(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子、受光素子および増幅器のうち少なくとも１つを実装した、少なくとも１つの導電性カバーとの接続部を含む外部との電気的接続を確保する接続手段を有するリードフレームと、
該リードフレームとそれに実装された発光素子、受光素子および増幅器のうち少なくとも１つとを一体化して成形した樹脂モールドと、
該樹脂モールドを覆う金属製の導電性カバーと、
を含む光伝送モジュールであって、
前記導電性カバーの把持部と前記リードフレームの接続部とは相互に嵌合可能な凸部または凹部を備え、前記導電性カバーの把持部が前記リードフレームの接続部を挟み込むことにより、前記導電性カバーの備える凸部または凹部が前記リードフレームの接続部が備える凹部または凸部と嵌合し、前記樹脂モールドを覆う導電性カバーと前記リードフレームとが電気的に接続され、かつ相互に機械的に固定されることを特徴とする光伝送モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信に用いる送信機、受信機およびこれらの複合体、すなわちいわゆる光伝送モジュールに関する。
【０００２】
いわゆる光伝送モジュールは、光データリンク、光トランシーバ、光送受信モジュール等種々の呼び名があるが、本発明においては「光伝送モジュール」と総称する。光伝送モジュールは、発光素子（ＬＥＤ、ＬＤ）、受光素子（ＰＩＮ−ＰＤ、ＡＰＤ）、さらにはこれらを動作させるためのドライブ用ＩＣや増幅器、信号処理回路、および光ファイバとの嵌合部分である光コネクタ等を組み合わせてなり、例えば光ファイバを用いて波長１．３μｍの光で通信するために使われる。
【０００３】
【従来の技術】
マルチメディア社会の実現に向けて、加入者向け光通信システムの検討が活発に行われている。光通信システムは送信部分が外部にノイズを発散しないように、また受信部分が外部からのノイズを拾わないようにする必要がある。そのため従来の光伝送モジュールは、主として金属ケースまたはメタライズされたセラミックケースに収納されていた。
【０００４】
光通信技術の発展に伴い、光受信モジュールには小型化が要求され、特に光加入者システムを構築するためには低価格な光モジュールが不可欠であり、さらには汎用のＩＣ等のように電子機器のボードに表面実装できることが必要である。そのため、図１に示すような従来の同軸型の構造から、電子機器のボードに実装が容易な、図２に示すようなデュアルインラインパッケージ（ＤＩＬ−ＰＫＧ）型のもの、あるいは図３に示すようなＧＡＬ−ｗｉｎｇ型やＳＯＰのようなものが要求されてきた。ただし図１〜図３において、１は光ファイバを、２はリードを、３はパッケージ（ＰＫＧ）を、４はキャップを表す。
【０００５】
光伝送モジュールの低価格化を実現するためには、ＰＫＧを用いずに樹脂でモールドされた樹脂成形体（ここでは「樹脂モールド」ということもある）を用いることが有効であり、光ファイバ１、リード２、樹脂モールド５を有する図４のような樹脂モールド型モジュールが提案された。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この樹脂モールド型モジュールでは従来のＰＫＧを用いたモジュールのようなシールド効果がないので、外部からの電気的または磁気的なノイズを受け易く受信感度が低下するという欠点がある。例えば、受信感度が１ｄＢ低下すると、ファイバの伝送損失からの換算によれば伝送距離が数ｋｍ短くなってしまう。
【０００７】
受信感度の低下を避けるためには樹脂でモールドした後モジュールを金属製のＰＫＧにはめ込めばよいが、これでは従来のＰＫＧを用いたモジュールより高価になってしまう。一方、樹脂でモールドする前に、ＰＤや増幅器等に金属製キャップをかぶせても高価なものになってしまう。
【０００８】
したがって、樹脂モールドの成形技術による低コストという利点を生かしたまま、ノイズ対策を施したモジュールが求められていたが、両者を満足しうるモジュールは実現していなかった。
【０００９】
本発明は上記問題点を解決すべくなされたものであり、本発明の目的は、低コストでかつノイズ対策を施した光伝送モジュールを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の光伝送モジュールは、発光素子、受光素子および増幅器のうち少なくとも１つを含み、かつ外部との電気的接続を確保する接続手段を有する光伝送モジュールにおいて、発光素子、受光素子、増幅器のうち少なくとも１つと接続手段とが樹脂モールドで固定されており、該樹脂モールドは導電性カバーで覆われていて、該導電性カバーが該接続手段の少なくとも１つの接続部で接続されていることを特徴とする。
【００１２】
前記接続部は嵌合部分からなることができる。
【００１３】
ここで、嵌合部分は接続用突起部を有することができる。
【００１４】
また、導電性カバーは金属製カバーであることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の光伝送モジュールは、モジュールの上方部分および左右部分をシールドするように導電性カバーで覆われている。また、モジュールはリードフレームのベース部分がグランドになっており、リード端子が導電性のカバーと接続部によって電気的に接続されている。
【００１９】
本発明において、接続部はリード端子と該リード端子と嵌合する導電性カバーの把持部とからなる。また、突起形状等を有するリード端子とこのリード端子と嵌合するはめ込み部からなってもよく、これらが嵌合することにより接触させてもよい。
【００２０】
導電性カバーは、金属製のカバーである。
【００２１】
【実施例】
以下に図面を用いて本発明をさらに詳しく説明する。
【００２２】
図５（ａ）は、本発明において参照する光伝送モジュールの一態様の構造を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）の光伝送モジュールをＡＡ´の線で切ったときの断面図である。なお、リードフレームのベース１２は樹脂モールドされており、この樹脂で成形されたモジュール本体１３は金属製カバー１４で覆われている。金属製カバーの４隅にはグランドに接続される突起部１１が４か所配置されていて、リードフレームのベースの８つのリード端子１５のうち４隅の４つと半田付けされて接続している態様を示す。
【００２３】
本発明の光伝送モジュールの内部構造の概略を図６に例示するが、本発明は内部構造の相違によって特に限定されるものではない。図６において、厚さ１ｍｍのＳｉベンチ２２にＶ溝を形成し、これにフェルール２３に収納されたシングルモードの光ファイバ２１をエポキシ樹脂で固定する。ただし光ファイバはシングルモードファイバに限定されるわけではない。次いで、光ファイバを固定したＳｉベンチを銅製のリードフレームのベース２４上にエポキシ樹脂等で固定し、光ファイバの光出射端面近傍にＡｌ2 Ｏ3 サブマウント２５に乗せられたＩｎＧａＡｓを受光層とするフォトダイオード（ＰＩＮ−ＰＤ）２６をＡｕＳｎで半田付けする。フォトダイオード（ＰＤ）の後方に増幅器２７を導電性エポキシ樹脂で固定する。増幅器Ｓｉ−ＭＯＳ−ＩＣはフォトダイオードによって光信号から電気信号に変換された微弱な信号を増幅する機能を有する。直径３０μｍのＡｕ線（図示せず）でＰＤと増幅器、リードフレームの端子間をボールボンディングして電気的に接続する。その後、全体をエポキシ系樹脂で成形する。
【００２４】
樹脂成形後のモジュールの受信回路の概略を図７に例示する。ここでは４隅のリード端子１５をグランドにしている。外形形状は、縦が約１０ｍｍ、横が約１５ｍｍ、高さが約３ｍｍである。
【００２５】
この上に厚さ約０．１〜０．２ｍｍの銅製の薄いカバー２８を半田付けした状態を図８に示す。ただし、薄いカバーの取り付けにはＳｎＰｂの半田付けを用いた。
【００２６】
図９（ａ）〜（ｃ）に接続部が嵌合部から構成される本発明の光伝送モジュールを示す。図９（ｂ）には図９（ａ）中の接続部３３の態様を拡大して示した。図９（ｂ）の態様の代わりに図９（ｃ）の態様の接続部を用いてもよい。すなわち、導電性カバーとリード端子との接続は、図９（ｂ）に示すように、導電性カバー３１に把持部３４が形成されていてリード端子３２を挟み込むように接続してもよいし、図９（ｃ）に示すように、把持部の代わりに膨らみ部３６があり、リード端子の凹部と嵌合させて接続してもよい。あるいは図１０（ａ）〜（ｃ）に示すように、導電性カバーの接続部分に突起部３７を形成しておき、これがリード端子３２′と絡むように接続してもよいし、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、導電性カバー３１の接続部分がリード端子３２′をくわえ込むような形で形成されていて、リード端子の先端に嵌合しうる膨らみ部分を設け、両者をはめ込むことにより接続してもよい。ここで図１０（ａ）は本発明の接続部が嵌合部から構成される光モジュールの外観を示し、図１０（ｂ）はその接続部３３を拡大した部分を、図１０（ｃ）はリード端子３２、３２′中の導電性カバーに接続するリード端子３２′の接続部分の拡大図を示す。また、図１１（ａ）は本発明の接続部が嵌合部から構成される光モジュールの平面図を示し、図１１（ｂ）は図１１（ａ）における直線ＢＢ′で切ったときの断面の主要部を表す。ここで用いられる符号は特に断らない限り同一符号は同様の機能を有するものとする。
【００２７】
次いで、図８に示す金属製カバーのついている光受信モジュールＡと金属カバーがついていない以外は図７のモジュールと同様の光受信モジュールＢとを用いて受信感度を測定し、その値を比較した。すなわち、波長１．３μｍのＬＤ光源を用いて１５５Ｍｂｐｓの光信号を発生させ、符合の誤り率が１０−９となる最小受信感度を測定したところ、金属製カバーつきのモジュールＡでは−３９ｄＢｍであったが金属製カバーなしのモジュールＢでは−３５ｄＢｍの違いが確認された。
【００２８】
また、本発明の光伝送モジュールは、樹脂モールドで成形した後、安価な金属製のカバーの把持部で少なくとも１つのリード端子を挟み込んだものであり、シールドに金属のＰＫＧを用いないので、モジュールのコストを低く押えることができた。
【００２９】
【発明の効果】
以上詳しく説明したように、本発明によれば、樹脂モールド成形という安価な製造技術を使い、かつ簡便に外来ノイズを遮断することができる光伝送モジュールを実現することができた。
【００３０】
なお、上記実施例は受信機の場合を説明したが、本発明は送信機でも効果を発揮し、送信機の場合には外部に電気信号を発散させない効果がある。また、送信機と受信機とは近接して置かれる場合が多いが、それぞれに安価な導電性のカバーをかぶせることによりお互いの干渉をなくすことができ、小型化、低コスト化のみならず全体のスペースの小型化にも非常に大きな効果を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の同軸型モジュールの斜視図である。
【図２】従来のＤＩＬ−ＰＫＧ型モジュールの斜視図である。
【図３】従来のＧＡＬ−ｗｉｎｇ型モジュールの斜視図である。
【図４】従来の樹脂モールド型モジュールの斜視図である。
【図５】  （ａ）は本発明において参照する光伝送モジュールの一態様を示す平面図であり、（ｂ）は該光伝送モジュールの断面図である。
【図６】本発明の光伝送モジュールの内部構造を示す概念図である。
【図７】本発明の光伝送モジュールを用いて光伝送を行った場合の回路の概念図である。
【図８】  本発明において参照する光伝送モジュールに銅カバーを取り付けた状態を示す平面図である。
【図９】（ａ）は本発明の光伝送モジュールの斜視図であり、（ｂ）はリード端子と導電性カバーとの接続部の一態様を示す断面図であり、（ｃ）はリード端子と導電性カバーとの接続部の別の態様を示す断面図である。
【図１０】（ａ）は本発明の光伝送モジュールの平面図であり、（ｂ）はリード端子と導電性カバーとの接続部を示す斜視図であり、（ｃ）はリード端子と導電性カバーとの接続部を示す拡大平面図である。
【図１１】（ａ）は本発明の光伝送モジュールの平面図であり、（ｂ）はリード端子と導電性カバーとの接続部を示す断面の主要部を示す断面図である。
【符号の説明】
１  光ファイバ
２  リード
３  ＰＫＧ
４  キャップ
５  樹脂モールド
１１  グランドピン
１２  リードフレームのベース
１３  樹脂モールドされたモジュール本体
１４  金属製カバー
１５  リード端子
１６  半田付け部分
２１  光ファイバ
２２  Ｓｉベンチ
２３  フェルール
２４  リードフレームのベース
２５  サブマウント
２６  ＰＤ（ホトダイオード）
２７  増幅器
２８  銅製カバー
３１  導電性カバー
３２，３２′  リード端子
３３  接続部分
３４  把持部
３５  モジュール本体
３６  膨らみ部
３７  突起部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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