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1、10申请公布号CN101959666A43申请公布日20110126CN101959666ACN101959666A21申请号200880104174522申请日20080822200721770820070824JPB29C45/16200601B29D11/00200601G02B6/4220060171申请人矢崎总业株式会社地址日本东京72发明人松尾亘池谷一弥鸟居辰三74专利代理机构中国国际贸易促进委员会专利商标事务所11038代理人柳爱国54发明名称外壳一体型光学半导体部件及其制造方法57摘要在外壳一体型光学半导体部件的制造方法中，在具有腿部28的引线框24、25上封装光学器件26、2。
2、7，通过透光材料密封所述光学器件26、27的周围，从而制造光学半导体部件22。此后，将外壳23与所述光学半导体部件一体地成型，使得外壳23盖住所述光学半导体部件22的被所述透光材料所密封的部分30。30优先权数据85PCT申请进入国家阶段日2010022486PCT申请的申请数据PCT/JP2008/0022732008082287PCT申请的公布数据WO2009/028159EN2009030551INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书4页附图4页按照条约第19条的修改2页CN101959667A1/2页21一种外壳一体型光学半导体部件的制造方法，其特。
3、征在于，包括以下步骤在具有腿部的引线框上封装光学器件；通过以透光材料密封所述光学器件的周围而形成光学半导体部件；然后，将外壳与所述光学半导体部件一体地成型，使得外壳具有来自或者去往所述光学器件的光能够通过的孔，并且盖住在密封所述光学器件的周围的步骤中形成的所述光学半导体部件的被密封的部分。2根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述透光材料是硅树脂，所述外壳的材料是液晶聚合物，所述透光材料比所述外壳柔软。3根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，在所述形成光学半导体部件的步骤以及将外壳与所述光学半导体部件一体地成型的步骤中，使所述腿部固定。4根据权利要求3所述的制造方法，其特征在于，所述。
4、形成光学半导体部件的步骤包括将所述光学器件设置在第一模中、将所述透光材料填充到该第一模中的步骤，将外壳与所述光学半导体部件一体地成型的步骤包括将所述光学半导体部件的被密封的部分设置在第二模中、将所述外壳的材料填充到该第二模中的步骤。5根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述形成光学半导体部件的步骤包括形成将光汇聚到光学器件中的凸透镜的步骤，所述凸透镜由透光材料构成。6根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述孔为光纤末端的套管能够插入其中的插入孔，其位于所述凸透镜的前方。7根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述外壳的材料是不透光的。8根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于，。
5、在所述在具有腿部的引线框上封装光学器件的步骤中，在所述引线框上封装有多个所述光学器件，所述形成光学半导体部件的步骤包括在多个所述光学器件之间形成贯通孔的步骤，并且在所述将外壳与所述光学半导体部件一体地成型的步骤中，所述外壳的所述材料填充到所述贯通孔中。9一种外壳一体型光学半导体部件，其特征在于，包括光学半导体部件，其包括具有腿部的引线框；封装在所述引线框上的光学器件；通过透光材料密封所述光学器件的周围的光学器件密封部；以及外壳，与所述光学半导体部件一体地成型，具有来自或者去往所述光学器件的光能够通过的孔，并且盖住所述光学器件密封部。10根据权利要求9所述的外壳一体型光学半导体部件，其特征在于，。
6、所述透光材料是硅树脂，所述外壳的材料是液晶聚合物，所述透光材料比所述外壳柔软。11根据权利要求9所述的外壳一体型光学半导体部件，其特征在于，所述光学器件密权利要求书CN101959666ACN101959667A2/2页3封部包括将光汇聚到光学器件中的凸透镜，所述凸透镜由透光材料构成。12根据权利要求11所述的外壳一体型光学半导体部件，其特征在于，所述孔为光纤末端的套管能够插入其中的插入孔，其位于所述凸透镜的前方。13根据权利要求9所述的外壳一体型光学半导体部件，其特征在于，所述外壳的材料是不透光的。14根据权利要求13所述的外壳一体型光学半导体部件，其特征在于，在所述引线框上封装有多个所述光。
7、学器件；所述光学半导体部件包括设置在多个所述光学器件之间、用来在多个所述光学器件之间遮光的遮光部；并且所述遮光部由所述外壳的材料形成。权利要求书CN101959666ACN101959667A1/4页4外壳一体型光学半导体部件及其制造方法技术领域0001本发明涉及一种光学连接器用光学半导体部件及其制造方法，特别涉及将外壳一体化的外壳一体型光学半导体部件及其制造方法。背景技术0002图1是表示下述专利文献1中所揭示的光学连接器1。光学连接器1是引线类型的混合连接器，配置成可连接至基板未图示。光学连接器1包括连接器外壳2、多个PCB端子3、套管外壳4、盖子5、弹簧6、一对套筒7、一对导光部件8、F。
8、OT盒子9、支架10、发光侧FOTFIBEROPTICTRANSCEIVER11及光接收侧FOT12和遮蔽盒子13。0003FOT盒子9形成为外壳形状。发光侧FOT11及光接收侧FOT12为具有光学器件的光学半导体部件。发光侧FOT11及光接收侧FOT12插入外壳形状的FOT盒子9的后部并安装固定。0004专利文献1日本特开2006251762号公报0005近年来，需要对比以往更大容量的信息进行高速通信。为满足高速、大容量通信的需求，公知使用光通信技术。但是，将光学器件例如LD激光二极管用于该光通信时需要满足相对该器件的光的高位置精度。一般来讲，为满足高位置精度而利用主动校准来封装光学半导体部。
9、件。但是，例如主动校准等的步骤存在需要消耗高额费用、装置结构复杂等的多个缺点。0006专利文献1的光学连接器1具有对相对FOT盒子9的发光侧FOT11及光接收侧FOT12的位置进行定位的定位结构。从而，这些部件通过定位机构而精度良好地与FOT盒子9组装，无需进行主动对准。但是，从尺寸公差的观点来看，通过定位结构获得更高的位置精度有时也是困难的。0007鉴于上述问题，提出了本发明。本发明是以提供一种可获得高位置精度的外壳一体型光学半导体部件及其制造方法为目的。发明内容0008本发明是为解决上述问题而发明的。本发明第一方面提供了一种外壳一体型光学半导体部件的制造方法，包括以下步骤在具有腿部的引线框。
10、上封装光学器件；通过以透光材料密封所述光学器件的周围而形成光学半导体部件；然后，将外壳与所述光学半导体部件一体地成型，使得外壳盖住在密封所述光学器件的周围的步骤中形成的所述光学半导体部件的被密封的部分。0009并且，在本发明的外壳一体型光学半导体部件的制造方法中，优选地，所述透光材料是弯曲系数和线膨胀系数的乘积小于环氧树脂的相应乘积的硅树脂，所述外壳的材料是液晶聚合物。0010本发明第二方面提供了一种外壳一体型光学半导体部件，其包括光学半导体部件，包括具有腿部的引线框；封装在所述引线框上的光学器件；通过透光材料密封所述光说明书CN101959666ACN101959667A2/4页5学器件的周。
11、围的光学器件密封部；以及外壳，与所述光学半导体部件一体地成型，具有来自或者去往所述光学器件的光能够通过的孔，并且盖住所述光学器件密封部。0011并且，在本发明的外壳一体型光学半导体部件中，优选地，所述透光材料是弯曲系数和线膨胀系数的乘积小于环氧树脂的相应乘积的硅树脂，所述外壳的材料是液晶聚合物。0012根据本发明，光学半导体部件和外壳通过成型而彼此一体化。由于不是利用定位结构的一体化，所以部件的位置精度不受产品尺寸公差的影响。从而，可获得高位置精度，可进行高速、大容量的通信。0013根据本发明，在对光学器件周围进行密封时使用了硅树脂。与例如环氧树脂比较时，硅树脂能够缓解作用于封装在引线框上的光。
12、学器件的引线上的应力，所述应力由于相关硅树脂的热收缩而引起。并且，根据本发明，使用液晶聚合物来成型外壳。液晶聚合物具有熔解粘度低、可将成型时的射出压力设定得低的优点。从而，可将浇口设置在最适当的位置。附图说明0014图1是表示现有实例的光学连接器的分解立体图。0015图2A是表示根据本发明制造方法的一个实施方式的外壳一体型光学半导体部件的立体图。0016图2B是表示图2A所示的外壳一体型光学半导体部件的一个截面图。0017图3是表示本发明外壳一体型光学半导体部件的制造方法的流程图。0018图4是表示引线框的立体图。0019图5是表示光学器件密封部的立体图。具体实施方式0020以下，参照图25对。
13、本发明进行说明。0021如图2所示，外壳一体型光学半导体部件21是通过将光学半导体部件22与外壳23一体成型而制造的。外壳一体型光学半导体部件21该单个部件对应于常规实例中所示的三个部件参照图1即在组装在基板未图示之前的、作为光学半导体部件的发光侧FOT11及光接收侧FOT12、外壳形状的FOT盒子9。0022如图3所示，外壳一体型光学半导体部件21是通过以下步骤而制造，即包括将光学器件封装于引线框上的步骤步骤S1和通过透光材料密封光学器件周围的步骤步骤S2的光学半导体部件制造步骤、在制造半导体部件之后进行的将外壳一体地成型的制造步骤步骤S3。在光学半导体部件中，以透光材料密封的部分被外壳盖住。
14、。如上所述，通过这样的一体成型来制造外壳一体型光学半导体部件21。0023引线框24、25通过锻压、冲压或蚀刻具有导电性的金属板来形成如图4所示的形状。在引线框24、25的预定位置分别封装有光学器件例如，其中的一个为LD激光二极管，另一个为PD光电二极管26、27。对于光学器件26、27，利用金线等实现引线焊接。0024引线框24、25具有腿部针28和位于腿部28上方的光学器件封装部29。腿部28的末端插入基板未图示，并焊接至基板上的电路图案。需要注意的是，尽管图4示出说明书CN101959666ACN101959667A3/4页6了设置在每个引线框24、25上的四个腿部28，但腿部28的数量。
15、并不限于该图所示的情形。0025在各光学器件封装部29封装光学器件26、27之后，各光学器件封装部29整个被透光材料密封。例如，将光学器件26、27置于第一金属模未图示中，将相关的材料填充到第一金属模，形成光学器件密封部30参照图2及图5。在本发明中，透光材料与外壳23相比更柔软，且硅树脂优选作为透光材料。通过该硅树脂覆盖各光学器件封装部29而形成光学器件密封部30。当形成光学器件密封部30之后，完成光学半导体部件22的制造参照图2。0026至于硅树脂，其硬度从软型橡胶状到硬型树脂状均有，在本发明中使用了软型硅树脂。这样，可缓解焊线等上的应力。对于这种效果，将在后文进行叙述。0027如图2及图。
16、5所示，在光学器件密封部30中形成有凸透镜部31和贯通孔32。凸透镜部31分别以半球状形成在光学器件26、27的前方。在形成光学器件密封部30的过程中，优选地，凸透镜部31形成为光学器件26、27位于其光轴上。并且，在光学器件密封部30的形成过程中，凸透镜部31和光学器件26、27的距离优选地考虑凸透镜部31的曲率及焦距来进行设定。例如，光学器件密封部30形成为使得光学器件26、27能够布置在凸透镜部31的焦点上。贯通孔32设置在各凸透镜部31之间，并且以从光学器件密封部30的前方贯通到后方的方式形成。当外壳23的材料填充入贯通孔32时，形成遮光部，从而在光学器件26、27之间提供光学遮蔽。由。
17、此，可防止光学器件26、27之间的干涉。0028如图2所示，外壳23以盖住光学半导体部件22的光学器件密封部30的方式与光学器件密封部30一体成型。在本发明中，外壳23的材料优选为液晶聚合物。通过利用该液晶聚合物的一体成型工艺，光学器件密封部30被外壳23盖住，从而完成外壳一体型光学半导体部件21的制造。0029光学半导体部件22可放入第二金属模未图示。将液晶聚合物填充入第二金属模，光学半导体部件22和液晶聚合物彼此一体成型，从而形成外壳23。具体地，在将腿部28固定的状态下将光学半导体部件22放入第二金属模，然后将液晶聚合物填充到第二金属模，从而使光学半导体部件22和液晶聚合物彼此一体成型。。
18、因为固定的腿部28的尺寸精度高，所以一体成型时的外壳一体型光学半导体部件21的尺寸精度也变高，从而可以高精度对准插入到外壳23中的光学连接器及光学半导体部件22的光轴。0030液晶聚合物的熔解粘度低。从而，即使在射出成型时将射出压力设定得较低，也可成型具有如图所示之复杂形状的外壳23。并且，即使在将由软型硅树脂构成的光学器件密封部30配置在外壳23内部的成型步骤中，也可不改变该光学器件密封部30的形状地成型。0031以下对这样的树脂成型进行补充说明。树脂注入口浇口附近接收高的射出压力，一般为树脂最容易变形的位置。但是，在本发明中，利用了具有上述优点的液晶聚合物，从而可将注入口自由地配置在硅树脂。
19、周围、或者此外的其他位置。并且，在得到的产品中，所注入的树脂最终与其自身接触的位置所谓的焊接部依赖于注入口位置，因此也可同时控制该焊接部的位置。在焊接部中，在树脂固化进行到一定程度时树脂相互结合，因此结合强度变弱。该焊接部的位置控制是外壳23获得足够的强度所需之重要因素。0032需要指出的是，在现有实例中，通过传递成型，需要三分钟来成型发光侧FOT11及光接收侧FOT12参照图5。而在本发明中，通过利用液体射出成型LIM，可将成型时间说明书CN101959666ACN101959667A4/4页7缩短到一分钟。由此，可获得更多的效果。例如，可减少成型时的电力消耗。0033在本发明中，不使用环氧。
20、树脂，而使用了弯曲系数和膨胀系数比环氧树脂小的硅树脂。从而，在可靠性测试，特别是在如温度变化大的温度周期的测试中，可缓解由于树脂的热收缩而施加到金线的应力。具体地，施加到金线的应力与存在于该金线周围的部件和与该金线连接的部件的线膨胀系数之差成比例。从而，应力可以表示如下应力在该金线周围存在的部件的弯曲系数上述线膨胀系数之差。在从40到105的环境中，环氧树脂及硅树脂的弯曲系数分别为3263、4079，环氧树脂及硅树脂的线膨胀系数分别为65105、20105。在相同环境中，引线框的线膨胀系数为14105，因此在环氧树脂的情形下的应力为32636510514105166413105KG/MM2，与。
21、此相比，在硅树脂的情形下的应力为40792010514105758694105KG/MM2。从而，与使用环氧树脂的情形相比，在使用硅树脂时金线的应力只有大约1/2，从而提高了产品的可靠性。0034回到外壳23的说明。如图2A、2B所示，外壳23具有在内藏光学半导体部件22的光学器件密封部30的同时使腿部28露出的本体部33、与本体部33一体的套管连接筒部34。在套管连接筒部34中，形成有光纤末端的套管未图示可插入其中的一对套管插入孔35。如图2B所示，该对套管插入孔35形成为其内壁可以具有阶梯差。插入孔35的端部形成为与光学器件密封部30的凸透镜部31的位置相对应。需要指出的是，套管连接筒部3。
22、4优选形成为插入孔35的轴线与凸透镜部31的光轴一致。在此情形下，插入到插入孔35的光纤未图示的光轴与凸透镜部31的光轴一致，从而从光纤输出的光有效地汇集到光学器件26、27上。需要指出的是，虽未特别图示，外壳23中也可设置用于安装支架例如图1所示的现有实例的支架10的安装孔。并且，外壳23也可形成为可用遮蔽盒子例如图1所示的现有实例中的遮蔽盒子13进行覆盖的形状。0035如上所述，参照图2图5进行了说明，根据本发明，光学半导体部件22和外壳23彼此一体成型，从而可消减组装成产品的部件的数量，从而可获得高位置精度，即高光轴精度。从而，在外壳一体型光学半导体部件21可进行高速、大容量的通信。本发。
23、明可提供这样的外壳一体型光学半导体部件21的制造方法。0036此外，还可以在不改变本发明主旨的范围内进行多种变更来实施。0037工业实用性0038本发明的制造方法可以提供一种可降低制造成本、可用于高速、大容量通信的外壳一体型光学半导体部件。说明书CN101959666ACN101959667A1/4页8图1说明书附图CN101959666ACN101959667A2/4页9图2A图2B说明书附图CN101959666ACN101959667A3/4页10图3图4说明书附图CN101959666ACN101959667A4/4页11图5说明书附图CN101959666ACN101959667A1。
24、/2页121一种外壳一体型光学半导体部件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤在具有腿部的引线框上封装光学器件；通过以透光材料密封所述光学器件的周围而形成光学半导体部件；然后，将外壳与所述光学半导体部件一体地成型，使得外壳具有来自或者去往所述光学器件的光能够通过的孔，并且盖住在密封所述光学器件的周围的步骤中形成的所述光学半导体部件的被密封的部分，其中，所述透光材料是硅树脂，所述外壳的材料是液晶聚合物，所述透光材料比所述外壳柔软。2根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，在所述形成光学半导体部件的步骤以及将外壳与所述光学半导体部件一体地成型的步骤中，使所述腿部固定。3根据权利要求2所述的制造方法。
25、，其特征在于，所述形成光学半导体部件的步骤包括将所述光学器件设置在第一模中、将所述透光材料填充到该第一模中的步骤，将外壳与所述光学半导体部件一体地成型的步骤包括将所述光学半导体部件的被密封的部分设置在第二模中、将所述外壳的材料填充到该第二模中的步骤。4根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述形成光学半导体部件的步骤包括形成将光汇聚到光学器件中的凸透镜的步骤，所述凸透镜由透光材料构成。5根据权利要求4所述的制造方法，其特征在于，所述孔为光纤末端的套管能够插入其中的插入孔，其位于所述凸透镜的前方。6根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述外壳的材料是不透光的。7根据权利要求6所述的制造。
26、方法，其特征在于，在所述在具有腿部的引线框上封装光学器件的步骤中，在所述引线框上封装有多个所述光学器件，所述形成光学半导体部件的步骤包括在多个所述光学器件之间形成贯通孔的步骤，并且在所述将外壳与所述光学半导体部件一体地成型的步骤中，所述外壳的所述材料填充到所述贯通孔中。8一种外壳一体型光学半导体部件，其特征在于，包括光学半导体部件，其包括具有腿部的引线框；封装在所述引线框上的光学器件；通过透光材料密封所述光学器件的周围的光学器件密封部；以及外壳，与所述光学半导体部件一体地成型，具有来自或者去往所述光学器件的光能够通过的孔，并且盖住所述光学器件密封部，其中，所述透光材料是硅树脂，所述外壳的材料是。
27、液晶聚合物，所述透光材料比所述外壳柔软。9根据权利要求8所述的外壳一体型光学半导体部件，其特征在于，所述光学器件密封部包括将光汇聚到光学器件中的凸透镜，所述凸透镜由透光材料构成。权利要求书按照条约第19条的修改CN101959666ACN101959667A2/2页1310根据权利要求9所述的外壳一体型光学半导体部件，其特征在于，所述孔为光纤末端的套管能够插入其中的插入孔，其位于所述凸透镜的前方。11根据权利要求8所述的外壳一体型光学半导体部件，其特征在于，所述外壳的材料是不透光的。12根据权利要求11所述的外壳一体型光学半导体部件，其特征在于，在所述引线框上封装有多个所述光学器件；所述光学半。
28、导体部件包括设置在多个所述光学器件之间、用来在多个所述光学器件之间遮光的遮光部；并且所述遮光部由所述外壳的材料形成。权利要求书按照条约第19条的修改CN101959666ACN101959667A1/2页140001000200030004000500060007000800090010001100120013001400150016。0017PCT19条修改的意见陈述0018本发明的光学器件密封部是通过利用透光材料密封光学器件封装部和位于其上的光学器件而制成。作为透光材料，可使用硅树脂参照第19段。透光材料覆盖光学器件封装部和位于其上的光学器件的全部参照图2B。硅树脂因为具有比环氧树脂更小的。
29、弯曲系数及线膨胀系数，所以可减轻通过树脂的热收缩而施加到金线等的焊线的应力。0019外壳与光学器件密封部一体地成型，从而盖住光学器件密封部。作为外壳的材料，可使用液晶聚合物参照第22段。基于液晶聚合物的低熔解粘度，射出压力可以较低，从而可在外壳的成型时防止光学器件密封部的变形参照第24段。0020从而，可通过硅树脂减轻施加到焊线的应力，通过液晶聚合物防止光学器件密封部的变形。由此获得具有高位置精度的外壳一体型半导体部件。0021对比文件D1特开平4177883中揭示了如下内容，光学功能元件单质11被透明树脂50所密封，进而被不透明树脂51所密封的光学功能元件。但是，对比文件D1中未提及在光学功。
30、能元件单质11或不透明树脂51使用硅树脂及液晶聚合物的内容。在对比文件D2特开平42179中揭示了如下内容，具有内部成形部4和线缆插入部5的光缆连接。但是，对比文件D2中未提及使用这些硅树脂及液晶聚合物的内容。0022对比文件D3特开200159922中揭示了如下内容，即也可通过硅树脂形成的透光体4。但是，透光体4是以与发光元件2的发光部接触的方式填充到导光体3。对比文件D4US5973862中揭示了如下内容通过液晶聚合物所形成的树脂外壳14。但是，没有与树脂外壳14一体地形成的部件。对比文件D5US2008/0123198中仅揭示有用于使光学元件32和透镜部件55相互附着的透明树脂41即，硅树脂材料的树脂。从而，对比文件D3D5中未揭示有本发明中可覆盖光学器件封装部和位于其上的光学器件的全部的透光部件。0023对比文件D3D5中未揭示本申请的透光部件。从而，即使对对比文件D1D5说明或声明按照条约第19条的修改CN101959666ACN101959667A2/2页15进行各种组合，也不能从中得出可获得上述效果的硅树脂及液晶聚合物的组合。说明或声明按照条约第19条的修改CN101959666A。