(57)【要約】【課題】レンズ部材が発光素子に対して位置決めされ、また、レンズ部材と、樹脂モールドと一体に成形される樹脂レンズ部も、精度良く位置決めされる光モジュールを提供することを目的とする。【解決手段】リードフレーム３と、リードフレーム３上に搭載された発光素子２と、球レンズ部材４と、を透明樹脂でモールドし、透明樹脂と一体に樹脂レンズ部１０が成形された光モジュール１で、球レンズ部材４は、屈折率が透明樹脂よりも高く、且つ、屈折率温度依存性が透明樹脂と正負逆又は透明樹脂よりも小さい材料で形成され、リードフレーム３は、球レンズ部材４を発光素子に対して位置決めするレンズ位置決め部３ａを有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リードフレームと、該リードフレーム上に搭載された発光素子と、球レンズ部材と、を透明樹脂でモールドし、該透明樹脂と一体に樹脂レンズ部が成形された光モジュールであって、
前記球レンズ部材は、屈折率が前記透明樹脂よりも高く、且つ、屈折率温度依存性が前記透明樹脂と正負逆又は前記透明樹脂よりも小さい材料で形成され、
前記リードフレームは、前記球レンズ部材を前記発光素子に対して位置決めするレンズ位置決め部を有していることを特徴とする光モジュール。
【請求項２】
前記リードフレームとで前記球レンズ部材を挟み込む平坦面を有する位置決め部材を更に有していることを特徴とする請求項１に記載の光モジュール。
【請求項３】
前記位置決め部材は、前記球レンズ部材を位置決めするレンズ位置決め部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の光モジュール。
【請求項４】
前記位置決め部材は、前記平坦面が撓み変形可能なアーム部を介して支持されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の光モジュール。
【請求項５】
前記リードフレームのレンズ位置決め部と前記位置決め部材のレンズ位置決め部は、長孔形状であり、該長孔の互いの長軸が交差するように配されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の光モジュール。
【請求項６】
リードフレームと、該リードフレーム上に搭載された発光素子と、球レンズ部材と、を成形金型のキャビティに配置し、前記キャビティに透明樹脂の溶融樹脂を注入することにより樹脂レンズ部を備えた樹脂モールドが成形される光モジュールの製造方法であって、
前記球レンズ部材は、屈折率が前記透明樹脂よりも高く、且つ、屈折率温度依存性が前記透明樹脂と正負逆又は前記透明樹脂よりも小さい材料で形成され、
前記リードフレームは、前記金型のリードフレーム位置決め部により前記キャビティの所定位置に位置決めされ、
前記球レンズ部材は、前記リードフレームのレンズ位置決め部によって前記発光素子に対して位置決めされることを特徴とする光モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信の送受信に用いられる半導体光素子を搭載し、樹脂によりモールド封止したモールドパッケージを備えた光モジュールパッケージ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光信号の送受信等に用いられる光サブアセンブリーは、発光又は受光用の半導体発光素子を搭載した光モジュールに、光ファイバを接続するためのレセプタクルスリーブを結合した構造のものが一般的である。光モジュールとしては、リードフレーム上に半導体発光素子を搭載し、透明なプラスチック樹脂でモールドし、樹脂モールドの外表面に発光素子からの出射光を集光する樹脂レンズが一体に形成されたものが知られている。
【０００３】
しかしながら、プラスチック樹脂は、温度変化によって屈折率が変化するため、樹脂レンズの焦点距離が変化する。このため、上述した光モジュールは、半導体発光素子と光ファイバとの光結合効率が大きく変化し、トラッキングエラーが発生するという問題があった。この問題に対しては、温度変化に伴う樹脂レンズの焦点位置の変化を抑制するように作用するレンズ部材を、光半導体素子と樹脂レンズとの間に配置することが有効である。
【０００４】
例えば、特許文献１には、発光素子とガラス製のレンズ部材とをモールド樹脂内に一体に埋設させた光モジュールが開示されている。図５を参照して、特許文献１に係る光モジュール１０１を説明する。光モジュール１０１は、シリコンオプティカルベンチ１０２に発光素子１０３とガラス製のレンズ部材１０４とが搭載され、これをトランスファモールド成形により透明樹脂１０５で樹脂レンズ部１０５ａを備えた樹脂モールドを形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１３３１１７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に係る光モジュール１０１は、レンズ部材１０４がシリコンオプティカルベンチ１０２の上に搭載されているため、レンズ部材１０４の位置がシリコンオプティカルベンチ１０２の外形公差の影響を受け、レンズ部材１０４と樹脂レンズ部１０５ａとが位置ズレを起こす虞があった。
【０００７】
また、特許文献１に係る光モジュール１０１は、オプティカルベンチ１０２に対してガラス製の球レンズ１０４がどのようにして搭載されているか開示されていない。このため、オプティカルベンチ１０２に対するガラス製の球レンズ１０４の搭載状態（例えば、球レンズ１０４がオプティカルベンチ１０２に接着固定）によっては、トランスファモールド成形時に、レンズ部材１０４が溶融樹脂の影響を受けて発光素子１０３に対して位置ズレを起こす虞がある。
以上のように、発光素子１０３と球レンズ１０４と樹脂レンズ部１０５ａとに位置ズレがあると光結合が低下するという問題があった。
【０００８】
本発明は、上述した実状に鑑みてなされたもので、レンズ部材が発光素子に対して位置決めされ、また、レンズ部材と、樹脂モールドと一体に成形される樹脂レンズ部も、精度良く位置決めされる光モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
リードフレームと、リードフレーム上に搭載された発光素子と、球レンズ部材と、を透明樹脂でモールドし、透明樹脂と一体に樹脂レンズ部が成形された光モジュールで、球レンズ部材は、屈折率が透明樹脂よりも高く、且つ、屈折率温度依存性が透明樹脂と正負逆又は透明樹脂よりも小さい材料で形成され、リードフレームは、球レンズ部材を発光素子に対して位置決めするレンズ位置決め部を有している。
【００１０】
リードフレームとで球レンズ部材を挟み込む平坦面を有する位置決め部材を更に有していることが好ましい。位置決め部材は、球レンズ部材を位置決めするレンズ位置決め部が形成されていることが好ましい。位置決め部材は、平坦面が撓み変形可能なアーム部を介して支持することができる。また、リードフレームのレンズ位置決め部と位置決め部材のレンズ位置決め部は、長孔形状であり、長孔の互いの長軸が交差するように配することができる。
【００１１】
リードフレームと、該リードフレーム上に搭載された発光素子と、球レンズ部材と、を成形金型のキャビティに配置し、キャビティに透明樹脂の溶融樹脂を注入することにより樹脂レンズ部を備えた樹脂モールドが成形される光モジュールの製造方法で、球レンズ部材は、屈折率が透明樹脂よりも高く、且つ、屈折率温度依存性が透明樹脂と正負逆又は透明樹脂よりも小さい材料で形成され、リードフレームは、金型のリードフレーム位置決め部によりキャビティの所定位置に位置決めされ、球レンズ部材は、リードフレームのレンズ位置決め部によって発光素子に対して位置決めされる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る光モジュールによれば、トランスファモールド成形時、球レンズ部材がリードフレームのレンズ位置決め部によって発光素子の光軸上に直接位置決めされる。そして、リードフレーム上に位置決めされたレンズ部材は、金型により成形される樹脂レンズ部とも精度良く位置決めすることができる。
以上により、光モジュールは、発光素子とレンズ部材と樹脂レンズ部とを精度よく位置合わせすることができ、また、球レンズ部材の材料に適正なものを用いることにより、温度変動による焦点距離の変動を低減することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光モジュールを示す図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る光モジュールを示す図である。
【図３】本発明の第３の実施形態に係る光モジュールを示す図である。
【図４】本発明の第４の実施形態に係る光モジュールを示す図である。
【図５】本発明の第５の実施形態に係る光モジュールを示す図である。
【図６】本発明の光モジュールの製造に用いられる成形金型を示す図である。
【図７】従来技術に係る光モジュールを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１を参照して、本発明の第１実施形態に係る光モジュールを説明する。図１（Ａ）は、第１の実施形態に係る光モジュールの外観図を示し、図１（Ｂ）は、第１の実施形態に係る光モジュールの側面図を示している。
光モジュール１は、発光素子２と、リードフレーム３と、レンズ部材４と、パッケージ５と、ヒートシンク６と、連通孔７と、樹脂レンズ部１０とを有している。
【００１５】
発光素子２は、例えば、アルミナコーティングされた量子井戸レーザ等の半導体発光素子である。
リードフレーム３は、略矩形状となっており、一端側にヒートシンク６を介して前述した発光素子２が搭載されるとともに放熱体としても機能する。リードフレーム３は、発光素子２を駆動させるための電気配線導体とされる。そして、リードフレーム３は、一端側にレンズ部材４を位置決めするレンズ位置決め部３ａを有し、他端側に電気的に絶縁分離される複数のリード端子３ｂを有している。
【００１６】
レンズ位置決め部３ａは、例えば、角孔状に形成され、レンズ部材４を発光素子２の光軸上に位置決めする。なお、レンズ位置決め部３ａは、レンズ部材４を発光素子２の光軸上に位置決めすることができれば良く、上記の例に限定されるものではない。例えば、レンズ位置決め部３ａは、円形状でも良い。また、レンズ位置決め部３ａは、リードフレーム３を貫通した孔でも良いし、貫通しない溝でも良い。
また、リードフレーム３には、透明樹脂のトランスファー成形時に金型内の位置決めピン（リードフレーム位置決め部）と係合する係合孔３ｃ（位置決め係合部）が２箇所形成されている。この係合孔３ｃの詳細については後述する。
【００１７】
レンズ部材（球レンズ部材）４は、屈折率がパッケージ５を構成する透明樹脂よりも高く、且つ、屈折率温度依存性が透明樹脂と正負逆の特性又は透明樹脂よりも小さい材料で形成される。
レンズ部材４は、例えば、ガラス製の球レンズで、発光素子２からの出射光を集光するように凸状の表面を備えている。このガラス製の球レンズは、例えば、ＢＫ７やＴａＦ３等を採用して、φ０．５ｍｍ〜１．５ｍｍ程度の球レンズ状を作製することが出来る。本実施例においては、屈折率が１．７８であり、且つ、外径φ０．８ｍｍとなる球レンズを用いた。
【００１８】
パッケージ５は、外形が円柱形状となっており、例えば、エポキシ等の透明樹脂により外径が５ｍｍ程度で長さが２０ｍｍ程度に成形される。パッケージ５は、発光素子２が搭載されたリードフレーム３の少なくとも発光素子２の部分とレンズ部材４とを一括して樹脂モールドする。
【００１９】
そして、パッケージ５には、成形時のピン跡である連通孔７が２箇所形成されている。連通孔７は、リードフレーム３から外部まで連通する孔であり、パッケージ５から丸棒形状を繰り抜いた後にできる形状となっている。この連通孔７は、放熱性を有した部材で埋めても良い。
【００２０】
また、パッケージ５の一端側には、樹脂レンズ部１０が一体に成形されている。樹脂レンズ部１０は、発光素子２、レンズ部材４を介して照射された光を集光する集光レンズであり、例えば、屈折率が１．５１である。そして、樹脂レンズ部１０は、パッケージ５の外部位置であってその光軸が発光素子２の光軸とレンズ部材４の光軸と合致するような位置に形成されている。
【００２１】
この光モジュール１は、温度が上昇すると、樹脂レンズ部１０の屈折率が外部に対して相対的に低下し焦点距離が長くなる。これに対し、球レンズ部材４の屈折率は、樹脂に対して相対的に高くなり焦点距離が短くなる。すなわち、樹脂レンズ部１０と球レンズ部材４の焦点距離の変化は、お互いに打ち消し合う方向に移動する。これにより、光モジュール１は、温度変化に伴う距離変動を低減させる温度抑制効果を有する。この温度抑制効果は、球レンズ部材４と樹脂レンズ部１０とが精度良く配置されているほど効果を発揮する。
【００２２】
以上に説明した第１の実施形態に係る光モジュール１によれば、トランスファモールド成形時、レンズ部材４がリードフレーム３のレンズ位置決め部３ａによって発光素子２の光軸上に精度良く位置決めされる。そして、リードフレーム３上に直接位置決めされたレンズ部材４は、金型により成形される樹脂レンズ部１０とも精度良く位置決めすることができる。
【００２３】
また、光モジュール１は、球レンズ部材４の材料に屈折率温度依存性が透明樹脂と正負逆の特性を持つガラスで形成されている。これにより、温度変動による焦点距離の変動を低減することができる。
本発明によれば、レンズ部材４と樹脂レンズ部１０とが精度良く位置合わせされ、温度変動による焦点距離の変動を低減する温度変化抑制効果が有効に作用する光モジュール１を提供することができる。
【００２４】
図２を参照して、第２の実施形態に係る光モジュール１を説明する。図２（Ａ）は、第２の実施形態に係る光モジュールの外観図を示し、図２（Ｂ）は、その側面図を示している。なお、第２の実施形態の光モジュール１は、一部を除き、その基本的構成が上記の実施形態に係る光モジュール１と同様であるため、上記実施形態の光モジュール１と同様の構成には同一符号を付し、上記実施形態の説明と重複することになる説明を省略する。
【００２５】
第２の実施形態に係る光モジュール１は、リードフレーム３のレンズ位置決め部３ａによって位置決めされたレンズ部材４をリードフレーム３とで挟みこんで位置決め固定する位置決め部材１１を有している。
位置決め部材１１は、板状で平坦面部１１ａを有し、その略中央部にレンズ部材４をリードフレーム３のレンズ位置決め部３ａとで発光素子２の光軸上に位置決め固定する角孔形状のレンズ位置決め部１１ｂが形成されている。また、位置決め部材１１には、キャビティ内の位置決めピンと嵌合する嵌合孔１１ｃが２箇所形成されている。なお、レンズ位置決め部１１ｂの中心と嵌合孔１１ｃの中心は、同一直線状に形成されているのが好ましい。
【００２６】
リードフレーム３には、透明樹脂のトランスファモールド成形時に位置決め部材１１をキャビティ内で位置決めして支持する位置決めピン（リードフレーム保持部）を、遊びを持って挿通させる挿通孔３ｄが２箇所形成されている。なお、レンズ位置決め部３ａの中心と挿通孔３ｄ，３ｄの中心とは、同一直線上に形成されているのが好ましい。
また、パッケージ５には、位置決めピンの抜いた跡にできる連通孔８が形成されている。
【００２７】
位置決め部材１１は、嵌合孔１１ｃ，１１ｃがトランスファモールド成形時に下金型から伸びる位置決めピンの先端部分と嵌合してキャビティ内の所定位置に位置決め固定される。所定位置とは、位置決め部材１１がリードフレーム３のレンズ位置決め部３ａの縁によって位置決めされたレンズ部材４を上から位置決め部材１１のレンズ位置決め部１１ｂの縁によって位置決め固定する位置を言う。このとき、位置決め部材１１のレンズ位置決め部１１ｂの中心とリードフレーム３のレンズ位置決め部３ａの中心とは一致する。そして、レンズ部材４は、発光素子２の光軸上に位置決め固定される。
【００２８】
第２の実施形態に係る光モジュール１は、レンズ部材４がリードフレーム３のレンズ位置決め部３ａと位置決め部材１１のレンズ位置決め部１１ｂとで上下方向から狭持することにより、トランスファモールド成形の際、溶融樹脂の流れの影響を受け難く、発光素子２とレンズ部材４とを、レンズ部材４と樹脂レンズ部１０とを、高い位置精度で位置決めして樹脂モールドすることができる。
【００２９】
なお、レンズ部材４をリードフレーム３のレンズ位置決め部３ａの縁と位置決め部材１１のレンズ位置決め部１１ｂの縁とで挟み込んで位置決め固定する構成で説明したが、レンズ部材４を発光素子２の光軸上に位置決めすることができれば良くこれに限定されるものではない。例えば、位置決め部材１１のレンズ位置決め部１１ｂの形成を省略して平坦面部１１ａで押さえる構成としても良い。
【００３０】
図３を参照して、第３の実施形態に係る光モジュール１を説明する。図３（Ａ）は、第３の実施形態に係る光モジュールの外観図を示し、図３（Ｂ）は、その平面図を示している。なお、第３の実施形態の光モジュール１は、一部を除き、その基本的構成が上記の実施形態に係る光モジュール１と同様であるため、上記実施形態の光モジュール１と同様の構成には同一符号を付し、上記実施形態の説明と重複することになる説明を省略する。
【００３１】
位置決め部材１１は、平坦面部１１ａと、アーム部１１ｄと、基部１１ｅとを有している。平坦面部１１ａは、その略中央部にレンズ部材４を、リードフレーム３のレンズ位置決め部３ａとで発光素子２の光軸上に位置決め固定するレンズ位置決め部１１ｂが形成され、両側から撓み変形可能なアーム部１１ｄによって基部１１ｅに支持されている。
【００３２】
アーム部１１ｄは、平坦面部１１ａと基部１１ｅとを連結するアームであり、可撓性を有している。基部１１ｅは、位置決め部材１１がキャビティ内に配置される際に、支持される部分であり、下金型から伸びる位置決めピンと嵌合する嵌合孔１１ｃが形成されている。
【００３３】
位置決め部材１１は、嵌合孔１１ｃ，１１ｃが透明樹脂のトランスファモールド成形時に下金型から伸びる位置決めピンと嵌合してキャビティ内の所定位置に位置決め固定される。このとき、レンズ部材４の外径に誤差があるとレンズ部材４を破損させる虞がある。しかし、位置決め部材１１は、アーム部１１がレンズ部材４の外径誤差を吸収するように撓み変形する。これにより本実施形態に係る光モジュール１は、位置決め部材１１がレンズ部材４に過度の応力を加えることなく、レンズ部材４を固定することができる。
【００３４】
図４を参照して、第４の実施形態に係る光モジュール１を説明する。図４（Ａ）は、第４の実施形態に係る光モジュールの外観図を示し、図４（Ｂ）は、その平面図を示している。なお、第４の実施形態の光モジュール１は、一部を除き、その基本的構成が上記の実施形態に係る光モジュール１と同様であるため、上記実施形態の光モジュール１と同様の構成には同一符号を付し、上記実施形態の説明と重複することになる説明を省略する。
【００３５】
位置決め部材１１は、平坦面部１１ａと、アーム部１１ｄと、基部１１ｅとを有している。平坦面部１１ａは、矩形状で、位置決め部材１１がキャビティの所定位置に固定された際に、レンズ部材４をリードフレーム３のレンズ位置決め部３ａに対して固定する。所定位置とは、位置決め部材１１がリードフレーム３のレンズ位置決め部３ａによって位置決めされたレンズ部材４を上から平坦面部１１ａによって位置決め固定する位置を言う。
【００３６】
図５を参照して、第５の実施形態に係る光モジュール１を説明する。図５（Ａ）は、第５の実施形態に係る光モジュールの外観図を示し、図５（Ｂ）は、その変形例を示している。なお、第５の実施形態の光モジュール１は、一部を除き、その基本的構成が上記の実施形態に係る光モジュール１と同様であるため、上記実施形態の光モジュール１と同様の構成には同一符号を付し、上記実施形態の説明と重複することになる説明を省略する。
【００３７】
リードフレーム３には、二つの挿通孔３ｄ，３ｄの中心を結ぶ仮想直線に沿って長孔部３ｆが形成されている。
位置決め部材１１は、平坦面部１１ａを有している。そして、平坦面部１１ａには、二つの嵌合孔１１ｃ，１１ｃの中心を結ぶ仮想直線と直交する方向に沿って長孔部１１ｆが形成されている。
【００３８】
位置決め部材１１は、透明樹脂のトランスファモールド成形時に、嵌合孔１１ｃ，１１ｃが下金型から伸びる位置決めピンと嵌合してキャビティ内の所定位置に位置決め固定される。所定位置とは、位置決め部材１１が、リードフレーム３の長孔部３ｅによって一方向に位置決めされたレンズ部材４を、上から位置決め部材１１の長孔部１１ｆによって位置決め固定する位置をいう。このとき、レンズ部材４は、発光素子２の光軸上に位置決め固定される。
【００３９】
本実施形態に係る光モジュール１は、リードフレーム３に形成された長孔部３ｅと位置決め部材１１の長孔部１１ｆとの２箇所でレンズ部材４を位置決めする構成となってため、例えば、第２の実施形態に係る光モジュール１のように、リードフレーム３に形成されたレンズ位置決め部３ａと位置決め部材１１に形成されたレンズ位置決め部１１ｆの各々が位置決めする構成と比較して、リードフレーム３と位置決め部材１１に形成された位置決め部３ａの形成位置の設計誤差等を許容することができる。
【００４０】
なお、リードフレーム３の長孔部３ｅと位置決め部材１１の長孔部１１ｆは、光モジュール１を平面視した際、互いの長軸が交差する位置に形成されていれば良い。例えば、図５（Ｂ）に示すように、リードフレーム３に形成される長孔部を二つの係合孔３ｃ，３ｃの中心を結ぶ仮想直線と直交する方向に沿って形成し、位置決め部材１１の平坦面部１１ａに形成される長孔部１１ｆを二つの嵌合孔１１ｃ，１１ｃの中心を結ぶ仮想直線に沿って形成しても良い。
【００４１】
図６を参照しながら、発光素子２が搭載されたリードフレーム３とレンズ部材４とをトランスファモールド成形により樹脂モールドする工程について説明する。図６は、第２の実施形態に係る光モジュール１の製造に用いられる成形金型を示す図である。なお、使用するトランスファモールド成形機は、例えば、住友重機製のトランスファモールド成形機（ＭＹ-２０）である。
【００４２】
まず、トランスファモールド成形に用いられる成形金型を説明する。成形金型は、図６で示すように、下金型５２と上金型５３とを有している。
下金型５２は、レンズ成形凹部５２ａと、リードフレーム保持部５２ｂと、外形成形凹部５２ｃと、係合凹部５２ｄと、リードフレーム位置決めピン５４と、位置決め部材位置決めピン５５とを有している。
【００４３】
レンズ成形凹部５２ａは、光モジュール１における樹脂レンズ部１０の一部を成形する部分である。リードフレーム保持部５２ｂは、リードフレーム３を保持するためのものである。外形成形凹部５２ｃは、パッケージ５の外形を成形する部分である。係合凹部５２は、金型を閉じた際に、上金型５３の係合凸部５３ｄと係合する部分である。
【００４４】
リードフレーム位置決めピン５４は、略円柱状のピンであり、先端部分の径が他の部分よりも径が細くなっており、小径部と大径部との間で段差部を有する。そして、リードフレーム位置決めピン５４は、その先端部分がリードフレーム３の係合孔３ｃ（図２（Ａ）参照）と係合するとともに段差部によって位置決め部材１１が支持されることにより、下金型５２のリードフレーム保持部５２ｂにより保持されたリードフレーム３を所定位置に位置決めする。なお、位置決めされたリードフレーム３のレンズ位置決め部３ａの縁には、レンズ部材４が載置されて位置決めされる。このとき、レンズ部材４は、接着材を用いてレンズ位置決め部３ａに接着固定しても良い。
【００４５】
位置決め部材位置決めピン５５は、略円柱状のピンであり、先端部分の径が他の部分よりも径が細くなっており、小径部５５ａと大径部５５ｂとの間で段差部５５ｃを有する。
位置決め部材位置決めピン５５は、小径部５５ａが位置決め部材１１の嵌合孔１１ｃと嵌合するとともに段差部５５ｃによって位置決め部材１１を図の上下方向に支えて所定位置に位置決め固定する。
リードフレーム位置決めピン５４と位置決め部材位置決めピン５５は、例えば、撥水処理がされた金属で形成される。
【００４６】
上金型５３は、レンズ成形凹部５３ａと、リードフレーム保持部５３ｂと、外形成形凹部５３ｃと、係合凸部５３ｄと、を有している。
レンズ成形凹部５３ａは、光モジュール１における樹脂レンズ部１０の一部を成形する部分である。リードフレーム保持部５３ｂは、下金型５２のリードフレーム保持部５２ｂとでリードフレーム３を保持する部分である。外形成形凹部５３ｃは、パッケージ５の外形を成形する部分である。係合凸部５３ｄは、下金型５２の係合凹部５２ｄと係合して、上金型５３を下金型５２の所定の位置に位置合わせする。下金型５２と上金型５３とが位置合わせした状態で閉じられると、下金型５２と上金型５３との間の空間にキャビティが形成される。
【００４７】
次に、トランスファモールド成形工程を説明する。成形金型１１を図示しないトランスファモールドプレス機内部に装着し、後述する成形条件で透明樹脂のプレス成形を行う。なお、プレス成形は、空孔発生を抑制する為、キャビティを真空状態にし、その後、加熱され流動状態になった溶融樹脂がキャビティに図示しないゲートから加圧して注入される。
【００４８】
成形条件は、例えば、型締め力が１．０〜１．６トン（好ましくは、１．０〜１．２トン）、硬化時間が３〜１０分（好ましくは、５〜７分）、硬化温度が１４５〜１６５℃（好ましくは、５〜７分）で成形する。なお、成形条件の一例を挙げて説明したがこれに限定されるものではない。
【００４９】
そして、上記成形条件で成形された光モジュール１を所定の硬化条件が終了した後に取り出す。このとき、光モジュール１は、リードフレーム位置決めピン５４と位置決め部材位置決めピン５５が撥水処理された金属であるため成形金型１１から容易に取り出すことができる。
その後、当該透明モールドパッケージの硬化状態をより完全なものとする為に、例えば１５０〜１６５℃で２〜３時間、熱養生させる。
【００５０】
以上の製造方法により製造された光モジュール１は、トランスファモールド成形される際に、レンズ部材４がリードフレーム３のレンズ位置決め部３ａと位置決め部材１１のレンズ位置決め部１１ｂによって挟み込んだ状態で発光素子２の光軸上に位置決めされ、リードフレーム３の係合孔３ｃが下金型５２から伸びる位置決め部材位置決めピン５５と係合して位置決めされる。これにより、リードフレーム３のレンズ位置決め部３ａによって発光素子２の光軸上に位置決めされたレンズ部材４が金型の樹脂レンズ部１０を成形する部分に位置決めされる。
本発明によれば、発光素子２とレンズ部材４と樹脂レンズ部１０とを精度良く位置合わせでき、温度変動による焦点距離の変動を低減することができる光モジュール１を提供することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１…光モジュール、２…発光素子、３…リードフレーム、３ａ…レンズ位置決め部、３ｂ…リード端子、３ｃ…係合孔、３ｄ…挿通孔、３ｅ…長孔部、４…レンズ部材、５…パッケージ、６…ヒートシンク、７…連通孔、８…連通孔、１０…樹脂レンズ部、１１…位置決め部材、１１ａ…平坦面部、１１ｂ…レンズ位置決め部、１１ｃ…嵌合孔、１１ｄ…アーム部、１１ｅ…基部、１１ｆ…長孔部、５２…下金型、５２ａ…レンズ成形凹部、５２ｂ…リードフレーム保持部、５２ｃ…外形成形凹部、５２ｄ…係合凹部、５３…上金型、５３ａ…レンズ成形凹部、５３ｂ…リードフレーム保持部、５３ｃ…外形成形凹部、５３ｄ…係合凸部、５４…リードフレーム位置決めピン、５５…位置決め部材位置決めピン、１０１…光モジュール、１０２…シリコンオプティカルベンチ、１０３…発光素子、１０４…ガラス製のレンズ部材、１０５…透明樹脂、１０５ａ…樹脂レンズ部。
【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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