JP2007232907A - リードフレームおよびこのリードフレームを用いた光接続部品ならびにこの光接続部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 容易に３次元的な電気配線を行うことができるリードフレームおよびこのリードフレームを用いた光接続部品ならびにこの光接続部品の製造方法を提供する。
【解決手段】 成形体２０を形成する樹脂５９を流し込んで成形体２０の先端面２１にインサート成形によりリードフレーム３０を取り付ける際に、リードフレーム３０のリードパターン３１の両外側に設けた保護リード３２が樹脂５９の流れを緩和して、リードパターン３１に作用する力を減少させるので、リードパターン３１の位置ずれを防止することができる。これにより、インサート成形されたリードフレーム３０を成形体２０の先端面２１に配線して、容易に３次元的電気配線を行うことができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、リードフレームおよびこのリードフレームを用いた光接続部品ならびにこの光接続部品の製造方法に係り、例えば光電変換ユニットと電気的接続を行うリードフレームおよびこのリードフレームを用いた光接続部品ならびにこの光接続部品の製造方法に関するものである。

ブロードバンドの発展に伴い、ネットワークノード上のルーター、更には、情報家電にも高速化・大容量化の要求が高まっている。これに対し、電気伝送の入出力部分でＥ／０変換を行い、光ファイバの広帯域性を生かして高速・大容量伝送を行う光インターコネクションの導入検討が伸展している。Ｅ／０変換部分において、光電変換素子(発光素子、受光素子)と光ファイバの結合を行うための技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
図６に示すように、特許文献１に記載の光接続部品１００は、光ファイバ１０１を保持穴１０２内に機械的に保持し、光ファイバ１０１の光入出力端面１０３を主面上に露出させた成形体１０４を有しており、この成形体１０４の主面上には電気配線１０５が設けられている。また、光ファイバ１０１の前方には絶縁フィルム１０６を介して光半導体素子１０７が設けられており、この光半導体素子１０７はバンプ１０８により電気配線１０５に接続されている。
特開２００５−４３６２２号公報（図１）

ところで、特許文献１に記載の光接続部品の製造方法では、成形体１０４の主面上と側面上に繋がって形成された電気配線を有することで、接続位置の自由度が高くなるとあるが、そもそも、そのように物体表面に連続して３次元的な電気配線を形成することが困難であった。

本発明の目的は、容易に３次元的な電気配線を行うことができるリードフレームおよびこのリードフレームを用いた光接続部品ならびにこの光接続部品の製造方法を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明にかかるリードフレームは、複数本の光ファイバを挿通して露出させる成形体にインサート成形され、前記成形体の先端面に配線されて、前記光ファイバと対向配置される光電変換ユニットと電気的接続を行うリードパターンを有するリードフレームであって、前記リードパターンを保護する保護リードを、前記リードパターンの両外側位置に設けたことにある。

このように構成されたリードフレームにおいては、成形体を形成する樹脂を流し込んで成形体の先端面にインサート成形によりリードフレームを取り付ける際に、リードフレームのリードパターンの両外側に設けた保護リードが樹脂の流れを緩和して、リードパターンに作用する力を減少させるので、リードパターンの位置ずれを防止することができる。これにより、インサート成形されたリードフレームを、成形体の先端面に配線して、容易に３次元的電気配線を行うことができる。

また、本発明にかかるリードフレームは、前記保護リードが、前記リードフレームに両持ち梁の状態で設けられていることが望ましい。

このように構成されたリードフレームにおいては、リードパターンの両外側に設けられている保護リードが、リードフレームに両持ち梁状態で支持されているので、保護リードに十分な強度を与えることができる。このため、成形体の成形時に流し込まれる樹脂の流れを緩和してリードパターンを保護することができ、リードパターンの移動や変形を確実に防止することができる。

また、本発明にかかる光接続部品は、複数本の光ファイバを挿通して露出させる成形体にインサート成形され、前記成形体の先端面に配線されて、前記光ファイバと対向配置される光電変換ユニットと電気的接続を行うリードパターンを有するリードフレームが設けられた光接続部品であって、前記リードフレームにおける前記リードパターンの両外側位置に、前記リードパターンを保護する保護リードを設けたことにある。

このように構成された光接続部品においては、成形体を成形する際に、成形体の先端面にインサート成形によりリードフレームが取り付けられる。この際、成形体を形成する樹脂を流し込むときに、リードフレームのリードパターンの両外側に設けた保護リードが樹脂の流れを緩和して、リードパターンに作用する力を減少させるので、リードパターンの位置ずれを防止することができる。これにより、インサート成形されたリードフレームを成形体の先端面に配線して、容易に３次元的電気配線を行うことができる。

また、本発明にかかる光接続部品の製造方法は、複数本の光ファイバを挿通して露出させる成形体の先端面に、前記光ファイバと対向配置される光電変換ユニットと電気的接続を行うリードパターンを有するリードフレームをインサート成形する光接続部品の製造方法であって、前記リードフレームを前記成形体にインサート成形する際に、電気的接続用の前記リードパターンを該リードパターンの両外側に設けられている保護リードで保護することにある。

このように構成された光接続部品の製造方法においては、成形体を成形する際に、成形体の先端面にインサート成形によりリードフレームが取り付けられる。そして、成形体を形成する樹脂を流し込むときに、リードフレームのリードパターンの両外側に設けた保護リードが樹脂の流れを緩和して、リードパターンに作用する力を減少させるので、リードパターンを保護して位置ずれを防止することができる。これにより、インサート成形されたリードフレームを成形体の先端面に配線して、容易に３次元的電気配線を行うことができる。

本発明によれば、リードフレームのリードパターンの両外側に保護リードを設けたので、成形体を形成する樹脂を流し込んで成形体の先端面にリードフレームをインサート成形により取り付ける際に、保護リードが樹脂の流れを緩和して、リードパターンに作用する力を減少させる。これにより、リードパターンの位置ずれを防止することができ、インサート成形されたリードフレームを成形体の先端面に配線して、容易に３次元的電気配線を行うことができる。

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明のリードフレームを用いた光接続部品の成形体を示す斜視図、図２は本発明のリードフレームを用いた光接続部品の前部を示す断面図、図３（Ａ）は本発明に係るリードフレームを示す平面図、図３（Ｂ）はこれまでのリードフレームを示す平面図、図４は本発明に係るリードフレームがインサート成形される光接続部品の成形体を成形するための金型を示す断面図、図５は成形体を成形するために流し込んだ樹脂の流れを示す平面図である。

図１および図２に示すように、光接続部品１０では、複数本の光ファイバ１１を挿通して露出させる成形体２０にインサート成形され、成形体２０の先端面２１およびこの先端面２１に連続する側面２２に折曲配線して光ファイバ１１と対向配置する光電変換ユニット４０に電源供給を行うリードパターン３１を有するリードフレーム３０が設けられている。そして、リードフレーム３０におけるリードパターン３１の両外側位置に、リードパターン３１を保護する保護リード３２が設けられている。

図２に示すように、光接続部品１０は、全体略直方体形状の成形体２０である本体１０ａと、本体１０ａの先端面２１に取り付けられた光電変換ユニット４０を有している。本体１０ａの先端面２１および先端面２１に連続した側面２２（図１および図２において上面）にわたって電気配線部２３が設けられており、例えば、図１において短い電気配線部２３ａの位置には光ファイバ１１の先端面１１ｂが露出できる光ファイバ挿通孔２４が設けられている。また、電気配線部２３の両端部および短い電気配線部２３ａの間には長い配線部２３ｂが設けられている。

一方、図２に示すように、光電変換ユニット４０には光電変換素子４１が設けられており、活性層４２が本体１０ａ先端面２１の光ファイバ挿通孔２４に対向して位置決めされている。なお、光電変換ユニット４０には活性層４２に給電あるいは活性層４２からの信号を送るための駆動用電極４３が設けられており、光電変換ユニット４０を本体１０ａの先端面２１に取り付けると、駆動用電極４３が本体１０ａの電気配線部２３に接触するように設けられている。
これにより、光接続部品１０を基板（図示省略）上に実装すると、電気配線部２３を介して光電変換素子４１に電源供給され、光ファイバ１１に光信号を発したり、光ファイバ１１からの光信号を受けて信号の送信をしたりすることができるようになっている。

図３（Ａ）には、本発明に係るリードフレーム３０が示されている。このリードフレーム３０は、図３（Ｂ）に示すこれまで用いられているリードフレーム３０Ｂと同様に、前述した電気配線部２３を形成するリードパターン３１を有している。リードパターン３１は、短い電気配線２３ａを形成する短いリード３１ａと、長い電気配線２３ｂを形成する長いリード３１ｂを有しており、リード３１ａ、３１ｂの間はリードフレーム３０が切り欠かれて空間３３が設けられている。

そして、リードパターン３１の両端には、図３（Ｂ）に示される従来のリードフレーム３０Ｂのリードパターン３１に加えて、電気配線部２３とはならない保護リード３２が設けられている。この保護リード３２は、リードフレーム３０に両端が支持された両持ち梁の状態で設けられていて、十分な強度を有するようになっている。また、リードフレーム３０の四隅には、光接続部品１０の製造の際にリードフレーム３０を適正な位置にインサートするための位置決めを行う位置決め穴３４が設けられている。
リードフレーム３０におけるリードパターン３１、保護リード３２および位置決め穴３４等の形成は、例えば、エッチングやプレスによる打ち抜きにより形成することができる。

図４に示すように、前述したリードフレーム３０をインサートした成形体２０を製造するための金型５０は、上金型５１および下金型５２を有していて、上下両金型５１、５２を組み合わせると内部に光接続部品１０の本体１０ａを形成するためのキャビティ５３が形成されるようになっている。また、上下金型５１、５２の前方（図４において左方）には、第１スライドコア５５に対向配置され光ファイバ１１の先端部１１ａ（図２参照）が露出する先端面２１を成形体２０に形成するための第２スライドコア５６が位置決めピン５８によって位置決めされている。

上下金型５１、５２間には、光ファイバ１１を挿通させる挿通孔２４（図１および２参照）を成形体２０に形成するためのコアピン５４を有した第１スライドコア５５が挿入されている。下金型５２の中央部には、第１スライドコア５５の高さ調整用の凸部５７が、入れ子構造で上下位置調整可能に設けられている。この凸部５７は、樹脂注入時には第１スライドコア５５の高さを調整して下方から支持するとともに、製造された光接続部品１０の内部に光ファイバ１１を固定する際には、接着剤５９を注入するための接着剤注入口（図示省略）を形成するようになっている。

第２スライドコア５６にはコアピン５４の位置決めを行うための位置決め穴５６ａが設けられており、コアピン５４の先端を位置決め穴５６ａに挿入することにより、キャビティ５３内においてコアピン５４の位置決めを精密に行うことができるようになっている。また、第２スライドコア５６が取り付けられている位置決めピン５８は、リードフレーム３０の位置決め穴３４を貫通しており、リードフレーム３０を適正な位置に正確に位置決めしている。

次に、この光接続部品の製造方法について説明する。
この光接続部品１０の製造方法は、複数本の光ファイバ１１を挿通して露出させる成形体２０の先端面２１および先端面２１に連続する側面２２に、光ファイバ１１と対向配置する光電変換ユニット４０と電気的接続を行うリードパターン３１を有するリードフレーム３０をインサート成形するものである。そして、リードフレーム３０を成形体２０にインサート成形する際に、電源供給用のリードパターン３１を該リードパターン３１の両外側に設けられている保護リード３３で保護するようにしている。

すなわち、図４に示すように、両金型５１、５２を組み合わせるとともに、リードフレーム３０を上金型５１および下金型５２の先端面５１ａ、５２ａに設けられている位置決めピン５８により位置決めする。そして、凸部５７を所定の高さに調整して第１のスライドコア５５を挿入し、さらに第２のスライドコア５６を取り付けて金型５０をセットする。その後、金型５０内部のキャビティ５３に樹脂を注入して、リードフレーム３０をインサート成形して成形体２０Ｂを成形する。この際、図５に示すように、キャビティ５３内に注入された樹脂５９は、第１スライドコア５５の横から前方（図５において下方）に流れて、リードフレーム３０に沿って中央に流れる。この際、リードフレーム３１の両外側に設けられている保護リード３２が樹脂の流れを緩和するので、電気配線部２３を形成するリードパターン３１のリード３１ａ、３１ｂに作用する力を減少させることができる。このため、リード３１ａ、３１ｂの位置ずれや、変形を防止して、適正な位置に正確にインサート成形することができる。

樹脂５９を注入してリードフレーム３０のインサート成形が完了したら、第１スライドコア５５及び第２スライドコア５６を互いに離間する方向に移動した後、成形品２０を金型５０から取出す。そして、成形体２０の先端面２１にインサート成形されたリードフレーム３０の不要な部分をカットして取り除く。
その後、図２に示すように、光電変換素子４１の活性層４２が成形体２０の光ファイバ挿通孔２４の正面に位置し、且つ駆動用電極４３が本体１０ａ側の電気配線部２３すなわちリードフレーム３０のリードパターン３１に接触するように、光電変換素子ユニット４０を成形体２０の先端面２１に取り付ける。
なお、このようにして製造された光接続部品１０では、本体１０ａの先端面２１は斜めにカットされており、伝送特性を向上させている。

以上、本発明に係るリードフレームおよびこのリードフレームを用いた光接続部品ならびにこの光接続部品の製造方法によれば、成形体２０を形成する樹脂５９を流し込んで成形体２０の先端面２１にリードフレーム３０をインサート成形により取り付ける際に、リードフレーム３０のリードパターン３１の両外側に設けた保護リード３２が樹脂５９の流れを緩和して、リードパターン３１に作用する力を減少させるので、リードパターン３１の位置ずれや変形を防止することができる。これにより、インサート成形されたリードフレーム３０を成形体２０の先端面２１に配線して、容易に３次元的電気配線を行うことができる。

なお、本発明のリードフレームおよびこのリードフレームを用いた光接続部品ならびにこの光接続部品の製造方法は、前述した実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形，改良等が可能である。
例えば、前述した実施形態において、保護リード３２として、リードパターン３１の両外側に１本ずつ設ける場合を例示したが、この他、外側に複数本の保護リード３２を配置することもできる。また、保護リード３２の幅は、リードパターン３１のリード３１ａ、３１ｂと等幅でもよいし、異なる幅でもよい。

以上のように、本発明に係るリードフレームおよびこのリードフレームを用いた光接続部品ならびにこの光接続部品の製造方法は、リードフレームのリードパターンの両外側に保護リードを設けたので、成形体を形成する樹脂を流し込んで成形体の先端面にリードフレームをインサート成形により取り付ける際に、保護リードが樹脂の流れを緩和して、リードパターンに作用する力を減少させる。これにより、リードパターンの位置ずれや変形を防止することができ、インサート成形されたリードフレームを成形体の先端面に配線することにより、容易に３次元的電気配線を行うことができるという効果を有し、光電変換ユニットに電顕を供給するリードフレームおよびこのリードフレームを用いた光接続部品ならびにこの光接続部品の製造方法等として有用である。

本発明のリードフレームを用いた光接続部品の成形体を示す斜視図である。 本発明のリードフレームを用いた光接続部品の前部を示す断面図である。 （Ａ）は本発明に係るリードフレームを示す平面図である。 （Ｂ）は従来のリードフレームを示す平面図である。 本発明に係るリードフレーム３０をインサート成形した光接続部品の成形体を成形するための金型を示す断面図である。 成形体を成形するために流し込んだ樹脂の移動を示す平面図である。 従来の光接続部品を示す断面図である。

符号の説明

１０ 光接続部品
１１ 光ファイバ
２０ 成形体
２１ 先端面
２２ 側面
３０ リードフレーム
３１ リードパターン
３２ 保護リード
４０ 光電変換ユニット

Claims (4)

1. 複数本の光ファイバを挿通して露出させる成形体にインサート成形され、前記成形体の先端面に配線されて、前記光ファイバと対向配置される光電変換ユニットと電気的接続を行うリードパターンを有するリードフレームであって、
   前記リードパターンを保護する保護リードを、前記リードパターンの両外側位置に設けたことを特徴とするリードフレーム。
2. 前記保護リードが、前記リードフレームに両持ち梁の状態で設けられていることを特徴とする請求項１記載のリードフレーム。
3. 複数本の光ファイバを挿通して露出させる成形体にインサート成形され、前記成形体の先端面に配線されて、前記光ファイバと対向配置される光電変換ユニットと電気的接続を行うリードパターンを有するリードフレームが設けられた光接続部品であって、
   前記リードフレームにおける前記リードパターンの両外側位置に、前記リードパターンを保護する保護リードを設けたことを特徴とする光接続部品。
4. 複数本の光ファイバを挿通して露出させる成形体の先端面に、前記光ファイバと対向配置される光電変換ユニットと電気的接続を行うリードパターンを有するリードフレームをインサート成形する光接続部品の製造方法であって、
   前記リードフレームを前記成形体にインサート成形する際に、電気的接続を行う前記リードパターンを該リードパターンの両外側に設けられている保護リードで保護することを特徴とする光接続部品の製造方法。

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