JP4328470B2

JP4328470B2 - CAN type optical device lead bending method

Info

Publication number: JP4328470B2
Application number: JP2001014900A
Authority: JP
Inventors: 康秀黒田; 隆司塩谷
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2001-01-23
Filing date: 2001-01-23
Publication date: 2009-09-09
Anticipated expiration: 2021-01-23
Also published as: JP2002222907A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＣＡＮタイプ光デバイスのリード曲げ方法に関する。
【０００２】
ＣＡＮタイプ光デバイスは他のタイプの光デバイスに比べてコストも安価であり、且つ入手が容易であるため、ＣＡＮタイプ光デバイス（例えば、ＬＤ，ＰＤ，ＡＰＤ等の光の送受信デバイス）を使用した光モジュールが多く生産されている。
【０００３】
また通信数機器の小型化に伴って、光モジュールも小型化が要求されている。
【０００４】
【従来の技術】
図１は従来の光モジュール１０を示す。図２は光モジュール１０の一部を拡大して示す。光モジュール１０は、基板１１と、ＣＡＮタイプのＬＤ（Laser Diode）１２と、ケース１３とを有する構成である。Ｘ１−Ｘ２は光モジュール１０の幅方向、Ｙ１−Ｙ２は長手方向、Ｚ１−Ｚ２は高さ方向である。
【０００５】
ＣＡＮタイプＬＤパッケージ１２は、ステム部２０と、フェルール部２２ととよりなる構成である。ステム部２０は、ＬＤ、ボールレンズ、及び３本のリード２３、２４、２５を有し、ステム部２０のＹ１側に固定してある。フェルール部２２は、光軸合わせされた状態で、ステム部２０のＹ１側に固定してある。フェルール部２２に、光コネクタ接続用凸部材２６が固定してある。
【０００６】
基板１１は、ＣＡＮタイプＬＤパッケージ搭載用張り出し部３１を有し、下面にピン端子３２を有し、上面に半導体チップ３３が実装してあり、且つ、リード用のランド３４，３５、３６を有する構成である。
【０００７】
光モジュール１０は、ＣＡＮタイプＬＤパッケージ１２がそのステム部２１を基板１１の張り出し部３１に接着固定してあり、且つ、リード２３、２４、２５が夫々ランド３４，３５、３６に半田付けしてあり、ケース１３が基板１１にねじ止めしてあり、基板１１とＣＡＮタイプのＬＤ１２のステム部２０とがケース１３によって覆われている構成である。
【０００８】
通信装置において、上記の光モジュール１０は、ピン端子３２をコンタクト孔に挿入され半田付けされてプリント基板上に実装され、この光モジュール１０に対して、光ファイバ４０の端の光コネクタ４１が、光コネクタ接続用凸部材２６に係止されて接続される。
【０００９】
上記の光モジュール１０を製造する作業は、ＣＡＮタイプのＬＤ１２のステム部２０を基板１１の張り出し部３１に接着固定した状態で、各リード２３、２４、２５の曲げの状態を手作業で修正してその先端が対応するランド３４，３５、３６上に位置するようにしつつ、半田ごてを使用して半田付けして行っていた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
光モジュール１０は、基板１１とＣＡＮタイプのＬＤ１２のステム部２０とをケース１３で覆った構成であるため、サイズの小型化が難しかった。
【００１１】
また、各リード２２〜２４の曲げの状態を手作業で修正してその先端が対応するランド３４〜３６上に位置するようにしつつ、半田ごてを使用して半田付けする作業を行っており、生産性が低かった。
【００１２】
また、各リード２２〜２４を曲げる作業時に、リード２２〜２４の根元にストレスが作用して、リード２２〜２４の根元の部分のガラス部分にクラックが発生する危険もあった。
【００１３】
そこで、本発明は、上記課題を解決したＣＡＮタイプ光デバイスのリード曲げ方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ステム部を有し、該ステム部の一端にフェルールを有し、該ステム部の他端側からリードが延びているＣＡＮタイプ光デバイスのリードを、リードの根元を押さえた状態で、且つ、リードに嵌合するサイズのパイプであって、先端部に、内周側に突き出たリング状リブ部を有するキャピラリーを、上記リードに差し込み、この状態で該キャピラリーを変位させることによって、曲げるようにしたものである。
【００１５】
リードの根元を押さえた状態で曲げるため、リードを曲げるときの応力がリードの根元を押さえている箇所で受け止められ、よって、応力がリードの根元のガラス封止部に及ぶことが制限される。よって、リードを曲げる作業がリードの根元のガラス封止部にクラックを入れる危険を伴うことなく行われる。また、リードに差し込んだキャピラリーを変位させることでリードを曲げるようにしたものであるため、キャピラリーはリードを包み込んでリードを保護しつつリードに曲げ力を与え、よって、リードを曲げる動作がリードを傷めることなく行われる。
【００１６】
請求項２の発明は、請求項１記載のＣＡＮタイプ光デバイスのリード曲げ方法において、上記キャピラリーの変位を、撮像によって得たステム部の中心に対するフェルールの中心のずれの情報に基いて行うようにしたものである。
【００１７】
ＣＡＮタイプ光デバイスを実装したときにリードの先端が基板上のランド上に位置するようにリードを曲げる動作が、自動的に行われる。
【００１８】
請求項３の発明は、ステム部を有し、該ステム部の一端にフェルールを有し、該ステム部の他端側からリードが延びているＣＡＮタイプ光デバイスのリードを、リードの根元を押さえた状態で、キャピラリーを上記リードに差し込み、この状態で該キャピラリーを、撮像によって得た前記ステム部の中心に対する前記フェルールの中心のずれの情報に基いて変位させることによって、曲げるようにしたものである。
【００１９】
リードの根元を押さえた状態で曲げるため、リードを曲げるときの応力がリードの根元を押さえている箇所で受け止められ、よって、応力がリードの根元のガラス封止部に及ぶことが制限される。よって、リードを曲げる作業がリードの根元のガラス封止部にクラックを入れる危険を伴うことなく行われる。キャピラリーは、リードを包み込み、リードを保護しつつリードに曲げ力を与える。よって、リードを曲げる動作がリードを傷めることなく行われる。ＣＡＮタイプ光デバイスを実装したときにリードの先端が基板上のランド上に位置するようにリードを曲げる動作が、自動的に行われる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図３は本発明の一実施例になる光モジュール５０を光コネクタ５１と対応させて示す。図４（Ａ）、（Ｂ）及び図５は光モジュール５０の内部の構造を示す。図６はＣＡＮタイプのＬＤ（Laser Diode）パッケージ６０のフレーム８０への固定構造を示す。図７及び図８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はＣＡＮタイプのＬＤパッケージ６０のリードの基板モジュール９０のランドとの接続状態を示す。各図中、Ｘ１−Ｘ２は光モジュール５０の幅方向、Ｙ１−Ｙ２は光軸（長手）方向、Ｚ１−Ｚ２は高さ方向である。
【００２１】
先ず、光モジュール５０の構造について概略的に説明する。
【００２２】
光モジュール５０は、ＣＡＮタイプのＬＤパッケージ６０と、フレーム８０と、基板モジュール９０と、封止樹脂ブロック１００と、リード１１０を有する構成であり、表面実装タイプである。フレーム８０上に、光軸調整済みのＣＡＮタイプＬＤパッケージ６０と基板モジュール９０が固定してある。ＣＡＮタイプＬＤパッケージ６０のリードが基板モジュール９０のランドと電気的に接続してある。フレーム８０、ＣＡＮタイプＬＤパッケージ６０及び基板モジュール９０がフェルール６４の部分を除いて、封止樹脂ブロック１００によって樹脂封止されており、ガルウィング形状のリード１１０及び支持脚部８３が封止樹脂ブロック１００より突き出て並んでいる。封止樹脂ブロック１００に係止用凸部１０１、１０２が形成してある。
【００２３】
通信装置において、上記の光モジュール５０は、表面実装タイプのリード１１０を通信装置のプリント基板上のランドにリフロー半田付けされて表面実装されている。光ファイバ５２の端の光コネクタ５１が、そのフック部５３、５４を上記のラッチ用凸部１０１、１０２にラッチされて光モジュール５０に接続されている。光コネクタ５１は、その内部に、光ファイバ５２の端部を囲むパイプ部を有する構造であり、光モジュール５０に接続された状態で、上記のパイプ部がフェルール６４と嵌合して、光ファイバ５２がフェルール６４と同軸に整列されて、光ファイバ５２の先端がフェルール６４の端に押し当った状態となる。
【００２４】
次に、光モジュール５０の構造について詳細に説明する。
【００２５】
図９に併せて示すように、ＣＡＮタイプＬＤパッケージ６０は、ステム部６１と、スリーブ部６２と、パイプ部６３と、フェルール６４とを有する構成である。なお、光モジュール５０に適用されるＣＡＮタイプＬＤパッケージはこの構造に限定されるものではない。
【００２６】
ステム部６１は、Ｙ２側にＬＤ６５が実装してあり、３本のリード６６、６７、６８がＹ１方向に突き出ている円形のステム７４と、Ｙ２側にボールレンズ６９が固定してあるステンレス製の筒部７０とよりなる。ボールレンズ６９は、ＬＤ６５から出射したレーザをフェルール６４の端に集光させる役割を有する。ＬＤ６５の電極と各リード６６、６７、６８のＹ２側の端との間は、ワイヤボンデングされたワイヤでもって電気的に接続されている。また、各リード６６、６７、６８がステム７４を貫通する場所は、ガラスによって封止されている。７１はガラス封止部である。円形ステム７４は筒部７０のＹ１側の開口に嵌合して固定して封止された状態で固定してある。
【００２７】
スリーブ部６２は、ステンレス製であり、上記筒部７０に当接してステム部６１のＹ２側に位置しており、符号７２で示す溶接部によって筒部７０に固定してある。パイプ部６３はステンレス製であり、フェルール６４が貫通して固定してあり、スリーブ部６２のＹ２側に位置しており、符号７３で示す溶接部によってスリーブ部６２に固定してある。フェルール６４の一部はパイプ部６３よりＹ２側に突き出ている。
【００２８】
ステム部６１を基準に、スリーブ部６２はＸ１−Ｘ２方向及びＺ１−Ｚ２方向に適宜位置調整されて、パイプ部６３はＹ１−Ｙ２方向に適宜位置調整されて、光軸調整された状態で溶接されて固定されている。よって、ＣＡＮタイプＬＤパッケージ６０は、光軸調整済みである。
【００２９】
主に図５に示すように、基板モジュール９０は、基板９１と、この基板９１上に実装してある半導体チップ９２とを有する。半導体チップ９２と基板９１との間はワイヤボンディングしてある。基板９１の上面のうちＹ２側に、３つの信号ランド９３，９４、９５が所定の配置で形成してある。
【００３０】
また、主に図５に示すように、フレーム８０は、成形前のフレームが並んでいるリードフレームから切り出されたものであり、Ｙ２側からＹ１方向に向かって、ＣＡＮタイプＬＤパッケージ搭載部８１及び基板モジュール搭載部８２を有し、且つ、Ｙ２側の部分に、Ｘ１−Ｘ２方向に突き出てクランク形状に曲げてある複数の支持脚部８３を有する。支持脚部８３は、リードフレームの状態では直線状である。
【００３１】
ＣＡＮタイプＬＤパッケージ搭載部８１は、ＣＡＮタイプＬＤパッケージ６０のパイプ部６３を支えるパイプ部支え部８４と、ステム部６１及びスリーブ部６２の一部を受け入れる開口窓８５とを有する。パイプ部支え部８４の中央に、レーザ溶接のための開口８６が形成してある。
【００３２】
フレーム８０の基板モジュール搭載部８２の部分には、クランク形状に曲げてある複数のリード１１０がＸ１−Ｘ２方向に突き出て並んでいる。このリード１１０は、リードフレームの状態では、直線状であり、タイバーによって連結されており且つＣＡＮタイプＬＤパッケージ搭載部８１とつながっている。
【００３３】
基板モジュール９０は、フレーム８０のうち基板モジュール搭載部８２に位置決めされて接着してある。各リード１１０は、基板９１の裏面と導電性接着剤で接着してある。
【００３４】
光軸調整済みのＣＡＮタイプＬＤパッケージ６０は、そのステム部６１及びスリーブ部６２のＺ２方向側の部分が開口窓８５内に嵌合し、そのパイプ部６３がパイプ部支え部８４に載った状態で、図６に示すように、パイプ部６３の開口８６に露出した部分が開口８６の縁の箇所とレーザ溶接されて複数の箇所で固定してある。１１１はレーザ溶接されたレーザ溶接部である。光モジュール５０がプリント基板上に実装された状態で、ステム部６１はフレーム８０を介してグランドレベルとされる。
【００３５】
ここで、ＣＡＮタイプＬＤパッケージ６０のうちレーザ溶接される場所はパイプ部６３であるため、レーザ溶接のときに熱が加えられても、調整済みの光軸の位置関係がくるうことは起きない。
【００３６】
また、図７及び図８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、リード６６、６７、６８は、その先端が夫々信号ランド９３，９４、９５に対向するように三次元的に曲げられている。また、リード６６、６７、６８の先端部６６ａ、６７ａ、６８ａは、平坦形状とされている。このリード６６、６７、６８の平坦先端部６６ａ、６７ａ、６８ａが夫々信号ランド９３，９４、９５と銀入りエポキシ等の導電性接着剤１１２によって導通接続されている。
【００３７】
封止樹脂ブロック１００は、フレーム８０、ＣＡＮタイプＬＤパッケージ６０及び基板モジュール９０を封止している。フェルール６４、支持脚部８３、及びリード１１０が樹脂ブロック１００から突き出している。
【００３８】
ここで、ＣＡＮタイプＬＤパッケージ６０とフレーム８０とは、フェルール６４がフレーム８０のＸ１−Ｘ２方向上の中心に位置決めされている関係にある。また、封止樹脂ブロック１００は、リードフレームの基準孔１２１を樹脂成形金型の基準ピンに嵌合させて位置決めされた状態で成形されている。よって、図３の光モジュール５０において、ラッチ用凸部１０１、１０２のフェルール６４に対する位置は精度良く定まっている。このため、光コネクタ５１は、ラッチ用凸部１０１、１０２にラッチされて光モジュール５０に正常に接続される。
【００３９】
通信装置において、上記の光モジュール５０は、リード１１０及び支持脚部８３を通信装置のプリント基板上のランドに約２６０℃でリフロー半田付けされて表面実装されている。この実装されている光モジュール５０に対して光コネクタ５１が接続されている。
【００４０】
銀入りエポキシ等の導電性接着剤１１２の熱分解温度は約３００℃であり、リフロー半田付けの温度より高いため、上記のリフロー半田付け時の温度の影響は受けず、リード６６、６７、６８とランド９３，９４、９５との接続は良好に維持されている。
【００４１】
次に、上記構成の光モジュール５０を生産する工程について、図１０を参照して説明する。
【００４２】
光軸調整済みのＣＡＮタイプＬＤパッケージ６０に対しては、工程１３０を行って、リード６６、６７、６８を適宜曲げてその先端が夫々信号ランド９３，９４、９５に対応するようにする。
【００４３】
次いで、工程１３１を行って、リード６６、６７、６８の先端をプレス加工して、先端を平坦で且つ所定の形状とする。
【００４４】
基板モジュール９０については、工程１３２を行って、図１１に示すように、基板モジュール９０を位置決め孔１２１を利用して位置決めされているリードフレーム１２０の基板モジュール搭載部８２に搭載して固定する。
【００４５】
次いで、工程１３３を行って、図１１（Ａ）〜（Ｇ）に示すように、リード曲げ調整済みのＣＡＮタイプＬＤパッケージ６０を、リードフレーム１２０のパイプ部支え部８４上に位置決めして搭載してパイプ部６３をパイプ部支え部８４にレーザ溶接する。この状態で、リード６６、６７、６８の先端が夫々信号ランド９３，９４、９５に対向している。
【００４６】
なお、ＣＡＮタイプＬＤパッケージ６０のリードフレーム１２０のパイプ部支え部８４上への位置決めは、図１２に概略的に示す治具装置１４０を使用してなされる。治具装置１４０は、ピン１４３とＶ溝１４４を有する下側治具１４１と、押さえ用凸部１４５を有する上側治具１４２とよりなる。リードフレーム１２０はその位置決め孔１２１をピン１４３に嵌合されて位置決めされて下側治具１４１上に位置決めされ、ＣＡＮタイプＬＤパッケージ６０はそのパイプ部６３をＶ溝１４４に嵌合されて位置決めされる。ＣＡＮタイプＬＤパッケージ６０は、既に位置決めされているリードフレーム１２０に対して、そのパイプ部６３を位置決めされる。パイプ部６３は、上側治具１４２の押さえ用凸部１４５によって押さえられて固定され、この状態で、ＹＡＧレーザを利用して径が４００〜８００μｍのサイズで一点又は複数点がレーザ溶接される。
【００４７】
ここで、スリーブ部６２又はステム部６１をリードフレーム１２０にレーザ溶接することも考えられる。しかし、それは出来ない。スリーブ部６２及びステム部６１は、光軸調整でもって位置がずれており、スリーブ部６２又はステム部６１をリードフレーム１２０にレーザ溶接したのでは、フェルールの位置が定まらないからである。
【００４８】
次いで、工程１３４を行って、銀入りエポキシ等の導電性接着剤１１２をディスペンスし、熱硬化させて、リード６６、６７、６８の先端を夫々信号ランド９３，９４、９５に接着する。
【００４９】
なお、工程１３３の前に、リード接着部９３〜９５に接着剤１１２をスタンピング塗布し、工程１３３のときにリード６６、６７、６８に接着剤がリードと接触し、加熱硬化を行うことで（工程１３４）、リード接着を完了させてもよい。
【００５０】
次いで、工程１３５を行って、基板モジュール９０及びＣＡＮタイプＬＤパッケージ６０が搭載してあるリードフレーム１２０を、その基準孔１２１を樹脂成形金型の基準ピンに嵌合させて位置決めさせ、ＣＡＮタイプＬＤパッケージ６０及び基板モジュール９０を封止する封止樹脂ブロック１００を形成する。
【００５１】
最後に、工程１３６を行って、封止樹脂ブロック１００が形成されたリードフレーム１２０のリード及びタイバーを切断し、リードを曲げてフォーミングする。これによって、光モジュール５０が完成する。
【００５２】
次に、光軸調整済みのＣＡＮタイプＬＤパッケージ６０のリード６６、６７、６８を、光軸調整に対応して曲げてフォーミングする工程１３０について説明する。
【００５３】
図１３及び図１４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、リードフォーミング装置１５０は、ＣＡＮタイプＬＤパッケージ６０をホールドするＣＡＮタイプＬＤパッケージクランプ機構１５１と、クランプされたＣＡＮタイプＬＤパッケージ６０のフェルール６４の中心のステム部６１の中心に対するずれ量を計測する光軸ずれ量計測機構１９０と、クランプされたＣＡＮタイプＬＤパッケージ６０のリード６６、６７、６８をリードを曲げるリード曲げ機構２００と、光軸ずれ量計測機構１９０から送られた情報を演算してリード曲げ機構２００の動作に関する情報をリード曲げ機構２００に送り出すコントローラ２２０とを有する構成である。Ｘ１−Ｘ２、Ｙ１−Ｙ２、Ｚ１−Ｚ２は、クランプされたＣＡＮタイプＬＤパッケージ６０を基準とした方向である。
【００５４】
図１５（Ａ）、（Ｂ），（Ｃ）は、ＣＡＮタイプＬＤパッケージクランプ機構１５１を示す。このＣＡＮタイプＬＤパッケージクランプ機構１５１は、ベース１５２上に、図１６（Ａ）、（Ｂ），（Ｃ）及び図１７（Ａ）、（Ｂ）に示すクランプブロック機構１５３を有する。クランプブロック機構１５３は、Ｚ１−Ｚ２方向に並んでいる第１の対のクランプブロック１５４、１５５と、Ｘ１−Ｘ２方向に並んでいる第２の対のクランプブロック１５６、１５７とを有し、ＣＡＮタイプＬＤパッケージ６０を縦向きの姿勢でクランプする構成である。クランプブロック１５４は端部１５４ａを有し、この端部１５４ａは、円弧状凹部１５８と、張り出したステージ部１５９と、ステージ部１５９の周囲部の３つの凹部１６０、１６１、１６２と、ステージ部１５９の開口１６３とを有する。クランプブロック１５５は、円弧状凹部１６５を有する端部１５５ａを有する。クランプブロック１５６は端部１５６ａを有し、この端部１５６ａは、円弧状凹部１６６と、張り出したステージ部１６７と、ステージ部１６７の周囲部の２つの凹部１６８，１６９とを有する。クランプブロック１５７は端部１５７ａを有し、この端部１５７ａは、円弧状凹部１７０と、張り出したステージ部１７１と、ステージ部１７１の周囲部の２つの凹部１７２，１７３とを有する。
【００５５】
端部１５４ａ〜１５７ａは、四方から接近した状態で、図１７（Ｂ）に示すように、ＣＡＮタイプＬＤパッケージ６０のステム部６１をクランプする筒状のステムクランプ部１７５と、ステム部６１のＹ１側の面を支持するステム支持部１７６と、各リード６６、６７、６８の根元部分をクランプするリードクランプ部１７７、１７８、１７９を形成する。
【００５６】
円弧状凹部１５８と円弧状凹部１６５とが対向して、ステムクランプ部１７５を形成する。ステージ部１５９、１６７，１７１が合わさって、ステム支持部１７６を形成する。凹部１６８と凹部１７２とが対向して、リードクランプ部１７７を形成する。凹部１６１と凹部１６９とが対向して、リードクランプ部１７８を形成する。凹部１６２と凹部１７３とが対向して、リードクランプ部１７９を形成する。
【００５７】
上記のクランプブロック１５４は、ベース１５２上にねじ止めしてある。このクランプブロック１５４の端部１５４ａがＣＡＮタイプＬＤパッケージ６０がクランプされる位置を決める。クランプブロック１５５は、ばね部材１８０によってＺ２方向に付勢されている。クランプブロック１５６、１５７はＸ１、Ｘ２方向に移動可能である。１８１，１８２，１８３は、夫々クランプブロック１５５、１５６，１５７を固定するロックノブである。
【００５８】
ＣＡＮタイプＬＤパッケージ６０をクランプする前では、各ロックノブ１８１，１８２，１８３は弛めてある。
【００５９】
クランプブロック１５５をばね部材１８０に抗してＺ２方向に移動させて端部１５４ａと端部１５５ａとの間を広げ、ＣＡＮタイプＬＤパッケージ６０を縦向きで端部１５４ａと端部１５５ａとの間所定の向きで入れてステージ部１５９上に支持させ、クランプブロック１５５をばね部材１８０によってＺ１方向に移動させ、ロックノブ１８１を締め、クランプブロック１５６、１５７を接近させて、１８２，１８３を締める。この操作によって、ＣＡＮタイプＬＤパッケージ６０は、図１６（Ｂ）及び図１８に示すように、ステム部６１を円弧状凹部１５８と円弧状凹部１６５とによって挟まれてステムクランプ部１７５にクランプされ、リード６６の根元部分が凹部１６８と凹部１７２とによって挟まれてリードクランプ部１７７にクランプされ、リード６７の根元部分が凹部１６１と凹部１６９とによって挟まれてリードクランプ部１７８にクランプされ、且つリード６８の根元部分が凹部１６２と凹部１７３とによって挟まれてリードクランプ部１７９にクランプされた状態となる。
【００６０】
リードクランプ部１７７、１７８、１７９は、リード６６、６７、６８の根元部分をクランプして、リード６６、６７、６８が曲げられるときにリード６６、６７、６８に作用する力を受け止めてリード６６、６７、６８の根元部分が変位を起こさないようにし、リード６６、６７、６８を曲げるときにガラス封止部７１に応力が作用しないようにして、ガラス封止部７１にクラックが入らないようにする役割を有する。
【００６１】
ここで、図１８に示すように、凹部１６１、１６２、１６８，１６９，１７２，１７３の上端部は４５度の傾斜面とされている。よって、リードクランプ部１７７、１７８、１７９のＹ２側端は、テーパ部１８５となっており、リード６６、６７、６８がクランプされている箇所はガラス封止部７１のＹ１側の端から寸法ａ（０．１〜０．２ｍｍ）離れている。リード６６、６７、６８のうちガラス封止部７１のＹ１側から寸法ａの部分１８６は、リード６６、６７、６８の根元部分が万一僅かに変位した場合に、撓んでこの変位を吸収して、ガラス封止部７１に応力が作用しないようにする。よって、ガラス封止部７１にクラックが発生することがより確実に防止されている。
【００６２】
また、ＣＡＮタイプＬＤパッケージクランプ機構１５１はＹ方向移動機構１８７によって、Ｙ方向に適宜移動させることが可能である。
【００６３】
図１３及び図１４を参照するに、光軸ずれ量計測機構１９０は、ずれ量検知機能付きのＣＣＤカメラ１９１がＣＡＮタイプＬＤパッケージクランプ機構１５１の真上の位置に下向きに設置されている構成である。
【００６４】
ＣＣＤカメラ１９１は、図１９に示すように、画面１９２の中心に位置するホームポジション１９３が、ＣＡＮタイプＬＤパッケージクランプ機構１５１の中心の画像、即ち、ステムクランプ部１７５にクランプされたＣＡＮタイプＬＤパッケージ６０のステム部６１の中心の画像であるように設置してある。
【００６５】
ＣＣＤカメラ１９１は、クランプされているＣＡＮタイプＬＤパッケージ６０のフェルール６４の先端を撮像して、フェルール６４の先端がホームポジション１９３からずれている量、即ち、Ｘ方向のずれ量ΔＸ、Ｚ方向のずれ量ΔＺ、ずれ角度θの情報を出力する。
【００６６】
リード曲げ機構２００は、キャピラリー２０１と、リードフォーミング装置１５０のベース２０２上の支持柱２０３と、支持柱２０３にＹ方向に移動可能に支持されているＹ方向ステージ２０４と、Ｙ方向ステージ２０４にＺ方向に移動可能に支持されているＺ方向ステージ２０５と、Ｚ方向ステージ２０５上に、Ｘ方向に移動可能に支持されているＸ方向ステージ２０６とを有する。各ステージ２０４、２０５、２０６は、サーボモータ又は精密制御減速機を付加したモータ等を有する駆動機構２０７、２０９、２０９によって独立に且つ精密に移動される。
【００６７】
キャピラリー２０１は台２１０に垂直に固定してある。この台２１０がＸ方向ステージ２０６上に固定してある。キャピラリー２０１は、リード６６等に嵌合するサイズのパイプである。
【００６８】
コントローラ２２０は、光軸ずれ量計測機構１６０から送られた情報を演算してリード曲げ機構２００の動作に関する情報を駆動回路２２１に送り出す。駆動回路２２１は、コントローラ２２０からの情報によって動作して、上記の駆動機構２０７、２０９、２０９を動作させる。キャピラリー２０１は、Ｚ、Ｘ，Ｙの方向に三次元的に微細に移動される。
【００６９】
例えば、リード６６は、リード曲げ機構２００が図２０（Ａ）〜（Ｄ）に示すように動作して曲げられる。先ず、図２０（Ａ）、（Ｂ）に示すように、キャピラリー２０１がＹ２方向に移動して、リード６６と嵌合する。続いて、キャピラリー２０１がＺ１方向に移動して、リード６６はキャピラリー２０１によって強制的に変位されてＺ１方向に、図２０（Ｃ）、（Ｄ）に示すように曲げられる。リード６６の曲げが完了すると、キャピラリー２０１はＺ２方向に移動して、リード６６から抜け出す。
【００７０】
他のリード６７、６８も、上記と同じく、キャピラリー２０１によって曲げられる。
【００７１】
キャピラリー２０１はリード６６、６７、６８を包み込んでおり、よって、リード６６、６７、６８を曲げる動作がリード６６、６７、６８を傷めることなく行なわれる。
【００７２】
ここで、キャピラリー２０１の変位量は光軸ずれ量計測機構１６０が読み取った情報によって決定され、よって、リード６６、６７、６８の曲げ量は、ＣＡＮタイプＬＤパッケージ６０毎に微妙に相違する。リード曲げ方向が光軸ずれの方向と同じ方向であるリードについては、通常より多く曲げ、リード曲げ方向が光軸ずれの方向と反対の方向であるリードについては、通常より少なく曲げるようにする。図２１（Ａ）、（Ｂ）は、一つのＣＡＮタイプＬＤパッケージ６０−１のリード６６、６７、６８の曲げ状態である。図２１（Ｃ）、（Ｄ）は、別のＣＡＮタイプＬＤパッケージのリード６６、６７、６８の曲げ状態である。即ち、各ＣＡＮタイプＬＤパッケージ６０−２のリード６６、６７、６８は、ＣＡＮタイプＬＤパッケージを位置決めしてパイプ部６３をリードフレーム１２０にレーザ溶接した状態で、各リード６６、６７、６８の先端が夫々信号ランド９３，９４、９５に対向するように曲げてある。
【００７３】
また、図２０中に拡大して示すように、キャピラリー２０１は、先端部に、内周側に突き出たリング状リブ部２０１ａを有する。キャピラリー２０１がＺ方向及びＸ方向に移動するときに、リング状リブ部２０１ａがリード６６等に集中して当り、リード６６等を曲げる力が集中し、リード６６等を曲げ易い。
【００７４】
次に、リード６６、６７、６８の先端をプレス加工して、先端を平坦で且つ所定の形状とする工程１３１について説明する。
【００７５】
図２２（Ａ）は、曲げたリード６６の先端部６６ａを示す。この先端部６６ａを上型と下型（共に図示せず）の間でプレス成形して、図２２（Ｂ）に示す先端部６６ｂを得る。この先端部６６ｂは、平坦であり、ヒールの部分にヒール凹段部６６ｃを有し、且つ、長手方向に沿って下面の両側にサイド凹段部６６ｄ、６６ｅを有する。
【００７６】
この先端部６６ｂは、図２２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ヒール凹段部６６ｃ及びサイド凹段部６６ｄ、６６ｅ内に導電性接着剤１１２が侵入してフレット２１０、２１１，２１２を形成し、先端部６６ｂのランド９３への接着が良好になされている。
【００７７】
また、サイド凹段部６６ｄ、６６ｅは、導電性接着剤１１２を受け入れる部分を形成し、導電性接着剤１１２が先端部６６ｂの上面に到らないようにする役割も有する。
【００７８】
次に、上記の各リード６６、６７、６８の先端部分の変形例について説明する。
【００７９】
１図２４は第１の変形例を示す。リード６６、６７、６８の各先端がＺ２方向に直角に曲げてあり、この直角曲げ先端部６６ｊ、６７ｊ、６８ｊが、基板９１に形成してあるテーパ付きスルーホール２２０に嵌合した状態で、ディスペンサ２２１によって供給された導電性接着剤１１２によって接続されている構造である。
【００８０】
２図２５（Ａ），（Ｂ）は、第２の変形例を示す。ランド９３Ａは、図８に示すランド９３に比べてＹ方向に長い形状を有しており、リード６６の平坦な先端部６６ｂが導電性接着剤１１２によってランド９３Ａ上に接着してあり、接着してある先端部６６ｂの上面とランド９３Ａの端部近傍との間に、ワイヤボンディングされたワイヤ２３０が張られている。ワイヤ２３０は、リード６６とランド９３Ａとの電気的接続の信頼性を高める。
【００８１】
３図２６（Ａ），（Ｂ）、（Ｃ）は、第３の変形例を示す。基板９１の上面にランド９３、９４、９５を略囲むようにダム枠２４０が設けてある。ダム２４０は絶縁性樹脂製の枠であり、基板９１上に接着してある。
【００８２】
各リード６６〜６８の先端部６６ｂ〜６８ｂをランド９３、９４、９５に接着する導電性接着剤１１２は、ダム枠２４０によって外側への流れ出しを制限されている。導電性接着剤１１２は十分に供給され、且つ、隣り合うランド９３、９４、９５間がブリッジすることが防止される。
【００８３】
４リード６６の先端部６６ｂが絶縁性接着剤でランド９３上に接着してある。リードのピッチが狭い場合に有効であり、リードの間の短絡が防止される。
【００８４】
また、本発明は、ＣＡＮタイプのフォトダイオードに対しても適用可能である。
【００８５】
以上、本発明を実施例により説明したが、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能であることはいうまでもない。
【００８６】
（付記１）ステム部を有し、該ステム部の一端にフェルールを有し、該ステム部の他端側からリードが延びているＣＡＮタイプ光デバイスのリードを、リードの根元を押さえた状態で曲げることを特徴とするＣＡＮタイプ光デバイスのリード曲げ方法。
【００８７】
（付記２）付記１記載のＣＡＮタイプ光デバイスのリード曲げ方法において、
キャピラリーを上記リードに差し込み、この状態で該キャピラリーを変位させることで、リードを曲げることを特徴とするＣＡＮタイプ光デバイスのリード曲げ方法。
【００８８】
（付記３）付記２記載のＣＡＮタイプ光デバイスのリード曲げ方法において、
上記キャピラリーの変位を、撮像によって得たステム部の中心に対するフェルールの中心のずれの情報に基いて行うことを特徴とするＣＡＮタイプ光デバイスのリード曲げ方法。
【００８９】
（付記４）リードフレーム上に、
ランドが形成してあり、ＩＣチップが実装してある基板が固定してあり、
ＣＡＮタイプ光デバイスが、そのリードを基板上のランドと接続されて固定してあり、
リードフレームと、基板と、ＣＡＮタイプ光デバイスとが樹脂によってモールドしてあり、フェルールが突き出した状態となっており、
この樹脂モールド部に、光コネクタのフックが係止される係止部が一体に形成してある構成としたＣＡＮタイプ光デバイス。
【００９０】
（付記５）付記３に記載のＣＡＮタイプ光デバイスにおいて、上記リードの先端は、平坦であり、ヒール凹段部を有する構成としたＣＡＮタイプ光デバイス。
【００９１】
（付記６）付記３に記載のＣＡＮタイプ光デバイスにおいて、上記リードの先端は、平坦であり、サイド凹段部を有する構成としたＣＡＮタイプ光デバイス。
【００９２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明は、ステム部を有し、該ステム部の一端にフェルールを有し、該ステム部の他端側からリードが延びているＣＡＮタイプ光デバイスのリードを、リードの根元を押さえた状態で曲げるため、リードを曲げるときの応力がリードの根元を押さえている箇所で受け止められ、よって、応力がリードの根元のガラス封止部に及ぶことを防止することが出来、よって、リードを曲げる作業をリードの根元のガラス封止部にクラックを入れる危険を伴うことなく行うことが出来る。また、リードに差し込んだキャピラリーを変位させることでリードを曲げるようにしたものであるため、キャピラリーはリードを包み込んでリードを保護しつつリードに曲げ力を与え、よって、リードを曲げる動作がリードを傷めることなく行うことが出来る。
【００９３】
請求項２の発明は、請求項１記載のＣＡＮタイプ光デバイスのリード曲げ方法において、上記キャピラリーの変位を、撮像によって得たステム部の中心に対するフェルールの中心のずれの情報に基いて行うため、光軸調整済みのＣＡＮタイプ光デバイスを実装したときにリードの先端が基板上のランド上に位置するように、リードを曲げる動作を自動的に行うことが出来る。
【００９４】
請求項３の発明は、ＣＡＮタイプ光デバイスのリードの根元を押さえた状態で、キャピラリーをリードに差し込み、この状態でキャピラリーを、撮像によって得た前記ステム部の中心に対するフェルールの中心のずれの情報に基いて変位させることで、リードを曲げるため、リードを曲げる作業を、リードの根元のガラス封止部にクラックを入れる危険を伴うことなく、且つ、リードを傷めることなく、且つ、自動的に行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の光モジュールを示す図である。
【図２】図１中、ＣＡＮタイプＬＤパッケージのリードの基板のランドへの接続状態を拡大して示す図である。
【図３】本発明の一実施例になるＣＡＮタイプ光デバイスを光コネクタと対応させて示す図である。
【図４】図３のＣＡＮタイプ光デバイスの内部の構造を示す図である。
【図５】図３のＣＡＮタイプ光デバイスの内部の構造を示す斜視図である。
【図６】図５中、ＣＡＮタイプＬＤパッケージのフレームへの固定状態を示す図である。
【図７】図５中、ＣＡＮタイプＬＤパッケージのリードの基板のランドへの接続状態を示す斜視図である。
【図８】図５中、ＣＡＮタイプＬＤパッケージのリードの基板のランドへの接続状態を示す図である。
【図９】ＣＡＮタイプＬＤパッケージの断面図である。
【図１０】図３のＣＡＮタイプ光デバイスの製造の工程図である。
【図１１】ＣＡＮタイプＬＤパッケージのリードフレーム上への固定を説明する図である。
【図１２】ＣＡＮタイプＬＤパッケージのリードフレーム上への位置決めを説明する図である。
【図１３】リード曲げ装置を概略的に示す図である。
【図１４】リード曲げ装置を示す図である。
【図１５】ＣＡＮタイプＬＤパッケージクランプ機構を示す図である。
【図１６】クランプブロック機構を示す図である。
【図１７】クランプブロック機構を示す斜視図である。
【図１８】リードクランプ部がリードをクランプしている状態を拡大して示す図である。
【図１９】ＣＣＤカメラが撮像した画面を示す図である。
【図２０】リード曲げを説明する図である。
【図２１】ＣＡＮタイプＬＤパッケージ毎にリード曲げが相違することを示す図である。
【図２２】リード先端に対する加工を説明する図である。
【図２３】リード先端部のランドへの接続状態を示す図である。
【図２４】リード先端部の接続部分の第１の変形例を示す図である。
【図２５】リード先端部の接続部分の第２の変形例を示す図である。
【図２６】リード先端部の接続部分の第３の変形例を示す図である。
【符号の説明】
５０光モジュール
５１光コネクタ
６０ＣＡＮタイプのＬＤパッケージ
６１ステム部
６２スリーブ部
６３パイプ部
６４フェルール
６５ＬＤ
６６、６７、６８リード
７１ガラス封止部
８０フレーム
９０基板モジュール
１００封止樹脂ブロック
１１０リード
１０１、１０２係止用凸部
１５０リードフォーミング装置
１５１ＣＡＮタイプＬＤパッケージクランプ機構
１５４，１５５第１の対のクランプブロック
１５６、１５７第２の対のクランプブロック
１７５ステムクランプ部
１７７、１７８、１７９リードクランプ部
１９０光軸ずれ量計測機構
２００リード曲げ機構
２０１キャピラリー
２０４Ｙ方向ステージ
２０５Ｚ方向ステージ
２０６Ｘ方向ステージ
２０７、２０９、２０９駆動機構
２２０コントローラ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a lead bending method for a CAN type optical device.
[0002]
Since the CAN type optical device is cheaper and easier to obtain than other types of optical devices, a CAN type optical device (for example, an optical transmission / reception device such as LD, PD, APD, etc.) was used. Many optical modules are produced.
[0003]
As the number of communication devices is reduced, the optical module is also required to be reduced in size.
[0004]
[Prior art]
FIG. 1 shows a conventional optical module 10. FIG. 2 shows an enlarged part of the optical module 10. The optical module 10 includes a substrate 11, a CAN type LD (Laser Diode) 12, and a case 13. X1-X2 is the width direction of the optical module 10, Y1-Y2 is the longitudinal direction, and Z1-Z2 is the height direction.
[0005]
The CAN type LD package 12 includes a stem part 20 and a ferrule part 22. The stem portion 20 includes an LD, a ball lens, and three leads 23, 24, and 25, and is fixed to the Y1 side of the stem portion 20. The ferrule part 22 is fixed to the Y1 side of the stem part 20 in a state where the optical axes are aligned. An optical connector connecting convex member 26 is fixed to the ferrule portion 22.
[0006]
The substrate 11 has an overhang portion 31 for mounting a CAN type LD package, has a pin terminal 32 on the lower surface, a semiconductor chip 33 mounted on the upper surface, and has lead lands 34, 35, and 36. It is a configuration.
[0007]
In the optical module 10, the CAN type LD package 12 has its stem portion 21 bonded and fixed to the protruding portion 31 of the substrate 11, and the leads 23, 24, and 25 are soldered to the lands 34, 35, and 36, respectively. Yes, the case 13 is screwed to the substrate 11, and the substrate 11 and the stem portion 20 of the CAN type LD 12 are covered with the case 13.
[0008]
In the communication apparatus, the optical module 10 includes the pin terminal 32 inserted into the contact hole and soldered and mounted on the printed circuit board. The optical connector 41 at the end of the optical fiber 40 is connected to the optical module 10. The optical connector connecting convex member 26 is locked and connected.
[0009]
The optical module 10 is manufactured by manually correcting the bending state of the leads 23, 24, and 25 in a state where the stem portion 20 of the CAN type LD 12 is bonded and fixed to the protruding portion 31 of the substrate 11. The soldering iron is used for soldering while the tip of the iron is positioned on the corresponding lands 34, 35, 36.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
Since the optical module 10 has a configuration in which the substrate 11 and the stem portion 20 of the CAN type LD 12 are covered with the case 13, it is difficult to reduce the size.
[0011]
Also, the soldering is performed using a soldering iron while correcting the bending state of each lead 22-24 so that the tip is positioned on the corresponding land 34-36. Productivity was low.
[0012]
Further, when bending the leads 22 to 24, there is a risk that stress acts on the roots of the leads 22 to 24 and cracks are generated in the glass portions at the roots of the leads 22 to 24.
[0013]
Therefore, an object of the present invention is to provide a lead bending method for a CAN type optical device that solves the above-described problems.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
  The invention of claim 1 has a stem portion, a ferrule at one end of the stem portion, and a lead of a CAN type optical device in which the lead extends from the other end side of the stem portion. StateIn addition, by inserting a capillary having a ring-shaped rib portion protruding to the inner peripheral side at the tip end into a pipe that is sized to fit into the lead, and displacing the capillary in this state ,It is designed to be bent.
[0015]
  Since the lead is bent in a state where the root of the lead is pressed, the stress when the lead is bent is received at a position where the lead is pressed, and thus the stress is limited to the glass sealing portion at the base of the lead. Therefore, the work of bending the lead is performed without the risk of cracking the glass sealing part at the base of the lead.In addition, since the lead is bent by displacing the capillary inserted into the lead, the capillary wraps the lead and applies a bending force to the lead while protecting the lead. It is done without harm.
[0016]
  The invention of claim 2 is a method of bending a lead of a CAN type optical device according to claim 1,The displacement of the capillary is performed based on information on the deviation of the center of the ferrule from the center of the stem obtained by imaging.It is a thing.
[0017]
  When the CAN type optical device is mounted, the operation of bending the lead is automatically performed so that the tip of the lead is positioned on the land on the substrate..
[0018]
  The invention of claim 3In the state where the lead of the CAN type optical device having a stem portion, having a ferrule at one end of the stem portion and extending from the other end side of the stem portion is pressed, The capillary is inserted into a lead and bent in this state by displacing the capillary based on information on the deviation of the center of the ferrule from the center of the stem obtained by imaging.It is what I did.
[0019]
  Since the lead is bent in a state where the root of the lead is pressed, the stress when the lead is bent is received at a position where the lead is pressed, and thus the stress is limited to the glass sealing portion at the base of the lead. Therefore, the work of bending the lead is performed without the risk of cracking the glass sealing part at the base of the lead. The capillary wraps the lead and applies a bending force to the lead while protecting the lead. Therefore, the operation of bending the lead is performed without damaging the lead.The operation of bending the lead so that the tip of the lead is positioned on the land on the substrate when the CAN type optical device is mounted is automatically performed.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 3 shows an optical module 50 according to an embodiment of the present invention in correspondence with the optical connector 51. 4A, 4B, and 5 show the internal structure of the optical module 50. FIG. FIG. 6 shows a structure for fixing a CAN type LD (Laser Diode) package 60 to the frame 80. 7, 8 </ b> A, 8 </ b> B, and 8 </ b> C show the connection state between the leads of the CAN type LD package 60 and the land of the substrate module 90. In each figure, X1-X2 is the width direction of the optical module 50, Y1-Y2 is the optical axis (longitudinal) direction, and Z1-Z2 is the height direction.
[0021]
First, the structure of the optical module 50 will be schematically described.
[0022]
The optical module 50 includes a CAN type LD package 60, a frame 80, a substrate module 90, a sealing resin block 100, and leads 110, and is a surface mount type. On the frame 80, the optical axis adjusted CAN type LD package 60 and the substrate module 90 are fixed. The leads of the CAN type LD package 60 are electrically connected to the lands of the substrate module 90. The frame 80, the CAN type LD package 60 and the substrate module 90 are resin-sealed by a sealing resin block 100 except for the ferrule 64, and the gull-wing shaped leads 110 and the support legs 83 are sealed by the sealing resin block 100. It is lined up more. Locking convex portions 101 and 102 are formed on the sealing resin block 100.
[0023]
In the communication device, the optical module 50 is surface-mounted by reflow soldering a surface-mounting type lead 110 to a land on a printed circuit board of the communication device. The optical connector 51 at the end of the optical fiber 52 is connected to the optical module 50 with the hook portions 53 and 54 latched by the latch convex portions 101 and 102. The optical connector 51 has a pipe portion surrounding the end portion of the optical fiber 52 therein, and the pipe portion is fitted to the ferrule 64 while being connected to the optical module 50, so that the optical fiber 52 is aligned coaxially with the ferrule 64, and the tip of the optical fiber 52 is pressed against the end of the ferrule 64.
[0024]
Next, the structure of the optical module 50 will be described in detail.
[0025]
As shown in FIG. 9, the CAN type LD package 60 includes a stem portion 61, a sleeve portion 62, a pipe portion 63, and a ferrule 64. The CAN type LD package applied to the optical module 50 is not limited to this structure.
[0026]
The stem portion 61 is made of stainless steel with an LD 65 mounted on the Y2 side, a circular stem 74 with three leads 66, 67, 68 protruding in the Y1 direction, and a ball lens 69 fixed on the Y2 side. And the cylindrical portion 70. The ball lens 69 has a role of condensing the laser emitted from the LD 65 at the end of the ferrule 64. The electrodes of the LD 65 and the ends of the leads 66, 67, 68 on the Y2 side are electrically connected by wire bonded wires. Moreover, the place where each lead 66, 67, 68 penetrates the stem 74 is sealed with glass. 71 is a glass sealing part. The circular stem 74 is fixed in a state of being fitted and fixed in the opening on the Y1 side of the cylindrical portion 70 and sealed.
[0027]
The sleeve portion 62 is made of stainless steel, is in contact with the cylindrical portion 70 and is positioned on the Y2 side of the stem portion 61, and is fixed to the cylindrical portion 70 by a welded portion indicated by reference numeral 72. The pipe part 63 is made of stainless steel, and a ferrule 64 is fixed therethrough. The pipe part 63 is positioned on the Y2 side of the sleeve part 62, and is fixed to the sleeve part 62 by a weld part indicated by reference numeral 73. A part of the ferrule 64 protrudes from the pipe portion 63 to the Y2 side.
[0028]
With the stem portion 61 as a reference, the sleeve portion 62 is appropriately adjusted in the X1-X2 direction and the Z1-Z2 direction, and the pipe portion 63 is appropriately adjusted in the Y1-Y2 direction, and the optical axis is adjusted. Has been fixed. Therefore, the CAN type LD package 60 has been adjusted in optical axis.
[0029]
As shown mainly in FIG. 5, the substrate module 90 includes a substrate 91 and a semiconductor chip 92 mounted on the substrate 91. Wire bonding is performed between the semiconductor chip 92 and the substrate 91. Three signal lands 93, 94, and 95 are formed in a predetermined arrangement on the Y2 side of the upper surface of the substrate 91.
[0030]
Further, as shown mainly in FIG. 5, the frame 80 is cut out from the lead frame in which the frames before molding are arranged, and the CAN type LD package mounting portion 81 and the Y1 direction from the Y2 side. The substrate module mounting portion 82 is provided, and a plurality of support legs 83 protruding in the X1-X2 direction and bent into a crank shape are provided on the Y2 side portion. The support leg 83 is linear in the state of the lead frame.
[0031]
The CAN type LD package mounting portion 81 includes a pipe portion support portion 84 that supports the pipe portion 63 of the CAN type LD package 60, and an opening window 85 that receives a part of the stem portion 61 and the sleeve portion 62. An opening 86 for laser welding is formed in the center of the pipe support portion 84.
[0032]
A plurality of leads 110 bent into a crank shape are juxtaposed in the X1-X2 direction at the portion of the board module mounting portion 82 of the frame 80. The lead 110 is straight in the state of the lead frame, is connected by a tie bar, and is connected to the CAN type LD package mounting portion 81.
[0033]
The board module 90 is positioned and bonded to the board module mounting portion 82 in the frame 80. Each lead 110 is bonded to the back surface of the substrate 91 with a conductive adhesive.
[0034]
The CAN type LD package 60 with the optical axis adjusted is in a state where the stem portion 61 and the sleeve portion 62 on the Z2 direction side are fitted in the opening window 85 and the pipe portion 63 is placed on the pipe support portion 84. Thus, as shown in FIG. 6, the portion exposed to the opening 86 of the pipe portion 63 is laser welded to the edge portion of the opening 86 and fixed at a plurality of locations. Reference numeral 111 denotes a laser welded portion that is laser-welded. With the optical module 50 mounted on the printed circuit board, the stem portion 61 is set to the ground level via the frame 80.
[0035]
Here, since the place where laser welding is performed in the CAN type LD package 60 is the pipe portion 63, even if heat is applied during laser welding, the positional relationship of the adjusted optical axis does not occur. .
[0036]
Further, as shown in FIGS. 7 and 8A, 8B, and 8C, the leads 66, 67, and 68 are three-dimensionally so that the tips thereof face the signal lands 93, 94, and 95, respectively. Is bent. Further, the tip portions 66a, 67a, 68a of the leads 66, 67, 68 are flat. The flat tips 66a, 67a, 68a of the leads 66, 67, 68 are electrically connected to the signal lands 93, 94, 95 by a conductive adhesive 112 such as silver-containing epoxy.
[0037]
The sealing resin block 100 seals the frame 80, the CAN type LD package 60, and the substrate module 90. The ferrule 64, the support leg 83, and the lead 110 protrude from the resin block 100.
[0038]
Here, the CAN type LD package 60 and the frame 80 have a relationship in which the ferrule 64 is positioned at the center of the frame 80 in the X1-X2 direction. Further, the sealing resin block 100 is molded in a state where the lead hole reference hole 121 is fitted to the reference pin of the resin molding die and positioned. Therefore, in the optical module 50 of FIG. 3, the positions of the latching convex portions 101 and 102 with respect to the ferrule 64 are determined with high accuracy. Therefore, the optical connector 51 is latched by the latching convex portions 101 and 102 and is normally connected to the optical module 50.
[0039]
In the communication device, the optical module 50 is surface-mounted by reflow soldering the lead 110 and the support leg 83 to a land on the printed circuit board of the communication device at about 260 ° C. An optical connector 51 is connected to the mounted optical module 50.
[0040]
The thermal decomposition temperature of the conductive adhesive 112 such as silver-containing epoxy is about 300 ° C., which is higher than the reflow soldering temperature. Therefore, the lead 66, 67, 68 is not affected by the temperature during the reflow soldering. And the lands 93, 94, and 95 are well maintained.
[0041]
Next, a process of producing the optical module 50 having the above configuration will be described with reference to FIG.
[0042]
For the CAN type LD package 60 whose optical axis has been adjusted, step 130 is performed so that the leads 66, 67, 68 are appropriately bent so that the tips thereof correspond to the signal lands 93, 94, 95, respectively.
[0043]
Next, in step 131, the tips of the leads 66, 67, 68 are pressed to make the tips flat and have a predetermined shape.
[0044]
With respect to the substrate module 90, step 132 is performed, and the substrate module 90 is mounted and fixed on the substrate module mounting portion 82 of the lead frame 120 positioned using the positioning holes 121 as shown in FIG.
[0045]
Next, step 133 is performed to position and mount the CAN type LD package 60 with the lead bend adjusted on the pipe support portion 84 of the lead frame 120 as shown in FIGS. 11 (A) to (G). Then, the pipe part 63 is laser welded to the pipe part support part 84. In this state, the tips of the leads 66, 67, 68 are opposed to the signal lands 93, 94, 95, respectively.
[0046]
The positioning of the CAN type LD package 60 on the pipe support portion 84 of the lead frame 120 is performed using a jig device 140 schematically shown in FIG. The jig device 140 includes a lower jig 141 having a pin 143 and a V groove 144, and an upper jig 142 having a pressing convex portion 145. The lead frame 120 is positioned by fitting its positioning hole 121 to the pin 143 and positioned on the lower jig 141, and the CAN type LD package 60 is positioned by fitting its pipe portion 63 to the V groove 144. The In the CAN type LD package 60, the pipe portion 63 is positioned with respect to the lead frame 120 that has already been positioned. The pipe portion 63 is pressed and fixed by the pressing convex portion 145 of the upper jig 142, and in this state, one or a plurality of points are laser-welded with a diameter of 400 to 800 μm using a YAG laser.
[0047]
Here, laser welding of the sleeve portion 62 or the stem portion 61 to the lead frame 120 is also conceivable. But that is not possible. This is because the sleeve part 62 and the stem part 61 are displaced in position by adjusting the optical axis, and the position of the ferrule cannot be determined if the sleeve part 62 or the stem part 61 is laser welded to the lead frame 120.
[0048]
Next, in step 134, the conductive adhesive 112 such as an epoxy containing silver is dispensed and thermally cured to bond the tips of the leads 66, 67, 68 to the signal lands 93, 94, 95, respectively.
[0049]
Before the step 133, the adhesive 112 is stamped and applied to the lead bonding portions 93 to 95, and the adhesive contacts the leads 66, 67, and 68 at the time of the step 133, and heat curing is performed ( Step 134), lead bonding may be completed.
[0050]
Next, step 135 is performed to position the lead frame 120 on which the substrate module 90 and the CAN type LD package 60 are mounted by fitting the reference hole 121 to the reference pin of the resin molding die, and the CAN type LD. A sealing resin block 100 that seals the package 60 and the substrate module 90 is formed.
[0051]
Finally, Step 136 is performed to cut the leads and tie bars of the lead frame 120 on which the sealing resin block 100 is formed, and the leads are bent and formed. Thereby, the optical module 50 is completed.
[0052]
Next, the process 130 of bending and forming the leads 66, 67, 68 of the CAN type LD package 60 whose optical axis has been adjusted according to the optical axis adjustment will be described.
[0053]
As shown in FIGS. 13 and 14A and 14B, the lead forming apparatus 150 includes a CAN type LD package clamping mechanism 151 for holding the CAN type LD package 60 and a ferrule of the clamped CAN type LD package 60. 64, an optical axis misalignment measuring mechanism 190 that measures the amount of misalignment with respect to the center of the stem portion 61, a lead bending mechanism 200 that bends the leads 66, 67, and 68 of the clamped CAN type LD package 60; The controller 220 has a controller 220 that calculates information sent from the axis deviation amount measuring mechanism 190 and sends information related to the operation of the lead bending mechanism 200 to the lead bending mechanism 200. X1-X2, Y1-Y2, and Z1-Z2 are directions with reference to the clamped CAN type LD package 60.
[0054]
FIGS. 15A, 15B, and 15C show a CAN type LD package clamp mechanism 151. FIG. This CAN type LD package clamp mechanism 151 has a clamp block mechanism 153 shown in FIGS. 16 (A), (B), (C) and FIGS. 17 (A), (B) on a base 152. The clamp block mechanism 153 includes a first pair of clamp blocks 154 and 155 arranged in the Z1-Z2 direction, and a second pair of clamp blocks 156 and 157 arranged in the X1-X2 direction. The type LD package 60 is clamped in a vertically oriented posture. The clamp block 154 has an end 154 a, and the end 154 a includes an arcuate recess 158, an overhanging stage portion 159, three recesses 160, 161, 162 around the stage portion 159, and a stage portion 159. Opening 163. The clamp block 155 has an end 155 a having an arcuate recess 165. The clamp block 156 has an end 156 a, and the end 156 a has an arcuate recess 166, an overhanging stage portion 167, and two recesses 168 and 169 around the stage portion 167. The clamp block 157 has an end 157 a, and the end 157 a has an arcuate recess 170, an overhanging stage portion 171, and two recesses 172 and 173 around the stage portion 171.
[0055]
As shown in FIG. 17B, the end portions 154a to 157a are close to each other, as shown in FIG. 17B. A cylindrical stem clamp portion 175 that clamps the stem portion 61 of the CAN type LD package 60, and Y1 of the stem portion 61. A stem support portion 176 that supports the side surface and lead clamp portions 177, 178, and 179 that clamp the root portions of the leads 66, 67, and 68 are formed.
[0056]
The arc-shaped recess 158 and the arc-shaped recess 165 face each other to form a stem clamp portion 175. The stage portions 159, 167, and 171 are combined to form a stem support portion 176. The recessed portion 168 and the recessed portion 172 face each other to form a lead clamp portion 177. The recess 161 and the recess 169 face each other to form a lead clamp portion 178. The concave portion 162 and the concave portion 173 face each other to form a lead clamp portion 179.
[0057]
The clamp block 154 is screwed onto the base 152. The end 154a of the clamp block 154 determines the position where the CAN type LD package 60 is clamped. The clamp block 155 is biased in the Z2 direction by the spring member 180. The clamp blocks 156 and 157 are movable in the X1 and X2 directions. Reference numerals 181, 182 and 183 denote lock knobs for fixing the clamp blocks 155, 156 and 157, respectively.
[0058]
Prior to clamping the CAN type LD package 60, the lock knobs 181, 182, and 183 are loosened.
[0059]
The clamp block 155 is moved in the Z2 direction against the spring member 180 to widen the end portion 154a and the end portion 155a, and the CAN type LD package 60 is vertically oriented between the end portion 154a and the end portion 155a. The clamp block 155 is moved in the Z1 direction by the spring member 180, the lock knob 181 is tightened, the clamp blocks 156 and 157 are approached, and 182 and 183 are tightened. By this operation, as shown in FIGS. 16B and 18, the CAN type LD package 60 is clamped by the stem clamp portion 175 with the stem portion 61 sandwiched between the arc-shaped recess portion 158 and the arc-shaped recess portion 165. The root portion of the lead 66 is sandwiched between the recess 168 and the recess 172 and clamped to the lead clamp portion 177, and the root portion of the lead 67 is sandwiched between the recess 161 and the recess 169 and clamped to the lead clamp portion 178, and the lead The root portion of 68 is sandwiched between the concave portion 162 and the concave portion 173 and is clamped by the lead clamp portion 179.
[0060]
The lead clamp portions 177, 178, and 179 clamp the root portions of the leads 66, 67, and 68 to receive the force acting on the leads 66, 67, and 68 when the leads 66, 67, and 68 are bent. , 67 and 68 are prevented from being displaced, and when the leads 66, 67 and 68 are bent, no stress is applied to the glass sealing portion 71 so that the glass sealing portion 71 is not cracked. Has the role of
[0061]
Here, as shown in FIG. 18, the upper ends of the recesses 161, 162, 168, 169, 172, and 173 are inclined by 45 degrees. Therefore, the Y2 side ends of the lead clamp portions 177, 178, and 179 are tapered portions 185, and the locations where the leads 66, 67, and 68 are clamped are dimension a from the Y1 end of the glass sealing portion 71. (0.1 to 0.2 mm) apart. Of the leads 66, 67, and 68, the portion 186 having a dimension a from the Y1 side of the glass sealing portion 71 is bent and absorbs this displacement when the root portions of the leads 66, 67, and 68 are slightly displaced. Thus, stress is prevented from acting on the glass sealing portion 71. Therefore, the occurrence of cracks in the glass sealing portion 71 is more reliably prevented.
[0062]
The CAN type LD package clamp mechanism 151 can be appropriately moved in the Y direction by the Y direction moving mechanism 187.
[0063]
Referring to FIG. 13 and FIG. 14, the optical axis deviation measuring mechanism 190 has a configuration in which a CCD camera 191 with a deviation detecting function is installed downward at a position directly above the CAN type LD package clamping mechanism 151. is there.
[0064]
As shown in FIG. 19, the CCD camera 191 has a CAN type LD package in which the home position 193 positioned at the center of the screen 192 is clamped to the center type of the CAN type LD package clamp mechanism 151, that is, the stem clamp unit 175. It is installed so as to be an image of the center of 60 stem portions 61.
[0065]
The CCD camera 191 images the tip of the ferrule 64 of the clamped CAN type LD package 60, and the amount by which the tip of the ferrule 64 is displaced from the home position 193, that is, the amount of deviation ΔX in the X direction, Information on the shift amount ΔZ and the shift angle θ is output.
[0066]
The lead bending mechanism 200 includes a capillary 201, a support column 203 on the base 202 of the lead forming apparatus 150, a Y direction stage 204 supported by the support column 203 so as to be movable in the Y direction, and a Z direction mounted on the Y direction stage 204. The Z-direction stage 205 is supported so as to be movable in the direction, and the X-direction stage 206 is supported on the Z-direction stage 205 so as to be movable in the X direction. Each stage 204, 205, 206 is independently and precisely moved by a drive mechanism 207, 209, 209 having a servo motor or a motor to which a precision control speed reducer is added.
[0067]
The capillary 201 is fixed to the base 210 vertically. This table 210 is fixed on the X-direction stage 206. The capillary 201 is a pipe of a size that fits into the lead 66 and the like.
[0068]
The controller 220 calculates information sent from the optical axis deviation measuring mechanism 160 and sends information related to the operation of the lead bending mechanism 200 to the drive circuit 221. The drive circuit 221 operates in accordance with information from the controller 220 to operate the drive mechanisms 207, 209, and 209. The capillary 201 is finely moved three-dimensionally in the Z, X, and Y directions.
[0069]
For example, the lead 66 is bent by the lead bending mechanism 200 operating as shown in FIGS. First, as shown in FIGS. 20A and 20B, the capillary 201 moves in the Y2 direction and engages with the lead 66. Subsequently, the capillary 201 moves in the Z1 direction, and the lead 66 is forcibly displaced by the capillary 201 and bent in the Z1 direction as shown in FIGS. 20C and 20D. When the bending of the lead 66 is completed, the capillary 201 moves in the Z2 direction and comes out of the lead 66.
[0070]
The other leads 67 and 68 are also bent by the capillary 201 as described above.
[0071]
The capillary 201 wraps the leads 66, 67, 68, so that the operation of bending the leads 66, 67, 68 is performed without damaging the leads 66, 67, 68.
[0072]
Here, the amount of displacement of the capillary 201 is determined by the information read by the optical axis deviation amount measuring mechanism 160, and therefore the amount of bending of the leads 66, 67, 68 is slightly different for each CAN type LD package 60. The lead whose bending direction is the same as the optical axis deviation direction is bent more than usual, and the lead whose bending direction is opposite to the optical axis deviation direction is bent less than usual. 21A and 21B show the bent state of the leads 66, 67, 68 of one CAN type LD package 60-1. FIGS. 21C and 21D show bent states of leads 66, 67, and 68 of another CAN type LD package. That is, the leads 66, 67, 68 of each CAN type LD package 60-2 are positioned at the tip of each lead 66, 67, 68 in a state where the CAN type LD package is positioned and the pipe portion 63 is laser welded to the lead frame 120. Are bent so as to face the signal lands 93, 94, 95, respectively.
[0073]
In addition, as shown in an enlarged view in FIG. 20, the capillary 201 has a ring-shaped rib portion 201a protruding toward the inner peripheral side at the tip portion. When the capillary 201 moves in the Z direction and the X direction, the ring-shaped rib part 201a concentrates on the lead 66 and the like, and the force for bending the lead 66 and the like is concentrated, so that the lead 66 and the like are easily bent.
[0074]
Next, the step 131 of pressing the tips of the leads 66, 67, and 68 so that the tips are flat and have a predetermined shape will be described.
[0075]
FIG. 22A shows the tip 66a of the bent lead 66. FIG. This tip portion 66a is press-molded between an upper die and a lower die (both not shown) to obtain a tip portion 66b shown in FIG. The tip portion 66b is flat, has a heel concave step portion 66c at the heel portion, and side concave step portions 66d and 66e on both sides of the lower surface along the longitudinal direction.
[0076]
As shown in FIGS. 22 (A) and 22 (B), the front end portion 66b has the frets 210, 211, 212 when the conductive adhesive 112 penetrates into the heel concave step portion 66c and the side concave step portions 66d, 66e. The tip portion 66b is well adhered to the land 93.
[0077]
Further, the side concave step portions 66d and 66e form a portion for receiving the conductive adhesive 112, and also have a role of preventing the conductive adhesive 112 from reaching the upper surface of the tip end portion 66b.
[0078]
Next, a modification of the tip portion of each of the leads 66, 67, 68 will be described.
[0079]
1 FIG. 24 shows a first modification. The tips of the leads 66, 67, 68 are bent at right angles to the Z2 direction, and the right-angle bent tips 66j, 67j, 68j are fitted in tapered through holes 220 formed on the substrate 91. In this structure, the conductive adhesive 112 supplied by the dispenser 221 is connected.
[0080]
2 FIGS. 25A and 25B show a second modification. The land 93A has a shape that is longer in the Y direction than the land 93 shown in FIG. 8, and the flat tip portion 66b of the lead 66 is adhered on the land 93A by the conductive adhesive 112. A wire-bonded wire 230 is stretched between the upper surface of the tip 66b and the vicinity of the end of the land 93A. The wire 230 increases the reliability of the electrical connection between the lead 66 and the land 93A.
[0081]
3 FIGS. 26A, 26B, and 26C show a third modification. A dam frame 240 is provided on the upper surface of the substrate 91 so as to substantially surround the lands 93, 94, 95. The dam 240 is a frame made of an insulating resin and is adhered on the substrate 91.
[0082]
The conductive adhesive 112 that bonds the tips 66 b to 68 b of the leads 66 to 68 to the lands 93, 94, and 95 is restricted from flowing outward by the dam frame 240. The conductive adhesive 112 is sufficiently supplied, and bridging between adjacent lands 93, 94, and 95 is prevented.
[0083]
4 The tip 66b of the lead 66 is bonded onto the land 93 with an insulating adhesive. This is effective when the pitch of the leads is narrow, and a short circuit between the leads is prevented.
[0084]
The present invention is also applicable to a CAN type photodiode.
[0085]
Although the present invention has been described with reference to the embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications and improvements can be made within the scope of the present invention.
[0086]
(Supplementary Note 1) A lead of a CAN type optical device having a stem portion, a ferrule at one end of the stem portion, and a lead extending from the other end side of the stem portion in a state where the root of the lead is held down A lead bending method for a CAN type optical device, characterized by bending.
[0087]
(Supplementary Note 2) In the lead bending method of the CAN type optical device according to Supplementary Note 1,
A lead bending method for a CAN-type optical device, wherein a lead is bent by inserting a capillary into the lead and displacing the capillary in this state.
[0088]
(Supplementary Note 3) In the lead bending method of the CAN type optical device according to Supplementary Note 2,
A CAN-type optical device lead bending method, wherein the displacement of the capillary is performed based on information on the deviation of the center of the ferrule from the center of the stem portion obtained by imaging.
[0089]
(Appendix 4) On the lead frame,
The land is formed, the substrate on which the IC chip is mounted is fixed,
The CAN type optical device has its lead connected to the land on the substrate and fixed,
The lead frame, the substrate, and the CAN type optical device are molded with resin, and the ferrule protrudes,
A CAN type optical device having a structure in which a locking portion for locking a hook of an optical connector is formed integrally with the resin mold portion.
[0090]
(Additional remark 5) The CAN type optical device of Additional remark 3 WHEREIN: The front-end | tip of the said lead | read | reed is flat and it has the structure which has a heel recessed step part.
[0091]
(Supplementary note 6) The CAN type optical device according to supplementary note 3, wherein the tip of the lead is flat and has a side concave step portion.
[0092]
【The invention's effect】
  As described above, the invention of claim 1 includes a lead of a CAN type optical device having a stem portion, a ferrule at one end of the stem portion, and a lead extending from the other end side of the stem portion. Because the lead is bent with the base of the lead held down, the stress when bending the lead is received at the place where the base of the lead is held down, thus preventing the stress from reaching the glass sealing part at the base of the lead. Therefore, the operation of bending the lead can be performed without risk of cracking the glass sealing portion at the base of the lead.In addition, since the lead is bent by displacing the capillary inserted into the lead, the capillary wraps the lead and applies a bending force to the lead while protecting the lead. It can be done without hurting.
[0093]
  The invention of claim 2 is a method of bending a lead of a CAN type optical device according to claim 1,Since the displacement of the capillary is performed based on the information on the deviation of the center of the ferrule with respect to the center of the stem portion obtained by imaging, the tip of the lead is landed on the substrate when the CAN type optical device with the optical axis adjusted is mounted. The operation of bending the lead can be automatically performed so as to be positioned above.
[0094]
  The invention of claim 3By holding the base of the lead of the CAN type optical device, the capillary is inserted into the lead, and in this state, the capillary is displaced based on the information on the deviation of the center of the ferrule from the center of the stem portion obtained by imaging. In order to bend the lead, the work for bending the lead is not accompanied by the risk of cracking the glass sealing portion at the base of the lead, and the lead is not damaged.It can be done automatically.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a conventional optical module.
FIG. 2 is an enlarged view showing a connection state of a lead of a CAN type LD package to a land of a substrate in FIG. 1;
FIG. 3 is a diagram showing a CAN type optical device according to an embodiment of the present invention in association with an optical connector.
4 is a diagram showing an internal structure of the CAN type optical device of FIG. 3;
FIG. 5 is a perspective view showing an internal structure of the CAN type optical device of FIG. 3;
6 is a diagram showing a state in which a CAN type LD package is fixed to a frame in FIG. 5. FIG.
7 is a perspective view showing a connection state of a lead of a CAN type LD package to a land of a substrate in FIG. 5. FIG.
FIG. 8 is a diagram showing a connection state of a lead of a CAN type LD package to a land of a substrate in FIG. 5;
FIG. 9 is a cross-sectional view of a CAN type LD package.
10 is a process diagram of manufacturing the CAN type optical device of FIG. 3. FIG.
FIG. 11 is a diagram illustrating fixing of a CAN type LD package on a lead frame.
FIG. 12 is a diagram illustrating positioning of a CAN type LD package on a lead frame.
FIG. 13 is a diagram schematically showing a lead bending apparatus.
FIG. 14 is a view showing a lead bending apparatus.
FIG. 15 is a view showing a CAN type LD package clamp mechanism.
FIG. 16 is a view showing a clamp block mechanism.
FIG. 17 is a perspective view showing a clamp block mechanism.
FIG. 18 is an enlarged view showing a state in which the lead clamp portion clamps the lead.
FIG. 19 is a diagram showing a screen imaged by a CCD camera.
FIG. 20 is a diagram illustrating lead bending.
FIG. 21 is a diagram showing that lead bending is different for each CAN type LD package.
FIG. 22 is a diagram for explaining processing on a lead tip.
FIG. 23 is a diagram showing a connection state of a lead tip portion to a land.
FIG. 24 is a view showing a first modification of the connection portion of the lead tip.
FIG. 25 is a view showing a second modification of the connecting portion of the lead tip.
FIG. 26 is a diagram showing a third modification of the connection portion of the lead tip portion.
[Explanation of symbols]
50 Optical module
51 Optical connector
60 CAN type LD package
61 Stem
62 Sleeve
63 Pipe section
64 Ferrule
65 LD
66, 67, 68 leads
71 Glass sealing part
80 frames
90 Board module
100 sealing resin block
110 leads
101, 102 Locking projection
150 Lead forming equipment
151 CAN type LD package clamp mechanism
154,155 First pair of clamp blocks
156, 157 Second pair of clamp blocks
175 Stem clamp
177, 178, 179 Lead clamp part
190 Optical axis misalignment measurement mechanism
200 Lead bending mechanism
201 capillary
204 Y direction stage
205 Z direction stage
206 X direction stage
207, 209, 209 Drive mechanism
220 controller

Claims

A lead of a CAN type optical device having a stem portion, having a ferrule at one end of the stem portion, and having a lead extending from the other end side of the stem portion, and holding the root of the lead; and A pipe that is sized to fit into the lead, and is bent by inserting a capillary having a ring-shaped rib portion protruding to the inner peripheral side into the lead, and displacing the capillary in this state. A method for bending a lead of a CAN type optical device.

In the lead bending process of CAN type optical device according to claim 1 Symbol placement,
The displacement of the capillary, lead bending process of CAN type optical device which is characterized in that based on the information of the displacement of the center of the ferrule relative to the center of the stem portion obtained by the imaging.

Hold the capillary with the lead of the CAN-type optical device, which has a stem part, has a ferrule at one end of the stem part, and the lead extends from the other end side of the stem part, holding the root of the lead. A lead of a CAN type optical device, wherein the lead is bent by being inserted into the lead and bending in this state by displacing the capillary based on information on the deviation of the center of the ferrule from the center of the stem obtained by imaging Bending method.