(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバにより伝送される光信号と対応する電気信号間でいずれか一方の信号を他方の信号に変換して出力する変換素子と、
前記変換素子を搭載する変換素子搭載部と、前記変換素子の一端に電気的に接続されるリードピンと、電子回路を構成する電子素子を搭載する電子素子搭載部と、外部接続用の外部リードピンとを有するリードフレームと、
前記光ファイバを内部に収容するスリーブと嵌合して前記光ファイバを前記変換素子に光学的に結合させる結合部と、光軸が前記変換素子の光軸と一致する集光部とを含み、前記変換素子を封止する第一の樹脂と、
前記第一の樹脂から分離して前記電子素子を封止する第二の樹脂と、
前記スリーブおよび前記第二の樹脂を固定する筐体と
を備え、
前記結合部及び前記集光部は前記第一の樹脂にて前記変換素子搭載部に一体にモールド成型されており、
前記電子素子は前記電子素子搭載部に一体に前記第二の樹脂にてモールド成型され、
前記リードフレームの前記リードピンは、前記第一の樹脂と前記第二の樹脂の間で露出している部分を有し、該部分は鉤状に屈曲させて形成された山部あるいは谷部を有する、ことを特徴とする光データリンク。
【請求項２】
第一の光ファイバにて伝送される光信号を電気信号に変換する第一の変換素子と、
電気信号を光信号に変換して第二の光ファイバへ送出する第二の変換素子と、
前記第一及び第二の変換素子を搭載する変換素子搭載部と、前記第一の変換素子の一端及び前記第二の変換素子の一端にそれぞれ電気的に接続されるリードピンと、電子回路を構成する電子素子を搭載する電子素子搭載部と、外部接続用の外部リードピンとを有するリードフレームと、
前記第一の光ファイバを内部に収容する第一のスリーブと嵌合して前記第一の光ファイバを前記第一の変換素子に光学的に結合させる第一の結合部と、光軸が前記第一の変換素子の光軸と一致する第一の集光部と、前記第二の光ファイバを内部に収容する第二のスリーブと嵌合して前記第二の光ファイバを前記第二の変換素子に光学的に結合させる第二の結合部と、光軸が前記第二の変換素子の光軸と一致する第二の集光部とを含み、前記第一、第二の変換素子を封止する第一の樹脂と、
前記第一の樹脂から分離して前記電子素子を封止される第二の樹脂と、
前記スリーブおよび前記第二の樹脂を固定する筐体と
を備え、
前記第一，第二の結合部及び前記第一，第二の集光部が、前記第一の樹脂にて前記変換素子搭載部に一体にモールド成型されており、
前記電子素子は、前記電子素子搭載部に一体にモールド成型され、
前記リードフレームの前記リードピンは、前記第一の樹脂と前記第二の樹脂の間で露出している部分を有し、前記部分は鉤状に屈曲させて形成された山部あるいは谷部を有する、ことを特徴とする光データリンク。
【請求項３】
前記第二の樹脂は、光透過性を有しないことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の光データリンク。
【請求項４】
光ファイバと電気信号線を接続する光データリンクの製造方法において、
リードフレームの所定箇所に設けられた変換素子搭載部に光信号と電気信号間でいずれか一方の信号を他方の信号に変換して出力する変換素子を搭載する工程と、
前記リードフレームの前記変換素子搭載部から隔離した所定箇所に設けられた電子素子搭載部に電子素子を搭載する工程と、
第一の樹脂にて、前記変換素子を封止すると共に、前記光ファイバを内部に収容しているスリーブと嵌合して、前記光ファイバを前記光電気変換素子に光学的に結合させる結合部及び、光軸が前記変換素子の光軸と一致する集光部とを、前記変換素子搭載部に一体にモールド成型する工程と、
電子素子を、第二の樹脂により封止して、前記電子素子搭載部を前記第一の樹脂と別に一体にモールド成形する工程と、
前記第一と第二の樹脂の間で露出している前記リードフレームを、山部あるいは谷部を形成するように鉤状に折り曲げてユニットを形成する工程と、
前記スリーブおよび前記ユニットを筐体に固定する工程と
を備えることを特徴とする光データリンクの製造方法。
【請求項５】
送信及び受信用の二組の光ファイバと電気信号線を相互に接続する光データリンクの製造方法において、
リードフレームの所定箇所に設けられた変換素子搭載部に、光信号を電気信号に変換する第一の変換素子と電気信号を光信号に変換する第二の変換素子をそれぞれ搭載する工程と、
前記リードフレームの前記変換素子搭載部から隔離した所定箇所に設けられた電子素子搭載部に電子素子を搭載する工程と、
第一の樹脂にて、前記第一及び第二の変換素子を封止すると共に、第一及び第二の光ファイバをそれぞれ内部に収容しているスリーブと嵌合して、前記各光ファイバを前記第一及び第二の変換素子に光学的に結合させる第一及び第二の結合部、光軸がそれぞれ前記第一及び第二の変換素子の光軸と一致する第一及び第二の集光部を、前記変換素子搭載部に一体にモールド成型する工程と、
電子素子を、第二の樹脂により封止して、前記電子素子搭載部を前記第一の樹脂と別に一体にモールド成形する工程と、
前記第一と第二の樹脂の間で露出している前記リードフレームを、山部あるいは谷部を形成するように鉤状に折り曲げてユニットを形成する工程と、
前記スリーブおよび前記ユニットを筐体に固定する工程と
を備えることを特徴とする光データリンクの製造方法。
【請求項６】
前記第二の樹脂は、光透過性を有しないことを特徴とする請求項４または請求項５のいずれかに記載の光データリンクの製造方法。
【請求項７】
前記第一の樹脂の前記変換素子搭載部へのモールド成型と前記第二の樹脂の前記電子素子搭載部へのモールド成型を同時に行うことを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の光データリンクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製造が容易で、機械的信頼性が高く且つ高性能な光データリンク及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の光データリンクにあっては、特開平４−２１１２０８号公報、特開平７−１７７０８６号公報及び特開平８−１３６７６７号公報に開示されたものがある。
【０００３】
特開平４−２１１２０８号公報に開示された光データリンクにあっては、同添付図面の第２図及び第３図に示される如く、電子部品を搭載する基板部３０ｂ及びリードピン２３を備えたリードフレーム３０と、予め光ファイバに光軸合わせされた光作動素子（発光素子、受光素子）を封止した金属製光コネクタ２２とを用意しておき、リードフレーム３０と光コネクタ２２の両者を樹脂にて一体に成形する構造となっている。
【０００４】
特開平７−１７７０８６号公報に開示された光データリンクにあっては、同添付図面の図３及び図４に示される如く、スリーブ３１及びリンク筐体（側板）２３を一体に樹脂成形し、これとは別個に光素子（発光素子）１８を回路基板２０の所定の部分に搭載しておき、この回路基板２０をリンク筐体２０の所定部分に嵌合させることによって光素子１８とスリーブ３１中の光ファイバの光軸合わせを行う構造となっている。更に、光素子１８より送出される光信号を上記光ファイバの入射端に集光させるためのレンズ３９がスリーブ３１中に設けられ、このレンズ３９はリンク筐体２０とは別部品で構成されている。
【０００５】
特開平８−１３６７６７号公報に開示された光データリンクにあっては、同添付図面の図２及び図３に示される如く、予め光軸調整された光作動素子（発光ダイオード、半導体レーザ）２を基板（ヘッド部）４６ｂに搭載し、一方、電子回路を別の基板（本体部）４６ａに搭載している。そして、これらの基板４６ａ，４６ｂをフレキシブルプリント板４６ｃを用いて電気的に接続している。また、スリーブ５，６に形成された素子挿入孔５ａ，５ｂに光作動素子２を嵌挿することによって、光ファイバと光作動素子２との光軸合わせを行っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
光データリンクは、送信部における光ファイバと発光素子との光軸調整と、受信部における光ファイバと受光素子との光軸調整が極めて重要である。
【０００７】
更に、送信部と受信部の両者を一体に組み付ける光データリンクにあっては、送信部と受信部との相互間の位置調整も重要である。即ち、受信部にあっては、光信号を出射する光ファイバ端とこの光信号を受光するための受光素子との光軸合わせには、サブミリオーダ程度で十分であるのに対し、送信部にあっては、光信号を出射する発光素子とこの光信号を入射するための光ファイバ端との光軸合わせには、サブミクロンオーダの極めて高い位置決め精度が要求され、このように送信部と受信部とに要求される位置決め精度が大きく相違することから、送信部と受信部を一体に組み付ける光データリンクの実現には技術的な困難性があった。
【０００８】
また、近年の超高速光データリンクにあっては、高速応答を満足させる為に、受光デバイスの受光面積も狭められる傾向にあり、受信部についてもミクロンオーダの光軸合わせ精度が要求される様になってきている。
【０００９】
この位置決め調整を行うために、前記特開平４−２１１２０８号公報に開示された光データリンクでは、予め金属性の光コネク夕内で、受光素子と光ファイバとの光結合、及び発光素子と光ファイバとの光結合を実際にモニタリングしながら、サブミクロンオーダの精度で夫々の素子と光ファイバとの光軸調整を行った後、受光素子と発光素子を樹脂封止にて金属パッケージに固定することにより、送・受信部の光軸間の位置決めを行っていた。従って、送・受信部の光軸間の位置決め精度は、樹脂封止のための金型の精度で決定されていた。
【００１０】
しかし、この位置決め調整の方法では、金属性のパッケージが高価になるのに加えて、樹脂封止工程で不良が発生した場合に、正常に作動する光コネクタをも廃棄しなければならず、歩留まり等に問題があった。また、電子回路を搭載した基板部と光コネクタとの接続にはＷ−ボンドを用いる必要があり、その距離が数ミリメートル以上を必要とすることから、ボンディングワイヤの寄生インダクタンス等の影響により高速動作の妨げともなっていた。
【００１１】
前記特開平７−１７７０８６号公報に開示された光データリンクでは、電子回路を構成するための電子素子を搭載する基板上に受光素子及び発光素子をも搭載し、この基板と光データリンクの筐体とをマクロに位置合わせすることで光軸調整も同時に行うという機構を採用している。
【００１２】
しかし、この機構では、受光素子及び発光素子を基板の所定箇所に搭載するための位置決め精度と、基板を筐体に取り付けるための位置決め精度、即ち２箇所の位置決め精度によって、光軸間の精度が決定される。したがって、全ての構成部品を極めて高い精度で加工することが要求されることから、歩留まり等に問題があった。また、この機構には、光ファイバーを保持するスリーブと各受光素子及び発光素子との間の位置を微調整するための手段が設けられていない。
【００１３】
更に、この機構では、前記筐体に基板を取り付け、その基板に受光素子及び発光素子を取り付けるので、基本的には上記筐体を基準として２箇所の微調整が行われることになる。このため、使用時等において、筐体に外力が掛かって基準である筐体自体に機械的歪みが生じると、光軸がずれるという可能性が残っている。
【００１４】
更に、受光素子及び発光素子と電子素子が同一の基板に搭載されるので、その搭載面積が筐体の容積にて制限されてしまい、多数の電子素子を搭載して高機能化を図ろうとする場合の障害になる等の課題がある。
【００１５】
特開平８−１３６７６７号公報に開示された光データリンクでは、受光素子及び発光素子を搭載する基板と電子素子を搭載する基板が分離されているので、電子素子の数が制限されない構成となっている。しかし、これらの電子素子にて構成される電子回路と受光素子及び発光素子との間を電気配線にて別途接続する必要があるので、電気配線の寄生インダクタンス等の影響により高速動作が妨げられるという課題がある。また、上記各基板を分離したことで部品点数の増加を招き、生産性が低下するという課題もある。
【００１６】
本発明は、このような従来技術の課題に鑑みて成されたものであり、製造が容易で、機械的信頼性が高く且つ高性能な光データリンク及びその製造方法を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために本発明は、光ファイバにより伝送される光信号と対応する電気信号間でいずれか一方の信号を他方の信号に変換して出力する変換素子（発光素子または受光素子のいずれかあるいはその両方）と、変換素子を搭載する変換素子搭載部と、変換素子の一端に電気的に接続されるリードピンと、電子回路を構成する電子素子を搭載する電子素子搭載部と、外部接続用の外部リードピンとを有するリードフレームと、光ファイバを内部に収容するスリーブと嵌合して光ファイバを変換素子に光学的に結合させる結合部と、光軸が変換素子の光軸と一致する集光部とを含み、変換素子を封止する第一の樹脂と、第一の樹脂から分離して電子素子を封止する第二の樹脂と、スリーブおよび第二の樹脂を固定する筐体とを備え、結合部及び集光部は第一の樹脂にて変換素子搭載部に一体にモールド成型されており、電子素子は電子素子搭載部に一体に第二の樹脂にてモールド成型され、リードフレームのリードピンは、第一の樹脂と第二の樹脂の間で露出している部分を有し、この部分は鉤状に屈曲させて形成された山部あるいは谷部を有する。
【００１８】
このようにすれば、光ファイバと変換素子の光軸調整は、樹脂により変換素子及び集光部と一体成形された結合部により行われる。樹脂成型のため、精度良く量産することが容易である。
【００１９】
このような目的を達成するために本発明は、第一の光ファイバにて伝送される光信号を電気信号に変換する第一の変換素子と、電気信号を光信号に変換して第二の光ファイバへ送出する第二の変換素子と、第一及び第二の変換素子を搭載する変換素子搭載部と、第一の変換素子の一端及び第二の変換素子の一端にそれぞれ電気的に接続されるリードピンと、電子回路を構成する電子素子を搭載する電子素子搭載部と、外部接続用の外部リードピンとを有するリードフレームと、第一の光ファイバを内部に収容する第一のスリーブと嵌合して第一の光ファイバを第一の変換素子に光学的に結合させる第一の結合部と、光軸が第一の変換素子の光軸と一致する第一の集光部と、第二の光ファイバを内部に収容する第二のスリーブと嵌合して第二の光ファイバを第二の変換素子に光学的に結合させる第二の結合部と、光軸が第二の変換素子の光軸と一致する第二の集光部とを含み、第一、第二の変換素子を封止する第一の樹脂と、第一の樹脂から分離して電子素子を封止される第二の樹脂と、スリーブおよび第二の樹脂を固定する筐体とを備え、第一，第二の結合部及び第一，第二の集光部が、第一の樹脂にて変換素子搭載部に一体にモールド成型されており、電子素子は、電子素子搭載部に一体にモールド成型され、リードフレームのリードピンは、第一の樹脂と第二の樹脂の間で露出している部分を有し、この部分は鉤状に屈曲させて形成された山部あるいは谷部を有する。
また、この発明では、第二の樹脂は、光透過性を有しないことを特徴とすることができる。
【００２０】
このような目的を達成するために本発明は、光ファイバと電気信号線を接続する光データリンクの製造方法において、リードフレームの所定箇所に設けられた変換素子搭載部に光信号と電気信号間でいずれか一方の信号を他方の信号に変換して出力する変換素子を搭載する工程と、リードフレームの変換素子搭載部から隔離した所定箇所に設けられた電子素子搭載部に電子素子を搭載する工程と、第一の樹脂にて、変換素子を封止すると共に、光ファイバを内部に収容しているスリーブと嵌合して、光ファイバを光電気変換素子に光学的に結合させる結合部及び、光軸が変換素子の光軸と一致する集光部とを、変換素子搭載部に一体にモールド成型する工程と、電子素子を、第二の樹脂により封止して、電子素子搭載部を第一の樹脂と別に一体にモールド成形する工程と、第一と第二の樹脂の間で露出しているリードフレームを、山部あるいは谷部を形成するように鉤状に折り曲げてユニットを形成する工程と、スリーブおよびユニットを筐体に固定する工程とを備える。
このような目的を達成するために本発明は、送信及び受信用の二組の光ファイバと電気信号線を相互に接続する光データリンクの製造方法において、リードフレームの所定箇所に設けられた変換素子搭載部に、光信号を電気信号に変換する第一の変換素子と電気信号を光信号に変換する第二の変換素子をそれぞれ搭載する工程と、リードフレームの変換素子搭載部から隔離した所定箇所に設けられた電子素子搭載部に電子素子を搭載する工程と、第一の樹脂にて、第一及び第二の変換素子を封止すると共に、第一及び第二の光ファイバをそれぞれ内部に収容しているスリーブと嵌合して、各光ファイバを第一及び第二の変換素子に光学的に結合させる第一及び第二の結合部、光軸がそれぞれ第一及び第二の変換素子の光軸と一致する第一及び第二の集光部を、変換素子搭載部に一体にモールド成型する工程と、電子素子を、第二の樹脂により封止して、電子素子搭載部を第一の樹脂と別に一体にモールド成形する工程と、第一と第二の樹脂の間で露出しているリードフレームを、山部あるいは谷部を形成するように鉤状に折り曲げてユニットを形成する工程と、スリーブおよびユニットを筐体に固定する工程とを備える。
また、本発明では、第二の樹脂は、光透過性を有しないようにしてもよい。
さらに、本発明では、第一の樹脂の変換素子搭載部へのモールド成型と第二の樹脂の電子素子搭載部へのモールド成型を同時に行うことができる。
【００２２】
この山部あるいは谷部は第一の樹脂と第二の樹脂の間の距離の変動を吸収する機能を有するので、第一の樹脂上の光ファイバとの接続部及び第二の樹脂のリードピン接続部での精度を独立に確保することができる。
【００２５】
ここで、第二の樹脂は、光透過性を有しないものでもよい。これによれば、電子回路上の電子素子への不要な光入射が遮蔽される。
【００２６】
【実施の形態】
以下、本発明の光データリンクに係る一実施の形態を図面と共に説明する。ここで、図１は、この光データリンクのリードフレーム部分の斜視図、図２は、その断面構成図である。
【００２７】
図１、図２に示すように、本発明の送信ユニットは、それぞれがリードフレーム２を挟みこむように樹脂により個別にモールド成型された送信部ＭＷ１と電子回路部ＭＷ２からなる。電子回路部ＭＷ２の主面は、送信部ＭＷ１の主面に直交する方向に対してわずかに傾けられて配置されている。送信部ＭＷ１の前面（電子回路部ＭＷ２と対向する面の反対面）には、送信用の光ファイバ（図示していない）との結合部２８が設けられている。つまり、送信部ＭＷ１からの光の出射方向は、送信部ＭＷ１の主面に直交している。さらに、結合部２８の内部には、集光レンズ２６が形成されており、その内側に発光素子ＬＤが配置されている。この発光素子ＬＤは、金属製リードフレーム２の変換素子搭載部４に接続されている。この送信部ＭＷ１と電子回路部ＭＷ２は、リードフレーム２の複数のリードピン１２により接続されており、このリードピン１２は、鉤状に折り曲げられて、両者の間に山部を形成している。これらのリードピン１２は送信部ＭＷ１と電子回路部ＭＷ２にそれぞれの主面に平行な方向から引き出されている。電子回路部ＭＷ２から引き出されたリードピン１２の最初の屈曲部がこの電子回路部ＭＷ２の主面となす角度は９０度より大きく、それ以外のリードピン１２の屈曲部のなす角度はほぼ９０度である。このため、電子回路部ＭＷ２は送信部ＭＷ１に入射する光の光軸に対して前述したように傾斜して取り付けられている。
【００２８】
電子回路部ＭＷ２には、発光素子ＬＤ用の電子回路を形成する電子素子等が搭載された電子素子搭載部８が封入されている。電子回路部ＭＷ２のリードピン１２の反対側からは、外部接続用のリードピン１６、１８が引き出されており、主面に略直交する方向に折り曲げられている。
【００２９】
発光素子ＬＤに代えて受光素子ＰＤを用いれば、受信ユニットを製作することができる。これらの送信あるいは受信ユニットは、送信ユニットを例にとると、送信部ＭＷ１と電子回路部ＭＷ２とを接続するリードピン１２を屈曲させているので、この屈曲により送信部ＭＷ１と電子回路部ＭＷ２の間隔を微調整することができる。
【００３０】
この送信ユニットと受信ユニットは光ファイバが挿入されたフェルール（図示していない）を固定するスリーブ３０とともに、筐体３２、４０内に固定されて、光データリンクを形成している。
【００３１】
電子回路部ＭＷ２が送信部（受信部）ＭＷ１に対して傾斜して取り付けられているので、筐体への固定が容易で、かつ、リードフレーム１２の全長を短縮でき、さらにリードフレーム１２にかかる応力を減少させることができる。
【００３２】
次に、この装置の製造工程を説明する。ここでは、送信ユニットと受信ユニットを一体化した送・受信ユニットＴＲＵの製造工程を例に挙げて説明する。図３は、このＴＲＵを製造するために用いられるリードフレームの加工前の状態を示す平面図、図４は、加工途中におけるリードフレームの不要部分を除去した状態を示す平面図、図５は、リードフレームの加工途中の状態を更に説明するための説明図である。
【００３３】
まず、図３を参照して、加工前の金属製リードフレーム２の構成を説明する。このリードフレーム２には、発光素子ＬＤを搭載する第一の変換素子搭載部４と、受光素子ＰＤを搭載する第二の変換素子搭載部６と、発光素子ＬＤに関わる電子回路を構成する電子素子を搭載する第一の電子素子搭載部８と、受光素子ＰＤに関わる電子回路を構成する電子素子を搭載するための第二の電子素子搭載部１０が備えられている。
【００３４】
そして、第一の変換素子搭載部４と第一の電子素子搭載部８との間には、第一の電子素子搭載部８上に形成される前記電子回路と発光素子ＬＤとの間を電気的に接続するための複数本（この実施の形態では５本）のリードピン１２が備えられ、第二の変換素子搭載部６と第二の電子素子搭載部１０との間には、第二の電子素子搭載部１０上に形成される前記電子回路と受光素子ＰＤとを電気的に接続するための複数本（この実施の形態では３本）のリードピン１４が備えられている。
【００３５】
次に、かかる形状を有するリードフレーム２を用いて光データリンクを製造する工程を各図を参照しつつ説明する。
【００３６】
図３において、リードフレーム２の第一の変換素子搭載部４の所定部分に発光素子ＬＤを、第二の変換素子搭載部６の所定部分に受光素子ＰＤをそれぞれ載置する。なお、これらの変換素子ＬＤ、ＰＤをおのおのの変換素子搭載部４，６に直接載置してもよいし、変換素子搭載部４、６上にそれぞれセラミックスの絶縁薄板を搭載した上で、これらの絶縁薄板上に変換素子ＬＤ、ＰＤをそれぞれ載置してもよい。また、変換素子搭載部４、６の所定箇所、例えば変換素子ＬＤ、ＰＤの電源ラインに近接した位置に電源バイパスコンデンサ等の電子素子も一緒に接続し、素子間の接続距離を短くすることによって雑音特性の改善を図る等の考慮をすることが好ましい。
【００３７】
そして、発光素子ＬＤ上に形成されているいわゆるボンディングパッドとリードピン１２のそれぞれの所定の接続用接点とをワイヤボンディングにより電気的に接続する。受光素子ＰＤとリードピン１４についても、同様に電気的接続を行う。
【００３８】
また、第一、第二の電子素子搭載部８、１０にも、それぞれ所定の配線パターンを有する配線基板や電子素子を載置し、第一の電子素子搭載部８とリードピン１２のそれぞれの所定の接続用接点とをワイヤボンディングにて電気的に接続し、第二の電子素子搭載部１０とリードピン１４についても同様に電気的に接続する。
【００３９】
次に、所定の金型を用いて、図３中に点線Ｗ１で示す範囲内を第一の樹脂にてモールドすることにより、その範囲内に存在するベアチップＬＤ、ＰＤ及びボンディングワイヤ等を第一、第二の変換素子搭載部４、６と一体に樹脂封止する。ここで、第一の樹脂には、この光データリンクで用いられる光信号に対して光透過性を有する樹脂が用いられる。なお、詳細は後述するが、この金型にてモールド成型すると、前述の図１に示される送信ユニットと同様に、発光素子ＬＤの主面に対応する集光レンズ２６と結合部２８、及び受光素子ＰＤの主面に対応する集光レンズ２６’と結合部２８’が一体に樹脂成型されて、送受信部ＭＷ１が形成される。
【００４０】
次に、別の金型にて、図３中に一点鎖線Ｗ２で示す範囲内を第二の樹脂にてモールドすることにより、その範囲内に存在する電子素子やボンディングワイヤ等を第一、第二の電子素子搭載部８、１０と一体に樹脂封止する。ここで、第二の樹脂は、第一の樹脂とは異なり、光透過性を有しない樹脂が用いられ、電子素子等を外光から遮光することが好ましい。こうして樹脂成型された電子回路部ＭＷ２を形成する。
【００４１】
なお、ここでは、第一の樹脂と第二の樹脂によるモールド成型をそれぞれ別々に行う場合について説明したが、一つの金型で同時にモールド成型してもよい。
【００４３】
ここで、送受信部ＭＷ１に第一の樹脂によりモールド成型される集光レンズ２６、２６’と結合部２８、２８’の構造を図４を参照して述べる。送受信部ＭＷ１のモールド成型用の金型には予めこれら集光レンズ２６、２６’及び結合部２８、２８’に合わせた形状が形成されており、この金型を用いたモールド成型が行われることにより、変換素子ＬＤ及びＰＤ側に集光レンズ２６、２６’及び結合部２８、２８’が成型される。
【００４４】
集光レンズ２６と２６’及び結合部２８と２８’は各々同一の形状であるので、図４ではこれらをまとめて示している。
【００４５】
集光レンズ２６は、その光軸を発光素子ＬＤの光軸に一致させて成型され、結合部２８には、集光レンズ２６に近づくに従って次第に内径が小さくなっていく円錐状の内壁を有する凹部２８ａが形成されている。同様に、集光レンズ２６’は、その光軸が受光素子ＰＤの光軸に一致して成型され、結合部２８’には、集光レンズ２６’に近づくに従って次第に内径が小さくなっていく円錐状の内壁を有する凹部２８ａ’が形成されている。そして、結合部２８の凹部２８ａと、結合部２８’の凹部２８ａ’にそれぞれ後述するスリーブ３０を嵌合させることで光ファイバを接続するようになっている。
【００４６】
次に、図５に示すように、送受信部ＭＷ１と電子回路部ＭＷ２の樹脂封止部分からはみ出したリードフレームを所定部分で裁断することにより不要な部分を除去すると共に、リードピン１２、１４及び外部リードピン１６、１８、２０を個々に分離する。
【００４７】
次に、リードピン１２、１４の長手方向に対して直交して示す二点鎖線Ａ１（図５参照）に平行する３ヶ所で、リードピン１２、１４及び連結部２２、２４を折り曲げることで、図６に示すように、変換素子ＬＤ、ＰＤ及びこれらに対応して成型された集光レンズ２６、２６’及び結合部２８、２８’を外側に向け、かつ、送受信部ＭＷ１が電子回路部ＭＷ２に対して直角となるように加工する。ここでは、リードピン１２、１４及び連結部２２、２４は、送受信部ＭＷ１と電子回路部ＭＷ２に対して谷部を形成している。さらに、図５中の二点鎖線Ａ２に沿って外部リードピン１６、１８、２０を所定方向に曲げ加工する。
【００４８】
このように、リードフレーム２に所定のモールド成型を行い、曲げ加工等を行うことにより、第一の変換素子搭載部４及び第一の電子素子搭載部８にモールド成型された構成要素から成る送信部と、第二の変換素子搭載部６及び第二の電子素子搭載部１０にモールド成型された構成要素から成る受信部を備えた送・受信ユニットＴＲＵが形成される。
【００４９】
次に、図７に示されるように、この送・受信ユニットＴＲＵの送受信部ＭＷ１に一体成型された結合部２８、２８’のそれぞれに光ファイバＦＬ１、ＦＬ２をフェルール５０、５０’を介して固定している円筒状のスリーブ３０、３０’の先端部３０ａ、３０ａ’を組み付ける。
【００５０】
ここで、このスリーブ３０（３０’）の構造を図８に示す。図９（ａ）がその外観斜視図、同図（ｂ）が断面構成図である。このスリーブ３０は、金属又はプラスチック等の樹脂により形成された円筒状部品であり、その先端部分３０ａが、結合部２８，２８’の各々の凹部２８ａ，２８ａ’の内壁に嵌合するよう、その先端に近づくにしたがって次第に外径が小さくなる円錐台状に成型されている。さらに、スリーブ３０の長手方向に沿って成型された中心孔３０ｂ中には、先端部分３０ａの側にレンズ３０ｃが設けられ、更にレンズ３０ｃの後方の一端には、前述の光ファイバＦＬ１（ＦＬ２）を保持するフェルール５０（５０’）を中心孔３０ｂ中に挿入したときに、そのフェルールの先端を当接させて位置決めを行うための段部３０ｄが成型されている。
【００５１】
そして、上記スリーブ３０の先端部分３０ａを送信部側の結合部２８の凹部２８ａに挿入すると、図９に示されるように、凹部２８ａの内壁と先端部３０ａの外壁とが嵌合して相互に位置決めされ、送信部に備えられているベアチップＬＤの光軸及び集光レンズ２６の光軸Ｑとレンズ３０ｃの光軸が一致する。後述するように、光ファイバＦＬ１を保持するフェルール５０をスリーブ３０の後端（図９の右側）から中心孔３０ｂに挿入すると、その光ファイバＦＬ１の光入射端をこの光軸Ｑに一致させることができる。
【００５２】
同様に、受信部側の結合部２８’の凹部２８ａ’にスリーブ３０’を挿入することにより、受信部に備えられているベアチップＰＤの光軸及び集光レンズ２６’の光軸Ｑ’とレンズ３０ｃ’の光軸が一致し、光ファイバＦＬ２を保持するフェルール５０’をスリーブ３０’の後端から中心孔３０ｂに挿入することで、その光ファイバＦＬ２の光出射端をこの光軸Ｑ’に一致させることができる。
【００５３】
その後、図１０に示されるように、送・受信ユニットＴＲＵとスリーブ３０、３０’を光データリンクの筐体３２内に組み込む。この筐体３２の内部には、スリーブ３０及び３０’に嵌合してこれらを固定する嵌合部と、送・受信ユニットＴＲＵの所定の端部に係合する係合部や嵌合する係合部が設けられており、これらの係合部や嵌合部によって、送・受信ユニットＴＲＵ及びスリーブ３０、３０’が筐体３２内の所定の位置に固着される。更に、これらのスリーブ３０、３０’の側壁及び筐体３２の内壁に嵌合する所定形状のホルダー３４を筐体３２内に組み付けることにより、スリーブ３０、３０’の機械的な位置ずれ等の発生の防止をさらに確実にしている。
【００５４】
また、筐体３２には、スリーブ３０、３０’の後端側（フェルール５０、５０’が挿入される側）の側端に、開口３６、３６’が予め形成されており、筐体３２の外側から開口３６、３６’を通して光ファイバＦＬ１、ＦＬ２が挿入されたフェルール５０、５０’をスリーブ３０、３０’のそれぞれの中心孔に嵌挿させることができる。この結果、前述したように、光ファイバＦＬ１により伝送されてくる信号光ＨRXが受光素子ＰＤで受信可能となり、一方、発光素子ＬＤから出射される信号光ＨTXが光ファイバＦＬ２により伝送可能となる。そして、筐体３２の底端に矩形平板状の底板４０を固定することによって、光データリングが完成する。
【００５５】
かかる構造を有する光データリンクによれば、発光素子ＬＤと受光素子ＰＤがリードフレームの所定の搭載部４、６に一体にモールドされ、これと同時にスリーブ３０、３０’を嵌合させるための結合部２８、２８’も一体にモールド成型されるので、変換素子ＬＤ、ＰＤと結合部２８、２８’との相対位置のずれを確実に防止することができる。さらに、このように一体成型された結合部２８、２８’に、スリーブ３０、３０’を嵌合させた状態で筐体３２に組み付けるので、スリーブ３０、３０’と結合部２８、２８’及び変換素子ＬＤ、ＰＤの間の位置決め精度が向上する。この結果、光ファイバを保持するフェルールをこれらのスリーブ３０、３０’に嵌挿させると、各光ファイバと各変換素子ＬＤ、ＰＤとの光結合が確実となり、且つ機械的な位置ずれも確実に防止することができる。
【００５６】
また、変換素子ＬＤ、ＰＤの各々に対応して形成される集光レンズ２６、２６’及び結合部２８、２８’を光信号に対して透過性を有する樹脂にて一体成型するので、光ファイバからの光信号の受信及び光信号の光ファイバへの送出を行うことができ、光通信に支障をきたさない。
【００５７】
また、樹脂により、送・受信部が一括してリードフレームにモールド成型されるので、個々の構成部品を高い精度で形成し、これらの構成部品を組み合わせることによって高い精度の光データリンクを実現する場合に較べて、製造が容易となり、生産性の向上を図ることができる。
【００５８】
また、送・受信部を一括して樹脂モールドすることにより、機械的な可動部分を排除した送・受信ユニットＴＲＵが形成され、この一体化された送・受信ユニットＴＲＵにスリーブ３０，３０’を嵌合させて筐体３２に組み付けるので、これら送・受信ユニットＴＲＵとスリーブ３０，３０’との位置決め精度は、筐体３２とは独立に決まる。したがって、この光データリンクの使用中に、筐体３２が外力によって機械的に歪むような場合でも、送・受信ユニットＴＲＵとスリーブ３０，３０’との相対位置がこの機械的歪みによって影響されず、スリーブ３０，３０’に嵌挿されるフェルール５０、５０’内に固定された光ファイバＦＬ１、ＦＬ２と送・受信ユニットＴＲＵ中の変換素子ＬＤ、ＰＤの間の光結合が安定に維持されることとなり、高品質の光通信を実現し得る高性能の光データリンクを提供することができる。
【００６３】
また、以上の説明では、受信部と送信部との両者を備えた光データリンクを説明したが、本発明はかかる構造の光データリンクに限るものではなく、少なくとも受信部と送信部のいずれか一方を備えるものも含まれる。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、送信部用の発光素子又は受信部用の受光素子あるいはこれら両素子を、光信号に対して透過性を有する樹脂にて、リードフレームにモールド成型するので、機械的信頼性が高く且つ高性能の光データリンクを提供することができる。更に、このモールド成型により、製造が容易となるので、生産性の向上を図ることができる。
【００６５】
また、光ファイバを発光素子や受光素子に光結合させるための結合部を前記モールド成型の際に同時に一体成型するので、この点でも生産性を向上することができると共に、機械的信頼性が高く且つ高性能の光データリンクを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態の光データリンクの概略斜視図である。
【図２】  図１に係る装置の縦断面図である。
【図３】  本発明の一実施形態の光データリンクを製造するために用いられるリードフレームの加工前の形状を示す平面図である。
【図４】  図３に係るリードフレームの加工途中の形状を示す断面図である。
【図５】  図３に係るリードフレームの不要部分を除去した状態を示す平面図である。
【図６】  図３に係るリードフレームの加工途中の形状を更に説明するための断面図である。
【図７】  図３に係る装置の送・受信ユニットの斜視図である。
【図８】  図７に示されるスリーブの斜視図及び断面図である。
【図９】  図８に示されるスリーブと図７に示される結合部との嵌合状態を示す要部断面図である。
【図１０】  本発明の光データリンクの組立状態を示す斜視図である。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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