CN110023806A - 光插座、光模块及光模块的制造方法 - Google Patents

光插座、光模块及光模块的制造方法 Download PDF

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Abstract

光插座具有光插座主体和支撑部件。光插座主体以第一抵接面、第二抵接面和第三抵接面与支撑部件抵接。支撑部件具有嵌合于第一嵌合部的第二嵌合部，该第一嵌合部配置于光插座主体的第一抵接面。光插座主体在与包含支撑部件的设置面的虚拟平面间隔开的状态下，借助配置在光插座主体的粘接用通孔、和支撑部件的粘接用凹部的内部的粘接剂，粘接于支撑部件。粘接用通孔在光插座主体的第三抵接面和位于第三抵接面的相反侧的面上开口。

Description

光插座、光模块及光模块的制造方法
技术领域
本发明涉及光插座、具有该光插座的光模块、以及该光模块的制造方法。
背景技术
以往，在使用了光纤或光波导等光传输体的光通信中，使用具备面发射激光器(例如，VCSEL：Vertical Cavity Surface Emitting Laser，垂直腔面发射激光器)等发光元件(以下，也称作“光元件”)的光模块。光模块具有使从发光元件射出的包含通信信息的光入射至光传输体的光插座(以下，也称为“光学插座(light socket)”)(例如，参照专利文献1)。
专利文献1所述的光模块具有：透明基板；光学插座，配置于透明基板的一侧的面，用于将光元件与光传输体的端面光学耦合；以及光元件，配置于透明基板的另一侧的面的与光学插座对应的位置。光学插座和光元件直接粘接于透明基板。在光学插座上安装有设置于光传输体的一端部的光插头。在专利文献1所述的光模块中，光元件的发光面与透明基板对置，因此能够抑制该发光面的破损、或异物相对于该发光面的附着等不良情况。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004-246279号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，在专利文献1所述的光模块中，光学插座直接粘接于基板，因此存在以下问题：在该基板上，用于引线接合的区域和用于配置其他光学部件或电子部件等的区域受到限制。在光传输体的一端部设置的光插头直接安装于光学插座，因此在光传输体的装卸时和使用光模块时产生的应力会通过光插头传递至光学插座。其结果，还存在光学插座位置错开或光插座脱落的问题。
本发明的目的在于，通过在基板上确保用于引线接合的区域以及用于配置其他光学部件或电子部件等的区域，来进一步提高设计的自由度，且不易由于光传输体的装卸时和使用光模块时产生的应力而发生光插座主体的位置错开或光插座主体脱落。
解决问题的方案
本发明的光插座配置于在基板上配置有光电转换元件的光电转换装置与光传输体之间，用于将所述光电转换元件与所述光传输体的端面光学耦合，该光插座具有：光插座主体，包括从与所述光传输体的端面对置的面的一侧起依次配置的、第一抵接面、第二抵接面和第三抵接面；以及支撑部件，在抵接于所述第一抵接面、所述第二抵接面和所述第三抵接面的状态下，支撑所述光插座主体，所述光插座主体包括：第一光学面，使从所述光电转换元件射出的发送光入射，或者使从所述光传输体的端面射出并通过了所述光插座主体的内部的接收光向所述光电转换元件射出；第二光学面，使从所述光电转换元件射出并通过了所述光插座主体的内部的所述发送光向所述光传输体射出，或者使从所述光传输体射出的所述接收光入射；反射面，使由所述第一光学面入射的所述发送光向所述第二光学面反射，或者使由所述第二光学面入射的所述接收光向所述第一光学面反射；第一嵌合部，配置于所述第一抵接面；以及粘接用通孔，在所述第三抵接面、和位于所述第三抵接面的相反侧的面上开口，所述第一抵接面和所述第三抵接面配置于配置有所述第一光学面的面的相反侧，所述第二抵接面配置于配置有所述第二光学面的面的相反侧，所述支撑部件具有：设置面，用于设置于所述基板；第二嵌合部，配置于与所述第一抵接面对置的面，嵌合于所述第一嵌合部；以及粘接用凹部，在与所述第三抵接面对置的面上开口，且与所述粘接用通孔连通，所述光插座主体在与包含所述设置面的虚拟平面间隔开的状态下，借助配置在所述粘接用通孔和所述粘接用凹部的内部的粘接剂，粘接于所述支撑部件。
本发明的光模块具有：光电转换装置，包括基板和在所述基板上配置的光电转换元件；以及本发明的光插座，所述基板与所述光插座主体彼此间隔开。
本发明的光模块的制造方法包括：在使所述光插座主体以所述第一抵接面、所述第二抵接面和所述第三抵接面抵接于所述支撑部件的状态下，向所述粘接用通孔和所述粘接用凹部的内部注入粘接剂并使其固化，从而将所述光插座主体与所述支撑部件彼此粘接的工序；以及在所述基板与所述光插座主体彼此间隔开的状态下，将所述光插座与所述基板彼此固定的工序。
发明效果
根据本发明，通过在基板上确保用于引线接合的区域以及用于配置其他光学部件或电子部件等的区域，能够进一步提高设计的自由度，且能够不易由于光传输体的装卸时和使用光模块时产生的应力而发生光插座主体的位置错开或光插座主体脱落。
附图说明
图1是示意性地表示实施方式1的光模块的结构的侧视图。
图2A～图2D是表示实施方式1的光插座主体的结构的图。
图3A～图3D是表示实施方式1的支撑部件的结构的图。
图4A～图4C是表示变形例1～3的光插座的结构的局部放大剖面图。
图5A～图5D是表示实施方式2的光插座主体的结构的图。
图6A～图6D是表示实施方式2的支撑部件的结构的图。
图7是示意性地表示实施方式3的光模块的结构的侧视图。
图8A～图8D是表示实施方式3的光插座主体的结构的图。
图9A～图9D是表示实施方式3的支撑部件的结构的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式的光模块进行详细说明。
[实施方式1]
(光模块的结构)
图1是示意性地表示实施方式1的光模块100的结构的侧视图。更具体地，图1是从支撑部件140的内侧观察到的光模块100的右视图。如图1所示，光模块100具有光电转换装置110和光插座120。光插座120具有光插座主体130和支撑部件140。
在连接了光传输体150的状态下使用光模块100。对于光传输体150的种类，不特别地进行限定，可根据需要适当选择。光传输体150的种类的例子包括光纤和光波导。在本实施方式中，光传输体150是光纤。光纤既可以是单模态方式，也可以是多模态方式。对于光传输体150的数量，不特别地进行限定，可根据需要适当选择。在本实施方式中，12根光纤以一定间隔沿着图1中的纸面的进深方向排列。此外，也可以将光传输体150排列成两列以上。
光电转换装置110将光模块100中的光信号与电信号彼此转换。光电转换装置110具有基板111和光电转换元件112。
基板111支撑光电转换元件112和支撑部件140。基板111的例子包括：玻璃复合基板、环氧玻璃基板和柔性基板。
光电转换元件112配置于基板111上。光电转换元件112是发光元件或受光元件。在发送用的光模块100中，使用发光元件作为光电转换元件112。在接收用的光模块100中，使用受光元件作为光电转换元件112。在发送接收用的光模块100中，使用发光元件和受光元件作为光电转换元件112。本实施方式的光模块100是用于进行向光传输体150的端面的光的发送和来自光传输体150的端面的光的接收这两者的发送接收用光模块。即，光电转换装置110具有发光元件和受光元件作为光电转换元件112。
发光元件向相对于配置有发光元件的基板111的表面的垂直方向(法线方向)射出光。对于发光元件的数量，不特别地进行限定，可根据需要来适当设定。例如，发光元件的数量是两个、4个、6个、8个或12个。在本实施方式中，发光元件的数量是6个。发光元件配置于基板111上的、与光插座主体130的第一光学面131(后述)对置的位置。6个发光元件以一定间隔沿着第一光学面131的排列方向和光传输体150的排列方向(图1的纸面的进深方向)排列。更具体地，6个发光元件以位于同一直线上的方式排列。此外，在光传输体150排列成两列以上的情况下，发光元件也可以以相同列数排列。发光元件的例子包括垂直腔面发射激光器(VCSEL)。
受光元件接收从光传输体150的端面射出的接收光。对于受光元件的数量，也不特别地进行限定，可根据需要来适当设定。例如，受光元件的数量是两个、4个、6个、8个或12个。在本实施方式中，受光元件的数量是6个。受光元件也配置于与光插座主体130的第一光学面131对置的位置。在本实施方式中，6个受光元件以一定间隔沿着第一光学面131的排列方向和光传输体150的排列方向(图1的纸面的进深方向)排列。更具体地，6个受光元件以位于同一直线上的方式排列。此外，在光传输体150排列成两列以上的情况下，受光元件也能以相同列数排列。受光元件例如是光电二极管。
图2A～图2D是表示光插座主体130的结构的图。图2A是光插座主体130的俯视图，图2B是仰视图，图2C是主视图，图2D是右视图。此外，在以下的说明中，将与光传输体150的端面对置的面作为光插座主体130的正面来说明(参照图1)。
光插座主体130在配置于光电转换装置110与光传输体150之间的状态下，将光电转换元件112与光传输体150的端面光学耦合。在本实施方式中，光插座主体130将6个发光元件与6根光传输体150的端面分别光学耦合，并且将6个受光元件与6根光传输体150的端面分别光学耦合。
如图2A～图2D所示，光插座主体130是大致长方体形状的部件。在本实施方式中，在光插座主体130的顶面上，从光插座主体130的正面侧依次形成有第一凹部1301和第二凹部1302。第一凹部1301的形状是大致五棱柱形状，第二凹部1302的形状是四棱柱形状。第一凹部1301与第二凹部1302在光插座主体130的顶面形成为彼此间隔开。即，在第一凹部1301与第二凹部1302之间形成有壁部。
光插座主体130具有透光性。光插座主体130使从发光元件射出的发送光向光传输体150的端面射出，并且使从光传输体150的端面射出的接收光向受光元件射出。使用对于在光通信中使用的波长的光(发送光和接收光)具有透光性的材料，来形成光插座主体130。光插座主体130的材料的例子包括：聚醚酰亚胺(PEI)和环状烯烃树脂。
光插座主体130具有：12个第一光学面131、12个第二光学面132、反射面133、第一抵接面134、第二抵接面135、第三抵接面136、两个第一嵌合部137、两个粘接用通孔138、两个套管用凸部139。从与光传输体150的端面对置的、光插座主体130的正面侧起依次配置有第一抵接面134、第二抵接面135和第三抵接面136。光插座主体130的图2A～图2C的右侧一半作为发送用的光插座主体130而发挥功能，光插座主体130的图2A～图2C的左侧一半作为接收用的光插座主体130而发挥功能。
如图1所示，光插座主体130在以第一抵接面134、第二抵接面135和第三抵接面136与支撑部件140抵接，且与包含支撑部件140的设置面146的虚拟平面(基板111的表面)间隔开的状态下，借助配置于粘接用通孔138和粘接用凹部148的内部的粘接剂10，粘接于支撑部件140。此外，在本说明书中，在“粘接剂”中包括固化前的状态的粘接剂、固化后的状态的粘接剂(固化物)这两者。
第一光学面131是使从发光元件射出的发送光向光插座主体130的内部入射的光学面。另外，第一光学面131也是使从光传输体150的端面射出并通过了光插座主体130的内部的接收光向受光元件射出的光学面。
在本实施方式中，第一光学面131的形状是向光电转换元件112呈凸状的凸透镜面。第一光学面131使从发光元件射出的发送光转换为准直光。另外，第一光学面131使通过了光插座主体130的内部的、来自光传输体150的接收光会聚。另外，第一光学面131的俯视形状为圆形。
在本实施方式中，第一光学面131的数量是12个。第一光学面131配置于在光插座主体130的底面形成的凹部的底面。12个第一光学面131以与12个光电转换元件112(6个发光元件和6个受光元件)分别对置的方式，沿着光电转换元件112的排列方向排列。优选第一光学面131的中心轴(光轴)与光电转换元件112的光电转换面垂直。另外，优选第一光学面131的中心轴(光轴)与从发光元件射出的发送光的光轴以及向受光元件入射的接收光的光轴一致。此外，在光电转换元件112和光传输体150排列成两列以上的情况下，第一光学面131也以相同列数排列。
在本实施方式中，12个第一光学面131中的、图2B的右侧的6个第一光学面131作为发送用的第一光学面131来使用，左侧的6个第一光学面131作为接收用的第一光学面131来使用。来自发光元件的发送光由发送用的第一光学面131入射至光插座主体130的内部，通过了光插座主体130的内部的接收光从接收用的第一光学面131射出。
第二光学面132是使从发光元件射出并通过了光插座主体130的内部的发送光向光传输体150的端面射出的光学面。另外，第二光学面132也是使从光传输体150的端面射出的接收光向光插座主体130的内部入射的光学面。
在本实施方式中，第二光学面132的形状是向光传输体150的端面呈凸状的凸透镜面。第二光学面132使通过了光插座主体130的内部的发送光向光传输体150的端面会聚。另外，使从光传输体150的端面射出的接收光转换为准直光。另外，第二光学面132的俯视形状为圆形。
在本实施方式中，第二光学面132的数量是12个。第二光学面132配置于在光插座主体130的正面形成的凹部的底面。12个第二光学面132以与12根光传输体150的端面分别对置的方式，沿着光传输体150的排列方向排列。优选第二光学面132的中心轴(光轴)与光传输体150的端面垂直。另外，优选第二光学面132的中心轴(光轴)与从光传输体150射出的接收光的光轴以及向光传输体150入射的发送光的光轴一致。此外，在光电转换元件112和光传输体150排列成两列以上的情况下，第二光学面132也以相同列数排列。
在本实施方式中，12个第二光学面132中的、图2C的右侧的6个第二光学面132作为发送用的第二光学面132来使用，左侧的6个第二光学面132作为接收用的第二光学面132来使用。通过了光插座主体130的内部的发送光从发送用的第二光学面132射出，来自光传输体150的接收光由接收用的第二光学面132入射至光插座主体130的内部。
反射面133使由第一光学面131入射至光插座主体130的内部的发送光向第二光学面132反射。另外，反射面133使由第二光学面132入射至光插座主体130的内部的接收光向第一光学面131反射。反射面133是在光插座主体130的顶面形成的第一凹部1301的内表面的一部分。反射面133配置于配置有第二光学面132的面(光插座主体130的正面)、与第二抵接面135之间。
在本实施方式中，反射面133以随着从光插座主体130的顶面接近底面逐渐远离第二光学面132(光传输体150)的方式倾斜。反射面133相对于第一光学面131的光轴和第二光学面132的光轴的倾斜角度为45°。
第一抵接面134是光插座主体130的顶面的一部分。第一抵接面134与支撑部件140的内表面抵接。第一抵接面134配置于配置有第一光学面131的面(光插座主体130的底面)的相反侧。
第二抵接面135是第二凹部1302的侧面。第二抵接面135也与支撑部件140的内表面抵接。在本实施方式中，第二抵接面135与在支撑部件140的内表面形成的凸部1411(参照图3A)的侧面抵接。第二抵接面135配置于配置有第二光学面132的面(光插座主体130的正面)的相反侧。第二抵接面135沿着相对于光传输体150的端面与第二光学面132的对置方向正交的方向配置。在本实施方式中，第二抵接面135与配置有第二光学面132的面平行，与第二光学面132的光轴(中心轴)垂直。
第三抵接面136是第二凹部1302的底面。第三抵接面136配置于配置有第一光学面131的面(光插座主体130的底面)的相反侧。第三抵接面136与光插座主体130的底面的间隔比第一抵接面134与光插座主体130的底面的间隔小。第三抵接面136也与支撑部件140的内表面抵接。第三抵接面136与在支撑部件140的内表面形成的凸部1411的顶面抵接。第三抵接面136与第一抵接面134可以平行，也可以不平行。在本实施方式中，第三抵接面136与第一抵接面134平行。
第一嵌合部137配置于光插座主体130的第一抵接面134，嵌合于支撑部件140的第二嵌合部147(参照图3A)。通过将第一嵌合部137与第二嵌合部147彼此嵌合，能决定被支撑部件140支撑的光插座主体130的位置。
对于第一嵌合部137的位置、形状、大小和数量，只要能够发挥上述功能则不特别地进行限定，且与支撑部件140的第二嵌合部147的位置、形状、大小和数量分别对应。在本实施方式中，第一嵌合部137的数量是两个。两个第一嵌合部137沿着光插座主体130的右侧面和左侧面的对置方向，配置于第一凹部1301的两侧。第一嵌合部137的形状的例子包括：圆柱形状、多棱柱形状和通孔形状。在本实施方式中，第一嵌合部137是圆柱形状的凹部。
粘接用通孔138在第三抵接面136和位于第三抵接面136的相反侧的面(光插座主体130的底面)上开口。在粘接用通孔138的内部配置有粘接剂10。光插座主体130与支撑部件140借助粘接剂10彼此粘接。
对于粘接用通孔138的位置、形状、大小和数量，只要能够将粘接剂10配置于粘接用通孔138的内部，则不特别地进行限定。粘接用通孔138的位置和数量与后述的粘接用凹部148的位置和数量分别对应。在本实施方式中，粘接用通孔138的数量是两个。两个粘接用通孔138沿着光插座主体130的右侧面和左侧面的对置方向，配置于第三抵接面136的两端部。粘接用通孔138的形状的例子包括：圆柱形状和多棱柱形状。在本实施方式中，粘接用通孔138的形状是圆柱形状。对于粘接用通孔138的大小，从位于第三抵接面136的相反侧的面到第三抵接面136，既可以相同，也可以不相同(参照后述的变形例3)。在本实施方式中，粘接用通孔138的大小从位于第三抵接面136的相反侧的面到第三抵接面136相同。
套管用凸部139例如嵌合于嵌合部，该嵌合部形成于用于保持光传输体150的套管。由此，能决定光插座主体130的正面的面内方向上的、光传输体150相对于光插座主体130的相对位置。对于套管用凸部139的位置、形状、大小和数量，只要能够发挥上述功能则不特别地进行限定，且套管用凸部139的位置、形状、大小和数量与套管的嵌合部的位置、形状、大小和数量分别对应。在本实施方式中，套管用凸部139的数量是两个。两个套管用凸部139配置于光插座主体130的正面。在本实施方式中，套管用凸部139沿着第二光学面132的排列方向配置于第二光学面132的两侧。套管用凸部139的形状是顶端部为半球形状的圆柱形状。
图3A～图3D是表示支撑部件140的结构的图。图3A是支撑部件140的仰视图，图3B是主视图，图3C是右视图，图3D是图3A的D-D线的剖面图。此外，在以下的说明中，将向与光插座主体130的正面相同的方向配置的面作为支撑部件140的正面来说明。
如图1所示，支撑部件140在基板111与光插座主体130彼此间隔开的状态下，支撑光插座主体130。支撑部件140与光插座主体130的第一抵接面134、第二抵接面135和第三抵接面136抵接。对于支撑部件140的形状和大小，只要不阻碍在光电转换元件112与光传输体150之间的光路内通过的光的行进，且能够在与光插座主体130的第一抵接面134、第二抵接面135和第三抵接面136抵接的状态下支撑光插座主体130，则不特别地进行限定。在本实施方式中，支撑部件140在形成于底面(与基板111对置的面)的凹部内支撑光插座主体130。形成于支撑部件140的凹部的底面(内部空间的顶面)的形状与光插座主体130的顶面的形状对应。
在本实施方式中，支撑部件140由顶板141、右侧板142、左侧板143、前板144和背板145构成。构成支撑部件140的各部件可以形成为一体，也可以形成为不同个体。在本实施方式中，构成支撑部件140的各部件形成为一体。
顶板141配置于将由右侧板142、左侧板143、前板144和背板145形成的两个开口中的一个开口覆盖的区域。顶板141的一侧的面(支撑部件140的内表面)与光插座主体130的顶面的一部分抵接。对于顶板141的一侧的面的形状，只要能够与光插座主体130的顶面抵接，不特别地进行限定，且与光插座主体130的顶面的形状对应。在本实施方式中，在顶板141的该一侧的面上形成有凸部1411。凸部1411中的、配置于光插座主体130的正面侧的面与光插座主体130的第二凹部1302的侧面(第二抵接面135)抵接。凸部1411中的、光插座主体130的底面侧的面与光插座主体130的第二凹部1302的底面(第三抵接面136)抵接。由此，支撑部件140能够在光插座主体130的顶面与支撑部件140的内表面彼此抵接的状态下支撑光插座主体130。
右侧板142的一侧的面(支撑部件140的内表面)与光插座主体130的右侧面对置。右侧板142的该一侧的面与光插座主体130的右侧面可以彼此接触，也可以彼此间隔开。在本实施方式中，一对的右侧板142的该一侧的面与光插座主体130的右侧面彼此间隔开。
左侧板143的一侧的面(支撑部件140的内表面)与光插座主体130的左侧面对置。左侧板143的该一方的面、与光插座主体130的左侧面可以彼此接触，也可以彼此间隔开。在本实施方式中，一对的左侧板143的该一方的面与光插座主体130的左侧面彼此间隔开。
在前板144形成有开口部1441。由此，光传输体150能从前板144侧与光插座主体130连接。
背板145的一侧的面(支撑部件140的内表面)与光插座主体130的背面的一部分对置。背板145的该一侧的面、与光插座主体130的背面可以彼此接触，也可以彼此间隔开。在本实施方式中，背板145的该一侧的面、与光插座主体130的背面彼此间隔开。
支撑部件140具有设置面146、第二嵌合部147和粘接用凹部148。
设置面146是支撑部件140中的用于设置于基板111的面。在本实施方式中，设置面146是右侧板142、左侧板143、前板144和背板145的下表面(底面)。右侧板142、左侧板143、前板144和背板145的高度方向的长度彼此相同。右侧板142、左侧板143、前板144和背板145的高度方向的长度比光插座主体130的高度长。由此，在将支撑部件140配置于基板111上时，光插座主体130能在从基板111的表面(包含设置面146的虚拟平面)间隔开的状态下被支撑部件140支撑。另外，换言之，在光模块100中，在光插座主体130与基板111之间形成有空间。
第二嵌合部147配置于与第一抵接面134对置的面。第二嵌合部147嵌合于光插座主体130的第一嵌合部137。通过将第一嵌合部137和第二嵌合部147彼此嵌合，能决定被支撑部件140支撑的光插座主体130的位置。
对于第二嵌合部147的位置、形状、大小和数量，只要能够发挥上述功能则不特别地进行限定，且与光插座主体130的第一嵌合部137的位置、形状、大小和数量分别对应。在本实施方式中，第二嵌合部147的数量是两个。两个第二嵌合部147沿着右侧板142和左侧板143的对置方向配置。第二嵌合部147的形状的例子包括：圆柱形状、多棱柱形状和通孔形状。在本实施方式中，第二嵌合部147是圆柱形状的凸部。
粘接用凹部148在与第三抵接面136对置的面上开口，且与粘接用通孔138连通。在本实施方式中，粘接用凹部148在形成于顶板141的凸部1411的顶面上开口。在粘接用凹部148的内部配置有粘接剂10。如上所述，光插座主体130与支撑部件140借助粘接剂10彼此粘接。
对于粘接用凹部148的位置、形状、大小和数量，只要能够通过粘接用通孔138向粘接用凹部148的内部充填粘接剂并使其固化，则不特别地进行限定。粘接用凹部148的位置和数量与粘接用通孔138的位置和数量分别对应。在本实施方式中，粘接用通孔138的数量是两个，且沿着两个右侧板142和左侧板143的对置方向配置。粘接用凹部148的形状的例子包括：圆柱形状和多棱柱形状。在本实施方式中，粘接用凹部148的形状是圆柱形状。对于粘接用凹部148的大小，从粘接用凹部148的底面到粘接用凹部148的开口部既可以相同，也可以不相同。在本实施方式中，粘接用凹部148的大小从粘接用凹部148的底面到粘接用凹部148的开口部相同。
另外，粘接用通孔138的第三抵接面136侧的开口部的大小与粘接用凹部148的开口部的大小既可以彼此相同，也可以彼此不同(参照后述的变形例1、2)。在本实施方式中，粘接用通孔138的第三抵接面136侧的开口部的大小与粘接用凹部148的开口部的大小彼此相同。在本说明书中，“开口部的大小”是指通孔或凹部的开口面内的通过开口面的中心(重心)的任意方向上的、通孔或凹部的开口长度。例如，在通孔或凹部的开口端面的形状为圆形的情况下，通孔或凹部的开口部的大小为该开口端面的直径。
支撑部件140既可以由具有透光性的材料形成，也可以由不具有透光性的材料形成。支撑部件140的材料的例子包括：聚碳酸酯(PC)、聚醚酰亚胺(PEI)和聚醚砜(PES)。
(光模块的制造方法)
不特别地限定光模块100的制造方法。例如，能通过以下说明的制造方法来制造光模块100。
光模块100的制造方法包括：将光插座主体130与支撑部件140彼此固定的第一工序；以及将固定有光插座主体130的支撑部件140与基板111彼此固定的第二工序。
1)第一工序
在第一工序中，将光插座主体130与支撑部件140彼此固定。首先，准备光插座主体130和支撑部件140。例如，能通过射出成型来制造光插座主体130和支撑部件140。
接下来，将准备好的光插座主体130配置于准备好的支撑部件140的规定的位置，并进行固定。更具体地，使光插座主体130以第一抵接面134、第二抵接面135和第三抵接面136与支撑部件140抵接，并且使光插座主体130的第一嵌合部137嵌合于支撑部件140的第二嵌合部147。由此，在将光插座主体130定位，且将光插座主体130的粘接用通孔138与支撑部件140的粘接用凹部148彼此连通的状态下，将光插座主体130与支撑部件140彼此连结。在本实施方式中，在使光插座主体130的顶面和支撑部件140的顶面朝下的状态下，从支撑部件140的底面侧将光插座主体130配置于规定的位置。
在使光插座主体130以第一抵接面134、第二抵接面135和第三抵接面136与支撑部件140抵接的状态下，向粘接用通孔138和粘接用凹部148的内部注入粘接剂并使其固化。由此，光插座主体130和支撑部件140能借助配置于粘接用通孔138和粘接用凹部148的内部的粘接剂10彼此粘接。在本实施方式中，在使光插座主体130的顶面和支撑部件140的顶面朝下的状态下，从光插座主体130的底面侧向粘接用通孔138和粘接用凹部148的内部注入粘接剂。
如上所述，反射面133配置于配置有第二光学面132的面(光插座主体130的正面)与第二抵接面135之间，在第一凹部1301与第二凹部1302之间配置有壁部。因此，在从粘接用通孔138侧注入粘接剂时，粘接剂即使流入到光插座主体130的第三抵接面136、和支撑部件140的与第三抵接面136对置的面之间，也不会到达反射面133。这样，在本实施方式中，能够抑制粘接剂附着于光学面(反射面133)所导致的、光插座120的光学特性的降低。
2)第二工序
在第二工序中，在基板111与光插座主体130彼此间隔开的状态下，将固定有光插座主体130的支撑部件140(光插座120)、与基板111彼此固定。首先，准备在基板111上安装有光电转换元件112(发光元件和受光元件)的光电转换装置110。例如，能购买作为市场销售品的光电转换装置110。接下来，将光插座120配置于光电转换装置110上，并进行固定。更具体地，以光插座主体130的第一光学面131与光电转换元件112的光电转换面彼此对置的方式进行位置对准，并将光插座120的支撑部件140与光电转换装置110的基板111彼此固定。由此，在光插座主体130相对于基板111间隔开的状态，将光插座120固定于基板111上。
不特别地限定将基板111与支撑部件140彼此固定的方法。例如，基板111与支撑部件140能利用粘接剂粘接来彼此固定。对于基板111与支撑部件140的粘接位置，只要不阻碍在光电转换元件112与光传输体150之间的光路内通过的光的行进，则不特别地进行限定。例如，将基板111的表面与支撑部件140的右侧板142和左侧板143的外表面彼此粘接。
通过以上的方法，能够制造本实施方式的光模块100。
(效果)
如上所述，在本实施方式的光插座120中，光插座主体130在与包含设置面146的虚拟平面间隔开的状态下，借助配置于粘接用通孔138和粘接用凹部148的内部的粘接剂10，粘接于支撑部件140。由此，在本实施方式的光模块100中，光插座主体130不与基板111接触，因此能在基板111与光插座主体130之间形成空间。其结果，能够确保用于引线接合的区域和用于配置其他光学部件或电子部件等的区域，来提高光模块的设计的自由度。例如，能够将较大的IC配置于基板111上。另外，通过将IC设置于光电转换元件112的附近，还能够抑制电磁干扰的产生。
另外，在本实施方式的光插座120中，第二抵接面135配置于配置有第二光学面132的面(光插座120的正面)的相反侧，且与支撑部件140抵接。另外，第二抵接面135沿着与配置有第二光学面132的面与光传输体150的端面的对置方向(套管的装卸方向)正交的方向配置。因此，在将光传输体150插入套管，或将光传输体150从套管取下时，光传输体150的装卸时产生的应力会施加到由光插座主体130的第二抵接面135所抵接的支撑部件140，不会直接施加到光插座主体130。并且，不只是光传输体150的装卸时，在使用光模块100时，光传输体150的拉拽方向和光传输体150的相对于套管进行按压的方向的应力也不会直接施加到光插座主体130。其结果，上述应力不会施加到光插座主体130与支撑部件140的粘接部分，因此在光传输体150的装卸时以及使用光模块100时，能够抑制光插座主体130的位置错开，或光插座主体130从支撑部件140脱落。
另外，在本实施方式的光插座120中，光插座主体130借助配置在粘接用通孔138和粘接用凹部148的内部的粘接剂10，粘接于支撑部件140。另一方面，当在嵌合部分配置有粘接剂10的情况下，即，在第一嵌合部137和第二嵌合部147的一者或两者上涂覆粘接剂并使其固化，来使光插座主体130与支撑部件140彼此粘接的情况下，光插座主体130的位置有时由于粘接剂的收缩而从设计位置错开。但是，在本实施方式中，光插座主体130在与光插座主体130的第一嵌合部137和支撑部件140的第二嵌合部147之间的嵌合部分不同的位置，粘接于支撑部件140。由此，能够以高精度将光插座主体130与支撑部件140彼此粘接，从而能够抑制由粘接剂引起的、光插座主体130的错位。
另外，当光插座主体130在嵌合部分(第一嵌合部137和第二嵌合部147)粘接于支撑部件140的情况下，粘接剂有可能流入到光插座主体130的光学面(例如，反射面133)上，从而光插座主体130的光学特性降低。但是，在本实施方式中，光插座主体130以第二抵接面135与支撑部件140抵接，该第二抵接面135配置于光插座主体130和支撑部件140的嵌合部分、与光插座主体130和支撑部件140的粘接部分之间。由此，在光插座主体130与支撑部件140的粘接时，粘接剂不会通过光插座主体130与支撑部件140的间隙到达光学面上。由此，能够抑制由于粘接剂附着于光学面所引起的、光插座主体130的光学特性的降低。
并且，在本实施方式中，能够通过向粘接用通孔138和粘接用凹部148的内部注入粘接剂并使其固化，来将光插座主体130与支撑部件140简单地粘接。其结果，能简单地制造本实施方式的光插座120和光模块100。
[变形例]
在上述实施方式中，对以下情况进行了说明：粘接用通孔138的形状和粘接用凹部148的形状都是圆柱形状，粘接用通孔138的第三抵接面136侧的开口部的大小与粘接用凹部148的开口部的大小彼此相同。但是，对于粘接用通孔138的形状和大小、以及粘接用凹部148的形状和大小，只要能够将粘接剂10配置于粘接用通孔138和粘接用凹部148的内部即可，不限于该形态。
图4A～图4C是表示变形例1～变形例3的光插座120a～120c的结构的局部放大剖面图。图4A～图4C是图1中由单点划线包围的区域的局部放大剖面图。图4A是表示变形例1的光插座120a的结构的局部放大剖面图，图4B是表示变形例2的光插座120b的结构的局部放大剖面图，图4C是表示变形例3的光插座120c的结构的局部放大剖面图。
如图4A所示，粘接用通孔138a的第三抵接面136侧的开口部的大小也可以小于粘接用凹部148a的开口部的大小。由此，与粘接用通孔138的上述开口部的大小和粘接用凹部148的开口部的大小彼此相同的情况相比，光插座主体130与粘接剂10的接触面积更大。其结果，能更牢固地粘接光插座主体130与支撑部件140。
另一方面，如图4B所示，粘接用通孔138b的第三抵接面136侧的开口部的大小也可以大于粘接用凹部148b的开口部的大小。由此，同样地，与粘接用通孔138的上述开口部的大小和粘接用凹部148的开口部的大小彼此相同的情况相比，支撑部件140与粘接剂10的接触面积更大。其结果，能更牢固地粘接光插座主体130与支撑部件140。
另外，如图4C所示，粘接用通孔138c的、包含第三抵接面136侧的开口部的部分的形状也可以是随着从位于第三抵接面136的相反侧的面接近第三抵接面136，粘接用通孔138c的大小逐渐变小的锥形。该锥形可以形成为遍及从位于第三抵接面136的相反侧的面到第三抵接面136之间的全部，也可以形成为遍及一部分。在变形例3中，该锥形形成为遍及从位于第三抵接面136的相反侧的面到第三抵接面136之间的一部分。另外，在变形例3的光插座120c中，对于粘接用凹部148c的开口部的大小，既可以与粘接用通孔138c的、第三抵接面136侧的开口部的大小相同，也可以比粘接用通孔138c的、第三抵接面136侧的开口部的大小更小。在变形例3中，粘接用凹部148c的开口部的大小与粘接用通孔138c的上述开口部的大小相同。由此，在将光插座主体130与支撑部件140粘接的工序中，在向粘接用通孔138c和粘接用凹部148c的内部注入粘接剂时，粘接剂难以流入到光插座主体130与支撑部件140之间。其结果，能够高精度地组装光插座主体130和支撑部件140。
[实施方式2]
实施方式2的光插座和光模块中，只有光插座主体230和支撑部件240的形状与实施方式1的光插座120和光模块100分别不同。因此，对于与实施方式1的光插座120和光模块100相同的构成要素，标以相同附图标记并省略其说明。
实施方式2的光模块具有光电转换装置110和实施方式2的光插座。实施方式2的光插座具有光插座主体230和支撑部件240。
图5A～图5D是表示光插座主体230的结构的图。图5A是光插座主体230的俯视图，图5B是仰视图，图5C是主视图，图5D是右视图。
如图5A～图5D所示，光插座主体230是大致长方体形状的部件。在本实施方式中，在光插座主体230的顶面形成有第一凹部1301、第二凹部1302和缺口部2303。缺口部2303形成于，配置在比第二凹部1302更靠光插座主体230的底面侧的部分的中央部。
光插座主体230具有透光性。光插座主体230使从发光元件射出的发送光向光传输体150的端面射出，并且使从光传输体150的端面射出的接收光向受光元件射出。使用对于在光通信中使用的波长的光(发送光和接收光)具有透光性的材料，来形成光插座主体230。光插座主体230的材料的例子包括聚醚酰亚胺(PEI)和环状烯烃树脂。
光插座主体230具有：12个第一光学面131、12个第二光学面132、反射面133、第一抵接面134、第二抵接面135、两个第三抵接面136、两个第一嵌合部137、两个粘接用通孔138、两个套管用凸部139。
光插座主体230在以第一抵接面134、第二抵接面135和两个第三抵接面136与支撑部件240抵接，且与包含支撑部件240的设置面146的虚拟平面(基板111的表面)间隔开的状态下，借助配置在粘接用通孔138和粘接用凹部148的内部的粘接剂10，粘接于支撑部件240。
图6A～图6D是表示支撑部件240的结构的图。图6A是支撑部件240的仰视图，图6B是主视图，图6C是右视图，图6D是图6A的D-D线的剖面图。
支撑部件240在基板111与光插座主体230彼此间隔开的状态下，支撑光插座主体230。支撑部件240与光插座主体230的第一抵接面134、第二抵接面135和两个第三抵接面136抵接。对于支撑部件240的形状和大小，只要不阻碍在光电转换元件112与光传输体150之间的光路内通过的光的行进，且能够在与光插座主体230的第一抵接面134、第二抵接面135和两个第三抵接面136抵接的状态下支撑光插座主体230，则不特别地进行限定。在本实施方式中，支撑部件240在形成于底面(与基板111对置的面)的凹部内支撑光插座主体230。在支撑部件240形成的凹部的底面的形状与光插座主体230的顶面的形状对应。
在本实施方式中，支撑部件240由顶板241、右侧板142、左侧板143、前板144和背板145构成。构成支撑部件240的各部件可以形成为一体，也可以形成为不同个体。在本实施方式中，构成支撑部件240的各部件形成为一体。
顶板241配置于将由右侧板142、左侧板143、前板144和背板145形成的两个开口中的一个开口覆盖的区域。顶板241的一侧的面(支撑部件240的内表面)与光插座主体230的顶面的一部分抵接。对于顶板241的一侧的面的形状，只要能够与光插座主体230的顶面抵接则不特别地进行限定，且与光插座主体230的顶面的形状对应。在本实施方式中，在顶板241的该一侧的面上形成有第一凸部1411和第二凸部2412。第二凸部2412形成于第一凸部1411的中央部的、光插座主体230的底面侧。在本实施方式中，第一凸部1411和第二凸部2412中的、光插座主体230的正面侧的面与光插座主体230的第二凹部1302的内表面(第二抵接面135)抵接。
(效果)
如上所述，实施方式2的光插座和光模块也具有与实施方式1相同的效果。在实施方式2的光插座的光插座主体230中形成有缺口部2303。由此，与实施方式1的光插座120相比，能够进一步确保用于引线接合的区域和用于配置其他光学部件或电子部件等的区域，因此能够进一步提高光模块的设计的自由度。另外，光插座主体230的第二抵接面135与第一凸部1411和第二凸部2412的表面抵接。由此，与实施方式1的光插座120相比，支撑部件240能够更可靠地承受装卸光传输体150时和使用光模块时产生的应力。其结果，在装卸光传输体150的时，能够进一步抑制光插座主体230的位置错开，或光插座主体230从支撑部件240脱落。
[实施方式3]
实施方式3的光插座320和光模块300，仅在光插座主体330的第三抵接面336和支撑部件340的与第三抵接面336抵接的面倾斜的这点上与实施方式1的光插座120和光模块100分别不同。因此，对于与实施方式1的光插座120和光模块100相同的构成要素，标以相同附图标记并省略其说明。
图7是示意性地表示实施方式3的光模块300的结构的侧视图。更具体地，图7是从支撑部件340的内侧观察到的光模块300的右视图。如图7所示，实施方式3的光模块300具有光电转换装置110和光插座320。光插座320具有光插座主体330和支撑部件340。
图8A～图8D是表示光插座主体330的结构的图。图8A是光插座主体330的俯视图，图8B是仰视图，图8C是主视图，图8D是右视图。
在光插座主体330的顶面上，从光插座主体330的正面侧依次形成有第一凹部1301和第二凹部3302。第二凹部3302的形状是大致四棱柱形状。
光插座主体330具有：12个第一光学面131、12个第二光学面132、反射面133、第一抵接面134、第二抵接面135、第三抵接面336、两个第一嵌合部137、两个粘接用通孔138、两个套管用凸部139。
光插座主体330在以第一抵接面134、第二抵接面135和第三抵接面336与支撑部件340抵接，且与包含支撑部件340的设置面146的虚拟平面(基板111的表面)间隔开的状态下，借助配置在粘接用通孔138和粘接用凹部148的内部的粘接剂10，粘接于支撑部件340。
第三抵接面336是在光插座主体330的顶面上形成的第二凹部3302的底面。第三抵接面336配置于配置有第一光学面131的面(光插座主体330的底面)的相反侧。第三抵接面336与支撑部件340的内表面抵接。在本实施方式中，第三抵接面336与在支撑部件340的内表面形成的凸部3411(参照图9A)的顶面抵接。在本实施方式中，第三抵接面336不与第一抵接面134平行。更具体地，第三抵接面336以随着远离配置有第二光学面132的面逐渐远离配置有第一光学面131的面的方式倾斜。
图9A～图9C是表示支撑部件340的结构的图。图9A是支撑部件340的仰视图，图9B是主视图，图9C是右视图，图9D是图9A的D-D线的剖面图。
支撑部件340在基板111与光插座主体330彼此间隔开的状态下，支撑光插座主体330。在本实施方式中，支撑部件340与光插座主体330的第一抵接面134、第二抵接面135和第三抵接面336抵接。
在本实施方式中，支撑部件340由顶板341、右侧板142、左侧板143、前板144和背板145构成。
顶板341配置于将由右侧板142、左侧板143、前板144和背板145形成的两个开口中的一个开口覆盖的区域。顶板341的一侧的面(支撑部件340的内表面)与光插座主体330的顶面的一部分抵接。对于顶板341的一侧的面的形状，只要能够与光插座主体330的顶面抵接则不特别地进行限定，且与光插座主体330的顶面的形状对应。在本实施方式中，在顶板341的该一侧的面上形成有凸部3411。在本实施方式中，凸部3411中的、光插座主体330的正面侧的面与光插座主体330的第二凹部1302的侧面(第二抵接面135)抵接。凸部3411的顶面的形状与第三抵接面336的形状对应。即，凸部3411的顶面以随着远离配置有第二光学面132的面逐渐远离配置有第一光学面131的面的方式倾斜。由此，支撑部件340能够在光插座主体330的顶面与支撑部件340的内表面彼此抵接的状态下，支撑光插座主体330。
(效果)
如上所述，实施方式3的光插座320和光模块300也具有与实施方式1相同的效果。在实施方式3的光插座320中，第三抵接面336以随着远离配置有第二光学面132的面逐渐远离配置有第一光学面131的面的方式倾斜。由此，在实施方式3中，在将光插座主体330与支撑部件340粘接的工序中，在向粘接用通孔138和粘接用凹部148内注入粘接剂时，即使粘接剂流入到光插座主体330与支撑部件340之间，粘接剂也不会向第二抵接面135侧流入而能够易于向光插座主体330的背面侧流动。其结果，能够高精度地组装光插座主体330和支撑部件340。
本申请主张基于2016年11月30日提出的日本专利申请特愿2016-232527号的优先权。将该申请说明书及附图中记载的内容全部引用于本申请说明书中。
工业实用性
本发明的光插座及光模块例如在使用了光传输体的光通信中是有用的。
附图标记说明
10 粘接剂
100、300 光模块
110 光电转换装置
111 基板
112 光电转换元件
120、120a～120c、320 光插座
130、230、330 光插座主体
1301 第一凹部
1302、3302 第二凹部
2303 缺口部
131 第一光学面
132 第二光学面
133 反射面
134 第一抵接面
135 第二抵接面
136、336 第三抵接面
137 第一嵌合部
138、138a～138c 粘接用通孔
139 套管用凸部
140、240、340 支撑部件
141、241、341 顶板
142 右侧板
143 左侧板
144 前板
145 背板
146 设置面
147 第二嵌合部
148、148a～148c 粘接用凹部
1441 开口部
1411、3411 (第一)凸部
2412 第二凸部
150 光传输体

Claims (7)

1.一种光插座，其配置于在基板上配置有光电转换元件的光电转换装置与光传输体之间，用于将所述光电转换元件与所述光传输体的端面光学耦合，该光插座具有：
光插座主体，包括从与所述光传输体的端面对置的面的一侧起依次配置的、第一抵接面、第二抵接面和第三抵接面；以及
支撑部件，在抵接于所述第一抵接面、所述第二抵接面和所述第三抵接面的状态下，支撑所述光插座主体，
所述光插座主体包括：
第一光学面，使从所述光电转换元件射出的发送光入射，或者使从所述光传输体的端面射出并通过了所述光插座主体的内部的接收光向所述光电转换元件射出；
第二光学面，使从所述光电转换元件射出并通过了所述光插座主体的内部的所述发送光向所述光传输体射出，或者使从所述光传输体射出的所述接收光入射；
反射面，使由所述第一光学面入射的所述发送光向所述第二光学面反射，或者使由所述第二光学面入射的所述接收光向所述第一光学面反射；
第一嵌合部，配置于所述第一抵接面；以及
粘接用通孔，在所述第三抵接面、和位于所述第三抵接面的相反侧的面上开口，
所述第一抵接面和所述第三抵接面配置于配置有所述第一光学面的面的相反侧，
所述第二抵接面配置于配置有所述第二光学面的面的相反侧，
所述支撑部件具有：
设置面，用于设置于所述基板；
第二嵌合部，配置于与所述第一抵接面对置的面，嵌合于所述第一嵌合部；以及
粘接用凹部，在与所述第三抵接面对置的面上开口，且与所述粘接用通孔连通，
所述光插座主体在与包含所述设置面的虚拟平面间隔开的状态下，借助配置在所述粘接用通孔和所述粘接用凹部的内部的粘接剂，粘接于所述支撑部件。
2.如权利要求1所述的光插座，其中
所述反射面配置于配置有所述第二光学面的面与所述第二抵接面之间。
3.如权利要求1或权利要求2所述的光插座，其中，
所述粘接用通孔的所述第三抵接面侧的开口部的大小与所述粘接用凹部的开口部的大小彼此不同。
4.如权利要求1或权利要求2所述的光插座，其中，
所述粘接用通孔的、包含所述第三抵接面侧的开口部的部分的形状是随着从位于所述第三抵接面的相反侧的面接近所述第三抵接面，所述粘接用通孔的大小逐渐变小的锥形，
所述粘接用凹部的开口部的大小与所述粘接用通孔的所述第三抵接面侧的开口部的大小相同，或比所述粘接用通孔的所述第三抵接面侧的开口部的大小更小。
5.如权利要求1～4中任意一项所述的光插座，其中，
所述第三抵接面以随着远离配置有所述第二光学面的面逐渐远离配置有所述第一光学面的面的方式倾斜。
6.一种光模块，其具有：
光电转换装置，包括基板和在所述基板上配置的光电转换元件；以及
权利要求1～5中任意一项所述的光插座，
所述基板与所述光插座主体彼此间隔开。
7.一种光模块的制造方法，是权利要求6所述的光模块的制造方法，其包括：
在使所述光插座主体以所述第一抵接面、所述第二抵接面和所述第三抵接面抵接于所述支撑部件的状态下，向所述粘接用通孔和所述粘接用凹部的内部注入粘接剂并使其固化，从而将所述光插座主体与所述支撑部件彼此粘接的工序；以及
在所述基板与所述光插座主体彼此间隔开的状态下，将所述光插座与所述基板彼此固定的工序。
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