JP3822080B2 - レセプタクル型光モジュール及びその生産方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はレセプタクル型光モジュール及びその生産方法に関する。
【０００２】
光ファイバを伝送路として使用する光通信システムにおいては、発光部（例えばレーザダイオード）からの出射光を光ファイバ内に導入するために、発光部と光ファイバ入射端面とを所定の位置関係で固定し、これらの間に集光用のレンズを設けてなるレーザダイオードモジュール（ＬＤモジュール）が使用される。
【０００３】
この種のＬＤモジュールにおいては、構成部品間の位置関係が直接的に光結合効率に影響を及ぼすから、各構成部品は１μｍ以下という極めて高い精度で位置決めされることが要求される。また、長期間この位置決め精度が維持されることが要求される。
【０００４】
【従来の技術】
通信装置に組み込まれるプリント配線板に実装される部品は、一般に表面実装型部品とスルーホール型部品に分類される。表面実装型部品の代表例はＬＳＩであり、フラットパッケージ型といわれる形状をしている。
【０００５】
この部品はリフロー半田付けという方法によって半田付けが行なわれる。即ち、ペースト状の半田をプリント配線板に印刷し、このペースト半田部分に表面実装型部品を粘着させ、半田の表面温度が２２０℃以上となるコンベアー炉の中で半田付けを行なう。
【０００６】
スルーホール実装型部品の代表例は、大容量コンデンサや端子数の多いＬＳＩである。端子数の多いＬＳＩはＰＧＡ（ピン・グリッド・アレイ）という端子形態を成している。
【０００７】
これらのスルーホール実装型部品はフロー半田付けという方法によって半田付けが行なわれる。即ち、スルーホール実装型部品の端子をプリント配線板のスルーホールに挿入し、プリント配線板を部品実装面と反対の側から２６０℃程度の半田槽に入れ、半田付けを行なう。
【０００８】
ところで、ＬＤモジュール等の光モジュールを表面実装型部品又はスルーホール実装型部品と同様に半田付け工程でプリント配線板上に実装するには、所謂ピグテール型と呼ばれる光ファイバコード付き光モジュールは不向きである。
【０００９】
通常、光ファイバコードはナイロン製被覆を有しており、このナイロン製被覆は耐熱性が８０℃程度しかないため、半田付け工程で溶けてしまう。また、光ファイバコード自体が製造現場において収容や取扱の不具合をもたらし、プリント配線板への実装効率を著しく低下させることになる。
【００１０】
このため、光モジュールの半田付け工程を可能として製造コストの低減を図るには、光ファイバコードを含まない所謂レセプタクル型光モジュールの提供が不可欠となっている。
【００１１】
平面実装レセプタクル型光モジュールとして米国特許第６，１８１，８５４Ｂ１に開示された光モジュールが知られている。このレセプタクル型光モジュールは、Ｓｉ基板上にＬＤを実装し、Ｓｉ基板に形成したＶ溝中に光ファイバを有するフェルールを挿入して接着剤で固定する。
【００１２】
さらに、フェルールの上方からＶ溝と同様な断面形状の溝を有するブロックをフェルールを押えるようにＳｉ基板上に搭載し、フェルールの上部に滴下した接着剤を硬化させることでフェルールをＳｉ基板のＶ溝中で固定する。
【００１３】
このとき、ＬＤの搭載精度は±１μｍ以内にする必要がある。使用するＬＤは光ファイバに効率良く光が入射されるようにスポットサイズを小さくしたＬＤ、即ちスポット・サイズ・変換ＬＤ（ＳＳＣ−ＬＤ）を使用している。
【００１４】
ＬＤと光ファイバとの光結合部に透明シリコーン樹脂を被せて樹脂封止をした後、フェルール先端を外部に突出させるように全体をエポキシ樹脂でモールド成型して光モジュールが完成する。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した米国特許に記載されたレセプタクル型光モジュールは２つの問題点を有している。一つは機械的剛性の不足であり、他の一つは特殊仕様ＬＤの使用である。
【００１６】
レセプタクル型光モジュールは、光コネクタの着脱に耐えられる強度が必要である。このためモールド樹脂だけで十分な強度を保つことは難しく、フェルールをＳｉ基板とブロックで挟みこんで接着固定する等の補強が必要となる。
【００１７】
しかし、Ｖ溝付Ｓｉ基板での強度確保は接着剤強度に依存するとともに、接着剤の充填量を制御しないとモールド成形時に樹脂が接合部に入りこんでしまう等の問題がある。
【００１８】
また、Ｓｉ基板は剛性が十分でないので、リードフレームへの基板の接着時やモールド成形時の応力により基板が反ってしまい光軸がずれて出力ロスを発生させる要因となってしまう。
【００１９】
上述した特許ではフェルール端面を突き当てるためのＶ溝に直交する断面長方形の溝が形成されている。この溝の存在によりリードフレームへの基板の接着時やモールド成形時の応力により基板が反ることが助長される。
【００２０】
さらに、ＬＤをＳｉ基板上に直接実装する構造であるため、実装によるＬＤの劣化有無をモジュール完成後に評価しなければならず、スクリーニング工程での歩留まりが製品コストを大きく左右してしまう。
【００２１】
よって、本発明の目的は、十分な機械的剛性を有する安価なレセプタクル型光モジュールを提供することである。
【００２２】
本発明の他の目的は、十分な機械的剛性を有するレセプタクル型光モジュールの生産方法を提供することである。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明の一つの側面によると、複数のリードを有するリードフレームと；貫通穴を有し、前記リードフレーム上に搭載されたブロックと；前記ブロックの貫通穴中に圧入された光ファイバを有するフェルールと；前記ブロック上に搭載された配線パターンを有するキャリアと；前記キャリア上に実装された光素子と；前記フェルールの端面上に固定され、前記光素子と前記光ファイバとを光結合する前記光素子に隣接する端面が球面状の屈折率分布型レンズと；前記光素子と前記屈折率分布型レンズとの間の光結合部を覆う透明樹脂と；を具備したことを特徴とするレセプタクル型光モジュールが提供される。
【００２４】
好ましくは、ブロックはＬ形状をしている。フェルールを挿入固定したＬ形状ブロックを用いることにより、機械的剛性が得られ、光コネクタ着脱時やモールド成形時の圧力に耐えられる強度を確保することができる。
【００２５】
さらに、光素子をキャリアに実装して使用するため、キャリアアセンブリでの信頼性評価が可能となり、モジュール組立歩留まりによるコスト高を抑えることができる。
【００２６】
光素子は例えばレーザダイオードから構成される。好ましくは、透明樹脂はシリコーン樹脂から構成される。好ましくは、屈折率分布型レンズの下方のＬ形状ブロック上に形成された粘度の高い樹脂からなるダムをさらに具備している。このダムにより透明度が高く粘度の低いシリコーン樹脂の流出を防止し、光結合部の樹脂封止を確実に達成できる。
【００２７】
本発明の他の側面によると、複数のリードを有するリードフレームと；貫通穴を有し、前記リードフレーム上に搭載されたＬ形状ブロックと；前記Ｌ形状ブロックの貫通穴中に圧入された光ファイバを有するフェルールと；前記Ｌ形状ブロック上に搭載された配線パターンを有するキャリアと；前記キャリア上に実装された光素子と；前記フェルールの端面上に固定され、前記光素子と前記光ファイバとを光結合する前記光素子に隣接する端面が球面状に加工された屈折率分布型レンズと；前記光素子と前記屈折率分布型レンズとの間の光結合部を覆う透明樹脂と；前記リードフレームの一部及び前記フェルールの一部を除き、前記リードフレーム、前記Ｌ形状ブロック、前記フェルール、前記キャリア及び前記光素子を包囲する樹脂モールドパッケージと；を具備したことを特徴とするレセプタクル型光モジュールが提供される。
【００２８】
本発明のさらに他の側面によると、レセプタクル型光モジュールの生産方法であって、配線パターンを有するキャリア上に光素子を実装し、前記キャリアの配線パターンと前記光素子の間を第１のワイヤーで接続し、前記光素子のスクリーニング試験を実施し、貫通穴を有するＬ形状ブロックを用意し、該Ｌ形状ブロックの貫通穴中に光ファイバを有するフェルールを圧入し、前記Ｌ形状ブロック上に光素子の実装された前記キャリアを実装し、屈折率分布型レンズを光軸調整して前記フェルールの端面に接着し、前記Ｌ形状ブロックをリードフレーム上に実装し、前記キャリアの配線パターンと前記リードフレーム間を第２のワイヤーで接続し、前記光素子と前記屈折率分布型レンズの間の光結合部を透明樹脂で封止し、前記リードフレームの一部及び前記フェルールの一部を除き、前記リードフレーム、前記Ｌ形状ブロック、前記フェルール、前記キャリア及び前記光素子を覆うように樹脂モールド成型する、各ステップから構成されることを特徴とするレセプタクル型光モジュールの生産方法が提供される。
【００２９】
【発明の実施の形態】
図１を参照すると、本発明第１実施形態のレセプタクル型光モジュール２の斜視図が示されている。複数のリード４ａを有するリードフレーム４上にフェルールアセンブリ６が搭載されている。フェルールアセンブリ６上にはキャリアアセンブリ８が搭載されている。
【００３０】
フェルールアセンブリ６は貫通穴１１を有するＬ形状金属ブロック１０に中心穴中に光ファイバ１４が挿入固定されたフェルール１２を圧入して構成されている。金属ブロック１０は例えばステンレス鋼から形成される。
【００３１】
フェルール１２は例えばジリコニアから形成された外径１．２５ｍｍの円筒型フェルールである。フェルール１２はアルミナ等のセラミックや金属から形成することも可能である。
【００３２】
図２に示されるように、キャリアアセンブリ８はセラミックキャリア１６を有しており、キャリア１６の底面をメタライズ処理して、Ｌ形状ブロック１０に半田付けで固定されている。キャリア１６の表面上にはアース電極パターン２２及び一対の信号電極パターン２４，２６が形成されている。
【００３３】
アース電極パターン２２上にレーザダイオード（ＬＤ）１８及びモニタフォトダイオード（モニタＰＤ）２０が実装されている。ＬＤ１８と信号電極パターン２４は金ワイヤー２８でボンディング接続され、モニタＰＤ２０と信号電極パターン２６は金ワイヤー３０でボンディング接続されている。
【００３４】
フェルール１２の端面には図３に示すように先端３２ａを球面状に加工した屈折率分布型レンズ（グレイティッド・インデックス・レンズ；ＧＲＩＮレンズ）３２が接着されている。
【００３５】
キャリアアセンブリ８のアース電極パターン２２とリードフレーム４は金ワイヤー３４でボンディング接続され、信号電極パターン２４，２６とリードフレーム４は金ワイヤー３６，３８でそれぞれボンディング接続されている。
【００３６】
ＬＤ１８と光ファイバ１４の間の光結合部及びＬＤ１８とモニタＰＤ２０の光結合部はシリコーン樹脂等の透明樹脂４０で覆われ封止されている。
【００３７】
さらに、リードフレーム４の一部及びフェルール１２の一部を除き、リードフレーム４、Ｌ形状ブロック１０、フェルール１２、キャリア１６、ＬＤ１８及びモニタＰＤ２０はモールド成型された樹脂モールドパッケージ４２で封止されている。
【００３８】
図４のフローチャートを参照して、光モジュール２の組立工程を説明する。まずステップＳ１０で、セラミックキャリア１６のアース電極パターン２２上にＬＤ１８及びモニタＰＤ２０をＡｕＳｎ半田等により実装する。
【００３９】
次にステップＳ１１で、ＬＤ１８とキャリア１６の信号電極パターン２４の間を金ワイヤー２８でボンディング接続し、モニタＰＤ２０とキャリア１６の信号電極パターン２６の間を金ワイヤー３０でボンディング接続して、キャリアアセンブリ８が完成する。
【００４０】
このキャリアアセンブリ８の状態で、光素子組立信頼度を評価するためスクリーニング試験を行ない、キャリアアセンブリ８の良否判定を行なう（ステップＳ１２）。
【００４１】
スクリーニング試験はオートマチック・カラント・コントロール試験（ＡＣＣ試験）及びオートマチック・パワー・コントロール試験（ＡＰＣ試験）等を含んでいる。
【００４２】
このスクリーニング試験で合格したキャリアアセンブリ８をフェルールアセンブリ６に搭載し半田で固定する（ステップＳ１３）。このとき、光出力のロスを抑え、且つ次工程での光軸調整範囲を絞り込むため、ＬＤ１８と光ファイバ１４との光軸ずれをできるだけ抑える必要があり、図５及び図６に示すような画像認識を用いた部品実装方法を採用する。
【００４３】
まず、図５に示すように、フェルール１２の端面と対向するように配置したＣＣＤカメラ５２で光ファイバ１４の中心位置の三次元位置データ（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸）を読み取る。
【００４４】
次に、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に最も良く示されるように、キャリアアセンブリ８をクランプ機構４６の一対のクランパ４８にて掴み、フェルールアセンブリ６への実装位置近傍まで持ってくる。
【００４５】
ここで、ＣＣＤカメラ５２をクランプ機構４６に取り付けた４５度傾斜ミラー５０と同じ高さまで矢印５３で示すようにＹ軸方向に垂直に移動させる。ここで、４５度傾斜ミラー５０はＬＤ１８上に位置し、ＣＣＤカメラ５２にはＬＤ１８上面部が写し出される。
【００４６】
このＬＤ１８上面の画像データより、ＬＤ１８の中心位置を算出する。そして、光ファイバ中心位置座標とＬＤ１８の位置座標よりキャリアアセンブリ８の実装位置を算出し、算出された位置にキャリアアセンブリ８を実装するように図６に示すようにクランプ機構４６を移動して、キャリアアセンブリ８をＬ形状ブロック１０に半田接合する。
【００４７】
再び図４のフローチャートを参照すると、キャリアアセンブリ８をフェルールアセンブリ６に実装後、ステップＳ１４に進んでＧＲＩＮレンズ３２を光軸調整してフェルール１２に接着固定する。ＧＲＩＮレンズの光軸調整は、図８に示す光軸調整機構を用いて行なう。
【００４８】
フェルールアセンブリ保持機構５４は回転可能なジンバル５６を有している。フェルールアセンブリ保持機構５４のジンバル５６上にフェルールアセンブリ６を搭載する。
【００４９】
一対のフィンガ６２を有するレンズ保持ユニット６０が三軸ステージ５８に取り付けられている。レンズ保持ユニット６０のフィンガ６２にてＧＲＩＮレンズ３２を保持し、ＧＲＩＮ３２をキャリアアセンブリ８とフェルール１２の間に配置する。
【００５０】
ここで、ＧＲＩＮレンズ３２の接着すべき端面がフェルール１２の端面と平行になるようにフェルールアセンブリ保持機構５４のジンバル５６を回転させて面合わせを行ない、この位置でフェルールアセンブリ保持機構５４をクランプする。
【００５１】
次に、フェルール１２の端面とＧＲＩＮレンズ３２の端面間距離が５〜１０μｍになるようにＧＲＩＮレンズ３２をレンズ保持ユニット６０で移動する。
【００５２】
ここで、フェルール１２の端部に光ファイバコード６６に接続された図示しない光コネクタを嵌合する。光ファイバコード６６の他端は光パワーメータ６８に接続されている。
【００５３】
駆動電流源６４に接続されたプローブ６３，６５をキャリア１６のアース電極パターン２２及び信号電極パターン２４にそれぞれあて、ＬＤ１８に駆動電流を流す。
【００５４】
この状態で、ＧＲＩＮレンズ３２をＸ−Ｙ平面でスパイラルサーチやクロスサーチを行なうことにより、光パワーメータ６８の出力が最大になるように合わせこむ。即ち、ＧＲＩＮレンズ３２の光軸調整を行なう。
【００５５】
光軸調整終了後、ＧＲＩＮレンズ３２とフェルール１２の間に熱硬化併用型ＵＶ接着剤を塗布し、ＧＲＩＮレンズ３２とフェルール１２の端面間の距離が３μｍ程度となるようにＧＲＩＮレンズ３２を近づけた後、再度光軸調整をしてから紫外線を照射して接着剤を硬化させる。
【００５６】
ここで、使用するＵＶ接着剤は可視光及び赤外光に対して透明なものであるから、接着剤硬化後においてもＬＤ１８からの光信号の透過には支障なく、光信号は光ファイバ１４に結合される。
【００５７】
次に、ステップＳ１５に進んで、完成したフェルールアセンブリ６をリードフレーム４に熱硬化型導電性接着剤等を用いて実装固定する。次いで、ステップＳ１６に進んで、リードフレーム４とキャリアアセンブリ８の間を金ワイヤー３４，３６，３８でボンディング接続する。
【００５８】
次いで、ステップＳ１７に進んで、ＬＤ１８と光ファイバ１４との間の光結合部及びＬＤ１８とモニタＰＤ２０の間の光結合部を熱硬化型透明シリコーン樹脂４０で封止する。
【００５９】
ここで、ＧＲＩＮレンズ３２の端面が平面の場合、ＧＲＩＮレンズ３２の円筒部からキャリア１６にかけて樹脂を塗布すると、レンズ端面に気泡が入り易くなってしまう。
【００６０】
また、粘度の低い透明シリコーン樹脂が流れ出さないようにＧＲＩＮレンズ３２とキャリア１６側面の間に粘度の高い樹脂を充填してダムを形成する必要があるが、ＧＲＩＮレンズ３２とキャリア１６との間の間隙部が狭いために充填時に気泡が入り易くなってしまう。
【００６１】
これを防止するため、ＧＲＩＮレンズ３２の端面３２ａを図３に示すように球面状に加工し、間隙部への樹脂の充填の容易化を図る。ＧＲＩＮレンズ３２の端面を球面加工したことにより、レンズ形状に沿って樹脂が充填されるため、樹脂中に気泡が入り難くなる。
【００６２】
次いで、ステップＳ１８に進んで、リードフレーム４の一部及びフェルール１２の一部を除き、リードフレーム４、Ｌ形状ブロック１０、フェルール１２、キャリア１６、ＬＤ１８及びモニタＰＤ２０をエポキシ樹脂をモールド成型し封止する。
【００６３】
次いで、ステップＳ１９に進んで、リードフレーム４を切断しリード端子４ａのフォーミングを行ない、特性を確認して（ステップＳ２０）、光モジュールが完成する（ステップＳ２１）。
【００６４】
図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は樹脂流動阻止部（ダム）を有する第１実施形態の変形例を示している。透明封止樹脂４０として粘度が低い（例えば４，０００ｍＰａ・ｓ）樹脂を使用する場合、ＧＲＩＮレンズ３２とキャリア１６の間隙部への樹脂の充填が困難となる。
【００６５】
この場合、図９（Ａ）に示すように、屈折率分布型レンズ３２の球面状部分３２ａの真下部分をキャリア１６の側面と共に挟むように透明樹脂４０よりも粘度の高い樹脂による樹脂流動阻止部４４を形成する。
【００６６】
さらに、屈折率分布型レンズ３２側からみてキャリア１６の後方に同様な樹脂からなる樹脂流動阻止部４５を形成し、キャリア１６上から流動する樹脂の更なる流動を阻止する。樹脂流動阻止部４４，４５は、粘度の高い（例えば８０，０００ｍＰａ・ｓ）樹脂で形成する。
【００６７】
図９（Ｂ）に示した変形例では、屈折率分布型レンズ３２の球面状部分３２ａの真下部分に対応するＬ形状ブロック１０上の領域を囲むように樹脂流動阻止部４７を形成する。囲み方としては、透明樹脂４０よりも粘度の高い樹脂のみで取り囲んでも良いし、図示するようにキャリア１６の側面と共同して取り囲んでもよい。
【００６８】
さらに、屈折率分布型レンズ３２から見てキャリア１６の後方側に透明樹脂４０よりも粘度の高い樹脂による樹脂流動阻止部４９を形成し、キャリア１６上から誘導する樹脂の受け部としての囲み部を設けても良い。囲み方としては、透明樹脂４０よりも粘度の高い樹脂のみで取り囲んでも良いし、図示するようにキャリア１６の側面と共同して取り囲んでも良い。
【００６９】
図１０は本発明第２実施形態のレセプタクル型光モジュール２Ａの斜視図を示している。リードフレーム４´上にはフェルールアセンブリ６に加えてドライバＩＣ７２等が実装された電気回路ユニット７０が搭載されている。
【００７０】
キャリアアセンブリ８とフェルールアセンブリ６の間は金ワイヤー７４でボンディング接続され、フェルールアセンブリ６と電気回路ユニット７０の間は金ワイヤー７６でボンディング接続されている。
【００７１】
そして、電気回路ユニット７０をも覆うように光モジュール２Ａの全体が樹脂モールドパッケージ４２´で封止されている。本実施形態では、光モジュール２Ａを光−電気変換モジュールとしたものであり、更なるモジュールの小型化を図ることができる。
【００７２】
本発明は以下の付記を含むものである。
【００７３】
（付記１） 複数のリードを有するリードフレームと；
貫通穴を有し、前記リードフレーム上に搭載されたブロックと；
前記ブロックの貫通穴中に挿入固定された光ファイバを有するフェルールと；
前記ブロック上に搭載された配線パターンを有するキャリアと；
前記キャリア上に実装された光素子と；
前記フェルールの端面上に固定された前記光素子に隣接する端面が球面状の屈折率分布型レンズと；
前記光素子と前記屈折率分布型レンズとの間の光結合部を覆う透明樹脂と；
を具備したことを特徴とするレセプタクル型光モジュール。
【００７４】
（付記２） 前記ブロックはＬ形状をしている付記１記載のレセプタクル型光モジュール。
【００７５】
（付記３） 複数のリードを有するリードフレームと、
貫通穴を有し、前記リードフレーム上に搭載されたブロックと、
前記ブロックの貫通穴中に挿入固定された光ファイバを有するフェルールと、
前記ブロック上に搭載された配線パターンを有するキャリアと、
前記キャリア上に実装された光素子と、
前記フェルールの端面上に固定され、前記光素子との隣接面が球面状の屈折率分布型レンズと、
前記光素子と前記屈折率分布型レンズとの間の光結合部を覆う透明樹脂と、
前記ブロック上に設けられた樹脂流動阻止手段と、
を備えたことを特徴とするレセプタクル型光モジュール。
【００７６】
（付記４） 前記樹脂流動素子手段は前記透明樹脂より粘度の高い樹脂よりなる付記３記載のレセプタクル型光モジュール。
【００７７】
（付記５） 複数のリードを有するリードフレームと；
貫通穴を有し、前記リードフレーム上に搭載されたＬ形状ブロックと；
前記Ｌ形状ブロックの貫通穴中に挿入固定された光ファイバを有するフェルールと；
前記Ｌ形状ブロック上に搭載された配線パターンを有するキャリアと；
前記キャリア上に実装された光素子と；
前記フェルールの端面上に固定された前記光素子に隣接する端面が球面状に加工された屈折率分布型レンズと；
前記光素子と前記屈折率分布型レンズとの間の光結合部を覆う透明樹脂と；
前記リードフレームの一部及び前記フェルールの一部を除き、前記リードフレーム、前記Ｌ形状ブロック、前記フェルール、前記キャリア及び前記光素子を包囲する樹脂モールドパッケージと；
を具備したことを特徴とするレセプタクル型光モジュール。
【００７８】
（付記６） レセプタクル型光モジュールの生産方法であって、
配線パターンを有するキャリア上に光素子を実装し、
前記キャリアの配線パターンと前記光素子の間を第１のワイヤーで接続し、
前記光素子のスクリーニング試験を実施し、
貫通穴を有するＬ形状ブロックを用意し、
該Ｌ形状ブロックの貫通穴中に光ファイバを有するフェルールを圧入し、
前記Ｌ形状ブロック上に光素子の実装された前記キャリアを実装し、
屈折率分布型レンズを光軸調整して前記フェルールの端面に接着し、
前記Ｌ形状ブロックをリードフレーム上に実装し、
前記キャリアの配線パターンと前記リードフレーム間を第２のワイヤーで接続し、
前記光素子と前記屈折率分布型レンズの間の光結合部を透明樹脂で封止し、
前記リードフレームの一部及び前記フェルールの一部を除き、前記リードフレーム、前記Ｌ形状ブロック、前記フェルール、前記キャリア及び前記光素子を覆うように樹脂モールド成型する、
各ステップから構成されることを特徴とするレセプタクル型光モジュールの生産方法。
【００７９】
（付記７） 樹脂モールド成形ステップの後に、前記リードフレームを切断し、
各リードをフォーミングするステップを更に具備した付記６記載のレセプタクル型光モジュールの生産方法。
【００８０】
（付記８） 前記光結合部を透明樹脂で封止するステップの前に、粘度の高い樹脂でダムを形成するステップを更に具備した付記６記載のレセプタクル型光モジュールの生産方法。
【００８１】
【発明の効果】
本発明によれば、下記の効果を得ることができる。
【００８２】
（１） フェルールを圧入したＬ形状ブロックを用いることにより、十分な機械的剛性が得られ、光コネクタ着脱時やモールド成形時の圧力に耐えられる強度を確保することができる。
【００８３】
（２） 特殊なＬＤを使用せずに従来から使用されている一般的なＬＤを用いるため、汎用性があり低価格化を図ることができる。
【００８４】
（３） ＬＤをキャリアに実装して使用するため、キャリアアセンブリでの信頼度評価が可能となり、モジュール組立歩留まりによるコスト高を抑えることができる。
【００８５】
（４） フェルールアセンブリはリードフレームや金属パッケージに実装可能であり、用途に応じた製品設計が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明第１実施形態の斜視図である。
【図２】キャリアアセンブリ斜視図である。
【図３】ＧＲＩＮレンズ側面図である。
【図４】本発明の光モジュール組立工程のフローチャートである。
【図５】光ファイバ及びＬＤ認識方法説明図である。
【図６】キャリアアセンブリの実装説明図である。
【図７】図７（Ａ）はキャリアアセンブリクランプ機構正面図、図７（Ｂ）はその右側面図である。
【図８】ＧＲＩＮレンズ光軸調整機構の斜視図である。
【図９】図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は樹脂流動阻止部を有する第１実施形態の変形例を示す図である。
【図１０】本発明第２実施形態斜視図である。
【符号の説明】
４ リードフレーム
６ フェルールアセンブリ
８ キャリアアセンブリ
１０ Ｌ形状ブロック
１２ フェルール
１４ 光ファイバ
１６ キャリア
１８ ＬＤ
２０ モニタＰＤ
３２ ＧＲＩＮレンズ
４０ 透明封止樹脂
４２ 樹脂モールドパッケージ
７０ 電気回路ユニット
【発明の属する技術分野】
本発明はレセプタクル型光モジュール及びその生産方法に関する。
【０００２】
光ファイバを伝送路として使用する光通信システムにおいては、発光部（例えばレーザダイオード）からの出射光を光ファイバ内に導入するために、発光部と光ファイバ入射端面とを所定の位置関係で固定し、これらの間に集光用のレンズを設けてなるレーザダイオードモジュール（ＬＤモジュール）が使用される。
【０００３】
この種のＬＤモジュールにおいては、構成部品間の位置関係が直接的に光結合効率に影響を及ぼすから、各構成部品は１μｍ以下という極めて高い精度で位置決めされることが要求される。また、長期間この位置決め精度が維持されることが要求される。
【０００４】
【従来の技術】
通信装置に組み込まれるプリント配線板に実装される部品は、一般に表面実装型部品とスルーホール型部品に分類される。表面実装型部品の代表例はＬＳＩであり、フラットパッケージ型といわれる形状をしている。
【０００５】
この部品はリフロー半田付けという方法によって半田付けが行なわれる。即ち、ペースト状の半田をプリント配線板に印刷し、このペースト半田部分に表面実装型部品を粘着させ、半田の表面温度が２２０℃以上となるコンベアー炉の中で半田付けを行なう。
【０００６】
スルーホール実装型部品の代表例は、大容量コンデンサや端子数の多いＬＳＩである。端子数の多いＬＳＩはＰＧＡ（ピン・グリッド・アレイ）という端子形態を成している。
【０００７】
これらのスルーホール実装型部品はフロー半田付けという方法によって半田付けが行なわれる。即ち、スルーホール実装型部品の端子をプリント配線板のスルーホールに挿入し、プリント配線板を部品実装面と反対の側から２６０℃程度の半田槽に入れ、半田付けを行なう。
【０００８】
ところで、ＬＤモジュール等の光モジュールを表面実装型部品又はスルーホール実装型部品と同様に半田付け工程でプリント配線板上に実装するには、所謂ピグテール型と呼ばれる光ファイバコード付き光モジュールは不向きである。
【０００９】
通常、光ファイバコードはナイロン製被覆を有しており、このナイロン製被覆は耐熱性が８０℃程度しかないため、半田付け工程で溶けてしまう。また、光ファイバコード自体が製造現場において収容や取扱の不具合をもたらし、プリント配線板への実装効率を著しく低下させることになる。
【００１０】
このため、光モジュールの半田付け工程を可能として製造コストの低減を図るには、光ファイバコードを含まない所謂レセプタクル型光モジュールの提供が不可欠となっている。
【００１１】
平面実装レセプタクル型光モジュールとして米国特許第６，１８１，８５４Ｂ１に開示された光モジュールが知られている。このレセプタクル型光モジュールは、Ｓｉ基板上にＬＤを実装し、Ｓｉ基板に形成したＶ溝中に光ファイバを有するフェルールを挿入して接着剤で固定する。
【００１２】
さらに、フェルールの上方からＶ溝と同様な断面形状の溝を有するブロックをフェルールを押えるようにＳｉ基板上に搭載し、フェルールの上部に滴下した接着剤を硬化させることでフェルールをＳｉ基板のＶ溝中で固定する。
【００１３】
このとき、ＬＤの搭載精度は±１μｍ以内にする必要がある。使用するＬＤは光ファイバに効率良く光が入射されるようにスポットサイズを小さくしたＬＤ、即ちスポット・サイズ・変換ＬＤ（ＳＳＣ−ＬＤ）を使用している。
【００１４】
ＬＤと光ファイバとの光結合部に透明シリコーン樹脂を被せて樹脂封止をした後、フェルール先端を外部に突出させるように全体をエポキシ樹脂でモールド成型して光モジュールが完成する。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した米国特許に記載されたレセプタクル型光モジュールは２つの問題点を有している。一つは機械的剛性の不足であり、他の一つは特殊仕様ＬＤの使用である。
【００１６】
レセプタクル型光モジュールは、光コネクタの着脱に耐えられる強度が必要である。このためモールド樹脂だけで十分な強度を保つことは難しく、フェルールをＳｉ基板とブロックで挟みこんで接着固定する等の補強が必要となる。
【００１７】
しかし、Ｖ溝付Ｓｉ基板での強度確保は接着剤強度に依存するとともに、接着剤の充填量を制御しないとモールド成形時に樹脂が接合部に入りこんでしまう等の問題がある。
【００１８】
また、Ｓｉ基板は剛性が十分でないので、リードフレームへの基板の接着時やモールド成形時の応力により基板が反ってしまい光軸がずれて出力ロスを発生させる要因となってしまう。
【００１９】
上述した特許ではフェルール端面を突き当てるためのＶ溝に直交する断面長方形の溝が形成されている。この溝の存在によりリードフレームへの基板の接着時やモールド成形時の応力により基板が反ることが助長される。
【００２０】
さらに、ＬＤをＳｉ基板上に直接実装する構造であるため、実装によるＬＤの劣化有無をモジュール完成後に評価しなければならず、スクリーニング工程での歩留まりが製品コストを大きく左右してしまう。
【００２１】
よって、本発明の目的は、十分な機械的剛性を有する安価なレセプタクル型光モジュールを提供することである。
【００２２】
本発明の他の目的は、十分な機械的剛性を有するレセプタクル型光モジュールの生産方法を提供することである。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明の一つの側面によると、複数のリードを有するリードフレームと；貫通穴を有し、前記リードフレーム上に搭載されたブロックと；前記ブロックの貫通穴中に圧入された光ファイバを有するフェルールと；前記ブロック上に搭載された配線パターンを有するキャリアと；前記キャリア上に実装された光素子と；前記フェルールの端面上に固定され、前記光素子と前記光ファイバとを光結合する前記光素子に隣接する端面が球面状の屈折率分布型レンズと；前記光素子と前記屈折率分布型レンズとの間の光結合部を覆う透明樹脂と；を具備したことを特徴とするレセプタクル型光モジュールが提供される。
【００２４】
好ましくは、ブロックはＬ形状をしている。フェルールを挿入固定したＬ形状ブロックを用いることにより、機械的剛性が得られ、光コネクタ着脱時やモールド成形時の圧力に耐えられる強度を確保することができる。
【００２５】
さらに、光素子をキャリアに実装して使用するため、キャリアアセンブリでの信頼性評価が可能となり、モジュール組立歩留まりによるコスト高を抑えることができる。
【００２６】
光素子は例えばレーザダイオードから構成される。好ましくは、透明樹脂はシリコーン樹脂から構成される。好ましくは、屈折率分布型レンズの下方のＬ形状ブロック上に形成された粘度の高い樹脂からなるダムをさらに具備している。このダムにより透明度が高く粘度の低いシリコーン樹脂の流出を防止し、光結合部の樹脂封止を確実に達成できる。
【００２７】
本発明の他の側面によると、複数のリードを有するリードフレームと；貫通穴を有し、前記リードフレーム上に搭載されたＬ形状ブロックと；前記Ｌ形状ブロックの貫通穴中に圧入された光ファイバを有するフェルールと；前記Ｌ形状ブロック上に搭載された配線パターンを有するキャリアと；前記キャリア上に実装された光素子と；前記フェルールの端面上に固定され、前記光素子と前記光ファイバとを光結合する前記光素子に隣接する端面が球面状に加工された屈折率分布型レンズと；前記光素子と前記屈折率分布型レンズとの間の光結合部を覆う透明樹脂と；前記リードフレームの一部及び前記フェルールの一部を除き、前記リードフレーム、前記Ｌ形状ブロック、前記フェルール、前記キャリア及び前記光素子を包囲する樹脂モールドパッケージと；を具備したことを特徴とするレセプタクル型光モジュールが提供される。
【００２８】
本発明のさらに他の側面によると、レセプタクル型光モジュールの生産方法であって、配線パターンを有するキャリア上に光素子を実装し、前記キャリアの配線パターンと前記光素子の間を第１のワイヤーで接続し、前記光素子のスクリーニング試験を実施し、貫通穴を有するＬ形状ブロックを用意し、該Ｌ形状ブロックの貫通穴中に光ファイバを有するフェルールを圧入し、前記Ｌ形状ブロック上に光素子の実装された前記キャリアを実装し、屈折率分布型レンズを光軸調整して前記フェルールの端面に接着し、前記Ｌ形状ブロックをリードフレーム上に実装し、前記キャリアの配線パターンと前記リードフレーム間を第２のワイヤーで接続し、前記光素子と前記屈折率分布型レンズの間の光結合部を透明樹脂で封止し、前記リードフレームの一部及び前記フェルールの一部を除き、前記リードフレーム、前記Ｌ形状ブロック、前記フェルール、前記キャリア及び前記光素子を覆うように樹脂モールド成型する、各ステップから構成されることを特徴とするレセプタクル型光モジュールの生産方法が提供される。
【００２９】
【発明の実施の形態】
図１を参照すると、本発明第１実施形態のレセプタクル型光モジュール２の斜視図が示されている。複数のリード４ａを有するリードフレーム４上にフェルールアセンブリ６が搭載されている。フェルールアセンブリ６上にはキャリアアセンブリ８が搭載されている。
【００３０】
フェルールアセンブリ６は貫通穴１１を有するＬ形状金属ブロック１０に中心穴中に光ファイバ１４が挿入固定されたフェルール１２を圧入して構成されている。金属ブロック１０は例えばステンレス鋼から形成される。
【００３１】
フェルール１２は例えばジリコニアから形成された外径１．２５ｍｍの円筒型フェルールである。フェルール１２はアルミナ等のセラミックや金属から形成することも可能である。
【００３２】
図２に示されるように、キャリアアセンブリ８はセラミックキャリア１６を有しており、キャリア１６の底面をメタライズ処理して、Ｌ形状ブロック１０に半田付けで固定されている。キャリア１６の表面上にはアース電極パターン２２及び一対の信号電極パターン２４，２６が形成されている。
【００３３】
アース電極パターン２２上にレーザダイオード（ＬＤ）１８及びモニタフォトダイオード（モニタＰＤ）２０が実装されている。ＬＤ１８と信号電極パターン２４は金ワイヤー２８でボンディング接続され、モニタＰＤ２０と信号電極パターン２６は金ワイヤー３０でボンディング接続されている。
【００３４】
フェルール１２の端面には図３に示すように先端３２ａを球面状に加工した屈折率分布型レンズ（グレイティッド・インデックス・レンズ；ＧＲＩＮレンズ）３２が接着されている。
【００３５】
キャリアアセンブリ８のアース電極パターン２２とリードフレーム４は金ワイヤー３４でボンディング接続され、信号電極パターン２４，２６とリードフレーム４は金ワイヤー３６，３８でそれぞれボンディング接続されている。
【００３６】
ＬＤ１８と光ファイバ１４の間の光結合部及びＬＤ１８とモニタＰＤ２０の光結合部はシリコーン樹脂等の透明樹脂４０で覆われ封止されている。
【００３７】
さらに、リードフレーム４の一部及びフェルール１２の一部を除き、リードフレーム４、Ｌ形状ブロック１０、フェルール１２、キャリア１６、ＬＤ１８及びモニタＰＤ２０はモールド成型された樹脂モールドパッケージ４２で封止されている。
【００３８】
図４のフローチャートを参照して、光モジュール２の組立工程を説明する。まずステップＳ１０で、セラミックキャリア１６のアース電極パターン２２上にＬＤ１８及びモニタＰＤ２０をＡｕＳｎ半田等により実装する。
【００３９】
次にステップＳ１１で、ＬＤ１８とキャリア１６の信号電極パターン２４の間を金ワイヤー２８でボンディング接続し、モニタＰＤ２０とキャリア１６の信号電極パターン２６の間を金ワイヤー３０でボンディング接続して、キャリアアセンブリ８が完成する。
【００４０】
このキャリアアセンブリ８の状態で、光素子組立信頼度を評価するためスクリーニング試験を行ない、キャリアアセンブリ８の良否判定を行なう（ステップＳ１２）。
【００４１】
スクリーニング試験はオートマチック・カラント・コントロール試験（ＡＣＣ試験）及びオートマチック・パワー・コントロール試験（ＡＰＣ試験）等を含んでいる。
【００４２】
このスクリーニング試験で合格したキャリアアセンブリ８をフェルールアセンブリ６に搭載し半田で固定する（ステップＳ１３）。このとき、光出力のロスを抑え、且つ次工程での光軸調整範囲を絞り込むため、ＬＤ１８と光ファイバ１４との光軸ずれをできるだけ抑える必要があり、図５及び図６に示すような画像認識を用いた部品実装方法を採用する。
【００４３】
まず、図５に示すように、フェルール１２の端面と対向するように配置したＣＣＤカメラ５２で光ファイバ１４の中心位置の三次元位置データ（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸）を読み取る。
【００４４】
次に、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に最も良く示されるように、キャリアアセンブリ８をクランプ機構４６の一対のクランパ４８にて掴み、フェルールアセンブリ６への実装位置近傍まで持ってくる。
【００４５】
ここで、ＣＣＤカメラ５２をクランプ機構４６に取り付けた４５度傾斜ミラー５０と同じ高さまで矢印５３で示すようにＹ軸方向に垂直に移動させる。ここで、４５度傾斜ミラー５０はＬＤ１８上に位置し、ＣＣＤカメラ５２にはＬＤ１８上面部が写し出される。
【００４６】
このＬＤ１８上面の画像データより、ＬＤ１８の中心位置を算出する。そして、光ファイバ中心位置座標とＬＤ１８の位置座標よりキャリアアセンブリ８の実装位置を算出し、算出された位置にキャリアアセンブリ８を実装するように図６に示すようにクランプ機構４６を移動して、キャリアアセンブリ８をＬ形状ブロック１０に半田接合する。
【００４７】
再び図４のフローチャートを参照すると、キャリアアセンブリ８をフェルールアセンブリ６に実装後、ステップＳ１４に進んでＧＲＩＮレンズ３２を光軸調整してフェルール１２に接着固定する。ＧＲＩＮレンズの光軸調整は、図８に示す光軸調整機構を用いて行なう。
【００４８】
フェルールアセンブリ保持機構５４は回転可能なジンバル５６を有している。フェルールアセンブリ保持機構５４のジンバル５６上にフェルールアセンブリ６を搭載する。
【００４９】
一対のフィンガ６２を有するレンズ保持ユニット６０が三軸ステージ５８に取り付けられている。レンズ保持ユニット６０のフィンガ６２にてＧＲＩＮレンズ３２を保持し、ＧＲＩＮ３２をキャリアアセンブリ８とフェルール１２の間に配置する。
【００５０】
ここで、ＧＲＩＮレンズ３２の接着すべき端面がフェルール１２の端面と平行になるようにフェルールアセンブリ保持機構５４のジンバル５６を回転させて面合わせを行ない、この位置でフェルールアセンブリ保持機構５４をクランプする。
【００５１】
次に、フェルール１２の端面とＧＲＩＮレンズ３２の端面間距離が５〜１０μｍになるようにＧＲＩＮレンズ３２をレンズ保持ユニット６０で移動する。
【００５２】
ここで、フェルール１２の端部に光ファイバコード６６に接続された図示しない光コネクタを嵌合する。光ファイバコード６６の他端は光パワーメータ６８に接続されている。
【００５３】
駆動電流源６４に接続されたプローブ６３，６５をキャリア１６のアース電極パターン２２及び信号電極パターン２４にそれぞれあて、ＬＤ１８に駆動電流を流す。
【００５４】
この状態で、ＧＲＩＮレンズ３２をＸ−Ｙ平面でスパイラルサーチやクロスサーチを行なうことにより、光パワーメータ６８の出力が最大になるように合わせこむ。即ち、ＧＲＩＮレンズ３２の光軸調整を行なう。
【００５５】
光軸調整終了後、ＧＲＩＮレンズ３２とフェルール１２の間に熱硬化併用型ＵＶ接着剤を塗布し、ＧＲＩＮレンズ３２とフェルール１２の端面間の距離が３μｍ程度となるようにＧＲＩＮレンズ３２を近づけた後、再度光軸調整をしてから紫外線を照射して接着剤を硬化させる。
【００５６】
ここで、使用するＵＶ接着剤は可視光及び赤外光に対して透明なものであるから、接着剤硬化後においてもＬＤ１８からの光信号の透過には支障なく、光信号は光ファイバ１４に結合される。
【００５７】
次に、ステップＳ１５に進んで、完成したフェルールアセンブリ６をリードフレーム４に熱硬化型導電性接着剤等を用いて実装固定する。次いで、ステップＳ１６に進んで、リードフレーム４とキャリアアセンブリ８の間を金ワイヤー３４，３６，３８でボンディング接続する。
【００５８】
次いで、ステップＳ１７に進んで、ＬＤ１８と光ファイバ１４との間の光結合部及びＬＤ１８とモニタＰＤ２０の間の光結合部を熱硬化型透明シリコーン樹脂４０で封止する。
【００５９】
ここで、ＧＲＩＮレンズ３２の端面が平面の場合、ＧＲＩＮレンズ３２の円筒部からキャリア１６にかけて樹脂を塗布すると、レンズ端面に気泡が入り易くなってしまう。
【００６０】
また、粘度の低い透明シリコーン樹脂が流れ出さないようにＧＲＩＮレンズ３２とキャリア１６側面の間に粘度の高い樹脂を充填してダムを形成する必要があるが、ＧＲＩＮレンズ３２とキャリア１６との間の間隙部が狭いために充填時に気泡が入り易くなってしまう。
【００６１】
これを防止するため、ＧＲＩＮレンズ３２の端面３２ａを図３に示すように球面状に加工し、間隙部への樹脂の充填の容易化を図る。ＧＲＩＮレンズ３２の端面を球面加工したことにより、レンズ形状に沿って樹脂が充填されるため、樹脂中に気泡が入り難くなる。
【００６２】
次いで、ステップＳ１８に進んで、リードフレーム４の一部及びフェルール１２の一部を除き、リードフレーム４、Ｌ形状ブロック１０、フェルール１２、キャリア１６、ＬＤ１８及びモニタＰＤ２０をエポキシ樹脂をモールド成型し封止する。
【００６３】
次いで、ステップＳ１９に進んで、リードフレーム４を切断しリード端子４ａのフォーミングを行ない、特性を確認して（ステップＳ２０）、光モジュールが完成する（ステップＳ２１）。
【００６４】
図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は樹脂流動阻止部（ダム）を有する第１実施形態の変形例を示している。透明封止樹脂４０として粘度が低い（例えば４，０００ｍＰａ・ｓ）樹脂を使用する場合、ＧＲＩＮレンズ３２とキャリア１６の間隙部への樹脂の充填が困難となる。
【００６５】
この場合、図９（Ａ）に示すように、屈折率分布型レンズ３２の球面状部分３２ａの真下部分をキャリア１６の側面と共に挟むように透明樹脂４０よりも粘度の高い樹脂による樹脂流動阻止部４４を形成する。
【００６６】
さらに、屈折率分布型レンズ３２側からみてキャリア１６の後方に同様な樹脂からなる樹脂流動阻止部４５を形成し、キャリア１６上から流動する樹脂の更なる流動を阻止する。樹脂流動阻止部４４，４５は、粘度の高い（例えば８０，０００ｍＰａ・ｓ）樹脂で形成する。
【００６７】
図９（Ｂ）に示した変形例では、屈折率分布型レンズ３２の球面状部分３２ａの真下部分に対応するＬ形状ブロック１０上の領域を囲むように樹脂流動阻止部４７を形成する。囲み方としては、透明樹脂４０よりも粘度の高い樹脂のみで取り囲んでも良いし、図示するようにキャリア１６の側面と共同して取り囲んでもよい。
【００６８】
さらに、屈折率分布型レンズ３２から見てキャリア１６の後方側に透明樹脂４０よりも粘度の高い樹脂による樹脂流動阻止部４９を形成し、キャリア１６上から誘導する樹脂の受け部としての囲み部を設けても良い。囲み方としては、透明樹脂４０よりも粘度の高い樹脂のみで取り囲んでも良いし、図示するようにキャリア１６の側面と共同して取り囲んでも良い。
【００６９】
図１０は本発明第２実施形態のレセプタクル型光モジュール２Ａの斜視図を示している。リードフレーム４´上にはフェルールアセンブリ６に加えてドライバＩＣ７２等が実装された電気回路ユニット７０が搭載されている。
【００７０】
キャリアアセンブリ８とフェルールアセンブリ６の間は金ワイヤー７４でボンディング接続され、フェルールアセンブリ６と電気回路ユニット７０の間は金ワイヤー７６でボンディング接続されている。
【００７１】
そして、電気回路ユニット７０をも覆うように光モジュール２Ａの全体が樹脂モールドパッケージ４２´で封止されている。本実施形態では、光モジュール２Ａを光−電気変換モジュールとしたものであり、更なるモジュールの小型化を図ることができる。
【００７２】
本発明は以下の付記を含むものである。
【００７３】
（付記１） 複数のリードを有するリードフレームと；
貫通穴を有し、前記リードフレーム上に搭載されたブロックと；
前記ブロックの貫通穴中に挿入固定された光ファイバを有するフェルールと；
前記ブロック上に搭載された配線パターンを有するキャリアと；
前記キャリア上に実装された光素子と；
前記フェルールの端面上に固定された前記光素子に隣接する端面が球面状の屈折率分布型レンズと；
前記光素子と前記屈折率分布型レンズとの間の光結合部を覆う透明樹脂と；
を具備したことを特徴とするレセプタクル型光モジュール。
【００７４】
（付記２） 前記ブロックはＬ形状をしている付記１記載のレセプタクル型光モジュール。
【００７５】
（付記３） 複数のリードを有するリードフレームと、
貫通穴を有し、前記リードフレーム上に搭載されたブロックと、
前記ブロックの貫通穴中に挿入固定された光ファイバを有するフェルールと、
前記ブロック上に搭載された配線パターンを有するキャリアと、
前記キャリア上に実装された光素子と、
前記フェルールの端面上に固定され、前記光素子との隣接面が球面状の屈折率分布型レンズと、
前記光素子と前記屈折率分布型レンズとの間の光結合部を覆う透明樹脂と、
前記ブロック上に設けられた樹脂流動阻止手段と、
を備えたことを特徴とするレセプタクル型光モジュール。
【００７６】
（付記４） 前記樹脂流動素子手段は前記透明樹脂より粘度の高い樹脂よりなる付記３記載のレセプタクル型光モジュール。
【００７７】
（付記５） 複数のリードを有するリードフレームと；
貫通穴を有し、前記リードフレーム上に搭載されたＬ形状ブロックと；
前記Ｌ形状ブロックの貫通穴中に挿入固定された光ファイバを有するフェルールと；
前記Ｌ形状ブロック上に搭載された配線パターンを有するキャリアと；
前記キャリア上に実装された光素子と；
前記フェルールの端面上に固定された前記光素子に隣接する端面が球面状に加工された屈折率分布型レンズと；
前記光素子と前記屈折率分布型レンズとの間の光結合部を覆う透明樹脂と；
前記リードフレームの一部及び前記フェルールの一部を除き、前記リードフレーム、前記Ｌ形状ブロック、前記フェルール、前記キャリア及び前記光素子を包囲する樹脂モールドパッケージと；
を具備したことを特徴とするレセプタクル型光モジュール。
【００７８】
（付記６） レセプタクル型光モジュールの生産方法であって、
配線パターンを有するキャリア上に光素子を実装し、
前記キャリアの配線パターンと前記光素子の間を第１のワイヤーで接続し、
前記光素子のスクリーニング試験を実施し、
貫通穴を有するＬ形状ブロックを用意し、
該Ｌ形状ブロックの貫通穴中に光ファイバを有するフェルールを圧入し、
前記Ｌ形状ブロック上に光素子の実装された前記キャリアを実装し、
屈折率分布型レンズを光軸調整して前記フェルールの端面に接着し、
前記Ｌ形状ブロックをリードフレーム上に実装し、
前記キャリアの配線パターンと前記リードフレーム間を第２のワイヤーで接続し、
前記光素子と前記屈折率分布型レンズの間の光結合部を透明樹脂で封止し、
前記リードフレームの一部及び前記フェルールの一部を除き、前記リードフレーム、前記Ｌ形状ブロック、前記フェルール、前記キャリア及び前記光素子を覆うように樹脂モールド成型する、
各ステップから構成されることを特徴とするレセプタクル型光モジュールの生産方法。
【００７９】
（付記７） 樹脂モールド成形ステップの後に、前記リードフレームを切断し、
各リードをフォーミングするステップを更に具備した付記６記載のレセプタクル型光モジュールの生産方法。
【００８０】
（付記８） 前記光結合部を透明樹脂で封止するステップの前に、粘度の高い樹脂でダムを形成するステップを更に具備した付記６記載のレセプタクル型光モジュールの生産方法。
【００８１】
【発明の効果】
本発明によれば、下記の効果を得ることができる。
【００８２】
（１） フェルールを圧入したＬ形状ブロックを用いることにより、十分な機械的剛性が得られ、光コネクタ着脱時やモールド成形時の圧力に耐えられる強度を確保することができる。
【００８３】
（２） 特殊なＬＤを使用せずに従来から使用されている一般的なＬＤを用いるため、汎用性があり低価格化を図ることができる。
【００８４】
（３） ＬＤをキャリアに実装して使用するため、キャリアアセンブリでの信頼度評価が可能となり、モジュール組立歩留まりによるコスト高を抑えることができる。
【００８５】
（４） フェルールアセンブリはリードフレームや金属パッケージに実装可能であり、用途に応じた製品設計が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明第１実施形態の斜視図である。
【図２】キャリアアセンブリ斜視図である。
【図３】ＧＲＩＮレンズ側面図である。
【図４】本発明の光モジュール組立工程のフローチャートである。
【図５】光ファイバ及びＬＤ認識方法説明図である。
【図６】キャリアアセンブリの実装説明図である。
【図７】図７（Ａ）はキャリアアセンブリクランプ機構正面図、図７（Ｂ）はその右側面図である。
【図８】ＧＲＩＮレンズ光軸調整機構の斜視図である。
【図９】図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は樹脂流動阻止部を有する第１実施形態の変形例を示す図である。
【図１０】本発明第２実施形態斜視図である。
【符号の説明】
４ リードフレーム
６ フェルールアセンブリ
８ キャリアアセンブリ
１０ Ｌ形状ブロック
１２ フェルール
１４ 光ファイバ
１６ キャリア
１８ ＬＤ
２０ モニタＰＤ
３２ ＧＲＩＮレンズ
４０ 透明封止樹脂
４２ 樹脂モールドパッケージ
７０ 電気回路ユニット
Claims (3)
- 複数のリードを有するリードフレームと；
貫通穴を有し、前記リードフレーム上に搭載されたブロックと；
前記ブロックの貫通穴中に圧入された光ファイバを有するフェルールと；
前記ブロック上に搭載された配線パターンを有するキャリアと；
前記キャリア上に実装された光素子と；
前記フェルールの端面上に固定され、前記光素子と前記光ファイバとを光結合する前記光素子に隣接する端面が球面状の屈折率分布型レンズと；
前記光素子と前記屈折率分布型レンズとの間の光結合部を覆う透明樹脂と；
を具備したことを特徴とするレセプタクル型光モジュール。 - 複数のリードを有するリードフレームと、
貫通穴を有し、前記リードフレーム上に搭載されたブロックと、
前記ブロックの貫通穴中に圧入された光ファイバを有するフェルールと、
前記ブロック上に搭載された配線パターンを有するキャリアと、
前記キャリア上に実装された光素子と、
前記フェルールの端面上に固定され、前記光素子と前記光ファイバとを光結合する前記光素子との隣接面が球面状の屈折率分布型レンズと、
前記光素子と前記屈折率分布型レンズとの間の光結合部を覆う透明樹脂と、
前記ブロック上に設けられた樹脂流動阻止手段と、
を備えたことを特徴とするレセプタクル型光モジュール。 - レセプタクル型光モジュールの生産方法であって、
配線パターンを有するキャリア上に光素子を実装し、
前記キャリアの配線パターンと前記光素子の間を第１のワイヤーで接続し、
前記光素子のスクリーニング試験を実施し、
貫通穴を有するＬ形状ブロックを用意し、
該Ｌ形状ブロックの貫通穴中に光ファイバを有するフェルールを圧入し、
前記Ｌ形状ブロック上に光素子の実装された前記キャリアを実装し、
屈折率分布型レンズを光軸調整して前記フェルールの端面に接着し、
前記Ｌ形状ブロックをリードフレーム上に実装し、
前記キャリアの配線パターンと前記リードフレーム間を第２のワイヤーで接続し、
前記光素子と前記屈折率分布型レンズの間の光結合部を透明樹脂で封止し、
前記リードフレームの一部及び前記フェルールの一部を除き、前記リードフレーム、前記Ｌ形状ブロック、前記フェルール、前記キャリア及び前記光素子を覆うように樹脂モールド成型する、
各ステップから構成されることを特徴とするレセプタクル型光モジュールの生産方法。
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