JP2012208146A - Method of manufacturing optical module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光電変換素子等の光学部品を備えた光学モジュールの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing an optical module including an optical component such as a photoelectric conversion element.
近年の通信ネットワークの大容量化・高速化やスーパーコンピュータの処理能力の向上に伴って、伝送速度の向上が要請され、光インターコネクション技術が注目されている。光インターコネクションを実現するために、特許文献1に記載のような光学モジュールが知られている。この光学モジュールは、光電変換素子と光ファイバ及び電気配線を有し、LSI等の信号処理装置との接続、あるいは信号処理装置とルータ等の外部インターフェイスとの接続等において、機器間の電気信号を光信号に置き換えてその伝送速度を向上させようとするものである。
With the recent increase in capacity and speed of communication networks and the improvement in processing capacity of supercomputers, an increase in transmission speed has been demanded, and optical interconnection technology has attracted attention. In order to realize optical interconnection, an optical module as described in
このような光学モジュールは、光信号と電気信号とを変換する光電変換素子と、外部から光電変換素子へ光信号を伝送するあるいは外部へ光電変換素子の光信号を伝送する光ファイバと、これら光電変換素子と光ファイバとが取り付けられたフェルールとから構成されている。 Such an optical module includes a photoelectric conversion element that converts an optical signal and an electric signal, an optical fiber that transmits an optical signal from the outside to the photoelectric conversion element, or an optical fiber that transmits an optical signal of the photoelectric conversion element to the outside, and these photoelectric modules. It is comprised from the ferrule to which the conversion element and the optical fiber were attached.
一般的にこのような光学モジュールは、特許文献1に記載のように、貫通孔を備えたフェルールを作成し、フェルールの貫通孔に光ファイバを挿入し、光電変換素子を画像認識させて機械的にフェルールに位置合わせして取り付ける工程を経て製造される。
Generally, as described in
ところでこのような光学モジュールでは、光ファイバと光電変換素子との位置合わせに高い精度が要求される。このため、フェルールに貫通孔を形成したり、光電変換素子を所定位置に搭載したり、光ファイバを所定位置まで貫通孔に挿入するといった組立工程には、高い精度が要求される。このように、光学モジュールを製造する際には、高い精度が要求される工程を複数回実施する必要があり、光学モジュールの製造コストを低減できない要因となっていた。 By the way, in such an optical module, high accuracy is required for alignment between the optical fiber and the photoelectric conversion element. For this reason, high accuracy is required for an assembly process such as forming a through hole in a ferrule, mounting a photoelectric conversion element at a predetermined position, or inserting an optical fiber to a predetermined position. Thus, when manufacturing an optical module, it is necessary to perform a process requiring high accuracy a plurality of times, which is a factor that cannot reduce the manufacturing cost of the optical module.
また、特許文献1に記載の製造方法では、光電変換素子は金属バンプを介してフェルールに搭載され、光ファイバは接着剤によってフェルールに固定されている。したがって、光学モジュールにはバンプとしての金属や接着剤としての樹脂が混在している。これら金属と樹脂の熱膨張係数が大きく異なることに起因して、温度変化等の環境変化に伴い光電変換素子と光ファイバとの離間距離が変動したりすることで、光学モジュールの光結合効率が変動してしまい、光学モジュールの信頼性を損ねる虞があった。
In the manufacturing method described in
そこで本発明は、低い製造コストで信頼性に優れた光学モジュールの製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing an optical module that is excellent in reliability at a low manufacturing cost.
上記目的を達成するために、本発明によれば以下が提供される。
(1) 光ファイバと樹脂製フェルールを備えた光学モジュールの製造方法であって、
金型の内部に光ファイバを配置し、
前記金型内に樹脂を注入して硬化させて前記光ファイバとフェルールとを一体化する光学モジュールの製造方法。
(2) 前記光ファイバは、前記金型とは独立に設けられ、前記ファイバを把持または開放する動作を行うファイバ把持部で把持されて前記金型内に位置決めされることを特徴とする(1)に記載の光学モジュールの製造方法。
(3) 前記光ファイバをその光軸方向に沿って少なくとも2カ所で前記ファイバ把持部により把持することを特徴とする(2)に記載の光学モジュールの製造方法。
(4) 前記ファイバ把持部の前記光ファイバとの当接面は前記光軸に直交する面においてV溝形状であることを特徴とする(2)または(3)に記載の光学モジュールの製造方法。
(5) 前記金型は、型開き方向に分離する第1金型と第2金型とを備え、
前記第1金型と前記第2金型とを分離させた後に、前記光ファイバの光軸が前記型開き方向と交差するように、前記第1金型と前記第2金型との間に前記光ファイバを配置することを特徴とする(1)から(4)のいずれか一項に記載の光学モジュールの製造方法。
(6) 前記光ファイバを、前記第1金型と前記第2金型との型合わせ面で把持することを特徴とする(1)から(5)のいずれか一項に記載の光学モジュールの製造方法。
(7) 前記光ファイバは、その先端面を前記金型の内壁に当接させて前記金型内に位置決めすることを特徴とする(1)から(6)のいずれか一項に記載の光学モジュールの製造方法。
(8) 前記光ファイバは、その光軸が平行となるように複数本が並列に前記金型内に配列され、
複数の前記ファイバ把持部は、前記光軸に対して交差する方向に互いに連結されていることを特徴とする(1)から(7)のいずれか一項に記載の光学モジュールの製造方法。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following.
(1) A method of manufacturing an optical module including an optical fiber and a resin ferrule,
Place optical fiber inside the mold,
A method for manufacturing an optical module, in which a resin is injected into the mold and cured to integrate the optical fiber and the ferrule.
(2) The optical fiber is provided independently of the mold, and is positioned in the mold by being gripped by a fiber gripper that grips or releases the fiber (1). ) Optical module manufacturing method.
(3) The optical module manufacturing method according to (2), wherein the optical fiber is gripped by the fiber gripping portion at least at two locations along the optical axis direction.
(4) The method for manufacturing an optical module according to (2) or (3), wherein a contact surface of the fiber gripping portion with the optical fiber has a V-groove shape on a surface orthogonal to the optical axis. .
(5) The mold includes a first mold and a second mold that are separated in a mold opening direction.
After separating the first mold and the second mold, between the first mold and the second mold so that the optical axis of the optical fiber intersects the mold opening direction. The method for manufacturing an optical module according to any one of (1) to (4), wherein the optical fiber is disposed.
(6) The optical module according to any one of (1) to (5), wherein the optical fiber is gripped by a mold-matching surface between the first mold and the second mold. Production method.
(7) The optical fiber according to any one of (1) to (6), wherein the optical fiber is positioned in the mold with a tip surface thereof abutting against an inner wall of the mold. Module manufacturing method.
(8) A plurality of the optical fibers are arranged in parallel in the mold so that their optical axes are parallel,
The method for manufacturing an optical module according to any one of (1) to (7), wherein the plurality of fiber gripping portions are connected to each other in a direction intersecting the optical axis.
(9) 光電変換素子と、貫通孔を備えた基板と、光ファイバと、フェルールとを備えた光学モジュールの製造方法であって、
光電変換素子の受発光面が基板の貫通孔を介して光ファイバの先端面に対向するように、前記光電変換素子と前記基板と前記光ファイバとを金型内に配置し、
前記金型内に樹脂を注入して硬化させて、前記基板と前記光ファイバと前記光電変換素子とをフェルールと一体化する光学モジュールの製造方法。
(10) 前記光ファイバはファイバ把持部で把持されて前記金型内に位置決めされることを特徴とする(9)に記載の光学モジュールの製造方法。
(11) 前記光電変換素子は素子把持部で把持されて前記前記金型内に位置決めされることを特徴とする(9)または(10)に記載の光学モジュールの製造方法。
(12) 前記基板を前記金型内に配置する前に、前記基板に電気配線を形成し、
前記光電変換素子の電極端子を前記電気配線に押圧した状態で、前記金型内に配置することを特徴とする(9)から(11)のいずれか一項に記載の光学モジュールの製造方法。
(13) 前記基板を前記金型内に配置する前に、前記基板に電気配線を形成し、
前記光電変換素子の電極端子を前記電気配線に固定し、
前記光電変換素子と前記基板とを前記金型内に配置することを特徴とする(9)から(11)のいずれか一項に記載の光学モジュールの製造方法。
(14) 前記基板は、金属板であることを特徴とする(12)または(13)に記載の光学モジュールの製造方法。
(9) A method for producing an optical module comprising a photoelectric conversion element, a substrate having a through-hole, an optical fiber, and a ferrule,
The photoelectric conversion element, the substrate and the optical fiber are arranged in a mold so that the light receiving / emitting surface of the photoelectric conversion element faces the tip surface of the optical fiber through the through hole of the substrate,
A method for manufacturing an optical module, in which a resin is injected into the mold and cured to integrate the substrate, the optical fiber, and the photoelectric conversion element with a ferrule.
(10) The method of manufacturing an optical module according to (9), wherein the optical fiber is gripped by a fiber gripping portion and positioned in the mold.
(11) The method of manufacturing an optical module according to (9) or (10), wherein the photoelectric conversion element is gripped by an element gripping portion and positioned in the mold.
(12) Before placing the substrate in the mold, electrical wiring is formed on the substrate,
The method for manufacturing an optical module according to any one of (9) to (11), wherein the electrode terminal of the photoelectric conversion element is disposed in the mold while being pressed against the electrical wiring.
(13) Before placing the substrate in the mold, electrical wiring is formed on the substrate;
Fixing the electrode terminal of the photoelectric conversion element to the electrical wiring;
The said photoelectric conversion element and the said board | substrate are arrange | positioned in the said metal mold | die, The manufacturing method of the optical module as described in any one of (9) to (11) characterized by the above-mentioned.
(14) The method for manufacturing an optical module according to (12) or (13), wherein the substrate is a metal plate.
(15) 光電変換素子と、貫通孔を備えた基板と、光ファイバと、フェルールとを備えた光学モジュールの製造方法であって、
光ファイバの先端面が基板の貫通孔に臨むように、前記基板と前記光ファイバとを金型内に配置し、
前記金型内に樹脂を注入して硬化させて、前記基板と前記光ファイバと前記光電変換素子とをフェルールと一体化させ、
光電変換素子を受発光面が前記先端面に対向するように前記フェルールに取り付けることを特徴とする光学モジュールの製造方法。
(16) 前記光ファイバはファイバ把持部で把持されて前記金型内に位置決めされることを特徴とする(15)に記載の光学モジュールの製造方法。
(17) 前記光電変換素子は素子把持部で把持されて前記前記金型内に位置決めされることを特徴とする(15)または(16)に記載の光学モジュールの製造方法。
(18) 前記基板を前記金型内に配置する前に、前記基板に電気配線を形成し、
前記光電変換素子の電極端子を前記電気配線に押圧した状態で、前記金型内に配置することを特徴とする(15)から(17)のいずれか一項に記載の光学モジュールの製造方法。
(19) 前記基板を前記金型内に配置する前に、前記基板に電気配線を形成し、
前記光電変換素子の電極端子を前記電気配線に固定し、
前記光電変換素子と前記基板とを前記金型内に配置することを特徴とする(15)から(17)のいずれか一項に記載の光学モジュールの製造方法。
(20) 前記基板は、金属板であることを特徴とする(18)または(19)に記載の光学モジュールの製造方法。
(15) A method for producing an optical module comprising a photoelectric conversion element, a substrate having a through-hole, an optical fiber, and a ferrule,
Arrange the substrate and the optical fiber in the mold so that the tip surface of the optical fiber faces the through hole of the substrate,
Injecting and curing a resin in the mold, the substrate, the optical fiber and the photoelectric conversion element are integrated with a ferrule,
A method for manufacturing an optical module, comprising: attaching a photoelectric conversion element to the ferrule so that a light emitting / receiving surface faces the tip surface.
(16) The method of manufacturing an optical module according to (15), wherein the optical fiber is gripped by a fiber gripping portion and positioned in the mold.
(17) The method of manufacturing an optical module according to (15) or (16), wherein the photoelectric conversion element is gripped by an element gripping portion and positioned in the mold.
(18) Before placing the substrate in the mold, electrical wiring is formed on the substrate;
The method of manufacturing an optical module according to any one of (15) to (17), wherein the electrode terminal of the photoelectric conversion element is disposed in the mold while being pressed against the electric wiring.
(19) Before placing the substrate in the mold, electrical wiring is formed on the substrate,
Fixing the electrode terminal of the photoelectric conversion element to the electrical wiring;
The method of manufacturing an optical module according to any one of (15) to (17), wherein the photoelectric conversion element and the substrate are arranged in the mold.
(20) The method for manufacturing an optical module according to (18) or (19), wherein the substrate is a metal plate.
本発明に係る光学モジュールの製造方法によれば、フェルールと光ファイバを一体的に形成するので、貫通孔を形成し貫通孔に光ファイバを挿入する必要がない。したがって、これらの工程が不要になって低コストで光学モジュールを提供できる。また、光ファイバをフェルールに固定するための接着剤が不要なので、温度変化による光ファイバのフェルールに対する位置が変化しにくく、環境変化に対して変動しにくい光結合効率を有する信頼性の高い光結合効率を有する光学モジュールを提供することができる。 According to the method for manufacturing an optical module according to the present invention, since the ferrule and the optical fiber are integrally formed, there is no need to form a through hole and insert the optical fiber into the through hole. Therefore, these steps are unnecessary, and an optical module can be provided at low cost. In addition, since no adhesive is required to fix the optical fiber to the ferrule, the position of the optical fiber with respect to the ferrule due to temperature changes is difficult to change, and the optical coupling efficiency has high optical coupling efficiency that is less likely to fluctuate with environmental changes. An optical module having efficiency can be provided.
以下、本発明の実施形態に係る光学モジュールの製造方法を、図面を参照して説明する。 Hereinafter, a method for manufacturing an optical module according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
<第1実施形態>
図1は本発明の第1実施形態に係る光学モジュール1を示す斜視図である。光学モジュール1は、複数本(図示の例では4本)の光ファイバ12が束ねられて被覆層11に覆われたテープ心線10と、光ファイバ12の先端側を覆う直方体状の樹脂製フェルール20とを備えている。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a perspective view showing an
フェルール20の一側面からは光ファイバ12の先端面13が露出されて、外部機器との接続面である光接続面21とされている。例えば、図示せぬ光ファイバを備えた光コネクタの接続面を光接続面21と対向配置することで、光コネクタの光ファイバを光学モジュール1の光ファイバ12と光接続することができる。
The
また、フェルール20の上面22(光接続面21に隣接する一側面)には、フェルール20内部に埋設された光ファイバ12まで陥没された凹部24が、1本の光ファイバ12について複数カ所(図示の例では2カ所)に形成されている。なお、図示していないがフェルール20の下面23にも同様の凹部24が形成されている。
Further, on the
次に、図1に示す光学モジュール1の製造方法を図2から図5を用いて説明する。
まず、図2に示すように、テープ心線10をその先端側から所定長さだけ被覆層11を除去して所定長さの光ファイバ12を露出させた後、金型30内にテープ心線10を配置する。
Next, a method for manufacturing the
First, as shown in FIG. 2, the
本製造方法に用いる金型30は、垂直方向に型開きする上金型31と下金型32とを備えている。また、上金型31及び下金型32はそれぞれ、光ファイバ12を把持可能なファイバ把持部41,42を備えている。上金型31及び下金型32の内壁はフェルール20の外形に沿う形状とされており、上金型31と下金型32とを組み合わせたときにフェルール20の外形と一致する内部空間Aが画成される。また金型30の一部には、内部空間Aに樹脂を注入できる注入孔35が形成されている。
The
テープ心線10は、上金型31と下金型32とを分離した状態で、上金型31と下金型32との間の内部空間Aに配置する。テープ心線10は、その光軸が金型30の型開き方向と直交する方向から金型30内に配置すると、金型30とテープ心線10が干渉することがないので好ましい。
The
また、テープ心線10は、光ファイバ12の先端面13が金型30の内壁36に当接するように配置することが好ましい。このような構成とすれば、光ファイバ12の位置決め作業が容易になるとともに位置決め精度が向上する。また、後述する樹脂成形工程時に先端面13がフェルール20の光接続面21に露出した状態で光学モジュール1が形成されるので、先端面13を露出させるためにフェルール20を切断したり研磨したりする工程を不要とできる。
The
次に、図3に示すように、上金型31と下金型32とを移動させずに、ファイバ把持部41,42のみを金型30の内部空間Aに向けて駆動し、その先端面に形成された把持面41a,42aで光ファイバ12の外周面を把持させる。このように、ファイバ把持部41,42はそれぞれ上金型31及び下金型32とは独立して動作させるため、上金型31と下金型32にはファイバ把持部41,42が貫通する貫通孔33,34が形成されている。
Next, as shown in FIG. 3, without moving the
なお、ファイバ把持部41,42の駆動源は、上金型31,下金型32と別々としてもよいし、スライドコア方式のように1つの駆動源で両者を駆動しても良い。また、本実施形態のように光ファイバ12がその光軸方向に対して直交する方向に複数本並べて配列されている場合は、光ファイバ12間の距離を均等に維持するために、光軸に対して直交する方向に配列させたファイバ把持部41,42を互いに連結させてもよい。
The drive sources of the
また、ファイバ把持部41,42は図6に示すように、その把持面41a,42aが、光ファイバ12の光軸に直交する面においてV溝形状とされている。
把持面41a,42aをV溝形状とすることにより、把持面41a,42aで光ファイバを把持した時に断面円形の光ファイバ12をその中心の谷部Bに移動させることができるので、光ファイバ12を金型30内の所定位置に位置させやすい。
Further, as shown in FIG. 6, the
By making the
更に、ファイバ把持部41,42で光ファイバ12を把持する際は、被覆層11に近い側から順に光ファイバ12を把持することが好ましい。光ファイバ12が被覆層11から先端面13に向けて曲がっている場合でも、光ファイバ12の被覆層11に近い側の曲がり量は少ないので、ファイバ把持部41,42で光ファイバ12を把持しやすいからである。
Furthermore, when the
次に、図4に示すように上金型31と下金型32とを組み合わせる。ここで、上金型31及び下金型32の向かい合う対向面には、テープ心線10の被覆層11に密着してテープ心線10を把持する被覆層把持部37が設けられていることが好ましい。金型30に貫通孔を形成してこの貫通孔から内部空間Aにテープ心線10を挿入する場合と比べて、テープ心線10を金型30内に配置しやすくできる。
Next, as shown in FIG. 4, the
上金型31と下金型32とを組み合わせたら、注入孔35から内部空間Aへ樹脂Cを注入し、テープ心線10と共にフェルール20を一体成型する。このとき、ファイバ把持部41,42により光ファイバ12の位置が保持されているので、樹脂Cが注入されてもその位置がずれることがない。
When the
金型30内に注入する樹脂Cは、熱可塑性のポリフェニレンサルファイド(PPS)を用いることができる。PPSは流動性が良いので射出成形による精密成形に適しており、また、はんだよりも融点が高いので、耐熱性が高いので電子部品を取り付ける際にはんだ付けを用いることができる。
As the resin C to be injected into the
また、樹脂Cを注入する注入孔35は、ゲート痕をフェルール20の光接続面21に残さないために、光接続面21が形成されない面を形成する金型30の部位に設けることが好ましい。接続相手である光コネクタ等の部材と付き合わせるためには、光接続面21は平坦面とされていることが好ましいからである。
In addition, the
次に、図5に示すように金型30内に注入された樹脂Cが硬化した後に、上金型31と下金型32とを分離させ、また、ファイバ把持部41,42をフェルール20から離間させて光学モジュール1を金型30から取り出す。このとき、フェルール20の上面22及び下面23には、ファイバ把持部41,42が光ファイバ12を把持した跡として凹部24が形成される。なお、この凹部24は、後の工程で樹脂等を充填して埋めてもよい。
Next, as shown in FIG. 5, after the resin C injected into the
以上のような本発明の第1実施形態に係る光学モジュール1の製造方法によれば、光ファイバ12をフェルール20と一体的に形成することができる。したがって、特許文献1に記載の製造方法と比べて、フェルール20に形成する貫通孔の形成工程や貫通孔への光ファイバ12の挿入工程など、高い位置決め精度が要求される工程を減らすことができる。したがって、製造コストを低減することができる。
According to the method for manufacturing the
また、光ファイバ12はフェルール20と一体とされており、接着剤等で固定する必要がないので、熱や湿度によって光ファイバ12とフェルール20との相対位置の変化が少ない。よって、環境の変化によっても光結合効率が変動しにくい、信頼性の高い光学モジュールを提供することができる。
Further, since the
更に、貫通孔の寸法精度によって光結合効率が低下したり、貫通孔への光ファイバ12の位置決め精度によって光結合効率が低下したりする虞がない。また、光ファイバ12を貫通孔に挿入する際に光ファイバ12の先端面13が貫通孔の内壁を削って生じる削りカスが光ファイバ12の先端面13に付着し、光結合効率を低下させる虞もない。したがって、本実施形態に係る製造方法によれば、高い光結合効率を有する光学モジュールを提供することができる。
Furthermore, there is no possibility that the optical coupling efficiency is lowered due to the dimensional accuracy of the through hole, or the optical coupling efficiency is lowered due to the positioning accuracy of the
なお、上述の説明ではファイバ把持部41,42は上金型31と下金型32のそれぞれに対して独立に駆動されるとして説明したが、上方のファイバ把持部41を上金型31に対して独立して駆動し、下方のファイバ把持部42は下金型32と一体としてもよい。下金型32と一体のファイバ把持部42に光ファイバ12を載置し位置合わせしてから、上方のファイバ把持部41を駆動して光ファイバ12を把持することができる。下方のファイバ把持部42の駆動機構を設ける必要がなく、また、テープ心線10を金型30内に位置決めしやすくなる。
In the above description, it has been described that the
なお、上述の説明ではファイバ把持部41,42で光ファイバ12を把持した後に上金型31と下金型32とを組み合わせる例を挙げて説明したが、上金型31と下金型32とを組み合わせた後に光ファイバ12をファイバ把持部41,42で把持してもよい。
In the above description, the example in which the
また上述の例では、先端側の被覆層11を除去したテープ心線10がフェルール20内に配置された光学モジュール1の製造方法を例に挙げて説明したが、テープ心線10を用いず個々に独立した光ファイバ12がフェルール20内に配置された光学モジュール1を作成してもよいことはもちろんである。
In the above example, the method for manufacturing the
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態に係る光学モジュールの一種である光電変換モジュール1a及びその製造方法を説明する。本発明の第2実施形態に係る光電変換モジュール1aは、光ファイバ12の先端側に電気配線50、基板60、光電変換素子70及び保護層80を備えた点が上記第1実施形態と異なる他は、上記第1実施形態と同様の構成である。以下の説明では上記第1実施形態と同様の構成については、上記第1実施形態と同様の符号を用いてその詳細な説明を省略する。
Second Embodiment
Next, a
図7は、本発明の第2実施形態に係る光電変換モジュール1aの斜視図である。光電変換モジュール1aは、光ファイバ12を備えたフェルール20と、電気配線50が設けられた基板60と、保護層80に覆われた光電変換素子70とを備えている。
FIG. 7 is a perspective view of a
電気配線50は保護層80に覆われた光電変換素子70から、保護層80に覆われていない領域まで延びて基板60上に設けられている。また、保護層80に覆われていない領域には外部機器と電気的に接続される外部端子51が基板60上に形成されている。電気配線50を介して光電変換素子70は外部機器と電気的に接続される。
The
基板60には裏面から表面に貫通する貫通孔61が形成されており、この貫通孔61を介して光ファイバ12の先端面13が光電変換素子70の受発光面と対向して配置されている。基板60はガラスエポキシ基板としてもよいし、銅板等のリードフレームであってもよい。
A through
光電変換素子70は電気配線50と電気接続され、また、光ファイバ12と光接続されるVCSEL等の発光素子あるいはフォトダイオード等の受光素子である。また、光電変換素子70は樹脂製の素子保護層80により覆われて外部から保護されている。特に素子保護層80が基板60と一体的に形成されていることから、光電変換素子70と電気配線50との電極の接触部を外部から効果的に保護することができる。
The
この光電変換素子70が発光素子の場合は、外部端子51から入力された電気信号に応じて光電変換素子70が光信号を発生させ、光ファイバ12に伝送する。また、光電変換素子70が受光素子の場合は、光ファイバ12から入力された光信号に応じて光電変換素子70が電気信号を発生させ、外部端子51から外部機器へ電気信号を伝送する。
When the
次に、光電変換モジュール1aの製造方法を図8から図10を参照して説明する。
まず、図8に示すように開いた状態の金型30a内に、テープ心線10、電気配線50が形成された基板60、光電変換素子70を配置する。
Next, a method for manufacturing the
First, as shown in FIG. 8, the
本実施形態に用いる金型30aは、第1実施形態と同様に垂直方向に型開きする上金型31aと下金型32aの他に、上金型31a及び下金型32aの型開き方向と交差する方向に型開きする横金型38を備えている。この横金型38の内壁39は保護層80を形成可能な形状とされており、光電変換素子70を把持可能な素子把持部43,44が上下に取り付けられている。
The
光ファイバ12は、下方に位置するファイバ把持部42に載置して金型30a内に配置する。また、金型30a内に配置する基板60には、光ファイバ12の径より大径の貫通孔61を裏面から表面に貫通するように設け、またその表面に電気配線50を設けておく。基板60は電気配線50が光ファイバ12とは反対側を向く姿勢で下金型32aに載置する。また、光電変換素子70は、その受発光面が光ファイバ12側を向いた姿勢で下方の素子把持部44に載置する。
The
次に図9に示すように、横金型38を上金型31a及び下金型32aに当接させた後、ファイバ把持部42及び素子把持部43を駆動して、光ファイバ12と光電変換素子70が基板60の貫通孔61を介して対向するように、光ファイバ12及び光電変換素子70を位置決めする。更に、ファイバ把持部41,42により光ファイバ12を把持し、素子把持部43,44により光電変換素子70を把持した後、上金型31aと下金型32aとを組み合わせる。
Next, as shown in FIG. 9, after the
具体的には、横金型38を上金型31a及び下金型32aに当接させた後、基板60の貫通孔61に光ファイバ12の先端面13が臨むように、ファイバ把持部42を駆動して光ファイバ12の位置を定める。次に、光電変換素子70が載置された素子把持部44を駆動し、光電変換素子70の受発光面が基板60の貫通孔を臨む位置に位置決めする。光ファイバ12及び光電変換素子70が位置決めされた後に、上方のファイバ把持部41及び素子把持部43を下降させて、光ファイバ12及び光電変換素子70の位置を保持する。
Specifically, after the
なお、横金型38に光電変換素子70を基板60に押圧できる素子押圧部45を設け、光電変換素子70の位置決めが完了した後に、素子押圧部45により光電変換素子70を基板60に押圧してもよい。これにより、光電変換素子70に設けた電極と基板60上の電気配線50とを密着できるので、光電変換素子70を電気配線50と確実に電気接続することができる。
The
基板60,光ファイバ12及び光電変換素子70が所定位置に位置決めされたら、上金型31a及び下金型32aを閉じ、注入孔35から内部空間Aに樹脂Cを注入し、フェルール20と保護層80を基板60,光ファイバ12及び光電変換素子70と一体成形する。このとき、ファイバ把持部41,42及び素子把持部43,44により光ファイバ12及び光電変換素子70の位置が保持されているので、樹脂Cが注入されてもその位置がずれることがない。
When the
なお、基板60に貫通孔61の他に基板60の表面と裏面とを貫通する孔を設け、金型30aの内部空間Aのうちテープ心線10側と光電変換素子70側とで樹脂Cの移動をしやすくしてもよい。また、樹脂はテープ心線10側と光電変換素子70側の両方から注入してもよいし、どちらか他方側からのみ注入してもよい。
In addition to the through
樹脂Cが硬化したら図10に示すように金型30aを開き、光電変換モジュール1aを取り出す。このとき、フェルール20の上面22及び下面23には、ファイバ把持部41,42の痕跡として凹部24が形成される。また、素子保護層80の上面及び下面にも素子把持部43,44の痕跡として凹部81が形成される(図7参照)。この凹部24,81は、後に樹脂等を充填して埋めてもよい。
When the resin C is cured, the
なお、上述の説明では、フェルール20と保護層80とともに光電変換素子70を基板60に一体的に取り付ける例を説明したが、はんだ接続や熱圧着、バンプ接続などにより光電変換素子70を電気配線50を介して基板60に予め取り付け、この基板60を金型30a内に配置してもよい。この場合は素子把持部43,44や素子押圧部45が不要である。また、金型30a内で光電変換素子70を所定位置に位置決めしなくてもよいので、光ファイバ12に対する光電変換素子70の位置決め精度のばらつきを抑えることができる。
In the above description, the example in which the
また、上述の例では電気配線50を設けた基板60をテープ心線10やフェルール20と一体的に形成した例を示したが、電気配線50をある程度の剛性を有する金属板を電極パターンに対応する形状に形成したリードフレームとすれば、基板60の代わりにリードフレームを金型30a内に配置して基板60を備えない光電変換モジュール1aを形成してもよい。
In the above example, the
<第3実施形態>
上述の第2実施形態の例では光電変換素子70が樹脂製の素子保護層80で覆われ、光電変換素子70と基板60と光ファイバ12とフェルール20と保護層80とが一体化された光学モジュール1aを形成する例を示したが、光電変換素子70を保護層80で覆わず、光電変換素子70をフェルール20と一体成形しなくてもよい。
<Third Embodiment>
In the example of the second embodiment described above, the
図11は、本発明の第3実施形態に係る光学モジュールの一種である光電変換モジュール1bの斜視図である。光電変換モジュール1bは、光電変換素子70が保護層80で覆われず露出された状態で基板60に取り付けられている点が上記第2実施形態と異なる他は、上記第2実施形態と同様の構成である。
FIG. 11 is a perspective view of a
この光電変換モジュール1bの製造方法を図12,13を参照して説明する。
まず図12に示すように、上述の第1,2実施形態と同様に、基板60の貫通孔61に光ファイバ12の先端面13が臨むように基板60と光ファイバ12を金型30b内に配置する。次に、ファイバ把持部41,42により光ファイバ12を把持した後、上金型31bと下金型32bと横金型38bとを組合せる。その後、注入孔35から樹脂Cを注入して硬化させ、基板60と光ファイバ12がフェルール20と一体化された光電変換モジュール部品1cを作成する。
A method for manufacturing the
First, as shown in FIG. 12, similarly to the first and second embodiments described above, the
なお基板60を金型30b内に配置する際には、基板60の電気配線50に樹脂Cが回り込まないように、横金型38bを基板60の表面に密着させることが好ましい。電気配線50をフェルール20の表面に露出させることで、光電変換素子70を確実に電気配線50と導通させることができる。
When the
次に、図13に示すように光電変換モジュール部品1cを金型30bから取り出した後に、受発光面が貫通孔61を介して光ファイバ12の先端面13と対向するように、光電変換素子70を基板60に取り付けて光電変換モジュール1bを作成する。金型30b内部で光電変換素子70を位置決めする必要がないので、光電変換素子70を取り付けやすい。
Next, as shown in FIG. 13, after taking out the photoelectric
以上、本発明をその実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に多様な変更または改良を加えることができることは、当業者にとって明らかである。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using the embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and improvements can be made to the above-described embodiment.
1:光学モジュール、10:テープ心線、11:被覆層、12:光ファイバ、13:先端面、20:フェルール、21:光接続面、22:上面、23:下面、24:凹部、30,30a,30b:金型、31,31a,31b:上金型、32,32a,32b:下金型、33,34:貫通孔、35:注入孔、36,39:内壁、37:被覆層把持部、38,38b:横金型、41,42:ファイバ把持部、41a,41b:把持面、43,44:素子把持部、45:素子押圧部、50:電気配線、51:外部端子、60:基板、61:貫通孔、70:光電変換素子、80:保護層、81:凹部、A:内部空間、B:谷部、C:樹脂 1: optical module, 10: tape core wire, 11: coating layer, 12: optical fiber, 13: tip surface, 20: ferrule, 21: optical connection surface, 22: upper surface, 23: lower surface, 24: recess, 30, 30a, 30b: mold, 31, 31a, 31b: upper mold, 32, 32a, 32b: lower mold, 33, 34: through hole, 35: injection hole, 36, 39: inner wall, 37: covering layer gripping Part, 38, 38b: horizontal mold, 41, 42: fiber gripping part, 41a, 41b: gripping surface, 43, 44: element gripping part, 45: element pressing part, 50: electrical wiring, 51: external terminal, 60 : Substrate, 61: through hole, 70: photoelectric conversion element, 80: protective layer, 81: recess, A: internal space, B: valley, C: resin
Claims (20)
金型の内部に光ファイバを配置し、
前記金型内に樹脂を注入して硬化させて前記光ファイバとフェルールとを一体化する光学モジュールの製造方法。 An optical module manufacturing method including an optical fiber and a resin ferrule,
Place optical fiber inside the mold,
A method for manufacturing an optical module, in which a resin is injected into the mold and cured to integrate the optical fiber and the ferrule.
前記第1金型と前記第2金型とを分離させた後に、前記光ファイバの光軸が前記型開き方向と交差するように、前記第1金型と前記第2金型との間に前記光ファイバを配置することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の光学モジュールの製造方法。 The mold includes a first mold and a second mold that are separated in the mold opening direction,
After separating the first mold and the second mold, between the first mold and the second mold so that the optical axis of the optical fiber intersects the mold opening direction. 5. The method of manufacturing an optical module according to claim 1, wherein the optical fiber is disposed.
複数の前記ファイバ把持部は、前記光軸に対して交差する方向に互いに連結されていることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の光学モジュールの製造方法。 A plurality of the optical fibers are arranged in the mold in parallel so that their optical axes are parallel,
The method for manufacturing an optical module according to claim 1, wherein the plurality of fiber gripping portions are connected to each other in a direction intersecting the optical axis.
光電変換素子の受発光面が基板の貫通孔を介して光ファイバの先端面に対向するように、前記光電変換素子と前記基板と前記光ファイバとを金型内に配置し、
前記金型内に樹脂を注入して硬化させて、前記基板と前記光ファイバと前記光電変換素子とをフェルールと一体化する光学モジュールの製造方法。 A method of manufacturing an optical module comprising a photoelectric conversion element, a substrate having a through hole, an optical fiber, and a ferrule,
The photoelectric conversion element, the substrate and the optical fiber are arranged in a mold so that the light receiving / emitting surface of the photoelectric conversion element faces the tip surface of the optical fiber through the through hole of the substrate,
A method for manufacturing an optical module, in which a resin is injected into the mold and cured to integrate the substrate, the optical fiber, and the photoelectric conversion element with a ferrule.
前記光電変換素子の電極端子を前記電気配線に押圧した状態で、前記金型内に配置することを特徴とする請求項9から11のいずれか一項に記載の光学モジュールの製造方法。 Before placing the substrate in the mold, electrical wiring is formed on the substrate,
12. The method of manufacturing an optical module according to claim 9, wherein the photoelectric conversion element is disposed in the mold in a state where an electrode terminal of the photoelectric conversion element is pressed against the electric wiring.
前記光電変換素子の電極端子を前記電気配線に固定し、
前記光電変換素子と前記基板とを前記金型内に配置することを特徴とする請求項9から11のいずれか一項に記載の光学モジュールの製造方法。 Before placing the substrate in the mold, electrical wiring is formed on the substrate,
Fixing the electrode terminal of the photoelectric conversion element to the electrical wiring;
The method of manufacturing an optical module according to claim 9, wherein the photoelectric conversion element and the substrate are arranged in the mold.
光ファイバの先端面が基板の貫通孔に臨むように、前記基板と前記光ファイバとを金型内に配置し、
前記金型内に樹脂を注入して硬化させて、前記基板と前記光ファイバと前記光電変換素子とをフェルールと一体化させ、
光電変換素子を受発光面が前記先端面に対向するように前記フェルールに取り付けることを特徴とする光学モジュールの製造方法。 A method of manufacturing an optical module comprising a photoelectric conversion element, a substrate having a through hole, an optical fiber, and a ferrule,
Arrange the substrate and the optical fiber in the mold so that the tip surface of the optical fiber faces the through hole of the substrate,
Injecting and curing a resin in the mold, the substrate, the optical fiber and the photoelectric conversion element are integrated with a ferrule,
A method for manufacturing an optical module, comprising: attaching a photoelectric conversion element to the ferrule so that a light emitting / receiving surface faces the tip surface.
前記光電変換素子の電極端子を前記電気配線に押圧した状態で、前記金型内に配置することを特徴とする請求項15から17のいずれか一項に記載の光学モジュールの製造方法。 Before placing the substrate in the mold, electrical wiring is formed on the substrate,
18. The method of manufacturing an optical module according to claim 15, wherein the electrode terminal of the photoelectric conversion element is disposed in the mold while being pressed against the electric wiring.
前記光電変換素子の電極端子を前記電気配線に固定し、
前記光電変換素子と前記基板とを前記金型内に配置することを特徴とする請求項15から17のいずれか一項に記載の光学モジュールの製造方法。 Before placing the substrate in the mold, electrical wiring is formed on the substrate,
Fixing the electrode terminal of the photoelectric conversion element to the electrical wiring;
The method for manufacturing an optical module according to claim 15, wherein the photoelectric conversion element and the substrate are disposed in the mold.
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