(57)【要約】【課題】  信頼性の高い光ファイバモジュール。【解決手段】  光ファイバモジュール１はシールドケース２にカバーされている。受発光デバイス４に樹脂成形品であるハウジング５が接合されており、ハウジング５には光素子の実装部が収納される凹部５ａ及び５ｂ、並びに光ファイバ３の差込部３ｂが挿入され係合ピン３ａが係合される差込口５ｃが形成されている。ガラエポ樹脂等より成る配線基板６の一側面に複数の外部接続電極であるスルーホール６ａが形成されている。スルーホール６ａの端面はシールドケース２の開口のある底面に面一に露出している。発光素子であるＬＥＤ７及び発光ＩＣ８並びに受光素子であるＰＤｉ９及び受光ＩＣ１０は、同一配線基板６上に搭載され、ワイヤ配線されている。可視光を透過する封止樹脂１１により、ＬＥＤ７及び発光ＩＣ８並びにＰＤｉ９及び受光ＩＣ１０がそれぞれ封止されている。【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発光デバイス及び受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、前記発光デバイス及び受光デバイスは前記発光素子及び前記受光素子を同一配線基板上に実装して樹脂封止し受発光デバイスとしたものであり、前記配線基板の一側面に外部接続電極を設けると共に、前記ハウジングは前記光ファイバの差込部を着脱できる差込口を有し、前記配線基板上に接合したことを特徴とする光ファイバモジュール。
【請求項２】
前記ハウジングの前記差込口には前記光ファイバの前記差込部に設けられた係合ピンを挿入する挿入溝を設け、前記差込口内部に前記挿入溝と連通する円弧状溝部を設けた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】
前記受発光デバイスはシールドケースに覆われていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の光ファイバモジュール。
【請求項４】
前記シールドケースには前記ハウジングを固定させるリブを側面及び背面に複数設けたことを特徴とする請求項３記載の光ファイバモジュール。
【請求項５】
前記外部接続電極は前記配線基板の側面に形成されたスルーホールであり、このスルーホールは前記シ−ルドケースの底面の開口に露出していることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の光ファイバモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光ファイバモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
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】
また、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半田接合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４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る。
【０００５】
まず、発光側の光ファイバモジュールの構成を説明する。図４において、６０は双方向光伝送型の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である。６１は発光デバイスを収納する凹部６１ａと凹部６１ａに通じる光ファイバの差込部を受ける差込口６１ｂを有するハウジングである。７０は発光デバイスである。７１は発光デバイス７０の配線基板であるリードフレームであり、７２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である。７３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である。ＬＥＤ７２及びＩＣ７３はともにリードフレーム７１上に搭載され、ワイヤ配線されている。７４は発光ＩＣ７３及びＬＥＤ７２を封止している可視光線を透過する封止樹脂である。
【０００６】
なお、受光側の光ファイバモジュールの構成が発光側のものと異なるところは、発光側の発光デバイス７０が受光側では受光デバイスに替わっているところだけである。そして受光デバイスが発光デバイス７０と異なるところは実装されている素子のみであり、その他の構成は発光側と同様であるから、詳細な説明を省略する。
【０００７】
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７０のリード端子７１ａから入力された電気信号は、ＩＣ７３及びＬＥＤ７２を経て光に変換される。ＬＥＤ７２から発した光は透光性封止樹脂７４を通過して光ファイバに入り、そこを伝送路として通信相手側に送出される。一方、通信相手側では光ファイバを伝わって来た光信号は、受光デバイスの透光性封止樹脂を通過して受光ＩＣに入力されて電気信号に変換されリード端子に出力される。
【非特許文献１】ＭＯＳＴ概要、日経エレクトロニクス、日本、日経ＢＰ社、  １９９９年４月１９日、Ｎｏ．７４１、ｐ．１０８−１２１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、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７１から延長した複数のリード端子７１ａ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で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、光ファイバモジュールの封止の際はハウジング６１の差込口６１ｂに仮栓をしておいてから凹部６１ａ内に封止樹脂７４を注継しているが、封止樹脂７４の外側にはガラス転移温度の高いハウジング６１であるので、封止樹脂７４が熱により膨張したときに逃げ場がなくなり、樹脂のクラックや剥離が起こるので信頼性が高くない。
【０００９】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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発光デバイス及び受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、前記発光素子及び前記受光素子は同一配線基板上に実装して樹脂封止し受発光デバイスとしたものであり、前記配線基板の一側面に外部接続電極を設けると共に、前記ハウジングは前記光ファイバの差込部を着脱できる差込口を有し、前記配線基板上に接合したことを特徴とする。
【００１１】
また、前記ハウジングの前記差込口には前記光ファイバの前記差込部に設けられた係合ピンを挿入する挿入溝を設け、前記差込口内部に前記挿入溝と連通する円弧状溝部を設けたことを特徴とする。
【００１２】
また、前記受発光デバイスはシールドケースに覆われていることを特徴とする。
【００１３】
また、前記シールドケースには前記ハウジングを固定させるリブを側面及び背面に複数設けたことを特徴とする。
【００１４】
また、前記外部接続電極は前記配線基板の側面に形成されたスルーホールであり、このスルーホールは前記シ−ルドケースの底面の開口に露出していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
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発光デバイス及び受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、前記発光素子及び前記受光素子は同一配線基板上に実装して封止し受発光デバイスとしたものであり、前記配線基板の一側面に外部接続電極を設けると共に、前記ハウジングに前記光ファイバの差込部を着脱できる差込口を配設して前記配線基板上に接合したので、表面実装型の光ファイバモジュールとなり鉛フリーのリフロー半田付けが可能となって、手番短縮効果がありコスト低減が図れる。
【００１６】
また、前記ハウジングの前記差込口には前記光ファイバの前記差込部に設けられた係合ピンを挿入する挿入溝を設け、前記差込口内部に前記挿入溝と連通する円弧状溝部を設けたので、バネを使用しない丸穴の嵌合であり、位置精度の高い光ファイバの組み込みができる。  
【００１７】
また、受発光デバイスがシールドケースでカバーされているので、電磁ノイズの影響を受けない。また、前記外部接続電極は前記配線基板の側面に形成されたスルーホールであり、このスルーホールは前記シ−ルドケースの底面の開口に露出しているので、表面実装に適する。  
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の最良の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１はこの本発明の実施である光ファイバモジュールの部分断面底面図である。図２及び図３はこの光ファイバモジュールの分解組立斜視図である。まず、本発明の実施の形態である光ファイバモジュールの構成を説明する。
【００１９】
図１において、１は図２にも示すように、後述する受発光デバイスをハウジングに収納して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。２は図３にも示すように光ファイバモジュール１を覆っているシールドケースである。シールドケース２の側面と背面には光ファイバモジュール１を位置決め保持するためのリブ２ａが内側に切り起こされている。３は光ファイバであり、先端部に係合ピン３ａを有する差込部３ｂが嵌挿してある。
【００２０】
更に、光ファイバモジュール１の構成について説明する。４は受発光デバイスであり、５は受発光デバイス４に接合された樹脂成形品であるハウジングである。ハウジング５には光素子の実装部が収納される凹部５ａ及び５ｂ、並びに光ファイバ３の差込部３ｂが挿入される差込口５ｃが形成されて凹部５ａ及び５ｂに通じている。差込部５ｃには係合ピン３ａが挿入される挿入溝５ｅと、挿入溝５ｅに連通した円弧状溝部５ｄが形成されており、係合ピン３ａが溝部５ｄに係合することによって光ファイバ３の脱落を防止している。
【００２１】
６はガラスエポキシ樹脂等より成る配線基板であり、その一側面に複数の外部接続電極であるスルーホール６ａが形成されている。スルーホール６ａの端面はシールドケース２の開口のある底面に面一に露出している。７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、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であって、ともに配線基板６上に搭載され、ワイヤ配線されている。
【００２２】
９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、１０はＰＤｉ９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、ともに配線基板６上に搭載され、ワイヤ配線されている。１１はＬＥＤ７及び発光ＩＣ８並びにＰＤｉ９及び受光ＩＣ１０をそれぞれ封止している可視光を透過する封止樹脂である。
【００２３】
次に、本発明の実施の形態の効果について説明する。この光ファイバモジュール１の受発光デバイス４は発光デバイス及び受光デバイスを同一配線基板６に搭載し、外部接続電極であるスルーホール６ａに配線して、ハウジング５の下面から露出させたので、この光ファイバモジュール１は表面実装型となり、鉛フリーによるリフロー半田付けが可能となった。したがって光ファイバモジュール１を実装基板に実装する際には、手番短縮効果がありコスト低減を図ることができる。また、光ファイバ３には係合ピン３ａを有する差込部３ｂを装着し、ハウジング５には差込口５ｃを設けたので、光ファイバ３端面が封止樹脂１１と接触することなく両者の着脱が容易である。  そして、差込口５ｃには係合ピン３ａが係合する挿入溝５ｅとこれと連通する円弧状溝部５ｄを設けたので、光ファイバ３の装着がバネの不要な丸穴嵌合で行えるので、位置精度の高い組み込みができる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明の光ファイバモジュールは、局内通信用又は車載のオーディオデータ通信用などに適用される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【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部分断面底面図である。
【図２】本発明の実施の形態である光ファイバモジュールの分解組立斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態である光ファイバモジュールの分解組立斜視図である。
【図４】従来の光ファイバモジュールの側断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  光ファイバモジュール
２  シールドケース
２ａ  リブ
３  光ファイバ
３ａ  係合ピン
３ｂ  差込部
４  受発光デバイス
４ａ  スルーホール
５  ハウジング
５ｃ  差込口
５ｄ  溝部
５ｅ  挿入溝
６  配線基板
６ａ  スルーホール
７  ＬＥＤ
９  ＰＤｉ
【図１】
2005301005.tif 000003
【図２】
2005301005.tif 000004
【図３】
2005301005.tif 000005
【図４】
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