JP2009054938A - Receiver module - Google Patents

Abstract

Translated fromJapanese

【課題】寄生インピーダンスによる高周波信号、高速応答への悪影響を抑制し、トランスファモールドを必要としない生産性のよい受光モジュールを提供する。
【解決手段】受光素子２がフリップチップ実装されたプリアンプ回路チップ３と、受光素子を収容する収容凹部４ａを有し所定の光波長に対して透光性のあるベース配線基板４と、光ファイバを接続保持するスリーブ７とを備える。前記のプリアンプ回路チップ３はベース配線基板４にフリップチップ実装で搭載され、前記のスリーブ７は光ファイバからの信号光を受光素子２で受光するように調芯されてベース配線基板４に接着固定される。
【選択図】図１An object of the present invention is to provide a high-productivity light-receiving module that suppresses adverse effects on high-frequency signals and high-speed response due to parasitic impedance and does not require a transfer mold.
A preamplifier circuit chip on which a light receiving element is mounted in a flip chip, a base wiring substrate having a receiving recess for receiving the light receiving element and transmitting light with a predetermined light wavelength, and an optical fiber. And a sleeve 7 for connecting and holding. The preamplifier circuit chip 3 is mounted on the base wiring board 4 by flip chip mounting, and the sleeve 7 is aligned so as to receive the signal light from the optical fiber by the light receiving element 2 and is fixedly bonded to the base wiring board 4. Is done.
[Selection] Figure 1

Description

Translated fromJapanese

本発明は、光ファイバ通信に用いられる受光モジュールに関する。  The present invention relates to a light receiving module used for optical fiber communication.

高速光ファイバ通信では、高速応答性と高い受光感度を有する受光素子が求められている。特に高速応答性を実現するためには、受光素子をフリップチップ実装することで、ボンディングワイヤによるインダクタンス成分、発生磁界の伝播などを低減する構造が提案されている。また、光ファイバ通信の高速化対応を満たす一方で、小型化、低コスト化も重要となっている。  In high-speed optical fiber communication, a light receiving element having high-speed response and high light receiving sensitivity is required. In particular, in order to realize high-speed response, a structure has been proposed in which the light receiving element is flip-chip mounted to reduce the inductance component due to the bonding wire, the propagation of the generated magnetic field, and the like. In addition, while satisfying the high-speed response of optical fiber communication, downsizing and cost reduction are also important.

これらの要求に対して、例えば、特許文献１には、配線膜と透光性樹脂膜を有する基板上に光素子をフリップチップ実装することで、小型化や高周波特性の改善を図ると共に、トランスファモールドにより気密封止して保護された構造の光通信モジュールが開示されている。また、特許文献２では、フリップチップ実装するに適した構造の受光素子が開示されている。さらに、特許文献３には、受光素子、発光素子を回路チップ上にフリップチップ実装することが開示されている。
特開２００４−３６１６３０号公報特開平５−３７００５号公報特開平１０−１１２５５３号公報In response to these requirements, for example,Patent Document 1 discloses that an optical element is flip-chip mounted on a substrate having a wiring film and a translucent resin film, thereby reducing the size and improving the high-frequency characteristics. An optical communication module having a structure hermetically sealed by a mold and protected is disclosed.Patent Document 2 discloses a light receiving element having a structure suitable for flip chip mounting. Further,Patent Document 3 discloses that a light receiving element and a light emitting element are flip-chip mounted on a circuit chip.
JP 2004-361630 A JP-A-5-37005 JP-A-10-112553

特許文献１に開示の光通信モジュールは、複数の光素子をアライメント調整でフリップチップ実装し、この後、ダイシングにより各モジュールに分割している。しかし、その構造上、封止のためのトランスファモールドが必要とされが、個別のモジュールごとのモールドで行われているため量産性が悪い。量産性を高めるには、複数のモジュールを一度にトランスファモールドする必要があるが、これには、金型が大型になり設備投資の負担が大きくなる。
また、特許文献３に開示のように、回路チップ上に受光素子または発光素子をフリップチップ接続で実装することで信号の高速応答は期待できる。しかし、回路チップと配線基板間は、ワイヤ接続を行う構造であり改善の余地がある。In the optical communication module disclosed inPatent Document 1, a plurality of optical elements are flip-chip mounted by alignment adjustment, and then divided into modules by dicing. However, due to its structure, a transfer mold for sealing is required, but mass productivity is poor because it is performed by a mold for each individual module. In order to increase mass productivity, it is necessary to transfer mold a plurality of modules at once, but this increases the size of the mold and increases the capital investment.
Further, as disclosed inPatent Document 3, a high-speed response of a signal can be expected by mounting a light receiving element or a light emitting element on a circuit chip by flip chip connection. However, there is room for improvement since the circuit chip and the wiring board have a wire connection structure.

本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、寄生インピーダンスによる高周波信号、高速応答への悪影響を抑制し、トランスファモールドを必要としない生産性のよい受光モジュールの提供を目的とする。  The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a high-productivity light-receiving module that suppresses adverse effects on high-frequency signals and high-speed responses due to parasitic impedance and does not require a transfer mold.

本発明による受光モジュールは、受光素子がフリップチップ実装されたプリアンプ回路チップと、受光素子を収容する収容凹部を有し所定の光波長に対して透光性のあるベース配線基板と、光ファイバを接続保持するスリーブとを備える。前記のプリアンプ回路チップはベース配線基板にフリップチップ実装で搭載され、前記のスリーブは光ファイバからの信号光を受光素子で受光するように調芯されてベース配線基板に接着固定される。  A light-receiving module according to the present invention includes a preamplifier circuit chip on which a light-receiving element is flip-chip mounted, a base wiring board having a housing recess for housing the light-receiving element, and translucent to a predetermined light wavelength, and an optical fiber And a sleeve for holding the connection. The preamplifier circuit chip is mounted on the base wiring board by flip chip mounting, and the sleeve is aligned and fixed to the base wiring board so that signal light from the optical fiber is received by the light receiving element.

また、本発明による受光モジュールは、前記の受光素子が、入光面側に集光レンズを備える構成とされる。また、ベース配線基板上には、プリアンプ回路チップが収容される収容空間を有し、ベース配線基板の配線電極に電気接続された側面電極をもつカバー基板を備える構成とすることができる。さらに、前記のカバー基板の収容空間に封止樹脂材を充填して封止された構造とすることもできる。  In the light receiving module according to the present invention, the light receiving element includes a condensing lens on the light incident surface side. Further, the base wiring board may include a cover board having a storage space for storing the preamplifier circuit chip and having side electrodes electrically connected to the wiring electrodes of the base wiring board. Further, the housing space of the cover substrate may be filled with a sealing resin material and sealed.

本発明によれば、受光素子の接続電極面、プリアンプ回路チップの接続電極面およびベース配線基板の配線面を同一面に対向する形態で構成することができるので、これらの部品間の電気接続は全てフリップチップ実装が可能となる。この結果、ワイヤ接続による電気接続を省略することができ、浮遊インピーダンスによる高周波応答性の低下を抑制することができ、高周波特性に優れた受光モジュールを実現できる。
また、トランスファモールドを必要としない構造であるため金型の使用が不要で、大きなサイズのベース配線基板を用いてマトリックス状に組立てることが可能で、安価で生産性のよい受光モジュールを提供することが可能となる。According to the present invention, the connection electrode surface of the light receiving element, the connection electrode surface of the preamplifier circuit chip, and the wiring surface of the base wiring board can be configured to face the same surface. All flip chip mounting is possible. As a result, electrical connection by wire connection can be omitted, a decrease in high frequency response due to floating impedance can be suppressed, and a light receiving module having excellent high frequency characteristics can be realized.
In addition, since the structure does not require a transfer mold, there is no need to use a mold, and it is possible to assemble in a matrix using a large-sized base wiring board, and to provide a light receiving module that is inexpensive and has high productivity. Is possible.

図により本発明の実施の形態を説明する。図１（Ａ）は本発明による受光モジュールの概略を説明する斜視図、図１（Ｂ）はその断面図である。図中、１は受光モジュール、２は受光素子、３はプリアンプ回路チップ、４はベース配線基板、４ａは収容凹部、５はカバー基板、５ａは収容空間、６は封止樹脂材、７はスリーブ、７ａはフランジ部、７ｂは挿着孔を示す。  Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1A is a perspective view for explaining the outline of a light receiving module according to the present invention, and FIG. 1B is a sectional view thereof. In the figure, 1 is a light receiving module, 2 is a light receiving element, 3 is a preamplifier circuit chip, 4 is a base wiring board, 4a is a receiving recess, 5 is a cover substrate, 5a is a receiving space, 6 is a sealing resin material, and 7 is a sleeve. 7a is a flange portion, and 7b is an insertion hole.

本発明による受光モジュール１は、フォトダイオード（ＰＤ）等の受光素子２が実装されたプリアンプ回路チップ３と、該プリアンプ回路チップ３が実装搭載されるベース配線基板４と、ベース配線基板４に接着等により固定されるスリーブ７で構成される。プリアンプ回路チップ３は、受光素子２で受光した光電流をプリアンプ回路で電圧信号に変換される。このプリアンプ回路には、低雑音で広いダインミックレンジのものが要求されていて、通常は、増幅器の入力部と出力部の間に帰還抵抗を入れたトランスインピーダンス型のプリアンプ（ＴＩＡ）が用いられる。このＴＩＡ回路は、プリアンプ回路チップ３として、一体化された矩形状のチップ状部品で提供される。  Alight receiving module 1 according to the present invention includes apreamplifier circuit chip 3 on which alight receiving element 2 such as a photodiode (PD) is mounted, abase wiring board 4 on which thepreamplifier circuit chip 3 is mounted, and an adhesive to thebase wiring board 4. Thesleeve 7 is fixed by, for example. Thepreamplifier circuit chip 3 converts the photocurrent received by thelight receiving element 2 into a voltage signal by the preamplifier circuit. This preamplifier circuit is required to have a low noise and a wide dynamic range, and usually a transimpedance preamplifier (TIA) in which a feedback resistor is inserted between the input part and the output part of the amplifier is used. . This TIA circuit is provided as apreamplifier circuit chip 3 as an integrated rectangular chip-shaped component.

受光素子２は、後述するように、プリアンプ回路チップ３にフリップチップ実装が可能な形状のものが用いられ、プリアンプ回路チップ３の中央部分に電気的、機械的に接続される。ベース配線基板４は、受光素子２を収容する収容凹部４ａを有し、所定の光波長に対して透光性のある絶縁材料が用いられ、収容凹部４ａを設けた表面側に配線導体が形成されている。このベース配線基板４には、受光素子２を搭載したプリアンプ回路チップ３がフリップチップ実装で搭載される。  As will be described later, thelight receiving element 2 has a shape that can be flip-chip mounted on thepreamplifier circuit chip 3, and is electrically and mechanically connected to the central portion of thepreamplifier circuit chip 3. Thebase wiring board 4 has ahousing recess 4a for housing thelight receiving element 2, is made of an insulating material that is transparent to a predetermined light wavelength, and a wiring conductor is formed on the surface side where thehousing recess 4a is provided. Has been. Apreamplifier circuit chip 3 on which thelight receiving element 2 is mounted is mounted on thebase wiring board 4 by flip chip mounting.

また、ベース配線基板４には、カバー基板５を接合して受光素子２およびプリアンプ回路チップ３を保護するようにすることができる。このカバー基板５にはプリアンプ回路チップ３が収容される収容空間５ａを有し、必要に応じて、収容空間５ａ内に封止樹脂材６を充填して気密封止することができる。なお、封止樹脂材６が所定の光波長に対して透光性を有している場合は、ベース配線基板４の収容凹部４ａにも充填させることができる。  Further, acover substrate 5 can be bonded to thebase wiring substrate 4 to protect thelight receiving element 2 and thepreamplifier circuit chip 3. Thecover substrate 5 has anaccommodation space 5a in which thepreamplifier circuit chip 3 is accommodated. If necessary, theaccommodation space 5a can be filled with a sealingresin material 6 and hermetically sealed. In addition, when the sealingresin material 6 has translucency with respect to a predetermined light wavelength, it can be filled also in the accommodation recessedpart 4a of thebase wiring board 4. FIG.

スリーブ７は、光ファイバを接続するための光コネクタを嵌合保持するためのもので、フランジ部７ａでベース配線基板４に接着材等により固定される。このスリーブ７の挿着孔７ｂには、光ファイバの端部に取り付けられた光コネクタのフェルール（図示せず）が挿着され、外部装置からの信号光が受光素子２に向けて出射される。光ファイバから出射される信号光が、効率よく受光素子２で受光できるように、ベース配線基板４との接着に際しては調芯して位置決めされる。  Thesleeve 7 is for fitting and holding an optical connector for connecting an optical fiber, and is fixed to thebase wiring board 4 with an adhesive or the like by the flange portion 7a. A ferrule (not shown) of an optical connector attached to the end of the optical fiber is inserted into theinsertion hole 7 b of thesleeve 7, and signal light from an external device is emitted toward thelight receiving element 2. . The signal light emitted from the optical fiber is aligned and positioned when adhering to thebase wiring board 4 so that thelight receiving element 2 can efficiently receive the signal light.

図２は、受光素子２とプリアンプ回路チップ３の概略を説明する図である。受光素子２は、図２（Ａ）に示すようなフリップチップ実装が可能な形状のもの（例えば、特許文献２に開示のような受光素子）が用いられる。この受光素子２は、中央部に受光部１０を有し、この受光部１０が接する実装面２ａ側において、電極リード１１ａ，１１ｂの端部に半田バンプ１２が、蒸着法、めっき法、または印刷法等により形成されている。また、受光部１０に対向する信号光が入射される入光面２ｂ側には、集光レンズとしてモノシリックレンズ１３が形成されていて、このレンズ１３の光軸上にある光ファイバからの信号光を受光部１３に集光させる。  FIG. 2 is a diagram for explaining the outline of the light receivingelement 2 and thepreamplifier circuit chip 3. The light receivingelement 2 has a shape capable of flip chip mounting as shown in FIG. 2A (for example, a light receiving element as disclosed in Patent Document 2). The light receivingelement 2 has alight receiving portion 10 at the center, and on themounting surface 2a side where thelight receiving portion 10 is in contact,solder bumps 12 are formed on the ends of the electrode leads 11a and 11b, by vapor deposition, plating, or printing. It is formed by law. Amonolithic lens 13 is formed as a condensing lens on the light incident surface 2b side where the signal light facing thelight receiving unit 10 is incident, and the signal light from the optical fiber on the optical axis of thelens 13 is formed. Is condensed on thelight receiving unit 13.

プリアンプ回路チップ３は、例えば、トランスインピーダンス型のプリアンプ（ＴＩＡ）で形成され（回路構成は省略）、実装面３ａの中央部に上記した受光素子２をフリップチップ接続で直接実装させるための電極１４が形成されている。また、プリアンプ回路チップ３の実装面３ａには、この他、ベース配線基板４を介して次段の増幅回路等への接続のための接続電極１５が設けられている。この接続電極１５は、プリアンプ回路チップ３をベース配線基板４にフリップチップ接続で搭載するために、半田バンプで形成される。  Thepreamplifier circuit chip 3 is formed of, for example, a transimpedance type preamplifier (TIA) (circuit configuration is omitted), and anelectrode 14 for directly mounting the above-describedlight receiving element 2 by flip chip connection at the center of themounting surface 3a. Is formed. In addition, themounting surface 3 a of thepreamplifier circuit chip 3 is provided with aconnection electrode 15 for connection to a next-stage amplifier circuit or the like via thebase wiring board 4. Theconnection electrodes 15 are formed by solder bumps in order to mount thepreamplifier circuit chip 3 on thebase wiring board 4 by flip chip connection.

図３は、受光素子２をフリップチップ実装したプリアンプ回路チップ３を、ベース配線基板４上にフリップチップ接続で実装する例を説明する図である。図２（Ｂ）で説明したように、プリアンプ回路チップ３には、受光素子２がプリアンプ回路チップ３の実装面３ａから突出する形態でフリップチップ実装されている。このため、プリアンプ回路チップ３が実装されるベース配線基板４には、受光素子２を逃がすための収容凹部４ａが形成されている。  FIG. 3 is a diagram for explaining an example in which thepreamplifier circuit chip 3 on which thelight receiving element 2 is flip-chip mounted is mounted on thebase wiring board 4 by flip chip connection. As described with reference to FIG. 2B, thelight receiving element 2 is flip-chip mounted on thepreamplifier circuit chip 3 so as to protrude from themounting surface 3 a of thepreamplifier circuit chip 3. For this reason, an accommodation recess 4a for allowing thelight receiving element 2 to escape is formed in thebase wiring board 4 on which thepreamplifier circuit chip 3 is mounted.

また、ベース配線基板４の配線面１６には、プリアンプ回路チップ３を次段増幅等の外部回路に接続するための配線導体１７が、プリント回路技術等により形成されている。この配線導体１７の内側の電極１７ａは、受光素子２が収納される収容凹部４ａの周りに配列され、プリアンプ回路チップ３の半田バンプで形成された接続電極１５が、フリップチップ接続される。配線導体１７の外側の電極１７ｂは、ベース配線基板４の周縁に配列され、外部回路との接続に供せられる。受光素子２は、収容凹部４ａ内に浮いた状態で収納される。  Further, awiring conductor 17 for connecting thepreamplifier circuit chip 3 to an external circuit such as the next stage amplification is formed on thewiring surface 16 of thebase wiring board 4 by a printed circuit technique or the like. The electrode 17a inside thewiring conductor 17 is arranged around thehousing recess 4a in which thelight receiving element 2 is accommodated, and theconnection electrode 15 formed by the solder bump of thepreamplifier circuit chip 3 is flip-chip connected. Theelectrode 17b outside thewiring conductor 17 is arranged on the periphery of thebase wiring board 4 and used for connection with an external circuit. Thelight receiving element 2 is housed in a floating state in thehousing recess 4a.

上記の構成によれば、受光素子２の接続電極面（実装面２ａ）、プリアンプ回路チップ３の接続電極面（実装面３ａ）およびベース配線基板４の配線面１６を同一面に対向する形態で構成することができるので、これらの部品間の電気接続は、上述したように全てフリップチップ接続が可能となる。
また、ベース配線基板４の配線導体１７は、所定に導体幅と厚さで所定の特性インピーダンスとなるように形成され、ワイヤ接続のような３次元配線を用いていないので、浮遊インピーダンスによる高周波信号の劣化が低減され、信号劣化の少ない高速伝送の実現を可能としている。According to the above configuration, the connection electrode surface (mountingsurface 2a) of thelight receiving element 2, the connection electrode surface (mountingsurface 3a) of thepreamplifier circuit chip 3, and thewiring surface 16 of thebase wiring board 4 are opposed to the same surface. Since it can be configured, all of the electrical connections between these components can be flip-chip connected as described above.
Thewiring conductor 17 of thebase wiring board 4 is formed to have a predetermined characteristic impedance with a predetermined conductor width and thickness, and does not use a three-dimensional wiring such as wire connection. Deterioration of the signal is reduced, and high-speed transmission with little signal deterioration is realized.

ベース配線基板４は、例えば、石英ガラスや多成分ガラス、透光性のセラミックスやＳｉのような半導体材料で形成することができる。このベース配線基板４は、少なくとも受光素子２で受光する信号光の波長に対して透光性を有している絶縁材料で形成され、受光素子２には、ベース配線基板４の下面（配線面１６の反対面）から入射される信号光を低減することなく受光することができる。  Thebase wiring board 4 can be formed of, for example, a semiconductor material such as quartz glass, multicomponent glass, translucent ceramics, or Si. Thebase wiring board 4 is formed of an insulating material having translucency with respect to the wavelength of signal light received by at least thelight receiving element 2, and thelight receiving element 2 includes a lower surface (wiring surface) of thebase wiring board 4. The signal light incident from theopposite surface 16 can be received without reducing.

図４は、プリアンプ回路チップ３の実装を保護するカバー基板を説明する図である。図４（Ａ）は、カバー基板５の一例を示す図で、矩形状に形成される。このカバー基板５は、中央部にプリアンプ回路チップ３が収容される上下面を貫通する収容空間５ａを有し、周縁部にベース配線基板４の配線導体１７に接続される側面電極１８を有している。側面電極１８は、ベース配線基板４の配線導体１７の外側電極１７ｂに対応する位置に形成され、カバー基板５の上下面に接続電極部１８ａ、１８ｂを有している。なお、収納空間５ａは、上面側に抜けていない形状の凹み穴で形成されていてもよい。  FIG. 4 is a diagram illustrating a cover substrate that protects the mounting of thepreamplifier circuit chip 3. FIG. 4A shows an example of thecover substrate 5, which is formed in a rectangular shape. Thecover substrate 5 has anaccommodation space 5a penetrating the upper and lower surfaces in which thepreamplifier circuit chip 3 is accommodated in the central portion, and hasside electrodes 18 connected to thewiring conductors 17 of thebase wiring substrate 4 in the peripheral portion. ing. Theside electrode 18 is formed at a position corresponding to theouter electrode 17 b of thewiring conductor 17 of thebase wiring substrate 4, and hasconnection electrode portions 18 a and 18 b on the upper and lower surfaces of thecover substrate 5. In addition, thestorage space 5a may be formed by a recessed hole having a shape that does not come out on the upper surface side.

図４（Ｂ）は、前述したベース配線基板４に、受光素子２を搭載したプリアンプ回路チップ３は、フリップチップ接続で実装した搭載状態を示している。カバー基板５は、ベース配線基板４上に、その配線面１６上に形成されている配線導体１７の外側電極１７ｂに、接続電極１８ａを半田材等により電気的に直接接続することにより取付け固定され、外部回路には側面電極１８または上面の接続電極部１８ｂを介して接続される。  FIG. 4B shows a mounting state in which thepreamplifier circuit chip 3 in which thelight receiving element 2 is mounted on thebase wiring substrate 4 described above is mounted by flip chip connection. Thecover substrate 5 is mounted and fixed on thebase wiring substrate 4 by electrically connecting theconnection electrode 18a to theouter electrode 17b of thewiring conductor 17 formed on thewiring surface 16 with a solder material or the like. The external circuit is connected via theside electrode 18 or theconnection electrode portion 18b on the upper surface.

図５は、ベース配線基板４上にカバー基板５を取付け固定した状態を示す図である。図５（Ａ）は、封止樹脂材が充填されていない状態を示し、カバー基板５は、ベース配線基板４の外形にほぼ一致する形状で、プリアンプ回路チップ３の周囲を囲うようにして配設される。このカバー基板５は、ベース配線基板４と同じ材料で形成してもよいが、透光性を必要としないことから、通常のセラミックスや樹脂材料で形成したものを用いることもできる。  FIG. 5 is a view showing a state in which thecover substrate 5 is attached and fixed on thebase wiring substrate 4. FIG. 5A shows a state in which the sealing resin material is not filled, and thecover substrate 5 has a shape substantially matching the outer shape of thebase wiring substrate 4 and is arranged so as to surround thepreamplifier circuit chip 3. Established. Thecover substrate 5 may be formed of the same material as that of thebase wiring substrate 4, but since it does not require translucency, a substrate formed of ordinary ceramics or a resin material can also be used.

図５（Ｂ）は、受光素子２およびプリアンプ回路チップ３を気密封止する形態を示す図である。図に示すように、カバー基板５の収容空間５ａとプリアンプ回路チップ３との間の空間に接着性の封止樹脂材６を充填する。この封止樹脂材６の充填は、少なくともプリアンプ回路チップ３の露出面３ｂの位置に達する程度としてもよいが、プリアンプ回路チップ３の露出面３ａを完全に覆うように充填するようにしてもよい。  FIG. 5B is a diagram showing a form in which thelight receiving element 2 and thepreamplifier circuit chip 3 are hermetically sealed. As shown in the drawing, an adhesivesealing resin material 6 is filled in the space between theaccommodation space 5 a of thecover substrate 5 and thepreamplifier circuit chip 3. The sealingresin material 6 may be filled so as to reach at least the position of the exposedsurface 3b of thepreamplifier circuit chip 3, but may be filled so as to completely cover the exposedsurface 3a of thepreamplifier circuit chip 3. .

また、ベース配線基板４とカバー基板５との間の隙間部分１９にも封止樹脂材を浸透充填させ、受光素子２およびプリアンプ回路チップ３を完全に気密封止する。
封止樹脂材６に透光性のものが用いられる場合は、受光素子２の収容凹部４ａ内にも充填するようにしてもよい。
また、カバー基板５の収納空間５ａが、上面側が閉塞された凹み穴で形成されている場合は、窒素雰囲気中でベース配線基板４に接着することで気密封止することができる。Further, a sealing resin material is infiltrated and filled also into thegap portion 19 between thebase wiring substrate 4 and thecover substrate 5 to completely hermetically seal thelight receiving element 2 and thepreamplifier circuit chip 3.
When a light-transmitting material is used for the sealingresin material 6, the sealingresin material 6 may be filled in thehousing recess 4 a of thelight receiving element 2.
Further, when thestorage space 5a of thecover substrate 5 is formed with a recessed hole whose upper surface is closed, it can be hermetically sealed by bonding to thebase wiring substrate 4 in a nitrogen atmosphere.

なお、図１〜図５では、個別に受光モジュール品を製造する例で説明したが、トランスファモールドを必要としない構造であるため金型の使用が不要で、大きなサイズのベース配線基板上に、マトリックス状に複数の収納凹部４ａと配線導体１７を形成したものを用いた製造方法の採用が可能となる。そして、大きなサイズのベース配線基板上に形成された各収納凹部４ａと配線導体１７に対応させて、受光素子２およびプリアンプ回路チップ３を搭載し、さらに、カバー基板５を所定位置に接続、接着し、次いで封止樹脂材を充填して封止し、複数の受光モジュール品を一体に形成する。この後、大きなサイズのベース配線基板を、ダイシングにより個別の受光モジュール品に切り出し、次いで、光ファイバ接続用のスリーブを取り付けて完成品とするようにしてもよい。この方法によれば、安価で生産性のよい受光モジュールを提供することが可能となる。  In addition, in FIGS. 1-5, although demonstrated in the example which manufactures a light reception module goods separately, since it is a structure which does not require a transfer mold, use of a metal mold is unnecessary and on a large-sized base wiring board, It is possible to adopt a manufacturing method using a matrix in which a plurality ofhousing recesses 4a andwiring conductors 17 are formed. Thelight receiving element 2 and thepreamplifier circuit chip 3 are mounted so as to correspond to the storage recesses 4a and thewiring conductors 17 formed on the large-sized base wiring board, and thecover substrate 5 is connected and bonded to a predetermined position. Then, a sealing resin material is filled and sealed, and a plurality of light receiving module products are integrally formed. Thereafter, a base wiring board having a large size may be cut into individual light receiving module products by dicing, and then a sleeve for connecting optical fibers may be attached to obtain a finished product. According to this method, it is possible to provide a light receiving module that is inexpensive and has high productivity.

図６は、本発明による受光モジュールの使用形態の一例を示す図である。本発明による受光モジュール１は、図１で説明したように、ベース配線基板４にスリーブ７を接着剤で固定することにより完成される。スリーブ７の接着固定に際しては、スリーブ７の挿着孔７ｂに光コネクタのフェルールを挿着した状態で、ベース配線基板４をスリーブ７のフランジ部７ａ上をスライドさせ、受光素子が高光結合が得られるように調芯する。なお、接着剤には、調芯後に直ちに接着固定できるように、紫外線硬化型の接着剤を用いることが望ましい。
完成した受光モジュール１は、回路基板等に直接実装するようにしてもよいが、フレキシブル回路板２０を用いて電気接続するようにしてもよい。FIG. 6 is a diagram showing an example of usage of the light receiving module according to the present invention. Thelight receiving module 1 according to the present invention is completed by fixing asleeve 7 to thebase wiring board 4 with an adhesive as described with reference to FIG. When thesleeve 7 is bonded and fixed, thebase wiring board 4 is slid on the flange portion 7a of thesleeve 7 with the ferrule of the optical connector inserted into theinsertion hole 7b of thesleeve 7 so that the light receiving element has high optical coupling. Align as possible. As the adhesive, it is desirable to use an ultraviolet curable adhesive so that it can be bonded and fixed immediately after alignment.
The completedlight receiving module 1 may be directly mounted on a circuit board or the like, but may be electrically connected using aflexible circuit board 20.

本発明による受光モジュールの概略を説明する図である。It is a figure explaining the outline of the light reception module by this invention.本発明で用いる受光素子とプリアンプ回路チップを説明する図である。It is a figure explaining the light receiving element and preamplifier circuit chip which are used by this invention.本発明で用いるベース配線基板と実装例を説明する図である。It is a figure explaining the base wiring board and mounting example which are used by this invention.本発明で用いるカバー基板を説明する図である。It is a figure explaining the cover board | substrate used by this invention.本発明におけるベース配線基板上にカバー基板を取付け固定した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which attached and fixed the cover board | substrate on the base wiring board in this invention.本発明による受光モジュールの使用形態の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the usage condition of the light reception module by this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１…受光モジュール、２…受光素子、２ａ…実装面、２ｂ…入光面、３…プリアンプ回路チップ、３ａ…実装面、３ｂ…露出面、４…ベース配線基板、４ａ…収容凹部、５…カバー基板、５ａ…収容空間、６…封止樹脂材、７…スリーブ、７ａ…フランジ部、７ｂ…挿着孔、１０…受光部、１１ａ，１１ｂ…電極リード、１２…半田バンプ、１３…モノシリックレンズ（集光レンズ）、１４…電極、１５…接続電極、１６…配線面、１７…配線導体、１７ａ…内側の電極、１７ｂ…外側の電極、１８…側面電極、１８ａ，１８ｂ…接続電極部、１９…隙間部分、２０…フレキシブル回路板。DESCRIPTION OFSYMBOLS 1 ... Light receiving module, 2 ... Light receiving element, 2a ... Mounting surface, 2b ... Light incident surface, 3 ... Preamplifier circuit chip, 3a ... Mounting surface, 3b ... Exposed surface, 4 ... Base wiring board, 4a ... Housing recessed part, 5 ... Cover substrate, 5a ... receiving space, 6 ... sealing resin material, 7 ... sleeve, 7a ... flange, 7b ... insertion hole, 10 ... light receiving part, 11a, 11b ... electrode lead, 12 ... solder bump, 13 ... monolithic Lens (condensing lens), 14 ... electrode, 15 ... connection electrode, 16 ... wiring surface, 17 ... wiring conductor, 17a ... inner electrode, 17b ... outer electrode, 18 ... side electrode, 18a, 18b ... connection electrode portion , 19 ... gap portion, 20 ... flexible circuit board.

Claims (4)

Translated fromJapanese

受光素子がフリップチップ実装されたプリアンプ回路チップと、前記受光素子を収容する収容凹部を有し所定の光波長に対して透光性のあるベース配線基板と、光ファイバを接続保持するスリーブとを備え、前記プリアンプ回路チップは前記ベース配線基板にフリップチップ実装で搭載され、前記スリーブは光ファイバからの信号光を前記受光素子で受光するように調芯されて前記ベース配線基板に固定されていることを特徴とする受光モジュール。  A preamplifier circuit chip on which a light receiving element is flip-chip mounted, a base wiring board having a housing recess for housing the light receiving element and translucent to a predetermined light wavelength, and a sleeve for connecting and holding an optical fiber. The preamplifier circuit chip is mounted on the base wiring board by flip-chip mounting, and the sleeve is aligned and fixed to the base wiring board so that signal light from an optical fiber is received by the light receiving element. A light receiving module characterized by that. 前記受光素子は、受光面側に集光レンズを備えていることを特徴とする請求項１に記載の受光モジュール。  The light receiving module according to claim 1, wherein the light receiving element includes a condensing lens on a light receiving surface side. 前記ベース配線基板上に、前記プリアンプ回路チップが収容される収容空間を有し、前記ベース配線基板の配線電極に電気接続された側面電極をもつカバー基板を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の受光モジュール。  The base wiring board includes a cover board having an accommodation space for accommodating the preamplifier circuit chip and having a side electrode electrically connected to a wiring electrode of the base wiring board. The light receiving module according to 1 or 2. 前記カバー基板の収容空間に封止樹脂材が充填されていることを特徴とする請求項３に記載の受光モジュール。  The light receiving module according to claim 3, wherein a sealing resin material is filled in a housing space of the cover substrate.

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