CN101341431B - 光学连接部件的制造方法以及光学连接部件 - Google Patents

光学连接部件的制造方法以及光学连接部件 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种能够容易并准确地执行三维电气配线的光学连接部件的制造方法以及所述光学连接部件。设置在第二滑动型芯(56)上的定位突出部(58)配合到设置在导线框架(30)内的定位孔(34)中，所述第二滑动型芯(56)用于定位设置在第一滑动型芯(55)上的芯销(54)。在导线图案(31)的附近定位导线框架(30)，从而在相对于所述第二滑动型芯(56)在准确位置上定位所述导线图案(31)的同时嵌件成型所述导线图案(31)。因此，可以容易地在准确的位置上进行三维电气配线。

Description

光学连接部件的制造方法以及光学连接部件
技术领域
本发明涉及用于将光纤连接到光电转换单元的光学连接部件的制造方法以及使用该制造方法制造的光学连接部件，尤其涉及如下光学连接部件的制造方法以及使用该制造方法制造的光学连接部件，该光学连接部件用于将多根光纤连接到光电转换单元，光纤穿过设置在例如成型部件中的插孔，光电转换单元设置在成型部件的前表面上且与插孔相对。
背景技术
随着宽带的发展，越来越需要网络节点上的路由器和家庭信息装置以更高的速度工作并具有更大的容量。为了满足需要，正在广泛地研究光学连接器的使用。在光学连接器中，在电传输器的输入/输出部分中进行E/O转换，并通过有效地利用光纤的宽带特性进行高速大容量的传输。为了达到该目的，公开一种在E/O转换部分中将光电转换器件(发光器件、光接收器件)与光纤连接的技术(例如，参见专利文献1)。
如图8所示，在专利文献1中公开的光学连接部件100具有成型部件104，在成型部件104的支撑孔102中机械地支撑光纤101，光纤101的光学输入/输出端面103从主面上露出。在成型部件104的主面上设置有电气配线105。在光纤101的前方，经由绝缘层106设置光学半导体器件107。通过凸点108将光学半导体器件107连接到电气配线105。
专利文献1：未审查的日本专利公开No.2005-43622
发明内容
本发明要解决的问题
在专利文献1所披露的光学连接部件的制造方法中，在成型部件104的主面和侧面上连续形成的电气配线增加了连接位置的自由度。然而，在实际应用中，难以在物体的表面上连续、准确地形成这种三维电气配线。
本发明的一个目的是提供一种光学连接部件的制造方法以及采用该制造方法制造的光学连接部件，其中，可以容易并准确地进行三维电气配线。
解决问题的手段
为了达到上述目的，根据本发明的光学连接部件的制造方法是用于与光电转换单元连接的光学连接部件的制造方法，所述光学连接部件包括：成型部件，其具有插孔，光纤将要穿过所述插孔；以及导线图案，其用于与所述光电转换单元电连接，其中所述方法包括如下步骤：在具有所述导线图案的导线框架的所述导线图案附近设置定位孔，并将设置在模具上的定位突出部配合到所述定位孔中，从而定位所述导线框架；以及在所述定位突出部配合在所述定位孔中的状态下嵌件成型所述导线框架。
在如此构造的光学连接部件的制造方法中，用于进行定位的定位突出部配合到设置在所述导线框架中的所述定位孔中。由于在所述导线图案的附近定位所述导线框架，可以在所述导线图案位于准确位置的同时执行嵌件成型。因此，能够容易地在准确的位置上执行三维电气配线。
在根据本发明的光学连接部件的制造方法中，优选的是，所述模具包括：第一滑动型芯，其具有用于形成所述插孔的芯销；以及第二滑动型芯，其用于定位所述芯销，所述定位突出部设置在所述第二滑动型芯上。
在根据本发明的光学连接部件的制造方法中，优选的是，所述定位突出部具有矩形横截面形状，并且其高度是所用导线框架厚度的三倍或更多倍。
在如此构造的光学连接部件的制造方法中，设置在所述第二滑动型芯上的定位突出部的高度是所述导线框架厚度的三倍或更多倍，因此所述定位突出部可以可靠地配合到设置在所述导线框架中的定位孔中。因此可以进行精确的定位。
在根据本发明的光学连接部件的制造方法中，优选的是，当在所述成型部件中嵌件成型所述导线框架时，在对所述导线框架施加张力的同时进行所述成型。
在如此构造的光学连接部件的制造方法中，在嵌件成型所述导线框架时，对所述导线框架施加张力。因此，即使在注入树脂时，所述导线框架也保持在定位位置上。因此，可以在准确的位置上进行嵌件成型。
在根据本发明的光学连接部件的制造方法中，优选的是，沿着卷轴送料(hoop feeding)方向对所述导线框架施加张力。根据该构造，可以相对于所述模具更精确地定位所述导线框架。
通过上述光学连接部件的制造方法制造根据本发明的光学连接部件。
在如此构造的光学连接部件中，所述定位突出部设置在所述模具上，并与设置在所述导线框架内的所述定位孔配合，所述模具用于定位设置在所述模具上的芯销。因此可以在将所述导线框架定位在所述模具中的准确位置上的同时嵌件成型所述导线框架，因此能够容易地在准确的位置上执行三维电气配线。
本发明的效果
根据本发明，定位突出部设置在模具中，而定位孔设置在导线框架内的导线图案附近。通过将所述定位突出部配合在所述定位孔中，可以在所述模具的准确位置上定位所述导线框架的同时嵌件成型所述导线框架，因此可以得到这样的效果：能够容易地在准确的位置上执行三维电气配线。
附图说明
图1是示出根据本发明的光学连接部件的本体侧的透视图。
图2是根据本发明的光学连接部件的顶端部分在图1中的位置II-II处的剖视图。
图3是导线框架的平面图。
图4是示出用于制造根据本发明的光学连接部件的模具的剖视图。
图5是第二滑动型芯的透视图。
图6是示出导线框架相对于第二滑动型芯定位的状态的正视图。
图7(A)是示出将安装有导线框架的第二滑动型芯安装到模具上的状态的平面图，而图7(B)是示出将第二滑动型芯安装到模具上的状态的平面图。
图8是示出传统光学连接部件的剖视图。
附图标记说明
10  光学连接部件
11  光纤
20  成型部件
21  前表面
24  光纤插孔
30  导线框架
31  导线图案
32  定位孔
40  光电转换单元
54  芯销
55  第一滑动型芯
56  第二滑动型芯
58  定位突出部
58b 斜面
具体实施方式
下面，将参照附图详细描述本发明的实施例。
图1是示出根据本发明的光学连接部件的本体侧的透视图，图2是根据本发明的光学连接部件的顶端部分在图1中的位置II-II处的剖视图，图3是导线框架的平面图，图4是示出用于制造根据本发明的光学连接部件的模具的剖视图，图5是第二滑动型芯的透视图，图6是示出导线框架相对于第二滑动型芯定位的状态的正视图，图7(A)是示出将安装有导线框架的第二滑动型芯安装到模具上的状态的平面图，而图7(B)是示出将第二滑动型芯安装到模具上的状态的平面图。
如图1和图2所示，光学连接部件10包括：本体10a，其为整体具有大致长方体形状的成型部件20；以及光电转换单元40，其安装到本体10a的前表面21上。电气配线部分23设置在本体10a的前表面21以及与前表面21邻接的侧面22(图1和图2中的顶面)上。例如，在图1中的短电气配线部分23a的位置上设置有光纤插孔24，光纤11的端面11b可以从光纤插孔中露出。在电气配线部分23的两端部与短电气配线部分23a之间设置有长配线部分23b。
如图2所示，在光电转换单元40中设置有光电转换器件41。活性层42与本体10a的前表面21的光纤插孔24相对地设置。光电转换单元40设置有用于向活性层42供电或者用于传递来自活性层42的信号的驱动电极43。当将光电转换单元40安装到本体10a的前表面21上时，驱动电极43设置为与本体10a的电气配线部分23接触。
根据该构造，当光学连接部件10安装到基板(未示出)上时，通过电气配线部分23实现与光电转换器件41的电连接。因此，可以将光信号发送到光纤11中或者可以响应来自光纤11的光信号而传输信号。
图3示出在根据本发明的光学连接部件10中使用的导线框架30。导线框架30具有用于形成上述电气配线部分23的导线图案31。导线图案31具有形成短电气配线部分23a的短导线31a和形成长电气配线部分23b的长导线31b。通过切除导线框架30在导线31a和31b之间的部分来设置空间33。相应地，在成型时，树脂59填充空间33从而进行嵌件成型。
通常，沿着图3的竖直方向连续地设置多个导线框架30，从而在嵌件成型导线框架30时可以连续地供应导线框架。
在导线图案31的四个角上设置有导线框架30的定位孔32。定位孔32远离导线图案31地设置。因此，随着密度的增加，光纤11的排列间距变小，因此存在定位精度不够的问题。在光纤11的排列间距是250μm的情况下，导线31a和31b的宽度是50μm，而空间33的宽度是75μm，例如，芯销54和导线31b之间的间隙仅为37.5μm。为了在导线图案31附近精确地定位导线框架30，在导线框架30内设置定位孔34。例如，定位孔34具有矩形形状并可以与导线图案31连续地设置。
可以通过例如蚀刻或借助于压力加工进行冲压来形成导线框架30中的导线图案31、定位孔32、定位孔34等。
接下来，将描述在根据本发明的光学连接部件的制造方法中使用的模具。
如图4所示，模具50具有上模51和下模52。当上模51和下模52组合在一起时在模具内部形成模腔53，该模腔用于形成光学连接部件10的本体10a。通过上模51和下模52前方的(图4中的左侧)定位销(突出部)57定位用于在成型部件20中形成前表面21的第二滑动型芯56，前表面21与第一滑动型芯55相对设置并且光纤11的端部11a(参见图2)从前表面21中露出。
在上模51和下模52之间插入具有芯销54的第一滑动型芯55，芯销54用于在成型部件20中形成用于插入光纤11的插孔24(参见图1和图2)。用于调整第一滑动型芯55的高度的突出部57以可以调整竖直位置的方式并以嵌套结构设置在下模52的中间部分。在注入树脂时，突出部57调节第一滑动型芯55的高度并从下方支撑第一滑动型芯。此外，在将光纤11固定到制造出的光学连接部件10中时，突出部形成用于注入粘接剂的粘接剂注入口(未示出)。
如图5所示，第二滑动型芯56设置有用于定位芯销54的芯销定位孔56b。芯销54的顶端插入芯销定位孔56b中，从而使得可以精确定位模腔53内的芯销54。
在第二滑动型芯56的前表面56a上，用于定位导线框架30的定位突出部58向前突出地设置。例如，定位突出部58具有对应于定位孔34的矩形形状。斜面58b设置在每个顶端面58a的周缘。根据该构造，可以容易地将定位突出部配合到导线框架的定位孔中。定位突出部58的高度(向前突出的量)是导线框架30厚度的3倍或更多倍。因此，可以可靠地将定位突出部配合到设置在导线框架30中的定位孔34中，并实现精确定位。
在第二滑动型芯56中，例如，通过金属丝放电处理精加工芯销定位孔56b，然后以芯销定位孔56b为基准通过研磨处理在芯销定位孔56b附近形成定位突出部58。因此，芯销定位孔56b和定位突出部58之间的位置关系可以变得更加精确。
图6是在第二滑动型芯56的前表面上定位导线框架30的状态的正视图。第二滑动型芯56的定位突出部58配合到设置在导线框架30的导线图案31附近的定位孔34中。定位突出部58的端部从导线框架30的定位孔34中露出。因此，可以相对于第二滑动型芯56精确地定位导线框架30。
接下来，将描述根据本发明的光学连接部件的制造方法。
在光学连接部件10的制造方法中，如图1所示，在成型部件20的前表面21以及与前表面20邻接的侧面22上嵌件成型具有导线图案31的导线框架30(参见图3)，导线图案31用于电连接到与光纤11相对设置的光电转换单元40的电极端子部分，多根光纤11插透成型部件20的前表面21并从前表面露出。当在成型部件20中嵌件成型导线框架30时，将设置在第二滑动型芯56的前表面56a上的定位突出部58配合在设置于导线框架30的导线图案31附近的定位孔34中，从而定位导线框架30(参见图6)。
具体地说，如图4所示，通过将两个模具51、52结合在一起而设定模具50，并形成用于形成成型部件20的模腔53。如图6和图7(A)所示，设置在第二滑动型芯56中的定位突出部58配合在设置于导线框架30中的定位孔34中，从而相对于第二滑动型芯56高精度地定位导线框架30。如图4和图7(B)所示，通过定位销57将其上定位有导线框架30的第二滑动型芯56定位，并安装到上模51的顶端面51a和下模52的顶端面52a上。然后，调节突出部57使其具有规定高度，并插入第一滑动型芯55。将芯销54的顶端插入第二滑动型芯56的芯销定位孔56b中，从而定位芯销54。然后，将树脂注入模具50内部的模腔53中，从而嵌件成型导线框架30以使成型部件20成型。此时，合适的是，采用对导线框架30沿着送料方向(例如图4中的竖直方向)施加张力的方式执行成型。因此，即使在注入树脂时，也能保持导线框架30位于定位位置从而在准确位置上执行嵌件成型。在与图7(B)中的点A对应的位置上，存在定位突出部58的斜面58b，因此在制造出的成型部件20中沿成型部件20的厚度方向形成直线。为了减小导线框架30的定位孔与对应的定位突出部之间的间隙，沿着卷轴送料的前进方向或相反方向施加张力，从而使得定位突出部总是与定位孔的某一边缘邻接。因此，可以相对于模具更精确地定位导线框架。
当通过注入树脂完成导线框架30的嵌件成型时，将第一滑动型芯55和第二滑动型芯56沿着彼此分离的方向移动，然后从模具50中取出成型部件20。切割并去除在成型部件20的前表面21上通过嵌件成型形成的导线框架30的多余部分。
然后，如图2所示，将光电转换单元40安装到成型部件20的前表面21上，从而将光电转换器件41的活性层42定位在成型部件20的光纤插孔24前方，并且驱动电极43与本体10a侧的电气配线部分23，即导线框架30的导线图案31相接触。
在采用上述方法制造的光学连接部件10中，可以倾斜地切削本体10a的前表面21，从而改善传输特性。
在如此构造的光学连接部件的制造方法以及光学连接部件中，设置在第二滑动型芯56上的定位突出部58配合在设置于导线框架30的导线图案31附近的定位孔34中。因此，可以在导线框架30相对于第二滑动型芯56位于准确位置的状态下嵌件成型导线框架30。因此可以容易地在准确的位置上进行三维电气配线。
本发明的光学连接部件的制造方法以及光学连接部件不限于上述实施例，可以进行适当的修改、改进等。
在上述实施例中，例如，定位突出部58和定位孔34是矩形的，但是其形状不限于此。可以采用其它形状。
除了上述定位突出部58和定位孔34以外，为了相对于第二滑动型芯56定位导线框架30，可以结合使用传统上使用的定位孔32。在这样的情况下，定位孔32作为导向件使用，直到定位突出部58以小间隙配合在定位孔34中。
工业适用性
如上所述，在根据本发明的光学连接部件的制造方法以及光学连接部件中，定位突出部设置于模具中而定位孔设置于导线框架中。通过将定位突出部配合到定位孔中，可以在导线框架在模具中位于准确位置的同时嵌件成型导线框架。因此，可以获得容易在准确位置上进行三维电气配线的效果。本发明可以作为用于将光纤连接到光电转换单元的光学连接部件的制造方法以及光学连接部件，例如用于将多根光纤连接到光电转换单元的光学连接部件的制造方法以及光学连接部件等，其中光纤穿过设置在成型部件中的插孔，光电转换单元与插孔相对地设置在成型部件的前表面上。
虽然已经结合具体实施例描述了本发明，但是本领域的技术人员将可以容易认识到，可以在不脱离本发明的精神和范围的条件下进行各种修改或变型。本发明要求2006年3月10日提交的日本专利申请No.2006-066628的优先权，该日本专利申请的全部内容通过引用并入本文。

Claims (6)

1.一种用于与光电转换单元连接的光学连接部件的制造方法，所述光学连接部件包括：
成型部件，其具有插孔，光纤将要穿过所述插孔；以及
导线图案，其用于与所述光电转换单元电连接；
所述方法包括步骤：
在具有所述导线图案的导线框架的所述导线图案附近设置定位孔，并将设置在模具上的定位突出部配合到所述定位孔中，从而定位所述导线框架；以及
在所述定位突出部配合在所述定位孔中的状态下嵌件成型所述导线框架。
2.根据权利要求1所述的光学连接部件的制造方法，其中，
所述模具包括：第一滑动型芯，其具有用于形成所述插孔的芯销；以及
第二滑动型芯，其用于定位所述芯销，所述定位突出部设置在所述第二滑动型芯上。
3.根据权利要求1或2所述的光学连接部件的制造方法，其中，
所述定位突出部具有矩形横截面形状，并且其高度是所用导线框架厚度的三倍或更多倍。
4.根据权利要求1或2所述的光学连接部件的制造方法，其中，
当在所述成型部件中嵌件成型所述导线框架时，在对所述导线框架施加张力的同时进行所述成型。
5.根据权利要求4所述的光学连接部件的制造方法，其中，
沿着卷轴送料方向对所述导线框架施加张力。
6.一种采用根据权利要求1或2所述的光学连接部件的制造方法制造的光学连接部件。
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