光电转换模块制造技术

本发明专利技术的光电转换模块具有：一光电转换元件，该光电转换元件将通过光纤发送来的光信号转换成电信号；以及一信号输出部，该信号输出部将光电转换后的电信号输出到外部，所述光电转换模块设置有：一阻抗匹配电路，该阻抗匹配电路设置在所述光电转换元件的输出电极与所述信号输出部之间；以及一基板，该基板组装有此阻抗匹配电路，所述阻抗匹配电路具有：多个金属被覆膜，该多个金属被覆膜在所述基板的表面上隔开间隙形成；以及多根金属连接线，该多根金属连接线将所述金属被覆膜中相邻接的各金属被覆膜电连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于在光通信中于宽带(broad band)内接受调制后的光信号并 将其转换成电信号输出的光电转换模块。
技术介绍
一直以来，光通信中使用高速且可长距离传输大容量数据的光纤来作为传输介 质。目前已经开发并实用多种光电转换模块，这些光电转换模块利用光电二极管等光电转 换元件，将此光纤所发送来的光信号转换成电信号，再将这种电信号输出到外部。这里，将针对一般的光电转换模块来加以说明。如图25、图26所示，光电转换模块 101具备调整从光纤105发送来的光信号的光学透镜(光学窗口)106 ；将光信号转换成电 信号的光电转换元件108 ；以及将该电信号输出到外部的信号输出部121等。光电转换元 件108的输出电极108a和信号输出部121的中心导体121a通过金属导线115电连接，将 电信号输出到模块101的外部。在图27、图28所示的光电转换模块IOlA中，在光电转换元件108和信号输出部 121之间设置有一放大器130。该放大器130是一用来对光电转换后的单相电信号进行放 大的放大器。光电转换元件108的输出电极108a和放大器130的输入电极130a通过金属 导线132电连接，放大器130的输出电极130b通过金属导线133电连接到信号输出部121 的中心导体121a。在图25、图26所示的光电转换模块101中，通过金属导线115将光电转换元件108 的输出电极108a和信号输出部121的中心导体121a直接连接。另外，在图27、图28所示 的光电转换模块IOlA中，通过金属导线132将光电转换元件108的输出电极108a和放大 器130的输入电极130a直接连接，而且通过金属导线133将放大器130的输出电极130b 和信号输出部121的中心导体121a直接连接。各金属导线132、133具有电感分量，而且比 光电转换元件108的输出电极108a、放大器130的输出电极130b及信号输出部121的特性 阻抗具有更高的阻抗。因此，尤其在高频带中会产生因为阻抗的不匹配而发生电信号反射、 从而使高频特性恶化的问题。于是，在专利文献1所记载的光电转换模块102中，如图29所示，具有一将转换后 的电信号输出到模块102外部的传输线路基板140，而且在放大器130和传输线路基板140 之间设置有一组装有阻抗匹配电路110的基板120。这个阻抗匹配电路110包括具有电 容分量的平行板微芯片电容112 ；以及将放大器130和电容112、电容112和传输线路基板 140分别电连接并具有电感分量的金导线114。图30表示上述阻抗匹配电路110的等效电路。通过改变该电容112的大小和材 质即可调整电容分量112a，而且通过改变金导线114的长度来调整电感分量114a。如此一 来，就可以达成与传输线路基板140的阻抗匹配，而且可以改善光电转换模块102的高频反 射衰减量特性，进而改善电信号的传输特性。日本专利特开2002-353493号公报
技术实现思路
专利文献1的光电转换模块102阻抗匹配电路110的等效电路如图30所示，是与 一级低通滤波器相同的电路，因此会增大在高频带中的传输损耗且有可能会破坏传输特性 的平坦性。所以，为了改善传输特性虽必须将电容分量112a和电感分量114a设定为更大 的数值，但是如此一来，有可能无法保持相位的线性(linearity)且会导致群延迟的劣化。本专利技术的目的在于提供一种不但可降低由阻抗不匹配而引起反射衰减量同时也 可以改善高频带内的传输特性平坦性的光电转换模块，还在于提供一种可通过保持相位的 线性来稳定群延迟特性(group delay characteristic)的光电转换模块。本专利技术的光电转换模块具有一光电转换元件，该光电转换元件将通过光纤发送 来的光信号转换成电信号；以及一信号输出部，该信号输出部将光电转换后的电信号输出 到外部，其特征在于，所述光电转换模块设置有一阻抗匹配电路，该阻抗匹配电路设置在 所述光电转换元件的输出电极与所述信号输出部之间；以及一基板，该基板组装有所述阻 抗匹配电路；其中，所述阻抗匹配电路具有多个金属被覆膜，所述多个金属被覆膜在所述 基板表面上隔开间隙形成；以及多根金属连接线，所述多根金属连接线将这些金属被覆膜 中彼此相邻接的金属被覆膜电连接。在所述光电转换模块中，将通过光纤发送来的光信号导入到光电转换元件，利用 光电转换元件将此光信号转换为电信号，通过组装到基板上的阻抗匹配电路将转换后的电 信号从信号输出部输出到外部。所述阻抗匹配电路具有多个金属被覆膜和多根金属连接线，该多根金属连接线将 相邻接的金属被覆膜彼此电连接，其中金属被覆膜具有电容分量，金属连接线具有电感分 量，因此可以通过适当地调整多个金属被覆膜的电容分量和多根金属连接线的电感分量， 可以对信号输出部进行阻抗匹配。除了本专利技术的上述构造之外，也可适当采用以下各种构造(1)所述阻抗匹配电路包含有金属导线，该金属导线连接所述光电转换元件的输 出电极和与此输出电极相邻接的所述金属被覆膜(权利要求2)。(2)所述光电转换元件的输出电极连接有对光电转换后的电信号进行放大的放大 器，而且所述阻抗匹配电路设置在所述放大器的输出电极与所述信号输出部之间(权利要 求3)。(3)所述阻抗匹配电路包含有金属导线，该金属导线连接所述放大器的输出电极 以及与此输出电极相邻接的所述金属被覆膜(权利要求4)。(4)在多个金属被覆膜中相邻接的金属被覆膜间的间隙中，在所述基板表面上形 成有一绝缘用槽(权利要求5)。(5)在所述绝缘用槽中填充有介电常数低于形成所述基板的母材的电介质(权利 要求6)。(6)所述金属连接线由金属导线构成(权利要求7)。(7)所述金属连接线由与所述金属被覆膜形成一体的线状金属被覆膜构成(权利 要求8)。(8)权利要求9所涉及的光电转换模块，具有一光电转换元件，该光电转换元件将通过光纤发送来的光信号转换成电信号；以及，一信号输出部，该信号输出部将光电转换 后的电信号输出到外部，其特征在于，设置有一阻抗匹配电路，该阻抗匹配电路设置在所 述光电转换元件的输出电极与所述信号输出部之间；以及一基板，该基板组装有此阻抗匹 配电路，所述阻抗匹配电路具有一微带状的金属被覆膜，该金属被覆膜形成在所述基板的 表面并且直接连接到所述信号输出部。根据权利要求1的专利技术，阻抗匹配电路中的多个金属被覆膜具有电容分量，而且 连接相邻接的各金属被覆膜的多根金属连接线具有电感分量，因此可以通过适当调整这些 金属被覆膜的大小、膜厚、与基板的材质，适当调整多个金属连接线的粗细和长度，可靠地 对信号输出部进行阻抗匹配。因此，可控制高频电信号的传输损耗，进而改善反射衰减量特 性。特别是可利用多个金属被覆膜和多根金属连接线来构成与多级低通滤波器相同 的阻抗匹配电路，因此相较于一级阻抗匹配电路来说，可改善高频带的传输损耗，改善传输 特性的平坦性(flatness)。而且，能够将各电容分量和电感分量的数值控制得较低、易于保 持电信号的相位线性、且可稳定群延迟特性，进而能极力控制随着传输所发生的电信号波 形失真(distorsion)。根据权利要求2的专利技术，可以适当调整金属导线的长度或粗细，且可以调整电感 分量的数值。根据权利要求3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光电转换模块，具有：光电转换元件，该光电转换元件将通过光纤发送来的光信号转换成电信号；以及信号输出部，该信号输出部将光电转换后的电信号输出到外部；其特征在于，设置有：阻抗匹配电路，该阻抗匹配电路设置在所述光电转换元件的输出电极与所述信号输出部之间；以及基板，该基板组装有所述阻抗匹配电路；所述阻抗匹配电路具有：多个金属被覆膜，该多个金属被覆膜在所述基板表面上隔开间隙形成；以及多根金属连接线，该多根金属连接线将这些金属被覆膜中相邻接的各金属被覆膜电连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：小川八范，金山敦司，
申请(专利权)人：京半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]