(57)【要約】      （修正有）【課題】接着剤によってリードフレームの接続端子が汚染されない光電変換モジュールの製造方法を提供する。【解決手段】光電変換素子２０と、素子搭載面１１とリードフレーム４０の接続端子４１が露出された端子面１３と基板対向面１４とを有し、素子搭載面１１に開口するファイバ挿通孔１２が貫通形成されたフェルール１０が取り付けられた基板５０と、ファイバ挿通孔１２に接着された光ファイバ３０と、を有する光電変換モジュールの製造方法であって、端子面１３と素子搭載面１１とのなす角度が基板対向面１４と素子搭載面１３とのなす角度よりも小さくなるようにフェルール１０を形成する工程と、接着剤をファイバ挿通孔１２へ導入する接着剤導入工程と、光ファイバ３０を素子搭載面１１の反対側からファイバ挿通孔１２に挿通し接着剤によりフェルール１０に固定するファイバ固定工程と、を有する。【選択図】図１
2013003250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換素子と、
前記光電変換素子が搭載された素子搭載面と、前記素子搭載面と隣接し前記素子搭載面から延出されたリードフレームの接続端子が露出された端子面と、前記端子面と反対側の基板対向面とを有し、前記素子搭載面に開口するファイバ挿通孔が貫通形成されたフェルールと、
前記基板対向面が対向した状態で前記フェルールが取り付けられた基板と、
接着剤を介して前記ファイバ挿通孔に固定された光ファイバと、
を有する光電変換モジュールの製造方法であって、
前記端子面と前記素子搭載面とのなす角度が、前記基板対向面と前記素子搭載面とのなす角度よりも小さくなるように前記フェルールを形成するフェルール形成工程と、
前記接着剤を前記ファイバ挿通孔へ導入する接着剤導入工程と、
前記光ファイバを、前記素子搭載面の反対側から前記ファイバ挿通孔に挿通し、前記接着剤により前記フェルールに固定するファイバ固定工程と、を有する光電変換モジュールの製造方法。
【請求項２】
前記接着剤は熱硬化性樹脂であり、
前記ファイバ固定工程において、前記基板対向面を前記端子面よりも高温となるように温度勾配を与えながら前記接着剤を硬化させることを特徴とする請求項１に記載の光電変換モジュールの製造方法。
【請求項３】
前記ファイバ固定工程において、前記端子面に向かって送風することにより温度勾配を与えることを特徴とする請求項２に記載の光電変換モジュールの製造方法。
【請求項４】
前記フェルール形成工程において、前記素子搭載面の表面粗さが前記端子面の表面粗さよりも大きくなるように、前記フェルールを形成することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の光電変換モジュールの製造方法。
【請求項５】
前記フェルール形成工程において、前記開口と前記端子面との間の領域の前記素子搭載面の表面粗さが、前記開口と前記基板対向面との間の領域の前記素子搭載面の表面粗さより大きくなるように、前記フェルールを形成することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の光電変換モジュールの製造方法。
【請求項６】
前記フェルール形成工程において、前記開口と前記端子面との間の前記素子搭載面の領域が、前記開口と前記基板対向面との間の前記素子搭載面の領域よりも大きくなるように、前記フェルールを形成することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の光電変換モジュールの製造方法。
【請求項７】
前記フェルール形成工程において、前記素子搭載面に設けられ前記開口に対して前記端子面側に位置する第１電極と、前記素子搭載面に設けられ前記開口に対して前記基板対向面に位置する第２電極とを有し、前記第１電極の開口側端部が前記第２電極の開口側端部よりも前記開口から離間した前記リードフレームを形成することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の光電変換モジュールの製造方法。
【請求項８】
前記フェルール形成工程において、前記素子搭載面に設けられ前記開口に対して前記端子面側に位置する第１電極と、前記素子搭載面に設けられ前記開口に対して前記基板対向面に位置する第２電極とを有し、前記第１電極の露出面積が前記第２電極の露出面積より大きい前記リードフレームを形成することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の光電変換モジュールの製造方法。
【請求項９】
前記素子搭載工程において、前記開口と前記端子面との間に、前記開口と前記基板対向面との間より多くのバンプを形成し、前記光電変換素子を前記バンプを介して前記リードフレームに搭載することを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の光電変換モジュールの製造方法。
【請求項１０】
光電変換素子と、
前記光電変換素子が搭載された素子搭載面と、前記素子搭載面と隣接し前記素子搭載面から延出されたリードフレームの接続端子が露出された端子面と、前記端子面と反対側の基板対向面とを有し、前記素子搭載面に開口するファイバ挿通孔が貫通形成されたフェルールと、
前記基板対向面が対向した状態で前記フェルールが取り付けられた基板と、
接着剤を介して前記ファイバ挿通孔に固定された光ファイバと、を有し、
前記端子面と前記素子搭載面とのなす角度が、前記基板対向面と前記素子搭載面とのなす角度よりも小さいことを特徴とする光電変換モジュール。
【請求項１１】
前記素子搭載面において、前記開口と前記端子面との間の領域は、前記開口と前記基板対向面との間の領域よりも大きいことを特徴とする請求項１０に記載の光電変換モジュール。
【請求項１２】
前記素子搭載面の表面粗さは、前記端子面の表面粗さよりも大きいことを特徴とする請求項１０または１１に記載の光電変換モジュール。
【請求項１３】
前記開口と前記端子面との間の領域の前記素子搭載面の表面粗さが、前記開口と前記基板対向面との間の領域の前記素子搭載面の表面粗さより大きいことを特徴とする請求項１０から１２のいずれか一項に記載の光電変換モジュール。
【請求項１４】
前記リードフレームは、前記素子搭載面に設けられ前記開口に対して前記端子面側に位置する第１電極と、前記素子搭載面に設けられ前記開口に対して前記基板対向面に位置する第２電極とを有し、
前記第１電極の開口側端部は、前記第２電極の開口側端部よりも、前記開口から離間していることを特徴とする請求項１０から１３のいずれか一項に記載の光電変換モジュール。
【請求項１５】
前記リードフレームは、前記素子搭載面に設けられ前記開口に対して前記端子面側に位置する第１電極と、前記素子搭載面に設けられ前記開口に対して前記基板対向面に位置する第２電極とを有し、
前記第１電極の露出面積が、前記第２電極の露出面積より大きいことを特徴とする請求項１０から１４のいずれか一項に記載の光電変換モジュール。
【請求項１６】
前記光電変換素子は前記リードフレームにバンプによって固定されており、
前記開口と前記端子面との間に形成される前記バンプの前記リードフレームに対する接触面積は、前記開口と前記基板対向面との間に形成される前記バンプの前記リードフレームに対する接触面積よりも大きいことを特徴とする請求項１０から１５のいずれか一項に記載の光電変換モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光信号及び電気信号を相互に変換可能な光電変換モジュール及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気配線間の一部を光配線に置き換えて電子機器間の信号の伝送効率を向上させることが試みられている。このように電気配線間の一部を光配線に置き換えるために、電気信号を光信号に変換する、あるいは、光信号を電気信号に変換するために特許文献１に記載のような光電変換モジュールが用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４３５１９６５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載の光電変換モジュールでは、図９に示すように、フェルール１１０に貫通形成された挿通孔１１２に接着剤１７０を塗布して光ファイバ１３０を挿入し、所定位置まで光ファイバ１３０を挿入させたら接着剤１７０を硬化させて光ファイバ１３０をフェルール１１０に固定している。
【０００５】
光電変換素子１２０はバンプ１２１を介してリードフレーム１４０に固定されており、リードフレーム１４０はフェルール１１０の素子搭載面１１１に取り付けられている。このリードフレーム１４０は、素子搭載面１１１から素子搭載面１１１に隣接する面１１３まで延出され、この延出された面１１３に制御回路２００と接続するための接続端子１４１が形成されている。このようにして、光電変換素子１２０はリードフレーム１４０を介して制御回路２００と電気的に接続されている。
【０００６】
この光電変換モジュールにおいて、図９のように素子搭載面１１１から一側面１１３に向かってリードフレーム１４０が延設され、制御回路２００と接続される接続端子１４１が形成されている。このような接続端子１４１は、フェルール１１０の一方側からのみ配線することで配線作業を容易にすべく、フェルール１１０の一側面１１３に集中して設けられている。したがって、素子搭載面１１１においても挿通孔１１２の開口１１２ａから接続端子１４１側に多数のリードフレーム１４０が形成されている。
【０００７】
このような光電変換モジュールにおいて、光ファイバ１３０をフェルール１１０に接着剤１７０を用いて固定する際に、接着剤１７０が挿通孔１１２から素子搭載面１１１に流れ出て、そこからリードフレーム１４０を伝って接続端子１４１を汚染する虞があった。接続端子１４１が接着剤１７０に汚染されると、光電変換素子１２０と制御回路２００との導通不良を引き起こす虞がある。液状の接着剤１７０は、樹脂製のフェルール１１０よりも金属製のリードフレーム１４０の方が濡れ性が高いので、リードフレーム１４０に付着しやすい。また毛細管現象によって、光電変換素子１２０、バンプ１２１及び素子搭載面１１１との間の微小な隙間を接着剤１７０が伝って、接着剤１７０が接続端子１４１まで広がってしまう虞があった。特に、図９の如く、素子搭載面１１１の片側にリードフレーム１４０が集中しているフェルール１１０においては、接着剤１７０がリードフレーム１４０の集中している側に流れやすい。
【０００８】
そこで本発明は、接着剤によってリードフレームの接続端子が汚染される虞の少ない光電変換モジュール、及びその製造方法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】
上記課題に鑑み、本発明によれば以下が提供される。
（１）  光電変換素子と、
前記光電変換素子が搭載された素子搭載面と、前記素子搭載面と隣接し前記素子搭載面から延出されたリードフレームの接続端子が露出された端子面と、前記端子面と反対側の基板対向面とを有し、前記素子搭載面に開口するファイバ挿通孔が貫通形成されたフェルールと、
前記基板対向面が対向した状態で前記フェルールが取り付けられた基板と、
接着剤を介して前記ファイバ挿通孔に固定された光ファイバと、
を有する光電変換モジュールの製造方法であって、
前記端子面と前記素子搭載面とのなす角度が、前記基板対向面と前記素子搭載面とのなす角度よりも小さくなるように前記フェルールを形成するフェルール形成工程と、
前記接着剤を前記ファイバ挿通孔へ導入する接着剤導入工程と、
前記光ファイバを、前記素子搭載面の反対側から前記ファイバ挿通孔に挿通し、前記接着剤により前記フェルールに固定するファイバ固定工程と、を有する光電変換モジュールの製造方法。
（２）  前記接着剤は熱硬化性樹脂であり、
前記ファイバ固定工程において、前記基板対向面を前記端子面よりも高温となるように温度勾配を与えながら前記接着剤を硬化させることを特徴とする（１）に記載の光電変換モジュールの製造方法。
（３）  前記ファイバ固定工程において、前記端子面に向かって送風することにより温度勾配を与えることを特徴とする（２）に記載の光電変換モジュールの製造方法。
（４）  前記フェルール形成工程において、前記素子搭載面の表面粗さが前記端子面の表面粗さよりも大きくなるように、前記フェルールを形成することを特徴とする（１）から（３）のいずれか一項に記載の光電変換モジュールの製造方法。
（５）  前記フェルール形成工程において、前記開口と前記端子面との間の領域の前記素子搭載面の表面粗さが、前記開口と前記基板対向面との間の領域の前記素子搭載面の表面粗さより大きくなるように、前記フェルールを形成することを特徴とする（１）から（４）のいずれか一項に記載の光電変換モジュールの製造方法。
（６）  前記フェルール形成工程において、前記開口と前記端子面との間の前記素子搭載面の領域が、前記開口と前記基板対向面との間の前記素子搭載面の領域よりも大きくなるように、前記フェルールを形成することを特徴とする（１）から（５）のいずれか一項に記載の光電変換モジュールの製造方法。
（７）  前記フェルール形成工程において、前記素子搭載面に設けられ前記開口に対して前記端子面側に位置する第１電極と、前記素子搭載面に設けられ前記開口に対して前記基板対向面に位置する第２電極とを有し、前記第１電極の開口側端部が前記第２電極の開口側端部よりも前記開口から離間した前記リードフレームを形成することを特徴とする（１）から（５）のいずれか一項に記載の光電変換モジュールの製造方法。
（８）  前記フェルール形成工程において、前記素子搭載面に設けられ前記開口に対して前記端子面側に位置する第１電極と、前記素子搭載面に設けられ前記開口に対して前記基板対向面に位置する第２電極とを有し、前記第１電極の露出面積が前記第２電極の露出面積より大きい前記リードフレームを形成することを特徴とする（１）から（７）のいずれか一項に記載の光電変換モジュールの製造方法。
（９）  前記素子搭載工程において、前記開口と前記端子面との間に、前記開口と前記基板対向面との間より多くのバンプを形成し、前記光電変換素子を前記バンプを介して前記リードフレームに搭載することを特徴とする（１）から（８）のいずれか一項に記載の光電変換モジュールの製造方法。
【００１０】
また、本発明によれば以下が提供される。
（１０）  光電変換素子と、
前記光電変換素子が搭載された素子搭載面と、前記素子搭載面と隣接し前記素子搭載面から延出されたリードフレームの接続端子が露出された端子面と、前記端子面と反対側の基板対向面とを有し、前記素子搭載面に開口するファイバ挿通孔が貫通形成されたフェルールと、
前記基板対向面が対向した状態で前記フェルールが取り付けられた基板と、
接着剤を介して前記ファイバ挿通孔に固定された光ファイバと、を有し、
前記端子面と前記素子搭載面とのなす角度が、前記基板対向面と前記素子搭載面とのなす角度よりも小さいことを特徴とする光電変換モジュール。
（１１）  前記素子搭載面において、前記開口と前記端子面との間の領域は、前記開口と前記基板対向面との間の領域よりも大きいことを特徴とする（１０）に記載の光電変換モジュール。
（１２）  前記素子搭載面の表面粗さは、前記端子面の表面粗さよりも大きいことを特徴とする（１０）または（１１）に記載の光電変換モジュール。
（１３）  前記開口と前記端子面との間の領域の前記素子搭載面の表面粗さが、前記開口と前記基板対向面との間の領域の前記素子搭載面の表面粗さより大きいことを特徴とする（１０）から（１２）のいずれか一項に記載の光電変換モジュール。
（１４）  前記リードフレームは、前記素子搭載面に設けられ前記開口に対して前記端子面側に位置する第１電極と、前記素子搭載面に設けられ前記開口に対して前記基板対向面に位置する第２電極とを有し、
前記第１電極の開口側端部は、前記第２電極の開口側端部よりも、前記開口から離間していることを特徴とする（１０）から（１３）のいずれか一項に記載の光電変換モジュール。
（１５）  前記リードフレームは、前記素子搭載面に設けられ前記開口に対して前記端子面側に位置する第１電極と、前記素子搭載面に設けられ前記開口に対して前記基板対向面に位置する第２電極とを有し、
前記第１電極の露出面積が、前記第２電極の露出面積より大きいことを特徴とする（１０）から（１４）のいずれか一項に記載の光電変換モジュール。
（１６）  前記光電変換素子は前記リードフレームにバンプによって固定されており、
前記開口と前記端子面との間に形成される前記バンプの前記リードフレームに対する接触面積は、前記開口と前記基板対向面との間に形成される前記バンプの前記リードフレームに対する接触面積よりも大きいことを特徴とする（１０）から（１５）のいずれか一項に記載の光電変換モジュール。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る光電変換モジュール及びその製造方法によれば、端子面と素子搭載面とのなす角度が、基板対向面と素子搭載面とのなす角度よりも小さくなるように素子搭載面が傾斜されている。したがって、挿通孔に導入された接着剤が光ファイバの挿入に伴い開口から素子搭載面に流れ出しても、接着剤が更に素子搭載面から端子面に流れることを抑制できる。よって、端子面に露出されたリードフレームの接続端子を接着剤による汚染から保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る光電変換モジュール示す断面図である。
【図２】本発明に係る光電変換モジュールの製造方法を示す模式図である。
【図３】リードフレームとなる金属板の正面図である。
【図４】本発明に係る光電変換モジュールの製造方法を示す模式図である。
【図５】本発明に係る光電変換モジュールの製造方法を示す模式図である。
【図６】本発明に係る光電変換モジュールの製造方法を示す模式図である。
【図７】インサート成型時の金属板の挙動を示す模式図である。
【図８】インサート成型で形成したフェルールの素子搭載面の正面図である。
【図９】従来例に係る光電変換モジュールの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態に係る光電変換モジュールを、図面を参照して説明する。
【００１４】
＜全体構造＞
図１は光電変換モジュールの断面図である。図１に示したように、光電変換モジュールは、樹脂製のフェルール１０と、フェルール１０に搭載された光電変換素子２０と、フェルール１０に挿入されて固定された光ファイバ３０と、光電変換素子２０と導通するリードフレーム４０と、フェルール１０が取り付けられた基板５０とを備えている。
【００１５】
フェルール１０は略直方体状の部材であり、一側面には光電変換素子２０が搭載される素子搭載面１１が形成されている。この素子搭載面１１には、長手方向に貫通し光ファイバ３０が挿通される挿通孔１２の開口１２ａが形成されており、また、導通部材であるリードフレーム４０が設けられている。
【００１６】
この素子搭載面には、光電変換素子２０が受発光面を光ファイバ３０の先端面と対向させて搭載されている。この光電変換素子２０はバンプ２１を介して素子搭載面１１上のリードフレーム４０に固定され、また、電気的に接続されている。この光電変換素子２０には、フォトダイオード等の受光素子や、ＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser）等の発光素子を用いることができる。
【００１７】
素子搭載面１１に隣接する面には、端子面１３が形成されている。端子面１３には、素子搭載面１１に設けられたリードフレーム４０が延出され、図示せぬ光電変換素子２０を駆動するＩＣまたはＴＩＡ（Transimpedance Amplifier）といった制御回路と接続される接続端子４１が形成されている。
【００１８】
フェルール１０の面のうち、素子搭載面１１に隣接し、かつ、端子面１３の反対側の面は基板対向面１４とされている。フェルール１０は、基板対向面１４が基板５０に対向した状態で、接着剤等の固定手段によりガラスエポキシ樹脂等からなる基板５０に取り付けられている。
【００１９】
基板５０上には基板電極５１が形成されており、光電変換素子２０へ電気信号を送受信する図示せぬ制御回路と接続されている。基板電極５１とリードフレーム４０の接続端子４１とはワイヤ５２により電気的に接続されており、制御回路と光電変換素子２０との電気的接続が確立されている。
【００２０】
これらフェルール１０の素子搭載面１１、端子面１３及び基板対向面１４のうち、端子面１３及び基板対向面１４は光ファイバ３０の長手方向と略並行に形成されている。また、素子搭載面１１は挿通孔１２の長手方向（図１の左右方向）と垂直な方向から傾斜されており、端子面１３と素子搭載面１１のなす角度が基板対向面１４と素子搭載面１１のなす角度よりも小さくされている。
【００２１】
また、フェルール１０には、端子面１３に開口する接着剤導入孔１５が挿通孔１２と連通するように形成されている。詳しくは後述するが、この接着剤導入孔１５から接着剤７０を導入することにより、挿通孔１２に光ファイバ３０を固定する。
【００２２】
以上の如く構成された光電変換モジュールにおいて、光電変換素子２０が発光素子の場合、制御回路から基板電極５１、ワイヤ５２、リードフレーム４０を介して電気信号が光電変換素子２０に入力されると、その電気信号に応じて光電変換素子２０が光信号を発生させ、光信号は光ファイバ３０を通じて外部機器に伝達される。
【００２３】
また、光電変換素子２０が受光素子の場合は、光ファイバ３０を通じて光信号が光電変換素子２０に入力されると、その光信号に応じて光電変換素子２０が電気信号を発生させ、電気信号がリードフレーム４０、ワイヤ５２、基板電極５１を介して制御回路に伝達される。
【００２４】
＜製造方法＞
上述のように構成される光電変換モジュールの製造方法を図２から図６を参照して説明する。
【００２５】
（フェルール形成工程）
まず、図２（ａ）に示すように上金型６１、下金型６２、第１横金型６３、第２横金型６４からなり、内部にキャビティ６０ａ（図２（ｂ）参照）が形成される金型６０を用意する。金型６０のキャビティ６０ａはフェルール１０の外形となる形状に設定されている。
【００２６】
上金型６１が形成するキャビティ６０ａの内壁は端子面１３を形成し、下金型６２はが形成するキャビティ６０ａの内壁は基板対向面１４を形成する。また、上金型６１の内壁には、フェルール１０の接着剤導入孔１５を形成する突起６１ａがキャビティ６０ａ内に突出するように設けられている。更に、フェルール１０の挿通孔１２を形成する突起６４ａが第２横金型６４のキャビティ６０ａ内に突出するように設けられている。
【００２７】
また、第１横金型６３はフェルール１０の素子搭載面１１を形成する。第１横金型６３の内壁は第２横金型６４の挿通孔１２を形成する突起６４ａの突出方向と垂直な方向から傾いて傾斜されており、挿通孔１２の長手方向と垂直な方向から傾いた素子搭載面１１を形成する。
【００２８】
次に、第１横金型６３と上金型６１及び下金型６２の間にリードフレーム４０となる平板状の金属板４０ａをセットし、第１横金型６３により金属板４０ａを上金型６１及び下金型６２に押し付けてリードフレーム４０を形成する。
【００２９】
なお金型６０内にセットされる金属板４０ａには予め、図３に示すように、素子搭載面１１の配線パターンに対応する形状に打ち抜き加工が施されている。なお、図３はリードフレーム４０となる金属板４０ａの正面図であり、図３中の二点鎖線は金属板４０ａがフェルール１０に取り付けられた後のフェルール１０の外形及び挿通孔１２の開口１２ａを示している。
【００３０】
本実施形態においては、図３に示すように、配線パターンとして金属板４０ａには、端子面１３側及び基板対向面１４側から挿通孔１２の開口１２ａに向かって延びるようにそれぞれ形成された第１，２電極４２，４３と、端子面１３側と基板対向面１４側とを結び第１，２電極４２，４３と平行に延びる第３電極４４が形成されている。なお、本実施形態においては第１電極４２が端子面１３に形成された接続端子４１と連続されている。
【００３１】
次に、図２（ｂ）に示すように、第１横金型６３を上金型６１及び下金型６２に向けて接近させ、金属板４０ａを素子搭載面１１に沿うように折り曲げ形成しながら金型６０を密閉し、キャビティ６０ａを形成する。
【００３２】
次に、第１横金型６３により金属板４０ａを上下金型６１，６２に押し付けてキャビティ６０ａを密閉した状態で樹脂をキャビティ６０ａ内に流し込み、金属板４０ａとともにフェルール１０をインサート成型する。キャビティ６０ａ内に流し込む樹脂には、ポリフェニレンサルファイド樹脂やエポキシ樹脂等の樹脂に、溶融石英等のフィラーを添加したものを用いることができる。
【００３３】
キャビティ６０ａ内の樹脂が硬化したら、第１，２横金型６３，６４を横方向にスライドさせ、上下金型６１，６２を上下に開いてフェルール１０を金型６０から取り出す。このようにして、図４（ａ）に示すようなリードフレーム４０と一体化されたフェルール１０を形成する。
【００３４】
このようにフェルール１０をインサート成型するにあたり、第１横金型６３の内壁は上金型６１の内壁と鋭角をなし、また、下金型６２の内壁と鈍角をなすように構成されている。これにより、金型６０により形成されるフェルール１０において、端子面１３と素子搭載面１１とのなす角度は、基板対向面１４と素子搭載面１１とのなす角度よりも小さく形成される。つまり、素子搭載面１１と端子面１３とのなす角度が鋭角、素子搭載面１１と基板対向面１４とのなす角度が鈍角となるようにフェルール１０が形成される。
【００３５】
さらに、取り出したフェルール１０から金属板４０ａの第１〜３電極４２〜４４間をつなぐブリッジ部４６（図３参照）等の余分な部分を切断して第１〜３電極４２〜４４を離間させる。この金属板４０ａから余分な部分を切断する時、ブリッジ部４６と第１電極４２との間の余長部分４５は少し長めに残しておき、この残した余長部分４５を端子面１３に沿って折り曲げて接続端子４１を形成すると、接続端子４１を容易に形成することができる。
【００３６】
このように、第１〜３電極４２〜４４がブリッジ部４６により一体に接続された金属板４０ａを金型６０内にセットし、インサート成型後に余分な部分を切断することにより、小片に分割された第１〜３電極４２〜４４をそれぞれ金型６０内にセットする必要がないので、製造が容易となるとともに、第１〜３電極４２〜４４の素子搭載面１１への位置決め精度が向上する。
【００３７】
また、上述したようにフェルール１０をインサート成型した後に、リードフレーム４０の第１〜３電極４２〜４４が確実に外部に露出するように素子搭載面１１の表面を切削するダイシング加工を施してもよい。確実に第１〜３電極４２〜４４を外部に露出させることにより、光電変換素子２０とリードフレーム４０とを確実に導通させることができる。
【００３８】
（素子搭載工程）
次に、図４（ｂ）に示すように、光電変換素子２０を受発光面が開口１２ａと対向するように素子搭載面１１に搭載する。この素子搭載工程においては、はんだ付けにより光電変換素子２０を素子搭載面１１上のリードフレーム４０に搭載してもよい。もっとも、バンプ２１を光電変換素子２０の所定位置（リードフレーム４０の第１〜３電極４２〜４４に対応する位置）に形成し、超音波等の振動溶着や加熱融着等を用いたフリップチップ実装により、バンプ２１によりリードフレーム４０に固定してもよい。バンプ２１による固定は工程が容易であり、また、位置決め精度が高いからである。本実施形態では、図３に示すように、第１電極４２の開口１２ａ側の先端４２ａと、第３電極４４の上に２箇所、バンプ２１を形成している。バンプ２１には、はんだボールや金ボール等、既知のいかなるものを用いてもよい。
【００３９】
なお、この素子搭載工程は、後述する基板取付工程や接着剤導入工程の前に行うことが好ましい。フェルール１０を基板５０に取り付ける前であれば、簡単に光電変換素子２０を素子搭載面１１上のリードフレーム４０に搭載することができる。また、接着剤７０を導入する前であれば、接着剤７０が付着していない清浄なリードフレーム４０の表面に光電変換素子２０を搭載することで、光電変換素子２０とリードフレーム４０とを確実に電気的に接続することができる。
【００４０】
（基板取付工程）
次に、図５（ａ）に示すように、フェルール１０の基板対向面１４を基板５０に対向させた状態でフェルール１０を基板５０に取り付ける。フェルール１０の基板５０への取付方法は、既知のいかなる手段を用いてもよいが、素子搭載工程の位置決め精度ほど高精度の位置決め精度は要求されないので、接着剤を用いた固定が簡便で好適である。
【００４１】
またフェルール１０は、端子面１３と素子搭載面１１とのなす角度が、基板対向面１４と素子搭載面１１とのなす角度よりも小さくされている。したがって、基板対向面１４が基板５０と接触した状態でフェルール１０を基板５０に取り付けると、フェルール１０を端子面１３が基板５０に接触した状態で基板５０に取り付ける場合に比べて、端子面１３の先端に設けた接続端子４１を基板電極５１に近づけることができる。したがって、接続端子４１と基板電極５１とを接続するワイヤ５２（図１参照）の長さを短くすることができるので、光電変換素子２０の高速伝送特性を向上することができる。
【００４２】
（接着剤導入工程）
次に、図５（ｂ）に示すようにフェルール１０の接着剤導入孔１５から挿通孔１２に液状の接着剤７０を導入する。接着剤７０にはエポキシ接着剤等を用いることができる。なお、図示の例では接着剤導入孔１５は端子面１３及び素子搭載面１１の対向面に開放するように形成されているが、その形状は特に限定されない。素子搭載面１１側への光ファイバ３０の挿入動作に伴って光ファイバ３０と挿通孔１２との間に接着剤７０が塗布されるように、接着剤導入孔１５は素子搭載面１１以外の面に開口するように形成されていればよい。
【００４３】
（ファイバ固定工程）
次に、図６に示すように光ファイバ３０の先端が光電変換素子２０の受発光面の近傍に位置するまで光ファイバ３０を素子搭載面１１の反対側から挿通孔１２に挿入する。また、この光ファイバ３０の挿通孔１２への挿入により、挿通孔１２内に導入された接着剤７０を開口１２ａから溢れ出させ、光電変換素子２０とフェルール１０との隙間に充填させる。これにより、光電変換素子２０をフェルール１０に確実に固定するとともに、光電変換素子２０と光ファイバ３０との間に異物が侵入しないようにする。
【００４４】
光ファイバ３０の挿通孔１２への挿入により開口１２ａから溢れ出した接着剤７０は、フェルール１０と光電変換素子２０との隙間を充填した後、更に素子搭載面１１に沿って流れ出す。
【００４５】
このとき、フェルール１０の素子搭載面１１は挿通孔１２の長手方向（図１の左右方向）と垂直な方向から傾斜されており、端子面１３と素子搭載面１１のなす角度が基板対向面１４と素子搭載面１１のなす角度よりも小さくされている。したがって、開口１２ａから流れ出した接着剤７０は、端子面１３と素子搭載面１１との境界で留まりやすく、素子搭載面１１から端子面１３側に流れ出す虞が少ない。
【００４６】
所定位置まで光ファイバ３０を挿入したら、熱硬化性樹脂の接着剤７０によりフェルール１０に固定する。熱硬化性樹脂の接着剤７０は所定温度以上に加熱すると重合して硬化するが、所定温度以下の温度領域においては、高温で流動性が高く、低温で流動性が低いという性質を有する。これを利用し、基板対向面１４を端子面１３よりも高温となるように温度勾配を与えながら光ファイバ３０をフェルール１０に固定するとよい。
【００４７】
上記のような条件で熱硬化性の接着剤７０を固定するようにすれば、接着剤７０は所定の硬化温度まで加熱されるまでの間、高温の基板５０側に流れやすく、低温の端子面１３側には流れにくくし、接着剤７０が接続端子４１側に広がることを防止できる。フェルール１０に上述したような温度勾配を与えるには、例えば、図６に示すようにヒーター８０により基板５０を加熱したり、冷却ファン９０により端子面１３を冷却したり、あるいは加熱と冷却を同時にしてもよい。
【００４８】
また本実施形態においては、フェルール１０の素子搭載面１１は、端子面１３とのなす角度が基板対向面１４とのなす角度よりも小さくなるように傾斜され、かつ基板対向面１４が基板５０と対向している。そのため、端子面１３を冷却する際、図６に示すように端子面１３の上方から端子面１３に向かって送風すると、端子面１３の素子搭載面１１側が庇となり、素子搭載面１１の基板５０側には気流が当たらない。したがって、基板対向面１４側よりも端子面１３側が効率よく冷却されるため、好適に基板対向面１４を端子面１３よりも高温となるように温度勾配を与えることができる。
【００４９】
更に、光ファイバ３０をフェルール１０に固定したら、接続端子４１と基板電極５１との間をワイヤ５２を用いて電気的に接続すると、図１に示すような光電変換モジュールが得られる。このとき、接続端子４１が上方（基板５０と反対側）に露出しているので、ワイヤ５２が接続端子４１と確実に導通されているか否かを簡単に目視で確認できる。一方、端子面１３が基板５０を向いた状態でフェルール１０を基板５０に取り付けてしまうと、ワイヤ５２と接続端子４１との導通を目視で確認できず、Ｘ線装置等特別な検査装置が必要となるため好ましくない。
【００５０】
なお、前述したフェルール形成工程において、開口１２ａと端子面１３との間の素子搭載面１１の領域を、開口１２ａと基板対向面１４との間の素子搭載面１１の領域よりも大きく設定することが好ましい。開口１２ａと端子面１３との間の距離を開口１２ａと基板対向面１４との距離よりも長くすることにより、ファイバ固定工程において、開口１２ａから流れ出した接着剤７０を、端子面１３より先に基板対向面１４に到達させることができるためである。例えば、図３に示したように、素子搭載面１１において、複数の開口１２ａの配列方向Ａ１と端子面１３との間の面積が、配列方向Ａ１と基板対向面１４との間の面積よりも大きくなるように、フェルール１０の挿通孔１２を基板対向面１４側にずらして形成するとよい。
【００５１】
また、表面粗さの大きい表面ほど液状の接着剤７０は留まりやすく、表面粗さの小さい表面ほど液状の接着剤７０は広がって流れやすい。そこで、フェルール形成工程にて、素子搭載面１１の表面粗さを端子面１３の表面粗さよりも大きく形成しておくことが好ましい。端子面１３に向かって接着剤７０が流れにくく、より確実に接続端子４１を接着剤７０から保護することができるからである。また、素子搭載面１１に隣接する全ての面についても同様に、表面粗さを素子搭載面１１よりも小さくしておくと、接着剤７０が素子搭載面１１に留まりやすいので好適である。
【００５２】
またフェルール形成工程において、開口１２ａと端子面１３との間の領域の素子搭載面１１の表面粗さが、開口１２ａと基板対向面１４との間の領域の素子搭載面１１の表面粗さよりも大きくなるようにフェルール１０を形成してもよい。開口１２ａから流れ出た接着剤７０を積極的に基板対向面１４側に流すことにより、接着剤７０が接続端子４１に接続された第１電極４２に付着することを遅らせることができるためである。
【００５３】
なお素子搭載面１１は、上述したダイシング工程において、自在に所望の表面粗さの表面を形成することができる。例えば、ダイシングブレードがフェルール１０やリードフレーム４０の表面を削った切削面の表面粗さは、インサート成型時に形成される平滑なスキン層（フィラーが含まれない薄い表面層）で覆われた端子面１３等の表面粗さよりも大きくなるので、切削面をそのまま粗面化された素子搭載面１１とすることができる。また、ダイシング後の切削面を研磨加工したり、ダイシング加工の代わりに研磨加工のみを施すことによっても素子搭載面１１を粗面化することができる。
【００５４】
また、開口１２ａから流れ出る接着剤７０は、樹脂製のフェルール１０よりも金属製のリードフレーム４０に対する濡れ性が高い。そのため、接着剤７０が一度でもリードフレーム４０に付着すると、リードフレーム４０に沿って素早く広がってしまう。
【００５５】
そこで、図３に示したように素子搭載面１１に設けられ開口１２ａに対して端子面１３側に位置する第１電極４２の先端（開口側端部）４２ａを、素子搭載面１１に設けられ開口１２ａに対して基板対向面１４側に位置する第２電極４３の先端（開口側端部）４３ａよりも開口１２ａから離間するようにリードフレーム４０を形成してもよい。開口１２ａから流れ出た接着剤７０を、端子面１３側の接続端子４１に接続された第１電極４２より先に、基板対向面１４側の第２電極４３に付着させ、積極的に基板対向面１４側に流すことができる。
【００５６】
なお、図２（ｂ）に示すように金属板４０ａを折り曲げ成型してリードフレーム４０をフェルール１０とインサート成型で一体的に形成すると、以下の理由により素子搭載面１１の片側にのみ接着剤７０が流れていきやすい場合がある。
【００５７】
例えば、図７に拡大して示すように、平板状の金属板４０ａの第１電極４２は先端４２ａがキャビティ６０ａ側に変形するように塑性変形される。一方、第２電極４３は先端４３ａが第１横金型６３側に変形するように塑性変形される。したがって、キャビティ６０ａ内に樹脂を注入する状態では、第１電極４２には、先端４２ａが第１横金型６３に押し付けられるように反発力Ｒ１が作用し、第２電極４３には、先端４３ａがキャビティ６０ａ側に変形するように反発力Ｒ２が作用する。
【００５８】
つまり、第１電極４２の先端４２ａは第１横金型６３に押し付けられるので、成形されたフェルール１０において第１電極４２の先端４２ａはフェルール１０の樹脂内に埋没する虞がない。一方、第２電極４３の先端４３ａは第１横金型６３から離間するので、第２電極４３の先端４３ａはフェルール１０の樹脂内に埋没する虞がある。
【００５９】
その結果、インサート成型されたフェルール１０には、図８のリードフレーム４０の正面図に示すように、素子搭載面１１において、接続端子４１に接続される第１電極４２の露出面積が、第２電極４３の露出面積より大きくなることがある。
【００６０】
前述の如く、フェルール１０を構成する樹脂よりもリードフレーム４０を構成する金属の方が接着剤７０に対する濡れ性が高いので、接着剤７０はリードフレーム４０を伝って広がろうとする。また、一旦、接着剤７０がリードフレーム４０に付着すると、毛細管現象により接着剤７０は素子搭載面１１、光電変換素子２０及びバンプ２１と間の微小な隙間を伝って広がってしまう。したがって、上述の如く第１電極４２の方が第２電極４３よりも露出面積が大きく形成された素子搭載面１１に接着剤７０が流れ出すと、接着剤７０は第１電極４２に付着しやすい。
【００６１】
しかし、上述の如く素子搭載面１１と端子面１３とのなす角度が鋭角であるので、接着剤７０は素子搭載面１１と端子面１３との境界で止まり、接続端子４１に付着する虞が少ない。したがって、本発明は特にこのようなリードフレーム４０とともにフェルール１０をインサート成型する場合に好適である。
【００６２】
また本実施形態においては、図３，８に示したようにバンプ２１を、第１電極４２の先端４２ａ及び第３電極４４上の２箇所に形成している。つまり、開口１２ａと基板対向面１４との間よりも開口１２ａと端子面１３との間に多くのバンプ２１を形成している。更にいえば、開口１２ａと端子面１３との間に形成されるバンプ２１のリードフレーム４０に対する接着面積を、開口１２ａと基板対向面１４との間に形成されるバンプ２１のリードフレーム４０に対する接着面積よりも大きくされている。ところで、光電変換素子２０と素子搭載面１１との間の空間はバンプ２１により狭められているので、接着剤７０は多くのバンプ２１が形成された領域である、開口１２ａより端子面１３側に流れやすい。
【００６３】
しかし、本実施形態によれば、素子搭載面１１と端子面１３とのなす角度が鋭角であるので、接着剤７０は素子搭載面１１と端子面１３との境界で止まり、接続端子４１に付着する虞が少ない。したがって、本発明は特にこのような形状の配線パターン及びバンプ２１が形成されたリードフレーム４０を用いる場合に好適である。
【００６４】
以上、本発明をその実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に多様な変更または改良を加えることができることは、当業者にとって明らかである。
【００６５】
例えば、接続端子４１は余長部分４５を折り曲げて形成する例を挙げて説明したが、金属板４０ａの切断面を研磨して接続端子４１を形成してもよい。切断面を接続端子４１としてリードフレーム４０全体の長さを短くすることにより、電気信号の伝送経路を短くして光電変換素子２０の高周波特性を向上させることができる。
【００６６】
また、リードフレーム４０で形成する素子搭載面１１上の配線パターンやバンプ２１の形成位置は上述した形態に限られない。例えば、上述の実施形態では、第２，３電極４３，４４を端子面１３や基板対向面１４側に延びるように形成した例を挙げたが、開口１２ａの周りに円状の電極を設けてもよい。また、バンプ２１に接着剤７０が付着しやすいことを考慮し、開口１２ａと基板対向面１４との間に、開口１２ａと端子面１３との間よりも、多くのバンプ２１を形成してもよい。更に、上述の実施形態では、フェルール１０には４本の光ファイバ３０が挿入される例を示したが、フェルール１０に挿入される光ファイバ３０の本数も図示の例に限られない。
【符号の説明】
【００６７】
１０：フェルール、１１：素子搭載面、１２：挿通孔、１２ａ：開口、１３：端子面、１４：基板対向面、１５：接着剤導入孔、２０：光電変換素子、２１：バンプ、３０：光ファイバ、４０：リードフレーム、４１：接続端子、４２：第１電極、４３：第２電極、４４：第３電極、５０：基板、５１：基板電極、５２：ワイヤ、６０：金型、６０ａ：キャビティ、６１：上金型、６２：下金型、６３：第１横金型、６４：第２横金型、７０：接着剤
【図１】
2013003250.tif 000003
【図２】
2013003250.tif 000004
【図３】
2013003250.tif 000005
【図４】
2013003250.tif 000006
【図５】
2013003250.tif 000007
【図６】
2013003250.tif 000008
【図７】
2013003250.tif 000009
【図８】
2013003250.tif 000010
【図９】
2013003250.tif 000011