JPH0933763A - 光受信素子モジュール及びその組立方法 - Google Patents

光受信素子モジュール及びその組立方法

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JPH0933763A
JPH0933763A JP18374495A JP18374495A JPH0933763A JP H0933763 A JPH0933763 A JP H0933763A JP 18374495 A JP18374495 A JP 18374495A JP 18374495 A JP18374495 A JP 18374495A JP H0933763 A JPH0933763 A JP H0933763A
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JP
Japan
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receiving element
photodiode
package
light receiving
optical
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Application number
JP18374495A
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English (en)
Inventor
Yuji Iwasaki
裕次 岩崎
Makoto Ishibashi
真 石橋
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 光コネクタフェルールをフォトダイオードケ
ースに挿入する際のガラス窓の損傷を防ぎ、また、強度
的に優れた光受光素子モジュールを提供する。 【構成】 半導体受光素子16と光データを透過するガ
ラス窓15とを備えたパッケージ14と、同パッケージ
14と光コネクタフェルール19とを光学的に接合する
挿入部を備えたケース13とからなる光受信素子モジュ
ールにおいて、光コネクタフェルール19とパッケージ
14との接合部に、光コネクタフェルール19とパッケ
ージ14のガラス窓15との直接接触を防止する干渉防
止手段を形成した。パッケージ14とケース13の固定
は、パッケージ14をケース13に紫外線硬化性接着剤
27にて仮接着固定し、その後エポキシ系接着剤28に
て本固定を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光通信に用いる光受信素
子モジュール、より詳しくは、半導体受光素子と光ファ
イバとを光学的に直接結合させる形式の光受信素子モジ
ュール及びその組立方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図6は、従来のフォトダイオードモジュ
ールの一例を示す断面図で、1はフォトダイオードケー
ス、2はフォトダイオードパッケージを示し、ガラス窓
3及び半導体受光素子4を有する光軸調整されたフォト
ダイオードパッケージ2が、フォトダイオードケース1
の一端に紫外線硬化性接着剤12によって接着固定され
ている。
【0003】図7は、図6に示したフォトダイオードモ
ジュールの組立状態の断面図、図2は、フォトダイオー
ドモジュールを組み立てる際、光軸調整に用いる光ファ
イバ18の端部を収容した光コネクタフェルール19の
側面図を示す。
【0004】図7を参照して、フォトダイオードモジュ
ールの組立は、まず、フォトダイオードパッケージ2を
フォトダイオードコネクタ5に挿入保持し、次に、光フ
ァイバ18の端部を収容した光コネクタフェルール19
を保持したフォトダイオードケース固定治具9に、フォ
トダイオードケース1を挿入保持する。このとき、フォ
トダイオードケース1の端面1aと光コネクタフェルー
ル19の端面19aが同一平面上にあるようにセットさ
れる。
【0005】次に、フォトダイオードケース1の端面1
aと、フォトダイオードパッケージ2の端面2aの距離
が10μm程度となるように、Z軸ステージ8により、
フォトダイオードパッケージ2を移動させる。そして、
光ファイバ18からの入射光を受光し、電流に変換する
受光感度が最大となるように、アーム部10に支持され
たX軸ステージ6とY軸ステージ7により半導体受光素
子4を有するフォトダイオードパッケージ2を移動させ
る。図中11は固定板を示す。
【0006】その後、フォトダイオードケース1の端面
1aとフォトダイオードパッケージ2の端面2aとが接
合するように、Z軸ステージ8によりフォトダイオード
パッケージ2を移動させる。
【0007】次に、図6及び図8の上面図に示すよう
に、紫外線硬化性接着剤12(斜線部)を塗布し、これ
を紫外線を照射して硬化させ、フォトダイオードケース
1とフォトダイオードパッケージ2とを接着固定する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来のフォトダイオー
ドモジュールは上記のように構成されるため、光コネク
タフェルール19をフォトダイオードケース1に挿入す
る際、光コネクタフェルール19の端面19aが、フォ
トダイオードパッケージ2のガラス窓3に接触し、ガラ
ス窓3が破損し易いという問題点を有している。
【0009】また、フォトダイオードケース1とフォト
ダイオードパッケージ2とは、紫外線硬化性接着剤12
のみで固定されているため、塗布された接着剤がフォト
ダイオードケース1の陰となって紫外線が十分に照射さ
れず、未硬化状態の部分が残り、接着強度が弱いという
問題も有している。
【0010】本発明は、上記のような従来技術の問題点
を解消するためになされたもので、比較的簡単な構造
で、光コネクタフェルールをフォトダイオードケースに
挿入する際のガラス窓の損傷を防ぎ、また、強度的に優
れた光受光素子モジュール及びその組立方法を提供する
ことを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、半導体受光素子とこの半導体受光素子の前
面に配置された光データを透過するガラス窓とを備えた
パッケージと、同パッケージと光コネクタフェルールと
を光学的に接合する挿入部を備えたケースとからなる光
受信素子モジュールにおいて、光コネクタフェルールと
パッケージとの接合部に、コネクタフェルールとパッケ
ージとの直接接触を防止する干渉防止手段を形成したこ
とを特徴とする。
【0012】この光受信素子モジュールは、光コネクタ
フェルールからの入射光を受光し、電流に変換する受光
感度が最大となる位置に、半導体受光素子の位置を合わ
せて光軸調整を行った後、半導体受光素子を有するパッ
ケージを、ケースに紫外線硬化性接着剤にて仮接着固定
し、その後エポキシ系接着剤にて本固定を行うことによ
り組み立てることができる。
【0013】
【作用】本発明の光受信素子モジュールは、フォトダイ
オードケース内部に干渉防止手段を形成したことによ
り、光コネクタフェルールをフォトダイオードケースに
挿入する際、光コネクタフェルールがフォトダイオード
パッケージのガラス窓に直接接触することがなくなる。
【0014】また、光ファイバと半導体受光素子とを光
軸調整後、フォトダイオードケースとフォトダイオード
パッケージとを紫外線硬化性接着剤にて仮固定を行い、
その後、エポキシ系接着剤を用いて本接着固定を行うこ
とにより、接着強度の高い組立が可能となる。
【0015】
【実施例】次に本発明を図面に示す実施例を参照して詳
細に説明する。図1は本発明の一実施例であるフォトダ
イオードモジュールの断面図を示す。
【0016】本実施例のフォトダイオードモジュール
は、ガラス窓15及び半導体受光素子16を有するフォ
トダイオードパッケージ14が、光軸調整された後、フ
ォトダイオードケース13の一端に、紫外線硬化性接着
剤27及びエポキシ系接着剤28にて接着固定されてい
る。
【0017】フォトダイオードケース13の内部には、
図7で説明した光コネクタフェルール19をフォトダイ
オードケース13の一端に挿入する際、光コネクタフェ
ルール19の先端が、他端に接着固定してあるフォトダ
イオードパッケージ14のガラス窓15に直接接触しな
いように、中心部を開口したストッパ17が突設されて
いる。
【0018】図2に示した、JIS C5973 19
92の光コネクタフェルール19では、光コネクタフェ
ルール19の端面19aの直径(図中xで示す)が1.
75mm以上となっている。光コネクタフェルール19
をフォトダイオードケース13の一端に挿入した際に、
ストッパ17により光コネクタフェルール19の進入を
防ぐためには、ストッパ17の開口部を光コネクタフェ
ルール19の端面19aより小さくする必要があり、か
つ光データの通信には支障を及ぼさないことが必要であ
るため、直径1.7mmが望ましいことになる。本実施
例では、機械加工の公差も考慮し、直径1.50mmと
しているが、直径1.7mm以下であれば本発明の効果
が失われるものではない。
【0019】また、光コネクタフェルール19をフォト
ダイオードケース13に挿入した際に、光ファイバ18
の端部を収容する光コネクタフェルール19の端面19
aと半導体受光素子16との距離は、近ければ近いほど
光ファイバ18からの入射光を受光し、電流に変換する
受光感度が大きくなるため、フォトダイオードケース1
3に形成するストッパ17の厚さは薄い方が望ましい。
【0020】図3は、本発明の実施例のフォトダイオー
ドモジュールの特性図であり、縦軸に受光感度(A/
W)、横軸に光軸に対し垂直な方向にフォトダイオード
モジュールを動かしたときの移動量を示している。
【0021】図3中においてプロットしてあるデータ
は、光コネクタフェルール19を固定し、フォトダイオ
ードパッケージ14を光軸方向に移動させたときの距
離、すなわち、光コネクタフェルール19とフォトダイ
オードパッケージ14との間隔を、100μm、200
μm、300μm、400μm、500μmに変化させ
た場合を示している。
【0022】図3から明らかなように、受光感度を一定
とした場合、光コネクタフェルール19とフォトダイオ
ードパッケージ14との間隔が大きくなるほど、光軸に
対し垂直な方向の移動量が減少していくことがわかる。
図3中の移動量の減少は、光軸に対し垂直な方向の調整
領域の減少を示している。ここで、図3中の距離は、フ
ォトダイオードパッケージ14の端面14aから光コネ
クタフェルール19の端面19aまでを示しているが、
フォトダイオードパッケージ14の半導体受光素子16
の光軸方向の部品バラツキは、±100μm程度存在し
ている。
【0023】ストッパ17の肉厚は、上記したように、
光学的特性からはより薄い方が望まれるが、薄すぎると
機械的強度が弱くなって破損しやすくなり、光コネクタ
フェルール19の挿抜によるフォトダイオードパッケー
ジ14の保護が充分にできなくなる。
【0024】以上のことを考慮し、受光感度とストッパ
17の強度とを満足するためには、ストッパ17の肉厚
を300μm程度とすることが望ましい。すなわち、肉
厚0.3mmのストッパ17をフォトダイオードケース
13に形成することにより、光コネクタフェルール19
の挿抜によるフォトダイオードパッケージ14の破損を
有効に防ぐことができる。
【0025】図4は、本発明の実施例のフォトダイオー
ドモジュールの組立状態の断面図を示す。
【0026】図4において、まず、フォトダイオードパ
ッケージ14をフォトダイオードコネクタ20に挿入保
持する。次に、光ファイバ18の端部を収容する光コネ
クタフェルール19を保持したフォトダイオードケース
固定治具24に、フォトダイオードケース13を挿入保
持する。このとき、光コネクタフェルール19の端面1
9aが、フォトダイオードケース13のストッパ17に
接合した状態になるように挿入する。
【0027】次に、X軸方向、Y軸方向の調芯をスムー
ズにするために、フォトダイオードケース13の端面1
3aと、フォトダイオードパッケージ14の端面14a
の距離が10μm程度となる位置に、固定板26に配置
されたZ軸ステージ23により、フォトダイオードパッ
ケージ14を移動させる。そして、光ファイバ18から
の入射光を電流に変換し、その変換された電流値が最大
となる位置に半導体受光素子16がくるように、アーム
部25に支持されたX軸ステージ21とY軸ステージ2
2により、半導体受光素子16を有するフォトダイオー
ドパッケージ14を移動させる。
【0028】その後、フォトダイオードケース13の端
面13aと、フォトダイオードパッケージ14の端面1
4aとが接合するように、Z軸ステージ23により、フ
ォトダイオードパッケージ14を移動させる。
【0029】次に、紫外線硬化性接着剤にて仮接着固定
を行う。図5はフォトダイオードモジュールの接着状態
の上面図を示し、図1及び図5に示すように、たとえば
4点に、紫外線硬化性接着剤27(斜線部)を塗布し、
紫外線照射器にて硬化させて、フォトダイオードケース
13とフォトダイオードパッケージ14とを仮接着固定
する。なお、紫外線硬化性接着剤固定の工程は、フォト
ダイオードケース13とフォトダイオードパッケージ1
4とは仮固定であるため、紫外線硬化性接着剤27の塗
布箇所を限定するものではない。
【0030】次に、エポキシ接着剤にて本接着固定を行
う。これは、図1に示すように、フォトダイオードケー
ス13とフォトダイオードパッケージ14の隙間部分
に、エポキシ系接着剤28(斜線部)を充填硬化させ
て、フォトダイオードケース13とフォトダイオードパ
ッケージ14とを本接着固定する。なお、この本接着工
程では、従来公知の種々の接着剤を使用することができ
るが、工程管理の繁雑を低減するために、一液性の熱硬
化性エポキシ系接着剤を用いるのが望ましい。
【0031】図9に、従来のフォトダイオードモジュー
ルと本発明の実施例のフォトダイオードモジュールの接
着強度の比較を示す。なお、図9中で、縦軸は測定個
数、横軸はフォトダイオードケース13とフォトダイオ
ードパッケージ14との引張り強度を示している。
【0032】測定条件は下記の通りである。 ヒートショック・・・70〜−10℃ 各1時間、温度
切替え1/1分 ヒートサイクル・・・−40〜85℃ 各1時間、温度
切替え15秒以内 高温放置・・・・・・85℃ 低温放置・・・・・・−40℃ 高温高湿度放置・・・75℃、湿度95 上記条件で1000時間実施した結果、本実施例のフォ
トダイオードモジュールは、従来のフォトダイオードモ
ジュールと比較して、接着強度が高く、バラツキも小さ
くなり、高信頼性を達成していることがわかる。
【0033】
【発明の効果】以上に述べてきたように、本発明では、
フォトダイオードケースの内部にストッパを設けること
により、光コネクタフェルールをフォトダイオードケー
スの一端に挿入した際、光コネクタフェルールが他端に
接着固定してあるフォトダイオードパッケージのガラス
窓に接触して破損するのを防ぐことができる。
【0034】さらに、光ファイバと半導体受光素子とを
光軸調整後、フォトダイオードケースとフォトダイオー
ドパッケージとを紫外線硬化性接着剤にて仮固定を行
い、その後、エポキシ系接着剤にて本固定を行うことに
より、接着強度が高く信頼性の高いフォトダイオードモ
ジュールを作ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例であるフォトダイオードモジ
ュールの断面図
【図2】光ファイバの端部を収容する光コネクタフェル
ールの側面図
【図3】本発明の実施例のフォトダイオードモジュール
の特性図
【図4】本発明の実施例のフォトダイオードモジュール
の組立状態の断面図
【図5】本発明の実施例のフォトダイオードモジュール
の接着状態の上面図
【図6】従来のフォトダイオードモジュールの一例を示
す断面図
【図7】図5に示したフォトダイオードモジュールの組
立状態の断面図
【図8】従来のフォトダイオードモジュールの接着状態
の上面図
【図9】従来のフォトダイオードモジュールと本発明の
実施例のフォトダイオードモジュールの接着強度の比較
【符号の説明】
1 フォトダイオードケース 1a フォトダイオードケースの端面 2 フォトダイオードパッケージ 2a フォトダイオードパッケージの端面 3 ガラス窓 4 半導体受光素子 5 フォトダイオードコネクタ 6 X軸ステージ 7 Y軸ステージ 8 Z軸ステージ 9 フォトダイオードケース固定治具 10 アーム部 11 固定板 12 紫外線硬化性接着剤 13 フォトダイオードケース 13a フォトダイオードケースの端面 14 フォトダイオードパッケージ 14a フォトダイオードパッケージの端面 15 ガラス窓 16 半導体受光素子 17 ストッパ 18 光ファイバ 19 光コネクタフェルール 19a 光コネクタフェルールの端面 20 フォトダイオードコネクタ 21 X軸ステージ 22 Y軸ステージ 23 Z軸ステージ 24 フォトダイオードケース固定治具 25 アーム部 26 固定板 27 紫外線硬化性接着剤 28 エポキシ系接着剤

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体受光素子とこの半導体受光素子の前
    面に配置された光データを透過するガラス窓とを備えた
    パッケージと、同パッケージと光コネクタフェルールと
    を光学的に接合する挿入部を備えたケースとからなる光
    受信素子モジュールにおいて、前記光コネクタフェルー
    ルとパッケージとの接合部に、前記コネクタフェルール
    とパッケージとの直接接触を防止する干渉防止手段を形
    成した光受信素子モジュール。
  2. 【請求項2】前記干渉防止手段が、前記ケース内に突設
    され中心部を開口したストッパであることを特徴とする
    請求項1に記載の光受信素子モジュール。
  3. 【請求項3】前記ストッパの肉厚が0.3mm以下であ
    ることを特徴とする請求項2に記載の光受信素子モジュ
    ール。
  4. 【請求項4】前記ストッパの開口部が、直径1.7mm
    以下であることを特徴とする請求項2,3に記載の光受
    信素子モジュール。
  5. 【請求項5】請求項1乃至4に記載の光受信素子モジュ
    ールの組立方法であって、前記光コネクタフェルールか
    らの入射光を受光し、電流に変換する受光感度が最大と
    なる位置に、前記半導体受光素子の位置を合わせて光軸
    調整を行った後、前記半導体受光素子を有するパッケー
    ジを、前記ケースに紫外線硬化性接着剤にて仮接着固定
    し、その後エポキシ系接着剤にて本固定を行うことを特
    徴とする光受信素子モジュールの組立方法。
  6. 【請求項6】前記エポキシ系接着剤が、一液性の熱硬化
    性接着剤であることを特徴とする請求項5に記載の光受
    信素子モジュールの組立方法。
JP18374495A 1995-07-20 1995-07-20 光受信素子モジュール及びその組立方法 Pending JPH0933763A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1008636A2 (de) * 1998-12-07 2000-06-14 Robert Bosch Gmbh Klebeverfahren
KR100402828B1 (ko) * 2000-12-26 2003-10-22 엘지전선 주식회사 포토 다이오드 하우징의 광학결합 장치 및 방법
JP2007127925A (ja) * 2005-11-07 2007-05-24 Seiko Epson Corp 光モジュール及び光モジュールの製造方法
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