JP3838207B2 - 光レセプタクルの光素子ブロック - Google Patents

光レセプタクルの光素子ブロック Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバのような光伝送媒体を備えた光プラグと、この光プラグに接続される光レセプタクルとで構成される光コネクタの光レセプタクルに用いられ、光プラグの備える光伝送媒体を介して伝送される光信号と電気信号との光電変換を行う光レセプタクルの光素子ブロックに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、電子機器の間で高速のデータ通信を可能にするために光通信が導入されており、電子機器と外部との間の光配線を行うために、光ファイバのような光伝送媒体を備えた光プラグと、この光プラグに接続される光レセプタクルとで構成される光コネクタが用いられている。
【0003】
光レセプタクルAは、図10〜図13に示すようにハウジング1と、ハウジング1の内部に収納される送信用及び受信用の光素子ブロック10a,10bとを備える(例えば特許文献1参照)。
【0004】
ハウジング1は後面及び下面の後側が開口した略箱状であって、金属部品、導電性樹脂の成型品、又は鍍金された合成樹脂成型品からなり、シールド効果を有している。ハウジング1の内部は隔壁3によって左右2つの収納室4a,4bに分離され、一方の収納室4aが送信用の光素子ブロック10aの収納スペース、他方の収納室4bが受信用の光素子ブロック10bの収納スペースとなっている。そして、ハウジング1の前面には各収納室4a,4bに連通する円筒状のスリーブ2a,2bが幅方向に並べて突設され、それぞれのスリーブ2a,2bに光プラグに保持された2本の光ファイバーのフェルールが挿入されるようになっている。
【0005】
光素子ブロック10a,10bは略同じ構造を有しており、外観形状が直方体状の立体回路成型部品(MID:Molded Interconncted Device)11a,11bを基体として用い、立体回路成型部品11a,11bの前面にはそれぞれ前方に突出してスリーブ2a,2b内に挿入される円柱状の光素子実装台12a,12bを一体に突設してある。
【0006】
光素子実装台12a,12bの先端面には、図12及び図13に示すように先端方向に広がるように開口した凹平面13a,13bが形成され、送信側の光素子ブロック10aの光素子実装台12aには凹平面13aの底に発光ダイオードLDが実装され、受信側の光素子ブロック10bの光素子実装台12bには凹平面13bの底に受光ダイオードPDが実装されている。また各光素子実装台12a,12bの凹平面13a,13bには透光性を有する合成樹脂が充実されて、発光ダイオードLD及び受光ダイオードPDを封止しており、この封止樹脂により発光ダイオードLDの発光面又は受光ダイオードPDの受光面に対向するレンズ14,14が形成されている。
【0007】
而して、光素子実装台12a,12bをスリーブ2a,2b内にそれぞれ挿入するようにして光素子ブロック10a,10bをハウジング1内に収納した光レセプタクルAに光プラグを接続すると、光プラグに保持された2本の光ファイバーがそれぞれスリーブ2a,2b内に挿入されて、発光ダイオードLD又は受光ダイオードPDとレンズ結合方式にて光結合されるのである。尚、レンズ14,14は球面レンズでも非球面レンズでも良く、光素子(発光ダイオードLD又は受光ダイオードPD)の種類に応じて適宜設定すれば良い。
【0008】
また、立体回路成型部品11a,11bの後面には回路部品を実装するための凹部15a,15bがそれぞれ形成されている。送信側の光素子ブロック10aでは凹部15aの底に発光ダイオードLDへの駆動信号を信号処理する回路を集積化した集積回路素子IC1やチップコンデンサからなるノイズカット用のコンデンサ19などの回路部品が実装され、受信側の光素子ブロック10bでは凹部15bの底に受光ダイオードPDからの入力信号を信号処理する回路(例えば増幅回路など)を集積化した集積回路素子IC2やチップコンデンサからなるノイズカット用のコンデンサ19などの回路部品が実装されている。
【0009】
各立体回路成型部品11a,11bの表面には、発光ダイオードLDと集積回路素子IC1との間、受光ダイオードPDと集積回路素子IC2との間をそれぞれ電気的に接続する金属めっき膜からなる回路パターン(図示せず)が形成されており、各集積回路素子IC1,IC2の電極はアルミニウムなどの金属細線からなるボンディングワイヤ33を介して凹部15a,15bの底面に延設された回路パターンに電気的に接続されている。また、立体回路成型部品11a,11bには各4本のL字形の端子ピン16が同時成形により一体に設けられており、各集積回路素子IC1,IC2と端子ピン16との間は立体回路成型部品11a,11bの表面に形成された回路パターンを介して電気的に接続されている。なお、凹部15a,15bには封止樹脂17が充実され、ボンディングワイヤ33と集積回路素子IC1,IC2の電極又は回路パターンとの接続部や回路部品を保護している。また、ハウジング1に光素子ブロック10a,10bを納めた状態で、ハウジング1内に封止樹脂18を充実して封止することにより、光素子ブロック10a,10bがハウジング1の内部に固定されるのである。
【0010】
【特許文献1】
特開2002−164604号公報(第3頁−第4頁、及び、第1図)
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
上述の光素子ブロック10a,10bでは立体回路成型部品11a,11bを基体として用いており、立体回路成型部品11a,11bを製造するに当たっては、複数個の立体回路成型部品11a,11bについて素子(発光ダイオードLD、受光ダイオードPD、集積回路素子IC1,IC2及びコンデンサ19)の実装やレンズ14の成形を一度に行えるように、複数個の立体回路成型部品11a,11bが連結部を介して連結された状態で樹脂成型を行い、素子の実装やレンズ14の成形を済ませた後に、連結部を切断して、個々の立体回路成型部品11a,11bに分離していた。
【0012】
そのため、立体回路成型部品11a,11bを製造する際には、MID成形→集積回路素子IC1,IC2及びコンデンサ19の実装→集積回路素子IC1,IC2及びコンデンサ19の樹脂封止→光素子(発光ダイオードLD又は受光ダイオードPD)の実装→レンズ14形成→立体回路成型部品11a,11bを連結部から分離というように数多くの工程が必要になり、レンズ形成という難しいプロセスが製造工程の終盤にあるので、レンズ形成が不良だと変動費の高い集積回路素子や光素子をロスしてしまい、歩留まりが悪かった。
【0013】
また、立体回路成型部品11a,11bに集積回路素子IC1,IC2を実装しているが、立体回路成型部品11a,11bではプリント配線板に比べて集積回路素子の実装実績が少ないため、プリント配線板に集積回路素子を実装する場合よりも実装タクトタイムが長くなるという問題があった。
【0014】
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、歩留まりを良くした光レセプタクルの光素子ブロックを提供することにある。また、請求項2〜4の発明の目的とするところは集積回路素子の実装タクトタイムを短縮した光レセプタクルの光素子ブロックを提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1の発明では、光ファイバのような光伝送媒体を備えた光プラグが接続される光レセプタクルに用いられ、光伝送媒体を介して伝送される光信号と電気信号との間の光電変換を行う光素子ブロックにおいて、上記光伝送媒体の先端面に対向する部位に光素子が実装されるとともに、光素子の前面に透光性樹脂からなるレンズが成形された立体回路成型部品からなる光素子実装部と、光素子実装部と別体に形成され光素子の信号処理回路を集積化した集積回路素子が実装される集積回路素子実装部とを備え、集積回路素子実装部は両面に配線パターンが形成された両面プリント配線板からなり、当該両面プリント配線板の片面に集積回路素子を、反対側の面における集積回路素子の裏側付近にノイズカット用のコンデンサをそれぞれ実装し、集積回路素子とコンデンサとの間を両面プリント配線板に形成したスルーホールと配線パターンとを介して電気的に接続してあり、両面プリント配線板はコンデンサが実装された面を立体回路成型部品に当接させた状態で配置され、立体回路成型部品における両面プリント配線板との対向部位にコンデンサを収納するための収納凹部を形成したことを特徴とする。
【0019】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
(実施形態1)
本実施形態の光素子ブロックを用いる光レセプタクルの側断面図を図1に、背面図を図2にそれぞれ示す。尚、光レセプタクルの基本的な構成は従来技術で説明した光レセプタクルと略同様であるから、共通する構成要素には同一の符号を付してその説明は省略する。
【0020】
この光レセプタクルAは、ハウジング1と、ハウジング1の内部に収納される光素子ブロック10とを備える。
【0021】
ハウジング1は後面及び下面の後側が開口した略箱状であって、金属部品、導電性樹脂の成型品、又は鍍金された合成樹脂成型品からなり、シールド効果を有している。ハウジング1の前面には、ハウジング1の内部に連通する円筒状のスリーブ2が幅方向に並べて2本突設されており、各々のスリーブ2に光プラグに保持された2本の光ファイバーのフェルールが挿入されるようになっている。
【0022】
光素子ブロック10は、送信側及び受信側の2個の立体回路成型部品11と、1枚の回路基板30とで構成される。
【0023】
各立体回路成型部品11は略直方体状であって、前面にはスリーブ2内に挿入される円柱状の光素子実装台12が前方に向かって一体に突設してある。光素子実装台12の先端面には、先端方向に広がるように開口した凹平面13が形成され、送信側の立体回路成型部品11の凹平面13の底には発光ダイオードLDが実装され、受信側の立体回路成型部品11の凹平面13の底には受光ダイオード(図示せず)が実装されている。そして、各立体回路成型部品11の凹平面13には透光性を有する合成樹脂が充実されて、発光ダイオードLD及び受光ダイオードを封止しており、この封止樹脂により発光ダイオードLDの発光面又は受光ダイオードの受光面に対向するレンズ14が形成されている。而して、光素子ブロック10をハウジング1内に収納した光レセプタクルAに光プラグを接続すると、光プラグに保持された2本の光ファイバーが、発光ダイオードLD又は受光ダイオードとレンズ結合方式にて光結合されるのである。尚、レンズ14は球面レンズでも非球面レンズでも良く、光素子(発光ダイオードLD又は受光ダイオード)の種類に応じて適宜設定すれば良い。
【0024】
また、各立体回路成型部品11の後面には、回路基板30に貫設した各2個のスルーホール31にそれぞれ挿入される円柱状の電極部20が上下に突設され、後述するコンデンサ19の収納凹部21が略中央部に形成されている。なお光素子実装台12の先端面に実装された光素子(発光ダイオードLD及び受光ダイオード)と、立体回路成型部品11の後面に突設された電極部20,20との間は立体回路成型部品11の表面に形成された金属めっき膜からなる配線パターン(図示せず)を介して電気的に接続されており、電極部20,20を回路基板30のスルーホール31,31に挿入することによって、回路基板30に実装された後述の第1及び第2の集積回路素子(以下、集積回路素子と略す)IC1,IC2と光素子との間が電気的に接続されるようになっている。
【0025】
回路基板30は両面に配線パターン32が形成された両面プリント配線板からなり、回路基板30の後面(立体回路成型部品11との対向面と反対側の面)には、送信側の立体回路成型部品11の投影部付近に発光ダイオードLDの信号処理回路を集積化した集積回路素子IC1が実装され、受信側の立体回路成型部品11の投影部付近に受光ダイオードの信号処理回路を集積化した集積回路素子IC2が実装されている。また回路基板30の前面(立体回路成型部品11との対向面)には、集積回路素子IC1,IC2の裏側付近にチップコンデンサからなるノイズカット用のコンデンサ19がそれぞれ実装されている。集積回路素子IC1,IC2はボンディングワイヤ33を介して配線パターン32に電気的に接続されており、封止樹脂17で樹脂封止されて、集積回路素子IC1,IC2の電極とボンディングワイヤ33の接続部が保護されている。また、回路基板30の前面と後面とにそれぞれ形成された配線パターン32はスルーホール36を介して電気的に接続されており、コンデンサ19は配線パターン32とスルーホール36とを介して集積回路素子IC1,IC2に電気的に接続されている。また、回路基板30には、左右両側の下部に各4本のL字形の端子ピン16の一端が下辺に沿って半田付けされている。
【0026】
ところで、本実施形態の光レセプタクルAを組み立てるに当たっては、先ず回路基板30のスルーホール31に電極部20を挿入することで、2個の立体回路成型部品11を回路基板30に電気的且つ機械的に接続した状態で、光素子実装台12がスリーブ2内に挿入されるようにして光素子ブロック10をハウジング1内に収納した後、封止樹脂18をハウジング1の開口に充実することによって光素子ブロック10がハウジング1内で固定され、組立作業が完了する。
【0027】
以上説明したように本実施形態では立体回路成型部品11(光素子実装部)に光素子のみを実装して、レンズ14を形成しており、立体回路成型部品11とは別体の回路基板30(光素子実装部)に集積回路素子IC1,IC2やノイズカット用のコンデンサ19を実装しているので、立体回路成型部品11を製造する際にレンズ14の形成に失敗したとしても、従来の光素子ブロックのように集積回路素子IC1,IC2やコンデンサ19などが無駄になることはなく、歩留まりを良くできる。また発光ダイオードLD及び受光ダイオードPDの信号処理回路をそれぞれ集積化した集積回路素子IC1,IC2は1枚のプリント配線板からなる回路基板30に実装されているので、別々の回路基板に実装する場合に比べて部品数を削減でき、しかも立体回路成型部品11に比べてプリント配線板の方が集積回路素子IC1,IC2の実装実績が豊富にあるので、実装タクトタイムを短縮できるという利点もある。
【0028】
また、従来は立体回路成型部品に光素子(発光ダイオードLD又は受光ダイオードPD)と集積回路素子IC1,IC2とノイズカット用のコンデンサ19とを実装しているので、立体回路成型部品の表面にグランドパターンを形成する余裕はないが、本実施形態では立体回路成型部品11とは別体の回路基板30の後面に集積回路素子IC1,IC2を実装するとともに、回路基板30の前面にコンデンサ19を実装しており、回路基板30の場合にはスペースに余裕があるので、回路基板30に自由にグランドパターンを形成でき、ハウジング1の後面をシールドすることでシールド効果を高め、外部からのノイズの影響を低減して、受光ダイオードPDの感度を高めることもできる。
【0029】
また、立体回路成型部品11の回路基板30との対向面に凹部21を形成して、この凹部21をコンデンサ19の収納スペースとしており、回路基板30は、凹部21内にコンデンサ19を納めた状態で、コンデンサ19が実装された面を立体回路成型部品11に当接させた状態で配置されているので、立体回路成型部品11で覆われる回路基板30の部位をコンデンサ19の実装スペースとして有効に利用でき、回路基板30の小型化が図れる。また、凹部21をコンデンサ19の収納スペースとすることで、立体回路成型部品11の投影部付近に実装された集積回路素子IC1,IC2の略真裏にノイズカット用のコンデンサ19を実装でき、コンデンサ19と集積回路素子IC1,IC2との間の距離(配線長)を短くすることで、外部からのノイズを低減する効果を高めて、受光ダイオードPDの感度を高めることもできる。
【0030】
(実施形態2)
本実施形態の光素子ブロックを用いる光レセプタクルAの側断面図を図3に、背面図を図4にれぞれ示す。尚、光レセプタクルAの基本的な構成は実施形態1と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略し、以下では本実施形態の特徴部分のみを説明する。
【0031】
実施形態1では立体回路成型部品11の後面に突設した電極部20を回路基板30のスルーホール31に挿入することで、立体回路成型部品11を回路基板30に電気的且つ機械的に接続しているのに対して、本実施形態では、立体回路成型部品11の前面に光素子実装台12を突設するとともに、光素子実装台12の上下の部位に立体回路成型部品11を前後に貫通する貫通孔22,22を形成し、各貫通孔22に連通して回路基板30に設けたスルーホール34と立体回路成型部品11の貫通孔22とに棒状の金属端子35を挿入して半田付けすることで、立体回路成型部品11の表面に形成された回路パターンと回路基板30の配線パターン32とを電気的に接続し、立体回路成型部品11を回路基板30に機械的に接続している。
【0032】
本実施形態においても、実施形態1と同様に、立体回路成型部品11(光素子実装部)に光素子のみを実装して、レンズ14を形成しており、立体回路成型部品11とは別体の回路基板30(光素子実装部)に集積回路素子IC1,IC2やノイズカット用のコンデンサ19を実装しているので、立体回路成型部品11を製造する際にレンズ14の形成に失敗したとしても、従来の光素子ブロックのように集積回路素子IC1,IC2やコンデンサ19などが無駄になることはなく、歩留まりを良くできる。また発光ダイオードLD及び受光ダイオードPDの信号処理回路をそれぞれ集積化した集積回路素子IC1,IC2は1枚のプリント配線板からなる回路基板30に実装されているので、別々の回路基板に実装する場合に比べて部品数を削減でき、しかも立体回路成型部品11に比べてプリント配線板の方が集積回路素子IC1,IC2の実装実績が豊富にあるので、実装タクトタイムを短縮できるという利点もある。
【0033】
また、従来は立体回路成型部品に光素子(発光ダイオードLD又は受光ダイオードPD)と集積回路素子IC1,IC2とノイズカット用のコンデンサ19とを実装しているので、立体回路成型部品の表面にグランドパターンを形成する余裕はないが、本実施形態では立体回路成型部品11とは別体の回路基板30の後面に集積回路素子IC1,IC2を実装するとともに、回路基板30の前面にコンデンサ19を実装しており、回路基板30の場合にはスペースに余裕があるので、回路基板30に自由にグランドパターンを形成でき、ハウジング1の後面をシールドすることでシールド効果を高め、外部からのノイズの影響を低減して、受光ダイオードPDの感度を高めることもできる。
【0034】
また、立体回路成型部品11の回路基板30との対向面に凹部21を形成して、この凹部21をコンデンサ19の収納スペースとしており、回路基板30は、凹部21内にコンデンサ19を納めた状態で、コンデンサ19が実装された面を立体回路成型部品11に当接させた状態で配置されているので、立体回路成型部品11で覆われる回路基板30の部位をコンデンサ19の実装スペースとして有効に利用でき、回路基板30の小型化が図れる。また、凹部21をコンデンサ19の収納スペースとすることで、立体回路成型部品11の投影部付近に実装された集積回路素子IC1,IC2の略真裏にノイズカット用のコンデンサ19を実装でき、コンデンサ19と集積回路素子IC1,IC2との間の距離(配線長)を短くすることで、外部からのノイズを低減する効果を高めて、受光ダイオードPDの感度を高めることもできる。
【0035】
(参考例1)
本参考例の光素子ブロックを用いる光レセプタクルAの側断面図を図5に、背面図を図6にれぞれ示す。尚、光レセプタクルAの基本的な構成は実施形態1と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略し、以下では本参考例の特徴部分のみを説明する。
【0036】
実施形態1では立体回路成型部品11の後面に突設した電極部20を回路基板30のスルーホール31に挿入することで、立体回路成型部品11を回路基板30に電気的且つ機械的に接続しているのに対して、本参考例では、送信側又は受信側の立体回路成型部品11と回路基板30との間をそれぞれ端子ブロック40を介して電気的且つ機械的に接続している。
【0037】
立体回路成型部品11は略円柱状であって、前端面には先端方向に広がるように開口した凹平面13が形成され、送信側の立体回路成型部品11の凹平面13の底には発光ダイオードLDが実装され、受信側の立体回路成型部品11の凹平面13の底には受光ダイオード(図示せず)が実装されている。そして、各立体回路成型部品11の凹平面13には透光性を有する合成樹脂が充実されて、発光ダイオードLD及び受光ダイオードを封止しており、この封止樹脂により発光ダイオードLDの発光面又は受光ダイオードの受光面に対向するレンズ14が形成されている。
【0038】
回路基板30の後面には送信側の立体回路成型部品11の投影部付近に発光ダイオードLDの信号処理回路を集積化した集積回路素子IC1が実装されるとともに、受信側の立体回路成型部品11の投影部付近に受光ダイオードの信号処理回路を集積化した集積回路素子IC2が実装され、各集積回路素子IC1,IC2の近傍にチップコンデンサからなるノイズカット用のコンデンサ19が実装されている。
【0039】
また、各端子ブロック40は樹脂製の基体41に2本のL字形の接続端子42を保持させてなり、接続端子42,42の一端は基体41の前面から前方に突出して、立体回路成型部品11の表面に形成された回路パターンに電気的に接続される。また接続端子42,42の他端は基体41の後面に沿ってそれぞれ上下方向に突出し、その先端部は回路基板30の前面に形成された端子パターンに半田付けされている。而して、2個の立体回路成型部品11と回路基板30との間がそれぞれ端子ブロック40を介して電気的且つ機械的に接続されており、光素子実装台12の先端面に実装された発光ダイオードLD又は受光ダイオードと回路基板30に実装された集積回路素子IC1,IC2との間が立体回路成型部品11の表面に形成された回路パターン、端子ブロック40、回路基板30の配線パターン32などを介して電気的に接続されるのである。
【0040】
ところで本参考例においても、実施形態1と同様に、立体回路成型部品11(光素子実装部)に光素子のみを実装して、レンズ14を形成しており、立体回路成型部品11とは別体の回路基板30(光素子実装部)に集積回路素子IC1,IC2やノイズカット用のコンデンサ19を実装しているので、立体回路成型部品11を製造する際にレンズ14の形成に失敗したとしても、従来の光素子ブロックのように集積回路素子IC1,IC2やコンデンサ19などが無駄になることはなく、歩留まりを良くできる。また発光ダイオードLD及び受光ダイオードPDの信号処理回路をそれぞれ集積化した集積回路素子IC1,IC2は1枚のプリント配線板からなる回路基板30に実装されているので、別々の回路基板に実装する場合に比べて部品数を削減でき、しかも立体回路成型部品11に比べてプリント配線板の方が集積回路素子IC1,IC2の実装実績が豊富にあるので、実装タクトタイムを短縮できるという利点もある。
【0041】
また、従来は立体回路成型部品に光素子(発光ダイオードLD又は受光ダイオードPD)と集積回路素子IC1,IC2とノイズカット用のコンデンサ19とを実装しているので、立体回路成型部品の表面にグランドパターンを形成する余裕はないが、本参考例では立体回路成型部品11とは別体の回路基板30の後面に集積回路素子IC1,IC2及びコンデンサ19を実装しており、回路基板30の場合にはスペースに余裕があるので、回路基板30に自由にグランドパターンを形成でき、ハウジング1の後面をシールドすることでシールド効果を高め、外部からのノイズの影響を低減して、受光ダイオードPDの感度を高めることもできる。
【0042】
(参考例2)
本参考例の光素子ブロックを用いる光レセプタクルAの側断面図を図7に、下側から見た断面図を図8に、分解斜視図を図9(a)にそれぞれ示す。尚、光レセプタクルAの基本的な構成は実施形態1と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略し、以下では本参考例の特徴部分のみを説明する。
【0043】
本参考例の光レセプタクルAは、ハウジング1と、ハウジング1の内部に収納される光素子ブロック10とを備える。
【0044】
ハウジング1は後面及び下面が開口した略箱状であって、金属部品、導電性樹脂の成型品、又は鍍金された合成樹脂成型品からなり、シールド効果を有している。ハウジング1の内部は隔壁3によって2つの収納室に分離され、ハウジング1の前面には各々の収納室に連通する円筒状のスリーブ2a,2bが幅方向に並べて2本突設されており、各々のスリーブ2a,2bに光プラグに保持された2本の光ファイバーのフェルールが挿入されるようになっている。またハウジング1の左右両側壁の内側面には、回路基板30の左右の側縁がそれぞれ挿入される凹溝1aが前後方向に沿って形成され、左右両側壁の内側面の後部には、矩形板状のシールド板38の左右の側縁がそれぞれ挿入される凹溝1bが上下方向に沿って形成されている。
【0045】
光素子ブロック10は、送信側及び受信側の2個の立体回路成型部品11a,11bと、1枚の両面プリント配線板からなる回路基板30とで構成される。
【0046】
立体回路成型部品11a,11bは矩形板状であって、後面には回路基板30の前端部が挿入される凹溝23が左右方向に沿って形成され、前面にはスリーブ2a,2b内にそれぞれ挿入される円柱状の光素子実装台12a,12bが前方に向かって一体に突設してある。
【0047】
各光素子実装台12a,12bの先端面には先端方向に広がるように開口した凹平面13a,13bが形成され、送信側の立体回路成型部品11aの凹平面13aの底には発光ダイオードLDが実装され、受信側の立体回路成型部品11bの凹平面13bの底には受光ダイオードPDが実装されている。そして、各立体回路成型部品11a,11bの凹平面13a,13bには透光性を有する合成樹脂が充実されて、発光ダイオードLD及び受光ダイオードPDを封止しており、この封止樹脂により発光ダイオードLDの発光面又は受光ダイオードPDの受光面に対向するレンズ14,14が形成されている。而して、光素子ブロック10をハウジング1内に収納した光レセプタクルAに光プラグを接続すると、光プラグに保持された2本の光ファイバーが、発光ダイオードLD又は受光ダイオードPDとレンズ結合方式にて光結合されるのである。尚、レンズ14,14は球面レンズでも非球面レンズでも良く、光素子(発光ダイオードLD又は受光ダイオードPD)の種類に応じて適宜設定すれば良い。
【0048】
回路基板30は両面に配線パターン32が形成された矩形板状の両面プリント配線板からなり、前側縁の略中央には隔壁3が挿入される凹溝30aが形成され、凹溝30aの左右の端面には切欠30bがそれぞれ形成されている。また回路基板30の左右両側縁の中間部にも切欠30cがそれぞれ形成されている。
【0049】
回路基板30の前部上面には、送信側の立体回路成型部品11aの後方の位置に発光ダイオードLDの信号処理回路を集積化した集積回路素子IC1が、受信側の立体回路成型部品11bの後方の位置に受光ダイオードPDの信号処理回路を集積化した集積回路素子IC2がそれぞれ実装されている。集積回路素子IC1,IC2はボンディングワイヤ33を介して配線パターン32に電気的に接続されており、封止樹脂17で樹脂封止されて、ボンディングワイヤ33と集積回路素子IC1,IC2の電極及び配線パターン32との接続部が保護されている。また、回路基板30の前部下面には集積回路素子IC1,IC2の略裏側にノイズカット用のコンデンサ19が実装されている。回路基板30の表裏に形成された配線パターン32はスルーホール36を介して電気的に接続されており、集積回路素子IC1,IC2とコンデンサ19との間は配線パターン32とスルーホール36とを介して電気的に接続されている。また、回路基板30の後部には回路基板30を表裏に貫通するスルーホール37が左右両側に4個ずつ形成され、棒状の端子ピン16をスルーホール37に挿入して半田付けしてあり、各端子ピン16は配線パターン32を介して集積回路素子IC1,IC2に電気的に接続されている。
【0050】
ところで、本参考例の光レセプタクルAを組み立てるに当たっては、集積回路素子IC1,IC2及びコンデンサ19が実装された回路基板30に端子ピン16を半田付けするととともに、立体回路成型部品11a,11bを成型して、表面に金属めっき膜からなる回路パターンを形成し、先端面の凹平面13a,13bの底に光素子を実装し、凹平面13a,13b内に透光性樹脂を充実してレンズ14,14を形成した後、各立体回路成型部品11a,11bの後面の凹溝23内に回路基板30の前縁を挿入し、立体回路成型部品11a,11bの後面に形成された導電パターンを回路基板30の配線パターンに半田付けして、立体回路成型部品11a,11bを回路基板30に電気的且つ機械的に接続する。
【0051】
次に、回路基板30の左右両側縁をハウジング1の凹溝1aにガイドさせて、立体回路成型部品11a,11b及び回路基板30からなる光素子ブロック10をハウジング1の後方からハウジング1の内部に挿入し、立体回路成型部品11a,11bをスリーブ2a,2b内にそれぞれ挿入した後、ハウジング1の後部の溝1b内に金属製のシールド板38を下側から挿入する。この時、ハウジング1の隔壁3は回路基板30の凹溝30a内に挿入される。
【0052】
そして、ハウジング1の上部を下向きにした状態で、ハウジング1の下部の開口から封止樹脂18を充実して、光素子ブロック10を固定する。ここで、回路基板30の中央に設けた凹溝30aの端面には切欠30bが、左右両側縁には切欠30cがそれぞれ形成されているので、下部開口から充実した封止樹脂18が切欠30b,30cを通って、回路基板30とハウジング1の上面との間の空間に入り込み易くなり、ハウジング1の内部の略全体に封止樹脂18を充填することができる。また、ハウジング1の後部の開口はシールド板38で閉塞されているので、封止樹脂18の漏れを防止するとともに、ハウジング1のシールド効果を高めることができる。
【0053】
ここに、本参考例においても、実施形態1と同様に、立体回路成型部品11(光素子実装部)に光素子のみを実装して、レンズ14を形成しており、立体回路成型部品11とは別体の回路基板30(光素子実装部)に集積回路素子IC1,IC2やノイズカット用のコンデンサ19を実装しているので、立体回路成型部品11を製造する際にレンズ14の形成に失敗したとしても、従来の光素子ブロックのように集積回路素子IC1,IC2やコンデンサ19などが無駄になることはなく、歩留まりを良くできる。また発光ダイオードLD及び受光ダイオードPDの信号処理回路をそれぞれ集積化した集積回路素子IC1,IC2は1枚のプリント配線板からなる回路基板30に実装されているので、別々の回路基板に実装する場合に比べて部品数を削減でき、しかも立体回路成型部品11に比べてプリント配線板の方が集積回路素子IC1,IC2の実装実績が豊富にあるので、実装タクトタイムを短縮できるという利点もある。
【0054】
また、従来は立体回路成型部品に光素子(発光ダイオードLD又は受光ダイオードPD)と集積回路素子IC1,IC2とノイズカット用のコンデンサ19とを実装しているので、立体回路成型部品の表面にグランドパターンを形成する余裕はないが、本参考例では立体回路成型部品11とは別体の回路基板30に集積回路素子IC1,IC2及びコンデンサ19を実装しており、回路基板30の場合にはスペースに余裕があるので、回路基板30に自由にグランドパターンを形成でき、シールド効果を高めて、外部からのノイズの影響を低減し、受光ダイオードPDの感度を高めることもできる。また、ノイズカット用のコンデンサ19は、回路基板30の下面において集積回路素子IC1,IC2の略真裏に実装されており、コンデンサ19と集積回路素子IC1,IC2との間は回路基板30に形成された配線パターン32とスルーホール36とを介して電気的に接続されているので、コンデンサ19と集積回路素子IC1,IC2との間の距離(配線長)を短くすることで、外部からのノイズがさらに低減され、受光ダイオードPDの感度をさらに高めることができる。
【0055】
【発明の効果】
上述のように、請求項1の発明は、光ファイバのような光伝送媒体を備えた光プラグが接続される光レセプタクルに用いられ、光伝送媒体を介して伝送される光信号と電気信号との間の光電変換を行う光素子ブロックにおいて、上記光伝送媒体の先端面に対向する部位に光素子が実装されるとともに、光素子の前面に透光性樹脂からなるレンズが成形された立体回路成型部品からなる光素子実装部と、光素子実装部と別体に形成され光素子の信号処理回路を集積化した集積回路素子が実装される集積回路素子実装部とを備え、集積回路素子実装部は両面に配線パターンが形成された両面プリント配線板からなり、当該両面プリント配線板の片面に集積回路素子を、反対側の面における集積回路素子の裏側付近にノイズカット用のコンデンサをそれぞれ実装し、集積回路素子とコンデンサとの間を両面プリント配線板に形成したスルーホールと配線パターンとを介して電気的に接続してあり、両面プリント配線板はコンデンサが実装された面を立体回路成型部品に当接させた状態で配置され、立体回路成型部品における両面プリント配線板との対向部位にコンデンサを収納するための収納凹部を形成したことを特徴とし、従来は立体回路成型部品に光素子と集積回路素子とを実装し、光素子の前面にレンズを形成しているので、製造工程の終盤にあるレンズの形成工程で失敗すると、集積回路素子が無駄になるという問題があるが、光素子が実装されて光素子の前面にレンズが形成される光素子実装部と、集積回路素子が実装される集積回路素子実装部とを別体としているので、レンズ形成に失敗したとしても集積回路素子が無駄になることはなく、光素子ブロック全体の歩留まりが向上するという効果がある。
【0056】
しかも、両面プリント配線板においてノイズカット用のコンデンサを集積回路素子の裏側付近に実装し、集積回路素子とコンデンサとの間をスルーホールと配線パターンとを介して接続しているので、集積回路素子とコンデンサとの間の配線長を短縮して、ノイズによる影響を低減できるという効果がある。また受光側の光素子の出力は微少であるが、ノイズによる影響が低減されるので、受光側の光素子の感度が向上するという効果もある。さらに、立体回路成型部品に比べてプリント配線板の方が集積回路素子の実装実績が豊富なので、実装タクトタイムを削減できるという効果もある。
【0057】
そのうえ、両面プリント配線板はコンデンサが実装された面を立体回路成型部品と当接させた状態で配置されるのであるが、立体回路成型部品にコンデンサを収納する収納凹部を形成し、この収納凹部に対応する部位にコンデンサを実装しているので、立体回路成型部品によって覆われる両面プリント配線板の部位にコンデンサを実装することができ、両面プリント配線板の実装スペースを有効に利用できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施形態1の光素子ブロックを用いた光レセプタクルの側断面図である。
【図2】 同上を示し、樹脂封止する前の状態を後側から見た図である。
【図3】 実施形態2の光素子ブロックを用いた光レセプタクルの側断面図である。
【図4】 同上を示し、樹脂封止する前の状態を後側から見た図である。
【図5】 参考例1の光素子ブロックを用いた光レセプタクルの側断面図である。
【図6】 同上を示し、樹脂封止する前の状態を後側から見た図である。
【図7】 参考例2の光素子ブロックを用いた光レセプタクルの側断面図である。
【図8】 同上の下側から見た断面図である。
【図9】(a)は同上の分解斜視図、(b)は回路基板を裏側から見た斜視図である。
【図10】 従来の光レセプタクルを前方から見た分解斜視図である。
【図11】 同上の後方から見た分解斜視図である。
【図12】 同上の側断面図である。
【図13】 同上の要部断面図である。
【符号の説明】
10 光素子ブロック
11 立体回路成型部品
12 光素子実装台
14 レンズ
20 電極部
30 回路基板
31 スルーホール
IC1,IC2 集積回路素子
LD 発光ダイオード

Claims (1)

  1. 光ファイバのような光伝送媒体を備えた光プラグが接続される光レセプタクルに用いられ、光伝送媒体を介して伝送される光信号と電気信号との間の光電変換を行う光素子ブロックにおいて、上記光伝送媒体の先端面に対向する部位に光素子が実装されるとともに、光素子の前面に透光性樹脂からなるレンズが成形された立体回路成型部品からなる光素子実装部と、光素子実装部と別体に形成され光素子の信号処理回路を集積化した集積回路素子が実装される集積回路素子実装部とを備え、集積回路素子実装部は両面に配線パターンが形成された両面プリント配線板からなり、当該両面プリント配線板の片面に集積回路素子を、反対側の面における集積回路素子の裏側付近にノイズカット用のコンデンサをそれぞれ実装し、集積回路素子とコンデンサとの間を両面プリント配線板に形成したスルーホールと前記配線パターンとを介して電気的に接続してあり、両面プリント配線板は前記コンデンサが実装された面を立体回路成型部品に当接させた状態で配置され、立体回路成型部品における両面プリント配線板との対向部位にコンデンサを収納するための収納凹部を形成したことを特徴とする光レセプタクルの光素子ブロック
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