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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-08-30
(45)【発行日】2022-09-07
(54)【発明の名称】光受信サブアセンブリ及び光モジュール
(51)【国際特許分類】
H01L 31/02 20060101AFI20220831BHJP
H03F 3/08 20060101ALI20220831BHJP
H03F 3/68 20060101ALI20220831BHJP
H04B 10/69 20130101ALI20220831BHJP
【ＦＩ】
H01L31/02 B
H03F3/08
H03F3/68
H04B10/69
【請求項の数】
13
(21)【出願番号】P 2018143363
(22)【出願日】2018-07-31
(65)【公開番号】P2020021797
(43)【公開日】2020-02-06
【審査請求日】2021-04-16
(73)【特許権者】
【識別番号】301005371
【氏名又は名称】日本ルメンタム株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000154
【氏名又は名称】弁理士法人はるか国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】五十嵐 陽一郎
(72)【発明者】
【氏名】家村 光貴
(72)【発明者】
【氏名】榊原 靖彦
【審査官】佐竹 政彦
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１４－１９２５１０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－０５６７０４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－０５４７３７（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１５／００６３８３２（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０１２－１６９４７８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ３１／０２３２、３１／０８－３１／１１９
Ｈ０３Ｆ ３／０８、３／６８
Ｈ０４Ｂ １０／６９
Ｇ０２Ｂ ６／４２－６／４３
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数チャネルに対応して、バイアスが印加される第１電極及び第２電極をそれぞれが有し、入力された光信号を電気信号に変換して前記第１電極から前記電気信号をそれぞれが出力するように、モノリシック集積された複数の受光素子と、前記複数チャネルに対応して、前記第１電極及び第２電極にそれぞれ電気的に接続する第１配線及び第２配線をそれぞれが有する複数の回路を備え、前記複数の受光素子が搭載されるキャリアと、
前記複数チャネルに対応して、第１パッド及び第２パッドをそれぞれが有し、前記電気信号をそれぞれが増幅するように、モノリシック集積された複数の増幅素子と、
前記複数チャネルのそれぞれで、前記第１配線及び前記第１パッドを接続する第１ワイヤ並びに前記第２配線及び前記第２パッドを接続する第２ワイヤと、
を有し、
前記複数チャネルは、前記第１ワイヤ及び前記第２ワイヤの合計ワイヤ長さにおいて異なるように隣り合う一対のチャネルを含み、
前記一対のチャネルは、前記複数の回路のそれぞれが前記第２電極及び前記第２ワイヤの間に有する抵抗値において異なり、
前記一対のチャネルのうち前記合計ワイヤ長さが長い方で、前記抵抗値がより高く、
前記第２ワイヤは、一対の第２ワイヤを含み、
前記一対の第２ワイヤは、長さが異なり、
前記一対の第２ワイヤのうち長い方と前記第２電極との間でのみ、抵抗器が前記第２配線に直列接続されていることを特徴とする光受信サブアセンブリ。
【請求項2】
請求項１に記載された光受信サブアセンブリであって、前記複数の増幅素子は、一列に並び、
前記複数の回路は、前記複数の増幅素子の並びに沿って、一列に並び、
前記複数の回路のピッチは、前記複数の増幅素子のピッチとは異なることを特徴とする光受信サブアセンブリ。
【請求項3】
請求項２に記載された光受信サブアセンブリであって、前記複数の受光素子は、前記複数の回路の並びに沿って、一列に並び、
前記複数の受光素子のピッチは、前記複数の増幅素子の前記ピッチとは異なることを特徴とする光受信サブアセンブリ。
【請求項4】
請求項３に記載された光受信サブアセンブリであって、前記複数の回路の前記ピッチは、前記複数の受光素子の前記ピッチと等しいことを特徴とする光受信サブアセンブリ。
【請求項5】
請求項２から４のいずれか１項に記載された光受信サブアセンブリであって、前記複数の受光素子の配列方向で両端にある前記チャネルで、前記合計ワイヤ長さが最も長いことを特徴とする光受信サブアセンブリ。
【請求項6】
請求項５に記載された光受信サブアセンブリであって、前記複数の受光素子の配列方向で中央にある少なくとも１つの前記チャネルで、前記合計ワイヤ長さが最も短いことを特徴とする光受信サブアセンブリ。
【請求項7】
請求項２から４のいずれか１項に記載された光受信サブアセンブリであって、前記複数の受光素子の配列方向で一方端にある前記チャネルで、前記合計ワイヤ長さが最も短く、
前記複数の受光素子の配列方向で他方端にある前記チャネルで、前記合計ワイヤ長さが最も長いことを特徴とする光受信サブアセンブリ。
【請求項8】
請求項７に記載された光受信サブアセンブリであって、前記合計ワイヤ長さは、前記合計ワイヤ長さが最も長い前記チャネルに近いほど、長いことを特徴とする光受信サブアセンブリ。
【請求項9】
請求項１から８のいずれか１項に記載された光受信サブアセンブリであって、前記複数の回路のいずれもが前記抵抗器を有することを特徴とする光受信サブアセンブリ。
【請求項10】
請求項１から９のいずれか１項に記載された光受信サブアセンブリであって、前記第２配線は、前記一対の第２ワイヤがそれぞれボンディングされる一対の端部を有することを特徴とする光受信サブアセンブリ。
【請求項11】
複数チャネルに対応して、バイアスが印加される第１電極及び第２電極をそれぞれが有し、入力された光信号を電気信号に変換して前記第１電極から前記電気信号をそれぞれが出力するように、モノリシック集積された複数の受光素子と、前記複数チャネルに対応して、前記第１電極及び第２電極にそれぞれ電気的に接続する第１配線及び第２配線をそれぞれが有する複数の回路を備え、前記複数の受光素子が搭載されるキャリアと、
前記複数チャネルに対応して、第１パッド及び第２パッドをそれぞれが有し、前記電気信号をそれぞれが増幅するように、モノリシック集積された複数の増幅素子と、
前記複数チャネルのそれぞれで、前記第１配線及び前記第１パッドを接続する第１ワイヤ並びに前記第２配線及び前記第２パッドを接続する第２ワイヤと、
を有し、
前記複数チャネルは、前記第１ワイヤ及び前記第２ワイヤの合計ワイヤ長さにおいて異なるように隣り合う一対のチャネルを含み、
前記一対のチャネルは、前記複数の回路のそれぞれが前記第２電極及び前記第２ワイヤの間に有する抵抗値において異なり、
前記一対のチャネルのうち前記合計ワイヤ長さが長い方で、前記抵抗値がより高く、
前記合計ワイヤ長さが最も短くはない前記チャネルで、前記第２配線に直列接続される抵抗器があり、
前記合計ワイヤ長さが最も短い前記チャネルで、前記第２配線に直列接続される抵抗器がないことを特徴とする光受信サブアセンブリ。
【請求項12】
請求項１から１１のいずれか１項に記載された光受信サブアセンブリであって、前記抵抗器は、前記複数の受光素子がモノリシック集積されたチップ部品と重なることを特徴とする光受信サブアセンブリ。
【請求項13】
請求項１から１２のいずれか１項に記載された光受信サブアセンブリと、入力された電気信号から変換された光信号を出力する光送信サブアセンブリと、
を有することを特徴とする光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光受信サブアセンブリ及び光モジュールに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、25 Gbps程度の伝送速度を有する光伝送モジュールの集積化が進み、１つの光伝送モジュール内に複数の発光素子及び複数の受光素子が搭載されるようになってきた（特許文献１及び２）。パッケージの小型化も進み、パッケージ内に収める部品の小型化及び高密度化により、複数のチャネルを有するアレイ状のデバイス（光素子、電気増幅器）のチャネル間ピッチが狭くなってきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１２－１３８６０１号公報
【文献】特開２０１４－１９２５１０号公報
【文献】特開２０１７－１３５１９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
チャネル間ピッチは、デバイスにより異なる場合がある。例えば、光受信サブアセンブリでは、電気増幅器の入力パッドのチャネル間ピッチと、受光素子（例えばPhoto Diode）のチャネル間ピッチとが異なる。その場合、受光素子と電気増幅器の間を電気的に接続するワイヤの長さがチャネルごとに異なる。電気信号の伝送路であるワイヤが長くなると、ワイヤ長に比例してインダクタンスＬが大きくなり、受光素子の内部容量Ｃとともに構成されるＬＣ共振回路によって伝送特性（高周波特性）が劣化する。つまり、チャネルごとに特性が異なってくる。
【0005】
チャネルの特性差として、特許文献３ではスキュー差を問題にしており、スキュー差を埋めるために、サブマウントの構造及びパターンをチャネルごとに異ならせている。しかし、サブマウントのサイズを大きくしたり、段差構造をもつサブマウントにしたりすることは、コスト面では不利である。
【0006】
本発明は、チャネルごとに特性を均一化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
（１）本発明に係る光受信サブアセンブリは、複数チャネルに対応して、バイアスが印加される第１電極及び第２電極をそれぞれが有し、入力された光信号を電気信号に変換して前記第１電極から前記電気信号をそれぞれが出力するように、モノリシック集積された複数の受光素子と、前記複数チャネル対応して、前記第１電極及び第２電極にそれぞれ電気的に接続する第１配線及び第２配線をそれぞれが有する複数の回路を備え、前記複数の受光素子が搭載されるキャリアと、前記複数チャネルに対応して、第１パッド及び第２パッドをそれぞれが有し、前記電気信号をそれぞれが増幅するように、モノリシック集積された複数の増幅素子と、前記複数チャネルのそれぞれで、前記第１配線及び前記第１パッドを接続する第１ワイヤ並びに前記第２配線及び前記第２パッドを接続する第２ワイヤと、を有し、前記複数チャネルは、前記第１ワイヤ及び前記第２ワイヤの合計ワイヤ長さにおいて異なるように隣り合う一対のチャネルを含み、前記一対のチャネルは、前記複数の回路のそれぞれが前記第２電極及び前記第２ワイヤの間に有する抵抗値において異なり、前記一対のチャネルのうち前記合計ワイヤ長さが長い方で、前記抵抗値がより高いことを特徴とする。
【0008】
本発明によれば、チャネルごとの特性は、第１ワイヤ及び第２ワイヤの合計ワイヤ長さの違いによって不均一になる要因があっても、抵抗値の相違で調整されて均一化されている。
【0009】
（２）（１）に記載された光受信サブアセンブリであって、前記複数の増幅素子は、一列に並び、前記複数の回路は、前記複数の増幅素子の並びに沿って、一列に並び、前記複数の回路のピッチは、前記複数の増幅素子のピッチとは異なることを特徴としてもよい。
【0010】
（３）（２）に記載された光受信サブアセンブリであって、前記複数の受光素子は、前記複数の回路の並びに沿って、一列に並び、前記複数の受光素子のピッチは、前記複数の増幅素子の前記ピッチとは異なることを特徴としてもよい。
【0011】
（４）（３）に記載された光受信サブアセンブリであって、前記複数の回路の前記ピッチは、前記複数の受光素子の前記ピッチと等しいことを特徴としてもよい。
【0012】
（５）（２）から（４）のいずれか１項に記載された光受信サブアセンブリであって、前記複数の受光素子の配列方向で両端にある前記チャネルで、前記合計ワイヤ長さが最も長いことを特徴としてもよい。
【0013】
（６）（５）に記載された光受信サブアセンブリであって、前記複数の受光素子の配列方向で中央にある少なくとも１つの前記チャネルで、前記合計ワイヤ長さが最も短いことを特徴としてもよい。
【0014】
（７）（２）から（４）のいずれか１項に記載された光受信サブアセンブリであって、前記複数の受光素子の配列方向で一方端にある前記チャネルで、前記合計ワイヤ長さが最も短く、前記複数の受光素子の配列方向で他方端にある前記チャネルで、前記合計ワイヤ長さが最も長いことを特徴としてもよい。
【0015】
（８）（７）に記載された光受信サブアセンブリであって、前記合計ワイヤ長さは、前記合計ワイヤ長さが最も長い前記チャネルに近いほど、長いことを特徴としてもよい。
【0016】
（９）（１）から（８）のいずれか１項に記載された光受信サブアセンブリであって、前記複数の回路のそれぞれは、少なくとも前記合計ワイヤ長さが最も短くはない前記チャネルで、前記第２配線に直列接続される抵抗器を有し、前記一対のチャネルのうち前記合計ワイヤ長さが長い方で、前記抵抗器の抵抗値がより高いことを特徴としてもよい。
【0017】
（１０）（９）に記載された光受信サブアセンブリであって、前記複数の回路のいずれもが前記抵抗器を有することを特徴としてもよい。
【0018】
（１１）（９）又は（１０）に記載された光受信サブアセンブリであって、前記第２ワイヤは、一対の第２ワイヤを含み、前記第２配線は、前記一対の第２ワイヤがそれぞれボンディングされる一対の端部を有することを特徴としてもよい。
【0019】
（１２）（１１）に記載された光受信サブアセンブリであって、前記一対の第２ワイヤは、長さが異なり、前記抵抗器は、前記一対の第２ワイヤのうち長い方と前記第２電極との間でのみ、前記第２配線に直列接続されていることを特徴としてもよい。
【0020】
（１３）（９）から（１２）のいずれか１項に記載された光受信サブアセンブリであって、前記抵抗器は、前記複数の受光素子がモノリシック集積されたチップ部品と重なることを特徴としてもよい。
【0021】
（１４）本発明に係る光モジュールは、（１）から（１３）のいずれか１項に記載された光受信サブアセンブリと、入力された電気信号から変換された光信号を出力する光送信サブアセンブリと、を有することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本発明を適用した第１の実施形態に係る光モジュールの分解斜視図である。
【図2】本発明を適用した第１の実施形態に係る光受信サブアセンブリの内部構造を示す平面図である。
【図5】第１の実施形態の変形例に係る光受信サブアセンブリの分解図である。
【図6】第１のシミュレーションの結果を示す図である。
【図7】第２のシミュレーションの結果を示す図である。
【図8】抵抗値Ｒdと3 dB帯域及び偏差との関係を示す図である。
【図9】チャネルの伝送特性を均一にしたときのワイヤの合計ワイヤ長さの比と抵抗値Ｒd1との関係を抵抗値Ｒd2ごとに示す図である。
【図10】第２の実施形態に係る光受信サブアセンブリを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下に、図面に基づき、本発明の実施形態を具体的かつ詳細に説明する。なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。なお、以下に示す図は、あくまで、実施形態の実施例を説明するものであって、図の大きさと本実施例記載の縮尺は必ずしも一致するものではない。
【0024】
［第１の実施形態］
図１は、本発明を適用した第１の実施形態に係る光モジュールの分解斜視図である。光モジュール１００は、電気信号を光信号に変換するための光送信サブアセンブリ１０６（TOSA: Transmitter Optical Sub-Assembly）と、光信号を電気信号に変換するための光受信サブアセンブリ１０８（ROSA: Receiver Optical Sub-Assembly）と、を有する。送信側では図示しないホスト基板より送られる電気信号を、電気的インターフェース１０２を通して光送信サブアセンブリ１０６を介して光信号に変換し、これを光学的インターフェース１０４から送信する。受信側では光信号を受信し、電気信号を図示しないホスト側基板へと出力する。
図１は、本発明を適用した第１の実施形態に係る光モジュールの分解斜視図である。光モジュール１００は、電気信号を光信号に変換するための光送信サブアセンブリ１０６（TOSA: Transmitter Optical Sub-Assembly）と、光信号を電気信号に変換するための光受信サブアセンブリ１０８（ROSA: Receiver Optical Sub-Assembly）と、を有する。送信側では図示しないホスト基板より送られる電気信号を、電気的インターフェース１０２を通して光送信サブアセンブリ１０６を介して光信号に変換し、これを光学的インターフェース１０４から送信する。受信側では光信号を受信し、電気信号を図示しないホスト側基板へと出力する。
【0025】
図２は、本発明を適用した第１の実施形態に係る光受信サブアセンブリの内部構造を示す平面図である。光信号が、光受信サブアセンブリ１０８に入光し、図示しないレンズによって集光されて、受光素子１０に入射する。
【0026】
光受信サブアセンブリは、複数の受光素子１０（例えばフォトダイオード（ＰＤ））を有する。受光素子１０は、光信号が入射する面（上面）とは反対側の面（底面）に受光部１２（吸収層）を有する裏面入射型受光素子である。複数の受光素子１０は、チップ部品１４（ＰＤアレイ等）にモノリシック集積されている。複数の受光素子１０は、それぞれ、複数チャネルＣＨ1～ＣＨ4に対応する。
【0027】
図３は、図２に示す光受信サブアセンブリを構成する主要部品を示す平面図である。複数の受光素子１０は一列に並んでいる。複数の受光素子１０のピッチＰ1は例えば500 umである。受光素子１０は、バイアスが印加される第１電極１６及び第２電極１８を有する。第１電極１６及び第２電極１８は、チップ部品１４の底面にある。受光素子１０は、受光部１２から入力された光信号を電気信号に変換して、第１電極１６から電気信号を出力する。
【0028】
受光素子１０はＰＮ接合を有するＩｎＰベースの半導体素子であり、ｐ型半導体に接続する側をアノード、ｎ型半導体に接続する側をカソードと呼称してもよい。つまり、第１電極１６及び第２電極１８を、それぞれ、アノード及びカソードということもできる。別の言い方として、ｐ型半導体側をシグナル電極、ｎ型半導体側をバイアス電極と呼称することもある。なお、アノード及びカソードという呼称は、便宜上のものであり逆に呼び合うこともある。つまり、ここでのアノード及びカソードという呼称は、受光素子１０は異なる極性（異なる電位差）の二つの電極（第１電極１６及び第２電極１８）を有していることを示している。
【0029】
光受信サブアセンブリは、複数の受光素子１０が搭載されるキャリア２０を有する。キャリア２０は、複数の受光素子１０（チップ部品１４）を一体的に支持する１つの基板である。キャリア２０は、複数チャネルＣＨ1～ＣＨ4（又は複数の受光素子１０）にそれぞれ対応する複数の回路２２を備えている。複数の回路２２は、複数の受光素子１０の並びに沿って、一列に並んでいる。複数の回路２２のピッチＰ1は、複数の受光素子１０のピッチＰ1と等しい。
【0030】
回路２２は、受光素子１０と電気的に接続する。電気的接続には半田２４を使用する。半田２４は、チップ部品１４のボンディングプロセスでは半田ボールである。なお、回路２２と受光素子１０の電気的な接続が可能であれば半田２４に限定されず、接続手段を選択してもよい。
【0031】
受光素子１０の第１電極１６及び第２電極１８が回路２２に対向する。回路２２は、第１電極１６に電気的に接続する第１配線２６を有する。回路２２は、第２電極１８に電気的に接続する第２配線２８を有する。第２配線２８は、一対の端部を有し、例えばＵ字状になっている。第１配線２６は、第２配線２８の一対の端部の間に配置される。第１配線２６及び第２配線２８は、抵抗値の低い金属（たとえばＡｕ、アルミ、白金、銀など）で形成されている。
【0032】
複数の回路２２のそれぞれが抵抗器３０を有する。隣同士の一対のチャネル（例えば第１チャネルＣＨ1及び第２チャネルＣＨ2）では、回路２２が有する抵抗器３０の抵抗値において異なる。抵抗器３０は、ＮｉとＣｒの化合物、ＴａとＮの化合物、Ｔｉ、Ｍｏ等の抵抗値の高い材料からなる膜である。抵抗器３０は、第２配線２８に直列接続されている。詳しくは、第２配線２８の一方の端部と中間部（第２電極１８との接合部又は半田２４が設けられる部分）との間に抵抗器３０があり、第２配線２８の他方の端部と中間部との間には抵抗器３０はない。抵抗器３０の少なくとも一部又は全部が、複数の受光素子１０がモノリシック集積されたチップ部品１４と重なる。
【0033】
光受信サブアセンブリは、例えば、プリアンプ、リミッティングアンプ、オートゲインコントローラ又はトランスインピーダンスアンプなどの増幅器３２を有する。増幅器３２は、キャリア２０の隣に配置され、両者の間隔は例えば70 umである。増幅器３２には、複数の増幅素子３４（例えばオペアンプ）がモノリシック集積されている。複数の回路２２（複数の受光素子１０）の配列方向に沿って、複数の増幅素子３４が並んでいる。複数の増幅素子３４は、一列に並んでいる。増幅素子３４のピッチＰ2は、例えば250 umであり、複数の受光素子１０（複数の回路２２）のピッチＰ1（500 um）とは異なる。複数の増幅素子３４の配列方向の中心と、複数の回路２２の配列方向の中心が一致している。
【0034】
複数の増幅素子３４は、複数チャネルＣＨ1～ＣＨ4に対応して、それぞれ電気信号を増幅する。増幅素子３４は第１パッド３６を有する。第１パッド３６には、受光素子１０からの電気信号が入力される。増幅素子３４は第２パッド３８を有する。第２パッド３８には、受光素子１０に供給するためのバイアスの電圧が現れる。第１パッド３６及び第２パッド３８は増幅器３２に直接設けられている。
【0035】
増幅器３２は、増幅素子３４に電力を供給するための電源パッド４０を有する。電源パッド４０は、ワイヤ４２，４４によって外部電源線路に接続されている。ワイヤ４２，４４の間には平板キャパシタ４６の一方の電極が接続される。増幅器３２は、受光素子１０にバイアスを印加するための他の電源パッド４８を有する。電源パッド４８は、ワイヤ５０，５２によって外部電源線路に接続されている。ワイヤ５０，５２の間には平板キャパシタ５４の一方の電極が接続される。
【0036】
光受信サブアセンブリは、配線基板５６を有する。配線基板５６は、複数のシグナルパターン５８を有する。一対のシグナルパターン５８が差動伝送線路を構成している。一対のシグナルパターン５８は、一対のＧＮＤパターン６０に挟まれている。ＧＮＤパターン６０は、スルーホール６２で、裏面にあるＧＮＤプレーン６４に接続されている。増幅器３２の出力パッド６６は、ワイヤ６８によってシグナルパターン５８に接続されて、増幅された電気信号を出力するようになっている。増幅器３２のＧＮＤパッド７０は、ワイヤ７２によってＧＮＤパターン６０に接続されている。
【0037】
光受信サブアセンブリは、複数チャネルＣＨ1～ＣＨ4のそれぞれで、第１配線２６及び第１パッド３６を接続する第１ワイヤＷ1を有する。光受信サブアセンブリは、複数チャネルＣＨ1～ＣＨ4のそれぞれで、第２配線２８及び第２パッド３８を接続する第２ワイヤＷ2を有する。それぞれのチャネルで、第１ワイヤＷ1及び第２ワイヤＷ2は合計ワイヤ長さＬを有する。
【0038】
隣同士の一対のチャネルは、第１ワイヤＷ1及び第２ワイヤＷ2の合計ワイヤ長さＬにおいて異なる。複数の受光素子１０の配列方向で両端にある第１チャネルＣＨ1又は第４チャネルＣＨ4で、合計ワイヤ長さＬが最も長い。複数の受光素子１０の配列方向で中央にある第２チャネルＣＨ2又は第３チャネルＣＨ3で、合計ワイヤ長さＬが最も短い。合計ワイヤ長さＬの比は、インダクタンスの比に近似する。合計ワイヤ長さＬの違いは、チャネルごとに伝送特性が異なる要因となる。
【0039】
第２ワイヤＷ2は、一対の第２ワイヤＷ2を含む。第２配線２８は、一対の第２ワイヤＷ2がそれぞれボンディングされる一対の端部を有する。図２に示すように一対の第２ワイヤＷ2は、長さが異なる。回路２２に含まれる抵抗器３０は、一対の第２ワイヤＷ2のうち長い方と第２電極１８との間でのみ、第２配線２８に直列接続されている。
【0040】
本実施形態によれば、隣同士の一対のチャネルにおいて、合計ワイヤ長さＬが長い方（例えば第１チャネルＣＨ1）で抵抗器３０の抵抗値がより高くなっている。これにより、チャネルごとの伝送特性は、第１ワイヤＷ1及び第２ワイヤＷ2の合計ワイヤ長さＬの違いによって不均一になっても、抵抗器３０の抵抗値の相違で調整して均一化することができる。
【0041】
図４は、図２に示す光受信サブアセンブリの等価回路を示す図である。受光素子１０は、受光した光に比例したフォトカレントＩpd(ω)を押し出す電流源であり、内部容量Ｃpd及び内部抵抗Ｒpdを伴った素子と考えることができる。増幅素子３４は、入力抵抗Ｒinに近似される入力インピーダンスを有する。
【0042】
本実施形態では、第２電極１８に正の電圧を印加する（逆バイアス状態）。受光素子１０へは増幅器３２から、バイアスを印加するための電圧Ｖpdが供給される。尚、多くの半導体の受光素子１０は本実施形態と同方向のバイアス電圧が印加されて使われるが、電圧の正負の向きは、特に限定されず、使用する受光素子１０によって適宜選択される。
【0043】
受光素子１０へのバイアスの印加は、外部にある電源７４から、第２ワイヤＷ2を介して第２配線２８からなされる。増幅器３２内のバイアス線路にはフィルタ等がつけられることが多く、その引き回し方法等は、増幅器３２のメーカー各社によって異なる。
【0044】
受光素子１０に光信号が入力されると、受光した光に比例した電気信号が発生する。電気信号は、第１ワイヤＷ1を介して第１パッド３６を通って増幅素子３４に入力される。
【0045】
受光素子１０を流れるフォトカレントＩpd(ω)と増幅素子３４に入力される電圧Ｖin(ω)の関係は次式で表される。
【数1】
【0046】
なお、Ｒdは抵抗器３０の抵抗値であり、Ｌは第１ワイヤＷ1及び第２ワイヤＷ2の合計ワイヤ長さＬである。全てのチャネルで同等の周波数特性を得るためには、Ｌの相違に比例して、Ｒdの値を変更すればよい。
【0047】
例えば、第１チャネルであれば、
であり、Ｌ1＝Ｌ1-1＋Ｌ1-2＋Ｌ1-3である。
【数2】
【0048】
第２チャネルであれば、
であり、Ｌ2＝Ｌ2-1＋Ｌ2-2＋Ｌ2-3である。
【数3】
【0049】
第１チャネル及び第２チャネルで同等の周波数特性を得るためには、
Ｒin＋Ｒpd＋Ｒd1＋ｊωＬ1＝Ｒin＋Ｒpd＋Ｒd2＋ｊωＬ2
が成立すればよい。
Ｒin＋Ｒpd＋Ｒd1＋ｊωＬ1＝Ｒin＋Ｒpd＋Ｒd2＋ｊωＬ2
が成立すればよい。
【0050】
合計ワイヤ長さＬ1，Ｌ2の相違に基づき、抵抗値Ｒd2から抵抗値Ｒd1は次の式で求めることができる。
【数4】
【数5】
【0051】
［第１の実施形態の変形例］
図５は、第１の実施形態の変形例に係る光受信サブアセンブリの分解図である。この例では、合計ワイヤ長さＬが最も短いチャネルでは、回路１２２は抵抗器を有していない。つまり、第２チャネルＣＨ2又は第３チャネルＣＨ3は、第２電極１１８及び第２ワイヤＷ2の間に有する抵抗値が0 Ωである。なお、ここでは第２配線１２８そのものの抵抗は十分に小さいために考慮しない。複数の回路１２２のそれぞれは、合計ワイヤ長さＬが最も短いチャネルを除き、第２配線１２８に直列接続される抵抗器１３０を有する。これにより、隣り合う一対のチャネル（第１チャネルＣＨ1及び第２チャネルＣＨ2あるいは第３チャネルＣＨ3及び第４チャネルＣＨ4）のうち合計ワイヤ長さＬが長い方で、回路１２２の抵抗値がより高くなっている。回路１２２が第２電極１１８及び第２ワイヤＷ2の間に有する抵抗値は、抵抗器１３０があることで高くなっている。
図５は、第１の実施形態の変形例に係る光受信サブアセンブリの分解図である。この例では、合計ワイヤ長さＬが最も短いチャネルでは、回路１２２は抵抗器を有していない。つまり、第２チャネルＣＨ2又は第３チャネルＣＨ3は、第２電極１１８及び第２ワイヤＷ2の間に有する抵抗値が0 Ωである。なお、ここでは第２配線１２８そのものの抵抗は十分に小さいために考慮しない。複数の回路１２２のそれぞれは、合計ワイヤ長さＬが最も短いチャネルを除き、第２配線１２８に直列接続される抵抗器１３０を有する。これにより、隣り合う一対のチャネル（第１チャネルＣＨ1及び第２チャネルＣＨ2あるいは第３チャネルＣＨ3及び第４チャネルＣＨ4）のうち合計ワイヤ長さＬが長い方で、回路１２２の抵抗値がより高くなっている。回路１２２が第２電極１１８及び第２ワイヤＷ2の間に有する抵抗値は、抵抗器１３０があることで高くなっている。
【0052】
この例では、第１ワイヤＷ1のインダクタンスが679 pHであり、第２ワイヤＷ2のインダクタンスが506 pHである。第１ワイヤＷ1の合計ワイヤ長さＬと第２ワイヤＷ2の合計ワイヤ長さＬの比は、インダクタンスの比に近似しており、Ｌ1／Ｌ2＝679 pH／506 pH＝1.34である。
【0053】
受光素子１１０のＲpd＝20 Ω、増幅素子３４の入力抵抗Ｒin＝30 Ω、抵抗Ｒd2＝0 Ωとすると、上述したように、
の式から、（30＋20＋Ｒd1）／（30＋20＋Ｒd2）＝679／506であるため、Ｒd1＝17.1 Ωが求められる。
【数6】
【0054】
図６は、第１のシミュレーションの結果を示す図である。横軸は周波数であり、縦軸は透過電力特性を示すS21である。図６において、第１チャネル及び第２チャネルのいずれでも回路が抵抗器を有しない場合（Ｒd1＝0 Ω，Ｒd2＝0 Ω）、第１チャネルでは第２チャネルよりも、ピーク強度が1.3 dB大きい。これは、第１チャネルでは第２チャネルよりも、第１ワイヤ及び第２ワイヤの合計ワイヤ長さが長いことに起因する。
【0055】
これに対して、第１の実施形態の変形例（図５）に示すように、第１チャネルＣＨ1で抵抗器１３０（Ｒd1＝17.1 Ω）を設けることによって、第１チャネルＣＨ1及び第２チャネルＣＨ2のピーク強度を同等の1.1 dBに抑えることができる。3 dB帯域（S21が3 dBとなる周波数）は、27.3 GHz（25 GHz以上）あり、25 Gbps伝送モジュールにおいては十分な帯域を確保している。
【0056】
図７は、第２のシミュレーションの結果を示す図である。このシミュレーションでは、第１の実施形態（図２及び図３）に示すように、第１チャネルＣＨ1で回路２２に抵抗器３０（Ｒd1＝25 Ω）を設け、第２チャネルＣＨ2で回路２２に抵抗器３０（Ｒd2＝10 Ω）を設ける。その結果、3 dB帯域が25 GHz以上であり、第１チャネルＣＨ1及び第２チャネルＣＨ2でのピーク強度を0.5 dBに均一に抑えることができる。
【0057】
図８は、抵抗値Ｒdと3 dB帯域及び偏差との関係を示す図である。偏差とは、透過帯域内の周波数領域において、0 dBに対してどれくらいずれているかを示し、ここでは0～25 GHzの範囲でプラス方向にずれている量の最大値（ピーク強度）を示している。25 Gbps伝送モジュールにおいて十分な伝送特性を確保するためには、3 dB帯域が25 GHz以上であり、偏差が1.5 dB以下であることが要求される。シミュレーションの結果、Ｒd1が10～30 Ωであれば、伝送特性が良好となることが分かる。抵抗器を配置することでＣＨ間の偏差を均一（同程度）に揃えることができる。抵抗器の値を大きくした場合は3 dB帯域小さくなるという傾向にあるが、ＣＨ間の伝送特性の均一化のためには偏差を同程度とした方が効果が大きく、本実施形態によりＣＨ間の伝送特性の均一化を図ることができる。
【0058】
図９は、チャネルの伝送特性を均一にしたときのワイヤの合計ワイヤ長さＬの比と抵抗値Ｒd1との関係を抵抗値Ｒd2ごとに示す図である。抵抗値Ｒdが10～30 Ωの範囲内であれば、良好な伝送特性が得られることは上述した。したがって、抵抗値Ｒd1は10～30 Ωの範囲内であることが望まれる。
【0059】
第１の実施形態の変形例（図５）に示すように、第２チャネルＣＨ2の回路１２２の抵抗値Ｒd2＝0 Ωの例を挙げる。第１ワイヤＷ1及び第２ワイヤＷ2の合計ワイヤ長さＬの比が1.2～1.6であれば、第１チャネルＣＨ1及び第２チャネルＣＨ2の伝送特性を均等にするためには、10～30 Ωの範囲内の抵抗値Ｒd1を有する抵抗器１３０を第１チャネルＣＨ1の回路１２２に設ければよい。
【0060】
第１の実施形態（図２及び図３）に示すように、第２チャネルＣＨ2の回路２２にも抵抗器３０を設けた場合、その抵抗値Ｒd2が増加すると、均一な伝送特性が得られるときの合計ワイヤ長さＬの比の範囲は狭まる。抵抗値Ｒd2＝10 Ωのときには、合計ワイヤ長さＬの比は1.0～1.3の範囲にする必要がある。
【0061】
［第２の実施形態］
図１０は、第２の実施形態に係る光受信サブアセンブリを示す図である。本実施形態では、配列方向の一方端にある受光素子２１０と配列方向の一方端にある増幅素子２３４（第１チャネルＣＨ1）が、配列方向に直交する方向に隣り合うように、チップ部品２１４と増幅器２３２が並んでいる。
図１０は、第２の実施形態に係る光受信サブアセンブリを示す図である。本実施形態では、配列方向の一方端にある受光素子２１０と配列方向の一方端にある増幅素子２３４（第１チャネルＣＨ1）が、配列方向に直交する方向に隣り合うように、チップ部品２１４と増幅器２３２が並んでいる。
【0062】
複数の受光素子２１０の配列方向で一方端にある第１チャネルＣＨ1で、合計ワイヤ長さＬが最も短い。複数の受光素子２１０の配列方向で他方端にある第４チャネルＣＨ4で、合計ワイヤ長さＬが最も長い。合計ワイヤ長さＬは、合計ワイヤ長さＬが最も長い第４チャネルＣＨ4に近いほど長い。
【0063】
本実施形態でも、図９に示す相関関係が成立する。ただし、本実施形態では、抵抗値Ｒd2の抵抗器３０は第１チャネルＣＨ1にあり、抵抗値Ｒd1の抵抗器３０は第２チャネルＣＨ2にある。第１チャネルＣＨ1及び第２チャネルＣＨ2の関係は、第２チャネルＣＨ2及び第３チャネルＣＨ3にも該当し、第３チャネルＣＨ3及び第４チャネルＣＨ4にも該当する。
【0064】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、実施形態で説明した構成は、実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えることができる。
【符号の説明】
【0065】
１０ 受光素子、１２ 受光部、１４ チップ部品、１６ 第１電極、１８ 第２電極、２０ キャリア、２２ 回路、２４ 半田、２６ 第１配線、２８ 第２配線、３０ 抵抗器、３２ 増幅器、３４ 増幅素子、３６ 第１パッド、３８ 第２パッド、４０ 電源パッド、４２ ワイヤ、４４ ワイヤ、４６ 平板キャパシタ、４８ 電源パッド、５０ ワイヤ、５２ ワイヤ、５４ 平板キャパシタ、５６ 配線基板、５８ シグナルパターン、６０ ＧＮＤパターン、６２ スルーホール、６４ ＧＮＤプレーン、６６ 出力パッド、６８ ワイヤ、７０ ＧＮＤパッド、７２ ワイヤ、７４ 電源、１００ 光モジュール、１０２ 電気的インターフェース、１０４ 光学的インターフェース、１０６ 光送信サブアセンブリ、１０８ 光受信サブアセンブリ、１１０ 受光素子、１１８ 第２電極、１２２ 回路、１２８ 第２配線、１３０ 抵抗器、２１０ 受光素子、２１４ チップ部品、２３２ 増幅器、２３４ 増幅素子、Ｃpd 内部容量、ＣＨ1 第１チャネル、ＣＨ2 第２チャネル、ＣＨ3 第３チャネル、ＣＨ4 第４チャネル、Ｉpd(ω) フォトカレント、Ｐ1 ピッチ、Ｐ2 ピッチ、Ｒd1 抵抗値、Ｒd2 抵抗値、Ｒin 入力抵抗、Ｒpd 内部抵抗、Ｖpd 電圧、Ｖin(ω) 電圧、Ｗ1 第１ワイヤ、Ｗ2 第２ワイヤ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】