JP6264921B2 - Photoelectric conversion unit and method for manufacturing photoelectric conversion unit - Google Patents

Photoelectric conversion unit and method for manufacturing photoelectric conversion unit Download PDF

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本発明は、電変換ユニットおよびその製造方法に関する。 The present invention relates to a photoelectric conversion unit and a manufacturing method thereof.

下記特許文献1には、基板が内蔵された光電変換コネクタが記載されている。かかる特許文献1に記載のコネクタでは、内蔵される基板(23)と端子(24)がはんだ付けにより物理的かつ電気的に接続される。   The following Patent Document 1 describes a photoelectric conversion connector with a built-in substrate. In the connector described in Patent Document 1, the built-in board (23) and the terminal (24) are physically and electrically connected by soldering.

特開2012−137537号公報JP 2012-137537 A

このようなはんだ付けによって基板と端子を接続する方法では、専用設備が必要となる。また、製造にかかる時間(タクトタイム)も長い。   In such a method of connecting the substrate and the terminal by soldering, dedicated equipment is required. In addition, the manufacturing time (tact time) is long.

本発明は、板が内蔵された光電変換コネクタを用いた光電変換ユニットの製造を容易にすることを目的とする。 The present invention aims to facilitate the manufacture of the photoelectric conversion unit including a photoelectric conversion connector board is built.

上記課題を解決するために本発明にかかる光電変換ユニットは、外部基板と、ハウジングと、前記ハウジングに固定され、前記外部基板にはんだ付けされたリード部を有するリード端子と、前記ハウジング内に収容され、前記リード端子に電気的に接続される導電パターンが形成された内部基板と、前記ハウジング内に収容され、前記内部基板に形成された導電パターンに電気的に接続された光電変換素子と、前記ハウジング内に収容され、前記光電変換素子と光学的に接続される相手方光学部材が係合する、光透過性材料で形成された部分を有するコネクタ側光学部材と、を備え、前記リード端子が前記導電パターンの基板側接点部に接触することで前記リード端子と前記導電パターンが電気的に接続されるとともに、前記基板側接点部に接触する前記リード端子の弾性により、前記内部基板が前記リード端子と前記ハウジングに形成された基板支持面との間に挟まれて保持された保持状態にあり、前記リード端子は、前記基板側接点部に接触する端子側接点部、および前記端子側接点部から先端に向かって前記基板支持面から離れるように延びる誘導部を有し、前記ハウジングに固定された前記リード端子のリード部が前記外部基板にはんだ付けされた状態にあっても、前記基板支持面と前記誘導部との間の隙間に前記内部基板を挿入して前記リード端子を弾性変形させることで、前記内部基板を前記保持状態とすることが可能であることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a photoelectric conversion unit according to the present invention is accommodated in an external substrate, a housing, a lead terminal having a lead portion fixed to the housing and soldered to the external substrate, and the housing. And an internal substrate on which a conductive pattern electrically connected to the lead terminal is formed, a photoelectric conversion element housed in the housing and electrically connected to the conductive pattern formed on the internal substrate , A connector-side optical member having a portion formed of a light-transmitting material and engaged with a counterpart optical member that is housed in the housing and optically connected to the photoelectric conversion element, and the lead terminal includes The lead terminal and the conductive pattern are electrically connected by contacting the substrate side contact portion of the conductive pattern, and at the substrate side contact portion By the elasticity of the lead terminals to touch, is in the holding state of being held sandwiched between the internal substrate is a substrate supporting surface formed on the housing and the lead terminals, the lead terminals, said substrate-side contact A terminal-side contact portion that contacts the portion, and a guide portion that extends away from the substrate support surface from the terminal-side contact portion toward the tip, and the lead portion of the lead terminal fixed to the housing Even in a state of being soldered to the substrate, the internal substrate is inserted into a gap between the substrate support surface and the guide portion, and the lead terminal is elastically deformed, whereby the internal substrate is held in the holding state. It is possible to make it .

前記基板側接点部の幅方向両側には、当該基板側接点部よりも突出した端子規制部が形成されているとよい。   It is preferable that terminal restricting portions protruding from the substrate side contact portion are formed on both sides in the width direction of the substrate side contact portion.

前記リード端子は、前記ハウジングに圧入される圧入部を有するとよい。   The lead terminal may have a press-fit portion that is press-fitted into the housing.

前記リード端子のリード部は、前記ハウジングの下端面に沿う方向に延びるように形成されているとよい。   The lead portion of the lead terminal may be formed to extend in a direction along the lower end surface of the housing.

上記課題を解決するために本発明にかかる光電変換ユニットの製造方法は、前記ハウジングに固定された前記リード端子のリード部を前記外部基板にはんだ付けし、ハウジング・端子・外部基板組を得る工程と、前記内部基板、前記光電変換素子、および前記コネクタ側光学部材を一体化した内部基板・光電変換素子・光学部材組を得る工程と、前記ハウジング・端子・外部基板組における前記リード端子と前記基板支持面の間に、前記内部基板・光電変換素子・光学部材組における前記内部基板を挿入し、当該内部基板を固定する工程と、を含むことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, a method of manufacturing a photoelectric conversion unit according to the present invention includes a step of soldering a lead portion of the lead terminal fixed to the housing to the external substrate to obtain a housing / terminal / external substrate set. A step of obtaining an internal substrate / photoelectric conversion element / optical member set in which the internal substrate, the photoelectric conversion element, and the connector-side optical member are integrated; and the lead terminal in the housing / terminal / external substrate set; Inserting the internal substrate in the internal substrate / photoelectric conversion element / optical member set between the substrate support surfaces, and fixing the internal substrate.

本発明にかかる光電変換ユニットは、リード端子とハウジングが一体化されたものを外部基板にはんだ付けした後、リード端子と基板支持面の間に内部基板を挿入することで、内部基板およびそれと一体化されたコネクタ側光学部材をハウジングに組み付けることができる。つまり、リード端子と外部基板と接続するはんだ付けの熱がコネクタ側光学部材に及んでしまうことがないため、コネクタ側光学部材を耐熱性に乏しい材料で形成しても問題がない。すなわち、安価な材料を選択する等、材料の選択幅が広がり、製造が容易になる
また、リード端子とハウジングに形成された基板支持面との間に内部基板が挟み込まれて保持される。つまり、リード端子と基板支持面との間に内部基板を挿入するだけで、リード端子と内部基板の電気的な接続が実現されるとともに、ハウジングを利用した物理的な接続(内部基板がハウジング内で動かないように固定された状態とすること)も実現される。
また、リード端子が端子側接点部から先端に向かって基板支持面から離れるように延びる誘導部を有するものであれば、リード端子と基板支持面の間の内部基板を挿入する入口となる部分が広がった構造となるから、両者の間に内部基板を挿入する作業が容易になる。
また、基板側接点部の幅方向両側に基板側接点部よりも突出した端子規制部が形成されていれば、基板側接点部とリード端子が非接触の状態となってしまうこと(リード端子が外れてしまうこと)を防止できる。かかる機能は、振動環境下で使用される車載用コネクタに特に有効である。
また、リード端子がハウジングに圧入される圧入部を有していれば、リード端子とハウジングの位置ずれを防止することができる。
In the photoelectric conversion unit according to the present invention, the lead board and the housing integrated with each other are soldered to the external board, and then the internal board is inserted between the lead terminal and the board support surface, thereby integrating the internal board and the board. The formed connector-side optical member can be assembled to the housing. That is, since the soldering heat for connecting the lead terminal and the external substrate does not reach the connector side optical member, there is no problem even if the connector side optical member is formed of a material having poor heat resistance. That is, the selection range of materials, such as selection of an inexpensive material, is widened, and manufacturing is facilitated .
The internal substrate is sandwiched and held between the lead terminal and the substrate support surface formed on the housing. In other words, by simply inserting the internal substrate between the lead terminal and the substrate support surface, electrical connection between the lead terminal and the internal substrate is realized, and physical connection using the housing (the internal substrate is in the housing). It is also possible to achieve a fixed state so as not to move.
In addition, if the lead terminal has a guide portion extending away from the substrate support surface from the terminal-side contact portion toward the tip, the portion serving as an inlet for inserting the internal substrate between the lead terminal and the substrate support surface is Since the structure becomes wide, it is easy to insert the internal substrate between them.
In addition, if a terminal restricting portion that protrudes beyond the board-side contact portion is formed on both sides in the width direction of the board-side contact portion, the board-side contact portion and the lead terminal are not in contact with each other (the lead terminal is Can be prevented. Such a function is particularly effective for an in-vehicle connector used in a vibration environment.
Further, if the lead terminal has a press-fit portion that is press-fitted into the housing, it is possible to prevent the positional displacement between the lead terminal and the housing.

リード端子のリード部がハウジングの下端面に沿う方向に延びるように形成されていれば、ハウジングとリード端子が一体化されたものを、外部基板の表面に実装することができる(外部基板の表面にはんだ付けすることができる)。つまり、その他の素子等とともに、ハウジングとリード端子が一体化されたものを外部基板に実装することができ、工程が簡略化される。   If the lead portion of the lead terminal is formed so as to extend in the direction along the lower end surface of the housing, the integrated housing and lead terminal can be mounted on the surface of the external substrate (the surface of the external substrate). Can be soldered to). That is, together with other elements and the like, an integrated housing and lead terminal can be mounted on the external substrate, and the process is simplified.

本発明の一実施形態にかかる光電変換コネクタ(基板内蔵コネクタ)の外観図である。1 is an external view of a photoelectric conversion connector (a board built-in connector) according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態にかかる基板実装型の光電変換コネクタの断面図(図1のA−A線断面図)である。1 is a cross-sectional view (cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1) of a board-mounted photoelectric conversion connector according to an embodiment of the present invention. ハウジングとリード端子が一体化されたもの(ハウジング・端子組)の外観図である。It is an external view of what integrated the housing and the lead terminal (housing and terminal set). ハウジングとリード端子が一体化されたものの断面図(図3のB−B線断面図)である。It is sectional drawing (BB sectional drawing of FIG. 3) of what integrated the housing and the lead terminal. リード端子(端子側接点部)と内部基板(基板側接点部)の接触部分の幅方向断面を模式図であって、内部基板の各基板側接点部の幅方向両側に形成された端子規制部を示した図である。FIG. 5 is a schematic diagram of a cross-section in the width direction of a contact portion between a lead terminal (terminal-side contact portion) and an internal substrate (substrate-side contact portion), and terminal restriction portions formed on both sides in the width direction of each substrate-side contact portion of the internal substrate FIG. 本発明の一実施形態にかかる光電変換ユニットの製造工程を説明するための断面図であって、(a)はハウジングとリード端子が一体化されたものを外部基板にはんだ付けする前の状態を、(b)はハウジングとリード端子が一体化されたものが外部基板にはんだ付けされたハウジング・端子・外部基板組を、(c)はハウジング・端子・外部基板組に対し内部基板・光電変換素子・光学部材組を組み付けた光電変換ユニットを示す。It is sectional drawing for demonstrating the manufacturing process of the photoelectric conversion unit concerning one Embodiment of this invention, Comprising: (a) is the state before soldering what integrated the housing and the lead terminal to the external substrate. (B) shows the housing / terminal / external board assembly in which the housing and lead terminal are integrated and soldered to the external board. (C) shows the internal board / photoelectric conversion for the housing / terminal / external board set. The photoelectric conversion unit which assembled | attached the element and the optical member group is shown. リード端子に形成された圧入部がハウジングに形成された凹部に圧入されることによって、ハウジングとリード端子が一体化される構造を示した図である。It is the figure which showed the structure where a housing and a lead terminal are integrated by press-fitting the press-fit part formed in the lead terminal in the recessed part formed in the housing.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、特に明示した場合を除き、以下の説明では、相手方コネクタが嵌合する側を前とし、その反対側を後とする。図1および図2に示す本発明の一実施形態にかかる光電変換コネクタ1(基板内蔵コネクタ)は、基板実装型の車載用光電変換コネクタであって、ハウジング10、リード端子20、内部基板30、光電変換素子40、光学部材(相手方コネクタに搭載された光学部材と区別するため、コネクタ側光学部材50と称する)を備える。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Unless otherwise specified, in the following description, the side on which the mating connector is fitted is the front, and the opposite side is the rear. A photoelectric conversion connector 1 (a board built-in connector) according to an embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 and 2 is a board-mounted in-vehicle photoelectric conversion connector, which includes a housing 10, a lead terminal 20, an internal board 30, A photoelectric conversion element 40 and an optical member (referred to as a connector-side optical member 50 in order to be distinguished from an optical member mounted on a counterpart connector) are provided.

ハウジング10は、非導電性材料で形成されている。本実施形態におけるハウジング10は、嵌合部11、光学部材収容部12、基板収容部13を有する。嵌合部11は図示されない相手方コネクタが嵌合する部分である。当該嵌合構造は周知の構造が適用できるから説明を省略する。光学部材収容部12は、嵌合部11の後方に形成された、コネクタ側光学部材50が収容される空間である。基板収容部13は、光学部材収容部12の後方に形成された、内部基板30が収容される空間である。本実施形態では、ハウジング10における光学部材収容部12と基板収容部13が形成された箇所は、上方が開口している。当該開口は最終的に図示されない蓋部材(アッパーハウジング)に覆われる。   The housing 10 is made of a nonconductive material. The housing 10 in this embodiment includes a fitting portion 11, an optical member housing portion 12, and a substrate housing portion 13. The fitting part 11 is a part into which a mating connector (not shown) is fitted. Since the fitting structure can be a known structure, the description thereof is omitted. The optical member housing portion 12 is a space formed behind the fitting portion 11 and housing the connector side optical member 50. The substrate housing portion 13 is a space formed behind the optical member housing portion 12 and housing the internal substrate 30. In the present embodiment, the upper portion of the portion of the housing 10 where the optical member accommodating portion 12 and the substrate accommodating portion 13 are formed is open. The opening is finally covered with a lid member (upper housing) (not shown).

ハウジング10には、基板支持面131が形成されている。基板支持面131は、基板収容部13に面する。具体的には、ハウジング10内の最奥の空間である基板収容部13は、その他の空間に比べて高さ(上下方向の大きさ)が小さくなっており、空間を狭めるように形成された凸状部131aの上面が基板支持面131となっている。基板支持面131の大きさは、内部基板30の大きさと略同じかそれよりも大きい。   A substrate support surface 131 is formed in the housing 10. The substrate support surface 131 faces the substrate housing portion 13. Specifically, the substrate housing portion 13, which is the innermost space in the housing 10, has a smaller height (size in the vertical direction) than other spaces, and is formed so as to narrow the space. The upper surface of the convex portion 131 a is a substrate support surface 131. The size of the substrate support surface 131 is substantially the same as or larger than the size of the internal substrate 30.

リード端子20は、導電性材料で形成された線状の部材であって、弾性を有する。ハウジング10には、複数のリード端子20が固定されている。本実施形態では、インサート成形によってハウジング10と複数のリード端子20が一体化されている(図3および図4参照)。各リード端子20は、ハウジング10に埋設された上下方向に延びる部分20aと、この上下方向に延びる部分20aの上端から前方に向かって延びる部分20bと、上下方向に延びる部分20aの下端から後方に向かって延びる部分20cとを有する。前方に向かって延びる部分20bは、ハウジング10に埋設された上下方向に延びる部分20aの上端を支点として片持ち状に設けられている。   The lead terminal 20 is a linear member formed of a conductive material and has elasticity. A plurality of lead terminals 20 are fixed to the housing 10. In the present embodiment, the housing 10 and the plurality of lead terminals 20 are integrated by insert molding (see FIGS. 3 and 4). Each lead terminal 20 includes a portion 20a embedded in the housing 10 extending in the vertical direction, a portion 20b extending forward from the upper end of the portion 20a extending in the vertical direction, and a rear end from the lower end of the portion 20a extending in the vertical direction. And a portion 20c extending toward the top. The portion 20b extending forward is provided in a cantilevered manner with the upper end of the vertically extending portion 20a embedded in the housing 10 as a fulcrum.

前方に向かって延びる部分20bには、端子側接点部21および誘導部22が設けられる。端子側接点部21は、前方に向かって延びる部分20bの最も下端に位置し、後述する基板側接点部31に接触する箇所である。誘導部22は、端子側接点部21から先端に向かって基板支持面131から離れるように延びる箇所である。つまり、基板支持面131とリード端子20との距離は、端子側接点部21が最も小さく、そこから先端に向かうに従い大きくなっていく。端子側接点部21と基板支持面131の距離は、内部基板30の厚みより小さく設定される。誘導部22(前方に向かって延びる部分20b)の先端と基板支持面131の距離は、内部基板30の厚みより大きく設定されていることが好ましい。   A terminal side contact portion 21 and a guide portion 22 are provided in the portion 20b extending forward. The terminal side contact portion 21 is located at the lowermost end of the portion 20b extending forward and is a portion that contacts a substrate side contact portion 31 described later. The guiding portion 22 is a portion that extends away from the substrate support surface 131 from the terminal-side contact portion 21 toward the tip. That is, the distance between the substrate support surface 131 and the lead terminal 20 is the smallest at the terminal-side contact portion 21 and increases from there toward the tip. The distance between the terminal side contact portion 21 and the substrate support surface 131 is set smaller than the thickness of the internal substrate 30. The distance between the leading end of the guide portion 22 (the portion 20 b extending forward) and the substrate support surface 131 is preferably set larger than the thickness of the internal substrate 30.

後方に向かって延びる部分20cは、外部基板80にはんだ付けされるリード部23となっている。リード部23は、ハウジング10の下端面に沿う方向に延びる。より具体的には、リード部23の下端面とハウジング10の下端面は略面一である。   A portion 20 c extending rearward is a lead portion 23 to be soldered to the external substrate 80. The lead portion 23 extends in a direction along the lower end surface of the housing 10. More specifically, the lower end surface of the lead part 23 and the lower end surface of the housing 10 are substantially flush.

内部基板30は、ハウジング10内に収容される基板である。内部基板30には、所定の導電パターンが形成されている。この導電パターンの一部が、リード端子20が接触する基板側接点部31(いわゆるランド)となっている。図1に示すように、内部基板30には、幅方向に並ぶ、端子ピンと同数の基板側接点部31が形成されている(端子側接点部21以外の導電パターンは図示省略)。各基板側接点部31は、前後方向に長い長方形状である。各基板側接点部31の幅は、端子ピンの幅よりも大きい。各基板側接点部31の幅方向両側には、基板側接点部31(導電面)よりも突出した端子規制部32が設けられている(図5参照)。   The internal substrate 30 is a substrate accommodated in the housing 10. A predetermined conductive pattern is formed on the internal substrate 30. A part of this conductive pattern is a substrate side contact portion 31 (so-called land) with which the lead terminal 20 contacts. As shown in FIG. 1, the same number of substrate side contact portions 31 as terminal pins are formed on the internal substrate 30 in the width direction (conductive patterns other than the terminal side contact portions 21 are not shown). Each substrate-side contact portion 31 has a rectangular shape that is long in the front-rear direction. The width of each substrate side contact portion 31 is larger than the width of the terminal pin. On both sides in the width direction of each substrate side contact portion 31, terminal restriction portions 32 that protrude from the substrate side contact portion 31 (conductive surface) are provided (see FIG. 5).

本実施形態ではハウジング10内に支持基板70が設けられる。支持基板70は上下方向に沿うようにハウジング10内に設置され、互いに直交するように位置する内部基板30と支持基板70はフレキシブル基板60を介して接続されている(図1および図2参照)。本実施形態では、二つのコネクタ側光学部材50のそれぞれを支持する支持基板70が二つ設けられている。内部基板30に形成された導電パターンと支持基板70に形成された導電パターンは、フレキシブル基板60に形成された導電パターンを介して電気的に接続されている。   In the present embodiment, a support substrate 70 is provided in the housing 10. The support substrate 70 is installed in the housing 10 along the vertical direction, and the internal substrate 30 and the support substrate 70 positioned so as to be orthogonal to each other are connected via a flexible substrate 60 (see FIGS. 1 and 2). . In the present embodiment, two support substrates 70 that support each of the two connector-side optical members 50 are provided. The conductive pattern formed on the internal substrate 30 and the conductive pattern formed on the support substrate 70 are electrically connected via the conductive pattern formed on the flexible substrate 60.

各支持基板70には光電変換素子40が実装されている(図2参照)。本実施形態では、一方の支持基板70に光信号を電気信号に変換する受光素子(例えばフォトダイオード)が、他方の支持基板70に電気信号を光信号に変換する発光素子(例えばレーザダイオード)が実装されている。内部基板30および支持基板70の少なくともいずれか一方には、光信号から変換された電気信号、または光信号に変換させる電気信号を処理する回路(導電パターン)が構築されている。つまり、内部基板30に形成された導電パターン(基板側接点部31)は、光電変換素子40に電気的に接続されている。   A photoelectric conversion element 40 is mounted on each support substrate 70 (see FIG. 2). In the present embodiment, a light receiving element (for example, a photodiode) that converts an optical signal into an electrical signal is provided on one support substrate 70, and a light emitting element (for example, a laser diode) that converts an electrical signal into an optical signal is provided on the other support substrate 70. Has been implemented. On at least one of the internal substrate 30 and the support substrate 70, a circuit (conductive pattern) for processing an electrical signal converted from an optical signal or an electrical signal to be converted into an optical signal is constructed. That is, the conductive pattern (substrate-side contact portion 31) formed on the internal substrate 30 is electrically connected to the photoelectric conversion element 40.

各支持基板70にはコネクタ側光学部材50が固定されている(図1および図2参照)。本実施形態におけるコネクタ側光学部材50は、相手方コネクタに搭載された光学部材(例えば、光ファイバが固定されたフェルール)が嵌まり込む嵌合部を有する筒状の部材(スリーブなどとも称される)である。一方の支持基板70に固定されたコネクタ側光学部材50は、相手方コネクタの光学部材から送られた光を受光素子に集光させる機能を有する。他方の支持基板70に固定されたコネクタ側光学部材50は、発光素子から出射された光を相手方コネクタの光学部材に集光させる機能を有する。   A connector-side optical member 50 is fixed to each support substrate 70 (see FIGS. 1 and 2). The connector-side optical member 50 in this embodiment is also called a cylindrical member (sleeve or the like) having a fitting portion into which an optical member (for example, a ferrule to which an optical fiber is fixed) mounted on a mating connector is fitted. ). The connector side optical member 50 fixed to one support substrate 70 has a function of condensing the light transmitted from the optical member of the mating connector on the light receiving element. The connector side optical member 50 fixed to the other support substrate 70 has a function of condensing the light emitted from the light emitting element onto the optical member of the counterpart connector.

このような構成を有する光電変換コネクタ1は、次のように組み付けることができる。ハウジング10と端子ピンが一体化されたユニットと、内部基板30、フレキシブル基板60、支持基板70、光電変換素子40、コネクタ側光学部材50が一体化されたユニットを得る。その後、ハウジング10の上方に形成された開口を通じて、内部基板30をリード端子20と基板支持面131の間に挿入する。端子側接点部21と基板支持面131の距離は内部基板30の厚みより小さく設定されているため、内部基板30を挿入することにより、リード端子20の前方に向かって延びる部分20bがハウジング10に埋設された上下方向に延びる部分20aの上端を支点として弾性変形する(図2および図4参照)。この弾性により、内部基板30はリード端子20(端子側接点部21)と基板支持面131との間に挟まれて保持される。つまり、内部基板30が物理的にハウジング10に固定される。リード端子20の端子側接点部21が内部基板30の基板側接点部31に接触するまで内部基板30を挿入することで、リード端子20と内部基板30の導電パターンが電気的に接続される。このように、本実施形態では、内部基板30の導電パターンに電気的に接続される対象であるリード端子20の弾性を利用して、内部基板30をリード端子20とハウジング10(基板支持面131)との間に物理的に固定する。   The photoelectric conversion connector 1 having such a configuration can be assembled as follows. A unit in which the housing 10 and the terminal pins are integrated, and a unit in which the internal substrate 30, the flexible substrate 60, the support substrate 70, the photoelectric conversion element 40, and the connector side optical member 50 are integrated are obtained. Thereafter, the internal substrate 30 is inserted between the lead terminal 20 and the substrate support surface 131 through an opening formed above the housing 10. Since the distance between the terminal-side contact portion 21 and the substrate support surface 131 is set to be smaller than the thickness of the internal substrate 30, the portion 20 b extending toward the front of the lead terminal 20 is inserted into the housing 10 by inserting the internal substrate 30. Elastic deformation is performed with the upper end of the embedded portion 20a extending in the vertical direction as a fulcrum (see FIGS. 2 and 4). Due to this elasticity, the internal substrate 30 is sandwiched and held between the lead terminal 20 (terminal-side contact portion 21) and the substrate support surface 131. That is, the internal substrate 30 is physically fixed to the housing 10. By inserting the internal substrate 30 until the terminal-side contact portion 21 of the lead terminal 20 contacts the substrate-side contact portion 31 of the internal substrate 30, the conductive patterns of the lead terminal 20 and the internal substrate 30 are electrically connected. As described above, in the present embodiment, the internal substrate 30 is connected to the lead terminal 20 and the housing 10 (substrate support surface 131) using the elasticity of the lead terminal 20 that is an object to be electrically connected to the conductive pattern of the internal substrate 30. ) Physically fixed between.

また、リード端子20には、端子側接点部21から先端に向かって基板支持面131から離れるように延びる誘導部22が設けられている(図2および図4参照)。したがって、リード端子20と基板支持面131の間の内部基板30を挿入する入口となる部分(リード端子20の先端と基板支持面131の間)が広がった構造となるから、両者の間に内部基板30を挿入する作業が容易である。   Further, the lead terminal 20 is provided with a guide portion 22 that extends from the terminal-side contact portion 21 toward the tip so as to be separated from the substrate support surface 131 (see FIGS. 2 and 4). Therefore, since the portion (between the tip of the lead terminal 20 and the substrate support surface 131) serving as an entrance for inserting the internal substrate 30 between the lead terminal 20 and the substrate support surface 131 is widened, the internal space between both The operation of inserting the substrate 30 is easy.

また、リード端子20の端子側接点部21が接触する基板側接点部31の幅方向両側には、基板側接点部31(導電面)よりも突出した端子規制部32(図5参照)が設けられているため、振動等によって基板側接点部31に接触する端子側接点部21が幅方向にずれてしまいそうになっても、基板側接点部31が端子規制部32に接触するため、当該ずれは阻止される。つまり、両接点部が非接触状態になってしまうのが阻止される。なお、端子規制部32は基板側接点部31の幅方向両側に設けられている(基板側接点部31の後側には設けられていない)ため、端子規制部32が内部基板30をリード端子20と基板支持面131の間に挿入する際の抵抗になることはない。また、内部基板30の製造を容易にするため、端子規制部32は、基板側接点部31を内部基板30の表面よりも低くすること(基板側接点部31を溝(凹部)とすること)により構築されることが好ましい。ただし、内部基板30における基板側接点部31の幅方向両側に別途突起を形成することで構築されるものであってもよい。   Further, on both sides in the width direction of the substrate side contact portion 31 with which the terminal side contact portion 21 of the lead terminal 20 contacts, a terminal regulating portion 32 (see FIG. 5) protruding from the substrate side contact portion 31 (conductive surface) is provided. Therefore, even if the terminal-side contact portion 21 that contacts the substrate-side contact portion 31 is likely to shift in the width direction due to vibration or the like, the substrate-side contact portion 31 comes into contact with the terminal regulating portion 32. Deviation is prevented. That is, it is prevented that both contact parts will be in a non-contact state. Since the terminal restricting portions 32 are provided on both sides in the width direction of the substrate side contact portion 31 (not provided on the rear side of the substrate side contact portion 31), the terminal restricting portion 32 leads the internal substrate 30 to the lead terminal. There is no resistance when inserted between the substrate 20 and the substrate support surface 131. In addition, in order to facilitate the manufacture of the internal substrate 30, the terminal restricting portion 32 makes the substrate-side contact portion 31 lower than the surface of the internal substrate 30 (the substrate-side contact portion 31 is a groove (concave)). Is preferably constructed by: However, it may be constructed by separately forming protrusions on both sides in the width direction of the substrate side contact portion 31 in the internal substrate 30.

支持基板70およびそれに固定されたコネクタ側光学部材50の固定方法等は、特定の方法に限定されるものではないため説明を省略する。   The fixing method and the like of the support substrate 70 and the connector side optical member 50 fixed thereto are not limited to a specific method, and thus description thereof is omitted.

このように、本実施形態にかかる光電変換コネクタ1は、リード端子20とハウジング10に形成された基板支持面131との間に内部基板30が挟み込まれて保持される。つまり、リード端子20と基板支持面131との間に内部基板30を挿入するだけで、リード端子20と内部基板30の電気的な接続が実現されるとともに、ハウジング10を利用した物理的な接続(内部基板30がハウジング10内で動かないように固定された状態とすること)も実現される。   As described above, in the photoelectric conversion connector 1 according to the present embodiment, the internal substrate 30 is sandwiched and held between the lead terminal 20 and the substrate support surface 131 formed in the housing 10. That is, only by inserting the internal substrate 30 between the lead terminal 20 and the substrate support surface 131, electrical connection between the lead terminal 20 and the internal substrate 30 is realized, and physical connection using the housing 10 is achieved. (The internal substrate 30 is fixed so as not to move in the housing 10).

かかる技術思想は、ハウジング10内に基板が内蔵される基板内蔵コネクタ全てに適用することができる。例えば、光学的な要素が設けられていない基板内蔵型の電気コネクタに適用することもできる。   Such a technical idea can be applied to all the board built-in connectors in which the board is built in the housing 10. For example, the present invention can be applied to an electric connector with a built-in board in which no optical element is provided.

以下、上記光電変換コネクタ1を用いた本発明の一実施形態にかかる光電変換ユニット1uについて説明する。本実施形態にかかる光電変換ユニット1u(図6(c)参照)は、上記光電変換コネクタ1が外部基板80に実装されたものである。   Hereinafter, a photoelectric conversion unit 1u according to an embodiment of the present invention using the photoelectric conversion connector 1 will be described. A photoelectric conversion unit 1u (see FIG. 6C) according to this embodiment is obtained by mounting the photoelectric conversion connector 1 on an external substrate 80.

上述したように、光電変換コネクタ1のリード端子20はリード部23を有する。このリード部23が外部基板80にはんだ付けされることにより、光電変換ユニット1uが構築される。外部基板80に実装されるその他の部品(素子等)は、特定のものに限定されない。リード端子20のリード部23は、ハウジング10の下端面に沿う方向に延びるように形成されている。つまり、リード部23は外部基板80の表面にはんだ付けされる。換言すれば、光電変換コネクタ1は、外部基板80に対し表面実装可能な基板実装型コネクタであるということとなる。   As described above, the lead terminal 20 of the photoelectric conversion connector 1 has the lead portion 23. The lead part 23 is soldered to the external substrate 80, whereby the photoelectric conversion unit 1u is constructed. Other components (elements and the like) mounted on the external substrate 80 are not limited to specific ones. The lead portion 23 of the lead terminal 20 is formed to extend in a direction along the lower end surface of the housing 10. That is, the lead part 23 is soldered to the surface of the external substrate 80. In other words, the photoelectric conversion connector 1 is a board-mounted connector that can be surface-mounted on the external board 80.

本実施形態にかかる光電変換ユニット1uの製造工程は、以下の第一工程〜第三工程を含むものとすることが好ましい。
・第一工程
ハウジング10とリード端子20が一体化されたもの(図6(a)参照)におけるリード端子20のリード部23を外部基板80にはんだ付け(表面実装)し、ハウジング・端子・外部基板組を得る(図6(b)参照)。この際、他の部品(素子等)を外部基板80にはんだ付けしてもよい。上述したように、リード部23はハウジング10の下端面に沿う形状であるため、いわゆるリフロー方式によってハウジング・端子組を他の部品とともに外部基板80にはんだ付けすることができる。
・第二工程
内部基板、光電変換素子40、およびコネクタ側光学部材50を一体化した内部基板・光電変換素子・光学部材組を得る。本実施形態では、光電変換素子40およびコネクタ側光学部材50は支持基板70に固定されているため、これらが固定された支持基板70と内部基板30を、フレキシブル基板60を介して一体化する。
・第三工程
ハウジング・端子・外部基板組におけるリード端子20と基板支持面131の間に、内部基板・光電変換素子・光学部材組における内部基板30を挿入し、当該内部基板30を固定する。
It is preferable that the manufacturing process of the photoelectric conversion unit 1u concerning this embodiment shall include the following 1st processes-3rd processes.
First process: The lead portion 20 of the lead terminal 20 in the case where the housing 10 and the lead terminal 20 are integrated (see FIG. 6A) is soldered (surface mounted) to the external substrate 80, and the housing, the terminal, the outside A substrate set is obtained (see FIG. 6B). At this time, another component (element or the like) may be soldered to the external substrate 80. As described above, since the lead portion 23 has a shape along the lower end surface of the housing 10, the housing / terminal assembly can be soldered to the external substrate 80 together with other components by a so-called reflow method.
Second Step An internal substrate / photoelectric conversion element / optical member set obtained by integrating the internal substrate, the photoelectric conversion element 40, and the connector side optical member 50 is obtained. In this embodiment, since the photoelectric conversion element 40 and the connector side optical member 50 are fixed to the support substrate 70, the support substrate 70 and the internal substrate 30 to which these are fixed are integrated via the flexible substrate 60.
Third Step The internal substrate 30 in the internal substrate / photoelectric conversion element / optical member group is inserted between the lead terminal 20 and the substrate support surface 131 in the housing / terminal / external substrate group, and the internal substrate 30 is fixed.

これらの工程を経た後、支持基板70やコネクタ側光学部材50をハウジング10に固定したり、蓋部材(アッパーハウジング)をハウジング10に固定したりして、光電変換ユニット1uを得る(図6(c)参照。ただし図6(c)では蓋部材を省略している)。なお、上記第一工程と第二工程はどちらを先に行ってもよい。つまり、ハウジング・端子・外部基板組と、内部基板・光電変換素子・光学部材組を別々に作成した後、リード端子20の弾性を利用してハウジング10に内部基板30を固定する第三工程を行うものであればよい。   After these steps, the support substrate 70 and the connector-side optical member 50 are fixed to the housing 10 or the lid member (upper housing) is fixed to the housing 10 to obtain the photoelectric conversion unit 1u (FIG. 6 ( See c), except that the lid member is omitted in FIG. Note that either the first step or the second step may be performed first. That is, after the housing / terminal / external substrate set and the internal substrate / photoelectric conversion element / optical member set are separately formed, the third step of fixing the internal substrate 30 to the housing 10 using the elasticity of the lead terminal 20 is performed. Whatever you do.

このように、本実施形態にかかる光電変換ユニット1uは、リード端子20とハウジング10が一体化されたものを外部基板80にはんだ付けした後、リード端子20と基板支持面131の間に内部基板30を挿入することで、内部基板30およびそれに一体化されたコネクタ側光学部材50をハウジング10に組み付けることができる。つまり、リード端子20と外部基板80とを接続するためのはんだ付けの熱がコネクタ側光学部材50に及んでしまうことがないため、コネクタ側光学部材50を耐熱性に乏しい材料で形成しても問題がない。すなわち、安価な材料を選択する等、材料の選択幅が広がり、製造が容易になる。   As described above, in the photoelectric conversion unit 1u according to the present embodiment, after the lead terminal 20 and the housing 10 are integrated to the external substrate 80, the internal substrate is interposed between the lead terminal 20 and the substrate support surface 131. By inserting 30, the internal substrate 30 and the connector-side optical member 50 integrated therewith can be assembled to the housing 10. That is, since the soldering heat for connecting the lead terminal 20 and the external substrate 80 does not reach the connector-side optical member 50, the connector-side optical member 50 may be formed of a material having poor heat resistance. there is no problem. That is, the selection range of materials, such as selection of an inexpensive material, is widened, and manufacturing is facilitated.

また、リード端子20のリード部23は、ハウジング10の下端面に沿う方向に延びるように形成されているため、ハウジング10とリード端子20が一体化されたものを、外部基板80の表面に実装することができる。つまり、いわゆるリフロー方式により、その他の素子等とともに、ハウジング10とリード端子20が一体化されたものを外部基板80に実装することができ、工程が簡略化される。   In addition, since the lead portion 23 of the lead terminal 20 is formed so as to extend in the direction along the lower end surface of the housing 10, the integrated housing 10 and the lead terminal 20 are mounted on the surface of the external substrate 80. can do. That is, the so-called reflow method can be used to mount the housing 10 and the lead terminal 20 together with other elements on the external substrate 80, thereby simplifying the process.

なお、外部基板80のレイアウトや工程の設計上、外部基板80の裏面にリード端子20をはんだ付けする方が好ましい場合には、リード端子20のリード部23は上下方向に延びる形状としてもよい。つまり、リード部23が外部基板80に形成されたスルーホールを貫き、外部基板80の裏面にはんだ付けされる構成としてもよい。この場合であっても、リード端子20とハウジング10が一体化されたものを外部基板80にはんだ付けした後、内部基板30およびそれに一体化されたコネクタ側光学部材50をハウジング10に組み付けることができるため、はんだ付けの熱がコネクタ側光学部材50に及んでしまうことがない。なお、このようなリード部23の形状とした方が好ましいケースとしては、いわゆるフロー方式によって外部基板80の裏面に各種素子等の端子をはんだ付けする設計としたものが例示できる。   If it is preferable to solder the lead terminal 20 to the back surface of the external substrate 80 in terms of the layout of the external substrate 80 and the process design, the lead portion 23 of the lead terminal 20 may have a shape extending in the vertical direction. In other words, the lead portion 23 may penetrate the through hole formed in the external substrate 80 and be soldered to the back surface of the external substrate 80. Even in this case, after the lead terminal 20 and the housing 10 integrated with each other are soldered to the external substrate 80, the internal substrate 30 and the connector-side optical member 50 integrated therewith can be assembled to the housing 10. Therefore, the soldering heat does not reach the connector-side optical member 50. An example of a case in which the shape of the lead portion 23 is preferable is a design in which terminals such as various elements are soldered to the back surface of the external substrate 80 by a so-called flow method.

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described in detail, this invention is not limited to the said embodiment at all, A various change is possible in the range which does not deviate from the summary of this invention.

上記実施形態では、インサート成形によりリード端子20とハウジング10が一体化されていることを説明したが、ハウジング10に対するリード端子20の固定手法はこれに限られるものではない。ハウジング10内に内部基板30を物理的に固定するのに十分なリード端子20の弾性が発現される態様であれば、その手法はどのようなものであってもよい。
固定構造の一例としては、図7に示すような構造が挙げられる。リード端子20には、その上下方向に延びる部分20aから前方に延びる圧入部24が形成される。ハウジング10には、各リード端子20を挿入する溝が形成される。各溝内には、前方に向かって窪む凹部14が形成される。各リード端子20は、ハウジング10の後方から各溝内に挿入されるとともに、その圧入部24が凹部14に圧入される。圧入部24と凹部14と係合しているから、リード端子20は上下方向に移動することができない。つまり、内部基板30をリード端子20と基板支持面131との間に挿入すると、リード端子20が上方に引っ張られる方向の力を受けることとなるが、その力は凹部14に圧入された圧入部24によって受け止められる。したがって、リード端子20が弾性変形し、その弾性によって内部基板30がリード端子20と基板支持面131との間に挟まれて保持される。
In the above embodiment, it has been described that the lead terminal 20 and the housing 10 are integrated by insert molding. However, the method of fixing the lead terminal 20 to the housing 10 is not limited to this. Any method may be used as long as the elasticity of the lead terminals 20 sufficient to physically fix the internal substrate 30 in the housing 10 is exhibited.
An example of the fixing structure is a structure as shown in FIG. The lead terminal 20 is formed with a press-fit portion 24 extending forward from a portion 20a extending in the vertical direction. The housing 10 is formed with a groove into which each lead terminal 20 is inserted. In each groove, a recess 14 that is recessed forward is formed. Each lead terminal 20 is inserted into each groove from the rear of the housing 10, and the press-fit portion 24 is press-fit into the recess 14. Since the press-fit portion 24 and the concave portion 14 are engaged, the lead terminal 20 cannot move in the vertical direction. That is, when the internal substrate 30 is inserted between the lead terminal 20 and the substrate support surface 131, the lead terminal 20 receives a force in a direction in which the lead terminal 20 is pulled upward. 24. Therefore, the lead terminal 20 is elastically deformed, and the internal substrate 30 is sandwiched and held between the lead terminal 20 and the substrate support surface 131 by the elasticity.

1 光電変換コネクタ
1u 光電変換ユニット
10 ハウジング
131 基板支持面
14 凹部
20 リード端子
21 端子側接点部
22 誘導部
23 リード部
24 圧入部
30 内部基板
31 基板側接点部
32 端子規制部
40 光電変換素子
50 コネクタ側光学部材
80 外部基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photoelectric conversion connector 1u Photoelectric conversion unit 10 Housing 131 Board | substrate support surface 14 Recessed part 20 Lead terminal 21 Terminal side contact part 22 Guide part 23 Lead part 24 Press-fit part 30 Internal substrate 31 Board | substrate side contact part 32 Terminal control part 40 Photoelectric conversion element 50 Connector side optical member 80 External substrate

Claims (5)

外部基板と、
ハウジングと、
前記ハウジングに固定され、前記外部基板にはんだ付けされたリード部を有するリード端子と、
前記ハウジング内に収容され、前記リード端子に電気的に接続される導電パターンが形成された内部基板と、
前記ハウジング内に収容され、前記内部基板に形成された導電パターンに電気的に接続された光電変換素子と、
前記ハウジング内に収容され、前記光電変換素子と光学的に接続される相手方光学部材が係合する、光透過性材料で形成された部分を有するコネクタ側光学部材と、
を備え、
前記リード端子が前記導電パターンの基板側接点部に接触することで前記リード端子と前記導電パターンが電気的に接続されるとともに、前記基板側接点部に接触する前記リード端子の弾性により、前記内部基板が前記リード端子と前記ハウジングに形成された基板支持面との間に挟まれて保持された保持状態にあり、
前記リード端子は、前記基板側接点部に接触する端子側接点部、および前記端子側接点部から先端に向かって前記基板支持面から離れるように延びる誘導部を有し、前記ハウジングに固定された前記リード端子のリード部が前記外部基板にはんだ付けされた状態にあっても、前記基板支持面と前記誘導部との間の隙間に前記内部基板を挿入して前記リード端子を弾性変形させることで、前記内部基板を前記保持状態とすることが可能であることを特徴とする光電変換ユニット
An external board;
A housing;
A lead terminal having a lead portion fixed to the housing and soldered to the external substrate ;
An internal substrate formed in a conductive pattern housed in the housing and electrically connected to the lead terminals;
A photoelectric conversion element housed in the housing and electrically connected to a conductive pattern formed on the internal substrate;
A connector-side optical member having a portion formed of a light-transmitting material, which is accommodated in the housing and engages with a counterpart optical member optically connected to the photoelectric conversion element;
With
The lead terminal comes into contact with the substrate side contact portion of the conductive pattern so that the lead terminal and the conductive pattern are electrically connected, and the elasticity of the lead terminal in contact with the substrate side contact portion causes the internal The substrate is in a holding state held between the lead terminal and the substrate support surface formed in the housing ,
The lead terminal has a terminal side contact portion that contacts the substrate side contact portion, and a guide portion that extends away from the substrate support surface from the terminal side contact portion toward the tip, and is fixed to the housing Even when the lead part of the lead terminal is soldered to the external board, the lead board is elastically deformed by inserting the internal board into a gap between the board support surface and the guide part. In the photoelectric conversion unit , the internal substrate can be in the holding state .
前記基板側接点部の幅方向両側には、当該基板側接点部よりも突出した端子規制部が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の光電変換ユニット2. The photoelectric conversion unit according to claim 1 , wherein terminal restricting portions protruding from the substrate-side contact portion are formed on both sides in the width direction of the substrate-side contact portion. 前記リード端子は、前記ハウジングに圧入される圧入部を有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の光電変換ユニットThe photoelectric conversion unit according to claim 1 , wherein the lead terminal has a press-fitting portion that is press-fitted into the housing. 前記リード端子のリード部は、前記ハウジングの下端面に沿う方向に延びるように形成されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の光電変換ユニット4. The photoelectric conversion unit according to claim 1 , wherein a lead portion of the lead terminal is formed to extend in a direction along a lower end surface of the housing. 5. 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の光電変換ユニットの製造方法であって、
前記ハウジングに固定された前記リード端子のリード部を前記外部基板にはんだ付けし、ハウジング・端子・外部基板組を得る工程と、
前記内部基板、前記光電変換素子、および前記コネクタ側光学部材を一体化した内部基板・光電変換素子・光学部材組を得る工程と、
前記ハウジング・端子・外部基板組における前記リード端子と前記基板支持面の間に、前記内部基板・光電変換素子・光学部材組における前記内部基板を挿入し、当該内部基板を固定する工程と、
を含むことを特徴とする光電変換ユニットの製造方法。
It is a manufacturing method of the photoelectric conversion unit according to any one of claims 1 to 4 ,
Soldering the lead portion of the lead terminal fixed to the housing to the external substrate to obtain a housing / terminal / external substrate set;
Obtaining an internal substrate / photoelectric conversion element / optical member set in which the internal substrate, the photoelectric conversion element, and the connector-side optical member are integrated;
Inserting the internal substrate in the internal substrate / photoelectric conversion element / optical member set between the lead terminal and the substrate support surface in the housing / terminal / external substrate set, and fixing the internal substrate;
The manufacturing method of the photoelectric conversion unit characterized by including.
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