JPH0728089B2 - Optical component manufacturing method - Google Patents
Optical component manufacturing methodInfo
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- JPH0728089B2 JPH0728089B2 JP61203521A JP20352186A JPH0728089B2 JP H0728089 B2 JPH0728089 B2 JP H0728089B2 JP 61203521 A JP61203521 A JP 61203521A JP 20352186 A JP20352186 A JP 20352186A JP H0728089 B2 JPH0728089 B2 JP H0728089B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 光部品の製造時、光部品を構成する各部片を固定する工
程の終了ごとにまたは最もトレランスが厳しい箇所につ
いてヒートサイクルによるアニーリングを行う。これに
よって固定時に機械的、熱的原因によって生じた内在ひ
ずみが効率よく除去され、完成後の特性変動が少い信頼
性の高い光部品が得られる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Outline] At the time of manufacturing an optical component, heat cycle annealing is performed after each step of fixing each component constituting the optical component or at a position with the strictest tolerance. As a result, internal strain caused by mechanical and thermal causes at the time of fixing can be efficiently removed, and a highly reliable optical component with little characteristic fluctuation after completion can be obtained.
本発明は光部品を製造する方法に係り、特に光部品の光
結合系における各固定部品の精度を長期間安定に維持す
ることができる、光部品の製造方法に関するものであ
る。The present invention relates to a method of manufacturing an optical component, and more particularly to a method of manufacturing an optical component that can maintain the accuracy of each fixed component in an optical coupling system of the optical component stably for a long period of time.
光部品(LD,APD等の発光,受光デバイス,光スイッチ,
光カプラ等の分岐・結合デバイス等)は、光通信の発展
に伴って光システムを構成するための部品としての需要
が増大しており、信頼性の高い光部品を量産できること
が求められている。また光海底通信システムにおいて必
要な光中継器に搭載される光部品には特に長寿命が要求
され、従来の同軸システム用電気部品と同等またはそれ
以上の信頼度を有することが要望されている。このため
高信頼度を有する光部品を製造する方法、特に光結合系
における各固定部分の精度を長期間に亙って安定に維持
することができるような、光部品の製造方法を開発する
ことが必要である。Optical parts (light emission of LD, APD, etc., light receiving device, optical switch,
Demand for optical branching / coupling devices (such as optical couplers) is increasing as components for optical system configuration with the development of optical communication, and it is required to mass-produce highly reliable optical components. . In addition, the optical components mounted in the optical repeater required in the optical submarine communication system are required to have a particularly long life and are required to have the same or higher reliability as the conventional electrical components for the coaxial system. For this reason, it is necessary to develop a method for manufacturing an optical component having high reliability, particularly, a method for manufacturing an optical component that can maintain the accuracy of each fixed part in an optical coupling system stably over a long period of time. is necessary.
この場合、光部品は電気部品と異なり光結合系の組立て
における調整固定にサブミクロンオーダの精度が必要で
あり、このような精度を維持し信頼度を高めるために、
製造方法上特別の配慮が要望される。In this case, optical components, unlike electrical components, require precision on the order of submicrons for adjustment and fixing in the assembly of the optical coupling system, and in order to maintain such precision and increase reliability,
Special consideration is required for the manufacturing method.
光部品の製造を行う場合には、光部品を構成する各部片
をネジ止め,半田付け,レーザ溶接等の手法で順次固定
して組立てる方法が一般に用いられている。When manufacturing an optical component, generally used is a method of assembling by fixing each part constituting the optical component with a method such as screwing, soldering, laser welding or the like.
そして個々の工程を経た完成品に対して、実使用時に比
べ高い温度による高温放置スクリーニングにより、良好
な品質の(光出力劣化の小さな)ものを選別するのが普
通である。The finished products that have undergone the individual steps are usually subjected to high-temperature storage screening at a higher temperature than in actual use to select those of good quality (small deterioration in light output).
〔発明が解決しようとする問題点〕 光部品の組立て時、各部片の固定工程を行うと、その
都度、機械的熱的原因に基づく内部ひずみが残留する。[Problems to be Solved by the Invention] When assembling an optical component, when each component is fixed, internal strain due to mechanical and thermal causes remains each time.
このような内在するひずみは、完成体に対して行われる
高温放置スクリーニングや、その後の使用環境下で放出
されるため、そのひずみ緩和によって形状,寸法の変化
を生じて、光結合系における光軸ズレを生じ、特性劣化
に至るという問題がある。Since such intrinsic strain is released during high-temperature storage screening performed on the finished product and in the subsequent usage environment, the relaxation of the strain causes changes in shape and dimensions, and the optical axis in the optical coupling system is changed. There is a problem that deviation occurs and characteristic deterioration occurs.
一般に光部品は低温側においても経時変化する傾向を
示すものであり、従って光部品に対しては、従来一般に
用いられているような高温放置によるスクリーニング方
法のみによっては、信頼性を向上させる効果が少い。又
高温放置試験は、加速率が小さくスクリーニングに長時
間を要するという欠点もある。In general, optical parts tend to change with time even on the low temperature side. Therefore, the effect of improving the reliability of optical parts can be improved only by the screening method by leaving them at high temperature, which is generally used in the past. Little. Further, the high temperature storage test has a drawback that the acceleration rate is small and the screening requires a long time.
さらに完成体によるスクリーニング法では、製品歩留
りが悪いという欠点を持つている。Furthermore, the screening method using a completed product has a drawback that the product yield is low.
このような従来技術の問題点を解決するため、本発明に
おいては、第1図に示す原理的構成に示されるような各
手段を具えている。In order to solve the problems of the prior art as described above, the present invention is provided with each means as shown in the principle configuration shown in FIG.
各部片を固定する工程を行った後、光部品に対して最も
加速性が高いヒートサイクルアニーリングを行う。After performing the process of fixing each piece, heat cycle annealing with the highest acceleration is performed on the optical component.
以上の手順を組立て工程に組み入れる。The above procedure is incorporated into the assembly process.
文献(三富他「半田固定光部品のスクリーニング法に関
する一考案」信学技報R84−33(1984.10)) 〔作用〕 複数の部片を接合固定して光部品を組立てる際に、それ
ぞれの部片の固定工程終了後に、ヒートサイクルアニー
リングを行うので、固定工程に伴って生じた機械的,熱
的原因に基づくひずみが除去される。かつ固定部分のク
リープ(一次クリープ)も有効に除去される。Reference (Mitomi et al., "A device for screening of solder-fixed optical components" IEICE Technical Report R84-33 (October 1984)) [Operation] When assembling optical components by joining and fixing multiple parts, each part Since the heat cycle annealing is performed after the fixing process of the piece is completed, the strain caused by the mechanical and thermal causes caused by the fixing process is removed. Moreover, the creep of the fixed part (primary creep) is also effectively removed.
また、前工程での光軸ズレは、後工程の調整により復帰
させることが可能であることから、完成体スクリーニン
グのみによる従来方法に比べ製品歩留りが向上する。残
留ひずみに基づく形状,寸法の変動は、完成体の製造終
了後の初期の段階で出やすいが、本発明の方法では部片
固定工程終了後にヒートサイクルアニーリングを行うの
で、このような初期的変動を確実に除去することができ
る。Further, since the optical axis shift in the previous process can be recovered by adjusting the subsequent process, the product yield is improved as compared with the conventional method using only the completed product screening. The variation of the shape and dimension based on the residual strain is likely to occur in the initial stage after the completion of the manufacturing of the finished product. However, in the method of the present invention, the heat cycle annealing is performed after the completion of the piece fixing step. Can be reliably removed.
第2図は、本発明が適用されるLDモジュールの構造の一
例を示したものである。同図において、1はLDチップで
あって、金属からなる基板2上にマウントされている。
3は金属からなる第1レンズ保持部材であって、ガラス
球からなる第1レンズ4を上部中央の円孔に圧入等によ
り固定するとともに、その下部周辺等で基板2に接着,
半田付け等によって固定されている。5はガラス窓5′
を有する機密封止キャップであって、6は金属からなる
第2レンズ保持筒であり、中央の貫通孔にガラス球から
なる第2レンズ7が装着されてるとともに、その下部周
辺は、機密封止キャップ5の上部に半田付け等によって
固定されている。8は、金属からなる光ファイバ保持筒
であって、中央の貫通孔に金属からなるファイバシース
9を挿着されているとともに、その下部周辺を第2レン
ズ保持筒6の上部に接着,半田付け等によって固定され
ている。ファイバシース9はその中心孔に光ファイバ10
を挿着されているとともに、その上部周辺を光ファイバ
保持筒8の上部に半田付け等によって固定されている。
12は、LDチップ1を動作させるための駆動電流を供給す
るLDドライブ端子である。第2図において、・印は上述
の固定部を表わしたものである。なおこれら各部におけ
る各部片の接合固定は半田付け等に限るものではなく、
他の接合方法、例えばレーザー溶接等によってもよいこ
とは言うまでもない。FIG. 2 shows an example of the structure of an LD module to which the present invention is applied. In the figure, 1 is an LD chip, which is mounted on a substrate 2 made of metal.
Reference numeral 3 denotes a first lens holding member made of metal, which fixes the first lens 4 made of a glass ball into a circular hole at the center of the upper portion by press fitting or the like, and adheres to the substrate 2 around the lower portion thereof,
It is fixed by soldering. 5 is a glass window 5 '
And a second lens holding cylinder 6 made of metal, in which a second lens 7 made of a glass ball is attached to a central through hole, and a lower part of the periphery of the same is sealed. It is fixed to the upper portion of the cap 5 by soldering or the like. Reference numeral 8 denotes an optical fiber holding cylinder made of metal, in which a fiber sheath 9 made of metal is inserted into a through hole in the center, and the lower periphery thereof is adhered and soldered to the upper part of the second lens holding cylinder 6. It is fixed by etc. The fiber sheath 9 has an optical fiber 10 in its center hole.
And the periphery of the upper part is fixed to the upper part of the optical fiber holding tube 8 by soldering or the like.
Reference numeral 12 denotes an LD drive terminal that supplies a drive current for operating the LD chip 1. In FIG. 2, the mark * represents the above-mentioned fixing portion. It should be noted that the joining and fixing of the respective parts in these respective parts are not limited to soldering or the like,
It goes without saying that other joining methods such as laser welding may be used.
第3図は本発明の一実施例(各固定毎にヒートサイクル
アニーリングを行う例)を示し、第2図に示されたLDモ
ジュールを製造する工程を例示したものである。すなわ
ちLDチップ1を基板2上にマウントした後、次の各工程
を行う。FIG. 3 shows one embodiment of the present invention (an example in which heat cycle annealing is performed for each fixing), and illustrates the process of manufacturing the LD module shown in FIG. That is, after mounting the LD chip 1 on the substrate 2, the following steps are performed.
(1)第1レンズ4を装着された第1レンズ保持部材3
を基板2に固定する(ステップS1)。(1) First lens holding member 3 to which the first lens 4 is attached
Is fixed to the substrate 2 (step S1).
(2)ヒートサイクルアニーリングを行う(ステップS
2)。(2) Perform heat cycle annealing (Step S
2).
(3)機密封止キャップ5を基板2に固定する(ステッ
プS3)。(3) The airtight sealing cap 5 is fixed to the substrate 2 (step S3).
(4)ヒートサイクルアニーリングを行う(ステップS
4)。(4) Perform heat cycle annealing (Step S
Four).
(5)第2レンズ7を装着された第2レンズ保持筒6を
機密封止キャップ5に固定する(ステップS5)。(5) The second lens holding cylinder 6 having the second lens 7 mounted thereon is fixed to the airtight sealing cap 5 (step S5).
(6)ヒートサイクルアニーリングを行う(ステップS
6)。(6) Perform heat cycle annealing (Step S
6).
(7)光ファイバ保持筒8を第2レンズ保持筒6に固定
する(ステップS7)。(7) The optical fiber holding barrel 8 is fixed to the second lens holding barrel 6 (step S7).
(8)ヒートサイクルアニーリングを行う(ステップS
8)。(8) Heat cycle annealing (step S
8).
(9)光ファイバ10を挿着されたファイバシース9を光
ファイバ保持筒8に固定する(ステップS9)。(9) The fiber sheath 9 having the optical fiber 10 inserted therein is fixed to the optical fiber holding tube 8 (step S9).
(10)完成体スクリーニングのためのヒートサイクルを
行う(ステップS10)。(10) A heat cycle for screening a completed product is performed (step S10).
(11)特性検査を行う(ステップS11)。(11) Characteristic inspection is performed (step S11).
(12)光部品の良否の判定を行う(ステップS12)。(12) The quality of the optical component is determined (step S12).
本発明の光部品の製造方法においては、このように各部
片を固定する工程の終了ごとにヒートサイクルアニーリ
ングを行って内在するひずみを除去したのち、次の部片
を固定する工程に進むようになっている。このような製
造工程中におけるヒートサイクルアニーリングの実施例
を以下に説明する。In the method for manufacturing an optical component of the present invention, after removing the internal strain by performing heat cycle annealing at each end of the step of fixing each piece in this manner, the process proceeds to the step of fixing the next piece. Has become. An example of heat cycle annealing in the manufacturing process will be described below.
(ヒートサイクルアニーリングの一実施例) 第4図および第5図は、本発明におけるヒートサイクル
アニーリング条件の一例を示したものである。(Example of Heat Cycle Annealing) FIG. 4 and FIG. 5 show an example of the heat cycle annealing conditions in the present invention.
第4図において、aは本発明のヒートサイクルアニーリ
ングの温度範囲を示し、bに示すスクリーニングのため
のヒートサイクルよりも、低温側および高温側において
それぞれ広くとられており、これによって充分なひずみ
除去の効果を生じることが実験的に確められている。た
だし高温側と低温側の設定温度は、光ファイバに損傷を
与えるおそれのない温度を考慮することは言うもでもな
い。cはLDモジュールに対する使用温度範囲を示してい
る。In FIG. 4, a indicates the temperature range of the heat cycle annealing of the present invention, which is wider on the low temperature side and on the high temperature side than the heat cycle for screening shown in b, whereby sufficient strain removal is achieved. It is experimentally confirmed that the effect of However, it goes without saying that the set temperatures on the high temperature side and the low temperature side take into consideration the temperature at which the optical fiber is not damaged. c indicates the operating temperature range for the LD module.
第5図は温度サイクルの例を示し、低温から所定時間か
けて高温まで上昇させたのち所定時間その状態に保ち、
次に所定時間かけて再び低温まで低下させたのち所定時
間その状態に保ち、再び温度を上昇させるサイクルを繰
り返すことが示されている。温度サイクルの回数は実験
的に定められ、例えば数十回程度でよい。Fig. 5 shows an example of a temperature cycle, in which the temperature is raised from a low temperature to a high temperature over a predetermined time and then kept in that state for a predetermined time.
Next, it is shown that a cycle of lowering the temperature to a low temperature again for a predetermined time, maintaining the state for a predetermined time, and raising the temperature again is repeated. The number of temperature cycles is experimentally determined, and may be, for example, several tens of times.
このように部片固定工程ごとヒートサイクルアニーリン
グを行うことによって、内在ひずみの残留が防止され
て、完成品におけるひずみ緩和に基づく特性劣化を生じ
ることがなくなる。By performing the heat cycle annealing in each of the piece fixing steps in this manner, residual internal strain is prevented, and characteristic deterioration due to strain relaxation in the finished product does not occur.
以上説明したように本発明によれば光部品を構成する各
部片を固定する工程の実行ごとにまたは最もトレランス
が厳しい箇所についてヒートサイクルアニーリングを行
うので、各部片固定工程において生じた内在ひずみがそ
の都度除去され、組立完成時ひずみが残留することがな
く、また固定部分のクリープも除去される。従って本発
明の方法によれば、 (1)高信頼度を有する光部品を実現できる。As described above, according to the present invention, since the heat cycle annealing is performed for each execution of the step of fixing each component forming the optical component or for the most severe tolerance, the intrinsic strain generated in each component fixing step is Each time it is removed, no strain remains when the assembly is completed, and the creep of the fixed part is also removed. Therefore, according to the method of the present invention, (1) an optical component having high reliability can be realized.
(2)製造工程に基づく各種のバラツキが減少し、品質
が安定する。(2) Various variations due to the manufacturing process are reduced, and the quality is stable.
(3)完成品に対するスクリーニング時の歩留りが向上
する。(3) The yield at the time of screening a finished product is improved.
等の効果が得られる。And so on.
第1図は本発明の原理的構成を示すフローチャート、 第2図は本発明が適用される光部品(LDモジュール)の
構造の一例を示す図、 第3図は本発明の一実施例のLDモジュールの製造工程を
示すフローチャート、 第4図はヒートサイクルアニーリングの温度範囲の例を
示す図、 第5図は温度サイクルの例を示す図である。 1……LDチップ 2……基板 3……第1レンズ保持部材 4……第1レンズ 5……機密封止キャップ 5′……ガラス窓 6……第2レンズ保持筒 7……第2レンズ 8……光ファイバ保持筒 9……ファイバシース 10……光ファイバ 12……LDドライブ端子FIG. 1 is a flow chart showing the basic configuration of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing an example of the structure of an optical component (LD module) to which the present invention is applied, and FIG. 3 is an LD of an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a flowchart showing a module manufacturing process, FIG. 4 is a diagram showing an example of a temperature range of heat cycle annealing, and FIG. 5 is a diagram showing an example of a temperature cycle. 1 ... LD chip 2 ... Substrate 3 ... First lens holding member 4 ... First lens 5 ... Security sealing cap 5 '... Glass window 6 ... Second lens holding tube 7 ... Second lens 8 …… Optical fiber holding tube 9 …… Fiber sheath 10 …… Optical fiber 12 …… LD drive terminal
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三冨 修 東京都武蔵野市緑町3丁目9番11号 日本 電信電話株式会社電子機構技術研究所内 (72)発明者 河野 健治 東京都武蔵野市緑町3丁目9番11号 日本 電信電話株式会社電子機構技術研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Osamu Mitomi 3-9-11 Midoricho, Musashino-shi, Tokyo Inside Nippon Telegraph and Telephone Corporation Electronic Engineering Research Laboratory (72) Kenji Kono 3-Chome Midoricho, Musashino-shi, Tokyo 9-11, Nippon Telegraph and Telephone Corporation, Electronic Engineering Laboratory
Claims (2)
る光部品の製造工程において、 各部片を固定するための複数の工程からなり各部片の固
定工程終了ごとにまたは最もトレランスが厳しい箇所に
ついてヒートサイクルアニーリングを行ったのち、次の
工程に移り光部品の組立てを行うことを特徴とする光部
品の製造方法。1. In an optical component manufacturing process in which a plurality of pieces are joined and fixed to assemble an optical component, the step comprises a plurality of steps for fixing each piece, and the tolerance is the strictest after each step of fixing each piece. A method of manufacturing an optical component, comprising performing heat cycle annealing on a portion and then moving to the next step to assemble the optical component.
囲が、該光部品の完成時におけるスクリーニングのため
のヒートサイクルの温度範囲よりも低温側および高温側
のそれぞれにおいて広いことを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載の光部品の製造方法。2. The temperature range of the heat cycle annealing is wider on each of the lower temperature side and the higher temperature side than the temperature range of the heat cycle for screening at the completion of the optical component. A method of manufacturing an optical component according to item 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61203521A JPH0728089B2 (en) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | Optical component manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61203521A JPH0728089B2 (en) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | Optical component manufacturing method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6358981A JPS6358981A (en) | 1988-03-14 |
JPH0728089B2 true JPH0728089B2 (en) | 1995-03-29 |
Family
ID=16475525
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP61203521A Expired - Lifetime JPH0728089B2 (en) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | Optical component manufacturing method |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH0728089B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5233172B2 (en) * | 2007-06-07 | 2013-07-10 | 日亜化学工業株式会社 | Semiconductor light emitting device |
-
1986
- 1986-08-29 JP JP61203521A patent/JPH0728089B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6358981A (en) | 1988-03-14 |
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