JP4712253B2

JP4712253B2 - 光コネクタ組立方法

Info

Publication number: JP4712253B2
Application number: JP2001287500A
Authority: JP
Inventors: 正雄篠田; 克輝末松; 貴弘小川
Original assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Current assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Priority date: 2001-09-20
Filing date: 2001-09-20
Publication date: 2011-06-29
Anticipated expiration: 2021-09-20
Also published as: JP2003098386A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光コネクタ組立方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
多心化、高密度化、高精度、量産性、低価格化などを目的として、プラスチック製光コネクタの開発が進められている。近年では、従来の通信ケーブルの端末に使用されるだけでなく、モジュール内に実装され、電子基盤上に光コネクタが装着される光コネクタも市場から求められている。光コネクタが実装されるモジュールや電子基盤に半田付けを行う場合、光コネクタにも半田融解温度(240〜250 ℃程度) が少なくとも数十秒程度加わる。そのため、光コネクタにも耐熱特性が要求される。
【０００３】
従来の光コネクタの組立方法は、図５のようにガイドピン差込み孔Ａ、注入窓Ｂが形成されたフェルールＣの光ファイバ挿入孔Ｄに、図６（ａ）（ｂ）のように光ファイバＥを挿入し、その後、注入窓Ｂから接着剤を注入し、接着剤を熱硬化させて光ファイバＥをフェルールＣに固定してから、フェルールＣの外側の光ファイバテープ被覆部Ｆを切断して切り離し、その後にフェルール端面Ｇを研磨して光コネクタを作成していた。
【０００４】
プリント基盤や積層基板といった各種基盤に電子部品や光コネクタ等を搭載して半田付けする場合、基盤は炉内で加熱されて半田付けされ、その後に炉から出して室温にさらされる。このため基盤や光コネクタは急激に高温になり急激に下がる。光コネクタは高温時に膨張するが、常温に戻っても収縮しない。また、光コネクタのフェルールＣはプラスチック（例えば、ＰＰＳ：ポリフェニレンサルファイド）、エポキシ樹脂等）製であるが、光ファイバＥはガラスであるため、フェルールＣのみが膨張し、光ファイバＥは膨張しない。しかも、光ファイバＥは注入窓Ｂから注入された接着剤により注入窓Ｂ付近のみが部分的に接着固定されているだけであるため、図７のようにフェルール端面Ｇまで差込まれて接着剤で固定されていた光ファイバＥの端面Ｈが、フェルールＣの光ファイバ挿入孔Ｄ内に引き込まれてしまう。
【０００５】
フェルールＣに挿入固定された光ファイバＥの接続は、フェルール端面Ｇ同士を突き合わせることにより行われる。この場合、フェルール端面Ｇを研磨して光ファイバＥの端面Ｈをフェルール端面Ｇよりも約２μｍ程度突き出させて、その端部Ｈ同士を突き合わせる接続、即ち、ＰＣ接続（Physical Contact）をしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記のようにＰＣ接続しても、光ファイバＥの端面ＨがフェルールＣの光ファイバ挿入孔Ｄ内に引き込まれてしまうと、図７のように光ファイバＣの接続端面間に隙間が生じてしまい接続損失が増大する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
光ファイバとフェルールの接着力、光コネクタ使用環境下での熱膨張等を考えた場合、光コネクタに適した接着剤は限定される。そこで本発明は、光ファイバとフェルールの接着固定を強くして、フェルールに半田付け時の温度が加わっても光ファイバがフェルールの光ファイバ挿入孔内で動かなくなるようにした。
【０００８】
本発明の第１の光コネクタ組立方法は、
光ファイバをフェルールの光ファイバ挿入孔に挿入し、前記光ファイバを接着剤によりフェルールに固定する光コネクタ組立方法において、それぞれが被覆部に固定された複数の光ファイバの被覆部が除去されて露出した部分を、それぞれの光ファイバに対応する光ファイバ挿入孔に挿入して、接着剤により前記光ファイバをフェルールに固定する際に、前記接着剤が硬化する前に、前記フェルールの外側の前記被覆部が除去されていない光ファイバの部分を切り離して、前記被覆部による前記光ファイバの拘束を解放してから、前記接着剤を硬化させる方法である。
【０００９】
本発明の第２の光コネクタ組立方法は、前記光コネクタ組立方法において、接着剤が熱硬化接着剤であり、前記接着剤が熱硬化してから、前記接着剤にガラス転移温度以上の温度をかけて熱硬化時に生じた前記接着剤の歪みをとり、その後に、前記接着剤に歪みが生じないだけの長い時間をかけて前記接着剤をガラス転移温度から常温に戻す方法である。
【００１０】
本発明の第３の光コネクタ組立方法は、前記光コネクタ組立方法において、光ファイバ挿入孔の差込み口に接着剤を盛り、かつ、前記光ファイバ挿入孔にその途中で連通するようにフェルールに形成された注入窓に接着剤を注入してから、光ファイバを前記差込み口から光ファイバ挿入孔内に挿入して前記光ファイバ挿入孔に接着剤を充填させる方法である。
【００１１】
本発明の第４の光コネクタ組立方法は、前記光コネクタ組立方法において、光ファイバ挿入孔内への光ファイバ挿入前に、さらに前記光ファイバ挿入孔の出口側に接着剤を盛り、前記光ファイバをその差込み方向に往復移動させて前記光ファイバ挿入孔に接着剤を充填させる方法である。
【００１２】
【００１３】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
本発明の光コネクタ組立方法の第１の実施例を図１に基づいて説明する。この組立方法は端部の被覆部７が除去されて露出した光ファイバ１（裸ファイバ）をフェルール２の光ファイバ挿入孔３に挿入する前に、光ファイバ挿入孔３の差込み口４と、光ファイバ挿入孔３に連通している注入窓５とに接着剤６を注入し、その後に、光ファイバ１を差込み口４から光ファイバ挿入孔３内に挿入して、接着剤６を光ファイバ挿入孔３に押し込む。この押し込みにより、接着剤６が光ファイバ挿入孔３内全般に行き渡り、接着剤６が十分に光ファイバ１と光ファイバ挿入孔３との間に充填し、接着剤６による接着面積が広くなって接着強度が高まる。この場合、光ファイバ挿入前に注入窓５から光ファイバ挿入孔３内に接着剤６を注入しておくこともできる。
【００１４】
前記のように光ファイバ１を光ファイバ挿入孔３に挿入してから接着剤６を熱硬化させる。接着剤６は温度上昇する際に一度粘度が下がってから硬化を始める。接着剤６は低粘度になるため塗布時の位置から数μｍ程度動く。それにより光ファイバ１に引っ張り力が加わる。この場合、複数本の光ファイバ１は被覆部７によりテープ状に被覆されているため、個々の光ファイバ１は自由な動きが制限される。そのため接着剤６が熱硬化すると光ファイバ１に無理な力が加わって接着剤６に歪みが発生する。この歪みを除去するために、本発明では図３のように被覆部７を切断してから接着剤を熱硬化させる。これにより光ファイバ挿入孔３に挿入された個々の光ファイバ１は被覆部７による制約が解除されて自由に動くことができ、歪みの発生が抑制される。
【００１５】
また、本発明では、前記熱硬化時に発生する接着剤６の歪みを除去するために、接着剤６の硬化後に、接着剤６をガラス転移温度（Ｔｇ）以上の温度で加熱する。Ｔｇ以上の温度がかかると接着剤６は軟化し、歪みを取り除くことができる。Ｔｇ以上の温度から冷却する際は接着剤６に歪みが生じないだけの長い時間、例えば、３０分以上かけて常温に戻す。急冷すると硬化時に再度接着剤に歪みが発生してしまうため、急冷は避ける。
【００１６】
通常、光コネクタ組立時は、光ファイバ１の端面がフェルール２の端面よりも約２μｍ突き出ている。従来の組立方法で組立てた光コネクタの場合は、フェルールに半田溶融温度がかかると、図４（ａ）のように光ファイバ１はフェルール端面よりも最大７．２３μｍ引き込まれたが、本発明の組立方法で組立てた光コネクタは図４（ｂ）のように最小でも０．５９μｍの突き出し長が確保され、光ファイバ１がフェルール端面よりも内側まで引き込まれることはなくなった。そのため光ファイバ同士のＰＣ接続が確実になり、熱が加わってもその接続状態が維持され、接続損失の劣化は生じない。なお、図４（ａ）（ｂ）の光ファイバ突き出し量の＋は、光ファイバが光コネクタの接続端面から突き出ていることを示し、−は光コネクタの接続端面よりも内側に引き込まれていることを示す。また、図４（ａ）（ｂ）の頻度は光コネクタ組立数を、ＡＶＧは平均値を、ＭＡＸは突き出し最大量を、ＭＩＮは引き込み最大量を示す。
【００１７】
（実施例２）
本発明の光コネクタ組立方法の第２の実施例を図２に基づいて説明する。この組立方法は端部の被覆部７が除去されて露出した光ファイバ１（裸ファイバ）を光ファイバ挿入孔３に挿入する前に、光ファイバ挿入孔３の差込み口４側と出口８側とに接着剤６を盛り、その後に光ファイバ挿入孔３内に光ファイバ１を挿入し、その光ファイバ１を差込み方向前後に往復移動（以後「しごく」という) させる。光ファイバ１をしごくことで、差込み口４側と出口８側とに盛られた接着剤６が光ファイバ挿入孔３内に確実に入り込んで光ファイバ挿入孔３内全般に行き渡り、接着剤６による接着面積が広くなり、光ファイバ挿入孔３内での光ファイバ１の接着が確実になるようにしてある。この場合も、光ファイバ挿入前に、注入窓５から光ファイバ挿入孔３内に接着剤６を注入しておくことができる。
【００１８】
この実施例２においても、テープ状の被覆部７を切断してから接着剤６を熱硬化させること、Ｔｇ以上の温度で加熱すること、加熱後は３０分以上の時間をかけて常温に戻すことは実施例１と同様である。なお、光ファイバ１をフェルール２に固定し、フェルール２の外側の被覆部７を切り離してから、フェルール２の端面を研磨することは従来と同じである。
【００１９】
【発明の効果】
１．本発明の光コネクタ組立方法によれば、接着剤が十分に光ファイバと光ファイバ挿入孔との間に充填し、接着剤による接着面積が広くなって接着強度が高まる。
２．本発明の光コネクタ組立方法によれば、光ファイバが被覆部による制約から解除されて自由に動くことができるため、接着剤の熱硬化時の歪みの発生が抑制される。このため良好なＰＣ接続ができ、接続損失が減少する。
３．本発明の光コネクタ組立方法によれば、接着剤の硬化後に接着剤をＴｇ以上の温度で加熱して接着剤を軟化させて、接着剤の熱硬化時に生ずる歪みを除去され、良好なＰＣ接続ができ、接続損失が減少する。
４．本発明の光コネクタ組立方法で組立てた光コネクタによれば、フェルールへの光ファイバの接着が確実なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の光コネクタ組立方法の第１の例を示す平面図、（ｂ）は同組立方法の側面図。
【図２】（ａ）は本発明の光コネクタ組立方法の第２の例を示す平面図、（ｂ）は同組立方法の側面図。
【図３】（ａ）は本発明の光コネクタ組立方法の第３の例を示す平面図、（ｂ）は同組立方法の側面図。
【図４】（ａ）は従来の光コネクタ組立方法で組立てた場合の、光ファイバの突き出し状態と引っ込み状態の説明図、（ｂ）は本発明の光コネクタ組立方法で組立てた場合の、光ファイバの突き出し状態と引っ込み状態の説明図である。
【図５】フェルールの一例を示す斜視図。
【図６】（ａ）は従来の光コネクタ組立方法の平面図、（ｂ）は同組立方法の側面図。
【図７】従来の光コネクタ組立方法で組立てた光コネクタの、熱硬化時の歪みによる光りファイバのずれの説明図。
【符号の説明】
１光ファイバ
２フェルール
３光ファイバ挿入孔
４光ファイバ挿入孔の差込み口
５注入窓
６接着剤
７被覆部

Claims

光ファイバをフェルールの光ファイバ挿入孔に挿入し、前記光ファイバを接着剤によりフェルールに固定する光コネクタ組立方法において、それぞれが被覆部に固定された複数の光ファイバの被覆部が除去されて露出した部分を、それぞれの光ファイバに対応する光ファイバ挿入孔に挿入して、接着剤により前記光ファイバをフェルールに固定する際に、前記接着剤が硬化する前に、前記フェルールの外側の前記被覆部が除去されていない光ファイバの部分を切り離して、前記被覆部による前記光ファイバの拘束を解放してから、前記接着剤を硬化させることを特徴とする光コネクタ組立方法。
請求項１記載の光コネクタ組立方法において、接着剤が熱硬化接着剤であり、前記接着剤が熱硬化してから、前記接着剤にガラス転移温度以上の温度をかけて熱硬化時に生じた前記接着剤の歪みをとり、その後に、前記接着剤に歪みが生じないだけの長い時間をかけて前記接着剤をガラス転移温度から常温に戻すことを特徴とする光コネクタ組立方法。
請求項１又は請求項２記載の光コネクタ組立方法において、光ファイバ挿入孔の差込み口に接着剤を盛り、かつ、前記光ファイバ挿入孔にその途中で連通するようにフェルールに形成された注入窓に接着剤を注入してから、光ファイバを前記差込み口から光ファイバ挿入孔内に挿入して前記光ファイバ挿入孔に接着剤を充填させることを特徴とする光コネクタ組立方法。
請求項３記載の光コネクタ組立方法において、光ファイバ挿入孔内への光ファイバ挿入前に、さらに前記光ファイバ挿入孔の出口側に接着剤を盛り、前記光ファイバをその差込み方向に往復移動させて前記光ファイバ挿入孔に接着剤を充填させることを特徴とする光コネクタ組立方法。