JP2930065B1 - 光モジュールの製造方法 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 本発明は、光モジュールを量産できる光モジ
ュールの製造方法を提供する。 【解決手段】 モールド金型１０と同じ位置に同一形状
の位置決めピン２１とフェルール装着溝２２とを備える
搭載治具２０を用いて、リードフレーム３０を位置決め
ピン２１に合わせて位置決めし搭載治具２０上に装着す
る。更に、フェルール装着溝２２にフェルール４が納ま
るよう位置決めしてリードフレーム３０上に基体４０を
固定搭載する。次いで、リードフレームをモールド封止
型１０に位置決めピン１１に目合わせして配置した後
に、樹脂封止してモールド樹脂で封止された光モジュー
ルを製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モールド樹脂によ
って封止される光モジュールの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】フェルールと光素子を基体上に搭載し
て、これをリードフレーム上に固定した後に、トランス
ファ・モールドで成型封止する光モジュールは、研究開
発段階にある。

【０００３】このような光モジュールは、レーザダイオ
ード（ＬＤ）が配置され、正面方向に光ファイバを配置
するためのファイバＶ溝およびフェルールが配置される
ためのフェルールＶ溝が設けられた基体とを備える。フ
ェルールは、中心に光ファイバが挿入されて、これらは
それぞれファイバＶ溝およびフェルールＶ溝に配置され
ている。フェルール等が配置された基体は、リードフレ
ームに搭載された状態で樹脂封止される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の光モジュールを
製造するためには、どのような製造方法が量産性に優れ
た方法であるかについては、学会等でも発表されていな
い。

【０００５】一方、樹脂封止された光モジュールでは、
Ｖ溝にフェルールが搭載されたプラットフォーム基板を
リードフレームに固定した後に、このリードフレームを
トランスファモールド金型に位置決め装着して樹脂で封
止するので、フェルールとリードフレームとの間で高精
度の位置決めしておく必要があった。仮に、位置決めが
十分に行われていないと、例えばフェルールに過度のス
トレスが発生することも考えられる。

【０００６】したがって、このような樹脂封止された光
モジュールを大量に製造するためには、プラットフォー
ム基板に設置されたフェルールとトランスファモールド
金型に形成されたフェルール装着溝との位置が正確に、
且つ簡素な方法で合わせることが必要である。

【０００７】本発明の目的は、光モジュールを効率よく
量産できる光モジュール製造方法を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の光モジュールの
製造方法は、モールド封止型へ位置決めするための目合
わせ部を有するリードフレームとフェルールを搭載した
基体とを、フェルールを装着するフェルール装着部とリ
ードフレームを位置決めする位置決め部とをリードフレ
ーム搭載面に備えたモールド封止型で樹脂封止する光モ
ジュールの製造方法であって、フェルール装着部と位置
決め部とをモールド封止型の位置に一致させて設けた搭
載治具に、この位置決め部に目合わせ部を合わせてリー
ドフレームを配置すると共に、フェルール装着部にフェ
ルールを合わせて基体をリードフレームの上に搭載する
工程と、リードフレーム上に基体を固定する工程と、基
体が備えるフェルールをモールド封止型のフェルール装
着部に合わせると共に、リードフレームの目合わせ部を
モールド封止型の位置決め部に合わせて、基体が搭載さ
れたリードフレームをモールド封止型に配置する工程
と、リードフレームと基体を一体に封止用の樹脂で封止
する工程と、を備えるこのように、搭載治具及びモール
ド封止型のリードフレーム搭載面上に、フェルール装着
部及び位置決め部の位置を合わせてこれらをそれぞれに
設けて、まず、搭載治具に設けられた位置決め部に目合
わせ部を合わせてリードフレームを装着し、フェルール
装着部にフェルールを合わせて基体をリードフレーム上
に搭載固定し、次いで、このリードフレームをモールド
封止型の位置決め部に合わせれば、フェルールがモール
ド封止型上のフェルール装着部に位置決めされる。つま
り、基体に搭載されたフェルール、リードフレーム、及
びモールド封止型を簡易な方法で短時間に相互の位置合
わせできる。

【０００９】本発明の光モジュールの製造方法では、目
合わせ部はリードフレームの第１の面からこの第１の面
と異なる第２の面の貫通する開口部であり、位置決め部
は搭載治具及びモールド封止型のリードフレーム搭載面
に設けられ開口部に挿入される凸部であるようにしても
よい。

【００１０】このようにすれば、簡素な方法に目合わせ
部及び位置決め部を形成できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
しながら説明する。

【００１２】以下、モールド封止型としてモールド封止
用の金型を使用する場合について説明する。

【００１３】本発明の実施の形態に係る光モジュールの
製造方法について説明する前に、本製造方法に用いられ
る搭載治具について図１を用いて説明する。図１は、本
発明の実施の形態に用いられる搭載治具２０の概略図で
ある。

【００１４】図１に示すように、搭載治具２０は、リー
ドフレーム搭載面２３上に、リードフレームをこの治具
上に位置決めして配置するためのリードフレーム位置決
め部２１と、フェルールが搭載された基体がリードフレ
ーム（図２の３０）のダイパッド（図２の３１）上に搭
載されるときの位置を決定するためのフェルール装着部
２２を備える。

【００１５】リードフレーム位置決め部２１の位置は、
図２に示されるリードフレーム３０の位置決め部３３の
位置と対応して決定される。また、リードフレーム位置
決め部２１の形状は、リードフレームの位置決め部３３
の形状と対応して決定され、例えばリードフレーム搭載
面２３から凸形状に突起した位置決めのためのピン２１
がある。リードフレーム搭載面２１と平行な平面で切っ
たピン２１の断面形状は円形であり、これは後述するよ
うにリードフレームの位置決め部３３の開口部の形状と
一致している。ピンの円形断面は、ピン先端に向けて連
続的にその半径が小さくなっている。このため、リード
フレーム３０のこの治具への装着が容易になる。なお、
この断面形状は、正方形、長方形、楕円形等でもよい。

【００１６】フェルールが装着されることになるフェル
ール装着部２２の形状は、基体に搭載されたフェルール
の形状に対応して決定される。一般に、フェルールの外
形は円筒形状であるので、例えばフェルールが装着され
る装着溝２２は、フェルールの円筒の軸方向に垂直な断
面形状が円筒形状のフェルール側面の一部に一致する円
弧であって、この円筒形状に沿った一方向に延びる曲面
２２ｂと、フェルール先端の形状と一致した形状の端部
を成す平面２２ａと、からなる溝である。

【００１７】なお、図１の例では、リードフレーム搭載
面２３の平面内において平面形状のリードフレーム３０
の位置を一意的に決定するために、２個の位置決め部２
１を備えている。

【００１８】搭載治具２０に形成される位置決めピン２
１とフェルール装着溝２２とは、図３に示すモールド金
型１０において形成されている位置決め部１１とフェル
ール装着部１２とに対応して同じ位置に形成される必要
がある。

【００１９】図３に従ってこれを説明すれば、モールド
封止型の下型１０において、位置決め部１１の形状は、
リードフレームの位置決め部（図２の３３）の形状とも
対応して決定され、例えばリードフレーム搭載面１３か
ら凸形状に突起した位置決めのためのピン１１がある。
リードフレーム搭載面１３と平行な平面で切ったピン１
１の断面形状は円形であり、ピン１１の断面形状は、後
述するリードフレームの位置決め部３３の開口部の形状
と一致している。ピンの円形断面は、治具２０と同様
に、ピン先端に向けて連続的にその半径が小さくなって
いる。このため、リードフレーム３０のこの治具への装
着が容易になる。また、フェルールが装着されることに
なるフェルール装着部１２の形状は、基体に搭載された
フェルールの形状に対応して決定される。つまり、位置
決め治具２０と同様に、例えばフェルールが装着される
装着溝１２は、フェルール円筒の軸方向に垂直な断面形
状がフェルール側面の円筒形状の一部に一致する円弧で
あって、この円筒形状に沿った一方向に延びる曲面１２
ｂと、フェルール先端の形状と一致した形状の端部を成
す平面１２ａと、からなる溝である。また、この位置決
め部１１は、治具１０と同様に２個設けられている。

【００２０】なお、搭載治具２０および金型１０におい
て、位置決め部１１、２１としてピン構造のものを、ま
たフェルール装着部１２、２２として溝構造のものを示
したが、こえらはそれぞれの機能を果たすものであれば
如何なる形状であってもかまわない。

【００２１】図２に従って、リードフレーム３０の構成
について説明する。リードフレーム３０は、リードフレ
ームの搭載治具２０およびモールド型１０の位置決め部
１１、２１に対応する目合わせ部３３を備える。目合わ
せ部３３は、ダイパッド３１、アウタリード３５、イン
ナリード３７等がリードフレーム３０の中央部に配置さ
れるためにリードフレーム外周部３３に設けられること
が好ましい。図２に示した例では、目合わせ部の形状
は、リードフレーム３０の表面から裏面の貫通する開口
部３３であって、開口部３３の形状は円形である。この
円の直径は、ピン１１、２１の根元の断面円の直径と略
同一である。

【００２２】モールド封止型について説明する。図３
は、モールド封止型をリードフレーム面で割った時の下
型の斜視図である。モールド封止型１０は、リードフレ
ームが装着されるリードフレーム搭載面１３にリードフ
レーム３０の装着位置を決定するための位置決め部１１
と、フェルールを装着する装着部１２と、リードフレー
ム下側の樹脂形状を決定する樹脂充填部１５とを備え
る。樹脂充填部１５には、樹脂注入ゲート１７から封止
用樹脂が導入される。

【００２３】次に、リードフレーム上に搭載される光モ
ジュール基体について説明する。図７は、光モジュール
主要部の斜視図である。図７によれば、光モジュール
は、フェルール４を搭載するために一方向に延びた台形
溝７を備えるベース５と、台形溝７と同一方向に延び台
形溝７に接する光ファイバ用Ｖ形状溝８及びこの光ファ
イバ用溝８に直交する方向に延びる溝９を同一主面上に
備えるプラットフォーム３と、を含む。プラットフォー
ム３はベース５に搭載され、プラットフォーム３及びベ
ース５は一体となって基体を構成する。プラットフォー
ム３は、Ｖ溝８の端部に隣接して光素子１が搭載される
光素子搭載部を有している。なお、プラットフォーム３
は、例えばシリコン（Ｓｉ）で形成され、ベース５は金
属で形成されている。台形溝７及びＶ溝８は、その中心
軸を一致させて形成され、あるいはベース５とプラット
フォーム３とをこの両溝７。８の中心軸が一致するよう
に固定されている。

【００２４】光ファイバ２は、光ファイバ２を中心に納
めるための空間を有する同心円柱殻の形状であるフェル
ール４に挿入されて、先端部分を除いてフェルール４に
より保護されている。このようなフェルール４は、例え
ば外径１．２５ｍｍ〜２．５ｍｍ程度であり、被覆が剥
がされた光ファイバ２を挿入固定して機械的強度の低下
を防止する。基体３、５上には、フェルール４の中心に
挿入固定された光ファイバ２はＶ溝８に、またフェルー
ル４は台形溝７に、それぞれ固定される。また、断面直
角四辺形の溝９の一側面に光ファイバ２の端面が接して
配置されている。この光ファイバ２の端面に光素子１の
第１の端面が面してプラットフォーム３上の発光素子搭
載部に搭載されている。

【００２５】尚、光素子１は、発光素子または受光素子
のいずれでもよい。光素子１が発光素子の場合には、こ
の発光素子の発光特性を監視するための受光素子６を、
発光素子１の面して配置してもよい。

【００２６】上記の基体をリードフレーム上に搭載し
て、ワイヤボンディングによって電気的な接続を行い、
モールド樹脂によって封止して組み立てたものが光モジ
ュールの完成品となる。

【００２７】次に、本発明の実施の形態に係る光モジュ
ールの製造方法について、図１、図３〜図６を用いて説
明する。図４は、図１の治具上にリードフレーム３０が
配置された工程の斜視図である。図５は、リードフレー
ム３０上に基体３、５（光モジュール）が搭載された工
程の斜視図である。図６は、光モジュールを搭載したリ
ードフレームがモールド封止型に配置された工程の斜視
図である。

【００２８】図４に示すように、搭載治具２０のリード
フレーム搭載面２３上に、リードフレーム３０を配置す
る。この配置の際には、搭載治具２０に形成された位置
決めピン２１にリードフレーム３０の目合わせ部（開口
部）３３を合わせて搭載治具２０上にリードフレーム３
０を配置する。

【００２９】次に、図５に示すように、搭載治具２０上
に配置されたリードフレーム３０の中央部分に形成され
たダイパッド３１上に、光素子１、光ファイバ２、フェ
ルール４等が搭載された基体４０を搭載する。この配置
の際に、基体に搭載固定されたフェルール４が、搭載治
具２０に形成されたフェルール装着溝２２に合うように
調整して搭載位置を決定して、基体４０をリードフレー
ム３０上に固定する。基体をダイパッド３１に固定する
ためには、例えば銀ペーストを用いる。この後に、図面
には特に示さないが、ワイヤボンド工程において、基体
上のパッドとこのパッドに対応するインナリード３７と
をワイヤによって接続する。なお、以降の図面において
このワイヤを省略する。

【００３０】そして、光素子１が光ファイバ２と光学的
に結合する際に使用される光の波長を透過する樹脂を用
いて、光素子１と光ファイバ２を覆って、信号光の通過
する経路をかかる樹脂で充填する。モールド外形を形成
するための樹脂封止を行った後にも、光ファイバと光素
子との光学的な結合を確保する。

【００３１】この後は、搭載治具２０から光モジュール
が搭載されたリードフレーム３０を取り出し、図６に示
すモールド封止型１０のリードフレーム搭載面１３上に
搭載する。この搭載の際には、リードフレーム３０の目
合わせ部３３をモールド金型１０に形成された位置決め
部（位置決めピン）１１に合わせてモールド封止型１０
上にリードフレーム３０を搭載する。この結果、リード
フレーム３０の開口部３３に複数の位置決めピン１１が
貫通して、これによりリードフレーム３０がリードフレ
ーム搭載面１３内の位置に固定される。

【００３２】フェルール４が搭載された基体４０は、リ
ードフレーム上のダイパッド３１上に、既に搭載治具２
０を用いて位置決めされている。このため、リードフレ
ーム３０の目合わせ部３３をモールド封止型１０の位置
決め部１１に合わせて、リードフレーム３０をモールド
封止型１０に装着すれば、基体４０上に搭載されたフェ
ルール４がフェルール搭載部１２に納まる。

【００３３】そして、モールド封止型１０に上型を合わ
せて、樹脂注入ゲート１７から圧力をかけて樹脂を注入
し、硬化後に、モールド封止型１０から樹脂封止された
光モジュールを取り出す。

【００３４】以上詳細に説明したように、本発明に係わ
る光モジュールの製造方法によれば、モールド封止型１
０へ位置決めするための目合わせ部３３を有するリード
フレーム３０とフェルール４を搭載した基体４０とを、
フェルール４を装着するフェルール装着部１２とリード
フレーム３０を位置決めする位置決め部１１とをリード
フレーム搭載面２３に備えたモールド封止型１０を用い
て封止する際に、モールド封止型１０の位置に一致させ
てフェルール装着部２２と位置決め部２１とを設けた搭
載治具２０を用い、搭載治具２０の位置決め部２１に目
合わせ部３３を合わせてリードフレーム３０を配置する
と共に、フェルール装着部２２にフェルール４を合わせ
て基体４０をリードフレーム３０の上に搭載して、リー
ドフレーム３０上に基体４０を固定するようにした。そ
して、リードフレーム３０の目合わせ部３３をモールド
封止型１０の位置決め部１１に合わせて、基体４０が搭
載されたリードフレーム３０をモールド封止型１０に配
置すると、基体４０に搭載されたフェルール４がモール
ド封止型１０のフェルール装着部２２に一致する。

【００３５】このため、基体４０に形成されたフェルー
ル４をモールド金型１０のフェルール装着溝１２に合わ
せて正確に納めることが、上記のような簡素な方法によ
って可能になる。したがって、光モジュールを効率よく
量産できると共に、フェルールとリードフレームとの間
にかかる応力が低減できる光モジュールの製造方法を提
供できる。

【００３６】また、光素子１、光ファイバ２、及びフェ
ルール４を搭載した基体をモールド樹脂で封止しても、
フェルールに過度の応力が加わることのない光モジュー
ルの製造方法を提供できる。

【００３７】更に、目合わせ部３３はリードフレーム３
０の第１の面からこの第１の面と異なる第２の面へ貫通
する開口部であって、位置決め部１１、２１は、搭載治
具１０及びモールド封止型２０のリードフレーム搭載面
に設けられ開口部３３に挿入される凸部であるようにし
た。

【００３８】このため、簡素な方法に目合わせ部及び位
置決め部を形成できる。また、これらを用いれば、リー
ドフレームとフェルールの相対的な位置を速やかに決定
可能である。

【００３９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の光
モジュールの製造方法によって、モールド封止型と同じ
位置にフェルール装着部と位置決め部とを備える搭載治
具を用い、リードフレームの目合わせ部と搭載治具の位
置決め部とを合わせて、リードフレームを位置決めし搭
載治具上に配置する。そして、この配置されたリードフ
レーム上に、搭載治具のフェルール装着部にフェルール
を合わせて、基体をリードフレーム上に配置固定する。
このため、モールド封止型のフェルール装着位置に合わ
せて、リードフレーム上にフェルールを含む基体を搭載
できる。次いで、リードフレームの目合わせ部をモール
ド封止型の位置決め部に合わせて、基体が搭載されたリ
ードフレームをモールド封止型に装着すれば、フェルー
ル装着部にフェルールが無理なく納まるようにリードフ
レームを位置決めできる。つまり、このように簡易な方
法で、リードフレーム上に基体を正確に搭載できるの
で、モールド封止型のフェルール装着部にフェルールを
正確に納めることができる。したがって、光モジュール
を効率よく量産できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の実施の形態に用いられる搭載
治具の斜視図である。

【図２】図２は、本発明の実施の形態に係るリードフレ
ームの斜視図である。

【図３】図３は、本発明の実施の形態に係るモールド封
止型の斜視図である。

【図４】図４は、図１の搭載治具上にリードフレームを
配置した工程の斜視図である。

【図５】図５は、図２のリードフレーム上にフェルール
を含む基体を搭載した工程の斜視図である。

【図６】図６は、基体を搭載したリードフレームをモー
ルド封止型に配置した工程の斜視図である。

【図７】図７は、フェルール、光ファイバ、光素子を基
体上に搭載した工程の斜視図である。

【符号の説明】

１…光素子、２…光ファイバ、３…プラットフォーム、
４…フェルール、５…ベース、７…台形溝、８…Ｖ溝、
９…溝、１０…モールド封止型、１１…位置決め部（位
置決めピン）、１２…フェルール装着部（フェルール装
着溝）、１７…樹脂注入ゲート、２０…搭載治具、２１
…位置決め部（位置決めピン）、２２…フェルール装着
溝、３０…リードフレーム、３１…ダイパッド，３３…
目合わせ部（開口部）

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モールド封止型へ位置決めするための目
   合わせ部を有するリードフレームとフェルールを搭載し
   た基体とを、前記フェルールを装着するフェルール装着
   部と前記リードフレームを位置決めする位置決め部とを
   リードフレーム搭載面に備えた前記モールド封止型で樹
   脂封止する光モジュールの製造方法であって、 フェルール装着部と位置決め部とを前記モールド封止型
   の位置に一致させて設けた搭載治具に、この位置決め部
   に前記目合わせ部を合わせて前記リードフレームを配置
   すると共に、前記フェルール装着部にフェルールを合わ
   せて前記基体を前記リードフレームの上に搭載する工程
   と、 前記リードフレーム上に前記基体を固定する工程と、 前記基体が備えるフェルールを前記モールド封止型のフ
   ェルール装着部に合わせると共に、前記リードフレーム
   の目合わせ部を前記モールド封止型の前記位置決め部に
   合わせて、前記基体が搭載されたリードフレームを前記
   モールド封止型に配置する工程と、 前記リードフレームと前記基体を一体に封止用の樹脂で
   封止する工程と、を備えることを特徴とする光モジュー
   ルの製造方法。
2. 【請求項２】 前記目合わせ部はリードフレームの第１
   の面からこの第１の面と異なる第２の面の貫通する開口
   部であり、前記位置決め部は前記搭載治具及び前記モー
   ルド封止型のリードフレーム搭載面に設けられ前記開口
   部に挿入される凸部である、ことを特徴とする請求項１
   に記載の光モジュールの製造方法。