专利名称：光学收发器模组和光学收发器的制作方法
技术领域：
本发明涉及将发光装置和光检测器安装在同一模组中以便进行双向传输的光学收发器模组，以及包括所述光学收发器模组的光学收发器，且尤其涉及可减少发光装置和光检测器之间的电干扰、同时提供优良的高频特性的光学收发器模组，以及包括所述光学收发器模组的光学收发器。
背景技术：
近来，随着因特网通信高速化，一种叫做FTTH(Fiber To The Home)(光纤到户)的光通信系统被广泛用于干线通信系统以及用户线通信系统中。在这种光通信系统中使用了一种方法，其中使用单一光纤线缆对于上行和下行传送具有不同波长的光信号，例如使用上行波长为1.3μm而下行波长为1.5μm的近红外光。
人们已进行多种尝试来以较低成本提供这类系统。有人提出了一种收发器模组，其通过将发射器上的发光装置和接收器上的光检测器并入单个封装中而得到低成本的产品。
如果发光装置和光检测器被并入一个封装中，那么将发生电串扰，其中发光装置的驱动电流信号干扰光检测器或干扰接收器电路的电信号。串扰的量是不可忽视的或突出的。特别是，如果信号是以超过千兆比特/秒的速度传送，那么由此导致的通信特性恶化会比较明显。
例如在JP-A-2001-345475中提出了旨在减少串扰的光学收发器模组。以下将参考图10对该文中揭示的光学发射器模组的内部结构加以描述，其中图10提供了所述模组的平面图。
图10中的光学收发器模组100包括位于封装100A内部的金属板101和将封装100A的内部与外部进行电导通的第一(外部)引线102A到第八(外部)引线102H。金属板101具有分开且彼此独立的第一基板103和第二基板106。第一基板103上安装有发光装置104。第二基板106上安装有发光装置107。以下将描述光学发射器模组100发光装置104和发光装置107的配置及操作。
以下描述光学收发器模组100中的发光装置104和发光装置107的配置和运作。
发光装置104被配置来通过将电流从上表面(阳极端子)馈送到下表面(阴极端子)而发光。更准确地说，经由第一接合线105A和用于第一基板103上的发光装置104的阳极端子的电极104A，电流从第一引线102A流到发光装置104的下表面。经由第二接合线105B和第二引线102B发光装置104被来自封装100A外部的电流驱动，其中第二接合线105B连接到发光装置104的上表面的预定端子(未图示)。
光检测器107在所述发光装置的下表面上的阴极端子和阳极端子上施加电压。这导致当接收到光信号时电流从阴极端子流到阳极端子，且导致电流量随着所接收到的光强发生变化。也就是说，位于封装100外部的放大器(未图示)的输入端子经由第三引线102C、第三接合线105C和第二基板106上的光检测器107的阴极端子电极107A连接到光检测器107的阴极端子。光检测器107的阳极端子经由阳极端子电极107B、第四接合线105D和第四引线102D连接到封装100A外部的直流电压电源(未图示)。因此，通过从封装100A的外部在第三引线102C和第四引线102D上施加电压，可以依据从远端接收到的光信号的光信号强度来获得光检测器电流。
接下来，将描述光学收发器模组100的光学系统的配置和运作。
参考图10，第二基板106内部(未图示)配置了第一光纤108A的一个末端和第二光纤108B的一个末端，所述两个末端穿过波长滤波器(未图示)，例如干涉薄膜滤波器。第一光纤108A的另一末端(图10中左端)配置在发光装置104的发光部件(未图示)上。第二光纤108B的另一末端充当封装100A的外部光学接口(光学连接器)。
因此，从发光装置104输出的光信号在光纤108A内部以图10中向右的方向传播，穿过波长滤波器，在光纤108B内向右传播，并从光学收发器模组100输出。经由光纤108B从远端外部输入的光信号被波长滤波器反射，并被光检测器107的受光部件作为光信号加以接收。
如上所述，为了减少电串扰，JP-A-2001-345475中描述的光学收发器模组100使用两个独立基板来分别安装发光装置104和光检测器107，即用于安装发光装置104的第一基板103和用于安装光检测器107的第二基板106。
目前正在研究如何在光学收发器模组中使用低成本的树脂封装，以便进一步减少总体成本。
在使用树脂制成的封装100A的光学收发器模组100中，因为封装不导电，所以可能在封装外部的接地和内部接地之间出现寄生电感L1到L3(参考图11)。寄生电感L1至L3容易导致封装内部的接地电势在高频下变化很大。举例而言，当接收到超过1Gbps的高频信号时，如前所述，寄生电感L1至L3将导致以下问题。
在光学收发器模组中，将光检测器107和封装100A外部相连接的接合线上的寄生电感L1，尤其是将光检测器107的阴极端子电极107A(参考图10)和封装100A外部相连接的第三接合线105C上的寄生电感L1，会使高频特性劣化。
为了抑制高频特性的劣化并获得良好的高频特性，必须减少光检测器107的阴极端子上的寄生电感L1。因此，通常光学收发器模组100必须在光检测器107附近接地或者连接到接地点的电容器，以防止高频特性的劣化。
如前所述，以下将通过使用图11的等效电路模型来描述光检测器107的阴极端子和作为封装100A内部接地点的金属板之间的连接电容器C的结构的工作。
如图11所示，光检测器107的阴极和阳极上存在第三和第四接合线105C和105D上的寄生电感L1和L2。因此，如果用包括高频信号的电流来驱动发光装置104，那么发光装置104的阳极端子的电势也将随所述高频信号而变化。发光装置104的阳极端子上根据高频信号的电势变化将经由硅基板103而从发光装置104的阳极端子电极104A(参考图10)泄露到金属板101。
可将图10所示的第一基板103模型化成图11所示的由电容器和电阻器组成的等效电路。尽管金属板101最初被连接到外部接地，但由于如图11所示的第五引线102E上的寄生电感L3的缘故，所述连接并不稳定。因此，发光装置104的阳极端子电压的高频电势变化经由金属板101而被附加的电容器C传播到光检测器107的阴极端子。
通过上述配置，光检测器107的阴极端子电压的电势变化可充当光接收电流的变化。也就是说，如果为了改进光学接收的高频特性而如图11所示在相关技术的光学收发器模组100(JP-A-2001-345475所描述)中将电容器C添加到光检测器107的阴极端子，那么电串扰还会增大。
发明内容
已根据前述情况实现本发明。本发明的目标是提供可减少发光装置和光检测器之间的电干扰、同时改进光学接收中高频特性的光学收发器模组，以及包括所述光学收发器模组的光学收发器。
本发明的第一方面是提供一种光学收发器模组，其包括近似盒状的封装，其内部具有收发器室；第一和第二金属板，其分别且彼此独立地提供于所述封装的所述收发器室中；第一基板，其提供于所述第一金属板上，且安装有发光装置；第二基板，其提供于所述第二金属板上，且安装有光检测器；光学波导，其光学地耦合所述发光装置和所述光检测器；和多个提供于所述封装中的引线，所述引线在所述发光装置和所述光检测器的每个电极与所述封装外部之间提供电连接。
本发明的第二方面的特征为所述封装是由树脂形成的。
通过这种配置，封装部件可通过树脂成型来制造，这可降低整体成本。
本发明的第三方面的特征为在第二金属板和光检测器的阴极端子之间包括电容器，所述电容器电连接第二金属板和光检测器的阴极端子。
通过这种配置，通过在封装内部提供电容器以将光检测器的阴极端子接地，可稳定光检测器的阴极在高频下的电势。这抑制了从发光装置的阳极端子到光检测器的阴极端子的电串扰。
本发明的第四方面的特征为安装所述发光装置的所述第一基板的比电阻值为1kΩ·cm或更高。
通过这种配置，可能抑制因高频信号引起的从发光装置阳极端子电势变化传播到第一金属板的电势变化量。
本发明的第五方面的特征为所述第一金属板或所述第二金属板中至少一个经由所述引线中一根连接到所述封装外部的接地。
通过这种配置，可抑制连接到外部接地的金属板的电势变化。
本发明的第六方面的特征为所述第二金属板上安装有前置放大器，且所述光检测器的阳极端子和所述前置放大器的输入端子之间、以及所述前置放大器的输出端子和所述引线中的一个之间建立电连接。
通过这种配置，前置放大器可增强放大作用。
本发明的第七方面的特征为所述封装具有贯穿所述收发器室的底板和所述封装的底面的通孔，且所述第一金属板或所述第二金属板中至少一个经由所述金属板的所述底面和所述通孔而与所述封装的底面电导通。
通过这种配置，不需要用于连接到封装外部的引线。这抑制了由引线上的寄生电感引起的每个金属板的电势变化，从而进一步减少了电串扰。
本发明的第八方面的特征为所述第一和所述第二金属板邻接地彼此相对的边界部分具有互补的曲柄形状或曲线形状。
通过这种配置，两个金属板之间的间隙没有金属，也就是说，间隙仅包括树脂，以致其就强度而言更脆弱。树脂部件经过设计来避免直线的形状。换句话说，强度较低的部件被形成为之字形，同时避免了长而直的形状，以便分散应力集中并有效预防封装或封装中所安装的组件的可能折损。
本发明的第九方面的特征为所述封装中的所述收发器室部件具有对外敞开的开口且所述开口由金属或陶瓷所形成的盖罩封闭。
通过这种配置，封装的强度因所述盖罩而增加。
本发明的第十方面提供根据第一至第九方面中任何一个方面的、安装有光学收发器模组的光学收发器，其特征为安装所述光学收发器模组的所述封装的所述基板在与所述封装的所述底面接触的顶面区域中具有缺少导电图样的区域。
通过这种配置，可能避免在封装底面上的导电图样和第一及第二金属板之间产生电容的情况，所述情况将提供类似电容器的效果从而增加第一和第二金属板之间的路径的电容，并增加串扰。
图1是展示根据本发明第一实施例的光学收发器模组的主要光学配置的纵剖图；图2是展示根据本发明第一实施例的光学收发器模组的主要电子配置的横剖图；图3A是展示根据本发明第一实施例的光学收发器模组的第一和第二金属板之间的部件形状的说明图；图3B到3E是展示图3A所示部件形状的变形的说明图；图4是展示根据本发明第一实施例的光学收发器模组中的等效电路的例示性图式；图5展示根据本发明第一实施例的光学收发器模组中和根据相关技术的光学收发器模组中的串扰量的变化；图6是展示根据本发明第二实施例的光学收发器模组的主要电子配置的横截面图；图7是展示根据本发明第三实施例的光学收发器模组的主要电子配置的横截面图；图8是展示安装在根据本发明第四实施例的光学收发器中的基板上的图样布线的示意性透视图；图9是用来说明根据本发明第四实施例的光学收发器的原理的假想等效电路图；图10是展示根据相关技术的光学收发器模组的主要电子配置的横剖图；和图11是展示根据相关技术的光学收发器模组中的等效电路的说明图。
具体实施例方式
以下将参考附图详述本发明的实施例。
(第一实施例)图1和图2展示根据本发明第一实施例的光学收发器模组的配置。所述光学收发器模组包括位于封装10内部的分别且彼此独立提供的第一金属板11和第二金属板12、分别提供于所述金属板上的第一基板13和第二基板14、安装于第一基板13上的发光装置15、安装于第二基板14上的光检测器16、光学波导17、引线18和电容器19。
为了降低整体成本，封装10是树脂封装，其由适当的树脂材料形成为有底的大致为盒子的形状。
封装10包含活动的盖罩10D以增加强度并保护内部的光学装置和电力装置。为了增加封装的强度，盖罩10D可用和封装主体相同的树脂材料形成或用适当的金属或陶瓷形成。
在使用树脂封装10的情况下，封装自身大体上是不导电的。在外部接地(未图示)和内部接地之间出现的寄生电感Lc、LH(参考图4)可导致封装10中的接地电势随高频而变化。
本发明通过添加电容器19来避免这种问题。
封装10具有形成于其内部的收发器室10A。收发器室10A具有第一和第二金属板11、12，其各充当固定在底板10B上的内部接地，以及具有稍后将提及的引线18，其水平地嵌入在侧壁10C中(几乎与底板10B平行)以贯穿收发器室10A的内部和外部。
在封装10外部形成有之前提及(未图示)的称作“外部接地”的接地。第一和第二金属板11、12经由引线18连接到所述接地。
第一和第二金属板11、12彼此分开以减少第一和第二基板11、12之间发生的电容C12。第一和第二金属板11、12的每一者是由金属导体形成的，尤其是铜(Cu)合金或铁镍(Fe-Ni)合金，且形成为避免彼此相对的外部周边为简单直线形状的形状(称为“对向边缘”)。
第一和第二金属板11、12的对向边缘具有弯曲形状，例如在本实施例中为曲柄形状。因此，在封装10内，在收发器室10A的底板10B的对应于两块金属板11、12的对向边缘之间(即，两金属板11、12之间的间隙部分)的接近中心处可避免形成较大长度(较大尺寸)的脆弱部分(其可破裂为两部分)。
也就是说，第一和第二金属板11、12彼此相邻的对向边缘的形状是由图2和图3A中所示两个曲柄部分的弯折的三条边所组成。这避免在金属板之间的封装10的底板(底部)10B上形成长的直线形状的脆弱部分或没有设置金属板的部分(易破裂的部分)。
第一和第二金属板11、12彼此邻接的对向边缘的形状不仅限于本实施例中的形状，图3B至图3E中所示的各种形状都可以使用。注意，图3E中彼此隔离的岛状难以制造，因此不是优选。
在第一金属板11的顶面上安装的是第一基板13。在第二基板12的顶面上安装的是第二基板14。第一基板13由具有高电阻的材料形成，例如比电阻至少为1kΩ·cm的材料，例如硅(硅基板)，以抑制串扰。
第二基板14是一般玻璃材料例如石英形成的玻璃基板。在第二基板14形成上层和下层的玻璃基板之间配置有稍后将提及的光学波导17，如图2所示。特别是，从外部传播的光信号被稍候将提及的波长滤波器171反射并在第二基板14内部传播直到其到达光检测器16的受光部件161。为了允许光信号尽可能高效地传播，玻璃基板优选由具有较小光衰减属性的材料形成。严格来说，光信号穿过基板14并在空气中传播，接着到达受光部件161。
最好经由用适当绝缘材料形成的绝缘薄膜，在第一和第二基板13、14上安装发光装置15和光检测器16。因此，在本实施例中，例如硅氧化物的绝缘薄膜被提供于第一基板13的顶面上。第二基板14是具有较高绝缘性的玻璃基板且光信号从顶面射出，因此该顶面上不提供绝缘层。
发光装置15使用具有较高波长相关性的波长滤波器171(下文将提及)，因此其使用发出相干光的半导体激光器(LD)，在本实施例中为波长1.3μm的近红外光。半导体激光器(LD)将电流从装置顶面(阳极)馈送到底面(阴极)以发出近红外光。在本实施例中，电流经由第一接合线181和第一基板13上的发光装置15的阳极端子电极15A，从稍候将提及的第一引线18A流到发光装置15的底面。从发光装置15的顶面，经由第二接合线182和第二引线19B而从封装10的外部电流驱动发光装置15。
发光装置不限于本实施例的半导体激光器，而可以是用于短程通信的发光二极管(LED)。
光检测器16接收到从远端发射的光信号并将它转换成电信号。在本实施例中，PIN光电二极管(PIN-PD)在接收到波长为1.5μm的传送光后输出电信号，以便经由成像透镜在受光部件161上成像。
光检测器16具有提供于其底面上的阴极(端子电极16A)，所述阴极经由第六和第五接合线186、185和第六引线18F连接到在封装10外部的预定的电子电路(未图示)。类似地，光检测器16具有经由第七接合线187和第七引线18G连接到封装10外部的所述预定电子电路(未图示)的阳极端子。
光检测器16在所述阴极端子和所述阳极端子上施加电压。当从远端接收到光信号时，电流从阴极端子流到阳极端子，其电流量随所接收到的光强而变化。这允许从远端发射的光信号就可以被转换为电信号。
光检测器16不限于本实施例中的PIN光电二极管(PIN-PD)，也可以是例如雪崩光电二极管(APD)的光电二极管。
光学波导17分别光学地耦合发光装置15和光检测器16。光纤在本实施例中是使用由石英玻璃等形成的单模(SM)光纤，以便与较远的位置通信。用于发送的波长为1.3μm而用于接收的波长为1.5μm。
在使用光纤作为光学波导17的情况下，可采用诸如PMMA(polymethyl methacrylate，聚甲基丙烯酸甲酯)的塑料材料制造的光纤用于相对短程的通信。所用光的波长最好位于短波波段(可见光波段)中，其与近红外光相比具有更佳的传送效率，例如0.6μm至0.8μm波段。
光纤并不特定限于单模的，而也可以是多模光纤，其包括跃阶式折射率(SI)类型和渐变式折射率(GI)类型。
除根据本实施例的光纤外，光学波导17可为二维地限制光的平面光学波导或是在三维路径中限制光的通道光学波导。
波长滤波器171安装在光学波导17的预定位置上，同时嵌入第二基板14中，以便提取来自远端的预定波长的光信号。波长滤波器171将从发光装置15发送的波长为1.3μm的光信号发送到远端，并且选择性地接收从远端传送的波长为1.5μm的光信号。为此，波长滤波器171由多层薄膜干涉滤波器组成，其使用介电多层薄膜作为具有波长相关性的选择性反射构件。波长滤波器171被配置为以下状态，其中其相对于光学波导以预定的适当角度倾斜。
引线18在发光装置15和光检测器16的每个电极与封装10的外部之间建立起电连接，且其由第一引线18A至第八引线18H组成。
在这些引线当中，第一引线18A经由第一接合线181将发光装置15的阳极(端子电极15A)连接到封装10外部的预定部件。与第二至第七接合线182至187相同，第一接合线181是使用金线(或铝线)通过引线接合而提供的。
第二引线18B在发光装置15的上表面和封装10的外部之间建立电连接并用来自封装10外部的电流驱动发光装置15。
第三引线18C被连接到第一金属板11并将第一金属板11和封装10外部的接地(未图示)相连接，以抑制第一金属板11的电势变化。
第四引线18D和第五引线18E为辅助端子。引线18D和18E经由接合线183和184将第一金属板11和接地(未图示)相连接。
第六引线18F经由第五接合线185、第六接合线186和玻璃基板14上的光检测器16的阴极(端子电极16A)而在光检测器16的阴极端子和封装10外部的直流电压电源之间建立电连接。
第七引线18G经由玻璃基板14上的光检测器16的阳极端子电极16B和第七接合线187而在光检测器16的阳极端子(未图示)和封装外部的放大器之间建立电连接。通过从封装10外部在第六引线18F和第七引线18G上施加电流，光检测器16可获得相应于从外部远端接收到的光信号的强度的光接收电流。
第八引线18H被电连接到第二金属板12并连接到封装10外部的接地(未图示)，以便抑制第二金属板12的电势变化。
在光检测器16的阴极(端子电极16A)前后侧处形成预定电容电容器19，例如片状电容器。电容器19将其后表面通过金属板12和第六引线18F连接到封装10外部的接地(未图示)，以便稳定光检测器16的阴极(端子电极16A)高频电势。在前表面上，电容器19经由第六接合线186连接到光检测器的阴极(端子电极16A)。
根据本实施例的光学收发器模组1的光学系统和相关技术中的相同。如之前所述，在第二基板14内部配置有第一光纤17A的一个末端和第二光纤17B的一个末端，所述两个末端穿过波长滤波器171。第一光纤17A的另一末端可接近发光装置15的发光表面，以便将来自发光装置15的光信号直接投射到光纤17A中。在本实施例中，其中发光装置15是具有各向同性发光图样的适当光学装置，例如LD，另一末端可经由具有球面透镜或棒形透镜(未图示)的LD模组与发光装置15同轴安装。第二光纤17B的另一末端充当封装10的外部光学接口。
在使用具有近似各向同性发光图样的LED作为发光装置15的情况下，可在发光装置15和第一光纤17A之间配置(例如)微透镜，以便将光源的影像聚焦到芯径中从而提高耦合效率。
经由第一光纤17A从外部输入的光信号在波长滤波器171上反射，并被光检测器16的受光部件161接收。从发光装置15输出的光信号在第一光纤17A内部传播，穿过波长滤波器171，在第二光纤17B内部传播并从光学收发器模组1输出。
图4中展示了根据本发明第一实施例的光学收发器模组1的等效电路模型。
在图1中所示的发光装置15的阳极端子和阴极端子上，是第一和第二接合线181、182上的寄生电感LA、LB(参考图4)。如果发光装置15是由包括高频信号的电流所驱动，那么发光装置15的阳极端子的电势也随高频信号而变化。由于高频信号的发光装置15的阳极端子15A的电势变化经由第一硅基板13而从发光装置15的阳极端子电极15A(参考图10)传播到第一金属板11。
第一基板13作为硅基板，可使用如图4所示的电容器和电阻器来模型化。通过设置高电阻(1kΩ·cm或更高的比电阻)，由于高频信号引起的阳极端子的电势变化传到第一金属板11上的量可以减小。
第一金属板11经由第三引线18C连接到外部接地。这抑制了光检测器16的阳极端子上的电势的变化量。第一金属板11和第二金属板12之间出现电容C12，尽管当第一金属板11和第二金属板12之间提供有0.5至1.0mm的间隙时，所述电容被减少到非常低的量(C12)。结果，与共用金属板的情况相比，第二金属板12上的电势变化被进一步减少。
第二金属板12经由第八引线18H连接到外部接地。因此，由来自发光装置15的高频信号所引起的电势变化被减少。甚至在光检测器16的阴极(端子电极16A)和第二金属板12之间加入电容器19的情况下，光检测器16的阴极端子的电势变化可忽略不计。
这样，根据本实施例，作为第一基板13的硅基板的电阻值被提高。第一金属板11和第二金属板12被分开提供，且第一金属板11和第二金属板12中的每一个都连接到外部接地。因此，可能使由于从发光装置15阳极端子的电势变化中泄漏的高频信号所引起的光检测器16阴极端子的电势变化即电串扰最小化。光检测器16的阴极端子和第二金属板12之间加入电容器19。这改进了光检测器16的高频特性。
图5展示对在相关技术光学收发器模组中的光检测器的阴极端子上加入电容器的情况(对照情况)下和本实施例的光学收发器模组1的情况下电串扰的仿真结果。在图5中，横坐标轴是频率(GHz)而纵坐标轴是电串扰的量(dB)。在图5中，电串扰量的值越小(绝对值越大)，配置就越令人满意。
从图5可见，在相关技术的情况和本实施例的情况下，电串扰量都随频率的变高而增加。可以发现，对于本发明的双向光学模组来说，在各频率段中电串扰量都得到实质性的改进。
根据本实施例的光学收发器模组1的配置，通过在封装10内部提供电容器19以用于将光检测器16的阴极端子连接到接地，可以抑制从发光装置15的阳极端子到光检测器16的阴极端子的串扰。
根据本实施例的光学收发器模组的配置，独立的第一和第二金属板11、12的彼此相邻的对向边缘(侧面)大致平行且呈具有突起和凹陷的曲柄形状。因此，即使在将相对较脆弱的树脂封装用作封装10的情况下，光学收发器模组1的弯曲强度的降低也被有效抑制。通过向封装10提供陶瓷或金属盖罩10D(参考图1)，弯曲强度被进一步增加。
(第二实施例)接下来，将参考图6描述本发明的第二实施例。本实施例中和第一实施例相同的部件用相同符号表示，并且省略了重复描述。
图6展示了根据本发明第二实施例的光学收发器模组2的配置。光学收发器模组2与根据第一实施例的光学收发器模组1具有相同配置，除了在第二金属板12上附加安装了前置放大器21和第二电容器22。
前置放大器21被用来增加放大。经由第六接合线186和第八接合线231，用来连接光检测器16的阴极的前置放大器21的端子(未图示)和光检测器16的阴极端子之间建立起电连接。经由第九接合线232，用来连接光检测器16的阳极的前置放大器21的端子(未图示)和光检测器16的阳极端子(阳极端子电极16B)之间建立起电连接。
本实施例的前置放大器21根据来自光检测器16的光输入强度而放大光电流，以将电流转换为差动信号。前置放大器21包括两个输出，一个输出是来自第十二接合线235和第六引线18F，另一个输出是来自第十三接合线236和第七引线18G。前置放大器经由第八引线18H、第十接合线233和第十一接合线234被供电。
为稳定向光检测器16馈送的电源的电势而提供第二电容器22。第二电容器22提供于待连接到光检测器16的阴极(端子电极16A)的第六接合线186和第二金属板12之间。
根据第二实施例的光学收发器模组2和第一实施例的光学收发器模组1相同，对光检测器16的阴极端子的串扰被减少。此外，根据本实施例，前置放大器被并入封装10的收发器室10A中，因此与第一实施例相比改进了高频特性，从而输出具有更大振幅的信号。
(第三实施例)接下来，将参考图6描述本发明的第三实施例。本实施例和第一实施例相同的部件使用相同符号表示，并且省略了重复描述。
图7展示根据本发明第三实施例的光学收发器模组3的配置。第三实施例的光学收发器模组3与根据第一实施例的光学收发器模组1具有相同配置，只不过前者进一步包含位于第一金属板11底面上穿透封装10的底板10E的通孔10F、提供于通孔10F处的导电性外部连接用金属11A、位于第二金属板12底面上穿透封装10的底板10E的通孔10G和提供于通孔10G处的导电性外部连接用金属12A。
第一金属板11和导电性外部连接用金属11A是整体的金属或是电耦合的。同样，第二金属板12和导电性外部连接用金属12A是整体的金属或是电耦合的。
通过将光学收发器模组经由导电性外部连接用金属11A、12A连接到封装10外部的接地，可以更加有效地抑制由于第一金属板和第二金属板12之间的串扰所引起的电势变化，从而进一步减少电串扰。
(第四实施例)接下来，将参考图8描述根据本发明的光学收发器。
图8展示了根据本发明的一个实施例的光学收发器4。光学收发器4包括在其顶面41A包括预定图样布线42的安装基板41和第一至第三实施例中所用的光学收发器模组1至3中的任何一个，所述光学收发器模组中的一个安装在安装表面41的正面(顶面)41A上。
在安装光学收发器模组的安装基板41上安装有第一至第三实施例中所用的光学收发器模组1至3中的任何一个。特别是，安装基板41的正面(顶面)41A的区域α(图8中的斜线阴影区；下文称作“封装安装区域”)接触光学收发器模组1至3的封装10的背面，所述区域不包括导电图样(其称为缺失图样)。
这样，本发明的光学收发器4不在封装安装区域α中提供图样布线42(缺失图样)。下文将描述这种配置的原因。
与本实施例不同，图9展示了当安装基板41的正面(顶面)的封装安装区域α中也提供图样布线42(避免缺失图样)的情况下所采用的等效电路模型。
在这种情况下，与本实施例相同，光学收发器模组1(或2、3)的封装10是由树脂形成且就物理属性而言构成电介质。由于图样布线正好包括在封装10下面，所以当封装安装区域α不包括缺失图样时，在所采用的安装基板41的正面(顶面)41A上导致第一金属板11和安装基板41上的图样布线之间有电容C1。同样，电容C2出现在第二金属板12和正好位于封装10下面的安装基板41上的图样布线之间。
如图9所示，在没有缺失图样的情况下，第一金属板11和第二金属板12之间出现电容连接。结果，在那里会放大电串扰。
在根据本发明的第四实施例的光学收发器4中，正好位于光学收发器模组的封装10下面的光学收发器模组1(或2、3)的封装安装区域α中没有提供导电图样。这避免了出现电容C1和C2，从而防止电串扰被放大。
尽管已参考特定实施例详细描述了本发明，但所属领域的技术人员仍然应该认识到，在不偏离其精神和范围的前提下可对其进行各种变化和修改。
本申请案是基于2004年1月15日申请的第2004-008118号日本专利申请案，且此案的内容以引用的形式并入本文。
根据本发明，具有用以安装发光装置的第一基板的第一金属板和具有用以安装光检测器的第二基板的第二金属板被分开且彼此独立地提供于树脂封装中，从而减少了寄生电容。这提供了抑制部分高频信号导致光检测器端子上电势变化的电串扰的效果，同时改进了用高频信号驱动发光装置时的高频特性。本发明用在光学收发器模组和包括所述光学收发器模组的光学收发器中是有效的。
权利要求
1.光学收发器模组，其包括近似盒状的封装，其内部具有收发器室；第一和第二金属板，其分别且彼此独立地提供于所述封装的所述收发器室中；第一基板，其提供于所述第一金属板上，且安装有发光装置；第二基板，其提供于所述第二金属板上，且安装有光检测器；光学波导，其光学地耦合所述发光装置和所述光检测器；和多个提供于所述封装中的引线，所述引线在所述发光装置和所述光检测器的每个电极与所述封装外部之间提供电连接。
2.根据权利要求1所述的光学收发器模组，其中所述封装由树脂形成。
3.根据权利要求1或2所述的光学收发器模组，其中在所述第二金属板和所述光检测器的阴极端子之间包括电容器，所述电容器电连接所述第二金属板和所述光检测器的阴极端子。
4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的光学收发器模组，其中安装所述发光装置的所述第一基板的比电阻值为1kΩ·cm或更高。
5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的光学收发器模组，其中所述第一金属板或所述第二金属板中至少一个经由所述引线中一根连接到所述封装外部的接地。
6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的光学收发器模组，其中所述第二金属板上安装有前置放大器，且所述光检测器的阳极端子和所述前置放大器的输入端子之间、以及所述前置放大器的输出端子和所述引线中的一个之间建立电连接。
7.根据权利要求1至6中任一权利要求所述的光学收发器模组，其中所述封装具有贯穿所述收发器室的底板和所述封装的底面的通孔，且所述第一金属板或所述第二金属板中至少一个经由所述金属板的所述底面和所述通孔而与所述封装的底面电导通。
8.根据权利要求1至7中任一权利要求所述的光学收发器模组，其中所述第一和所述第二金属板邻接地彼此相对的边界部分具有互补的曲柄形状或曲线形状。
9.根据权利要求1至8中任一权利要求所述的光学收发器模组，其中所述封装中的所述收发器室部件具有对外敞开的开口且所述开口由金属或陶瓷所形成的盖罩封闭。
10.安装根据权利要求1至9中任一权利要求所述的光学收发器模组的光学收发器，其中安装所述光学收发器模组的所述封装的所述基板在与所述封装的所述底面接触的顶面区域中具有缺少导电图样的区域。
全文摘要
本发明提供可减少发光装置和光检测器之间的串扰、同时提供优良高频特性的光学收发器模组，以及包括所述光学收发器模组的光学收发器。根据本发明，具有用于安装发光装置(15)的第一基板(13)的第一金属板(11)和具有用于安装光检测器(16)的第二基板(14)的第二金属板(12)被分别且彼此独立地提供于树脂封装中，从而减少寄生电容。这提供这样的光学收发器模组当部分高频信号在光检测器端子上引起电势变化时能够抑制电串扰，同时改进了用高频信号驱动所述发光装置时的高频特性，并提供了包括所述光学收发器模组的光学收发器。
文档编号H01S5/022GK1902763SQ20048003929
公开日2007年1月24日 申请日期2004年12月6日 优先权日2004年1月15日
发明者野嶋一宏, 古泽佐登志, 西川透, 浅野弘明 申请人:松下电器产业株式会社