(57)【要約】【課題】ノイズの発生を減少させて高品質な伝送特性を可能にすることを目的とする。【解決手段】光受信モジュールは、バイアスが印加される第１電極及び第２電極を有し、入力された光信号を電気信号に変換して第１電極から電気信号を出力する受光素子２１０を有する。第１電極から、受光素子側シグナルパッド２１６及び第２ワイヤ２３０を通って、増幅器側シグナルパッド２２６に至るように、シグナル線路が構成される。第２電極から、受光素子側バイアスパッド２１４及び第１ワイヤ２２８及び第３ワイヤ２７８を通って、第１および第２増幅器側バイアスパッド２２４ｂに至るように、バイアス線路が構成される。シグナル線路及びバイアス線路は、第１ワイヤ２２８及び第２ワイヤ２３０のループ高さの方向で相互に間隔をあけて立体的に交差する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイアスが印加される第１電極及び第２電極を有し、入力された光信号を電気信号に変換して前記第１電極から前記電気信号を出力する受光素子と、
前記受光素子の前記第１電極に電気的に接続する受光素子側シグナルパッドと、
前記受光素子の前記第２電極に電気的に接続する受光素子側バイアスパッドと、
前記受光素子に前記バイアスを印加するための電圧を供給し、前記受光素子から前記電気信号を入力して増幅するための増幅器と、
前記電圧が現れる第１増幅器側バイアスパッド及び第２増幅器側バイアスパッドと、
前記増幅器に前記電気信号を入力するための増幅器側シグナルパッドと、
前記受光素子側バイアスパッドと前記第１増幅器側バイアスパッドをワイヤボンディングによって接続する第１ワイヤと、
前記受光素子側シグナルパッドと前記増幅器側シグナルパッドを前記ワイヤボンディングによって接続する第２ワイヤと、
前記受光素子側バイアスパッドと前記第２増幅器側バイアスパッドをワイヤボンディングによって接続する第３ワイヤと、
を有し、
前記第１電極から、前記受光素子側シグナルパッド及び前記第２ワイヤを通って、前記増幅器側シグナルパッドに至るように、シグナル線路が構成され、
前記第２電極から、受光素子側バイアスパッド及び前記第１ワイヤ及び第３ワイヤを通って、前記第１および第２増幅器側バイアスパッドに至るように、バイアス線路が構成され、
前記シグナル線路及び前記バイアス線路は、前記第１ワイヤ及び前記第２ワイヤのループ高さの方向で相互に間隔をあけて立体的に交差することを特徴とする光受信モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載された光受信モジュールであって、
前記増幅器側シグナルパッドは、前記第１増幅器側バイアスパッド及び前記第２増幅器側バイアスパッドの間に位置し、
前記受光素子側バイアスパッドは、前記第１増幅器側バイアスパッドよりも前記第２増幅器側バイアスパッドに接近して隣り合うことを特徴とする光受信モジュール。
【請求項３】
請求項２に記載された光受信モジュールであって、
前記第３ワイヤは、前記第１ワイヤ及び前記第２ワイヤのいずれにも、前記ループ高さの前記方向での立体的な交差を避けていることを特徴とする光受信モジュール。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載された光受信モジュールであって、
前記受光素子側バイアスパッド、前記受光素子側シグナルパッド、前記第１増幅器バイアスパッド、前記第２増幅器側バイアスパッド及び前記増幅器側シグナルパッドは、それぞれ、前記第１ワイヤ又は前記第２及び前記第３ワイヤとのボンディング面が同じ方向を向いていることを特徴とする光受信モジュール。
【請求項５】
請求項４に記載された光受信モジュールであって、
前記ボンディング面が向く前記方向は、前記ループ高さの前記方向に一致することを特徴とする光受信モジュール。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載された光受信モジュールであって、
前記受光素子を支持するキャリアをさらに有し、
前記キャリアは、前記受光素子と電気的に接続する配線パターンを有し、
前記配線パターンは、前記受光素子側バイアスパッド及び前記受光素子側シグナルパッドを含むことを特徴とする光受信モジュール。
【請求項７】
請求項６に記載された光受信モジュールであって、
前記キャリアは、第１方向を向く第１面と、前記第１面とは異なる第２方向を向く第２面と、を有し、
前記配線パターンは、前記第１面から前記第２面に至るように延び、前記第１面に前記受光素子側バイアスパッド及び前記受光素子側シグナルパッドを含み、前記第２面に前記受光素子との電気的接続部を含むことを特徴とする光受信モジュール。
【請求項８】
請求項１から５のいずれか１項に記載された光受信モジュールであって、
前記受光素子側バイアスパッド及び前記受光素子側シグナルパッドは、前記受光素子に直接設けられていることを特徴とする光受信モジュール。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載された光受信モジュールであって、
前記第１ワイヤ及び前記第２ワイヤが立体的に交差することを特徴とする光受信モジュール。
【請求項１０】
請求項１から８のいずれか１項に記載された光受信モジュールであって、
前記第１ワイヤ及び前記第２ワイヤの一方が、他方に電気的に接続する部分に立体的に交差することを特徴とする光受信モジュール。
【請求項１１】
請求項１から８のいずれか１項に記載された光受信モジュールであって、
前記第１ワイヤが、前記第１電極から前記受光素子側シグナルパッドまでの部分に立体的に交差することを特徴とする光受信モジュール。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか１項に記載された光受信モジュールを有する光受信サブアセンブリと、
入力された電気信号から変換された光信号を出力する光送信サブアセンブリと、
を有することを特徴とする光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光受信モジュール及び光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高速通信を可能とする光モジュールの需要が拡大している。１０Ｇｂｐｓ程度の伝送速度を有する光受信モジュールは、同軸型パッケージ、もしくは、箱型パッケージの形状をなしている。パッケージの中に、受光素子及び増幅器（トランスインピーダンスアンプ、自動利得制御アンプ等）が近接して内包され、各々の電極パッドはワイヤによって接続されている。パッケージにはレンズが搭載され、光ファイバを通って入力された光信号は、レンズでビームスポットが絞り込まれて、受光素子の吸収層（受光部）で光電変換によって電気信号に変換される。電気信号は一般的に数マイクロアンペア〜数ミリアンペア程度と微弱なため、増幅器において増幅され、電圧信号として出力される。
【０００３】
パッケージの外部にある電源から増幅器に電力が供給され、受光素子には、バイアスが印加される。１０Ｇｂｐｓ以上の高速光受信モジュールでは、発振等によるノイズの発生や信号の劣化を防ぐため、電源線路はパッケージ内で平板キャパシタやチップキャパシタ等を備える電極パッドを通るように設計されている。なお、パッケージの内部と外部の電気的な接続は、パッケージに取り付けられたリードピン又はセラミック基板に配線された伝送線路パターン等によってなされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１９２５１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示する光受信モジュールでは、受光素子へのバイアスは、増幅器からワイヤを介して印加される。受光素子からのシグナルも、ワイヤによって増幅器に出力される。これらのワイヤは並列しているため、静電誘導及び電磁誘導によるクロストークで高速動作時に信号伝達特性が劣化する。特に、電源の電圧を変動させることは、ノイズの原因となり信号品質が劣化する。
【０００６】
本発明は、ノイズの発生を減少させて高品質な伝送特性を可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明に係る光受信モジュールは、バイアスが印加される第１電極及び第２電極を有し、入力された光信号を電気信号に変換して前記第１電極から前記電気信号を出力する受光素子と、前記受光素子の前記第１電極に電気的に接続する受光素子側シグナルパッドと、前記受光素子の前記第２電極に電気的に接続する受光素子側バイアスパッドと、前記受光素子に前記バイアスを印加するための電圧を供給し、前記受光素子から前記電気信号を入力して増幅するための増幅器と、前記電圧が現れる第１増幅器側バイアスパッド及び第２増幅器側バイアスパッドと、前記増幅器に前記電気信号を入力するための増幅器側シグナルパッドと、前記受光素子側バイアスパッドと前記第１増幅器側バイアスパッドをワイヤボンディングによって接続する第１ワイヤと、前記受光素子側シグナルパッドと前記増幅器側シグナルパッドを前記ワイヤボンディングによって接続する第２ワイヤと、前記受光素子側バイアスパッドと前記第２増幅器側バイアスパッドをワイヤボンディングによって接続する第３ワイヤと、を有し、前記第１電極から、前記受光素子側シグナルパッド及び前記第２ワイヤを通って、前記増幅器側シグナルパッドに至るように、シグナル線路が構成され、前記第２電極から、受光素子側バイアスパッド及び前記第１ワイヤ及び第３ワイヤを通って、前記第１および第２増幅器側バイアスパッドに至るように、バイアス線路が構成され、前記シグナル線路及び前記バイアス線路は、前記第１ワイヤ及び前記第２ワイヤのループ高さの方向で相互に間隔をあけて立体的に交差することを特徴とする。本発明によれば、シグナル線路及びバイアス線路が立体的に交差するので、クロストークの影響を低減することができ、これにより、ノイズが減少して高品質な伝送特性を得ることができる。
【０００８】
（２）（１）に記載された光受信モジュールであって、前記増幅器側シグナルパッドは、前記第１増幅器側バイアスパッド及び前記第２増幅器側バイアスパッドの間に位置し、前記受光素子側バイアスパッドは、前記第１増幅器側バイアスパッドよりも前記第２増幅器側バイアスパッドに接近して隣り合うことを特徴としてもよい。
【０００９】
（３）（２）に記載された光受信モジュールであって、前記第３ワイヤは、前記第１ワイヤ及び前記第２ワイヤのいずれにも、前記ループ高さの前記方向での立体的な交差を避けていることを特徴としてもよい。
【００１０】
（４）（１）から（３）のいずれか１項に記載された光受信モジュールであって、前記受光素子側バイアスパッド、前記受光素子側シグナルパッド、前記第１増幅器バイアスパッド、前記第２増幅器側バイアスパッド及び前記増幅器側シグナルパッドは、それぞれ、前記第１ワイヤ又は前記第２及び前記第３ワイヤとのボンディング面が同じ方向を向いていることを特徴としてもよい。
【００１１】
（５）（４）に記載された光受信モジュールであって、前記ボンディング面が向く前記方向は、前記ループ高さの前記方向に一致することを特徴としてもよい。
【００１２】
（６）（１）から（５）のいずれか１項に記載された光受信モジュールであって、前記受光素子を支持するキャリアをさらに有し、前記キャリアは、前記受光素子と電気的に接続する配線パターンを有し、前記配線パターンは、前記受光素子側バイアスパッド及び前記受光素子側シグナルパッドを含むことを特徴としてもよい。
【００１３】
（７）（６）に記載された光受信モジュールであって、前記キャリアは、第１方向を向く第１面と、前記第１面とは異なる第２方向を向く第２面と、を有し、前記配線パターンは、前記第１面から前記第２面に至るように延び、前記第１面に前記受光素子側バイアスパッド及び前記受光素子側シグナルパッドを含み、前記第２面に前記受光素子との電気的接続部を含むことを特徴としてもよい。
【００１４】
（８）（１）から（５）のいずれか１項に記載された光受信モジュールであって、前記受光素子側バイアスパッド及び前記受光素子側シグナルパッドは、前記受光素子に直接設けられていることを特徴としてもよい。
【００１５】
（９）（１）から（８）のいずれか１項に記載された光受信モジュールであって、前記第１ワイヤ及び前記第２ワイヤが立体的に交差することを特徴としてもよい。
【００１６】
（１０）（１）から（８）のいずれか１項に記載された光受信モジュールであって、前記第１ワイヤ及び前記第２ワイヤの一方が、他方に電気的に接続する部分に立体的に交差することを特徴としてもよい。
【００１７】
（１１）（１）から（８）のいずれか１項に記載された光受信モジュールであって、前記第１ワイヤが、前記第１電極から前記受光素子側シグナルパッドまでの部分に立体的に交差することを特徴としてもよい。
【００１８】
（１２）本発明に係る光モジュールは、（１）から（１１）のいずれか１項に記載された光受信モジュールを有する光受信サブアセンブリと、入力された電気信号から変換された光信号を出力する光送信サブアセンブリと、を有することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１参考例に係る光受信モジュールを示す平面図である。
【図２】図１に示す光受信モジュールの回路を示す図である。
【図３】本発明を適用した第１の実施形態に係る光モジュールの分解斜視図である。
【図４】図３に示す光モジュールに収納される光受信モジュールの一部分解斜視図である。
【図５】図４に示す光受信モジュールの等価回路を示す図である。
【図６】本発明を適用した第２の実施形態に係る光受信モジュールを示す一部分解斜視図である。
【図７】本発明を適用した第３の実施形態に係る光受信モジュールを示す一部分解斜視図である。
【図８】本発明の第２参考例に係る光受信モジュールを示す平面図である。
【図９】本発明を適用した第４の実施形態に係る光受信モジュールを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、図面については、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２１】
［第１参考例］
図１は、本発明の第１参考例に係る光受信モジュールを示す平面図である。図２は、図１に示す光受信モジュールの回路を示す図である。
【００２２】
光受信モジュールは、受光素子１０（例えばフォトダイオード）を有する。受光素子１０は、受光部１２を有する。受光部１２は、図２に示すように、カソード及びアノードを有する。カソード及びアノードにはバイアスが印加される。受光部１２に入力された光信号は電気信号に変換される。電気信号（電流ｉ）はアノードから出力される。受光素子１０はＰＮ接合を有する半導体素子であるが、ここではｐ型半導体に接続する側をアノード、ｎ型半導体に接続する側をカソードと呼称している。別の言い方として、ｐ型半導体側をシグナル電極、ｎ型半導体側をバイアス電極と呼称することもある。なお、アノード・カソードという呼称は、便宜上のものであり逆に呼び合うこともある。つまり、ここでのアノード・カソードという呼称は、受光素子１０には異なる極性の二つの電極（第１電極・第２電極）を有していることを示している。本参考例では、ｎ型半導体に接する側の電極に正の電圧を印加している（逆バイアス状態）。尚、多くの半導体の受光素子は本参考例と同方向のバイアス電圧が印加されて使われるが、電圧の正負の向きは、特に限定されず、使用する受光素子によって適宜選択されるものである。
【００２３】
受光素子１０のカソードにカソードパッド（受光素子側バイアスパッド）１４が電気的に接続し、受光素子１０のアノードにアノードパッド（受光素子側シグナルパッド）１６が電気的に接続する。カソードパッド１４及びアノードパッド１６は、受光素子１０に直接設けられている。カソードパッド１４及びアノードパッド１６は、受光素子１０の同じ面にあって、同じ方向を向いている。
【００２４】
光受信モジュールは、トランスインピーダンスアンプなどの増幅器１８を有する。増幅器１８は、外部にある電源２０（図２）から電力が供給される。増幅器１８は、受光素子１０にバイアスを印加するための電圧を供給する。この電圧も、外部にある電源２０から供給される。増幅器１８は、増幅回路２２（例えばオペアンプ）を有し、受光素子１０から入力された電気信号（電流ｉ）を増幅する。なお、受光素子１０と増幅器１８それぞれが別個の電源２０に接続されてもよい。
【００２５】
増幅器１８は、受光素子１０に供給するためのバイアスの電圧が現れる一対のパッド（増幅器側バイアスパッド２４及び増幅器側シグナルパッド２６）を有する。増幅器側シグナルパッド２６は、増幅器１８に電気信号を入力するためのパッドでもある。増幅器側バイアスパッド２４及び増幅器側シグナルパッド２６は、増幅器１８に直接設けられている。増幅器側バイアスパッド２４及び増幅器側シグナルパッド２６は、増幅器１８の同じ面にあって、同じ方向を向いている。増幅器側バイアスパッド２４及び増幅器側シグナルパッド２６が向く方向は、カソードパッド１４及びアノードパッド１６が向く方向と同じである。
【００２６】
カソードパッド１４と増幅器側バイアスパッド２４は、電気的接続方法の一種であるワイヤボンディングを適用して、第１ワイヤ２８によって接続されている。アノードパッド１６と増幅器側シグナルパッド２６も、同様にワイヤボンディングを適用して、第２ワイヤ３０によって接続されている。ワイヤボンディングを適用するので、第１ワイヤ２８及び第２ワイヤ３０にはループが形成される。図１に示す例では、第１ワイヤ２８及び第２ワイヤ３０は、同じ方向（紙面の表面方向）にループ高さを有する。ループ高さの定義は、第１の実施形態で説明する。
【００２７】
なお、カソードパッド１４、アノードパッド１６、増幅器側バイアスパッド２４及び増幅器側シグナルパッド２６は、それぞれ、第１ワイヤ２８及び第２ワイヤ３０とのボンディング面を有し、いずれのボンディング面も同じ方向を向いている。ボンディング面が向く方向は、ループ高さの方向に一致する。
【００２８】
カソードパッド１４は、増幅器側バイアスパッド２４よりも増幅器側シグナルパッド２６に接近して隣り合う。つまり、カソードパッド１４と増幅器側バイアスパッド２４は離れている。アノードパッド１６は、増幅器側シグナルパッド２６よりもバイアスパッド２４に接近して隣り合う。つまり、アノードパッド１６と増幅器側シグナルパッド２６は離れている。
【００２９】
したがって、第１ワイヤ２８及び第２ワイヤ３０は、ループ高さの方向で相互に間隔をあけて立体的に交差する。言い換えると、第１ワイヤ２８及び第２ワイヤ３０は、図１に示すようにループ高さの方向に沿って見たときに交差して見える。
【００３０】
本参考例によれば、第１ワイヤ２８及び第２ワイヤ３０が立体的に交差するので、クロストークの影響を低減することができる。これにより、ノイズが減少して高品質な伝送特性を得ることができる。
【００３１】
［第１の実施形態］
図３は、本発明を適用した第１の実施形態に係る光モジュールの分解斜視図である。光モジュールは、電気信号を光信号に変換するための光送信サブアセンブリ２３２（TOSA: Transmitter Optical Sub-Assembly）と、光信号を電気信号に変換するための光受信サブアセンブリ２３４（ROSA: Receiver Optical Sub-Assembly）と、を有する。送信側では図示しないホスト基板より送られる電気信号を、電気的インターフェース２３６を通して光モジュール内の回路に通して光信号に変換し、これを光学的インターフェース２３８から送信する。受信側では光信号を受信し、電気信号を図示しないホスト側基板へと出力する。光モジュールは、一対のハーフケースからなるケース２４０を有し、その内部に電子部品が収納される。
【００３２】
図４は、図３に示す光モジュールに収納される光受信モジュールの一部分解斜視図である。詳しくは、光受信モジュールは、図３に示す光受信サブアセンブリ２３４に含まれる。
【００３３】
光受信モジュールは、受光素子２１０を有する。光信号ＬＳは、図示しない光ファイバのファイバコア層を通って、図示しないレンズによって集光されて、受光素子２１０に入射する。受光素子２１０は、回路が形成された面とは反対側から光信号ＬＳが入射する裏面入射型受光素子である。
【００３４】
受光素子２１０はキャリア２４２によって支持される。キャリア２４２は、第１方向Ｄ１を向く第１面２４４と、第１面２４４とは異なる第２方向Ｄ２を向く第２面２４６と、を有する。この例では、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２は直交する。キャリア２４２は、第１面２４４から第２面２４６に至るように延びる配線パターン２４８を有する。配線パターン２４８は、第１面２４４にカソードパッド２１４及びアノードパッド２１６を有する。受光素子２１０は、キャリア２４２の第２面２４６に搭載される。配線パターン２４８は、第２面２４６に受光素子２１０との電気的接続部を含む。半田２５０によって、受光素子２１０は配線パターン２４８に電気的及び機械的に接続される。受光素子２１０のカソードにカソードパッド２１４が電気的に接続し、受光素子２１０のアノードにアノードパッド２１６が電気的に接続する。この点は第１参考例で説明した通りである。
【００３５】
増幅器２１８（例えば、プリアンプ、リミッティングアンプ、オートゲインコントローラ又はトランスインピーダンスアンプ）は、基板２５２に搭載されている。増幅器側バイアスパッド２２４は、第１増幅器側バイアスパッド２２４ａ及び第２増幅器側バイアスパッド２２４ｂを含む。増幅器側シグナルパッド２２６は、第１増幅器側バイアスパッド２２４ａ及び第２増幅器側バイアスパッド２２４ｂの間に位置する。カソードパッド２１４は、第１増幅器側バイアスパッド２２４ａよりも第２増幅器側バイアスパッド２２４ｂに接近して隣り合う。また、第１増幅器側バイアスパッド２２４ａは、増幅器側シグナルパッド２２６よりも、カソードパッド２１４から離れている。なお、アノードパッド２１６と増幅器側シグナルパッド２２６は隣り合っている。
【００３６】
第１ワイヤ２２８は、ワイヤボンディングを適用して、カソードパッド２１４と第１増幅器側バイアスパッド２２４ａを接続している。第２ワイヤ２３０は、ワイヤボンディングを適用して、アノードパッド２１６と増幅器側シグナルパッド２２６を接続している。第１ワイヤ２２８及び第２ワイヤ２３０は、ループ高さの方向で相互に間隔をあけて立体的に交差する。
【００３７】
ここで、「ループ高さの方向」とは、ワイヤの両端を結ぶ直線Ｌ１にワイヤの中間部（両端を除く部分）にある任意の一点から下した垂線Ｌ２に沿った（平行な）方向である。第１ワイヤ２２８のループ高さの方向及び第２ワイヤ２３０のループ高さの方向の方向から見ても、第１ワイヤ２２８及び第２ワイヤ２３０は立体的に交差する。第１ワイヤ２２８のループ高さの方向及び第２ワイヤ２３０のループ高さの方向は、一致していてもよいし、平行であってもよいし、交差していてもよい。ループ高さに関する内容は、他の実施形態にも該当する。
【００３８】
第３ワイヤ２７８は、カソードパッド２１４と第２増幅器側バイアスパッド２２４ｂをワイヤボンディングによって接続するが、第１ワイヤ２２８及び第２ワイヤ２３０のいずれのループ高さの方向から見ても立体的に交差しない。
【００３９】
本実施形態においては３端子（増幅器側シグナルパッド２２６、第１増幅器側バイアスパッド２２４ａ、第２増幅器側バイアスパッド２２４ｂ）を有する増幅器２１８と２端子（アノードパッド２１６、カソードパッド２１４）を有するキャリア２４２との間のワイヤ接続の形態に特徴がある。増幅器は、高速変調されている微弱な電気を増幅させるために、シグナルラインはバイアスラインに挟まれている状態、所謂コプレーナ線路の状態である方が外部からのノイズの影響を受けづらく、安定した特性が得られる。これは増幅器内部の配線においても同様である。そのため第１参考例で示した２端子の増幅器と比べて３端子の増幅器のほうが高品質な電気信号を得やすい。同様に、受光素子２１０を搭載するキャリアのパッドやそれに連なる配線パターンもコプレーナ線路（グランデットコプレーナ線路も含む）の形態を有する方が外部からのノイズ耐性は高い。しかし、３端子分の領域が必要となるためにキャリアサイズが大型化する恐れがある。さらに配線パターン領域が多いためにキャリア自体の容量成分も大きくなるというデメリットもある。この容量成分は、高速応答性を妨げる要因となる恐れがある。一方、本実施形態で採用した２端子のキャリアは、３端子と比べてキャリアの小型化、容量成分の低減を図ることができ、コスト面・高速性に優れている。外部からのノイズ耐性については若干劣るが、配線パターン長を短くすることで影響を受ける範囲を最小限に留めることができており、３端子の増幅器２１８と２端子のキャリア２４２を組み合わせることでトータルとして高周波特性・高速性に優れたキャリアとなっている。
【００４０】
さらに、上述したように増幅器２１８とキャリア２４２との間のワイヤボンディングは図４で示す形態としている。まず第１ワイヤ２２８及び第２ワイヤ２３０が立体的に交差するので、クロストークの影響を低減することができる。これにより、ノイズが減少して高品質な伝送特性を得ることができる。さらに、第１ワイヤ２２８と第３ワイヤ２７８は、増幅器側では異なるバイアスパッドにボンディングされているが、キャリア側では同じパッド（カソードパッド２１４）にボンディングされる。その結果、第１ワイヤ２２８と第３ワイヤ２７８は平行状態とならず二つのワイヤ間の相互インダクタンスを低減することができ、高周波特性の劣化を抑制することができる。さらに、外部からの影響が受けやすいワイヤ状態において、シグナルである第２ワイヤ２３０の横に第３ワイヤ２７８が配置されるために、第１参考例と比較して外部からのノイズ耐性を高めることができる。
【００４１】
受光素子２１０に入力された光信号ＬＳは、電気信号に変換される。電気信号は、受光素子２１０から、アノードパッド２１６、第２ワイヤ２３０、増幅器側シグナルパッド２２６を介して、増幅器２１８の増幅回路（図示せず）に入力される。
【００４２】
増幅器２１８の電源は、外部電源線路（図示せず）からワイヤ２５４ａにより平板キャパシタ２５６ａを通り、電源パッド２５８ａを通って、増幅器２１８上の信号増幅回路（図示なし）へ供給される。
【００４３】
受光素子２１０には、増幅器２１８から、バイアスを印加するための電源が供給される。例えば、図示しない外部電源線路からワイヤ２５４ｂにより平板キャパシタ２５６ｂを通り、増幅器２１８の電源パッド２５８ｂに電源が供給される。増幅器２１８上にはバイアス電源線路（図示なし）がパターニングされており、当該バイアス電源線路を介して、電源が第１増幅器側バイアスパッド２２４ａ及び第２増幅器側バイアスパッド２２４ｂに供給される。第１増幅器側バイアスパッド２２４ａ及び第２増幅器側バイアスパッド２２４ｂにそれぞれ接続された第１ワイヤ２２８及び第３ワイヤ２７８を通して、受光素子２１０に電源が供給される。なお、増幅器２１８の電源から、受光素子２１０の電源を供給してもよい。
【００４４】
増幅器２１８は、増幅器側シグナルパッド２２６から入力された電気信号を増幅し、出力パッド２６０へ出力する。差動出力のため、一対の出力パッド２６０がある。差動出力された電気信号は、配線基板２６２上のシグナルパターン２６４を通って外部へと出力される。配線基板２６２上には、スルーホール２６６を有するＧＮＤパターン２６８があり、ワイヤ２５４で増幅器２１８のＧＮＤパッド２７０に接続されている。
【００４５】
図５は、図４に示す光受信モジュールの等価回路を示す図である。図５において、受光素子２１０及び増幅器２１８以外の構成は簡略化してある。受光素子２１０は、受光した光に比例した電流を押し出す電流源２７２と、内部容量２７４及び内部抵抗２７６を伴った素子と考えることができる。
【００４６】
受光素子２１０のカソードパッド２１４及びアノードパッド２１６と、増幅器２１８の第１増幅器側バイアスパッド２２４ａ及び増幅器側シグナルパッド２２６は、それぞれ、第１ワイヤ２２８及び第２ワイヤ２３０によって接続される。カソードパッド２１４は、第３ワイヤ２７８を介して、第２増幅器側バイアスパッド２２４ｂにも接続されている。電流源２７２へのバイアスの電源供給は、外部にある電源２２０から、第１ワイヤ２２８及び第３ワイヤ２７８を介してカソードパッド２１４から成される。増幅器２１８内のバイアス線路にはフィルタ等がつけられることが多く、その引き回し方法等は、増幅器２１８のメーカー各社によって異なる。
【００４７】
受光素子２１０に光信号が入力されると、受光した光に比例した電気シグナル２８０が発生する。この電気シグナル２８０は第２ワイヤ２３０を通って増幅器２１８内の増幅回路２２２に入力される。
【００４８】
第１ワイヤ２２８と第２ワイヤ２３０は、相互インダクタンスや浮遊容量によってクロストークを生じる。特に、電気シグナル２８０の変調周波数が高い場合、このクロストークは顕著になる。つまり、電気シグナル２８０の周波数と大きさに応じて、第１ワイヤ２２８にも微弱なクロストークノイズＮが発生することになる。第１ワイヤ２２８に乗ったクロストークノイズＮは、カソードパッド２１４を通り、電流源２７２を通り、増幅回路２２２に入力される。したがって、増幅回路２２２から出力パッド２６０を通って出力される電気信号はノイズ成分が多い信号となってしまう。第１ワイヤ２２８及び第２ワイヤ
２３０が略並行であるとき、相互間の浮遊容量や相互インダクタンスは大きくなるため、第１ワイヤ２２８に乗るクロストークノイズＮは大きくなる。
【００４９】
本実施形態によれば、図４に示すように、第１ワイヤ２２８及び第２ワイヤ２３０は、略並行とならずに空間的に交差している。したがって、第１ワイヤ２２８及び第２ワイヤ２３０の間に出来る浮遊容量や相互インダクタンスは小さくなり、第１ワイヤ２２８に乗るクロストークノイズＮが小さくなる。その他の内容は、第１参考例で説明した内容が該当する。
【００５０】
［第２の実施形態］
図６は、本発明を適用した第２の実施形態に係る光受信モジュールを示す一部分解斜視図である。
【００５１】
受光素子３１０は、キャリア３４２に支持される。キャリア３４２は、受光素子３１０と電気的に接続する配線パターン３４８を有する。配線パターン３４８は、カソードパッド３１４及びアノードパッド３１６を含む。キャリア３４２は、受光素子３１０が搭載される面と、カソードパッド３１４及びアノードパッド３１６の表面が同じ方向を向く点で、第１の実施形態（図４）と異なる。
【００５２】
カソードパッド３１４は、第１カソードパッド３１４ａ及び第２カソードパッド３１４ｂを含む。アノードパッド３１６は、第１カソードパッド３１４ａ及び第２カソードパッド３１４ｂの間に位置する。増幅器側バイアスパッド３２４は、第１増幅器側バイアスパッド３２４ａ及び第２増幅器側バイアスパッド３２４ｂを含む。増幅器側シグナルパッド３２６は、第１増幅器側バイアスパッド３２４ａ及び第２増幅器側バイアスパッド３２４ｂの間に位置する。第１カソードパッド３１４ａは、第１増幅器側バイアスパッド３２４ａよりも第２増幅器側バイアスパッド３２４ｂに接近して隣り合う。第２カソードパッド３１４ｂは、第２増幅器側バイアスパッド３２４ｂよりも第１増幅器側バイアスパッド３２４ａに接近して隣り合う。
【００５３】
第１ワイヤ３２８は、第１カソードパッド３１４ａと第１増幅器側バイアスパッド３２４ａをワイヤボンディングによって接続する。第２ワイヤ３３０は、アノードパッド３１６と増幅器側シグナルパッド３２６をワイヤボンディングによって接続する。さらに、第３ワイヤ３７８が、第２カソードパッド３１４ｂと第２増幅器側バイアスパッド３２４ｂをワイヤボンディングによって接続する。
【００５４】
本実施形態でも、第１ワイヤ３２８及び第２ワイヤ３３０は、ループ高さの方向で相互に間隔をあけて立体的に交差する。ループ高さの定義は、第１の実施形態で説明した通りである。さらに、第３ワイヤ３７８が、第１ワイヤ３２８及び第２ワイヤ３３０のそれぞれに、ループ高さの方向で相互に間隔をあけて立体的に交差する。
【００５５】
詳しくは、第１ワイヤ３２８及び第３ワイヤ３７８は、第１ワイヤ３２８のループ高さの方向及び第３ワイヤ３７８のループ高さの方向のいずれでも立体的に交差する。また、第２ワイヤ３３０及び第３ワイヤ３７８は、第２ワイヤ３３０のループ高さの方向及び第３ワイヤ３７８のループ高さの方向のいずれでも立体的に交差する。その結果、第１ワイヤ３２８、第２ワイヤ３３０及び第３ワイヤ３７８は、相互にループ高さの方向で相互に間隔をあけて立体的に交差する。
【００５６】
第１ワイヤ３２８及び第２ワイヤ３３０が、立体交差によって重なる方向（重なるように見える方向）は、第１ワイヤ３２８のループ高さの方向であって、かつ、第２ワイヤ２３０のループ高さの方向でもある。重なるように見える方向での第１ワイヤ３２８及び第２ワイヤ２３０のループ高さの方向は、一致していてもよいし、平行であってよいし、交差していてもよい。
【００５７】
第１ワイヤ３２８及び第３ワイヤ３７８が、立体交差によって重なる方向（重なるように見える方向）は、第１ワイヤ３２８のループ高さの方向であって、かつ、第３ワイヤ３７８のループ高さの方向でもある。重なるように見える方向での第１ワイヤ３２８及び第３ワイヤ３７８のループ高さの方向は、一致していてもよいし、平行であってよいし、交差していてもよい。
【００５８】
第２ワイヤ３３０及び第３ワイヤ３７８が、立体交差によって重なる方向（重なるように見える方向）は、第２ワイヤ３３０のループ高さの方向であって、かつ、第３ワイヤ２７８のループ高さの方向でもある。重なるように見える方向での第２ワイヤ３３０及び第３ワイヤ２７８のループ高さの方向は、一致していてもよいし、平行であってよいし、交差していてもよい。
【００５９】
第１ワイヤ３２８、第２ワイヤ３３０及び第３ワイヤ３７８が、立体交差によって重なる方向（重なるように見える方向）は、第１ワイヤ３２８、第２ワイヤ３３０及び第３ワイヤ３７８のループ高さの方向である。重なるように見える方向での第１ワイヤ３２８、第２ワイヤ３３０及び第３ワイヤ３７８のループ高さの方向は、全て一致していてもよいし、全て平行であってよいし、全て交差していてもよい。
【００６０】
本実施形態によれば、第１ワイヤ３２８及び第２ワイヤ３３０の間、第２ワイヤ３３０及び第３ワイヤ３７８の間、並びに、第１ワイヤ３２８及び第３ワイヤ３７８の間にそれぞれ出来る浮遊容量や相互インダクタンスが小さくなるので、第１ワイヤ３２８及び第３ワイヤ３７８に乗るクロストークノイズを小さくすることができる。また第１の実施形態と比べてキャリアサイズが大きくなり容量成分が大きくなる恐れがあるが、配線パターン・ワイヤ等によるインダクタンス成分とのバランスを取ることによりインピーダンス整合が取れた設計をすることで高周波特性に優れた光受信モジュールを実現できる。その他の内容は、第１参考例及び第１の実施形態で説明した内容が該当する。
【００６１】
［第３の実施形態］
図７は、本発明を適用した第３の実施形態に係る光受信モジュールを示す一部分解斜視図である。
【００６２】
カソードパッド４１４及びアノードパッド４１６は、受光素子４１０に直接設けられている。増幅器側バイアスパッド４２４は、第１増幅器側バイアスパッド４２４ａ及び第２増幅器側バイアスパッド４２４ｂを含む。増幅器側シグナルパッド４２６は、第１増幅器側バイアスパッド４２４ａ及び第２増幅器側バイアスパッド４２４ｂの間に位置する。カソードパッド４１４は、第１増幅器側バイアスパッド４２４ａよりも第２増幅器側バイアスパッド４２４ｂに接近して隣り合う。アノードパッド４１６は、増幅器側シグナルパッド４２６よりも第１増幅器側バイアスパッド４２４ａに接近して隣り合う。
【００６３】
第１ワイヤ４２８は、カソードパッド４１４と第１増幅器側バイアスパッド４２４ａをワイヤボンディングによって接続する。第２ワイヤ４３０は、アノードパッド４１６と増幅器側シグナルパッド４２６をワイヤボンディングによって接続する。第３ワイヤ４７８は、カソードパッド４１４と第２増幅器側バイアスパッド４２４ｂをワイヤボンディングによって接続する。第３ワイヤ４７８は、第１ワイヤ４２８及び第２ワイヤ４３０のいずれにもループ高さの方向では立体的には交差しないようになっている。
【００６４】
本実施形態によれば、第１ワイヤ４２８及び第２ワイヤ４３０が空間的に交差しているので、第１ワイヤ４２８に乗るクロストークノイズを小さくすることができる。その他の内容は、第１参考例〜第２の実施形態で説明した内容が該当する。特に第１の実施形態同様に、３端子の増幅器と２端子のキャリアとの間の接続であり、第１の実施形態同様の効果が得られる。
【００６５】
［第２参考例］
図８は、本発明の第２参考例に係る光受信モジュールを示す平面図である。
【００６６】
光受信モジュールは、受光部５１２の第１電極（アノード）から第１配線５８２を介して増幅器側シグナルパッド５２６に至るシグナル線路５８４を含む。第１配線５８２は受光素子側シグナルパッド５１６に至るようになっている。第２ワイヤ５３０が、受光素子側シグナルパッド５１６及び増幅器側シグナルパッド５２６を接続する。
【００６７】
光受信モジュールは、受光部５１２の第２電極（カソード）から第２配線５８６を介して増幅器側バイアスパッド５２４に至るバイアス線路５８８を含む。第２配線５８６は受光素子側バイアスパッド５１４に至るようになっている。第１ワイヤ５２８が、受光素子側バイアスパッド５１４及び増幅器側バイアスパッド５２４を接続する。
【００６８】
シグナル線路５８４及びバイアス線路５８８は、第１ワイヤ５２８及び第２ワイヤ５３０のループ高さの方向で相互に間隔をあけて立体的に交差する。この例では、第１ワイヤ５２８及び第２ワイヤ５３０の一方が、他方に電気的に接続する部分に立体的に交差する。詳しくは、第１ワイヤ５２８が、第１電極（アノード）から受光素子側シグナルパッド５１６までの部分である第１配線５８２に立体的に交差する。
【００６９】
第２参考例で示した交差形態は、他の実施形態においても同様に応用できる。またキャリアを含む実施形態の場合は、第１電極及び第２電極につながるようにキャリアに設けられた各々の配線パターンがそれぞれシグナル線路・バイアス線路の一部となる。第１ワイヤがシグナル線路と立体的に交差するか、もしくは第２ワイヤがバイアス線路と立体的に交差すれば本願発明の効果は得られる。
［第４の実施形態］
図９は、本発明を適用した第４の実施形態に係る光受信モジュールを示す平面図である。
【００７０】
光受信モジュールは、受光部６１２の第１電極（アノード）から第１配線６８２を介して増幅器側シグナルパッド６２６に至るシグナル線路６８４を含む。第１配線６８２は受光素子側シグナルパッド６１６に至るようになっている。第２ワイヤ６３０が、受光素子側シグナルパッド６１６及び増幅器側シグナルパッド６２６を接続する。
【００７１】
光受信モジュールは、受光部６１２の第２電極（カソード）から第２配線６８６を介して第１増幅器側バイアスパッド６２４ａに至るバイアス線路６８８を含む。第２配線６８６は受光素子側バイアスパッド６１４に至るようになっている。第１ワイヤ６２８が、受光素子側バイアスパッド６１４及び第１増幅器側バイアスパッド６２４ａを接続する。
【００７２】
シグナル線路６８４及びバイアス線路６８８は、第１ワイヤ６２８及び第２ワイヤ６３０のループ高さの方向で相互に間隔をあけて立体的に交差する。この例では、第１ワイヤ６２８及び第２ワイヤ６３０の一方が、他方に電気的に接続する部分に立体的に交差する。詳しくは、第１ワイヤ６２８が、第１電極（アノード）から受光素子側シグナルパッド６１６までの部分である第１配線６８２に立体的に交差する。
【００７３】
第３ワイヤ６７８は、受光素子側バイアスパッド６１４と第２増幅器側バイアスパッド６２４ｂをワイヤボンディングによって接続するが、シグナル線路６８４及びバイアス線路６８８のいずれのループ高さの方向から見ても立体的に交差しない。
【００７４】
第４の実施形態で示した交差形態は、他の実施形態においても同様に応用できる。またキャリアを含む実施形態の場合は、第１電極及び第２電極につながるようにキャリアに設けられた各々の配線パターンがそれぞれシグナル線路・バイアス線路の一部となる。第１ワイヤがシグナル線路と立体的に交差するか、もしくは第２ワイヤがバイアス線路と立体的に交差すれば本願発明の効果は得られる。尚、第１の実施形態同様に、３端子の増幅器と２端子のキャリアとの間の接続であり、第１の実施形態同様の効果が得られる。
【００７５】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、実施形態で説明した構成は、実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えることができる。例えば、受光素子又はキャリアに搭載された受光素子を増幅上に搭載するような形態でも構わない。また上述した実施形態では、一つの受光素子と一つの増幅器との組み合わせであったが、複数の受光素子とバイアスパッド・シグナルパッドの複数のセットを有する増幅器との組み合わせ、つまりアレイタイプであっても構わない。
【符号の説明】
【００７６】
１０  受光素子、１２  受光部、１４  カソードパッド（受光素子側バイアスパッド）、１６  アノードパッド（受光素子側シグナルパッド）、１８  増幅器、２０  電源、２２  増幅回路、２４  増幅器側バイアスパッド、２６  増幅器側シグナルパッド、２８  第１ワイヤ、３０  第２ワイヤ、２１０  受光素子、２１２  受光部、２１４  カソードパッド（受光素子側バイアスパッド）、２１６  アノードパッド（受光素子側シグナルパッド）、２１８  増幅器、２２０  電源、２２２  増幅回路、２２４  増幅器側バイアスパッド、２２４ａ  第１増幅器側バイアスパッド、２２４ｂ  第２増幅器側バイアスパッド、２２６  増幅器側シグナルパッド、２２８  第１ワイヤ、２３０  第２ワイヤ、２３４  光受信サブアセンブリ、２３６  電気的インターフェース、２３８  光学的インターフェース、２４０  ケース、２４２  キャリア、２４４  第１面、２４６  第２面、２４８  配線パターン、２５０  半田、２５２  基板、２５４ａ  ワイヤ、２５４ｂ  ワイヤ、２５６ａ  平板キャパシタ、２５６ｂ  平板キャパシタ、２５８ａ  電源パッド、２５８ｂ  電源パッド、２６０  出力パッド、２６２  配線基板、２６４  シグナルパターン、２６６  スルーホール、２６８  パターン、２７０  パッド、２７２  電流源、２７４  内部容量、２７６  内部抵抗、２７８  第３ワイヤ、２８０  電気シグナル、３１０  受光素子、３１４  カソードパッド（受光素子側バイアスパッド）、３１４ａ  第１カソードパッド（第１受光素子側バイアスパッド）、３１４ｂ  第２カソードパッド（第２受光素子側バイアスパッド）、３１６  アノードパッド（受光素子側シグナルパッド）、３２４  増幅器側バイアスパッド、３２４ａ  第１増幅器側バイアスパッド、３２４ｂ  第２増幅器側バイアスパッド、３２６  増幅器側シグナルパッド、３２８  第１ワイヤ、３３０  第２ワイヤ、３４２  キャリア、３４８  配線パターン、３７８  第３ワイヤ、４１０  受光素子、４１４  カソードパッド（受光素子側バイアスパッド）、４１６  アノードパッド（受光素子側シグナルパッド）、４２４  増幅器側バイアスパッド、４２４ａ  第１増幅器側バイアスパッド、４２４ｂ  第２増幅器側バイアスパッド、４２６  増幅器側シグナルパッド、４２８  第１ワイヤ、４３０  第２ワイヤ、４７８  第３ワイヤ、５１２  受光部、５１４  受光素子側バイアスパッド、５１６  受光素子側シグナルパッド、５２４  増幅器側バイアスパッド、５２６  増幅器側シグナルパッド、５２８  第１ワイヤ、５３０  第２ワイヤ、５８２  第１配線、５８４  シグナル線路、５８６  第２配線、５８８  バイアス線路、６１２  受光部、６１４  受光素子側バイアスパッド、６１６  受光素子側シグナルパッド、６２４ａ  第１増幅器側バイアスパッド、６２４ｂ  第２増幅器側バイアスパッド、６２６  増幅器側シグナルパッド、６２８  第１ワイヤ、６３０  第２ワイヤ、６７８  第３ワイヤ、６８２  第１配線、６８４  シグナル線路、６８６  第２配線、６８８  バイアス線路。
【図１】
2017228767.tif 000003
【図２】
2017228767.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2017228767.tif 000008
【図７】
2017228767.tif 000009
【図８】
2017228767.tif 000010
【図９】
2017228767.tif 000011