本發(fā)明涉及插座、連接器組件以及插座的制造方法。更具體地說,涉及在安裝有光電轉(zhuǎn)換元件的電路基板上安裝的插座、連接器組件以及插座的制造方法。
背景技術(shù):
作為與現(xiàn)有的插座有關(guān)的發(fā)明,例如公知有專利文獻(xiàn)1記載的光模塊。該光模塊具備連接器部件、透鏡陣列部件、反射膜、受發(fā)光元件以及電路基板。受發(fā)光元件安裝于電路基板上。透鏡陣列部件以覆蓋受發(fā)光元件的方式安裝于電路基板上。在透鏡陣列部件的右表面設(shè)置有向右側(cè)突出的突起。連接器部件設(shè)置于光纖的前端,通過與該突起嵌合而安裝于透鏡陣列部件。即,突起是用于將連接器部件和透鏡陣列部件定位的定位部件。反射膜為了使光纖與受發(fā)光元件光學(xué)結(jié)合而被設(shè)置于透鏡陣列部件。另外,在透鏡陣列部件,在與受發(fā)光元件對(duì)置的面設(shè)置有透鏡。
然而,專利文獻(xiàn)1記載的光模塊中,擔(dān)心在連接器部件的定位部與透鏡的位置關(guān)系中產(chǎn)生制造差別。更詳細(xì)地說,如專利文獻(xiàn)1的圖6等所示,定位部是從透鏡陣列部件的右表面突出的圓柱狀的部件。另外,透鏡設(shè)置于透鏡陣列部件的下表面。在利用模具將這樣的透鏡陣列部件成型的情況下,如以下說明那樣需要至少3個(gè)模具。
首先,為了成型包括透鏡的下表面,需要下側(cè)的第一模具。另外,為了成型上表面,需要上側(cè)的第二模具。另外,定位部是從右表面突出的突起,所以在利用第一模具或者第二模具成型定位部的情況下,無(wú)法將定位部從第一模具或者第二模具拉出。因此,為了成型定位部,需要右側(cè)的第三模具。
然而,若利用第一模具成型透鏡,利用第三模具成型定位部,則利用不同的模具成型透鏡和定位部。因此,由于成型時(shí)的第一模具與第二模具的位置關(guān)系的差別,在透鏡與定位部的位置關(guān)系中產(chǎn)生制造差別。其結(jié)果是,擔(dān)心透鏡與光纖的位置關(guān)系產(chǎn)生差別,光纖與受發(fā)光元件的光學(xué)結(jié)合不充分。
專利文獻(xiàn)1:日本特開2013-137465號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
因此,本發(fā)明的目的是提供能夠抑制在定位部或者定位面與透鏡的位置關(guān)系中產(chǎn)生制造差別的插座、連接器組件以及插座的制造方法。
本發(fā)明的第一方式的連接器組件,具備:設(shè)置于光纖的前端的插頭、以及供該插頭安裝并且安裝于裝配有光電轉(zhuǎn)換元件的電路基板上的插座,其特征在于,上述插頭具有:第一定位面,其在上述插頭與上述插座連接時(shí),與沿著從該插頭朝向該插座的方向延伸的第一方向平行,并且與正交于該第一方向的第二方向平行;和第二定位面,其在正交于上述第一方向以及上述第二方向的第三方向上與上述第一定位面之間的間隔,隨著沿上述第一方向從上述插頭側(cè)朝向上述插座側(cè)而變小,上述插座具有:第一定位部,其在上述插頭與上述插座連接時(shí)與上述第一定位面接觸;第二定位部,其在上述插頭與上述插座連接時(shí)與上述第二定位面接觸;全反射面,其用于在上述插頭與上述插座連接時(shí)使上述光纖的前端與上述光電轉(zhuǎn)換元件光學(xué)結(jié)合;以及透鏡,其設(shè)置在上述全反射面與上述光電轉(zhuǎn)換元件之間,具有位于上述光電轉(zhuǎn)換元件的焦點(diǎn),上述插座是通過第一模具和與該第一模具在上述第二方向嵌合的第二模具成型的樹脂部件,上述第一定位部的至少一部分、上述第二定位部的至少一部分以及上述透鏡比形成于上述第一模具與上述第二模具之間的邊界的分型線靠上述第二方向的一側(cè)。
本發(fā)明的第二方式的連接器組件具備:設(shè)置于光纖的前端的插頭、以及供該插頭安裝并且安裝于裝配有光電轉(zhuǎn)換元件的電路基板上的插座,其特征在于,上述插座具有:第三定位面,其在上述插頭與上述插座連接時(shí),與沿著該插頭朝向該插座的方向延伸的第一方向平行,并且與正交于該第一方向的第二方向平行;第四定位面,其在上述插頭與上述插座連接時(shí),在正交于上述第一方向以及上述第二方向的第三方向上與上述第三定位面之間的間隔,隨著朝向上述第一方向的上述插頭側(cè)而變??;全反射面,其用于在上述插頭與上述插座連接時(shí)使上述光纖的前端與上述光電轉(zhuǎn)換元件光學(xué)結(jié)合;以及透鏡,其設(shè)置在上述全反射面與上述光電轉(zhuǎn)換元件之間,具有位于上述光電轉(zhuǎn)換元件的焦點(diǎn),上述插頭具有:第三定位部,其在上述插頭與上述插座連接時(shí)與上述第三定位面接觸;和第四定位部,其在上述插頭與上述插座連接時(shí)與上述第四定位面接觸,上述插座是通過第一模具和與該第一模具在上述第二方向上嵌合的第二模具成型的樹脂部件,上述第三定位面的至少一部分、上述第四定位面的至少一部分以及上述透鏡比形成于上述第一模具與上述第二模具之間的邊界的分型線靠上述第二方向的一側(cè)。
本發(fā)明的第一方式的插座供設(shè)置于光纖的前端的插頭安裝,并且安裝于裝配光電轉(zhuǎn)換元件的電路基板上,其特征在于,具有:第一定位部,其在上述插頭與上述插座連接時(shí),與該插頭的第一定位面接觸,該第一定位面與沿著從該插頭朝向該插座的方向延伸的第一方向平行,并且與正交于該第一方向的第二方向平行;第二定位部,其在上述插頭與上述插座連接時(shí),與該插頭的第二定位面接觸,該第二定位面在正交于上述第一方向以及上述第二方向的第三方向上與上述第一定位面之間的間隔,隨著朝向該第一方向而變?。蝗瓷涿?,其用于在上述插頭與上述插座連接時(shí)使上述光纖的前端與上述光電轉(zhuǎn)換元件光學(xué)結(jié)合;以及透鏡,其設(shè)置在上述全反射面與上述光電轉(zhuǎn)換元件之間,具有位于上述光電轉(zhuǎn)換元件的焦點(diǎn),上述插座是通過第一模具和與該第一模具在上述第二方向上嵌合的第二模具成型的樹脂部件,上述第一定位部的至少一部分、上述第二定位部的至少一部分以及上述透鏡比形成于上述第一模具與上述第二模具之間的邊界的分型線靠上述第二方向的上述一側(cè)。
本發(fā)明的第二方式的插座供設(shè)置于光纖的前端的插頭安裝,并且安裝于裝配有光電轉(zhuǎn)換元件的電路基板上,其特征在于,具有:第三定位面,其在上述插頭與上述插座連接時(shí),與沿著從該插頭朝向該插座的方向延伸的第一方向平行,并且與正交于該第一方向的第二方向平行,且在安裝有該插頭時(shí),該插頭的第三定位部與該第三定位面接觸;第四定位面,其在上述插頭與上述插座連接時(shí),在正交于上述第一方向以及上述第二方向的第三方向上與上述第三定位面之間的間隔,隨著朝向上述第一方向而變小,且在安裝有該插頭時(shí),該插頭的第四定位部與該第四定位面接觸;全反射面,其用于在上述插頭與上述插座連接時(shí),使上述光纖的前端與上述光電轉(zhuǎn)換元件光學(xué)結(jié)合;以及透鏡,其設(shè)置在上述全反射面與上述光電轉(zhuǎn)換元件之間,具有位于上述光電轉(zhuǎn)換元件的焦點(diǎn),上述插座是通過第一模具和與該第一模具在上述第二方向上嵌合的第二模具成型的樹脂部件,上述第三定位面的至少一部分、上述第四定位面的至少一部分以及上述透鏡比形成于上述第一模具與上述第二模具之間的邊界的分型線靠上述第二方向的一側(cè)。
本發(fā)明的第一方式的插座的制造方法包括準(zhǔn)備插座的工序,該插座供插頭連接,并且安裝于裝配有光電轉(zhuǎn)換元件的電路基板上,上述插頭具有:第一定位面,其在設(shè)置于光纖的前端的插頭與插座連接時(shí),與沿著從該插頭朝向該插座的方向延伸的第一方向平行,并且與正交于該第一方向的第二方向平行;和第二定位面,其在正交于該第一方向以及該第二方向的第三方向上與該第一定位面之間的間隔,隨著朝向該第一方向而變小,其特征在于,具備如下工序:形成上述插座的工序,該插座具有:第一定位部,其在上述插頭與上述插座連接時(shí)與上述第一定位面接觸;第二定位部,其在上述插頭與上述插座連接時(shí)與上述第二定位面接觸;全反射面,其用于在上述插頭與上述插座連接時(shí)使上述光纖的前端與上述光電轉(zhuǎn)換元件光學(xué)結(jié)合;以及透鏡,其設(shè)置在上述全反射面與上述光電轉(zhuǎn)換元件之間,具有位于上述光電轉(zhuǎn)換元件的焦點(diǎn);和通過第一模具和與該第一模具在上述第二方向上嵌合的第二模具使樹脂成型的工序,上述第一定位部的至少一部分、上述第二定位部的至少一部分以及上述透鏡通過上述第二模具形成。
本發(fā)明的第二方式的插座的制造方法包括準(zhǔn)備插座的工序,該插座供設(shè)置于光纖的前端的插頭安裝,并且安裝于裝配有光電轉(zhuǎn)換元件的電路基板上,其特征在于,具備如下工序:形成上述插座的工序,該插座具有:第三定位面,其在上述插頭與上述插座連接時(shí),與沿著從該插頭朝向該插座的方向延伸的第一方向平行,并且與正交于該第一方向的第二方向平行,在安裝有該插頭時(shí),該插頭的第三定位部與該第三定位面接觸;第四定位面,其在上述插頭與上述插座連接時(shí),在正交于上述第一方向以及上述第二方向的第三方向上與上述第三定位面之間的間隔,隨著朝向上述第一方向而變小,在安裝有該插頭時(shí),該插頭的第四定位部與該第四定位面接觸;全反射面,其用于在上述插頭與上述插座連接時(shí)使上述光纖的前端與上述光電轉(zhuǎn)換元件光學(xué)結(jié)合;透鏡,其設(shè)置在上述全反射面與上述光電轉(zhuǎn)換元件之間,具有位于上述光電轉(zhuǎn)換元件的受光面的焦點(diǎn);和通過第一模具和與該第一模具在上述第二方向上嵌合的第二模具使樹脂成型的工序,上述第三定位面的至少一部分、上述第四定位面的至少一部分以及上述透鏡通過上述第二模具形成。
根據(jù)本發(fā)明,能夠抑制定位部或者定位面與透鏡的位置關(guān)系產(chǎn)生制造差別。
附圖說明
圖1a是從上方俯視光傳送模塊10的圖。
圖1b是沿著圖1a的a-a線的剖面構(gòu)造圖。
圖2是光傳送模塊10的分解立體圖。
圖3a是插座22的外觀立體圖。
圖3b是插座22的外觀立體圖。
圖4a是金屬蓋20的外觀立體圖。
圖4b是金屬蓋20的仰視圖。
圖5是插頭16的外觀立體圖。
圖6a是從前方正投影插頭16的圖。
圖6b是從后方正投影插頭16的圖。
圖7是插座22的制造時(shí)的剖面構(gòu)造圖。
圖8是光傳送模塊10′的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
(光傳送模塊的結(jié)構(gòu))
以下,參照附圖來說明一實(shí)施方式的光傳送模塊的結(jié)構(gòu)。圖1a是從上方俯視光傳送模塊10的圖。圖1b是沿著圖1a的a-a線的剖面構(gòu)造圖。圖2是光傳送模塊10的分解立體圖。以下,將光傳送模塊10的電路基板12的主面的法線方向定義為第二方向即上下方向。另外,光傳送模塊10中,將插頭16與插座22連接時(shí)沿著從插頭16朝向插座的方向延伸的方向定義為第一方向即前后方向。將從插頭16朝向插座22的方向定義為前方。上下方向與前后方向正交。另外,將與上下方向以及前后方向正交的方向定義為第三方向即左右方向。光傳送模塊10的插座22與插頭16沿第一方向排列配置。此外,方向的定義只是一個(gè)例子。
如圖1a、圖1b以及圖2所示,光傳送模塊10具備電路基板12、插頭16(連接器)、光纖18、金屬蓋20、插座22(連接器)、受光元件陣列(光電轉(zhuǎn)換部)24以及驅(qū)動(dòng)電路26。以下,插頭16以及插座22構(gòu)成連接器組件11。
電路基板12是以bt(bismaleimide-triazine)樹脂、陶瓷等為主要材料的板狀部件。如圖1a所示,電路基板12的形狀在從上方俯視時(shí)呈矩形的形狀。以下,將位于電路基板12的上方側(cè)的主面稱為表面,將位于電路基板12的下方向側(cè)的主面稱為背面。電路基板12的背面設(shè)置有表面安裝用電極(未圖示),該表面安裝用電極在向母板安裝光傳送模塊10時(shí)與母板的擋圈電連接。
在電路基板12的表面的右后的角附近以及左后的角附近分別設(shè)置有接地電極80、82。接地電極80、82的電位保持接地電位。
受光元件陣列24在電路基板12的表面的中央附近安裝于電路基板12。受光元件陣列24是包括將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的多個(gè)(在本實(shí)施方式中為4個(gè))光電二極管的元件。4個(gè)光電二極管在沿左右方向延伸的直線上排列成一排。
驅(qū)動(dòng)電路26安裝于電路基板12的表面。在本實(shí)施方式中,驅(qū)動(dòng)電路26相對(duì)于受光元件陣列24設(shè)置于前方。驅(qū)動(dòng)電路26包括用于驅(qū)動(dòng)受光元件陣列24的半導(dǎo)體電路元件。驅(qū)動(dòng)電路26與電路基板12通過配置于電路基板12的布線、電線等連接。電線的材料使用au。
接下來,參照附圖來說明插座22。圖3a以及圖3b是插座22的外觀立體圖。
如圖3a以及圖3b所示,插座22是長(zhǎng)方體狀的透明樹脂部件。插座22的材料例如是具有透光性的環(huán)氧類樹脂。插座22具有作為第一面的上表面s21、作為第二面的下表面s22、作為第三面的后表面s23、作為第四面的前表面s24、作為第五面的左表面s25以及作為第六面的右表面s26。此外,第一面是面向上下方向的上方側(cè)的插座22的表面。
插座22包括定位面s11、s13、出入光面s15、全反射面39以及透鏡陣列41。定位面s11、s13是通過設(shè)置沿上下方向貫通并且在俯視時(shí)具有從后表面s23的后方朝向前方呈凸形狀的切口而形成于后表面s23的面。
插座22的定位面s11具有:在插頭16與插座22之間傳遞的光信號(hào)行進(jìn)的方向上使插頭16平行滑動(dòng)的滑動(dòng)面、以及在與光信號(hào)行進(jìn)的方向正交的方向上限制插頭16與插座22的相對(duì)移位的限制面。具體而言,插座22的定位面s11是與前后方向以及上下方向平行的平面。定位面s11的法線向量朝向從插座22的內(nèi)部向外部正交于表面的方向即左方。定位面s13是在左右方向上與定位面s11的間隔隨著從后方向朝向前方而變小的平面。定位面s13的法線向量朝向左后方向。出入光面s15是在左右方向上設(shè)置在定位面s11與定位面s13之間的平面,比定位面s11、s13靠前方。出入光面s15的法線向量朝向后方。定位面s11、s13與上表面s21以及下表面s22雙方直接連接。由此,在從上方俯視時(shí),在插座22的后方的邊設(shè)置有梯形狀的切口。
另外,后表面s23中除了定位面s11、s13之外的部分的法線向量全部朝向后方。因此,后表面s23的法線向量全部至少不具有上方向的分量。后表面s23的法線向量全部?jī)?yōu)選為不具有上方向的分量以及下方的分量,而是與平行于前后方向以及左右方向的平面平行。
全反射面39包含于上表面s21,是由上表面s21的一部分向下方凹而形成的平面。全反射面39相對(duì)于出入光面s15位于前方。全反射面39的法線向量朝向前上方,相對(duì)于與前后方向以及左右方向平行的平面呈45°的角度。
另外,上表面s21還具有突起47、48以及凹部49。突起47、48分別相對(duì)于全反射面39向左方以及右方分離而設(shè)置,形成為向上方突出的圓柱狀或者圓臺(tái)狀的形狀。突起47、48的直徑被設(shè)置為與孔66、68的內(nèi)徑配合的尺寸。圓臺(tái)狀的突起47、48的直徑隨著朝向上方而變小。因此,突起47、48的外周面的法線向量全部不具有下方向的分量。凹部49比全反射面39更靠插座22的上表面s21的中央部側(cè)配置。在將固定金屬蓋20與插座22的粘合劑涂覆于插座22的中央部時(shí),通過設(shè)置凹部49從而能夠抑制粘合劑流入全反射面39。
凹部49相對(duì)于全反射面位于前側(cè),是沿左右方向延伸的線狀的槽。凹部49的內(nèi)周面的法線向量全部不具有下方向的分量。
另外,上表面s21中除了全反射面39、突起47、48以及凹部49之外的部分的法線向量全部朝向上方。因此,上表面s21的法線向量全部不具有下方向的分量。
另外,在下表面s22設(shè)置有凹部44。凹部44是通過使除了下表面s22的外緣之外的部分向上方凹陷而形成的。但是,在下表面s22的前方的邊設(shè)置有切口46。凹部44經(jīng)由該切口46與外部連通。凹部44以及切口46的內(nèi)周面的法線向量全部不具有上方向的分量。
透鏡陣列41包含于下表面s22,在凹部44的內(nèi)周面上位于全反射面39的正下方。透鏡陣列41通過下表面s22的一部分呈凸曲面狀向下方突出而形成,4個(gè)凸透鏡沿左右方向排列而構(gòu)成。透鏡陣列41的外周面的法線向量全部不具有上方向的分量。
另外,下表面s22中除了透鏡陣列41、凹部44以及切口46之外的部分的法線向量全部朝向下方。因此,下表面s22的法線向量全部不具有上方向的分量。
前表面s24包括兩個(gè)平面s24a、s24b。平面s24a是沿左右方向延伸的長(zhǎng)方形的平面。平面s24a的法線向量全部朝向前方。因此,平面s24a的法線向量全部不具有上方向的分量以及下方向的分量,與平行于前后方向以及左右方向的水平面平行。平面s24b是與平面s24a的左端連接的長(zhǎng)方形的平面。平面s24b的法線向量全部朝向左前方。因此,平面s24b的法線向量全部不具有上方向的分量以及下方向的分量,與平行于前后方向以及左右方向的水平面平行。由此,前表面s24的法線向量全部不具有上方向的分量以及下方向的分量,與平行于前后方向以及左右方向的平面平行。
左表面s25是沿前后方向延伸的長(zhǎng)方形的平面。左表面s25的法線向量全部朝向左方。因此,左表面s25的法線向量全部不具有上方向的分量以及下方向的分量,與平行于前后方向以及左右方向的水平面平行。
右表面s26是沿前后方向延伸的長(zhǎng)方形的平面。右表面s26的法線向量全部朝向右方。因此,右表面s26的法線向量全部不具有上方向的分量以及下方向的分量,與平行于前后方向以及左右方向的平面平行。
另外,如后所述,插座22是由上模具t1和與第一模具t1在上下方向嵌合的下模具t2成型的樹脂部件。在使模具嵌合時(shí),上模具t1從上方朝下方被加壓,下模具t2從下方朝上方被加壓,上下模具t1、t2嵌合。因此,通過兩個(gè)模具的配合面即邊界在插座22形成分型線pl。分型線pl是在將能夠使多個(gè)模具嵌合的內(nèi)部空間的形狀轉(zhuǎn)印至樹脂由此成型插座22時(shí),模具相互配合的邊界。存在在該邊界形成因突起狀的毛刺、配合面的錯(cuò)位引起的階梯差的情況。分型線pl如圖3a所示,設(shè)置于上表面s21與后表面s23、前表面s24、左表面s25以及右表面s26的邊界。分型線pl所含的毛刺或者階梯差設(shè)置于在具有比在插座22的上側(cè)的角部的一部分設(shè)置的毛刺或者階梯差的高度大的深度的臺(tái)階部或者凹部。在由分型線pl包圍并分割插座22的表面的多個(gè)分型線區(qū)域,定位面s11、s13以及透鏡陣列41設(shè)置于單一的分型線區(qū)域的內(nèi)部。具體而言,定位面s11、s13以及透鏡陣列41比插座22的分型線pl更靠下方。定位面s11、s13以及透鏡陣列41的形狀通過下模具t2的形狀轉(zhuǎn)印而形成。
以上那樣的插座22如圖1b以及圖2所示,在安裝有受光元件陣列24的電路基板12的表面上被安裝。更詳細(xì)地說,以使受光元件陣列24以及驅(qū)動(dòng)電路26被收納在由凹部44的內(nèi)周面和電路基板12的表面形成的空間內(nèi)的方式,利用粘合劑將插座22安裝于電路基板12上。此時(shí),以使41的各透鏡的焦點(diǎn)位于受光元件陣列24的各光電二極管的受光面的方式定位插座22。
接下來,參照附圖來說明金屬蓋20。圖4a以及圖4b是金屬蓋20的仰視圖。
金屬蓋20由一張金屬板(例如sus301)折彎加工而制作,具有上表面50、下表面51、左表面52、右表面54、卡合部56、58、保持面59、60、62以及連接部64、65。上表面50呈長(zhǎng)方形。左表面52呈長(zhǎng)方形,從上表面50的左方的邊向下方折彎。右表面54呈長(zhǎng)方形,從上表面50的右方的邊向下方折彎。由此,上表面50、左表面52以及右表面54在從前方正投影時(shí)形成為向下方開口的張角的u字型。
另外,在上表面50設(shè)置有卡合片63以及孔66、68??ê掀?3是通過在上表面50形成u字型的窄縫而形成的金屬片??ê掀?3從上表面50向下方稍微折彎。
孔66是相對(duì)于卡合片63設(shè)置于左前的長(zhǎng)圓形狀的孔。孔66的長(zhǎng)圓的平行部延伸的長(zhǎng)邊方向與左右方向平行。孔68是相對(duì)于卡合片63設(shè)置于右前的圓形狀的孔。金屬蓋20的兩個(gè)孔66、68中,僅有位于遠(yuǎn)離定位面s13側(cè)的孔66具有長(zhǎng)圓形狀。突起47、48的左右方向的間距、與設(shè)置于金屬蓋20的孔66、68的間距的尺寸差可由長(zhǎng)圓形狀的孔66與突起47的間隙吸收。
卡合部56在從左表面52的后端向后方延伸后,向右前方折彎。而且,卡合部56的右前方的端部向左方折彎。
卡合部58在從右表面54的后端向后方延伸后,向左前方折彎。而且,卡合部58的左前方的端部向右方折彎。
保持面59從上表面50的后方的邊向后方突出,呈長(zhǎng)方形。保持面60從保持面59的左方的邊向下方折彎。保持面62從保持面59的右方的邊向下方折彎。由此,保持面59、60、62在從前方正投影時(shí)形成為向下方開口的張角的u字型。但是,保持面60與保持面62的間隔比左表面52與右表面54的間隔小。
連接部64與保持面60的后方的邊連接,向左后方延伸。連接部65與保持面62的后方的邊連接,向右后方延伸。
如上所述構(gòu)成的金屬蓋20以覆蓋插座22的方式被安裝于電路基板12的表面上。具體而言,突起47、48分別插入孔66、68。由此,金屬蓋20中,下表面51與上表面s21以規(guī)定的間隙對(duì)置,左表面52與左表面s25以規(guī)定的間隔對(duì)置,右表面54與右表面s26以規(guī)定的間隔對(duì)置。而且,在從后方向正投影時(shí),定位面s11、定位面s13的至少一部分位于保持面60與保持面62之間。
左表面52以及右表面54的下端通過焊錫、粘合劑等固定于電路基板12的表面。另外,連接部64、65分別與設(shè)置于接地電極80、82上的焊錫、導(dǎo)電性粘合劑等接合而被固定。
接下來,參照附圖來說明插頭16以及光纖18。圖5是插頭16的外觀立體圖。圖6a是從前方正投影插頭16的圖。圖6b是從后方向正投影插頭16的圖。
如圖5、圖6a以及圖6b所示,插頭16是長(zhǎng)方體狀的透明樹脂部件。插頭16的材料例如可以使用聚醚酰亞胺樹脂、環(huán)烯烴聚合物樹脂。
插頭16具有定位面s1、s3、出入光面s5以及透鏡陣列38。定位面s1是與前后方向以及上下方向平行的平面。定位面s1位于插頭16的右表面的前端附近。定位面s1的法線向量朝向右方向。另外,在插頭16與插座22連接時(shí),定位面s1與定位面s11實(shí)際平行。定位面s3是與左右方向的定位面s1的間隔隨著朝向前方而變小的平面。定位面s3位于插頭16的左表面的前端附近。定位面s3的法線向量朝向左前方。另外,在插頭16與插座22連接時(shí),定位面s3與定位面s13實(shí)際平行。出入光面s5是在左右方向上設(shè)置于定位面s1與定位面s3之間的平面,比定位面s1、s3靠前方。出入光面s5是插頭16的前表面。出入光面s5的法線向量朝向后方。另外,在插頭16與插座22連接時(shí),出入光面s5與出入光面s15實(shí)際平行。
透鏡陣列38設(shè)置于插頭16的前表面,由插頭16的前表面的一部分呈凸曲面狀突出而形成。透鏡陣列38由4個(gè)凸透鏡沿左右方向排列而構(gòu)成。
另外,在插頭16的左表面設(shè)置有凹部40。在插頭16的右表面設(shè)置有凹部42。
另外,在插頭16的上表面設(shè)置有凹部32、34。凹部34設(shè)置于插頭16的上表面的前方的邊附近,在從上方俯視時(shí)是呈長(zhǎng)方形的凹陷。凹部32相對(duì)于凹部34位于后方,在從上方俯視時(shí)是呈長(zhǎng)方形的凹陷。另外,凹部34達(dá)到插頭16的后表面。因此,插頭16的后表面的一部分具有切口。
另外,在插頭16設(shè)置有使凹部32與凹部34連通的多個(gè)(在本實(shí)施方式中為4個(gè))孔36。4個(gè)孔36分別在從后方向正投影時(shí)與透鏡陣列38的4個(gè)透鏡重疊。
光纖18由4根芯線以及覆蓋該4根芯線的覆蓋材構(gòu)成。芯線由氟類樹脂等樹脂所形成的鐵芯以及包層構(gòu)成。并且,覆蓋材由聚乙烯系樹脂等樹脂構(gòu)成。光纖18的前端附近如圖1b所示,覆蓋材被除去而使芯線露出。以下將芯線露出的部分稱為露出部18b。另外,將芯線被覆蓋材覆蓋的部分稱為覆蓋部18a。
4根露出部18b分別從后方插入4個(gè)孔36。而且,4根露出部18b的前端分別在凹部34內(nèi)位于透鏡陣列38的4個(gè)透鏡的正后方。此時(shí),從4根露出部18b(芯線)的前端面行進(jìn)的光信號(hào)的光軸與前后方向平行。
另外,向凹部32、34注入具有透光性的樹脂。詳細(xì)地說,利用透明的丙烯酸系樹脂等,使凹部32、34與光纖18在物理上和光學(xué)上連接。由此,光纖18固定于插頭16。即插頭16設(shè)置于光纖18的前端。
如上所述構(gòu)成的插頭16與插座22連接。具體而言,相對(duì)于由保持面59、60、62以及電路基板12圍起的空間,插頭16從后方插入。若使插頭16前進(jìn),則插頭16的定位面s3與插座22的定位面s13接觸。若使插頭16以該狀態(tài)前進(jìn),則沿定位面s13向右方移位。而且,插頭16的定位面s1與插座22的定位面s11接觸時(shí),插頭16的向右方的移位被限制。插頭16向前方以及右方的移動(dòng)停止。由此,決定插頭16與插座22的左右方向的相對(duì)位置。定位面s1、s11作為插頭16和插座22的左右方向的相對(duì)位置的基準(zhǔn)面。而且,金屬蓋20的卡合部56、58分別與插頭16的凹部40、42卡合,并且金屬蓋20的連接部63壓接位于插頭16的凹部32與凹部34的間部的上方側(cè)的面。由此,插頭16相對(duì)于插座22被固定。
這里,若將插頭16與插座22連接,則以與上下方向以及左右方向平行的平面狀沿左右方向延伸而排列的光纖18的4根芯線各自的前端,與在電路基板12的表面沿左右方向排列而設(shè)置的受光元件陣列24的4個(gè)光電二極管的受光面在光學(xué)上結(jié)合。具體而言,從光纖18的4根芯線的前端放射的多個(gè)光信號(hào)向前方行進(jìn),射入透鏡陣列38。透鏡陣列38校準(zhǔn)由激光形成的各光信號(hào)并使其接近平行光。之后,光信號(hào)從出入光面s15射入插頭16內(nèi)。
在從出入光面s15離開一定的間隔的前方,設(shè)置有改變各光信號(hào)的行進(jìn)方向并沿左右方向延伸的全反射面39。具體而言,向前方行進(jìn)的各光信號(hào)被全反射面39反射而向下方行進(jìn),射入透鏡陣列41。透鏡陣列41使形成各光信號(hào)的激光在受光元件陣列24聚光。由此,受光元件陣列24接收光信號(hào),生成電子信號(hào)。如上所述,全反射面39發(fā)揮在插頭16與插座22連接時(shí)使光纖18的芯線的前端與受光元件陣列24在光學(xué)上結(jié)合的作用。另外,透鏡陣列41在插頭16與插座22連接時(shí),設(shè)置在全反射面39與受光元件陣列24之間,發(fā)揮使激光在受光元件陣列24的受光面聚光的作用。此外,也可以代替受光元件陣列24,而使用發(fā)光元件陣列。在該情況下,從基板的多個(gè)發(fā)行元件陣列放射的光信號(hào)通過透鏡陣列41射入光纖18。
(插座22的制造方法)
接下來,參照附圖來說明插座22的制造方法。圖7是插座22的制造時(shí)的剖面構(gòu)造圖。此外,圖7中,示出了圖1的a-a的插座22的剖面構(gòu)造。
如圖7所示,向通過兩個(gè)第一模具即上模具t1、第二模具即下模具t2形成的空間供給樹脂從而成型插座22。具體而言,上模具t1是用于形成插座22的比分型線pl更靠上側(cè)的部分(即上表面s21)的模具。下模具t2是用于形成插座22的比分型線pl更靠下側(cè)的部分(即下表面s22、后表面s23、左表面s25以及右表面s26)的模具。
在從上方對(duì)上模具t1加壓,并且從下方對(duì)下模具t2加壓的狀態(tài)下,向由上模具t1、下模具t2形成的模具的內(nèi)部空間內(nèi)供給樹脂。由此,包括全反射面39的上表面s21的形狀通過內(nèi)部空間內(nèi)的上模具t1的形狀的轉(zhuǎn)印而形成,包括透鏡陣列41的下表面s22的形狀、包括定位面s11、s13的后表面s23的形狀、左表面s25的形狀以及右表面s26的形狀通過內(nèi)部空間內(nèi)的下模具t2的形狀的轉(zhuǎn)印而形成。通過以上工序,完成插座22。此外,向模具的內(nèi)部空間內(nèi)供給的樹脂的狀態(tài)可通過溫度、壓力或者樹脂的固化反應(yīng)等來控制。
接下來,將插座22安裝于電路基板12上。具體而言,在電路基板12的表面涂覆光固化型、更詳細(xì)地說是抗紫外線性的粘合劑。接下來,以覆蓋受光元件陣列24以及驅(qū)動(dòng)電路26的方式將插座22安裝于電路基板12的表面上。然后,照射紫外線,使粘合劑固化。
接下來,以覆蓋插座22的方式,將金屬蓋20安裝于電路基板12的表面上。具體而言,向電路基板12的表面涂覆環(huán)氧類樹脂等熱固化性的粘合劑。另外,向在俯視時(shí)與包括被設(shè)置于電路基板12的接地電極80、82的金屬蓋20的形狀重疊地配置的電極(未圖示的)涂覆ag等導(dǎo)電膏。接下來,將金屬蓋20安裝于電路基板12的表面。然后,使用烤爐加熱電路基板12,使粘合劑或者導(dǎo)電膏固化,將金屬蓋20固定于電路基板12。
此外,插頭16與插座22相同,通過模具的注射模塑成型來制造。但是,插頭16的制造方法使用公知的方法即可,所以省略說明。
(效果)
根據(jù)本實(shí)施方式的插座22,能夠利用更少的模具制造插座22。更詳細(xì)地說,上表面s21的法線向量全部不具有下方向的分量,下表面s22的法線向量全部不具有上方向的分量。因此,能夠利用上模具t1形成上表面s21,利用下模具t2形成下表面s22。
這里,包括定位面s11、s13的插座22的后表面s23是在遠(yuǎn)離分型線pl時(shí)在與上下模具的合模方向正交的橫向?qū)挾确较驔]有變形部的平面。或者插座22的后表面s23是在上述橫寬度方向上隨著遠(yuǎn)離分型線pl而向內(nèi)部側(cè)傾斜的正錐形。優(yōu)選,后表面s23的法線向量全部不具有上方向的分量以及下方向的分量。即在利用下模具t2形成了后表面s23的情況下,從下模具t2取出插座22時(shí),后表面s23不存在勾掛下模具t2的凹凸或者倒錐形。因此,為了根據(jù)連接器組件11形成插座22的后表面s23,不需要使用除上模具t1、下模具t2之外的其它模具。其結(jié)果是,能夠利用更少的模具制造插座22。
另外,插座22中,前表面s24的法線向量全部不具有上方向的分量以及下方向的分量,左表面s25的法線向量全部不具有上方向的分量以及下方向的分量,右表面s26的法線向量全部不具有上方向的分量以及下方向的分量。由此,在利用下模具t2形成前表面s24、左表面s25以及右表面s26的情況下,從下模具t2取出插座22時(shí),前表面s24、左表面s25以及右表面s26不存在勾掛下模具t2的凹凸。因此,為了根據(jù)連接器組件11形成插座22的前表面s24、左表面s25以及右表面s26,不需要使用除上模具t1、下模具t2之外的其它模具。其結(jié)果是,能夠利用兩個(gè)上模具t1、下模具t2制造插座22。
另外,根據(jù)插座22,能夠抑制定位面s11、s13與透鏡陣列41的位置關(guān)系產(chǎn)生制造差別。更詳細(xì)地說,定位面s11、s13以及透鏡陣列41比分型線pl更靠下方。即定位面s11、s13以及透鏡陣列41的形狀通過轉(zhuǎn)印相同的下模具t2的形狀而形成。因此,即使在上模具t1與下模具t2之間產(chǎn)生位置偏移,定位面s11、s13與透鏡陣列41的相對(duì)位置關(guān)系也不會(huì)產(chǎn)生偏差。由此,能夠使光纖18的芯線的前端與受光元件陣列24高精度地光學(xué)結(jié)合。
此外,全反射面39由上模具t1形成。因此,擔(dān)心全反射面39與定位面s11、s13以及透鏡陣列41的位置關(guān)系產(chǎn)生制造差別。然而,上述制造差別在光纖18的芯線的前端與受光元件陣列24的光學(xué)結(jié)合中不產(chǎn)生大的負(fù)面影響。更詳細(xì)地說,全反射面39具有在從上方俯視時(shí)在與各光信號(hào)的行進(jìn)方向正交的方向上均勻延伸的平面,包含受光元件陣列24而較大地形成,具有在從前側(cè)正投影時(shí)在與各光信號(hào)的行進(jìn)方向正交的方向均勻延伸的平面,包含光纖18的芯線的前端而較大地形成。因此,即使全反射面39在前后方向或者左右方向錯(cuò)位,只要上述包含關(guān)系不被破壞,也能維持光纖18的芯線的前端與受光元件陣列24的光學(xué)結(jié)合。
另外,根據(jù)插座22,基于以下理由,也能夠抑制定位面s11、s13與透鏡陣列41的位置關(guān)系產(chǎn)生制造差別。更詳細(xì)地說,定位面s11、s13與下表面s22直接連接。由此,能夠利用下模具t2形成定位面s11、s13以及下表面s22。即能夠通過轉(zhuǎn)印相同的下模具t2的形狀而形成定位面s11、s13與下表面s22的形狀。因此,能夠抑制定位面s11、s13與透鏡陣列41的位置關(guān)系產(chǎn)生制造差別。
另外,插座22中,能夠高精度定位插頭16和插座22。更詳細(xì)地說,在插頭16與插座22連接時(shí),定位面s1與定位面s11實(shí)際平行。在插頭16與插座22連接時(shí),定位面s3與定位面s13實(shí)際平行。因此,定位面s1與定位面s11面接觸,定位面s3與定位面s13面接觸。由此,插頭16與插座22連接時(shí),在它們之間抑制松動(dòng)的產(chǎn)生。因此,插座22中,由于定位面的存在能夠高精度定位插頭16與插座22的相對(duì)位置關(guān)系。
另外,根據(jù)插座22,抑制插座22脫離電路基板12。更詳細(xì)地說,在將插座22安裝于電路基板12的表面上時(shí),將粘合劑供給至插座22的下表面s22與電路基板12之間并加熱固化。此時(shí),由插座22的凹部44的內(nèi)周面和電路基板12的表面圍起的空間內(nèi)的空氣被加熱而膨脹,該空間內(nèi)的壓力上升。因此,插座22要脫離電路基板12。因此,將凹部44與外部連結(jié)的貫通孔即切口46設(shè)置于插座22。利用該切口46,抑制空間內(nèi)的壓力的上升。其結(jié)果是,抑制插座22脫離電路基板12。
另外,根據(jù)插座22,抑制將驅(qū)動(dòng)電路26與電路基板12連接的au電線在熱沖擊試驗(yàn)中斷線。更詳細(xì)地說,在使用一般的插座的光傳送模塊中,電路基板與驅(qū)動(dòng)電路由au電線連接。而且,利用具有透光性的環(huán)氧類樹脂等覆蓋和密封驅(qū)動(dòng)電路。電路基板、au電線、環(huán)氧類樹脂以及驅(qū)動(dòng)電路由不同的材料制作,所以具有不同的線膨脹率。因此,在使用現(xiàn)有的插座的光傳送模塊中,熱沖擊試驗(yàn)中擔(dān)心對(duì)au電線施加負(fù)荷而發(fā)生斷線。
另一方面,光傳送模塊10中,驅(qū)動(dòng)電路26沒有被樹脂密封。具體而言,在由插座22的凹部形成的空間內(nèi)配置au電線。因此,光傳送模塊10中,與一般的au電線被樹脂密封的光傳送模塊相比,熱沖擊試驗(yàn)中,將驅(qū)動(dòng)電路26與電路基板12連接的au電線(未圖示)受到的上述熱應(yīng)力負(fù)荷小。其結(jié)果是,光傳送模塊10中,抑制將驅(qū)動(dòng)電路26與電路基板12連接的au電線在熱沖擊試驗(yàn)中斷線。
另外,光傳送模塊10中,能夠簡(jiǎn)化插座22的構(gòu)造。更詳細(xì)地說,光傳送模塊10中,利用金屬蓋20的保持面59、60、62,形成插頭16的引導(dǎo)面。因此,插座22不需要具備用于引導(dǎo)插頭16的插拔動(dòng)作的導(dǎo)軌。其結(jié)果是,插座22的構(gòu)造簡(jiǎn)化。
另外,光傳送模塊10中,抑制插頭16容易脫離插座22。更詳細(xì)地說,光傳送模塊10中,卡合部56、58分別與凹部40、42卡合。插頭16與插座22連接時(shí),卡合部56、58的右端以及左端分別被按壓在插頭16的左表面以及右表面,由此卡合部56、58彈性變形為彎曲的形狀。而且,卡合部56、58的右端以及左端分別達(dá)到凹部40、42,卡合部56、58恢復(fù)初始狀態(tài),卡合部56、58與凹部40、42卡合。
這里,卡合部56、58比較長(zhǎng),所以能夠彈性變形很大。因此,即使增大卡合部56向右方的突出量以及卡合部58向左方的突出量,在插頭16與插座22連接時(shí),卡合部56、58也能充分彈性變形為彎曲的形狀。因此,能夠加深插頭16的凹部40、42。由此,能夠使卡合部56、58與凹部40、42更穩(wěn)固地卡合。其結(jié)果是,抑制插頭16容易脫離插座22。
另外,光傳送模塊10中,抑制金屬蓋20塑性變形。更詳細(xì)地說,連接部64、65的一端分別具有彈力地與保持面60、62的后方的邊的兩端部連接。連接部64、65的另一端分別被固定于電路基板12的接地電極80、82。并且,連接部64、65的形狀形成為在從上方俯視時(shí)隨著從插座22朝向插頭16而寬度擴(kuò)大的錐形,以使插頭16容易插入插座22。因此,插頭16與插座22連接時(shí),保持面60、62之間的距離由于與插頭16的接觸力而過度增大,會(huì)在金屬蓋20的保持面60、62等產(chǎn)生塑性變形。然而,保持面60、62之間的位移由于一端固定于保持面60、62而另一端固定于電路基板12的連接部64、65的彈力,能夠?qū)U(kuò)大保持面60、62之間的力抵消。其結(jié)果是,抑制金屬蓋20的塑性變形。
另外,光傳送模塊10中,抑制金屬蓋20脫離電路基板12。更詳細(xì)地說,卡合片63壓接插頭16的上方側(cè)的面。在利用這樣的卡合片63將插頭16相對(duì)于插座22固定的情況下,需要用很大的力將卡合片63壓接于插頭16。但是,在這種情況下,電路基板12與金屬蓋20之間施加很大的力,擔(dān)心金屬蓋20脫離電路基板12。
因此,光傳送模塊10中,卡合部56、58從左右方向夾著插頭16,由此,將插頭16保持于插座22??ê喜?6、58的保持中,在電路基板12與金屬蓋20之間不施加很大的力。其結(jié)果是,抑制金屬蓋20脫離電路基板12。
另外,光傳送模塊10中,金屬蓋20的下端整齊,所以容易安裝于電路基板12。
(變形例)
以下參照附圖來說明變形例的光傳送模塊10′。圖8是光傳送模塊10′的結(jié)構(gòu)圖。
光傳送模塊10′中,插頭16′以及插座22′的構(gòu)造與光傳送模塊10的不同。更詳細(xì)地說,插頭16′具有插座22的構(gòu)造,插座22′具有插頭16的構(gòu)造。這樣,也可以更換插座的構(gòu)造和插頭的構(gòu)造。
此外,插頭16′可以通過與插座22相同的制造方法形成。
(其它實(shí)施方式)
本發(fā)明的光傳送模塊、插座、插頭、連接器組件以及插座的制造方法并不局限于上述實(shí)施方式的光傳送模塊、插座、插頭、連接器組件以及插座的制造方法,可以在其宗旨的范圍內(nèi)改變。
此外,定位面s11、s13的一部分以及透鏡陣列41也可以比分型線pl更靠下方。在該情況下,定位面s11、s13的一部分以及透鏡陣列41通過下模具t2形成。利用插座的定位面s11、s13的一部分,定位插座和插頭,但是,如圖3a所示,定位面s11、s13的整體以及透鏡陣列41優(yōu)選比分型線pl更靠下方。
前表面s24、左表面s25以及右表面s26的法線向量可以分別包含具有上方向的分量的法線向量以及具有下方向的分量的法線向量雙方。
另外,定位面s1、s3、s11、s13可以是不僅包括平面還包括曲面的面。例如定位面s11也可以是如下的平面或者曲面,即:具有向定位面s13側(cè)突出的沿上下方向延伸的柱狀的兩個(gè)突起部分,與兩個(gè)突起部分的頂點(diǎn)接觸的平面在光纖的前端與全反射面之間與傳播的光信號(hào)的行進(jìn)方向平行,并與包括多個(gè)光信號(hào)的平面正交。定位面s13也可以是如下的曲面或者平面,即:具有向定位面s11側(cè)突出的沿上下方向延伸的柱狀的一個(gè)突起部。在該情況下,從上方俯視時(shí),3個(gè)突起部的頂點(diǎn)的位置優(yōu)選為形成銳角三角形。
另外,定位面s11、s13只要是面,則可以代替定位面s1、s3而使用例如突起等定位部。另外,定位面s1、s3只要是面,則也可以代替定位面s11、s13而使用例如突起等定位部。
另外,后表面s23的法線向量全部不具有上方向的分量或者不具有下方向的分量即可。
工業(yè)上利用的可能性
如上所述,本發(fā)明可用于插座、連接器組件以及插座的制造方法,特別是能夠抑制在定位部或者定位面與透鏡的位置關(guān)系上產(chǎn)生制造差別方面的表現(xiàn)優(yōu)異。
附圖標(biāo)記說明
10、10′:光傳送模塊;11:連接器組件;12:電路基板;16、16′:插頭;18:光纖;20:金屬蓋;22、22′:插座;24:受光元件陣列;26:驅(qū)動(dòng)電路;38、41:透鏡陣列;39:全反射面;pl:分型線;s1、s3、s11、s13:定位面;s5,s15:出入光面;s21:上表面;s22:下表面;s23:后表面;s24:前表面;s25:左表面;s26:右表面;t1、t2:模具。