JP5402786B2 - 光通信モジュールの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、光通信を行うためのレーザダイオード及び／又はフォトダイオード等の光電素子をパッケージ化した光通信モジュールの製造方法に関する。

従来、光ファイバなどを利用した光通信が広く普及している。光通信は、電気信号をレーザダイオードなどの光電素子にて光信号に変換し、光ファイバを介して光信号を送受信し、受信した光信号をフォトダイオードなどの光電素子が電気信号に変換することによって行われる。このため、レーザダイオード及び／又はフォトダイオード等の光電素子を、場合によっては光電素子を動作させるための周辺回路素子と共に、１つのパッケージとして構成した光通信モジュールが広く用いられている。この光通信モジュールは、ＯＳＡ（Optical Sub-Assembly）と呼ばれている。近年では、光通信及び光通信モジュールに関する種々の発明がなされている。

例えば、特許文献１においては、光信号を送信又は受信する光電素子と、これを固定するためのステムと、光電素子をカバーするためのキャップと、光電素子に電気信号を印加又は光電素子からの電気信号を伝送する複数本のリードとを備え、ステム及びキャップにて構成されるパッケージ内に位置する所定のリードの一端に平面部を設け、この平面部に、一端が光電素子に接続され他端がリードに接続される電気回路部品を設けた構成とすることにより、高周波特性が優れ、小型化できる光−電気変換モジュールが提案されている。

また、光通信を行うための光ファイバは、光が通るコアと、その周囲を覆って光を閉じ込めるクラッドとで構成されている。光ファイバは、石英ガラスのコアを高強度プラスチックのクラッドで覆ったＨＰＣＦ（Hard Polymer Clad Fiber）、コア及びクラッドを石英ガラスで構成したＡＧＦ（All silica Glass Fiber）等のように、コア及びクラッドの材質により種々のものがあり、通信速度及びコスト等を考慮して選択される。比較的に低速な光通信に用いられるＨＰＣＦはコアの直径が２００μｍ程度であり、高速な光通信に用いられるＡＧＦはコアの直径が数μｍ〜数十μｍ程度である。これに対してレーザダイオードの発光部分のサイズは数μｍ〜十数μｍ程度であり、フォトダイオードの受光部分のサイズは数十μｍ程度である。このため、コアの直径が小さいＡＧＦは、レーザダイオードの発光部分又はフォトダイオードの受光部分に対して位置合わせを行う必要がある。

特開２００５−１６７１８９号公報

特許文献１に記載の光−電気変換モジュールは、上述のようにステム、キャップ及びリードを備えると共に、光電素子を搭載するためのヒートシンク及びセラミックス板のサブマウント等の多くの部品を備える構成であるため、部品点数が多く、高コストであり、製造工程が複雑化するなどの問題がある。また、光−電気変換モジュールと光ファイバとの位置合わせが必要であり、これらの位置合わせの精度が低い場合には、光−電気変換モジュールを用いた光通信の精度が低下するという問題がある。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、光電素子の発光部又は受光部、レンズ及び光ファイバ等の位置ズレにより通信性能が悪化することを防止することができると共に、部品数を低減することができ、製造工程を容易化することができる光通信モジュールの製造方法を提供することにある。

本発明に係る光通信モジュールの製造方法は、導電体に接続される面に受光部又は発光部を有し、光信号から電気信号へ又は電気信号から光信号への変換を行う光電素子と、該光電素子が接続される一又は複数の前記導電体が設けられた合成樹脂部品と、前記導電体に接続された受光部又は発光部に対向するように、前記合成樹脂部品に固定されたレンズ部品と、該レンズ部品に固定され、光通信線が挿通される筒部品とを備える光通信モジュールの製造方法であって、前記合成樹脂部品、前記レンズ部品及び前記筒部品を固定して一体とする第１工程と、該第１工程の後に、該第１工程にて一体とされた前記レンズ部品をカメラで撮像した画像に基づき、前記光電素子を位置決めして前記合成樹脂部品に設けられた導電体に接続する第２工程とを備え、前記光電素子の受光部又は発光部の中心と前記レンズ部品の光軸とが一致するように、前記光電素子の位置決めを行うことを特徴とする。

また、本発明に係る光通信モジュールの製造方法は、導電体に接続される面に受光部又は発光部を有し、光信号から電気信号へ又は電気信号から光信号への変換を行う光電素子と、該光電素子が接続される一又は複数の前記導電体が設けられた透光性の合成樹脂部品と、前記導電体に接続された受光部又は発光部に対向するように、前記合成樹脂部品に固定されたレンズ部品と、該レンズ部品に固定され、光通信線が挿通される筒部品とを備える光通信モジュールの製造方法であって、前記合成樹脂部品、前記レンズ部品及び前記筒部品を一体成形する第１工程と、該第１工程の後に、該第１工程にて一体成形された前記レンズ部品をカメラで撮像した画像に基づき、前記光電素子を位置決めして前記合成樹脂部品に設けられた導電体に接続する第２工程とを備え、前記光電素子の受光部又は発光部の中心と前記レンズ部品の光軸とが一致するように、前記光電素子の位置決めを行うことを特徴とする。

本発明においては、合成樹脂部品に一又は複数の導電体を設けて光電素子を接続し、この合成樹脂部品にレンズ部品を固定し、このレンズ部品に光通信線が挿通される筒部品を固定して光通信モジュールを構成することによって、光通信モジュールの部品点数を低減する。また、光電素子の受光部又は発光部の中心とレンズ部品の光軸とを一致させる作業（調芯）、又は、レンズ部品の光軸と筒部品の軸心とを一致させる作業（調芯）を行うことによって、光通信モジュールによる光信号の送受信精度を向上することができる。

また、本発明においては、光電素子の受光部又は発光部が導電体との接続面に設けられている場合、導電体が設けられる合成樹脂部品を透光性の合成樹脂で成型する。これにより、光電素子が透光性の合成樹脂部品を透して光信号の送受信を行うことが可能となる。

また、本発明においては、レンズ部品と筒部品とを一体化することによって、光通信モジュールの部品点数を更に低減する。この構成ではレンズ部品と筒部品との調芯は必要なく、光電素子の受光部又は発光部とレンズ部品との調芯を行うことによって、光通信モジュールによる光信号の送受信精度を向上することができる。

また、本発明においては、合成樹脂部品とレンズ部品とを一体化することによって、光通信モジュールの部品点数を更に低減する。この構成では、レンズ部品と筒部品との調芯を行うことによって、光通信モジュールによる光信号の送受信精度を向上することができる。

また、本発明においては、合成樹脂部品、レンズ部品及び筒部品を一体化することによって、光通信モジュールの部品点数を更に低減する。この構成ではレンズ部品と筒部品との調芯は必要なく、光電素子の受光部及び発光部とレンズ部品との調芯を行うことによって、光通信モジュールによる光信号の送受信精度を向上することができる。

また、本発明においては、光電素子を合成樹脂部品に設けられた導電体に接続する工程、合成樹脂部品にレンズ部品を固定する工程、及びレンズ部品に筒部品を固定する工程を行うことによって、光通信モジュールを製造する。このとき、上記の３つの工程のうちの少なくとも１つの工程にて、一の部品をカメラで撮像し、撮像により得られた画像から他の部品を接続又は固定する位置を決定する画像認識調芯を行う。画像認識調芯は高精度な調芯が可能であるため、いずれかの工程で画像認識調芯を行うことによって、光通信モジュールによる光信号の送受信精度を向上することができる。

本発明による場合は、合成樹脂部品に設けた導電体に光電素子を接続し、合成樹脂部品にレンズ部品を固定し、レンズ部品に筒部品を固定する構成とすることにより、光通信モジュールの部品点数を低減することができ、製造工程を容易化することができるため、光通信モジュールを低コスト化することができる。また光電素子の受光部又は発光部とレンズ部品との調芯、又は、レンズ部品と筒部品との調芯を行うことによって、光通信モジュールによる光信号の送受信精度を向上することができる。

また、光電素子を合成樹脂部品に設けた導電体に接続する工程、合成樹脂部品にレンズ部品を固定する工程、又はレンズ部品に筒部品を固定する工程のいずれかの工程で画像認識調芯を行うことによって、これら各部品の中心を高精度に一致させることができ、光通信モジュールによる光信号の送受信精度を更に向上することができる。

本発明の実施の形態１に係る光通信モジュールの構成を示す模式的断面図である。 ＯＳＡのベース部品の構成を示す模式的平面図である。 本発明の実施の形態１に係る光通信モジュールの製造方法を説明するための模式図である。 本発明の実施の形態１の変形例１に係る光通信モジュールの製造方法を説明するための模式図である。 本発明の実施の形態１の変形例２に係る光通信モジュールの構成を示す模式的断面図である。 本発明の実施の形態１の変形例２に係る光通信モジュールの製造方法を説明するための模式図である。 本発明の実施の形態１の変形例３に係る光通信モジュールの構成を示す模式的断面図である。 本発明の実施の形態１の変形例４に係る光通信モジュールの構成を示す模式的断面図である。 本発明の実施の形態２に係る光通信モジュールの構成を示す模式的断面図である。 本発明の実施の形態２の変形例に係る光通信モジュールの構成を示す模式的断面図である。 本発明の実施の形態３に係る光通信モジュールの構成を示す模式的断面図である。 本発明の実施の形態３に係る光通信モジュールの製造方法を説明するための模式図である。 本発明の実施の形態３の変形例に係る光通信モジュールの構成を示す模式的断面図である。 本発明の実施の形態３の変形例に係る光通信モジュールの製造方法を説明するための模式図である。 本発明の実施の形態４に係る光通信モジュールの構成を示す模式的断面図である。 本発明の実施の形態４に係る光通信モジュールの製造方法を説明するための模式図である。

（実施の形態１）
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る光通信モジュールの構成を示す模式的断面図である。図において１は、フォトダイオード（光電素子）２５をパッケージに封入したＯＳＡであり、本発明に係る光通信モジュールに相当する。ＯＳＡ１は、不図示の光ファイバ（光通信線）が連結され、この光ファイバを介して他の装置が発した光をフォトダイオード２５にて受光し、光信号を電気信号に変換して出力する光通信のための部品である。

ＯＳＡ１は、フォトダイオード２５が搭載されるベース部品（合成樹脂部品）１０、レンズ部品４０及び光ファイバが挿通される筒部品５０とを備えている。ベース部品１０は、平面視が略正方形をなす略直方体形であり、非透光性（又は透光性であってもよい）の合成樹脂で成型されている。ベース部品１０の一側（図１において上側）には、レンズ部品４０及び筒部品５０が積層して接続固定されている。またベース部品１０の上部には、四方を周壁部１２で囲まれた凹所１２ａが設けられており、この凹所１２ａ内にフォトダイオード２５が収容されている。

フォトダイオード２５は、平面視が略正方形をなす板状であり、その下面には接続端子部２１が設けられている。接続端子部２１は、フォトダイオード２５の電気信号を入出力するための端子であり、且つ、半田又は導電性接着剤等を介して導電板（導電体）３０への接続を行うためのものである。またフォトダイオード２５の上面には、光を検知して電気信号に変換する受光部２２（図２にて図示する）が略中央に設けられると共に、受光部２２の周辺にはワイヤ３５を介した電気的接続（即ち、ワイヤボンディング）を行うための端子が設けられている。

またＯＳＡ１のベース部品１０には金属製の導電板３０が、その一面が凹所１２ａ内に露出するように埋設されて保持されている。導電板３０は、凹所１２ａ内における露出部分に、フォトダイオード２５の接続端子部２１が半田又は導電性接着剤等を用いて接続され、又は、フォトダイオード２５の上面に設けられた端子がワイヤ３５を介して接続されるものであり、フォトダイオード２５と外部との間で電気信号の送受を行うためのものである。換言すれば、導電板３０は、フォトダイオード２５を用いた受信回路において、回路の構成要素を接続する配線に相当するものである。

図２は、ＯＳＡ１のベース部品１０の構成を示す模式的平面図である。図示の例では、ＯＳＡ１は３つの導電板３０ａ〜３０ｃを備えている。第１の導電板３０ａは、ベース部品１０の中央に配される略正方形の部分と、この部分からベース部品１０の外部へ延出する部分とを有している。フォトダイオード２５は、第１の導電板３０ａの略正方形の部分の中央に、半田又は導電性接着剤を介してその接続端子部２１が接続される。

第２の導電板３０ｂは、略長方形をなしており、その一端部分がベース部品１０の側面から外部へ延出するように、第１の導電板３０ａと並べて配されている。第２の導電板３０ｂは、フォトダイオード２５の上面に設けられた端子とワイヤ３５を介して接続される。第３の導電板３０ｃは、略Ｕ字型をなしており、第１の導電板３０ａを囲むように配され、その一端部分がベース部品１０の側面から外部へ延出している。第３の導電板３０ｃは、例えば接地電位に接続されて、ＯＳＡ１をシールドするために用いられる。導電板３０ａ〜３０ｃのベース部品１０から延出した部分は、ＯＳＡ１と例えば通信装置の回路基板とを接続するための端子として用いられる。

ＯＳＡ１のベース部品１０は、例えば予め所望の形状に加工された導電板３０（３０ａ〜３０ｃ）を金型内に配置し、液状の合成樹脂を流し込んで硬化させる方法、いわゆる射出成型によって製造することができる。図示の構成のＯＳＡ１では、ベース部品１０を構成する合成樹脂は、フォトダイオード２５の耐熱性能などに関係なく選択することができるため、成形精度が高く、温度変化などの周辺環境による変形などが発生し難い合成樹脂を選択することができる。

また、ＯＳＡ１のレンズ部品４０は、平面視がベース部品１０と同じ略正方形をなす板状であり、その表裏面の中央にそれぞれ凸状のレンズ面を設けたものである。レンズ部品４０は、透光性の合成樹脂により成型されている。レンズ部品４０は、ベース部品１０の周壁部１２の上面に、接着剤などを用いて接続固定され、この状態において、ベース部品１０に搭載されたフォトダイオード２５の受光部２２と、レンズ部品４０の下面側のレンズ面とが対向する。

ＯＳＡ１の筒部品５０は、略円筒形をなし、非透光性（又は透光性であってもよい）の合成樹脂にて成型されたものである。筒部品５０には平面視が略円形の貫通孔が軸芯に形成されており、この貫通孔は一端側（図１において上側）の内径が大きく、他端側（下側）の内径が小さくなるように、段階的に径を変化させてある。筒部品５０の貫通孔の上側部分は、図示しない光ファイバの直径に略等しく、筒部品５０の上側には光ファイバを挿通して嵌合させることができる。筒部品５０に光ファイバを嵌合させた場合に、筒部品５０の中心と光ファイバの中心とが略一致するように、筒部品５０は成型されている。

また筒部品５０は、その下側端面にてレンズ部品４０の上面に接着剤などを用いて接続固定される。この状態において、レンズ部品４０の上面側のレンズ面が、筒部品５０の貫通孔の下側部分内に収まるように、筒部品５０の貫通孔の径はレンズ部品４０の上面側のレンズ面の径より大きく設定されている。

ベース部品１０の上側にレンズ部品４０が接続固定され、レンズ部品４０の上面に筒部品５０が接続固定され、更に筒部品５０に光ファイバが嵌合された状態において、光ファイバの端面から出射された光は、レンズ部品４０のレンズ面によって、ベース部品１０の導電板３０に接続されたフォトダイオード２５の受光部２２に集光される。

図３は、本発明の実施の形態１に係る光通信モジュールの製造方法を説明するための模式図であり、（ａ）から（ｂ）へ時系列的にＯＳＡ１の製造工程を示してある。実施の形態１に係るＯＳＡ１の製造工程では、金属板を加工するなどして所望の形状の導電板３０を作成し、射出成型用の金型内に導電板３０を配置し、金型に液状の合成樹脂を流し込んで硬化させることにより、ベース部品１０を成型する。またベース部品１０の凹所１２ａ内に露出する導電板３０にフォトダイオード２５を接続する。同様にして、射出成型によって透光性のレンズ部品４０及び非透光性の筒部品５０を夫々個別に成型する。なお、図３においてはこれらの成型工程の図示を省略する。

次いで、レンズ部品４０の上面に、筒部品５０の下側端面を接着剤で接着するなどの方法により、レンズ部品４０と筒部品５０とを接続固定する（図３（ａ）参照）。このとき、レンズ部品４０と筒部品５０との位置合わせは、各部品の形状などに基づいて、例えばいずれかの側面の位置を合わせるなどの方法により行うことができる。

次いで、カメラ７にてベース部品１０の上方から撮影を行って、得られた画像からフォトダイオード２５の受光部２２の中心位置を判断する。撮影画像から判断した中心位置に対して、レンズ部品４０のレンズ面の中心（光軸）が一致するように、筒部品５０が接続固定されたレンズ部品４０のベース部品１０に対する位置決めを行い（画像認識調芯）、決定した位置となるようにレンズ部品４０をベース部品１０の上端面に接着剤で接着するなどの方法で接続固定する（図３（ｂ）参照）。これにより、ＯＳＡ１の製造が完了する。なお、レンズ部品４０をベース部品１０に接続固定する前に、ベース部品１０の凹所１２ａ内にガスなどを注入してもよい。

以上の構成の実施の形態１に係るＯＳＡ１は、フォトダイオード２５を搭載したベース部品１０、レンズ部品４０及び筒部品５０を接続固定した構成とすることによって、ＯＳＡ１を構成する部品点数を低減することができ、製造工程を簡略化することができるため、ＯＳＡ１の低価格化を実現することができる。また、ベース部品１０に搭載されたフォトダイオード２５の受光部２２の中心と、レンズ部品４０の光軸との位置合わせを、ベース部品１０の上側からカメラ７が撮像した画像に基づいて行う画像認識調芯で行うことによって、調芯を高精度に行うことができ、ＯＳＡ１による光信号の受信精度を向上することができる。

なお、本実施の形態においては、ＯＳＡ１が光電素子としてフォトダイオード２５を備えて受光を行う構成としたが、これに限るものではなく、光電素子としてレーザダイオードなどの発光素子を備えて発光を行う構成としてもよい。また、ＯＳＡ１が凹所１２ａ内に１つの光電素子を備える構成としたが、これに限るものではなく、複数の光電素子を備える構成としてもよい。この場合、フォトダイオード及びレーザダイオードの両光電素子を搭載することによって、ＯＳＡは発光及び受光を行うことができ、光信号の送受信をおこなうことができる。

また、図２に示した導電板３０（３０ａ〜３０ｃ）の構成は一例であってこれに限るものではない。また、フォトダイオード２５の上面の端子と導電板３０とをワイヤ３５で接続する構成としたが、これに限るものではなく、フォトダイオード２５の下面に複数の接続端子部２１が設けられている場合には、ワイヤ３５による接続を行わない構成としてもよい。

（変形例１）
上述の実施の形態１に係るＯＳＡ１の製造工程では、ベース部品１０に搭載されたフォトダイオード２５の受光部２２の中心と、レンズ部品４０の中心との位置合わせを画像認識調芯で行ったが、これに限るものではない。
図４は、本発明の実施の形態１の変形例１に係る光通信モジュールの製造方法を説明するための模式図であり、（ａ）から（ｂ）へ時系列的にＯＳＡ１の製造工程を示してある。変形例１に係るＯＳＡ１の製造工程では、まず、フォトダイオード２５が搭載されたベース部品１０の上端面に、接着剤で接着するなどの方法により、レンズ部品４０を接続固定する（図４（ａ）参照）。このとき、ベース部品１０とレンズ部品４０との位置合わせは、各部品の形状などに基づいて、例えばいずれかの側面の位置を合わせるなどの方法により行うことができる。なお、レンズ部品４０をベース部品１０に接続固定する前に、ベース部品１０の凹所１２ａ内にガスなどを注入してもよい。

次いで、カメラ７にてレンズ部品４０の上方から撮影を行って、得られた画像からレンズ部品４０のレンズ面の中心位置を判断する。撮影画像から判断した中心位置に対して、筒部品５０の軸心が一致するように、ベース部品１０に接続固定されたレンズ部品４０に対する筒部品５０の位置決めを行い、決定した位置となるように筒部品５０をレンズ部品４０の上面に接着剤で接着するなどの方法で接続固定する（図４（ｂ）参照）。これにより、ＯＳＡ１の製造が完了する。

以上の構成の実施の形態１の変形例１に係るＯＳＡ１は、レンズ部品４０の中心と筒部品５０の中心との位置合わせを、レンズ部品４０の上側からカメラ７が撮像した画像に基づいて行う画像認識調芯で行うことによって、調芯を高精度に行うことができ、ＯＳＡ１による光信号の受信精度を向上することができる。

（変形例２）
上述の実施の形態１に係るＯＳＡ１は、受光部２２と導電板３０に接続される接続端子２１とが反対側に配設されたフォトダイオード２５を備える構成であるが、これに限るものではない。
図５は、本発明の実施の形態１の変形例２に係る光通信モジュールの構成を示す模式的断面図である。実施の形態１の変形例２に係るＯＳＡ１は、ベース部品１０に埋設された導電板３０に接続するための接続端子部２１と、受光部２２とが同一面（図５において下面）に設けられたフォトダイオード２０を備えている。

フォトダイオード２０は、平面視が略正方形をなす板状であり、その下面の中央には光を検知して電気信号に変換する受光部２２が設けられると共に、受光部２２を囲むように環状の接続端子部２１が設けられている。またフォトダイオード２０の上面には、ワイヤ３５を介した電気的接続を行うための端子が設けられている。

変形例２に係るＯＳＡ１のベース部品１０に埋設される導電板３０には、接続されたフォトダイオード２０の受光部２２へ光を通すための開口３１が形成されている。またベース部品１０は、透光性の合成樹脂で成型されている。よって、ベース部品１０に埋設された導電板３０に接続されたフォトダイオード２０は、外部からの光を、透光性のベース部品１０と導電板３０の開口３１とを通して、受光部２２にて受光することができる。

変形例２に係るＯＳＡ１は、ベース部品１０の凹所１２ａを封止するための蓋体１４を備えている。蓋体１４は、平面視が略正方形の板状であり、ベース部品１０の周壁部１２の上端面に接着剤などを用いて接続固定される。なお、蓋体１４は、透光性の合成樹脂又は非透光性の合成樹脂にて成型される。

ベース部品１０の下面には、四方を囲むように、四角筒状の周壁部１３が設けられている。変形例２に係るＯＳＡ１のレンズ部品４０は、ベース部品１０の周壁部１３の下端面に接着剤などを用いて接続固定され、この状態において、ベース部品１０に搭載されたフォトダイオード２０の受光部２２と、レンズ部品４０の上面側のレンズ面とが、導電板３０の開口３１及び透光性のベース部品１０を通して対向する。また変形例２に係るＯＳＡ１の筒部品５０は、内径が小さい方を上側として、レンズ部品４０の下面に接着剤などを用いて接続固定される。

フォトダイオード２０が搭載されたベース部品１０の下側にレンズ部品４０が接続固定され、レンズ部品４０の下面に筒部品５０が接続固定され、更に筒部品５０に光ファイバが嵌合された状態において、光ファイバの端面から出射された光は、レンズ部品４０によってベース部品１０に搭載されたフォトダイオード２０へ集光され、レンズ部品４０から出射した光は透光性のベース部品１０及び導電板３０の開口３１を通して、フォトダイオード２０の受光部２２にて受光される。

変形例２に係るＯＳＡ１の製造は、図３に示した実施の形態１に係るＯＳＡ１の製造方法と同様に、まずレンズ部品４０及び筒部品５０を接続固定し、次いでカメラ７にてベース部品１０の撮影を行って、透光性のベース部品１０及び導電板３０の開口３１を通してフォトダイオード２０の受光部２２の中心位置を判断し、この中心位置にレンズ部品４０の中心が一致するように、レンズ部品４０のベース部品１０に対する位置決めを行って、レンズ部品４０をベース部品１０の下端面に接着剤などで接続固定する、という方法で行うことができる。

又は、変形例２に係るＯＳＡ１の製造は、図４に示した変形例１に係るＯＳＡ１の製造方法と同様に、まずフォトダイオード２０が搭載されたベース部品１０にレンズ部品４０を接続固定し、次いでカメラ７にてレンズ部品４０の撮影を行ってレンズ部品４０の中心位置を判断し、この中心位置に筒部品５０の中心が一致するように、筒部品５０のレンズ部品４０に対する位置決めを行って、筒部品５０をレンズ部品４０の下面に接着剤などで接続固定する、という方法で行うことができる。

更には、変形例２に係るＯＳＡ１の製造を別の方法で行うことができる。図６は、本発明の実施の形態１の変形例２に係る光通信モジュールの製造方法を説明するための模式図である。変形例２に係るＯＳＡ１の製造工程では、まず、ベース部品１０、レンズ部品４０及び筒部品５０を、それぞれ接着剤で接着するなどの方法により接続固定する（この工程の図示は省略する）。このとき、各部品の位置合わせは、各部品の形状などに基づいて、例えばいずれかの側面の位置を合わせるなどの方法により行うことができる。

次いで、カメラ７にてベース部品１０の上方から撮影を行って、導電板３０の開口３１及び透光性のベース部品１０を通してレンズ部品４０のレンズ面の中心位置を判断する。撮影画像から判断したレンズ面の中心位置に対して、フォトダイオード２０の受光部２２の中心が一致するように、ベース部品１０に対するフォトダイオード２０の位置決めを行い、決定した位置となるようにフォトダイオード２０をベース部品１０に埋設された導電板３０の露出部分に半田などを介して接続固定する。フォトダイオード２０の接続固定後に、蓋体１４をベース部品１０の上端面に接着剤などを用いて接続固定することにより、変形例２に係るＯＳＡ１の製造が完了する。

以上の構成の実施の形態１の変形例２に係るＯＳＡ１は、導電板３０に接続するための接続端子部２１と受光部２２とが同じ面に設けられたフォトダイオード２０であっても、ベース部品１０を透光性の合成樹脂で成型し、導電板３０に開口３１を形成することによって、図１〜図３に示した実施の形態１に係るＯＳＡ１と同様に、ベース部品１０、レンズ部品４０及び筒部品５０を接続固定する構成のＯＳＡ１を実現することができる。

なお、変形例２に係るＯＳＡ１は、導電板３０に開口３１を形成してフォトダイオード２０への光を通す構成としたが、これに限るものではなく、導電板３０に切り欠き又はスリット等を形成してもよく、フォトダイオード２０が複数の導電板３０に跨って接続される場合には、複数の導電板３０の隙間を通してフォトダイオード２０が受光する構成としてもよい。

（変形例３）
上述の実施の形態１の変形例２に係るＯＳＡ１は、ベース部品１０を透光性の合成樹脂で成型する構成であるが、これに限るものではない。
図７は、本発明の実施の形態１の変形例３に係る光通信モジュールの構成を示す模式的断面図である。実施の形態１の変形例３に係るＯＳＡ１は、図５に示した変形例２に係るＯＳＡ１と略同じ構成であるが、ベース部品１０を非透光性の合成樹脂で成型してある点で変形例２に係るＯＳＡ１とは構成が異なる。

変形例３に係るＯＳＡ１のベース部品１０には、導電板３０に形成された開口３１に連通するように、上下を貫く貫通孔１５が形成されている。これにより、導電板３０に接続されたフォトダイオード２０は、ベース部品１０の貫通孔１５及び導電板３０の開口３１を通して受光を行うことができる。よって、フォトダイオード２０が搭載されたベース部品１０の下側にレンズ部品４０が接続固定され、レンズ部品４０の下面に筒部品５０が接続固定され、更に筒部品５０に光ファイバが嵌合された状態において、光ファイバの端面から出射された光は、レンズ部品４０によってベース部品１０に搭載されたフォトダイオード２０へ集光され、レンズ部品４０から出射した光はベース部品１０の貫通孔１５及び導電板３０の開口３１を通して、フォトダイオード２０の受光部２２にて受光される。

なお変形例３に係るＯＳＡ１の製造は、上述の変形例２に係るＯＳＡ１の製造方法と同じ方法で行うことができる。

（変形例４）
図１に示した実施の形態１に係るＯＳＡ１は、ベース部品１０の凹所１２ａ内に露出した導電板３０にフォトダイオード２５を接続する構成であるが、これに限るものではない。
図８は、本発明の実施の形態１の変形例４に係る光通信モジュールの構成を示す模式的断面図である。実施の形態１の変形例４に係るＯＳＡ１のベース部品１０は、導電板３０と、この導電板３０に接続されたフォトダイオード２５とを、透光性の合成樹脂で樹脂封止すると共に、所望の形状に成型された樹脂成型部品である。

変形例４に係るＯＳＡ１のベース部品１０は、平面視が略正方形をなす略直方体形であり、その上面に四角筒状の周壁部１２が設けられた形状である。ベース部品１０は透光性の合成樹脂で成型され、ベース部品１０内には導電板３０、この導電板３０に接続されたフォトダイオード２５、及びフォトダイオード２５の上面の端子を導電板３０に接続するワイヤ３５等が埋設されている。フォトダイオード２５は、透光性のベース部品１０を透して受光部２２での受光を行うことができる。

ＯＳＡ１のレンズ部品４０は、ベース部品１０の周壁部１２の上端面に、接着剤などによって接続固定される。またＯＳＡ１の筒部品５０は、レンズ部品４０の上面に、接着剤などによって接続固定される。変形例４に係るＯＳＡ１の製造は、図３に示した実施の形態１に係るＯＳＡ１の製造方法、又は、図４に示した変形例２に係るＯＳＡ１の製造方法と同じ方法で行うことができる。

（実施の形態２）
図９は、本発明の実施の形態２に係る光通信モジュールの構成を示す模式的断面図である。実施の形態２に係るＯＳＡ１は、図１に示した実施の形態１に係るＯＳＡ１のレンズ部品４０と筒部品５０とを透光性の合成樹脂により一体成型した構成に相当する。

実施の形態２に係るＯＳＡ１は、フォトダイオード２５と、フォトダイオード２５が搭載されるベース部品１０と、光ファイバを嵌合する筒部分２５０が設けられたレンズ部品２４０とを備えて構成されている。フォトダイオード２５及びベース部品１０等は、図１に示した実施の形態１に係るＯＳＡ１と同じ構成である。

実施の形態２に係るＯＳＡ１のレンズ部品２４０は、平面視がベース部品１０と同じ略正方形をなす板部分２４１の一面（図９において上面）に、円筒状の筒部分２５０を連結した態様であり、透光性の合成樹脂で一体的に成型されている。レンズ部品２４０の筒部分２５０には、光ファイバを嵌合させるための略円形の嵌合穴２５１が形成されている。嵌合穴２５１は、下側へ段階的に縮径する有底の穴である。レンズ部品２４０は、その下面の略中央と、嵌合穴２５１の底部分とにそれぞれ凸状のレンズ面が設けられており、この２つのレンズ面の中心は略一致する。

またレンズ部品２４０は、その下面にてベース部品１０の周壁部１２の上端面に接着剤などを用いて接続固定される。レンズ部品２４０の筒部分２５０に光ファイバを嵌合させた場合、光ファイバの端面から出射された光は、レンズ部品２４０のレンズ面によって、ベース部品１０に埋設された導電板３０の露出部分に接続されたフォトダイオード２５の受光部２２へ集光される。

実施の形態２に係るＯＳＡ１の製造は、実施の形態１に係るＯＳＡ１の図３（ｂ）に示した製造方法と同じ方法で行うことができる。詳しくは、カメラ７にてベース部品１０の上方から撮影を行って、得られた画像からフォトダイオード２５の受光部２２の中心位置を判断する。撮影画像から判断した中心位置に対して、レンズ部品２４０のレンズ面の中心が一致するように、レンズ部品２４０のベース部品１０に対する位置決めを行い、決定した位置となるようにレンズ部品２４０をベース部品１０の上端面に接着剤で接着するなどの方法で接続固定することで、実施の形態２に係るＯＳＡ１を製造することができる。

以上の構成の実施の形態２に係るＯＳＡ１は、実施の形態１に係るＯＳＡ１のレンズ部品４０及び筒部品５０を一体成型した態様のレンズ部品２４０を備えることにより、ＯＳＡ１の部品点数を更に低減することができ、製造工程を更に簡略化することができる。また一体成型により、レンズ部品２４０のレンズ面と、筒部分２５０の中心とを精度よく一致させることができるため、ＯＳＡ１による光信号の受信精度を更に向上することができる。

（変形例）
図１０は、本発明の実施の形態２の変形例に係る光通信モジュールの構成を示す模式的断面図である。実施の形態２の変形例に係るＯＳＡ１は、図５に示した実施の形態１の変形例２に係るＯＳＡ１のレンズ部品４０と筒部品５０とを透光性の合成樹脂により一体成型した構成に相当する。

実施の形態２の変形例に係るＯＳＡ１は、フォトダイオード２０と、フォトダイオード２０が搭載されるベース部品１０と、光ファイバを嵌合する筒部分２５０が設けられたレンズ部品２４０とを備えて構成されている。フォトダイオード２０及びベース部品１０等は、図５に示した実施の形態１の変形例２に係るＯＳＡ１と同じ構成である。またレンズ部品２４０は、図９に示した実施の形態２に係るＯＳＡ１と同じ構成である。

導電板３０に接続するための接続端子部２１と受光部２２とが共に下面に設けられたフォトダイオード２０を備えるＯＳＡ１であっても、受光部２２への光を透す開口３１が形成された導電板３０が埋設された透光性のベース部品１０と、筒部分２５０が一体成型されたレンズ部品２４０とを備えることによって、図９に示した実施の形態２に係るＯＳＡ１と同様の効果を得ることができる。即ち変形例に係るＯＳＡ１は、実施の形態１に係るＯＳＡ１のレンズ部品４０及び筒部品５０を一体成型した態様のレンズ部品２４０を備えることにより、ＯＳＡ１の部品点数を更に低減することができ、製造工程を更に簡略化することができる。また一体成型により、レンズ部品２４０のレンズ面と、筒部分２５１の中心とを精度よく一致させることができるため、ＯＳＡ１による光信号の受信精度を更に向上することができる。

また、変形例に係るＯＳＡ１の製造は、実施の形態１の変形例２に係るＯＳＡ１と同じ方法で行うことができる。即ち、カメラ７にてベース部品１０の撮影を行って、透光性のベース部品１０及び導電板３０の開口３１を通してフォトダイオード２０の受光部２２の中心位置を判断し、この中心位置にレンズ部品２４０の中心が一致するように、レンズ部品２４０のベース部品１０に対する位置決めを行って、レンズ部品２４０をベース部品１０の下端面に接着剤などで接続固定する、という方法で行うことができる。又は、ベース部品１０及びレンズ部品２４０を接着剤で接着するなどの方法により接続固定しておき、カメラ７にてベース部品１０の上方から撮影を行って、導電板３０の開口３１及び透光性のベース部品１０を通してレンズ部品２４０のレンズ面の中心位置を判断し、撮影画像から判断したレンズ面の中心位置に対して、フォトダイオード２０の受光部２２の中心が一致するように、ベース部品１０に対するフォトダイオード２０の位置決めを行い、決定した位置となるようにフォトダイオード２０をベース部品１０に埋設された導電板３０の露出部分に半田などを介して接続固定する（図６参照）。

（実施の形態３）
図１１は、本発明の実施の形態３に係る光通信モジュールの構成を示す模式的断面図である。実施の形態３に係るＯＳＡ１は、図１に示した実施の形態１に係るＯＳＡ１のベース部品１０とレンズ部品４０とを透光性の合成樹脂により一体成型した構成に相当する。

実施の形態３に係るＯＳＡ１は、フォトダイオード２５と、フォトダイオード２５及びこれが接続される導電板３０を樹脂封止した透光性のベース部品３１０と、光ファイバを嵌合する筒部品５０とを備えて構成されている。フォトダイオード２５、導電板３０及び筒部品５０は、図１に示した実施の形態１に係るＯＳＡ１と同じ構成である。

実施の形態３に係るＯＳＡ１のベース部品３１０は、平面視が略正方形をなす略直方体形であり、透光性の合成樹脂で成型されている。ベース部品３１０内には、導電板３０、この導電板３０に接続されたフォトダイオード２５、及びフォトダイオード２５の上面の端子を導電板３０に接続するワイヤ３５等が埋設されている。またベース部品３１０の一の面（図１１において上面）の中央には凸状のレンズ面３１５が一体成型されている。レンズ面３１５は、その中心がベース部品３１０内に埋設されたフォトダイオード２５の受光部２２の中心に略一致するように、ベース部品３１０に設けられている。

筒部品５０は、貫通孔の径が大きい上側部分に光ファイバを嵌合させることができ、径が小さい下側部分内にレンズ面３１５が収まるように、ベース部品３１０の上面に接着剤などを用いて接続固定される。ベース部品３１０の上側に筒部品５０が接続固定され、更に筒部品５０に光ファイバが嵌合された状態において、光ファイバの端面から出射された光は、ベース部品３１０のレンズ面３１５によって、ベース部品３１０内に埋設されたフォトダイオード２５の受光部２２に集光される。

図１２は、本発明の実施の形態３に係る光通信モジュールの製造方法を説明するための模式図である。実施の形態３に係るＯＳＡ１の製造工程では、金属板を加工するなどして所望の形状の導電板３０を作成し、導電板３０にフォトダイオード２５を半田及びワイヤ３５等を介して接続し、フォトダイオード２５及び導電板３０等を射出成型用の金型内に配置し、金型に透光性の合成樹脂を流し込んで硬化させることにより、レンズ面３１５を有するベース部品３１０を成型する（この工程の図示は省略する）。

次いで、カメラ７にてベース部品３１０の上方から撮影を行って、得られた画像からフォトダイオード２５の受光部２２の中心位置又はレンズ面３１５の中心位置を判断する。撮影画像から判断した中心位置に対して、筒部品５０の中心が一致するように、筒部品５０のベース部品３１０に対する位置決めを行い、決定した位置となるように筒部品５０をベース部品３１０の上端面に接着剤で接着するなどの方法で接続固定する。これにより、ＯＳＡ１の製造が完了する。

以上の構成の実施の形態３に係るＯＳＡ１は、実施の形態１に係るＯＳＡ１のベース部品１０及びレンズ部品４０を一体成型した態様のベース部品３１０を備えることにより、ＯＳＡ１の部品点数を更に低減することができ、製造工程を更に簡略化することができる。また一体成型により、ベース部品３１０内のフォトダイオード２５の受光部２２の中心とレンズ面３１５の中心とを精度よく一致させることができるため、ＯＳＡ１による光信号の受信精度を更に向上することができる。

（変形例）
図１３は、本発明の実施の形態３の変形例に係る光通信モジュールの構成を示す模式的断面図である。実施の形態３の変形例に係るＯＳＡ１は、図５に示した実施の形態１の変形例２に係るＯＳＡ１のベース部品１０とレンズ部品４０とを透光性の合成樹脂により一体成型した構成に相当する。

実施の形態３の変形例に係るＯＳＡ１は、導電板３０に接続するための接続端子部２１と、受光部２２とが同一面に設けられたフォトダイオード２０を備えている。変形例に係るＯＳＡ１のベース部品３１０に埋設される導電板３０には、接続されたフォトダイオード２０の受光部２２へ光を通すための開口３１が形成されている。ベース部品３１０は、透光性の合成樹脂で成型されており、ベース部品３１０の一の面（図１３において下面）の中央には凸状のレンズ面３１５が一体成型されている。レンズ面３１５は、その中心がベース部品３１０に埋設された導電板３０の開口３１の中心に略一致し、導電板３０に接続されたフォトダイオード２０の受光部２２の中心に略一致するように、ベース部品３１０に設けてある。

筒部品５０は、レンズ面３１５を囲むように、ベース部品３１０の下面に接着剤などを用いて接続固定される。ベース部品３１０の下面に筒部品５０が接続固定され、更に筒部品５０に光ファイバが嵌合された状態において、光ファイバの端面から出射された光は、ベース部品３１０のレンズ面３１５によって、ベース部品１０に埋設された導電板３０に接続されたフォトダイオード２５の受光部２２に集光される。

変形例に係るＯＳＡ１の製造は、図１２に示した実施の形態３に係るＯＳＡ１の製造方法と同様に、カメラ７にてベース部品３１０の撮影を行って、フォトダイオード２０の受光部２２の中心位置又はレンズ面３１５の中心位置を判断し、この中心位置に筒部品５０の中心が一致するように、筒部品５０をベース部品３１０に対する位置決めを行って、筒部品５０をベース部品３１０の下面に接着剤などで接続固定する、という方法で行うことができる。

又は、変形例に係るＯＳ１の製造を別の方法で行うことができる。図１４は、本発明の実施の形態３の変形例に係る光通信モジュールの製造方法を説明するための模式図である。変形例に係るＯＳＡ１の製造工程では、まず、ベース部品３１０及び筒部品５０を接着剤で接着するなどの方法により接続固定する。このとき、各部品の位置合わせは、各部品の形状などに基づいて、例えばいずれかの側面の位置を合わせるなどの方法により行うことができる。

次いで、カメラ７にてベース部品３１０の上方から撮影を行って、導電板３０の開口３１及び透光性のベース部品３１０を通してレンズ面３１５の中心位置を判断する。撮影画像から判断したレンズ面３１５の中心位置に対して、フォトダイオード２０の受光部２２の中心が一致するように、ベース部品３１０に対するフォトダイオード２０の位置決めを行い、決定した位置となるようにフォトダイオード２０をベース部品３１０に埋設された導電板３０の露出部分に半田などを介して接続固定する。フォトダイオード２０の接続固定後に、蓋体１４をベース部品１０の上端面に接着剤などを用いて接続固定することにより、変形例に係るＯＳＡ１の製造が完了する。

以上の構成の実施の形態３の変形例に係るＯＳＡ１は、導電板３０に接続するための接続端子部２１と受光部２２とが同じ面に設けられたフォトダイオード２０であっても、導電板３０に開口３１を形成し、ベース部品３１０を透光性の合成樹脂で成型すると共に、ベース部品３１０にレンズ面３１５を一体成型することによって、図１１及び図１２に示した実施の形態３に係るＯＳＡ１と同様に、ＯＳＡ１の部品点数を更に低減することができ、製造工程を更に簡略化することができる。また一体成型により、ベース部品３１０内のフォトダイオード２５の受光部２２の中心とレンズ面３１５の中心とを精度よく一致させることができるため、ＯＳＡ１による光信号の受信精度を更に向上することができる。

（実施の形態４）
図１５は、本発明の実施の形態４に係る光通信モジュールの構成を示す模式的断面図である。実施の形態４に係るＯＳＡ１は、図５に示した実施の形態１の変形例２に係るＯＳＡ１のベース部品１０、レンズ部品４０及び筒部品５０を透光性の合成樹脂により一体成型した構成に相当する。

実施の形態４に係るＯＳＡ１は、導電板３０に接続するための接続端子部２１と、受光部２２とが同一面に設けられたフォトダイオード２０を備えている。実施の形態４に係るＯＳＡ１のベース部品４１０に埋設される導電板３０には、接続されたフォトダイオード２０の受光部２２へ光を通すための開口３１が形成されている。

実施の形態４に係るＯＳＡ１のベース部品４１０は、透光性の合成樹脂で成型されており、ベース部品４１０の一の面（図１５において下面）には、その中央に凸状のレンズ面４１５が一体成型されていると共に、レンズ面４１５を囲むように筒部分４１６が一体成型されている。ベース部品４１０は、レンズ面４１５の中心と筒部分４１６の中心とが略一致するように成型されている。またフォトダイオード２０は、受光部２２の中心がレンズ面４１５の中心に略一致するように、ベース部品３１０に埋設された導電板３０の露出部分に接続されている。ベース部品４１０は、筒部分４１６に光ファイバが嵌合され、この状態においては、光ファイバの端面から出射された光が、ベース部品４１０のレンズ面４１５によって、ベース部品４１０に埋設された導電板３０に接続されたフォトダイオード２０の受光部２２に集光される。

図１６は、本発明の実施の形態４に係る光通信モジュールの製造方法を説明するための模式図である。実施の形態４に係るＯＳＡ１の製造工程では、金属板を加工するなどして所望の形状の導電板３０を作成し、導電板３０にフォトダイオード２０を半田及びワイヤ３５等を介して接続し、フォトダイオード２０及び導電板３０等を射出成型用の金型内に配置し、金型に透光性の合成樹脂を流し込んで硬化させることにより、ベース部品４１０を成型する（この工程の図示は省略する）。この工程にて、レンズ面４１５及び筒部分４１６は、ベース部品４１０と一体的に成型される。

次いで、カメラ７にてベース部品４１０の上方から撮影を行って、導電板３０の開口３１及び透光性のベース部品４１０を通してレンズ面４１５の中心位置を判断する。撮影画像から判断したレンズ面４１５の中心位置に対して、フォトダイオード２０の受光部２２の中心が一致するように、ベース部品４１０に対するフォトダイオード２０の位置決めを行い、決定した位置となるようにフォトダイオード２０をベース部品４１０に埋設された導電板３０の露出部分に半田などを介して接続固定する。フォトダイオード２０の接続固定後に、蓋体１４をベース部品４１０の上端面に接着剤などを用いて接続固定することにより、実施の形態４に係るＯＳＡ１の製造が完了する。

以上の構成の実施の形態４に係るＯＳＡ１は、実施の形態１に係るＯＳＡ１のベース部品１０、レンズ部品４０及び筒部品５０を一体成型した態様のベース部品４１０を備えることにより、ＯＳＡ１の部品点数を更に低減することができ、製造工程を更に簡略化することができる。また一体成型により、ベース部品４１０のレンズ面４１５の中心と、筒部分４１６の中心とを精度よく一致させることができ、更にはこれらの中心とフォトダイオード２０の受光部２２の中心とを精度よく一致させることができるため、ＯＳＡ１による光信号の受信精度を更に向上することができる。

１ ＯＳＡ（光通信モジュール）
７ カメラ
１０ ベース部品（合成樹脂部品）
１２ 周壁部
１２ａ 凹所
１３ 周壁部
１４ 蓋体
１５ 貫通孔
２０ フォトダイオード（光電素子）
２１ 接続端子部
２２ 受光部
２５ フォトダイオード（光電素子）
３０、３０ａ〜３０ｃ 導電板
３１ 開口
３５ ワイヤ
４０ レンズ部品
５０ 筒部品
２４０ レンズ部品
２４１ 板部分
２５０ 筒部分
２５１ 嵌合穴
３１０ ベース部品（合成樹脂部品）
３１５ レンズ面（レンズ部品）
４１０ ベース部品（合成樹脂部品）
４１５ レンズ面（レンズ部品）
４１６ 筒部分

Claims (2)

1. 導電体に接続される面に受光部又は発光部を有し、光信号から電気信号へ又は電気信号から光信号への変換を行う光電素子と、該光電素子が接続される一又は複数の前記導電体が設けられた合成樹脂部品と、前記導電体に接続された受光部又は発光部に対向するように、前記合成樹脂部品に固定されたレンズ部品と、該レンズ部品に固定され、光通信線が挿通される筒部品とを備える光通信モジュールの製造方法であって、
   前記合成樹脂部品、前記レンズ部品及び前記筒部品を固定して一体とする第１工程と、
   該第１工程の後に、該第１工程にて一体とされた前記レンズ部品をカメラで撮像した画像に基づき、前記光電素子を位置決めして前記合成樹脂部品に設けられた導電体に接続する第２工程と
   を備え、
   前記光電素子の受光部又は発光部の中心と前記レンズ部品の光軸とが一致するように、前記光電素子の位置決めを行うこと
   を特徴とする光通信モジュールの製造方法。
2. 導電体に接続される面に受光部又は発光部を有し、光信号から電気信号へ又は電気信号から光信号への変換を行う光電素子と、該光電素子が接続される一又は複数の前記導電体が設けられた透光性の合成樹脂部品と、前記導電体に接続された受光部又は発光部に対向するように、前記合成樹脂部品に固定されたレンズ部品と、該レンズ部品に固定され、光通信線が挿通される筒部品とを備える光通信モジュールの製造方法であって、
   前記合成樹脂部品、前記レンズ部品及び前記筒部品を一体成形する第１工程と、
   該第１工程の後に、該第１工程にて一体成形された前記レンズ部品をカメラで撮像した画像に基づき、前記光電素子を位置決めして前記合成樹脂部品に設けられた導電体に接続する第２工程と
   を備え、
   前記光電素子の受光部又は発光部の中心と前記レンズ部品の光軸とが一致するように、前記光電素子の位置決めを行うこと
   を特徴とする光通信モジュールの製造方法。

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