JP2008066511A - Optical transmission module, method of manufacturing optical transmission module, and optical transmission apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光送信モジュール、光送信モジュールの製造方法、及び光送信装置に関する。 The present invention relates to an optical transmission module, an optical transmission module manufacturing method, and an optical transmission apparatus.
従来、大容量の映像信号等を高速に送信する手段として、電気信号を光信号に変換して送信する光送信モジュールがある。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is an optical transmission module that converts an electrical signal into an optical signal and transmits it as means for transmitting a large-capacity video signal or the like at high speed.
光送信モジュールは、発光素子と、発光素子を電気的に駆動するためのドライバICとを備えており、発光素子から出射された出射光が、光ファイバー等の光伝送手段に入射されて光送信が行われる。 The optical transmission module includes a light emitting element and a driver IC for electrically driving the light emitting element, and light emitted from the light emitting element is incident on an optical transmission means such as an optical fiber to transmit light. Done.
光送信モジュールの第1例として、リードフレーム上に発光素子及びドライバICを搭載し、樹脂モールドで封止した光送信モジュールがある。(例えば、特許文献1参照)
本発明は、大電流を発光素子へ印加して検査することができる光送信モジュール、光送信モジュールの製造方法、及び光送信装置を得ることを目的とする。 An object of the present invention is to obtain an optical transmission module, a method for manufacturing an optical transmission module, and an optical transmission device that can be inspected by applying a large current to a light emitting element.
本発明の請求項1に係る光送信モジュールは、電流又は電圧の供給によって光を出射する発光素子と、前記発光素子に接続され電流又は電圧を供給可能とする中間電極を介して前記発光素子を駆動する駆動回路と、前記発光素子及び前記駆動回路を内包するカバー部材から少なくとも一部が露出する露出部を有し、前記中間電極を介して前記発光素子に電流又は電圧を供給可能とする供給路と、を備えたことを特徴としている。 According to a first aspect of the present invention, there is provided an optical transmission module comprising: a light emitting element that emits light by supplying a current or voltage; and an intermediate electrode that is connected to the light emitting element and is capable of supplying a current or voltage. A driving circuit for driving, and an exposed portion that is at least partially exposed from the light emitting element and a cover member including the driving circuit, and capable of supplying current or voltage to the light emitting element through the intermediate electrode And roads.
本発明の請求項2に係る光送信モジュールは、前記供給路がリードフレームであることを特徴としている。 The optical transmission module according to claim 2 of the present invention is characterized in that the supply path is a lead frame.
本発明の請求項3に係る光送信モジュールは、前記発光素子が面発光型レーザであることを特徴としている。 The optical transmission module according to claim 3 of the present invention is characterized in that the light emitting element is a surface emitting laser.
本発明の請求項4に係る光送信モジュールは、前記供給路及び前記中間電極が、電流又は電圧の高周波成分を遮断する素子によって接続されていることを特徴としている。 The optical transmission module according to claim 4 of the present invention is characterized in that the supply path and the intermediate electrode are connected by an element that cuts off a high-frequency component of current or voltage.
本発明の請求項5に係る光送信モジュールは、前記素子がフェライトチップインダクタであることを特徴としている。 The optical transmission module according to claim 5 of the present invention is characterized in that the element is a ferrite chip inductor.
本発明の請求項6に係る光送信モジュールは、前記駆動回路が実装され接地された第1電極と、前記発光素子が実装される第2電極と、前記第1電極及び前記第2電極を電気的に導通させる導通部材と、を備えたことを特徴としている。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an optical transmission module comprising: a first electrode on which the driving circuit is mounted and grounded; a second electrode on which the light emitting element is mounted; and the first electrode and the second electrode are electrically connected. And a conducting member that conducts automatically.
本発明の請求項7に係る光送信モジュールは、前記導通部材が電流又は電圧の高周波成分のみを導通可能とする高周波導通部材であることを特徴としている。 The optical transmission module according to claim 7 of the present invention is characterized in that the conducting member is a high-frequency conducting member capable of conducting only a high-frequency component of current or voltage.
本発明の請求項8に係る光送信モジュールは、前記露出部がリードフレームのリード端子であることを特徴としている。 An optical transmission module according to an eighth aspect of the present invention is characterized in that the exposed portion is a lead terminal of a lead frame.
本発明の請求項9に係る光送信モジュールの製造方法は、電流又は電圧の供給によって光を出射する発光素子と、前記発光素子に接続され電流又は電圧を供給可能とする中間電極と、前記発光素子を駆動する駆動回路と、を光送信モジュールの内部の回路パターンに実装する工程と、前記発光素子及び前記駆動回路を前記中間電極にそれぞれ接続する工程と、前記中間電極を介して前記発光素子に電流又は電圧を供給可能とする供給路を形成し、前記発光素子及び前記駆動回路を内包するカバー部材から前記供給路の少なくとも一部が露出された状態に成型する工程と、前記供給路及び前記中間電極を介して前記発光素子に電流又は電圧を供給し、前記発光素子の駆動検査を行う工程と、を有することを特徴としている。 According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an optical transmission module, comprising: a light emitting element that emits light by supplying current or voltage; an intermediate electrode that is connected to the light emitting element and is capable of supplying current or voltage; Mounting a driving circuit for driving an element on a circuit pattern inside an optical transmission module, connecting the light emitting element and the driving circuit to the intermediate electrode, and the light emitting element via the intermediate electrode Forming a supply path capable of supplying a current or voltage to the cover member, and forming the supply path and at least a part of the supply path from a cover member including the light emitting element and the drive circuit; and A step of supplying a current or voltage to the light emitting element through the intermediate electrode and performing a driving inspection of the light emitting element.
本発明の請求項10に係る光送信モジュールの製造方法は、前記駆動試験の終了後に、前記カバー部材から露出された前記供給路の一部を切断する工程を有することを特徴としている。
The method for manufacturing an optical transmission module according to
本発明の請求項11に係る光送信モジュールの製造方法は、前記駆動試験の終了後に、露出された前記供給路の一部を樹脂により封止する工程を有することを特徴としている。 According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing an optical transmission module, comprising: sealing a part of the exposed supply path with a resin after the driving test is completed.
本発明の請求項12に係る光送信装置は、請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の前記光送信モジュールを備えたことを特徴としている。 An optical transmission apparatus according to a twelfth aspect of the present invention includes the optical transmission module according to any one of the first to eighth aspects.
本発明の請求項13に係る光送信装置は、前記光送信装置から出射された発光光を入射して伝送する光伝送媒体を光結合するカプラ部材を有することを特徴としている。 According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided an optical transmission device comprising a coupler member for optically coupling an optical transmission medium for transmitting the emitted light emitted from the optical transmission device.
請求項1の発明は、駆動回路を通さずに光送信モジュールの外部から供給路及び中間電極を介して発光素子に電流又は電圧を直接供給できるので、大電流を発光素子へ印加して検査することができる。 According to the first aspect of the present invention, since a current or voltage can be directly supplied to the light emitting element from the outside of the optical transmission module via the supply path and the intermediate electrode without passing through the drive circuit, a large current is applied to the light emitting element for inspection be able to.
請求項2の発明は、光送信モジュールのリードフレームの1つを供給路として利用するので、低コスト化が可能となる。 Since the invention according to claim 2 uses one of the lead frames of the optical transmission module as a supply path, the cost can be reduced.
請求項3の発明は、発光素子が素子表面で発光するので、リードフレーム上に実装された発光素子から容易に光を取り出すことが可能であり、低コストが可能となる。 In the invention of claim 3, since the light emitting element emits light on the surface of the element, light can be easily extracted from the light emitting element mounted on the lead frame, and the cost can be reduced.
請求項4の発明は、発光素子を駆動回路で駆動するときに、素子によって電流又は電圧の高周波成分が遮断され、中間電極から供給路に高周波が流れないので、発光素子の高周波応答を安定して行える。 According to the fourth aspect of the present invention, when the light emitting element is driven by the drive circuit, the high frequency component of the current or voltage is blocked by the element, and the high frequency does not flow from the intermediate electrode to the supply path. Can be done.
請求項5の発明は、フェライトチップインダクタを用いることにより、低コスト、省スペースが可能となる。 In the invention of claim 5, by using a ferrite chip inductor, low cost and space saving can be realized.
請求項6の発明は、駆動回路と発光素子が実装される電極が異なるので、駆動回路が駆動時に高温となっても、その熱量が発光素子に伝達されにくい。このため、発光素子の温度変化が小さくなり、発光が安定する。 According to the sixth aspect of the present invention, since the driving circuit and the electrode on which the light emitting element is mounted are different, even if the driving circuit becomes high temperature during driving, the amount of heat is not easily transmitted to the light emitting element. For this reason, the temperature change of a light emitting element becomes small, and light emission is stabilized.
請求項7の発明は、発光素子を駆動回路で高周波発光させたときに、第2電極に流入する高周波成分を、接地された第1電極に逃がすことができるので、発光素子の高速発光が可能となる。 According to the seventh aspect of the invention, when the light emitting element emits high frequency light by the drive circuit, the high frequency component flowing into the second electrode can be released to the grounded first electrode, so that the light emitting element can emit light at high speed. It becomes.
請求項8の発明は、露出部の長さが他のリードフレームの端子と同じ長さとなるので、省スペースが可能となる。 In the invention according to claim 8, since the length of the exposed portion is the same as that of the terminals of the other lead frame, space can be saved.
請求項9の発明は、光送信モジュールの外部から供給路及び中間電極を介して発光素子に電流又は電圧を直接供給するので、発光素子のみを駆動して検査することができる。 In the ninth aspect of the invention, since current or voltage is directly supplied to the light emitting element from the outside of the optical transmission module via the supply path and the intermediate electrode, only the light emitting element can be driven and inspected.
請求項10の発明は、カバー部材から露出した供給路を切断するので、光送信モジュール全体の大きさを小さくできる。 According to the tenth aspect of the present invention, since the supply path exposed from the cover member is cut, the overall size of the optical transmission module can be reduced.
請求項11の発明は、露出された供給路が樹脂で封止されるので、例えば、静電気を帯びた作業者の手が供給路に触れて、光送信モジュール内部の回路に電気的な影響を与えることがなくなる。 In the invention of claim 11, since the exposed supply path is sealed with resin, for example, the hand of an electrostatically charged operator touches the supply path to electrically affect the circuit inside the optical transmission module. No more giving.
請求項12の発明は、発光素子単独での駆動検査を行えるので、光送信装置の検査が容易となる。
According to the invention of
請求項13の発明は、光送信モジュールから出射された発光光は、カプラ部材を介して光伝送媒体に全て入射されるので、光送信が安定する。
According to the invention of
本発明の光送信モジュール、光送信モジュールの製造方法、及び光送信装置の第1実施形態を図面に基づき説明する。 A first embodiment of an optical transmission module, an optical transmission module manufacturing method, and an optical transmission apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1aに示すように、光送信装置10は、樹脂製のパッケージ20に内包された光送信モジュール12と、カプラ部材13と、光ファイバ14を備えている。
As shown in FIG. 1 a, the
カプラ部材13は、光送信モジュール12を内包して保持している。また、カプラ部材13には、略円筒形の穴部15が形成され、光ファイバ14が挿入され保持されている。
The
これにより、光送信モジュール12から出射された発光光Lは、パッケージ20に一体成型されたレンズ17で集光され、カプラ部材13で光結合されて、光ファイバ14に入射するようになっている。
As a result, the emitted light L emitted from the
光ファイバ14は、発光光Lが伝送されるコア部18と、コア部18の外周側に設けられたクラッド部16で構成されており、コア部18の屈折率がクラッド部16の屈折率よりも高くなっている。
The
次に、光送信モジュール12について説明する。
Next, the
図1bは、図1aの光送信モジュール12を矢印Z方向から見たものである。
FIG. 1b shows the
図1bに示すように、光送信モジュール12は、一体成型されたパッケージ20内に配置された複数のリードフレーム及び電極上に、発光素子24と、駆動IC22と、フェライトチップインダクタ28が設けられている。
As shown in FIG. 1b, the
発光素子24は、面発光型の素子であり、外部から電流を供給することにより上面に設けられた出射窓25から光を出射するようになっている。また、発光素子24は、パッケージ20内の略中央部に設けられたベースパッド43上に銀ペースト等により実装されている。
The light-emitting
駆動IC22は、光送信モジュールの外部から供給される電圧により駆動され、発光素子24に電流を供給する素子である。また、駆動IC22は、パッケージ20内の略中央部に設けられたベースパッド43上で、発光素子24と離間して銀ペースト等により実装されており、駆動IC22の図示しないGND端子は、ボンディングワイヤ48、50、56、58によりベースパッド43に接続されている。
The
ベースパッド43の一方の端面からは、リードフレーム36及びリードフレーム42が突設され、これらが一体化されている。
A
リードフレーム36及びリードフレーム42は、接地されるGND端子であり、ベースパッド43の電位を接地レベルとする。
The
リードフレーム36とリードフレーム42の間には、ベースパッド43と離間して、リードフレーム38とリードフレーム40が設けられている。
A
リードフレーム38及びリードフレーム40は、発光素子24を駆動するための電圧を駆動IC22に入力するIN+端子、IN−端子となっており、ボンディングワイヤ52、54を介して駆動IC22と接続されている。
The
ベースパッド43及びリードフレーム36の左隣には、リードフレーム34が設けられている。
A
リードフレーム34は、ボンディングワイヤ44、46を介して駆動IC22に接続されており、駆動ICに電源電圧を供給するためのVCC端子である。これにより、図示しない外部電源から供給された電圧がリードフレーム34を通じて駆動IC22に供給され、駆動IC22が動作可能となる。
The
一方、ベースパッド43及びリードフレーム42の右隣には、リードフレーム32が設けられている。
On the other hand, a
リードフレーム32は、外部電源から発光素子24に電流を供給するためのアノード端子(A)となっている。リードフレーム32の一端は、パッケージ20の外周から外方向に延設され、露出部33を形成している。また、リードフレーム32の他端には、電極パッド30が設けられており導通可能となっている。
The
電極パッド30及びベースパッド43の近傍には、中間電極パッド26が設けられている。
An
中間電極パッド26は、ボンディングワイヤ60を介して駆動IC22と導通しており、また、ボンディングワイヤ62を介して発光素子24と導通している。これにより、駆動IC22から出力された電流が、中間電極パッド26を介して発光素子24に供給される。
The
中間電極パッド26と電極パッド30には、一端部が中間電極パッド26の上面で、他端部が電極パッド30の上面に位置するように、フェライトチップインダクタ28が銀ペースト等で導通可能に実装されている。
A
フェライトチップインダクタ28は、高周波(例えば数百MHz)でインピーダンスが最大となる特性を有する。
The
次に、光送信モジュール12の製造工程について説明する。
Next, the manufacturing process of the
まず、各リードフレーム及び中間電極パッド26を含む回路パターンがパッケージ20上に形成され、この回路パターン上に発光素子24、駆動IC22、フェライトチップインダクタ28が実装される。
First, a circuit pattern including each lead frame and the
続いて、前述のように、回路パターン上にワイヤーボンディングが行われ、回路パターンの各部と発光素子24、駆動IC22、及び中間電極パッド26が、それぞれ接続される。これにより、中間電極パッド26を介して発光素子24に電流又は電圧を供給可能な供給路が形成される。
Subsequently, as described above, wire bonding is performed on the circuit pattern, and each part of the circuit pattern is connected to the
ここで、供給路は、リードフレーム32、電極パッド30、フェライトチップインダクタ28、中間電極パッド26、ボンディングワイヤ62で構成されている。
Here, the supply path includes a
続いて、発光素子24及び駆動IC22を内包するとともに、パッケージ20からリードフレーム32の一端が露出して露出部33を形成するように樹脂モールド成型が行われ、光送信モジュール12が出来上がる。
Subsequently, the
続いて、出来上がった光送信モジュール12は、外部電源を用いてリードフレーム32から電流が供給され、発光素子24の発光特性が検査される。
Subsequently, the completed
以上の工程により光送信モジュール12が完成する。
The
次に、本発明の第1実施形態の作用について説明する。 Next, the operation of the first embodiment of the present invention will be described.
図2は、図1bの光送信モジュール12の回路を模式図で表したものである。
FIG. 2 is a schematic diagram showing the circuit of the
図2に示すように、駆動IC22には、VCC端子であるリードフレーム34を介して、図示しない外部電源から数ボルトの電源電圧が供給されている。
As shown in FIG. 2, a power supply voltage of several volts is supplied to the
ここで、まず、発光素子24の通常使用時の発光について説明する。
Here, first, light emission during normal use of the
発光素子24から出射される発光光の光量及び周波数が所定の値となるように予め定められた駆動電圧が、リードフレーム38、40を介して、駆動IC22のIN+端子、IN−端子に入力される。
A predetermined driving voltage is inputted to the IN + terminal and the IN− terminal of the driving
IN+端子、IN−端子に入力された駆動電圧は、駆動IC22内で差動増幅されるとともに、図示しない変調手段により変調が行われる。変調後の駆動電圧は駆動電流に変換され、駆動IC22におけるボンディングワイヤ60(図1参照)が接続されたOUT端子から高周波電流として出力される。
The drive voltage input to the IN + terminal and the IN− terminal is differentially amplified in the
出力された高周波電流は中間電極パッド26を介して発光素子24に供給され、発光素子24が発光光を出射する。
The output high-frequency current is supplied to the
ここで、フェライトチップインダクタ28が高周波電流を遮断して、アノード端子A側に高周波電流が伝播することは無いので、発光素子24の高周波電流による発光が安定する。これにより、高速光通信を行うことが可能となる。
Here, since the
次に、光送信モジュール12の製造工程における発光素子24の加速試験について説明する。
Next, an acceleration test of the
まず、初期特性として、光送信モジュール12のアノード端子Aとリードフレーム36および42を介して、外部電源(図示せず)から駆動電流を供給し、閾値電流や変換効率などの発光特性が測定される。
First, as initial characteristics, a drive current is supplied from an external power source (not shown) via the anode terminal A of the
次に、光送信モジュール12を恒温槽(図示せず)に入れ、初期故障を誘発するのに適した、温度、駆動電流、時間によるストレス状態で駆動される。ここで、温度は数十度〜百数十度、駆動電流は数mA〜数十mA、試験時間は24時間〜96時間程度である。
Next, the
所定時間後、初期特性の測定と同一条件にて再度閾値電流や変換効率などを測定し、あらかじめ定められた規格値により良否判定が行われ、加速試験が終了する。 After a predetermined time, the threshold current, the conversion efficiency, and the like are measured again under the same conditions as the measurement of the initial characteristics, a pass / fail determination is performed based on a predetermined standard value, and the acceleration test is completed.
本実施形態では、駆動IC22を用いずに、外部電源を用いてアノード端子Aを介して発光素子24を直接駆動するので、駆動IC22の能力以上の電流供給が可能となり、発光素子24に微小電流から大電流までを安定して供給できため、発光素子24の加速試験を短時間で行え、かつ良否判定が安定して行える。
In the present embodiment, since the
次に、本発明の光送信モジュール、光送信モジュールの製造方法、及び光送信装置の第2実施形態を図面に基づき説明する。 Next, a second embodiment of an optical transmission module, an optical transmission module manufacturing method, and an optical transmission apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
なお、前述した第1実施形態と基本的に同一の部品には、前記第1実施形態と同一の符号を付与してその説明を省略する。 Note that components that are basically the same as those in the first embodiment described above are given the same reference numerals as those in the first embodiment, and descriptions thereof are omitted.
また光送信装置については、第1実施形態と同様のため、説明を省略する。 The optical transmission apparatus is the same as that in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
図3に示すように、光送信モジュール70は、パッケージ72内に配置された複数のリードフレーム及び電極上に、発光素子24と、駆動IC22と、フェライトチップインダクタ28が設けられている。
As shown in FIG. 3, the
発光素子24は、パッケージ72内の略中央部に設けられた第2ベース84上に銀ペースト等により実装されている。
The
駆動IC22は、パッケージ72内の略中央部に設けられた第1ベース75上に銀ペースト等により実装されており、駆動IC22の図示しないGND端子は、ボンディングワイヤ48、50、56、58で第1ベース75に接続されている。
The
ここで、第1ベース75と第2ベース84は分かれており、駆動IC22の基準電位と発光素子24の基準電位が異なっているので、第1ベース75の上面と第2ベース84の上面にチップコンデンサ92を実装し、両者の基準電位をそれぞれ安定させている。
Here, the
第1ベース75の端面からは、リードフレーム76及びリードフレーム82が突設され、これらが一体化されている。
A
また、第2ベース84の端面からは、リードフレーム86が突設されており、リードフレーム86は、発光素子24のカソード端子Cとなっている。
A
リードフレーム76及びリードフレーム82は、接地されるGND端子であり、第1ベース75の電位を接地レベルとする。
The
リードフレーム76とリードフレーム82の間には、第1ベース75と離間して、リードフレーム78とリードフレーム80が設けられている。
A
リードフレーム78及びリードフレーム80は、発光素子24を駆動するための電圧を駆動IC22に入力するIN+端子、IN−端子となっており、ボンディングワイヤ94、96を介して駆動IC22と接続されている。
The
第1ベース75及びリードフレーム76の左隣には、リードフレーム74が設けられている。
A
リードフレーム74は、ボンディングワイヤ44、46を介して駆動IC22に接続されており、駆動ICに電源電圧を供給するためのVCC端子である。これにより、図示しない外部電源から供給された電圧がリードフレーム74を通じて駆動IC22に供給される。
The
一方、第2ベース84及びリードフレーム86の右隣には、リードフレーム90が設けられている。
On the other hand, a
リードフレーム90は、外部電源から発光素子24に電流を供給するためのアノード端子(A)となっている。リードフレーム90の一端は、パッケージ72の外周から外方向に延設されている。また、リードフレーム90の他端には、電極パッド88が接続され導通可能となっている。
The
電極パッド88の近傍には、中間電極パッド26が設けられている。
An
中間電極パッド26は、ボンディングワイヤ60を介して駆動IC22と導通しており、また、ボンディングワイヤ62を介して発光素子24と導通している。これにより、駆動IC22から出力された電流が、リードフレーム90、電極パッド88、及び中間電極パッド26を介して発光素子24に供給される。
The
中間電極パッド26と電極パッド88には、一端部が中間電極パッド26の上面で、他端部が電極パッド88の上面に位置するように、フェライトチップインダクタ28が銀ペースト等で導通可能に実装されている。
The
次に、本発明の第2実施形態の作用について説明する。 Next, the operation of the second embodiment of the present invention will be described.
駆動IC22には、VCC端子であるリードフレーム74を介して、図示しない外部電源から数ボルトの電源電圧が供給されている。
The
ここで、まず、発光素子24の通常使用時の発光について説明する。
Here, first, light emission during normal use of the
発光素子24から出射される発光光の光量及び周波数が所定の値となるように予め定められた駆動電圧が、リードフレーム78、80を介して、駆動IC22のIN+端子、IN−端子に入力される。
A predetermined drive voltage is input to the IN + terminal and the IN− terminal of the
IN+端子、IN−端子に入力された駆動電圧は、駆動IC22内で差動増幅されるとともに、図示しない変調手段により変調が行われる。変調後の駆動電圧は駆動電流に変換され、駆動IC22におけるボンディングワイヤ60(図1参照)が接続されたOUT端子から高周波電流として出力される。
The drive voltage input to the IN + terminal and the IN− terminal is differentially amplified in the
出力された高周波電流は中間電極パッド26を介して発光素子24に供給され、発光素子24が発光光を出射する。
The output high-frequency current is supplied to the
ここで、フェライトチップインダクタ28が高周波電流を遮断して、アノード端子A側に高周波電流が伝播することは無いので、発光素子24の高周波電流による発光が安定する。これにより、高速光通信を行うことが可能となる。
Here, since the
また、第1ベース75と第2ベース84とが分かれており、駆動IC22における駆動時の発熱が直接発光素子24に伝わることが無いので、発光素子24を安定して駆動することができ、発光光量が安定する。
Further, since the
次に、光送信モジュール70の製造工程における発光素子24の加速試験について説明する。
Next, an acceleration test of the
まず、初期特性として、光送信モジュール70のアノード端子Aとリードフレーム76、82、及び86を介して、外部電源(図示せず)から駆動電流を供給し、閾値電流や変換効率などの発光特性が測定される。
First, as initial characteristics, a drive current is supplied from an external power source (not shown) via the anode terminal A of the
次に、光送信モジュール70を恒温槽(図示せず)に入れ、初期故障を誘発するのに適した、温度、駆動電流、時間によるストレス状態で駆動される。ここで、温度は数十度〜百数十度、駆動電流は数mA〜数十mA、試験時間は24時間〜96時間程度である。
Next, the
所定時間後、初期特性の測定と同一条件にて再度閾値電流や変換効率などを測定し、あらかじめ定められた規格値により良否判定が行われ、加速試験が終了する。 After a predetermined time, the threshold current, the conversion efficiency, and the like are measured again under the same conditions as the measurement of the initial characteristics, a pass / fail determination is performed based on a predetermined standard value, and the acceleration test is completed.
本実施形態では、駆動IC22を用いずに、外部電源を用いてアノード端子Aを介して発光素子24を直接駆動するので、駆動IC22の能力以上の電流供給が可能となり、発光素子24に微小電流から大電流までを安定して供給できため、発光素子24の加速試験を短時間で行え、かつ良否判定が安定して行える。
In the present embodiment, since the
次に、本発明の光送信モジュール、光送信モジュールの製造方法、及び光送信装置の第3実施形態を図面に基づき説明する。 Next, a third embodiment of the optical transmission module, the optical transmission module manufacturing method, and the optical transmission device of the present invention will be described with reference to the drawings.
なお、前述した第1実施形態と基本的に同一の部品には、前記第1実施形態と同一の符号を付与してその説明を省略する。 Note that components that are basically the same as those in the first embodiment described above are given the same reference numerals as those in the first embodiment, and descriptions thereof are omitted.
また、光送信装置については、第1実施形態と同様のため、説明を省略する。 The optical transmission device is the same as that in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
図4に示すように、光送信モジュール100は、パッケージ102上に配置された複数のリードフレーム及び電極上に、発光素子24と、駆動IC22と、フェライトチップインダクタ28が設けられている。
As shown in FIG. 4, the
発光素子24が実装された第2ベース108は、ボンディングワイヤ112、114を介して第1ベース75に接続されている。これにより、第1ベース75と第2ベース108が同電位となっている。
The
また、フェライトチップインダクタ28の一端が中間電極パッド26上に実装され、他端が電極パッド104上に実装されている。
One end of the
電極パッド104の一端側には、リードフレーム106が突設されている。リードフレーム106の先端は、光送信モジュール100の外周縁から突出しており、発光素子24のアノード端子Aとなっている。
A
第2ベース108の一端側には、リードフレーム110が突設されている。リードフレーム110の先端は、光送信モジュール100の外周縁から突出しており、発光素子24のカソード端子Cとなっている。
A
ここで、前述のように第1ベース75と第2ベース108は同電位であり、第1ベース75は接地状態のため、カソード端子Cも接地される。
Here, as described above, the
次に、本発明の第3実施形態の作用について説明する。 Next, the operation of the third embodiment of the present invention will be described.
まず、発光素子24の通常使用時の発光について説明する。
First, light emission during normal use of the
発光素子24から出射される発光光の光量及び周波数が所定の値となるように予め定められた駆動電圧が、リードフレーム78、80を介して、駆動IC22のIN+端子、IN−端子に入力される。
A predetermined drive voltage is input to the IN + terminal and the IN− terminal of the
IN+端子、IN−端子に入力された駆動電圧は、駆動IC22内で差動増幅されるとともに、図示しない変調手段により変調が行われる。変調後の駆動電圧は駆動電流に変換され、駆動IC22におけるボンディングワイヤ60(図1参照)が接続されたOUT端子から高周波電流として出力される。
The drive voltage input to the IN + terminal and the IN− terminal is differentially amplified in the
出力された高周波電流は中間電極パッド26を介して発光素子24に供給され、発光素子24が発光光を出射する。
The output high-frequency current is supplied to the
ここで、フェライトチップインダクタ28が高周波電流を遮断して、アノード端子A側に高周波電流が伝播することは無いので、発光素子24の高周波電流による発光が安定する。これにより、高速光通信を行うことが可能となる。
Here, since the
また、第1ベース75と第2ベース84とが分かれており、駆動IC22における駆動時の発熱が直接発光素子24に伝わることが無いので、発光素子24を安定して駆動することができ、発光光量が安定する。
Further, since the
次に、光送信モジュール100の製造工程における発光素子24の加速試験について説明する。
Next, an acceleration test of the
まず、初期特性として、光送信モジュール100のアノード端子Aとリードフレーム76、82、及び110を介して、外部電源(図示せず)から駆動電流を供給し、閾値電流や変換効率などの発光特性が測定される。
First, as initial characteristics, a drive current is supplied from an external power source (not shown) via the anode terminal A of the
次に、光送信モジュール100を恒温槽(図示せず)に入れ、初期故障を誘発するのに適した、温度、駆動電流、時間によるストレス状態で駆動される。ここで、温度は数十度〜百数十度、駆動電流は数mA〜数十mA、試験時間は24時間〜96時間程度である。
Next, the
所定時間後、初期特性の測定と同一条件にて再度閾値電流や変換効率などを測定し、あらかじめ定められた規格値により良否判定が行われ、加速試験が終了する。 After a predetermined time, the threshold current, the conversion efficiency, and the like are measured again under the same conditions as the measurement of the initial characteristics, a pass / fail determination is performed based on a predetermined standard value, and the acceleration test is completed.
本実施形態では、駆動IC22を用いずに、外部電源を用いてアノード端子Aを介して発光素子24を直接駆動するので、駆動IC22の能力以上の電流供給が可能となり、発光素子24に微小電流から大電流までを安定して供給できため、発光素子24の加速試験を短時間で行え、かつ良否判定が安定して行える。
In the present embodiment, since the
加速試験終了後、光送信モジュール100のリードフレーム106及びリードフレーム110は、ニッパ等の切断用工具又は治具を用いて、破線で示したカットライン(CL)で切断される。このため、光送信モジュール100の外形を小さくすることができる。
After the acceleration test is completed, the
次に、本発明の光送信モジュール、光送信モジュールの製造方法、及び光送信装置の第4実施形態を図面に基づき説明する。 Next, an optical transmission module, an optical transmission module manufacturing method, and an optical transmission device according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
なお、前述した第1実施形態と基本的に同一の部品には、前記第1実施形態と同一の符号を付与してその説明を省略する。 Note that components that are basically the same as those in the first embodiment described above are given the same reference numerals as those in the first embodiment, and descriptions thereof are omitted.
また、光送信装置については、第1実施形態と同様のため、説明を省略する。 The optical transmission device is the same as that in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
図5は、光送信モジュール120の平面図及び断面図である。
FIG. 5 is a plan view and a cross-sectional view of the
図5に示すように、光送信モジュール120は、パッケージ124内に配置された複数のリードフレーム及び電極上に、発光素子24、駆動IC22、及びフェライトチップインダクタ28が設けられている。
As shown in FIG. 5, the
発光素子24は、電極である第2ベース128上に実装されている。第2ベース128の裏面は、パッケージ124の裏側に形成された円錐台状の穴部131において外部に露出しており、第1電極132を形成している。また、第1電極132は、発光素子24のカソード端子である。
The
フェライトチップインダクタ28は、一端が電極パッド126上に実装されている。電極パッド126の裏面は、パッケージ124の裏側に形成された円錐台状の穴部129において外部に露出しており、第2電極130を形成している。また、第2電極130は、発光素子24のアノード端子である。
One end of the
駆動IC22は、第1ベース75上に実装されており、第1ベース75と第2ベース128とは、ボンディングワイヤ112、114により接続されている。これにより、第1ベース75と第2ベース128は同電位となり、発光素子24のカソード端子の電位は接地レベルとなる。
The
次に、本発明の第4実施形態の作用について説明する。 Next, the operation of the fourth exemplary embodiment of the present invention will be described.
発光素子24の通常使用時の発光については、実施形態1〜3と同様のため、説明を省略する。
Since light emission during normal use of the
光送信モジュール120の製造工程において、発光素子24の加速試験が行われる。
In the manufacturing process of the
まず、初期特性として、光送信モジュール120の第2電極130、リードフレーム76、82、及び第1電極132を介して、外部電源(図示せず)から駆動電流を供給し、閾値電流や変換効率などの発光特性が測定される。
First, as an initial characteristic, a drive current is supplied from an external power source (not shown) via the
次に、光送信モジュール120を恒温槽(図示せず)に入れ、初期故障を誘発するのに適した、温度、駆動電流、時間によるストレス状態で駆動される。ここで、温度は数十度〜百数十度、駆動電流は数mA〜数十mA、試験時間は24時間〜96時間程度である。
Next, the
所定時間後、初期特性の測定と同一条件にて再度閾値電流や変換効率などを測定し、あらかじめ定められた規格値により良否判定が行われ、加速試験が終了する。 After a predetermined time, the threshold current, the conversion efficiency, and the like are measured again under the same conditions as the measurement of the initial characteristics, a pass / fail determination is performed based on a predetermined standard value, and the acceleration test is completed.
本実施形態では、駆動IC22を用いずに、外部電源を用いて第2電極130を介して発光素子24を直接駆動するので、駆動IC22の能力以上の電流供給が可能となり、発光素子24に微小電流から大電流までを安定して供給できため、発光素子24の加速試験を短時間で行え、かつ良否判定が安定して行える。
In the present embodiment, since the
加速試験終了後、パッケージ124の穴部129及び穴部131が、溶融された樹脂で埋められ封止される。これにより、例えば、静電気を帯びた作業者の手が供給路に触れて、光送信モジュール内部の回路に電気的な影響を与えることがなくなる。
After completion of the acceleration test, the
次に、本発明の光送信モジュール、光送信モジュールの製造方法、及び光送信装置の第5実施形態を図面に基づき説明する。 Next, an optical transmission module, an optical transmission module manufacturing method, and an optical transmission apparatus according to a fifth embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
なお、前述した第1実施形態と基本的に同一の部品には、前記第1実施形態と同一の符号を付与してその説明を省略する。 Note that components that are basically the same as those in the first embodiment described above are given the same reference numerals as those in the first embodiment, and descriptions thereof are omitted.
また、光送信装置については、第1実施形態と同様のため、説明を省略する。 The optical transmission device is the same as that in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
図6は、光送信モジュール140を回路図で示したものである。
FIG. 6 is a circuit diagram of the
図6に示すように、光送信モジュール140は、発光素子24と、駆動IC144と、フェライトチップインダクタ28が設けられている。
As shown in FIG. 6, the
発光素子24には、リードフレーム160が接続されている。
A
駆動IC144は、光送信モジュール140の外部から図示しない外部電源により供給される電圧により駆動され、発光素子24に電流を供給して発光させる素子である。
The driving
駆動IC144には、リードフレーム146、150、152、154、156が接続されている。
Lead frames 146, 150, 152, 154, and 156 are connected to the
リードフレーム150及びリードフレーム156は、接地されるGND端子である。 The lead frame 150 and the lead frame 156 are GND terminals that are grounded.
リードフレーム152及びリードフレーム154は、発光素子24を駆動するための電圧を駆動IC144に入力するIN+端子、IN−端子に接続されている。
The
リードフレーム146は、駆動IC144に電源電圧を供給するためのVCC端子である。これにより、図示しない外部電源から供給された電圧がリードフレーム146を通じて駆動IC144に供給される。
The
また、駆動IC144は、変調設定端子206とバイアス電流設定端子208を有している。変調設定端子206とバイアス電流設定端子208は、図示しないリードフレームにボンディングワイヤを介して接続されている。
Further, the
変調設定端子206に外部から設定信号が入力されると、発光素子24を駆動する駆動電流の周波数等が設定され、駆動電流のAC成分が決められる。これにより、発光素子24は、所定の発光パターンでパルス発光する。
When a setting signal is input from the outside to the
また、バイアス電流設定端子208に外部から設定信号が入力されると、DC成分であるバイアス電流が駆動IC144のBIAS端子より出力され、駆動電流に付加される。
When a setting signal is input from the outside to the bias
このように、AC成分及びDC成分を有する駆動電流により発光素子24が駆動される。
As described above, the
一方、駆動IC144の近傍には、チップコンデンサ168、172、チップ抵抗174、及びリードフレーム158が設けられている。
On the other hand,
チップコンデンサ168は、一端が、ボンディングワイヤ202を介して駆動IC144の一方の出力端子であるOUT+端子に接続されており、他端が、ボンディングワイヤ204を介して発光素子24の入力端子に接続されている。
One end of the
チップコンデンサ172は、一端が、ボンディングワイヤ190を介して、駆動IC144の他方の出力端子であるOUT−端子に接続されており、他端が、ボンディングワイヤ192を介してチップ抵抗174の一端に接続されている。
One end of the
チップ抵抗174は、一端がチップコンデンサ172に接続され、他端が、ボンディングワイヤ194を介してリードフレーム158に接続されている。これにより、駆動IC144のOUT−端子の出力側回路が、OUT+端子の出力側回路と等価になるようになっている。
The
駆動IC144の近傍には、さらにリードフレーム162が設けられている。
A
リードフレーム162は、ボンディングワイヤ178を介して駆動IC144のBIAS端子と導通しており、リードフレーム162は、外部電源から発光素子24に電流を供給するためのアノード端子Aとなっている。
The
リードフレーム162にはフェライトチップインダクタ28の一端が接続されており、他端がボンディングワイヤ179を介して、発光素子24の入力端子に接続されている。
One end of a
発光素子24には、リードフレーム160が接続されている。リードフレーム160は、発光素子24のカソード端子Cを構成している。
A
次に、本発明の第5実施形態の作用について説明する。 Next, the operation of the fifth exemplary embodiment of the present invention will be described.
図6に示すように、駆動IC144には、VCC端子であるリードフレーム146を介して、図示しない外部電源から数ボルトの電源電圧が供給される。
As shown in FIG. 6, a power supply voltage of several volts is supplied to the
ここで、まず、発光素子24の通常使用時の発光について説明する。
Here, first, light emission during normal use of the
発光素子24から出射される発光光の光量及び周波数が所定の値となるように予め定められた駆動電圧が、リードフレーム152、154を介して、駆動IC144のIN+端子、IN−端子に入力される。
A predetermined driving voltage is input to the IN + terminal and IN− terminal of the driving
IN+端子、IN−端子に入力された駆動電圧は、駆動IC144内で差動増幅されるとともに、変調設定端子206に入力された設定電圧に基づいて、AC成分が決定される。
The drive voltage input to the IN + terminal and the IN− terminal is differentially amplified in the
この後、駆動電圧は駆動電流に変換され、駆動IC144のOUT端子+から出力される。駆動電流は、BIAS端子から出力されたDC成分の電流が、OUT+端子から出力されたAC成分の電流に付加されて高周波電流となる。なお、本実施形態においては、OUT−端子からの出力は行われていない。
Thereafter, the drive voltage is converted into a drive current and output from the OUT terminal + of the
出力された高周波電流は、発光素子24に供給され、発光素子24が発光光を出射する。
The output high-frequency current is supplied to the
次に、光送信モジュール140の製造工程における発光素子24の加速試験について説明する。
Next, an acceleration test of the
まず、初期特性として、光送信モジュール140のアノード端子Aであるリードフレーム162に外部電源(図示せず)から駆動電流を供給し、閾値電流や変換効率などの発光特性が測定される。
First, as initial characteristics, a drive current is supplied from an external power source (not shown) to the
次に、光送信モジュール140を恒温槽(図示せず)に入れ、初期故障を誘発するのに適した、温度、駆動電流、時間によるストレス状態で駆動される。ここで、温度は数十度〜百数十度、駆動電流は数mA〜数十mA、試験時間は24時間〜96時間程度である。
Next, the
所定時間後、初期特性の測定と同一条件にて再度閾値電流や変換効率などを測定し、あらかじめ定められた規格値により良否判定が行われ、加速試験が終了する。 After a predetermined time, the threshold current, the conversion efficiency, and the like are measured again under the same conditions as the measurement of the initial characteristics, a pass / fail determination is performed based on a predetermined standard value, and the acceleration test is completed.
本実施形態では、駆動IC144を用いずに、外部電源を用いて発光素子24を直接駆動するので、駆動IC144の能力以上の電流供給が可能となり、発光素子24に微小電流から大電流までを安定して供給できため、発光素子24の加速試験を短時間で行え、かつ良否判定が安定して行える。
In this embodiment, since the
なお、本発明は上記の実施形態に限定されない。 In addition, this invention is not limited to said embodiment.
発光素子は、出射窓を複数備えたものであってもよい。 The light emitting element may include a plurality of emission windows.
駆動ICは、入力端子又は出力端子の数が、単数、複数いずれのものを用いてもよい。 The drive IC may be either a single or a plurality of input terminals or output terminals.
各ボンディングワイヤの接続数は、単数、複数いずれでもよく、接続箇所は、上面だけでなく側面、端部等、適宜変更できる。 The number of connections of each bonding wire may be either singular or plural, and the connection location can be changed as appropriate, not only on the top surface but also on the side surfaces, end portions, and the like.
リードフレームの形状及び配置パターンは、上記実施形態以外にも各種の形状、配置パターンが利用可能である。 As the shape and arrangement pattern of the lead frame, various shapes and arrangement patterns can be used in addition to the above embodiment.
10 光送信装置(光送信装置)
12 光送信モジュール(光送信モジュール)
13 カプラ部材(カプラ部材)
14 光ファイバ(光伝送媒体)
20 パッケージ(カバー部材)
22 駆動IC(駆動回路)
24 発光素子(発光素子、面発光型レーザ)
26 中間電極パッド(中間電極、供給路)
28 フェライトチップインダクタ(素子、フェライトチップインダクタ)
32 リードフレーム(供給路、リードフレーム)
33 露出部(露出部、リード端子)
62 ボンディングワイヤ(供給路)
70 光送信モジュール(光送信モジュール)
72 パッケージ(カバー部材)
75 第1ベース(第1電極)
84 第2ベース(第2電極)
88 電極パッド(供給路)
90 リードフレーム(供給路、リードフレーム)
92 チップコンデンサ(高周波導通部材)
100 光送信モジュール(光送信モジュール)
102 パッケージ(カバー部材)
104 電極パッド(供給路)
106 リードフレーム(供給路、リードフレーム)
108 第2ベース(第2電極)
110 リードフレーム(供給路、リードフレーム)
112 ボンディングワイヤ(導通部材)
114 ボンディングワイヤ(導通部材)
120 光送信モジュール(光送信モジュール)
124 パッケージ(カバー部材)
126 電極パッド(供給路)
128 第2ベース(第2電極)
140 光送信モジュール(光送信モジュール)
142 パッケージ(カバー部材)
144 駆動IC(駆動回路)
148 第1ベース(第1電極)
162 リードフレーム(中間電極、リードフレーム)
166 第2ベース(第2電極)
10 Optical transmitter (optical transmitter)
12 Optical transmitter module (optical transmitter module)
13 Coupler member (coupler member)
14 Optical fiber (optical transmission medium)
20 Package (cover material)
22 Drive IC (Drive circuit)
24 Light Emitting Element (Light Emitting Element, Surface Emitting Laser)
26 Intermediate electrode pad (intermediate electrode, supply path)
28 Ferrite chip inductor (element, ferrite chip inductor)
32 Lead frame (supply path, lead frame)
33 Exposed part (exposed part, lead terminal)
62 Bonding wire (supply path)
70 Optical transmission module (optical transmission module)
72 Package (cover material)
75 First base (first electrode)
84 Second base (second electrode)
88 Electrode pad (supply path)
90 Lead frame (supply path, lead frame)
92 Chip capacitor (high-frequency conductive member)
100 Optical transmission module (optical transmission module)
102 Package (cover member)
104 Electrode pad (supply path)
106 Lead frame (supply path, lead frame)
108 Second base (second electrode)
110 Lead frame (supply path, lead frame)
112 Bonding wire (conductive member)
114 Bonding wire (conductive member)
120 optical transmission module (optical transmission module)
124 Package (cover member)
126 Electrode pad (supply path)
128 Second base (second electrode)
140 Optical transmission module (optical transmission module)
142 Package (Cover Member)
144 Driving IC (driving circuit)
148 First base (first electrode)
162 Lead frame (intermediate electrode, lead frame)
166 Second base (second electrode)
Claims (13)
前記発光素子に接続され電流又は電圧を供給可能とする中間電極を介して前記発光素子を駆動する駆動回路と、
前記発光素子及び前記駆動回路を内包するカバー部材から少なくとも一部が露出する露出部を有し、前記中間電極を介して前記発光素子に電流又は電圧を供給可能とする供給路と、
を備えたことを特徴とする光送信モジュール。 A light emitting element that emits light by supplying current or voltage;
A driving circuit for driving the light emitting element through an intermediate electrode connected to the light emitting element and capable of supplying a current or voltage;
A supply path having an exposed portion at least partially exposed from a cover member including the light emitting element and the drive circuit, and capable of supplying current or voltage to the light emitting element via the intermediate electrode;
An optical transmission module comprising:
前記発光素子が実装される第2電極と、
前記第1電極及び前記第2電極を電気的に導通させる導通部材と、
を備えたことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の光送信モジュール A first electrode on which the driving circuit is mounted and grounded;
A second electrode on which the light emitting element is mounted;
A conducting member for electrically conducting the first electrode and the second electrode;
The optical transmission module according to claim 1, further comprising:
前記発光素子及び前記駆動回路を前記中間電極にそれぞれ接続する工程と、
前記中間電極を介して前記発光素子に電流又は電圧を供給可能とする供給路を形成し、前記発光素子及び前記駆動回路を内包するカバー部材から前記供給路の少なくとも一部が露出された状態に成型する工程と、
前記供給路及び前記中間電極を介して前記発光素子に電流又は電圧を供給し、前記発光素子の駆動検査を行う工程と、
を有することを特徴とする光送信モジュールの製造方法。 A light-emitting element that emits light by supplying current or voltage, an intermediate electrode that is connected to the light-emitting element and that can supply current or voltage, and a drive circuit that drives the light-emitting element are provided inside the optical transmission module. Mounting on the pattern;
Connecting the light emitting element and the drive circuit to the intermediate electrode, respectively;
A supply path capable of supplying a current or voltage to the light emitting element through the intermediate electrode is formed, and at least a part of the supply path is exposed from a cover member including the light emitting element and the drive circuit. Molding process;
Supplying a current or a voltage to the light emitting element through the supply path and the intermediate electrode, and performing a driving inspection of the light emitting element;
A method of manufacturing an optical transmission module comprising:
13. The optical transmission device according to claim 12, further comprising a coupler member that optically couples an optical transmission medium that receives and transmits the emitted light emitted from the optical transmission device.
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