CN112346180B - 一种光纤与金属件的封装方法 - Google Patents

Abstract

一种光纤与金属件的封装方法，包括以下步骤：S1：局部开纤处理：将预设区域的表皮去除，使预设区域露出裸纤；S2：穿纤处理：将金属件穿接于露出的裸纤上；S3：注锡预处理：对穿接后的金属件进行防漏锡处理；S4：注锡封口处理：穿接孔内放入含锡材料，加热器进行加热，待穿接孔内的锡液液面达到指定高度时，停止锡填充，保持加热；S5：封口清洁：注锡完毕后，对金属件两端封口的多余锡液去除，停止加热，等待冷却。本发明在裸纤上穿接金属件、在光纤与金属件的连接处安装热缩管，以及对金属件内注锡，解决了胶水密封存在脆性大，不耐冲击振动和耐水性差等问题，热缩管使得光纤弯折与扭转的性能增强。

Description

一种光纤与金属件的封装方法

技术领域

本发明涉及光纤领域，尤其涉及一种光纤与金属件的封装方法。

背景技术

光纤是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中全反射原理而达成的光传导工具,其中石英（玻璃）光纤由于其具有低耗、宽带的特点，被广泛的应用在通信光纤建设中。随着通信基站的大面积、大范围的应用与建设，光纤类型的产品不再局限于传统的跳线结构，即连接器-光纤-连接器。为了使得光纤产品能够引用在更多的环境工况下，光纤开始与各种金属件结构相配合，通过相关工艺的处理，使得光纤的应用环境得到进一步的扩大。

现有技术中，金属件作为一个定位固定的器件，用于光纤在指定区域固定，金属件一般通过压接闭合或胶水密封等处理方式，使得光纤的指定处能够被安装在一些由特殊安装要求的地方，但是胶水封装存在许多问题，如胶水在使用时，由于其为液体形状，极易流出金属件的管道，附着在指定区域外的光纤外皮上，固化后脆性大，不耐冲击振动。胶水的耐热性差，不能长期在高温的环境下，否则会出现裂痕、气泡等，长期曝光于紫外线下还会影响使用寿命；胶水的耐水性差，在一些特殊水质工况下，如碱水环境下，胶水会出现失效的问题，并且胶水大多的应用环境比较单一，大多都是常温状态下使用，很难做到同款胶水能够同时应用在高温、高寒、紫外线强、潮湿等工况中。因此需要研究一种光纤与金属件相配合的密封方法，使得光纤的应用能够得到进一步的扩大。

发明内容

为了克服胶水密封存在的上述多个问题，本发明提供一种光纤与金属件的封装方法，裸纤、金属件和锡材料形成密封，密封效果好，裸纤性能不受影响，强度得到进一步提升。

一种光纤与金属件的封装方法，包括以下步骤：

S1：局部开纤处理：光纤包括裸纤和包裹裸纤的表皮，将光纤的预设区域进行剥纤处理，将预设区域的表皮去除，使预设区域露出裸纤；

S2：穿纤处理：金属件上设有穿接孔，将金属件穿接于露出的裸纤上；

S3：注锡预处理：对穿接后的金属件进行防漏锡处理；

S4：注锡封口处理：将S3步骤中处理完成的光纤与金属件放在加热台，金属件的穿接孔内放入含锡材料，然后启动加热器进行加热，加热范围控制在金属件的整体结构上，待金属件内的含锡材料融化后，快速往穿接孔内添加含锡材料，待穿接孔内的液面达到指定高度时，停止含锡材料填充，保持加热；

S5：封口清洁：注锡完毕后，对金属件的两端封口进行清洁，将多余的锡液去除，待去除完毕后，停止加热，等待冷却。

优选的，所述的步骤S1中，采用剥线钳来进行剥纤处理。

优选的，所述的步骤S2中，在金属件穿接于露出的裸纤前，在裸纤上均匀的涂抹上助焊剂。

优选的，所述的步骤S3中，防漏锡处理包括热缩管封口处理，所述的热缩管封口处理包括以下步骤：

S31：热缩管穿接：将热缩管穿接于金属件其中一端的光纤上，热缩管直径比穿接孔的直径大，热缩管穿接后，将金属件与光纤固定；

S32: 对热缩管进行处理：采用加热器先对热缩管进行预热处理，待热缩管收缩到与穿接孔的孔径大小一致的时候，热缩管塞入金属件一端，热缩管露出部分在金属件外侧；待热缩管固定到金属件后，对热缩管伸出金属件的部分继续加热，待伸出部分的热缩管将光纤收缩完毕后，停止加热，等待热缩管冷却，然后进入步骤S4。

优选的，热缩管的长度为插接孔长度的20%-25%或者4mm-5mm，热缩管伸出金属件的部分为1mm-2mm。

优选的，采用高温胶纸对金属件与光纤进行固定。

优选的，所述加热器为高频线圈加热、热风枪或者加热炉，加热温度范围为130℃-280℃。

优选的，所述的S4步骤中，金属件的穿接孔内放入的是锡线，锡线为含铋或含银的锡线，锡线的长度为穿接孔长度的80%-95%，加热过程中要间隙性的转动光纤，使裸纤保持在穿接孔的中间。

优选的，所述的S5步骤中，多余的锡液应保持加热状态，且使用棉签或者工具快速剔除。

优选的，穿接孔至少设置一个，穿接孔的横截面为圆形或者椭圆形；在S2步骤前，将金属件上的穿接孔内壁进行打磨或抛光处理。

本方法具有以下优点：

（1）本发明提供一种光纤与金属件的封装方法，在光纤与金属件的连接处安装热缩管，以及注锡工艺的配合，解决了传统注胶工艺存在连接处胶水固化后脆性大，不耐冲击振动、弯折性能差等问题，由于连接处用热缩管封口，热缩管的弹性特点使得光纤在连接处受到热缩管弹性保护，弯折与扭转的性能增强；

（2）金属件与裸纤连接并注锡，受到锡良好的展性影响，裸纤上会被锡附着，在提升强度、硬度的同时，裸纤的性能也不会受到影响；

（3）本发明有效的解决了注胶密封的单一性问题，由于锡具有惰性，即使在潮湿或者水中，锡口处不会出现胶水耐水性差的问题，也不会出现失效的情况，反而锡的封口表面会形成一种极薄的氧化膜，既增加防水性，也增加了抗蚀能力；

（4）锡线体积小，加热易溶解，方便操作，锡线选用含铋或含银锡线，铋可以增强锡对玻璃光纤的附着性，而含银锡线的流动性强，对于金属件注锡有着很好的填充能力。

（5）锡融化，通过加热器对金属件加热，利用金属件的热传导，操作人员可以自主控制锡材料在孔内的数量，以此达到对锡的融化速率的控制，保证锡液在金属孔内能够有效的延伸与流动，有效的提高金属与光纤注锡的气密性性能。

附图说明

图1为本发明的流程框图；

图2为本发明的金属件的立体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

参考附图，一种光纤与金属件的封装方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：局部开纤处理：光纤包括裸纤和包裹裸纤的表皮，光纤上将要安装金属件的区域定为预设区域，将光纤的预设区域进行剥纤处理，剥纤处理将预设区域的表皮去除，使预设区域露出裸纤，本实施例中采用光纤剥线钳来进行剥纤处理。

S2：穿纤处理：金属件1上设有穿接孔2，穿接孔2至少设置一个，穿接孔的横截面为圆形或者椭圆形，将金属件1穿接于露出的裸纤上，即裸纤穿过穿接孔，金属件1套设在预设区域上；在金属件1穿接于露出的裸纤前，在裸纤上均匀的涂抹上助焊剂或阻焊膏，助焊剂的使用使得焊锡的效果能够得到进一步的提升；穿接前，将金属件1上的穿接孔2内壁进行打磨或抛光处理，然后使用超声波清洗机，装入酒精杯中，进行清洗。抛光或打磨使得穿接孔内壁干净，更容易粘锡；在其中一个实施例中，金属件采用铜材质。

S3：注锡预处理：对穿接后的金属件进行防漏锡处理，防漏锡处理包括热缩管封口处理，所述的热缩管封口处理包括以下步骤：

S31：热缩管穿接：将热缩管穿接于金属件其中一端的光纤上，即热缩管套设在光纤上并设在金属件一端，热缩管直径比穿接孔的直径大，热缩管穿接后，再将金属件1与光纤进行固定来防止两者位置变化，可以采用高温胶纸对金属件进行定位，紧靠热缩管的光纤表面贴上高温胶纸，能够避免锡液将热缩管顶出，胶纸具有高粘度，同时高温胶纸可以保护金属件两端的光纤，防止因高温导致表皮变色，影响美观；

S32: 对热缩管进行处理：采用加热器先对热缩管进行预热处理，待热缩管收缩到与穿接孔的孔径大小一致的时候，热缩管一端塞入金属件内，热缩管露出一部分在金属件外侧，在本实施例中，热缩管的长度为插接孔长度的20%-25%或者4mm-5mm，热缩管伸出金属件的部分为1-2mm；待热缩管固定到金属件1后，对热缩管伸出金属件的部分继续加热，待伸出部分的热缩管将光纤收缩完毕后，停止加热，等待热缩管冷却，然后进入步骤S4，其中加热器可选择高频线圈加热、热风枪、或小型加热炉，加热温度范围为130℃-280℃，在其中一个实施例中，加热温度为150℃；

S4：注锡封口处理：将S3步骤中处理完成的光纤与金属件放在加热台，金属件的穿接孔2内放入含锡材料，然后启动加热器进行加热，加热范围控制在金属件的整体结构上，待金属件1内的含锡材料融化后，快速往穿接孔2内添加含锡材料，待穿接孔内的液面达到指定高度时，例如当待穿接孔内的锡液液面基本与金属件表面平齐时，停止含锡材料填充，保持加热；在本实施例1中，金属件1的穿接孔内放入的是锡线，放入的锡线不少于一根，锡线为含铋或含银的锡线，优选地，锡线选取含银3%的锡线，锡线的长度为穿接孔长度的80%-95%，加热过程中要间隙性的转动光纤，使裸纤保持在穿接孔的中间。

S5：封口清洁：注锡完毕后，对金属件的两端封口进行清洁，将多余的锡液去除，待去除完毕后，停止加热，等待冷却，多余的锡液采用工具去除，例如工具为镊子，镊子可直接夹取锡液剔除，对于金属件表面难去除的锡液，保持加热状态，锡会保持锡液状态，使用细小棉签可以吸附多余锡液。

本发明提供一种光纤与金属件的封装方法，对光纤进行剥纤，在裸纤上穿入金属件1，热缩管对光纤和金属件的连接处进行封口，往穿接孔2内注锡实现密封，本方法具有以下优点：

（1）本发明提供一种光纤与金属件的封装方法，在光纤与金属件的连接处安装热缩管，以及注锡工艺的配合，解决了传统注胶工艺存在连接处胶水固化后脆性大，不耐冲击振动、弯折性能差等问题，由于连接处用热缩管封口，热缩管的弹性特点使得光纤在连接处受到热缩管弹性保护，弯折与扭转的性能增强；

（2）金属件与裸纤连接并注锡，受到锡良好的展性影响，裸纤上会被锡附着，在提升强度、硬度的同时，裸纤的性能也不会受到影响；

（3）本发明有效的解决了注胶密封的单一性问题，由于锡具有惰性，即使在潮湿或者水中，锡口处不会出现胶水耐水性差的问题，也不会出现失效的情况，反而锡的封口表面会形成一种极薄的氧化膜，既增加防水性，也增加了抗蚀能力；

（4）锡线体积小，加热易溶解，方便操作，锡线选用含铋或含银锡线，铋可以增强锡对玻璃光纤的附着性，而含银锡线的流动性强，对于金属件注锡有着很好的填充能力。

（5）锡融化，通过加热器对金属件加热，利用金属件的热传导，操作人员可以自主控制锡材料在孔内的数量，以此达到对锡的融化速率的控制，保证锡液在金属孔内能够有效的延伸与流动，有效的提高金属与光纤注锡的气密性性能。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实施的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种光纤与金属件的封装方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：局部开纤处理：光纤包括裸纤和包裹裸纤的表皮，将光纤的预设区域进行剥纤处理，将预设区域的表皮去除，使预设区域露出裸纤；

S2：穿纤处理：金属件(1)上设有穿接孔(2)，将金属件(1)穿接于露出的裸纤上；

S3：注锡预处理：对穿接后的金属件进行防漏锡处理；

S4：注锡封口处理：将S3步骤中处理完成的光纤与金属件放在加热台，金属件的穿接孔内放入含锡材料，然后启动加热器进行加热，加热范围控制在金属件的整体结构上，待金属件内的含锡材料融化后，快速往穿接孔内添加含锡材料，待穿接孔内的液面达到指定高度时，停止含锡材料填充，保持加热；

S5：封口清洁：注锡完毕后，对金属件的两端封口进行清洁，将多余的锡液去除，待去除完毕后，停止加热，等待冷却；

所述的步骤S3中，防漏锡处理包括热缩管封口处理，所述的热缩管封口处理包括以下步骤：

S31：热缩管穿接：将热缩管穿接于金属件其中一端的光纤上，热缩管直径比穿接孔的直径大，热缩管穿接后，将金属件与光纤固定；

S32:对热缩管进行处理：采用加热器先对热缩管进行预热处理，待热缩管收缩到与穿接孔的孔径大小一致的时候，热缩管塞入金属件一端，热缩管露出部分在金属件外侧；待热缩管固定到金属件后，对热缩管伸出金属件的部分继续加热，待伸出部分的热缩管将光纤收缩完毕后，停止加热，等待热缩管冷却，然后进入步骤S4。

2.根据权利要求1所述的一种光纤与金属件的封装方法，其特征在于：所述的步骤S1中，采用剥线钳来进行剥纤处理。

3.根据权利要求1所述的一种光纤与金属件的封装方法，其特征在于：所述的步骤S2中，在金属件穿接于露出的裸纤前，在裸纤上均匀的涂抹上助焊剂。

4.根据权利要求1所述的一种光纤与金属件的封装方法，其特征在于：热缩管的长度为插接孔长度的20％-25％或者热缩管的长度为4mm-5mm，热缩管伸出金属件的部分为1mm-2mm。

5.根据权利要求1所述的一种光纤与金属件的封装方法，其特征在于：采用高温胶纸对金属件与光纤进行固定。

6.根据权利要求1所述的一种光纤与金属件的封装方法，其特征在于，所述加热器为高频线圈加热器 、热风枪或者加热炉，加热温度范围为130℃-280℃。

7.根据权利要求1所述的一种光纤与金属件的封装方法，其特征在于：所述的S4步骤中，金属件的穿接孔内放入的是锡线，锡线为含铋或含银的锡线，锡线的长度为穿接孔长度的80％-95％，加热过程中要间隙性的转动光纤，使裸纤保持在穿接孔的中间。

8.根据权利要求1所述的一种光纤与金属件的封装方法，其特征在于：所述的S5步骤中，多余的锡液应保持加热状态，且使用工具快速剔除。

9.根据权利要求1所述的一种光纤与金属件的封装方法，其特征在于：穿接孔至少设置一个，穿接孔的横截面为圆形或者椭圆形；在S2步骤前，将金属件上的穿接孔内壁进行打磨或抛光处理。

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