JP2016218166A

JP2016218166A - Ｆｏｔのパッケージとサブ回路基板との組付構造

Info

Publication number: JP2016218166A
Application number: JP2015100752A
Authority: JP
Inventors: 智枝美山形; Chiemi Yamagata
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2015-05-18
Filing date: 2015-05-18
Publication date: 2016-12-22
Anticipated expiration: 2035-05-18
Also published as: JP6282612B2

Abstract

【課題】パッケージの透光孔に対して設けられる導光部材の光軸とサブ回路基板の光素子の光軸との調整について容易化を図り、コスト的にも有利なＦＯＴのパッケージとサブ回路基板との組付構造を提供する。【解決手段】光素子６，７が搭載されたサブ回路基板３と、サブ回路基板３が開放部から搭載されてサブ回路基板３を収納すると共に、サブ回路基板３に搭載される光素子６，７に対面した位置に透光孔が形成されたパッケージ４と、パッケージ４の周壁の一側から複数のリードピン５，８ａを外方に突出させた状態で、パッケージ４に一体にモールド成形されたリードフレーム２と、を備え、パッケージ４は、内壁に少なくとも１つの位置決め用の突起部１２を有し、サブ回路基板３は、突起部１２に合致する突起受容部１３が形成され、これら突起部１２と突起受容部１３とによりサブ回路基板３をパッケージ４に対して位置決め可能とした。【選択図】図１

Description

本発明は、光通信に用いられるＦＯＴ（Fiber Optic Transceiver）のパッケージとサブ回路基板との組付構造に関する。

光通信に用いられるＦＯＴは、方形に形成した樹脂製のパッケージと、パッケージの周壁の一側辺部に複数のリードピンを該パッケージから突出させてパッケージと一体にモールド成形されるリードフレームと、複数のリードピンと電気的に接続されるサブ回路基板とを備え、このリードピンのサブ回路基板反対側端部をメイン回路基板に電気的に接続するようにしている（特許文献１参照）。

特開２００９−２３７２６３号公報

ここで、パッケージには光ファイバが接続される導光部材の光軸上に透光孔が開設されており、サブ回路基板はその基板上に配設した光素子の光軸と導光部材の光軸とが揃うようにパッケージに組付けられる必要がある。

ところが、従来の構造ではパッケージにサブ回路基板を組付ける場合に、サブ回路基板を位置合わせするための基準がないため、相互の光軸調整に手間取って組付け作業性が悪くコスト的に不利となってしまう。

そこで、本発明はパッケージの透光孔に対して設けられる導光部材の光軸とサブ回路基板の光素子の光軸との調整について容易化を図り、コスト的にも有利なＦＯＴのパッケージとサブ回路基板との組付構造を提供するものである。

本発明に係るＦＯＴのパッケージとサブ回路基板との組付構造は、光素子が搭載されたサブ回路基板と、前記サブ回路基板が開放部から搭載されて前記サブ回路基板を収納すると共に、前記サブ回路基板に搭載される光素子に対面した位置に透光孔が形成されたパッケージと、前記パッケージの周壁の一側から複数のリードピンを外方に突出させた状態で、前記パッケージに一体にモールド成形されたリードフレームと、を備え、前記パッケージは、内壁に少なくとも１つの位置決め用の突起部を有し、前記サブ回路基板は、前記突起部に合致する突起受容部が形成され、これら突起部と突起受容部とにより前記サブ回路基板を前記パッケージに対して位置決め可能としたことを特徴とする。

本発明のＦＯＴのパッケージとサブ回路基板との組付構造によれば、パッケージの開放部からサブ回路基板をパッケージ内に搭載する際に、パッケージの内壁の突起部とこれに対応したサブ回路基板の突起受容部とが相互に合致して、適正に位置決めされる。これにより、サブ回路基板の光素子は、パッケージの透光孔と正対することとなり、導光部材の光軸とサブ回路基板の光素子の光軸との調整について容易化を図り、コスト的にも有利とすることができる。

また、このＦＯＴのパッケージとサブ回路基板との組付構造において、前記パッケージは、方形に形成され、前記パッケージの内壁の方形隅部であって、互いに対角関係とならない位置に、それぞれ前記突起部を有し、前記サブ回路基板は、前記突起部に対応した位置に突起受容部が形成されていることが好ましい。

この組付構造によれば、パッケージは内壁の方形隅部であって互いに対角関係とならない位置にそれぞれ突起部を有するため、パッケージに対するサブ回路基板の搭載方向を間違い難くすることができる。

また、このＦＯＴのパッケージとサブ回路基板との組付構造において、前記パッケージは、当該パッケージを２つに隔てると共に前記サブ回路基板が載置される隔壁を有し、前記隔壁は、前記サブ回路基板の載置方向に突出する第２突起部を有し、前記サブ回路基板は、前記第２突起部に対応した位置に第２突起受容部が形成されていることが好ましい。

この組付構造によれば、パッケージを例えば発光素子側と受光素子側との２つに隔てる隔壁を利用して、位置決めを行うことができる。

本発明によれば、導光部材の光軸とサブ回路基板の光素子の光軸との調整について容易化を図り、コスト的にも有利とすることができる。

本発明に係る組付構造の一実施形態を示す正面図である。図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図１に示すＦＯＴのパッケージ側とサブ回路基板を分離して示す分解図であり、（ａ）がパッケージ側を示し、（ｂ）はサブ回路基板を示している。図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。図３のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。

以下、本発明の一実施形態を図面と共に詳細に説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

図１は、本発明に係るＦＯＴのパッケージとサブ回路基板との組付構造の一実施形態を示す正面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。また、図３は、図１に示すＦＯＴのパッケージ側とサブ回路基板を分離して示す分解図であり、（ａ）がパッケージ側を示し、（ｂ）はサブ回路基板を示している。さらに、図４は、図３（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図であり、図５は、図３（ｂ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。

図１〜図５に示すように、ＦＯＴ１は、概略的に、サブ回路基板３と、パッケージ４と、リードフレーム２とから構成されている。

サブ回路基板３は、発光素子６や受光素子７などの光素子６，７が搭載された基板である。また、サブ回路基板３には、発光素子６や受光素子７を機能させるための電子部品が搭載されると共に、各種回路が形成されている。

パッケージ４は、サブ回路基板３が開放部４’から搭載されてサブ回路基板３を内側に収納する正面視して横長方形状となる樹脂部材である。また、パッケージ４は、開放部４’の反対側が壁部４ｃによって閉塞された構造となっている。なお、この壁部４ｃには、光素子６，７に対面した位置に、光の通り道となる透光孔４ｄが形成されている。

リードフレーム２は、パッケージの周壁の一側（図１及び図２において下側）から複数のリードピン５，８ａを外方に突出させた状態で、パッケージ４に一体にモールド成形された導電性部材である。

これら複数のリードピン５，８ａのうち第１リードピン群５は、一端側（モールドされてパッケージ４内に位置する側）がボンディングワイヤ１０を介して、サブ回路基板３上に搭載される電子部品等に接続される、また、第１リードピン群５は、他端側が略直角に折り曲げられており、メイン回路基板１１に接続される。すなわち、各第１リードピン群５の他端側は、メイン回路基板１１の平面方向と略平行となるように折り曲げられており、メイン回路基板１１に接続される。

また、複数のリードピン５，８ａのうち第２リードピン群８ａは、一端側において、パッケージ４内に設けられる導電金属プレート８と一体となっている。また、第２リードピン群８ａは、他端側が略直角に折り曲げられており、メイン回路基板１１のグランドとなる部位に接続される。すなわち、各第２リードピン群８ａの他端側は、メイン回路基板１１の平面方向と略平行となるように折り曲げられており、メイン回路基板１１のグランド部位に接続される。よって、導電金属プレート８及び第２リードピン群８ａは、電気的にグランドレベルとなっている。

なお、導電金属プレート８には、光素子６，７の発光及び受光を阻害しないように、パッケージ４と同様に、透光孔９が形成されている。また、導電金属プレート８からは、耳片８ｂがパッケージ４の上部から突出している。この耳片８ｂは、製造上の関係から形成されてしまう部位である。

ここで、導電金属プレート８は、発光素子６側と受光素子７側とで分離した構成となっており、パッケージ４は、これらプレート８同士が接触することを防止すべく、パッケージ４の空間を２つに隔てる隔壁４ａを備えている。サブ回路基板３は、この隔壁４ａ上に載置される。

ここで、本実施形態においてパッケージ４は、その内壁に少なくとも１つの位置決め用の突起部１２を有している。さらに、サブ回路基板３は、突起部１２に合致する突起受容部１３が形成されている。そして、本実施形態に係る組付構造では、これら突起部１２と突起受容部１３とによりサブ回路基板３をパッケージ４に対して位置決め可能となっている。このように本実施形態では、突起部１２と突起受容部１３とによってサブ回路基板３をパッケージ４に対して粗固定できるようになっている。

詳細に、パッケージ４は、内壁の方形隅部であって、互いに対角関係とならない位置に、それぞれ突起部１２を有している。すなわち、パッケージ４は、方形をなす１辺の両端位置となる隅部に突起部１２が形成されている。この突起部１２は、例えば扇形状となっている。また、サブ回路基板３は、これに対応して、基板の角部が扇形状に刳り貫かれた突起受容部１３が形成されている。このように、複数の突起部１２及び突起受容部１３によってパッケージ４に対するサブ回路基板３の搭載方向を間違い難くすることができる。

さらに、パッケージ４の隔壁４ａは、サブ回路基板３の載置方向に突出する円柱形状の第２突起部１４を有している。さらに、サブ回路基板３は、第２突起部１４に対応した位置に円形開口からなる第２突起受容部１５が形成されている。よって、１つのパッケージ４内に発光素子６及び受光素子７を収納する場合に設けられる、発光素子６側と受光素子７側との２つに隔てる隔壁４ａを利用して、粗固定を行うことができる。

なお、第２突起受容部１５は、回路の引き回しの邪魔とならない位置に形成される。また、第２突起受容部１５は、例えば第２突起部１４がφ１．０ｍｍ程度であるのに対して、φ１．２ｍｍ程度の開口となっている。

次に、本実施形態に係るＦＯＴ１のパッケージ４とサブ回路基板３との組付工程を説明する。まず、上記に示したリードフレーム２をパッケージ４と一体に成形する。次いで、パッケージ４の開放部４’からサブ回路基板３をパッケージ４内に搭載する。このとき、突起部１２と突起受容部１３との位置関係、及び、第２突起部１４と第２突起受容部１５との位置関係が適切となるように、サブ回路基板３をパッケージ４内に搭載する。なお、サブ回路基板３は、ロボットの吸盤等によって吸着されてパッケージ４内に実装される。

これにより、突起部１２と突起受容部１３、及び、第２突起部１４と第２突起受容部１５によって、サブ回路基板３がパッケージ４に対して粗固定されて、光素子６，７が透光孔４ｄに正対することとなる。その後、第１リードピン群５をボンディングワイヤ１０にてサブ回路基板３の所定箇所に電気的に接続する。これにより、ＦＯＴ１の組付が完了する。

そして、ＦＯＴ１をシールドケースに収納した後に、光コネクタに搭載する。このとき、光素子６，７は、その光軸が光コネクタ内の導光部材の光軸と一致する状態となる。以上より、実装位置決め時間を短縮することができ、実装コストの低減につなげることができる。

このようにして、本実施形態に係るＦＯＴ１のパッケージ４とサブ回路基板３との組付構造によれば、パッケージ４の開放部４’からサブ回路基板３をパッケージ４内に搭載する際に、パッケージ４の内壁の突起部１２とこれに対応したサブ回路基板３の突起受容部１３とが相互に合致して、適正に位置決めされる。これにより、サブ回路基板３の光素子６，７は、パッケージ４の透光孔４ｄと正対することとなり、導光部材の光軸とサブ回路基板３の光素子６，７の光軸との調整について容易化を図り、コスト的にも有利とすることができる。

また、パッケージ４は内壁の方形隅部であって互いに対角関係とならない位置にそれぞれ突起部１２を有するため、パッケージ４に対するサブ回路基板３の搭載方向を間違い難くすることができる。

さらに、パッケージ４を２つに隔てる隔壁４ａを有し、隔壁４ａは第２突起部１４を有し、サブ回路基板３は第２突起受容部１５が形成されているため、パッケージ４を発光素子６側と受光素子７側との２つに隔てる隔壁４ａを利用して、位置決めを行うことができる。

さらに、本実施形態によれば、パッケージ４が２つの突起部１２と１つの第２突起部１４とを有し、サブ回路基板３にはこれらに対応する位置に突起受容部１３と第２突起受容部１５が形成されているため、いわゆる３点による粗固定構造となっている。さらに、第２突起受容部１５はサブ回路基板３の中心を除く位置に形成されており、第２突起部１４もこれと対応する位置となっている。このため、サブ回路基板３の上下左右方向はもとより回転方向の位置ずれ防止効果を高めることができる。

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。

例えば、本実施形態においてサブ回路基板３は、発光素子６及び受光素子７の双方が搭載されているが、これに限らず、いずれか一方のみが搭載されていてもよい。

加えて、サブ回路基板３は、ロボットの吸盤等によって吸着されてパッケージ４内に実装されるため、サブ回路基板３の吸着位置と第２突起受容部１５の位置とが一致しないように設計することが好ましいが、レイアウト上無理がある場合には、第２突起受容部１５を有しないものであってもよい。この場合、パッケージ４には第２突起部１４が設けられないことはいうまでもない。

さらに、突起部１２及び突起受容部１３の位置は上述の位置に限定されることはなく、サブ回路基板３の回路構成等に支障を来さない位置であれば、どの位置に設けてもよい。さらに、その数は１つ以上であればよい。

また、上記実施形態においてリードピン５，８ａは、１回だけ略直角に折り曲げられて、その他端側がメイン回路基板１１と略平行となっているが、これに限らず、複数回折り曲げられた結果、他端側がメイン回路基板１１と略平行となるものであってもよい。更に、他端側はメイン回路基板１１と平行でなくともよく、他端側がバネ性を有してメイン回路基板１１に接触するように、メイン回路基板１１に対して角度を有する略平行となっていてもよい。

１…ＦＯＴ
２…リードフレーム
３…サブ回路基板
４…パッケージ
４’…開放部
４ａ…隔壁
４ｃ…壁部
４ｄ…透光孔
５、８ａ…リードピン
６…発光素子
７…受光素子
８…導電金属プレート
９…透光孔
１１…メイン回路基板
１２…突起部
１３…突起受容部
１４…第２突起部
１５…第２突起受容部

Claims

光素子が搭載されたサブ回路基板と、
前記サブ回路基板が開放部から搭載されて前記サブ回路基板を収納すると共に、前記サブ回路基板に搭載される光素子に対面した位置に透光孔が形成されたパッケージと、
前記パッケージの周壁の一側から複数のリードピンを外方に突出させた状態で、前記パッケージに一体にモールド成形されたリードフレームと、を備え、
前記パッケージは、内壁に少なくとも１つの位置決め用の突起部を有し、
前記サブ回路基板は、前記突起部に合致する突起受容部が形成され、
これら突起部と突起受容部とにより前記サブ回路基板を前記パッケージに対して位置決め可能とした
ことを特徴とするＦＯＴのパッケージとサブ回路基板との組付構造。
前記パッケージは、方形に形成され、前記パッケージの内壁の方形隅部であって、互いに対角関係とならない位置に、それぞれ前記突起部を有し、
前記サブ回路基板は、前記突起部に対応した位置に突起受容部が形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載のＦＯＴのパッケージとサブ回路基板との組付構造。
前記パッケージは、当該パッケージを２つに隔てると共に前記サブ回路基板が載置される隔壁を有し、
前記隔壁は、前記サブ回路基板の載置方向に突出する第２突起部を有し、
前記サブ回路基板は、前記第２突起部に対応した位置に第２突起受容部が形成されている
ことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載のＦＯＴのパッケージとサブ回路基板との組付構造。