(57)【要約】【課題】鉛フリー半田リフローに対応できる表面実装型光ファイバモジュールの提供。【解決手段】樹脂成形品である受発光デバイス１のハウジング３には前面に光ファイバ２のコネクタ３ａと、光ファイバ２の先端部を案内保持する貫通穴を持った隔壁３ｂと、その背面に受発光デバイス１の収納部３ｃとを有している。受発光デバイス１をハウジング３に収納した双方向光伝送の表面実装型光ファイバモジュール４である。配線基板５の下面に形成されている複数のスルーホール５ａはハウジング３の下面の開口から露出しており、光ファイバモジュール４の外部接続端子となっている。発光素子であるＬＥＤ６、受光素子であるＰＤｉ７は共に配線基板５上に搭載されている。ＬＥＤ６及びＰＤｉ７はそれぞれ封止樹脂８で封止されている。発光ＩＣ９及び受光ＩＣ１０は共に配線基板５上に搭載され、ガラスフィラー入り封止樹脂１１で封止されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項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含む受発光デバイスをハウジングに収納した光ファイバモジュールにおいて、前記受発光デバイスの配線基板には外部接続電極を設けると共に、前記配線基板にはＬＥＤ、ＰＤｉ、ＩＣをそれぞれ独立して樹脂封止したことを特徴とする光ファイバモジュール。
【請求項２】
前記ＩＣはフィラー入りの樹脂で封止されていることを特徴とする請求項１記載の光ファイバモジュール。
【請求項３】
前記外部接続電極は前記配線基板の一面に形成されたスルーホールであり、前記ハウジングの下面の開口から露出していることを特徴とする請求項１または請求項２記載の光ファイバモジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載用オーディオデータ通信用等に使用される光ファイバモジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
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。
【０００３】
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要求が必須になってきている。
【０００４】
従来のこのような車内ＬＡＮ等に用いられている光ファイバモジュールの一例について説明する。図２は従来の双方向光ファイバモジュールである光ミニジャックモジュールの発光側の側断面図であり、図３は同じく受光側の側断面図である。
【０００５】
まず、発光側の構成を説明する。図２において、６０は双方向光伝送型の光ミニジャックモジュールであり、８０は１芯片方向の伝送路である光ファイバである。光ファイバ８０は光ファイバジャック型プラグにより保持されて光ミニジャックモジュール６０に連結される。６１は光ミニジャックモジュール６０のハウジングであり、前面に光ファイバ８０の先端部を保持する開口を有する隔壁６１ａがあって、その背後に収納部６１ｂである凹部が形成されている。６２は光ファイバ８０端面に対向するように収納部６１ｂ内に配設された発光デバイスである。このように光デバイスをハウジングに収納したものを光モジュールと呼ぶことにする。
【０００６】
６３は発光デバイス６２の配線基板であるリードフレームである。６４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であり、６５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ＬＥＤであり、共にリードフレーム６３上に搭載され、ワイヤ配線されている。６７は発光ＩＣ６４及びＬＥＤ６５を一体化して封止している可視光線を透過する封止樹脂である。光ファイバ８０の端面に対向する封止樹脂６７面の一部は陥没しており、その陥没面に凸レンズ部６７ａが樹脂６７と一体成形されている。リードフレーム６３の一部であるリード端子６３ａはハウジング６１の下面外壁から突出して入出力用の接続端子となっている。９０は光ファイバモジュールを実装する基板であり、光ミニジャックモジュール６０を実装する際には基板９０へ挿入され、裏側で半田接合６９される。
【０００７】
次に、図３により受光側の構成を説明する。発光側と異なるところは７２の受光デバイスのみである。そして受光デバイス７２が発光デバイス６２と異なるところは実装されている光素子である。７４は、光信号を電気信号に変換する受光素子であるＰＤｉ（フォトダイオード）と、更にロジックレベルに増幅する受光ＩＣとが一体となったＩＣである。その他の構成は発光側と同様であるから、同一構成要素には同じ名称と符号とを用いて詳細な説明を省略する。
【０００８】
次に、光ミニジャックモジュール６０の作用について説明する。発光デバイス６２のリード端子６３ａから入力された電気信号は、ＩＣ６４及びＬＥＤ６５を経て光に変換される。ＬＥＤ６５から発した光は封止樹脂６７を通過して凸レンズ部６７ａで集光されて光ファイバ８０に入り、そこを伝送路として通信相手側に送り出される。一方、通信相手側から光ファイバ８０を伝わって来た光信号は、受光デバイス７２の凸レンズ部６７ａにより集光され、封止樹脂６７を通過してＩＣ７４に入力されて電気信号に変換され、リード端子６３ａに出力される。
【０００９】
【非特許文献１】
ＭＯＳＴ概要、日経エレクトロニクス、１９９９年４月１９日、
Ｎｏ．７４１、ｐ１０８−１２２
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のこのような光ファイバモジュールはリードフレームタイプのものであるから、リードフレームから延長した複数の接続端子を実装基板に挿入し基板の裏側で半田付けするので、実装基板の穴明けや半田付けに多くの工数が掛かっていた。また、光ファイバモジュール自体は鉛フリーに対応しているが、光ファイバモジュールを実装基板に実装する場合には鉛フリー半田を用いてリフロー炉による半田付けができるようにはなっていない。また、ＬＥＤと発光ＩＣまたはＰＤｉと受光ＩＣとを同じ透光性樹脂によって１パッケージ化しているため、車内の過酷な温湿度環境の中では特に温度サイクルなどの信頼性が不十分である。
【００１１】
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、実装基板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提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
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含む受発光デバイスをハウジングに収納した光ファイバモジュールにおいて、前記受発光デバイスの配線基板には外部接続電極を設けると共に、前記配線基板にはＬＥＤ、ＰＤｉ、ＩＣをそれぞれ独立して樹脂封止したことを特徴とする。
【００１３】
また、前記ＩＣはフィラー入りの樹脂で封止されていることを特徴とする。
【００１４】
また、前記外部接続電極は前記配線基板の一面に形成されたスルーホールであり、前記ハウジングの下面の開口から露出していることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態である光ファイバモジュール（受発光モジュール）の前面側から見た斜視図である。
【００１６】
まず、本発明の実施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は受発光デバイスであり、２は光信号を片方向に伝送する伝送路としての１芯の光ファイバであり、それぞれ受光側と発光側とのコネクタに装着される。両光ファイバ２は束ねられて図示しない双方向の光伝送ケーブルとなっている。
【００１７】
３は樹脂成形品である受発光デバイス１のハウジングである。ハウジング３には前面に光ファイバ２のコネクタ３ａと、光ファイバ２の先端部を案内保持する貫通穴を持った隔壁３ｂと、その背面に受発光デバイス１の収納部３ｃとを有している。４は受発光デバイス１をハウジング３に収納した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）である。
【００１８】
次に、光ファイバモジュール４の構成について更に説明する。５はガラエポ樹脂等より成る配線基板であり、下面側に複数のスルーホール５ａが形成されている。基板５の下面のスルーホール５ａはハウジング３の下面の開口から露出しており、光ファイバモジュール４の外部接続電極となっている。６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ＬＥＤであり、７は光信号を電気信号に変換する受光素子であるＰＤｉであり、共に配線基板５上に搭載されている。
【００１９】
８はＬＥＤ６及びＰＤｉ７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。９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であり、１０はＰＤｉ７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、共に配線基板５上に搭載されている。１１は発光ＩＣ９及び受光ＩＣ１０を封止しているガラスフィラー入りの封止樹脂である。
【００２０】
配線基板５の前面に形成された配線パターンにより、ＬＥＤ６や発光ＩＣ９、受光ＩＣ１０やＰＤｉ７とスルーホール５ａとが相互に電気的に接続されている。
【００２１】
次に、本発明の実施の形態の効果について説明する。ＩＣ９及びＩＣ１０をＬＥＤ６やＰＤｉ７から独立させて高信頼性のフィラー入り樹脂を用いて封止したので、特に温度サイクルに対する高信頼性を有する。また、この光ファイバモジュールは表面実装型であり、鉛フリー半田によるリフロー半田付けが可能であるため、環境に配慮していると同時に手番短縮効果がありコスト低減を図ることができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、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含む受発光デバイスをハウジングに収納した光ファイバのジュールにおいて、前記受発光デバイスの配線基板には外部接続電極を設けると共に、前記配線基板にはＬＥＤ、ＰＤｉ、ＩＣをそれぞれ独立して樹脂封止したしたので、ＩＣは信頼性の高いフィラー入り樹脂で封止することができて、車載機器などのようの過酷な温度・湿度環境でも十分な信頼性のある光ファイバモジュールができた。
【００２３】
前記外部接続電極は前記配線基板の一面に形成されたスルーホールであり、前記ハウジングの下面の開口から露出しているので、表面実装型の光ファイバモジュールとなり、鉛フリーの半田でのリフロー対応が可能となって、手番短縮効果があり、コスト低減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態である光ファイバモジュールの前面側より見た斜視図である。
【図２】従来の光ファイバモジュールの発光側の断面を示す断面図である。
【図３】従来の光ファイバモジュールの受光側の断面を示す断面図である。
【符号の説明】
１  受発光デバイス
２  光ファイバ
３  ハウジング
４  光ファイバモジュール
５  配線基板
５ａ  スルーホール
６  ＬＥＤ
７  ＰＤｉ
１１  封止樹脂
【図１】
2004253423.tif 000003
【図２】
2004253423.tif 000004
【図３】
2004253423.tif 000005