JPS6017411A - 光モジユ−ル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （７）技術分野 この発明は、発光ダイオード、ホトダイオードなどの光
電変換素子を光ファイン＜に結合するための光モジュー
ルの構造に関する。

光データリンクの送信側の素子として、発光タイオード
、受信側の素子としてホトタ゛イ、１−−ドカく用いら
れることが多い。

光ファイバと、発光ダイオード１．」ストタイオードを
結合する光モジュールは多様な形態のもの力Ｓ既に知ら
れている。

光モジュールは、プラスチック製の筒付き／Ｓウジング
に、発光ダイオード、ホトタイぢ一−ドを装入し、プラ
グを付けた光ファイ／＜を）＼ウシンクの筒先へ挿入す
るタイプのもの力（良く知られてし）る。

発光タイオード、ホトダイオードｉヨユニ゛ントイヒさ
れているが、これにも様々なものカイある。ｆｆｆ＋　
ｊＪ’のため、発光ダイオードにつし）で述べる力）、
ホトダイオードについても問題は共通して（１）る。

発光ダイオードチップを金属へ゛ンタと、頂部にガラス
窓を設けたキャップの中シこ／％−メチ゛ンクシールし
たものがある。これは耐湿性霧こ優ね、る力（ｉ％価格
である。また、光フアイバ端面と、発光面を成る程度以
下に接近させるのが難しい。

頂部に皿型の領域があるリードピンに、チップをポンデ
ィングし、ワイヤポンディングで、チップ上面のリング
電極と他の１本のリードピンとを接続し、リードピン先
端を円柱形に透明モールドしたものもある。透明モール
ドタイプであるがらより安価になる。前例の発光ダイオ
ードと同じく、リードピンと平行な方向に光が出る。こ
のようなものは、リードピンの素子を取付けられる面積
が限られているから、発光ダイオードチップの他に、こ
れを駆動するためのＩＣチップをボンディングする事が
できない。

そこで、リードフレームの上に、発光ダイオードチップ
や他の増幅、変調用などのＩＣをもマウントできる横型
のユニットが作られた。リードフレームに発光ダイオー
ドチップ、ＩＣチップをマウントし、ワイヤボンディン
グした後、リードフレームの主要部を、透明の樹脂でモ
ールドして、送信側のユニットとする。

このユニットをさらに筒付きのプラスチック製ハウジン
グへ挿入して、筒ヘプラク刊光ノアイノ＼を押込む。

光ファイバ端と、発光タイオードチップの発光部とが、
透明モールドを隔てて、的確に対向するよう工夫されな
＆ｊれはならない。

（イ）従来技術とその問題点 第８図〜第１２図によって、従来技術とその問題点を説
明する。

第８図はモールドされた発光ダイオード素子θ）斜視図
であり、第９図は中央縦断面図で、モールドの継目にパ
リか残っているものの例を示す。

リードフレーム１は、３つ使われており、この内ひとつ
には、発光ダイオードチップ２がマウントされ、他のひ
とつには、ＩＣチップ３がマウントされている。他のひ
とつのリードフレーム、ＩＣチップ３、発光ダイオード
チップ２なとはボン。

ディングワイヤ（金線など）４によって相互に接続され
ている。このようにしたリードフレーム１は、接続のた
めの脚部を残して、発光グイメーードチツプ２、ＩＣチ
ップ３、ワイヤ４とともに、透明の樹脂（例えはエポキ
シ樹脂）によってモールドされる。

モールド体５は、薄い長方形状である。発光ダイオード
チップ２は面発光タイプのもので、光は、チップ面に直
角な方向に出る。モールドの一部を隆起させ、レンズ状
５′にして、出射光を集束させることもある。

このようにして、素子ユニット６が作製される。

光モジュールは、素子ユニットを、筒付きのハウジング
７へ装入、接着することによって完成される。

第１０図は光モジュールの完成斜視図を示す。第１１図
は中央縦断右側面図、第１２図は縦断背面図である。

ハウジング７は直方体の箱型で前方に、光フアイバプラ
グ差込筒８が形成しである。箱型の部分は、前壁部９、
頂壁部１０、背壁部１１、左壁部１２、右壁部１３より
なり、５面が閉ざされ、底面の開いたユニット差込空間
１４が内部に形成される。

予め製作された素子ユニット６を、ノ＼ウジンク７のユ
ニット差込空間１４へ差込み、位置決めして、接着剤１
５で接着する。

位置決めは、発光ダイオードチップ２の発光部中心Ｏが
、光フアイバプラグ差込ｉ：’ｉｉの中心線Ｍに一致す
ることを目標としてなされる。

正しく位置決めがなされるためには、ハ１クジング７が
精度良く作ら２１、素子ユニット６か正しくモールドさ
れているということが必要である。

モールド体５の頂面ＴＳ、左側面１−　Ｓ　、右側面Ｒ
Ｓが、ハウジング７の頂壁部１０、左壁部１２、右壁部
１３に対向し、接触する。素子ユニット６について見れ
は、発光部中心Ｏと、モールド体ノ頂面ＴＳ、左側面Ｌ
Ｓ、右側面ＲＳとの圧側が、厳密に一定値になるよう精
度管理されなけれはならない。

ところが、モールド体５は、ニラ割りの型の中へリード
フレームを差し入れ、流動状の樹脂を型内へ流しこんで
固化させ、型を開いて取り出して、作製する。このため
、頂面Ｔ５、左右側面ＬＳ。

Ｒ８に、型のつき目に樹脂が入りこむことによるバリ１
６が残り易い。

三面を十分研磨すればバリ１６を除くことができるが、
それは極めて煩労な作業になる。

そこで、バリ１６による不正確さか生し、頂面ＴＳ、左
右側面ＬＳ　、Ｒ５と発光部中心０との距離か定まらな
い。

バリ１６による影響を避けるために、例えば、第１１図
に示すように、ハウジング７の内三面にバリの逃げ溝１
７を形成しておくことも有効である。

バリに起因する不正確さを克服したとしても、これら三
面ＴＳ　、Ｒ５、ＬＳは、割り型の三部分にまたがって
いる部分であるから、割り型の相対的ズレによって、面
が平坦でなく、段部が生じたりする。

このように、モールドの割り型の継目に当る三面を位置
決めの基準面に使うということには、問題が多かった。

（つ）本発明の課題 本発明の課題は、発光部中心Ｏと、光フアイバ差込筒の
中心線Ｍとを合致させるため、素子ユニット６と、ハウ
ジンク１とを位置決めする際、モールド体５の頂面′■
”Ｓ、左右側面ＬＳ、Ｒ５を基準面として用いず、より
正確に、より簡単に、他の基準を使って位置決めするこ
とである。

（視　本発明の構成 本発明は、位置決めのため、リードフレームの一部をモ
ールド体の外部へ延長し、延長部によって、ユニットと
ハウジングの相対的位置決めを行うようにする。リード
フレーム延長部は、左、右、上の三つの基準線を持ち、
ハウジンク７の内壁に、基準線が接触することにより位
置を確定する。

本発明の光モジュールは、 （１）光電変換素子（発光グイオート、ポトタイオード
など）チップ、Ｉｃチップと （２）光電変換素子チップ、ＩＣチップがマウントされ
、相互にワイヤポンディングによって接続され、かつ左
、右、上の三つの基準線を備えた延長部を有する複数の
リードフレームと、 （３）光電変換素子チップ、ＩＣチップ、及びリードフ
レームの接続脚部と延長部とを除いた部分を透明な樹脂
によってモールドしたモールド体と、 （４）　前方に光フアイバプラグ差込筒を有し、モール
ド体とリードフレームよりなるユニットを収容すべきユ
ニット差込空間１４を内部に有し、リードフレーム延長
部と接触すべき基準当り面を内面に備えたハウジング、 とより成っている。

オ）実施例 実施例を示す図面によって説明する。

第１図は本発明で用いられる素子ユニットの一例を示す
正面図である。

モールド体５から、リードフレーム１の接続脚部が下方
へ、延長部１ａ〜１ｃが上下へ突出している。接続脚部
は電気回路へ接続すべきもので、ここでは３本を図示す
るが、４本でもそれ以上であっても良い。

本発明に於て、重要なのは、リードフレーム延長部１ａ
〜１Ｃを設けた、ということである。延長部は左、右、
上の３つの基準線を持つもＯ〕とする。

リードフレーム延長部１ａの上辺か上端準線１”Ｌとな
る。１１〕の外辺が右基準線ＲＩ−となり、１Ｃの外辺
が左基準線ＬＬとなる。

第２図は他の例を示すユニット正面図である。

これは、延長部１ａかモールド体５からＸ１ｌｔ　Ｉ’
Ｍしていない。このようなものでも差支えない。

第１図、第２図では、簡単のため、透明モールド体５の
内部の図示を省略した。

第３図はリードフレームに、光電変換素子チ′ンプ（こ
こでは発光ダイオードチップ２）、ＩＣチップ３をマウ
ントシた状態を示す。

リードフレーム１は長い帯状の材料を一定周期で打抜い
て作られる。従って、リードフレーム１は、両側の側帯
２０．２０の間に生する。側帯２０．２０は送りピッチ
孔２１を有する。側帯（−ｉ　１単位っつ送られてゆき
、順に、発光ダイオードチップ２のホンディング、ＩＣ
３のボンディング、ワイヤポンディング４がなされる。

さらに、二点鎖線で囲んだ部分がモールドされる。

モールドの後、リードフレーム１が、側帯２０゜２０か
ら切り離され、単独の素子ユニット６となる。

発光ダイオードチップ２をリードフレーム１の上ヘボン
デイングする際、発光部中心Ｏと、延長部ｌａ、１ｂ、
１ｃ（７）上端準線ＴＬ、左基準線Ｌ■７、右基準線Ｒ
Ｌとの距離ａ　、ｂ、ｃを厳密に一定値に規定しなけれ
ばならない。しかし、発光中心０とモールド体５の三面
との距離については、精度を要求されない。

第４図は素子ユニットをハウジング内へ収容した状態の
一部縦断正面図である。第５図は平面図、第６図は底面
図、＠７図は縦断右側面図である。

ハウジング７は、多くの点で従来のもの（第１０図〜第
１２図）と共通の構造を持つ。前方には光フアイバプラ
グ差込筒８を備え、箱形の部分は、前壁部９、頂壁部１
０、背壁部１１、左壁部１２、右壁部１３よりなり、底
面か聞（コシたコー二゛ント差込空間１４を内部に形成
してし）る。

異る点を説明する。ハウジング７は内Ｓ＜壁ｉ苗に、リ
ードフレーム延長部の基準線か当接すべき、」二基桑当
り而２２、右基糸当り而２３、左基準当ｔ）而２４を備
える。さらに、頂壁部１０を上−１′：ｉと貫くリード
フレーム延長部通し穴２５力（設番すらλ１２、通し穴
２５の」二面が、やや凹んだ力）しめ［川ｍ≦２６にな
っている。

素子ユニット６を、）＼ウジングγの差込空間１４へ下
から挿入する。ユニット６上端Ｇこ突出しｔこリードフ
レーム延長部ｌ　ａ　、　ｌ　ｂ　、　Ｉ　Ｃ力（、／
＼ウジング７内壁の、上端準当り而２２、右基準当Ｖ）
面２３、左基砧当り面２４にそれぞり、接触１−る。

１ａと上端準当り而２２によって上下方（趙のイ立置決
めがなされる。ｌｂ、１ｃと左右の基準当りｉ苗２３．
２４によって左右の位置決め力Ｓなされる。

延長部１ｂ、ＩＣの先端か通し穴２５より上方に突出す
るので、突出部分をかしめて、力）しめ１月部２６内に
倒す。

接着剤は使用しない。延長部ｌｂ、１ｃのかしめたけに
よって、素子ユニット６とハウジングγとを一体化でき
る。

（力）効　果 従来法は、光電変換素子の中心Ｏと、リードフレームの
基準線とを位置決めし、リードフレームとモールド体の
三面の相対関係を位置決めし、モールド体の三面とハウ
ジング内壁によって位置決めしていた。中心Ｏと、ハウ
ジングの差込筒中心線Ｍの位置合せのために、数多くの
寸法の情理が厳格になされなければならなかった。しか
もモールド化はパリがあったり、型の王台によって段が
残ったり、寸法基準とはなりにくかった。

本発明は、モールドを省き、リードフレームを直接ハウ
ジングの基準当り面に接触させることとしているから、
位置決のための手順がより簡略化される。また精度も高
くなる。従って、光ファイバと結合をする際、効率の高
い光モジュールを得ることができる。さらに、接着剤も
不要であるのて、作業性が向上する。作業速度も速く安
全である。

延長部１ａ、ｉｂ、ｌｃは上、左、右の三方あれば良い
ので、第１図、第２図のいす１Ｌでもよい。

第１図は１ａがモールド化５からｍｌｌれており、モー
ルドとリードフレームの境界から水分が浸入するおそれ
が少い。

【図面の簡単な説明】

！１図は本発明の光モジュールに使用されるべき素子ユ
ニッ・トの正面図。 第２図は本発明の光モジュールに使用されるへき素子ユ
ニットの第２の例を示す正面図。 第３図は素子ユニット中に用いられるへきり一ドフレー
ムが一連の帯状につなかつている状態の一単位のみを示
す平面図。 第４図は本発明の実施例に係る光モジュールのハウジン
クの一部を切欠いて示す正面図。 第５図は光モジュールの平面図。 第６図は光モジュールの底面図。 第７図は光モジュールの縦断右側面図・第８図は従来例
に係る素子ユニットの斜視図。 第９図は素子ユニットの縦断右側面図。 第１０図は従来例の光モジュールの斜視図。 第１１図は第１０図の光モジュールの縦断右側面図。 第１２図は同じ光モジュールの験断背面図。 １・・・・・・リードフレーム ｌａ　、　ｉｂ　、　ｌｃ・・・・・・・・リードフレ
ーム延長部２・・・・・・光電変換素子チップ ３・・・・・ＩＣチップ ４・・・・・・ボンディングワイヤ ５・・・・・・モールド体 ６・・・・・・素子ユニット ７・・・・・・ハウジング ８・・・・・・光フアイバプラグ差込筒９・・・・・・
前壁部 １０・・・・・頂壁部 １１・・・・・背壁部 １２・・・・・・左壁部 １３・・・・・・右壁部 １４・・・・・ユニット差込空間 ２２・・・・・・上端゛準当り面 ２３・・・・右基準当り面 ２４・・・・・左基準当り面 ２５・・・・・・通　し　穴 ２６・・・・・・かしめ凹部 ０・・・・・発光（受光）素子の中心 １’　Ｌ・・・・・・」二基準線 １ζＬ・・・・・・右基塾線 ＬＬ・・・・・左基準線 Ｍ・・・・・・光ファイバ差込筒中心線発　明　者　林
　享　三 沢　井　孝　典 第６図 第９区

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光電変換素子チップ２と、ＩＣチップ３と、光電変換素
   子チップ２及びＩＣチップ３がマウントされ相互にワイ
   ヤボンディングによって接続されかつ左、右、上の３つ
   の基準線を備えた延長部を有する複数のリードフレーム
   １，１．・・・・・・と、光電変換素子チップ２、ＩＣ
   チップ３及びリードフレーム１の接続脚部と延長部とを
   除いた部分を透明な樹脂によってモールドしたモールド
   体５と、前方に光フアイバプラグ差込筒８を有し、モー
   ルド体５とリードフレーム１とよりなる素子ユニット６
   を収容すべきユニット差込空間１４を内部に有し、リー
   ドフレーム延長部と接触すべき基準当り面を内面に備え
   たハウジング７とより構成されることを特徴とする光モ
   ジュール。