(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光チップ及び受光チップを実装し単一のハウジングにより一体化し、外部との電気的接続のための電極端子を備えた光ミニジャック又は光伝送モジュールと、該光ミニジャック又は光伝送モジュールに光ファイバプラグを係合した双方向光伝送デバイスにおいて、前記光ミニジャック又は光伝送モジュールは、前記外部との電気的接続のための電極端子であるスルーホール電極を有する一つのベース基板に発光チップ及び受光チップを実装し、両チップの上面を角錐形状又は円錐形状に透光性の封止樹脂で封止成形し、前記角錐形状又は円錐形状に形成された封止樹脂を半分に分割するようにダイシングして発光デバイスと受光デバイスに区分し、前記分割面を含み封止樹脂の全面をメッキして光干渉防止保護膜で覆った後、前記発光デバイスと受光デバイスを分割面で接着して一体になるように組み合わせ接着・固定し、尖った先端部をカットし、前記光干渉防止保護膜を先端のみ除去して光伝送路を形成し、前記光ミニジャック又は光伝送モジュールに一芯の光ファイバプラグを係合したことを特徴とする双方向光伝送デバイス。
【請求項２】
発光チップ及び受光チップを実装し単一のハウジングにより一体化し、外部との電気的接続のための電極端子を備えた光ミニジャック又は光伝送モジュールと、該光ミニジャック又は光伝送モジュールに光ファイバプラグを係合した双方向光伝送デバイスにおいて、前記光ミニジャック又は光伝送モジュールは、前記外部との電気的接続のための電極端子であるスルーホール電極を有する一つのベース基板に発光チップ及び受光チップを実装し、両チップの上面を角錐形状又は円錐形状に透光性の封止樹脂で封止成形し、前記角錐形状又は円錐形状に形成された封止樹脂を半分に分割するように、ベース基板の上面に達するハーフダイシングを行いダイシング溝を形成し、該ダイシング溝で発光デバイスと受光デバイスに区分し、前記ダイシング溝面を含み封止樹脂の全面を光干渉防止保護膜で覆った後、尖った先端部をカットし、前記光干渉防止保護膜を先端のみ除去して光伝送路を形成し、前記光ミニジャック又は光伝送モジュールに一芯の光ファイバプラグを係合したことを特徴とする双方向光伝送デバイス。
【請求項３】
前記光干渉防止保護膜は、ニッケルメッキ層であることを特徴とする請求項１又は２記載の双方向光伝送デバイス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバプラグを光ミニジャック又は光伝送モジュールに係合して通信可能となる双方向光伝送デバイスに係わり、更に詳しくは、一芯の光ファイバを使って光信号をデータ伝送する一芯双方向光伝送デバイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、発光デバイスと受光デバイスをハウジング内に組み合わせたミニジャックやトランシーバ型モジュールが存在している。ミニジャックモジュールはＣＤプレーヤ、ＭＤプレーヤ、ノート型ＰＣなど、また、トランシーバ型モジュールはルーター、モデムステーション、ノート型ＰＣなどの家電機器に使用されている。現在市場にあるこれらの光伝送モジュールは、光ファイバを１本使用し、発光デバイスと受光デバイスを対面させた一芯片方向通信や、光ファイバを２本使用し、送受信モジュールが別個（２個）の二芯双方向通信の構造のものがあり、いずれも大型でリードフレーム型である。小型で、且つ面実装型の一芯双方向光伝送モジュールは見当たらない。
【０００３】
図５及び図６は、従来の一般的な二芯の双方向光伝送モジュールの構造を示し、図５は双方向光伝送モジュールの要部断面図である。図６は図５に矢印Ａ方向からの説明図である。
【０００４】
図５及び図６において、符号１は光ファイバプラグで、光ファイバプラグ１は、ハウジング部に２本の光ファイバ２ａ、２ｂが収納されている。
【０００５】
符号３は光伝送モジュールで、該光伝送モジュール３は、ハウジング４の内部に発光チップを実装した発光デバイス５と、受光チップを実装した受光デバイス１０とを単一のハウジング４により一体化している。前記発光デバイス５は、３本のリードフレーム６（６ａ、６ｂ、６ｃ）（図６）の表面に発光チップとして発光ダイオード（ＬＥＤ）７又はレーザー（ＬＤ）と、ＬＥＤ７又はＬＤを制御するためのドライブＩＣ８を実装し、リードフレーム６ａ、６ｂ、６ｃとの導通をワイヤで行っている。前記ＬＥＤ７又はＬＤ、ＩＣ８及びワイヤを透光性の封止樹脂９で封止している。
【０００６】
受光デバイス１０は、３本のリードフレーム１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ）（図６）の表面に光信号を電気信号に変換する機能を有するホトダイオード（ＰＤｉ）と増幅回路を一体化したＩＣ１２を実装し、リードフレーム１１ａ、１１ｂ、１１ｃとの導通をワイヤで行っている。前記ＩＣ１２及びワイヤを透光性の封止樹脂９で封止されている。
【０００７】
前記発光側の３本のリードフレーム６ａ、６ｂ、６ｃ及び受光側の３本のリードフレーム１１ａ、１１ｂ、１１ｃは、共に同一平面に並列配置されていて、前記ハウジング４の下面から下方に突出している。
【０００８】
前記発光側の３本のリードフレーム６ａ、６ｂ、６ｃのうち、リードフレーム６ａは信号入力端子、リードフレーム６ｂは電源端子、リードフレーム６ｃは接地端子である。また、受光側の３本のリードフレーム１１ａ、１１ｂ、１１ｃのうち、リードフレーム１１ａは電源端子、リードフレーム１１ｂは接地端子、リードフレーム１１ｃは信号出力端子である。
【０００９】
以上述べた構成により、発光デバイス５側のリードフレーム６ａに電気信号を入力し発光デバイス５内のＩＣ８・ＬＥＤ７により光信号に変換される。ＬＥＤ７から出射された光は、光ファイバプラグ１の光ファイバ２ａに入射され伝送される。次に、光ファイバ２ｂより伝送された光は、受光デバイス１０内のＩＣ１２のホトダイオード部に入射され電気信号に変換されてリードフレーム１１ｃに出力される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した双方向光伝送デバイスは、２本の光ファイバを使用しているのでコストアップになる。また、光送信／受信デバイスが別個であり光伝送デバイスの小型化が難しい。更に、光送信／受信デバイスはリードフレームを使用した挿入実装部品であるため実装工数が多くかかるなどの様々な問題がある。
【００１１】
本発明は上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、光送信／受信デバイスを一体化すると同時に、光干渉を防ぎ光入出力を効率良く伝送でき、一芯双方向光伝送を可能にする。面実装タイプによりリフロー対応可能にし、小型で安価な一芯双方向光伝送デバイスを提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明における双方向光伝送デバイスは、発光チップ及び受光チップを実装し単一のハウジングにより一体化し、外部との電気的接続のための電極端子を備えた光ミニジャック又は光伝送モジュールと、該光ミニジャック又は光伝送モジュールに光ファイバプラグを係合した双方向光伝送デバイスにおいて、前記光ミニジャック又は光伝送モジュールは、前記外部との電気的接続のための電極端子であるスルーホール電極を有する一つのベース基板に発光チップ及び受光チップを実装し、両チップの上面を角錐形状又は円錐形状に透光性の封止樹脂で封止成形し、前記角錐形状又は円錐形状に形成された封止樹脂を半分に分割するようにダイシングして発光デバイスと受光デバイスに区分し、前記分割面を含み封止樹脂の全面をメッキして光干渉防止保護膜で覆った後、前記発光デバイスと受光デバイスを分割面で接着して一体になるように組み合わせ接着・固定し、尖った先端部をカットし、前記光干渉防止保護膜を先端のみ除去して光伝送路を形成し、前記光ミニジャック又は光伝送モジュールに一芯の光ファイバプラグを係合したことを特徴とするものである。
【００１３】
また、発光チップ及び受光チップを実装し単一のハウジングにより一体化し、外部との電気的接続のための電極端子を備えた光ミニジャック又は光伝送モジュールと、該光ミニジャック又は光伝送モジュールに光ファイバプラグを係合した双方向光伝送デバイスにおいて、前記光ミニジャック又は光伝送モジュールは、前記外部との電気的接続のための電極端子であるスルーホール電極を有する一つのベース基板に発光チップ及び受光チップを実装し、両チップの上面を角錐形状又は円錐形状に透光性の封止樹脂で封止成形し、前記角錐形状又は円錐形状に形成された封止樹脂を半分に分割するように、ベース基板の上面に達するハーフダイシングを行いダイシング溝を形成し、該ダイシング溝で発光デバイスと受光デバイスに区分し、前記ダイシング溝面を含み封止樹脂の全面を光干渉防止保護膜で覆った後、尖った先端部をカットし、前記光干渉防止保護膜を先端のみ除去して光伝送路を形成し、前記光ミニジャック又は光伝送モジュールに一芯の光ファイバプラグを係合したことを特徴とするものである。
【００１４】
また、前記光干渉防止保護膜は、ニッケルメッキ層であることを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明における双方向光伝送デバイスについて説明する。図１〜図３は、本発明の第１の実施の形態である双方向光伝送デバイスに係わり、図１は、一芯双方向光伝送デバイスの要部断面図、図２は、送受信デバイスの斜視図、図３は送受信デバイスの断面図である。図において、従来技術と同一部材は同一符号で示す。
【００１６】
図１において、光ファイバプラグ１Ａはハウジング部に一芯の、例えばプラスチック材よりなる光ファイバ２が内蔵されている。一方、光伝送モジュール３Ａのハウジング４の内部には、後述する角錐形状又は円錐形状を半分にした発光デバイスと受光デバイスを接着剤などで一体化した送受信デバイス１５が収納されていて、光ファイバ２の先端面と光素子の前面側とは可能な限り近接して配置される。
【００１７】
図１〜図３において、前記外部との電気的接続のための電極端子であるスルーホール電極を有するガラエポ樹脂又はセラミックなどよりなるベース基板１６に発光チップとして発光ダイオード（ＬＥＤ）７又はレーザー（ＬＤ）と、その素子を制御するためのドライブＩＣ８を実装する。また、前記ベース基板１６に受光チップとして受光ＩＣ１２を実装する。前記ベース基板１６に形成された上面電極との導通をワイヤで行っている。
【００１８】
前記発光ダイオード（ＬＥＤ）７又はレーザー（ＬＤ）とＩＣ８及び受光ＩＣ１２とワイヤを透光性の封止樹脂９で樹脂形状が角錐形状又は円錐形状になるように封止する。
【００１９】
前記角錐形状又は円錐形状に形成された封止樹脂９を半分に分割するようにダイシングして発光デバイス２０と受光デバイス２１に区分し、前記分割面を含み封止樹脂９の全面を金属メッキ、例えば、ニッケルメッキなどを行い光干渉防止保護膜１８を施して覆った後、前記発光デバイス２０と受光デバイス２１を分割面で組み合わせ、接着剤２２などにより一体に接着・固定する。
【００２０】
前記角錐形状又は円錐形状に形成された封止樹脂９の尖った先端部をカットすることにより先端部の光干渉防止保護膜１８を先端のみ除去して光伝送路１９Ａと１９Ｂを形成し、送受信デバイス１５を構成する。
【００２１】
以上述べた構成の送受信デバイス１５は、発光デバイス２０と受光デバイス２１との外壁に金属系の光干渉防止保護膜１８を施し、受発光部間の光干渉を防ぐ。また、２つのデバイスを接着剤２２で一体化することにより、小型で一芯双方向で光伝送が可能になる。また、ベース基板１６に形成されたスルーホール電極１７が面実装を可能にしリフロー対応が可能になる。
【００２２】
図４は、本発明の第２の実施の形態である双方向光伝送デバイスに係わる送受信デバイスの断面図である。図４に示すように、ガラエポ樹脂又はセラミックなどよりなる一つのベース基板１６の側面に、外部との電気的接続のための電極端子である複数個の半円形状をした図示しないスルーホール電極が形成されている。前記ベース基板１６の上面側には、後述する発光チップ及び受光チップが実装される。
【００２３】
前記のベース基板１６の上面には、略中心より一方の側に発光チップとして発光ダイオード（ＬＥＤ）７又はレーザー（ＬＤ）と、その素子を制御するためのドライブＩＣ８を実装する。ベース基板１６に形成された上面電極との導通をワイヤで行っている。前記ベース基板１６の他方の側に受光チップとして受光ＩＣ１２を実装する。ベース基板１６に形成された上面電極との導通をワイヤで行っている。前記両素子の上面を透光性の封止樹脂９で封止する。
【００２４】
前記封止樹脂９の形状は、角錐形状又は円錐形状をしおり、前記角錐形状又は円錐形状に成形された封止樹脂９を半分に分割するように、ベース基板１６の上面に達するハーフダイシングを行いダイシング溝２３を形成する。該ダイシング溝２３により発光デバイス２０と受光デバイス２１に区分する。
【００２５】
前記ダイシング溝２３の面を含み封止樹脂９の全面を金属メッキ、例えば、ニッケルメッキなどを行い光干渉防止保護膜１８で覆った後、尖った先端部をカットして光干渉防止保護膜を先端のみ除去し光伝送路１９Ａと１９Ｂを形成し、送受信デバイス１５Ａを構成する。
【００２６】
以上述べた構成の送受信デバイス１５Ａは、発光デバイス２０と受光デバイス２１との外壁に金属系の光干渉防止保護膜１８を施し、受発光部間の光干渉を防ぐ。また、２つのデバイスを一つの基板上に一体化することにより、小型で一芯双方向で光伝送が可能になる。また、基板に形成されたスルーホール電極１７が面実装を可能にしリフロー対応が可能になる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、光送信／受信デバイスを一体化すると同時に、光干渉を防ぎ光入出力を効率良く伝送でき、面実装タイプにより、リフロー対応可能にし、小型で安価な一芯双方向光伝送デバイスを提供することが可能できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を係わる一芯双方向光伝送モジュールの要部断面図である。
【図２】図１の送受信デバイスの斜視図である。
【図３】図２の送受信デバイスの断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態を係わる送受信デバイスの断面図である。
【図５】従来の二芯双方向光伝送モジュールの構造を示す要部断面図である。
【図６】図５に矢印Ａ方向からの説明図である。
【符号の説明】
１Ａ  光ファイバプラグ
２  光ファイバ
３Ａ  光ミニジャックモジュール
４  ハウジング
７  ＬＥＤ（又はＬＤ）
８  ＩＣ
９  封止樹脂
１２  ＩＣ（受光）
１５、１５Ａ  送受信デバイス
１６  ベース基板
１７  スルーホール電極
１８  光干渉防止保護膜
１９Ａ、１９Ｂ  光伝送路
２０  発光デバイス
２１  受光デバイス
２２  接着剤
２３  ダイシング溝
【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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