光接收发送装置转让专利

申请号 : CN200780014012.8

文献号 : CN101529600B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 柴山胜己

申请人 : 浜松光子学株式会社

摘要 :

本发明提供一种能够精度良好地检测来自外部的入射光的光接收发送装置。光接收发送装置(1)中,在光透过部件(27)的前面(27a)形成有从前方看通过开口部(22)和针孔(23)之间,且在光透过部件(27)侧面开口的槽(28),遮光树脂部(3)到达该槽(28)内。由此,即使从LD(9)射出的光一部分在光透过部件(27)内多次反射,也可利用槽(28)内的遮光树脂部(3)防止多次反射后的光作为无用光到达PD(12)。因此,可防止检测出起因于该无用光的噪声电流,可精度良好地检测来自外部的入射光。

权利要求 :

1.一种光接收发送装置,其特征在于:包括:本体部、外围器和遮光树脂部,其中,所述本体部,包括:

发光元件,用于向前方发出光;

受光元件,用于接收从前方照射的光;

基体,在前面形成有配置所述发光元件的第1凹部及配置所述受光元件的第2凹部;

遮光部件,配置在所述基体的前面侧,形成有,使由所述发光元件发出的光通过的第1光通过孔,和使由所述受光元件接收的光通过的第2光通过孔;及光透过部件,配置在所述遮光部件的前面侧,使由所述发光元件发出的光及由所述受光元件接收的光透过,所述外围器,以在前方开口的方式形成,且在内侧配置有所述本体部,所述遮光树脂部,填充在所述外围器内的所述本体部的周围区域,在所述光透过部件前面形成有槽,该槽从前方看通过所述第1光通过孔及所述第2光通过孔之间,在所述光透过部件的侧面上至少一端开口;

所述遮光树脂部到达所述槽内。

2.如权利要求1所述的光接收发送装置,其特征在于:所述槽的最深部位于所述遮光部件的前面或比所述遮光部件的前面靠后方。

3.如权利要求1所述的光接收发送装置,其特征在于:所述槽的最深部位于比所述外围器的前端靠后方。

4.如权利要求1所述的光接收发送装置,其特征在于:所述槽,其两端在所述光透过部件的侧面上开口。

5.一种光接收发送装置,其特征在于:包括:本体部、外围器和遮光树脂部,其中,所述本体部,包括:

发光元件,用于向前方发出光;

受光元件,用于接收从前方照射的光;

基体,在前面形成有配置所述发光元件和所述受光元件的凹部;

遮光部件,配置在所述基体的前面侧,形成有,使由所述发光元件发出的光通过的第1光通过孔,和使由所述受光元件接收的光通过的第2光通过孔;及光透过部件,配置在所述遮光部件的前面侧,使由所述发光元件发出的光和由所述受光元件接收的光透过,所述外围器,以在前方开口的方式形成,且在内侧配置有所述本体部,所述遮光树脂部,填充在所述外围器内的所述本体部的周围区域,在所述光透过部件前面形成有槽,该槽从前方看通过所述第1光通过孔及所述第2光通过孔之间,在所述光透过部件的侧面上至少一端开口;

所述遮光树脂部到达所述槽内。

6.如权利要求5所述的光接收发送装置,其特征在于:所述槽的最深部位于所述遮光部件的前面或比所述遮光部件的前面靠后方。

7.如权利要求5所述的光接收发送装置,其特征在于:所述槽的最深部位于比所述外围器的前端靠后方。

8.如权利要求5所述的光接收发送装置,其特征在于:所述槽,其两端在所述光透过部件的侧面上开口。

说明书 :

技术领域

本发明关于一种光接收发送装置。

背景技术

众所周知,作为以往的光接收发送装置,包含发光元件、受光元件、收容发光元件和受光元件并有开口部的基体、安装在基体开口部上的光透过部件,以及配置在发光元件和受光元件之间的遮光部件(例如参照专利文献1)。
专利文献1:日本专利特开2001-61796号公报

发明内容

但是,在上述光接收发送装置中,在其构造上对各构成元件的尺寸或配置位置等要求高精度。因此,若精度稍有降低,就有发光元件和受光元件之间的遮光不充分的可能。具体而言,由发光元件射出的光的一部分在光透过部件内多次反射而在光透过部件内行进,作为无用光到达受光元件,起因于该无用光的噪声电流增大,从外部入射的散射光等的检测精度恶化。
因此,本发明鉴于上述问题而完成,其课题是提供一种能够精度良好地检测来自外部的入射光的光接收发送装置。
为达成上述课题,本发明的光接收发送装置特征在于:包括:
本体部、外围器和遮光树脂部,其中,本体部,包括:发光元件,用于向前方发出光;受光元件,用于接收从前方照射的光;基体,在前面形成有配置发光元件的第1凹部及配置受光元件的第2凹部;遮光部件,配置在基体的前面侧,形成有,使由发光元件发出的光通过的第1光通过孔,和使由受光元件接收的光通过的第2光通过孔;及光透过部件,配置在遮光部件的前面侧,使由发光元件发出的光及由受光元件接收的光透过,外围器,以在前方开口的方式形成,且在内侧配置有本体部,遮光树脂部,填充在外围器内的本体部的周围区域,在光透过部件前面形成有槽,该槽从前方看通过第1光通过孔及第2光通过孔之间,在光透过部件的侧面上至少一端开口;遮光树脂部到达槽内。
另外,本发明的光接收发送装置特征在于:包括:本体部、外围器和遮光树脂部,其中,本体部,包括:发光元件,用于向前方发出光;受光元件,用于接收从前方照射的光;基体,在前面形成有配置发光元件和受光元件的凹部;遮光部件,配置在基体的前面侧,形成有,使由发光元件发出的光通过的第1光通过孔,和使由受光元件接收的光通过的第2光通过孔;及光透过部件,配置在遮光部件的前面侧,使由发光元件发出的光和由受光元件接收的光透过,外围器,以在前方开口的方式形成,且在内侧配置有本体部,遮光树脂部,填充在外围器内的本体部的周围区域,在光透过部件前面形成有槽,该槽从前方看通过第1光通过孔及第2光通过孔之间,在光透过部件的侧面上至少一端开口;遮光树脂部到达槽内。
在该等光接收发送装置中,在光透过部件前面形成有从前方看通过第1光通过孔及第2光通过孔之间,且在光透过部件侧面上至少一端开口的槽,遮光树脂部到达该槽内。由此,即使由发光元件所射出的光的一部分在光透过部件内多次反射,也可利用槽内的遮光树脂部抑制多次反射的光到达受光元件。因此,可减少将多次反射所产生的无用光作为噪声检测,并可精度良好地检测来自外部的入射光。
于此,优选槽的最深部位于遮光部件的前面或比其前面靠后方。此情况下,可确实保证发光元件和受光元件之间的遮光。
另外,优选槽的最深部位于比外围器前端靠后方。由此,在为形成遮光树脂部而使遮光树脂流至外围器前端的情况下,也可确实且容易地使遮光树脂流入槽内,并可使遮光树脂部到达槽内。
另外,优选槽的两端在光透过部件的侧面上开口。由此,可使遮光树脂更加确实且容易地流入槽内。
利用本发明,可精度良好地检测来自外部的入射光。

附图说明

图1是第1实施方式的光接收发送装置的立体图。
图2是沿图1所示II-II线的剖面图。
图3是图1所示光接收发送装置的本体部的分解立体图。
图4是第2实施方式的光接收发送装置的对应图2的剖面图。
符号说明
1、50光接收发送装置               2外围器
3遮光树脂部                                      4本体部
5基体                                            7第1空腔(第1凹部)
8第2空腔(第2凹部)                                9LD(发光元件)
12PD(受光元件)                                   20遮光部件
22开口部(第1光通过孔)                            23针孔(第2光通过孔)
27光透过部件                                     28槽
30空腔(凹部)

具体实施方式

以下,参照附图详细说明本发明的适当实施方式。另外,各图中相同或相当的部分附上同一符号,省略重复说明。
[第1实施方式]
如图1及图2所示,第1实施方式的光接收发送装置1具有,由塑料材料形成为前方开口的长方体杯状之外围器2。在外围器2内配置有本体部4,本体部4内配置有向前方发射光的LD(发光元件)9和接受从前方照射的光的PD(受光元件)12,在外围器2内的本体部4的周围区域填充有具有遮旋光性的遮光树脂部3。该遮光树脂部3例如由含有绝缘涂装之后碳填充物的硅树脂等遮旋光性树脂构成,将本体部4固定在外围器2内,并减少从本体部4周围入射至PD12的干扰光影响。
如图2和图3所示,本体部4在外围器2内的底面侧设置有基体5。该基体5例如由半导体材料的硅形成宽2.8mm、长6.0mm、厚1.0mm的长方形板状,在基体5的前面5a形成有凹状第1空腔(第1凹部)7及第2空腔(第2凹部)8。在第1空腔7内配置有LD9,与后述的LD阳极10及LD阴极11电连接。另外,在第2空腔8内配置有PD12,与后述的PD阳极13及PD阴极14电连接。
另外,空腔7、8例如通过在作为基体5的硅基板上实施湿式蚀刻而形成。具体而言,在作为基体5的硅基板表面,设置由SiN等构成的用于划分空腔7、8的形状的屏蔽(mask),使蚀刻剂作用在该屏蔽的开口,从而形成空腔7、8。在蚀刻后,在除去SiN屏蔽后,利用热氧化至少在空腔表面和基板表面生成1.5μm厚的例如由SiO2构成的绝缘膜40。
LD9例如是使用由化合物半导体材料构成的厚度0.2mm的VCSEL(面发光激光器),射出波长850nm的光。在该LD9中,在前端面上设置有LD端子电极15,在后端面上设置有LD端子电极16。另外,PD12例如使用由半导体材料构成的厚度0.3mm的Si-PD或GaAs-PD。在该PD12中,在前端面上设置有PD端子电极17及PD端子电极18。
另外,PD12的材料可根据LD9射出的光的波长进行选择。例如,在LD9射出的光的波长为780nm情况下,作为PD12的材料使用Si或GaAs,在LD9射出的光的波长为1.31μm的情况下,作为PD12的材料使用InGaAs。
在基体5的前面5a及空腔7、8内面的绝缘膜40上,例如利用Al、Ti-Pt-Au的层叠膜或Cr-Pt-Au的层叠膜,以特定的图案形成基体配线部19。该基体配线部19在第1空腔7侧设置有LD阳极10和LD阴极11,在第2空腔8侧设置有PD阳极13和PD阴极14。如图1和图2所示,上述LD阳极10、LD阴极11、PD阳极13及PD阴极14经由导线24在外围器2底部的四角,与以从该底部的前面向后面引出电极的方式形成的引出电极26电连接。并且,在形成于第1空腔7底面的绝缘膜40上的基体配线部19上,例如经由焊剂或导电性树脂等电连接有LD9的LD端子电极16,另一方面,在形成在基体5的前面5a的绝缘膜40上的基体配线部19上,例如经由导线(未图标)电连接有LD9的LD端子电极15。由此,LD9可与LD阳极10及LD阴极11各个电连接。
返回图2和图3,在基体5的前面5a的绝缘膜40上,层叠有将涂布另外例如由SiO2构成的绝缘膜41的硅基板形成厚度0.15mm~0.30mm的长方形板状的遮光部件20,并利用凸块接合21固定。作为凸块接合21的材料,例如可举Au、Ni、Cu、AuSn、SnAg类的焊剂。于此,为了自LD9射出的光不从基体5和遮光部件20之间隙到达PD12,优选在第1空腔7及第2空腔8之间的部分铺满凸块接合21。另外,在该部分,也可利用涂布或填充遮光材料而形成遮光部。
在遮光部件20上形成有设于对应第1空腔7的位置上的开口部(第1光通过孔)22和设于对应第2空腔8的位置上的针孔(第2光通过孔)23。开口部22将自LD9射出的光引导到外部。另外,针孔23将来自外部的散射光引导到PD12,且防止外部干扰光及无用光射入PD12。另外,开口部22及针孔23例如可利用在遮光部件20即硅基板上实施干式蚀刻而形成,针孔23的长宽比(aspect)高。
针孔23形成在与PD12的受光面相对应的位置上,其直径例如为30μm~90μm。因为,当针孔23的直径大于90μm时,PD12所感知的来自外部的干扰光和无用光所引起的噪声增大,另一方面,当针孔23的直径小于30μm时,PD12受光减少,来自PD12的输出降低。
在遮光部件20的后面20b的绝缘膜41上,以特定的图案形成遮光部件配线部25,利用凸块接合21与基体配线部19电连接。在遮光部件配线部25,PD12的PD端子电极17、18利用凸块接合21电连接至与第2空腔8相对应的部分(所谓的覆晶接合)。由此,PD12可与PD阳极13及PD阴极14各个电连接。
另外,为了由LD9射出的光及来自外部的散射光透过,在遮光部件20的前面20a的绝缘膜41上例如层叠有用含碱硼硅酸盐玻璃(borosilicate glass)形成厚度0.3mm的长方形板状的光透过部件27,并利用树脂固定。该光透过部件27提高遮光部件20的机械强度,且将基体5的第1空腔7及第2空腔8密封并封装化。另外,为将光透过部件27与遮光部件20固定,光透过部件27的热膨胀率和遮光部件20的热膨胀率几乎相等。另外,也可利用阳极接合固定遮光部件20与光透过部件27,该情况下不需要绝缘膜41。
于此,在以往的光接收发送装置中,难以固定光透过部件,因此,存在因未充分固定光透过部件而使干扰光入射至受光元件的情况,但如上所述,本实施方式的光透过部件27层叠固定在遮光部件20的前面20a上,在外围器2内的本体部4的周围区域填充遮光树脂部3,从而确实地固定光透过部件27。
而且,该光接收发送装置1中,在光透过部件27的前面27a上形成有从前方(图示上侧)看通过开口部22和针孔23之间,且在光透过部件27的侧面27c上两端开口的槽28,遮光树脂部3到达该槽28内。槽28例如利用切割加工形成,其宽度为100μm~200μm,其底面(最深部)28a为遮光部件20的前面20a。
另外,该槽28的底面28a位于比外围器2的前端面(前端)2a靠后方(图示下侧)。由此,在为形成遮光树脂部3而使遮光树脂流至外围器2的前端面2a的情况下,利用毛细管现象,可使遮光树脂从其两端确实且容易地流入槽28内,并可使遮光树脂部3到达槽28内。
另外,于此,为使遮光树脂流至外围器2的前端面2a,且防止遮光树脂附着在光透过部件27的前面27a,而使光透过部件27的前面27a位于比外围器2的前端面2a靠前方。
在使用如上述构成的光接收发送装置1的情况下,首先在基体配线部19的LD阳极10及LD阴极11上施加电压,从配置于基体5的第1空腔7内的LD9射出光。该光通过形成在遮光部件20上的开口部22,透过光透过部件27向外部射出。并且,射出至外部的光因对象物而散射等,该散射的散射光的一部分向与自LD9射出的光的行进方向相反的方向行进,透过光透过部件27,通过形成在遮光部件20上的针孔23,到达配置在基体5的第2空腔8内的PD12。由此,可从基体配线部19的PD阳极13及PD阴极14获得与该到达光相应的电气信号。
如上所说明,第1实施方式的光接收发送装置1中,在光透过部件27的前面27a形成有,从前方看通过开口部22和针孔23之间,且在光透过部件27的侧面27c开口的槽28,遮光树脂部3到达该槽28内。由此,即使由LD9射出的光的一部分在光透过部件27内多次反射,利用槽28内的遮光树脂部3防止多次反射的光作为无用光到达PD12。因此,可防止检测出起因于该无用光的噪声电流,并可精度良好地检测来自外部的入射光。
另外,通过使槽28的底面28a位于遮光部件20的前面20a,可确实保证LD9和PD12之间的遮光。
另外,在以往的光接收发送装置,向发光元件施加电压及从受光元件取出电信号成为问题,但是,如上所述,通过在外围器2底部的四角,以从该底部的前面向后面引出电极的方式形成引出电极26,可恰当地进行向发光元件施加电压及从受光元件取出电信号。
[第2实施方式]
第2实施方式的光接收发送装置50,在基体5的形状上与第1实施方式的光接收发送装置1不同。即,如图4所示,第2实施方式的光接收发送装置50中,在基体5的前面5a形成配置有LD9及PD12的空腔(凹部)30。以包围PD12的受光面12a的方式,在遮光部件20和PD12之间设置有由遮旋光性树脂构成的遮光部31。由此,可防止因LD9发光等引起的干扰光及无用光入射至PD12。
利用如上构成的第2实施方式的光接收发送装置50,也可实现与第1实施方式的光接收发送装置1相同的作用效果。
以上说明了本发明优选的实施方式,但是本发明并不限于上述实施方式。
例如,上述实施方式中虽然槽28两端在光透过部件27的侧面27c开口,但是如果槽28的一端在侧面27c开口,则在为形成遮光树脂部3而使遮光树脂流进外围器2内的情况下,也可确实容易地使遮光树脂流入槽28内,使遮光树脂部3到达槽28内。
另外,在上述实施方式,槽28的底面28a为遮光部件20的前面20a,但是也可位于比该前面20a靠后方。
产业上的可利用性
基于本发明,可精度良好地检测来自外部的入射光。