JP4045830B2 - Receiver module - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、受光モジュールに関する。
【0002】
【従来の技術】
受光モジュール101は、図7に示されるように、搭載部材111と、リードピン121〜124と、半導体受光素子131と、ダイキャップコンデンサ141と、半導体電子素子151等を備える。
【0003】
搭載部材111は、導電性の部材からなり、搭載面112を有する。リードピンのうち、搭載部材111に電気的に導通しているリードピン(図示せず)以外の4本のリードピン121〜124と搭載部材111の絶縁は、ガラス部材125による封止にて行っている。
【0004】
半導体受光素子131は、受光部132と、リードピン121にワイヤボンディングされる第1の電極133と、第2の電極134と、受光部132からの電流信号を出力する第3の電極135とを有する。また、半導体受光素子131は、一端が第1の電極133に電気的に接続され、他端が第2の電極134に接続される抵抗素子136を有する。
【0005】
ダイキャップコンデンサ141は、一方の面側に搭載面に接する電極(図示せず)を有し、他方の面側に並設された2つの電極142,143を有する。半導体受光素子131は、一方の電極142上に配置され、半導体受光素子131の第2の電極134と電極142とがワイヤボンディングされている。他方の電極143は、リードピン122にワイヤボンディングされている。ここで、半導体受光素子131の抵抗素子136とダイキャップコンデンサ141とは、CRフィルタを形成しており、半導体受光素子131に印加する電源のデカップリングフィルタとなっている。
【0006】
半導体電子素子151は、半導体受光素子131から出力された電流信号を電気処理するものであり、第1〜第5の電極152〜156と、搭載部材111(搭載面112)にワイヤボンディングされる接地電極157とを有する。第1の電極152は、半導体電子素子151に電源電圧(VDD)を印加するためのものであり、ダイキャップコンデンサ141の電極143にワイヤボンディングされている。第2の電極153は、半導体受光素子131からの電流信号を半導体電子素子151に入力するためのもので、半導体受光素子131の第3の電極135にワイヤボンディングされている。第3の電極154は、半導体受光素子131から出力された電流信号を電気処理した信号を出力するためのものであり、リードピン123にワイヤボンディングされている。第4の電極155は、第3の電極154から出力される信号とは位相が180°異なる相補信号を出力するものであり、リードピン124にワイヤボンディングされている。第5の電極156は、搭載面112上に配置されたダイキャップコンデンサ161の電極にワイヤボンディングされている。
【0007】
搭載面12上に配置されたダイキャップコンデンサ162の電極は、リードピン122にワイヤボンディングされている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
発明者は、上述したような構成の受光モジュールの動作速度を上げるために技術開発を行っている。最近、受光モジュールの動作速度を上げることが求められており、発明者等は、信号周波数が2.5GHzを越えるような速度を実現できるような受光モジュールが求められると考えている。信号周波数が2.5GHzを越えるような領域では、各部品間の信号伝送路(信号ライン)のインピーダンス整合を考慮しないと、満足し得る特性を得ることができない。また、電源供給路(電源ライン)を介した信号の回り込みによる動作不安定(発振)現象も生じ易くなる。
【0009】
これらの問題点の解決手法として、電源ラインの低インピーダンス化、及び、信号ラインの低インピーダンス化がある。ここで、低インピーダンス化というのは、電源のデカップリングコンデンサの容量増大、あるいは、当該コンデンサに接続するラインの低インダクタンス化を意味する。低インダクタンス化には複数のボンディングワイヤを並列的に配線することが効果的となる。また、信号ラインの低インピーダンス化は、このラインの周囲を低インピーダンスのライン、たとえば接地ラインあるいは電源ラインで囲む構成を採用することで実現できる。この取り囲みはワイヤだけでなく、半導体電子素子内でも同様に行なうことが効果的となる。
【0010】
しかしながら、受光モジュールの小型化を図る場合、搭載部材を小さくする必要があることから、搭載部材における部品搭載面積に制約が生じることとなる。このため、新たな部品を数多く搭載することが困難となる。また、信号ラインの周囲を低インピーダンスのラインで囲む場合、半導体電子素子内では配線の自由度が確保されているため充分な余裕を有した状態で信号ラインの周囲を低インピーダンスのラインで囲むことができるが、信号ラインのワイヤの周囲を接地ラインあるいは電源ラインのワイヤで取り囲むことは、当該ワイヤの付線時におけるワイヤ間の相互干渉の問題から困難となる。
【0011】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、信号ラインの低インピーダンス化を容易且つ確実に図ることが可能な受光モジュールを提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る受光モジュールは、導電性の部材からなり、搭載面を有する搭載部材と、受光部と、当該受光部からの電流信号を出力する信号出力電極とを有する半導体受光素子と、電流信号を入力するための信号入力電極と、当該信号入力電極の両側に設けられる接地電極とを有する半導体電子素子と、一方の面側に搭載面に接する電極を有し、他方の面側に並設された少なくとも3つの電極を有するダイキャップコンデンサと、を備え、半導体受光素子は、ダイキャップコンデンサの少なくとも3つの電極のうちの中央の電極に配置され、ダイキャップコンデンサは、配置された半導体受光素子が搭載面の中央部に位置するように配置され、半導体電子素子は、信号入力電極が半導体受光素子の信号出力電極と対向するようにダイキャップコンデンサに隣接して搭載面に配置されており、半導体受光素子の信号出力電極と半導体電子素子の信号入力電極とが電気的に接続され、半導体電子素子の接地電極とダイキャップコンデンサの半導体受光素子が配置された電極の両側に位置する電極のうち対応する側の電極とがそれぞれ電気的に接続され、半導体電子素子の接地電極に電気的に接続されたダイキャップコンデンサの電極と搭載面とがそれぞれ電気的に接続されていることを特徴としている。
【0013】
本発明に係る受光モジュールでは、半導体電子素子において信号入力電極の両側に接地電極が設けられ、当該接地電極はダイキャップコンデンサの半導体受光素子が配置された電極の両側に位置する電極を介して搭載部材(搭載面)にそれぞれ電気的に接続されて、接地されることとなる。接地電極とダイキャップコンデンサの電極との間の配線長さ、及びダイキャップコンデンサの電極と搭載部材との間の配線長さは、接地電極を直接搭載部材に接地させた場合の配線長さに比して短くなる。これにより、配線自体が有するインダクタンス成分の影響を低く抑えることができると共に、配線が変形し難くなり、各部位に接触するのを防ぐことができる。この結果、半導体受光素子から半導体電子素子へ電流信号を送るための信号ラインを接地ラインにて囲む構造が実現され、当該信号ラインの低インピーダンス化を容易且つ確実に図ることができる。
【0014】
また、ダイキャップコンデンサは、他方の面側に並設された少なくとも3つの電極に対して最外となる位置に電極を更に有しており、当該最外に位置する電極と半導体電子素子の電源電極とが電気的に接続されていることが好ましい。このように構成した場合、ダイキャップコンデンサは、半導体電子素子に印加する電源のカップリングコンデンサとして機能することとなり、電源ラインの低インピーダンス化を図ることができる。
【0015】
また、半導体電子素子は、信号を出力するための信号出力電極を一対有しており、当該信号出力電極は、信号入力電極が近接して配置される一辺に直交する辺にそれぞれ近接して配置されていることが好ましい。このように構成した場合、信号出力電極から信号を取り出すための配線長さが短くなり、当該配線自体が有することとなるインダクタンス成分の影響を低く抑えることができる。
【0016】
また、半導体受光素子は、受光部に電源電圧を印加するための電源電極と、ダイキャップコンデンサの半導体受光素子が配置された電極に電気的に接続された電極と、当該電極と電源電極との間に直列接続して設置した抵抗素子とを更に有することが好ましい。このように構成した場合、ダイキャップコンデンサと抵抗素子とがCRフィルタを構成することとなり、半導体受光素子の安定した動作が実現可能となる。
【0017】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態に係る受光モジュールについて図面を参照して説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【0018】
(第1実施形態)
図1は受光モジュールを示す平面図であり、図2は同じく受光モジュールを示す断面図である。受光モジュール1は、たとえば光通信モジュールの受信用サブアセンブリ(ROSA)に用いられるもので、図1及び図2に示されるように、搭載部材11と、複数(本実施形態においては5本)のリードピン21〜25、半導体受光素子31、ダイキャップコンデンサ(平行平板コンデンサ)41、半導体電子素子51等を備える。
【0019】
搭載部材11は、半導体受光素子31、ダイキャップコンデンサ41、半導体電子素子51等の部品を搭載する搭載面12を有し、搭載面12の裏面側に窪み部14が形成されている。搭載面12の直径は、約4.22mmに設定されている。この搭載部材11は、コバール、Fe−Ni合金又はCuW等の金属からなり、金メッキが施されている。搭載部材11には、搭載面12から当該搭載面12の裏面に貫通して形成された複数(本実施形態においては4つ)の孔部15が形成されている。これらの孔部15には、それぞれ対応するリードピン21〜24が挿通される。
【0020】
リードピン21〜24は、一端が搭載面12から所定の長さ(たとえば、0.35mm程度)突出した状態で対応する孔部15に挿通されて、搭載部材11に電気的に絶縁された状態で固定される。リードピン21〜24と搭載部材11の絶縁は、窪み部14に充填されるガラス部材16による封止にて行っている。
【0021】
リードピン21は半導体受光素子31に電源電圧(VPD)を印加するためのものであり、リードピン22は半導体電子素子51に電源電圧(VDD)を印加するためのものである。リードピン23,24は、半導体電子素子51にて電気処理した信号を出力するためのものである。リードピン25は、搭載部材11と電気的に導通した状態で、搭載面12の裏面に固定されている。これらのリードピン21〜25は、コバール等の金属材料からなり、その外径は約0.45mmに設定されている。
【0022】
ダイキャップコンデンサ41は、一方の面側に搭載面12に接する電極42を有し、他方の面側に並設された少なくとも3つ(本実施形態においては4つ)の電極43〜45を有する。このダイキャップコンデンサ41は、電極43が搭載面12の中央部に位置するように配置され、電極42が搭載部材11と電気的に接続されている。ダイキャップコンデンサ41は0.7mm×2.6mm×0.2mmの大きさを有し、電極43の大きさは0.9mm×0.6mmに設定され、電極44,45の大きさは0.3mm×0.6mmに設定され、電極46の大きさは0.8mm×0.6mmに設定されている。
【0023】
搭載面12の中央部に位置することとなる電極43の両側に位置する電極44,45は、搭載部材11とワイヤボンディングされ電気的に接続されており、接地電位とされる。電極44,45と搭載部材11とを電気的に接続するワイヤ(配線)は複数本(本実施形態においては2本)とされている。最外に位置する電極46は、リードピン22にワイヤボンディングされている。電極46とリードピン22とを電気的に接続するワイヤは複数本(本実施形態においては2本)とされている。
【0024】
半導体受光素子31は、たとえばフォトダイオードであって、図3にも示されるように、受光部32、第1の電極33(電源電極)、第2の電極34及び第3の電極35(信号出力電極)を有する。また、半導体受光素子31は、第1の電極33と第2の電極34との間に直列接続して設置した抵抗素子36と、抵抗素子36に並列接続したダイオード37とを有する。半導体受光素子31の大きさは、0.5mm×0.5mmとなっている。この半導体受光素子31は、ダイキャップコンデンサ41の電極43上に配置される。言い換えると、ダイキャップコンデンサ41は、電極43に配置された半導体受光素子31(受光部32)が搭載面12の中央部に位置するように配置されている。
【0025】
第1の電極33は、半導体受光素子31に電源電圧を印加するためのものであり、半導体受光素子31における一つの角部に近接して設けられている。この第1の電極33は、リードピン21にワイヤボンディングされている。これにより、半導体受光素子31には、リードピン21及びワイヤを介して電源電圧が印加されることとなる。
【0026】
第3の電極35は、受光部32に入射した光が変換されて得られた電流信号を出力するためのものであり、第1の電極33が近接して設けられた角部と隣り合う角部に近接して設けられている。
【0027】
第2の電極34は、第1及び第3の電極33,35が近接して設けられた角部とは反対側の一辺に沿って設けられている。この第2の電極34は、ダイキャップコンデンサ41の電極43にワイヤボンディングされている。これにより、ダイキャップコンデンサ41(電極42,43により構成されることとなるコンデンサ部分)と抵抗素子36とがCRフィルタを構成することとなり、半導体受光素子31の安定した動作が実現可能となる。
【0028】
半導体電子素子51は、たとえばプリアンプICであって、半導体受光素子31から出力された電流信号を電気処理(たとえば、増幅、電流−電圧変換等)する。半導体電子素子51は、第1の電極52(電源電極)、第2の電極53(信号入力電極)、第3の電極54(信号出力電極)、第4の電極55(信号出力電極)、第5の電極56、接地電極57,58等を有する。半導体電子素子51は、第2の電極53が半導体受光素子31の第3の電極35と対向するようにダイキャップコンデンサ41に隣接して搭載面12に配置されている。本実施形態においては、リードピン23,24間に配置されている。
【0029】
第1の電極52は、半導体電子素子51に電源電圧を印加するためのものであり、ダイキャップコンデンサ41の電極のうち最外に位置する電極46とワイヤボンディングされ電気的に接続されている。これにより、半導体電子素子51には、リードピン22、ダイキャップコンデンサ41の電極46及びワイヤを介して電源電圧が印加されることとなる。第1の電極52と電極46とを電気的に接続するワイヤは複数本(本実施形態においては3本)とされている。
【0030】
第2の電極53は、半導体受光素子31からの電流信号を半導体電子素子51に入力するためのもので、半導体受光素子31の第3の電極35とワイヤボンディングされている。
【0031】
第3の電極54は、半導体受光素子31から出力された電流信号を電気処理した信号を出力するためのものであり、リードピン23にワイヤボンディングされている。これにより、半導体電子素子51にて電気処理した信号は、ワイヤ及びリードピン23を介して出力されることとなる。第4の電極55は、第3の電極54から出力される信号とは位相が180°異なる相補信号を出力するものであり、リードピン24にワイヤボンディングされている。これにより、半導体電子素子51にて電気処理した相補信号は、ワイヤ及びリードピン24を介して出力されることとなる。第3の電極54及び第4の電極55は、第2の電極53が近接して配置される一辺に直交し且つ互いに対向する辺(リードピン23,24に近接する辺)にそれぞれ近接して配置されている。
【0032】
第5の電極56は、ダイキャップコンデンサ60の電極にワイヤボンディングされている。ダイキャップコンデンサ60は、半導体電子素子51の内部回路で用いる平滑化コンデンサとして機能し、高域遮断フィルタのカットオフ周波数を決定するためのものである。
【0033】
接地電極57は、第2の電極53の両側に設けられ、ダイキャップコンデンサ41の電極44,45にそれぞれワイヤボンディングされ電気的に接続されている。これにより、接地電極57は、電極44,45及びワイヤを介して搭載部材11に電気的に接続された状態となり、接地電位とされる。
【0034】
接地電極58は、それぞれが搭載面12にワイヤボンディングされており、接地電位とされる。
【0035】
以上のように、本第1実施形態においては、半導体電子素子51において第2の電極53の両側に接地電極57が設けられ、当該接地電極57はダイキャップコンデンサ41の半導体受光素子31が配置された電極43の両側に位置する電極44,45を介して搭載部材11(搭載面12)にそれぞれ電気的に接続されて、接地されることとなる。接地電極57とダイキャップコンデンサ41の電極44,45との間の配線長さ、及びダイキャップコンデンサ41の電極44,45と搭載部材11との間の配線長さは、接地電極57を直接搭載部材11に接地させた場合の配線長さに比して短くなる。これにより、ワイヤ自体が有するインダクタンス成分の影響を低く抑えることができると共に、ワイヤが変形し難くなり、各部位に接触するのを防ぐことができる。この結果、半導体受光素子31から半導体電子素子51へ電流信号を送るための信号ラインを接地ラインにて囲む構造が実現され、当該信号ラインの低インピーダンス化を容易且つ確実に図ることができ、信号周波数が2.5GHzを越えるような信号に対しても安定した伝送を実現できる。
【0036】
また、本第1実施形態においては、ダイキャップコンデンサ41は、他方の面側に並設された少なくとも3つの電極43〜45に対して最外となる位置に電極46を更に有しており、当該最外に位置する電極46と半導体電子素子51の第1の電極52とが電気的に接続されている。これにより、ダイキャップコンデンサ41(電極42,46により構成されることとなるコンデンサ部分)は、半導体電子素子51に印加する電源のカップリングコンデンサとして機能することとなり、電源ラインの低インピーダンス化を図ることができる。
【0037】
また、本第1実施形態においては、半導体電子素子51は、信号を出力するための信号出力電極として第3の電極54及び第4の電極55を有しており、当該第3の電極54及び第4の電極55は、第2の電極53が近接して配置される一辺に直交する辺にそれぞれ近接して配置されている。これにより、第3の電極54及び第4の電極55から信号を取り出すためにリードピン23,24にそれぞれワイヤリングされるワイヤの長さが短くなり、当該ワイヤ自体が有することとなるインダクタンス成分の影響を低く抑えることができる。
【0038】
また、本第1実施形態においては、半導体電子素子51の第1の電極52とダイキャップコンデンサ41の電極のうち最外に位置する電極46と電気的に接続するワイヤ、及び、リードピン22とダイキャップコンデンサの電極46と電気的に接続するワイヤをそれぞれ複数本としている。これにより、ワイヤが有する寄生インダクタンスの影響を低減することができ、高周波領域での安定した特性を実現することができる。
【0039】
(第2実施形態)
図4は受光モジュールを示す平面図であり、図5は同じく受光モジュールを示す断面図である。第2実施形態の受光モジュール61は、搭載部材11等の形状の点で第1実施形態と相違する。
【0040】
搭載部材11は、搭載面12及び端子配置面13を有する本体部71と、この本体部71から側方に突出する鍔部72とを含む。この本体部71及び鍔部72は、コバール、Fe−Ni合金又はCuW等の金属からなり、金メッキが施されている。搭載部材11(本体部71)の厚みは1.1mm〜1.5mmであり、本体部71の外径は約4.22mmであり、鍔部72の外径は約5.4mmである。
【0041】
搭載部材11の本体部71には、搭載面12から端子配置面13に貫通して形成された複数(本実施形態においては4つ)の孔部73〜76が形成されている。これらの孔部73〜76には、それぞれ対応するリードピン21〜24が挿通される。孔部73,74の内径は約0.8mmに設定されており、孔部75,76の内径は約1.1mmに設定されている。
【0042】
リードピン21〜24は、一端が搭載面12から所定の長さ(たとえば、0.35mm程度)突出した状態で対応する孔部73〜76に挿通されて、搭載部材11に電気的に絶縁された状態で固定される。リードピン21〜24は、孔部73〜76の略中心を通る。孔部73,74に挿通されるリードピン21.22の外径は約0.45mmに設定されており、孔部75,76に挿通されるリードピン23,24の外径は約0.2mmに設定されている。なお、リードピン25は、外径が約0.45mmに設定されている。
【0043】
リードピン21〜24と搭載部材11との固定は、リードピン21〜24の外周面と孔部73〜76の内周面との間隙にのみガラス部材81〜84を充填して当該間隙を気密に封止することにより行なわれる。ここで、ガラス部材81〜84の誘電率は4.1程度である。
【0044】
孔部75,76の内径が約1.1mmであることから、ガラス部材83,84の外径も約1.1mmとなる。一方、リードピン23,24の外径は、上述したように約0.2mmに設定されている。これにより、リードピン23,24は、信号周波数が10GHzである信号が通るようにガラス部材83,84により封止された部分においてインピーダンスが50Ω程度となり、インピーダンス整合されることとなる。
【0045】
以上のように、本第2実施形態においても、第1実施形態と同じく、半導体受光素子31から半導体電子素子51へ電流信号を送るための信号ラインを接地ラインにて囲む構造が実現され、当該信号ラインの低インピーダンス化を容易且つ確実に図ることができ、信号周波数が2.5GHzを越えるような信号に対しても安定した伝送を実現できる。
【0046】
また、本第2実施形態においては、リードピン23,24の外径及び孔部75,76の内径を適宜設定することで、リードピン23,24のインピーダンスが所望の値に設定されることとなり、ガラス部材83,84により封止された部分においてリードピン23,24のインピーダンス整合を容易に図ることができる。
【0047】
また、本第2実施形態においては、搭載部材11の厚みが、第1実施形態のものに比して厚く設定されていることから、搭載部材11の熱抵抗が低減されることとなる。これにより、受光モジュール61の放熱特性を改善することができる。
【0048】
(第3実施形態)
図6は受光モジュールを示す平面図である。第3実施形態の受光モジュールは、ダイキャップコンデンサに関して第2実施形態と相違する。
【0049】
ダイキャップコンデンサ60は、複数(本第3実施形態においては、2つ)の電極91,92を有している。上述したように、ダイキャップコンデンサ60は、半導体電子素子51における高域遮断フィルタのカットオフ周波数を決定するためのものであり、その容量値は慎重に設定する必要がある。
【0050】
このため、ダイキャップコンデンサ60の電極を複数に分割しておき、半導体電子素子51の第5の電極56と電気的に接続する電極を適宜選択することにより、ダイキャップコンデンサ60において平滑化コンデンサとして実質的に機能するコンデンサ部分の容量値が変更されることとなる。この結果、半導体電子素子51における高域遮断フィルタのカットオフ周波数を適切に設定することができる。
【0051】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、ダイキャップコンデンサ41とダイキャップコンデンサ60とを一体型に形成してもよい。すなわち、ダイキャップコンデンサ41の長さを延長し、この延長した部分に電極を設け、この部分をダイキャップコンデンサ60として用いるようにしてもよい。
【0052】
また、リードピン21,22間に新たなダイキャップコンデンサを配置し、リードピン21あるいはリードピン22と電気的に接続するようにしてもよい。リードピン21,22間に新たに配置したダイキャップコンデンサとリードピン21とを電気的に接続することで、半導体受光素子31に印加する電源のカップリングコンデンサとして機能させることができる。リードピン21,22間に新たに配置したダイキャップコンデンサとリードピン22とを電気的に接続することで、半導体電子素子51に印加する電源のカップリングコンデンサとして機能させることができる。
【0053】
また、ワイヤボンディングに用いるワイヤ(配線)は、通常、直径が30μm〜50μmの金線を用いるが、これに代えて、金リボンを用いるようにしてもよい。
【0054】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、電源ライン及び信号ラインの低インピーダンス化を容易に図ることが可能な受光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】第1実施形態に係る受光モジュールを示す平面図である。
【図2】第1実施形態に係る受光モジュールを示す断面図である。
【図3】受光モジュールに含まれる半導体受光素子の構成を示す図である。
【図4】第2実施形態に係る受光モジュールを示す断面図である。
【図5】第2実施形態に係る受光モジュールを示す平面図である。
【図6】第3実施形態に係る受光モジュールを示す平面図である。
【図7】従来の受光モジュールを示す平面図である。
【符号の説明】
1,61,101…受光モジュール、11,111…搭載部材、12,112…搭載面、31,131…半導体受光素子、32,132…受光部、33,133…第1の電極(電源電極)、34,134…第2の電極、35,135…第3の電極(信号出力電極)、36,136…抵抗素子、41,141…ダイキャップコンデンサ、42〜46,142,143…電極、51,151…半導体電子素子、52,152…第1の電極(電源電極)、53,153…第2の電極(信号入力電極)、54,154…第3の電極(信号出力電極)、55,155…第4の電極(信号出力電極)、56,156…第5の電極、57,58,157…接地電極。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a light receiving module.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 7, the
[0003]
The mounting
[0004]
The semiconductor
[0005]
The
[0006]
The semiconductor
[0007]
The electrode of the
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The inventor has developed technology to increase the operating speed of the light receiving module having the above-described configuration. Recently, it has been required to increase the operation speed of the light receiving module, and the inventors believe that a light receiving module capable of realizing a speed at which the signal frequency exceeds 2.5 GHz is required. In a region where the signal frequency exceeds 2.5 GHz, satisfactory characteristics cannot be obtained unless impedance matching of the signal transmission path (signal line) between the components is taken into consideration. In addition, an unstable operation (oscillation) phenomenon due to a signal wraparound through a power supply path (power supply line) is likely to occur.
[0009]
As a method for solving these problems, there is a reduction in the impedance of the power supply line and a reduction in the impedance of the signal line. Here, reducing the impedance means increasing the capacity of the decoupling capacitor of the power supply or reducing the inductance of the line connected to the capacitor. In order to reduce the inductance, it is effective to wire a plurality of bonding wires in parallel. Further, the impedance of the signal line can be reduced by adopting a configuration in which the periphery of this line is surrounded by a low impedance line such as a ground line or a power supply line. It is effective to perform this encircling not only in the wire but also in the semiconductor electronic device.
[0010]
However, when reducing the size of the light receiving module, it is necessary to reduce the mounting member, so that the component mounting area of the mounting member is limited. For this reason, it becomes difficult to mount many new parts. In addition, when surrounding the signal line with a low impedance line, the degree of freedom of wiring is secured in the semiconductor electronic element, so that the signal line is surrounded with a low impedance line with sufficient margin. However, it is difficult to surround the wire of the signal line with the wire of the ground line or the power supply line due to the problem of mutual interference between the wires when the wire is attached.
[0011]
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a light receiving module capable of easily and reliably reducing the impedance of a signal line.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
A light receiving module according to the present invention is made of a conductive member, and includes a mounting member having a mounting surface, a light receiving portion, a semiconductor light receiving element that outputs a current signal from the light receiving portion, and a current signal. A semiconductor electronic element having a signal input electrode for inputting a signal and a ground electrode provided on both sides of the signal input electrode, an electrode in contact with the mounting surface on one surface side, and arranged side by side on the other surface side A die cap capacitor having at least three electrodes, wherein the semiconductor light receiving element is disposed at a center electrode of at least three electrodes of the die cap capacitor, and the die cap capacitor is disposed at the disposed semiconductor light receiving element. Is placed in the center of the mounting surface, and the semiconductor electronic device has a die cap so that the signal input electrode faces the signal output electrode of the semiconductor light receiving device The signal output electrode of the semiconductor light receiving element and the signal input electrode of the semiconductor electronic element are electrically connected to each other, and the ground electrode of the semiconductor electronic element and the semiconductor light receiving element of the die cap capacitor are disposed on the mounting surface. The electrodes on the opposite sides of the electrodes arranged on the opposite sides are electrically connected to each other, and the electrode of the die cap capacitor and the mounting surface are electrically connected to the ground electrode of the semiconductor electronic element. Each is electrically connected.
[0013]
In the light receiving module according to the present invention, a ground electrode is provided on both sides of the signal input electrode in the semiconductor electronic element, and the ground electrode is mounted via electrodes positioned on both sides of the electrode on which the semiconductor light receiving element of the die cap capacitor is disposed. Each member (mounting surface) is electrically connected and grounded. The wiring length between the ground electrode and the electrode of the die cap capacitor, and the wiring length between the electrode of the die cap capacitor and the mounting member are the wiring lengths when the ground electrode is directly grounded to the mounting member. It is shorter than that. Thereby, while being able to suppress the influence of the inductance component which wiring itself has, it becomes difficult to deform | transform a wiring and it can prevent contacting each part. As a result, a structure in which a signal line for sending a current signal from the semiconductor light receiving element to the semiconductor electronic element is surrounded by the ground line is realized, and the impedance of the signal line can be easily and reliably reduced.
[0014]
The die cap capacitor further has an electrode at an outermost position with respect to at least three electrodes arranged in parallel on the other surface side, and the power supply for the outermost electrode and the semiconductor electronic device It is preferable that the electrode is electrically connected. When configured in this manner, the die cap capacitor functions as a coupling capacitor for the power supply applied to the semiconductor electronic element, and the impedance of the power supply line can be reduced.
[0015]
In addition, the semiconductor electronic device has a pair of signal output electrodes for outputting signals, and the signal output electrodes are arranged close to a side orthogonal to one side where the signal input electrodes are arranged close to each other. It is preferable that When configured in this manner, the wiring length for extracting a signal from the signal output electrode is shortened, and the influence of the inductance component that the wiring itself has can be suppressed low.
[0016]
The semiconductor light receiving element includes a power supply electrode for applying a power supply voltage to the light receiving portion, an electrode electrically connected to an electrode on which the semiconductor light receiving element of the die cap capacitor is disposed, and the electrode and the power supply electrode. It is preferable to further have a resistance element installed in series between them. In such a configuration, the die cap capacitor and the resistance element constitute a CR filter, and a stable operation of the semiconductor light receiving element can be realized.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A light receiving module according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description, the same reference numerals are used for the same elements or elements having the same function, and redundant description is omitted.
[0018]
(First embodiment)
FIG. 1 is a plan view showing the light receiving module, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing the light receiving module. The
[0019]
The mounting
[0020]
The lead pins 21 to 24 are inserted into the corresponding
[0021]
The
[0022]
The
[0023]
The
[0024]
The semiconductor
[0025]
The
[0026]
The
[0027]
The
[0028]
The semiconductor
[0029]
The
[0030]
The
[0031]
The
[0032]
The
[0033]
The
[0034]
Each of the
[0035]
As described above, in the first embodiment, the
[0036]
In the first embodiment, the
[0037]
In the first embodiment, the semiconductor
[0038]
In the first embodiment, the wire electrically connected to the
[0039]
(Second Embodiment)
FIG. 4 is a plan view showing the light receiving module, and FIG. 5 is a cross-sectional view showing the light receiving module. The
[0040]
The mounting
[0041]
The
[0042]
The lead pins 21 to 24 are inserted into the corresponding
[0043]
The lead pins 21 to 24 and the mounting
[0044]
Since the inner diameters of the
[0045]
As described above, also in the second embodiment, as in the first embodiment, a structure in which a signal line for sending a current signal from the semiconductor
[0046]
In the second embodiment, by appropriately setting the outer diameters of the lead pins 23 and 24 and the inner diameters of the
[0047]
In the second embodiment, since the thickness of the mounting
[0048]
(Third embodiment)
FIG. 6 is a plan view showing the light receiving module. The light receiving module of the third embodiment is different from the second embodiment with respect to the die cap capacitor.
[0049]
The
[0050]
For this reason, the electrode of the
[0051]
The present invention is not limited to the embodiment described above. For example, the
[0052]
Further, a new die cap capacitor may be disposed between the lead pins 21 and 22 and electrically connected to the
[0053]
Moreover, although the wire (wiring) used for wire bonding usually uses a gold wire having a diameter of 30 μm to 50 μm, a gold ribbon may be used instead.
[0054]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to provide a light receiving module capable of easily reducing the impedance of the power supply line and the signal line.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a light receiving module according to a first embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the light receiving module according to the first embodiment.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a semiconductor light receiving element included in the light receiving module.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a light receiving module according to a second embodiment.
FIG. 5 is a plan view showing a light receiving module according to a second embodiment.
FIG. 6 is a plan view showing a light receiving module according to a third embodiment.
FIG. 7 is a plan view showing a conventional light receiving module.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (4)
受光部と、当該受光部からの電流信号を出力する信号出力電極とを有する半導体受光素子と、
前記電流信号を入力するための信号入力電極と、当該信号入力電極の両側に設けられる接地電極とを有する半導体電子素子と、
一方の面側に前記搭載面に接する電極を有し、他方の面側に並設された少なくとも3つの電極を有するダイキャップコンデンサと、を備え、
前記半導体受光素子は、ダイキャップコンデンサの前記少なくとも3つの電極のうちの中央の電極に配置され、
前記ダイキャップコンデンサは、配置された前記半導体受光素子が前記搭載面の中央部に位置するように配置され、
前記半導体電子素子は、前記信号入力電極が前記半導体受光素子の前記信号出力電極と対向するように前記ダイキャップコンデンサに隣接して前記搭載面に配置されており、
前記半導体受光素子の前記信号出力電極と前記半導体電子素子の前記信号入力電極とがボンディングワイヤにより電気的に接続され、
前記半導体電子素子の前記接地電極と前記ダイキャップコンデンサの前記半導体受光素子が配置された前記電極の両側に位置する前記電極のうち対応する側の電極とがそれぞれボンディングワイヤにより電気的に接続され、
前記半導体電子素子の前記接地電極にボンディングワイヤにより電気的に接続された前記ダイキャップコンデンサの前記電極と前記搭載面とがそれぞれボンディングワイヤにより電気的に接続されていることを特徴とする受光モジュール。A mounting member made of a conductive member and having a mounting surface;
A semiconductor light receiving element having a light receiving part and a signal output electrode for outputting a current signal from the light receiving part;
A semiconductor electronic device having a signal input electrode for inputting the current signal and a ground electrode provided on both sides of the signal input electrode;
A die cap capacitor having an electrode in contact with the mounting surface on one side and at least three electrodes arranged side by side on the other side;
The semiconductor light receiving element is disposed on a central electrode of the at least three electrodes of the die cap capacitor,
The die cap capacitor is disposed such that the disposed semiconductor light receiving element is located at the center of the mounting surface,
The semiconductor electronic element is disposed on the mounting surface adjacent to the die cap capacitor so that the signal input electrode faces the signal output electrode of the semiconductor light receiving element.
The signal output electrode of the semiconductor light receiving element and the signal input electrode of the semiconductor electronic element are electrically connected by a bonding wire ,
The ground electrode of the semiconductor electronic element and the corresponding electrode among the electrodes located on both sides of the electrode on which the semiconductor light receiving element of the die cap capacitor is disposed are electrically connected by bonding wires, respectively.
The light receiving module, wherein the electrode of the die cap capacitor and the mounting surface electrically connected to the ground electrode of the semiconductor electronic element by a bonding wire are electrically connected to each other by a bonding wire .
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