JPH0212114A

JPH0212114A - ファイバ導入型パッケージとその気密封止方法

Info

Publication number: JPH0212114A
Application number: JP16219788A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Horimatsu; 哲夫堀松
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1988-06-29
Filing date: 1988-06-29
Publication date: 1990-01-17
Anticipated expiration: 2011-08-28
Also published as: JP2528941B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔概要〕ファイバを導入して構成する光部品、光装置におけるフ
ァイバ導入型パッケージとその気密封止方法に関し、フラックスを含む半田を使用することにより、パッケー
ジ内部の各光素子に、水分やゴミ等の侵入による悪影響
を与えないだけの十分な気密をとれる気密封止構造をも
ち、その信頬性を確保することを目的とし、パイプと光フアイバ間、パイプとパッケージ及びリング
間の二段階の気密封止構造及び気密封止方法をとること
により、フラックスを含む半田の使用を可能とし、パッ
ケージ内の気密を高めるよう構成するものである。

〔産業上の利用分野　〕

本発明は、外部から導入されるファイバと接続される光
部品、光装置を収納するファイバ導入型パッケージと、
該パッケージのファイバ導入部のの気密封止方法に関す
る。

現在において、パッケージ内部の光素子の回路は増々複
雑になり、かつ素子は露出状態であるため水分・ゴミ・
空気等の影響を非常に受けやすい。

そこで、素子が正常な状態でその機能を果たせるよう、
さらに高度な気密封止が今後の重要な技術となっている
。

〔従来技術　〕

かかる光フアイバ通信用のファイバ導入型パッケージに
おいて、パッケージ内部は、水分・ゴミ・空気等により、収納さ
れる光部品、光装置の素子の劣化の恐れがあり、気密封
止する必要がある。

ここで、気密封止されたファイバ導入型パッケージの従
来例を第３図の（ａ）、（ｂ）に示す。

まず、（ａ）はパイブ一体型パッケージ９ａのパイプ部
１６ａに光ファイバを通し、ファイバ素線１とパイプ部
１６ａの隙間をフラックスを含まない半田７２で半田付
けし、ファイバ心線２とパイプ部１６ａの隙間を接着剤
８で埋める方法によりパッケージ５内の気密をとってい
る。フラックスを含まない半田７２を使用するのは、パ
ッケージ内部に於いてフラックスによりマイグレーショ
ン（電気腐食）をおこし、収納光部品及び装置に影響を
与え故障するのを防止するためである。

この時、ファイバ素線１はガラス材質のため、ファイバ
素線１とパイプ部１６ａは直接の半田接合が困難である
。このため、パイプ部り６ａ内壁及びファイバ素線１表
面にＡｕ蒸着を施し、かつ半田メツキしておく。これは
半田のぬれをよくする効果をもっている。また、パイプ
部１６ａの材料としてはファイバ素線１が硬質ガラスで
あるから、この硬質ガラスの熱膨張率（α＝５０Ｘ１０
−’　Ｋ−’）に非常に近いコバール（α＝４４〜５２
Ｘ１０−７に一’）を使用する。これにより、半田付は
後の冷却にともなう収縮による影響を避けることができ
る。

（ｂ）はパイプ部１６ｂのファイバ素線１と接合する部
分を細くして熱を加え易くしフラックスを含まない半田
７２で半田付けしファイバ心線２とパイプ部１６ｂの隙
間を接着剤８でうめる方法である。この時、（ａ）同様
ファイバ素線１の表面にはＡｕ蒸着し半田メツキしてお
く。またパイプ部１６ｂの材質はコバールを使用してい
る。

〔発明が解決しようとする課題点　〕

かかる従来のパッケージに於いて、光ファイバをパイプ
３に挿入し気密をとる際には、ファイバを挿入し固定す
ると同時にファイバと光素子（図には示していない）を
接続している。このため、パイプ３を挿入し気密をとる
前にすでにパッケージ５内に光素子が組みこまれている
。

従って、パッケージ５を洗浄することは困難なことであ
り、マイグレーション（電気腐食）の原因となるフラッ
クスを含む半田の使用はできない。

このため、パイプ３と光ファイバとの隙間の気密をとる
際にフラックスを含まない半田７２を使用している。

つまり、第３図（ａ）の従来例では、フラックスを含ま
ない半田７２を使用するため、半田のぬれが悪くパイプ
部１６ａとファイバの隙間の奥まで半田が流れ込まず、
十分な気密がとれなかった。

また、フラックスを含む半田付けに比べ熱量を多く必要
とし、ファイバへの影響の心配があるなどの問題を生じ
ていた。

第３図（ｂ）では、（ａ）に比べ熱が加えやすくなり半
田のぬれは多少良くなったものの、フラックスを含む半
田に比べるとぬれが悪くやはり十分な気密をとれない。

本発明は、フラックスを洗浄できる気密封止構造及び気
密封止方法をとることにより、従来使用出来なかったフ
ラックスを含む半田の使用を可能とし十分な気密をとる
ことにより、製品の信頼性を確保することを目的とする
。

〔課題を解決するための手段　〕

第１図の（ａ）はパッケージの蓋をとった状態の本発明
によるファイバ導入型パッケージであり、（ｂ）はパイ
プ３とファイバの気密封止したものの断面図、（Ｃ）は
本発明を使用してできたパッケージの断面図である。１
はファイバ素線、２はファイバ心線、３はパイプ、４は
リング、５はパッケージ、６はフラックスを含む半田、
７１はフラックスを含まない半田、８は接着材、１３は
貫通孔である。

本発明によるファイバ導入部の対土手順は、始めにファ
イバとパイプ３との気密封止をし、封止したものを洗浄
し、次にパイプ３．パッケージ５及びリング４との気密
封止をする。ここでパイプ３は従来例のものとは違いパ
ッケージ５とは独立している。

まず、第１図（ｂ）のようにファイバをファイバ挿入用
のパイプ３の内部に挿入し、フラックスを含む半田６を
使用してファイバ素線１とパイプ３を半田付けにより気
密封止する。そして、上述の気密封止されたパイプ３を
洗浄して前記フラックスを含む半田６のフラックスをと
り除く。

次に、第１図（ｂ）に示したパイプ３をファイバ導入型
パッケージ５のファイバ挿入用の貫通孔１３に挿入し、
パイプ３をリング４に通しそれぞれを密着させる。そし
て、フラックスを含まない半田７１によりパイプ３、リ
ング４及びパッケージ５の外壁の隙間を半田付けにより
気密封止する。

〔作用〕

本発明により、パイプ３がパッケージ５と独立している
ため、パイプ３とファイバの気密封止後にマイグレーシ
ョン（電気腐食）の原因となるフラックスの洗浄が可能
になるとともに、パイプ３とファイバ素線１の半田付け
の際、パイプの半田付けされる部分の外周を全体的に加
熱できるようになった。

また、パイプ３．リング４及びパッケージ５の気密封止
ではフラックスを含まない半田７１で十分気密封止がで
きる。なぜなら、パイプ３とパッケージ５の隙間は平面
的であり、また、パイプ３とファイバ素線１の隙間は、
ファイバ素＆Ｆｌ　１とパイプ３の隙間に比べ広く、か
つ予めリング４の接合面に半田を塗っておくため、比較
的半田のぬれがよく、フラックスを含まない半田でも十
分に気密がとれる半田付けが可能となる。

〔実施例　〕

第１図の本発明の実施例、及び第２図の本発明で使用さ
れるリングの実施例にもとすいて、本発明の実施例を詳
細に説明する。

光ファイバをパイプ３に接合するのが第１段階の気密封
止である。まず、先端でファイバ素線１が剥き出しにな
っている光ファイバと、円筒形パイプ３がある。パイプ
３は光ファイバを挿入し気密封止するためのものであり
、光ファイバの形状にあわせて内部が空洞になっている
。ファイバをパイプ３に挿入しフラックスを含んだ半田
６により、ファイバ素線１とパイプ３の隙間に半田を流
し込み半田付けする。この時、パイプ３の半田付けされ
る部分の外周をヒートバスを使用し効率よ（全体を加熱
する。ここで従来例同様、ファイバ素線１の表面にはへ
〇蒸着し半田メツキをし、パイプ３の材質にはコバール
を使用する。半田付は後上述の気密封止されたパイプ　
（第１図（ｂ））をアセトン等の洗浄剤を用いて十分に
フラックスを洗浄する。この時ファイバ素線１を汚した
り傷つけたりしないよう超音波洗浄によりこれをおこな
う。最後にファイバ心線部２とパイプ３の隙間を接着剤
８により補強する。

２段階目の気密封止を次に述べる。ファイバ導入用の貫
通孔１３をもつパッケージ５にパイプ３ヲ通す。貫通孔
１３はパイプ３が位置調整のため動きがとれる程度の大
きさである。パイプ３をパッケージ５に通した後パイプ
３をリング４に通す。

そして光素子と光ファイバの結合を最適とするためパイ
プ３の先端部分を保持して位置調整を行いパイプ３、リ
ング４及びパッケージ５の外壁の隙間をフラックスの含
まれない半田７１で半田付けする。この時の接合は平面
的部分で比較的半田のぬれがよく、フラックスを含まな
い半田７１でも十分な気密封止となる。

ここで問題となるのは２段階目の気密封止時の半田付け
の方法であるが、半田ごてによる直接の半田付けは、パ
ッケージが非常に小さいため、また半田ごてからの放射
熱のため、パッケージ全体に熱が伝わり素子を損傷する
恐れがあるため、ここでは電流による発熱を利用した半
田付けの方法をとる。この方法は溶解する半田の近傍の
みが発熱し他に影響を与えない。

次にその半田付けの実施例を示す。

第２図に半田付けに使用するリング４の構造を示す。（
ａ）はリングの外形、（ｂ）、（Ｃ）は断面図である。

（ｂ）はセララミック１１を材質とした円形リング４で
ある。まず、リング４がパッケージ５の外壁とパイプ３
に密着する面に抵抗値の大きな発熱し易いニクロム１２
を蒸着する。その上に絶縁用にセラミックコーティング
１４、または金属酸化膜をはる。これは半田やパッケー
ジ５に電流が流れるのを防止するためである。さらにそ
の上に半田をほどこしておく。なお、リード線ＩＯを接
続するためニクロム１２の接続部にＡｕメツキ１４をし
ておきその上にフラックスを含まない半田７３でリード
１０線を接続する。

ここで、リング４の材質にセラミック１１を使用するの
は特に第２図の（Ｃ）の場合、有機質の材料に比べ熱伝
導率が高く、かつ絶縁体であるという特性をもっている
からである。（Ｃ）はセララミック１１でサンドイッチ
状にニクロム１２をはさんだ構造をもち、接続部１８に
Ａｕメツキ１４をし、そこにフラックスを含まない半田
７３によりリード線１０が接続されている。リングの接
合される表面には、半田をほどこせるようにＡｕメツキ
１４をし、その上に半田をほどこしておく。

以上のリングを使用して半田付けを行う。光ファイバの
位置調整後、パイプ３及びパッケージ５にリング４を密
着させリード線１０に電流を流すと、ニクロム１２が発
熱しセララミック１１を通して半田に熱が伝わり半田層
１７が溶解する。とその直後にリード線１０を接続して
いた半田７３も溶解し、自動的にリード線１０が外れ電
流がとまる。すると発熱もとまり半田層１７が冷却し接
合される。この方法をとることにより、パッケージ５内
の他の光素子を傷つけることな（接合できる。

また、リード線１０を接続する半田７ｂは気密封止に使
用される半田より遅れて溶解される必要があり、気密封
止に使用される半田よりも融点がやや高くなければなら
ない。以上一実施例を示してきたが、本発明はこれらに
限られるものではない。

〔発明の効果　］本発明により、フラックスの洗浄が可能となり、フラッ
クスを含まない半田では十分気密のとれなかった部分に
、フラックスを含む半田を使用することができるように
なった。これによりパッケージ内部にフラックス・熱等
の悪影響を与えることなく、十分な確実性の高い気密封
止を可能とした。

つまりは、製品の故障などの心配が減るとともに製品の
信頬性の向上に大きな役割を果たすことになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図及び実施例であり、（ａ）はパ
ッケージの蓋をとった状態の実施例であり、（ｂ）はパイプ３とファイバ素線１を気密封止したもの
の断面図、（Ｃ）は　本発明を使用してできたパッケージの断面図
である。第２図は本発明で使用されるリングの実施例である。（
ａ）はリングの外形であり、（ｂ）、（Ｃ）は断面図で
ある。第３図は本発明の従来例を示す断面図である。図中１・・２・・３・・４・・５・・６・・７１゜８　・　・９ａ。１０　・１１　・１２　・ファイバ素線ファイバ心線パイプリングパッケージフラックスを含む半田２．７３・・・フラックスを含まない半田接着剤ｂ・・・パイプ一体型パッケージ・リード線・セラミック・　ニクロム１３　・　・１４　・　・１５　・　・１６ａ。１７　・　・１８　・　・・貫通孔・Ａｕメツキ・セラミックコーティング１６ｂ・・・パイプ部・半田層・接続部第３図寸、、ｌこ　　隼＼堅　＼　７　＼（ＭＶ＼−そり

Claims

【特許請求の範囲】

（１）外壁に貫通孔（１３）を有するパッケージ（５）
と、内部にはファイバが挿入され、ファイバ素線（１）との
隙間が半田付けされ、且つ、該貫通孔（１３）に挿通さ
れたパイプ（３）と、該パイプ（３）が挿通され、該パッケージ（５）の外壁
及び該パイプ（３）に半田付けされているリング（４）
から構成されることを特徴とするファイバ導入型パッケ
ージ。
（２）上記リング（４）は、前記パッケージ（５）外壁
及び前記パイプ（３）と接する面に半田層（１７）と、該半田層（１７）と絶縁されている発熱用の導電層（１
２）とを有することを特徴とする請求項（１）記載のフ
ァイバ導入用パッケージ。
（３）パイプ（３）の内部にファイバを挿入し、挿入さ
れた該ファイバとの隙間を、フラックスを含む半田（６
）により半田付けする段階と、該半田付けされたパイプ（３）を洗浄し、フラックスを
取り除く段階と、該半田付けされたパイプ（３）をパッケージ（５）のフ
ァイバ導入用の貫通孔（１３）及びリング（４）に挿通
し、パイプ（３）、パッケージ（５）の外壁及びリング
（４）の隙間をフラックスを含まない半田（７１）によ
り半田付けする第三の段階からなることを特徴とするフ
ァイバ導入型パッケージの気密封止方法。
（４）上記第三の段階に於いて、半田層（１７）と導電
層（１２）を有するリング（４）の、該導電層（１２）
に電流を流し発熱させ、該半田層（７１）を溶解するこ
とにより、半田付けを行うことを特徴とする請求項（３
）記載のファイバ導入用パッケージの気密封止方法。
（５）表面に形成されたフラックスを含まない半田層（
１７）と、該半田層（１７）と絶縁された発熱用の導電層（１２）
と、該導電層（１２）に該半田層（１７）より高融点の半田
（７３）で接続されたリード線（１０）を有し、該リード線（１０）により電流を該導電層（１２）に流
して発熱させ、該半田層（１７）を溶解するように構成
されていることを特徴とする、請求項（４）記載のファ
イバ導入用パッケージの気密封止方法に使用される封止
用リング。