JP2012168443A - コネクタ付き光電変換装置及びコネクタ付き光電変換装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】コネクタ付き光電変換装置(14)は、回路基板と、回路基板に実装された光電変換素子と、光電変換素子と光学的に結合された光ファイバーと、回路基板と電気的に接続され、外部機器との接続に供されるコネクタユニット(22,24)と、回路基板、光電変換素子、光ファイバーの端部、及び、コネクタユニット(22,24)の一部を覆う、樹脂製の1次モールド部材(96)と、1次モールド部材(96)を覆い、導電性を有するシールド部材(98)と、シールド部材(98)を覆う2次モールド部材(100)とを備える。
【選択図】図3
Description
あるいは、第2のパッケージの外面に施された金属めっきによって導電性部材が構成されている場合、引っ掻き等によって金属めっきが剥がれ、電磁波シールド性能が低下する虞がある。
図1は、光アクティブケーブル10の外観を概略的に示す斜視図である。光アクティブケーブル10は、例えば、HDMI(登録商標:High Definition Multimedia Interface)ケーブルである。
図3及び図4に示したように、プラグ20は、本体18から突出している筒部20aと、本体18の内部に位置する、トレー部20bとからなる。トレー部20bは、U字形状の横断面形状を有し、筒部20aに一体に連なっている。
プラグ20の筒部20aの内側には、コネクタ部材24が配置されている。コネクタ部材24は、樹脂製のモールドパッケージと、モールドパッケージに一部が埋設された複数の金属製の接続端子24aとからなる。コネクタ部材24のモールドパッケージは、筒部20aを閉塞している。
コネクタ部材24及びプラグ20は、外部機器との接続に供されるコネクタユニットを構成している。
回路基板26の一方の面には、信号処理用のLSI(大規模集積回路)チップ28がポッティングされた状態で実装されている。
更に、回路基板26には、必要に応じて、外部電源供給用の電源ユニット32が実装されるとともに、光電変換装置14,16の動作状態を示すインジケータランプとして、LED(発光ダイオード)ユニット34が実装されている。
なお、光電変換モジュール38と回路基板26との間には、例えばガラス板からなる支持部材42が配置されている。
ストップリング44の筒部44aには、補強線係止リング46及びシース係止リング48が嵌合されている。補強線係止リング46は、光電気複合ケーブル12に含まれる補強線50の先端を、ストップリング44の筒部44aと協働して挟持する。補強線50は、例えばポリアミド系樹脂等からなり、より具体的には、ケブラー(登録商標)からなる。シース係止リング48は、光電気複合ケーブル12の金属製のシールド編組52及びシース54の先端を、ストップリング44の筒部44aと協働して挟持する。
図5は、図4中の光電変換モジュール38の一方の側を概略的に示す斜視図である。
光電変換モジュール38は、FPC基板(フレキシブルプリント回路基板)60を含み、FPC基板60は、例えば、ポリイミド製の可撓性及び透光性を有するフィルム62と、フィルム62に設けられた例えば銅等の金属からなる導体パターン64とからなる。
なお導体パターン64は、例えば、フィルム62に成膜された金属膜をエッチングすることにより作製することができる。
2つの光電変換装置14,16のうち一方の光電変換装置14の光電変換モジュール38では、光電変換素子70は、LD(レーザダイオード)等の発光素子であって、ICチップ68は、発光素子のための駆動回路を構成している。つまり、一方の光電変換装置14は発信器である。
光電変換素子70は、面発光型若しくは面受光型であり、自身の光の出射面若しくは入射面がFPC基板60の面と対向するように配置されている。
FPC基板60の他方の面には、全域に渡って、シート状のポリマー光導波路部材74が一体に積層されている。ポリマー光導波路部材74の端部には、リボンファイバー40に含まれる光ファイバー76の数に対応して、4本の保持溝が形成され、保持溝内に光ファイバー76の先端部が配置されている。
補強部材80は、例えば銅などの金属板からなり、FPC基板60を挟んで、ICチップ68及び光電変換素子70と対向している。また、固定部材82は、例えばガラス板からなり、光ファイバー76の先端部を覆っている。
ポリマー光導波路部材74は、アンダークラッド層84、コア86、及び、オーバークラッド層88を含む。アンダークラッド層84は、FPC基板60のフィルム62に積層され、四角形の横断面形状を有するコア86がアンダークラッド層84上を延びている。
なお、光ファイバー76は、コア90とコア90を囲むクラッド92とからなり、ポリマー光導波路部材74のコア86と光ファイバー76のコア90とが同軸上に配置され、相互に光学的に結合される。
光電変換素子70は、ポッティング部材72の内部に埋設されているが、光電変換素子70とFPC基板60との隙間には、透光性を有する充填材94が充填されている。充填材94は、ポッティング部材72の材料が光電変換素子70とFPC基板60との間に流入することを阻止し、光電変換素子70のための光路を確保する。
1次モールドパッケージ96は、電気絶縁性を有する樹脂からなる。1次モールドパッケージ96は、プラグ20のトレー部20bとカバー22との間に充填されており、光電変換モジュール38の周囲にも充填されている。また、1次モールドパッケージ96は、プラグ20のトレー部20bとカバー22の外側を完全に覆っており、プラグ20の筒部20a及びストップリング44のフランジ部44bも部分的に覆っている。
シールド部材98は導電性を有し、1次モールドパッケージ96の表面の略全域を覆っている。
なお、プラグ20の筒部20aの先端側及びLEDユニット34のLEDランプは、シールド部材98によって覆われていない。
なお、硬い樹脂の場合、ガラスに近い線膨張係数を有するのが好ましい。一方、軟らかい樹脂の場合、特に限定はされないが、ガラスに近い線膨張係数を有するのが好ましい。
まず、図4に示された基本構成部品及び光電気複合ケーブル12を用意し、図9に示すように組み立てる。そして、組み立てられた基本構成部品及び光電気複合ケーブル12をモールド型内に配置し、モールド型内に樹脂を充填するインサートモールド成形によって、図10に示すように、1次モールドパッケージ96を形成する。
逆に言えば、光電変換装置14,16においては、シールドしたい電子部品を1次モールドパッケージ96で覆った上で、1次モールドパッケージ96をシールド部材98で覆うことで、電磁波シールド性能を高めている。
例えば、上述した一実施形態の光電変換装置14,16では、光電変換素子70が、回路基板としてのFPC基板60に実装されていたが、回路基板26に実装されていてもよい。
12 光電気複合ケーブル
14,16 光電変換装置
18 本体
20 プラグ(コネクタユニット)
21 ブーツ
22 カバー
24 コネクタ部材(コネクタユニット)
26 回路基板
38 光電変換モジュール
30 FPC基板(回路基板)
68 ICチップ
70 光電変換素子
74 ポリマー光導波路部材
76 光ファイバー
96 1次モールドパッケージ(1次モールド部材)
98 シールド部材
100 2次モールドパッケージ(2次モールド部材)
Claims (7)
- 回路基板と、
前記回路基板に実装された光電変換素子と、
前記光電変換素子と光学的に結合された光ファイバーと、
前記回路基板と電気的に接続され、外部機器との接続に供されるコネクタユニットと、
前記回路基板、前記光電変換素子、前記光ファイバーの端部、及び、前記コネクタユニットの一部を覆う、樹脂製の1次モールド部材と、
前記1次モールド部材を覆い、導電性を有するシールド部材と、
前記シールド部材を覆う、樹脂製の2次モールド部材と
を備えるコネクタ付き光電変換装置。 - 前記1次モールド部材の融点若しくはガラス転移温度は、前記2次モールド部材の融点若しくはガラス転移温度よりも低い、
請求項1に記載のコネクタ付き光電変換装置。 - 前記1次モールド部材は、ビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、及び、ポリエチレン系樹脂からなる群より選択される1種を含み、
前記2次モールド部材は、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリフェニレンスルファイド系樹脂、及び、ポリイミド系樹脂からなる群より選択された1種を含む、
請求項2に記載のコネクタ付き光電変換装置。 - 前記光ファイバーが挿通される一方、前記光ファイバーを囲むシースの先端が固定されるストップリングと、
前記2次モールド部材と一体に設けられ、前記ストップリングを覆うブーツとを更に備える、
請求項1乃至3の何れか一項に記載のコネクタ付き光電変換装置。 - 前記シールド部材は、金属の膜からなる、
請求項1乃至4の何れか一項に記載のコネクタ付き光電変換装置。 - 前記光電変換素子の動作状態に対応して発光するインジケータランプを更に備え、
前記インジケータランプは、前記1次モールド部材及び前記シールド部材から突出し、
前記2次モールド部材は、透光性を有し、前記インジケータランプを覆っている、
請求項1乃至5の何れか一項に記載のコネクタ付き光電変換装置。 - 回路基板に、光電変換素子を実装する工程と、
前記光電変換素子と光ファイバーとを光学的に結合する工程と、
外部機器との電気的な接続に供されるコネクタユニットを、前記回路基板と電気的に接続する工程と、
前記回路基板、前記光電変換素子、前記光ファイバーの端部、及び、前記コネクタユニットの一部を覆う、樹脂製の1次モールド部材を形成する工程と、
前記1次モールド部材を覆う、導電性を有するシールド部材を形成する工程と、
前記シールド部材を覆う樹脂製の2次モールド部材を形成する工程と
を備えるコネクタ付き光電変換装置の製造方法。
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