(57)【要約】光ハイブリッド・アセンブリ（１０）用の光カプセル・ユニットであって、該カプセル・ユニットは下側ケーシング部品（３６）及び対応する上側カバー部品（５４）を備えており、これらは共にそれらの一端（５０）で、光メカニカル・インタフェースを得ると共にその中に少なくとも１つの外部の光ファイバとの光学的コネクタを受容して保持する一体的レセプタクル部を形成する。下側ケーシング部品（３６）の中央部（３８）は、光ハイブリッド・アセンブリ（１０）のフェルール（１２）を対応する形状で受容する窪み（４２）を有している。下側ケーシング部品（３６）は、その第２の端部に、少なくとも１つの光チップ（２６，２８）を有しその上に主要な光ファイバ（２２，２４）の近接端が実装された基板（２０）を支持しているベースプレート（４４）を有している。カバー部品（５４）はまた、基板（２０）と下側部品（３６）のベースプレート（４４）の少なくとも一部とをカバーする区間（５８）を有している。本発明はまた、その中に光ハイブリッド・アセンブリ（１０）を封入する光カプセル・ユニットの下側ケーシング部品、及びその中に封入された光ハイブリッド・アセンブリを有するカプセル・ユニットを備える光電子モジュールにも対応している。
2004530170.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ハイブリッド・アセンブリ（１０）用の光カプセル・ユニットであって、前記カプセル・ユニットは下側ケーシング部品（３６）及び対応する上側カバー部品（５４）を備えており、
前記部品（３６，５４）が共にそれらの一端（５０）で、光メカニカル・インタフェースを得ると共にその中に少なくとも１つの外部の光ファイバとの光学的コネクタを受容して保持する一体的レセプタクル部を形成し、前記下側ケーシング部品（３６）の中央部（３８）が、前記光ハイブリッド・アセンブリ（１０）のフェルール（１２）を対応する形状で受容する窪み（４２）を有しており、前記フェルール（１２）が、その第１の面（３０）で該フェルール（１２）を介して伸延している主要な光ファイバ（２２，２４）の少なくとも１つの遠隔端と前記外部の光ファイバの近接端との位置合わせのための光学的インタフェースを画定しており、前記主要な光ファイバが、前記フェルール（１２）の第２の面から突出しており近接端で終端している露出区間（２２，２４）を有しており、前記下側ケーシング部品（３６）が、その第２の端部に、少なくとも１つの光チップ（２６，２８）を有しその上に前記主要な光ファイバ（２２，２４）の近接端が実装された基板（２０）を支持しているベースプレート（４４）を有しており、前記カバー部品（５４）が、前記基板（２０）と前記下側部品（３６）の前記ベースプレート（４４）の少なくとも一部とをカバーする区間（５８）を有することを特徴とする光カプセル・ユニット。
【請求項２】
前記下側及び上側ケーシング部品（３６，５４）が、形状安定性の可塑性材料で作られていることを特徴とする請求項１に記載の光カプセル・ユニット。
【請求項３】
光ハイブリッド・アセンブリ（１０）を封入する光カプセル・ユニットの下側ケーシング部品であって、
基板（２０）を介して少なくとも１つの光チップ（２６，２８）にワイヤボンディングされるべき複数の電子リードピン（４６）のフレーム構造体（４８）が、前記下側ケーシング部品（３６）の第１端部分（４４）のベースプレートに一体的に成形されており、前記下側ケーシング部品（３６）の第２端部分（５０）が、光メカニカル・インタフェースを得ると共に、少なくとも１つの外部の光ファイバとの光学的コネクタを着脱可能に受容して保持する一体的レセプタクル部を画定しており、前記下側ケーシング部品（３６）の中央部（３８）が、前記光ハイブリッド・アセンブリ（１０）のフェルール（１２）を対応する形状で受容する窪み（４２）を有することを特徴とする下側ケーシング部品。
【請求項４】
光ハイブリッド・アセンブリ（１０）を封入するカプセル・ユニット（３６，５４）を備えた光電子モジュール（６２）であって、
前記光ハイブリッド・アセンブリ（１０）が、
フェルール（１２）と基板（２０）とを備えており、
前記フェルール（１２）が、その第１の面（３０）で該フェルール（１２）を介して伸延している主要な光ファイバ（２２，２４）の少なくとも１つの遠隔端と少なくとも１つの補助的な外部の光ファイバの近接端との位置合わせ及び着脱可能な接続のための光学的インタフェースを含んでおり、前記主要な光ファイバが、前記フェルール（１２）の第２の面から突出しており近接端で終端している露出区間（２２，２４）を有しており、
前記基板（２０）が、その上に少なくとも１つの光チップ（２６，２８）を支持しており、前記主要な光ファイバの前記近接端が、それぞれの光チップ（２６，２８）の直近に位置合わせされて前記基板（２０）に固定されており、
前記カプセル・ユニットが、下側ケーシング部品（３６）と対応する上側カバー部品（５４）とを備えており、前記部品（３６，５４）が共にそれらの一端（５０）で、前記少なくとも１つの補助的な外部の光ファイバとの光学的コネクタを受容して保持する一体的レセプタクル部を形成し、中央部（３８）が、前記フェルール（１２）を対応する形状で受容する窪み（４２）を有しており、前記下側ケーシング部品（３６）が、その第２の端部に、前記基板（２０）を介して前記光チップ（２６，２８）とワイヤボンディングされた一体的な電子リードピン（４６）が設けられ、前記光チップ（２６，２８）を有しその上に前記主要な光ファイバ（２２，２４）の前記近接端が実装された基板（２０）を支持しているベースプレート（４４）を有しており、前記カバー部品（５４）が、前記基板（２０）と前記下側ケーシング部品の前記ベースプレート（４４）の少なくとも一部とをカバーする区間（５８）を有することを特徴とする光電子モジュール。
【請求項５】
マイクロエレクトロニクス部品を支持している少なくとも１つの基板が、前記ベースプレート（４４）上（の４７）に実装されていることを特徴とする請求項４に記載の光電子モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、独立請求項１の前段による光ハイブリッド・アセンブリ用の光カプセル・ユニットに関する。また、本発明は、請求項３の前段によるそのような光カプセル・ユニットの下側ケーシング部品、並びに請求項４の前段による光ハイブリッド・アセンブリを含む前記光カプセル・ユニットを備える光電子モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
遠距離通信システムで使用される従来の光半導体デバイスは、通常、デバイスのレーザ・ダイオードなどの光半導体チップに接続された、いわゆるピッグテール・コード（pigtail cord）を介して、あるいはより好ましくは、外部機器の光ファイバが接続され得るレセプタクルタイプの光メカニカルインタフェースを介して、外部機器と接続されている。
【０００３】
米国特許第５６１７４９５号は、機器の光アセンブリに外部のファイバが着脱可能に接続できる、レセプタクル・タイプの接続構造を有する半導体デバイスを開示している。複雑な処理及び装着の手順が少なくなるので、レセプタクル・タイプの光メカニカル・インタフェースはピッグテール型の装置には好ましいが、レセプタクル・タイプの既知のデバイスは、汎用性及び精度、組み立ての容易さ及び関連する部品の製造の自動化については依然として最適化されていない。
【特許文献１】
米国特許第５６１７４９５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、光ハイブリッド・アセンブリ用の光カプセル・ユニットであって、
ａ）電子リードピンのグループが、光カプセル・ユニットの下側ケーシング部品の前方部に一体的に形成されており、その結果、その上に支持される光ハイブリッド・アセンブリの基板が前記リードピンに容易にワイヤボンディングされ得、
ｂ）光カプセル・ユニットの前記下側ケーシング部品の中央部の凹部が、前記カプセル・ユニットの光メカニカル・インタフェースの十分に定義された配置を確保するように、その中の光ハイブリッド・アセンブリのフェルールの対応する形状での正確な位置決め用に形成されており、
ｃ）外部の光ファイバのコネクタを着脱可能に受容するレセプタクルが、前記下側ケーシング部品の後方部に一体的に形成されている、
光カプセル・ユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的のために、本発明の光カプセル・ユニットは、請求項１に定義された特徴によって特徴付けられている。
【０００６】
その上、本発明のカプセル・ユニットの下側ケーシング部品は、請求項３に記載された特徴によって特徴付けられている。
【０００７】
本発明のカプセル・ユニットと光ハイブリッド・アセンブリとを備える光電子モジュールは、請求項４に述べた特徴によって特徴付けられている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１に示されるように、１０は例えば、遠距離通信システム用の光ハイブリッド・アセンブリ全体を示している。光ハイブリッド・アセンブリは、いわゆるフェルール１２と呼ばれる断面が四角形の本体を備えており、その第１の端部１４に拡張されたフランジ１６を有している。ファイバリボンの被覆が剥かれていない区間１８はフランジ１６からシリコン基板２０に向かって延びる２つの光ファイバを有し、２つのファイバ２２，２４は基板２０内のＵ又はＶ型溝（不図示）内に取り付けられて支持されており、レーザダイオードなどの２つの光チップ２６，２８それぞれの直ぐ近くまで延びており、ファイバ２２，２４の近接端は適切に位置合わせされている。その上、ファイバ２２，２４はフェルール１２のルーメン（不図示）を通って延びており、ファイバの遠隔端はフェルール１２の反対側の端部表面３０で終端しており、そこでそれらにより近接端がファイバ２２，２４の遠隔端と位置合わせされた２つの光ファイバを有する外部の光ファイバコネクタ（不図示）との光メカニカル接続用の光学的インタフェースが形成される。ガイドピン３２，３４が、外部コネクタの正確な位置合わせを保証するために、フェルール１２に取り付けられている。光ハイブリッド・アセンブリ、すなわちフェルール１２、光チップ２６，２８を有するシリコン基板２０、及び光ファイバ１８，２２，２４は、光チップの機能に関しては個別にテスト可能なユニットを構成する。
【０００９】
図２は、光ハイブリッド・アセンブリ１０の非密封カプセル化のための、本発明のカプセル・ユニットの下側ケーシング部品３６を示している。下側ケーシング部品３６は、フェルール１２を対応する形状で受容し保持するため、凹部４０とフランジが内部に位置決めされる窪み４２とを備えた中央部３８を有している。下側ケーシング部品３６は前方ベースプレート部４４を有しており、該前方ベースプレート部４４には、図２及び３に示されるように、一体的に形成され、シリコン基板２０又は光チップ２６，２８及び前方ベースプレート部４４の凹部領域４７に配置されたそれぞれの基板上に保持されたあらゆるマイクロエレクトロニクス・チップ（不図示）にワイヤボンディングによって接続されるように構成された、電子リードピン４６のグループが設けられている。リードピン４６は、それらのサポートフレーム４８から切り離され、一般的な方法で関連するプリント配線板（ＰＣＢ）の対応する実装用の穴に挿入すべく、下側に曲げられていてもよい。代替的に、ピン又はリードがＰＣＢ上への表面実装用の形状であってもよい。その上、下側ケーシング部品３６は、例えば、内部にＭＴ−ＲＪ又はＬＣタイプのコネクタなどのファイバの光学コネクタを受容するための、いわゆるＭＴ−ＲＪ又はＬＣタイプのレセプタクルの一部を形成する、後方に延びた部分５０を有している。ＰＣＢなどに実装されたときにカプセル・ユニットに及ぼされる力を吸収するために、負荷を軽減する突起又はピンが下側ケーシング部品３６の裏面に設けられてもよい。下側ケーシング部品３６は、電子リードピン４６のメタルフレーム上での直接的な射出成形プロセスによって形状安定性の熱可塑性材料で形成されている。
【００１０】
カプセル・ユニットは更に、下側ケーシング部品３６のカバーとなり、同様にエポキシ樹脂などの形状安定性の熱可塑性材料で作られている、上側ケーシング部品５４（図４）を備えている。下側ケーシング部品３６の上に装着されたカバー５４の後方部５６は、下側ケーシング部品３６の後方部５０と共に、光ハイブリッド・アセンブリ１０への外部光ファイバ・コネクタ（不図示）の接続のための十分に定義された光メカニカル・インタフェースを画定し、カバー５４の前方部５８は、下側ケーシング部品３６の前方ベースプレート部４４に実装された光電子部品のための機械的な保護部を形成する。下側及び上側ケーシング部品３６，５４は、組み立てを容易にしケーシング部品相互の固定のために、スナップ固定型の固定手段（不図示）を有していてもよい。代替的に、部品３６，５４が接着剤によって接着されてもよい。カバー５４は、後で光メカニカル・レセプタクル内の着脱可能な接続を得るために、コネクタの上の留め具を受容する開口部６０を有している。
【００１１】
カプセル化の手順は、フェルール１２及びフランジ１６を対応する形状の凹部４０及び窪み４２にそれぞれ配置し、糊又は他の何らかの接着剤でその中に固定するように、光ハイブリッド・アセンブリ１０を下側ケーシング部品３６の上に置くことから開始される。シリコン基板２０及びマイクロエレクトロニクス・チップを有する他のあらゆる基板は同様に、フロントベース・プレートに糊による接着で取り付けられる。そしてそれぞれのシリコン基板とリード４６との間で必要なワイヤ・ボンディング工程全てが実行される。カバー５４が下側ケーシング部品３６に取り付けられ、それにより光ハイブリッド・アセンブリ１０を正確に所定の位置に保持する。このように、カプセル・ユニットの下側ケーシング部品３６は、光ハイブリッド・アセンブリ１０の電子リードピン４６への電子的かつ保温性の接続と、下側ケーシング部材３６内の凹部４０，４２へのアセンブリ１０の機械的な結合とをもたらし、それにより下側ケーシング部品３６内でのフェルール１２及び基板２０の正確な位置決め、並びにカプセル・ユニットの後方の一体的レセプタクル部における所定の光メカニカル・インタフェースが得られる。
【００１２】
図５に示されているように、本発明のカプセル・ユニット３６，５４及びそれらに装着される光ハイブリッド・アセンブリ１０が光電子サブモジュール６２を構成してもよく、該光電子サブモジュールが電子部品（不図示）を含むプリント配線板（ＰＣＢ）６４に実装され、その上にシールド用金属カバー６６が配置されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のカプセル・ユニット内に装着されるよう意図された光ハイブリッド・アセンブリの斜視図である。
【図２】カプセル・ユニットの下側ケース部品及び底に一体化された電子リードピンのフレームの斜視図である。
【図３】下側ケーシング部品に装着された光ハイブリッド・アセンブリを図２と同様に示す図である。
【図４】カプセル・ユニットの上側ケーシング部品（カバー）の斜視図である。
【図５】本発明のカプセル・ユニットとそこに装着された光ハイブリッド・アセンブリとで形成され、その上にシールド用金属カバーが設置されるＰＣＢ上に装着される、光電子サブモジュールの分解斜視図である。
【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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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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