JP2004265987A - 光ファイバモジュール - Google Patents
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Abstract
【解決手段】発光デバイス11、受光デバイス13はベース基板12に搭載された受発光デバイス1を、ハウジング3に収納して双方向光伝送の表面実装型光ファイバモジュール4となっている。ハウジング3の前面には光ファイバ2を保持したプラグ部2aを挿入する発光側と受光側との両コネクタ部3aが形成され、背面側には受発光デバイス1の収納部3bを有している。配線基板5の一側面に複数の接続端子であるスルーホール5aが形成されている。ベース基板12の一側面に形成された複数のスルーホール12aはハウジング3の収納部3b下面の開口部から露出して光ファイバモジュール4の外部接続電極となっている。LED6及びPDi7は発光デバイス11及び受光デバイス13の配線基板5上に搭載されて、可視光を透過する封止樹脂8で封止されている。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載用オーディオデータ通信用等に使用される光ファイバモジュールに関する。
【0002】
【従来の技術】
光ファイバは細径(直径0.1mm程度)、軽量(ガラスの比重は銅の比重の約1/4)、可とう性に優れている(曲率半径数cm以下)、電磁誘導を受けない、漏話に強い、低損失(例えば1dB/km)高帯域伝送が可能、資源問題が少ないなどの特徴を持つことから、光ファイバケーブル伝送方式は公衆通信の分野であるWANの領域はもとより、LANと言われる局内構成の伝送系やデータバス、データリンク、各種計測制御システム等広範囲な適用分野を有している。
【0003】
ヨーロッパを中心としてMOST(Media Oriented Systems Transport)と云われる車内ネットワーク規格が採用されている。これによってナビゲーションシステムをはじめ、オーディオ・電話等のインテリジェンス機能を繋いで相互に利用しあう環境を提供している。そこではPOF(Plastic Optical Fiber)を2本使用してデータ通信する2芯双方向型の光ファイバモジュールが用いられている(例えば、非特許文献1参照。)。また、こうした車載用の光ファイバモジュールに関しても鉛フリーの半田接合の要求が必須になってきている。
【0004】
従来のこのような車内LAN等に用いられている光ファイバモジュールの一例について説明する。図6は従来の双方向光ファイバモジュールである光ミニジャックモジュールの発光側の側断面図であり、図7は同じく受光側の側断面図である。
【0005】
まず、発光側の構成を説明する。図6において、60は双方向光伝送型の光ミニジャックモジュールであり、80は1芯片方向の伝送路である光ファイバである。光ファイバ80はミニジャック型プラグ部80aにより保持されて光ミニジャックモジュール60に連結される。61は前面に光ファイバ80のプラグ部80a先端部を保持する開口を有するコネクタ部61aである。71はコネクタ部61aの背面に配設されたプラグ受け72a付きのハウジングである。62はハウジング71の収納部71bに収納された発光デバイスである。
【0006】
63は発光デバイス62の配線基板であるリードフレームである。64はロジックレベルの電気信号を発光素子駆動用信号に変換する発光ICであり、65は変調された電気信号を光信号に変換する発光素子であるLEDであり、共にリードフレーム63上に搭載され、ワイヤ配線されている。67は発光IC64及び発光素子65を一体化して封止している可視光線を透過する封止樹脂である。光ファイバ80の先端面に対向する透光性樹脂67の前面の一部は陥没しており、その陥没面に凸レンズ部67aが樹脂67と一体成形されている。リードフレーム63の一部であるリード端子63aはハウジング61の下面外壁から突出して入出力用の接続端子となっている。90は光ファイバモジュール60を実装する基板であり、リード端子63aを基板90へ挿入され、裏側で半田接合69される。
【0007】
次に、図7において光ファイバモジュール60の受光側の構成を説明する。発光側と異なるところは、発光側の発光デバイス62が受光側では72の受光デバイスに替わっているところだけである。そして受光デバイス72が発光デバイス62と異なるところは実装されている素子である。74は光信号を電気信号に変換する発光素子であるPDi(フォトダイオード)である。75は、更にロジックレベルに増幅するICである受光ICである。その他の構成は発光側と同様であるから、同一構成要素には同じ名称と符号とを用いて詳細な説明を省略する。
【0008】
次に、光ミニジャックモジュール60の作用について説明する。発光デバイス62のリード端子63aから入力された電気信号は、IC64及び発光素子65を経て光に変換される。発光素子65から発した光は透光性樹脂67を通過して凸レンズ部67aで集光されて光ファイバ80に入り、そこを伝送路として通信相手側に送り出される。一方、通信相手側では光ファイバ80を伝わって来た光信号は、受光デバイス72の凸レンズ部67aにより集光され、透光性樹脂67を通過して受光IC74に入力されて電気信号に変換され、リード端子63aに出力される。
【0009】
【非特許文献1】
MOST概要、日経エレクトロニクス、日本、日経BP社、
1999年4月19日、No.741、p.108−121
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のこのような光ファイバモジュールはリードフレームタイプのものであるから、リードフレームから延長した複数の接続端子を実装基板に挿入し基板の裏側で半田付けするので、実装基板の穴明けや半田付けに多くの工数が掛かっていた。また、光ファイバモジュール自体は鉛フリーに対応しているが、光ファイバモジュールを実装基板に実装する場合には鉛フリーでリフロー炉による半田付けができるようにはなっていない。また、受光素子または発光素子とICとを同じ透光性樹脂によって1パッケージ化しているため、車内のような過酷な温湿度環境の中では特に温度サイクルなどの信頼性が不十分である。
【0011】
本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、実装基板への実装に際してリード端子を鉛フリーのリフローが可能な表面実装タイプに改良した信頼性の高い光ファイバモジュールを提供することである。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のこのような光ファイバモジュールはリードフレームタイプのものであるから、リードフレームから延長した複数の接続端子を実装基板に挿入し基板の裏側で半田付けするので、実装基板の穴明けや半田付けに多くの工数が掛かっていた。また、光ファイバモジュール自体は鉛フリーに対応しているが、光ファイバモジュールを実装基板に実装する場合には鉛フリーでリフロー炉による半田付けができるようにはなっていない。
【0013】
本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、実装基板への実装に際してリード端子を鉛フリーのリフローが可能な表面実装タイプに改良した光ファイバモジュールを提供することである。
【0014】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するための本発明の手段は、光ファイバにより光信号を送受信する発光素子及び受光素子を含む発光デバイス及び受光デバイスをハウジングに収納した光ファイバモジュールにおいて、前記受光デバイス及び前記発光デバイスは前記発光素子及び前記受光素子を配線基板上に実装したものであり、前記配線基板の一側面に接続端子を設けると共に、前記側面をベース基板上に搭載して前記接続端子を前記ベース基板の一面に設けた外部接続電極に電気的に接続したことを特徴とする。
【0015】
また、前記受光デバイス及び前記発光デバイスはシールドケースに覆われていることを特徴とする。
【0016】
また、前記外部接続電極は前記ベース基板の一面に形成されたスルーホールであり、該スルーホールは前記ハウジングの一面の開口から露出していることを特徴とする。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて詳細に説明する。図1は本発明の第一の実施の形態である光ファイバモジュール(受発光モジュール)の前面側から見た斜視図、図2は図1の光ファイバモジュールの発光側の断面図、図3はこの光ファイバモジュールの背面側から見た斜視図である。
【0018】
まず、本発明の第一の実施形態である光ファイバモジュールの構成を説明する。図1〜図3において、11は発光デバイス、13は受光デバイス、12は発光デバイス11、受光デバイス13を搭載した絶縁部材より成るベース基板である。1は発光デバイス11、受光デバイス13をベース基板12に搭載した受発光デバイスである。2は光信号を片方向に伝送する伝送路としての1芯の光ファイバであり、それぞれの先端部はプラグ部2aに保持されている。両光ファイバ2は束ねられて双方向の図示しない光伝送ケーブルとなる。3は樹脂成形品である受発光デバイス1のハウジングであり、前面に発光側と受光側との両コネクタ部3aが形成され、背面側に受発光デバイス1の収納部3bを有している。4は受発光デバイス1をハウジング3に収納して双方向光伝送の機能を果たす表面実装型光ファイバモジュール(受発光モジュール)である。光ファイバ2のプラグ部2aはコネクタ部3aに挿入される。
【0019】
更に、光ファイバモジュール4の構成について説明する。5はガラエポ樹脂等より成る配線基板であり、その一側面に複数の接続端子であるスルーホール5aが形成されている。スルーホール5aは導通部12aを介してベース基板12の一面に形成された複数のスルーホール12aに電気的に接続されており、スルーホール12aの端面はハウジング3の一面である収納部3b下面の開口から外部へ露出して、光ファイバモジュール4の外部接続電極となっている。
【0020】
6は変調された電気信号を光信号に変換する発光素子であるLEDであり、9はロジックレベルの電気信号を発光素子駆動用信号に変換する発光ICであり、共に発光デバイス11の配線基板5上に搭載されている。7は光信号を電気信号に変換する受光素子であるPDiであり、10はPDi7で受光した光信号を電気信号に変換し、更にロジックレベルに増幅するための受光ICであり、共に受光デバイス13の配線基板5上に搭載されている。
【0021】
8はLED6及び発光IC9並びにPDi7及び受光IC10をそれぞれ封止している可視光を透過する封止樹脂である。LED6及びPDi7の中心位置に対応する封止樹脂8の前面には凸レンズ部8aが一体形成されている。配線基板5の前面に形成された配線パターンにより、LED6及びPDi7並びに発光IC9及び受光IC10とスルーホール5aとが相互に電気的に接続されている。
【0022】
次に、本発明の第一の実施の形態の効果について説明する。この光ファイバモジュール4の受発光デバイス1はベース基板12の上発光デバイス11及び受光デバイス13を搭載してあるので、ベース基板12は光ファイバ2の中心位置に対してLED6及びPDi7の中心位置を合わせるように高さ調整して一致させる機能を有する。回路基板5のスルーホール5aをベース基板12のスルーホール12bに接続し、スルーホール12bをハウジング3の下面から露出させたので、この光ファイバモジュール4は表面実装型となり、鉛フリーによるリフロー半田付けが可能であるため実装基板に実装する際には、手番短縮効果がありコスト低減を図ることができる。
【0023】
次に、本発明の第二の実施の形態である光ファイバモジュールについて説明する。図4は本発明の第二の実施の形態である光ファイバモジュール(受発光モジュール)の前面側から見た斜視図、図5はこの光ファイバモジュールの一方の光軸における断面図である。
【0024】
図4、図5において、24は光ファイバモジュールであり、34は、第一の実施の形態で説明したものと同様な受発光デバイス1を覆っているシールドケースである。23は前面側にコネクタ部23a、背面側に収納部23bが形成されたハウジングであり、収納部23bにはシールドケース34が収納されている。その他の構成は第一の実施の形態と同様なので、同じ構成要素には同じ符号と名称とを用いて詳細な説明を省略する。
【0025】
次に、本発明の第二の実施の形態の効果について説明する。また、この光ファイバモジュールは受発光デバイス1がシールドケースで覆われているために、電磁ノイズの多い環境においても悪影響を受けない。その他は第一の実施の形態と同様な効果がある。
【0026】
なお、本発明の光ファイバモジュールは上記の実施の形態に限定されるものではなく、例えば発光デバイス11と受光デバイス13とは一つの回路基板に搭載されていて、一体の受発光デバイスとなっているものでもよい。また、ベース基板12が二体に分離されており、それぞれのベース基板上に発光素子11及び受光素子13が搭載されているものであってもよい。
【0027】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、光ファイバにより光信号を送受信する発光素子及び受光素子を含む受光デバイス及び発光デバイスをハウジングに収納した光ファイバモジュールにおいて、前記発光素子及び前記受光素子をそれぞれ配線基板に搭載し樹脂封止した前記受光デバイス及び前記発光デバイスの前記両配線基板の一側面に接続端子を設けると共に、前記配線基板の前記側面をベース基板上に接合して、前記接続端子を前記ベース基板の下面に設けた外部接続電極に接続したので、表面実装型の光ファイバモジュールとなり鉛フリーのリフロー半田付けが可能となって、手番短縮効果がありコスト低減が図れる。また、受発光デバイスがシールドケースでカバーされているので、電磁ノイズの影響を受けない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施の形態である光ファイバモジュールの前面側より見た斜視図である。
【図2】本発明の第一の実施の形態である光ファイバモジュールの一方の光軸における断面図である。
【図3】本発明の第一の実施の形態である光ファイバモジュールの背面側から見た斜視図である。
【図4】本発明の第二の実施の形態である光ファイバモジュールの前面側より見た斜視図である。
【図5】本発明の第二の実施の形態である光ファイバモジュールの一方の光軸における断面図である。
【図6】従来の光ファイバモジュールの発光側の断面を示す断面図である。
【図7】従来の光ファイバモジュールの受光側の断面を示す断面図である。
【符号の説明】
2 光ファイバ
3 ハウジング
4 光ファイバモジュール
5 配線基板
5a スルーホール
6 LED
7 PDi
8 封止樹脂
11 発光デバイス
12 ベース基板
12b スルーホール
13 受光デバイス
34 シールドケース
Claims (3)
- 光ファイバにより光信号を送受信する発光素子及び受光素子を含む発光デバイス及び受光デバイスをハウジングに収納した光ファイバモジュールにおいて、前記受光デバイス及び前記発光デバイスは前記発光素子及び前記受光素子を配線基板上に実装したものであり、前記配線基板の一側面に接続端子を設けると共に、前記側面をベース基板上に搭載して前記接続端子を前記ベース基板の一面に設けた外部接続電極に電気的に接続したことを特徴とする光ファイバモジュール。
- 前記受光デバイス及び前記発光デバイスはシールドケースに覆われていることを特徴とする請求項1記載の光ファイバモジュール。
- 前記外部接続電極は前記ベース基板の一面に形成されたスルーホールであり、該スルーホールは前記ハウジングの一面の開口から露出していることを特徴とする請求項1または請求項2記載の光ファイバモジュール。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003052778A JP2004265987A (ja) | 2003-02-28 | 2003-02-28 | 光ファイバモジュール |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2004265987A true JP2004265987A (ja) | 2004-09-24 |
Family
ID=33117561
Family Applications (1)
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JP2003052778A Pending JP2004265987A (ja) | 2003-02-28 | 2003-02-28 | 光ファイバモジュール |
Country Status (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007004101A (ja) * | 2005-05-24 | 2007-01-11 | Matsushita Electric Works Ltd | 光モジュール |
JP2010032883A (ja) * | 2008-07-30 | 2010-02-12 | Yazaki Corp | 雌型光コネクタ及び雌型光コネクタの製造方法 |
-
2003
- 2003-02-28 JP JP2003052778A patent/JP2004265987A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2007004101A (ja) * | 2005-05-24 | 2007-01-11 | Matsushita Electric Works Ltd | 光モジュール |
JP4720374B2 (ja) * | 2005-05-24 | 2011-07-13 | パナソニック電工株式会社 | 光モジュール |
JP2010032883A (ja) * | 2008-07-30 | 2010-02-12 | Yazaki Corp | 雌型光コネクタ及び雌型光コネクタの製造方法 |
US8616787B2 (en) | 2008-07-30 | 2013-12-31 | Yazaki Corporation | Optical connector and manufacturing method thereof |
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