(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性を有する薄板材に、多数の光ファイバーの束からなるファイバーガラスの搭載部と、該搭載部に基部が連結され、先部が平坦なパッド部となって、前記光ファイバーにそれぞれの傾斜リード部が平行に並んだリード群と、前記搭載部の両側にあって、ガイド用パイプを配置する長孔を形成するリードフレームの加工工程と、
前記リードフレームの前記搭載部に前記ファイバーガラスを搭載すると共に、前記長孔に前記ガイド用パイプを位置決めして、前記パッド部が露出するようにして樹脂封止する樹脂封止工程と、
樹脂封止された中間製品を、前記各傾斜リード部の基側位置で、前記光ファイバーに対して直交して切断する切断工程と、
前記中間製品の切断端面を研磨する研磨工程と、
前記切断端面から露出した前記傾斜リード部の端面及び該中間製品の下側に露出している前記パッド部にめっきを行うめっき工程とを有することを特徴とする光通信用コネクタの製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の光通信用コネクタの製造方法において、前記めっき工程の後に、前記切断端面に、光電変換素子を配置し、該光電変換素子の接続端子を前記傾斜リード部のめっきした端面に接合する素子取付け工程を有することを特徴とする光通信用コネクタの製造方法。
【請求項３】
請求項２記載の光通信用コネクタの製造方法において、前記光電変換素子の接続端子は、前記光電変換素子の周囲を取り囲む樹脂の外側に配置され、該接続端子を前記傾斜リード部に電気的に接続することを特徴とする光通信用コネクタの製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の光通信用コネクタの製造方法において、前記搭載部は、前記リードフレームの表面から窪んでいることを特徴とする光通信用コネクタの製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の光通信用コネクタの製造方法において、前記リード群は前記光ファイバーに直交する支持フレームを中央にしてその両側に設けられていることを特徴とする光通信用コネクタの製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の光通信用コネクタの製造方法において、前記樹脂封止工程において、前記ガイド用パイプは前記リードフレームとは別に位置決めされていることを特徴とする光通信用コネクタの製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の光通信用コネクタの製造方法において、前記リードフレームには前記パッド部及びこれに続く前記傾斜リード部を囲む接地リード部及び接地端子部が設けられていることを特徴とする光通信用コネクタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバーを用いる光通信に使用する光通信用コネクタの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
低損失で大量のデータを送るのに、近年光ファイバーが使用されている。この光ファイバーの使用にあっては、この光ファイバーの両端部には光通信用コネクタが設けられているが、光通信用コネクタは、光ファイバーの端部を支持する部材と、光ファイバーの端部に設けられた光信号を電気信号に変換する受光素子及び／又は電気信号を光信号に変換する発光素子とを備えている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来、これらの配線は人手によるか、あるいは機械によるワイヤリングを行っていたが、信号線の数が増えると配線が複雑になって手間であるという問題があった。また、部品の小型化に伴い、更に複雑な工程を経て光通信用コネクタを組み立てる必要があった。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、製造コストが安価であると共に、精度の高い光通信用コネクタの製造方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う第１の発明に係る光通信用コネクタの製造方法は、導電性を有する薄板材に、多数の光ファイバーの束からなるファイバーガラスの搭載部と、該搭載部に基部が連結され、先部が平坦なパッド部となって、前記光ファイバーにそれぞれの傾斜リード部が平行に並んだリード群と、前記搭載部の両側にあって、ガイド用パイプが配置する長孔を形成するリードフレームの加工工程と、前記リードフレームの前記搭載部に前記ファイバーガラスを搭載すると共に、前記長孔に前記ガイド用パイプを位置決めして、前記パッド部が露出するようにして樹脂封止する樹脂封止工程と、樹脂封止された中間製品を、前記各傾斜リード部の基側位置で、前記光ファイバーに対して直交して切断する切断工程と、前記中間製品の切断端面を研磨する研磨工程と、前記切断端面から露出した前記傾斜リード部の端面及び該中間製品の下側に露出している前記パッド部にめっきを行うめっき工程とを有している。
【０００５】
また、第２の発明に係る光通信用コネクタの製造方法は、第１の発明に係る光通信用コネクタの製造方法において、前記めっき工程の後に、前記切断端面に、光電変換素子を配置し、該光電変換素子の接続端子を前記傾斜リード部のめっきした端面に接合する素子取付け工程を有している。
第３の発明に係る光通信用コネクタの製造方法は、第２の発明に係る光通信用コネクタの製造方法において、前記光電変換素子の接続端子は、前記光電変換素子の周囲を取り囲む樹脂の外側に配置され、該接続端子を前記傾斜リード部に電気的に接続している。
第４の発明に係る光通信用コネクタの製造方法は、第１〜第３の発明に係る光通信用コネクタの製造方法において、前記搭載部は、前記リードフレームの表面から窪んでいる。これによって、ファイバーガラスの位置決めができる。
第５の発明に係る光通信用コネクタの製造方法は、第１〜第４の発明に係る光通信用コネクタの製造方法において、前記リード群は前記光ファイバーに直交する支持フレームを中央にしてその両側に設けられている。
第６の発明に係る光通信用コネクタの製造方法は、第１〜第５の発明に係る光通信用コネクタの製造方法において、前記樹脂封止工程において、前記ガイド用パイプは前記リードフレームとは別に位置決めされている。
そして、第７の発明に係る光通信用コネクタの製造方法は、第１〜第６の発明に係る光通信用コネクタの製造方法において、前記リードフレームには前記パッド部及びこれに続く前記傾斜リード部を囲む接地リード部及び接地端子部が設けられている。
【０００６】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここに、図１（Ａ）〜（Ｊ）は本発明の一実施の形態に係る光通信用コネクタの製造方法の製造工程を示す概略説明図、図２は同方法によって製造された光通信用コネクタであって光電変換素子を取付ける前の斜視図、図３（Ａ）、（Ｂ）はプレス加工されたリードフレームの側面図及び平面図、図４（Ａ）、（Ｂ）はプレス加工されたリードフレームの正面図及び一部拡大側面図、図５（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれリードフレーム上にファイバーガラスを載置した状態の平面図及び更にガイド用パイプを配置した状態の平面図、図６は樹脂封止時のガイド用パイプの設置状態を示す斜視図、図７（Ａ）、（Ｂ）は樹脂封止工程を示す側面図及び平面図、図８、図９は切断工程の説明図、図１０は研磨工程の説明図、図１１はめっき工程の説明図、図１２は素子取付け工程の説明図、図１３は回路基板に取付けられた状態の光通信用コネクタの側面図である。
【０００７】
まず、図２、図１２、図１３を参照しながら、製造しようとする光通信用コネクタ１０について説明する。この光通信用コネクタ１０は、例えば、回路基板１１に取付けて使用するものであって、回路基板１１の接続端子に半田等によって電気的に接合される複数のパッド部１２及び接地端子部１３ａを裏面側に有している。
光通信用コネクタ１０に対となって接続される光ファイバーコネクタ１３は、図１（Ｉ）、（Ｊ）に示すように、左右に対となるガイドピン１４、１５を有し、光通信用コネクタ１０には、このガイドピン１４、１５が嵌入するガイド孔を形成するガイド用パイプ１６、１７を備えている。光ファイバーコネクタ１３の端部には、光ファイバー１８の切断端面１８ａが露出し、これが光通信用コネクタ１０のファイバーガラス１９の一方の受投光面２０に密着して当接するようになっている。ファイバーガラス１９の他方側の受投光面２１には、受光素子と投光素子からなる複数の光電変換素子２２が取付けられ、この光電変換素子２２の接続端子が光通信用コネクタ１０内に配置されいる複数の傾斜リード部２４及びその隣にある接地リード部１３ｂ（図３参照）を介して底部のパッド部１２及び接地端子部１３ａにそれぞれ連結されている。傾斜リード部２４、接地リード部１３ｂと、それぞれ所定の位置に配置されたファイバーガラス１９及び対となるガイド用パイプ１６、１７とは封止樹脂２５によって樹脂封止されている。
【０００８】
次に、この光通信用コネクタ１０の製造方法について説明する。
図１（Ａ）、図３（Ａ）、（Ｂ）、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、厚みが０．０６〜０．１２ｍｍ程度の導電性を有する銅又は銅合金からなる所定大きさの薄板材２７を用意し、薄板材２７にファイバーガラス１９の搭載部２８を決定する。搭載部２８に、この縦長の搭載部２８を横切る細幅の支持フレーム３５と、各支持フレーム３５の前後にそれぞれの基部が連結され、先部が平坦なパッド部１２となった複数本の傾斜リード部２４と、複数本の傾斜リード部２４及びその先部にあるパッド部１２とを隙間を有して囲む接地リード部１３ｂと、搭載部２８の両側にあって、ガイド用パイプ１６、１７の取付け用の長孔３０、３１を、エッチング加工（又はプレス加工）によって形成する。
【０００９】
搭載部２８は、薄板材２７（即ち、リードフレーム３８の素材）の表面から第１のプレス加工によって約０．１〜０．５ｍｍ程度の窪み３２を設けることによって形成する。なお、窪み３２の周囲には斜面３３が形成されている。次に、この窪み３２内にある傾斜リード部２４及びその先部のパッド部１２と、接地リード部１３ｂ及びその先部にある接地端子部１３ａとの折り曲げ加工を行う。また、接地端子部１３ａは受光側と投光側で左右に別れ、これらに接続される端子リード部１３ｂも分割されている。それぞれの傾斜リード部２４及び接地リード部１３ｂはファイバーガラス１９の光ファイバーとそれぞれ平行になっている。
前述のように、この実施の形態においては、窪み３２を左右に横切る、即ち、ファイバーガラス１９とは直交して支持フレーム３５を形成し、この支持フレーム３５を中央にしてその前後両側にそれぞれ傾斜リード部２４と接地リード部１３ｂからなるリード群３４が形成されている。この第２のプレス加工と同時に、リード群３４の各リード片の基部を斜めに折り曲げると共に、先部を平坦としてパッド部１２及び接地端子部１３ａを形成する折り曲げ加工を行い、これによって、先部にパッド部１２及び接地端子部１３ａを有するリード群３４が出来上がる（以上、リードフレームの加工工程）。
【００１０】
この実施の形態においては、エッチング加工によって長孔３０、３１及びリード群３４を形成したが、プレス加工によって行ってもよい。
また、前記リード群３４を構成する各傾斜リード部２４の基部は、支持フレーム３５に段３７を設けて、搭載部２８から押し下げているが、これによって、ファイバーガラス１９が搭載部２８の中央部分によって確実に支持される。なお、突出する段３７は図３には示されていない。
【００１１】
次に、図１（Ｂ）、図５（Ａ）に示すように、プレス加工されたリードフレーム３８の搭載部２８の上にファイバーガラス１９を載置する。このファイバーガラス１９は多数の光ファイバーの束からなって、断面矩形に形成され、その平面的寸法は、搭載部２８の広さと同一になっている。
この後、図１（Ｃ）、図５（Ｂ）に示すように、左右の長孔３０、３１にガイド用パイプ１６、１７を載置する。長孔３０、３１の幅は、ガイド用パイプ１６、１７の直径より大きくなっているが、長孔３０、３１の幅と、ガイド用パイプ１６、１７の直径にバラツキが生じると、リードフレーム３８の表面に対してガイド用パイプ１６、１７の左右方向の位置に大きなバラツキが生じることになる。そこで、これらを樹脂封止する場合には図６に示すように、下の金型（下型４１）と一体的（又は別）に、ガイド用パイプ１６、１７を支持するＶ溝からなる位置決め部３９、４０を設け、ガイド用パイプ１６、１７の両端を、下型４１に設けた位置決め部３９、４０によって支持している。なお、４１ａは樹脂を圧入するポットを、４１ｂは封止用樹脂の通路であるランナーの一部を示す。
また、ランナーの他方側にある位置決め部３９、４０のＶ溝には、樹脂封止時に金型内の空気の通路となるエアベント４４が設けられている。
【００１２】
リードフレーム３８、ファイバーガラス１９及びガイド用パイプ１６、１７を金型内に入れた状態で樹脂封止を行うが、この場合、ガイド用パイプ１６、１７が封止樹脂２５内で浮き上がる可能性があるので、ガイド用パイプ１６、１７の両側部、即ち、位置決め部３９、４０の直上を、図示しない上型に設けられている上下動可能なバネ付きのピン、又は上型に固定されたピンで押さえている。なお、ガイド用パイプ１６、１７の浮き上がりを防止するピンの位置は、この実施の形態ではガイドパイプ１６、１７の両端としたが、中央部分でもよく、その数も１本でもよいし、複数本でもよい。また、ピンを省略して、上型と下型の間にガイドパイプを挟んで固定してもよい。
この状態で樹脂封止を行うと、図１（Ｄ）、図７（Ａ）、（Ｂ）に示すようになる。この場合、各傾斜リード部２４の先部に設けられているパッド部１２及び接地端子部１３ａは樹脂封止されず、封止樹脂２５の底部から露出している。また、ガイド用パイプ１６、１７及びリードフレーム３８の前後方向の両端部は封止樹脂２５から露出している（以上、樹脂封止工程）。
【００１３】
樹脂封止された中間製品４８は、図１（Ｅ）、図８に示すように光ファイバーに対して直交するａ〜ｇの位置で順次又は同時に切断される。切断位置ａ、ｇは端部切断であり、切断位置ｂ、ｄ、ｆは支持フレーム３５の中心位置であり、切断位置ｃ、ｅは隣り合う支持フレーム３５の中間位置、即ち、各傾斜リード部２４の基側位置である。なお、切断するカッターの刃は、支持フレーム３５の幅と同一かあるいは大きくなっている。これによって、支持フレーム３５が連結されている各傾斜リード部２４はそれぞれ電気的に絶縁状態となる。この様子を図９に示すが、同一形状の複数の光通信用コネクタの中間製品４９が製造される（以上、切断工程）。なお、図９（以下の図１１〜図１３も同じ）の図面では両側のガイド用パイプ１６、１７は実際の位置より上位置にあるように表示されている。なお、本発明では、複数の光通信用コネクタの中間製品、即ち光通信用コネクタ部品要素を、同時に１回の樹脂封止にて製造することを目的としているが、単体、即ち１個の光通信用コネクタ部品要素を、前記した同一工程にて製造することも可能である。
【００１４】
次に、図１（Ｆ）及び図１０に示すように、中間製品４９の切断端面５０の研磨を行う。これによって、切断端面５０のカッタ傷が除去されファイバーガラス１９の平滑な端面を露出させる。勿論、切断端面５０の切断面は、切断時の加工条件や加工時間との関係で調整でき、場合によっては以下の研磨工程を省略することもできる。
また、中間製品４９の底部から露出しているパッド部１２や接地端子部１３ａが汚れている場合には、パッド部１２の金属が完全に露出するように研磨を行ってもよい（以上、研磨工程）。
そして、図１（Ｇ）及び図１１に示すように、研磨した切断端面５０から露出している傾斜リード部２４の端面及びパッド部１２や接地端子部１３ａに、鑞付け性能を向上させるための貴金属（例えば、金、ニッケル）のめっきを行う。これによって、傾斜リード部２４の端面は接続端子５１となる（以上、めっき工程）。
【００１５】
この後、図１（Ｈ）、図１２に示すように、光電変換素子２２の各接続端子に金バンプ等を付け、超音波又はＮＣＦ（Ｎｏｎ−Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ−Ｆｉｌｍ）等の熱溶着テープによるフリップチップ接続等にて、各接続端子を接続端子５１に電気的に接合し、光通信用コネクタ１０の製造を完了する。なお、光電変換素子２２の各接続端子は、光電変換素子２２の周囲を取り囲む樹脂（封止樹脂）の外側に配置（露出）されている。また、光電変換素子２２は、投受光面５３に複数の受光素子及び／又は投光素子が並べて配置され、ファイバーガラス１９を通じて、光ファイバー１８に光信号を授受できるようになっている（以上、素子取付け工程）。
この図面では、光電変換素子２２とファイバーガラス１９との間は隙間があるが、密着させて全体を接着剤、金属接合等で固定するのが好ましく、場合によっては、光電変換素子２２とファイバーガラス１９との間隙へのゴミ等の混入を防いだり、また光電変換素子２２とファイバーガラス１９との接続強度を向上させるため、光電変換素子２２とファイバーガラス１９との間隙に透明な硬化性樹脂を注入してもよい。
このようにして製造された光通信用コネクタ１０を回路基板１１に取付ける場合には、図１３に示すように、パッド部１２を回路基板１１の接続端子に鑞付けすることによって行う。
【００１６】
前記実施の形態においては、傾斜リード部の数は１２本であったが、１本でもよいし、他の複数本であってもよい。
【００１７】
【発明の効果】
請求項１〜７記載の光通信用コネクタの製造方法は以上の説明からも明らかなように、所定の加工処理されたリードフレームを用いて、これにファイバーガラス及びガイド用パイプを載せて樹脂封止しているので、比較的製造が容易であり、均一な製品を提供することができる。
特に、請求項４記載の光通信用コネクタの製造方法においては、搭載部は、リードフレームの表面から窪んでいるので、ファイバーガラスの位置決めが容易となる。
請求項５記載の光通信用コネクタの製造方法においては、リード群は光ファイバーに直交する支持フレームを中央にしてその両側に設けられているので、少なくとも２つ以上の製品を比較的短い間隔で製造できる。
そして、請求項６記載の光通信用コネクタの製造方法においては、樹脂封止工程において、ガイド用パイプはリードフレームとは別に位置決めされているので、ガイド用パイプの位置が正確に決定され、より精度の高い製品となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）〜（Ｊ）は本発明の一実施の形態に係る光通信用コネクタの製造方法の製造工程を示す概略説明図である。
【図２】同方法によって製造された光通信用コネクタであって光電変換素子を取付ける前の斜視図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）はエッチング加工及びプレス加工されたリードフレームの側面図及び平面図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）はプレス加工されたリードフレームの正面図及び一部拡大側面図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれリードフレーム上にファイバーガラスを載置した状態の平面図及び更にガイド用パイプを配置した状態の平面図である。
【図６】樹脂封止時のガイド用パイプの設置状態を示す斜視図である。
【図７】（Ａ）、（Ｂ）は樹脂封止工程を示す側面図及び平面図である。
【図８】切断工程の説明図である。
【図９】切断工程の説明図である。
【図１０】研磨工程の説明図である。
【図１１】めっき工程の説明図である。
【図１２】素子取付け工程の説明図である。
【図１３】回路基板に取付けられた状態の光通信用コネクタの側面図である。
【符号の説明】
１０：光通信用コネクタ、１１：回路基板、１２：パッド部、１３：光ファイバーコネクタ、１３ａ：接地端子部、１３ｂ：接地リード部、１４、１５：ガイドピン、１６、１７：ガイド用パイプ、１８：光ファイバー、１８ａ：切断端面、１９：ファイバーガラス、２０、２１：受投光面、２２：光電変換素子、２４：傾斜リード部、２５：封止樹脂、２７：薄板材、２８：搭載部、３０、３１：長孔、３２：窪み、３３：斜面、３４：リード群、３５：支持フレーム、３７：段、３８：リードフレーム、３９、４０：位置決め部、４１：下型、４１ａ：ポット、４１ｂ：ライナーの一部、４４：エアベント、４８、４９：中間製品、５０：切断端面、５１：接続端子、５３：投受光面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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