(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガイドピンを第１のフランジに固定する第１の工程と、レンズアレイを第２のフランジに気密固定する第２の工程と、第１のフランジに固定されたガイドピンによって位置決めされた多心光コネクタから出射されたビームを、第２のフランジに固定されたレンズアレイを通して裏側からビーム観察しながら第１、第２のフランジを調心固定する第３の工程と、一体化された前記第１、第２のフランジと多心光部品を調心固定する第４の工程からなることを特徴とする、多心光モジュールの製造方法。
【請求項２】
前記多心光部品は、ＰＤアレイ、ＬＤアレイ、光導波路型デバイスのいずれかであることを特徴とする請求項１記載の多心光モジュールの製造方法。
【請求項３】
前記第１の工程は、ガイドピン間隔を把持した状態でフランジと共にエポキシ樹脂を用いてインサート成形するものであることを特徴とする請求項１記載の多心光モジュールの製造方法。
【請求項４】
前記第１の工程は、ガイドピン間隔を把持した状態でフランジに対して低融点ガラスを用いて固着するものであることを特徴とする請求項１記載の多心光モジュールの製造方法。
【請求項５】
レンズアレイをフランジに気密固定する第１の工程と、ガイドピンを挿入した多心光コネクタから出射されたビームをフランジに固定されたレンズアレイを通して裏側からビーム観察しながら、前記レンズアレイに対して調心して前記フランジに接着固定する第２の工程と、前記フランジと多心光部品を調心固定する第３の工程からなることを特徴とする、多心光モジュールの製造方法。
【請求項６】
前記多心光部品は、ＰＤアレイ、ＬＤアレイ、光導波路型デバイスのいずれかであることを特徴とする請求項５記載の多心光モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光通信分野において、複数の線路に同時に光信号を伝送する、並列光送受信モジュールにおける多心光部品とフランジとの調心固定の改良された製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は従来のピクテール型モジュールを示す概略図である。
図３に示すように、従来の多心光モジュールではモジュール本体３から光ファイバテープ１が突き出ており、その先端に多心光コネクタ２が取り付けられているピグテール型構造をなしていた。
更に詳しくは、図３におけるモジュール本体内部の構造を示したのが図４である。即ち、ＬＤ（ＰＤ）アレイ７はレンズアレイ６を介し、光ファイバアレイ２４と調心一体化されている。
つまり、予め片端に光ファイバアレイ２４、もう片端に多心光コネクタ２を取り付けた光ファイバテープ１を作成して用意する。モジュール本体３に両者を調心固定する構造になっている。
尚、図４において、レンズアレイ６を介さず、直接ＬＤ（ＰＤ）アレイ７と光ファイバアレイ２４とを突き合わせる構成（バッドジョイント）をとることもある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のピグテール型光モジュールでは、光ファイバテープ部のハンドリングが各製造工程で難しいこと、特に、光ファイバテープ被覆は樹脂から構成されており、耐熱性に乏しく、更に洗浄の際にも耐溶剤性の問題があった。
図１０は従来のピグテール型の基板実装例を示す模式図である。
図１０に示されるように、配線基板１９上に実装する場合においても、光ファイバテープ１の最適長は各基板、各実装位置によっても異なり、予め一定長に作られた光ファイバテープ部を基板上で巻き回す等の方法で余長処理するか、或いは、個々の最適長に合わせて注文生産とする必要があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題について種々検討した結果、多心光部品、レンズアレイ、及び多心光コネクタをガイド手段により相対的に位置決め固定させ、多心光部品と外付けの多心光コネクタとがレンズアレイを介して裏側からビーム観察しながらフランジと多心光部品を光学的に調心固定する構造とすることにより、モジュール製造時や基板実装時に取り扱いが容易になることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００５】
すなわち、本発明は：
〔１〕  多心光モジュールの製造方法
（１）  ガイドピンを第１のフランジに固定する第１の工程と、レンズアレイを第２のフランジに気密固定する第２の工程と、第１のフランジに固定されたガイドピンによって位置決めされた多心光コネクタから出射されたビームを、第２のフランジに固定されたレンズアレイを通して裏側からビーム観察しながら第１、第２のフランジを調心固定する第３の工程と、一体化された前記第１、第２のフランジと多心光部品を調心固定する第４の工程からなる多心光モジュールの製造方法を提供する。また、
（２）  前記多心光部品は、ＰＤアレイ、ＬＤアレイ、光導波路型デバイスのいずれかである点に特徴を有する。また、
（３）  前記第１の工程は、ガイドピン間隔を把持した状態でフランジと共にエポキシ樹脂を用いてインサート成形するものである点に特徴を有する。また、  （４）  前記第１の工程は、ガイドピン間隔を把持した状態でフランジに対して低融点ガラスを用いて固着するものである点に特徴を有する。また、
（５）  レンズアレイをフランジに気密固定する第１の工程と、ガイドピンを挿入した多心光コネクタから出射されたビームをフランジに固定されたレンズアレイを通して裏側からビーム観察しながら、前記レンズアレイに対して調心して前記フランジに接着固定する第２の工程と、前記フランジと多心光部品を調心固定する第３の工程からなる、多心光モジュールの製造方法を提供する。また、
（６）  前記多心光部品は、ＰＤアレイ、ＬＤアレイ、光導波路型デバイスのいずれかである点に特徴を有する。また、
【０００６】
以下、多心光部品が主にＰＤアレイ又はＬＤアレイである場合につき、図面に基づいて本発明を詳細に説明する。
（Ａ）多心光モジュールの構造
図１は多心光モジュールの基本構成を示す概略図である。
図２はそのアダプタハウジング付きモジュールの例を示す概略図である。
図１〜２において、１は光ファイバテープ、１’は光ファイバ、２は多心光コネクタ、３は光モジュール本体、４はリード線、５はパッケージ、６はレンズアレイ、７はＬＤ（ＰＤ）アレイ、８はガイドピン、９はガイドピン挿入孔、１０はアダプタハウジング、１１はハウジング嵌合部、１２は押圧バネ、２０は駆動ＩＣである。
図３〜４は従来のピクテール型モジュール並びにその内部を示す概略図である。
図３〜４において、１は光ファイバテープ、１’は光ファイバ、２は多心光コネクタ、３は光モジュール本体、４はリード線、５はパッケージ、６はレンズアレイ、７はＬＤ（ＰＤ）アレイ、２０は駆動ＩＣ、２４は光ファイバアレイである。
図３〜４に示されるように、従来例では光ファイバアレイ１３が調心固定されていた位置に、図１〜２に示されるように本発明では外付けの多心光コネクタ２を精度良く位置合わせするためのガイド手段が精密に調心固定されている。
この場合、多心光コネクタ２のガイド手段としては２本のガイドピン８を用いるのが一般的であるが、光モジュール３側にはガイドピン８を固定しておくか或いはガイドピン挿入孔９を設けることになる。
【０００７】
通常、ガイドピン８を用いての位置決め再現性は１μｍ以下の精度が得られる。このような構成を採ることにより、モジュール製造工程、基板実装工程共に、煩わしい光ファイバテープ部の取り回しが省ける効果がある。
この場合、光ファイバテープ１は基板実装段階の最後に多心光コネクタ２を嵌合することにより結線される。
【０００８】
（Ｂ）多心光モジュールの基板実装
図８は本発明の基板実装例の１つを示す模式図である。
図９は本発明の基板実装例の他の例を示す模式図である。
図１０は従来のピグテール型の基板実装例を示す模式図である。
図８〜１０において、１は光ファイバテープ、２は光ファイバコネクタ、３はモジュール本体、４はリード線、１３はアダプタ、１４は外部ケーブル、１５は両端コネクタ付き光ファイバテープ、１６はバックボードアダプタ、１７はアダプタハウジング付きモジュール、１８は基板、１９は配線基板である。
【０００９】
図８に示されるように、光ファイバテープの余長処理作業に関して云えば、本発明のように安価な両端多心光コネクタ付き光ファイバテープ１５の長さを予め最適長に揃えるうることは、高価なピグテール型光モジュールにおいて光ファイバテープ長を予め最適長に揃えるよりも、余長処理を簡略でき、かつコスト面でも効果的である。
更に、図９に示されるように、多心光モジュールでは、コネクタ結合のアダプタ部にバックボードアダプタ１６を取り付けることにより、アダプタ部を強固にしておけば、アダプタハウジング付きモジュール１７を配線基板１８端部に配置し、直接に外部光ケーブル１４と接続することも可能である。
図１０に従来のピグテール型モジュールにおける基板実装形態を示し、それに対して図８〜９に本発明の多心光モジュールの基板実装形態を示し、両者を比較してその差を明確にする。
【００１０】
図２は多心光コネクタをプッシュプルで着脱把持する機構を説明する模式図である。
図２において、多心光コネクタ２をプッシュプルで着脱把持するためのアダプタハウジング１０を合わせ持たせている。これにより、光モジュール３に光コネクタ２を着脱する作業性が格段に向上する。
尚、プッシュプル型光コネクタ２’はガイド手段（ガイドピン８、ガイドピン挿入孔９）により精密に位置決めされるので、アダプタハウジング１０自身にはさほど精度は要求されない。
さらに、図１〜２に示すように、ＬＤ（ＰＤ）アレイ７、レンズアレイ６、多心光コネクタ２、２’の配列をそれぞれ２次元配列することは高密度実装に有効である。
【００１１】
（Ｃ）多心光モジュールの製造方法
(ｉ) １つの製造例
図５〜６は本発明の光モジュールの製造例の１つを示す概略図である。
図７は本発明の光モジュールの他の製造例を示す概略図である。
図５〜７において、１は光ファイバ、２は光コネクタ、４はリード線、６はレンズアレイ、７はＬＤ（ＰＤ）アレイ、８はガイドピン、２０は駆動ＩＣ、２１は光信号透過窓、２２は第１のフランジ、２３は第２のフランジである。
本発明の多心光モジュールを実現するためには、レンズアレイ６とガイド手段（ガイドピン８、ガイドピン挿入孔９）とを相対的に精度良く位置合わせ固定する必要がある。
【００１２】
図５〜６の第１〜４工程に示されるように、レンズアレイ６とガイド手段（ガイドピン８、ガイドピン挿入孔９）とを各々独立したフランジに固定し、両フランジを相対的に位置合わせした構造を採ると精度出しが容易にできる。
具体的には、第１工程でガイドピン８は第１のフランジ２２に、例えば低融点ガラスにより固定するか、又はエポキシ樹脂を用いたインサートモールドにより固定するが、その固定時にこのピッチ幅を精密に保持することを要するし、第２工程でレンズアレイ６は第１のフランジ２３に気密固定する（クレーム１）。
ガイド手段内部の限られた空間に、より多心のレンズアレイ６或いは光ファイバ１’を収容するためには、図６の第３工程に示されるように、レンズアレイ６とガイドピン８のようなガイド手段とは同じフランジに固定する構造が設計上有利である。特に、レンズの焦点距離が小さく、レンズアレイ６とコネクタ２端面との距離を大きくとれない場合にその作用は顕著である。
通常、光モジュールにおいては長期信頼性確保のため、ＬＤ又はＰＤ素子は外部から気密封止される。この場合、プラスチック等の有機物はガス発生又は透過の恐れがあることから気密封止に適さないとして避けられ、専ら金属、セラミックス、ガラスなどが構成物として用いられる。
【００１３】
本発明の場合、図５の第２工程に示されるように、レンズアレイ６から内側にて気密封止することが特徴であるが、レンズアレイ６は金属フランジの窓孔部に対して低融点ガラスを用いて気密固着する手法が望ましい。
一方、多心光コネクタ２のガイド手段をフランジの一部に形成する場合、有機系樹脂又は有機接着剤を用いるのが工程上容易である。このため、前述のレンズアレイ６とガイド手段を同一のフランジに固定する場合は、ガイド手段形成部においてフランジには貫通部を持たない構造が望ましい。
図５〜６において、ガイドピン８を第１のフランジ２２にピッチ精度良く固定する第１の工程と、レンズアレイ６を第２のフランジ２３に気密固定する第２の工程と、前記第１のフランジ２２と前記第２のフランジ２３を調心固定する第３の工程と、一体化された前記第１、第２のフランジ２２、２３とＬＤアレイ又はＰＤアレイ７を調心固定する第４の工程からなる（クレーム１）。
【００１４】
尚、第１の工程と第２の工程とは順序が入れ替わっても構わない。
第１工程において、ガイドピン８を第１のフランジ２２に固定する方法としては、（イ）ガイドピン８の間隔を精密に把持した状態で第１のフランジ２２と共にエポキシ樹脂を用いてインサート成形する（クレーム３）か、或いは
（ロ）ガイドピン８のピッチを精密に把持した状態でフランジに対して低融点ガラスを用いて固着する（クレーム４）のが良い。
第２工程において、レンズアレイ６を第２のフランジ２３に気密固定する方法は、前述のように低融点ガラスを用いるのが一般的である。
【００１５】
更に、第３工程において、第１、第２のフランジを調心固定する方法としては、第１のフランジ２２に固定されたガイドピン８によって多心光コネクタ２を位置決めし、光コネクタ２内の光ファイバ１から出射されたビームを、第２のフランジ２３に固定されたレンズアレイ６を通して裏側から、例えばＣＣＤカメラ等でビーム観察しながら最大光量となるように第１、第２のフランジ２２、２３を調心し、例えばＹＡＧレーザ溶接等の手段にて固定するのが良い（クレーム１）。
第４工程では、第１〜３工程で組立られて一体化された前記第１、第２のフランジと多心光部品を調心固定して多心光モジュールが完成する。
【００１６】
（ｉｉ）他の製造例
図７は本発明の光モジュールの他の製造例を示す概略図である。
レンズアレイ６をフランジ２０に気密固定する第１の工程と、ガイドピン８を挿入した多心光コネクタ２から出射されたビームをフランジ２０に固定されたレンズアレイ６を通して裏側からビーム観察しながら、前記レンズアレイ６に対して調心して前記フランジ２０に接着固定する第２の工程と、前記フランジ２０とＬＤアレイ又はＰＤアレイ７等の光部品を調心固定する第３の工程からなる（クレーム５）。
具体的には、ガイドピンを調心固定する方法としては、ガイドピン８を挿入した多心光コネクタ２が、ガイドピン８先端にフランジを設けて、凹部等に落とし込んだ状態でコネクタ２内の光ファイバ１から出射されたビームをフランジに固定されたレンズアレイ６を通して、裏側から例えばＣＣＤカメラ等で観察しながら最大光量となるようにコネクタ位置を調心し、この状態で例えば有機接着剤等を用いてガイドピン６をフランジに固定し、十分硬化した後にガイドピン８をコネクタ２から引き抜くのが良い（クレーム５）。
以上、多心光部品が主にＰＤアレイ又はＬＤアレイである場合に付き説明したが、多心光部品として光導波路型デバイスを用いた場合でもその基本的な考え方は全く共通である。
図１１は多心光部品として光導波路型デバイスを用いた時の構成例を示す模式図である。
光導波路型デバイスとしては、例えば光合波、光分波等の受動デバイスや電気光学効果等を用いた光スイッチや光変調器等の能動デバイスがある。図１１におけるリード線４は能動デバイスの場合に必要となる。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、モジュール製造時や基板実装時に取り扱いが容易になる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  多心光モジュールの基本構成を示す概略図である。
【図２】  図１における多心光モジュールにおいて、アダプタハウジング付きモジュールの例を示す概略図である。
【図３】  従来のピクテール型モジュールを示す概略図である。
【図４】  従来のピクテール型モジュール並びにその内部を示す概略図である。
【図５】  本発明の光モジュールの製造例（第１〜２工程）の１つを示す概略図である。
【図６】  本発明の光モジュールの製造例（第３〜４工程）の１つを示す概略図である。
【図７】  本発明の光モジュールの他の製造例を示す概略図である。
【図８】  本発明の基板実装例の１つを示す模式図である。
【図９】  本発明の基板実装例の他の例を示す模式図である。
【図１０】  従来のピグテール型の基板実装例を示す模式図である。
【図１１】  多心光部品として光導波路型デバイスを用いた時の構成例を示す模式図である。
【符号の説明】
１  光ファイバテープ
１’  光ファイバ
２  多心光コネクタ
２’  プッシュプル型光コネクタ
３  光モジュール本体
４  リード線
５  パッケージ
６  レンズアレイ
７  ＬＤ（ＰＤ）アレイ
８  ガイドピン
９  ガイドピン挿入孔
１０  アダプタハウジング
１１  ハウジング嵌合部
１２  押圧バネ
１３  アダプタ
１４  外部ケーブル
１５  両端コネクタ付き光ファイバテープ
１６  バックボードアダプタ
１７  アダプタハウジング付きモジュール
１８  基板
１９  配線基板
２０  駆動ＩＣ
２１  光信号透過窓
２２  第１のフランジ
２３  第２のフランジ
２４  光ファイバアレイ
２５  ガイドピン固定部
２６  光導波路型デバイス
【図１】
0003680413.tif 000002
【図２】
0003680413.tif 000003
【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】
0003680413.tif 000008
【図８】
0003680413.tif 000009
【図９】
0003680413.tif 000010
【図１０】
0003680413.tif 000011
【図１１】
0003680413.tif 000012