JPH0659166A - 光モジュールの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 電子回路部と光作動素子の接地強化により耐
ノイズ性を向上した、光モジュールの製造。 【構成】 リードフレーム１５の支持部材２０に光コネ
クタ１６のフェルール挿入孔１９を挿入して支持させ
る。光コネクタ１６には、光作動素子を内蔵した金属パ
ッケージ２１が固定されている。リードフレーム１５の
マザーランド２５には、電子回路部品２８を搭載した回
路基板１７を支持し、上記光作動素子の端子２２と電子
回路部品２８とをワイヤ３０で接続する。リードフレー
ム１５には多数のリードピン形成部２３が設けてあり、
そのうちの一部を接地用リード部２３ｃ，２３ｄとす
る。金属パッケージ２１と電気的に接続した接地用リー
ド部材２７は接続リード部２６を介して接地用リード部
２３ｄに接続される。回路基板１７はワイヤを介して接
地用リード部２３ｃに接続される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

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

【０００２】

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

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

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

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

【０００６】

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

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

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

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る光モジュー
ルの製造方法はリードフレームの回路基板に電子回路部
品を実装して電子回路部を形成する第１ステップと、上
記リードフレームの支持部材に金属パッケージを固定し
た光コネクタを支持はさせる第２のステップと、上記金
属パッケージに内蔵の光作動素子および前記リードフレ
ームのリードピンとなる部分を前記電子回路部に電気的
に接続するの第３のステップと、上記回路基板および前
記光作動素子が内蔵された金属パッケージを前記リード
フレームの接地用リード部の端部に電気的に接続する第
４ステップと、上記光コネクタと、上記金属パッケージ
と、上記電子回路部品および回路基板と、上記リードピ
ンとを上記光コネクタの一端側と、前記リードピンのア
ウタリードとなる部分と、上記接地用リード部の一部と
を残して成形樹脂部材により一体的に保持させる第５の
ステップとからなることを特徴とする。

【００１０】上記接地用リード部材は、上記リードフレ
ームに可動的に支持して構成するとよい。

【００１１】また、本発明に係る光モジュールの製造方
法は、リードフレームの回路基板に電子回路部品を実装
して電子回路部を形成する第１ステップと、リードフレ
ームの支持部材に光作動素子を内蔵の金属パッケージを
一体的に設けた光コネクタを保持させる第２のステップ
と、光作動素子およびリードフレームのリードピンとな
る部分を電子回路部に電気的に接続する第３ステップ
と、金属パッケージと、電子回路部品と、リードフレー
ムとを、金属パッケージの一端側と、リードフレームの
アウタリードとなる部分と、接地用リードとなる部分の
一部を残して成形樹脂部材により一体的に保持させる第
４のステップと、成形樹脂部材から露出している金属パ
ッケージと、リードフレームに形成した接地用リード部
の一端側とを電気的に接続する第５のステップとを備え
たことを特徴とする。

【００１２】上記の金属パッケージと接地用リード部と
の電気的接続はリードフレームのタイバーカット時に行
うとよい。

【００１３】

【作用】本発明の方法によると、リードフレームに搭載
した電子回路部品および、その他の部品を樹脂成形部材
により一体に保持させて光モジュールを製造する際、電
子回路部品を搭載する回路基板を接地用リード部に電気
的に接続できると共に、光作動素子を収容する金属パッ
ケージを接地用リード部に直接接続でき、これらにより
光作動素子と電子回路部品の接地が強化される。

【００１４】

【実施例】以下本発明の実施例を図を参照して説明す
る。

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

【００３６】

【発明の効果】本発明によると、リードフレームに電子
回路部品を搭載の回路基板と、光コネクタと、光作動素
子内蔵の金属パッケージを装着して成形樹脂部材により
これら各部品を一体に保持した光モジュールを製造する
とき、リードフレームに形成される接地用リード部を介
して上記電子回路部品を搭載の回路基板および、光作動
素子を内蔵の金属パッケージを接地することができる。
よって、これら各部品の接地が強化されるので、光作動
素子の特性を十分引出せると共に、耐ノイズ性能も著し
く向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る単心光モジュールの斜視図であ
る。

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

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

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

【図５】実施例に係るトランシーバタイプの光モジュー
ルの斜視図である。

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

【図７】図６の回路基板を装着する前のリードフレーム
の斜視図である。

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

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

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

【符号の説明】

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

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リードフレームの回路基板に電子回路部
   品を実装して電子回路部を形成する第１のステップと、 前記リードフレームの支持部材に金属パッケージを固定
   した光コネクタを支持させる第２ステップと、 前記金属パッケージに内蔵の光作動素子および前記リー
   ドフレームのリードピンとなる部分を前記電子回路部に
   電気的に接続する第３のステップと、 前記回路基板および前記光作動素子が内蔵された金属パ
   ッケージを前記リードフレームの接地用リード部の端部
   に電気的に接続する第４ステップと、 前記光コネクタと、前記金属パッケージと、前記電子回
   路部品および回路基板と、前記リードピンとを前記光コ
   ネクタの一端側と、前記リードピンのアウタリードとな
   る部分と、前記接地用リード部の一部とを残して成形樹
   脂部材により一体的に保持される第５ステップと、から
   なることを特徴とする光モジュールの製造方法。
2. 【請求項２】 前記接地用リード部材は前記リードフレ
   ームに可動的に支持されている構成を特徴とする請求項
   １記載の光モジュールの製造方法。
3. 【請求項３】 リードフレームの回路基板に電子回路部
   品を実装して電子回路部を形成する第１ステップと、 前記リードフレームの支持部材に光作動素子を内蔵の金
   属パッケージを一体的に設けた光コネクタを保持させる
   第２のステップと、 前記光作動素子および前記リードフレームのリードピン
   となる部分を前記電子回路部に電気的に接続する第３ス
   テップと、 前記金属パッケージと、前記電子回路部品と、前記リー
   ドフレームとを、前記金属パッケージの一端側と、前記
   リードフレームの前記アウタリードとなる部分と、前記
   接地用リードとなる部分の一部を残して成形樹脂部材に
   より一体的に保持させる第４のステップと、 前記成形樹脂部材から露出している金属パッケージと、
   前記リードフレームに形成した接地用リード部の端部に
   接続する第５のステップと、 を備えたことを特徴とする光モジュールの製造方法。
4. 【請求項４】 前記金属パッケージと前記接地用リード
   部との電気的接続は、リードフレームのタイバーカット
   時に行なうことを特徴とする請求項２記載の光モジュー
   ルの製造方法。