JP2007108542A - 光ファイバモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】 光リークのない信頼性の高い光ファイバモジュール。
【解決手段】 シールドケース２にカバーされた光ファイバモジュール１は、受発光デバイス４に樹脂成形品であるハウジング５を接合することによって形成され、ハウジング５の一面には受発光素子の実装部が収納される凹部５ａ及び５ｂが、反面には光ファイバ３が挿抜可能な差込口５ｃが形成されている。凹部５ａと５ｂとの間には両者を隔てる隔壁５ｆが形成されている。ガラエポ樹脂等より成る配線基板６の一側面に複数の外部接続電極であるスルーホール６ａが形成されている。ＬＥＤ７及び発光ＩＣ８並びにＰＤｉ９及び受光ＩＣ１０は、同一配線基板６上に実装されて光透過性の封止樹脂１１により封止されている。配線基板６の上面の発光素子と受光素子との間には溝部６ｂが形成され、隔壁５ｆの一部はハウジング５の配線基板６との接合面から突条部５ｇを成して突出しており、溝部６ｂに嵌入している。
【選択図】 図１

Description

本発明は光ファイバを用いた受発信装置である光ファイバモジュールに関する。

光ファイバは細径（直径０．１ｍｍ程度）、軽量（ガラスの比重は銅の比重の約１／４）、可とう性に優れている（曲率半径数ｃｍ以下）、電磁誘導を受けない、漏話に強い、低損失（例えば１ｄＢ／ｋｍ）高帯域伝送が可能、資源問題が少ないなどの特徴を持つことから、光ファイバケーブルを用いた伝送方式は公衆通信の分野であるＷＡＮの領域はもとより、ＬＡＮと言われる局内構成の伝送系やデータバス、データリンク、各種計測制御システム等広範囲な適用分野を有している。

また、ヨーロッパを中心としてＭＯＳＴ（Media Oriented
Systems Transport）と云われる車内ネットワーク規格が採用されている。これによってナビゲーションシステムをはじめ、オーディオ・電話等のインテリジェンス機能を繋いで相互に利用しあう環境を提供している。そこではＰＯＦ（Plastic Optical Fiber）を２本使用してデータ通信する２芯双方向型の光ファイバモジュールが用いられている（例えば、非特許文献１参照。）。また、こうした車載用の光ファイバモジュールに関しても鉛フリーの半田接合の要求が必須になってきている。

このような背景のもとで本願出願人は、マザーボードへの実装に際してリード端子を鉛フリーのリフローが可能な表面実装タイプに改良した信頼性の高い光ファイバモジュールを出願している（特許文献１参照）。図３は従来の光ファイバモジュールの部分断面底面図である。５１は後述する受発光デバイスをハウジングに収納して双方向光伝送の機能を果たす表面実装型光ファイバモジュール（受発光モジュール）を示している。２は光ファイバモジュール５１を覆っているシールドケースを示している。シールドケース２の側面と背面には光ファイバモジュール１を位置決め保持するためのリブ２ａが内側に切り起こされている。３は光ファイバであり、先端部に係合ピン３ａを有する差込部３ｂが嵌挿してある。

更に、光ファイバモジュール５１の構成について説明する。４は発光素子と受光素子とが同一配線基板上に実装されて成る受発光デバイスを示している。５は受発光デバイス４に接合された樹脂成形品であるハウジングである。ハウジング５には受発光素子の実装部が収納される凹部である凹部５ａ及び５ｂ、並びに光ファイバ３の差込部３ｂが挿抜可能な差込口５ｃが形成されて凹部５ａ及び５ｂに通じている。差込部５ｃには係合ピン３ａが挿入される挿入溝５ｅと、挿入溝５ｅに連通した円弧状溝部５ｄが形成されており、係合ピン３ａが溝部５ｄに係合することによって光ファイバ３の脱落を防止している。

６はガラスエポキシ樹脂等より成る配線基板であり、その一側面に複数の外部接続電極であるスルーホール６ａが形成されている。スルーホール６ａの端面はシールドケース２の開口のある底面に面一に露出している。７は変調された電気信号を光信号に変換する発光素子である発光ダイオード（ＬＥＤ）であり、８はロジックレベルの電気信号を発光素子駆動用信号に変換する発光ＩＣであって、ともに配線基板６上に搭載され、ワイヤ配線されている。

９は光信号を電気信号に変換する受光素子であるフォトダイオード（ＰＤｉ）であり、１０はＰＤｉ９で受光した光信号を電気信号に変換し、更にロジックレベルに増幅するための受光ＩＣであり、ともに配線基板６上に搭載され、ワイヤ配線されている。１１はＬＥＤ７及び発光ＩＣ８並びにＰＤｉ９及び受光ＩＣ１０をそれぞれ封止している封止樹脂であり、可視光を透過する。
ＭＯＳＴ概要、日経エレクトロニクス、日本、日経ＢＰ社、 １９９９年４月１９日、Ｎｏ．７４１、ｐ．１０８−１２１ 特願２００４−１１８３８０号（未公開）

しかし、従来のこのような光ファイバモジュールでは、受信側の受光感度を向上させて行く中で、受発光デバイスとハウジングとの接合面のわずかな隙間から発信側の光が受光側へリークして受信側が誤動作してしまうという問題があった。

本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、発光部から受光部への光のリークを無くした信頼性の高い光ファイバモジュールを提供することである。

前述した目的を達成するための本発明の手段は、光ファイバにより光信号を送受信する発光素子及び受光素子を、一側面に外部接続電極を設けた同一配線基板上に実装して受発光デバイスを形成するとともに、前記受発光デバイスを収納する凹部と前記光ファイバが挿抜可能な差込口とを設けたハウジングに前記受発光デバイスを接合して成る光ファイバモジュールにおいて、前記ハウジングの前記凹部には前記発光素子と前記受光素子との間を遮る隔壁を設けて、この壁面の一部が前記配線基板上に設けた溝部の中に嵌入していることを特徴とする。

本発明によれば、光ファイバにより光信号を送受信する発光素子及び受光素子を、一側面に外部接続電極を設けた同一配線基板上に実装して受発光デバイスを形成するとともに、前記受発光デバイスを収納する凹部と前記光ファイバが挿抜可能な差込口とを設けたハウジングに前記受発光デバイスを接合して成る光ファイバモジュールにおいて、前記ハウジングの前記凹部には前記発光素子と前記受光素子との間を遮る隔壁を設けて、この壁面の一部が前記配線基板上に設けた溝部の中に嵌入しているようにしたので、発光部から受光部への光のリークが無くなってデータ伝送時に誤動作がなく信頼性の高い光ファイバーモジュールを提供することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１はこの本発明の実施である光ファイバモジュールの部分断面底面図である。図２はこの光ファイバモジュールの分解組立斜視図である。まず、本発明の実施の形態である光ファイバモジュールの構成を説明する。

図１において、１は後述する受発光デバイスをハウジングに収納して双方向光伝送の機能を果たす表面実装型光ファイバモジュール（受発光モジュール）を示している。ハウジング５に設けた受発光デバイス４の実装部を収納する凹部である発光側の凹部５ａと受光側の凹部５ｂとの間には両者を隔てる隔壁５ｆが形成されている。隔壁５ｆの一部は配線基板６との接合面より外側へ突出して突条部５ｇを成している。配線基板６の上面には発光素子の実装部と受光素子の実装部との間に溝部６ｂが形成されている。突状部５ｇは溝部６ｂの中へ嵌入している。その他の構成は従来の光ファイバモジュール５１とほぼ同様の構成をしているので、同じ構成要素には同じ符号と名称とを付して詳細な説明を省略する。

次に、本発明の実施の形態の効果について説明する。ハウジング５の凹部５ａと５ｂとの間には隔壁５ｆを設けて、この隔壁５ｆの一部が突条部５ｇとなって配線基板６上に設けた溝部６ｂの中に嵌入するようにしてあるので、発光部から受光部への光のリークを無くすことができた。従って光ファイバーモジュール１はデータ伝送時に誤動作がなく信頼性の高い光ファイバーモジュールとなった。

本発明の光ファイバモジュールは、局内通信用又は車載のオーディオデータ通信用などに適用される。

本発明の実施の形態である光ファイバモジュールの部分断面底面図である。 本発明の実施の形態である光ファイバモジュールの分解組立斜視図である。 従来の光ファイバモジュールの部分断面底面図である。

符号の説明

１ 光ファイバモジュール
３ 光ファイバ
４ 受発光デバイス
５ ハウジング
５ａ、５ｂ 凹部
５ｃ 差込口
５ｆ 隔壁
５ｇ 突条部
６ 配線基板
６ａ スルーホール
６ｂ 溝部
７ ＬＥＤ
８ 発光ＩＣ
９ ＰＤｉ
１０ 受光ＩＣ

Claims (1)

1. 光ファイバにより光信号を送受信する発光素子及び受光素子を、一側面に外部接続電極を設けた同一配線基板上に実装して受発光デバイスを形成するとともに、前記受発光デバイスを収納する凹部と前記光ファイバが挿抜可能な差込口とを設けたハウジングに前記受発光デバイスを接合して成る光ファイバモジュールにおいて、前記ハウジングの前記凹部には前記発光素子と前記受光素子との間を遮る隔壁を設けて、この壁面の一部が前記配線基板上に設けた溝部の中に嵌入していることを特徴とする光ファイバモジュール。
   

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