JPH06267632A - 光モジュール - Google Patents

光モジュール

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JPH06267632A
JPH06267632A JP5262243A JP26224393A JPH06267632A JP H06267632 A JPH06267632 A JP H06267632A JP 5262243 A JP5262243 A JP 5262243A JP 26224393 A JP26224393 A JP 26224393A JP H06267632 A JPH06267632 A JP H06267632A
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solder
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solder pad
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Mukund K Saraiya
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 信頼性のある光学的モジュールのための非フ
ラックス・レーザ・ソルダリングの工程及び装置を提供
すること。 【構成】 光学的モジュールが、光学的補助部品と硬い
相互接続構造体とをモジュール内で接続するケーブルを
形成するフレキシブル回路基板を有する。ケーブルの一
端にはスルーホールの周囲にランドが設けられ、光学的
補助部品から出ているピンに半田付けされる。ケーブル
の他方の端は、半田付けのために相互接続構造体表面上
の接続パッドに重ねて置かれる。接続パッドの上面は、
錫対鉛の比率が１０対９０の半田であり、高温用の半田
結合を可能にする。洗浄剤が相互接続構造体を汚染する
ため、半田フラックスを使用できない。蟻酸を混合した
窒素の雰囲気でリードとパッドを満たした状態で、非フ
ラックスの半田結合が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光学的データ伝送に関
し、特にそのようなデータ伝送を可能にする光ファイバ
に接続された光モジュールに関する。本発明はさらに、
フレキシブル回路基板を用いた光モジュール内における
部品の相互接続に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】製造業者及びシステム処理のための情報
を利用する人々の間では、信号を伝送するために光ファ
イバを利用することに対して関心が高まっている。光フ
ァイバは、円形の内側のガラスのコア（芯）を有し、そ
のコアは、コアの屈折率とは異なる屈折率を持つ材料で
塗膜されている。光はコアを通って伝送され、その塗膜
によって内側へ反射される。光ファイバは、単一の伝送
ラインであっても、光ケーブルを形成するファイバの束
であっても、保護被覆に覆われているものである。単一
の光ファイバは、同時に双方向への通信を行う機能があ
るにも拘らず、現在の情報システムで使用されているよ
うに、光ファイバは、通常、光信号を送信もしくは受信
する光学的補助部品の間に接続されている。光ファイバ
と電子回路との間を接続するための様々な手段の例とし
ては、米国特許第４２７３４１３号、第４５４７０３９
号、第４６４７１４８号及び第５００５９３９号があ
り、それらの内容は全てここに参照するものとする。
【０００３】米国特許第５００５９３９号に記載の光モ
ジュールは、二分割ハウジングを有する。このハウジン
グは２つのソケット部を有し、１個以上の、普通は２個
の筒形状の光学的補助部品を装着している。通常、それ
らの光学的補助部品の１つは、電気信号を光信号へと変
換するための光送信器であり、他の１つは、光信号を電
気信号へと変換するための光受信器ある。このハウジン
グは、適切なプラグイン・コネクタに挿入された光ファ
イバに対して、光学的補助部品が精確な傾きを保持する
ようにしている。さらにハウジング内には、電気的相互
接続構造体があり、通常は、スクリーン印刷された導電
体による回路を表面に設けたセラミック基板である。そ
の上面の電気回路には電子回路が接続されている。この
内部の相互接続構造体は、ハウジングの外装に開けられ
た孔を貫通するリードもしくはピンを設けることによ
り、通常プリント回路基板である外部の電気的相互接続
構造体と接続され、光−電気接続を実現している。
【０００４】各光学的補助部品の一端は、それぞれの光
ケーブルと接続され、もう一方の端からは、軸に沿って
導体ピンが延びており、ハウジング内の内部接続構造体
の近接する端に電気的に接続されている。各筒形状の光
学的補助部品の中心軸は、平板である内部接続構造体と
平行である。それらのピンは、実質的に相互接続構造体
の上方にある光学的補助部品の隣合う端から延びている
ので、肘のようにもしくはＳ形状に曲げられて、内部相
互接続構造体の上の接続パッドに半田付け（以下、「ソ
ルダリング」とも云う）もしくは溶接されている。それ
によって電子回路への電気的接続が行われる。
【０００５】内部相互接続構造体の上の接続パッドは、
セラミック基板の表面上にある電気回路の導体パッドの
上に半田パッドを形成することによって作られる。
【０００６】最近、米国特許第５００５０３９号におい
て、光学的補助部品のピンを直接、内部相互接続構造体
の接続パッドへ半田付けすることに代わるものが提案さ
れた。それは、ピンと接続パッド間を接続するためにフ
レキシブル相互接続構造体を利用するものである。この
特許は、一端が光学的補助部品に半田付けされ、遠方の
一端が内部相互接続構造体の接続パッドに半田付けされ
たリボン・ケーブルを開示している。さらにこの特許
は、リボン・ケーブルを利用することにより、電磁気的
干渉が低減され、また接地層を有する多層リボン・ケー
ブルを用いることにより、ＥＳＤやＥＭＩの防止が付与
されることも開示している。
【０００７】汎用的なフレキシブル・リボン・ケーブル
製造のための材料及び工程はよく知られており、例え
ば、米国特許第４９０６８０３号及び第４４３５７４０
号をここに参照するものとする。それらには、銅及びＫ
ａｐｔｏｎ（登録商標）等の誘電体層からなる導体回路
層を有するフレキシブル・ケーブルの製造が開示されて
いる。典型的には、ポジティブまたはネガティブのフォ
トレジストによって塗膜された導体金属膜を、マスクを
用いて電磁波照射線に曝して感光させるか、もしくはフ
ォトレジストのパターンを作るように処理される。フォ
トレジストで覆われていない部分の金属膜だけを、化学
的にエッチングして導体回路層を形成する。その後で、
通常フォトレジストは除去される。誘電体層には、同様
の化学的処理を用いて、またはレーザによるエッチング
もしくはアブレーションを用いて、誘電体層を貫通する
窓を形成する。この窓を設けた回路層の片面もしくは両
面上を誘電体でラミネートする。窓は、ケーブルを電子
部品のピンへ接続し、また電気的相互接続構造体のパッ
ドへ末端接続するために設置されている。
【０００８】パッドへの末端接続は、露出した銅の導体
線路もしくはリードを基板上の導体パッドに重ねて置い
た後、溶接もしくは半田付けすることによって形成され
る。米国特許第４６９７０６１号は、錫塗膜を有する銅
被覆をＮＤ−ＹＡＧレーザによって、セラミック基板表
面にスクリーン印刷された回路に半田付けされた錫塗膜
を有する銅基体に溶接する工程が開示されている。この
溶接の間、締付けクランプによって銅被覆を基体に対し
て圧接させている。米国特許第４９０６８１２号は、不
活性ガス中におけるレーザ溶接、ブレイジングまたは半
田付けのための装置を開示している。米国特許第４８２
５０３４号は、移動可能なローラーを備えたレーザ装置
を開示し、第５０４８０３４号は、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ
装置を開示している。米国特許第４９２６０２２号は、
レーザ・ソルダリングの手順を開示し、それは、締付け
具によりリードをパッドに押付けながら連続的なＮｄ：
ＹＡＧレーザ光線をパッド上にのみあてるものである。
この特許はさらに、非平面同士で過熱を伴いかつ締付け
具のためにリードが見えないような半田付けにおいて、
リードを加熱しようとする場合に遭遇する問題について
も開示している。米国特許第５０２１６３０号は、レー
ザ・ソルダリングを行う間、リードを締付けるために透
明ガラスを用いることを開示している。最後に、米国特
許第５００８５１２号は、錫もしくはインジウム塗膜を
有し、そしてパルス状ＹＡＧレーザを用いて金の電気的
バンプ（隆起部）へレーザ・ソルダリングされる銅リー
ドを開示している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、より信頼性のある光モジュールを提供することであ
る。さらに本発明の目的は、高速自動化により光モジュ
ールを実装するための工程を提供することである。さら
に本発明の目的は、非フラックス（融剤）・レーザ・ソ
ルダリング結合を用いて、セラミック基板上の高温用回
路へフレキシブル・リボン・ケーブルを接続することで
あり、さらに一般的には、非フラックス・レーザ・ソル
ダリング結合を用いて、電気的相互接続構造体へリード
を取付けることである。さらに本発明の目的は、レーザ
・ソルダリング接続のための改良された締付け具を提供
することである。さらに本発明の目的は、非フラックス
・レーザ・ソルダリングのための気体を提供することで
ある。さらに本発明の目的は、リードをセラミック基板
へ非フラックス・ソルダリングするためのレーザを提供
することである。さらに本発明の目的は、本発明による
光モジュールの自動化製造のための非フラックス・レー
ザ・ソルダリング装置を提供することである。最後に、
本発明の目的は、リードを基板上の半田パッドへ非フラ
ックス・レーザ・ソルダリングするための工程を提供す
ることであり、さらに特定すると、銅リードを、セラミ
ックの相互接続構造体表面の導体パッド上の、比率が１
０対９０（錫対鉛）の半田パッドへフラックスを残留さ
せずに半田付けするための工程を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明においては、光学
的補助部品が、それぞれのフレキシブル・リボン・ケー
ブルの第１の末端に接続されている。この光学的補助部
品は、二分割ハウジングの下部分に自動的に設置され、
フレキシブル・リボン・ケーブルの第２の末端から延び
ているリードが、下部分に固定されたセラミック相互接
続構造体の表面の薄膜電気回路の導体パッド上の、比率
が１０対９０（錫対鉛）の半田パッド上に置かれる。ハ
ウジングの下部分は、レーザ・ソルダリング装置内に設
置され、非フラックス・ソルダリングのための蟻酸を混
合した不活性ガスの雰囲気もしくは噴霧に満たされる。
各リードに対して、リードを半田パッドに押付けるため
に、プローブ先端のモリブデン表面が延びている。リー
ドと半田パッドとの間に非フラックスの半田結合を形成
するために、ＣＷ（連続波）Ｎｄ−ＹＡＧレーザがプロ
ーブに隣接するリードを加熱する間、そのプローブは、
そのリードに接している半田を加熱する。
【００１１】
【実施例】図１は、本発明による光モジュール１００の
実施例の１つを示したものである。筒状の光学的補助部
品１０２は、縦方向の一端にあるポート（図示せず）に
おいて第１の光信号を受信する。この光学的補助部品１
０２は、その第１の光信号を第１の電気信号へと変換
し、第１の電気信号は光学的補助部品１０２のもう一方
の端にある導体ピン１０４を通って出力される。導体ピ
ン１０４は、孔１０６に通され、平坦な環状の導体であ
る半田付きのランド１０５に半田付けされる。このラン
ドは、フレキシブル・リボン・ケーブル１１０の表面に
あり、フレキシブル・リボン・ケーブル１１０の誘電体
層内に延びている導体１０８と一体に接続されている。
ピン１０４とケーブル１１０との間の接続は、半田プレ
フォームもしくは半田ペーストとリフローイングとによ
るか、もしくはより好適にはウェーブ・ソルダリングに
よって行われる。
【００１２】フレキシブル・リボン・ケーブル１１０
は、図示の通り９０度曲げられて、導体１０８の露出し
たリード１１２が、相互接続構造体１２４の表面にスク
リーン印刷された電気回路１２２の相互接続パッド１２
０の上に置かれるようになっている。相互接続構造体１
２４は、好適には硬い構造物であり、より好適にはセラ
ミック構造物である。ケーブル１１０と接続パッド１２
０との接続は、本明細書中に記載のレーザ等によるレー
ザ・ソルダリングによって行われる。電子回路１２６
は、第１の電気信号を処理し、処理された第１の電気信
号を伝送する。電子回路１２６は、電気回路１２２の出
力導体を介して接続されており、それらはピン１２８に
接続されている。処理された第１の電気信号は、電子回
路１２６から電気回路１２２を介して、ピン１２８へ伝
送される。光学的補助部品が、フレキシブル回路基板も
しくはプリント回路基板等の電気的相互接続構造体１３
０上に設置される場合、ピン１２８は、相互接続構造体
１３０の外部及びまたは内部に延びた電気回路１３４の
コネクタ１３２と接続される。処理された第１の電気信
号は、このピン１２８から相互接続構造体１３０へ伝送
される。
【００１３】第２の電気信号は、外部の相互接続構造体
１３０から、ピン１２８を通り、電気回路１２２を通っ
て、この電気信号を処理する電子回路１３２へ伝送され
る。光学的補助部品１０２の接続と同様の方法で、光学
的補助部品１４０が、フレキシブル・リボン・ケーブル
１４２を介して電気回路１２２の接続パッド１４４に接
続されており、電気回路１２２は、電子回路１３２に接
続されている。従って、第２の電気信号は処理された
後、光学的補助部品１４０へ伝送され、そこで第２の処
理された電気信号から第２の光信号へと変換される。こ
の第２の光信号は、光学的補助部品１４０の一端にある
ポート（図示せず）を通って伝送される。
【００１４】光学的補助部品１０２と１４０及び硬い相
互接続構造体１２４は、二分割構成のハウジング内に装
着されている。ハウジングは、好適には、必要な機械加
工を用いたアルミニウムの鋳造による。ハウジングの下
部分１５０の底板には、孔１５２を有する基材が設けら
れ、この孔を相互接続構造体のピン１２８が通り、相互
接続構造体１３０へと接続されている。それに代わるも
のとして、ピンのための窓（図示せず）を下部分１５０
の底部に設けてもよい。好適には構造体１２４は、接着
剤により、好ましくはエポキシ系接着剤により下部分１
５０の定位置に固定される。さらに光学的補助部品もま
た、所定の位置にエポキシ等の接着剤により固定しても
よい。もしくは、プラグイン・モジュール１６０の大き
さの誤差を調整するために、ある程度動かせるキーによ
って位置決めしてもよい。ハウジングの上部分１５４に
は、この光モジュールを冷却するためのフィン１５６が
設けられている。
【００１５】光学的プラグ（プラグイン・モジュール）
１６０は、光学的補助部品１０２と１４０の一方の端に
あるそれぞれの開口（図示せず）に挿入される光学的コ
ネクタ１６４と１６６を位置決めするためのガイド１６
２へ接続される。それによって、ケーブル１６８の光フ
ァイバと光モジュール１００との間の双方向光通信が可
能になる。
【００１６】基板は、金属被覆されたアルミナ等のセラ
ミックであり、その回路は、蒸着もしくはスパッタリン
グの後、選択的除去を行うリソグラフィック工程によっ
て配線層を作ることによって形成される。好適には、金
属被覆は、８０オングストロームのクロミウム、８００
０乃至８００００オングストロームの銅、そして最後に
もう一層の８０オングストロームのクロミウムである。
基板は多層セラミックでもよい。それに代わるものとし
て、基板が金属もしくはファイバグラス等の樹脂であっ
てもよい。銅パッドは、５０×６０ミルであり、半田層
は、パッドからクロミウム表面を除去するためのエッチ
ングの後、比率が１０対９０（錫対鉛）の半田約４０ミ
ルをパッド上にメッキすることによって形成される。
【００１７】本発明では、光学的補助部品のピンを曲げ
て、直接、接続パッドに接続する場合、光モジュールの
寿命の間にピンや接続の故障が高率で発生することが見
い出された。さらにこれらの故障は、ピンと接続パッド
とを接続するためにフレキシブル・リボン・ケーブルを
用いる、本発明による光モジュールでは排除できること
も見い出された。
【００１８】リードと接続パッドとの結合を形成する際
にフラックスを使用すべきではない。なぜなら、接続構
造体の表面には集積回路が接続されているかもしくは接
続されることになるからである。さらに、操作温度が高
温であるため、通常の共晶半田は使用すべきではない。
また、電子回路は、フリップチップやソルダボール技術
を用いて取り付けられる。チップと基板の温度が異なる
ため、錫の含有率を高くして柔軟性を持たせる。好適に
は、半田は、２０対８０乃至３対９７の比率であり、よ
り好適には、ほぼ１０対９０（錫対鉛）の比率である。
非フラックス・レーザ・ソルダリングの従来技術では、
セラミック基板上に高品質で近接した結合を形成するこ
とができなかった。それは、おそらくはセラミック材料
の熱伝導性が大きいからである。本発明によって、セラ
ミック基板上に２ｍｍ未満の間隔で高品質の１０対９０
（錫対鉛）の比率の半田接続が可能となった。
【００１９】図２では、図１と同じ部品については同じ
符号を用いている。図２は、プリント回路基板１３０の
一区画に装着された本発明による光モジュール１００の
一部を示した図である。光学的補助部品１４０及び電子
回路１４４を備えたセラミック相互接続構造体１２４
が、被覆である上部分１５４と下部分１５０の間に装着
されている。ピン１０４は、光学的補助部品１４０から
軸方向に延びており、フレキシブル・リボン・ケーブル
１１０の一端の孔を貫いている。リードは、孔近傍のリ
ボン・ケーブル上のランド（図示せず）にウェーブ・ソ
ルダリングされる。ケーブル１１０の誘電体層内の導電
体は、そのランドからケーブルのもう一方の端へ延びて
おり、そこでリード１１２として露出し、そして接続パ
ッド１２０とレーザ・ソルダリングされる。接続パッド
１２０は、補助部品１４０と電子回路１４４との間で電
気信号を送るため、電子回路１４４と電気的に接続され
ている。ピン１２８は、下部分１５０の底板に開いた孔
１５２を通り、プリント回路基板１３０の電気回路へと
接続されている。
【００２０】電子回路は、光学的補助部品に接続される
前に、セラミック相互接続構造体に接続されている。従
って、半田付け操作においてフラックスは使用できな
い。なぜなら、基板からフラックスを除去するために水
等の溶剤を使用できないからである。
【００２１】図３は、本発明によるレーザ・ソルダリン
グ装置２００を示している。セラミック相互接続構造体
２０２は、好適には、アルミニウムの二分割ハウジング
の下部分２０４に固着されている。光学的補助部品２０
６もまた下部分に設置されており、フレキシブル・ケー
ブル２１０のリード２０８は、接続パッド２１２に重ね
て置かれている。ハウジングの下部分２０４は、自動的
にレーザ・ソルダリング装置２００の台またはコンベヤ
２１８に載せられ、好適には、自動的にリード２０８を
パッド２１２上にレーザ・ソルダリングするために、レ
ーザ装置２２２と連携したモータ２２０によって設置さ
れる。ガス源２２４からの不活性ガス、好適には窒素
が、好適には、蟻酸２２６の貯蔵漕の中に窒素を泡入さ
せることにより蟻酸と混合され、不活性ガスと蟻酸の混
合物が作られる。このガス混合物は、非フラックス・ソ
ルダリングのために蟻酸を混合した不活性ガスの雰囲気
もしくは噴霧としてリード２０８とパッド２１２の周囲
に送流される。
【００２２】プローブ２２８は、その先端の表面２３０
が、半田に濡れない材料から作られており、好適には、
モリブデンである。そしてロボット２３２によってリー
ド２０８を押し付け、リード２０８とパッド２１２との
間の接触状態を良くする。このロボットは、プローブを
延ばすとき所定の弾性負荷をリードに与えるためにバネ
（図示せず）を備えていてもよい。レーザ・ユニット２
２１からの光線（図示せず）は、光ケーブル２２３へ入
射し、ヘッド２２２を通って、プローブ２２８の先端２
３０近傍の２３４においてリード２０８にあたる。この
光線は、リードを加熱し、熱はリードに接触したパッド
２１２の表面に伝わり、リードをパッドに半田付けする
に十分な程、接触しているパッドを加熱する。レーザ光
線からの熱がプローブ先端に到達するので、寿命を長く
するために、先端をモリブデン等の高温用材料で作るこ
とが好ましい。レーザ２２２、モータ２２０及びロボッ
ト２３２は、レーザ・リフロー・ソルダリング工程を自
動的に制御する制御装置２３６に接続されている。
【００２３】レーザ・ユニットは、ドイツのＭＢＢ社製
等のＮｄ：ＹＡＧ、ＣＷ、６０Ｗレーザが好ましい。制
御装置は、ＩＢＭ社のＰＳ／２である。ロボットは、７
５７６マニピュレータ、７５３２工業用コンピュータ及
び７５７２サーボ・パワー・モジュールを備えたＩＢＭ
Ｓｙｓｔｅｍ ７５７６である。レーザ・ヘッドは光学
部品及び光ファイバを有し、レーザ・ユニット、パイロ
ット・レーザ、ＩＲ測定装置、及びＣＣＴＶカメラへ接
続されている。
【００２４】図４は、本発明によるフレキシブル・リボ
ン・ケーブルの実施例の１つであり、３個の導体を備え
たものである。通常、３個もしくは４個の導体を光学モ
ジュールに使用できる。リボン・ケーブルは、少なくと
も１つの導体層と１つの誘電体層を含む多層材料をラミ
ネートすることによって作られる。それに代わるものと
して、それらの層を積層していってもよい。層の厚さ
は、信頼性が得られ、製造が容易で材料コストを最小に
するように選択される。導体層は０．３ｍｍ未満であっ
て、０．１ｍｍ未満の２つの誘電体層の間に挟まれるこ
とが好ましい。
【００２５】各ケーブルの一端には、光学的予備部品の
一端から延びているピン（図示せず）を半田付けするた
めに孔２４２が設けられている。各孔の周囲の誘電体層
には窓が開けられ、ケーブルの誘電体層の間に挟まれた
電気回路の導体２４６に取り付けられたランド２４４を
露出している。このランドは、例えば、円形もしくはＣ
形状であり、ランド及び導体の電気回路は、銅もしくは
誘電体層との接着性を強くするためにクロミウム被覆し
た銅等の導電性固体の薄膜層であればよい。接着層は、
好適にはエポキシであり、導電性材料と誘電体を結合す
るものである。
【００２６】ケーブルのもう一方の端は、回路の導体が
誘電体層から出て延びており、セラミック相互接続構造
体の電気回路の導体パッド（図示せず）へライン２４８
において半田付けされる。
【００２７】図５は、セラミック基板２５２の表面上の
電気回路の一部２５０を示している。回路部分２５０
は、細い導体線路２５６と一体化されている長方形の導
体パッド２５４を備えている。
【００２８】図６は、完成された接続パッド２５８を示
しており、ほぼ１０対９０の比率（錫対鉛）の半田が導
体パッド２５４の上にメッキされた平坦な長方形のパッ
ドであり、リードにリフロー・ソルダリングするための
ものである。
【００２９】図７では、フレキシブル・リボン・ケーブ
ル３００が、セラミック基板３０８上の３つの接続パッ
ド３０２、３０４及び３０６へ取り付けるために置かれ
ている。ケーブル３００は、３つの長方形の導体線路３
１０、３１２及び３１４を有しており、大体はフレキシ
ブル誘電体層３１６と３１８の間に包まれている。導体
線路３１０、３１２及び３１４は、リボン・ケーブルの
下端において誘電体層から出て、それぞれリード３２
０、３２２及び３２４として延びている。好適には、リ
ードは予め錫化されている。即ち、錫などの半田に濡れ
易い酸化防止塗膜に覆われており、もしくは比率６３対
３７（錫対鉛）の共晶半田が好ましい。モリブデンで被
覆されたプローブ先端３３０が、リード３２０を押し付
けることにより、リード３２０と接続パッド３０２の比
率１０対９０（錫対鉛）の半田表面との間を熱的及び機
械的に良好に接触させる。Ｎｄ−ＹＡＧレーザは、プロ
ーブ先端３３０の末端近傍の３３２におけるリードに向
けられ、リードをパッドへ半田付けするために入射光線
によってリード３２０を加熱し、そして熱伝導によりパ
ッド３０２の表面を加熱する。
【００３０】図８のように、プローブ３５２の先端３５
０は、リード３６０と縁の角３６２と３６４のみで接す
るために角度をつけた内側の辺３５６と３５８を有する
切り欠き３５４を備えている。これは、リードからプロ
ーブへの熱の流れを最小限にするためである。これによ
って、プローブ先端への損傷を最小限にし、高温でのリ
フロー・ソルダリングのためにより多くの熱が半田のパ
ッド３６６へ流れることを可能にする。
【００３１】本発明による、現状において好適な実施例
及びその他の実施例を示し、記載してきたが、請求項に
記載された範囲内で様々な変更や修整が可能である。
【００３２】
【発明の効果】本発明により、信頼性のある、高速自動
化非フラックス・レーザ・ソルダリングのための方法及
び装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光学モジュールであり、接続のた
めの２つの光学プラグ・コネクタを示す展開斜視図であ
る。
【図２】図１の光学モジュール側面の部分断面図であ
り、本発明による光学的補助部品の１つとセラミックの
電気的相互接続構造体との接続を示している。
【図３】本発明による非フラックス・レーザ・ソルダリ
ングのための装置に置かれた光モジュールの概略図であ
る。
【図４】本発明によるフレキシブル・リボン・ケーブル
の実施例の１つを示した図である。
【図５】セラミックの相互接続構造体の表面上の薄膜回
路の導体パッドを示した図である。
【図６】図４の導体パッドの上に半田パッドを付けた本
発明による接続パッドを示した図である。
【図７】フレキシブル・リボン・ケーブルから延びた３
つのリードを図５の半田パッドの上に重ねて置き、モリ
ブデンの表面をもつプローブ先端によってリードを半田
パッドに対して保持している図である。
【図８】本発明によるプローブ先端の図である。
【符号の説明】
１００ 光モジュール １０２、１４０ 光学的補助部品 １０４ ピン １０５ ランド １０６ 孔 １０８ 導体線路 １１０ フレキシブル・リボン・ケーブル １１２ リード １２０、１４４ 接続パッド １２２ 電気回路 １２４ 相互接続構造体 １２６、１３８ 電子回路 １３０ 外部の相互接続構造体 １３２、１５２ 孔 １５０ ハウジングの下部分 １５４ ハウジングの上部分 １５６ フィン １６０ 光学的プラグ １６４、１６６ 光学的コネクタ １６８ 光ファイバ・ケーブル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エバーハード・シーグフリード・ディット マン カナダ、ジェイ２エイチ１ジイ８ プロビ ンス・オブ・ケベック、リーガー・グラン ビー 631 (72)発明者 マクンド・カンティラル・サライヤ アメリカ合衆国13760 ニューヨーク州、 エンドウェル、ヒルサイド・テラス 279

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】半田付け（ソルダリング）のための導体パ
    ッドと該導体パッドに接続された導体線路とを有する電
    気回路を表面に設けた相互接続構造体と、 前記導体パッドの表面に接続された、錫対鉛の比率が約
    １０対９０の半田である半田パッドと、 前記半田パッドの表面に重ねて置かれた電気部品である
    リードと、 前記ソルダパッドと前記リードとの間を接続する、錫対
    鉛の比率が約１０対９０の半田によりレーザ・リフロー
    ・ソルダリングされた結合とを有する、 電気部品。
  2. 【請求項２】導電体と該導電体に接続された半田付けの
    ための導体パッドとを有する電気回路を表面に設けた相
    互接続構造体と、 フレキシブル・リボン・ケーブルであって、 前記フレキシブル・リボン・ケーブルの一端からリード
    として外へ出ている複数の導体線路を設けるためにパタ
    ーン化された少なくとも１つのフレキシブル導電体層
    と、 前記外へ出ているリードを完全には覆わない、前記導電
    体層の主表面上にある少なくとも１つのフレキシブル誘
    電体層とを有する、フレキシブル・リボン・ケーブル
    と、 各リード毎に、相互接続構造体表面上の導電体パッドの
    １つの上に設けた錫対鉛の比率が約１０対９０の半田で
    ある半田パッドと、 各半田パッドと各リードとの間の、錫対鉛の比率が約１
    ０対９０の半田によりリフロー・ソルダリングされた結
    合とを有する、 電気部品。
  3. 【請求項３】半田付けのための導体パッドに接続された
    導電体を有する電気回路を最表面に設けた相互接続構造
    体と、 フレキシブル・リボン・ケーブルであって、 複数の導体線路を設けるためにパターン化されており、
    該線路がリードとして前記フレキシブル・リボン・ケー
    ブルの一端から出ている厚さ０．３ｍｍ未満の銅フィル
    ムの層と、 前記各リード上の半田の塗膜と、 前記導電体層の各主表面上に置かれ、前記リード上を覆
    っていない厚さ０．１ｍｍ未満のフレキシブル誘電体層
    と、 各リード毎に、前記相互接続構造体の表面上の導体の１
    つの上に接続された、錫対鉛の比率が約１０対９０の半
    田からなる半田パッドと、 各リードと各半田パッドとの間を接続する、錫対鉛の比
    率が約１０対９０の半田により非フラックス・リフロー
    ・ソルダリングされた結合とを含む、フレキシブル・リ
    ボン・ケーブルとを有する、 電気部品。
  4. 【請求項４】光ファイバー手段を用いて双方向通信を実
    現する光モジュールであって、 前記光ファイバー手段と接続をなすための第１のソケッ
    トと第２のソケットを備えたハウジングと、 電気信号を光信号に変換し、前記光信号によって前記第
    １のソケットに接続されている前記光ファイバー手段と
    通信する第１の光部品であって、前記電気信号を受信す
    るための複数の導通ピンをその一端に具備するものと、 光信号を受信するために前記第２のソケットに接続され
    ている前記光ファイバー手段と通信する第２の光部品で
    あって、前記光信号を電気信号に変換し、前記電気信号
    を伝達するための複数の導通ピンをその一端に具備して
    いるものと、 前記第２の光部品から伝達された電気信号と、前記第１
    の光部品から伝達する電気信号を処理する電子回路手段
    と、 前記ハウジング内の前記第１の光部品と前記第２の光部
    品の前記ピンが突出する側に位置し、半田接続のための
    導通パッドの列と、前記導通パッドと前記電子回路手段
    との間に電気的な導通を確保するための導通バイアスと
    を具備する相互接続構造と、 夫々の光部品に係わるピンと前記導通パッド間で信号を
    伝達するフレキシブル・リボン・ケーブルであって、前
    記フレキシブル・リボンの一端からリードとしてのびる
    複数の導通経路を供給するためにパターン化されたフレ
    キシブルな導通層と、夫々の前記導通層の表の面に、リ
    ード全体を覆うことなく形成されたフレキシブルな誘電
    層と、夫々のケーブルの他端に位置し夫々の光部品に係
    わる夫々のピンが挿入される少なくとも２つの挿入孔
    と、前記挿入孔に近接し前記リボン・ケーブルの前記導
    通経路に接続されており前記ピンとの接続を確保された
    半田ぬれ性のある地と、前記地と前記ピンを接続してい
    るジョイントと、夫々のリードに係わる前記相互接続構
    造の表面上の１の前記導通パッドに位置する錫と鉛の比
    率が約１０：９０である半田パッドと、夫々の半田パッ
    ドと夫々のリード間を接続する前記比率を有するリフロ
    ー半田ジョイントと、 を含む、光モジュール。
  5. 【請求項５】リードを基板上の半田パッドへ超精密自動
    レーザ・リフロー・ソルダリングするための装置であっ
    て、 前記基板を前記装置に自動的に設置し、前記リードの底
    面をリフロー・ソルダリングのために前記半田パッドに
    接触させて配置するための手段と、 非フラックス・ソルダリングのため、蟻酸を混合した不
    活性ガスの雰囲気を前記リード及び半田パッドの周囲に
    与えるための手段と、 前記リードを前記半田パッドへ非フラックス・リフロー
    ・ソルダリングするため、前記与えられた雰囲気の中で
    該リードを加熱して、該半田パッドを加熱するために該
    リードの上面にレーザ光線をあてるためのレーザ手段と
    を有する、 レーザ・リフロー・ソルダリングのための装置。
  6. 【請求項６】前記レーザ手段が、セラミックの基板上
    の、錫対鉛の比率が約１０対９０の半田である半田パッ
    ドのリフロー・ソルダリングのため、該半田パッドを十
    分に加熱するために、前記リードを加熱する十分なパワ
    ーを有する、 請求項５に記載の装置。
  7. 【請求項７】基板上の半田パッドにリードをレーザリフ
    ロー半田付けする装置であって、 前記装置内の基板の位置と、前記半田パッド上の前記リ
    ードの位置とを自動的に設定する手段と、 リフロー半田付け工程において前記リードを前記基板上
    の前記半田パッドに押しつける手段であって、前記リー
    ドに対してチップを接触させる作用をなし、その表面が
    モリブデンで被覆されているプローブを有しているもの
    と、 前記リードを前記半田パッドによってリフロー半田付け
    をなすに十分な程度に前記プローブに近接する前記リー
    ドを加熱するレーザ手段と、 を含むもの。
  8. 【請求項８】リードを基板表面上の半田パッドにレーザ
    ・リフロー・ソルダリングするための工程であって、 前記基板表面上の半田付けのために、導体パッドを設け
    た電気回路を作るステップと、 前記導体パッド表面に接続される、錫対鉛の比率が約１
    ０対９０の半田である前記半田パッドを作る工程と、 前記基板をレーザ・ソルダリング装置に設置するステッ
    プと、 前記リードを前記半田パッドへ半田付けするため、該リ
    ード位置において該半田パッドを十分に加熱するため
    に、該リード上にレーザ光線をあてるステップとを有す
    る、 レーザ・リフロー・ソルダリングするための工程
  9. 【請求項９】前記レーザ光線近傍の位置で前記リードを
    押し付けるために、表面がモリブデンである先端を持つ
    プローブを延ばすステップをさらに含む、請求項８に記
    載の工程。
  10. 【請求項１０】前記リードを前記半田パッド上に半田付
    けする前に、半田に濡れる塗膜により該リードを被覆す
    るステップをさらに含む、請求項８に記載の工程。
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