CN104181654A - 基板安装型的光电转换连接器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基板安装型的光电转换连接器，能够降低在引线端子与基板的连接部分产生的应力。光电转换连接器(1)具备：光学单元(10)，具有可供配对方光学部件(90)嵌合的嵌合部(112)，至少包括该嵌合部(112)的作为光信号的路径的部分由透光性材料形成；光电转换单元(20)，具有以使光轴(C)与配对方光学部件(90)一致的方式配置的光电转换元件(21)；以及引线端子(30)，与光电转换单元(20)连接，用于将光电转换元件(21)与基板(80)电连接，在光学单元(10)设有与基板(80)连接的基板连接部(121)。

Description

基板安装型的光电转换连接器

技术领域

本发明涉及具备光电转换元件的基板安装型的光电转换连接器。

背景技术

在下述专利文献1中，记载了这种基板安装型的光电转换连接器(以下有时也简称为光电转换连接器)。在这种光电转换连接器中设有引线端子(端子配件24)，所述引线端子用于与安装该光电转换连接器的基板(在基板形成的电路)收发光电转换后或者光电转换前的电信号。通过将该引线端子钎焊于该基板，实现光电转换连接器与基板的电连接和物理连接。

专利文献1：日本特开2012-137537号公报

上述专利文献1记载的光电转换连接器具有可供配对方光学部件嵌合的嵌合部(套筒34)。在配对方光学部件嵌合时施加于嵌合部的力直接传递至整个连接器，成为在引线端子与基板的连接部分产生的应力。即，在如上述专利文献1记载的现有的光电转换连接器中，存在由于配对方光学部件嵌合时的力而导致引线端子与基板的电连接的可靠性降低的问题。

发明内容

本发明要解决的课题在于提供一种基板安装型的光电转换连接器，能够降低在引线端子与基板的连接部分产生的应力。

为了解决上述课题，本发明的基板安装型的光电转换连接器的特征在于，具备：光学单元，具有能够供配对方光学部件嵌合的嵌合部，至少包括该嵌合部的作为光信号的路径的部分由透光性材料形成；光电转换单元，具有以使光轴与所述配对方光学部件一致的方式配置的光电转换元件；以及引线端子，与所述光电转换单元连接，用于将所述光电转换元件与基板电连接，在所述光学单元设有与所述基板连接的基板连接部。

优选的是，所述基板连接部由金属材料构成。

优选的是，所述光学单元具有由金属材料一体地形成的连接用金属部件，所述连接用金属部件包括所述基板连接部和与构成所述光电转换单元的面至少部分地相对的屏蔽部。

也可以是，在所述连接用金属部件的屏蔽部，在成为光信号的路径的部分形成有开口。

优选的是，以与所述连接用金属部件的屏蔽部所对的面以外的、构成所述光电转换单元的面的至少一部分相对的方式设置有屏蔽部件。

优选的是，所述光学单元和所述光电转换单元以在内侧形成空间的方式对接而一体化，所述光电转换元件位于所述空间内。

也可以是，所述光学单元具有供从所述配对方光学部件射出的光或者从所述光电转换元件射出的光通过的透镜部，所述透镜部位于所述空间内。

本发明的基板安装型的光电转换连接器构成为不仅设于光电转换单元的引线端子与基板连接，而且设于光学单元的基板连接部也与基板连接，因此在配对方光学部件与嵌合部嵌合时所施加的力基本都作用于基板连接部与基板的连接部分。即，能够降低在电连接部分即引线端子与基板的连接部分产生的应力，提高了该部分的连接可靠性。

若基板连接部由金属材料构成，则能够通过钎焊等一次性地进行基板与引线端子的连接以及基板与基板连接部的连接。

若构成为设有包括与光电转换单元的至少一部分相对配置的屏蔽部的连接用金属部件，则提高了对光电转换单元的电磁屏蔽效果。该屏蔽部与基板连接部一起设于连接用金属部件。即，连接用金属部件显现出降低在上述引线端子与基板的连接部分产生的应力的作用，并且显现出提高屏蔽效果的作用。

若构成为在连接用金属部件的屏蔽部以不截断光信号的路径的方式形成开口，则能够增大覆盖光电转换单元的部分，提高屏蔽效果。

若构成为以与光电转换单元的与屏蔽部相对的面以外的面的至少一部分相对的方式设置屏蔽部件，则进一步提高了对光电转换单元的屏蔽效果。从另一方面来看，连接用金属部件的屏蔽部可以说是对未由屏蔽部件覆盖的部位进行补充覆盖的部分。

若构成为以在内侧形成空间的方式使光学单元与光电转换单元一体化，并在该空间内配置光电转换元件、透镜部，则抑制了由在光电转换元件(的受光部或者发光部)、透镜部附着尘埃等引起的噪声的产生。

附图说明

图1是本发明的一种实施方式的基板安装型的光电转换连接器的外观图。

图2是本发明的一种实施方式的基板安装型的光电转换连接器的剖视图(图1的A-A线剖视图)(示出了安装于外部基板的状态的光电转换连接器)。

图3是光学单元、光电转换单元以及引线端子一体化构成的组装体的外观图。

标号说明

1：光电转换连接器；

10：光学单元；

11：由透光性材料形成的部分；

112：嵌合部；

113：透镜部；

12：连接用金属部件；

121：基板连接部；

122：屏蔽部；

123：开口；

20：光电转换单元；

21：光电转换元件；

22：内部基板；

23：支承部件；

30：引线端子；

40：壳体；

50：屏蔽部件；

80：外部基板；

90：配对方光学部件；

92：光纤；

S：空间；

C：光轴。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。另外，以下的说明中的宽度方向指的是连接器的短边方向且为图1中的X轴方向，前后方向(光轴C方向；以光电转换元件21侧为前、嵌合部112侧为后)指的是连接器的长边方向且为图1中的Y轴方向，上下方向指的是与宽度方向和轴方向正交的方向且为图1中的Z轴方向。而且，平面方向指的是与外部基板80的表面(安装面)平行的方向。

图1和图2所示的本发明的一种实施方式的基板安装型的光电转换连接器1是安装于外部基板80(相当于本发明中的基板；参照图2)的连接器，其将光信号转换为电信号，并将该电信号发送至在外部基板80设置的电路。光电转换连接器1具备光学单元10、光电转换单元20、引线端子30、壳体40和屏蔽部件50。以下，对各结构进行详细说明。

光学单元10具有供配对方光学部件90嵌合的嵌合部112(也称为套筒等)。在本实施方式中，后述的连接用金属部件12以外的部件由透光性材料一体地形成。不过，作为光信号的路径的部分以外的部分也可以由透光性材料以外的材料形成。由透光性材料形成的部分11是具有主体部111、嵌合部112、透镜部113和壁部114的盆状的部分。

主体部111是位于沿着与前后方向正交的平面的位置的板状的部分。嵌合部112是在与前后方向(光轴C方向)正交的主体部111的一侧的面中从中央突出的筒状的部分。该嵌合部112的“筒”的中心轴与各光学部件的光轴C一致。嵌合部112形成为可供在图2中以虚线示出的配对方光学部件90(固定有光纤92的套管91)嵌合。当配对方光学部件90与嵌合部112嵌合后，光纤92的轴线成为与光轴C一致的状态。

透镜部113是在与前后方向正交的主体部111的另一侧的面中从中央突出的部分。该透镜部113是其光轴C与上述嵌合部112的“筒”的中心轴一致的会聚透镜。从嵌合于嵌合部112的配对方光学部件90的光纤92射出的光成为发散光而通过由透光性材料形成的部分11，并由透镜部113而成为会聚光。透镜部113的形状、位置被设置成使得该会聚光的焦点成为光电转换元件21的受光部。

壁部114是从与前后方向正交的主体部111的另一侧的面的外缘突出的部分。其突出高度比透镜部113的突出高度(主体部111的另一侧的面到透镜部113的前端为止的距离)大。

在具有这样的结构的由透光性材料形成的部分11固定有连接用金属部件12。在本实施方式中，通过嵌件成型，将连接用金属部件12的一部分(后述的屏蔽部122)埋入上述主体部111内来使两者一体化。连接用金属部件12是剖视观察形成为大致“L”字状的部件，其具有基板连接部121和屏蔽部122。

基板连接部121是形成于连接用金属部件12的下端的、沿着平面方向的部分。基板连接部121通过在后述的壳体40形成的开口422露出，位于与壳体40的下端面大致相同的高度的位置。该基板连接部121通过钎焊等与外部基板80物理地连接，并且与形成于外部基板80的电路电连接。基板连接部121经由在该外部基板80形成的电路而接地。

屏蔽部122位于沿着与前后方向正交的平面的位置，是在前后方向与光电转换单元20的至少一部分相对的部分。在埋入主体部111内的屏蔽部122的与光轴C交叉的部位形成有开口123。该开口123形成为不会妨碍从配对方光学部件90的光纤92射出的发散光的路径的大小(形状)。但是，若开口123过大，则屏蔽部122的电磁屏蔽效果降低，因此优选开口123的大小尽量小。光学单元10的由透光性材料形成的部分11被设定为使得从配对方光学部件90的光纤92射出的发散光的全部入射到透镜部113，因此，从前后方向观察，若开口123与透镜部113为相同形状(透镜部113的外周缘与开口123的外周缘为大致一致的形状)，则会成为不会截断光且屏蔽效果不会大幅降低的屏蔽部122。

光电转换单元20是包括将从光纤92射出的光信号转换为电信号的光电转换元件21(受光元件)的单元。光电转换元件21安装在内部基板22上，所述内部基板22形成有用于向外部基板90发送转换成的电信号的电路等。光电转换元件21的光轴(受光部的中心)与配对方光学部件90的光纤92的光轴一致。具体来说，设定成使得从配对方光学部件90的光纤92射出并通过透镜部113成为会聚光的光的焦点成为光电转换元件21的受光部的中心。由该光电转换元件21、安装有该光电转换元件21的内部基板22以及详情后述的支承部件23构成光电转换单元20。

在用于向外部基板80发送在内部基板22形成的电信号的电路中通过钎焊连接有多个引线端子30。引线端子30的一部分被引出到壳体40的外部。具体来说，在引线端子30的与内部基板22连接的一侧的相反侧的端部形成有沿着平面方向的部分，该部分被引出到壳体40的外部。该引线端子30的沿着平面方向的部分与上述基板连接部121(连接用金属部件12的沿着平面方向的部分)在上下方向的位置相同。

安装有光电转换元件21的内部基板22和引线端子30固定于支承部件23。支承部件23是形成为与上述光学单元10的由透光性材料形成的部分11的一部分大致相同的形状(盆状)的部件，其具有主体部231和壁部232。主体部231是与前后方向正交的板状的部分，壁部232是从主体部231的外缘向光学单元10侧突出的部分。安装有光电转换元件21的内部基板22沿支承部件23的主体部231的靠光学单元10侧的面(内底面)配置。引线端子30贯通支承部件23的下侧的壁部232，并被引出到壳体40的下侧。即，通过将与内部基板22连接的引线端子30压入到在支承部件23形成的贯通孔，将安装有光电转换元件21的内部基板22和引线端子30固定于支承部件23。换言之，得到由光电转换元件21、安装有该光电转换元件21的内部基板22以及支承部件23构成的光电转换单元20与引线端子30连接而成的组装体。

如图3所示，光电转换单元20(光电转换单元20和引线端子30的组装体)与上述光学单元10一体化。具体来说，使光电转换单元20具有的支承部件23的向光学单元10侧突出的壁部232与光学单元10具有的由透光性材料形成的部分11的向光电转换单元20侧突出的壁部114对接来使两者一体化。该一体化的方法并不限定于特定的方法。只要是以使光电转换元件21与透镜部113的位置关系成为上述关系的方式定位并一体化，可以采用任意的方法。

这样，盆状的部件即支承部件23与光学单元10的由透光性材料形成的部分11的一部分对接，因此在两者的壁部114、232的内侧形成空间S。在由所述壁部114、232围成的空间S内配置光电转换元件21、安装有该光电转换元件21的内部基板22以及透镜部113。

壳体40由上壳体41和下壳体42构成，是形成连接器卡合部43和单元收纳部44的部件。连接器卡合部43是供固定有配对方光学部件90的未图示的光连接器卡合的部分。单元收纳部44是收纳一体化了的光学单元10和光电转换单元20(除嵌合部112外)的部分。连接器卡合部43和单元收纳部44由分隔板部45分隔开，筒状的嵌合部112通过在该分隔板部45形成的贯通孔451内。该贯通孔451由在构成上壳体41的分隔板部45的部分形成的半圆状的部分和在构成下壳体42的分隔板部45的部分形成的半圆状的部分成为一体而形成。在壳体40(下壳体42)的下表面的前侧形成有槽421，所述槽421供在宽度方向隔开预定的间隔排列的各引线端子30通过。而且，在壳体40(下壳体42)的下表面的比形成槽421的部位靠后侧的部位形成有用于使基板连接部121露出的开口422。在将光学单元10、光电转换单元20和引线端子30一体化而成的组装体相对于下壳体42组装(以使各部件位于预定的位置的方式组装)后，通过将上壳体41与下壳体42连接，使光学单元10、光电转换单元20和引线端子30一体化而成的组装体与壳体40一体化。另外，上壳体41和下壳体42的连接方法并不限定于特定的方法。

屏蔽部件50是发挥对光电转换单元20的电磁屏蔽效果的部件，其为以覆盖该光电转换单元20的方式安装于壳体40的金属制的部件。屏蔽部件50具有与光电转换单元20的上表面相对的部分51、与宽度方向两侧面相对的部分52以及与前表面相对的部分53。如上所述，由于以与光电转换单元20的后表面相对的方式设置有连接用金属部件12的屏蔽部122，因此光电转换单元20除下侧以外的周围被屏蔽部件50(屏蔽部122)覆盖。

在屏蔽部件50形成有从其下侧缘向下方突出的连接突起54。连接突起54通过钎焊等与外部基板80物理连接，并且与在外部基板80形成的电路电连接。屏蔽部件50经由在该外部基板80形成的电路接地。

这样的结构的光电转换连接器1设置于外部基板80上的预定位置，引线端子30和基板连接部121与外部基板80物理连接且电连接。其连接方法并不限定于特定的方法，但优选通过所谓的回流焊方式的钎焊来进行光电转换连接器1与外部基板80的连接。

根据以上说明的本实施方式的基板安装型的光电转换连接器1，能够起到如下的作用效果。

本实施方式的光电转换连接器1构成为不仅设于光电转换单元20的引线端子30与基板连接，而且设于光学单元10的基板连接部121也与基板连接，因此在配对方光学部件90与嵌合部112嵌合时所施加的力基本都作用于基板连接部121与基板的连接部分。即，能够降低在电连接部分即引线端子30与基板的连接部分产生的应力，提高了该部分的连接可靠性。

而且，由于是具备一体地形成有该基板连接部121和屏蔽部122的连接用金属部件12的结构，因此提高了对光电转换单元20的电磁屏蔽效果。即，连接用金属部件12显现出降低在上述引线端子30与基板的连接部分产生的应力的作用，并且显现出提高屏蔽效果的作用。并且，与该屏蔽部122一体地形成的基板连接部121也是由金属材料构成的部分，因此能够通过钎焊等一次性地进行基板与引线端子30的连接和基板与基板连接部121的连接。特别地，若采用回流焊方式的钎焊则容易连接。

而且，在连接用金属部件12的屏蔽部122形成有用于避免截断光信号的路径的开口123。即，在通过开口123确保该路径的基础上，增大覆盖光电转换单元20的部分(与光电转换单元20的后表面相对的部分)。因而，屏蔽部122的屏蔽效果明显。并且，在本实施方式中，构成为以与光电转换单元20的与屏蔽部122相对的面以外的面(上表面、宽度方向两侧面、前表面)相对的方式设置屏蔽部件50，因此对光电转换单元20的屏蔽效果显著。从另一方面来看，连接用金属部件12的屏蔽部122是对未由屏蔽部件50覆盖的部位进行补充覆盖的部分。

而且，在光学单元10与光电转换单元20一体化而成的由壁部114、232围成的空间S内配置光电转换元件21、透镜部113。因此，抑制了由在光电转换元件21(的受光部或者发光部)、透镜部113附着尘埃等引起的噪声的产生。

以上，详细说明了本发明的实施方式，然而本发明并不限定于上述实施方式的任意一个，能够在不脱离本发明的主旨的范围地进行各种改变。

说明了上述实施方式的光电转换连接器1是将从配对方光学部件90的光纤92射出的光信号通过光电转换元件21(受光元件)转换为电信号并发送至外部基板80的连接器，然而也可以是进行相反的转换的连接器。即，将从外部基板80发送来的电信号通过光电转换元件21(发光元件)转换为光信号，并将该光信号朝向配对方光学部件90的光纤92射出。而且，也可以兼具将从光纤92射出的光信号转换为电信号并发送至外部基板80的功能和将外部基板80的电信号转换为光信号并发送至光纤92的功能。

而且，在上述实施方式的光电转换连接器1中，说明了在固定于以透光性材料形成的部分11的连接用金属部件12形成基板连接部121的结构，但也可以是在由透光性材料形成的部分11形成基板连接部121。作为这样的结构，可以例示出设置从主体部111的下表面突出的突起，并将该突起压入到在外部基板80形成的孔或者凹部的结构。作为这样的结构，配对方光学部件90嵌合于嵌合部112时的力基本都作用于作为基板连接部121的突起与外部基板80的连接部，因此能够降低引线端子30与外部基板80的连接部产生的应力。

Claims (7)

1.一种基板安装型的光电转换连接器，其特征在于，

具备：光学单元，具有能够供配对方光学部件嵌合的嵌合部，至少包括该嵌合部的作为光信号的路径的部分由透光性材料形成；

光电转换单元，具有以使光轴与所述配对方光学部件一致的方式配置的光电转换元件；以及

引线端子，与所述光电转换单元连接，用于将所述光电转换元件与基板电连接，

在所述光学单元设有与所述基板连接的基板连接部。

2.根据权利要求1所述的基板安装型的光电转换连接器，其特征在于，

所述基板连接部由金属材料构成。

3.根据权利要求2所述的基板安装型的光电转换连接器，其特征在于，

所述光学单元具有由金属材料一体地形成的连接用金属部件，所述连接用金属部件包括所述基板连接部和与构成所述光电转换单元的面至少部分地相对的屏蔽部。

4.根据权利要求3所述的基板安装型的光电转换连接器，其特征在于，

在所述连接用金属部件的屏蔽部，在成为光信号的路径的部分形成有开口。

5.根据权利要求3或4所述的基板安装型的光电转换连接器，其特征在于，

以与所述连接用金属部件的屏蔽部所对的面以外的、构成所述光电转换单元的面的至少一部分相对的方式设置有屏蔽部件。

6.根据权利要求1至5的任意一项所述的基板安装型的光电转换连接器，其特征在于，

所述光学单元和所述光电转换单元以在内侧形成空间的方式对接而一体化，所述光电转换元件位于所述空间内。

7.根据权利要求6所述的基板安装型的光电转换连接器，其特征在于，

所述光学单元具有供从所述配对方光学部件射出的光或者从所述光电转换元件射出的光通过的透镜部，所述透镜部位于所述空间内。