专利名称：光学元件的密封结构体、光耦合器及光学元件的密封方法
技术领域：
本发明涉及一种对光学元件进行密封的光学元件的密封结构体。例如涉及在以光纤为传输介质收发光信号的光通信线路等上使用的光耦合器的密封结构体。
(2)背景技术为了在设备间、家庭内及汽车内进行光通信而需要使用光耦合器。光耦合器是实现光学元件与光纤的光学耦合的装置。例如，光学元件是发光二极管(LEDLight Emitting Diode)或光电二极管(PDPhoto Diode)等。光耦合器具有利用模制树脂对光学元件进行密封的密封结构体。
图15是表示第一现有技术的密封结构体1的剖视图。在日本专利特开2000-173947号公报的图3中公开了第一现有技术的密封结构体1。该密封结构体1将光学元件2承载在导线框3上，该光学元件2由透明的密封树脂4覆盖。在密封树脂4上，在与光学元件2的光学面5相对的位置上形成有透镜部分6。
在光学元件2是发光元件时，从光学面5射出的光透过密封树脂4。并且，该光由密封树脂4的透镜部分6聚光后入射到光纤7中。另外，在光学元件2是受光元件时，从光纤7射出的光入射到密封树脂4上。该光由密封树脂4的透镜部分6聚光后透过密封树脂4入射到光学面5上。这样，光纤7和光学元件2成为可传导光的状态、即形成光学耦合。
图16是表示第二现有技术的密封结构体10的剖视图。在日本专利特开2000-173947号公报的图1中公开了第二现有技术的密封结构体10。该密封结构体10的光学元件2由含有填充物的密封树脂、即含填充物密封树脂8覆盖。含填充物密封树脂8形成在除向光学元件2入射或从光学元件2射出的光的光路区域以外的光路外区域。另外，在光路区域设置有具有透光性的透镜体9。透镜体9由透明树脂或玻璃形成。再者，光学面5形成在光学元件2的与导线框30相反的一侧。在形成在光学面5和光纤7之间的光路上前进的光不会被含填充物密封树脂8挡住，可透过透镜体9。
另外，在日本专利特开昭59-167037号公报的图2(f)中，作为第三现有技术的密封结构体公开了一种取代第二现有技术的密封结构体10的透镜体9、而对入射面和出射面使用平坦的光透射板的技术。该光透射板由无机材料或有机材料形成。
另外，在日本专利特开昭61-51853号公报的图2中，作为第四现有技术的密封结构体公开了一种取代第二现有技术的密封结构体10的透镜体9、而对入射面和出射面使用成形为平坦状的光透射性树脂的技术。该光透射性树脂中含有调整热膨胀系数用的无机填充材料、即填充物。
在第一现有技术中，光透过密封树脂4。由于密封树脂4含有填充物，从而可提高光学元件2的耐环境性。但是，密封树脂4中填充物的含量增加会使光透射率降低。若光透射率降低的话，则会导致光纤7和光学元件2之间的光传导量降低。因此，在第一现有技术中，不能使密封树脂4含有填充物、或仅含有少量的填充物。由此，密封结构体1存在不能同时提高光学元件2的耐环境性和光传导率的问题。这种问题在第四现有技术中也同样存在。
在第二现有技术中，当用玻璃形成透射体9时，则不能用模制成形来形成透射体，存在不能廉价地制造光耦合器的问题。
另外，当使用CCD(Charge Coupled Device电荷耦合器件)图像传感器这种尺寸比较大为数mm～数10mm方形的光学元件2时，可以在光学面5上配置玻璃透镜9。但是，在使用LED这种尺寸较小为数百μm方形的光学元件2时，则由于光学面5非常小，故玻璃透镜9也需要非常小。
此时，存在以下三个问题很难设计能得到光学上的效果的透镜；很难制作微小的玻璃透镜9；光学面5和玻璃透镜9的接合及对位困难。另外，在使用比光学元件2的光学面5大的玻璃透镜9时，因为在光学面5的附近接合玻璃透镜9，故存在很难进行形成在光学面5附近的电极和导线框30的金属线接合的问题。这种问题在第三现有技术中也同样存在。
另外，若用树脂形成透镜体9，则在使用LED等尺寸较小的光学元件2时，由于其光学面5较小，故与用玻璃形成透镜体9的情况相同很难应对。再者，若使用树脂透镜9，则由于透镜的耐热性问题，在利用含填充物密封树脂8进行密封后，必须将树脂透镜9接合在光学元件2的光学面5上。
图17表示将承载有光学元件2的导线框3安装在金属模具上的状态。若使用树脂透镜9，则在进行含填充物密封树脂8的模制成形时，必须使含填充物密封树脂8不能流到光学元件2的光学面5上。因此，考虑到导线框3的翘起等，需要利用成形用金属模具11的相对部分12对光学元件2的光学面5进行加压。
对光学面5加压的话，则有可能会导致光学面5的一部分欠缺，对光学元件2的光学特性产生恶劣影响。另外，有可能会使相对部分12与配置在光学面5附近的金属线13接触。为了防止这些情况，需要同时实现高精度的金属模具管理和导线框3的变形防止，但这些工作很难进行。尤其是在LED这种尺寸较小的光学元件中，很难在保护金属线13的同时使含填充物密封树脂8不流到光学面5上。
(3)发明内容因此，本发明的目的在于提供一种耐环境性佳、且可小型化的光学元件的密封结构体。
本发明的光学元件的密封结构体，其特征在于，包括承载体，具有透光部，沿预先设定的光路前进的光可贯穿该透光部；光学元件，受光或发光的光学面与透光部相对，盖住透光部的轴线方向一端部地承载在承载体上；密封体，形成在除光路以外的区域，对承载在承载体上的光学元件进行密封。
根据本发明，在光学面为发光面时，从光学面射出的光穿过透光部从承载体射出。另外，在光学面为受光面时，从承载体的外部向承载体前进的光穿过透光部向光学元件的光学面入射。由于密封体形成在除光路以外的区域，故不会挡住光的行进。因此，密封体不需具有透光性。由此，即使使用有色的密封体，经由透光部的光的光量也不会降低，可增加密封体的可选择范围。
另外，光学面成为光学元件的发热源。在本发明中，由于光学面与承载体相对配置，从而在光学面产生的热量容易传导到承载体上，可提高光学元件的散热性。另外，光学元件中的光学面及光学面的附近部分与承载体接触。因此，不需用密封体对光学元件中的光学面及光学面的附近部分进行密封。因此，即使在光学元件小型化时，也可容易地进行制造。
例如，可用模制树脂作为密封体来通过模制成形制造密封结构体。此时，在利用光学元件盖住承载体的透光部的轴线方向一端部的状态下，将光学元件承载在承载体上。然后，在光学元件中将与承载体相对的表面部以外的残余部分用模制树脂覆盖地进行成形加工。这样，可制造密封结构体。
另外，本发明的特征在于，在密封体中添加用于提高光学元件的耐环境性的物质。
根据本发明，即使密封体是有色的，光传导率也不会降低。因此，即使在密封体中添加用于提高光学元件的耐环境性的有色添加剂，光传导率也不会降低，可提高耐环境性。
例如作为耐环境性，除耐热冲击性和散热性外，列举有耐湿性、耐热性、耐寒性、高温下的稳定动作性、低温状态下的稳定动作性、树脂强度提高性。在密封体是模制树脂时，这些耐环境性可通过在密封体中含有称为填充物的填充剂来实现。再者，也可在密封体中含有提高金属模具脱模性、难燃性及着色性用的材料。
另外，本发明的特征在于，还包括与光学元件电性连接的连接体、以及将光学元件和连接体电性连接的金属线，所述密封体的线膨胀系数设定为与金属线或光学元件的线膨胀系数基本相同。
根据本发明，由于密封体的线膨胀系数设定为与金属线或光学元件的线膨胀系数基本相同，故可减小因温度变化而在光学元件或金属线上产生的应力，可防止光学元件或金属线破损。另外，即使为了使线膨胀系数变化而在密封体中添加有色的填充剂，经由透光部的光也不会衰减，故经由透光部的光的传导率不会降低。
另外，本发明的特征在于，所述密封体相对于光学元件形成在与承载体相反的一侧的区域。
根据本发明，在通过模制成形来形成密封体时，可使承载体中光学元件相反侧的整个表面部与金属模具的内面接触，并在此状态下将模制树脂注入到金属模具内，利用模制树脂覆盖光学元件，从而制造密封结构体。
另外，本发明的特征在于，还包括光透射率比所述密封体大的透射体，透射体盖住透光部的轴线方向另一端部。
根据本发明，由于利用透射体盖住透光部的轴线方向另一端部，从而可防止光学面露出。另外，因为透射体的光透射率大，故可抑制经由透光部的光的传导率下降。
另外，本发明的特征在于，所述密封体及透射体分别由模制树脂构成，并通过连续自动送给成形形成。
根据本发明，由于使用模制树脂形成密封体和透射体，故可廉价且容易地形成密封结构体。尤其是通过进行连续自动送给成形，可大量生产密封结构体，可更加廉价地制造密封结构体。
另外，本发明的特征在于，所述透射体与承载体接触的第一接触面积比透射体与密封体接触的第二接触面积大。
根据本发明，在通过模制成形来形成密封体时，脱模剂成为渗出密封体表面的状态。因此，在透射体和密封体接触的部分会导致紧贴性下降。在本发明中，由于第一接触面积形成为比第二接触面积大，从而可提高透射体的紧贴性。由此，可防止透射体的剥离。
另外，本发明的特征在于，所述透射体的外周部的至少一部分与承载体接触。
根据本发明，在通过模制成形来形成密封体时，脱模剂成为渗出密封体表面的状态。因此，在透射体和密封体接触的部分会导致紧贴性下降。在本发明中，在施加外力的场合或产生热变化等的场合，在透射体上会产生应力。该应力在透射体的外周部变大。根据本发明，由于外周部的至少一部分与承载体接触，从而在产生应力时，可防止透射体的剥离。
另外，本发明的特征在于，所述透射体覆盖密封体和承载体。
根据本发明，由于利用透射体覆盖密封体和承载体，从而可确实地防止透射体的剥离。
另外，本发明的特征在于，所述透射体通过粘接剂粘接在承载体或密封体上。
根据本发明，与通过连续自动送给成形来形成透射体的情况相比，可实现透射体的小型化。
另外，本发明的特征在于，所述粘接剂具有透光性、且具有比空气大的折射率，并填充到光学元件的光学面和透射体之间。
根据本发明，由于使用折射率比空气大的粘接剂来覆盖光学元件的光学面，从而在作为光学元件使用LED时，可提高外部量子效率。
另外，本发明的特征在于，在所述透射体及承载体中至少一方上形成有用于对透射体和承载体进行对位的定位部。
根据本发明，由于使用定位部直接对透射体和承载体进行定位，从而可容易且高精度地对光学元件的光学面和透射体进行对位。
另外，本发明的特征在于，透光部形成有沿光路贯穿承载体的通孔，透射体形成有嵌合在通孔中的对位部，对位部在嵌合在通孔中的状态下，具有越向光学元件的受光面则外径越小的锥状。
根据本发明，可通过使透射体的对位部嵌合在承载体的通孔中，容易地进行透射体在承载体上的对位。另外，由于挤压充填到承载体的通孔中的粘接剂来进行组装，从而可在透射体和承载体之间均匀地配置粘接剂。另外，粘接剂中不会进入气泡。
另外，本发明的特征在于，透射体粘接在承载体或密封体上的粘接面积比密封体与承载体接触侧的表面积小。
根据本发明，通过在承载体的粘接有透射体的一侧的表面上形成露出在密封结构体周围的大气中的露出面，从而可改善密封结构体的散热特性。
另外，本发明的特征在于，所述透射体的形成为透镜形状的透镜部分形成在光路上。
根据本发明，在光学面发光时，可通过透镜部分抑制从密封结构体射出的光扩散。在光学面受光时，可通过透镜部分聚光，增加入射到光学面上的光的光量。由此，能通过构成简单且小型的光学系统来提高光利用效率。
另外，本发明的特征在于，所述承载体包括导线框和辅助框架，光学元件通过辅助框架承载在导线框上。
根据本发明，由于夹设有辅助框架，从而可消除直接在导线框上承载光学元件时产生的不良状况。例如，在导线框和光学元件的线膨胀系数差较大时，通过使辅助框架的线膨胀系数接近光学元件，可减小因温度变化而产生的光学元件的应力。另外，与导线框相比可提高尺寸精度。
另外，本发明的特征在于，所述承载体的透光部形成为越向光学元件的光学面则光路越收敛的聚光部分。
根据本发明，在光学面发光时，可通过聚光部分抑制从密封结构体射出的光扩散。在光学面受光时，可通过聚光部分聚光，增加入射到光学面上的光的光量。由此，能通过构成简单且小型的光学系统来提高光利用效率。
另外，本发明的特征在于，所述透光部形成有沿光路延伸的开口，该开口形成为越远离光学面则内周直径越大，其内周面具有高的光反射率。
根据本发明，在入射到承载体上的光的光径比光学面大时，由于入射到光学面上的光由内周面反射，从而可增加入射到光学面上的光的光量。另外，在从光学面射出的光的扩散角度较大时，由于从承载体射出的光由内周面反射，从而可减小从承载体扩散的光的角度。
另外，本发明的特征在于，在所述承载体上形成有露出到密封结构体周围的大气中的露出面。
根据本发明，由于在所述承载体上形成有未被透射体覆盖的露出面，从而即使在透射体的热传导性较低时，也可从承载体的露出面散热，可改善密封结构体的散热特性。
另外，本发明的特征在于，所述光学元件是发光二极管、半导体激光器及光电二极管中的任一个。
根据本发明，即使光学元件是发光二极管、半导体激光器及光电二极管中任意的小型元件，在将光学元件承载在承载体上的状态下，也可利用密封体对光学元件进行密封。
另外，本发明的光耦合器，可与光传输介质进行光耦合，其特征在于，具有所述光学元件的密封结构体。
根据本发明，由于光耦合器具有上述密封结构体，从而可形成耐环境性佳、且可小型化的光耦合器。
另外，本发明的光学元件的密封方法，将具有受光或发光的光学面的光学元件承载在承载体上、并利用模制树脂对承载在承载体上的光学元件进行密封，其特征在于，包括透光部形成工序，在承载体上形成沿预先设定的光路前进的光可贯穿的透光部；光学元件承载工序，在光学面与透光部相对、利用光学元件盖住透光部的轴线方向一端部的状态下将光学元件承载在承载体上；密封用模制树脂成形工序，在承载有光学元件的承载体安装在金属模具上、利用金属模具盖住透光部的轴线方向另一端部的状态下，向金属模具内注入添加有提高光学元件的耐环境性用的填充材料的密封用模制树脂。
根据本发明，在通过透光部形成工序形成透光部后，在利用光学元件盖住透光部的轴线方向一端部的状态下，将光学元件承载在承载体上。然后，向金属模具内注入密封用模制树脂以形成密封体。由此，可防止密封用模制树脂进入光学面及其附近。另外，由于密封用模制树脂形成在除光路以外的区域，从而即使利用含有提高耐环境性用的添加材料的有色密封用模制树脂来对光学元件进行密封，也可防止光传导率下降。
另外，在用密封体对光学元件进行密封时，仅需覆盖承载在承载体上的光学元件周围地注入密封用模制树脂即可，不需使金属模具与光学元件的光学面接触。由此，不需对金属模具进行高精度的管理。另外，可防止光学元件损伤。由此，即使光学元件小型化，也可容易地利用密封体对光学元件进行密封。
(4)
图1是表示本发明实施形态1的密封结构体20的剖视图。
图2是表示具有密封结构体20的光耦合器21的剖视图。
图3是表示密封结构体20的制造工序的流程图。
图4A～图4C是表示密封结构体20的制造工序的图。
图5是表示密封体成形后的状态的俯视图。
图6是表示本发明实施形态2的密封结构体120的剖视图。
图7是表示具有密封结构体120的光耦合器121的剖视图。
图8是表示本发明实施形态3的密封结构体220的剖视图。
图9是表示本发明实施形态4的密封结构体320的剖视图。
图10是表示本发明实施形态5的密封结构体420的剖视图。
图11是表示本发明实施形态6的密封结构体520的剖视图。
图12是表示密封结构体520的俯视图。
图13是表示实施形态6的密封结构体520的制造工序的流程图。
图14是用于说明密封结构体520的制造工序的剖视图。
图15是表示第一现有技术的密封结构体1的剖视图。
图16是表示第二现有技术的密封结构体10的剖视图。
图17表示将承载有光学元件2的导线框3安装在金属模具上的状态。
(5)具体实施方式
下面参照附图对本发明的较佳实施例进行详细说明。
图1是表示本发明实施形态1的密封结构体20的剖视图，图2是表示具有密封结构体20的光耦合器21的剖视图。光耦合器21为了进行光通信而将光学元件22和光纤23可进行光传导地连接、即所谓使两者光耦合的装置。光学元件22是具有光学功能的半导体，例如为发光二极管(LEDLight EmittingDiode)等发光元件及光电二极管(PDPhoto Diode)等受光元件。
光纤23是具有挠性且形成为长尺状的线缆。光纤23是从一端部向另一端部传导光的光传导介质。即，从光纤23一端部射入的光经由光纤23内部而从光纤23的另一端部射出。光纤23一端部的外周部分24由插头25包覆。插头25是用于结合在光耦合器21上的结合部。
光耦合器21形成有可供插头25自由装卸地嵌合的连接器部26。在插头25嵌合在连接器部26上的状态下，光纤23的一端面27配置在与光学元件22相对的位置。即，若将插头25连接在连接器部26上，则光纤23成为与光学元件22对准的状态。
光耦合器21具有利用密封体29对光学元件22进行密封的密封结构体20。密封结构体20用于保护光学元件22。密封结构体20和连接器部26一体地进行固定。通过将光纤23嵌合在连接器部26上，从而可防止光纤23和光学元件22的错位。另外，可简单地进行光纤23和光学元件22的对位。
如图1所示，密封结构体20包括光学元件22、导线框30、密封体29、透射体31、驱动电路32、金属线33a、33b。导线框30包括光学元件承载部34、内部连接部35a、35b、外部连接部36a、36b。光学元件承载部34可以是所谓的压料垫。内部连接部35a、35b可以是所谓的内部导线。外部连接部36a、36b可以是所谓的外部导线。这种导线框30形成为板状。下面叙述中将导线框30的厚度方向简称为厚度方向A。在本实施形态中，导线框30的光学元件承载部34是将光学元件22承载在厚度方向的一方A1侧的表面部上的承载体。
光学元件22的电极端子和光学元件承载部34的电极端子以电导通的状态进行粘接。光学元件承载部34的电极端子通过第一金属线33a与对应的内部连接部35a电性连接。通过第一金属线33a连接的内部连接部35a与对应的外部连接部36a相连，在密封结构体20的外方露出。由此，可从密封结构体20外部的装置通过外部连接部36a向光学元件22发送电信号。另外，也可从光学元件22通过外部连接部36a向密封结构体20外部的装置发送电信号。另外，光学元件22的电极端子和内部连接部35a也可通过第一金属线33a直接电性连接。
驱动电路32的电极端子和另一内部连接部35b以电性导通的状态进行粘接。驱动电路32的电极端子通过第二金属线33b与光学元件22的另一电极端子电性连接。由此，驱动电路32可向光学元件22发送电信号，进行光学元件22的驱动及控制。驱动电路32也可通过与另一内部连接部35b相连的外部连接部36b与外部的装置电性连接。
光学元件承载部34具有透光部38，该透光部38形成有贯穿厚度方向A的开口37。经由光纤23和光学元件22行进的光沿预先设定的光路80前进。该光经由透光部38的开口37。光学元件22盖住透光部38的轴线方向一端部48、粘接在光学元件承载部34的厚度方向的一方A1侧的表面部39上。另外，透光部38的轴线方向一端部48成为透光部38的厚度方向的一方A1侧的端部。
光学元件22具有光学面41。在光学元件22为发光元件、例如LED时，光学面41是发光面。在光学元件22是受光元件、例如PD时，光学面41是受光面。光学面41从厚度方向的一方A1侧面向透光部38，配置在光路80的延长线上。这样，光学元件22的光学面41相对地配置在导线框30的光学元件承载部34上。这种光学元件22和导线框30的配置状态有时称为面朝下配置。
密封体29对于光学元件22及驱动电路32，从导线框30的相反侧覆盖光学元件22和驱动电路32。因此，密封体29盖住光学元件22的厚度方向一方A1侧部分，在密封体29的厚度方向另一方侧A2包覆光学元件22。
密封体29形成在至少除光路80以外的区域。密封体29含有用于提高密封结构体20的耐环境性的添加剂。具体而言，密封体29由添加有填充物的密封用模制树脂构成。密封体29由于添加有填充物，从而可设定线膨胀系数和热传导率。
使密封体29的线膨胀系数接近作为被承载体的光学元件22、金属线33a、33b及驱动电路32的线膨胀系数，从而可提高被承载体22、32、33a、33b的耐热冲击性。另外，在各被承载体22、32、33a、33b的线膨胀系数不同时，将密封体29的线膨胀系数设定为最佳使这些被承载体22、32、33a、33b的损伤最小。例如，密封体29的线膨胀系数设定为与金属线33a、33b或光学元件22的线膨胀系数基本相同。所谓基本相同也包含一致的情况。由此，可减小被承载体22、32、33a、33b的损伤。另外，通过将密封体29的热传导率设定得较大，可提高被承载体22、32、33a、33b的散热性。
透射体31覆盖导线框30的厚度方向另一方A2的表面部47。透射体31至少盖住透光部38的轴线方向另一端部49。透射体31具有较高的光透射率，至少比密封体29的光透射率高。另外，透射体31在光路80上形成透镜形状的透镜部分42。透镜部分42的厚度方向尺寸向光路80的中心逐渐增加，形成为所谓的凸透镜。
在光学元件22是受光元件时，透镜部分42的折射率及焦距最好设定为使从光纤23的一端面27射出的光在受光元件22的受光面41上聚焦。同样，在光学元件22为发光元件时，透镜部分42的折射率及焦距最好设定为抑制从发光元件22的发光面42射出的光的扩散、加大射人光纤23的一端面27的光的光量。
具有这种密封结构体20的光耦合器21与作为光耦合器21外部的装置的控制装置电性连接。控制装置和光耦合器21互相收发电信号。
在光学元件22是发光元件时，控制装置将发光指令作为电信号通过导线框30的外部连接部36b向驱动电路32发送。驱动电路32根据接收的电信号使发光元件22的发光面41发光。
从发光面41射出的光向厚度方向另一方A2前进。该光经由透光部38的开口37，并透过透射体31。并且，光由透射体31的透镜部分42聚光后入射到光纤23的一端面27上。入射到光纤23的一端面27上的光在纤维内行进。
这样，光耦合器21将发光元件22和光纤23可进行光传导地加以耦合，可将来自控制装置的电信号作为光信号向光纤23发送。
另外，在光学元件22为受光元件时，在纤维内行进的光从光纤23的一端面27射出。该光入射到透射体31的透镜部分42，由透镜部分42进行聚光。该光在透射体31内向厚度方向一方A1前进。并且，光经由透光部38的开口37入射到受光元件22的受光面41。
在光入射到受光面41时，受光元件22生成与入射的光对应的电信号，并将生成的电信号发送给驱动电路32或控制装置。这样，光耦合器21将受光元件22和光纤23可进行光传导地加以耦合，可将发送到受光元件22的光信号作为电信号向控制装置发送。
另外，透光部38最好是内周直径形成为随着远离光学面41而逐渐增大，内周面45具有较高的光反射率。换言之，最好形成为轴线方向一端部48的直径比轴线方向另一端部49的直径小的锥形。即，透光部38的内周面45成为沿着截锥体状的立体外周面的形状。
在作为光学元件22使用发光元件、且从发光面41散射的光的散射角较大时，该光在由透光部38的内周面45反射后，由透镜部分42折射后射入光纤23内。因此，即使作为光学元件22使用散射角度较大的LED等，也可使从光学元件22射出的光高效地射入光纤23内。另外，即使作为光学元件22使用受光元件，也可使入射到透射体31的光由透光部38的内周面45反射，从而得到聚光效果。
透光部38可利用蚀刻或冲压加工等与导线框30的图案形成加工同时地形成。因此，不需为了将透光部38的内周面形成为锥形而另外增加加工工序。由此，不会增加制造成本，可制造聚光效果好的密封结构体20。
这样，密封体29配置在除光路80以外的区域。如上所述，光路80是经由光学元件22和光纤23的光前进的区域。由此，即使密封体29是有色的，经由透光部38的开口37的光的光量也不会降低，可增加密封体29材料的可选择范围。由此，即使向密封体29中添加用于提高光学元件22的耐环境性的有色添加材料，光传导率也不会降低，可提高耐环境性。
例如在密封体是环氧树脂时，为了提高耐热冲击性和散热性而添加填充物。填充物例如是熔融二氧化硅或结晶二氧化硅等。另外，作为其他的耐环境性列举有耐湿性、耐热性、耐寒性、高温下的稳定动作性、低温状态下的稳定动作性、树脂强度提高性、难燃性及着色性。作为提高其他的耐环境性的物质列举有氮化铝、氧化铝、氮化硼、氧化锌及碳化硅等，可添加这些物质中的任意物质。通过将这种提高耐环境性的物质添加到密封体中，从而光传导率不会降低，可提高密封结构体20的耐环境性。
另外，光学元件22以面朝下的配置状态配置在光学元件承载部34上。由此，在光学面41产生的热量容易传导至光学元件承载部34，可改善光学元件22的散热性。由此，可降低光学元件22在动作时的温度，故即使在高温环境下也可使光学元件22稳定地动作。另外，可抑制光学元件22的热膨胀，降低光学元件22产生的应力，减少光学元件22的损伤。
例如作为光学元件22使用LED时，在作为LED表层的活性层的光学面41发热。光学元件22的热阻较大。因此，若采用现有的面朝上的配置状态、即将与光学面41相反的一侧的面粘接在导线框30上的配置状态，则从光学面41向光学元件承载部34的热传导率低，散热特性较差。
相比之下，在本发明中，以面朝下的配置状态将光学元件22粘接在导线框30上，从而热量从光学面41直接传导到导线框30，不会传导到光学元件22内部。由此，可改善光学元件22的散热特性。尤其是在光学元件22为砷化镓(GaAs)时，因为热阻较大，故可大幅改善光学元件22的散热性。
另外，在面朝下的配置状态下，光学元件22的厚度方向另一方A2侧的表面部46与导线框30接触。因此，不需利用密封体29对光学面41的附近部分进行密封。由此，在光学元件22小型化时，在光学面41的附近部分不需配置密封体29，可容易地制造密封结构体20。
在电性连接光学元件22和光学元件承载部34时，为了进行光学元件22和光学元件承载部34的接合而最好利用具有导电性的粘接材料将光学元件22粘接在光学元件承载部34上。由此，光学元件22相对光学元件承载部34的粘接和电性连接可由一个动作进行。
另外，在导电性高的粘接剂中通过使用热传导性高的材料或薄膜材料可得到充分的热接触。再者，粘接剂最好可吸收导线框30和光学元件22的线膨胀系数差。例如，粘接材料可由银糊或焊锡糊来实现。另外，也可通过金共晶接合将光学元件22粘接在光学元件承载部34上。
另外，由于将透光部38的轴线方向另一端部49用透射体31进行覆盖，从而可防止光学面41露出。由此，可防止水分和不纯物附着在光学面41上，提高密封结构体20的耐湿性。并且，由于在透射体31上形成透镜部分42，故能以结构简单且小型的光学系统提高光利用效率。
作为光学元件22除LED、PD以外，也可使用CCD、面发光激光器(VCSELVerticai Cavity Surface Emitting Laser)、以及对这些光学元件22和集成电路(ICIntegrated Circuit)进行集成的光学集成电路(OPICOpticalIntegrated Circuit)等。作为光学元件22的光波长最好为使耦合在光耦合器21上的光纤23的传送损失较小的波长。
作为光纤23最好使用例如塑料光纤(POFPolymer Optical Fiber)或石英玻璃光纤(GOFGlass Optical Fiber)等多模光纤。POF的芯材由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMAPoly methyl Methacrylate)或聚碳酸酯等光透射性佳的塑料构成，包层由折射率比上述芯材小的塑料构成。与GOF相比，POF的芯材的直径容易做大到200μm以上且1mm以下。因此，通过使用POF，从而可使与光耦合器21的耦合调整变得容易，且可廉价地进行制造。
另外，也可使用芯材由石英玻璃构成、包层由聚合物构成的PCF(PolymerClad Fiber)。PCF虽然与POF相比价格高，但具有传送损失小、传送频带宽的优点。因此，通过使用PCF作为传送介质，从而可构成能进行长距离通信及高速通信的光通信网。
例如，用于光通信的LED的大小为元件尺寸为数百μm方形左右、光学面41的直径为100μm左右。另外，用于光通信的PD的大小为1mm方形左右、光学面41的直径为数百μm以上且1mm以下左右。不过，由于通信速度等不同，光学面41的尺寸也有时不同。
导线框30的厚度为100μm以上且500μm以下。作为导线框30使用由具有导电性且热传导性高的金属构成的薄板状金属板。例如，导线框30使用铜及其合金、铁合金(例如铁中含有约42％的镍的42合金)等。为了提高透光部38的内周面45的光反射率，可使用银或金对导线框30实施电镀处理。
如上所述，透光部38的内周面45形成为沿着截锥体状的立体外周面的形状。透光部38的轴线方向一端部48的内径直径即小直径侧直径与光学元件22的光学面41的大小对应地进行设定。若小直径侧直径L2过小，则在光学元件22的配置错位时，光学元件22的光学面41的一部分被挡住，导致光的利用效率降低，故存在必须高精度地配置光学元件22的问题，若小直径侧直径L2过大，则由透光部38的内周面45反射的光以已经扩散的状态反射，故存在很难聚光在光纤23上、以及光学元件22与光学元件承载部34的粘接面积减小而导致粘接强度不够的问题。
因此，小直径侧直径L2设定为在光学元件22的光学面41的直径的基础上加上预先设定的因配置精度引起的最大偏移量得到的值。例如，在光学面41的直径为100μm、配置精度为±20μm时，小直径侧直径L2确定为120μm。在本实施形态中，小直径侧直径L2设定为光学面41的1.1倍以上且1.6倍以下，从而可解决上述问题。
透光部38的轴线方向另一端部49的内径直径即大直径侧直径L3由透光部38的内周面45的倾斜角度决定。在光学元件22为发光元件时，透光部38的内周面38设定为使由内周面45反射的光相对于光纤23的光轴接近平行的角度。该内周面45的倾斜角度过小或过大都会导致从透光部38射出的光扩散。具体而言，在用包含光轴的假想线切断密封结构体时，导线框30的厚度方向一方A1侧表面和内周面45所成的角度最好设定为30度以上且70度以下。
另外，在光学元件22为受光元件时，透光部38的内周面38设定为使由内周面45反射的光聚光在受光元件的光学面41的光学面上的角度。该内周面45的倾斜角度过小或过大都会导致向光学面41聚光的光的光量减小。具体而言，在用包含光轴的假想线切断密封结构体时，导线框30的厚度方向一方A1侧表面和内周面45所成的角度最好设定为30度以上且70度以下。
图3是表示密封结构体20的制造工序的流程图，图4A～图4C是表示密封结构体20的制造工序的图。首先在步骤s0，在密封结构体20的外形设计及导线框30的配线图案设计等设计工序结束后，进入步骤s1，开始密封结构体20的制造。
在步骤s1，根据在步骤s0设计的配线图案形成导线框30。导线框30通过蚀刻或冲压加工来形成。由此，在导线框30上形成光学元件承载部34、内部连接部35及外部连接部36等。此时，在光学元件承载部34上具有贯穿厚度方向A的透光部38。这样，在形成具有透光部38的导线框30后，进入步骤s2。
在步骤s2，将需要承载在导线框30上的被承载体22、32粘接在导线框30上。具体而言，将光学元件22模压结合在光学元件承载部34上。另外，将驱动电路32模压结合在对应的内部连接部35b上。此时，将光学面41配置成从厚度方向一方A1侧面对光学元件承载部34的开口37。另外，将光学元件22粘接在光学元件承载部34上并盖住透光部38的轴线方向一端部48。
在将光学元件22配置在光学元件承载部34上时，利用具有导电性的粘接材料将光学元件22粘接在光学元件承载部34上。由此，形成在光学元件22的厚度方向一方A2的电极端子53与形成在光学元件承载部34上的电极端子53电性连接。
接着利用金属线33电性连接各被承载体22、33。具体而言，利用第一金属线33a对形成在光学元件22的厚度方向另一方A2侧的电极端子50和形成在驱动电路32的厚度方向另一方A2侧的电极端子51进行线结合。另外，利用第二金属线33b对形成在光学元件承载部34上的电极端子53和预先设定的内侧连接部35进行线结合。这样，如图4A所示，将各被承载体22、32、22承载在导线框30上后，进入步骤s3。
在步骤s3，使用密封用模制树脂进行密封体29的模制成形。首先，将承载有被承载体22、32的导线框30安装在密封体成形用金属模具60上。密封体成形用金属模具60在安装有导线框30的状态下、在导线框30的厚度方向一方A1形成内部空间。密封体成形用金属模具60的相对于导线框30成为厚度方向另一方A2侧的第一金属模具部分61抵接在导线框30的厚度方向另一方A2侧的整个表面部上。另外，密封体成形用金属模具60的相对于导线框30成为厚度方向一方A1侧的第二金属模具部分62从驱动电路32、光学元件22及金属线33a、33b向厚度方向一方A1退避，不与这些部件接触。
接着，如图4B所示，向密封体成形用金属模具60的内部空间注入密封用模制树脂，利用密封用模制树脂成形密封体29。该密封用模制树脂含有提高耐环境性的添加剂。这样，成形形成密封体29后，进入步骤s4。
在步骤s4，使用透射用模制树脂进行透射体30的模制成形。首先，将成形有密封体29的导线框30安装在透射体成形用金属模具63上。透射体成形用金属模具63在安装有导线框30的状态下、在导线框30的厚度方向另一方A2形成内部空间。透射体成形用金属模具63的相对于导线框30成为厚度方向另一方A2侧的第三金属模具部分64至少从导线框30的透光部38退避，不能盖住透光部38。在本实施形态中，为了在透射体31上成形透镜部分，使第三金属模具部分64和导线框30之间的厚度方向A的距离L4随着远离透光部38的中心轴线而减小。另外，透射体成形用金属模具63的相对于导线框30成为厚度方向一方侧A1的第四金属模具部分65形成可收容成形后的密封体29的内部空间。
接着，如图4C所示，在透射体成形用金属模具63的内部空间、在第三金属模具部分64和导线框30之间注入透射用模制树脂，利用透射用模制树脂成形透射体31。由此，在透光部38的开口37中也注入透射用模制树脂。这种模制树脂最好使用成形后的光透射率高的材料。这样，成形形成透射体31后，进入步骤s5。在步骤s5，进行各模制树脂的去毛刺等后续处理后，进入步骤s6，结束密封结构体20的制造。
如上所述，通过使用模制树脂形成密封体29及透射体30，从而可廉价且容易地形成密封结构体20。尤其是通过进行连续自动送给成形，可大量生产密封结构体20，可更加廉价地制造密封结构体。在本实施形态中，在利用光学元件22盖住导线框30的透光部38的轴线方向一端部48后，进行密封体29的模制成形。由此，可简单防止密封用模制树脂浸入光学面41及光路80中。
再者，在密封体成形工序中，由于会产生导线框30的变形及金属模具的尺寸误差等，不能完全抑制密封用模制树脂从导线框30向厚度方向另一方A2侧流动。此时，有时会产生密封用模制树脂流到导线框30的厚度方向另一方A2侧的一部分上的现象、即产生所谓的毛刺。
在本实施形态中，如图1所示，光学元件承载部34从其边缘部44到透光部38隔开预先设定的分隔距离L1地进行形成。由此，即使产生毛刺，也能使密封用模制树脂不流向透光部38。因此，不需对金属模具60和导线框30进行高精度的管理即可防止密封用模制树脂盖住光路80。
分隔距离L1设定为密封用模制树脂不会浸入透光部38的充分长度。当密封体29及透射体31的厚度方向尺寸形成为1mm左右时，分隔距离L1最好设定为数百μm以上且数mm以下，例如设定为200μm以上且3mm以下。若分隔距离L1不到数百μm时，则会导致密封用模制树脂到达透光部38。若分隔距离L1超过数mm，则存在密封结构体20很难小型化的问题。
这样，通过将从边缘部44到透光部38的距离L1设定为分隔距离L1，从而利用光学元件承载部34即可简单防止毛刺引起的光路屏蔽。因此，即使使用LED和PD等尺寸小的光学元件22，也可简易地成形密封体29。
另外，在密封体成形工序中，金属模具和各被承载体22、32、33背离地设置。由此，可防止金属模具与光学元件22和金属线33接触。因此，可防止光学元件22破损，减少不良品。另外，也可严密地进行金属模具的精度管理及导线框30的变形防止。因此，即使光学元件22小型化，也可使用简易的制造方法来制造密封结构体20。
另外，在本实施形态中，在密封体成形工序中，在使导线框30的厚度方向另一方A2侧的整个表面部与第一金属模具部分61的内面接触的状态下，向金属模具的内部空间注入密封用模制树脂。由此，第一金属模具部分61不需要形成为复杂的形状。另外，可确实地防止密封用模制树脂到达透光部38及光路80。
另外，有时为了得到高的光透射率而使透射体31的耐热温度比密封体29低。在本实施形态中，由于在密封体成形工序之后进行透射体成形工序，故透射用模制树脂不会被过度加热，可提高透射体31的成形精度。由此，可高精度地形成透射体31上的透镜部分42，提高聚光效率。
另外，仅需在密封用模制树脂中添加提高耐环境性的添加剂即可提高密封结构体20的耐环境性。另外，除提高耐环境性外，还可防止经由透光部38的光量降低，从而光传导率不会降低。换言之，可同时提高耐环境性和维持光传导率，从而可提高密封结构体20的品质。
例如，通过使密封体29的线膨胀系数接近各被承载体22、32、33的任意线膨胀系数，从而可提高各被承载体22、32、33的热冲击性。由此，可防止被承载体22、32、33的破损，提高密封结构体的可靠性。另外，由于密封体29的热阻降低，从而密封结构体20的热传导率提高，可提高散热性。
在作为光学元件22使用LED时，最好在透光部38的开口37中注入折射率比空气高的透射用模制树脂，在透射用模制树脂与发光面41接触的状态下进行成形。由此，可改善LED的外部量子效率，提高发光量。外部量子效率是相对流经LED的电流从LED射出的输出电子数。
再者，在形成透光部38时，最好与光学元件22、透镜部分42、光纤23对位用的基准孔(未图示)对应地进行形成。将这种基准孔作为光耦合器21的组装基准，对透光部38、光学元件22、透镜部分42进行对位，从而可进行高精度的组装。再者，在密封结构体20用在光耦合器21上时，可将所述基准孔作为光纤23和光学元件22的对位基准。
另外，在进行光学元件22的模压结合时，对光学元件22和导线框30进行粘接的粘接剂需要不附着在光学元件22的光学面41上。通过照相平版等方法在光学元件22表面的除光学面41以外的部分预先形成粘接剂的薄膜。由此，粘接剂不会附着在光学面41上。
用于密封体29的密封用模制树脂使用在半导体元件密封用的环氧树脂等中添加填充物的材料。如上所述，密封用模制树脂设定为线膨胀系数接近光学元件22或金属线33中的至少任一个、且热传导性高。例如，光学元件22由硅(Si)或砷化镓(GaAs)构成，金属线33由金(Au)或铝(Al)构成。
当光学元件22的线膨胀系数是2.8×10-6/℃，金属线33的线膨胀系数是14.2×10-6/℃时，密封用模制树脂的线膨胀系数最好设定为20×10-6/℃以下。另外，没有添加填充物的环氧树脂的线膨胀系数在60×10-6/℃左右。另外，密封用模制树脂的热传导率最好设定为0.6W/m·℃以上。另外，没有添加填充物的环氧树脂的热传导率在0.2W/m·℃左右。由此，可降低因温度变化而在光学元件22及金属线33上产生的应力。另外，可提高散热性。
用于透射体31的透射用模制树脂使用光学上透明的环氧树脂等。透射用模制树脂使用不添加填充物、或添加少量填充物的环氧树脂。
在此，所谓光学上透明是指具有所使用的波长区域的光可透射的透射性，其光透射率最好在70％以上。透射用模制树脂形成为覆盖导线框30的厚度方向另一方A2侧的表面。
图5是表示密封体成形后的状态的俯视图。图5中，透射体成形位置用双点划线表示。利用密封用模制树脂成形密封体29后，在从密封体成形用金属模具60上卸下导线框30时，为了提高密封体成形用金属模具60和密封体29的脱模性，而向密封用模制树脂中添加脱模剂。此时，在密封体成形后，脱模剂成为渗出密封体29表面的状态。
若脱模剂渗出密封体29的表面，则会导致透射体31和密封体29的紧贴性下降。在本实施形态中，如图5所示，透射体31与导线框30接触的第一接触面积设定为比透射体31与密封体29接触的第二接触面积大。另外，图5中，第一接触面积用虚线70的阴影区域表示，第二接触面积用点划线71的阴影区域表示。由于第一接触面积形成为比第二接触面积大，从而可提高透射体31的紧贴性。由此，可防止因温度变化及外力等而导致透射体31从导线框30及密封体29剥离。另外，可防止因剥离而致使水分浸入密封结构体内，提高耐湿性。
另外，因为透射体31在外周部的应力变大，故最好设定为透射体31的外周部全部或一部分与导线框30接触。例如，在沿垂直于厚度方向A的假想切断面切断透射体31时，在其切断面形成为长方形时，最好设定为透射体31的短边侧的端部与导线框30直接接触。图5中，与短边侧的端部抵接的导线框30的抵接部分用参照符号72表示。
如上所述，使用模制成形制造的密封结构体20与使用玻璃透镜的密封结构体相比，可廉价且容易地制作。另外，即使在密封结构体20使用PD和LED这种尺寸较小的光学元件22时，通过使用耐环境性佳的密封用模制树脂这样的简易成形工序，也可进行光学元件22及金属线33的密封，可制造廉价且耐环境性佳的密封结构体20。另外，光耦合器21具有本实施形态的密封结构体20，从而可得到同样的效果。
图6是表示本发明实施形态2的密封结构体120的剖视图，图7是表示具有密封结构体120的光耦合器121的剖视图。实施形态2的密封结构体120与实施形态1的密封结构体20相比，仅是透射体的形状和导线框上的光学元件承载部34的构成有所不同，其他的构成与实施形态1的密封结构体20相同。因此，对与实施形态1的密封结构体20相同的实施形态2的密封结构体120的构成标记与实施形态1的密封结构体20相同的参照符号，省略其说明。
密封结构体120在导线框30的光学元件承载部34的厚度方向一方A1侧固定有作为中间体的辅助框架100。并且，在辅助框架100的厚度方向一方A1侧粘接光学元件22。即，密封结构体120在透光部38和光学元件22之间夹设有辅助框架100。在本实施形态中，包含导线框30的光学元件承载部34和辅助框架100在内成为将光学元件22承载在厚度方向一方A1侧的承载体。
光学元件承载部34具有透光部38，该透光部38形成有贯穿厚度方向A的开口37。光学元件承载部34在厚度方向一方A1侧的表面部上粘接辅助框架100。此时，辅助框架100盖住透光部38的轴线方向一端部48。辅助框架100在与透光部38相对的位置上形成有光通过部101。光通过部101形成为光可贯穿辅助框架100。在本实施形态中，在光通过部101形成有贯穿厚度方向的开口104。再者，形成在透光部38上的开口37和形成在光通过部101的开口104形成为同轴。
辅助框架100在厚度方向一方A1侧的表面部粘接光学元件22。此时，光学元件22盖住光通过部101的轴线方向一端部102。光学元件22的光学面41配置在经由形成在透光部38上的开口37和形成在光通过部101上的开口104的光的光路80的延长线上。换言之，光学元件承载部34及辅助框架100分别在与光学面41相对的位置上形成开口37、104。由透光部38形成的开口37比由辅助框架100的光通过部101形成的开口104大。
密封体29与图1所示的密封结构体20相同，密封体29相对于光学元件22及驱动电路32，从导线框30的相反侧覆盖光学元件22及驱动电路32。因此，密封体29盖住光学元件22的厚度方向一方A1侧部分，在密封体29的厚度方向另一方A2侧包覆光学元件22。密封体29形成在至少除光路80以外的区域。
可以在辅助框架100上形成与光学元件22的电极电性结合的电极，通过金属线33与导线框30及驱动电路32电性连接。此时，光学元件22及驱动电路32的电极端子和辅助框架100在电性导通的状态下进行粘接。再者，也可不使导线框30和辅助框架100电性结合，而使用任意的粘接剂进行粘接。
辅助框架100是由硅基板及玻璃基板等形成。例如，当作为辅助框架100使用单晶硅基板时，可将通过对硅基板进行各向异性蚀刻而形成的截面呈四角形的开口形成在光通过部101上。具体而言，向单晶硅的用密勒指数(100)表示的结晶面滴下氢氧化钾(KOH)水溶液进行蚀刻，从而露出用密勒指数(111)面表示的结晶面。通过使用四角形的掩膜进行蚀刻，从而所形成的透光部38的内周面45成为沿着四角锥形状的立体外周面的形状。此时，透光部38的内周面45具有相对用(100)表示的结晶面呈54.74°角的4个平滑面。
这样，在形成辅助框架100的光通过部101时，与将导线框30的透光部38加工成锥状的情况相比，加工精度和面精度都较高。由此，光通过部101的内周面可得到作为反射镜的高性能。另外，因为硅的热传导性高，故在用硅形成辅助框架100时，可吸收光学元件22产生的热量，抑制光学元件22的温度上升。再者，在用硅来形成光学元件22时，辅助框架100和光学元件22的线膨胀系数差较小，可降低光学元件22产生的应力。
另外，作为辅助框架100也可使用玻璃基板。因为玻璃基板在光学上是透明的，故不需要在辅助框架100的光通过部101上另外形成开口104。另外，通过使用线膨胀系数与光学元件22接近的玻璃来形成辅助框架100，可降低对光学元件22施加的应力。作为线膨胀系数与光学元件22接近的玻璃，例如有派莱克斯(注册商标)玻璃。另外，也可在光通过部101上形成凸透镜或菲涅耳透镜，形成对经由光路80的光进行聚光的聚光部分。由此，利用结构简单且小型的光学系统即可提高密封结构体20的光利用效率。
另外，由于辅助框架100的光通过部101由光学上透明的材料形成，故可与光学元件22的光学面41侧的表面相对。此时，不需利用透射体对导线框30的透光部30进行密封。不过，也可利用透射体进行透光部30的密封。再者，也可直接将任意形状的透镜粘贴在与透光部38相对的位置上。
另外，在作为光学元件22使用PD时，若在光学面41的附近使导线框30等导电性材料相对，则PD的寄生电容增加，存在很难高速驱动的问题。在本实施形态中，将具有绝缘性的辅助框架100夹设在导线框20和光学元件22之间，从而加大与导线框4的间隙。由此，可降低PD的寄生电容。再者，可减小形成在辅助框架100上、与光学元件22的电极连接的对置电极的面积，从而可进一步降低PD的寄生电容。另外，通过在辅助框架100上形成任意的电极图案，从而作为光学元件22可容易使用OEIC(含有PD及放大器等的电路的集成电路)。
另外，图6所示的密封结构体120的透射体131上形成有与固定在光纤23一端部上的插头25嵌合的嵌合部90。嵌合部90形成为与插头25的一端部可拆装。嵌合部90与插头25的外周面抵接，阻止插头25沿垂直于厚度方向A的方向移动。另外，透射体131形成有从嵌合部90向光路突出的突出部91。突出部91不与光纤23的一端部抵接，而与插头25的一端面抵接。突出部91阻止插头25向厚度方向一方A1移动，防止光纤23与透镜部分42接触。
在插头25嵌合在嵌合部90上的状态下，光纤23的一端部和光学元件22在厚度方向上排成一条直线。由此，仅需将光纤23嵌合在嵌合部90上，即可将光纤23导向与光学元件22相对的位置，提高便利性。
另外，在插头25嵌合在嵌合部90上的状态下，光纤23的一端部和透射体131的透镜部分42开设有预先设定的间隙L4。由此，可防止光纤23和透射体131的透镜部分42冲撞，防止密封结构体131和光纤23受到损伤。再者，实施形态2的密封结构体120可得到与实施形态1的密封结构体20相同的效果。再者，与实施形态1的密封结构体20相同，构成实施形态2的密封结构体120的密封体29及透射体131通过模制成形形成。
图8是表示本发明实施形态3的密封结构体220的剖视图。实施形态3的密封结构体220与实施形态2的密封结构体120相比，具有除去了透射体131的构成。因此，对与实施形态2的密封结构体220相同的构成标记同一参照符号，省略其说明。
密封结构体220的光学元件22通过辅助框架100连接在光学元件承载部34上。即使是没有透射体131的构成，也可提高密封结构体220的耐环境性，且可利用模制成形进行制造。由此，即使在光学元件22小型化时，也可容易地制造密封结构体220。再者，因为不用形成透射体，故可减少制造工序，可更加廉价地进行制造。再者，实施形态3的密封结构体220可得到与实施形态1的密封结构体20基本相同的效果。再者，与实施形态1的密封结构体20相同，构成实施形态3的密封结构体220的密封体29通过模制成形形成。另外，在图8中，光学元件22通过辅助框架100粘接在导线框30上，但也可将光学元件22直接粘接在导线框30上。
图9是表示本发明实施形态4的密封结构体320的剖视图。实施形态4的密封结构体320与实施形态1的密封结构体20相比，仅是透射体的形状有所不同，其他的构成与实施形态1的密封结构体20相同。因此，对与实施形态1的密封结构体20相同的实施形态4的密封结构体320的构成标记与实施形态1的密封结构体20相同的参照符号，省略其说明。
如前所述，实施形态4的密封结构体320利用密封体29覆盖导线框30的厚度方向一方A1侧的表面部、光学元件22、金属线33。密封结构体320构成为进一步用透射体131覆盖这些构件。即，除密封体29及导线框30的外部连接部36以外都用透射体331覆盖。透射体331由环氧树脂等光透射性佳的树脂材料构成，利用该树脂形成透镜部分42。若通过模制成形形成密封体29及透射体131，则密封体29和透射体131的紧贴性变差。但是，通过利用透射体131覆盖密封体29，可防止透射体131从密封体29上剥离。另外，实施形态4的密封结构体320可得到与实施形态1的密封结构体20相同的效果。再者，与实施形态1的密封结构体20相同，构成实施形态4的密封结构体320的密封体29及透射体331通过模制成形形成。
图10是表示本发明实施形态5的密封结构体420的剖视图。实施形态5的密封结构体420与实施形态3的密封结构体220相比，仅是密封体429的构成有所不同，其他具有相同的构成。因此，对与实施形态3的密封结构体220相同的构成标记同一参照符号，省略其说明。
密封结构体420的密封体429覆盖导线框30的厚度方向两侧。不过，密封体429配置在除光路80以外的区域。即，密封体429除透光部38的轴线方向另一端部外，也覆盖导线框4的厚度方向另一方侧的表面。实施形态5的密封结构体420利用密封体429从两侧夹持导线框30，从而可改善导线框30和密封体429的紧贴性。另外，也可像实施形态2的密封结构体120那样，将形成在导线框30的厚度方向另一方A2侧的密封体429的一部分用作与光纤23的对位。
实施形态5的密封结构体420可通过模制成形来形成。此时，在密封体成形用金属模具60中，通过相对于所安装的导线框30成为厚度方向另一方A2侧的第一金属模具61，在导线框30和第二金属模具之间形成内部空间。在该状态下，将密封用模制树脂注入金属模具的内部空间中，从而成形密封体29。此时，使导线框30的光学元件承载部34与第一金属模具部分61抵接，将从该金属模具部分61的抵接部分的外周部到透光部38的距离设定为所述分隔距离L1。由此，可防止密封用模制树脂流向透光部38。另外，因为光学元件22和第一金属模具部分61不抵接，故可防止光学元件22破损。另外，只要可防止密封用模制树脂流向透光部38，即使在其他部分形成，光学上也没有问题。
图11是表示本发明实施形态6的密封结构体520的剖视图。图12是表示密封结构体520的俯视图。实施形态6的密封结构体520与实施形态2的密封结构体120相比，仅是透射体531的形状和透射体531与光学元件承载部34的接合方法及制作方法有所不同，其他构成与实施形态2的密封结构体120相同。因此，对与实施形态2的密封结构体120相同的实施形态6的密封结构体520的构成标记与实施形态2的密封结构体120相同的参照符号，省略其说明。
在实施形态2的密封结构体120中，在密封体29上通过模制成形一体地形成透射体31。与此相对，实施形态6的密封结构体520将另外形成的透射体531通过粘接剂502粘接在密封体29或导线框30中至少一方上，透射体531固定在光学元件承载部34的厚度方向一方A2侧。这样，在使用另外形成的透射体531的构成中，与通过模制成形形成的情况相比，具有透射体531容易小型化、可减小模制成形时产生的收缩应力等优点。
如图12所示，本实施形态的透射体531粘接在光学元件承载部34及光学元件承载部34附近的密封体29上。透射体531与光学元件承载部34及密封体29接触的粘接面积形成为比密封体29的厚度方向另一方侧A2的表面积小，且与光学元件承载部34的厚度方向另一方侧表面的面积基本相同。另外，在图12中，透射体531的粘接面积用虚线170的阴影区域表示，密封体29的厚度方向另一方侧A2的表面积用点划线171的阴影区域表示。
在本实施形态中，透射体531与光学元件承载部34相对，且从内部连接部35退避地进行配置。透射体531形成为与密封体29粘接的部分没有或尽可能小。即，透射体531的粘接面的大部分粘接在光学元件承载部34上。
透射体531具有比密封体29好的透光性。透射体531形成为包含粘接部500、透镜部分42、对位部501。粘接部500形成为板状，与光学元件承载部34相对地配置。粘接部500形成为比光学元件承载部34的开口37大，并从厚度方向另一方A2侧覆盖该开口37。在本实施形态中，粘接部500形成为圆板状，相对于光路80的中心同轴地形成。透射体531通过注射成形形成。
透镜部分42与粘接部500的厚度方向另一方A2相连，并从粘接部500向厚度方向另一方A2突出。透镜部分42形成在光路80上，且朝向厚度方向另一方A2形成为凸透镜形状。对位部501形成为透镜形状，从而可提高聚光效率。
对位部501与粘接部500的厚度方向一方A1相连，并从粘接部500向厚度方向一方A1突出。在粘接有透射体531的状态下，对位部501嵌合在光学元件承载部34的开口37中。对位部501的外周面越向开口37的轴线越向厚度方向一方倾斜。换言之，对位部501形成为越向厚度方向一方A1则直径越小的锥状。在本实施形态中，对位部501形成为向厚度方向一方A1突出的凸透镜形状。透镜部分42和对位部501在厚度方向上形成为同轴。由此，在对位部501嵌合在光学元件承载部34的开口37中的状态下，对位部501和透镜部分42形成为与光路80的中心同轴。
透射体531的对位部501被对位在光学元件承载部34的开口37或辅助框架100的开口104中，通过粘接剂502进行固定。粘接剂502具有透光性，且具有比空气高的折射率。粘接剂50覆盖光学元件22的光学面41，并充填在光学面41和透射体531之间的空间内。
作为透射体531可通过注射成形等将聚甲基丙烯酸甲酯(Poly methylmethacrylate简称PMMA)、聚碳酸酯等透光性树脂材料或玻璃等透光性无机材料加工成任意形状来形成。
粘接剂502最好选择光透射性佳、且折射率接近透射体531的材料。另外，粘接剂502最好是粘度在0.1Pa·s以上且10Pa·s以下、杨氏模量在3MPa以下。例如，作为粘接剂502可使用环氧树脂及硅酮树脂等。尤其是硅酮树脂，由于杨氏模量低，故即使密封结构体520因环境温度变化而变形，也可通过粘接剂502降低作用在光学元件22的光学面41上的应力，尤其适合作为粘接剂502使用。
与图1所示的密封结构体20相同，密封体29相对于光学元件22及驱动电路32，从导线框30的相反侧覆盖光学元件22及驱动电路32。因此，密封体29盖住光学元件22的厚度方向一方A1侧部分，在密封体29的厚度方向另一方A2侧包覆光学元件22。密封体29形成在至少除光路80以外的区域。
透射体531粘接在光学元件承载部34及密封体29上的粘接面积(图12中虚线170的阴影表示的区域)形成为比密封体29的厚度方向另一方A2侧的表面积(点划线171的阴影表示的区域)小。另外，导线框30的厚度方向另一方A2侧的表面的大部分不由透射体531覆盖，而是露出在空气中、即露出在密封结构体520周围的大气中。再者，透射体531与光学元件承载部34及密封体29接触的粘接面积最好形成为密封体29的厚度方向另一方A2侧的表面积的1/3以下。
图13是表示实施形态6的密封结构体520的制造工序的流程图。图14是用于说明密封结构体520的制造工序的剖视图。首先在步骤a0，在密封结构体520的外形设计及导线框30的配线图案设计等设计工序结束后，进入步骤a1，开始密封结构体520的制造。
制造工序是按照步骤a1～步骤a3的顺序进行的。步骤a1～步骤a3是与图3所示的步骤s1～步骤s3相同的工序，省略其说明。在步骤a3中完成密封体29的成形后，进入步骤a4。
在步骤a4，利用分配器等将粘接剂502充填到光学元件承载部34的开口37和辅助框架100的开口104中。粘接剂502的充填结束后，进入步骤a5。在步骤a5，将由与密封体29的成形工序不同的工序形成的透射体531粘接在光学元件承载部34上。如上所述，透射体531通过注射成形等与密封体29分开形成。
在步骤a5，如图14所示，使透射体531从厚度方向另一方A2侧向厚度方向一方A1侧移动，将对位部501插入到光学元件承载部34的开口37中。充填在光学元件承载部34的开口37和辅助框架100的开口104中的粘接剂502的一部分由透镜对位部501的倾斜成锥状的外周部推出，从光学元件承载部34的开口37向光学元件承载部34的厚度方向另一方A2侧溢出。由此，在透射体531被压入光学元件承载部34中的状态下，如图11所示，成为在透射体531的厚度方向一方A1侧表面和光学元件承载部34的厚度方向另一方侧A2表面之间充填有粘接剂502的状态。在该状态下，使粘接剂502固化后，进入步骤a6。在步骤a6，制造工序结束，完成密封结构体520。
如上所述，采用本发明实施形态6的密封结构体520的话，与上述各实施形态的密封结构体20、120、320、420相同，光学元件22以面朝下的配置状态粘接在光学元件承载部34上。由此，可简单地进行形成在光学面5附近的电极和导线框30的金属线结合。另外，可加大透射体531的形状自由度，可简单地进行能得到光学上的效果的透镜的设计。再者，通过注射成形来成形透射体531，可形成具有微小透镜形状的透射体531。另外，在透射体531上形成有对位部501，从而可简单地进行透射体531的对位及粘接。
实施形态6的密封结构体520不是与密封体29一起模制成形的，而是将另外形成的透射体531通过粘接剂502粘接在光学元件承载部34上。此时，与通过模制成形将透射体531成形在光学元件承载部34上的情况相比，容易实现小型化。另外，与实施形态2的密封结构体520相比，可减少模制成形次数，从而具有可降低密封体29及光学元件承载部34在模制成形时的收缩应力的优点。
例如，在实施形态2的密封结构体120中，透射体131是通过连续自动送给成形来形成的。此时，如图4(3)所示，必须确保注入透射用模制树脂用的区域99。因此，如图12所示，很难将透射体31、131相对于导线框30配置成岛状。另外，容易产生透射用模制树脂的溶出，很难形成导线框30的露出到空气中的露出面。
与此相对，在实施形态6的密封结构体520中，可使透射体531不与密封体29的厚度方向另一方A2侧的表面边缘接触而配置成岛状，可实现透射体531的小型化。通过使透射体531小型化，从而容易形成导线框30表面的露出到空气中的露出面。
由于使透射体531小型化，从而可减小环境温度变化引起的密封结构体520的变形、以及由此产生的施加到透射体531上的应力，可防止环境温度变化引起的透射体531的断裂、歪斜及剥离。具体而言，在图1所示的实施形态1的密封结构体20中，因为密封体29和透射体31的接触面积较大，且两者的线膨胀系数不同，故在环境温度变化时，容易产生歪斜，但在图11、图12所示的实施形态6的密封结构体520中，可降低这种变形。
再者，在连续自动送给成形中一般使用热固性树脂。此时，由于固化时的收缩的不同、以及导线框30及密封体29等其他构件和透射体3的线膨胀系数的不同，会出现在室温下产生应力的状态。例如，在使用固化温度为150℃的透射用模制树脂来成形透射体31、131时，当在150℃下进行固化时，导线框30及密封体29由于线膨胀系数的不同和形状的非对称性而成为变形的状态。在该状态下，在成形透射体31、131时，由于在室温下导线框30等其他构件和透射体31、131的线膨胀系数不同，且由于成形时的温度即150℃和室温的温度差异，从而在透射体31上会产生大的应力。因此，透射体31易于产生变形及断裂、且容易从导线框30上剥离，在可靠性及特性上存在问题。
与此相对，在实施形态6的透射体531中，因为使用另外分开成形的透射体531，从而在导线框30等其他构件和透射体531之间可减小热应力的影响，得到更高的可靠性。再者，由于通过注射成形来制作透射体531，从而可使用热固性树脂来成形透射体531，可进一步缓和成形后的应力。
另外，通过将透射体531的对位部501嵌合在光学元件承载部34的开口37中来进行透射体531的对位。这样，通过直接对位透射体531来对光学元件22的光学面41和透射体531的透镜部分42容易且高精度地进行对位。再者，在本实施形态中，对位部501嵌合在开口37中，但也可形成与开口37不同的对位孔，以将对位部501与光学元件承载部34或密封体29对位。通过使对位部501嵌合在对位孔中，从而将透射体531与光学元件承载部34对位。此时，不需在与开口37相对的位置上形成对位部501。
另外，在本实施形态中，在透射体531上形成作为对位部501的凸部，但也可在光学元件承载部34或密封体29上形成凸部，在透射体531上形成凹部。此时，使形成在光学元件承载部34或密封体29上的凸部嵌合在形成在透射体531上的凹部中，从而与前述情况相同，可对透射体531和光学元件承载部34进行对位。
另外，在进行透射体531和光学元件承载部34的对位时，由于粘接剂502从光学元件承载部34的开口37及辅助框架100的开口104漏出，从而可在透射体531和光学元件承载部34之间均匀地配置粘接剂502。另外，对位部501形成为锥状，从而可防止在各开口部37、104产生气泡。对位部501的锥倾斜角、形状及大小等与从各开口部37、104溢出的粘接剂502的量对应地选择最适合的任意锥倾斜角、形状及大小。
注入粘接剂502以覆盖光学元件22的光学面41，并充填到光学元件承载部34的开口37(透光部38)、辅助框架100的开口104(光透过部101)中。粘接剂502与透射体531接触。在作为光学元件22使用LED时，通过用粘接剂52覆盖光学面41的表面，从而如前所述可提高外部量子效率。另外，由于利用折射率与透射体531相同的粘接剂502对光学元件承载部34的开口37及辅助框架100的开口104进行充填，从而可防止菲涅耳反射引起的光利用效率降低。
再者，粘接剂502可根据粘接对象选择任意的材料，一般可得到比连续自动送给成形用的透明树脂与导线框30的粘接力强的粘接力。由此，可防止透射体531从光学元件承载部34上剥离，且可防止粘接剂502从光学面41上剥离，得到可靠性高的密封结构体520。
另外，由于可使透射体531小型化，从而也可减小透射体531覆盖导线框30的面积。由此，可使导线框30的厚度方向另一方A2的表面中的一部分露出到空气中。这样，可加大导线框30的露出面积，改善密封结构体520的散热特性。由此，即使透射体531的热传导性低，也可防止导线框30的散热特性降低。再者，通过将导线框30的露出部连接到作为冷却装置的吸热器等上，可更加有效地进行散热，从而可在高温下进行动作。
再者，在导线框30的厚度方向一方A2侧也可形成密封体29。例如，也可利用密封体29形成图6、图7所示的嵌合部90。此时，在配置有透射体531的部分不形成密封体29，可将密封体29的一部分和透射体531的粘接部500的外周部用于对位。通过如此构成，从而与光纤23的对位变得容易，且也可提高密封结构体520的强度。
再者，上述各实施形态的密封结构体仅是本发明的例示，其构成可在发明范围内进行变更。例如，密封结构体20、120、220、320、420、520用在光耦合器21上，但也可用在其他装置上。另外，光学元件22也可是上述所例示的元件以外的元件。另外，密封体29最好通过模制成形来形成，但也可通过其他的制造方法来制造密封结构体。另外，密封体29不需覆盖整个光学元件22。
另外，所谓导线框30是指承载并支撑光学元件22及驱动电路32等被承载体、且起到向各被承载体导电的作用的薄板状金属板。在本发明中，也可取代导线框30，而例如使用底座或印刷电路板等各种电路板来承载光学元件22，进行密封结构体20的制造。在透光部38上形成开口37，但只要具有光可透射的透光性即可。另外，透镜部分42形成为凸透镜，但也可形成为凹透镜等其他形状。另外，如上所述，透射体也可如图3所示通过连续自动送给成形来形成，并固定在光学元件承载部34上，也可如图13所示利用粘接剂502粘接在光学元件承载部34上。
本发明可在不脱离其精神或主要特征的情况下以其他各种形态来实施。因此，上述实施形态的各个方面都只是例示，本发明的范围如权利要求书所述，不受说明书内容的任何限制。再者，属于权利要求范围内的变形或变更也包含在本发明范围内。
产业上的可利用性采用本发明的话，即使使用有色的密封体，经由透光部的光的光量也不会降低，可增大密封体的可选择范围。例如可选择使光学元件很难破损的密封体。另外，由于光学面与承载体相对配置，从而在光学面产生的热量容易传导到承载体上，可提高光学元件的散热性。由此，可减少光学元件的故障。另外，光学元件中的光学面及光学面的附近部分与承载体接触。因此，不需用密封体对光学元件中的光学面及光学面的附近部分进行密封。因此，即使在光学元件小型化时，也可容易地进行制造。
另外，可用模制树脂作为密封体来通过模制成形制造密封结构体。此时，在利用光学元件盖住承载体的透光部的轴线方向一端部后，利用模制树脂来进行成形加工，从而可防止模制树脂浸入光学面及光路。另外，在光学元件中将与承载体相对的表面部以外的残余部分用模制树脂覆盖地进行成形加工，从而不需使光学元件和金属模具接触。由此，即使不严密地进行金属模具的精度管理，也可防止光学元件在成型时破损，减少不良品，可容易地形成。尤其是因为不需使光学元件和金属模具接触，故即使在光学元件小型化时，也可使用简易的制造方法来制造密封结构体。
另外，采用本发明，即使在密封体中添加用于提高耐环境性的有色添加剂光的传导率也不会降低。由此，可同时提高耐环境性和维持光的传导率，可提高品质。
另外，采用本发明，光的传导率不会降低，可降低光学元件或金属线上产生的应力。由此，可维持光的传导率，且可防止光学元件或金属线破损，提高密封结构体的可靠性。
另外，采用本发明，若通过模制成形来形成密封体，则可使承载体中光学元件相反侧的整个表面部与金属模具的内面接触，不需将金属模具加工成复杂的形状。因此，可简单地形成密封体。另外，可防止模制树脂流到承载体的光学元件相反侧的表面部，防止模制树脂浸入光路。
另外，采用本发明，通过防止光学面的露出，从而可防止水分和不纯物附着在光学面上。由于可防止水分浸入光学面，故可提高密封结构体的耐湿性。
另外，采用本发明，使用模制树脂与密封体一起形成透射体，故可廉价且容易地形成密封结构体。尤其是通过进行连续自动送给成形，可大量生产密封结构体，可更加廉价地制造密封结构体。
另外，采用本发明，由于第一接触面积形成为比第二接触面积大，从而可提高透射体与承载体及密封体的紧贴性。由此，可防止因温度变化及外力等而导致透射体从承载体及密封体剥离。另外，可防止因剥离而致使水分浸入密封结构体内，提高耐湿性。
另外，采用本发明，透射体的外周部的至少一部分与承载体接触，从而在产生应力时，可防止透射体从承载体及密封体剥离。另外，可防止因剥离而致使水分浸入密封结构体内，提高耐湿性。
再者，在沿垂直于光行进方向的假想切断面切断透射体时，在其切断面形成为长方形时，最好设定为至少其短边侧端部与承载体接触。由此，在透射体中可使易于产生应力集中的部分与承载体接触，进一步防止透射体的剥离。换言之，最好使透射体的产生应力集中的部分与承载体接触。
另外，采用本发明，利用透射体覆盖密封体及承载体，从而可确实地防止透射体从密封体及承载体剥离。另外，可防止因剥离而致使水分浸入密封结构体内，提高耐湿性。
另外，采用本发明，利用粘接剂将透射体粘接在承载体及密封体中至少一方上。由此，与通过连续自动送给成形来形成透射体的情况相比，可实现透射体的小型化。由于可使透射体小型化，故在因环境温度变化而导致密封结构体产生热变形时，可减小透射体上产生的应力，得到可靠性高的密封结构体。另外，粘接剂可根据粘接对象选择任意的材料，可得到比连续自动送给成形用的透射体与承载体的粘接力强的粘接力。由此，可防止透射体从承载体上剥离，得到可靠性高的密封结构体。
另外，采用本发明，由于用折射率比空气大的粘接剂来覆盖光学元件的光学面，故在作为光学元件使用LED时，可提高外部量子效率。再者，粘接剂最好折射率与透射体相同，并充填到光学面和透射体之间。由此，可防止菲涅耳反射引起的光利用效率降低。
另外，采用本发明，可容易且高精度地对光学面和透射体进行对位。由此，即使在透射体形成为比承载体小型时，也可防止错位，可将透射体容易地安装在承载体上。
另外，采用本发明，可通过使透射体的对位部嵌合在承载体的通孔中，容易地进行透射体在承载体上的对位。另外，由于挤压充填到承载体的通孔中的粘接剂来进行组装，从而可在透射体和承载体之间均匀地配置粘接剂。另外，粘接剂中不会进入气泡。
另外，采用本发明，在承载体的透射体侧的表面上形成有露出到密封结构体周围的大气中的露出面，故可改善密封结构体的散热特性。
另外，采用本发明，利用透镜部分使沿光路行进的光折射，从而能以构成简单且小型的光学系统提高光利用效率。
另外，采用本发明，由于夹设有辅助框架，从而可消除直接在导线框上承载光学元件时产生的不良状况。例如，在导线框和光学元件的线膨胀系数差较大时，通过使辅助框架的线膨胀系数接近光学元件，可减小因温度变化而产生的光学元件的应力。
另外，通过使用辅助框架，可附加特殊的功能。例如，可利用具有透光性的材料来实现辅助框架，由此，可防止光学面露出。另外，也可在辅助框架上形成透镜，由此可提高光利用效率。另外，也可形成与光学元件的电极电性结合的电极，由此不需使用特殊的光学元件。
另外，采用本发明，利用承载体的聚光部分使沿光路行进的光折射，从而能以构成简单且小型的光学系统提高光利用效率。
另外，采用本发明，为了得到聚光功能，而仅需在透光部形成内周直径越远离光学面越增大的开口即可。透光部可通过蚀刻或冲压加工等形成。即，可与导线框的图案形成加工一起形成，不需另外增加工序。由此，不会增高价格，能以低成本在密封结构体上附加聚光功能。
另外，采用本发明，通过在承载体上形成不由透射体覆盖的露出面，从而可从露出面散发热量，改善密封结构体的散热特性。另外，露出面最好与作为散热器的吸热器连接。由此，可有效地进行散热，从而可在高温下进行动作。
另外，采用本发明，即使光学元件是发光二极管、半导体激光器及光电二极管中任意的小型元件，在将光学元件承载在承载体上的状态下，也可利用密封体对光学元件进行密封。
另外，采用本发明，由于光耦合器具有上述密封结构体，从而可形成耐环境性佳、且可小型化的光耦合器。
另外，采用本发明，在通过透光部形成工序形成透光部后，在利用光学元件盖住透光部的轴线方向一端部的状态下，将光学元件承载在承载体上。然后，向金属模具内注入密封用模制树脂以形成密封体。由此，可防止密封用模制树脂进入光学面及其附近。另外，由于密封用模制树脂形成在除光路以外的区域，从而即使利用含有提高耐环境性用的添加材料的有色密封用模制树脂来对光学元件进行密封，也可防止光传导率下降。
另外，在用密封体对光学元件进行密封时，仅需覆盖承载在承载体上的光学元件周围地注入密封用模制树脂即可，不需使金属模具与光学元件的光学面接触。由此，不需对金属模具进行高精度的管理。另外，可防止光学元件损伤。由此，即使光学元件小型化，也可容易地利用密封体对光学元件进行密封。
权利要求
1.一种光学元件的密封结构体，其特征在于，包括承载体，具有透光部，沿预先设定的光路前进的光可贯穿该透光部；光学元件，受光或发光的光学面与透光部相对，盖住透光部的轴线方向一端部地承载在承载体上；密封体，形成在除光路以外的区域，对承载在承载体上的光学元件进行密封。
2.如权利要求1所述的光学元件的密封结构体，其特征在于，在密封体中添加用于提高光学元件的耐环境性的物质。
3.如权利要求1或2所述的光学元件的密封结构体，其特征在于，还包括与光学元件电性连接的连接体、以及将光学元件和连接体电性连接的金属线，所述密封体的线膨胀系数设定为与金属线或光学元件的线膨胀系数基本相同。
4.如权利要求1至3中任一项所述的光学元件的密封结构体，其特征在于，所述密封体相对于光学元件形成在与承载体相反的一侧的区域。
5.如权利要求1至4中任一项所述的光学元件的密封结构体，其特征在于，还包括光透射率比所述密封体大的透射体，透射体盖住透光部的轴线方向另一端部。
6.如权利要求5所述的光学元件的密封结构体，其特征在于，所述密封体及透射体分别由模制树脂构成，并通过连续自动送给成形形成。
7.如权利要求6所述的光学元件的密封结构体，其特征在于，所述透射体与承载体接触的第一接触面积比透射体与密封体接触的第二接触面积大。
8.如权利要求6或7所述的光学元件的密封结构体，其特征在于，所述透射体的外周部的至少一部分与承载体接触。
9.如权利要求6至8中任一项所述的光学元件的密封结构体，其特征在于，所述透射体覆盖密封体和承载体。
10.如权利要求5所述的光学元件的密封结构体，其特征在于，所述透射体通过粘接剂粘接在承载体或密封体上。
11.如权利要求10所述的光学元件的密封结构体，其特征在于，所述粘接剂具有透光性、且具有比空气大的折射率，并覆盖光学元件的光学面。
12.如权利要求10或11所述的光学元件的密封结构体，其特征在于，在所述透射体及承载体中至少一方上形成有用于对透射体和承载体进行对位的定位部。
13.如权利要求12所述的光学元件的密封结构体，其特征在于，透光部形成有沿光路贯穿承载体的通孔，透射体形成有嵌合在通孔中的对位部，对位部在嵌合在通孔中的状态下，具有越向光学元件的受光面则外径越小的锥状。
14.如权利要求10至13中任一项所述的光学元件的密封结构体，其特征在于，透射体粘接在承载体或密封体上的粘接面积比密封体与承载体接触侧的表面积小。
15.如权利要求5至14中任一项所述的光学元件的密封结构体，其特征在于，所述透射体的形成为透镜形状的透镜部分形成在光路上。
16.如权利要求1至15中任一项所述的光学元件的密封结构体，其特征在于，所述承载体包括导线框和辅助框架，光学元件通过辅助框架承载在导线框上。
17.如权利要求1至16中任一项所述的光学元件的密封结构体，其特征在于，所述承载体的透光部形成为越向光学元件的光学面则光路越收敛的聚光部分。
18.如权利要求1至17中任一项所述的光学元件的密封结构体，其特征在于，所述透光部形成有沿光路延伸的开口，该开口形成为越远离光学面则内周直径越大，其内周面具有大的光反射率。
19.如权利要求1至18中任一项所述的光学元件的密封结构体，其特征在于，在所述承载体上形成有露出在密封结构体周围的大气中的露出面。
20.如权利要求1至19中任一项所述的光学元件的密封结构体，其特征在于，所述光学元件是发光二极管、半导体激光器及光电二极管中的任一个。
21.一种光耦合器，可与光传输介质进行光耦合，其特征在于，具有权利要求1至20中任一项所述的光学元件的密封结构体。
22.一种光学元件的密封方法，将具有受光或发光的光学面的光学元件承载在承载体上、并利用模制树脂对承载在承载体上的光学元件进行密封，其特征在于，包括透光部形成工序，在承载体上形成沿预先设定的光路前进的光可贯穿的透光部；光学元件承载工序，在光学面与透光部相对、利用光学元件盖住透光部的轴线方向一端部的状态下将光学元件承载在承载体上；密封用模制树脂成形工序，在承载有光学元件的承载体安装在金属模具上、利用金属模具盖住透光部的轴线方向另一端部的状态下，向金属模具内注入添加有提高光学元件的耐环境性用的填充材料的密封用模制树脂。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种耐环境性佳、且可小型化的光学元件的密封结构体。具有透光部(38)的导线框(30)上形成有光学元件(22)，以光学面(41)与透光部(38)相对、且盖住透光部(38)的轴线方向一端部(48)的形态承载在导线框(30)上；以及形成在除光路(80)以外的区域、对光学元件(22)进行密封的密封体(29)。由于在除光路(80)以外的区域形成密封体(29)，故即使向密封体中添加提高耐环境性用的物质，也可防止光利用效率的降低。另外，由于以面朝下的配置状态将光学元件(22)承载在导线框(30)上，从而即使光学元件(22)小型化，也可容易地形成密封结构体(20)。
文档编号H01L31/02GK1875492SQ20048003206
公开日2006年12月6日 申请日期2004年10月28日 优先权日2003年10月31日
发明者藤田英明, 岩木哲男, 石井赖成 申请人:夏普株式会社