JPH04119304A - 光通信パッケージ - Google Patents

光通信パッケージ

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JPH04119304A
JPH04119304A JP2413704A JP41370490A JPH04119304A JP H04119304 A JPH04119304 A JP H04119304A JP 2413704 A JP2413704 A JP 2413704A JP 41370490 A JP41370490 A JP 41370490A JP H04119304 A JPH04119304 A JP H04119304A
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optical
plastic
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communication package
lid
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JP2413704A
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English (en)
Inventor
Peter C Chang
ピーター　チチャウ　チャン
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AT&T Corp
Original Assignee
American Telephone and Telegraph Co Inc
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
［０００１］
【産業上の利用分野】
本発明は、光学素子対の実装技術に係り、特に、プラス
チック部品及びオートメーション化した組立工程を利用
してトランシーバを安価に製造するのに適した光通信パ
ッケージに関する。 ［０００２］
【従来の技術】
光送信器や光送信器を実装する構成には種種野も野があ
る。例えば光（レーザー　　ＬＥＤ、ＡＰＤ、ＰＩＮフ
ォトダイオードなど）は、レンズ、光ファイバなどとと
もに光学組立品内に収納される。光の動作に必要な電子
部品には、例えば送信器のための変調回路または受信器
のための検波回路がある。これらの回路は、例えば印刷
配線板上に、別個に組立てられ、光デバイスに通常のリ
ード線によって接続される。 ［０００３］ 例えば、これらの電子部品は、光デバイスとは別個のハ
ウジング内に密閉され、リード線のみが光への接続のた
めに露出している。別々のハウジングを用いることの利
点は、植種の電子回路を同じ光デバイスに接続できるこ
とである。。データリンクのための電子部品種々のタイ
プの論理信号（ＥＣＬ、ＴＴＬなど）で動作させる場合
にも、異なる電子部品に適応するためのパッケージハウ
ジングの変更を必要としない。 ［０００４］ さらに送信器または受信器の電気的部分または光学的部
分が故障した場合に、動作部分を切り離して別の組合わ
せにより再使用できる。しかしこのように別々のパッケ
ージとすることには、送信器または受信器の全体の大き
さが増加する欠点がある。２つの別々のパッケージまた
は印刷配線板上に取り付けられた光学パッケージでは、
システムはかなり大きなスペースを必要とする。 ［０００５］ さらにミこのようなシステムは、電子部品と光接続する
長いリード線によって引き起こされる電気的ノイズに影
響されやすい。この電気的ノイズ因子は約１０Ｍｂ／ｓ
を越えるビット速度において重要となる。また長いリー
ド線は送信器と受信器両方の最大ビット速度を制限する
ことになる。これは寄生リード線インダクタンスが送信
器の最大ビットレートを制限し、制限静電容量が受信器
の最大ビットレートを制限するからである。 ［０００６］ このため、電子部品と光デバイスが同じユニット内に収
容するパッケージの開発がされている。特に、発光素子
としてＬＥＤ及び受光素子としてＰＩＮフォトダイオー
ドを使用したデータリンクに適切なこのようなユニット
が多く開発されている。
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらのユニットパッケージの多くは、機械加
工された金属部品を用いる結果、比較的高価である。さ
らにこれらの部品の心合わぜが困難である。 ［０００７］ また、外部ハウジング、光学部品、電子部品などの植種
の部品がぴったり合わないという組立上の問題も存在す
る。また、これらのユニットパッケージは相当量の熱を
発生するので、光データリンクの送信器及び受信器の熱
管理が重要な課題となっている。多くの場合、従来技術
による実装では、送信器、受信器への適用に限界がある
。 ［０００８］ 従って、例えばトランシーバのように一対の光デバイス
を一緒に、１つの場所で使用する場合にも、一対の別々
のパッケージを使わなければならない。このように一対
のパッケージを使用することは必然的にシステムを高価
にし、大きくし複雑にする。このように従来のパッケー
ジでは、特に２以上の光デバイスを収納する場合に問題
がある。 ［０００９］ 本発明は、一対の光学素子を収納する場合にも自動的な
心合わせが可能でありカリ安価に製造できる光通信パッ
ケージを提供することを目的とする。 ［００１０］
【課題を解決するための手段】
本発明は、次のうち一以上の手段を有することを特徴と
する。 （１）電子部品及び一対の光学部品の両方を保持するた
めに、成形されたプラスチックフレームを使用する。（
２）光学部品の挿入及び通信ファイバとの整合のために
、成形プラスチックのファイバ容器を使用する。プラス
チックフレームハウジングとの合体のためにこの容器を
使用する。 ［００１１］ （３）光学部品をプラスチック容器内に保持する金属性
ばねクリップを使用する・　（４）光学及び電気リード
線両方を収納するためのプラスチック容器を形成；する
。（５）放熱、ＥＭＩ保護及びＥＳＤ遮蔽のためにパッ
ケージの蓋下面に金属部材を使用する。（６）別々の光
学部品のため電子部品を物理的に分離する中央の仕切り
を有するように金属部材を形成する。（７）種々のプラ
スチック部品を迅速かつ効率良く結合させるために超音
波接合技術を使用する。 ［００１２］
【実施例】
本発明による光学パッケージ１０の一実施例を図１に示
す。図１に示すように、パッケージ１０は、高性能エン
ジニアリングプラスチック材料により形成されるフレー
ムハウジング１２からなる。高性能エンジニアリングプ
ラスチック材料として、例えば、ジェネラル　エレクト
リック　カンパニー（Ｇｅｎｅｒａｌ　Ｅｌｅｃｔｒｉ
ｃＣｏｍｐａｎｙ　）によって販売されているガラス繊
維強化材料「ＵＬＴＥＭ　　Ｒ２１００」を使用する。 ［００１３］ このフレームハウジング１２は、（射出成形法、トラン
スファー成形法、圧縮成形法等を用いて、電子部品１６
を収容するための大きさの凹部１４を有するように成形
される。電子組立品１６は、凹部１４に納められ、複数
のリード線１８がフレーム１２の下方へ突出するように
配置される。 ［００１４］ この電子部品１６は、パッケージ１０に収納される一対
の光デバイスの動作に必要な植種の電子回路を含んでい
る。この電子回路１６は、発光素子のための変調回路、
受光素子のための検波回路を含む。多くの場合において
、電子部品１６は、個々の部品及びハイブリッド集積回
路（ＨＩＣｓ）が取付けられた印刷配線板２０である。 ［００１５］ また、電子部品１６は、デュアルインラインパッケージ
（ＤＩＰ）に収納したり、表面実装パッケージに収納し
て、基板に取り付けることにより形成しても良い。パッ
ケージ１０はまた、成形プラスチックの容器２６を有し
、この容器２６には一対の光学部品２２．２４が挿入さ
れる。容器２６は、フレーム１２と同様にエンジニアリ
ングプラスチック材料により形成されている。 ［００１６］ フレーム１２は、容器２６を挿入するための第２の凹部
２８ができるように成形される。本実施例において、フ
レーム１２及び容器２６に成形プラスチック部品を用い
ることの利点は、どちらの部品の形も単に型を修正する
だけで種々の設計変更に簡単に対応できることである。 特に、図示しないファイバへのコネクタとしての容器２
６にとって顕著な利点である。なぜなら、型に少しの修
正を加えただけで植種のファイバ留め具を使用できるか
らである。 ［００１７］ 従って、新しいコネクタ（容器）を繰返し各パッケージ
について製造しなければならない従来の機械加工ハウジ
ングに上げくると、−度限りの操作、即ち型の変更によ
り適合できる。さらにフレーム１２及び容器２６にプラ
スチック部品を使用することにより、光ファイバと光学
素子とをさせるよう高精度かつ耐蝕性のある部品を生産
するために、リーマ仕上げやメツキのような仕上げ処理
をする必要がない。 ［００１８］ 従ってプラスチック成形は、容器２６の再設計に伴う費
用を著しく低減させる。 図１において、光学部品２２．２４を含む容器２６がフ
レーム１２に取付けられている場合、図２に示すように
光学部品２２．２４がら伸びているリード線３０を、電
子部品１６に直接取付けることができる。容器２６が有
するもう１つの利点は、図２に示すように複数の電力ピ
ン２５が容器２６内に直接成形され得ることである。 ［００１９］ 電力ピン２５は、ソケッＩ・２９を介して電子部品１６
に差し込まれ、容器２６内に取付けられた、ファイバの
電子スイッチ、電子制御回路部品などの装置へ電力を供
給するために利用される。図１に、別に示されている蓋
３２は、電子部品１６及び光学部品２２．２４の両方を
収納するように形成される。蓋３２の内部には、蓋３２
がフレーム１２に取付けられたときに印刷配線板２０に
接触する側壁３５を持つ金属のヒートシンク３４が設け
られる。 ［００２０］ 蓋３２とヒートシンク３４とを事実上１つの部品として
金属で形成しても良い。 また蓋３２をフレーム１２及び容器２６と同様のプラス
チック材料から形成することもできる。以下に述べるよ
うに、蓋３２の組成は蓋３２をパッケージ１０に取付け
るために用いられる方法に影響する。例えば、側壁３５
の端部に複数の突縁３３を設け、この突縁部３３により
印刷配線板上にばね接触力を加えて、ヒートシンク３４
の電気的接地を確実にすることができる。 ［００２１］ 従って、ヒートシンク３４を設けることにより、電子部
品が発生する熱の放散に加えて、電子部品のＥＭＩ保護
及びＥＳＤ遮蔽がなされる。図３に示す他の実施例にお
いて、ヒートシンク３４に、パッケージを別々の領域に
分け、光学部品２２電子回路部品を光学部品２４の電子
部品と分離する金属性の中央仕切り３６を設ける。 ［００２２］ このように、分離することによって部品間のあらゆる電
子漏話を減少させることができる。図１には示されてい
ないが、パッケージ１０内の素子と光通信を行うための
ファイバコネクタが、容器２６の開口端３１内に挿入さ
れる。図２は、パッケージ１０のうちフレーム１２、電
子部品１６及び容器２６を含む部分の断面図を示す。本
発明の種々の視点に関する多数の利点がこの図に明らか
に示されている。一対の突起１１がフレーム１２の側壁
に形成され、電子部品１６の上方に配置されている。 ［００２３］ 複数のリード線１８は、フレーム１２の下方に突出して
いる、光デバイス１９とこれに取付けられた光ファイバ
２１が光学部品２２の一部として詳細に示されている。 光デバイス１９を電子部品１６に取付けているリード線
３０も図示されている。容器２６内にモールドされた一
対の電力ピン２５も図２の断面図中に示されている。 ［００２４］ 必要ないかなる数のこの様な電力ピン２５も、容器２６
内に収納できる。フレーム１２内のソケット２９を通っ
て外部の電源へ伸びる電力ピン２５は、容器２６に接続
されるユニットへ電力を供給するなめに活用できる。上
述したように、この電力は、例えば、電子ファイバスイ
ッチを動がすため、回路部品の制御または監視のために
使用される。 ［００２５］ 図３により、本発明の光学パッケージ１０の組立順序を
詳細に説明される。組立は、電子部品の設置のための凹
部１４を含むように成形されたプラスチックフレームハ
ウジング１２から始める。このような組立て方法の利点
は、部品１６上の電子の路をフレーム１２内への印刷配
線板２０の設置に先立って完全に試５験できることであ
る。 ［００２６］ 電子部品１６は、フレーム１２の一部として成形されて
電子部品１６の上方に位置する突起１１によって、フレ
ーム１２内に保持される。本発明の目的とは関連のない
別の組立て過程において、光学部品が形成される。基本
的には、光デバイスとファイバは結合されて１つのハウ
ジング内に収納される。 ［００２７］ 電子部品と同様に光学部品を、パッケージ１０に挿入さ
れる前に、別々に試験することができる。例えば光学整
合性や素子性能の試験である。図３において、光学部品
２２．２４（例えば送信器部品２２及び受信器組立品２
４）はプラスチック容器２６内に挿入される。この光学
部品２２．２４は金属ばねのクリップ２７によって確実
に取付けられ、このクリップ２７は、デバイスのヒート
シンク及びＥＭＩ遮蔽となる。 ［００２８］ 上述したようにプラスチック容器２６は、種々の部分の
熱膨脹の差など問題を最小にするために、フレーム１２
と同じ材料によって形成される。次に光学部品２２．２
４を収納した容器２６は、図３に示されるように、フレ
ーム１２内に形成された第２の凹部２８内に設置される
。凹部２８は容器２６の端部３７のための開口３８を有
する。 ［００２９］ 容器２６がフレーム１２へ取付けられた後、光学部品２
２．２４からのリード線３０が、電子部品１６へ取付け
られる。プラスチックの容器２６はフレーム１２に超音
波接合される。超音波接合技術（超音波溶接、頭付け、
リベット締めを含む）は種々の他の取付は方法（例えば
エポキシ）に対してより迅速、より廉価でより品質が優
れていると考えられている。 ［００３０１ 最終段階で、蓋３２がフレーム１２に取付けられてパッ
ケージ１０が完成する。上述したように、蓋３２もまた
エンジニアリングプラスチックにより作ることができ、
フレーム１２に超音波溶接することができる。例えば、
蓋３２が金属の部品を有する場合には、取付けのために
超音波リベット締めまたは頭付けが用いられる。 ［００３１］ 上述したようにヒートシンク３４は、プラスチックの蓋
の場合は蓋３２の下面内に適合することができ、または
金属の蓋の一部として形成することもできる。 上述したように、ヒートシンク３４は、蓋３２がフレー
ム１２に取付けられた時に電子部品１６に接触する側壁
３５を有する。図３に示す実施例においては、側壁３５
は、取付けにあたり電子部品１６と蓋３２の間に、ある
程度の圧縮を与えるために形成された複数の突縁３３を
有する。 ［００３２］ さらにヒートシンク３４は、光学部品２２の光学部品を
部品２４に関連する電子部品から、物理的に分ける機能
を果たす中央仕切り３６を含む。ヒートシンク３４は、
パッケージ１０を、ＥＭＩ保護及びＥＳＤ遮蔽する。 ［００３３］ 本発明の範囲内であると考えられる多くの修正が、上述
の実施例になされ得ると解釈しなければならない。例え
ば、種々の他の高性能エンジニアリングプラスチックを
フレーム１２、容器２６及び蓋３２の形成に用し・るこ
とができる。上述したように、パッケージはトランシー
バを収容するために使用した場合に、特に有利であるが
、パッケージはまた一対の送信素子または一対の受信素
子も含み得る。さらに上に概略を述べた組立て過程は、
本発明の範囲を変更することなく修正され得る。 ［００３４］ 以上の説明は、本発明の一実施例に関するもので、この
技術分野の当業者であれば、本発明の種々の変形例が考
え得るが、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含
される。 尚、特許請求の範囲に記載した参照番号は、発明の容易
なる理解のためのもので、その技術的範囲を制限するよ
う解釈されるべきものではない。 ［００２５］
【発明の効果】
以上述べたごとく、本発明のパッケージによれば、成形
されたプラスチック材料を使用するので、パッケージの
経費が減少でき、構造が簡易であり、かつ光学整合を自
動的に達成できる効果がある。さらにパッケージの蓋下
面への金属部材の利用により、放熱、ＥＭＩ保護及びＥ
ＳＤ遮蔽も達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による光学パッケージの一実施例を示す構成図で
ある。
【図２】 図１のパッケージを側面から見た断面図である。
【図３】 図１のパッケージの組立て順序の一例を示した説明図で
ある。
【符号の説明】
１０・・・光通信パッケージ、 １１・・・突起、 １２・・・フレーム、 １４・・・第１の凹部、 １６・・・電子部品、 １８・・・リード線、 １９・・・光デバイス、 ２０・・・印刷配線板、 ２１・・・光ファイバ、 ２２・・・光学部品、 ２４・・・光学部品、 ２５・・・電力ピン、 ２６・・・プラスチック容器、 ２７・・・クリップ、 ２８・・・第２の凹部、 ２９・・・ソケット、 ３０・・・リード線、 ３１・・・開口端、 ３２・・・蓋、 ３３・・・突縁、 ３４・・・ヒートシンク、 ３５・・・蓋の側壁、 ３６・・・中央仕切り。
【書類基】
【図１】 図面
【図２】 ＣＳＪ
【図３】

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】第１の凹部（１４）及び第２の凹部（２８
    ）が設けられたプラスチックフレーム（１２）と、 第１の凹部内に取付けられたリード線（１８）を有する
    電子部品（１６）と；第２の凹部内に取付けられた、光
    学素子対を保持するためのプラスチック容器（２６）と
    を有することを特徴とする光通信パッケージ。
  2. 【請求項２】プラスチックハウジングが、その内壁上に
    、前記プラスチックフレームハウジング内に電子部品を
    固定する突起（１１）を有することを特徴とする請求項
    １の光通信パッケージ。
  3. 【請求項３】プラスチック容器がプラスチックフレーム
    ハウジングに超音波接合技術を利用して取付けられるこ
    とを特徴とする請求項１の光通信パッケージ。
  4. 【請求項４】プラスチックフレームハウジングとプラス
    チック容器が高性能エンジニアリングプラスチックから
    なることを特徴とする請求項１の光通信パッケージ。
  5. 【請求項５】プラスチック容器が送信用半導体素子と受
    信用光学素子を保持するように形成されることを特徴と
    する請求項１の光通信パッケージ。
  6. 【請求項６】前記容器（２６）が、前記光学素子対と光
    ファイバとの間の自動的な心合わせができるようプラス
    チック材料で形成され、外部部品に電力を供給するため
    の電力ピン（２５）が一緒に成形されて、前記光学素子
    を収容する一対の光学部品を保持することを特徴とする
    請求項１の光通信パッケージ。
  7. 【請求項７】プラスチック容器がさらに、このプラスチ
    ック容器内に光学部品対を確実に保持する金属ばねの部
    材（２７）を有することを特徴とする請求項６の光通信
    パッケージ。
  8. 【請求項８】容器（２６）が高性能エンジニアリングプ
    ラスチックで形成されることを特徴とする請求項６の光
    通信パッケージ。
  9. 【請求項９】下部に金属部材（３４）が取付けられた蓋
    を有し、この金属部材に電子回路部品と接触して、熱を
    放散させる側壁（３５）を設けたことを特徴とする請求
    項１の光通信パッケージ。
  10. 【請求項１０】側壁（３５）が、蓋のパッケージへの接
    続を容易にする突縁部（３３）を有することを特徴とす
    る請求項９の光通信パッケージ。
  11. 【請求項１１】金属部材が、電子回路部品を光学素子対
    の各素子毎に物理的に分けるための中央仕切り（３６）
    を有することを特徴とする請求項９の光通信パッケージ
    。
  12. 【請求項１２】蓋がプラスチック材料からなることを特
    徴とする請求項９の光通信パッケージ。
  13. 【請求項１３】プラスチックが高性能エンジニアリング
    プラスチックであることを特徴とする請求項１２の光通
    信パッケージ。
  14. 【請求項１４】蓋が金属であることを特徴とする請求項
    ９の光通信パッケージ。
  15. 【請求項１５】蓋と金属部材が１つのユニットとして形
    成されることを特徴とする請求項９の光通信パッケージ
    。
  16. 【請求項１６】蓋をプラスチックパッケージに取付ける
    ために超音波接合が用いられることを特徴とする請求項
    １２の光通信パッケージ。
JP2413704A 1989-12-26 1990-12-25 光通信パッケージ Pending JPH04119304A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/457,135 US5047835A (en) 1989-12-26 1989-12-26 Lightwave packaging for pairs of optical devices
US457135 1989-12-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04119304A true JPH04119304A (ja) 1992-04-20

Family

ID=23815583

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2413704A Pending JPH04119304A (ja) 1989-12-26 1990-12-25 光通信パッケージ

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5047835A (ja)
EP (1) EP0437931B1 (ja)
JP (1) JPH04119304A (ja)
DE (1) DE69022708T2 (ja)

Cited By (5)

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