TWI603128B - Socket, connector group and socket manufacturing methods - Google Patents

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TWI603128B
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Description

插座、連接器組及插座之製造方法
本發明係關於一種插座、連接器組及插座之製造方法。更詳細而言，關於安裝在構裝有光電轉換元件之電路基板上之插座、連接器組及插座之製造方法。
作為關於習知插座之發明，例如已知有專利文獻1記載之光模組。該光模組具備連接器零件、透鏡陣列零件、反射膜、受發光元件及電路基板。受發光元件構裝在電路基板上。透鏡陣列零件係以覆蓋受發光元件之方式安裝在電路基板上。在透鏡陣列零件之右面設有往右側突出之突起。連接器零件設在光纖前端，藉由與該突起嵌合安裝在透鏡陣列零件。亦即，突起係用以將連接器零件與與透鏡陣列零件加以定位之定位構件。反射膜係設在透鏡陣列零件，以使光纖與受發光元件光學耦合。又，在透鏡陣列零件上與受發光元件對向之面設有透鏡。
然而，專利文獻1記載之光模組，會有連接器零件之定位部與透鏡之位置關係產生製造偏差之虞。更詳細而言，如專利文獻1之圖6等所示，定位部係從透鏡陣列零件之右面突出之圓柱狀構件。又，透鏡設在透鏡陣列零件之下面。藉由模具形成上述透鏡陣列零件時，如以下說明，需要至少三個模具。
首先，為了形成包含透鏡之下面，需要下側之第1模具。又， 為了形成上面，需要上側之第2模具。又，由於定位部為從右面突出之突起，因此在藉由第1模具或第2模具形成定位部時，無法將定位部從第1模具或第2模具拉出。因此，為了形成定位部，需要右側之第3模具。
然而，當藉由第1模具形成透鏡，藉由第3模具形成定位部時，透鏡與定位部即藉由不同模具形成。因此，因第1模具與第2模具在成形時之位置關係之偏差，透鏡與定位部之位置關係會產生製造偏差。其結果，會有透鏡與光纖之位置關係產生偏差，光纖與受發光元件之光學耦合不充分之虞。
專利文獻1：日本特開2013-137465號公報
因此，本發明之目的在於提供一種可抑制定位部或定位面與透鏡之位置關係產生製造偏差之插座、連接器組及插座之製造方法。
本發明第1形態之連接器組，具備設在光纖前端之插頭、及用於安裝該插頭且安裝在構裝有光電轉換元件之電路基板上之插座，其特徵在於：該插頭，包含：第1定位面，與該插頭及該插座連接時從該插頭朝向該插座方向延伸之第1方向平行，且與和該第1方向正交之第2方向平行；以及第2定位面，與該第1定位面在與該第1方向及該第2方向正交之第3方向之間隔在該第1方向隨著從該插頭側朝向該插座側變小；該插座，包含：第1定位部，在該插頭及該插座連接時，接觸該第1定位面；第2定位部，在該插頭及該插座連接時，接觸該第2定位面；全反射面，在該插頭及該插座連接時，用以使該光纖之前端與該光電轉換元件光學耦合；以及透鏡，設在該全反射面與該光電轉換元件之間，具有位於該光電 轉換元件之焦點；該插座係由第1模具與在該第2方向嵌合於該第1模具之第2模具形成之樹脂構件；該第1定位部之至少一部分、該第2定位部之至少一部分、及該透鏡，相較於形成在該第1模具與該第2模具之邊界之分模線，位於該第2方向之一側。
本發明第2形態之連接器組，具備設在光纖前端之插頭、及用於安裝該插頭且安裝在構裝有光電轉換元件之電路基板上之插座，其特徵在於：該插座，包含：第3定位面，與該插頭及該插座連接時該插頭朝向該插座之方向延伸之第1方向平行，且與和該第1方向正交之第2方向平行；第4定位面，在該插頭及該插座連接時，與該第3定位面在與該第1方向及該第2方向正交之第3方向之間隔隨著朝向該第1方向之該插頭側變小；全反射面，在該插頭及該插座連接時，用以使該光纖之前端與該光電轉換元件光學耦合；以及透鏡，設在該全反射面與該光電轉換元件之間，具有位於該光電轉換元件之焦點；該插頭，包含：第3定位部，在該插頭及該插座連接時，接觸該第3定位面；以及第4定位部，在該插頭及該插座連接時，接觸該第4定位面；該插座係由第1模具與在該第2方向嵌合於該第1模具之第2模具形成之樹脂構件；該第3定位面之至少一部分、該第4定位面之至少一部分、及該透鏡，相較於形成在該第1模具與該第2模具之邊界之分模線，位於該第2方向之一側。
本發明第1形態之插座，係用於安裝設在光纖前端之插頭且安裝在構裝有光電轉換元件之電路基板上，其特徵在於，包含：第1定位部，與該插頭及該插座連接時從該插頭朝向該插座方向延伸之第1方向平行，且與和該第1方向正交之第2方向平行，接觸該插頭之第1定位面； 第2定位部，在該插頭及該插座連接時，與該第1定位面在與該第1方向及該第2方向正交之第3方向之間隔隨著朝向該第1方向變小，接觸該插頭之第2定位面；全反射面，在該插頭及該插座連接時，用以使該光纖之前端與該光電轉換元件光學耦合；以及透鏡，設在該全反射面與該光電轉換元件之間，具有位於該光電轉換元件之焦點；該插座係由第1模具與在該第2方向嵌合於該第1模具之第2模具形成之樹脂構件；該第1定位部之至少一部分、該第2定位部之至少一部分、及該透鏡，相較於形成在該第1模具與該第2模具之邊界之分模線，位於該第2方向之一側。
本發明第2形態之插座，係用於安裝設在光纖前端之插頭且安裝在構裝有光電轉換元件之電路基板上，其特徵在於，包含：第3定位面，與該插頭及該插座連接時從該插頭朝向該插座方向延伸之第1方向平行，且與和該第1方向正交之第2方向平行，在安裝有該插頭時，接觸該插頭之第3定位部；第4定位面，在該插頭及該插座連接時，與該第3定位面在與該第1方向及該第2方向正交之第3方向之間隔隨著朝向該第1方向變小，在安裝有該插頭時，接觸該插頭之第4定位部；全反射面，在該插頭及該插座連接時，用以使該光纖之前端與該光電轉換元件光學耦合；以及透鏡，設在該全反射面與該光電轉換元件之間，具有位於該光電轉換元件之焦點；該插座係由第1模具與在該第2方向嵌合於該第1模具之第2模具形成之樹脂構件；該第3定位面之至少一部分、該第4定位面之至少一部分、及該透鏡，相較於形成在該第1模具與該第2模具之邊界之分模線，位於該第2方向之一側。
本發明第1形態之插座之製造方法，具備準備用於連接插頭 且安裝在構裝有光電轉換元件之電路基板上之插座之步驟；該插頭，包含：第1定位面，與設在光纖前端之該插頭連接於該插座時從該插頭朝向該插座方向延伸之第1方向平行，且與和該第1方向正交之第2方向平行；以及第2定位面，與該第1定位面在與該第1方向及該第2方向正交之第3方向之間隔隨著朝向該第1方向變小；其特徵在於，具備：以包含在該插頭及該插座連接時接觸該第1定位面之第1定位部、在該插頭及該插座連接時接觸該第2定位面之第2定位部、在該插頭及該插座連接時用以使該光纖之前端與該光電轉換元件光學耦合之全反射面、及設在該全反射面與該光電轉換元件之間且具有位於該光電轉換元件之焦點之透鏡之方式形成該插座之步驟；以及由第1模具與在該第2方向嵌合於該第1模具之第2模具形成樹脂之步驟；該第1定位部之至少一部分、該第2定位部之至少一部分、及該透鏡係由該第2模具形成。
本發明第2形態之插座之製造方法，具備準備用於安裝設在光纖前端之插頭且安裝在構裝有光電轉換元件之電路基板上之插座之步驟，其特徵在於，具備：以包含與該插頭及該插座連接時從該插頭朝向該插座方向延伸之第1方向平行，且與和該第1方向正交之第2方向平行，在安裝有該插頭時，該插頭之第3定位部接觸之第3定位面、在該插頭及該插座連接時，與該第3定位面在與該第1方向及該第2方向正交之第3方向之間隔隨著朝向該第1方向變小，在安裝有該插頭時，該插頭之第4定位部接觸之第4定位面、在該插頭及該插座連接時用以使該光纖之前端與該光電轉換元件光學耦合之全反射面、及設在該全反射面與該光電轉換元件之間且具有位於該光電轉換元件之受光面之焦點之透鏡之方式形成該 插座之步驟；以及由第1模具與在該第2方向嵌合於該第1模具之第2模具形成樹脂之步驟；該第3定位面之至少一部分、該第4定位面之至少一部分、及該透鏡係由該第2模具形成。
根據本發明，可抑制定位部或定位面與透鏡之位置關係產生製造偏差。
10,10’‧‧‧光傳輸模組
11‧‧‧連接器組
12‧‧‧電路基板
16,16’‧‧‧插頭
18‧‧‧光纖
20‧‧‧金屬罩
22,22’‧‧‧插座
24‧‧‧受光元件陣列
26‧‧‧驅動電路
38,41‧‧‧透鏡陣列
39‧‧‧全反射面
PL‧‧‧分模線
S1,S3,S11,S13‧‧‧定位面
S5,S15‧‧‧光入出面
S21‧‧‧上面
S22‧‧‧下面
S23‧‧‧後面
S24‧‧‧前面
S25‧‧‧左面
S26‧‧‧右面
T1,T2‧‧‧模具
圖1A係從上方向俯視光傳輸模組10之圖。
圖1B係圖1A之A-A線剖面構造圖。
圖2係光傳輸模組10之分解立體圖。
圖3A係插座22之外觀立體圖。
圖3B係插座22之外觀立體圖。
圖4A係金屬罩20之外觀立體圖。
圖4B係金屬罩20之底面圖。
圖5係插頭16之外觀立體圖。
圖6A係從前方向正投影插頭16之圖。
圖6B係從後方向正投影插頭16之圖。
圖7係插座22製造時之剖面構造圖。
圖8係光傳輸模組10’之構成圖。
(光傳輸模組之構成)
以下，參照圖式說明一實施形態之光傳輸模組之構成。圖1A係從上方 向俯視光傳輸模組10之圖。圖1B係圖1A之A-A線剖面構造圖。圖2係光傳輸模組10之分解立體圖。以下，將光傳輸模組10之電路基板12之主面之法線方向定義成第2方向即上下方向。又，在光傳輸模組10，將插頭16連接於插座22時從插頭16朝向插座方向延伸之方向定義成第1方向即前後方向。將從插頭16朝向插座22之方向定義成前方向。上下方向與前後方向正交。又，將與上下方向及前後方向正交之方向定義成第3方向即左右方向。光傳輸模組10之插座22與插頭16在第1方向排列配置。此外，方向之定義僅為一例。
光傳輸模組10，如圖1A、圖1B及圖2所示，具備電路基板12、插頭16(連接器)、光纖18、金屬罩20、插座22(連接器)、受光元件陣列(光電轉換部)24、及驅動電路26。以下，插頭16及插座22構成連接器組11。
電路基板12係以BT(Bismaleimide-Triazine)樹脂、陶瓷等為主材料之板狀構件。如圖1A所示，電路基板12之形狀，從上方向俯視時，呈矩形形狀。以下，將電路基板12之位於上方向側之主面稱為表面，將電路基板12之位於下方向側之主面稱為背面。在電路基板12之背面設有將光傳輸模組10構裝於母板時與母板之島電極電性連接之表面構裝用電極(未圖示)。
在電路基板12表面之右後角附近及左後角附近之各者設有接地電極80,82。接地電極80,82之電位保持在接地電位。
受光元件陣列24，在電路基板12表面之中央附近，構裝在電路基板12。受光元件陣列24係包含將光訊號轉換成電性訊號之複數個(本 實施形態中為四個)光二極體之元件。四個光二極體在左右方向延伸之直線上排成一列。
驅動電路26構裝在電路基板12表面。本實施形態中，驅動電路26相對於受光元件陣列24設在前方向。驅動電路26包含用以驅動受光元件陣列24之半導體電路元件。驅動電路26與電路基板12係藉由配置在電路基板12之配線、金屬線等連接。作為金屬線之材質係使用Au。
接著，參照圖式說明插座22。圖3A及圖3B係插座22之外觀立體圖。
插座22，如圖3A及圖3B所示，為長方體狀之透明樹脂構件。插座22之材料為例如具有透光性之環氧樹脂。插座22具有作為第1面之上面S21、作為第2面之下面S22、作為第3面之後面S23、作為第4面之前面S24、作為第5面之左面S25、及作為第6面之右面S26。此外，第1面為面對上下方向之上方向側之插座22之表面。
插座22包含定位面S11,S13、光入出面S15、全反射面39、及透鏡陣列41。定位面S11,S13係藉由設置在上下方向貫通、俯視時具有從後面S23之後方向朝向前方向之凸形狀之缺口形成在後面S23之面。
插座22之定位面S11具有使插頭16於在插頭16與插座22之間傳輸之光訊號行進之方向平行地滑動之滑動面、及在與光訊號行進之方向正交之方向拘束插頭16與插座22之相對位移之拘束面。具體而言，插座22之定位面S11為與前後方向及上下方向平行之平面。定位面S11之法線向量從插座22內部朝向外部，朝向與表面正交之方向即左方向。定位面S13為與定位面S11在左右方向之間隔隨著從後方向朝向前方向變小之平 面。定位面S13之法線向量朝向左後方向。光入出面S15係在左右方向設在定位面S11與定位面S13間之平面，相較於定位面S11,S13位於前方向。光入出面S15之法線向量朝向後方向。定位面S11,S13直接連接於上面S21及下面S22之兩者。藉此，從上方向俯視時，在插座22之後方向之邊設有梯形缺口。
又，在後面S23，定位面S11,S13以外之部分之法線向量全部朝向後方向。是以，後面S23之法線向量全部至少不具有上方向之成分。較佳為，後面S23之法線向量全部不具有上方向之成分及下方向之成分，相對於與前後方向及左右方向平行之平面平行。
全反射面39包含在上面S21，為藉由上面S21之一部分向下方向凹陷形成之平面。全反射面39相對於光入出面S15位於前方向。全反射面39之法線向量朝向上前方向，相對與前後方向及左右方向平行之平面呈45°之角度。
又，上面S21進一步包含突起47,48及凹部49。突起47,48分別相對於全反射面39分離位於左方向及右方向，呈朝向上方向突出之圓柱狀或者圓錐梯形之形狀。突起47,48之直徑係設成與孔66,68之內徑嵌合之尺寸。圓錐梯形之突起47,48之直徑隨著朝向上方向變小。因此，突起47,48之外周面之法線向量全部不具有下方向之成分。凹部49較全反射面39配置在插座22之上面S21之中央部側。藉由設置凹部49可抑制固定金屬罩20與插座22之接著劑塗布在插座22之中央部時接著劑流入全反射面39。
凹部49相對全反射面位於前側，為往左右方向延伸之線狀 槽。凹部49之內周面之法線向量全部不具有下方向之成分。
又，在上面S21，全反射面39、突起47,48及凹部49以外之部分之法線向量全部朝向上方向。是以，上面S21之法線向量全部不具有下方向之成分。
又，在下面S22設有凹部44。凹部44係藉由使下面S22之外緣以外之部分朝向上方向凹陷而形成。然而，在下面S22之前方向之邊設有缺口46。凹部44與外部透過該缺口46連通。凹部44及缺口46之內周面之法線向量全部不具有上方向之成分。
透鏡陣列41包含在下面S22，在凹部44之內周面位於全反射面39之正下方。透鏡陣列41係藉由下面S22之一部分往下方向突出成凸曲面狀形成，由四個凸透鏡在左右方向排列構成。透鏡陣列41之外周面之法線向量全部不具有上方向之成分。
又，在下面S22，透鏡陣列41、凹部44及缺口46以外之部分之法線向量全部朝向下方向。是以，下面S22之法線向量全部不具有上方向之成分。
前面S24包含二個平面S24a,S24b。平面S24a為往左右方向延伸之長方形狀之平面。平面S24a之法線向量全部朝向前方向。是以，平面S24a之法線向量全部不具有上方向之成分及下方向之成分，相對與前後方向及左右方向平行之水平面平行。平面S24b為連接於平面S24a左端之長方形狀之平面。平面S24b之法線向量全部朝向左前方向。是以，平面S24b之法線向量全部不具有上方向之成分及下方向之成分，相對於與前後方向及左右方向平行之水平面平行。根據上述，前面S24之法線向量全部不具 有上方向之成分及下方向之成分，相對與前後方向及左右方向平行之平面平行。
左面S25為往前後方向延伸之長方形狀之平面。左面S25之法線向量全部朝向左方向。是以，左面S25之法線向量全部不具有上方向之成分及下方向之成分，相對與前後方向及左右方向平行之水平面平行。
右面S26為往前後方向延伸之長方形狀之平面。右面S26之法線向量全部朝向右方向。是以，右面S26之法線向量全部不具有上方向之成分及下方向之成分，相對與前後方向及左右方向平行之平面平行。
又，如後述，插座22係藉由上模具T1與在上下方向嵌合於上模具T1之下模具T2成型之樹脂構件。嵌合模具時，上模具T1從上方向朝向下方向加壓，下模具T2從下方向朝向上方向加壓後，上下模具T1,T2嵌合。是以，分模線PL藉由二個模具之嵌合面即邊界形成在插座22。分模線PL，係複數個模具嵌合形成之內部空間之形狀轉印於樹脂以形成插座22時模具彼此嵌合之邊界。在此邊界會有形成突起狀之毛邊、嵌合面之偏移造成之段差之情形。分模線PL，如圖3A所示，係設在上面S21與後面S23、前面S24、左面S25及右面S26之邊界。分模線PL所含之毛邊或段差，係設在具有較設在插座22上側角部之一部分之毛邊或段差之高度大之深度之段差部或凹部。在由分模線PL圍繞分割插座22表面之複數個分模線區域，定位面S11,S13及透鏡陣列41係設在單一之分模線區域內部。具體而言，定位面S11,S13及透鏡陣列41，較插座22之分模線PL位於下方向。定位面S11,S13及透鏡陣列41之形狀，係由下模具T2之形狀轉印而形成。
上述插座22，如圖1B及圖2所示，安裝在構裝有受光元件 陣列24之電路基板12之表面上。更詳細而言，以受光元件陣列24及驅動電路26收納在凹部44之內周面與電路基板12之表面形成之空間內之方式，藉由接著劑將插座22安裝在電路基板12上。此時，係將插座22定位成透鏡陣列41之各透鏡之焦點位於受光元件陣列24之各二極體之受光面。
接著，參照圖式說明金屬罩20。圖4A及圖4B係金屬罩20之底面圖。
金屬罩20係藉由一片金屬板(例如，SUS301)彎折加工而製作。包含上面50、下面51、左面52、右面54、卡合部56,58、保持面59,60,62、及連接部64,65。上面50呈長方形狀。左面52呈長方形狀，從上面50之左方向之邊朝向下方向彎折。右面54呈長方形狀，從上面50之右方向之邊朝向下方向彎折。藉此，上面50、左面52及右面54，從前方向正投影時，呈往下方向開口之帶角U字形。
又，在上面50設有卡合片63及孔66,68。卡合片63係在上面50形成U字形狹縫而形成之金屬片。卡合片63從上面50往下方向稍微彎折。
孔66係相對卡合片63設在左前方之長圓形狀之孔。孔66之長圓之平行部延伸之長邊方向與左右方向平行。孔68係相對卡合片63設在右前方之圓形狀之孔。金屬罩20之二個孔66,68之中僅位於遠離定位面S13側之孔66具有長圓形狀。突起47,48左右方向之間距與設在金屬罩20之孔66,68之間距之尺寸差可藉由長圓形狀之孔66與突起47之間隙吸收。
卡合部56，從左面52之後端朝向後方向延伸後，朝向右前 方向彎折。再者，卡合部56之右前方向之端部朝向左方向彎折。
卡合部58，從右面54之後端朝向後方向延伸後，朝向左前方向彎折。再者，卡合部58之左前方向之端部朝向右方向彎折。
保持面59從上面50之後方向之邊朝向後方向突出，呈長方形狀。保持面60從保持面59之左方向之邊朝向下方向彎折。保持面62從保持面59之右方向之邊朝向下方向彎折。藉此，保持面59,60,62，從前方向正投影時，呈往下方向開口之帶角U字形。然而，保持面60與保持面62之間隔小於左面52與右面54之間隔。
連接部64連接於保持面60之後方向之邊，朝向左後方向延伸。連接部66連接於保持面62之後方向之邊，朝向右後方向延伸。
以上述方式構成之金屬罩20係以覆蓋插座22之方式安裝在電路基板12表面上。具體而言，在孔66,68之各個插入突起47,48。藉此，在金屬罩20，下面51與上面S21以既定間隙對向，左面52與左面S25以既定間隔對向，右面54與右面S26以既定間隔對向。再者，從後方向正投影時，定位面S11、定位面S13之至少一部分位於保持面60與保持面62之間。
左面52及右面54之下端係藉由焊料或接著劑等固定在電路基板12之表面。又，連接部64,65分別與設在接地電極80,82上之焊料或導電性接著劑等接合固定。
接著，參照圖式說明插頭16及光纖18。圖5係插頭16之外觀立體圖。圖6A係從前方向正投影插頭16之圖。圖6B係從後方向正投影插頭16之圖。
插頭16，如圖5、圖6A及圖6B所示，為長方體狀之透明樹脂構件。插頭16之材料可使用例如聚醚醯亞胺樹脂、環烯烴聚合物樹脂。
插頭16包含定位面S1,S3、光入出面S5、及透鏡陣列38。定位面S1為與前後方向及上下方向平行之平面。定位面S1佔據插頭16之右面之前端附近。定位面S1之法線向量朝向右方向。又，定位面S1，在插頭16與插座22連接時，與定位面S11實質上平行。定位面S3為與定位面S1在左右方向之間隔隨著朝向前方向變小之平面。定位面S3佔據插頭16之左面之前端附近。定位面S3之法線向量朝向左前方向。又，定位面S3，在插頭16與插座22連接時，與定位面S13實質上平行。光入出面S5係在左右方向設在定位面S1與定位面S3之間之平面，較定位面S1,S3位於前方向。光入出面S5為插頭16之前面。光入出面S5之法線向量朝向後方向。又，光入出面S5，在插頭16與插座22連接時，與光入出面S15實質上平行。
透鏡陣列38係設在插頭16之前面，藉由插頭16之前面之一部分突出成凸曲面狀形成。透鏡陣列38係由四個凸透鏡在左右方向排列構成。
又，在插頭16之左面設有凹部40。在插頭16之右面設有凹部42。
又，在插頭16之上面設有凹部32,34。凹部34設在插頭16上面之前方向之邊附近，從上方向俯視時，為呈長方形狀之凹陷。凹部32相對於凹部34位於後方向，從上方向俯視時，為呈長方形狀之凹陷。又，凹部34到達插頭16之後面。是以，在插頭16之後面之一部分具有缺口。
又，在插頭16設有使凹部32與凹部34連通之複數個(本實施形態中為四個)孔36。四個孔36，從後方向正投影時，分別與透鏡陣列38之四個透鏡重疊。
光纖18係由四條芯線及被覆該四條芯線之被覆材構成。芯線由氟系樹脂等樹脂構成之芯部及包覆層構成。再者，被覆材由聚乙烯系樹脂等樹脂構成。光纖18之前端附近，如圖1B所示，被覆材被除去而露出芯線。以下，將芯線露出之部分稱為露出部18b。又，將被覆材覆蓋芯線之部分稱為被覆部18a。
四條露出部18b從後方向插入四個孔36之各個。此外，四條露出部18b之前端分別在凹部34內位於透鏡陣列38之四個透鏡之正後方。此時，從四條露出部18b(芯線)之前端面行進之光訊號之光軸與前後方向平行。
又，在凹部32,34注入具有透光性之樹脂。詳細而言，凹部32,34與光纖18藉由透明之丙烯酸系樹脂等物理性、光學性連接。藉此，光纖18固定於插頭16。亦即，插頭16設在光纖18前端。
以上述方式構成之插頭16係連接於插座22。具體而言，插頭16從後方向插入保持面59,60,62及電路基板所圍繞之空間。當插頭16前進時，插頭16之定位面S3即接觸插座22之定位面S13。插頭16在此狀態下前進時，即沿著定位面S13往右方向位移。接著，插頭16之定位面S1接觸插座22之定位面S11時，即拘束插頭16往右方向之位移。插頭16往前方向及右方向之移動停止。藉此，插頭16與插座22在左右方向之相對位置固定。定位面S1,S11成為插頭16與插座22在左右方向之相對位置之基 準面。接著，金屬罩20之卡合部56,58分別卡合於插頭16之凹部40,42，且金屬罩20之連接部63壓接位於插頭16之凹部32與凹部34之間之上方向側之面。藉此，插頭16固定於插座22。
此處，當插頭16與插座22連接時，以與上下方向及左右方向平行之平面狀往左右方向延伸之方式排列之光纖18之四條芯線之前端之各個、與在電路基板12表面於左右方向排列設置之受光元件陣列24之四個光二極體之受光面光學耦合。具體而言，從光纖18之四條芯線之前端放射之複數個光訊號朝向前方向行進，射入透鏡陣列38。透鏡陣列38使由雷射光構成之各光訊號準直化接近平行光。之後，光訊號從光入出面S15射入插頭16內。
在與光入出面S15相距一定間隔之前方向，設有改變各光訊號之行進方向且往左右方向延伸之全反射面39。具體而言，往前方向行進之各光訊號被全反射面39反射，朝向下方向行進，射入透鏡陣列41。透鏡陣列41使形成各光訊號之雷射光聚集於受光元件陣列24。藉此，受光元件陣列24接受光訊號，產生電子訊號。如上述，全反射面39，在插頭16與插座22連接時，具有使光纖18之芯線之前端與受光元件陣列24光學耦合之功能。又，透鏡陣列41，在插頭16與插座22連接時，設在全反射面39與受光元件陣列24之間，具有使雷射光聚集於受光元件陣列24之受光面之功能。此外，亦可替代受光元件陣列24而使用發光元件陣列。此時，從基板之複數個發光元件陣列放射之光訊號通過透鏡陣列41射入光纖18。
(關於插座22之製造方法)
接著，參照圖式說明插座22之製造方法。圖7係插座22製造時之剖面 構造圖。此外，圖7中，顯示圖1之A-A之插座22之剖面構造。
如圖7所示，藉由對二個第1模具即上模具T1、及第2模具即下模具T2形成之空間供應樹脂形成插座22。具體而言，上模具T1係用以形成插座22之分模線PL之上側部分(亦即，上面S21)之模具。下模具T2係用以形成插座22之分模線PL之下側部分(亦即，下面S22、後面S23、左面S25及右面S26)之模具。
在從上方向加壓上模具T1且從下方向加壓下模具T2之狀態下，對上模具T1、下模具T2所形成之模具之內部空間內供應樹脂。據此，包含全反射面39之上面S21之形狀係藉由內部空間內之上模具T1之形狀之轉印形成，包含透鏡陣列41之下面S22之形狀、包含定位面S11,S13之後面S23之形狀、左面S25之形狀及右面S26之形狀係藉由內部空間內之下模具T2之形狀之轉印形成。藉由以上步驟完成插座22。此外，對模具之內部空間內供應之樹脂之狀態，可藉由溫度、壓力或者樹脂之硬化反應等控制。
接著，將插座22安裝在電路基板12上。具體而言，在電路基板12之表面塗布光硬化型、更詳細而言紫外線性之接著劑。接著，以覆蓋受光元件陣列24及驅動電路26之方式將插座22安裝在電路基板12之表面上。之後，照射紫外線，使接著劑硬化。
接著，以覆蓋插座22之方式將金屬罩20安裝在電路基板12之表面上。具體而言，在電路基板12之表面塗布環氧系樹脂等熱硬化性接著劑。又，在包含設在電路基板12之接地電極80,82之以俯視時與金屬罩20之形狀重疊之方式配置之電極(未圖示)塗布Ag等導電性糊。接著，將 金屬罩20安裝在電路基板12之表面。之後，使用烤爐加熱電路基板12，使接著劑或導電性糊硬化，將金屬罩20固定在電路基板12。
此外，插頭16，與插座22同樣地，係藉由模具之射出成型製造。然而，關於插頭16之製造方法，使用公知之方法即可，因此省略說明。
(效果)
根據本實施形態之插座22，可藉由更少模具製造插座22。更詳細而言，上面S21之法線向量全部不具有下方向之成分，下面S22之法線向量全部不具有上方向之成分。因此，可藉由上模具T1形成上面S21，藉由下模具T2形成下面S22。
此處，包含定位面S11,S13之插座22之後面S23，係在遠離分模線PL時在與上下模具之嵌合方向正交之橫寬方向不具有變形部之平面。或者，插座22之後面S23，係在上述橫寬方向隨著遠離分模線PL往內部側傾斜之順錐。較佳為，後面S23之法線向量全部不具有上方向之成分及下方向之成分。亦即，藉由下模具T2形成後面S23之情形，從下模具T2取出插座22時，在後面S23不存在卡住下模具T2之凹凸或倒錐。是以，根據連接器組11，為了形成插座22之後面S23，不需使用與上模具T1、下模具T2不同之模具。其結果，可藉由更少模具製造插座22。
又，在插座22，前面S24之法線向量全部不具有上方向之成分及下方向之成分，左面S25之法線向量全部不具有上方向之成分及下方向之成分，右面S26之法線向量全部不具有上方向之成分及下方向之成分。藉此，藉由下模具T2形成前面S24、左面S25及右面S26之情形，從 下模具T2取出插座22時，在前面S24、左面S25及右面S26不存在卡住下模具T2之凹凸。是以，根據連接器組11，為了形成插座22之前面S24、左面S25及右面S26，不需使用與上模具T1、下模具T2不同之模具。其結果，僅藉由二個上模具T1、下模具T2即可製造插座22。
又，根據插座22，可抑制定位面S11,S13與透鏡陣列41之位置關係產生製造偏差。更詳細而言，定位面S11,S13及透鏡陣列41位於分模線PL之下方向。亦即，定位面S11,S13與透鏡陣列41之形狀係藉由轉印相同下模具T2之形狀形成。是以，即使在上模具T1與下模具T2之間產生位置偏差，定位面S11,S13與透鏡陣列41之相對位置關係亦不會產生偏差。藉此，能使光纖18之芯線之前端與受光元件陣列24高精度地光學耦合。
此外，全反射面39係藉由上模具T1形成。是以，會有全反射面39與定位面S11,S13及透鏡陣列41之位置關係產生製造偏差之虞。然而，上述製造偏差，在光纖18之芯線之前端與受光元件陣列24之光學耦合不會造成大的不良影響。更詳細而言，全反射面39，從上方向俯視時，具有在與各光訊號之行進方向正交之方向一樣延伸之平面，以包含受光元件陣列24之方式形成較大，從前側正投影時，具有在與各光訊號之行進方向正交之方向一樣延伸之平面，以包含光纖18之芯線之前端之方式形成較大。是以，即使全反射面39在前後方向或左右方向偏移，只要上述包含關係仍維持，即可維持光纖18之芯線之前端與受光元件陣列24之光學耦合。
又，根據插座22，根據以下原因，可抑制定位面S11,S13與透鏡陣列41之位置關係產生製造偏差。更詳細而言，定位面S11,S13直 接連接於下面S22。藉此，可藉由下模具T2形成定位面S11,S13及下面S22。亦即，可藉由轉印相同下模具T2之形狀形成定位面S11,S13與下面S22之形狀。因此，可抑制定位面S11,S13與透鏡陣列41之位置關係產生製造偏差。
又，在插座22，可高精度定位插頭16與插座22。更詳細而言，定位面S1，在插頭16與插座22連接時，與定位面S11實質上平行。定位面S3，在插頭16與插座22連接時，與定位面S13實質上平行。是以，定位面S1與定位面S11面接觸，定位面S3與定位面S13面接觸。藉此，在插頭16與插座22連接時，可抑制在此等之間產生顫動。因此，在插座22，可藉由定位面之存在高精度定位插頭16與插座22之相對位置關係。
又，根據插座22，可抑制插座22從電路基板12脫落。更詳細而言，將插座22安裝在電路基板12表面上時，將接著劑供應至插座22之下面S22與電路基板12之間並加熱使其硬化。此時，插座22之凹部44之內周面與電路基板12表面所圍繞之空間內之空氣被加熱而膨脹，該空間內之壓力上升。因此，插座22會從電路基板12脫落。因此，在插座22設有連接凹部44與外部之貫通孔即缺口46。藉由此缺口46抑制空間內之壓力上升。其結果，可抑制插座22從電路基板12脫落。
又，根據插座22，可抑制連接驅動電路26與電路基板12之Au金屬線在熱碰撞測試斷線。更詳細而言，在使用一般插座之光傳輸模組，電路基板與驅動電路係藉由Au金屬線連接。再者，藉由具有透光性之環氧系樹脂等覆蓋密封驅動電路。由於電路基板、Au金屬線、環氧系樹脂及驅動電路由不同材料製作，因此具有不同之線膨脹率。因此，在使用習 知插座之光傳輸模組，在熱碰撞測試會有負荷施加於Au金屬線而斷線之虞。
另一方面，在光傳輸模組10，驅動電路26未被樹脂密封。具體而言，在由插座22之凹部設置之空間內配置有Au金屬線。因此，在光傳輸模組10，相較於一般Au金屬線被樹脂密封之光傳輸模組，在熱碰撞測試，施加於連接驅動電路26與電路基板12之Au金屬線(未圖示)之熱應力負荷較小。其結果，在光傳輸模組10，可抑制連接驅動電路26與電路基板12之Au金屬線在熱碰撞測試斷線。
又，在光傳輸模組10，可簡化插座22之構造。更詳細而言，在光傳輸模組10，藉由金屬罩20之保持面59,60,62形成插頭16之導引面。因此，插座22不需具備用以導引插頭16之插拔動作之軌道。其結果，可簡化插座22之構造。
又，在光傳輸模組10，可抑制插頭16容易從插座22脫落。更詳細而言，在光傳輸模組10，卡合部56,58分別卡合於凹部40,42。在插頭16與插座22連接時，卡合部56,58之右端及左端分別被插頭16之左面及右面按壓，藉此卡合部56,58彈性變形成相反之形狀。接著，當卡合部56,58之右端及左端分別到達凹部40,42時，卡合部56,58復原成原本之狀態，卡合部56,58卡合於凹部40,42。
此處，由於卡合部56,58較長，因此可大幅彈性變形。因此，即使增加卡合部56往右方向之突出量及卡合部58往左方向之突出量，在插頭16與插座22連接時，卡合部56,58亦可充分地彈性變形成相反之形狀。因此，能使插頭16之凹部40,42變深。藉此，能使卡合部56,58與凹部40, 42更強固地卡合。其結果，可抑制插頭16容易從插座22脫落。
又，在光傳輸模組10，可抑制金屬罩20塑性變形。更詳細而言，連接部64,65之一端分別以具有彈力之方式連接於保持面60,62之後方向之邊之兩端部。連接部64,65之另一端分別固定在電路基板12之接地電極80,82。再者，連接部64,65之形狀，從上方向俯視時，以插頭16容易插入插座22之方式形成為寬度隨著從插座22朝向插頭16變寬之錐狀。是以，在插頭16與插座22連接時，保持面60,62間之距離會因與插頭16之接觸力而擴張過多，而在金屬罩20之保持面60,62等產生塑性變形。然而，保持面60,62間之位移，可藉由一端固定在保持面60,62、另一端固定在電路基板12之連接部64,65之彈力，抵銷使保持面60,62間擴張之力。其結果，可抑制金屬罩20塑性變形。
又，在光傳輸模組10，可抑制金屬罩20從電路基板12脫落。更詳細而言，卡合片63壓接插頭16之上方向側之面。僅以上述卡合片63將插頭16固定在插座22時，需以較大力量使卡合片63壓接在插頭16。然而，在此情形，較大力量施加在電路基板12與金屬罩20之間，會有金屬罩20從電路基板12脫落之虞。
因此，在光傳輸模組10，卡合部56,58，藉由從左右方向夾著插頭16，將插頭16保持在插座22。在卡合部56,58進行之保持，較大力量不會施加在電路基板12與金屬罩20之間。其結果，可抑制金屬罩20從電路基板12脫落。
又，在光傳輸模組10，由於金屬罩20之下端對齊，因此可容易構裝在電路基板12。
(變形例)
以下，參照圖式說明變形例之光傳輸模組10’。圖8係光傳輸模組10’之構成圖。
光傳輸模組10’，在插頭16’及插座22’之構造，與光傳輸模組10不同。更詳細而言，插頭16’具有插座22之構造，插座22’具有插頭16之構造。如上述，插座之構造與插頭之構造可互換。
此外，插頭16’可藉由與插座22相同之製造方法形成。
(其他實施形態)
本發明之光傳輸模組、插座、插頭、連接器組及插座之製造方法，並不限於上述實施形態之光傳輸模組、插座、插頭、連接器組及插座之製造方法，在其要旨範圍內可進行變更。
此外，定位面S11,S13之一部分及透鏡陣列41亦可位於分模線PL之下方向。此情形，定位面S11,S13之一部分及透鏡陣列41係藉由下模具T2形成。藉由插座之定位面S11,S13之一部分定位插座與插頭。然而，如圖3A所示，較佳為，定位面S11,S13整體及透鏡陣列41位於分模線PL之下方向。
前面S24、左面S25及右面S26之法線方向分別亦可包含具有上方向之成分之法線向量及具有下方向之成分之法線向量之兩者。
又，定位面S1,S3,S11,S13不僅為平面，亦可為包含曲面之面。例如，定位面S11具有往定位面S13側突出之在上下方向延伸之柱狀之二個突起部分，與二個突起部分之頂點相接之平面，在光纖前端與全反射面之間，亦可為與傳輸之光訊號之行進方向平行且與包含複數個光訊號 之平面正交之平面或曲面。定位面S13亦可為具有往定位面S11側突出之在上下方向延伸之柱狀之一個突起部之曲面或平面。此時，較佳為從上方向俯視時，三個突起部之頂點之位置呈銳角三角形。
又，只要定位面S11,S13為面，亦可替代定位面S1,S3使用例如突起等定位部。又，只要定位面S1,S3為面，亦可取代定位面S11,S13使用例如突起等定位部。
又，後面S23之法線向量全部只要不具有上方向之成分或不具有下方向之成分即可。
如上述，本發明可用在插座、連接器組及插座之製造方法，尤其是在可抑制定位部或定位面與透鏡之位置關係產生製造誤差之方面優異。
22‧‧‧插座
39‧‧‧全反射面
47,48‧‧‧突起
49‧‧‧凹部
PL‧‧‧分模線
S11,S13‧‧‧定位面
S15‧‧‧光入出面
S21‧‧‧上面
S22‧‧‧下面
S23‧‧‧後面
S24‧‧‧前面
S24a,S24b‧‧‧平面
S25‧‧‧左面
S26‧‧‧右面

Claims (13)

  1. 一種連接器組，具備設在光纖前端之插頭、及用於安裝該插頭且安裝在構裝有光電轉換元件之電路基板上之插座，其特徵在於：該插頭，包含：第1定位面，在該插頭及該插座連接時，與從該插頭朝向該插座方向延伸之第1方向平行、且與和該第1方向正交之第2方向平行；以及第2定位面，與該第1定位面在與該第1方向及該第2方向正交之第3方向之間隔在該第1方向隨著從該插頭側朝向該插座側變小；該插座，包含：第1定位部，其為非面之突起，在該插頭及該插座連接時，接觸該第1定位面；第2定位部，其為非面之突起，在該插頭及該插座連接時，接觸該第2定位面；全反射面，在該插頭及該插座連接時，用以使該光纖之前端與該光電轉換元件光學耦合；以及透鏡，設在該全反射面與該光電轉換元件之間，具有位於該光電轉換元件之焦點；該插座，係藉由第1模具與在該第2方向與該第1模具嵌合之第2模具成型之樹脂構件；該第1定位部之至少一部分、該第2定位部之至少一部分及該透鏡，較形成在該第1模具與該第2模具之邊界之分模線位於該第2方向之一側。
  2. 如申請專利範圍第1項之連接器組，其中，該第1定位部、該第2定 位部及該透鏡，較該分模線位於該第2方向之該一側。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之連接器組，其中，面對該第2方向之與該一側相反之另一側之該插座之第1面之法線向量全部不具有朝向該第2方向之該一側之成分；面對該第2方向之該一側之該插座之第2面之法線向量全部不具有朝向該第2方向之該另一側之成分；面對該第1方向之該插頭側之該插座之第3面之法線向量全部不具有該第2方向之成分，或者不具有朝向該第2方向之該一側或該另一側之成分；該插座之該第3面包含該第1定位部及該第2定位部。
  4. 如申請專利範圍第3項之連接器組，其中，該插座之該第2面包含該透鏡；該第1定位部及該第2定位部直接連接於該第2面。
  5. 如申請專利範圍第3項之連接器組，其中，面對該第1方向之該插座側之該插座之法線向量全部不具有該第2方向之成分，或者不具有朝向該第2方向之該另一側之成分；面對該第3方向及該第3方向之相反方向之兩側之該插座之第5面及第6面之法線向量全部不具有該第2方向之成分，或者不具有朝向該第2方向之該另一側之成分。
  6. 如申請專利範圍第4項之連接器組，其中，面對該第1方向之該插座側之該插座之法線向量全部不具有該第2方向之成分，或者不具有朝向該第2方向之該另一側之成分； 面對該第3方向及該第3方向之相反方向之兩側之該插座之第5面及第6面之法線向量全部不具有該第2方向之成分，或者不具有朝向該第2方向之該另一側之成分。
  7. 一種連接器組，具備設在光纖前端之插頭、及用於安裝該插頭且安裝在構裝有光電轉換元件之電路基板上之插座，其特徵在於：該插座，包含：第3定位面，在該插頭及該插座連接時，與該插頭朝向該插座之方向延伸之第1方向平行、且與和該第1方向正交之第2方向平行；第4定位面，在該插頭及該插座連接時，與該第3定位面在與該第1方向及該第2方向正交之第3方向之間隔隨著朝向該第1方向之該插頭側變小；全反射面，在該插頭及該插座連接時，用以使該光纖之前端與該光電轉換元件光學耦合；以及透鏡，設在該全反射面與該光電轉換元件之間，具有位於該光電轉換元件之焦點；該插頭，包含：第3定位部，其為非面之突起，在該插頭及該插座連接時，接觸該第3定位面；以及第4定位部，其為非面之突起，在該插頭及該插座連接時，接觸該第4定位面；該插座，係藉由第1模具與在該第2方向與該第1模具嵌合之第2模具成型之樹脂構件； 該第3定位面之至少一部分、該第4定位面之至少一部分及該透鏡，較形成在該第1模具與該第2模具之邊界之分模線位於該第2方向之一側。
  8. 一種插座，係用於安裝設在光纖前端之插頭且安裝在構裝有光電轉換元件之電路基板上，其特徵在於，包含：第1定位部，其為非面之突起，在該插頭及該插座連接時，與從該插頭朝向該插座方向延伸之第1方向平行、且與和該第1方向正交之第2方向平行，接觸該插頭之第1定位面；第2定位部，其為非面之突起，在該插頭及該插座連接時，與該第1定位面在與該第1方向及該第2方向正交之第3方向之間隔隨著朝向該第1方向變小，接觸該插頭之第2定位面；全反射面，在該插頭及該插座連接時，用以使該光纖之前端與該光電轉換元件光學耦合；以及透鏡，設在該全反射面與該光電轉換元件之間，具有位於該光電轉換元件之焦點；該插座，係藉由第1模具與在該第2方向與該第1模具嵌合之第2模具成型之樹脂構件；該第1定位部之至少一部分、該第2定位部之至少一部分及該透鏡，較形成在該第1模具與該第2模具之邊界之分模線位於該第2方向之一側。
  9. 一種插座，係用於安裝設在光纖前端之插頭且安裝在構裝有光電轉換元件之電路基板上，其特徵在於，包含：第3定位面，在該插頭及該插座連接時，與從該插頭朝向該插座方向延伸之第1方向平行、且與和該第1方向正交之第2方向平行，在安裝有 該插頭時，接觸該插頭之第3定位部，該第3定位部為非面之突起；第4定位面，在該插頭及該插座連接時，與該第3定位面在與該第1方向及該第2方向正交之第3方向之間隔隨著朝向該第1方向變小，在安裝有該插頭時，接觸該插頭之第4定位部，該第4定位部為非面之突起；全反射面，在該插頭及該插座連接時，用以使該光纖之前端與該光電轉換元件光學耦合；以及透鏡，設在該全反射面與該光電轉換元件之間，具有位於該光電轉換元件之焦點；該插座，係藉由第1模具與在該第2方向與該第1模具嵌合之第2模具成型之樹脂構件；該第3定位面之至少一部分、該第4定位面之至少一部分及該透鏡，較形成在該第1模具與該第2模具之邊界之分模線位於該第2方向之一側。
  10. 一種插座之製造方法，具備準備用於連接插頭且安裝在構裝有光電轉換元件之電路基板上之插座之步驟；該插頭，包含：第1定位面，在設於光纖前端之該插頭連接於該插座時，與從該插頭朝向該插座方向延伸之第1方向平行、且與和該第1方向正交之第2方向平行；以及第2定位面，與該第1定位面在與該第1方向及該第2方向正交之第3方向之間隔隨著朝向該第1方向變小；其特徵在於，具備：以包含在該插頭及該插座連接時接觸該第1定位面之第1定位部、在 該插頭及該插座連接時接觸該第2定位面之第2定位部、在該插頭及該插座連接時用以使該光纖之前端與該光電轉換元件光學耦合之全反射面、及設在該全反射面與該光電轉換元件之間且具有位於該光電轉換元件之焦點之透鏡之方式形成該插座之步驟，其中，該第1定位部與該第2定位部為非面之突起；以及藉由第1模具與在該第2方向與該第1模具嵌合之第2模具成型出樹脂之步驟；該第1定位部之至少一部分、該第2定位部之至少一部分及該透鏡係由該第2模具形成。
  11. 如申請專利範圍第10項之插座之製造方法，其中，該第1定位部、該第2定位部及該透鏡係由該第2模具形成。
  12. 如申請專利範圍第10或11項之插座之製造方法，其中，該全反射面係由該第1模具形成。
  13. 一種插座之製造方法，具備準備用於安裝設在光纖前端之插頭且安裝在構裝有光電轉換元件之電路基板上之插座之步驟，其特徵在於，具備：以包含第3定位面、第4定位面、在該插頭及該插座連接時用以使該光纖之前端與該光電轉換元件光學耦合之全反射面、及設在該全反射面與該光電轉換元件之間且具有位於該光電轉換元件之受光面之焦點之透鏡之方式形成該插座之步驟，其中，該第3定位面在該插頭及該插座連接時，與從該插頭朝向該插座方向延伸之第1方向平行，且與和該第1方向正交之第2方向平行，在安裝有該插頭時，與該插頭之第3定位部接觸，該第4定位面在該插頭及該插座連接時，與該第3定位面在與該第1方向及該第2 方向正交之第3方向之間隔隨著朝向該第1方向變小，在安裝有該插頭時，與該插頭之第4定位部接觸，該第3定位部與該第4定位部為非面之突起；以及藉由第1模具與在該第2方向與該第1模具嵌合之第2模具成型出樹脂之步驟；該第3定位面之至少一部分、該第4定位面之至少一部分及該透鏡係由該第2模具形成。
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