JP2004184796A

JP2004184796A - 光ファイバアレイの製造方法

Info

Publication number: JP2004184796A
Application number: JP2002353336A
Authority: JP
Inventors: Shigeharu Tanaka; 茂晴田中
Original assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date: 2002-12-05
Filing date: 2002-12-05
Publication date: 2004-07-02

Abstract

【課題】従来の方法で光ファイバアレイを得ようとすると、半田を、溶融後圧延して得た後、所望の形状に加工しなければならず、半田材の切断時に不良の発生を防止できないと言う問題があり、手間、コスト面での問題となっている。本発明はこうした問題を解決しうる光ファイバーアレイの製造方法の提供を課題とする。
【解決手段】まず、Ｖ溝加工付き基板のＶ溝側表面と押さえ板の押さえ面とにシード層を形成し、これらのシード層の上にノーシアン浴を用いた金スズ合金メッキを施し、Ｖ溝加工付き基板のＶ溝内にメタライズ加工光ファイバを置き、押さえ板を、その金スズメッキ面がメタライズ加工光ファイバ側になるように、メタライズ加工光ファイバ上に置き、加熱溶融させ、その後冷却して固化し、所望形状に切断し、端面を含む所望面を研磨する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバアレイ装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来光ファイバを接合するために、光ファイバーアレイが用いられている。この光ファイバアレイは、Ｖ溝加工付き基板のＶ溝内に光ファイバーを置き、その上に接着剤、あるいは溶融圧延してシート状に加工した半田を置き、その上に押さえ板を置き、圧着し、あるいはリフローして接合して作られている。
【０００３】
ところで、接合するに際して接着剤を用いた場合には、得られた光ファイバアレイを用いて光装置部品を組み立てた場合に、用いた接着剤より揮発性物質が発生し、これが光装置部品内部を汚染したり、接着剤の熱伸縮により位置精度が劣化するという問題が有る。これに対して、半田を用いた接合では接着剤を用いていないため、揮発性物質による装置内部の汚染は起きない。加えて、半田は耐熱性が良いため位置精度の変動が無い。こうしたことにより半田を用いて接合した光ファイバアレイは高い信頼性を備えている。
【０００４】
半田を用いて接合する場合には、例えば、図２に示したように、Ｖ溝加工付き基板の該Ｖ溝側表面と、押さえ板の片面とにメタライズ加工し、その表面にメタライズ加工した光ファイバをＶ溝加工付き基板のＶ溝内に置き、その上に溶融圧延してシート状に加工した半田を置き、その上に押さえ板を、メタライズ面が光ファイバー側になるように置き、加熱し、半田を溶融し、固化して接合する。その後、所望形状に切断し、端面を研磨して光ファイバーアレイを得る（特許文献１参照）。また、別法として、予め押さえ板に金属ろう材や半田ペーストを溶融固着させ、これを用いて再溶融接合することも行われる（特許文献２参照）。
【０００５】
溶解鋳造後圧延して作成した半田を用いる場合、この半田を所望の形状に裁断するための設備が必要となる。一方、半田を乾式メッキ法で予め押さえ板等に固着させておく場合には、得られる半田の組成コントロールが困難であり、加えて厚付けが出来ない等で半田組成金属を金属ごとに交互に積層しなければならないという問題がある。
【０００６】
尚、湿式めっきで押さえ板等に半田を設けることも考えられるが、非常に有害なシアン化合物を含有するめっき液を用いなければならなく、本発明者の知る限り試みられていなかった。
【０００７】
【特許文献１】
特許第３０６８９４１号公報
【特許文献２】
特許第３０９７４４０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前記したように、信頼性の高い半田を用いた光ファイバーアレイは、図２で示される方法により作成されるの一般的となっているが、この方法では半田を、溶融後圧延して得た後、所望の形状に加工しなければならず、半田材の切断不良の発生を防止できないと言う問題があり、手間、コスト面での問題となっている。本発明はこうした問題を解決しうる光ファイバーアレイの製造方法の提供を課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する本発明は、Ｖ溝加工付き基板と押さえ板とメタライズ加工光ファイバとを用いて光ファイバアレイを得るに際して、下記工程を主要工程とするものである。
１．Ｖ溝加工付き基板のＶ溝側表面と押さえ板の押さえ面とにシード層を形成する工程。
２．Ｖ溝加工付き基板のＶ溝側表面のシード層と、押さえ板の押さえ面のシード層の少なくともいずれか一方の上にノーシアン浴を用いた金スズ合金メッキを施す工程。
３．Ｖ溝加工付き基板のＶ溝内にメタライズ加工光ファイバを置き、押さえ板を、その金スズメッキ面がメタライズ加工光ファイバ側になるように、メタライズ加工光ファイバ上に置く工程。
４．３の工程で得られたものを加熱し、メッキ層を溶融させ、その後冷却して固化する工程。
５．所望形状に切断し、端面を含む所望面を研磨する工程。
本発明において、メタライズ層を設ける方法としてスパッタリング法、マグネトロンスパッタリング法、蒸着法、ＣＶＤ法等の乾式メッキ法や、無電解メッキ法等の湿式メッキ法を用いることが可能である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明は、Ｖ溝加工付き基板のＶ溝側表面と押さえ板の押さえ面の各シード層を作成し、押さえ板のシード層上にノーシアン浴を用いた金スズメッキ層を施し、これを用いることにより溶融圧延材をシート状加工し、所望形状に裁断して半田を得る工程等を省略するものである。
【００１１】
この結果、本発明では、光ファイバアレイ装置の製造において、溶解鋳造圧延半田材を所定の形状に加工してから供給、予め半田材や半田ペーストを溶融固着する煩わしさも無く、Ａｕ層とＳｎ層を繰り返し積層する非効率的な操作も無く、有害なシアン化合物を取り扱うこと無く製造出来る。
【００１２】
【実施例】
次に実施例を用いて本発明をさらに説明する。図１に本発明の１実施例を示した。先ず本発明では、複数の並行したＶ溝加工付きセラミックス基板、前記基板を覆うことが出来るセラミックスの押さえ板および光ファイバの少なくとも一方の端部の芯線部がメタライズ加工されているものを準備する。そして、Ｖ溝加工付きセラミックス基板のＶ溝側表面とセラミックスの押さえ板の押さえ面に蒸着法によりシード層を設ける。このシード層は、Ｔｉ、Ｎｉ、Ａｕの三層とした、Ｔｉは密着層としての役割を果たし、Ｃｒを用いても良い。Ｎｉは後の金スズ合金メッキ層との接合層の役割を果たす。Ａｕ層はＮｉ層の酸化防止の役割をはたする。
【００１３】
本例では、乾式メッキ法を用いたが、湿式メッキ法を用いる場合には、セラミックス表面をシランカップリング剤処理し、Ｐｄ触媒を吸着させた後、無電解Ｎｉめっきを行ないシード層とする。尚シード層は、０．５μｍ前後あれば充分である。
【００１４】
次に押さえ板のシード層表面をアルカリ浸漬脱脂あるいはアルカリ電解脱脂し、酸洗してシード層を活性化し、石原薬品（株）製ノーシアンＡｕ・Ｓｎ合金めっき液にて、Ｓｎ：２０〜３０ｗ％合金比率に成るように合金メッキをした。この時、メッキ液の温度を２５℃、電流密度を０．３Ａ／ｄｍ^２とし、３０分間通電して厚さ３μｍ前後の膜厚のＡｕ・Ｓｎ合金層を得た。
【００１５】
また、Ｖ溝加工付き基板のシード層上にメッキ液の温度を２５℃、電流密度を０．３Ａ／ｄｍ^２とし、１０分間通電して厚さ１μｍ前後の膜厚のＡｕ・Ｓｎ合金層を得た。
【００１６】
本例ではＶ溝加工付き基板のシード層と押さえ板のシード層との両面上に金スズ合金メッキを施したが、どちらか一方のみに金スズ合金メッキを施すのみで良い。この場合、金スズ合金によりＶ溝が充分埋まるような膜厚を選定する。
【００１７】
本例では、ウエハーサイズのＶ溝加工付き基板と押さえ板にシード層を形成し、金スズ合金めっきし、その後個片化した。
【００１８】
尚、湿式でシード層を設ける場合、シード層を厚くして金スズ合金メッキ層を省略することも可能であるが、この場合、シード層に金層とスズ層とが交互に設けられることになり、煩雑になるので本発明の課題が解決されない危険がある。
【００１９】
次にＡｕ・Ｓｎ合金メッキ層が設けられたＶ溝加工付きセラミックス基板のＶ溝にメタライズ加工済みの光ファイバをのせ、その上にセラミックス製の押さえ板をＡｕ・Ｓｎ合メッキ層を光ファイバ側となるようにのせる。
【００２０】
前記のようにＶ溝加工付きセラミックス基板とメタライズ加工済みの光ファイバとセラミックス製押さえ板とをセットした後、半田コテを押さえ板に当てて、これを加熱し、Ａｕ・Ｓｎ合金メッキ層を溶融した。その後、メッキ層を冷却し固化させて半田接合を終えた。
【００２１】
この、Ａｕ・Ｓｎ合金メッキ層で固定されて一体となったＶ溝加工付き基板、光ファイバおよび押さえ板の端面を切断し、研磨し、光ファイバ端面に所定の角度を形成して、ファイバアレイを得た。この光ファイバアレイを用いて接続損失を求めたところ、従来品と同程度であった。
【００２２】
以上述べたように、本発明に依れば、溶解鋳造圧延半田を所定の形状に加工してから供給する煩わしさも無く、Ａｕ層とＳｎ層を繰り返し積層する非効率的な操作も無く、有害なシアン化合物を取り扱うこと無く光ファイバアレイを簡単に製造出来る。
【００２３】
【発明の効果】
本発明では、光ファイバアレイ装置の製造において、Ｖ溝加工付き基板のＶ溝側表面と押さえ板の押さえ面の各シード層を作成し、押さえ板のシード層上にノーシアン浴を用いた金スズメッキ層を施し、これを用いることにより溶融圧延材をシート状加工し、所望形状に裁断して半田を得る工程等を省略する。この結果、溶解鋳造圧延半田を所定の形状に加工してから供給する煩わしさも無く、Ａｕ層とＳｎ層を繰り返し積層する非効率的な操作も無く、有害なシアン化合物を取り扱うこと無く製造出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のファイバアレイ製造方法の一例を示した図である。
【図２】従来のファイバアレイ製造方法の一例を示した図である。

Claims

Ｖ溝加工付き基板と押さえ板とメタライズ加工光ファイバとを用いて光ファイバアレイを得るに際して、下記工程を主要工程とすることを特徴とする光ファイバアレイの製造方法。
１．Ｖ溝加工付き基板のＶ溝側表面と押さえ板の押さえ面とにシード層を形成する工程。
２．Ｖ溝加工付き基板のＶ溝側表面のシード層と、押さえ板の押さえ面のシード層の少なくともいずれか一方の上にノーシアン浴を用いた金スズ合金メッキを施す工程。
３．Ｖ溝加工付き基板のＶ溝内にメタライズ加工光ファイバを置き、押さえ板を、その金スズメッキ面がメタライズ加工光ファイバ側になるように、メタライズ加工光ファイバ上に置く工程。
４．３の工程で得られたものを加熱し、メッキ層を溶融させ、その後冷却して固化する工程。
５．所望形状に切断し、端面を含む所望面を研磨する工程。
メタライズ層を設ける方法がスパッタリング法、マグネトロンスパッタリング法、蒸着法、ＣＶＤ法等の乾式メッキ法や、無電解メッキ法等の湿式メッキ法等の少なくともいずれか一つである請求項１記載の方法。