JP3151797B2 - 光モジュールの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光を情報伝達媒体とし
て使用するデータリンク、光ＬＡＮなどの光通信システ
ムに用いられる光モジュールおよびその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】上記の光モジュールとしては、半導体レ
ーザなどの発光素子を光作動素子として用いた送信用モ
ジュールと、ピンフォトダイオード等の受光素子を光作
動素子として用いた受信用モジュールとがある。このよ
うな光モジュールにおいて、部品点数の削減と量産化に
伴なう低価格化を可能とし、信頼性、耐久性にも優れた
光モジュールが例えば本出願人に係る特願平１−９２６
８９号によって提案されている。

【０００３】この特願平１−９２６８９号の発明を図
９，図１０を参照して説明する。図９は光モジュール１
を樹脂成形した状態を示し、この光モジュール１では、
光コネクタ２とリードフレーム８に形成されるリードピ
ン形成部３が成形樹脂部材５によって一体的に保持され
ている。この光モジュール１は樹脂成形前は図１０の状
態にある。同図において、光コネクタ２はそのフェルー
ル挿入孔６に支持部材７を挿入することにより、リード
フレーム８に支持されており、さらに、リードフレーム
８に形成された保持部材９により安定に保持されてい
る。

【０００４】図１０に示すように、光コネクタ２と一体
の光作動素子を内蔵した金属パッケージ１０の前方に突
出した端子と、リードフレーム８に設けた回路基板１１
に搭載された電子回路部品１２の端子は、ワイヤ１３に
より接続されている。リードフレーム８には、リードピ
ン３のインナーリード３ａとアウターリード３ｂのほ
か、インナーリード３ａの内側で回路基板１１を支える
マザーランド（図示せず）と、このマザーランドやリー
ドピンなどを保持するタイバー１４が設けられている。

【０００５】そして、図１０の状態でリードフレーム８
と各部品を金型（図示せず）に装着し、その金型内に可
塑化された樹脂材料を圧入して図８のように成形し、成
形樹脂部材５により各部品が一体的に保持され、その後
リードフレーム８の不要部をカットして光モジュールが
形成される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記の光モジュール製
造方法は、それ以前の光モジュールのセラミックパッケ
ージに各部品を接着剤を用いて固定する方法に比べ、製
造工程の合理化による低価格化、大量生産化を可能とし
た。しかし、この光モジュール製造方法にあっては製造
工程の合理化と、樹脂材料を用いた成形工程における信
頼性の向上については研究改良がなされているが、光学
部品および電気回路部品の接地の強化については改良が
なされていない。

【０００７】すなわち、上記の光モジュールにおいて光
作動素子と電子回路部との接続は一般にワイヤリングで
行なわれているが、例えば、レーザダイオードを用いた
光データリンクを樹脂材料でモールドした光モジュール
の場合、上記のワイヤリングのみによるレーザダイオー
ドと電子回路部との接続では、接地が不十分なため、特
性が十分にでないという問題点があった。また、受光素
子を用いた光モジュールにあっても、上記と同様に接地
が不十分なためノイズに弱いという欠点があった。

【０００８】本発明は上記の欠点を改良したもので、光
学部品と電子回路部の接地強化を行なった光モジュール
の製造方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る光モジュー
ルの製造方法は、リードフレームの回路基板に電子回路
部品を実装して電子回路部を形成する第１のステップ
と、リードフレームの支持部材に、金属パッケージを固
定した光コネクタを支持させる第２のステップと、金属
パッケージに内蔵された光作動素子と電子回路部とを電
気的に接続すると共に、リードフレームのリードピン形
成部と電子回路部とを電気的に接続する第３のステップ
と、リードピン形成部の一部である接地用リード部と回
路基板とを電気的に接続すると共に、接地用リード部と
金属パッケージとを接地用リード部材を介して電気的に
接続する第４のステップと、光コネクタと金属パッケー
ジと電子回路部品と回路基板とリードピン形成部とを、
光コネクタの一端側とリードピン形成部のアウタリード
部とを残して成形樹脂部材により一体的に保持させる第
５のステップと、を含むことを特徴とするものである。

【００１０】上記接地用リード部材は、接地用リード部
に可動的に支持されていることが好ましい。

【００１１】また、本発明に係る光モジュールの製造方
法は、リードフレームの回路基板に電子回路部品を実装
して電子回路部を形成する第１のステップと、リードフ
レームの支持部材に、金属パッケージを固定した光コネ
クタを支持させる第２のステップと、金属パッケージに
内蔵された光作動素子と電子回路部とを電気的に接続す
ると共に、リードフレームのリードピン形成部と電子回
路部とを電気的に接続する第３のステップと、リードピ
ン形成部の一部である接地用リード部と回路基板とを電
気的に接続する第４のステップと、金属パッケージと電
子回路部品と回路基板とリードピン形成部と接地用リー
ド部に接続された接地用リード部材とを、金属パッケー
ジの一端側とリードピン形成部のアウタリード部と接地
用リード部材の一部とを残して成形樹脂部材により一体
的に保持させる第５のステップと、金属パッケージにお
ける成形樹脂部材から露出している部分と接地用リード
部材の一部とを電気的に接続する第６のステップと、を
含むことを特徴とするものである。

【００１２】上記の金属パッケージと接地用リード部材
との電気的接続は、リードフレームのタイバーカット時
に行うことが好ましい。

【００１３】

【作用】本発明の方法によると、リードフレームに搭載
した電子回路部品および他の部品を成形樹脂部材により
一体に保持させて光モジュールを製造する際、電子回路
部品が実装された回路基板を接地用リード部に電気的に
接続すると共に、光作動素子を収容した金属パッケージ
を接地用リード部材を介して接地用リード部に電気的に
接続するので、光作動素子と電子回路部品の接地が強化
される。

【００１４】

【実施例】以下本発明の実施例を図を参照して説明す
る。

【００１５】図１は本発明の方法を用いて製造した単心
光リンクである。光モジュール１８の斜視図、図２は上
記光モジュール１８の金型に装着する前の斜視図、図３
は図２のリードフレーム１５から回路基板１７を取除い
た斜視図である。

【００１６】図１に示されるように、この光モジュール
１８では樹脂成形部材３５の内部に電子回路部品（後に
説明する）が埋設されており、樹脂成形部材３５から一
部露出したリードピン２３−１および光コネクタ１６
は、樹脂成形部材３５内で電子回路部品と接続されてい
る。光コネクタ１６には光作動素子（図示せず）を内蔵
した金属パッケージ２１が一体に設けられており、この
金属パッケージ２１の一部は樹脂成形部材３５から露出
しており、この露出部で金属パッケージ２１には接地用
リード部材２７が溶接などの手段により電気的に接続さ
れている。接地用リード部材２７は、樹脂成形部材３５
内で複数のリードピン２３−１の中の１つである接地用
リード部２３ｄに接続されている。

【００１７】図２と図３によって、上記光モジュール１
８の製造工程を説明する。各図において、光コネクタ１
６は、そのフェルール挿入孔１９に支持部材２０を挿入
することにより、リードフレーム１５に支持されてい
る。この光コネクタ１６には上述のように光作動素子
（図示せず）を内蔵した金属パッケージ２１が一体に設
けられており、金属パッケージ２１の端面から光作動素
子の端子２２が突出している。また、光作動素子は金属
パッケージ２１に接地されている。

【００１８】リードフレーム１５は一般に４２アロイま
たは銅などの板圧０．２５ｍｍ程度の薄板をエッチング
加工するか、プレス機で打ち抜き加工して所定形状に形
成される。

【００１９】図２に示すようにリードフレーム１５に
は、インナーリード部２３ａとアウターリード部２３ｂ
からなる複数のリードピン形成部２３と、対向するイン
ナーリード部２３ａと一体の接続片３４およびタイバー
２４を介して支持されたマザーランド２５と、接続リー
ド部２６を介してリードピン形成部２３と接続された接
地用リード部材２７が一体的に形成されている。

【００２０】上記の接地用リード部材２７は光コネクタ
１６を中心にその両側に形成され、接地用リード部材２
７の先端は図に示すようにやや上向きに折り曲げて傾斜
させてあり、この傾斜した先端部２７ａが金属パッケー
ジ２１の外周面を接触している。この接地用リード部材
２７と金属パッケージ２１とは溶接またはろう付け、導
電性樹脂による接着などにより電気的に接続される。な
お、溶接にはレーザ・抵抗溶接、スポット溶接を用い、
ろう付けとしては、半田、銀などを用いるとよい。

【００２１】リードフレーム１５のマザーランド２５に
は図２に示す通り電子回路部品２８を搭載した回路基板
１７が載置され、光作動素子の端子２２と電子回路部品
２８の配線パターン２９とがワイヤ３０で電気的に接続
されている。

【００２２】図２の状態で、リードフレーム１５を含む
各部品をトランスファ成形用の金型（図示せず）に装着
し、この金型内に可塑化された樹脂を圧入して形成し、
成形樹脂部材（図示せず）により、各部品は一体的に保
持される。その後、カッター金型を用いて各リードピン
形成部２３の間の接続部およびアウターリード部２３ｂ
の外端部など不要部分を切断して、各リードピン間を絶
縁する。

【００２３】ところで、上記の樹脂成形前の段階で電子
回路部品２８とインナーリード部２３ａとはワイヤ接続
され、この点は本実施例も従来例と同じである。本実施
例はさらに、複数のリードピン形成部２３のうちの任意
の２本のリードピン形成部を接地用リード部２３ｃ，２
３ｄとしてあり、それぞれを回路基板１７と金属パッケ
ージ２１に電気的に接続している。

【００２４】図２，図３の場合、回路基板１７の接地用
リード部２３ｃは、多数本のリードピン形成部２３の中
間にある。したがって、電子回路部品２８を回路基板１
７に接地し、回路基板１７を接地用リード部２３ｃに電
気的に接続すれば電子回路部品２８は接地用リード部２
３ｃを介して接地できる。

【００２５】光作動素子を内蔵の金属パッケージ２１と
接続する接地用リード部２３ｄは多数本のリードピン形
成部２３の端部にあり、この接地用リード部２３ｄと接
地用リード部材２７とは接続リード部２６を介して電気
的に接続しているので、ワイヤ接続する必要はない。

【００２６】なお、接地用リード部材２７を図示以外の
接地用リード部に接続する場合は、ワイヤを用いて接続
してもよい。回路基板１７と金属パッケージ２１のそれ
ぞれの接地も、共通の接地用リード部を用いて行なうよ
うにリードフレーム１５を形成してもよい。例えば、図
２，図３の場合、金属パッケージ２１の接地用リード部
２３ｄのインナーリード２３ａに回路基板１７をワイヤ
を用いて接地すれば、１つの接地用リード部２３ｄで回
路基板１７と金属パッケージ２１の接地を行なうことが
できる。

【００２７】金属パッケージ２１と接地用リード部材２
７との溶接などによる電気的接続は、金型による樹脂成
形の前でも後でもよい。樹脂成形前に金属パッケージ２
１と接地用リード部材２７との接続を行なう場合は、こ
の接地用リード部材２７により金属パッケージ２１の動
きが規制され、金型内での位置決めが困難となる。この
ため、パッケージ２１の位置決めが容易に行なえるよ
う、接地用リード部材２７の接続リード部２６は可撓性
に富む構成とされている。すなわち、図４に示すように
この接続リード部２６はジグザグに構成されていて、そ
の先端に設けられた接地用リード部材２７は図４の矢印
Ａ，Ｂ方向に自由に動くことができる。

【００２８】したがって、図４の支持構造によると、接
地用リード部材２７は金型内における金属パッケージ２
１の位置決めに際して、この金属パッケージ２１に追従
して移動でき、樹脂成形前における金属パッケージ２１
の位置決めをスムーズに行なえる。なお、この樹脂成形
前に接続する方法によると、金属パッケージ２１と接地
用リード部材２７を成形樹脂部品内に埋設して成形で
き、光コネクタ１６の一端部のみを成形樹脂部品の外に
露出させるよう成形できる。

【００２９】金属パッケージ２１と接地用リード部材２
７との溶接等による接続を樹脂成形後に行なうときは、
図１に示すようにこの溶接する部分を成形樹脂部材３５
の外に露出させておき、この露出部で接続を行なう。こ
の方法によるときは、金属パッケージ２１は樹脂成形の
段階では接地用リード部材２７に対しては自由であるか
ら、この接地用リード部材２７の支持構造は図２，図３
のような可動性に乏しい構成であっても、金型内におけ
る金属パッケージ２１の位置決めには何ら不具合はな
い。

【００３０】図５〜図８は本発明を２芯のトランシーバ
タイプの光データリンクである光モジュールに実施した
例を示し、図５は成形樹脂部材３５により電子回路部品
２８その他の部品が一体保持された、光モジュール３３
の斜視図、図６はリードフレーム１５を樹脂成形用の金
型に装着する前の段階において、このリードフレーム１
５に電子回路部品２８を搭載した回路基板１７を装着し
た斜視図、図７はリードフレーム１５に回路基板１７を
装着する前の斜視図を示す。

【００３１】このトランシーバタイプの光モジュール３
３では、リードピン形成部２３の配置態様が図２，図３
の光モジュール１８と少し相違し、他の構成はこれと同
じである。つまり、図６の光モジュール３３では多数本
のリードピン形成部２３のうち、例えば中間に位置する
リードピン形成部２３を接地用リード部２３ｅとし、そ
のインナーリード部２３ａと、マザーランド２５とを接
続片３４を介して接続する。また、複数の接地用リード
部材２７の一部はその接続リード部２６を介してマザー
ランド２５に接続されており、他はリードフレーム１５
の外周と一体の接続片２３ｆの先端に形成されている。
回路基板１７はマザーランド２５に接地される。

【００３２】したがって、この光モジュール３３におい
て、光作動素子を内蔵した金属パッケージ２１は、接地
用リード部材２７と接続リード部２６とマザーランド２
５と接続片３４と接地用リード部２３ｅを介して接地さ
れる。また、回路基板１７はマザーランド２５と結線さ
れ、接続片３４と接地用リード部２３ｅを介して接地さ
れる。

【００３３】図５の光モジュール３３では、金属パッケ
ージ２１と接地用リード部材２６との電気的接続部は、
成形用樹脂部材３５の外側に位置しているので、この接
続部の溶接は金型による樹脂成形後に行なうことができ
る。したがって、リードフレーム１５に光コネクタ１６
と金属パッケージ２１を支持させてこれを金型に装着し
た段階では、金属パッケージ２１と接地用リード部材２
７とは自由に動くことができるので、この接地用リード
部材２７の接続リード部２６が図６，図７の構造であっ
ても、金属パッケージ２１の位置決めには不具合はな
い。

【００３４】また、上記の金属パッケージ２１と接地用
リード部材２７との溶接は、図８に示すように、樹脂成
形の後、切断金型３１，３２を用いてリードフレーム３
５のタイバー２４など不要部分をカットするときに、同
時に行なうことができる。この場合には、切断金型と溶
接構造の共有により工程短縮の効果がある。

【００３５】なお、リードフレーム１５に一体形成され
るリードピン形成部２３とマザーランド２５と接地用リ
ード部材２６およびその他の打抜きパターンは実施例の
ほかにも適宜変更して構わない。

【００３６】

【発明の効果】本発明によると、電子回路部品を実装し
た回路基板と光コネクタと光作動素子を内蔵した金属パ
ッケージとをリードフレームに搭載して、成形樹脂部材
によりこれらの各部品を一体に保持した光モジュールを
製造するとき、リードフレームに形成される接地用リー
ド部および接地用リード部材を介して、電子回路部品を
実装した回路基板と光作動素子を内蔵した金属パッケー
ジを接地する。これによって、これら各部品の接地が強
化されるので、光作動素子の特性を十分に引き出せると
共に、耐ノイズ性能も著しく向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る単心光モジュールの斜視図であ
る。

【図２】図１の単心光モジュールを樹脂成形する前のリ
ードフレームの状態を示す斜視図である。

【図３】図２の回路基板を装着する前のリードフレーム
の状態を示す斜視図である。

【図４】金属パッケージの接地用リード部材を可動的に
支持する構造を示す斜視図である。

【図５】実施例に係るトランシーバタイプの光モジュー
ルの斜視図である。

【図６】図５の光モジュールを樹脂成形する前のリード
フレームの状態を示す斜視図である。

【図７】図６の回路基板を装着する前のリードフレーム
の斜視図である。

【図８】光モジュールを樹脂成形の後、金型を用いてリ
ードフレームのタイバーをカットすると同時に金属パッ
ケージに接地用リード部を溶接する状態を示す断面図で
ある。

【図９】従来のリードフレームを用いて樹脂成形した
後、リードフレームの不要部をカットする前の光モジュ
ールの斜視図である。

【図１０】図９において、樹脂成形する前のリードフレ
ームの状態を示す斜視図である。

【符号の説明】

１５…リードフレーム、１６…光コネクタ、１７…回路
基礎、１８…光モジュール、２１…金属パッケージ、２
３…リードピン形成部、２３ｃ，２３ｄ，２３ｄ…接地
用リード部、２５…マザーランド、２６…接続リード
部、２７…接地用リード部材、２８…電子回路部品、３
１…係合溝、３２…係合溝、３３…光モジュール。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リードフレームの回路基板に電子回路部
   品を実装して電子回路部を形成する第１のステップと、 前記リードフレームの支持部材に、金属パッケージを固
   定した光コネクタを支持させる第２のステップと、 前記金属パッケージに内蔵された光作動素子と前記電子
   回路部とを電気的に接続すると共に、前記リードフレー
   ムのリードピン形成部と前記電子回路部とを電気的に接
   続する第３のステップと、 前記リードピン形成部の一部である接地用リード部と前
   記回路基板とを電気的に接続すると共に、前記接地用リ
   ード部と前記金属パッケージとを接地用リード部材を介
   して電気的に接続する第４のステップと、 前記光コネクタと前記金属パッケージと前記電子回路部
   品と前記回路基板と前記リードピン形成部とを、前記光
   コネクタの一端側と前記リードピン形成部のアウタリー
   ド部とを残して成形樹脂部材により一体的に保持させる
   第５のステップと、 を含むことを特徴とする光モジュールの製造方法。
2. 【請求項２】 前記接地用リード部材は、前記接地用リ
   ード部に可動的に支持されていることを特徴とする請求
   項１記載の光モジュールの製造方法。
3. 【請求項３】 リードフレームの回路基板に電子回路部
   品を実装して電子回路部を形成する第１のステップと、 前記リードフレームの支持部材に、金属パッケージを固
   定した光コネクタを支持させる第２のステップと、 前記金属パッケージに内蔵された光作動素子と前記電子
   回路部とを電気的に接続すると共に、前記リードフレー
   ムのリードピン形成部と前記電子回路部とを電気的に接
   続する第３のステップと、 前記リードピン形成部の一部である接地用リード部と前
   記回路基板とを電気的に接続する第４のステップと、 前記金属パッケージと前記電子回路部品と前記回路基板
   と前記リードピン形成部と前記接地用リード部に接続さ
   れた接地用リード部材とを、前記金属パッケージの一端
   側と前記リードピン形成部のアウタリード部と前記接地
   用リード部材の一部とを残して成形樹脂部材により一体
   的に保持させる第５のステップと、 前記金属パッケージにおける前記成形樹脂部材から露出
   している部分と前記接地用リード部材の一部とを電気的
   に接続する第６のステップと、 を含むことを特徴とする光モジュールの製造方法。
4. 【請求項４】 前記金属パッケージと前記接地用リード
   部材との電気的接続は、前記リードフレームのタイバー
   カット時に行うことを特徴とする請求項３記載の光モジ
   ュールの製造方法。