(57)【要約】【課題】製造歩留まりを低下させることなく、製造にかかる時間を短縮すること。【解決手段】本発明の一態様に係る光モジュールの製造方法は、光素子からの電気信号を伝送する、第１リードと、第１リードよりも短い第２リードとを形成し備えたステムと、第１リード、第２リードにそれぞれ対応して形成された第１の孔、第２の孔を有する部材とを準備し、第１リードを第１の孔に挿入し、第１リードを第１の孔に挿入した後に、第２リードを第２の孔に挿入する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光素子の信号を伝送する、第１リードと、前記第１リードよりも短い第２リードとを形成し備えたステムと、
前記第１リード、前記第２リードにそれぞれ対応して形成された第１の孔、第２の孔を有する部材と、を準備し、
前記第１リードを前記第１の孔に挿入し、
前記第１リードを前記第１の孔に挿入した後に、前記第２リードを前記第２の孔に挿入する光モジュールの製造方法。
【請求項２】
前記第１の孔及び前記第２の孔の入り口側に、テーパ形状を形成し、
前記テーパ形状が形成された前記第１の孔、前記第２の孔に、それぞれ前記第１リード、前記第２リードを挿入する請求項１に記載の光モジュールの製造方法。
【請求項３】
光素子の信号を伝送する、第１リードと、前記第１リードよりも短い第２リードとを形成し備えたステムを有する光モジュールと、
前記第１リード、前記第２リードにそれぞれ対応して形成された第１の孔、第２の孔を有するプリント基板と、を準備し、
前記第１リードを前記第１の孔に挿入し、
前記第１リードを前記第１の孔に挿入した後に、前記第２リードを前記第２の孔に挿入する光トランシーバの製造方法。
【請求項４】
前記第１の孔及び前記第２の孔の入り口側に、テーパ形状を形成し、
前記テーパ形状が形成された前記第１の孔、前記第２の孔にそれぞれ前記第１リード、前記第２リードを挿入する請求項３に記載の光トランシーバの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光モジュールの製造方法及び光トランシーバの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネット／イントラネットの普及と通信データの大容量化に伴い、光通信網が拡張している。特に、光ファイバを用いた高速光通信は、各家庭への光ファイバ敷設（ＦＴＴＨ：Fiber To The Home）のみならず、データストレージ分野にいてもギガビットイーサネット（登録商標）（ＧｂＥ：Gigabit Ethernet（登録商標））及び１０ギガビットイーサネット（１０ＧｂＥ）として、急速に市場に浸透してきている。
【０００３】
これらの光ファイバ通信においては、光トランシーバが採用されている。例えば、２．５Ｇｂｐｓ（Giga bits per second）ではＳＦＰ（Small Form factor Pluggable）が、１０ＧｂｐｓではＸＥＮＰＡＫ、ＸＦＰ等が光トランシーバとして用いられる。光トランシーバには、光コネクタプラグを抜き差しする光レセプタクルモジュールが内蔵されている。
【０００４】
このような光トランシーバに用いられる光レセプタクルモジュールには、発光素子を内蔵したＴＯＳＡ（Transmitter Optical Sub-Assembly）や受光素子を内蔵したＲＯＳＡ（Receiver Optical Sub-Assembly）を備えるものがあり、このＴＯＳＡ／ＲＯＳＡには、ＣＡＮパッケージ内にそれぞれ発光素子／受光素子を有しているものがある。
【０００５】
このようなＣＡＮを基本プラットフォームとしたＴＯＳＡ／ＲＯＳＡは、その製造・選別工程において、冶具等にＣＡＮから出ているリードを差し込んで電気的導通を得ることが多い。また、ＴＯＳＡ／ＲＯＳＡの光トランシーバへの実装工程において、ＴＯＳＡ／ＲＯＳＡのＣＡＮから出ているリードを制御用ＩＣなどが搭載されたプリント基板上のスルーホールに差し込んで実装されることが多い。さらに、ＣＡＮから出ているリードは、プリント基板上にリードを直接ハンダ付けするために、長さを調整して切断されることが多い。
【０００６】
これらの工程では一部自動化も図られてきているが、手作業によることも多い。そのため、ＣＡＮのリードを冶具の孔に差し込む工程やリードの切断の工程に時間がかかるといった問題がある。また、ＣＡＮのリードを無理に冶具の孔に差し込むことによってＣＡＮの破損が発生するという問題がある。
【０００７】
特許文献１には、ＣＡＮのリードを孔に差し込んでリードの整形を図る、リード整形方法が記載されている。特許文献１に記載された技術では、ＣＡＮのリードの整形を目的としているが、「孔にリードを通す」という工程を含む。
【０００８】
ここで、図８を参照して、従来の光モジュールの製造方法について説明する。図８は、特許文献１に記載の技術を説明する図である。図８に示すように、整形ブロック治具２０には、ＣＡＮに形成された複数のリード１に対応して形成された孔２４が設けられている。孔２４の入り口は、リード１の直径よりやや大きな孔径となっている（「誘い込み」機構と称する。）。「誘い込み」機構が必要な理由は、複数のリードの長さがほぼ一様であり、全部の孔に一度にリードを通すことが難しいためである。このような「誘い込み」機構により、リードを孔２４に通しやすくしている。
【０００９】
特許文献１に記載の技術では、保持プレート１１によってリード１の間隔（ピッチ）を許容値以内に調整した後、整形ブロック治具２０にリード１を挿入して、その局部的変形を矯正している。
【００１０】
また、特許文献２にはリード長さが異なる同軸光モジュールが開示されている。
【特許文献１】特開昭６１−１５８１６５号公報
【特許文献２】特開２００３−３２９８９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ＴＯＳＡ／ＲＯＳＡの基本プラットフォームであるＣＡＮは、その製造・選別工程中にそのリードが曲がるなどの変形をすることがある。このため、上述したように、治具に「誘い込み」用のテーパ状の孔が設けてある場合でも、すべてのリードをスムーズに孔に通すことができず、ＣＡＮそのものを破損させてしまうことがある。あらかじめリード１の変形を矯正すればよいが、工程が増えてしまい製造・選別工程に時間がかかることになる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一態様に係る光モジュールの製造方法は、光素子からの電気信号を伝送する、第１リードと、前記第１リードよりも短い第２リードとを形成し備えたステムと、前記第１リード、前記第２リードにそれぞれ対応して形成された第１の孔、第２の孔を有する部材とを準備し、前記第１リードを前記第１の孔に挿入し、前記第１リードを前記第１の孔に挿入した後に、前記第２リードを前記第２の孔に挿入する。
【００１３】
本発明の他の態様に係る光トランシーバの製造方法は、光素子からの電気信号を伝送する、第１リードと、前記第１リードよりも短い第２リードとを形成し備えたステムを有する光モジュールと、前記第１リード、前記第２リードにそれぞれ対応して形成された第１の孔、第２の孔を有するプリント基板とを準備し、前記第１リードを前記第１の孔に挿入し、前記第１リードを前記第１の孔に挿入した後に、前記第２リードを前記第２の孔に挿入する。
【００１４】
このように、リード長を少なくとも２種類以上に予め変えておき、長い方から順に「孔に差し込む」ことで、差し込まれた長いリードを第一のガイドとして、順にリードを「孔に差し込む」ことが容易に可能となる。このため、製造歩留を低下させることなく、製造にかかる時間を短縮することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、製造歩留まりを低下させることなく、製造にかかる時間を短縮することができる光モジュールの製造方法及び光トランシーバの製造方法を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
実施の形態１．
本発明の実施の形態１に係る光送信又は受信モジュール（以下、光モジュールとする。）に用いられるＣＡＮの構成について、図１、２を参照して説明する。図１は、本実施の形態に係るＣＡＮ１０の構成を示す図である。また、図２は、本実施の形態に係るＣＡＮ１０に用いられるステム２の構成を示す図である。
【００１７】
なお、本実施の形態に係るＣＡＮ１０は、電気信号と光信号を相互に変換するための電子部品である。このＣＡＮ１０と光レセプタクルを具備したものがＴＯＳＡ／ＲＯＳＡである。ＴＯＳＡには、光信号を生成する発光素子であるレーザダイオード（ＬＤ：Laser Diode）が含まれており、ＲＯＳＡには、光信号を検出する受光素子であるフォトダイオード（ＰＤ：Photodiode）が含まれている。ここでは、光素子３として発光素子３ａと発光素子の光強度モニタ用の受光素子３ｂとを搭載した、光送信機能を有するＣＡＮ１０を例として説明する。
【００１８】
図１に示すように、本実施の形態に係るＣＡＮ１０は、複数のリード１、ステム２、光素子３、キャップ４、レンズ５を備えている。リード１は、発光素子３ａを駆動制御するための信号、又は受光素子３ｂからの信号を伝送する。すなわち、リード１は、ＣＡＮ１０の外部から電気信号を受けてＴＯＳＡを駆動するための信号を伝送する、又は、ＴＯＳＡ内部の発光素子３ａの光強度を受光素子３ｂによって電気信号に変換してＣＡＮ１０の外部に出力する役割を果たす。
【００１９】
ステム２の上面には、光素子３が搭載されている。ステム２には、その下面から上面へと貫通する孔が設けられている。リード１は、ステム２に設けられた孔を介して、上面に搭載された光素子３に接続されている。ステム２の光素子３が搭載された上面に対向してキャップ４が設けられている。キャップ４には、受光素子３ｂと概ね対向するようにレンズ５が設けられている。
【００２０】
本発明に係るＣＡＮ１０では、複数のリード１の長さはそれぞれ異なる。本実施の形態に係るＣＡＮ１０では、４本のリード１が設けられている。これらのリード１のうち、最も長いものを第１リード１ａとし、次に長いもの（中間の長さ）を第２リード１ｂとし、最も短いものと第３リード１ｃとする。なお、これらのリード１の長さは、発光素子や受光素子が搭載された後に変えても良いし、図２のように光素子３が搭載される前にあらかじめ複数のリード１のそれぞれの長さが異なるように加工しても良い。
【００２１】
ここで、本実施の形態に係る光モジュールの製造方法について、図３〜５を参照して説明する。図３、４は、本実施の形態に係る光モジュールの製造方法を説明するための図である。また、図５は、光モジュールの製造に用いられる治具２０の構成を示す図である。
【００２２】
まず図３（ａ）に示すように、長さがほぼ均一な４本のリード１を備えるステム２を準備する。その後、図３（ｂ）に示すように、ステム２の上面に、光素子３である発光素子３ａ及び受光素子３ｂを搭載する。そして、図３（ｃ）に示すように、レンズ５を備えるキャップ４をステム２に固着し、光素子３をステム２とキャップ４により形成される空間内に光素子３を封止する。これにより、ＣＡＮ１０が完成する。
【００２３】
その後、図３（ｄ）に示すように、ＣＡＮ１０から延出しているリード１を切断し、それぞれ長さの異なる第１リード１ａ、第２リード１ｂ、第３リード１ｃを形成する。そして、図４（ａ）に示すように、長さがそれぞれ異なるリード１を治具２０に挿入する。図５に示すように、治具２０は、電気的接触部２１、絶縁部２２、電気的引き出し部２３、孔２４を有している。治具２０の孔２４にそれぞれのリード１を挿入することにより、ＣＡＮ１０の特性の選別を行うことができる。
【００２４】
このとき、長さが長いリード１から順番に治具２０の孔２４に挿入する。本実施の形態においては、最も長い第１リード１ａを挿入した後に、次に長い中間の長さの第２リード１ｂを挿入する。その後、最も短い第３リード１ｃを孔２４に挿入する。このように長い方から順にリード１を「孔に差し込む」という手法を用いることで、差し込まれた長いリードを第一のガイドとして、順にリードを「孔に差し込む」ことが容易に可能となる。これにより、リード長がほぼ均一の従来のＣＡＮと比較すると、「孔にリードを差し込む」工程にかかる時間の短縮が可能になる。
【００２５】
また、従来例のような「誘い込み」用のテーパ状の孔のある冶具は構造が複雑になるためコスト高になるが、本発明によれば、単にリード１の長さを変えるだけでよく、その構造が単純であるため低コスト化が図られる。もちろん、本発明において、従来例の「誘い込み」用のテーパ状の孔が設けてある冶具を用いてもよい。すなわち、治具の孔の入り口側に、リードの直径よりも孔の開口部の直径が大きくなるように、テーパ形状を形成する。そして、テーパ形状が形成された孔に、それぞれリード１を挿入する。これにより、よりいっそうの工程時間の短縮が可能である。
【００２６】
図４（ｂ）に示すように、特性の選別を行った後のＣＡＮ１０と、レセプタクル６とを接合する。そして、図４（ｃ）に示すように、レセプタクル付のＣＡＮ１０を治具２０に挿入し、再度、光モジュールの特性の選別を行う。このときもまた、上述したように、長さが長いリード１から順番に治具２０の孔２４に挿入する。これにより、「孔にリードを差し込む」工程に係る時間の短縮が可能になる。特性の選別が終了すると、図４（ｄ）に示すように、光モジュール３０が完成する。
【００２７】
なお、あらかじめ長さが異なるリード１を備えるステム２を用いた場合には、図３（ｄ）に示すような、ＣＡＮ１０から延出しているリード１を切断する工程を省略することができる。
【００２８】
以下の表に、従来の「長さが均一のリードを有するＣＡＮ」と、本実施の形態に係る「長さの異なるリードを有するＣＡＮ」を、リード差込用の孔が開いた同一の治具に差し込む時間を測定した実験結果を示す。この実験では、４本のリードを有するＣＡＮについて実験を行った。また、従来のＣＡＮと本発明に係るＣＡＮとをそれぞれ１０個ずつ用意し、それぞれ同様に測定を行った。なお、表中の時間の単位は「秒」である。
【表１】
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【００２９】
表から分かるように、従来のＣＡＮを比較すると、本発明では「孔にリードを差し込む」工程に係る時間が約３／４になっていることが分かる。この実験では、４本のリードを有するＣＡＮについて実験を行ったが、リードの本数が多くなれば、この工程時間の差異が大きくなることは容易に類推できる。
【００３０】
このように、本発明に係る光モジュールの製造方法によれば、長いリードを先に挿入することで、それをガイドとして次に長いリードを順に挿入することが容易になる。特に、挿入する前のリードの変形が著しい場合は、リードの長さが均一のＣＡＮではリードの整形などに時間を要し挿入に著しく時間がかかる。しかしながら、このような場合でも、リードの長さに差異を設けることでリード挿入の時間が短縮される。
【００３１】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２に係る光トランシーバの構成について、図６を参照して説明する。図６は、本実施の形態に係る光トランシーバ４０の構成を示す図である。図６に示すように、本実施の形態に係る光トランシーバ４０は、実施の形態１で説明した光モジュール３０、プリント基板４１、ＩＣ４２等を備えている。光モジュール３０は、それぞれ長さが異なる複数のリード１を備えている。
【００３２】
光モジュール３０の複数のリード１は、それぞれ所定の位置で同じ方向に９０度折れ曲がっている。ここでは、折り曲げる内側のリード１が最も短いリード１ｃであり、外側のリード１ｂ、１ａほど長くなっている。プリント基板４１には、これらのリード１に対応してスルーホール４３が設けられている。各リード１は、それぞれプリント基板４１のスルーホール４３に差し込まれている。
【００３３】
ここで、図７及び表２を参照して、本実施の形態に係る光トランシーバの製造方法について、従来の光トランシーバの製造方法と比較して説明する。図７は、本実施の形態に係る光トランシーバの製造方法を説明するための製造工程断面図である。また、表２は、本発明に係る光トランシーバの製造方法と従来の光トランシーバの製造方法と比較する表である。
【表２】
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【００３４】
まず、図７（ａ）に示すように、制御用ＩＣ４２等が実装されたプリント基板４１及び、長さの異なるリード１を有する光モジュール３０を準備する（表２、工程１）。そして、図７（ｂ）に示すように、光モジュール３０のリード１を挿入されるプリント基板４１の厚さや、スルーホール４３のピッチを考慮して折り曲げる（表２、工程２）。一方、従来の製造方法では、工程２において、リード長を調整して切断する工程が必要である。しかしながら、本発明では、実施の形態１で製造したリード長の異なる光モジュール１０を用いているため、この「リード長を調整して切断する」工程が不要となる。
【００３５】
その後、図７（ｃ）に示すように、プリント基板４１に形成されたスルーホール４３に、光モジュール３０のリード１を挿入する（表２、工程３）。このとき、長さが長いリード１から順番にスルーホール４３に挿入する。本実施の形態においては、最も長い第１リード１ａを挿入した後に、次に長い中間の長さの第２リード１ｂを挿入する。その後、最も短い第３リード１ｃをスルーホール４３に挿入する。このように長い方から順にリード１を「スルーホールに差し込む」という手法を用いることで、差し込まれた長いリードを第一のガイドとして、順にリードを「スルーホールに差し込む」ことが容易に可能となる。これにより、リード長がほぼ均一の従来例と比較すると、「スルーホールにリードを差し込む」工程にかかる時間の短縮が可能になる。
【００３６】
そして、図７（ｄ）に示すように、リード１とプリント基板４１とをハンダ４４により固定する（表２、工程４）。その後、光トランシーバの筐体に光モジュール付のプリント基板を実装し、特性の選別を行うことにより、光トランシーバが完成する。
【００３７】
このように、本発明によれば、製造歩留まりを低下させることなく、ＣＡＮのリードを「孔に差し込む」工程時間を短縮することができる。これによって、光送信又は受信モジュールの低コスト化が図られる。本発明のリードの長さに予め差異を設けたＣＡＮ又はステムを用いて、長いリードから順に孔にリードを差し込むことにより、製造工程が容易となり、従来無理に孔に差し込むことによって発生したＣＡＮの破損確率が低減される。また、光トランシーバを組み立てる製造方法においても、予めリードの長さが異なるため、実装が容易かつ調整のために直前に切断する工程が不要となる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施の形態１に係るＣＡＮの構成を示す図である。
【図２】実施の形態１に係るステムの構成を示す図である。
【図３】実施の形態１に係る光モジュールの製造方法を説明するための製造工程断面図である。
【図４】実施の形態１に係る光モジュールの製造方法を説明するための製造工程断面図である。
【図５】光モジュールの製造工程において用いられる治具の構成を示す図である。
【図６】実施の形態２に係る光トランシーバの構成を示す図である。
【図７】実施の形態２に係る光トランシーバの製造方法を説明するための製造工程断面図である。
【図８】従来の光モジュールの製造工程を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  リード
１ａ  最も長いリード
１ｂ  中間の長さのリード
１ｃ  最も短いリード
２  ステム
３  光素子
３ａ  発光素子
３ｂ  受光素子
４  キャップ
５  レンズ
６  レセプタクル
１０  ＣＡＮ
２０  治具
２１  電気的接触部
２２  絶縁部
２３  電気的引き出し部
２４  孔
３０  光モジュール
４０  光トランシーバ
４１  プリント基板
４２  ＩＣ
４３  スルーホール
４４  ハンダ
【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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