(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面と側面とを備えたキャリアと、
このキャリアの上面に実装された発光素子と、
前記キャリアの前記上面から突設された１本のポストと、
このポスト及び前記キャリアの側面に接合されたレンズユニットを備え、
前記レンズユニットは前記キャリアの側面及び前記ポストの２箇所で支持されている事を特徴とする光素子モジュール。
【請求項２】
レンズユニットは第１の接合箇所にてキャリアの側面に接合されるとともに、第２の接合箇所にてポストに接合され、
前記第１の接合箇所と前記第２の接合箇所とは、前記レンズユニットの中心点に関して点対称の位置にあることを特徴とする請求項１に記載の光素子モジュール。
【請求項３】
第１の接合箇所と第２の接合箇所とを結ぶ仮想の直線が、キャリアの上面に平行な状態に対して、レンズユニットの中心点を中心に略４０〜５０°傾斜するように、第１の接合箇所と第２の接合箇所とが存在している事を特徴とする請求項２に記載の光素子モジュール。
【請求項４】
電子部品を備え、
この電子部品とポストとの間に発光素子が実装されたことを特徴とする請求項１に記載の光素子モジュール。
【請求項５】
ポストは切り欠き部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の光素子モジュール。
【請求項６】
上面と側面とを備えたキャリアと、
このキャリアの上面に実装された発光素子と、
前記キャリアの上面に実装され、前記発光素子の背面光を受光する受光素子と、
前記キャリアの前記上面から突設された１本のポストと、
このポスト及び前記キャリアの側面に接合されたレンズユニットと
前記キャリア、前記発光素子、前記受光素子、前記ポスト、及び前記レンズユニットを内包するパッケージとを備え、
前記レンズユニットは前記キャリアの側面及び前記ポストの２箇所で支持されている事を特徴とする光素子モジュール。
【請求項７】
レンズユニットは第１の接合箇所にてキャリアの側面に接合されるとともに、第２の接合箇所にてポストに接合され、
前記第１の接合箇所と前記第２の接合箇所とは、前記レンズユニットの中心点に関して点対称の位置にあることを特徴とする請求項６に記載の光素子モジュール。
【請求項８】
第１の接合箇所と第２の接合箇所とを結ぶ仮想の直線が、キャリアの上面に平行な状態に対して、レンズユニットの中心点を中心に略４０〜５０°傾斜するように、第１の接合箇所と第２の接合箇所とが存在している事を特徴とする請求項７に記載の光素子モジュール。
【請求項９】
電子部品を備え、
この電子部品とポストとの間に発光素子が実装されたことを特徴とする請求項６に記載の光素子モジュール。
【請求項１０】
ポストは切り欠き部を備えたことを特徴とする請求項６に記載の光素子モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光通信に使用される光素子モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は例えば、特開平５−１５０１４６号公報に開示された従来の光素子モジュールの側断面図である。また、図７は図６に示す従来の光素子モジュールの平断面図である。両図において、２０１はキャリア、２０２はこのキャリア２０１に載置されたサブマウント、２０２ａはこのサブマウント２０２によってキャリア２０１に実装された発光素子である。また、２０３はこの発光素子２０２ａの図示しない背面光を受光するための受光素子である。また、２０４はキャリア２０１の上面に載置されたレンズユニットである。このレンズユニット２０４はレンズ２０４ａ、このレンズ２０４ａを保持する円筒形のレンズホルダ２０４ｂ、及びこのレンズホルダ２０４ｂの側面から突出する突き当て部２０４ｃ（図７参照）によって構成される。
【０００３】
また、図７に示す２０７は柱体である。この柱体２０７は、キャリア２０１の上に２本固定される。そして、上記レンズユニット２０４は突き当て部２０４ｃによってこの柱体２０７に固定される。また、同図７において、２０９は電子部品、２１１はこの電子部品２０９と発光素子２０２ａとを接続する金ワイヤである。尚、図６に示す２００はペルチェ素子等の電子冷却素子である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、従来の光素子モジュールのレンズユニット２０４は、キャリア２０１上に載置され、２本の柱体２０７によって固定される。このため、キャリア１の上面は上記レンズユニット２０４や柱体２０７によって一部が占有されてしまう。一方、信号の高速化が進むにつれ、発光素子２０２ａ近傍に電子部品２０９を実装する必要が生じている。また、キャリア１上面には複数の電子部品２９が高密度に実装されることが多い。
このため、キャリア２０１の上面をより有効に活用し、発光素子２０２ａの近傍に電子部品２０９等を実装する事が容易な光素子モジュールに対する必要性が生じた。
【０００５】
この発明は上述のような必要性に応えるために成されたものであり、発光素子２０２ａの比較的近傍に電子部品２０９等を実装する事が容易な光素子モジュールを提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明にかかる光素子モジュールは、上面と側面とを備えたキャリアと、このキャリアの上面に実装された発光素子と、キャリアの上面から突設されたポストと、このポスト及びキャリアの側面に接合されたレンズユニットとを有して構成されたものである。
【０００７】
また、この発明にかかる光素子モジュールのポストは１本であり、レンズユニットはキャリアの側面及びポストの２箇所で支持されて構成されたものである。
【０００８】
また、この発明にかかる光素子モジュールはのレンズユニットは第１の接合箇所にてキャリアの側面に接合されるとともに、第２の接合箇所にてポストに接合され、第１の接合箇所と第２の接合箇所とは、レンズユニットの中心点に関して点対称の位置にあるようにして構成されたものである。
【０００９】
更に、この発明にかかる光素子モジュールは、第１の接合箇所と第２の接合箇所とを結ぶ仮想の直線が、キャリアの上面に平行な状態に対して、レンズユニットの中心点を中心に略４０〜５０°傾斜するように、第１の接合箇所と第２の接合箇所とを存在させて構成されたものである。
【００１０】
また、この発明にかかる光素子モジュールは、電子部品を備え、この電子部品とポストとの間に発光素子が実装されて構成されたものである。
【００１１】
さらに、この発明にかかる光素子モジュールのポストは切り欠き部を備えて構成されたものである。
【００１２】
また、この発明にかかる光素子モジュールは、切り欠き部近傍を導線が通過するようにして構成されたものである。
【００１３】
さらに、この発明にかかる光素子モジュールは、切り欠き部近傍に電子部品を配置して構成されたものである。
【００１４】
また、この発明にかかる光素子モジュールは、上面と側面とを備えたキャリアと、このキャリアの上面に実装された発光素子と、キャリアの上面に実装され、発光素子の背面光を受光する受光素子と、キャリアの上面から突設されたポストと、このポスト及びキャリアの側面に接合されたレンズユニットとキャリア、発光素子、受光素子、ポスト、及びレンズユニットを内包して構成されたものである。
【００１５】
さらに、この発明にかかる光素子モジュールのポストは１本であり、レンズユニットはキャリアの側面及びポストの２箇所で支持されて構成されたものである。
【００１６】
また、この発明にかかる光素子モジュールは、キャリア上面に設けられた電子部品と、パッケージの側壁に設けられ、キャリアの側面を含む面よりもレンズユニット側に突出した位置に端子を備えたフィードスルーとを有し、さらに、ポストに切り欠き部有し、このポストの切り欠き部の近傍を通過するとともに電子部品とフィードスルーの端子とを結ぶ導線を有して構成されたものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１にかかる光素子モジュールの上面図である。図２は図１に示す光素子モジュールのＩ−Ｉ断面における断面図である。また、図３は図１に示す光素子モジュールをII-II断面から見た透視断面図である。尚、図１では説明を容易にするため光素子モジュールの上蓋を取り除いた状態を示している。
【００１８】
各図において、１は平板状のキャリアである。このキャリア１は導体で構成され、例えば銅タングステン、銅タングステンニッケル等の合金により形成される。また、３はこのキャリア１の上面、５はキャリア１の側面である。この側面５はキャリア１の複数ある側面のうち、特に後述する光インタフェイスに臨む側面である。７はキャリア１の上面３において、上記側面５側の端部に載置された窒化アルミ（ＡｌＮ）よりなるサブマウント、９はこのサブマウント７上に載置された発光素子であるＬＤである。このＬＤ９は上記サブマウント７を介してキャリア１の上面３に実装される。また、１１はキャリア１の上面３において、ＬＤ９の近傍に突設されたポストである。このポスト１１はキャリア１の上面３の一つの隅に１本が配置される。また、このポスト１１はキャリア１と一体に成形される。即ち例えば、１つの導体のブロックから余分な部分を削る事により、キャリア１と一体的にポスト１１を成形することができる。また、１１ａはポスト１１の側面である。この側面１１ａは上記キャリア１の側面５と同一平面上に存在する。
【００１９】
また、１３はレンズユニットである。このレンズユニット１３はレンズ鏡筒１５とこのレンズ鏡筒１５に保持されたレンズ１７とを含む。このレンズ鏡筒１５には例えばステンレス、鉄ニッケルコバルト等の合金が用いられる。そして、レンズユニット１３は、ＬＤ９との光軸調整後、このレンズ鏡筒１５によって、キャリア１の側面５に一端を接合され、他端をポスト１１の側面１１ａに接合される。即ち、図３に示すように、１３ａは第１の接合箇所であり、レンズ鏡筒１５の一端とキャリア１の側面５とが接合される。また、１３ｂは第２の接合箇所であり、レンズ鏡筒１５の他端とポスト１１の側面１１ａとが接合される。第１の接合箇所１３ａ及び第２の接合箇所１３ｂにおいて、各部材はＹＡＧ溶接等により互いに接合される。また、上記第１の接合箇所１３ａ及び第２の接合箇所１３ｂは、レンズユニット１３の中心点１３ｃに関して点対称となる位置にそれぞれ存在する。この中心点１３ｃはＬＤ９の発光位置にほぼ一致する。この実施の形態では、中心点１３ｃはＬＤ９のほぼ上面近傍に一致する。
【００２０】
更に、図３において、１３ｄは第１の接合箇所１３ａと第２の接合箇所１３ｂとを結ぶ仮想の直線である。一方、１３ｅはキャリア１の上面３に平行な状態である。第１の接合箇所１３ａと第２の接合箇所１３ｂは、上記仮想の直線１３ｄが、平行な状態１３ｅに対して、中心点１３ｃを中心に略θ＝４０〜５０°傾斜するように配置される（１３ｆ参照）。
【００２１】
また、各図において、１９はキャリア１の上面３に突設されたＰＤキャリア、２１はこのＰＤキャリア１９の側面に配置された受光素子であるＰＤである。このＰＤ２１はＰＤキャリア１９を介してキャリア１の上面３に実装される。また、このＰＤ２１はＬＤ９の背面光を受光するために使用される。
【００２２】
２３及び２５はキャリア１の上面に載置される第１の電子部品及び第２の電子部品である。第２の電子部品２５はＬＤ９の近傍に配置される。即ち、第２の電子部品２５とポスト１１との間にＬＤ９が存在する。尚、ここで上記第１の電子部品２３、及び第２の電子部品２５は、キャリア１の上面３に載置し得る種々の電子部品をいう。例えば、チップコンデンサ、チップ抵抗、フィルタ、ドライバ、サーミスタの他、コプレーナ線路或いはマイクロストリップライン等の高周波線路等が含まれる。
【００２３】
また、３３は光素子モジュールのパッケージである。このパッケージ３３は、上記キャリア１、ＬＤ９、ＰＤ２１、ポスト１１、及びレンズユニット１３等を内包する。２７はこのパッケージ３３の側壁に設けられ、光素子モジュールの電気的インターフェースとしての役割を有するフィードスルー、２９はこのフィードスルー２７のパッケージ内側に設けられた複数の端子である。３１はこの複数の端子２９の内のいずれかと第１の電子部品２３または第２の電子部品２５とを結ぶ導線であるボンディングワイヤである。また、別のボンディングワイヤ３１によって、第２の電子部品２５はＬＤ９とも電気的に接続される。３５はパッケージ３３の壁に設けられた窓、３７はこの窓３５に対応して設けられた光インタフェースである。また、図２に示す４１はパッケージ３３の上部開口を塞ぐ上蓋、３９はキャリア１とパッケージ３３の内側底面との間に設けられた電子冷却素子であるペルチェ素子である。
【００２４】
このように構成された光素子モジュールにおいては、ＬＤ９から出射された前面光がレンズ１７を介して集光され、窓３５、光インタフェース３７を通じて外部の図示しない光ファイバーに導かれる。一方、ＬＤ９から出射された背面光はＰＤ２１で受光される。このＰＤ２１で受光された背面光をもとにＬＤ９のフィードバック制御が行われる。
この際、フィードスルー２７やボンディングワイヤ３１を通じて第１の電子部品２３や、第２の電子部品２５、或いは、ＬＤ９やＰＤ２１の駆動が行われる。また、これらの電子部品２３、２５やＰＤ２１等からパッケージ３３の外部に必要な信号の送出が行われる。
【００２５】
この実施の形態においては上述のような構成としたので、レンズユニット１３をキャリア１の上面３から退かせることができる。このため、キャリア１の上面３の実装が可能な面積を拡大することができる。その結果、ＬＤ９の近傍に第２の電子部品２５等を近づけることができる。これにより、ＬＤ９と第２の電子部品２５とを電気的に接続するボンディングワイヤ３１を短くすることがき、高周波特性も向上する。特に、キャリア１の上面３にＰＤキャリア１９やＰＤ２１等を載置する場合、キャリア１の上面３の実装可能面積はおのずと狭くなる。このため、この実施の形態のように、レンズユニット１３をキャリア１の上面３から退かせ、その実装可能面積を拡大できるメリットは大きい。
【００２６】
一方、ポスト１１に関しては、この発明においても従来技術同様に例えばＬＤ９の両側に１本づつ（合計２本）設ける事もできる。この様な構成としても、一定の効果を得る事は可能である。しかしながら、この実施の形態においては、更に良い実施の形態を提供するため、ポスト１１を２本から１本に減らしている。ポスト１１を２本から１本にすることによりさらにキャリア１の上面３の実装可能面積が広がる。また、ポスト１１を１本とする事により、キャリア１の形状が簡素化されるため、キャリア１の作製のためのコストが下がる。また、ＬＤ９近傍のポストを１本少なくすることにより、ＬＤ９のキャリア１の上面３への実装作業も容易になり組立コストを低減することが可能となった。さらに、第２の電子部品２５をより一層ＬＤ９に近づけることが可能となった。
【００２７】
加えて、上記実施の形態においては、図３に示したように、第１の接合箇所１３ａ及び第２の接合箇所１３ｂを、レンズユニット１３の中心点１３ｃに関して点対称となる位置にそれぞれ配置している。このため、接合時ＹＡＧ溶接部の収縮によってどちらか片側にレンズユニット１３が引っ張られて その反対側が浮き上がることによる光軸ずれ等を抑えることができる。
【００２８】
実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２にかかる光素子モジュールの要部の上面図である。この図４は実施の形態１における図１の要部に対応する。図において、２９ａはフィードスルー２７のパッケージ３３内側上面に設けられた端子の一つである第１の端子である。この第１の端子２９ａは、キャリア１の側面５を含む面である仮想面４３よりもレンズユニット１３側に突出した位置において、フィードスルー２７に設けられる。
【００２９】
一方、１１ｂはポスト１１に設けられた切り欠き部である。この切り欠き部１１ｂの存在によってポスト１１は略３角柱状の形状に構成される。尚、この３角柱形状のポスト１１の面と面との交わる部分（角）は面取りがされており、丸められている。また、この切り欠き部１１ｂの存在によって、ポスト１１はＬＤ９に近い側が遠い側に比べて肉厚となるように形成される。
【００３０】
更に、２３ａは第１の電子部品であるが、この第１の電子部品２３ａは上記ポスト１１の切り欠き部１１ｂ近傍において、キャリア１の上面３に配置される。２３ｂはこの第１の電子部品２３ａの上面に設けられた端子である。
【００３１】
また、３１ａはフィードスルー２７の第１の端子２９ａと第１の電子部品２３ａの端子２３ｂとを接続する導線であるボンディングワイヤである。このボンディングワイヤ３１ａは上記ポスト１１の切り欠き部１１ｂ近傍を通過する。
【００３２】
この実施の形態においては上述のように、ポスト１１に切り欠き部１１ｂが形成される。このため、キャリア１の側面５を含む面である仮想面４３よりもレンズユニット１３側に突出した位置に存在する第１の端子２９ａからも第１の電子部品２３ｂにボンディングワイヤ３１ａをつなぐことができる。また、キャリア１の上面３における実装可能面積がより拡大するため、第１の電子部品２３ａ等の配置の自由度がさらに向上する。また、ボンディングワイヤ３１ａの形成作業も容易となる。尚、この実施の形態においては、切り欠き部１１ｂを一ヶ所のみ設けた。しかし、この発明はこれに限定されるものではない。即ち、第１の電子部品２３ａの配置に応じて、切り欠き部を２ヶ所或いは３ヶ所設けても良い。また、ポスト１１の形状を例えばＬ字状等の種々の矩形状に形成しても良い。
【００３３】
尚、この実施の形態においては、上述の実施の形態と同一又は相当する部分については説明を省略し、異なる部分について説明した。
【００３４】
実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３にかかる光素子モジュールの要部の上面図である。この図５は実施の形態１における図１の要部に対応する。図において、２９ｂはフィードスルー２７のパッケージ３３内側上面に設けられた端子の一つである第２の端子である。この第２の端子２９ｂは、キャリア１の側面５を含む面である仮想面４３よりもＰＤ２１側の位置において、フィードスルー２７に設けられる。
【００３５】
一方、１１ｃはポスト１１に設けられた切り欠き部である。この切り欠き部１１ｃの存在によってポスト１１は略３角柱状の形状に構成される。尚、この３角柱形状のポスト１１の面と面との交わる部分（角）は面取りがされており、丸められている。また、この切り欠き部１１ｃの存在によって、ポスト１１は、ＬＤ９遠い側が近い側に比べて肉厚となるように形成される。
【００３６】
更に、２３ａは第１の電子部品であるが、この電子部品２３ａは上記ポスト１１の切り欠き部１１ｃ近傍において、キャリア１の上面３に配置される。この実施の形態においては、上記実施の形態２の場合に比べ、第１の電子部品２３ａは一層ＬＤ９の近傍に近づけることができる。
【００３７】
また、３１ｂはフィードスルー２７の第２の端子２９ｂと第１の電子部品２３ａの端子２３ｂとを接続する導線であるボンディングワイヤである。このボンディングワイヤ３１ｂは上記ポスト１１の切り欠き部１１ｃ近傍を通過する。
【００３８】
この実施の形態においては、上述のような構成としたので、第１の電子部品２３ａをよりＬＤ９に近づけることができる。
【００３９】
尚、この実施の形態においては、上述の実施の形態と同一又は相当する部分については説明を省略し、異なる部分について説明した。
【００４０】
【発明の効果】
この発明にかかる光素子モジュールは、上面と側面とを備えたキャリアと、このキャリアの上面に実装された発光素子と、キャリアの上面から突設された１本のポストと、このポスト及びキャリアの側面に接合されたレンズユニットとを有し、前記レンズユニットは前記キャリアの側面及び前記ポストの２箇所で支持されているものであり、発光素子の比較的近傍に電子部品等を実装する事が比較的容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１にかかる光素子モジュールの上面図である。
【図２】図１に示す光素子モジュールのＩ−Ｉ断面における断面図である。
【図３】図１に示す光素子モジュールをII-II断面から見た透視断面図である。
【図４】この発明の実施の形態２にかかる光素子モジュールの要部の上面図である。
【図５】この発明の実施の形態３にかかる光素子モジュールの要部の上面図である。
【図６】特開平５−１５０１４６号公報に開示された従来の光素子モジュールの側断面図である。
【図７】図６に示す従来の光素子モジュールの平断面図である。
【符号の説明】
１  キャリア、３  上面、５  側面、７  サブマウント、９  ＬＤ、１１  ポスト、１１ａ  側面、１３  レンズユニット、１３ａ  第１の接合箇所、１３ｂ  第２の接合箇所、１３ｄ  仮想の直線、１３ｅ  平行な状態、１５  レンズ鏡筒、１７レンズ、１９  ＰＤキャリア、２１  ＰＤ、２３  第１の電子部品、２５第２の電子部品、２７  フィードスルー、２９  端子、３１  ボンディングワイヤ、３３  パッケージ、３５  窓、３７  光インタフェース、３９  ペルチェ素子、４１  上蓋
【図１】
0004120218.tif 000002
【図２】
0004120218.tif 000003
【図３】
0004120218.tif 000004
【図４】
0004120218.tif 000005
【図５】
0004120218.tif 000006
【図６】
0004120218.tif 000007
【図７】
0004120218.tif 000008