專利名稱：連接器的制作方法
技術領域：
本發明涉及連接器，特別是涉及通過光纖傳送信號時所使用的連接器。
背景技術：
作為以往的連接器，例如已知有專利文獻I所記載的連接器。圖10是專利文獻I所記載的連接器500的剖面構造圖。
如圖10所示，連接器500具備插頭502以及插座506。插頭502設置于光纖508的一端。插頭502從上方裝配于插座506。插座502包括插座側殼體526、收發光兀件536以及插座側外殼580。插座側殼體526由樹脂材料制作而成。收發光兀件536為半導體兀件，安裝于插頭502。金屬部件580覆蓋插頭側殼體526的表面。如上構成的收發光兀件536被金屬部件580所覆蓋，因此難以受到來自外部的噪聲的影響。
插座506包括插座側殼體566。插座側殼體566由樹脂材料制作而成。此處，插頭502通過插頭側殼體526與插座側殼體566嵌合而裝配于插座506。
然而，在連接器500中，由于插頭側殼體526與插座側殼體566由樹脂材料制作而成，因此僅具有低的耐久性。因此，存在因插頭502相對于插座506反復裝卸而導致插頭側殼體526與插座側殼體566磨耗，插頭502容易從插座506脫落的問題。
專利文件1:日本特開2006-215348號公報發明內容
因此，本發明的目的在于提供一種連接器，保護光電轉換元件免受噪聲的影響且具有聞耐久性。
本發明的一個方式所涉及的連接器，其特征在于，上述連接器具備:插頭，該插頭設置于光纖的一端；以及插座，上述插頭從上方裝配于該插座，上述插頭包括:光電轉換兀件，該光電轉換元件由沒有被金屬殼體覆蓋的半導體元件形成；以及金屬部件，該金屬部件設置成覆蓋上述光電轉換元件的上側，上述插座包括固定有上述插頭的金屬框體，上述插頭與上述插座僅通過上述金屬部件與上述金屬框體卡合而固定。
根據本發明，能夠提供一種連接器，保護光電轉換元件免受噪聲的影響，且具有高耐久性。
圖1是本發明的一種實施方式所涉及的連接器的外觀立體圖。
圖2是將插頭從連接器分離后的外觀立體圖。
圖3是插頭的分解斜視圖。
圖4是插座的分解立體圖。
圖5是示出金屬框體以及電路部安裝于電路基板的樣子的圖。
圖6是使用連接器的收發系統的簡要結構圖。
圖7是不出將插頭相對于插座插拔時所使用的工具的圖。
圖8是使用其他的實施方式所涉及的連接器的收發系統的簡要結構圖。
圖9是其他的實施方式所涉及的連接器的簡要結構圖。
圖10是專利文獻I所記載的連接器的剖面構造圖。
具體實施方式
以下，參照附圖對本發明的實施方式所涉及的連接器進行說明。
(連接器的簡要結構)
首先，對本發明的一個實施方式所涉及的連接器的簡要結構進行說明。圖1是本發明的一個實施方式所涉及的連接器I的外觀立體圖。圖2是將插頭10從連接器I分離后的外觀立體圖。圖3是插頭10的分解立體圖。圖4是插座20的分解立體圖。圖5是示出金屬框體21以及電路部30安裝于電路基板40的樣子的圖。
如圖1以及圖2所示，連接器I具備插頭10、插座20、電路部30以及電路基板40。插頭10設置于光纖50的一端，將光信號轉換成電信號，或將電信號轉換成光信號。以下，將光纖50延伸的方向定義為X軸方向，將上下方向定義為z軸方向，將與X軸方向以及z軸方向正交的方向定義為y軸方向。X軸方向、y軸方向以及z軸方向相互正交。
電路基板40在表面以及內部具有電路，如圖1以及圖5所示，具有與xy平面平行的安裝面43。并且，在電路基板40的安裝面43設置有孔41。孔41以在y軸方向的正方向側的邊附近以及I軸方向的負方向側的邊附近相互對置的方式設置于安裝面43。插座20以及電路部30以從X軸方向正方向側朝向負方向側依次排列的方式安裝于電路基板40。
光纖50由包覆層52以及芯線54構成。芯線54通過由玻璃或樹脂形成的線芯以及包層而構成。包覆層52由丙烯類、環氧類、尼龍類、聚酯彈性體或無鹵素樹脂中的任一樹脂構成，并包覆芯線54。在光纖50的X軸方向的負方向側的端部，如圖3所示，將包覆層52除去而露出芯線54。
如圖3所示，插頭10具有光電轉換元件12、搭載部13、金屬箍(ferrule) 17以及金屬部件18。光電轉換元件12是由沒有被金屬殼覆蓋的半導體元件構成的收發光元件。SP，光電轉換元件12為裸芯片。
搭載部13由基板11、密封樹脂15、外部端子16a、16b、端子部19a、19b以及通孔(vias) Vl> V2 所構成。
基板11是形成為長方體狀的樹脂基板。如以下說明的那樣，在基板11的X軸方向的正方向側的側面上安裝有光電轉換元件12。
外部端子16a、16b以從y軸方向的正方向側朝向負方向側依次排列的方式設置于基板11的X軸方向的負方向側的側面。端子部19a、19b以從y軸方向的正方向側朝向負方向側依次排列的方式設置于基板11的X軸方向的正方向側的側面。此處，外部端子16a與端子部19a對置，且借助通孔Vl連接在一起。外部端子16b與端子部19b對置，且借助通孔V2連接在一起。并且，在端子部19a上安裝有光電轉換元件12。進而，使用電線X并利用引線接合法電連接端子部1%與光電轉換元件12。
密封樹脂15由透明的樹脂形成，對安裝于基板11的光電轉換元件12進行密封。由此，光電轉換元件12被埋入到搭載部13中。
金屬箍17是形成為長方體狀的樹脂部件。金屬箍17以將芯線54與光電轉換元件12對置的狀態固定光纖50與搭載部13。在金屬箍17設置有凹部A以及孔H。凹部A通過金屬箍17的X軸方向的負方向側的側面凹陷而形成。由此，密封樹脂15嵌入到凹部A中，從而搭載部13被固定于金屬箍17。孔H是形成為圓柱狀的空洞，被設置成從金屬箍17的X軸方向的正方向側的側面朝X軸方向的負方向側延伸，且與凹部A貫通。因此，通過芯線54從X軸方向的正方向側插入到孔H中，光電轉換元件12與光纖50對置且光學地連接。
金屬部件18被設置成從z軸方向的正方向側(上方)覆蓋光電轉換兀件12。金屬部件18覆蓋搭載部13以及金屬箍17的z軸方向的正方向側(上側)的面與y軸方向的正方向側的側面以及y軸方向的負方向側的側面。并且，如圖2以及圖3所示，在金屬部件18設置有凹部80、81、82、83。如圖2所示，凹部80以及凹部81通過金屬部件18的y軸方向的正方向側的側面凹陷而形成。凹部80設置成相比凹部81靠X軸方向的正方向側。如圖3所示，凹部82以及凹部83通過金屬部件18的y軸方向的負方向側的側面凹陷而形成。凹部82設置成相比凹部83靠X軸方向的正方向側。
如圖4所示，插座20具有金屬框體21、彈簧端子23a、23b以及絕緣部25，并安裝于電路基板40上。插頭10從z軸方向的正方向側(上方)安裝于插座20。
金屬框體21是供插頭10固定的框體，當從z軸方向的正方向側(上方)觀察時，形成為包圍插頭10的周圍的形狀(即，口字形狀)。金屬框體21包括固定部29以及彈簧部件70、71、72、73，并通過將口字形的I片金屬板折彎而構成。更詳細地說,將金屬板的x軸方向的正方向側的邊、y軸方向的正方向側的邊以及y軸方向的負方向側的邊朝z軸方向的負方向側折彎，由此構成金屬框體21。固定部29是通過將金屬板的y軸方向的正方向側以及I軸方向的負方向側的邊的一部分朝z軸方向的負方向側折彎而構成的，并位于金屬框體21的y軸方向的正方向側的側面以及I軸方向負方向側的側面上的X軸方向的負方向側的端部。如圖1以及圖2所示，固定部29壓入到電路基板40的孔41中。由此，插座20被安裝于電路基板40。此時，固定部29與電路基板40內的接地導體連接。由此，金屬框體21保持在接地電位。
彈簧部件70、71是通過將構成金屬框體21的金屬板的y軸方向的正方向側的邊的一部分折彎成U字狀而構成的。當從z軸方向的正方向側俯視觀察時，彈簧部件70、71的前端位于由金屬框體21包圍的區域內。彈簧部件70位于相比彈簧部件71靠X軸方向的正方向側的位置。彈簧部件72、73是通過將構成金屬框體21的金屬板的y軸方向的負方向側的邊的一部分折彎成U字狀而構成的。當從z軸方向的正方向側俯視觀察時，彈簧部件72、73的前端位于由金屬框體21包圍的區域內。彈簧部件72位于相比彈簧部件73靠X軸方向的正方向側的位置。
彈簧端子23a、23b為信號用的端子。以下，對彈簧端子23a、23b進行更詳細的說明。
彈簧端子23a由接觸部90a、彈簧部91a以及固定部92a構成。彈簧端子23b由接觸部90b、彈簧部91b以及固定部92a構成。彈簧部91a、91b是分別連接接觸部90a、90b以及固定部92a、92b的U字狀的板簧。彈簧部91a、91b以不與金屬框體21接觸的方式相對于金屬框體21固定。
接觸部90a、90b是彈簧端子23a、23b的端部中的位于x軸方向的正方向側的端部。當從y軸方向的正方向側觀察時，接觸部90a、90b折彎成倒U字狀，且朝彈簧部91a、91b的X軸方向的正方向側引出。接觸部90a、90b與插頭10的x軸方向的負方向側的側面接觸。更具體地說，接觸部90a、90b分別與插頭10的外部端子16a、16b接觸。
固定部92a、92b是彈簧端子23a、23b的端部中的位于x軸方向的負方向側的端部，朝向X軸方向的負方向側延伸。固定部92a、92b分別與彈簧端子23a、23b的x軸方向的負方向側的端部連接。在插座10的安裝時，固定部92a、92b與電路基板40的臺面(land)(未圖示)連接。
當從z軸方向的正方向側(上方)觀察時，如上構成的彈簧端子23a、23b形成為U字狀。彈簧端子23a的U字狀的折回部分朝向y軸方向的正方向側。彈簧端子23b的U字狀的折回部分朝向I軸方向的負方向側。由此，彈簧端子23a與彈簧端子23b具有相對于X軸對稱的構造。并且，接觸部90a、90b與外部端子16a、16b接觸，固定部92a、92b與固定基板40的臺面連接，由此，彈簧端子23a、23b作為中轉插頭10與電路基板40間的信號的傳送的端子發揮功能。
絕緣部25形成為長方體狀，且由樹脂材料制作而成。絕緣部25與彈簧端子23a、23b —體成形。由此,彈簧端子23a、23b以不與金屬框體21電接觸的方式固定于金屬框體21。更詳細地說，從絕緣部25的y軸方向的正方向側的側面以及Y軸方向的負方向側的側面引出彈簧部91a以及彈簧部91b，從絕緣部25的背面引出固定部92a、92b。并且，對于絕緣部25，在絕緣部25的上表面固定于金屬框體21。
如圖5所示，電路部30在金屬框體21的x軸方向的負方向側安裝于電路基板40的安裝面43，對利用插頭10傳送的信號進行處理。電路部30具有電路元件31、金屬罩33以及樹脂部35。電路元件31是安裝于電路基板40的安裝面43的芯片型的電子部件，且是用于驅動光電轉換元件12的元件。如圖5所示，電路元件31由樹脂部35密封。金屬罩33是覆蓋由樹脂部35密封的電路兀件31的罩。金屬罩33從z軸方向的正方向側、y軸方向的正方向側以及I軸方向的負方向側覆蓋樹脂部35。
插頭10從z軸方向的正方向側嵌入到如以上那樣構成的插座20中。此時，如圖1以及圖2所示，彈簧部件70 73分別與凹部80 83卡合。進而，彈簧端子23a、23b與外部端子16a、16b電連接。并且,插頭10被彈簧端子23a、23b朝x軸方向的正方向側按壓。因此，金屬部件18的X軸方向的正方向側的邊被朝金屬框體21按壓。由此，僅通過金屬部件18與金屬框體21嵌合,就能夠將插頭10固定于插座20。
圖6是使用連接器I的收發系統100的簡要結構圖。如圖6所示，在光纖50的兩端分別設置有接收用連接器Ia以及發送用連接器lb。并且，接收用連接器Ia具備接收用電路基板40a以及光電二極管12a。發送用連接器Ib具備發送用電路基板40b以及VCSEL12b。由此，通過光纖50從發送用連接器Ib朝接收用連接器Ia傳送信號。
(效果)
如以下說明的那樣，能夠提供連接器1，通過該連接器I能夠保護光電轉換元件12免受噪聲影響，且該連接器I具有高耐久性。
更詳細來說，在圖10所示的以往的連接器500中，通過插頭側殼體526與插座側殼體566嵌合，將插頭502安裝于插座506。但是，由于插頭側殼體526與插座側殼體566是由樹脂材料制作而成的，因此僅具有低耐久性。因此，存在因插頭502相對于插座506反復裝卸而導致插頭側殼體526與插座側殼體566磨耗，插頭502容易從插座506脫落的問題。
另一方面，在連接器I中，如圖1所示，僅通過金屬部件18與金屬框體21嵌合，就能夠將插頭10與插座20固定于一起。由于金屬部件18與金屬框體21均由金屬制作而成，因此耐久性優異。因此，即便將插頭10相對于插座20反復裝卸，金屬部件18以及金屬框體21也不會有大的磨耗。因此，連接器I能夠維持強嵌合力。
如圖4所示，由于金屬框體21包圍插頭10，所以插頭10難以從插座20拔出，能夠加強插頭10與插座20的嵌合力。
進而，由于金屬罩33、金屬部件18以及金屬框體21接地，因此形成為相同電位。由此，對于連接器I整體，隔斷來自外部的噪聲，連接器I能夠發揮屏蔽效果。借助屏蔽效果，能夠提高電路元件31的耐ESD性(靜電放電)以及耐EMC性(電磁并存性)。并且，能夠提高外部電接口的耐EMC性。
金屬部件18以及金屬框體21由金屬制作而成，分別與電路基板40的接地導體(未圖示)連接。因此，因靜電而產生的大電流經由金屬部件18、金屬框體21以及電路基板40的接地導體而導入到大地。
圖7是示出將插頭10相對于插座20插拔時所使用的工具E的圖。在連接器I中，使用工具E相對于插座20插拔插頭10，因此，在進行插拔時不需要用手去觸碰光纖50等。由于能夠緩和對于光纖50的應力，所以能夠不對光纖造成負擔，防止斷線等故障的發生。更詳細來說，將圖7所示的L字形的工具E從切口 M、N嵌入到插頭10的凹部U、V中(參照圖2)，由此相對于插座20插拔插頭10。在將插頭10插入到插座20中時,利用工具E夾持插頭10并從金屬框體21的z軸方向的正方向側嵌入。
并且，能夠通過切口 M、N確認插頭10與插座20的嵌合情況，因此嵌合作業的效率變得良好。
在插座20中，如圖1以及圖2所示，固定部29被壓入到孔41中。因此，在相對于插座20插拔插頭10時，即使朝z軸方向的正方向側拉起插頭10而對插座20朝z軸方向的正方向側施加應力，由于插座20被可靠地安裝于電路基板40，因此該插座20也不會從電路基板40脫落。
如圖1以及圖2所示，插頭10經由金屬制的彈簧部件70 73與插座20接觸。因此，在插頭10與彈簧部件70 73之間難以產生磨耗，能夠防止因插頭10以及彈簧部件70 73的形狀偏差而引起的接觸性的偏置。
并且，如圖4所示，當從z軸方向的正方向側(上方)觀察時，彈簧端子23a、23b分別形成為U字狀，折回部分朝向y軸方向。因此，與彈簧端子的U字狀的折回部分朝向z軸方向的連接器I相比，在連接器I中能夠實現低背化。并且，彈簧端子23a、23b形成為U字狀，因此，即使是在施加微弱的力的情況下，彈簧端子23a、23b也容易彎曲。
由于插頭10與插座20通過金屬部件18與金屬框體21嵌合而固定于一起，因此嵌合時的咔噠感強，能夠借助聲音和觸覺實際感受到嵌合的完成。
(其他的實施方式)
如以上那樣構成的連接器I并不限定于上述實施方式。因而，能夠在發明的主旨的范圍內對連接器I進行變更。圖8是使用其他的實施方式所涉及的連接器I的收發系統的簡要結構圖100a。
如圖8所示，也可以在連接器la、Ib設置SERDES裝置95。SERDES裝置95安裝于電路基板40。SERDES裝置95將串聯信號轉換成并聯信號，并將并聯信號轉換成串聯信號。由此，驅動電路與SERDES裝置95之間的間隔變小，因此提高光傳送特性。
圖9是其他的實施方式所涉及的連接器I的簡要結構圖。如圖9所示，當從y軸方向(側方)觀察時，彈簧端子23a、23b也可以形成為倒U字狀。另外，在圖9中，省略了插座20。由于當從y軸方向觀察時彈簧端子23a、23b形成為倒U字狀，與本實施方式中的彈簧端子比較，能夠縮窄彈簧端子23a與彈簧端子23b之間的間隔。S卩，在y軸方向上能夠實現連接器I的小型化。并且，在使用多個彈簧端子時更有效。
在連接器I中，也可以使金屬罩33與金屬框體21成形為一體。由此,能夠提高連接器I整體的耐ESD性、耐EMC性。并且，由于部件個數變少而能夠削減成本，通過制作時的低工時化而縮短制作時間。
另外，也可以將電路元件31設置于插頭10內。由此，不需要在電路基板40設置電路部。并且，能夠提高傳送特性且實現穩定化。
搭載于插頭10的光纖50以及光電轉換元件12也可以是多個。由此，能夠增加傳送容量。并且，也可以將光纖50以及光電轉換元件12陣列化。
光纖50不僅是石英纖維，也可以是有機光波導路或P0F。能夠根據用途來選擇這些光傳送路。
本發明對連接器有用，特別是在保護光電轉換元件免受噪聲的影響且具有高耐久性方面優異。
附圖標記說明:
1...連接器；10...插頭；12...光電轉換元件；13...搭載部；密封樹脂；16a、16b...外部端子；17...金屬箍；18...金屬部件；19a、19b...端子部；20...插座；21...金屬框體；23a、23b...彈簧端子；25...絕緣部；29...固定部；30...電路部；31...電路元件；33...金屬罩；40.. .電路基板；41...孔；43...安裝面；50...光纖；52...包覆層；70 73….彈簧部件；80 83….凹部。
權利要求
1.一種連接器，其特征在于，所述連接器具備: 插頭，該插頭設置于光纖的一端；以及 插座，所述插頭從上方裝配于該插座，所述插頭包括: 光電轉換元件，該光電轉換元件由沒有被金屬殼體覆蓋的半導體元件形成；以及金屬部件，該金屬部件設置成覆蓋所述光電轉換元件的上側，所述插座包括固定有所述插頭的金屬框體，所述插頭與所述插座僅通過所述金屬部件與所述金屬框體卡合而固定。
2.根據權利要求1所述的連接器，其特征在于，當從上方觀察時，所述金屬框體形成為包圍所述插頭的周圍的形狀。
3.根據權利要求1或2所述的連接器，其特征在于，所述插座包括: 彈簧端子，該彈簧端子朝所述金屬框體按壓所述插頭；以及 絕緣部件，利用該絕緣部件將所述彈簧端子固定于所述金屬框體。
4.根據權利要求3所述的連接器，其特征在于，所述彈簧端子當從上方觀察時形成為U字狀，且所述彈簧端子固定于所述絕緣部件，所述彈簧端子的端部與所述插頭接觸。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的連接器，其特征在于，所述連接器還具備: 電路部，該電路部對利用所述插頭傳送的信號進行處理；以及 電路基板，所述電路部以及所述插座安裝于該電路基板。
6.根據權利要求5所述的連接器，其特征在于，所述電路部包括: 電路元件，該電路元件用于驅動所述光電轉換元件；以及 金屬罩，該金屬罩覆蓋所述電路兀件。
7.根據權利要求6所述的連接器，其特征在于，所述金屬罩與所述金屬框體形成為一體。
8.根據權利要求1至5中任一項所述的連接器，其特征在于，所述插頭還包括用于驅動所述光電轉換元件的電路元件。
9.根據權利要求3至8中任一項所述的連接器，其特征在于，當從側方觀察時，所述彈簧端子形成為倒U字狀。
全文摘要
本發明提供一種連接器，保護光電轉換元件免受噪聲的影響且具有高耐久性。連接器(1)具有插頭(10)，該插頭設置于光纖(50)的一端；以及插座(20)，插頭(10)從上方裝配于該插座。插頭(10)包括光電轉換元件，由沒有被金屬殼體覆蓋的半導體元件形成；以及金屬部件(18)，設置成覆蓋光電轉換元件的上側。插座(20)包括固定插頭(10)的金屬框體(21)。插頭(10)與插座(20)僅通過金屬部件(18)與金屬框體(21)卡合而固定。
文檔編號H01L31/0232GK103189775SQ20118005288
公開日2013年7月3日 申請日期2011年9月26日 優先權日2010年11月5日
發明者淺井裕史, 浦谷力, 玉澤統久, 小西厚史 申請人:株式會社村田制作所