(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバにより光信号を送信する発光素子を含む発光デバイスをハウジングに収納した発光モジュールにおいて、前記発光デバイスの配線基板には外部への接続電極を設けると共に、前記ハウジングには前面に前記光ファイバのコネクタの受け口と、前記光ファイバの先端部を案内保持する貫通穴を持った隔壁と、その背面に前記発光デバイスの収納部とを有しており、前記ハウジングの後壁面には下面側から複数のスリットが形成され、該スリットの位置に埋設されたバネ性を有する金属材料から成る複数の側断面略L字形のリード端子であり、その底面は前記ハウジングの下面と平行に後方に下面に沿って延在するリード端子を埋設し、該リード端子と前記接続電極とを導通部材で電気的に接続したことを特徴とする発光モジュール。
【請求項２】
前記ハウジング内にはバネ性を持った一対の平行アームが一体形成されており、該アームの対向面にはそれぞれ位置決め用の凸部が形成されていると共に、前記発光デバイスの配線基板の対向する２側面にはそれぞれ前記凸部と係合する凹部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の発光モジュール。
【請求項３】
前記リード端子はバネ性を有して前記導通部材を兼ねる接点部を一体成形したことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の発光モジュール。
【請求項４】
前記導通部材はバネ性を有する部材であり、一端が前記接続電極に接合されており、他端が前記リード端子に圧接されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の発光モジュール。
【請求項５】
前記導通部材は導電性接着剤であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の発光モジュール。
【請求項６】
光ファイバにより光信号を受信する受光素子を含む受光デバイスをハウジングに収納した受光モジュールにおいて、前記受光デバイスの配線基板には外部への接続電極を設けると共に、前記ハウジングには前面に前記光ファイバのコネクタの受け口と、前記光ファイバの先端部を案内保持する貫通穴を持った隔壁と、その背面に前記受光デバイスの収納部とを有しており、前記ハウジングの後壁面には下面側から複数のスリットが形成され、該スリットの位置に埋設されたバネ性を有する金属材料から成る複数の側断面略L字形のリード端子であり、その底面は前記ハウジングの下面と平行に後方に下面に沿って延在するリード端子を埋設し、該リード端子と前記接続電極とを導通部材で電気的に接続したことを特徴とする受光モジュール。
【請求項７】
前記ハウジング内にはバネ性を持った一対の平行アームが一体形成されており、該アームの対向面にはそれぞれ位置決め用の凸部が形成されていると共に、前記受光デバイスの配線基板の対向する２側面にはそれぞれ前記凸部と係合する凹部が形成されていることを特徴とする請求項６記載の受光モジュール。
【請求項８】
前記リード端子はバネ性を有して前記導通部材を兼ねる接点部を一体形成したことを特徴とする請求項６又は請求項７記載の受光モジュール。
【請求項９】
前記導通部材はバネ性を有する部材であり、一端が前記接続電極に接合されており、他端が前記リード端子に圧接されていることを特徴とする請求項６又は請求項７記載の受光モジュール。
【請求項１０】
前記導通部材は導電性接着剤であることを特徴とする請求項６又は請求項７記載の受光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、角形モジュールや光ミニジャックモジュール等に適用される発光モジュール及び受光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】
更にＰＡＮと言われる個人的利用分野では、従来、光送受信トランシーバや光ミニジャックモジュール等に適用される双方向光伝送モジュールとして、直径約１ｍｍの芯線を用いた受信用と送信用とにそれぞれ専用の光ファイバを備えた２芯の光ファイバケーブルを光伝送路として、このケーブル端に設置された同一ハウジングの受信用ファイバ側には受光素子を含む受光デバイス（Ｒｘ）を、送信用ファイバ側には発光素子を含む発光デバイス（Ｔｘ）を設置して信号処理を行う２芯双方向光伝送モジュールが用いられており、また角形モジュールや光ミニジャックモジュールに適用される片方向光伝送モジュールとしては、単体の発光デバイス（Ｔｘ）又は受光デバイス（Ｒｘ）を１芯の光ファイバケーブルの両端に配設した各々のハウジングに収納して片方向伝送するものがあった。
【０００４】
従来のこのような光伝送モジュールの一例について説明する。まず、その構成について説明する。図７は従来の片方向光伝送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８は同じく受光側の側断面図である。
【０００５】
まず、発光側の説明をする。図７において、８０は１芯片方向の伝送路である光ファイバであり、光ファイバジャック型コネクタにより保持されて６０の光ミニジャックモジュールに連結される。６１は発光側の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。このようにデバイスをハウジングに収納したものを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ＬＥＤ又はＬＤである発光素子であり、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及び発光素子６５を封止している透光性樹脂である。光ファイバ８０端面に対向する透光性樹脂６７面の一部は陥没しており、６８はその陥没面に接合されている凸レンズである。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おり、光ミニジャックモジュール６０を実装する際には９０の基板へ挿入され、基板９０の裏側で半田接合６９される。
【０００７】
次に、図８において受光側の説明をする。７０は受光側の光ミニジャックモジュールであり、発光側の光ミニジャックモジュール６０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受光素子である７４の受光ＩＣである。受光ＩＣ７４は、光信号を電気信号に変換するホトダイオードと、更にロジックレベルに増幅するＩＣとが一体となったＩＣである。その他の構成は発光側の光ミニジャックジュール６０の場合と同様であるから、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及び発光素子６５を経て光に変換される。発光素子６５から発した光は透光性樹脂６７を通過して凸レンズ６８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、通信相手側では光ファイバ８０を伝わって来た光信号は、受光デバイス７２の凸レンズ６８により集光され、透光性樹脂６７を通過して受光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】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のこのような発光デバイス及び受光デバイスを収納した光モジュールを実装基板に実装する際に、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、基板裏側に他の電子部品を実装する場合にその面積が制約されて有効に活用できない。
【００１０】
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、光モジュールの実装基板への実装に際してリード端子を半田リフロー可能な表面実装タイプに改良した発光デバイス及び受光デバイスを提供することである。
【００１１】
【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信する発光素子を含む発光デバイスをハウジングに収納した発光モジュールにおいて、前記発光デバイスの配線基板には外部への接続電極を設けると共に、前面に前記光ファイバのコネクタの受け口と、前記光ファイバの先端部を案内保持する貫通穴を持った隔壁と、その背面に前記発光デバイスの収納部とを有しており、前記ハウジングの後壁面には下面側から複数のスリットが形成され、該スリットの位置に埋設されたバネ性を有する金属材料から成る複数の側断面略L字形のリード端子であり、その底面は前記ハウジングの下面と平行に後方に下面に沿って延在するリード端子を埋設し、該リード端子と前記接続電極とを導通部材で電気的に接続したことを特徴とする。
また、前記ハウジング内にはバネ性を持った一対の平行アームが一体形成されており、該アームの対向面にはそれぞれ位置決め用の凸部が形成されていると共に、前記発光デバイスの配線基板の対向する２側面にはそれぞれ前記凸部と係合する凹部が形成されていることを特徴とする。
【００１２】
また、前記リード端子はバネ性を有して前記導通部材を兼ねる接点部を一体形成したことを特徴とする。
【００１３】
また、前記導通部材はバネ性を有する部材であり、一端が前記接続電極に接合されており、他端が前記リード端子に圧接されていることを特徴とする。
【００１４】
また、前記導通部材は導電性接着剤であることを特徴とする。
【００１５】
また、前述した目的を達成するための本発明の他の手段は、光ファイバにより光信号を受信する受光素子を含む受光デバイスをハウジングに収納した受光モジュールにおいて、前記受光デバイスの配線基板には外部への接続電極を設けると共に、前記ハウジングには前面に前記光ファイバのコネクタの受け口と、前記光ファイバの先端部を案内保持する貫通穴を持った隔壁と、その背面に前記受光デバイスの収納部とを有しており、前記ハウジングの後壁面には下面側から複数のスリットが形成され、該スリットの位置に埋設されたバネ性を有する金属材料から成る複数の側断面略L字形のリード端子であり、その底面は前記ハウジングの下面と平行に後方に下面に沿って延在するリード端子を埋設し、該リード端子と前記接続電極とを導通部材で電気的に接続したことを特徴とする。
また、前記ハウジング内にはバネ性を持った一対の平行アームが一体形成されており、該アームの対向面にはそれぞれ位置決め用の凸部が形成されていると共に、前記受光デバイスの配線基板の対向する２側面にはそれぞれ前記凸部と係合する凹部が形成されていることを特徴とする。
【００１６】
また、前記リード端子はバネ性を有して前記導通部材を兼ねる接点部を一体形成したことを特徴とする。
【００１７】
また、前記導通部材はバネ性を有する部材であり、一端が前記接続電極に接合されており、他端が前記リード端子に圧接されていることを特徴とする。
【００１８】
また、前記導通部材は導電性接着剤であることを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態である１芯片方向の光伝送モジュールについて図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施の形態である発光側の光ミニジャックモジュール（発光モジュール）の側断面図、図２は同じく光ミニジャックモジュールの発光デバイスの正面図、図３は図１のＡ−Ａ断面を正面から見た断面図、図４は受光側の光ミニジャックモジュール（受光モジュール）の受光デバイスの正面図である。
【００２０】
まず、本発明の第１の実施形態の構成を説明する。図１において、１０は片方向光伝送モジュールである発光側の光ミニジャックモジュール（発光モジュール）であり、４０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、ジャック型コネクタ（以下単にコネクタと称する）により光ファイバケーブルが保持されて光ミニジャックモジュール１０に連結される。５０は光ミニジャックモジュール１０が実装される実装基板である。
【００２１】
光ミニジャックモジュール１０について更に説明する。１は樹脂成形品であるハウジングであり、ハウジング１には前面に光ファイバ４０のコネクタの受け口１ａと、光ファイバ４０の先端部を案内保持する貫通穴を持った隔壁１ｂと、その背面にデバイスの収納部１ｃとを有している。更に収納部１ｃ内には、図３に示すように、バネ性を持った一対の平行アーム１ｄが一体形成されており、両アーム１ｄの対向面にはそれぞれ位置決め用の凸部１ｅが形成されている。また、ハウジング１の後壁面には下面側から複数のスリット１ｆが形成されている。２はハウジング１のスリットｆの位置に埋設されたバネ性を有する金属材料から成る複数の側断面略Ｌ字形のリード端子であり、その底面はハウジング１下面と平行に後方に延在している。リード端子２には接続電極７ａとの導通部材としての接点部２ａが一体形成されている。
【００２２】
６は図２に詳細を示す発光デバイスである。７はセラミック又はガラエポ等から成る配線基板であり、配線基板７には配線パターンが形成されている。配線基板７の一側面に配線パターンの一部と電気的に接続されている複数の表裏面導通電極が形成されていて、そこが外部への接続電極７ａとなっている。配線基板７の対向する２側面にはそれぞれ凸部１ｅと係合する凹部７ｂが形成されている。８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、９は変調された電気信号を光信号に変換するＬＥＤ又はＬＤである発光素子であり、共に配線基板７上に搭載されている。１０は発光ＩＣ８及び発光素子９を封止している透光性樹脂である。１１は光ファイバ４０端面に対向する透光性樹脂１０の一部が陥没した底面に接合されている凸レンズである。
【００２３】
発光デバイス６は図３に示すようにハウジング１の収納部１ｃへ下方から矢印方向に挿入されて、その過程でバネ性を有する平行アーム１ｄが一旦開き、凹部７ｂが凸部１ｅと係合したときに平行アーム１ｄによって挟まれると共にハウジング１（即ち光ファイバ４０のコネクタを受け入れる貫通穴）との位置決めがなされる。このとき、接続電極７ａにリード端子２の接点部２ａが圧接されて電気的接続がなされる。
【００２４】
次に、受光側の光ミニジャックモジュール（受光モジュール）について説明するが、発光デバイス６を含む光ミニジャックモジュール１０と異なるところは、発光デバイス６の代わりに図４に示す受光デバイス１６を含むところだけである。図４において、１７は配線基板７と同様な配線基板であり、配線パターンだけが異なる。１９は配線基板１７へ搭載されたホトダイオードや増幅回路一体ホトダイオードなどの受光素子である。その他の構成は発光デバイス６と同様であるから、説明と図示を省略する。
【００２５】
次に、本発明の第１の実施の形態の作用効果について説明する。バネ性のある平行ア−ム１ｄの作用でハウジング１に対する発光デバイス６及び受光デバイス１６の位置決めが正確にできる。発光側及び受光側の光ミニジャックモジュール１０である発光モジュール及び受光モジュールを実装基板５０へ実装するときには実装基板５０の上面側のランドパターンに対してマウンタ及び半田リフロー方式を採用して表面実装できる。従って、実装基板５０の下面側は他の電子部品の実装のために有効活用できる。また、通信機器の製品サイズが縮小され、低コスト化が実現できる。
【００２６】
次に、本発明の第２の実施の形態の構成について説明する。図５は本発明の第２の実施の形態である光ミニジャックモジュール２０の側断面図である。図５において、２０は発光側の光ミニジャックモジュール（発光モジュール）であり、３はハウジング１に埋設された側断面略Ｌ字形のリード端子であり、このリード端子３は必ずしもバネ性を必要としない。４はバネ性を有する材料から成る導通部材としてのバネ電極であり、一端が配線基板７の接続電極７ａに半田等で電気的に接合されており、他端がリード端子３に圧接されている。その他の構成は第１の実施の形態と同様であるから、同じ構成要素には同じ名称と符号とを用いて説明を省略する。
【００２７】
次に、本発明の第２の実施の形態の作用効果について説明する。発光デバイス６をハウジング１の収納部１ｃに装着することによって、ハウジングに対する組立位置が確定すると同時に、バネ電極４がリード端子３に圧接されて電気的接続が成される。ハウジング１下面に延在するリード端子３があるので、実装基板５０の上面のランドパターンへ半田リフローによって表面実装できる。従って、実装基板５０の下面側は他の部品の実装面積として有効に活用できる。発光モジュール及び受光モジュールのコストダウンが図られる。
【００２８】
次に、本発明の第３の実施の形態の構成について説明する。図６は本発明の第３の実施の形態である発光側の光ミニジャックモジュール（発光モジュール）３０の側断面図である。図６において、５は導通部材としての導電性接着剤であり、配線基板７の接続電極７ａとリード端子３との隙間に塗布されて硬化し双方の電気的接続が成される。その他の構成は図５に示す第２の実施の形態と同様であるから、同じ構成要素には同じ名称と符号とを用いて説明を省略する。
【００２９】
次に、本発明の第３の実施の形態の作用効果について説明する。導電性接着剤５は収納部１ｃの開口から注入することができる。発光デバイス６をハウジング１に装着すると、位置決めが完了し、接着剤の硬化によって配線基板７の接続電極７ａとリード端子３との電気的接続が成される。表面実装タイプの発光モジュール及び受光モジュールが完成し、半田リフローが可能でありコストダウンが図れる。
【００３０】
以上、片方向の光伝送モジュールである発光モジュール及び受光モジュールについてもっぱら説明してきたが、本発明は、同一のハウジング内に発光デバイスと受光デバイスとを含み、２芯の光ファイバを束ねたケーブルを光伝送路とする双方向の光伝送モジュールにおいても、全く同様に適用できるものである。また、丸形の光ファイバジャック型コネクタに限らず、角形コネクタを採用する光伝送モジュールにも広く対応できるものである。
【００３１】
【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信する発光素子を備える発光デバイスをハウジングに収納した発光モジュール、及び光ファイバにより光信号を受信する受光素子を備える受光デバイスをハウジングに収納した受光モジュールにおいて、前記発光デバイス及び受光デバイスの配線基板には外部への接続電極を設けると共に、前記ハウジングには下面に沿って延在するリード端子を埋設し、該リード端子と前記外部接続電極とを導通部材で電気的に接続したので、半田リフロー可能な表面実装タイプの発光モジュール及び受光モジュールが得られた。従って実装基板の下面側のスペースは他の部品の実装スペースとして有効に活用できるようになり、発光モジュール及び受光モジュールのコストダウンに寄与することができた。また、通信機器の製品サイズの縮小化にも寄与できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態である光ミニジャックモジュール（発光モジュール）の側断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態である発光モジュールの発光デバイスの正面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態である受光デバイスの正面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態である光ミニジャックモジュール（発光モジュール）の側断面図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態である光ミニジャックモジュール（発光モジュール）の側断面図である。
【図７】従来の光ミニジャックモジュールである発光モジュールの側断面図である。
【図８】従来の光ミニジャックモジュールである受光モジュールの側断面図である。
【符号の説明】
１０、２０、３０  光ミニジャックモジュール（発光モジュール）
１  ハウジング
１ａ  収納部
２、３  リード端子
２ａ  接点部（導通部材）
４  バネ電極（導通部材）
５  導電性接着剤（導通部材）
６  発光デバイス
７、１７  配線基板
７ａ、１７ａ  接続電極
９  発光素子
１６  受光デバイス
１９  受光素子
４０  光ファイバ
【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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