JPH0638517B2 - 光モジュールの製造方法 - Google Patents

光モジュールの製造方法

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JPH0638517B2
JPH0638517B2 JP2041289A JP4128990A JPH0638517B2 JP H0638517 B2 JPH0638517 B2 JP H0638517B2 JP 2041289 A JP2041289 A JP 2041289A JP 4128990 A JP4128990 A JP 4128990A JP H0638517 B2 JPH0638517 B2 JP H0638517B2
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修平 片桐
健一 土沼
允 大橋
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光コネクタを具備する光ファイバケーブルを介
して電気一光一電気の光通信を行なう時に使用する光モ
ジュールの製造方法に関するものである。
光伝送装置では、波形整形器、電流増幅器、電気一光変
換用発光ダイオード及び光コネクタ結合部からなる送信
用の光モジュールを介して入力電気信号を光信号に変換
し、この光信号を光コネクタ結合部に装着された光コネ
クタにより光ファイバケーブルの一端部に導入し、光フ
ァイバケーブルの他端部の光コネクタを、光コネクタ結
合部、光一電気変換用PIN(PN) ホトダイオード、増幅器
及び波形整形器からなる受信用の光モジュールの光コネ
クタ結合部に接着し、光ファイバケーブルを介して伝送
されてきた光信号を受信用の光モジュールにより出力電
気信号として取り出す構造を有している。
次に第1図により従来の光伝送装置の一例を説明する。
即ち送信用の光モジュール1は、破線で示すシールド箱
2内に所定の配線が形成されたプリント配線基板3を備
えている。このプリント配線基板3には所定位置に外部
導線4が取付けられ、4には電源として+5、4
には第2図aの曲線11で示す入力電気信号、4には接
地電位が接続される。なお、4は空ピンである。電気
信号は波形整形用IC5で第2図bに曲線12で示す電気信
号に整形され、電流増幅用トランジスタ6で第2図cに
曲線13で示す電気信号に電流増幅され、更に抵抗7を介
して基板8に支持された送信側の光コネクタ結合部9内
の電気一光変換用発光ダイオード(LED)10 に加えられ
る。この電気一光変換用発光ダイオード10からの第2図
dに曲線14で示す光信号を送信側の光コネクタ21、光フ
ァイバケーブル22及び受信側の光コネクタ23を介して受
信用の光モジュール31に導入する。この受信用の光モジ
ュール31は破線で示すシールド箱32内設けられた基板38
に支持された受信側の光コネクタ結合部39内の光一電気
変換用PIN(PN) ホトダイオード40により光ファイバケー
ブル22内を伝送する時に変形した第3図aに曲線41で示
す光信号がそのまま第3図bに曲線42で示す電気信号に
変換されたのち、増幅器36により、第3図cに曲線43で
示す電気信号が増幅され、更に波形整形用IC35により、
第3図dに曲線44で示す電気信号に変換されるようにな
っている。なお、外部導線34のうち、34には電源とし
て+5が印加され、34からは出力電気信号が取り出
され、34は接地電位となっており、34は空ピンであ
る。
然るにこの様な光伝送装置に於ては、光モジュール1光
モジュール31は前述したようにシールド箱2,32中に電
気一光変換用発光ダイオード10、光一電気変換用PIN(P
N) ホトダイオード40を除いて、プリント配線板などに
個々の部品が装着されているので外形も大きく、これら
個々の部品からなる回路(本発明では周辺回路と云う)
の組立時間がかかり高価となるし、また半田付などの接
続部も多く信頼性に乏しいし、更に光コネクタ結合部
9,39に組み込まれる発光ダイオード10やホトダイオー
ド40がいずれもメタルカンに透明部材からなる窓を設け
た素子を挿入固定して使用しているため、これらの素子
の光強度分布や光受光分布の最良な位置に数μm乃至数
10μmの精度で光ファイバの光学研磨された端面部を正
確に合せることが極めて困難であり、同じように製作さ
れた送信用の光モジュールや受信用の光モジュールを使
用して同一入力電気信号を加えても同一出力電気信号が
得られないと云う欠点があった。
本発明は前述した従来の欠点に鑑みなされたものであ
り、小型、安価であり、極めて高精度で安定した電気一
光一電気の変換を行なうことが可能な光伝送装置の送信
(受信)用の光モジュールの製造方法を提供することを
目的としている。
次に本発明の光モジュールの一実施例を第4図乃至第7
図により説明する。
即ち、送信(受信)用の光モジュール51の外形は第4図
に示すように断面ほぼ凸字形をなし、光不透過モールド
部材からなる第2段のモールド体52と、このモールド52
の一主面52の中央部に一体形成された光コネクタ結合
部59、この光コネクタ結合部59を挾むように設けられた
一対の取付孔部53及び底面に植設された4本のリードフ
レーム群54からなり、その内部構造は第5図及び第6図
に示すように、銀めつきされた4本のリードフレーム群
54の空ピン54の突出部にはチップ状の発光(受光)素
子60が導電ペーストを介してマウントされ、また接地リ
ードフレーム54の端部近傍には波形整形、増幅などの
部品を一体形成または個別に形成したチップ状のIC素子
55が同じく導電ペーストを介してマウントされ、電源用
リードフレーム54、入力(出力)電気信号用リードフ
レーム54、接地リードフレーム54、空フレーム5
4、IC素子55及び発光(受光)素子60は所定の回路構
成をなすように、例えば25μmφの金からなるボンデン
グ線56により熱圧着ボンデングされる。次にリードフレ
ーム群54などを基準として例えば日東電工製透明硬化エ
ポキシ樹脂MP−8500を温度160 ℃、圧力30kg/cm2
条件で発光(受光)素子60、IC素子55及びボンデング線
を被覆するように第1段のモールドとしてのトランスア
ーモールドを行ない、望ましくは発光(受光)素子60の
光軸上に集光レンズ57aを有する透明モールド体57を形
成する。
次に光コネクタ結合部59となる円筒状内壁部即ち破線で
示す送信(受信)側の光コネクタのプラグ63を挿入し得
る内壁部に担当する第1の金型71と、この第1の金型71
と、この第1の金型71と共に透明モールド体57及びこの
透明モールド体57から突出するリードフレーム群54の一
部を挾持し、位置ぎめし得る第2の金型72により透明モ
ールド体57及びリードフレーム群54の一部を固定し、更
に、この第1の金型71及び第2の金型72と共に、第4図
に示す外形を形成出来る他の金型を使用し、例えば住友
ペークライト製黒色熱硬化エポキシ樹脂EME-155 下を温
度165 ℃圧力80kg/cm2の条件で第2段のモールドを行
ない光不透過モールド体52を形成し、その後第1の金型
71、第2の金型72及び他の金型を除去し、第4図に示す
送信(受信)用の光モジュール51を完成する。この場
合、光コネクタのプラグ63の光ファイバーケーブルの中
芯部64の中心軸とチップ状の発光(受光)素子60の発光
(受光)中心がほぼ一致するように第2段モールドを行
なうことが重要であり、この第2段モールドの前にチッ
プ状の発光(受光)素子60の発光(受光)中心を必要あ
れば光学的に測定し、第1の金型71、第2の金型72及び
他の金型の位置合せを行なうことが望ましい。この様に
して完成された送信(受信)用の光モジュールに於ては
金型72による位置ぎめ用開口部73が残るため、キャップ
74を挿入し、外観を良好とすることが望ましい。図に於
て58は取り付けねじ部である。
前述した構造の送信(受信)用の光モジュール51の利点
は、第1に極めて小型であること、第2にチップ状の発
光(受光)素子及び周辺回路を含むチップ状IC素子をア
センブリするだけであるので組立時間が短かいこと、第
3に接続箇所が大幅に減少するので高信頼性であるこ
と、第4にモールド成形時に極めて容易に光コネクタと
光軸を合わせてチップ状の発光(受光)素子を設けるこ
とが可能であるし、また集光レンズがあるため効率良く
光結合することが出来ること、第5に透明モールド体が
直接光不透過性モールド体と接触していないため高温、
高圧力で形成される光不透過性モールド体からの熱や機
械的力を直接受けることがいので透明モールド体のクラ
ック、内部にリードフレーム群を介して装着された発光
(受光)素子やIC素子などの熱的、機械的な不良原因を
防止できること、第6に極めて安価に作ることが出来る
こと。
前記実施例に於ては、透明モールド体57をリードフレー
ム群54の一部を介して空間部を介して光不透過モールド
体52内部に支持したが、これに限定されるものではなく
例えば第8図に示すように、透明モールド体57の集光レ
ンズ57a側に例えばセラミックスやプラスチックなどの
熱緩衝部材などからなるスペーサ75をはさみ込んで第1
の金型71に直接には集光レンズ57a近傍、他の部分はス
ペーサ75を介して透明モールド体57及びリードフレーム
群54に当接するよう、第2の金型72は透明モールド体57
とリードフレーム群54に当接するようにして透明モール
ド体57を挾持したのち他の金型と共に光不透明モールド
体52形成することも可能である。この様な構造にするこ
とにより、前の実施例より透明モールド体57を大きく形
成することが可能であり、発光(受光)素子60やIC素子
などの配置、リードフレーム群54の太さピン間隔など無
理なく取れる利点がある。この理由は光コネクタのプラ
グの径はほぼ2.5 mmφであり、前の実施例では金型の関
係で透明モールド体57の大きさをこれ以下にする必要が
あったがスペーサ75を用いることにより説明する迄もな
く、透明モールド体57の大きさを大きくすることが可能
なためである。第8図中第5図と同一符号は形状の大き
さに関係なく同一部分を示している。
第8図の実施例ではスペーサ75を集光レンズ57a側にの
み入れたがこれに限定されるものではなく背面にも形成
出来ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
第1図は一般の光伝送装置を示す斜視図、第2図は送信
用の光モジュール内の主要部のそれぞれの波形を示す曲
線図、第3図は受信用の光モジュール内の主要部のそれ
ぞれの波形を示す曲線図、第4図乃至第7図は本発明の
光モジュールの一実施例を示す図であり、第4図は斜視
図、第5図は第4図をA−A線に沿って切断して見た断
面図、第6図は透明モールド体中の回路構成を示す平面
図、第7図は第1の金型と第2の金型で透明モールド体
を支持した状態を示す断面図、第8図は本発明の他の実
施例を示す断面図である。 1,31,51……光モジュール、5,35,55……IC素子、
9,39,59……光コネクタ結合部、10,40,60……電気
一光(光一電気)変換素子、52……光不透過性モールド
体、57……透明モールド体、57a……集光レンズ、71…
…第1の金型、72……第2の金型、73……位置ぎめ用開
口部、74……キャップ、75……スペーサ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力電気信号を電気一光変換を行ない光フ
    ァイバケーブルを介して伝送し、更に光一電気変換を行
    ない出力電気信号として取り出す時に使用される送信
    (受信)用の光モジュールの製造方法に於て、前記電気
    一光(光一電気)変換を行なう変換素子及びその周辺回
    路、または前記変換素子を含む前記周辺回路をリードフ
    レーム群上に載置固定し、所望の配線を行なった後に透
    明モールド部材により前記リードフレーム群の一部を除
    いてモールドを行ない透明モールド体を形成する工程
    と、前記透明モールド体及びこの透明モールド体から露
    出しているリードフレーム群とを直接またはスペーサを
    介して前記変換素子の光軸に沿って設けられた光コネク
    タ接合部の内径を有する第1の金型及びこの第1の金型
    に対設して前記透明モールド体及びこの透明モールド体
    から露出しているリードフレーム群とを挾持する第2の
    金型により支持する工程と、前記第1及び第2の金型及
    び他の金型を使用して光不透過モールド部材により所定
    外形を有する光不透明モールド体を形成する工程と、前
    記第1の金型第2の金型及び他の金型を除去する工程と
    を具備することを特徴とする光モジュールの製造方法。
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