JP3893252B2

JP3893252B2 - 光送信・受信モジュール及びその製造法

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Publication number: JP3893252B2
Application number: JP2001102238A
Authority: JP
Inventors: 藤枝　　正; 伸三池田; 輝宜阿部
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2001-03-30
Filing date: 2001-03-30
Publication date: 2007-03-14
Anticipated expiration: 2021-03-30
Also published as: JP2002299648A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバを用いた高速通信網において使用される光送信モジュール、光受信モジュール、又は、光送信モジュールと光受信モジュールが一体となった光送受信モジュールに係る新規な光送信・受信モジュール及びその製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の電気通信網の高度化や情報通信処理の大容量化、高速化が加速的に進んでおり、データバス、データリンクや光LAN等の各種通信システムに光通信技術を応用することが注目されている。最近では、一層の大容量化、高速化の要求から、2.4Gbpsや10Gbpsの伝送装置の開発、実用化が進められており、将来的には40Gbps,100Gbpsに移行してゆくものと考えられている。
【０００３】
光ファイバを用いた通信装置に使用される光送信モジュールは、電気信号を光信号に電気―光変換するレーザーダイオード(以下、LD)等の発光素子と、この発光素子を駆動する駆動回路から構成される。光送信モジュールでは、高周波数の電気信号でレーザーダイオードを励起する際、高周波ノイズが発生する。また、光受信モジュールは、光信号を電気信号に光―電気変換するフォトダイオード(以下、PD)等の受光素子と、この受光素子で光―電気変換された電気信号を増幅、波形整形する受信回路から構成される。この光受信モジュールでは、受光素子で光―電気変換された微弱かつ高周波数の電気信号を扱うため、受信回路のアンプや同期信号等から発生するノイズによる内部干渉や、外来ノイズの影響を受けやすい。
【０００４】
光送信部および光受信部を併せ持つ光送受信モジュールにおけるモジュール内部での光送信部と光受信部との間でのノイズの授受による内部干渉防止策としては、例えば、特開平11-196055号に記載されている。この方法は、フレキシブルな絶縁体と、絶縁体中に埋没されている受発光素子と送受信回路とを信号端子接続部を介して接続する信号配線と、絶縁体の外側に設けられる金属箔等からなるグランド層を有し、信号端子接続部を覆うとともに、グランド層を回路基板のアース層に接続することにより、電磁シールドを形成するものである。しかし、この方法では、施工性、小型化に問題がある。
【０００５】
また、特開2000-124483では、Fe-Al-Si合金からなる扁平軟磁性粒子と熱可塑性エラストマーで構成される電磁波吸収シートを光送信モジュール、光受信モジュール、または、光送受信モジュール内に配備することにより、電磁波干渉を抑制するものである。しかし、前記軟磁性粒子から構成される電磁波吸収シートの吸収特性は、図１に示すように、通常、周波数が、3GHz以上の高周波領域では、ほとんど吸収効果がなく、伝送速度が10Gbps以上では、発生するノイズ周波数も10GHz以上になるため、電磁波吸収シートによるノイズ吸収効果は期待できない。また、シート状であるため、複雑形状の場所に、隙間無く配備することは不可能であり、完全なノイズ対策は困難である。
【０００６】
電磁波吸収材として、特開平9-181476号において、強磁性超微結晶金属相を金属酸化物相中に分散した形態のヘテログラニュラー構造の超微結晶磁性膜を高周波数領域での電波吸収体として利用することが提案されている。
【０００７】
又、特開平7-212079号公報及び特開平11-354973号公報は、扁平形状の軟磁性金属粒子と有機結合剤からなる電磁波干渉抑制体或いは電磁波吸収体が開示されている。軟磁性金属粒子を表皮深さ以下の厚みの扁平形状として、渦電流を抑制し、さらに、形状磁気異方性の効果による磁気共鳴周波数の向上、及び形状に起因する反磁界の低減による透磁率向上を達成し、数ＭＨｚ〜１GHzで優れた電磁波吸収能を得ている。
【０００８】
更に、特開平9-111421号において、高透磁率アモルファス合金をその結晶化温度以上で酸素ガス、窒素ガスおよびアンモニアガスのうち少なくとも一種を含有する雰囲気中で熱処理することにより、高透磁率合金よりなる結晶粒と結晶粒の周囲に酸化物あるいは窒化物を形成させることにより高周波領域で高電気抵抗化を図った線輪部品用磁性材料が提案されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開平9-181476号においては、電気抵抗率の点では500〜1000μΩ・ｃｍ程度であり、必ずしも十分高いとは言えず、GHz領域では、渦電流損による透磁率低下は避けられない。又、複素比誘電率に関しては電気抵抗率が十分高くないため、実数部に比して虚数部が大きくなってしまいインピーダンス整合がとり難いことが予測される。
又、特開平7-212079号公報及び特開平11-354973号公報においては電子機器内部或いは高周波数域対応の電磁波吸収体としては、厚さ、吸収能とも不十分である。
【００１０】
本発明の目的は、高周波数領域における電波吸収特性に優れ、伝送速度が２．４Ｇｂｐｓ以上でも電磁波吸収特性が低下しない電磁波吸収材を用いることによりノイズが抑制される光送信・受信モジュール及びその製造法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、高速通信網に使用される電気−光変換器を有する光送信モジュール、光−電気変換器を有する光受信モジュール又はこれらのモジュールが組み合わされた光送受信モジュールに係る光送信・受信モジュールにおいて、基板、素子及び回路が電磁波吸収材を有する部材によって被われ、その電磁波吸収材として磁性金属粒子がセラミックス相によって囲まれて一体となった複合磁性粒子を有し、前記磁性金属粒子の結晶粒径が50nm以下であること、該複合磁性粒子よりも高電気抵抗率を有する材料とが複合化された電磁波吸収材料を具備することにより、モジュール外への放射ノイズおよびモジュール内でのノイズ干渉を抑制することができるものである。
【００１２】
又、本発明は、前述の基板、素子及び回路が内周面に電磁波吸収材を有する金属製キャップによって被われていることを特徴とする。
【００１３】
更に、本発明は、前述の基板、素子及び回路が電磁波吸収材を有する部材によって被われ、該部材の外周面が金属製キャップによって被われていることを特徴とする。
【００１４】
前述の基板、素子及び回路が絶縁樹脂によって被われていることが好ましい。
【００１６】
即ち、本発明は、複数の磁性金属粒子がセラミックスによって囲まれて一体となった複合磁性粒子を有し、好ましくは磁性金属粒子と体積比で10％以上、より好ましくは20％以上のセラミックスとが一体となった粒径10μｍ以下、より好ましくは5μｍ以下の複合磁性粒子を有することが好ましい。
【００１７】
又、本発明は、好ましくは結晶粒径が 50nｍ以下の微細な多数の磁性金属粒子、及び10体積％以上、好ましくは20〜70体積％のセラミックスとが一体となった複合磁性粒子を有し、特に、磁性金属とセラミックスとは、一つの粒子内で互いに層状に形成されており、磁性金属は結晶粒径の大半が50nm以下の複雑な形状の粒子となっており、その周りをセラミックスが囲む様子を有するものである。その複雑な形状の磁性金属粒子は結晶粒径が好ましくは20nm以下の微細な粒子が集合して出来たものである。
【００１８】
前述の磁性金属が鉄、コバルト、ニッケルのうちの少なくとも一つの金属又は合金であり、前記セラミックスが鉄、アルミニウム、シリコン、チタン、バリウム、マンガン、亜鉛、マグネシウム、コバルトまたはニッケルの酸化物、窒化物及び炭化物のうちの少なくとも一つであることが好ましい。
【００１９】
本発明は、前述の複合磁性粒子が、該複合磁性粒子よりも高電気抵抗率を有する材料に分散していることを特徴とし、この高電気抵抗率を有する材料が樹脂、絶縁性高分子塗料及びセラミックス焼結体のいずれかであることが好ましい。
【００２０】
前記複合磁性粒子の表面が前記複合磁性粒子よりも高電気抵抗率を有する材料で被覆されていること、前記複合磁性粒子のアスペクト比が２以上で、扁平形状であること、扁平形状の複合磁性粒子が、前記高電気抵抗率を有する材料中に一方向に配向していること、前記アルミナ及びシリカは焼結体であることが好ましい。
【００２１】
本発明は、回路基板上に発光素子及び受光素子の少なくとも一方の素子と、送信回路及び受信回路の少なくとも一方の回路とを有し、前記基板、素子及び回路が電磁波吸収材を有する部材によって被われる光送信・受信モジュールの製造法であって、前記電磁波吸収材は複数の微細な磁性金属粒子がセラミックスによって囲まれて一体となった複合磁性粒子を有し、該複合磁性粒子を、磁性金属粉末とセラミックス粉末とを用い、メカニカルアロイング法により前記磁性金属粒子を50nm以下の結晶粒径に形成することを特徴とし、又、前記電磁波吸収材は複数の微細な磁性金属粒子がセラミックスによって囲まれて一体となった複合磁性粒子を有し、該複合磁性粒子を、磁性金属粉末とセラミックス粉末とを有する複合粉末に対して、前記金属粉末の粒径より大きく、前記複合粉末の量より多い量の金属製ボール又はセラミックス製ボールを投入し、メカニカルアロイング法により磁性金属粒子を50nm以下の結晶粒径に形成することを特徴とする。
【００２２】
本発明は、前述のように、磁性金属粉末とセラミックス粉末とをメカニカルアロイング法により互いに超微細な状態に混合して一体化するものであり、磁性金属粒子と好ましくは体積比で10％以上のセラミックスとが一体となった複合磁性粒子を形成すること、又、磁性金属粉末とセラミックス粉末とを有する複合粉末を、前記金属粉末の粒径より大きく、前記複合粉末の量より多い量、好ましくは重量で複合粉末１に対して50〜100の割合の金属製ボール又はセラミックス製ボールを容器に入れて、高速で回転する、好ましくは1500〜3000rpmで回転する方法による強力なエネルギーを粉末に与えることによって互いに超微細な状態に混合して一体化するいわゆる一般に言われているメカニカルアロイング法によるものであり、微細な磁性金属粒子とセラミックスとが一体となった複合磁性粒子を形成するものである。
【００２３】
そして、前記複合磁性粒子中のセラミックスが10〜80体積％で、磁性金属粒子中に分散した海島（グラニュラー）構造であることが好ましい。又、本発明は、複合磁性粒子の結晶粒径50nm以下で、更に好ましくは結晶粒径 20nm以下の磁性金属からなる微結晶、及びより好ましくは20〜70体積％のセラミックスを有する複合磁性粒子である。更に、磁性金属粒子及びセラミックスの材質は前述の通りである。
【００２４】
このように、複合磁性粒子を高電気抵抗率を有するセラミックス相が超微細磁性金属結晶粒の周りを取り囲む構造とすることにより、一般に使用されている単相金属磁性粒子に比べ、GHz領域において、電気抵抗率が向上するだけでなく、複素比透磁率が向上する。
【００２５】
ここで、複合磁性粒子を構成する磁性金属の結晶粒径が、50nmを超えると、金属結晶粒間での交換相互作用が弱くなり、軟磁性特性が劣化するために、透磁率が低下し、電気抵抗率も上昇する。これより、本発明における複合磁性粒子を構成する磁性金属の結晶粒径は、50nm 以下、更に好ましくは20nm以下が良い。
【００２６】
更に、複合磁性粒子におけるセラミックスの体積比率をコントロールすることにより、電磁波吸収特性に関わるパラメータである複素比透磁率、複素比誘電率を比較的自由に制御できるため、目的の周波数帯域で良好な電磁波吸収特性を得ることができる。なお、磁性金属に対するセラミックスの体積混合割合が10体積％未満では、電気抵抗率が十分向上しないため、低周波数側での複素比透磁率は高くなるが、GHz領域においては、渦電流損失により、複素比透磁率は急激に減少してしまう。さらに、複素比誘電率の虚数部は大きくなりすぎてしまい、十分な電磁波吸収特性が得られない。また、セラミックス相が特に非磁性である場合、セラミックスの体積混合割合が80体積％を超えると、電気抵抗率はかなり向上するものの、複合磁性粒子の複素比透磁率及び複素比誘電率の実数部が低下しすぎてしまい、十分な電磁波吸収特性を得るためには、かなりの厚みが必要である。
【００２７】
本発明において、複合磁性粒子を高電気抵抗率を有するセラミックス相が磁性金属からなる微結晶の周りを取り囲む構造とすることにより、一般に使用されている単相金属磁性粒子に比べ、GHz領域において、電気抵抗率が向上するだけでなく、複素比透磁率が向上することが可能となる。
【００２８】
複合磁性粒子をそれよりも高電気抵抗率を有する材料に10〜80体積％、好ましくは20〜70体積％分散させる理由は、▲１▼複合磁性粒子単独の電気抵抗率が電磁波吸収体としては十分大きくない、▲２▼複合磁性粒子を電極とするマイクロコンデンサーが構成されるため、複素比誘電率の実数部を大きくできる、▲３▼複合磁性粒子形状及び分散形態をコントロールして、複素比透磁率、複素比誘電率の周波数特性を制御できる、▲４▼絶縁性樹脂に対する複合磁性粒子の体積混合比率をコントロールして、複素比透磁率、複素比誘電率の周波数特性を制御できる、ためである。
【００２９】
本発明において、複合磁性粒子をそれよりも高電気抵抗率を有する絶縁性材料と複合化を図り、磁性金属相、高電気抵抗セラミックス相、絶縁性材料の三相構造とすることが、磁性金属単相粒子と絶縁性樹脂との複合体や磁性金属粒子とセラミックスとの複合体のような二層構造よりも好ましい。
【００３０】
ここで、電磁波吸収特性を更に向上させるためには、前記複合磁性粒子の形状をアスペクト比で２以上かつ厚さを表皮深さ以下にした扁平形状とし、これらを高電気抵抗率を有する材料中で配向させるのがより好ましい。つまり、渦電流による急激な複素比透磁率低下の抑制、粒子形状に起因する反磁界の影響を低減させることによる高透磁率化及び形状磁気異方性による磁気共鳴周波数の高周波化、更にはコンデンサー電極面積の増大による複素比誘電率実数部向上が図れるため、更なる吸収特性向上及び薄型化が実現できる。
【００３１】
本発明において、磁性金属からなる微結晶粒子（磁性金属粒子という）とセラミックス粒子の複合化手法としては、メカニカルアロイング手法或いは、例えば、磁性金属とそれよりも酸素、窒素、炭素との親和性が高い元素からなり、更に、これらガス元素のいずれかの含有量が高い合金粉末をアトマイズ法などにより製造し、その後、熱処理をすることにより、軟磁性金属相とセラミックス相をそれぞれ生成させる手法、更に、磁性金属とそれよりも酸素、窒素、炭素との親和性が高い元素からなる合金粉末をアトマイズ法などにより製造し、酸素、窒素、炭素のいずれかを含有するガス雰囲気中で熱処理する手法、軟磁性金属相とセラミックス相をそれぞれ生成させる手法、金属アルコキシドを利用したゾル・ゲル法等も適用できる。このゾル・ゲル法では、セラミックス相の中に微細な磁性金属粒子が分散した複合磁性粒子が形成される。
【００３２】
なお、複合磁性粒子自体の電気抵抗率を向上させるために、大気中、酸素雰囲気中あるいは窒素雰囲気中でアニールすることにより、複合磁性粒子表面に酸化物層あるいは窒化物層等の電気抵抗率の高い皮膜を同時形成させることも可能である。
【００３３】
また、機械的複合法、好ましくはせん断型ミルの一つであるメカノフュージョン法により複合磁性粒子表面をより高電気抵抗率の材料でコーティングすることも可能である。
【００３４】
これら複合磁性粒子を絶縁性高分子材料に対して、体積比にして20〜80％を混練した。絶縁性高分子材料としては、ポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリビニルプチラール樹脂、ポリウレタン樹脂、セルロース系樹脂、あるいはこれらの共重合体、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アミド系樹脂、イミド系樹脂、ナイロン、アクリル、合成ゴム等を用いることができる。エポキシ樹脂が好ましい。樹脂に対する複合磁性粒子の充填率が50体積％以上となる場合は、複合磁性粒子同士の接触により、樹脂複合体の電気抵抗率が低下するために、複合磁性粒子表面を絶縁コーティングする目的で、シラン系、アルシキレート系あるいはチタネート系のカップリング処理剤もしくはリン酸ホウ酸マグネシア絶縁処理材などを同時に添加する必要がある。
【００３５】
このように、表面酸化法、機械的複合法あるいは化学的表面処理法を単独もしくは組み合わせて、複合磁性粒子表面をより高電気抵抗率の材料でコーティングすることにより、樹脂に対する複合磁性粒子の混合割合を高めても、電気抵抗率を保持させたまま、複素比透磁率および、複素比誘電率実数部の向上を図ることができ、電磁波吸収率の向上を図ることが可能となる。
【００３６】
以上の様に、本発明においては、高周波数領域特にGHz領域における電磁波吸収特性に優れ、薄型の電磁波吸収材によって電子機器内部での電磁波干渉を効率的に抑制できるので、高速通信網での使用に耐え、内部ノイズ干渉、外部へのノイズ放射を抑制し、小型・軽量化、高速化、高感度化を可能にする半導体装置、光送信モジュール、光受信モジュール、光送受信モジュールが提供できる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
図２は、本発明に係る電磁波吸収材を用いた光送信モジュールの構成を示す図である。光送信モジュール１は、光ファイバ５、光導波路９、ＬＤ６、送信回路７、回路基板８等から構成される。送信回路は、レーザを駆動するＬＤドライバ、レーザ出力制御部、フリップフロップ回路等から構成される。実際には、リードフレームやワイヤがついているが、これらの図示を略している。伝送速度が大きくなるにつれて、光伝送モジュール内では、ＬＤを励起する電気信号のクロック周波数が高くなるため、高周波の電磁波が発生し、これらの電磁波は、他の要素、部品等に悪影響を及ぼすノイズの原因となる。
【００３８】
本実施例では、光送信モジュールを型に入れ、後述する実施例９〜１５に記載の磁性金属粒子とセラミックスとが一体に形成された複合磁性粒子を含有した樹脂混合物を流し込んで固化させることで、完全封止し、さらにその外側を金属筐体10で覆うことにより、各素子や基板を水や気体から保護するだけでなく、電磁波を吸収、シールドすることができ、送信モジュール内でのノイズ干渉を抑制し、かつモジュール外部へのノイズの放射を完全に防止することができる。
【００３９】
又、金属筐体10は必ずしも必要ではなく、図４のように、樹脂混合物のみで封止した構造をとっても良いが、電磁波吸収、シールド効果は金属筐体で覆った場合よりも若干劣るが、構造が簡単なため製造が容易であるメリットがある。
【００４０】
なお、複合磁性粒子表面は図５に示すように、その表面を絶縁コーティングすることによって、配線間の短絡を防止することができる。絶縁性コーティング法としては、雰囲気中、熱処理により、複合磁性粒子表面に酸化物層あるいは窒化物層等の電気抵抗率の高い皮膜を形成させる方法、または、シラン系、アルシキレート系あるいはチタネート系のカップリング処理剤もしくはリン酸ホウ酸マグネシア絶縁処理液等を用いた化学的形成法、あるいは、せん断型ミルの一つであるメカノフュージョン法により複合磁性粒子表面を高電気抵抗率の材料でコーティングする機械的形成法などが挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。また、配線間の短絡防止法としてより確実なのは、図４のように、配線部のみを複合磁性粒子を含有していない絶縁性樹脂で封止し、さらにその上に複合磁性粒子を含有した樹脂混合物で封止する２層構造とすることである。
【００４１】
なお、複合磁性粒子の粒径は、複合磁性粒子組成により異なるが、樹脂混合物の流動性等を考慮すると、40μm以下が好ましい。また、粒形状は球状あるいは扁平状でも良く、特に限定されない。また、複合磁性粒子の樹脂に対する充填量は、樹脂混合物の流動性確保の点から60vol%以下であるのが好ましい。樹脂としては、通常電子回路部の封止樹脂として使用されるエポキシ系の他に、前述した絶縁性高分子材料を用いることが出来る。
【００４２】
（実施例２）
図６は、実施例１と同様、本発明に係る光送信モジュールの断面図である。実施例１と異なるのは、モジュール全体が、前述した複合磁性粒子を含有した樹脂混合物で完全封止されているのではなく、この樹脂混合物を金属筐体内面全体あるいは一部のみに配置していることである。
【００４３】
金属筐体内面に樹脂混合物を配置する方法としては、予め、後述する実施例９〜１５に記載の磁性金属粒子とセラミックスとが一体に形成された複合磁性粒子を含有した樹脂混合物をシート化しておき、それを接着剤で貼り付ける方法、樹脂混合物を塗料化し、塗布する方法、あるいは、射出成形法により内面に樹脂混合物層が形成された金属筐体をニアネットシェイプで製造する方法等が考えられるが、これらの方法に特に限定されるものではない。
【００４４】
又、図７のように、電磁波発生源となるLD部およびLDと各素子との接続部等の主要部分のみを内面に複合磁性粒子を含有した樹脂混合物を配置した金属カバーで覆うことにより、各要素、部品等に悪影響を及ぼすノイズを金属カバー内で吸収することができ、ノイズ干渉を抑制することができる。
【００４５】
（実施例３）
図８は、本発明に係る光受信モジュールの構成を示す断面図である。光受信モジュール２は、光ファイバ５、光導波路９、PD１５、受信回路１６、回路基板８等から構成される。受信回路は、前置増幅機能を有するPRE IC、クロック抽出部および等価増幅部からなるCDR LSI、狭帯域フィルタのSAW、APDバイアス制御回路等から構成される。実際には、リードフレームやワイヤがついているが、これらの図示を略している。
【００４６】
光受信モジュールでは、光信号をPDによって変換した電気信号が微弱、かつ高周波である。このため、適切な措置を講じないと、電気信号は、内部回路のアンプや同期回路等で発生する電磁波による内部ノイズ干渉や外来ノイズの影響を受けやすく、誤動作の原因となる。
【００４７】
本実施例では、光送信モジュールを型に入れ、後述する実施例９〜１５に記載の磁性金属粒子とセラミックスとが一体に形成された複合磁性粒子を含有した樹脂混合物を流し込んで固化させることで、完全封止し、さらにその外側を金属筐体10で覆うことにより、各素子や基板を水や気体から保護するだけでなく、電磁波を吸収、シールドすることができ、光受信モジュール内でのノイズ干渉を抑制し、充分な受信感度を確保することが可能となる。
【００４８】
また、図９のように、樹脂混合物のみで封止した構造をとっても良いが、電磁波吸収、シールド効果は金属筐体で覆った場合よりも若干劣るが、廉価できるメリットがある。
【００４９】
なお、複合磁性粒子表面は、前記のように、絶縁層でコーティングされているが、配線間の短絡を確実に防止するためには、図１０のように、配線部のみを複合磁性粒子を含有していない樹脂で封止し、さらにその上に複合磁性粒子を含有した樹脂混合物で封止する２層構造とするのが有効である。
【００５０】
（実施例４）
図１１は、本発明に係る光受信モジュールの断面図である。実施例３と異なるのは、モジュール全体が、複合磁性粒子を含有した樹脂混合物で完全封止されているのではなく、この樹脂混合物を金属筐体内面全体あるいは一部のみに配置していることである。
【００５１】
又、図１２のように、電磁波発生源となる受信回路部あるいは、PDと各素子との接続部等の主要部分のみを内面に後述する実施例９〜１５に記載の磁性金属粒子とセラミックスとが一体に形成された複合磁性粒子を含有した樹脂混合物を配置した金属カバーで覆うことにより、各要素、部品等に悪影響を及ぼすノイズを金属カバー内で吸収することができ、ノイズ干渉を抑制し、十分な受信感度を確保することができる。
【００５２】
（実施例５）
図１３は、本発明に係る光送受信モジュールの平面図である。光送受信モジュール３は、前記の光送信モジュールと光受信モジュールを併せ備えた機能を有する。光送信部は、光ファイバ５、光導波路９、ＬＤ６、送信回路７、回路基板８等から構成される。送信回路は、レーザを駆動するＬＤドライバ、レーザ出力制御部、フリップフロップ回路等から構成される。光受信部は、光ファイバ５、光導波路９、PD１５、受信回路１６、回路基板８等から構成される。受信回路は、前置増幅機能を有するPRE IC、クロック抽出部および等価増幅部からなるCDR LSI、狭帯域フィルタのSAW、APDバイアス制御回路等から構成される。実際には、リードフレームやワイヤがついているが、これらの図示を略している。
【００５３】
電磁波吸収材は、後述する実施例９〜１５に記載の磁性金属粒子とセラミックスとが一体に形成された複合磁性粒子を含有した樹脂混合物が用いられる。このように、送信モジュールと受信モジュールが一体となった送受信モジュールでは、前記したように、特に、光送信部と光受信部との間でのノイズ授受による内部ノイズ干渉が問題となる。
【００５４】
図１４のように、本実施例では、光送受信モジュールを型に入れ、前記複合磁性粒子を含有した樹脂混合物を流し込んで固化させることで、完全封止し、さらにその外側を金属筐体１０で覆う。このような構造とすることにより、各素子や基板を水や気体から保護するだけでなく、光送信部から発生する電磁波を吸収することができるので、光受信部でのノイズ干渉を防止することができ、充分な受信感度を確保することが可能となる。
【００５５】
従来の光送受信モジュールでは、光送信部と光受信部の間に、金属製のシールド板を配置したり、各モジュールを金属パッケージに封入し、独立の送信モジュール、受信モジュールとしてノイズ干渉を防止していたが、このような構造とすることで、モジュール全体が大型化し、重くなるばかりではなく高価な金属パッケージを使用することで、廉価にできないといった問題があり、本発明のような構造とすることで、モジュール内でのノイズ干渉を防止できるばかりでなく、小型・軽量化、低価格化を実現できる。
【００５６】
また、特に図示しないが、前記のように、金属筐体をなくして、複合磁性粒子を含有したと樹脂混合物のみで封止した構造をとっても良いが、電磁波吸収、シールド効果は金属筐体で覆った場合よりも若干劣るが、廉価できるメリットがある。
【００５７】
更に、図１４のように、配線間の短絡防止の観点から、配線部のみを複合磁性粒子を含有していない樹脂で封止し、さらにその上に複合磁性粒子を含有した樹脂混合物で封止する２層構造とすることも可能である。
【００５８】
（実施例６）
図１５は、本発明に係る光送受信モジュールの受信部側の断面図である。実施例５と異なるのは、モジュール全体が、複合磁性粒子を含有した樹脂混合物で完全封止されているのではなく、この樹脂混合物を金属筐体内面全体あるいはその一部のみに配置していることである。本実施例の樹脂混合物は前述のものと同様である。
【００５９】
また、前記図７、図１２に示したように、電磁波発生源となる送信回路部あるいは、PDと各素子との接続部等の主要部分のみを内面に複合磁性粒子を含有した樹脂混合物を配置した金属カバーで覆うことにより、各要素、部品等に悪影響を及ぼすノイズを金属カバー内で吸収することができ、ノイズ干渉を抑制できる。
【００６０】
（実施例７）
図１６は、本発明の第７の実施形態である光送受信モジュールの第二の形態である送受信モジュールの平面図である。光送受信モジュール４は、前記の光送信モジュールと光受信モジュールを併せ備えた機能を有する。光送信部は、光ファイバ５、光導波路９、ＬＤ６、送信回路、回路基板８等から構成される。送信回路は、レーザを駆動するＬＤドライバ、レーザ出力制御部、フリップフロップ回路等から構成される。光受信部は、光ファイバ５、光導波路９、PD１５、受信回路、回路基板８等から構成される。受信回路は、前置増幅機能を有するPRE IC、クロック抽出部および等価増幅部からなるCDR LSI、APDバイアス制御回路等から構成される。また、WDMフィルタ（波長分波器）は、光導波路の分岐点付近に配置され、送信光はそのまま透過し、受信光は反射する作用がある。実際には、リードフレームやワイヤがついているが、これらの図示を略している。
【００６１】
光送信部と光受信部との間でのノイズ授受による内部ノイズ干渉を防止するために、図１７のように、光送受信モジュールを型に入れ、前述と同様に複合磁性粒子を含有した樹脂混合物を流し込んで固化させることで、完全封止し、さらにその外側を金属筐体１０で覆う。このような構造とすることにより、前記同様、各素子や基板を水や気体から保護するだけでなく、光送信部から発生する電磁波を吸収することができるので、光受信部でのノイズ干渉を防止することができ、充分な受信感度を確保することが可能となる。
【００６２】
又、金属筐体をなくして、複合磁性粒子と樹脂の混合物のみで封止した構造をとっても良いが、電磁波吸収、シールド効果は、金属筐体で覆った場合よりも若干劣るが、廉価できるメリットがある。
【００６３】
更に、配線間の短絡防止の観点から、配線部のみを複合磁性粒子を含有していない樹脂で封止し、さらにその上に複合磁性粒子を含有した樹脂混合物で封止する２層構造とすることも可能である。
【００６４】
（実施例８）
図１８は、本発明に係る光送受信モジュールの受信部側の断面図である。実施例６と同様に、モジュール全体が、複合磁性粒子を含有した樹脂混合物で完全封止されているのではなく、この樹脂混合物を金属筐体内面全体あるいはその一部のみに配置している。
【００６５】
又、図７、図１２に示したように、電磁波発生源となる受信回路部あるいは、PDと各素子との接続部等の主要部分のみを内面に前述と同様に複合磁性粒子を含有した樹脂混合物を配置した金属カバーで覆うことにより、要素、部品等に悪影響を及ぼすノイズを金属カバー内で吸収することができ、ノイズ干渉を抑制することができる。
【００６６】
（実施例９）
粒径1-5μmのFe粉50vol％と平均粒径0.3μmのSiO₂粒子50vol％の混合粉末とSUS410製ボール（粒径：9.5mm）を重量比にして粉末：ボール＝1:80でSUS製の容器に一緒に入れ、アルゴンガスを封入して、回転数：200rpmで100時間、MA（メカニカルアロイング）処理を行った。MA後の複合粒子の形状は複雑な形状を有する不定形であり、平均粒径は数十μmであった。
【００６７】
図１９は複合磁性粒子をTEM観察したTEM組織写真である。写真の黒い部分のFeの結晶粒径は約10nm程度であり、その複合磁性粒子は複雑な形状を有し、 Fe粒子を囲む様に白い部分のSi酸化物が網目状に形成していた。そのFe粒子は結晶粒径が20nm以下の微細なものが独立又、複雑な形状のFe粒子となってその粒径より大きく形成されているものはそれらが集合して形成されているものである。又、Si酸化物がFe結晶粒界に分散しており、Fe粒子とSi酸化物とが互いに層状に形成されていた。更に、Si酸化物は棒状にも形成され、直径0.05μｍ以下、長さ0.1〜0.5μｍのものが１μｍ平方当たり10〜20個程度形成されていた。
【００６８】
また、MA後、この複合粒子を真空中(真空度：10^-6Torr以上)で温度500℃、１時間のアニールを施した。その後、この複合粒子をエポキシ樹脂に対して、体積比にして50%を混練し、室温でタブレット状に加圧成形し、さらに、そのタブレットを180℃、210kgfで一軸加圧し、硬化させた。その後、機械加工、研磨により、外形：7-0.05mm、内径：3.04+0.06mm、厚さ：2mm、4mmのトロイダル形状に仕上げた。
【００６９】
ネットワークアナライザー（HP製8720C）と同軸エアラインから構成される測定系により、試料の複素比誘電率、複素比透磁率を測定する場合には、自由空間の透磁率、誘電率が1となるように校正した後、同軸エアラインに試料を挿入し、２つのポートを使用してS11、S21の2つのパラメータを測定し、それから計算により複素比誘電率、複素比透磁率を求めた。
【００７０】
また、試料の反射特性は、自由空間の反射係数が０になるように校正した後、試料を同軸エアラインに挿入し、試料の終端を金属面で短絡し、S11を測定し、反射係数を計算した。なお、測定周波数は50MHz〜20GHzである。
【００７１】
軟磁性金属粒子内に絶縁性金属酸化物粒子を分散した複合磁性粒子の効果をみるために、本発明の方法により製造したFe-50vol%SiO₂複合磁性粒子及び、Fe粉とSiO₂粉を別々に前記MA処理と同条件でメカニカルミリング処理後、アニールした各粉末を単にVミキサーにより混合したものをエポキシ樹脂と複合化したものの複素比透磁率、複素比誘電率および反射係数の周波数特性を測定し、比較した結果を図２〜図４に示す。
【００７２】
図２０より、高周波領域では、単にFe粉とSiO₂粉とをＶミキサーにより混合した場合よりも複合化した方が、複素比透磁率の実数部および虚数部ともに上昇しているのがわかる。
【００７３】
図２１より、複素比誘電率の実数部および虚数部ともに、複合化により若干低下しており、自由空間とのインピーダンス整合がとりやすくなっているのがわかる。
【００７４】
図２２は試料厚さ1.8mmの場合の反射係数の周波数特性であり、反射係数は複合粒子の方が小さく、また中心周波数（最も反射係数が小さくなる周波数）は複合粒子の方が低周波数側にある。さらに、反射係数-10dB以下を満足する周波数帯域幅は、複合粒子の方が広くなっている。
【００７５】
これらの結果より、軟磁性金属粉と絶縁性金属酸化物をナノスケールで複合化した方が、単に２種類の粉末を混合した場合に比べ、電波吸収特性は向上しているのがわかる。
【００７６】
（実施例１０）
粒径1〜5μｍのFe粉と平均粒径0.7μｍの(Ni-Zn-Cu)Fe₂O₄又は(Mn-Zn)Fe₂O₄などの軟磁性金属酸化物粉との混合粉末（体積比で50:50）とSUS410製ボール（粒径9.5mm）を重量比にして粉末：ボール＝1:80でSUS製のポットに一緒に入れ、アルゴンガスを封入して、回転数：200rpmで100時間、MA（メカニカルアロイング）処理を行った。MA後の複合磁性粒子の形状は不定形であり、平均粒径は数10μｍであった。また、この複合磁性粒子をTEM観察した結果実施例１と同様であり、Feの結晶粒径は約10nm程度であり、その結晶粒界に軟磁性金属酸化物の成分を含む酸化物が網目状に微細分散していた。この複合粒子を真空中(真空度：10^-6Torr以上)で温度500℃、1時間のアニールを施した。複合磁性粒子は実施例９と同様の組織を示していた。
【００７７】
軟磁性金属粉と軟磁性金属酸化物粉を複合化した効果をみるために、本発明の複合粒子及び、Fe粉と軟磁性金属酸化物粉を別々に前述のMA処理と同条件でメカニカルミリング処理後、アニールした各粉末を単にVミキサーにより混合したものをエポキシ樹脂と複合化したものの各特性の各特性を測定し、比較した結果、実施例１と同様な効果が認められた。
【００７８】
（実施例１１）
粒径1〜5μmのFe粉と平均粒径1.0μmのSi粉とを体積比にして50:50で混合した粉末に前述と同じステンレス製ボールを重量比にして1:80でステンレス製のポットに一緒に入れ、酸素ガス（Ar：O2＝4：1）を封入して、回転数：200rpmで100時間、メカニカルアロイング(MA)処理を行った。MA後の複合粉末の形状は不定形であり、平均粒径は5.0μmであった。また、この複合磁性粒子をTEM観察した結果、Feの結晶粒径は約10nm程度であり、その結晶粒界にはSi酸化物が網目状に微細分散し、更に棒状のSi酸化物が分散していた。さらに、X線回折の結果、Fe酸化物（Fe₂O₃，Fe₃O₄）の存在も確認された。前記方法と同様にこの複合粒子をエポキシ樹脂に混合したものの各種特性を測定した結果、実施例１の方法で製造した複合磁性粒子とほぼ同様な組織及び特性が得られた。
【００７９】
（実施例１２）
実施例９〜１１によって得た複合磁性粒子の粒子表面に電気抵抗率の高い非磁性又は磁性酸化物をコーティングした。コーティング法として表面酸化法又は機械的複合法により行った。
【００８０】
表面酸化法として、複合粒子の製造工程におけるアニール時の雰囲気を大気又は酸素とすることにより、主に粒子表面にFe₃O₄などの酸化物が生成しているのが、Ｘ線回折により確認された。
【００８１】
又、機械的複合法として、せん断型ミルの一つであるメカノフュージョン法を採用した。具体的には、ホスト粒子として複合磁性粒子（平均粒径：10μｍ）、ゲスト粒子としてSiO₂（平均粒径：0.016μｍ）又は（Ni−Zn―Cu）Fe₂O₄（平均粒径：0.5μｍ）をもちいた。これらのホスト粒子とゲスト粒子を体積比で２：３で混合し、メカノフュージョン装置に投入した。メカノフュージョン条件として、真空中、回転数：1000rpm、処理時間：3時間とした。その結果、複合磁性粒子表面にはゲスト粒子で構成される厚さ約1.0μｍの比較的緻密な酸化物層がコーティングされているのが、SEM観察により確認された。
【００８２】
（実施例１３）
粒径1−5μｍのFe粉70vol％と平均粒径0.3μｍのSiO₂粒子30vol％の混合粉末とＳＵＳ製ボールをＳＵＳ製容器に一緒に入れ、アルゴンガスを封入して、メカニカルアロイング（機械的合金化）処理を行った。メカニカルアロイング後の複合磁性粒子の形状は不定形であり、平均粒径は数10μｍであった。次いで、この複合磁性粒子に真空中（真空度：10^-6Torr以上）で500℃、１時間の熱処理を施した。
【００８３】
磁性金属からなる微結晶粒子（磁性金属粒子という）とセラミックス粒子の複合化手法としては、メカニカルアロイング手法に限らず、前述した方法によって行うことが出来る。具体的には、ホスト粒子としてメカニカルアローイング処理後の複合磁性粒子（平均粒径：10μｍ）、ゲスト粒子としてSiO₂（平均粒径：0.016μｍ）又は（Ni−Zn―Cu）Fe₂O₄（平均粒径：0.5μｍ）を用いた。これらのホスト粒子とゲスト粒子を体積比で２：３で混合し、メカノフュージョン装置に投入（好ましくは、真空中、回転数100〜10000rpm、処理時間１〜10時間）した。メカノフュージョン条件として、真空中、回転数：1000rpm、処理時間：３時間とした。その結果、複合磁性粒子表面にはゲスト粒子で構成される厚さ約１．０μｍの緻密な酸化物層がコーティングされているのが、SEM観察により確認された。
【００８４】
図２３はメカニカルアローイング処理後、真空中でアニールした複合磁性粒子のＴＥＭ組織写真である。写真の黒い部分はFeの微細結晶粒であり、結晶粒径は10〜20nm程度であった。また、Feの微細結晶粒を取り囲むように非晶質Si酸化物が存在していた。
【００８５】
その後、これらを乾燥、粉砕処理後、室温でタブレット状に加圧成形した。さらに、そのタブレットを180℃、210ｋｇｆで一軸加圧し、硬化させた。なお、その他の樹脂複合体の製造法としては，射出成形法やトランスファーモールド法等が挙げられる。また、シート状の樹脂複合体を製造する場合には、ドクターブレード法、スピンコート法、カレンダーロール法等が適用可能である。
【００８６】
特性評価用試料として、これら樹脂複合体を機械加工、研磨により、外形：7−0.02ｍｍ、内径：3.04＋0.02ｍｍ、厚さ：0.5〜2ｍｍのトロイダル形状に仕上げた。次に、特性評価法であるが、ネットワークアナライザー（ＨＰ製8720Ｃ）と同軸導波管から構成される測定系により、試料の複素比誘電率、複素比透磁率を測定する場合には、自由空間の透磁率、誘電率が１となるように校正した後、同軸導波管に試料を挿入し、２つのポートを使用してＳ１１、Ｓ２１の２つのパラメータを測定し、Niｃｏｌｓｏｎ−Ｒｏｓｓ，Ｗｅｉｒ法により複素比誘電率、複素比透磁率を求めた。
【００８７】
試料の反射特性は、空気の反射係数が０になるように校正した後、試料を同軸エアラインに挿入し、試料の終端を金属面で短絡し、Ｓ１１を測定し、反射係数を計算した。なお、測定周波数は0.1〜18GHzである。
【００８８】
また、単相のFe粒子との特性を比較するために、粒径1−5μｍのFe粉と平均粒径0.3μｍのSiO₂粉を別々に前記メカニカルアローイング処理と同条件でメカニカルミリング処理後、Fe粉とSiO₂粉を体積比で70：30の割合で配合し、これらをＶミキサーにより十分混合し、前記同条件でアニールしたものを前記同様の手法によりエポキシ樹脂と複合化し、複素比透磁率、複素比誘電率及び反射係数の周波数特性を測定した。
【００８９】
図２４〜図２６に複合磁性粒子と単相Fe粒子との複素比透磁率、複素比誘電率、反射係数の周波数特性比較を示す。図２４より、高周波領域では、Fe粉とSiO₂粉との単純混合粉よりも複合磁性粒子の方が、複素比透磁率の実数部および虚数部ともに上昇しているのがわかる。図２５より、複素比誘電率の実数部に関しては、複合磁性粒子の方が、大きくなっているが、同時に虚数部も僅かに大きくなっている。図２６（ａ）は、電磁波吸収材２５の片面に金属板２４がある場合の反射係数の周波数特性であり、反射係数は複合磁性粒子の方が小さくなっている。また、図２６（ｂ）は、電磁波吸収材そのものの電磁波吸収量を測定した結果であり、複合磁性粒子の方が、吸収率は大きくなっている。
【００９０】
これらの結果より、軟磁性金属粒相と高電気抵抗セラミックス相をナノスケールで複合化することにより、電磁波吸収特性を向上させることができる。
【００９１】
（実施例１４）
実施例１３において、Feの代わりに、Ni、Coあるいはそれら強磁性金属のうち少なくとも１つを含む合金、例えばFe−Ni系のパーマロイ、Fe−Al−Si系のセンダスト、Fe−Si合金系、Fe−Cr、Fe−Cr−Al合金系等を用いた場合、及びSiO₂の代わりに、アルミナ（Al₂O₃）、磁性酸化物としてスピネル系のＭｎ−Zn系フェライト、Ni−Zn系フェライト、更にはプレーナー型六方晶系フェライト、マグネトプランバイト型フェライトなどを用いた場合にも同様の結果が得られた。
【００９２】
（実施例１５）
実施例１３又は１４におけるメカニカルアローイング処理後の複合磁性粒子形状を偏平化する目的で、遊星ボールミル装置（又はアトライター）等の粉砕機を用いて、エタノール等の有機溶剤と複合磁性粒子を一緒に入れて湿式処理することにより、アスペクト比が２以上の偏平状複合磁性粒子を得た。この偏平状複合磁性粒子を熱処理した後、液状樹脂に混合しペースト状にした後、複合磁性粒子にせん断力が加えられるドクターブレード法でシート状にした後、ホットプレスで加圧成形した。このシート断面をSEMで観察した結果、偏平状複合磁性粒子がシート表面に対して平行に配向していた。
【００９３】
また、偏平状複合磁性粒子と樹脂との複合コンパウンドを予め作製しておき、それを射出成形機により金型に射出した。この成形品の断面をSEM観察した結果、射出方向に偏平状複合磁性粒子が高配向していた。これら偏平状複合磁性粒子を樹脂中に高配向させた場合、実施例１３及び１４に比べ、複素比透磁率及び複素比誘電率実数部の向上が認められ、電磁波吸収率が大幅に向上した。
【００９４】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、高速通信網において使用に耐え、内部ノイズ干渉、外部へのノイズ放射を抑制し、小型・軽量化、高速化、高感度化を可能にする光送信モジュール、光受信モジュール、又は、光送信部および光受信部を併せ持つ光送受信モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】軟磁性粒子と樹脂から構成される従来電磁波吸収シートと複合磁性粒子と樹脂から構成される本発明の電磁波吸収シートの電磁波吸収特性比較図。
【図２】複合磁性粒子を含有した樹脂混合物で、完全封止し、さらにその外側を金属筐体で覆った光送信モジュールの断面図。
【図３】図２の金属筐体を取外した光送信モジュールの断面図。
【図４】図２の配線部のみを複合磁性粒子を含有していない絶縁性樹脂で封止し、その上に複合磁性粒子を含有した樹脂混合物で封止した２層構造の光送信モジュールの断面図。
【図５】表面を絶縁コーティングした複合磁性粒子と樹脂から構成される電磁波吸収層の断面図。
【図６】複合磁性粒子を含有した樹脂混合物を金属筐体内面全体あるいは一部のみに配置した光送信モジュールの断面図。
【図７】電磁波発生源となるLD部およびLDと各素子との接続部等の主要部分のみを内面に複合磁性粒子を含有した樹脂混合物を配置した金属カバーで覆った光送信モジュールの断面図。
【図８】複合磁性粒子を含有した樹脂混合物で、完全封止し、さらにその外側を金属筐体で覆った光受信モジュールの断面図。
【図９】図８の金属筐体を取外した光受信モジュールの断面図。
【図１０】図８の配線部のみを複合磁性粒子を含有していない絶縁性樹脂で封止し、さらにその上に複合磁性粒子を含有した樹脂混合物で封止した２層構造の光受信モジュールの断面図。
【図１１】複合磁性粒子を含有した樹脂混合物を金属筐体内面全体あるいは一部のみに配置した光受信モジュールの断面図。
【図１２】ノイズの影響を受けやすいPD部および電磁波発生源となる受信回路等の主要部分のみを内面に複合磁性粒子を含有した樹脂混合物を配置した金属カバーで覆った受信モジュールの断面図。
【図１３】光送受信モジュールの第一の形態である光送受信モジュールの平面図。
【図１４】図１３の光送受信モジュールにおいて、配線部のみを複合磁性粒子を含有していない絶縁性樹脂で封止し、その上に複合磁性粒子を含有した樹脂混合物で、完全封止し、更にその外側を金属筐体で覆った光送受信モジュールの受信部側の断面図。
【図１５】図１３の光送信モジュールにおいて、複合磁性粒子を含有した樹脂混合物を金属筐体内面全体あるいは一部のみに配置した光送受信モジュールの受信部側の断面図。
【図１６】光送受信モジュールの第二の形態である光送受信モジュールの平面図。
【図１７】図１６の光送受信モジュールにおいて、配線部のみを複合磁性粒子を含有していない絶縁性樹脂で封止し、その上に複合磁性粒子を含有した樹脂混合物で、完全封止し、更にその外側を金属筐体で覆った光送受信モジュールの受信部側の断面図。
【図１８】図１６の光送受信モジュールにおいて、複合磁性粒子を含有した樹脂混合物を金属筐体内面全体あるいは一部のみに配置した光送受信モジュールの受信部側の断面図。
【図１９】本発明のFe-SiO₂磁性複合粒子の断面の顕微鏡写真（TEM写真）。
【図２０】本発明の磁性複合粒子と比較の混合粉のものの透磁率の周波数特性測定結果を示す線図。
【図２１】本発明の磁性複合粒子と比較の混合粉のものの誘電率の周波数特性測定結果を示す線図。
【図２２】本発明の磁性複合粒子と比較の混合粉のものの反射係数の周波数特性測定結果を示す線図。
【図２３】本発明の複合磁性粒子の断面の高分解能透過電子顕微鏡写真。
【図２４】磁性金属相とセラミックス相とをナノレベルで複合化したことによる複素比透磁率の周波数特性を示すグラフ。
【図２５】磁性金属相とセラミックス相とをナノレベルで複合化したことによる複素比誘電率の周波数特性を示す線図。
【図２６】磁性金属相とセラミックス相とをナノレベルで複合化したことによる電磁波吸収特性を示す線図。
【符号の説明】
１…光送信モジュール、２…光受信モジュール、３…光送受信モジュール、４…光送受信モジュール、５…光ファイバ、６…ＬＤ、７…送信回路、８…回路基板、９…光導波路、１０…金属筐体、１１…光ファイバの芯線、１２…複合磁性粒子を含有した樹脂混合物、１３…絶縁性樹脂、１４…金属カバー、１５…PD、１６…受信回路、１７…増幅器、１８…前置増幅器、１９…送信部、２０…受信部、２１…WDMフィルタ（波長分波器）、２２…複合磁性粒子、２３…絶縁コーティング層、２４…金属板、２５…電磁波吸収体。

Claims

回路基板上に発光素子及び受光素子の少なくとも一方の素子と、送信回路及び受信回路の少なくとも一方の回路とを有し、前記基板、素子及び回路が電磁波吸収材を有する部材によって被われ、前記電磁波吸収材が複数の微細な磁性金属粒子がセラミックスによって囲まれて一体となった複合磁性粒子を有し、前記磁性金属粒子の結晶粒径が50nm以下であることを特徴とする光送信・受信モジュール。
回路基板上に発光素子及び受光素子の少なくとも一方の素子と、送信回路及び受信回路の少なくとも一方の回路とを有し、前記基板、素子及び回路が電磁波吸収材を有する部材によって被われている内周面が形成された金属製キャップによって被われ、前記電磁波吸収材が複数の微細な磁性金属粒子がセラミックスによって囲まれて一体となった複合磁性粒子を有し、前記磁性金属粒子の結晶粒径が50nm以下であることを特徴とする光送信・受信モジュール。
回路基板上に発光素子及び受光素子の少なくとも一方の素子と、送信回路及び受信回路の少なくとも一方の回路とを有し、前記基板、素子及び回路が電磁波吸収材を有する部材によって被われ、該部材の外周面が金属製キャップによって被われ、前記電磁波吸収材が複数の微細な磁性金属粒子がセラミックスによって囲まれて一体となった複合磁性粒子を有し、前記磁性金属粒子の結晶粒径が50nm以下であることを特徴とする光送信・受信モジュール。
請求項１〜３のいずれかにおいて、前記基板、素子及び回路が絶縁樹脂によって被われていることを特徴とする光送信・受信モジュール。
請求項１〜４のいずれかにおいて、前記磁性金属粒子が鉄、コバルト、ニッケルのうちの少なくとも一つの金属又は合金であり、前記セラミックスが鉄、アルミニウム、シリコン、チタン、バリウム、マンガン、亜鉛、マグネシウム、コバルトまたはニッケルの酸化物、窒化物及び炭化物のうちの少なくとも一つであることを特徴とする光送信・受信モジュール。
請求項１〜５のいずれかにおいて、前記複合磁性粒子が、該複合磁性粒子よりも高電気抵抗率を有する材料に分散していることを特徴とする光送信・受信モジュール。
請求項１〜５のいずれかにおいて、前記複合磁性粒子の表面が前記複合磁性粒子よりも高電気抵抗率を有する材料で被覆されていることを特徴とする光送信・受信モジュール。
請求項６又は７において、前記高電気抵抗率を有する材料が、樹脂、絶縁性高分子塗料及びセラミックス焼結体のいずれかであることを特徴とする光送信・受信モジュール。
請求項１〜８のいずれかにおいて、前記複合磁性粒子のアスペクト比が２以上で、扁平形状であることを特徴とする光送信・受信モジュール。
請求項９において、前記扁平形状の複合磁性粒子が、前記高電気抵抗率を有する材料中に一方向に配向していることを特徴とする光送信・受信モジュール。
回路基板上に発光素子及び受光素子の少なくとも一方の素子と、送信回路及び受信回路の少なくとも一方の回路とを有し、前記基板、素子及び回路が電磁波吸収材を有する部材によって被われる光送信・受信モジュールの製造法であって、前記電磁波吸収材は複数の微細な磁性金属粒子がセラミックスによって囲まれて一体となった複合磁性粒子を有し、該複合磁性粒子を、磁性金属粉末とセラミックス粉末とを用い、メカニカルアロイング法により前記磁性金属粒子の結晶粒径を50nm以下の結晶粒径に形成することを特徴とする光送信・受信モジュールの製造法。
回路基板上に発光素子及び受光素子の少なくとも一方の素子と、送信回路及び受信回路の少なくとも一方の回路とを有し、前記基板、素子及び回路が電磁波吸収材を有する部材によって被われる光送信・受信モジュールの製造法であって、前記電磁波吸収材は複数の微細な磁性金属粒子がセラミックスによって囲まれて一体となった複合磁性粒子を有し、該複合磁性粒子を、磁性金属粉末とセラミックス粉末とを有する複合粉末に対して、前記金属粉末の粒径より大きく、前記複合粉末の量より多い量の金属製ボール又はセラミックス製ボールを投入し、メカニカルアロイング法により前記磁性金属粒子の結晶粒径を50nm以下の結晶粒径に形成することを特徴とする光送信・受信モジュールの製造法。