JP2005158874A - 光受信装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 偏芯レンズ付キャップの精密な位置決め、及び、気密封止ができる光受信装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 受光素子５０と、ステム１１と、球レンズ３０付のキャップ２１とを有し、ステム１１とキャップ２１とによって受光素子５０を気密封止する光受信装置１であって、キャップ２１の円筒部２４の中心軸からずれた位置に設けられた球レンズ３０と、鍔部２３に形成された複数のキャップ切欠２６と、ステム１１の中心軸からずれた位置に搭載された受光素子５０と、キャップ２１の円筒部２４の中心軸とステム１１の中心軸とを一致させて、球レンズ３０のずれた方向に受光素子５０のずれた方向を一致させて、キャップ切欠２６に一致する位置に形成されたステム１１のステム切欠１６とを具備し、キャップ２１とステム１１が溶接されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光受信装置及びその製造方法に係り、特にステムとレンズ付キャップとの位置精度を上げて気密封止する光受信装置及びその製造方法に関する。

光通信用モジュールに使用する光受信装置は、光ファイバから出射された光路上に、レンズ、受光素子等を位置精度よく固定し、且つ受光素子等を気密封止することによって、光結合損失の低減及び製品特性の安定化を図ろうとしている。更に、光通信用モジュールの小型化要求に合わせるため、小型化に必要な要素技術開発、例えば、位置合わせの調整範囲を狭めても、位置精度を確保できる技術開発が行われている。

従来、光受信装置の位置精度を上げるために、レンズが設けられたキャップを、受光素子等が固定された基板に嵌合して固定する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。すなわち、図１１（ａ）平面図及び（ｂ）Ａ−Ａ線に沿った断面図に示すように、受光素子１１１及びＩＣチップ１１２等を搭載したプリント基板組立体１０１の上に補助基板１０２を置いて、これらに穴部１０４と切欠凹部１０３とを互いに離間して設け、球レンズ１２０が設けられた椀形状のキャップ１１５の長手方向一側部にキャップ凸部１１６を設けると共に、このキャップ凸部１１６と離間したキャップ１１５の長手方向他側部に切欠凹部１０３に対応するキャップ舌片１１７とを設け、キャップ１１５が補助基板１０２に対して、キャップ凸部１１６が穴部１０４に嵌合することによりラジアル（放射状）方向に関して位置決めされ、かつキャップ舌片１１７が切欠凹部１０３に嵌合することにより回転方向に関して位置決めされて取付けられた構成の光リンク組立体１００が作製できる。

しかしながら、この光リンク組立体（光受信装置）は、比較的短距離、低速度の光伝送に使用され、必ずしも気密封止を必要としないので、嵌合によって製品を完成させることができる。

一方、図１２に示すように、高速、幹線使用が可能な光通信モジュール１３０のホルダ１３１とステム１３２を気密封止する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。すなわち、ホルダ１３１の段付穴の側面と、ステム１３２の外周とが位置決めリング１３８を介して嵌合し、かつ、ホルダ１３１の段付穴の底部とステム１３２の上面外周部とがプロジェクションリング１４１を介して接触、抵抗溶接にてプロジェクションリング１４１を溶解して固定する方法である。この光通信モジュール１３０では、ホルダ１３１とステム１３２の光軸中心を精度よく決めて、気密封止することに関わり、ホルダ１３１に対してステム１３２の回転を抑制する方法には言及されてない。また、位置調整は、スライドリング１３７とフェルール１３３を可動状態にして、ホルダの中心軸からずらして行われる。

しかしながら、光通信モジュールを小型化しようとすると、スライドリング１３７とフェルール１３３、すなわち、光ファイバ１３４を動かして調整できる範囲は狭められる。従って、ホルダの中心軸に設置した光ファイバ１３４の可動範囲が狭くても調整できるように、予め、光ファイバ１３４から出射される光路に従って、球レンズ１３９と受光素子１３５の位置関係を精度よく確保した光受信装置を作製することが必要となる。これを実現するため、レンズ位置を、計算通りキャップ中心軸からずらした（以下、偏芯という）偏芯レンズ付キャップを採用して、これをステムに気密封止して、光通信用装置を作製する。しかし、上述の従来の固定法、気密封止法をそのまま適用しても、位置精度のよい気密封止ができないという問題がある。
実公昭６３−２０９６８号公報（第４、５頁、図１６） 特開平６−１４０６４４号公報（第３頁、図２）

上述したように、キャップと基板側に設定した凹凸を嵌合することにより位置決め及び固定する方法では、気密封止ができず、また、回転が許される固定、気密封止方法では、偏芯レンズ付キャップの位置を精密に決められないという問題がある。

従って、本発明は、偏芯レンズ付キャップの精密な位置決め、及び、気密封止ができる光受信装置及びその製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一態様の光受信装置は、受光素子と、この受光素子を搭載するステムと、一方の円筒端部にレンズ付の覆いが形成され、他方の円筒端部に鍔部が形成されたキャップとを有し、前記ステムと前記キャップとによって前記受光素子を気密封止する光受信装置であって、前記キャップの円筒部の中心軸からずれた位置に設けられた前記レンズと、前記鍔部に形成された複数のキャップ切欠と、前記ステムの中心軸からずれた位置に搭載された前記受光素子と、前記キャップの円筒部の中心軸と前記ステムの中心軸とを一致させて、前記レンズのずれた方向に前記受光素子のずれた方向を一致させて、前記キャップ切欠に一致する位置に形成された前記ステムのステム切欠とを具備し、前記キャップと前記ステムが溶接されていることを特徴とする。

また、本発明の別の態様の光受信装置は、受光素子と、この受光素子を搭載するステムと、一方の円筒端部にレンズ付の覆いが形成され、他方の円筒端部に鍔部が形成されたキャップとを有し、前記ステムと前記キャップとによって前記受光素子を気密封止する光受信装置であって、前記キャップの円筒部の中心軸からずれた位置に設けられた前記レンズと、前記鍔部に形成された複数の突起と、前記ステムの中心軸からずれた位置に搭載された前記受光素子と、前記キャップの円筒部の中心軸と前記ステムの中心軸とを一致させて、前記レンズのずれた方向に前記受光素子のずれた方向を一致させて、前記突起に一致する位置に形成された前記ステムのステム切欠とを具備し、前記突起と前記ステム切欠が嵌め合わされ、前記キャップと前記ステムが溶接されていることを特徴とする。

また、本発明の別の態様の光受信装置は、受光素子と、この受光素子を搭載するステムと、一方の円筒端部にレンズ付の覆いが形成され、他方の円筒端部に鍔部が形成されたキャップとを有し、前記ステムと前記キャップとによって前記受光素子を気密封止する光受信装置であって、前記キャップの円筒部の中心軸からずれた位置に設けられた前記レンズと、前記鍔部に形成された突起と、前記鍔部に形成された封止金属と、前記ステムの中心軸からずれた位置に搭載された前記受光素子と、前記キャップの円筒部の中心軸と前記ステムの中心軸とを一致させて、前記レンズのずれた方向に前記受光素子のずれた方向を一致させて、前記突起に一致する位置に形成された前記ステムのステム切欠、及び前記封止金属に一致する位置に形成された前記ステムの溝とを具備し、前記突起と前記ステム切欠が嵌め合わされ、前記封止金属と前記溝が溶接されていることを特徴とする。

また、本発明の別の態様の光受信装置の製造方法は、受光素子と、この受光素子を搭載するステムと、一方の円筒端部にレンズ付の覆いが形成され、他方の円筒端部に鍔部が形成されたキャップとを有し、前記ステムと前記キャップとによって前記受光素子を気密封止する光受信装置の製造方法であって、前記キャップの円筒部の中心軸からずれた位置に設けられた前記レンズと、前記鍔部に形成された複数のキャップ切欠と、前記ステムの中心軸からずれた位置に搭載された前記受光素子と、前記キャップの円筒部の中心軸と前記ステムの中心軸とを一致させて、前記レンズのずれた方向に前記受光素子のずれた方向を一致させて、前記キャップ切欠に一致する位置に形成された前記ステムのステム切欠とを具備し、前記キャップ切欠と前記ステム切欠の位置を一致させるためにＶ字形突起を形成された中空形状の治具を使用して位置を合わせ、その状態を維持して、加圧し、前記キャップと前記ステム間に電流を流して抵抗溶接を行う工程を含むことを特徴とする。

本発明によれば、偏芯レンズ付キャップの精密な位置決め、及び、気密封止ができる光受信装置及びその製造方法を提供することができる。

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。以下に示す図では、同一の構成要素には同一の符号を付して説明する。

実施例１に係る光受信装置について、図１乃至図４を参照しながら説明する。図１は、光受信装置の一部に内部表示のための切り欠きを入れて模式的に示す正面図、図２は、光受信装置の構成要素である偏芯レンズ付キャップを模式的に示す（ａ）正面図及び（ｂ）平面図、図３は、光受信装置の構成要素である端子の付いたステムをキャップ取付け側から見た平面図、図４は光受信装置の（ａ）組立に使用する治具の模式的な平面図、及び（ｂ）抵抗溶接組立方法を模式的に示す断面図である。

まず、図１に示すように、光受信装置１は、３本の端子１４付きのステム１１上に中心軸からずれて受光素子５０がマウントされ、この受光素子を覆うように偏芯した球レンズ３０が設けられたキャップ２１が溶接されて、気密封止されている。各３箇所に形成されたキャップ切欠２６とステム切欠１６は、それぞれ位置合わせされている。受光素子５０と球レンズ３０は、先端が斜めに研磨された光ファイバ５５から屈折して出射された入射光５６を、最適に受けるように配置されている。

例えば、光ファイバ５５は、光受信モジュール（図示略）の容器であるホルダ（図示略）のホルダ軸８０に一致するように設計され、このホルダ軸８０はキャップ２１の円筒部２４の中心軸及び円柱状のステム１１の中心軸と一致する。そして、光ファイバ５５からの光を入射する光受信装置１は、球レンズ３０及び受光素子５０が入射光５６上に一直線に並ぶように構成される。更に、具体的には、光ファイバ５５の斜め研磨の角度が８度とすると、出射された入射光５６は、斜め研磨された光ファイバ５５の先端の出っ張った側（図１では左側）に屈折し、光ファイバ５５、すなわち、ホルダ軸８０に対して約４度の角度をなす。

次に、一方の構成要素であるキャップ２１を、図２を参照しながら説明する。図２（ａ）正面図及び（ｂ）平面図に示すように、キャップ２１は、例えば、ＮｉＦｅＣｏ等からなる金属性の円筒部２４の一方の端に、石英ガラスを主成分とする球レンズ３０が低融点ガラスで封止された覆いが形成されている。球レンズ３０はキャップ２１の中心軸から偏芯して、図２では、左寄りに位置している。球レンズ３０とは反対側になるキャップ２１の鍔（つば）に当たる鍔部２３の外周円と、偏芯方向を含む直径との交点２箇所、及びその直径から９０度ずれた周上の１箇所にＶ字形のキャップ切欠２６を設けてある。また、封止金属４０は、鍔部２３のステム１１に接する側に、外周円に垂直な断面の形状が山形になるように盛り上げられ、キャップ切欠２６に掛からないように外周円の内径側にあって、鍔部２３を一周する同心のリング状に形成されている。この封止金属４０は、電流発熱で溶融して封止された時に、歩留よく、完全に封止できる量があればよいので、鍔部２３から１００〜数１００μｍの突起状を目安の高さとする。

また、他方の構成要素であるステム１１を、図３を参照しながら説明する。図３の平面図に示すように、例えば、３本の端子１４が周知のように配置されている。ステム１１は、ＮｉＦｅＣｏ等を主成分とする金属製の円柱状で、キャップ２１の鍔部２３の外径より少し大きな外径を有している。ステム１１がキャップ２１の鍔部２３に接した時、キャップ切欠２６に重なるようにＶ字形をした３箇所のステム切欠１６が外周部に形成されている。受光素子５０は、ステム１１の中心軸より左寄りにマウントされ、ボンディング（図示略）されている。ステム１１の鍔部２３に接する面は平面である。

次に、上述したキャップ２１とステム１１からなる光受信装置１の組立方法について、図４を参照しながら説明する。図４（ａ）に示すように、まず、キャップ２１の鍔部２３の平面図外周形状及びステム１１の平面図外周形状を基にして、より大きな外径を有するステム１１が、円柱の中心軸方向に通り抜けられ、且つキャップ２１及びステム１１の相対的な位置ずれを許容寸法内に納められるように形成したＶ字形の治具突起６１及び中空部６２を有する治具６０を用意する。この治具６０は、キャップ２１及びステム１１が接する面内の方向、及びその面に垂直な軸の回りの回転方向のずれを、許容値に納めることができる。この治具６０において、キャップ切欠２６及びステム切欠１６に対応するＶ字形の治具突起６１の先端は、必ずしも尖った形状である必要はない。

また、図４（ａ）の平面図の紙面垂直方向にあたる治具６０の厚さは、キャップ２１の鍔部２３の厚さに封止金属４０を加えた厚さ以上で、最終的な光受信装置１のキャップ２１の鍔部２３の厚さにステム１６の厚さを加えた厚さ未満であればよい。治具６０は、金属製であるが、表面を絶縁処理してもよい。

次に、図４（ｂ）に示すように、この治具６０を取付けた組立装置７０を使って、光受信装置１を組み立てる方法を説明する。金属製の下部電極Ａ７１と下部電極Ｂ７２は止めねじ７５で固定された状態で、組立装置７０のガイド治具７７の中に設置されている。下部電極Ａ７１は、キャップ２１の鍔部２３が掛かるように、更に詳しくは、溶接前のリング状封止金属４０の径に相当する程度の内径を有する空間を確保して、キャップ２１を受けとめることができる構造である。治具６０は、下部電極Ａ７１の空間にキャップ２１が納まることを妨げないように、下部電極Ａ７１上に固定されている。

また、固定治具７７の中に、金属製の上部電極Ａ７３と上部電極Ｂ７４が止めねじ７５で固定されて、下部電極Ａ７１と下部電極Ｂ７２に対向配置されている。上部電極Ａ７３は、ステム１１の全外周部に確実に接触できるが、端子に接触しないように空間が設けられている。そして、下部電極Ｂ７２及び上部電極Ｂ７４は、通電できるようにそれぞれ配線（図示略）されている。上部電極Ａ７３と上部電極Ｂ７４は、ガイド治具７７から取り外しが可能であり、また、ガイド治具７７に沿って、図の上下に動いて、ステム１１を加圧することができる。

そして、例えば、窒素ガス等の不活性なガス雰囲気に置かれた組立装置７０の上部電極Ａ７３と上部電極Ｂ７４をガイド治具７７から取り外して、治具６０が上面から見える状態にして、まず、偏芯したレンズ付のキャップ２１のキャップ切欠２６に治具突起６１が合うように位置を合わせ、球レンズを下にして、キャップ２１を配置する。次に、受光素子５０が予めマウント、ボンディングされたステム１１の溶接される面を下にして、ステム切欠１６が治具突起６１に合うように位置合わせをして、キャップ２１の鍔部に接するように配置する。この状態で、キャップ２１とステム１１は接した面内の方向、及びその面に垂直な軸の回りの回転方向に位置決めされる。

次に、ステム１１の上方から、端子１４に触れないように、上部電極Ａ７３と上部電極Ｂ７４をガイド治具７７に沿って、嵌め込む。この状態で仮止めをしておけば、組立装置７０は上下を逆転されても、中のキャップ２１とステム１１は位置がずれることはない。

次に、加圧しながら、下部電極Ｂ７２と上部電極Ｂ７４との間に、電圧を加えて電流を流す。電流は、例えば、下部電極Ａ７１、キャップ２１の鍔部２３、封止金属４０、ステム１１、上部電極Ａ７３と流れる。キャップ２１に形成された細い封止金属４０を流れる時に、電流が集中して、抵抗による発熱が起こるので、封止金属４０の溶融が起こる。発熱溶融は、キャップ２１の鍔部２３に形成されたリング状の封止金属４０、及びそれに接するステム１１の一部で起こり、キャップ２１とステム１１が溶接され、これらに囲まれた内部と外部とを完全に分離する。従って、内部の受光素子５０のある空間は、不活性ガスで満たされて、外部から封止状態となる。電流を切り、加圧を解いて、上部電極Ａ７３と上部電極Ｂ７４をガイド治具７７に沿って取り外すことによって、光受信装置１の組立が完了する。

上述したように、中心からずれた位置にレンズが付いたキャップ２１と、これと溶接されるステム１１に相対応する切欠を形成して、これらの切欠に合致する治具６０を用いて、両者の回転方向及びそれに垂直な面内での位置決めを行い、この状態を加圧維持して、間に形成した封止金属４０を電流で発熱させて、溶融、キャップ２１とステム１１が溶接され、両者で形成される空間は封止される。すなわち、位置決めが受光特性を左右する偏芯レンズ付キャップ２１の精密な位置が決められて、キャップ２１とステム１１の間を気密封止した光受信装置１を得ることができる。

この光受信装置は、球レンズと受光素子の位置関係を、設計された入射光通りに精度よく確保した光受信装置となっているので、光通信モジュールに組み込んだ時、ホルダの中心軸に設置した光ファイバの可動範囲が狭くても調整可能である。従って、調整範囲が少なくて済むために、この光受信装置は、より少ない組立時間で、より歩留向上が可能な光通信モジュールを作製することに貢献できる。

実施例２に係る光受信装置について、図５乃至図７を参照しながら説明する。キャップとステムの位置合わせを行うための治具を使用せず、突起を切欠に嵌め合わせるようにした点が、実施例１とは異なる。図５は、光受信装置の一部に内部表示のための切り欠きを入れて模式的に示す正面図、図６は、光受信装置の構成要素である偏芯レンズ付キャップを模式的に示す（ａ）正面図及び（ｂ）平面図、図７は、光受信装置の構成要素である端子の付いたステムの平面図である。なお、実施例１と同一構成部分には同一の符号を付して、その説明は省略し、異なる構成部分について説明する。

まず、図５に示すように、光受信装置２は、３本の端子１４付きのステム１１上に中心軸からずれて受光素子５０がマウントされ、この受光素子を覆うように偏芯した球レンズ３０が設けられたキャップ２１が溶接されている。入射光５６、球レンズ３０、受光素子５０の関係は、実施例１と同じである。キャップ２１には、円筒部２４の中心軸を中心に９０ずつ回転した位置にある３箇所の突起２２が形成され、ステム１１には、突起２２に合致するようにステム切欠１７が形成され、位置合わせをされて、キャップ２１とステム１１の間に位置する封止金属４０を抵抗溶接することにより、両者で形成される空間は封止されている。

次に、キャップ２１について、図６を参照しながら説明する。図６（ａ）正面図及び（ｂ）平面図に示すように、球レンズ３０とは反対側になるキャップ２１の鍔に当たる鍔部２３の外周円と、偏芯方向を含む直径との交点２箇所及びその直径から９０度ずれた周上の１箇所から、内側に入った位置に突起２２を設けてある。突起２２は、キャップ２１の鍔部２３に切込みを入れて、ステム１１に接する側に折り曲げた構造である。また、封止金属４０は、キャップ２１の鍔部２３のステム１１に接する面上の突起２２より内径側にあって、実施例１と同様に、鍔部２３を一周する同心のリング状に形成されている。

また、ステム１１は、図７の平面図に示すように、キャップ２１に接した時、突起２２と嵌め合える位置及び大きさになるように３箇所のステム切欠１７が外周部に形成されている。ステム切欠１２の形状は、コ字形にしているが、実施例１と同じＶ字形であっても差し支えない。

次に、上述したキャップ２１とステム１１の組立については、図４（ｂ）に示す組立装置７０を使用して行う。実施例１では、キャップ切欠２６とステム切欠１６の位置合わせ用に、両者に対応する位置に治具突起６１が形成された治具６０を使用したが、本実施例では、キャップ２１とステム１１の位置決めを、突起２２とステム切欠１７で行うので、特別な治具等を必要としない。

この組立装置７０を使い、上部電極Ａ７３と上部電極Ｂ７４をガイド治具７７から取り外して、下部電極Ａ７１が上面から見える状態にして、球レンズ３０を下にして、キャップ２１の鍔部２３が下部電極Ａ７１に接する位置に配置する。次に、受光素子５０が予めマウント、ボンディングされたステム１１の溶接される面を下にして、ステム切欠１７がキャップ２１の突起２２に合うように位置合わせをして、鍔部２３とステム１１が接するように配置する。この状態で、キャップ２１とステム１１は、接した面内の方向、及びその面に垂直な軸の回りの回転方向に位置決めされる。以下、実施例１と同様な工程を経ることによって、光受信装置２の組立が完了する。

上述したように、中心位置からずれたレンズが付いたキャップ２１に突起２２を形成、これと溶接されるステム１１の相対応する位置にステム切欠１２を形成して、これらを互いに嵌め合わせることによって、両者の回転方向及びそれに垂直な面での位置決めを行い、この状態を加圧維持して、間に形成した封止金属４０を電流で発熱させて、溶融、キャップ２１とステム１１が溶接され、両者で形成される空間は封止される。すなわち、キャップ２１とステム１１の位置決め用の治具を用いることなく、実施例１と同様に、偏芯レンズ付キャップの精密な位置が決められて、キャップ２１とステム１１の間を気密封止した光受信装置２を得ることができる。

そして、実施例１と同様に、光通信モジュール組立歩留向上への貢献が大きい。

実施例３に係る光受信装置について、図８乃至図１０を参照しながら説明する。実施例１とは、キャップとステムの位置合わせを行うための治具を使用しない点が異なり、実施例２とは、突起と切欠との嵌め合わせだけではない位置合わせ法を使用する点が異なる。図８は、光受信装置の一部に内部表示のための切り欠きを入れて模式的に示す正面図、図９は、光受信装置の構成要素である偏芯レンズ付キャップを模式的に示す（ａ）正面図及び（ｂ）平面図、図１０は光受信装置の構成要素である端子の付いたステムの平面図である。なお、実施例１または２と同一構成部分には同一の符号を付して、その説明は省略し、異なる構成部分について説明する。

まず、図８に示すように、光受信装置３は、３本の端子１４付きのステム１１上に中心軸からずれて受光素子５０がマウントされ、この受光素子を覆うように偏芯した球レンズ３０が設けられたキャップ２１が溶接されている。入射光５６、球レンズ３０、受光素子５０の関係は、実施例１と同じである。キャップ２１には、１箇所の突起２２及び封止金属４０が形成され、ステム１１には、突起２２の位置に合致するようにステム切欠１７及び封止金属４０の位置に合致するように溝１５が形成され、位置合わせをされて、この封止金属４０を抵抗溶接することにより、両者で形成される空間は封止されている。

次に、キャップ２１について、図９を参照しながら説明する。図９（ａ）正面図及び（ｂ）平面図に示すように、キャップ２１の鍔部２３の外周円と、偏芯方向を含む直径に垂直に交わる直径との１つの交点から、内側に入った位置に突起２２を設けてある。突起２２は、実施例２と同様に、キャップ２１の鍔部２３の一部に切込みを入れて、ステム１１に接する側に折り曲げた構造である。また、封止金属４０は、キャップ２１の鍔部２３のステム１１に接する面上の突起２２より内径側に、実施例１と同様な位置に、鍔部２３を一周するように、円周に垂直な断面がＵ字形に突出した同心のリング状に形成されている。

また、ステム１１は、図９の平面図に示すように、キャップ２１に接した時、突起２２と嵌め合える位置及び大きさになるように１箇所のステム切欠１７がコ字形に外周部に形成され、更に、リング状の封止金属４０が当たる位置に、Ｖ字形またはそれに近い断面形状を有する溝１５が形成されている。Ｖ字形の溝１５の断面積は、Ｕ字形の封止金属４０の断面積より小さく、溝１５の深さは約３００μｍである。

次に、上述したキャップ２１とステム１１の組立については、図４（ｂ）に示す組立装置７０を使用して行う。実施例１と違い、本実施例では、キャップ２１とステム１１の位置決めを、突起２２とステム切欠１２、及びＵ字形の封止金属４０とＶ字形の溝１５で行うので、特別な治具等を必要としない。なお、封止金属４０の断面形状は、その断面積が溝１５の断面積より大きければ、Ｖ字形であっても差し支えない。

この組立装置７０を使い、上部電極Ａ７３と上部電極Ｂ７４をガイド治具７７から取り外して、下部電極Ａ７１が上面から見える状態にして、球レンズ３０を下にして、キャップ２１の鍔部２３が下部電極Ａ７１に接する位置に配置する。次に、受光素子５０が予めマウント、ボンディングされたステム１１の溶接される面を下にして、ステム切欠１７がキャップ２１の突起２２に合うように、同時に、ステム１１のＶ字形の溝１５がキャップ２１の封止金属４０の位置に合うように位置合わせをして、鍔部２３とステム１１が接するように配置する。なお、ステム切欠１７は、キャップ２１の突起２２に対して、中心軸から半径方向にマージンを大きくすることによって、溝１５と封止金属４０の位置合わせがやり易くなる。この状態で、キャップ２１とステム１１は、接した面内の方向、及びその面に垂直な軸の回りの回転方向に位置決めされる。以下、実施例１と同様な工程を経ることによって、光受信装置２の組立が完了する。

上述したように、中心位置からずれたレンズが付いたキャップ２１に突起２２を形成、ステム１１にステム切欠１２を形成して、これらの位置を合わせること、及び、キャップ２１にＵ字形の封止金属４０、ステム１１に、これに対応するＶ字形の溝１５を形成して、これらの位置を合わせることによって、両者の回転方向及びそれに垂直な面での位置決めを行い、この状態を加圧維持して、封止金属４０を電流で発熱させて、溶融、キャップ２１とステム１１が溶接され、両者で形成される空間は封止される。すなわち、キャップ２１とステム１１の位置決め用の治具を用いることなく、実施例１または２と同様に、偏芯レンズ付キャップの精密な位置が決められて、キャップ２１とステム１１の間を気密封止した光受信装置３を得ることができる。

そして、実施例１と同様に、光通信モジュール組立歩留向上への貢献が大きい。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することができる。

例えば、切欠、突起等の位置は、相対的なものである。従って、キャップ上のレンズ及びステム上の受光素子の入射光に対する位置が、精密に算出された上で、キャップ及びステムを一致させるように形成されていれば差し支えない。切欠、突起等の個数は、回転方向及びそれに垂直な面上のずれが必要精度内に抑えられれば、３個または１個にこだわることはない。切欠の形状は、Ｖ字形、コ字形をそれぞれ使用したが、これらの組合せでも差し支えないし、別の形状を使うこともできる。

また、突起は、キャップ２１の鍔の一部に切込みを入れて、ステム１１に接する側に折り曲げた構造としたが、キャップ２１の鍔のステム１１に接する面に突起を付加してもよいし、キャップ２１の鍔の部分を型押しで形成してもよい。

また、本実施例を応用すれば、偏芯した球レンズ付のキャップに限らず、中心に位置した球レンズ付のキャップを、レンズ位置を中心あるいは偏芯させてステムに取付けることができる。本実施例の切欠及びそれに対応する突起の位置、あるいは、封止金属及びそれに対応する溝の位置を、予め中心あるいは偏芯位置になるように設計、作製して組み立てることによって可能である。

封止金属４０は、キャップの一部を突起状に成形して溶接用としたが、同様な材料をリング状に加工して、キャップに固着させても同様な効果を得ることができる。

本発明の実施例１に係る光受信装置の一部に内部表示のための切り欠きを入れた模式的な正面図。 本発明の実施例１に係る光受信装置の偏芯レンズ付キャップを模式的に示す（ａ）正面図及び（ｂ）平面図。 本発明の実施例１に係る光受信装置の端子付ステムをキャップ取付け側から見た模式的な平面図。 本発明の実施例１に係る光受信装置の（ａ）組立に使用する治具の模式的な平面図及び（ｂ）組立装置を模式的に示す断面図。 本発明の実施例２に係る光受信装置の一部に内部表示のための切り欠きを入れた模式的な正面図。 本発明の実施例２に係るに係る光受信装置の偏芯レンズ付キャップを模式的に示す（ａ）正面図及び（ｂ）平面図。 本発明の実施例２に係るに係る光受信装置の端子付ステムをキャップ取付け側から見た模式的な平面図。 本発明の実施例３に係る光受信装置の一部に内部表示のための切り欠きを入れた模式的な正面図。 本発明の実施例３に係る光受信装置の偏芯レンズ付キャップを模式的に示す（ａ）正面図及び（ｂ）平面図。 本発明の実施例３に係る光受信装置の端子付ステムをキャップ取付け側から見た模式的な平面図。 従来の光受信装置（光リンク組立体）のレンズ付キャップを固定する方法を模式的に示す（ａ）平面図及び（ｂ）断面図。 従来の光通信モジュールを気密封止する方法を模式的に示す断面図。

符号の説明

１、２、３ 光受信装置
１１、１３２ ステム
１４、１２５、１４０ 端子
１５ 溝
１６、１７ ステム切欠
２１、１１５、１３６ キャップ
２２ 突起
２３ 鍔部
２４ 円筒部
２６ キャップ切欠
３０、１２０、１３９ 球レンズ
４０ 封止金属
５０、１１１、１３５ 受光素子
５５、１３４ 光ファイバ
５６ 入射光
６０ 治具
６１ 治具突起
６２ 中空部
７０ 組立装置
７１ 下部電極Ａ
７２ 下部電極Ｂ
７３ 上部電極Ａ
７４ 上部電極Ｂ
７５ 止めねじ
７７ ガイド治具
８０ ホルダ軸
１００ 光リンク組立体
１０１ プリント基板組立体
１０２ 補助基板
１０３ 切欠凹部
１０４ 穴部
１０５ 凸部
１１２ ＩＣチップ
１１６ キャップ凸部
１１７ キャップ舌部
１３０ 光通信モジュール
１３１ ホルダ
１３３ フェルール
１３７ スライドリング
１３８ 位置決めリング
１４１ プロジェクションリング

Claims (7)

1. 受光素子と、この受光素子を搭載するステムと、一方の円筒端部にレンズ付の覆いが形成され、他方の円筒端部に鍔部が形成されたキャップとを有し、前記ステムと前記キャップとによって前記受光素子を気密封止する光受信装置であって、
   前記キャップの円筒部の中心軸からずれた位置に設けられた前記レンズと、
   前記鍔部に形成された複数のキャップ切欠と、
   前記ステムの中心軸からずれた位置に搭載された前記受光素子と、
   前記キャップの円筒部の中心軸と前記ステムの中心軸とを一致させて、前記レンズのずれた方向に前記受光素子のずれた方向を一致させて、前記キャップ切欠に一致する位置に形成された前記ステムのステム切欠と、
   を具備し、前記キャップと前記ステムが溶接されていることを特徴とする光受信装置。
2. 受光素子と、この受光素子を搭載するステムと、一方の円筒端部にレンズ付の覆いが形成され、他方の円筒端部に鍔部が形成されたキャップとを有し、前記ステムと前記キャップとによって前記受光素子を気密封止する光受信装置であって、
   前記キャップの円筒部の中心軸からずれた位置に設けられた前記レンズと、
   前記鍔部に形成された複数の突起と、
   前記ステムの中心軸からずれた位置に搭載された前記受光素子と、
   前記キャップの円筒部の中心軸と前記ステムの中心軸とを一致させて、前記レンズのずれた方向に前記受光素子のずれた方向を一致させて、前記突起に一致する位置に形成された前記ステムのステム切欠と、
   を具備し、前記突起と前記ステム切欠が嵌め合わされ、前記キャップと前記ステムが溶接されていることを特徴とする光受信装置。
3. 受光素子と、この受光素子を搭載するステムと、一方の円筒端部にレンズ付の覆いが形成され、他方の円筒端部に鍔部が形成されたキャップとを有し、前記ステムと前記キャップとによって前記受光素子を気密封止する光受信装置であって、
   前記キャップの円筒部の中心軸からずれた位置に設けられた前記レンズと、
   前記鍔部に形成された突起と、
   前記鍔部に形成された封止金属と、
   前記ステムの中心軸からずれた位置に搭載された前記受光素子と、
   前記キャップの円筒部の中心軸と前記ステムの中心軸とを一致させて、前記レンズのずれた方向に前記受光素子のずれた方向を一致させて、前記突起に一致する位置に形成された前記ステムのステム切欠、及び前記封止金属に一致する位置に形成された前記ステムの溝と、
   を具備し、前記突起と前記ステム切欠が嵌め合わされ、前記封止金属と前記溝が溶接されていることを特徴とする光受信装置。
4. 前記封止金属は断面がＵ字形、前記溝は断面がＶ字形であることを特徴とする請求項３に記載の光受信装置。
5. 前記キャップ切欠またはステム切欠は、Ｖ字形またはコ字形であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光受信装置。
6. 受光素子と、この受光素子を搭載するステムと、一方の円筒端部にレンズ付の覆いが形成され、他方の円筒端部に鍔部が形成されたキャップとを有し、前記ステムと前記キャップとによって前記受光素子を気密封止する光受信装置の製造方法であって、
   前記キャップの円筒部の中心軸からずれた位置に設けられた前記レンズと、
   前記鍔部に形成された複数のキャップ切欠と、
   前記ステムの中心軸からずれた位置に搭載された前記受光素子と、
   前記キャップの円筒部の中心軸と前記ステムの中心軸とを一致させて、前記レンズのずれた方向に前記受光素子のずれた方向を一致させて、前記キャップ切欠に一致する位置に形成された前記ステムのステム切欠と、
   を具備し、前記キャップ切欠と前記ステム切欠の位置を一致させるためにＶ字形突起を形成された中空形状の治具を使用して位置を合わせ、その状態を維持して、加圧し、前記キャップと前記ステム間に電流を流して抵抗溶接を行う工程を含むことを特徴とする光受信装置の製造方法。
7. 前記治具は、抵抗溶接を含む組立装置に装着されていることを特徴とする請求項６に記載の光受信装置の製造方法。

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