JPH06265763A - 光ファイバのカプセル化方法 - Google Patents

光ファイバのカプセル化方法

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JPH06265763A
JPH06265763A JP5258873A JP25887393A JPH06265763A JP H06265763 A JPH06265763 A JP H06265763A JP 5258873 A JP5258873 A JP 5258873A JP 25887393 A JP25887393 A JP 25887393A JP H06265763 A JPH06265763 A JP H06265763A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ファイバを保護し、必要によっては光ファ
イバの露出端部を操作することのできる光ファイバのカ
プセル化の方法を提供すること。 【構成】 本発明の光ファイバのカプセル化方法は、光
ファイバ13を平面状のフレキシブルなプラスチック製
基板12の上部表面に接着させと、前記光ファイバを、
熱可塑性材料製の第1シート20で、この第1シートと
光ファイバとプラスチック製基板とを含む合成構造物を
形成するために、カバーしと、前記第1シート20を前
記プラスチック基板12に接着させるよう、第1温度と
第1圧力でもって、前記合成構造物を圧縮し、前記第1
圧力を維持しながら、前記合成構造物の温度を下げ、前
記合成構造物を第2圧力でもって圧縮しながら、第2温
度を前記第1シート20に加えるプロセスからなり、前
記第2温度は、前記第1温度よりも高く、前記第2圧力
は、前記第1圧力よりも低いことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光ファイバの相互接続に
関し、特に光バックプレーンの上に光ファイバをカプセ
ル化にする方法に関する。
【0002】
【従来の技術】米国特許出願第936484号明細書に
はロボット機械を用いて、光ファイバをフレキシブルな
プラスチック性の基板の上部表面に取り付けることによ
り、光バックプレーンを形成する方法が開示されてい
る。この光ファイバは圧力検知接着剤を用いて基板に接
合し、この光ファイバを張り巡らした後、それらは光フ
ァイバを保護するためにカプセル化するプラスチック製
シートでもってカバーし、構造体の機械的安定性を確保
し、光学バックプレーンを取り扱う際に、光ファイバを
その位置に保持しておくものである。この光バックプレ
ーンの光ファイバはプリント回路基板の間、あるいは光
回路の間の大きな容量の伝送ラインとして通常使用され
る。
【0003】前述の特許出願明細書は、コンピュータを
用いて、光バックプレーンの入力ポートと出力ポートの
間の適当な長さの光ファイバを提供する方法が開示され
ているが、光伝送の信頼性は、そのラインの所定の長さ
に若干の誤差も許されないことである。この光ファイバ
は通常ガラス製で、そのために損傷は受けやすく、特に
光ファイバが他の光ファイバにクロスしたり、オーバー
ラップするような場所でその損傷を受けやすい。光ファ
イバを配設した後、プラスチックでカプセル化する際
に、ある光ファイバは損傷しやすく、また他の光ファイ
バはその所定の場所からずれる傾向にある。さらに、ま
た光バックプレーンを他の構造体に接続するために、光
ファイバの自由端を操作している間もこの光ファイバ
は、機械的にその場所に堅固に固定されるようにプラス
チック合成構造体内に光ファイバを信頼性よく接合する
ことは困難である。最後に、光ファイバの端部を露出し
て、カプセル化材料から抜き出すことができ、それによ
って光ファイバを他の装置に接続することができるとさ
らに好ましい。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、フレキシブルなプラスチック製基板の上に光ファイ
バをカプセル化する際に、大量生産に適し、作業者に高
度な技術を必要とすることなく、且つ長期間その構造体
を維持でき、光ファイバを保護し、必要によっては光フ
ァイバの露出端部を操作することのできる光ファイバの
カプセル化の方法を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、特許請求の範
囲に記載した方法である。本発明の方法により形成され
た光バックプレーンは光ファイバを周囲の環境から保護
するために、光ファイバに長期の信頼性ある機械的の支
持を与え、相互接続に必要な光ファイバの端部に自由に
アクセスできる。これは、熱可塑性材料はその性質によ
って熱に応じて流れ、プラスチック層を溶融し、光ファ
イバを露出し、その後、熱可塑性材料を再び冷却して、
光ファイバをカプセル化することができる。
【0006】
【実施例】図1において、光バックプレーン11は、フ
レキシブルなプラスチック製基板12を有し、このフレ
キシブルなプラスチック製基板12に光ファイバ13が
接着層14により接着されている。この光ファイバ13
は、コンピュータ制御による配設マシンにより基板表面
の上に接着層14が配置される。そして、接着層14
は、圧力感知性接着剤である。光ファイバが基板上に配
設された後、光ファイバをカプセル化して、光ファイバ
に構造的な支持を与え、光ファイバ周囲の環境から保護
し、および取り扱いによる影響をなくすようにしてい
る。
【0007】この光ファイバをカプセル化するために、
光バックプレーン11は、プレスマシンの下部圧盤16
の上に配置され、このプレスマシンはモータ18により
駆動される上部圧盤17をも有する。このプレスマシン
は従来のマシンでもよく、Wisconsin州のMenomonee Fal
lsにあるFred S.Carver社から市販されているカバープ
レスのモデルM(加熱圧板付き)である。この光ファイ
バ13とフレキシブルなプラスチック製基板12の上に
熱可塑性材料層(第1層)20が配置され、この熱可塑
性材料層(第1層)20の上には、好ましくは同一材料
のプラスチック材料製の第2層21が配置される。この
フレキシブルなプラスチック製基板12と第2層21
は、0.001インチ(0.254cm)のカプトン(商標)で、熱
可塑性材料層20は、0.005インチ(1.27m)厚さのポリ
ウレタンで、この具体的例としては、New Jersey州Pomp
ton LakesのElectro Seal社から市販されているEXP
−71である。
【0008】柔軟性あるいはスポンジ状の伝熱性材料の
伝熱性材料層23が、第2層21と上部圧盤17の間に
配置される。この伝熱性材料層23は、好ましくはシリ
コーン材料製で、伝熱性を得るために、公知の方法でド
ーピングしてある。この伝熱性材料層23は、1/16イン
チ(1.59mm)の厚さで、ドープされたシリコーンゴムシ
ポンジ材料で、これはConnecticut州New HavenのFuron
社から市販されているR−10404の中間グレードシ
リコーンである。伝熱性材料層23の目的は、上部圧盤
17からの熱を伝送して、光バックプレーン構造体にか
かる力を分散して、光ファイバに損傷を与えることがあ
る応力集中を避けるためである。必要ならば、伝熱性材
料層23は、第2層21からシリコーン処理のリリース
ペーパー(図示せず)のシートでもって分離して、伝熱
性材料層23と第2層21が不用意に接着するのを防止
する。
【0009】フレキシブルなプラスチック製基板12と
第2層21と熱可塑性材料層20と光ファイバ13とか
らなる合成構造体を、熱源25により加熱して、二段階
ステップで結合する。まず第1ステップとして、下部圧
盤16と上部圧盤17の両方を熱源25により100℃ま
で加熱し、その後、この合成構造体を、25ポンド/平方
インチ(1800g/cm2)で、1分間圧縮する。1分
後、この圧板を35℃まで冷却するが、25ポンド/平方イ
ンチの圧力はかけたままにしておく。この合成構造物と
伝熱性材料層23は、その後、プレスマシンから取り出
される。第2段階のステップにおいては、上部の圧盤の
みが200℃まで加熱され、伝熱性材料層23を有する合
成構造体が挿入され、6ポンド/平方インチ(約432
g/cm2)の低い圧力をかける。この下部圧盤は、室
温に維持され、すなわち、この第2ステップの間、30℃
以下である。
【0010】第1ステップの間高圧高温が、熱可塑性材
料層とフレキシブルなプラスチック製基板12と第2層
21を一時的に接着させ、一方、熱可塑性材料層20の
剛性が光ファイバ13を保護する。第2ステップの間、
高温が熱可塑性材料層20をリフローさせ、光ファイバ
13の周囲に熱可塑性材料層20を流し、ギャップを埋
め、光ファイバをカプセル化し、この加えられた圧力が
光ファイバの損傷を避けるために比較的低い。その後、
熱可塑性材料は、6ポンド/平方インチの圧力下で冷却
して固化し、光ファイバを保護する信頼性なるカプセル
化を可能とする。
【0011】このプロセスの完了後、光バックプレーン
11は、プレスマシンから取り除かれて、また、伝熱性
材料層23も取り除かれる。そして、光バックプレーン
11の断面が図2に示される。同図において、光ファイ
バ13は、熱可塑性材料層20によりしっかりとカプセ
ル化される。同様に重要なことは、このカプセル化プロ
セスはクロスオーバーするような光ファイバ13の何れ
にも損傷を与えずに完了する点である。前述したよう
に、柔軟性のある伝熱性材料層23を用いることは、ク
ロスオーバーする地点で、光ファイバの損傷を阻止する
ためには重要である。第2層21の上部表面の形状に合
わせることにより、光ファイバに損傷を与えるかもしれ
ない応力を分散することができる。
【0012】ポリウレタンのような熱可塑性材料を熱可
塑性材料層20として用いる利点は、光バックプレーン
のタブエンドでは、光ファイブの端部は熱可塑性材料を
そのリフロー温度まで加熱することにより露出して、フ
レキシブルなプラスチック製基板12と第2層21を剥
し、必要により、光ファイバの端部を接続する。この熱
可塑性材料が冷却すると、再び固化して、光ファイバの
周囲に形成される。ポリウレタンは、さらに光ファイバ
に損傷を与えないような低い温度でフローする。
【0013】上記に説明した方法は、前述の特許出願に
記載された方法により配設された光ファイバをカプセル
化するために、多くの実験結果によるものである。この
第2層21は、本発明によれば、光ファイバをカプセル
化するには必ずしも必要なものではないが、構造支持を
付加し、熱可塑性材料層20とよく接合し、環境汚染に
対し、付加的な保護を提供する。第2層21の底部表面
は、熱可塑性材料層20として使用されるあるタイプの
熱可塑性材料でもって、予め積層化して、第1ステップ
の間熱可塑性材料層20と第2層21が接着するように
する。フレキシブルなプラスチック製基板12によく接
着するのは、圧力感知性の接着層14によりよく接着す
る。この第2層21が使用されない場合には、熱可塑性
材料層20は、すべての光ファイバのクロスオーバー時
点をカバーするような厚さでなければならない。本発明
は、前述の特許出願の方法と一緒に使用されなければな
らないというものではなく、光ファイバをフレキシブル
なプラスチック製基板12の上に手動または様々な装置
を用いて配置してもよい。
【0014】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の光ファイバ
をカプセル化する方法は、光ファイバの端部を加熱する
ことにより、容易に移動でき、さらにクロスオーバーし
ている光ファイバの保護をも可能とする方法を提供する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法により光ファイバを光バックプレ
ーンの上にカプセル化する装置の横断面図である。
【図2】図1の装置により形成された光バックプレーン
の横断面図である。
【符号の説明】
11 光バックプレーン 12 フレキシブルなプラスチック製基板 13 光ファイバ 14 接着層 16 下部圧盤 17 上部圧盤 18 モータ 20 熱可塑性材料層 21 第2層 23 伝熱性材料層 25 熱源
フロントページの続き (72)発明者 ジョン ジョセフ バラック アメリカ合衆国 08753 ニュージャージ ー トムスリヴァー、ペイトリッジ スト リート 1635 (72)発明者 ウィリアム ロバート ホランド アメリカ合衆国 19002 ペンシルヴェニ ア アンブラー、ディヴィスグローヴ ロ ード 1009

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光ファイバ(13)を平面状のフレキシ
    ブルなプラスチック製基板(12)の上部表面に接着さ
    せるステップと、 前記光ファイバを、熱可塑性材料製の第1シート(2
    0)で、この第1シートと光ファイバとプラスチック製
    基板とを含む合成構造物を形成するために、カバーする
    ステップと、 前記第1シート(20)を前記プラスチック基板(1
    2)に接着させるよう、第1温度と第1圧力でもって、
    前記合成構造物を圧縮するステップと、 前記第1圧力を維持しながら、前記合成構造物の温度を
    下げるステップと、 前記合成構造物を第2圧力でもって圧縮しながら、第2
    温度を前記第1シート(20)に加えるプロセスとから
    なる光ファイバのカプセル化方法において、 前記第2温度は、前記第1温度よりも高く、前記第1シ
    ート(20)が光ファイバ(13)の周囲に流れて、カ
    プセル化するほど高く、 前記第2圧力は、前記第1圧力よりも低く、光ファイバ
    (13)に損傷を与えない程度であることを特徴とする
    光ファイバのカプセル化方法。
  2. 【請求項2】 前記第1シート(20)を、フレキシブ
    ルプラスチック製の第2シート(21)でもってカバー
    するステップを含み、 前記第2シート(21)は、前記のプラスチック基板
    (12)と同一材料で形成され、前記合成構造物の一部
    を形成し、 前記接着ステップは、前記第1シート(20)を第2シ
    ート(21)に接着させることを特徴とする請求項1の
    方法。
  3. 【請求項3】 前記第2シート(21)を柔軟性のある
    伝熱性材料層(23)でカバーするステップをさらに有
    することを特徴とする請求項2の方法。
  4. 【請求項4】 前記伝熱性材料層(23)はプラスチッ
    ク基板(12)、または第2シート(21)よりも厚
    く、 光ファイバの上への応力集中を回避するために、合成構
    造物にかかる応力を分散する手段(23)を有すること
    を特徴とする請求項3の方法。
  5. 【請求項5】 前記圧縮ステップは、前記合成構造物
    を、圧縮機械の上部圧盤(17)と下部圧盤(16)の
    間に配置して、前記合成構造物を圧縮することを特徴と
    する請求項3の方法。
  6. 【請求項6】 第1温度で前記合成構造物を圧縮するス
    テップは、前記圧縮機の上部圧盤(17)と下部圧盤
    (16)を第1温度まで加熱するステップを含むことを
    特徴とする請求項5の方法。
  7. 【請求項7】 前記第1シート(20)を第2温度まで
    加熱するステップは、上部圧盤(17)を第2温度まで
    加熱し、一方、下部圧盤(16)を第2圧盤以下の温度
    に保持するステップを含み、 前記光ファイバは、複数の光ファイバの内、前記プラス
    チック基板の上部表面に接着した一本であることを特徴
    とする請求項6の方法。
  8. 【請求項8】 前記第1温度は、約100℃で、前記第2
    温度は、約200℃であることを特徴とする請求項7の方
    法。
  9. 【請求項9】 前記第1圧力は、1800g/cm2
    第2圧力は、約432g/cm2であることを特徴とす
    る請求項10の方法。
  10. 【請求項10】 前記伝熱材料層(23)は、エラスト
    マシリコーンであり、前記光ファイバは、複数の光ファ
    イバの内、プラスチック基板の上部表面に接着した一本
    であることを特徴とする請求項3、または9の方法。
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