KR20070115468A - 광통신용 커넥터의 페룰-광섬유 고정용 접착수지의 기포제거방법 - Google Patents

광통신용 커넥터의 페룰-광섬유 고정용 접착수지의 기포제거방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광통신용 커넥터의 페룰-플랜지 고정용 접착수지의 기포 제거방법에 관한 것으로서, 페룰-플랜지 결합체에 광섬유를 결합시킬 때, 광섬유 단부에 접하고 페룰의 V-블럭부 내에 충진되는 접착수지 내에 기포가 생성되지 않도록 할 목적으로, 페룰-플랜지 결합체 예열 단계; 페룰 내의 V-블럭부로 접착수지를 주입한 후 예열시켜서 접착수지의 점성을 저하시키기 위한 V-블럭부로의 접착수지 주입 및 예열 단계; 광섬유 단부에 소량의 접착수지를 묻힌 후 예열시켜서 접착수지의 점성을 저하시키기 위한 광섬유 단부로의 접착수지 도포 및 예열 단계; 페를-플랜지 결합체가 수직한 상태로 안착되는 지그 상에서 광섬유가 페룰의 V-블럭부로 삽입되는 페룰-플랜지 결합체 및 광섬유 수직 조립 및 예열 단계; 및 페룰-플랜지-광섬유 조립 후 열을 가하여 접착수지를 건조시키기 위한 경화 단계를 포함하여 이루어지는 광통신용 커넥터의 페룰-플랜지 고정용 접착수지의 기포 제거방법이 개시된다.

Description

광통신용 커넥터의 페룰-광섬유 고정용 접착수지의 기포 제거방법{ELIMINATION METHOD OF BUBBLE IN THE EPOXY FOR FERRULE-OPTICAL FIBER FIXING OF OPTICAL COMMUNICATION CONNECTOR}
도 1은 종래 페룰-광섬유 고정 방법에 따른 페룰-플랜지-광섬유의 분해 사시도.
도 2는 종래 페룰-광섬유 고정에 사용되는 지그의 평면 관측 사진.
도 3은 도 2의 "A"부 확대도로서 지그 내에 안착된 페룰-플랜지-광섬유의 조립 상태를 보인 평면 관측 단면도.
도 4는 도 3의 페룰-광섬유 접착부분인 V-블럭부 확대 사진.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 페룰-플랜지-광섬유의 분해 사시도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 페룰-광섬유 고정에 사용되는 지그의 사시 사진.
도 7은 도 6의 "B"부 확대도로서 지그 내에 안착된 페룰-플랜지-광섬유의 조립 상태를 보인 정면 관측 단면도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 페룰-광섬유 고정 공정을 보인 블록도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 페룰-광섬유 고정 공정을 보인 순서도.
도 10은 도 7의 페룰-광섬유 접착부분인 V-블럭부 확대 사진.
* 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 페룰(FERRULE) 11 : 유도구멍
12 : V-블럭부 20 : 플랜지
21 : 내입구 22 : 플랜지 안내관
30 : 광섬유 31 : 크래드(CLAD)
40 : 지그(JIG) 50 : 접착수지
본 발명은 광통신용 커넥터의 부품인 페룰-플랜지 결합체에 광섬유를 관통 삽입하는 공정에 있어서, 페룰의 V-블럭부에 충진되어 광섬유 단부를 고정하는 접착수지 내에 기포가 발생하는 것을 억제하기 위한 광통신용 커넥터의 페룰-플랜지 고정용 접착수지의 기포 제거방법에 관한 것이다.
정보 전달 매체로서 일반적으로 사용되어 왔던 동축케이블에 의한 통신 수단은 외부로부터 전파 및 자기장의 영향을 받아 정보의 전송 상태가 양호하지 않고 케이블의 단면적에 비하여 대량의 정보를 전달할 수 없는 단점이 있어서, 최근에는 외부의 요인에 의한 정보 전달 손실이 거의 없고 기존의 동축케이블 매체보다 수만 배의 정보를 전송할 수 있는 광통신에 의한 정보 전달 매체가 점차 일반화되고 있는 실정이다.
광통신은 빛을 이용한 정보 전달 매체로서, 그 매체 수단은 극미세 지름인 약 0.125mm(125㎛)의 직경을 갖는 크래드(CLAD)가 내장된 광섬유가 이용된다.
광섬유는 도시 대 도시간, 국가 대 국가 간으로 연결되기 때문에 그 길이가 수십 킬로미터 내지는 수천 킬로미터에 이르고, 이를 일체로 형성하기는 불가능하므로 일정 부분에서 광섬유를 연결해야 하거나 또는 분기시켜야 하는데, 이러한 광섬유의 연결부 또는 분기부를 구성하는 것이 광섬유 커넥터(CONNECTOR)이다.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 종래 페룰-플랜지 결합체에 광섬유를 조립하는 공정을 설명한다.
먼저 도 1을 참조하면, 광통신용 커넥터의 부품 중 하나인 페룰(10)은 초정밀 가공에 의해 내부에 극미세 지름인 광섬유 크래드(31)가 관통되는 유도구멍(11)이 형성되어 있고, 하단에는 광섬유(30) 및 광섬유(30)로부터 인출된 크래드(31)가 페룰(10) 내부로 용이하게 삽입되도록 하기 위한 V-블럭부(12)가 형성되어 있다.
상기 페룰(10)을 수용하기 위한 부재로서 금속제, 바람직하게는 스테인리스(STAINLESS) 재질로 제조되는 플랜지(20)는, 상부에 상기 페룰(10)을 수용하기 위해 페룰(10)의 직경과 대응하는 내경을 갖는 내입구(21)가 형성되어 있고, 하부에는 광섬유(30)가 관통되는 플랜지 안내관(22)이 구비되어 있다.
또한 상기 광섬유(30)는 내부 중심 축에 광통신 정보 전달 매체인 크래드(31)가 내재되어 있다.
이들 페룰(10), 플랜지(20) 및 광섬유(30)의 결합은 도 2에 개시된 사진과 같은 지그에 안착된 상태로 조립되는데, 보다 상세하게는 도 3에 도시된 바와 같이 지그(40) 상에는 복수개의 페룰-플랜지 결합체(10)(20)가 안착될 수 있는 안착 홈 (부호 미표기)을 형성하고 있으며, 페룰-플랜지 결합체(10)(20)가 안착 홈에 안착된 상태에서 플랜지(20) 내부로 광섬유(30)를 삽입함과 동시에 광섬유(30)로부터 인출된 극미세 직경을 갖는 크래드(31)가 페룰(10)의 유도구멍(11)을 관통한다.
이와 같은 페룰-플랜지-광섬유(10)(20)(30)의 조립 공정은, 먼저 광섬유(30)의 크래드(31) 인출부분에 소량의 접착수지(50)를 묻힌 다음, 크래드(31)를 포함한 광섬유(30)를 플랜지 안내관(22)으로 삽입시켜서 접착수지(50)를 경화시키는 것으로, 이와 같이 하면, 도 3에 도시된 바와 같이 크래드(31)가 유도구멍(11)으로 삽입된 상태에서 광섬유(30) 선단이 페룰(10)의 V-블럭부(12)와 접하게 되고, 이때 접착수지(50)가 V-블럭부(12) 내부에 충진되면서 경화되어, 페룰(10)과 광섬유(30) 및 크래드(31)가 결합, 고정된다.
그러나, 이와 같은 공정에 의해서 제조된 페룰-광섬유 결합체(10)(30)는 도 3 및 도 4의 사진과 같이 V-블럭부(12)에 충진된 접착수지(50) 내부에 기포(51)가 발생하는 문제점이 있다. 즉, 도 4에 개시된 V-블럭부(12) 확대 사진과 같이 점선 표시 안에 원형의 기포(51) 2개가 형성되었다.
기포(51)가 형성되는 요인은 지그(40)에 형성된 안착 홈이 도 2와 같이 수평한 상태로 되어 있을 뿐만 아니라, 상온에서 조립 공정을 수행할 경우, 접착수지(50)의 점성이 크기 때문에 접착수지(50) 내의 기포(51)가 부력을 받기 어려워 접착수지(50)가 외부로 빠져나갈 수 없기 때문이다.
접착수지(50)에 기포(51)가 형성된 상태로 제조된 광통신용 커넥터가 고가, 고품질이 요구되는 광 모듈에 적용될 경우 고온 고습, 저온의 시험조건 등의 환경 적인 특성에 큰 영향을 받아서 정보전달을 원활하게 수행할 수 없는 불량 원인이 되므로, 접착수지(50) 내의 기포(51)는 반드시 제거해야 할 필요성이 있으나, 현재까지 그 방법이 전무하였다.
이에 따라, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 안출된 본 발명은, 페룰-플랜지 결합체로의 광섬유 고정 결합시 접착수지 내에 기포가 발생되는 것을 억제할 수 있는 광통신용 커넥터의 페룰-플랜지 고정용 접착수지의 기포 제거방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 페룰-플랜지 결합체 예열 단계; 페룰 내의 V-블럭부로 접착수지를 주입한 후 예열시켜서 접착수지의 점성을 저하시키기 위한 V-블럭부로의 접착수지 주입 및 예열 단계; 광섬유 단부에 소량의 접착수지를 묻힌 후 예열시켜서 접착수지의 점성을 저하시키기 위한 광섬유 단부로의 접착수지 도포 및 예열 단계; 페를-플랜지 결합체가 수직한 상태로 안착되는 지그 상에서 광섬유가 페룰의 V-블럭부로 삽입되는 페룰-플랜지 결합체 및 광섬유 수직 조립 및 예열 단계; 및 페룰-플랜지-광섬유 조립 후 열을 가하여 접착수지를 건조시키기 위한 경화 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 페룰-플랜지-광섬유의 분해 사시도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 페룰-광섬유 고정에 사용되는 지그의 사시 사진이며, 도 7은 도 6의 "B"부 확대도로서 지그 내에 안착된 페룰-플랜지-광섬유의 조립 상태를 보인 정면 관측 단면도로서, 페룰(10), 플랜지(20) 및 광섬유(30)의 구체적인 구조와 도면 부호는 전술한 도 1에 관한 설명 및 도면 부호와 같으므로, 이에 관한 중복 설명은 생략하기로 한다.
다만, 본 발명에서 페룰-플랜지 결합체(10)(20)를 안착시키기 위한 개선된 지그(40)는 페룰-플랜지 결합체(10)(20)를 페룰(10)에 대해 길이방향으로 수직한 상태로 안착시킨 다음 광섬유(30)를 조립한다는 점에서 수평 상태로 안착시키는 도 1 내지 도 3의 종래 방법과 구별된다.
페룰-플랜지 결합체(10)(20)를 길이방향에 대해 수직하게 위치시킨 상태에서 광섬유(30)를 조립하면, V-블럭부(12) 내부에 충진된 접착수지(50)에 기포(51)가 발생하더라도 기포(51)는 부력에 의해서 접착수지(50) 상단으로 상승하여 외부 공기로 배출될 수 있다.
다만, 지그의 안착 홈 방향 개선만으로는 기포(51) 제거에 신뢰성이 없음을 경험하였고, 따라서 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같은 공정 순서를 병행하여 진행하는 것이 바람직하다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 페룰-광섬유 고정 공정을 보인 블록도이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 페룰-광섬유 고정 공정을 보인 순서도이다.
도 8 및 도 9를 참조한 본 발명은 페룰-플랜지 결합체 예열 단계(S1); 페룰 내의 V-블럭부로 접착수지를 주입한 후 예열시켜서 접착수지의 점성을 저하시키기 위한 V-블럭부로의 접착수지 주입 및 예열 단계(S2); 광섬유 단부에 소량의 접착수지를 묻힌 후 예열시켜서 접착수지의 점성을 저하시키기 위한 광섬유 단부로의 접착수지 도포 및 예열 단계(S3); 페를-플랜지 결합체가 수직한 상태로 안착되는 지그 상에서 광섬유가 페룰의 V-블럭부로 삽입되는 페룰-플랜지 결합체 및 광섬유 수직 조립 및 예열 단계(S4); 및 페룰-플랜지-광섬유 조립 후 지그에 정렬하여 열을 가하여 접착수지를 건조시키기 위한 경화 단계(S5)를 포함하여 이루어진다.
도 9를 참조한 페룰-플랜지 결합체 예열 단계(S1)는 페룰(10)을 플랜지 안내관(22)에 삽입한 상태에서 히터(60) 열을 가하여 예열시키는 공정으로, 예열 온도는 45℃ ~ 60℃ 온도 범위에서 40초 ~ 90초 시간 범위로 지속시키며, 이와 같이 하면 차후 공정시 V-블럭부(12)로 접착수지를 충진시킬 때, 페룰(10)과 플랜지(20)의 재질(합성수지 또는 유리 재질의 페룰과 금속재질의 플랜지)에 따른 상승온도 차이에 의해서 접착수지 내의 기포 발생이 억제된다.
V-블럭부로의 접착수지 주입 및 예열 단계(S2)는 페룰(10)의 V-블럭부(12) 내에 접착수지(50)를 충진시킨 다음, 히터(60) 열을 가하여 예열시키는 공정으로, 예열 온도는 45℃ ~ 60℃ 온도 범위에서 40초 ~ 90초 시간 범위로 지속시키며, 이와 같이 하면 접착수지(50)의 온도를 상승시켜서 점성을 저하시킬 수 있으며, 이는 접착수지(50) 내의 기포가 부력으로 상승하여 자연적으로 제거될 수 있는 조건을 만족시킨다.
광섬유 단부로의 접착수지 도포 및 예열 단계(S3);는, 광섬유(30) 단부의 크래드(31) 인출부에 접착수지를 묻힌 다음 히터(60) 열을 가하여 예열시키는 공정으 로, 예열 온도는 45℃ ~ 60℃ 온도 범위에서 40초 ~ 90초 시간 범위로 지속시키며, 이와 같이 하면 접착수지의 점성 저하로 기포 발생이 억제될 뿐만 아니라, 전술한 V-블럭부로의 접착수지 주입 및 예열 단계(S2)에서 V-블럭부(12)에 충진된 접착수지와 거의 동일한 점성과 온도 조건을 맞출 수 있다.
즉, V-블럭부로의 접착수지 주입 및 예열 단계(S2)와 광섬유 단부로의 접착수지 도포 및 예열 단계(S3)는 동시에 진행하되, 예열 온도와 예열 지속 시간을 동일한 조건 하에서 진행하면 V-블럭부(12)에 충진된 접착수지의 온도와 광섬유(30) 단부에 묻은 접착수지의 온도차가 거의 없게 되는 것이다.
페룰-플랜지 결합체 및 광섬유 수직 조립 및 예열 단계(S4)는, 전술한 V-블럭부로의 접착수지 주입 및 예열 단계(S2)와 광섬유 단부로의 접착수지 도포 및 예열 단계(S3)를 거친 각 페룰-플랜지 결합체(10)(20) 및 광섬유(30)를 상호 결합한 다음 예열하는 공정으로, 광섬유(30)를 플랜지 안내관(22)에 삽입함과 동시에 크래드(31)를 페룰(10)의 유도구멍(11)에 삽입시키는 공정을 거친 후 45℃ ~ 60℃의 예열온도 범위에서 40초 ~ 90초 시간 범위로 예열을 시행한다.
이와 같이 하면, 광섬유(30) 단부에 묻은 접착수지(50)와 V-블럭부(12)에 충진된 접착수지(50)가 혼합되며, 이때 전술한 각 단계(S2 및 S3 단계)의 동일한 조건의 예열 과정으로 각 접착수지는 동일 온도로 상승하였기 때문에 이들의 접착수지의 융화는 매우 친화적이고 안정적으로 진행된다.
경화단계(S5)는 전술한 페룰-플랜지 결합체 및 광섬유 수직 조립 및 예열 단계(S4) 이후, 지그에 가해지는 열로 접착수지(50)를 건조시키는 공정으로서, 열의 온도는 80℃ ~ 110℃ 온도 범위에서 3분 ~ 6분 시간 범위로 지속시킨다.
도 10은 도 7의 페룰-광섬유 접착부분인 V-블럭부 확대 사진으로서, 전술한 공정에 의해서 페룰(10)에 광섬유(30)를 고정시키면 V-블럭부(12)에 충진된 접착수지에 기포가 발생되지 않고 양호한 품질의 커넥터를 제조할 수 있다.
이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 광통신용 커넥터의 페룰-플랜지 고정용 접착수지의 기포 제거방법에 의하면, 페룰-플랜지 결합체 내에 광섬유를 고정시킬 때, V-블럭부 내의 접착수지에 기포 발생을 억제하여 불량률을 감소시킴으로써 생산성이 향상됨은 물론, 양호한 품질의 광통신용 커넥터를 얻을 수 있는 효과를 가진다.

Claims (4)

  1. 광통신용 커넥터의 페룰-플랜지 결합체에 광섬유를 결합시키는 공정에 있어서,
    페룰-플랜지 결합체 예열 단계(S1);
    페룰(10)의 V-블럭부(12)로 접착수지를 주입한 후 예열시켜서 접착수지의 점성을 저하시키기 위한 V-블럭부로의 접착수지 주입 및 예열 단계(S2);
    광섬유(30) 단부에 소량의 접착수지를 묻힌 후 예열시켜서 접착수지의 점성을 저하시키기 위한 광섬유 단부로의 접착수지 도포 및 예열 단계(S3);
    페를-플랜지 결합체가 수직한 상태로 안착되는 지그 상에서 광섬유(30)가 페룰(10)의 V-블럭부(12)로 삽입되는 페룰-플랜지 결합체 및 광섬유 수직 조립 및 예열 단계(S4); 및
    페룰-플랜지-광섬유(10)(20)(30) 조립후 열을 가하여 접착수지를 건조시키기 위한 경화 단계(S5)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광통신용 커넥터의 페룰-플랜지 고정용 접착수지의 기포 제거방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    페룰-플랜지 결합체 예열 단계(S1), V-블럭부로의 접착수지 주입 및 예열 단계(S2), 광섬유 단부로의 접착수지 도포 및 예열 단계(S3) 및 페룰-플랜지 결합체 및 광섬유 수직 조립 및 예열 단계(S4)에서의 각 예열 조건은 45℃ ~ 60℃ 온도 범 위에서 40초 ~ 90초 시간 범위로 지속시키는 것을 특징으로 하는 광통신용 커넥터의 페룰-플랜지 고정용 접착수지의 기포 제거방법.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 경화 단계(S5)에서의 배열판의 가열조건은 80℃ ~ 110℃ 온도 범위에서 3분 ~ 6분 시간 범위로 지속시키는 것을 특징으로 하는 광통신용 커넥터의 페룰-플랜지 고정용 접착수지의 기포 제거방법.
  4. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    V-블럭부로의 접착수지 주입 및 예열 단계(S2)와 광섬유 단부로의 접착수지 도포 및 예열 단계(S3)의 예열 조건은 동시에 동일한 온도 및 동일한 시간동안 지속되게 하여 각 단계에서의 접착수지 상승온도가 동일하게 하는 것을 특징으로 하는 광통신용 커넥터의 페룰-플랜지 고정용 접착수지의 기포 제거방법.
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