JP2012145726A - 光ファイバ保持部材、光電気変換モジュール用部品及び光電気変換モジュール用部品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】信頼性の高い光伝送が可能であり、歩留まりの低下を起こすことのない光ファイバ保持部材、光電気変換モジュール用部品及び光電気変換モジュール用部品の製造方法を提供する。
【解決手段】ガラスファイバが挿入される光ファイバ挿通孔13が形成され、ガラスファイバの挿入方向前方側の前端22aに電極14が設けられたフェルール12を有する光ファイバ保持部材11であって、フェルール12の前端22aには、光ファイバ挿通孔13の軸方向に突出したリブ20が周方向にわたって設けられ、リブ20には、その周方向の一部に切欠部20aが形成されている。
【選択図】図1
【解決手段】ガラスファイバが挿入される光ファイバ挿通孔13が形成され、ガラスファイバの挿入方向前方側の前端22aに電極14が設けられたフェルール12を有する光ファイバ保持部材11であって、フェルール12の前端22aには、光ファイバ挿通孔13の軸方向に突出したリブ20が周方向にわたって設けられ、リブ20には、その周方向の一部に切欠部20aが形成されている。
【選択図】図1
Description
本発明は、光伝送等に用いられる光ファイバ保持部材、光電気変換モジュール用部品及び光電気変換モジュール用部品の製造方法に関する。
LSI間信号の高速化に伴い、電気による伝送ではノイズ、消費電力増加を解消することが困難となってきている。そこで、近年、LSI間を、電磁障害や周波数依存性損失が殆どない光通信で伝送する試みがなされている。
この光伝送に用いられる光配線部品として、電気配線を有する光伝送路保持部材の保持穴開口位置に光半導体素子が実装されて電気配線の素子接続部に電気的に接続され、保持穴に光ファイバや光導波路といった光伝送路が搭載され、光半導体素子および光伝送路が接着剤により光伝送路保持部材に固定されたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
この光伝送に用いられる光配線部品として、電気配線を有する光伝送路保持部材の保持穴開口位置に光半導体素子が実装されて電気配線の素子接続部に電気的に接続され、保持穴に光ファイバや光導波路といった光伝送路が搭載され、光半導体素子および光伝送路が接着剤により光伝送路保持部材に固定されたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
ところで、上記のような光配線部品では、光半導体素子および光伝送路を接着固定する接着剤であるアンダーフィル材が、光伝送路保持部材の電気配線のワイヤーパッド面となる部分や回路基板へ固定するダイボンディング面に溢れ出し、歩留まりの低下を引き起こすおそれがあった。
また、光伝送路保持部材の保持穴へアンダーフィル材を充填して光伝送路を挿入する際に、保持穴内の濡れ性や接着剤塗布時の樹脂流れによって保持穴内に気泡が巻き込まれ、この気泡が光路に残留し、光半導体素子と光伝送路との間での光伝送の信頼性が低下するおそれがあった。
本発明の目的は、信頼性の高い光伝送が可能であり、歩留まりの低下を起こすことのない光ファイバ保持部材、光電気変換モジュール用部品及び光電気変換モジュール用部品の製造方法を提供することにある。
上記課題を解決することのできる本発明の光ファイバ保持部材は、光ファイバが挿入される光ファイバ挿通孔が形成され、前記光ファイバの挿入方向前方側の前端に電極が設けられたフェルールを有する光ファイバ保持部材であって、
前記フェルールの前端には、前記前端から突出した突条が周方向にわたって設けられ、
前記突条には、その周方向の一部に切欠部が形成されていることを特徴とする。
前記フェルールの前端には、前記前端から突出した突条が周方向にわたって設けられ、
前記突条には、その周方向の一部に切欠部が形成されていることを特徴とする。
本発明の光ファイバ保持部材において、前記フェルールの前端における前記光ファイバ挿通孔の開口部には、開口縁に向かって広がる拡大部が形成されていることが好ましい。
本発明の光電気変換モジュール用部品は、上記本発明の何れかの光ファイバ保持部材と、前記光ファイバ保持部材の前記フェルールに形成された前記光ファイバ挿通孔へ挿入されて固定された光ファイバと、前記電極と導通接続された状態に前記フェルールの前端に取り付けられた光デバイスとを備え、
前記光ファイバを固定するアンダーフィル材が前記フェルールの前端の端面と前記光デバイスの間に入り込み、前記切欠部に達していることを特徴とする。
前記光ファイバを固定するアンダーフィル材が前記フェルールの前端の端面と前記光デバイスの間に入り込み、前記切欠部に達していることを特徴とする。
本発明の光電気変換モジュール用部品の製造方法は、光ファイバが挿入される光ファイバ挿通孔が形成され、前記光ファイバの挿入方向前方側の前端に電極が設けられたフェルールを有する光ファイバ保持部材と、前記光ファイバ保持部材の前記フェルールに形成された前記光ファイバ挿通孔へ挿入されて固定された光ファイバと、前記電極と導通接続された状態に前記フェルールの前端に取り付けられた光デバイスとを備え、前記フェルールの前端に、前記前端から突出した突条が周方向にわたって設けられ、前記突条における前記周方向の一部に切欠部が形成されている光電気変換モジュール用部品の製造方法であって、
前記フェルールの前端に光デバイスを取り付け、
少なくとも前記突条と前記光デバイスとをシートによって覆って前記切欠部を外部と連通させた状態にシールし、
前記フェルールの後端から前記光ファイバ挿通孔へアンダーフィル材を充填し、
前記フェルールの後端から前記光ファイバ挿通孔へ前記光ファイバを挿入することにより、前記アンダーフィル材を前記切欠部からはみ出させることを特徴とする。
前記フェルールの前端に光デバイスを取り付け、
少なくとも前記突条と前記光デバイスとをシートによって覆って前記切欠部を外部と連通させた状態にシールし、
前記フェルールの後端から前記光ファイバ挿通孔へアンダーフィル材を充填し、
前記フェルールの後端から前記光ファイバ挿通孔へ前記光ファイバを挿入することにより、前記アンダーフィル材を前記切欠部からはみ出させることを特徴とする。
本発明によれば、フェルールの前端に、突出した突条が周方向にわたって設けられ、この突条の一部に切欠部が形成されている。したがって、フェルールの前端における光ファイバ挿通孔の開口部からアンダーフィル材が送り込まれた際に、このアンダーフィル材を、フェルールの前端と、前端に取り付けられる光デバイスとの間を通して切欠部へ導くことができる。よって、アンダーフィル材がフェルールや光デバイスの外周側へ漏れ出し、フェルールの電極からなるパッド面やダイボンディング面へ付着するような不具合をなくすことができる。これにより、光伝送の信頼性の向上及び歩留まりの向上を図ることができる。
以下、本発明に係る光ファイバ保持部材、光電気変換モジュール用部品及び光電気変換モジュール用部品の製造方法の実施の形態の例を、図面を参照して説明する。
図1及び図2に示すように、光ファイバ保持部材11は、フェルール12からなるものであり、このフェルール12は、樹脂によって一体成型されている。このフェルール12は、ポリフェニレンサルファイド(PPS)を主成分とする熱可塑性樹脂から形成されている。ポリフェニレンサルファイドを主成分とする熱可塑性樹脂は、精密成形性に優れた樹脂であり、精密成形を要するフェルール12に用いるのに好適である。また、このポリフェニレンサルファイドを主成分とする熱可塑性樹脂は、線膨張係数が小さく、耐熱性にも優れた樹脂である。
図1及び図2に示すように、光ファイバ保持部材11は、フェルール12からなるものであり、このフェルール12は、樹脂によって一体成型されている。このフェルール12は、ポリフェニレンサルファイド(PPS)を主成分とする熱可塑性樹脂から形成されている。ポリフェニレンサルファイドを主成分とする熱可塑性樹脂は、精密成形性に優れた樹脂であり、精密成形を要するフェルール12に用いるのに好適である。また、このポリフェニレンサルファイドを主成分とする熱可塑性樹脂は、線膨張係数が小さく、耐熱性にも優れた樹脂である。
図3にも示すように、フェルール12は、前端部22と後端部23とから構成されており、後端部23に対して前端部22の厚さが薄く、幅寸法も小さくされている。この前端部22の厚さは、十分な機械的強度が確保可能な範囲で極力薄く形成されている。そして、フェルール12の前端部22における上下面は、光ファイバ挿通孔13の軸線と平行な面となるように形成されている。
フェルール12には、前端部22の前端22aから後端部23の後端23aにわたって複数の光ファイバ挿通孔13が形成されており、これらの光ファイバ挿通孔13が、フェルール12の幅方向に間隔をあけて配列されている。これらの光ファイバ挿通孔13の前端22aにおける開口部には、開口縁に向かって広がる拡大部13aが形成されている。これらの光ファイバ挿通孔13には、フェルール12の後端23a側から、それぞれ後述する内蔵のガラスファイバ(光ファイバ)32が挿入されて固定されるようになっている。
フェルール12の前端部22には、その前端22aに、厚さ方向へ延在する電極(リードフレーム)14が複数設けられている。これらの電極14は、例えば、インサート成型によってフェルール12の前端22aに一体的に設けられている。つまり、このフェルール12は、複数の電極14とともに一体成型されている。そして、フェルール12の前端部22の上下面には、電極14の端部が露出されており、この露出された電極14の一部がパッド面14aとして設けられている。
また、このフェルール12の前端22aには、前端22aから光ファイバ挿通孔13の軸方向に突出するリブ(突条)20が周方向にわたって設けられており、このリブ20には、フェルール12の前端22aにおける周方向の一部(本実施形態ではフェルール12の両側部)において切欠部20aが形成されている。これにより、フェルール12の前端22aは、その上下の縁部に、幅方向へわたってリブ20を有する形状とされている。
フェルール12の前端部22の後端部23側の根元部分は、後端部23側へ向かって次第に厚さ及び幅が広く形成されている。これにより、前端部22の根元部分における応力集中が抑制される。なお、この前端部22の根元部分の厚さ方向及び幅方向の断面形状としては、円弧形状であってもよく、テーパ形状であってもよい。
また、フェルール12には、後端23aに、光ファイバ挿通孔13の軸線に対して上方が開放されたガイド部24が光ファイバ挿通孔13の配列に沿って形成されている。このガイド部24には、光ファイバ挿通孔13と繋がる複数のガイド溝24aが形成されており、これらのガイド溝24aの上方が開放されている。なお、光ファイバ挿通孔13のガイド部24に繋がる部分は、ガイド部24へ向かって次第に拡径された挿入ガイド孔13bとされており、光ファイバ挿通孔13へのガラスファイバ32の挿入の円滑化が図られている。
フェルール12の後端部23には、その両端部に、位置決め穴(位置決めガイド)25が形成されている。これらの位置決め穴25には、後述する光コネクタ50に装着された位置決めピン(位置決めガイド)47が挿入可能である。位置決め穴25に位置決めピン47を挿入することにより、光コネクタ50がフェルール12の後端23aに位置決めされた状態で接続される。
次に、光電気変換モジュール用部品及び光電気変換モジュールについて説明する。
図4に示すように、光電気変換モジュール用部品30は、光ファイバ保持部材11を構成するフェルール12の光ファイバ挿通孔13に、コア及びクラッドを有するガラスファイバ32が挿通されて固定されている。これらのガラスファイバ32は、その先端部が略平滑な面に形成され、光デバイス41に過剰な圧力がかからなければ光デバイス41に接触しても良いが、好ましくは、フェルール12の前端22aと同一面上または光ファイバ挿通孔13内へ少し引き込んだ位置に配置されている。
図4に示すように、光電気変換モジュール用部品30は、光ファイバ保持部材11を構成するフェルール12の光ファイバ挿通孔13に、コア及びクラッドを有するガラスファイバ32が挿通されて固定されている。これらのガラスファイバ32は、その先端部が略平滑な面に形成され、光デバイス41に過剰な圧力がかからなければ光デバイス41に接触しても良いが、好ましくは、フェルール12の前端22aと同一面上または光ファイバ挿通孔13内へ少し引き込んだ位置に配置されている。
なお、ガラスファイバ32は、その先端を斜めに切断したものでも良い。ガラスファイバ32の先端が斜めに切断されていると、光デバイス41との光伝送時における光の反射を極力少なくすることができる。光路軸に対して、光デバイス41が垂直で、ガラスファイバ32の先端が斜めに切断されている場合、光デバイス41とガラスファイバ32の光路軸は一致しているため、光路軸角度がずれている場合(光デバイス41が光路軸に対して傾斜している場合)に比べて実装トレランスが拡大される。特に、マルチモードファイバの場合には、伝送光のスペックルノイズの発生を抑制することができる。
フェルール12の前端22aには、リブ20の間に光デバイス41が取り付けられている。この光デバイス41は、フェルール12の前端22aに取り付けられる取り付け面である素子面に、素子部42と端子部43とを有している。
この光デバイス41は、例えば、VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)やフォトダイオードなどの発光素子または受光素子である。光デバイス41の素子部42は、光デバイス41が発光素子である場合は発光部であり、光デバイス41が受光素子である場合は受光部である。
この光デバイス41は、例えば、VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)やフォトダイオードなどの発光素子または受光素子である。光デバイス41の素子部42は、光デバイス41が発光素子である場合は発光部であり、光デバイス41が受光素子である場合は受光部である。
この光デバイス41は、その端子部43が、フェルール12に設けられた電極14に対して、例えば、金(Au)からなるバンプ40によって導通接続されている。このバンプ40による接続は、超音波振動または熱によってバンプ40を介して端子部43と電極14とを接続するフリップチップ実装で行われる。あるいは、異方性導電フィルム(ACF)を用いて接着することも可能である。このようにフェルール12に取り付けられた光デバイス41は、その素子部42が、フェルール12の光ファイバ挿通孔13の対向位置に配置されている。
なお、フェルール12には、前端22aの幅方向半分に発光素子からなる光デバイス41を取り付け、残りの幅方向半分側に受光素子からなる光デバイス41を取り付ける場合もある。
ガラスファイバ32は、接着材として機能するアンダーフィル材35によって接着されて固定されている。このアンダーフィル材35は、フェルール12の前端22aと光デバイス41との間にも充填されており、このアンダーフィル材35によって光デバイス41とフェルール12とが強固に接合されている。このアンダーフィル材35は、フェルール12に対して熱処理を施すことにより硬化されている。
ガラスファイバ32は、接着材として機能するアンダーフィル材35によって接着されて固定されている。このアンダーフィル材35は、フェルール12の前端22aと光デバイス41との間にも充填されており、このアンダーフィル材35によって光デバイス41とフェルール12とが強固に接合されている。このアンダーフィル材35は、フェルール12に対して熱処理を施すことにより硬化されている。
上記構造の光電気変換モジュール用部品30は、光電気変換モジュールとして用いる場合、ガイド部24が切断される場合がある。この切断箇所では、ガラスファイバ32の後端部が鏡面加工されている。なお、フェルール12は、ガイド部24を切断して鏡面加工を施す際に、前端部22より幅及び厚さ寸法が大きい後端部23によって充分な強度を有するので、十分な耐久性を発揮することができる。
上記のような光電気変換モジュール用部品30は、図5に示すように、回路基板51に実装されて光電気変換モジュール31とされる。
この光電気変換モジュール31では、光電気変換モジュール用部品30を構成するフェルール12の前端部22が回路基板51の回路面51aにボンディング材等によって固定される。
この光電気変換モジュール31では、光電気変換モジュール用部品30を構成するフェルール12の前端部22が回路基板51の回路面51aにボンディング材等によって固定される。
このように、前端部22を回路面51aへ配置させることにより、光電気変換モジュール用部品30が回路基板51の所定位置へ実装される。ここで、光ファイバ保持部材11を構成するフェルール12の前端部22における上下面が、光ファイバ挿通孔13の軸線と平行な面であるので、例えば、前端部22における下面を回路基板51に配置させることにより、極めて容易かつ円滑にフェルール12を回路基板51に取り付けることができる。
回路基板51には、回路面51aに、電気デバイス55が実装されており、電気デバイス55の端子55aが回路面51aに形成された回路パターン(図示省略)と導通されている。なお、電気デバイス55は、例えば、ドライバ、トランスインピーダンスアンプなどの光素子駆動ICである。
また、この回路基板51に実装された電気デバイス55の端子55aは、例えば、金(Au)からなるボンディングワイヤ56によってフェルール12の電極14のパッド面14aに導通接続される。
回路基板51に実装された光電気変換モジュール用部品30のフェルール12は、その前端部22の高さが、回路基板51に実装された電気デバイス55の高さと略同一とされている。これにより、電気デバイス55の端子55aとフェルール12の電極14のパッド面14aとをつなぐボンディングワイヤ56の長さを極力短くすることができる。よって、ボンディングワイヤ56における高周波特性を向上させ、電気的ノイズの影響を極力抑えることができる。
光電気変換モジュール用部品30を回路基板51に実装してなる光電気変換モジュール31には、図6に示すように、フェルール12の後端23a側に、光ファイバテープ心線48の複数本の光ファイバ心線49が接続された光コネクタ50が接続される。この光コネクタ50は、ポリエステル樹脂、PPS樹脂及びエポキシ樹脂の何れかを含む材料で形成されたコネクタフェルール44を有している。
光ファイバ心線49は、コア及びクラッドを有するガラスファイバ(光ファイバ)45を樹脂によって被覆したものであり、光ファイバ心線49の端部で被覆から露出されたガラスファイバ45がコネクタフェルール44に保持されている。そして、コネクタフェルール44におけるフェルール12との対向面である光入出面44aで、それぞれのガラスファイバ45の端面が露出されている。
光コネクタ50には、フェルール12側の光入出面44aの両側部に、フェルール12側へ突出する位置決めピン(位置決めガイド)47が設けられている。これらの位置決めピン47は、フェルール12に形成された位置決め穴25へ挿入して嵌合させることが可能である。光コネクタ50は、位置決めピン47を位置決め穴25へ挿入させながら、フェルール12側へ近接させることにより、ガラスファイバ45の先端面を、フェルール12に保持させたガラスファイバ32の後端面に高精度に配置させることができる。
上記の光電気変換モジュール31では、光デバイス41と光コネクタ50のガラスファイバ45との間で、光電気変換モジュール31のガラスファイバ32を介して光伝送が行われる。
発光素子からなる光デバイス41からガラスファイバ45へ光伝送が行われる場合では、光デバイス41の素子部42から発光された光が、光電気変換モジュール31のガラスファイバ32を介して光コネクタ50のガラスファイバ45へ入射することとなる。また、光コネクタ50のガラスファイバ45から、受光素子からなる光デバイス41へ光伝送が行われる場合では、ガラスファイバ45から出射した光が、光電気変換モジュール31のガラスファイバ32を介して光デバイス41の素子部42へ入射することとなる。
また、この光電気変換モジュール31によれば、回路基板51に実装した後に光コネクタ50を接続して光伝送を行うことができるので、光コネクタ50の接続後に、例えば、光ファイバ心線49側に不具合が生じたとしても、光電気変換モジュール31を交換する必要がなく、歩留まりの低下によるコスト高を抑えることができる。また、予め光ファイバ心線49を接続した構造と比較して、回路基板51等への取り付けの際の、良好な組み立て作業性を確保することができる。
なお、上記の例では、光ファイバ保持部材11のフェルール12に位置決め穴25を形成し、この位置決め穴25に光コネクタ50側の位置決めピン47を挿入させることにより、光ファイバ保持部材11と光コネクタ50とを位置決めしたが、光ファイバ保持部材11のフェルール12に位置決めピンを形成し、この位置決めピンを光コネクタ50に形成した位置決め穴へ挿入して位置決めする構造としても良い。
本実施形態の光ファイバ保持部材11は、フェルール12の前端22aに、光ファイバ挿通孔13の軸方向に突出したリブ20が周方向にわたって設けられ、このリブ20の一部に切欠部20aが形成されている。したがって、フェルール12の前端22aにおける光ファイバ挿通孔13の開口部からアンダーフィル材35が送り込まれた際に、このアンダーフィル材35を、フェルール12の前端22aと、前端22aに取り付けられる光デバイス41との間を通して切欠部20aへ導くことができる。よって、アンダーフィル材35がフェルール12や光デバイス41の外側へ漏れ出し、フェルール12の電極14からなるパッド面14aや前端部22の下面からなるダイボンディング面へ付着するような不具合をなくすことができる。これにより、光伝送の信頼性の向上及び歩留まりの向上を図ることができる。
例えば、光デバイス41におけるフェルール12の前端22aと反対側の面(以下、背面と称する)へアンダーフィル材35が付着すると、このアンダーフィル材35が光デバイス41から突出することとなる。すると、回路基板51へ実装して光電気変換モジュール31を構成する際に、電気デバイス55との干渉を避けるために、電気デバイス55とフェルール12とを離さなければならなくなる。
これに対して、本実施形態では、光デバイス41の背面へのアンダーフィル材35の付着をなくすことができるので、回路基板51への実装時に、電気デバイス55と近接させることができ、光電気変換モジュール31の小型化を図ることができる。また、電気デバイス55の端子55aとフェルール12の電極14のパッド面14aとをつなぐボンディングワイヤ56の長さを短くし、ボンディングワイヤ56における高周波特性を向上させ、電気的ノイズの影響を極力抑えることができる。また、電気デバイス55の周囲に空間を確保しやすくなり、放熱性の向上を図ることもできる。
また、光ファイバ挿通孔13の前端22aにおける開口部には、開口縁に向かって広がる拡大部13aが形成されている。これにより、光ファイバ挿通孔13からフェルール12の前端22aへ押し出されるアンダーフィル材35に気泡が含まれていたとしても、その気泡が拡大部13aで光ファイバ挿通孔13の径方向外方へ押し出される。したがって、光デバイス41の素子部42とガラスファイバ32との間における気泡の残留をなくすことができる。これにより、光伝送の信頼性のさらなる向上及び歩留まりのさらなる向上を図ることができる。
さらに、アンダーフィル材35がフェルールの前端22aと光デバイス41の間に入り込み、切欠部20aに達していることが好ましい。このような光電気変換モジュール31であれば、アンダーフィル材35の一定量以上が光ファイバ挿通孔13から排出されているので、アンダーフィル材35に気泡が含まれていたとしても、光デバイス41と光ファイバ端面間に残留しにくくすることができる。即ち、歩留まりの良い光電気変換モジュール31が提供され得る。このような観点から、光フェルール12の前端22aに拡大部13aが形成されているのがさらに好ましい。
次に、上記の光ファイバ保持部材11を用いて図4の光電気変換モジュール用部品30を製造する方法について、工程ごとに説明する。
まず、内蔵させるガラスファイバ32を切断し、フェルール12の全長よりも長い寸法とする。このとき、ガラスファイバ32は、その先端部を略平滑面としておく。具体的には、ガラスファイバ32の一部に傷を付け、その傷部分に曲げ力を付与して破断させるへき開による切断、超硬刃切断あるいはレーザー切断によって、ガラスファイバ32の先端部を略平滑面とする。
次に、図7(a)に示すように、前端22aに光デバイス41を超音波フリップチップ実装等によって搭載したフェルール12を用意する。そして、このフェルール12の前端22aにおけるリブ20と光デバイス41とをシート61によって覆い、前端22aとシート61の間の空間が、前端22aの両端の切欠部20aで外部と連通した状態にシールする。さらに、フェルール12の後端23a側から光ファイバ挿通孔13に接着材であるアンダーフィル材35を充填する。なお、シート61としては、後に説明するアンダーフィル材35の硬化後に前端22aから容易に剥離できる材料からなるものを用いることが好ましく、フッ素樹脂からなる樹脂フィルムを用いることが好ましい。
次に、図7(b)に示すように、シート61を治具62によってフェルール12の前端22aへ向けて押し付けながら、フェルール12の後端23a側から光ファイバ挿通孔13へガラスファイバ32を挿入する。治具62は、シート61を介してリブ20と光デバイス41とに接触するように配置される。この状態で治具62をフェルール12の前端22aへ向けて押し付けることで、シート61は治具62と、リブ20および光デバイス41の背面とに挟まれた状態で押圧されて固定される。前端22aはシート61により覆われて、前端22aとシート61との間の空間を切欠部20aを介して外部と連通させた状態にシールされ得る。このとき、リブ20が光デバイス41を挟んだ両側に配置されていれば、シート61を容易に、かつ確実に固定できる。
ガラスファイバ32の挿入時には、まず、フェルール12のガイド部24で上方側が開放されている光ファイバ挿通孔13と繋がるガイド溝24aにガラスファイバ32の先端部を載せる。そして、このガラスファイバ32を光ファイバ挿通孔13へ挿し込んで、ガラスファイバ32の先端面を光デバイス41の素子部42と対向させる。このとき、ガラスファイバ32をフェルール12に形成されたガイド部24のガイド溝24aへ載置させることにより、容易に光ファイバ挿通孔13に対して位置決めすることができる。
光ファイバ挿通孔13へ挿し込んだガラスファイバ32は、その先端が光デバイス41に当接すると、ガイド部24における開放された上方または側方へ小さな挿入力で湾曲する。これにより、ガラスファイバ32は、湾曲することによって挿入力が逃がされ、光デバイス41との当接箇所へ過剰な当接力が加わることが防止される。
また、フェルール12の後端23a側から光ファイバ挿通孔13へガラスファイバ32を挿入することにより、アンダーフィル材35が前端22a側へ押し込まれる。すると、アンダーフィル材35は、ガラスファイバ32の外周と光ファイバ挿通孔13の内周との間の僅かな隙間に充填されるとともに、光ファイバ挿通孔13からフェルール12の前端22aへ押し出されてフェルール12の前端22aと光デバイス41との間へ入り込む。ここで、光ファイバ挿通孔13の前端22aにおける開口部には、開口縁に向かって広がる拡大部13aが形成されている。これにより、光ファイバ挿通孔13からフェルール12の前端22aへ押し出されるアンダーフィル材35に気泡が含まれていたとしても、その気泡が拡大部13aで光ファイバ挿通孔13の径方向外方へ押し出される。したがって、光デバイス41の素子部42とガラスファイバ32との間における気泡の残留がなくされる。
また、光ファイバ挿通孔13からフェルール12の前端22aへ押し出されたアンダーフィル材35は、フェルール12のリブ20と光デバイス41との間にも入り込む。このとき、フェルール12におけるリブ20と光デバイス41とは、シート61によって覆われて前端22aとシート61の間の空間が、前端22aの両端の切欠部20aで外部と連通した状態にシールされているので、アンダーフィル材35は外部と連通した切欠部20a側へ円滑に送り出され、切欠部20aからはみ出される。このとき、シート61は治具62と、リブ20および光デバイス41の背面とが接触した状態で固定されているので、アンダーフィル材35が光デバイス41の背面に付着することを防止することができる。また、アンダーフィル材35に含まれていた気泡はアンダーフィル材35とともに、光デバイス41の素子部42と光ファイバ32の間の光路外へ移動、もしくは切欠部20aから外部へ排出される。これにより、アンダーフィル材35は、フェルール12の上下面に露出されている電極14からなるパッド面14aに付着したり、回路基板51へのダイボンディング面となる前端部22の下面に付着したりすることが防止される。
このように、光デバイス41の素子部42とガラスファイバ32との間における気泡の残留なく、また、電極14からなるパッド面14aや回路基板51へのダイボンディング面となる前端部22の下面や、光デバイス41の背面への付着なくアンダーフィル材35を充填することができ、光伝送の信頼性の向上及び歩留まりの向上を図ることができる。
次に、フェルール12に、100℃〜150℃程度の熱処理を施してアンダーフィル材35を硬化させる。このとき、フェルール12は、前端部22の厚さが後端部23の厚さよりも薄いので、前端部22側の温度が先に上昇する。したがって、アンダーフィル材35は、早く温度が上昇する前端部22側から硬化し、その後、後端部23側が硬化する。
このように、アンダーフィル材35を硬化させる際に、このアンダーフィル材35が前端部22側から硬化するので、前端部22におけるガラスファイバ32の位置ずれを防止することができる。これにより、光デバイス41の素子部42に対してガラスファイバ32を所定の位置に高精度に配置させることができ、光デバイス41とガラスファイバ32との間での光送受信を安定化させることができ、光伝送の信頼性を向上させることができる。
その後、図7(c)に示すように、シート61を剥がし、フェルール12の後端23aの研磨処理を行う。シート61としてフッ素樹脂からなる樹脂フィルムを用いれば、フェルール12から容易に剥がすことができる。
フェルール12の後端23aの研磨処理では、フェルール12のガイド部24を、ガラスファイバ32とともに後端部23側の根元部分から切断し、ガラスファイバ32の切断面を鏡面加工する。ガイド部24の切断の仕方としては、高速回転する円形のダイヤモンドブレードで切断するダイシングがあり、このダイシングによってガイド部24を切断した後、研磨して、ガラスファイバ32の切断面を鏡面仕上げすることができる。
そして、上記の工程によりフェルール12にガラスファイバ32が内蔵され、フェルール12の前端22aに光デバイス41が装着された光電気変換モジュール用部品30が得られる。
フェルール12の後端23aの研磨処理では、フェルール12のガイド部24を、ガラスファイバ32とともに後端部23側の根元部分から切断し、ガラスファイバ32の切断面を鏡面加工する。ガイド部24の切断の仕方としては、高速回転する円形のダイヤモンドブレードで切断するダイシングがあり、このダイシングによってガイド部24を切断した後、研磨して、ガラスファイバ32の切断面を鏡面仕上げすることができる。
そして、上記の工程によりフェルール12にガラスファイバ32が内蔵され、フェルール12の前端22aに光デバイス41が装着された光電気変換モジュール用部品30が得られる。
なお、上記実施形態では、フェルール12の光ファイバ挿通孔13にガラスファイバ32を内蔵させる場合を例示して説明したが、図8に示すように、光ファイバ心線の先端の被覆を除去して露出させたガラスファイバ33を直接フェルール12の光ファイバ挿通孔13へ挿入してアンダーフィル材35によって接着して固定させても良い。これにより、ピグテール型の光電気変換モジュール用部品が得られる。
この構造の場合も、光デバイス41の素子部42とガラスファイバ32との間における気泡の残留なく、また、電極14からなるパッド面14aや回路基板51へのダイボンディング面となる前端部22の下面や、光デバイス41の背面への付着なくアンダーフィル材35を充填することができ、光伝送の信頼性の向上及び歩留まりの向上を図ることができる。
11:光ファイバ保持部材、12:フェルール、13:光ファイバ挿通孔、13a:拡大部、14:電極、20:リブ(突条)、20a:切欠部、22:前端部、22a:前端、23:後端部、23a:後端、24:ガイド部、25:位置決め穴(位置決めガイド)、30:光電気変換モジュール用部品、31:光電気変換モジュール、32,33:ガラスファイバ(光ファイバ)、35:アンダーフィル材、41:光デバイス、45:ガラスファイバ(光ファイバ)、50:光コネクタ、51:回路基板、55:電気デバイス、61:シート
Claims (4)
- 光ファイバが挿入される光ファイバ挿通孔が形成され、前記光ファイバの挿入方向前方側の前端に電極が設けられたフェルールを有する光ファイバ保持部材であって、
前記フェルールの前端には、前記前端から突出した突条が周方向にわたって設けられ、
前記突条には、その前記周方向の一部に切欠部が形成されていることを特徴とする光ファイバ保持部材。 - 請求項1に記載の光ファイバ保持部材であって、
前記フェルールの前端における前記光ファイバ挿通孔の開口部には、開口縁に向かって広がる拡大部が形成されていることを特徴とする光ファイバ保持部材。 - 請求項1または2に記載の光ファイバ保持部材と、前記光ファイバ保持部材の前記フェルールに形成された前記光ファイバ挿通孔へ挿入されて固定された光ファイバと、前記電極と導通接続された状態に前記フェルールの前端に取り付けられた光デバイスとを備え、
前記光ファイバを固定するアンダーフィル材が前記フェルールの前端の端面と前記光デバイスの間に入り込み、前記切欠部に達していることを特徴とする光電気変換モジュール用部品。 - 光ファイバが挿入される光ファイバ挿通孔が形成され、前記光ファイバの挿入方向前方側の前端に電極が設けられたフェルールを有する光ファイバ保持部材と、前記光ファイバ保持部材の前記フェルールに形成された前記光ファイバ挿通孔へ挿入されて固定された光ファイバと、前記電極と導通接続された状態に前記フェルールの前端に取り付けられた光デバイスとを備え、前記フェルールの前端に、前記前端から突出した突条が周方向にわたって設けられ、前記突条における前記周方向の一部に切欠部が形成されている光電気変換モジュール用部品の製造方法であって、
前記フェルールの前端に光デバイスを取り付け、
少なくとも前記突条と前記光デバイスとをシートによって覆って前記切欠部を外部と連通させた状態にシールし、
前記フェルールの後端から前記光ファイバ挿通孔へアンダーフィル材を充填し、
前記フェルールの後端から前記光ファイバ挿通孔へ前記光ファイバを挿入することにより、前記アンダーフィル材を前記切欠部からはみ出させることを特徴とする光電気変換モジュール用部品の製造方法。
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