JP2943760B2 - 光ファイバ導入部の気密封止方法及び気密封止構造 - Google Patents
光ファイバ導入部の気密封止方法及び気密封止構造Info
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- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4248—Feed-through connections for the hermetical passage of fibres through a package wall
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光デバイスの気密
封止技術に関し、特に光ファイバ素線を導入端子に用い
る構造を有する光モジュールの光ファイバ導入部の気密
封止方法及び構造に関する。
封止技術に関し、特に光ファイバ素線を導入端子に用い
る構造を有する光モジュールの光ファイバ導入部の気密
封止方法及び構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】光モジュールは、半導体レーザ素子や受
光素子等の光素子と光ファイバを光学的に結合させる構
造である。これらの光素子は、特性の安定化、高信頼化
のため、湿気から保護する必要があり、通常、これらの
光素子はケース内に収納され、そのケースを気密封止す
ることにより、外部の湿気から保護されている。
光素子等の光素子と光ファイバを光学的に結合させる構
造である。これらの光素子は、特性の安定化、高信頼化
のため、湿気から保護する必要があり、通常、これらの
光素子はケース内に収納され、そのケースを気密封止す
ることにより、外部の湿気から保護されている。
【０００３】ケースを気密封止する場合、光モジュール
の構造から大きく二つに分類される。一つは、ケースに
光を透過する窓ガラスを形成して、ケース内の光素子と
ケース外の光ファイバとを窓ガラスを通して光学的に結
合させるものである。もう一つは、ケース内で光素子と
光ファイバを結合させる構造であり、近年は、小型化の
ため後者の構造を取ることが多い。
の構造から大きく二つに分類される。一つは、ケースに
光を透過する窓ガラスを形成して、ケース内の光素子と
ケース外の光ファイバとを窓ガラスを通して光学的に結
合させるものである。もう一つは、ケース内で光素子と
光ファイバを結合させる構造であり、近年は、小型化の
ため後者の構造を取ることが多い。
【０００４】そして、後者の構造、すなわちケース内で
光素子と光ファイバを結合させる構造では、光ファイバ
とケースとの間で気密封止を行う必要がある。
光素子と光ファイバを結合させる構造では、光ファイバ
とケースとの間で気密封止を行う必要がある。
【０００５】従来の光ファイバ導入部の気密封止方法の
第１の従来技術として、例えば特開平７−９２３３４号
公報には、図５に示すような気密封止方法が提案されて
いる。図５は、上記特開平７−９２３３４号公報に記載
の光ファイバ導入部の気密封止構造を示す縦断面図であ
る。図５を参照して、第１の従来技術について以下に説
明する。
第１の従来技術として、例えば特開平７−９２３３４号
公報には、図５に示すような気密封止方法が提案されて
いる。図５は、上記特開平７−９２３３４号公報に記載
の光ファイバ導入部の気密封止構造を示す縦断面図であ
る。図５を参照して、第１の従来技術について以下に説
明する。
【０００６】図５を参照して、ケース５内に光素子１９
を実装（載置）したシリコン基板１を固定する。次に、
光素子１９と光学的に結合する位置に、光ファイバ１５
を配置し、シリコン基板１上に固定する。
を実装（載置）したシリコン基板１を固定する。次に、
光素子１９と光学的に結合する位置に、光ファイバ１５
を配置し、シリコン基板１上に固定する。
【０００７】この時使用する光ファイバとしては、樹脂
被覆を除去した光ファイバ素線の表面に金属膜１６をメ
ッキ、スパッタなどの方法でコーティングしたメタルコ
ートファイバ１５を用いる。コーティングする金属は、
ニッケル、金等の半田付け性の良い材料を用いる。
被覆を除去した光ファイバ素線の表面に金属膜１６をメ
ッキ、スパッタなどの方法でコーティングしたメタルコ
ートファイバ１５を用いる。コーティングする金属は、
ニッケル、金等の半田付け性の良い材料を用いる。
【０００８】次に、ケース５とフタ８の間に、メタルコ
ートファイバ１５を挟み込んで、半田付けを行う。この
結果半田９がケース５とフタ８を接合すると共にメタル
コートファイバ１５表面の金属膜１６を接合するため、
ケース内部の気密封止を行うことができる。
ートファイバ１５を挟み込んで、半田付けを行う。この
結果半田９がケース５とフタ８を接合すると共にメタル
コートファイバ１５表面の金属膜１６を接合するため、
ケース内部の気密封止を行うことができる。
【０００９】また、第２の従来技術としては、例えば特
開平７−１９８９７３号公報に記載されている、低融点
ガラスを用いた気密封止構造がある。図６は、この第２
の従来技術による光ファイバ導入部の気密封止構造を示
す縦断面図である。図６を参照して、第２の従来技術に
ついて以下に説明する。
開平７−１９８９７３号公報に記載されている、低融点
ガラスを用いた気密封止構造がある。図６は、この第２
の従来技術による光ファイバ導入部の気密封止構造を示
す縦断面図である。図６を参照して、第２の従来技術に
ついて以下に説明する。
【００１０】図６を参照して、石英光ファイバに金属膜
をコーティングせずに使用し、第１の従来技術と同様
に、光素子１９と光ファイバ７を光学的に結合させて光
ファイバ７をシリコン基板１に固定する。
をコーティングせずに使用し、第１の従来技術と同様
に、光素子１９と光ファイバ７を光学的に結合させて光
ファイバ７をシリコン基板１に固定する。
【００１１】次に、ケース５とフタ８の間に光ファイバ
７を挟み込んで、ケース５とフタ８との間の全周に低融
点ガラス１７を配して加熱・溶融することにより、ケー
ス内部の気密封止を行う。
７を挟み込んで、ケース５とフタ８との間の全周に低融
点ガラス１７を配して加熱・溶融することにより、ケー
ス内部の気密封止を行う。
【００１２】さらに第３の従来技術として、気密性を有
する樹脂で光ファイバの周りを封止する方法がある。図
７は、この第３の従来技術による光ファイバ導入部の気
密封止構造を示す縦断面図である。図７を参照して、第
３の従来技術について以下に説明する。
する樹脂で光ファイバの周りを封止する方法がある。図
７は、この第３の従来技術による光ファイバ導入部の気
密封止構造を示す縦断面図である。図７を参照して、第
３の従来技術について以下に説明する。
【００１３】図７を参照して、光ファイバに金属膜をコ
ーティングせずに使用し、第１の従来技術と同様に、光
素子１９と光ファイバ７を光学的に結合させて光ファイ
バ７をシリコン基板１に固定する。
ーティングせずに使用し、第１の従来技術と同様に、光
素子１９と光ファイバ７を光学的に結合させて光ファイ
バ７をシリコン基板１に固定する。
【００１４】次に、ケース５とフタ８の間に光ファイバ
７を挟み込んで、ケース５とフタ８との間の全周に樹脂
１２を充填・硬化することにより、ケース内部の気密封
止を行う。
７を挟み込んで、ケース５とフタ８との間の全周に樹脂
１２を充填・硬化することにより、ケース内部の気密封
止を行う。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来技術は、それぞれ下記記載の問題点を有してい
る。
た従来技術は、それぞれ下記記載の問題点を有してい
る。
【００１６】（１）第１の従来技術として説明した、メ
タルコートファイバを使用した光ファイバ導入部の気密
封止方法では、光ファイバへの金属膜コーティングのコ
ストが高いという問題がある。
タルコートファイバを使用した光ファイバ導入部の気密
封止方法では、光ファイバへの金属膜コーティングのコ
ストが高いという問題がある。
【００１７】また光ファイバ導入部のみ部分的にコーテ
ィングしようとした場合、量産性が悪いという問題もあ
る。
ィングしようとした場合、量産性が悪いという問題もあ
る。
【００１８】さらに、光ファイバをＶ溝上に配置し、光
素子と光ファイバを相対的に位置決めを行うときには、
金属膜厚のバラツキにより、光ファイバ外径寸法がばら
つくため、位置決め精度が低下するという問題点があ
る。
素子と光ファイバを相対的に位置決めを行うときには、
金属膜厚のバラツキにより、光ファイバ外径寸法がばら
つくため、位置決め精度が低下するという問題点があ
る。
【００１９】（２）次に、第２の従来技術として説明し
た、低融点ガラスを用いた光ファイバ導入部の封止方法
については、通常低融点ガラスの融点が４３０℃以上と
高温であるため、封止時にケース内の光素子固定部や保
護被覆を施した光ファイバを破損する恐れがある。
た、低融点ガラスを用いた光ファイバ導入部の封止方法
については、通常低融点ガラスの融点が４３０℃以上と
高温であるため、封止時にケース内の光素子固定部や保
護被覆を施した光ファイバを破損する恐れがある。
【００２０】（３）そして、第３の従来技術として説明
した、樹脂を用いた光ファイバ導入部の封止方法につい
ては、樹脂の塗布方法・シールパス長・硬化条件等に気
密度が大きく左右され安定した工事ができない、樹脂そ
のものの気密封止レベルが１０-5ａｔｍ・ｃｃ／ｓｅｃ
程度であり光モジュールで使用するには十分でない、高
温高湿等の厳しい環境条件下での信頼性が低い、耐熱性
がない等の問題点がある。
した、樹脂を用いた光ファイバ導入部の封止方法につい
ては、樹脂の塗布方法・シールパス長・硬化条件等に気
密度が大きく左右され安定した工事ができない、樹脂そ
のものの気密封止レベルが１０-5ａｔｍ・ｃｃ／ｓｅｃ
程度であり光モジュールで使用するには十分でない、高
温高湿等の厳しい環境条件下での信頼性が低い、耐熱性
がない等の問題点がある。
【００２１】したがって、本発明は、上記問題点に鑑み
てなされたものであって、その目的は、高価なメタルコ
ートファイバを使用せず、かつ低融点ガラスより融点の
低い半田材を用いて、厳しい環境下でも光モジュールの
長期信頼性を保証でき得る高度な気密度を保つことがで
きる光ファイバ導入部の気密封止方法を提供することで
ある。
てなされたものであって、その目的は、高価なメタルコ
ートファイバを使用せず、かつ低融点ガラスより融点の
低い半田材を用いて、厳しい環境下でも光モジュールの
長期信頼性を保証でき得る高度な気密度を保つことがで
きる光ファイバ導入部の気密封止方法を提供することで
ある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る光ファイバ導入部の気密封止方法は、
光ファイバと、前記光ファイバと光学的に結合する光素
子と、前記光素子を内部に収容するケースと、前記ケー
スを封止するフタと、から構成される光デバイスにおい
て、前記光ファイバが前記ケースの内部と外部を導通し
ており、前記光ファイバと前記ケースとの間に半田を溶
融して充填硬化した後、前記光ファイバと前記半田との
間に樹脂を充填硬化する、ことを特徴としたものであ
る。
め、本発明に係る光ファイバ導入部の気密封止方法は、
光ファイバと、前記光ファイバと光学的に結合する光素
子と、前記光素子を内部に収容するケースと、前記ケー
スを封止するフタと、から構成される光デバイスにおい
て、前記光ファイバが前記ケースの内部と外部を導通し
ており、前記光ファイバと前記ケースとの間に半田を溶
融して充填硬化した後、前記光ファイバと前記半田との
間に樹脂を充填硬化する、ことを特徴としたものであ
る。
【００２３】本発明においては、前記ケースに前記光フ
ァイバを通す切り欠きを設けたことを特徴とする。
ァイバを通す切り欠きを設けたことを特徴とする。
【００２４】本発明においては、前記ケースに前記光フ
ァイバを通す貫通穴を設けたことを特徴とする。
ァイバを通す貫通穴を設けたことを特徴とする。
【００２５】本発明においては、前記フタに、前記光フ
ァイバを通す切り欠きを設けたことを特徴とする。
ァイバを通す切り欠きを設けたことを特徴とする。
【００２６】本発明においては、前記半田が、フラック
ス成分を含有しないことを特徴とする。
ス成分を含有しないことを特徴とする。
【００２７】本発明においては、前記樹脂が、エポキシ
樹脂、もしくはシリコン樹脂、もしきはＵＶ樹脂である
ことを特徴とする。
樹脂、もしくはシリコン樹脂、もしきはＵＶ樹脂である
ことを特徴とする。
【００２８】また、本発明の光デバイスの気密封止構造
は、光ファイバと、前記光ファイバと光学的に結合する
光素子と、前記光素子を内部に収容するケースと、前記
ケースを封止するカバーと、を含み、前記光ファイバが
前記ケースの内部と外部を導通する、光デバイスの気密
封止構造において、前記光ファイバが、前記ケースへの
導入部において、前記ケースと気密用の半田で固着され
ており、さらに前記光ファイバと前記半田との接続部を
少なくとも覆うように樹脂が充填されてなる、ことを特
徴としたものである。
は、光ファイバと、前記光ファイバと光学的に結合する
光素子と、前記光素子を内部に収容するケースと、前記
ケースを封止するカバーと、を含み、前記光ファイバが
前記ケースの内部と外部を導通する、光デバイスの気密
封止構造において、前記光ファイバが、前記ケースへの
導入部において、前記ケースと気密用の半田で固着され
ており、さらに前記光ファイバと前記半田との接続部を
少なくとも覆うように樹脂が充填されてなる、ことを特
徴としたものである。
【００２９】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について以下
に説明する。本発明に係る光ファイバ導入部の気密封止
方法は、その好ましい実施の形態において、金属膜をコ
ーティングしていない通常の石英光ファイバを使用し、
ケース内で光素子と光ファイバの光学的結合を行った光
モジュールのケースとそのケース形状に合致したフタ
（カバー）との間に半田を充填することにより、簡易気
密した後に、接着剤等の樹脂を光ファイバ導入部に充填
硬化することを特徴としている。
に説明する。本発明に係る光ファイバ導入部の気密封止
方法は、その好ましい実施の形態において、金属膜をコ
ーティングしていない通常の石英光ファイバを使用し、
ケース内で光素子と光ファイバの光学的結合を行った光
モジュールのケースとそのケース形状に合致したフタ
（カバー）との間に半田を充填することにより、簡易気
密した後に、接着剤等の樹脂を光ファイバ導入部に充填
硬化することを特徴としている。
【００３０】本発明の実施の形態においては、ケースと
フタは半田により気密封止され、また光ファイバ導入部
は光ファイバの周りをほぼ半田で埋めている。光ファイ
バ自身は石英ガラスであるため、半田による合金接合は
されず、溶融後固体化した半田との境界面に微小な隙間
が生じているが、光ファイバと半田との間に樹脂を充填
硬化することにより、高度な気密封止を実現することが
できる。
フタは半田により気密封止され、また光ファイバ導入部
は光ファイバの周りをほぼ半田で埋めている。光ファイ
バ自身は石英ガラスであるため、半田による合金接合は
されず、溶融後固体化した半田との境界面に微小な隙間
が生じているが、光ファイバと半田との間に樹脂を充填
硬化することにより、高度な気密封止を実現することが
できる。
【００３１】このように、本発明の好ましい実施の形態
によれば、気密方法では金属膜をコーティングしていな
い通常の光ファイバを使用することで、低コストな光フ
ァイバ導入部の気密封止を実現している。
によれば、気密方法では金属膜をコーティングしていな
い通常の光ファイバを使用することで、低コストな光フ
ァイバ導入部の気密封止を実現している。
【００３２】また光ファイバの外径ばらつきが小さいた
め、ケース内部にＶ溝を配置することで、高精度な光フ
ァイバの位置決めを行うことが可能である。またその気
密度は光モジュールの長期信頼性を保証でき得る、好ま
しくは、１０-7ａｔｍ・ｃｃ／ｓｅｃ以下の気密度を達
成できる。
め、ケース内部にＶ溝を配置することで、高精度な光フ
ァイバの位置決めを行うことが可能である。またその気
密度は光モジュールの長期信頼性を保証でき得る、好ま
しくは、１０-7ａｔｍ・ｃｃ／ｓｅｃ以下の気密度を達
成できる。
【００３３】
【実施例】上記した本発明の実施の形態について更に詳
細に説明すべく、本発明の実施例について図面を参照し
て以下に詳細に説明する。
細に説明すべく、本発明の実施例について図面を参照し
て以下に詳細に説明する。
【００３４】［実施例１］図１は、本発明による気密封
止方法の一実施例の組立状態を示す斜視図である。図１
を参照すると、シリコン基板１はシリコンウェハの両面
にホトリソグラフィにより必要な電極パターンを形成し
た後、ダイシング切断によりチップ化されたものであ
る。
止方法の一実施例の組立状態を示す斜視図である。図１
を参照すると、シリコン基板１はシリコンウェハの両面
にホトリソグラフィにより必要な電極パターンを形成し
た後、ダイシング切断によりチップ化されたものであ
る。
【００３５】シリコン基板１には電極パターン形成と同
時にＶ溝２が形成される。Ｖ溝２は異方性エッチングに
より形成されており、その形状を一定に管理できること
を利用して、サブミクロン精度の光ファイバの位置決め
ができる。
時にＶ溝２が形成される。Ｖ溝２は異方性エッチングに
より形成されており、その形状を一定に管理できること
を利用して、サブミクロン精度の光ファイバの位置決め
ができる。
【００３６】またシリコン基板１の上面にバターニング
された電極３には、半導体レーザ４がＡｕＳｎ等の高温
半田により固定されている。
された電極３には、半導体レーザ４がＡｕＳｎ等の高温
半田により固定されている。
【００３７】シリコン基板１は、ケース５のキャビティ
部にＡｕＳｎ等の高温半田により固定されている。この
とき、ケース５に設けられたファイバ導入部６に対しＶ
溝２の中心が一定の位置となるように、位置決め固定さ
れている。
部にＡｕＳｎ等の高温半田により固定されている。この
とき、ケース５に設けられたファイバ導入部６に対しＶ
溝２の中心が一定の位置となるように、位置決め固定さ
れている。
【００３８】ケース５には、気密性、半田付け性、価格
を考慮し、好ましくは、コバール等の金属ケースやセラ
ミックパッケージ等を使用する。
を考慮し、好ましくは、コバール等の金属ケースやセラ
ミックパッケージ等を使用する。
【００３９】光ファイバ７は、Ｖ溝２により、半導体レ
ーザ４に対して、高精度に位置決めされ光学的に結合し
ており、ＡｕＳｎ等の高温半田またはエポキシ接着剤等
の耐熱性のある接着剤によりＶ溝２に固定される。
ーザ４に対して、高精度に位置決めされ光学的に結合し
ており、ＡｕＳｎ等の高温半田またはエポキシ接着剤等
の耐熱性のある接着剤によりＶ溝２に固定される。
【００４０】フタ８と気密接合面１０及びファイバ導入
部６には半田付け性を考慮し、ニッケル、金からなる金
属薄膜がメッキされている。
部６には半田付け性を考慮し、ニッケル、金からなる金
属薄膜がメッキされている。
【００４１】また半田９の材質としては、ケース内部の
組立部分に熱影響を与えない融点を持つ半田材を使用す
る。半田材には、Ｓｎ−Ｐｂ半田・Ｓｎ−Ｓｂ半田・Ｓ
ｎ−Ｉｎ半田・Ａｕ−Ｓｎ半田等があり、内部への熱影
響の有無、気密封止後の耐熱温度条件等から選定する。
組立部分に熱影響を与えない融点を持つ半田材を使用す
る。半田材には、Ｓｎ−Ｐｂ半田・Ｓｎ−Ｓｂ半田・Ｓ
ｎ−Ｉｎ半田・Ａｕ−Ｓｎ半田等があり、内部への熱影
響の有無、気密封止後の耐熱温度条件等から選定する。
【００４２】特に内部の部品の接合にＡｕ−Ｓｎ半田を
使用し、かつ、プリント板へのケース固定にＳｎＰｂ共
晶半田を用いる場合には、気密用半田の融点が、Ａｕ−
Ｓｎ＞気密用半田＞Ｓｎ−Ｐｂとなるように、気密用半
田には、Ｓｎ−Ｓｂ半田、Ｓｎ−Ｉｎ半田を選定する。
使用し、かつ、プリント板へのケース固定にＳｎＰｂ共
晶半田を用いる場合には、気密用半田の融点が、Ａｕ−
Ｓｎ＞気密用半田＞Ｓｎ−Ｐｂとなるように、気密用半
田には、Ｓｎ−Ｓｂ半田、Ｓｎ−Ｉｎ半田を選定する。
【００４３】フタ８及び半田９は、ケース５の気密接合
面１０と外形が一致するよう位置決め・設置される。半
田９は、ケース５に対し容易に供給できるように、カク
ワッシャ等の形状に予め形成されている。
面１０と外形が一致するよう位置決め・設置される。半
田９は、ケース５に対し容易に供給できるように、カク
ワッシャ等の形状に予め形成されている。
【００４４】その後、半田９の融点まで加熱することに
より、フタ８、ケース５、光ファイバ７が半田固着され
る。
より、フタ８、ケース５、光ファイバ７が半田固着され
る。
【００４５】このとき、光ファイバ７の周辺は半田層１
１により充填されているが（図２参照）、半田層１１は
光ファイバ７と合金接合されないため、この段階では、
気密の信頼性を保証することができない。
１により充填されているが（図２参照）、半田層１１は
光ファイバ７と合金接合されないため、この段階では、
気密の信頼性を保証することができない。
【００４６】次に、光ファイバ７と半田層１１の表面に
樹脂１２（図２参照）を充填硬化することにより、気密
封止を行う。図２は、上記工程により、完成した後の本
実施例の縦断面図である。
樹脂１２（図２参照）を充填硬化することにより、気密
封止を行う。図２は、上記工程により、完成した後の本
実施例の縦断面図である。
【００４７】ここで樹脂１２には、微小な隙間を容易に
充填できるように、樹脂の粘度を考慮して、粘度が７０
Ｐａ・Ｓ以下の物を使用する。
充填できるように、樹脂の粘度を考慮して、粘度が７０
Ｐａ・Ｓ以下の物を使用する。
【００４８】特に樹脂１２として、常温硬化型シリコン
ゴムを適用した場合、シリコンゴムの特性として、−４
０℃〜２００℃の耐寒・耐熱性を有しているため、広い
温度範囲での気密度の保証が可能である。
ゴムを適用した場合、シリコンゴムの特性として、−４
０℃〜２００℃の耐寒・耐熱性を有しているため、広い
温度範囲での気密度の保証が可能である。
【００４９】通常の環境温度における保証を目的とした
場合、樹脂１２としてエポキシ樹脂、ＵＶ樹脂の使用も
可能である。
場合、樹脂１２としてエポキシ樹脂、ＵＶ樹脂の使用も
可能である。
【００５０】樹脂の充填硬化により、半田層１１と光フ
ァイバ７の境界面の微小隙間が充填され、光デバイスの
信頼性を確保するに足りる１０-7ａｔｍ・ｃｃ／ｓｅｃ
以下の気密度を得ることができる。
ァイバ７の境界面の微小隙間が充填され、光デバイスの
信頼性を確保するに足りる１０-7ａｔｍ・ｃｃ／ｓｅｃ
以下の気密度を得ることができる。
【００５１】通常、樹脂単体による気密封止では、樹脂
そのものの気密レベルが低いこと、塗布の不均一性、封
止面積の不足等により充分な気密度を得ることは困難で
あるが、本実施例の光ファイバ導入部の気密封止方法の
ように、光ファイバと半田層との微小な隙間の充填に使
用すればケース全体の気密度を大きく改善することがで
きる。
そのものの気密レベルが低いこと、塗布の不均一性、封
止面積の不足等により充分な気密度を得ることは困難で
あるが、本実施例の光ファイバ導入部の気密封止方法の
ように、光ファイバと半田層との微小な隙間の充填に使
用すればケース全体の気密度を大きく改善することがで
きる。
【００５２】［実施例２］次に本発明の第２の実施例に
ついて図面を参照して詳細に説明する。図３は、本発明
の第２の実施例の組立状態を示す斜視図である。図３を
参照すると、本実施例においては、上記第１の実施例と
同様に、ケース５内に半導体レーザ４を実装したシリコ
ン基板１を固定したのち、光ファイバ７を実装する。フ
タ８またはケース５には、あらかじめ半田メッキ１３が
施されている。
ついて図面を参照して詳細に説明する。図３は、本発明
の第２の実施例の組立状態を示す斜視図である。図３を
参照すると、本実施例においては、上記第１の実施例と
同様に、ケース５内に半導体レーザ４を実装したシリコ
ン基板１を固定したのち、光ファイバ７を実装する。フ
タ８またはケース５には、あらかじめ半田メッキ１３が
施されている。
【００５３】フタ８及びケース５が所定の位置に位置決
め・設置された後、半田メッキ１３の再溶融温度まで加
熱することにより、フタ８、ケース５、ファイバ７が半
田固定される。その後樹脂１２により気密封止を行う。
め・設置された後、半田メッキ１３の再溶融温度まで加
熱することにより、フタ８、ケース５、ファイバ７が半
田固定される。その後樹脂１２により気密封止を行う。
【００５４】［実施例３］次に本発明の第３の実施例に
ついて図面を参照して詳細に説明する。図４は、本発明
の第３の実施例の組立状態を示す斜視図である。図４を
参照すると、本実施例においては、上記第１の実施例と
同様に、ケース５内に半導体レーザ４を実装したシリコ
ン基板１を固定する。
ついて図面を参照して詳細に説明する。図４は、本発明
の第３の実施例の組立状態を示す斜視図である。図４を
参照すると、本実施例においては、上記第１の実施例と
同様に、ケース５内に半導体レーザ４を実装したシリコ
ン基板１を固定する。
【００５５】ケース５にはファイバ導入部として矩形の
溝ではなく、ケースを貫通した横穴２０を設ける。
溝ではなく、ケースを貫通した横穴２０を設ける。
【００５６】光ファイバ７の実装時には、横方向からの
挿入を行い、シリコン基板１に実装・固定する。
挿入を行い、シリコン基板１に実装・固定する。
【００５７】フタ８及びケース５の半田固定は、上記第
１の実施例と同様に行うが、このとき横穴２０について
も半田が充填されるようにする。その後、樹脂１２によ
り気密封止を行う。
１の実施例と同様に行うが、このとき横穴２０について
も半田が充填されるようにする。その後、樹脂１２によ
り気密封止を行う。
【００５８】またフタ８とケース５の接合は半田ではな
く、シーム溶接等の気密溶接であってもよい。このとき
は、横穴２０への半田充填は別工程として実施し、その
後樹脂１２により気密封止を行う。
く、シーム溶接等の気密溶接であってもよい。このとき
は、横穴２０への半田充填は別工程として実施し、その
後樹脂１２により気密封止を行う。
【００５９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による光フ
ァイバ導入部の気密封止方法によれば、光ファイバに金
属膜のコーティングを施すことなく、通常の石英光ファ
イバを使用するため、低コストで気密封止構造を得るこ
とができる、という効果を奏する。
ァイバ導入部の気密封止方法によれば、光ファイバに金
属膜のコーティングを施すことなく、通常の石英光ファ
イバを使用するため、低コストで気密封止構造を得るこ
とができる、という効果を奏する。
【００６０】また本発明によれば、低融点ガラスよりも
融点の低い半田を用いて気密封止するために、ケース内
部の光素子固定部及び光ファイバの保護被覆に熱影響を
与えないという効果がある。
融点の低い半田を用いて気密封止するために、ケース内
部の光素子固定部及び光ファイバの保護被覆に熱影響を
与えないという効果がある。
【００６１】さらに本発明によれば、光ファイバの周り
に半田を充填し、光ファイバと半田の境界面の微小隙間
に樹脂を充填硬化することにより、半田単体、樹脂単体
で気密封止するよりも高度な気密度、高信頼性の気密構
造を簡単に得ることができる。
に半田を充填し、光ファイバと半田の境界面の微小隙間
に樹脂を充填硬化することにより、半田単体、樹脂単体
で気密封止するよりも高度な気密度、高信頼性の気密構
造を簡単に得ることができる。
【図１】本発明の一実施例を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施例の気密封止構造を説明するた
めの断面図である。
めの断面図である。
【図３】本発明の第２の実施例を示す斜視図である。
【図４】本発明の第３の実施例を示す斜視図である。
【図５】第１の従来技術の光ファイバ導入部の気密封止
構造を示す断面図である。
構造を示す断面図である。
【図６】第２の従来技術の光ファイバ導入部の気密封止
構造を示す断面図である。
構造を示す断面図である。
【図７】第３の従来技術の光ファイバ導入部の気密封止
構造を示す断面図である。
構造を示す断面図である。
１ シリコン基板 ２ Ｖ構 ３ 電極 ４ 半導体レーザ ５ ケース ６ ファイバ導入部 ７ 光ファイバ ８ フタ ９ 半田 １０ 気密接合部 １１ 半田層 １２ 樹脂 １３ 半田メッキ １４ 気密溶接部 １５ メタルコートファイバ １６ 金属膜 １７ 低融点ガラス １８ 気密用樹脂 １９ 光素子 ２０ 横穴
Claims (9)
- 【請求項１】光ファイバと、前記光ファイバと光学的に
結合する光素子と、前記光素子を内部に収容するケース
と、前記ケースを封止するフタと、から構成される光デ
バイスにおいて、 前記光ファイバが前記ケースの内部と外部を導通してお
り、 前記光ファイバと前記ケースとの間に半田を溶融して充
填硬化した後、前記光ファイバと前記半田との間に樹脂
を充填硬化する、ことを特徴とする光ファイバ導入部の
気密封止方法。 - 【請求項２】前記ケースに前記光ファイバを通す切り欠
きを設けたことを特徴とする請求項１記載の光ファイバ
導入部の気密封止方法。 - 【請求項３】前記ケースに前記光ファイバを通す貫通穴
を設けたことを特徴とする請求項１記載の光ファイバ導
入部の気密封止方法。 - 【請求項４】前記フタに、前記光ファイバを通す切り欠
きを設けたことを特徴とする請求項１記載の光ファイバ
導入部の気密封止方法。 - 【請求項５】前記半田が、フラックス成分を含有しない
ことを特徴とする請求項１記載の光ファイバ導入部の気
密封止方法。 - 【請求項６】前記樹脂が、エポキシ樹脂である、ことを
特徴とする請求項１記載の光ファイバ導入部の気密封止
方法。 - 【請求項７】前記樹脂が、シリコン樹脂である、ことを
特徴とする請求項１記載の光ファイバ導入部の気密封止
方法。 - 【請求項８】前記樹脂が、ＵＶ樹脂である、ことを特徴
とする請求項１記載の光ファイバ導入部の気密封止方
法。 - 【請求項９】光ファイバと、 前記光ファイバと光学的に結合する光素子と、 前記光素子を内部に収容するケースと、 前記ケースを封止するカバーと、 を含み、前記光ファイバが前記ケースの内部と外部を導
通する、光デバイスの気密封止構造において、 前記光ファイバが、前記ケースへの導入部において、前
記ケースと気密用の半田で固着されており、さらに前記
光ファイバと前記半田との接続部を少なくとも覆うよう
に樹脂が充填されてなる、 ことを特徴とする光デバイスの気密封止構造。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9116381A JP2943760B2 (ja) | 1997-04-18 | 1997-04-18 | 光ファイバ導入部の気密封止方法及び気密封止構造 |
| US09/061,518 US6074104A (en) | 1997-04-18 | 1998-04-16 | Method for hermetically sealing optical fiber introducing section and hermetically sealed structure |
| DE69829703T DE69829703T2 (de) | 1997-04-18 | 1998-04-17 | Verfahren zum hermetischen Verschliessen einer optischen Faserdurchführung und hermetisch verschlossene Vorrichtung |
| EP98107012A EP0872748B1 (en) | 1997-04-18 | 1998-04-17 | Method for hermetically sealing optical fiber feedthrough and hermetically sealed structure |
| US09/561,735 US6318910B1 (en) | 1997-04-18 | 2000-04-27 | Method for hermetically sealing optical fiber introducing section and hermetically sealed structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9116381A JP2943760B2 (ja) | 1997-04-18 | 1997-04-18 | 光ファイバ導入部の気密封止方法及び気密封止構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10293230A JPH10293230A (ja) | 1998-11-04 |
| JP2943760B2 true JP2943760B2 (ja) | 1999-08-30 |
Family
ID=14685604
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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Country Status (4)
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| EP (1) | EP0872748B1 (ja) |
| JP (1) | JP2943760B2 (ja) |
| DE (1) | DE69829703T2 (ja) |
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