JPS6088911A - オプトエレクトロニツクモジユ−ルの薄形光結合 - 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】 発明の技術範囲 本発明は一般的にオプトエレクトロ二ツク装置、これに
光学的に結合する方法・手段に係シ、特に本発明はオプ
トエレクトロ二ツク装置の薄形パッケージ及びこれに関
連するオプチカル結合器に係る。

もつと端的に言えば、本発明は組立に際して半導体信号
プロセス装置に一般にプレーナ状に装着され、それから
基板に対し実質上垂直な位置に移動すしてモジュールパ
ッケージを作り、これに対しオプチカルファイバが上記
プレーナ基板と本質的に並行な線上に引き込まれる様な
オプトエレクトロ二ツク装置ｔ［するプレーナ状にマウ
ントされた半導体信号プロセス装置に関する。

従来技術の説明 オプトエレクトロ二ツク装置とは光学的電気的ボート両
方を結合した電子装置である。この様な装置はホトダイ
オードの様な受光器かＬＥＤの様な発光器かである。膜
々この様な装置はハイブリッド回路組立体のディスクリ
ート成分として用いられる事が望まれるが、オプトエレ
クトロ二ツク装置がＬＥＤであって今日では信号プロセ
ス素子にモノリシック形態に組立てられない様な場合は
特に望１れる。

一般に従来に於いてはオプトエレクトロニックモジュー
ルに光結合をなすには２つの方法が提起されていた。先
ず第１はオプトエレクトロ二ツク装置が関連回路の基板
と一般にプレーナとする事である。プレーナが用いられ
た場合には従来からの製造技術が利用されてオプトエレ
クトロ二ツク装置の電気的ホードに対し必要な電気的接
続がなされる。光結合手段、最も頻繁には光伝送ファイ
バの形態のものであろうがこれはオプトエレクトロ二ツ
ク装置の横たわる基板面に実質上垂直な角度でオプトエ
レクトロニックモジュールに引き込まれる。光ファイバ
はオプチカルファイバコネクタに支持され、オプチカル
コネクタの全組立体及びモジュールパッケージは屋根か
ら煙突の立上る工場建物の様な外観を呈する。

オプトエレクトロ二ツク装置パッケージの外観寸法を小
さくするため、光結合に第２の解決策が用いられる。こ
の解決策では、オプトエレクトロ二ツク装置は個別部品
であって、普通その光学的入出力面が関連回路の基板の
面に垂直となるような姿勢で、回路基板上に設けられた
絶縁体の間隔数ｐ体に取シ付けられる。この形状ではオ
プトエレクトロ二ツク装置の電気的入出力ボートへの接
続に標準的な製造技術がもはや利用できなくなるという
点で著しい不利奮伴う。この形式のモジュールに成巧裡
に生産するには、特殊な製造手法全案出しなけれはなら
ない。しかし、この構成では、光コネクタはオプチカル
コネクタをして光ファイバ會基板面と本質的に平行な面
に引き込めるので、ハラケージがいく分長くなるものの
外観形状を薄くすることができる。

光検出器の実装及び光結合システムに関連する従前技術
はアメリカ合衆国の特許第３，７５７，１２７号、ツ′
４，１１２，３０８号及び第４，１３６．３５７号に見
ることができる。この公知の従前技術のうち１１Ｃｔｄ
オプトエレクトロニツクモジユールの内部の電気的相互
接続を在来の方法で達成し、光学的結合に対してはパッ
ケージの外観形状を薄く保つために本書で述べるような
装置や方法について明らかにしているものはない。

本発明の概要 かくして、本発明は光結合に光ファイバ技術全利用する
オプトエレクトロニックモジュールについて、その外観
を薄い形状で実現させるに有効なオプトエレクトロニッ
クモジュールの改良全目的とする。

更に、本発明はオプトエレクトロ二ツク装置と光ファイ
バ元結台手段企有するパッケージの薄形化金目的として
おり、こ＼でオプトエレクトロニック装置は電気的接続
時には関連回路の基板に対して実質上平面的であシ、光
学的接続時にはこれと実質的に垂直となる。

本発明の更に特定の目的は、オプトエレクトロニック装
置と光フアイバ結合手段の両者に対する支持手段會一体
化することにより、光ファイバオフトエレクトロニツク
モジュールの製造及び組立を容易ならしめる改良オプト
エレクトロニックモジュールに提供することである。

実施例の説明 本発明は混成或いは非積回路をマウントした１枚の基板
と、当該基板及び当該基板上につくられた回路に対して
実質的に垂直な姿勢をとらせ得るような可動手段音節し
た上で当該回路と本質的に平面的に取り付けられたオプ
トエレクトロニック装置トラ含むモジュール形パッケー
ジを提起するものである。姿勢の移動はオプトエレクト
ロニック装置と回路又は基板或いはその双方との電気的
接続個所了した後に行なわれる。オプトエレクトロニッ
ク装置と光結合される光ファイバは、当該基板に対して
実質的に平行であシ、且りオプトエレクトロ二ツク装置
自身に対しては実質的に垂直″ｃあるような面内に支持
される。オプトエレクトロニック装置を支持する可動手
段が、１つの例として屈曲できる金属片を用いるような
場合、これは光ファイバの基板及びオプトエレクトロ−
ツク装置に対する位置を所望位置に保つための補助具又
は治具の１部として利用できる。装置自身は光子受容素
子、光子放出素子のいずれであっても良い。

以］、添付図面に示す本発明の好筐しい実施例ｔより詳
細な説明から、本発明に関する前述及びこれ以上の目的
、特徴、並びに効果が明らかとなろう。

第１図及び第２１はオプトエレクトロ二ツクモジュール
の組立における中間段階の図解である。

これらの図において１は基板でアリ、オノトエレク）ｏ
ニック装置との電気的接続個所に供せしめると同時に基
板１に設けられた信号処理回路（図示なし）への接続に
も便宜であるように、８及び１２の金属領域を有する。

金属製の部月４は半田の上に固定される。部材４にはボ
ンディングされた領域１０の近傍両側に切シ抜き部分を
設けて、部材４０両方の端金組立工程の後の段階で上向
きに曲り′られるようにしである。部材４は中程度の硬
さの真ちゅうのような折シ曲けのきく合金が望ましい。

図示のように、部材４の右の端はオプトエレクトロニッ
ク装置２を取シ付ける部位であシ、その固定もまた半田
或いは導電性エポキシによる。

部材４の最左端は必ずしも必須なものではなく省略する
こともできるが、ここには後に光ファイバをオプトエレ
クトロ二ック装＠２の光学的人出力部に結合する上で光
ファイバの整列及び支持に供するための切シ込み又は孔
を設ける。

組立工程の第１段階はオプトエレクトロ二ックする。こ
れｔＪ通例細いｔ線である導体６の両端に在来方式のボ
ンティング音節すことで達成される１、同じような導体
（図示なし）で基板１の上の他のボンディング領域と信
号処理回路とが相互接続される。このようにして、オプ
トエレクトロニック装置２と基板１に平行に実装されて
いる他の装置との両者が、同一の基板取付は方法（例え
ば導体１０）と、ここではワイヤボンディングで説明し
たが、同じの上面接続方法とによって電気的に接続され
る。

組立工程の中の第２の大きな段階を第２図と第６図を比
較しながら説明する。第２図で破線矢印で示されるよう
に取付具４０両端は基板１と実質的に直角となるような
位置に動かされる。導電手段６はボンディング面８の、
位置としてはオプトユーレクト四ニック装［２を載せた
取伺具４の最先端部とほぼ一直線となるような点に既に
接続されている。従って、導電手段６は、接続点間の距
離が比較的一定になるようにすることで接続部全損離が
実質的に一定とはならないにしろ、電線６が移動の途中
で引張られるようなことがない程度である。

任意選択として第１図及び第２図にある数句具４の左側
の片全備える場合、ここに設けた切シ込み又は孔は第６
図に示す光ファイバのストランド即ちピッグティル１４
を支持するのに使うのが望ましい。取付具４のピッグテ
ィル支持部分全オプトエレクトロニック装置２に対して
遠ざけたシ近づけたシするとピッグティルは上又は下に
動くし、一方、この支持部分を回わせば横方向の位置調
整に有効である。位置決めが済んだら、光ファイバのピ
ッグティルとオプトエレクトロニック装置２との接触部
分、又はこれと取付具４との接触部分のいずれか一方又
は両個所を接着剤（例えばエポキシ）で固定すればすば
らしい機械的完全性が確保できる。このモジュールは保
護容器に収めたり、又は有機拐料で密封することにより
完成する。

取付具４には特別な機能をもたせるために他の細工音節
すことができる。例えば、第４図に示すように、取付具
４Ａのオプトエレクトロニックダイ数句は端に成形した
反射部を組み込むことができる。このような反射部は発
光ダイオードの側面から放用される光をブＣファイバピ
ッグティルの端面に向かわせ、光結合の効率を高めるの
に役立つ。

第１図から第６図に示した実施例の変形として、基板１
と取付具４とは一体化されても良い。即ち、それぞれが
リードフレームストリップの一部分であっても良い。こ
のような構成の実施が望まれるのは、オプトエレクトロ
ニック装置のダイと関連する信号処理回路のダイが、回
路の特殊性のため、或いは装置のうちの一方又は両方が
絶縁されているということから、電気的に共通なダイ取
付は部分を有し得るときである。オプトエレクトロニッ
ク装置が金属製の取９付はストリップの屈曲可能な部分
に載り、その同じストリップが別のもう１つのダイの取
付は場所としても使うようなモジュール構成は、電気的
に可能でありさえすれば、既に述べたような種々の利点
をもつ薄形オプトエレクトロニックモジュールを簡単に
作ることができる。

以上、特に実施例を参照しながら本発明について説明し
て来たが、画業技術者にとっては、本発明の妥旨即ち請
求の範囲から逸脱することなし【Ｃ形状や細部について
様々の変更や省ｌ！１６が可能であることが理解きれよ
う。

【図面の簡単な説明】

第１図は基板と平行に取９付けられ、在来の方法で相互
接続されたオプトエレクトロニック装置を上から見た頂
面図、 第２図は第１図を側面から見た側面図、）・６図は垂直
姿必をとったオプトエレクトロ二ツク装ａｔ　ｋ示し、
その取シ付は片が曲げらｆした後の様子を示し、又、光
ファイノ（倉支持するためのもう１つの屈曲片を示す図
、 第４図はオプトエレクトロ二ツク装置會垂直姿勢に保つ
ためのｆｉ３動手段を示し、結合の光学的効率を高める
ための反射手段も含めて示す図モある。 １・・・基板 ２・・・オプトエレクトロニック装置 ４・・・取付具 ６・・・導体 ８・・・ボンディング １２・・・ボンディング領域 １４・・・光ファイバストランド 第１図 第２図 第３図 ＠４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　第１の面に並行な導電性表面を支持する基板、２
   つの電極より成シ上記第１の面に実質上垂直に配置され
   たオプチカルファイバ付オプトエレクトロニック装置に
   してこのオプチカルファイバに結合された平面状の光結
   合表面部を有するオプチカルファイバ付オプトエレクト
   ロニック装置よシ成シ、 上記基板上に装置された信号プロセス回路に電気的に接
   続ｏｌ能である上記基板の上記導電表面部の１つ 上記導電表面部の１つに電気的接続を与える第１の可撓
   Ｓ電手段、 上記第１の而に実質的に平行な第１部分と上記第１の面
   に実質的に垂直な第２の可動部分と金含んで上記オプト
   エレクトロニック装置に対し光学的整列及び電気的接触
   用機械的支持を与える様な第１の金属可撓装置装着手段
   、及び 上記第１の司撓尋を手段と同じ形式の第２可撓与電手段
   にして上記オプトエレクトロニック装置の上記電極の１
   つに添着されて該′ＲＬ極全上記導電表面部分の１つに
   上記電極を電気的に結合し、且つこの第２の可撓導電手
   段は平面状光結合表面部は上記第１面に実質上垂直であ
   る時に上記オプトエレクトロニック装置に添着される第
   ２可撓導電手段 とを具備して成る事を特徴とするファイバオプチツクモ
   ジュール。 ２、第１面と平行な導電表面部分音支持する基板及び上
   記第１の面に実質上垂直な平面状光結合表面部分を有す
   るオプトエレクトロニック装置と金含むファイバオプチ
   ツクモジュールを組立てる方法に於いて、 上記基板上に該基板に実質上平行な装置支持用部分を有
   する可撓性部材を装着し、 上記部材の装置支持用部分上に上記装＠全装着し、 上記光結合表面部分を上記導電表面部分の１つと上記基
   板上で電気的に′接続し、 この電気的接続工程に続いて、上記部材全上記装置表面
   部分が上記第１面に実質上垂直な位ｉヶとる様に上記部
   材を撓める 小金特徴とするファイバオプテツクモジュールの組立方
   法１゜