(57)【要約】【課題】石英フェルールと基板との間で長期間の密着性、気密性を得ることができる光学部品搭載モジュール及び該モジュールの製造に適した石英フェルールを提供する。【解決手段】少なくとも１本以上の光ファイバを保持固定するための石英フェルールにおいて、該石英フェルールの表面粗さが１．５μｍ〜５μｍの範囲内であり、前記表面粗さを有する石英フェルールの外表面に、１μｍ〜１０μｍの範囲内の膜厚のニッケル（Ｎｉ）合金膜が被着され、更に、該Ｎｉ合金膜の上に、５０ｎｍ〜１μｍの範囲内の膜厚の金（Ａｕ）又は金合金膜が被着されている。この石英フェルールは半田付けにより基板に固着させることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１本以上の光ファイバを保持固定するための石英フェルールにおいて、
該石英フェルールの表面粗さが１．５μｍ〜５μｍの範囲内であり、前記表面粗さを有する石英フェルールの外表面に、１μｍ〜１０μｍの範囲内の膜厚のニッケル（Ｎｉ）合金膜が被着され、更に、該Ｎｉ合金膜の上に、５０ｎｍ〜１μｍの範囲内の膜厚の金（Ａｕ）又は金合金膜が被着されていることを特徴とする石英フェルール。
【請求項２】
石英フェルールの製造方法において、
（ａ）石英フェルールの外表面を物理的に研磨する工程と、
（ｂ）前記物理的に研磨された石英フェルールの外表面を化学的にエッチングし、該石英フェルールの表面粗さを１．５μｍ〜５μｍの範囲内とする工程と、
（ｃ）前記表面粗面化石英フェルールの外表面にパラジウム（Ｐｄ）触媒核を付着させる工程と、
（ｄ）前記Ｐｄ触媒核が付着された石英フェルールを無電解ニッケル（Ｎｉ）メッキ浴に浸漬して、該石英フェルールの外表面に１μｍ〜１０μｍの範囲内の膜厚のニッケル（Ｎｉ）合金膜を鍍着させる工程と、
（ｅ）前記Ｎｉ合金膜が鍍着された石英フェルールを無電解金（Ａｕ）メッキ浴に浸漬して、前記Ｎｉ合金膜上に、５０ｎｍ〜１μｍの範囲内の膜厚の金又は金合金膜を鍍着させる工程とからなることを特徴とする石英フェルールの製造方法。
【請求項３】
基板の少なくとも一方の表面上に、請求項１に記載の石英フェルールが半田付けされていることを特徴とする光学部品搭載モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は石英フェルールに関する。更に詳細には、本発明は石英フェルールと基板との間の接着強度が高められた光学部品搭載モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インターネットの普及により、音楽や動画像、コンピュータデータなどの大量の情報を高速に送受信する必要が出てきた。光ファイバーを用いたデータの送受信では転送速度が家庭用で１００Ｍｂｐｓ以上であり、一般家庭に普及している電話回線を用いたモデムやＩＳＤＮに比べ、約３桁程度高速にデータを送受信できる。さらに、基幹系では１０〜４０Ｇｂｐｓに達している。また、近年、光多重通信という新しい技術が登場してさらなる高速化と大容量化が可能となっている。このような状況の中、光通信部品の需要はますます増加傾向にあり、そのコスト低減と信頼性向上が部品供給メーカーの課題となっている。
【０００３】
光通信部品において、光ファイバを接続するためにフェルールが使用されている。フェルールとは、光コネクタのプラグにおいて、光ファイバを保持固定するための円筒状又は角形状の中子であり、アダプタ内のスリーブに挿入される光コネクタの要の部品である。フェルールの材質には、ステンレス、プラスチック、ジルコニアセラミック（ＺｒＯ２及びＡｌ２Ｏ３）などがあるが、現在ジルコニアセラミックが最も多く用いられている。
【０００４】
光ファイバーは石英とほぼ同等の組成を有するためジルコニアセラミック材料の線膨張係数は光ファイバーの線膨張係数に比べて一桁大きい。このため、温度が変化する環境でジルコニアセラミック材料で構成されたフェルールを使用すると線膨張係数の差によりフェルール内に固定された光ファイバーの光軸がずれる問題がある。一方、フェルールの線膨張係数を抑える事、さらに多芯の光ファイバーを精度高く保持固定する事などの点から石英フェルールの使用が注目を集めている。この石英フェルールは光学部品を搭載したモジュールの中でその中枢となるパーツであり、基幹系光通信関連部品と同程度の信頼性が求められている。
【０００５】
これまで光学部品搭載モジュールを組む際、石英フェルールと基板を紫外線硬化型樹脂で固定していた。しかし、この方法では常温常湿下では大きな問題は発生しなかったが、高温高湿度の環境に長時間曝露されると石英フェルールが基板から浮き上がったり、場合によっては脱離する問題があった。従って、従来の紫外線硬化型樹脂接着方法では石英フェルールと基板との間で長期間の密着性、気密性を得る事は困難であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は石英フェルールと基板との間で長期間の密着性、気密性を得ることができる光学部品搭載モジュール及び該モジュールの製造に適した石英フェルールを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題は、石英フェルールを基板に半田付けすることにより解決される。
【０００８】
石英フェルールを基板に半田付けするために、石英フェルールの外表面に先ずＮｉ合金膜を被着し、次いで、このＮｉ合金膜の外表面上に金又は金合金膜を被着し、この金又は金合金膜を介して基板に半田付けする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の光学部品搭載モジュール１の一例の概要断面図である。本発明の光学部品搭載モジュール１は基本的に、光ファイバ３がその内部に挿入・接着された石英フェルール５と、この石英フェルール５を実装するための基板１３からなる。石英フェルール５の外面には先ずＮｉ合金膜７が被着されており、このＮｉ合金膜７の外面に金又は金合金膜９が更に被着されている。従って、石英フェルール５は、この金又は金合金膜９を介して、半田層１１により基板１３に固着されている。図示されていないが、言うまでもなく、基板７にはその他の部品類（例えば、光スイッチ、半導体、コンデンサなど）も実装することができる。
【００１０】
金又は金合金膜９を使用する理由は、半田の濡れ性を高めることにより、石英フェルール５を基板７に強固に固着させるためである。しかし、金又は金合金膜９は鏡面研磨された石英フェルール５に対する付着力が非常に弱い。このため、石英フェルール５に対する付着力が比較的高いＮｉ合金膜７を下地層として先ず被着させ、このＮｉ合金膜７の外面に金又は金合金膜９を被着させると、金又は金合金膜９を下地層のＮｉ合金膜７にしっかりと付着させることができる。
【００１１】
Ｎｉ合金膜７は例えば、ＮｉＰ又はＮｉＢなどである。言うまでもなく、その他のＮｉ合金も使用できる。金合金膜９は例えば、ＡｕＳｎなどである。言うまでもなく、その他の金合金も使用できる。
【００１２】
Ｎｉ合金膜７の膜厚は一般的に、１μｍ〜１０μｍの範囲内であることが好ましい。Ｎｉ合金膜７の膜厚が１μｍ未満の場合、“半田食われ”が起こるので好ましくない。“半田食われ”とは、下地のＮｉＰ、ＮｉＢ層厚が薄い場合、半田接合時にＮｉＰ、ＮｉＢが半田に溶解し、下地の石英が露出する現象である。一方、Ｎｉ合金膜７の膜厚が１０μｍ超の場合、Ｎｉ合金膜７の使用効果が飽和し、不経済となるだけである。
【００１３】
金又は金合金膜９の膜厚は一般的に、５０ｎｍ〜１μｍの範囲内であることが好ましい。金又は金合金膜９の膜厚が５０ｎｍ未満の場合、半田の濡れ性改善効果が不十分となるので好ましくない。一方、金又は金合金膜９の膜厚が１μｍ超の場合、半田の濡れ性改善効果が飽和し、不経済となるだけである。
【００１４】
石英フェルール５は図示されているような断面が矩形の形状のものに限定されず、例えば、断面が真円形状、楕円形状、三角形状又は多角形状のものも使用できる。また、石英フェルール５は多芯用の他、単芯用のものも使用できる。
【００１５】
半田層１１の形成材料としてはＪＩＳ・Ｈ４３４１に規定されているような公知慣用の半田材料を適宜選択して使用できる。例えば、ＰｂＳｎ系合金及びこれに少量のＢｉ又はＳｎなどの低溶融性金属を含む合金系半田材料が好ましい。これらの半田材料の融点は高くても約３００℃程度であり、光ファイバ３、石英フェルール５及び基板１３などに熱的な悪影響を及ぼす心配は無い。
【００１６】
基板１３は公知慣用の任意の基板であることができる。例えば、Ｓｉ基板などが好適であるが、その他の素材、例えば、プラスチック類、セラミック類、ガラス類、強化ガラス類又は金属類（例えば、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｌ合金類）などからなる基板も当然使用できる。
【００１７】
次に、本発明の光学部品搭載モジュール１の製造方法について説明する。
前記のように、本発明では石英フェルールを半田付けにより基板に接着固定することを前提にしている。従って、本発明では先ず、石英フェルールの外面をメタライズしなければならない。メタライズの方法としては、真空蒸着やスパッタリング等の物理蒸着法及び無電解メッキによる湿式法がある。石英フェルールには円柱及び直方体などの様々なタイプがあり、量産性を考慮した場合、物理蒸着法で円柱及び直方体の石英フェルールの外周全域にわたってメタライズすることは困難である。従って、石英フェルールを全面浸漬する事が可能な無電解メッキによる湿式法が量産性の観点から圧倒的に優位である。
【００１８】
石英フェルール５のメタライズの順序は、最初にＮｉ合金膜７を鍍着し、次いで、このＮｉ合金膜７の外面に金又は金合金膜９を鍍着する。鏡面研磨された石英フェルールに対する金又は金合金膜９の付着力は極めて弱いため、下地層として、Ｎｉ合金膜７を最初に石英フェルール５の外面に鍍着しなければならない。また、“半田食われ”を防止するためＮｉ合金膜７の膜厚を１μｍ以上にする必要がある。しかし、通常の石英表面処理では、石英とＮｉ合金との密着力が得られず、しかも、Ｎｉ合金を０．５μｍ以上メッキすると膜応力のためＮｉ合金が石英表面から剥離してしまう。
【００１９】
この問題を解決するため、メッキ前に、石英フェルール表面を１．５μｍ〜５μｍの範囲内の粗さになるように粗面化させることが好ましい。石英フェルールの表面粗さが１．５μｍ未満の場合、石英フェルール表面にＮｉ合金膜を１μｍ以上メッキすると膜応力のためＮｉ合金メッキ膜が石英フェルール表面から剥離してしまう。一方、石英フェルールの表面粗さが５μｍ超の場合、粗面度が大きくなり過ぎメッキ膜の平滑性が失われる。
【００２０】
石英フェルール表面は、先ず物理的一次処理を行い、次いで、化学的二次処理を行うことにより粗面化させることができる。物理的一次処理は例えば、石英フェルール表面を物理的に研磨処理することにより行われる。また、化学的二次処理は、物理的粗面化処理が行われた石英フェルール表面を化学的エッチング処理することにより行われる。
【００２１】
石英フェルール表面の物理的一次処理は例えば、＃４００〜＃８００の砥粒を用いることにより実施できる。物理的粗面化処理の後、例えば、フッ酸、フッ化アンモニウム及び酸性フッ化アンモニウムに過酸化水素を混合したエッチング液に物理的粗面化石英フェルールを浸漬することにより、化学的エッチング処理を行うことができる。その他の物理的粗面化処理手段及び化学的粗面化処理手段を使用することもできる。
【００２２】
化学的エッチング処理の後、水酸化ナトリウムで石英フェルール表面を処理する。その後、陽イオン界面活性剤（例えば、奥野製薬工業社製のＯＰＣ−３７０Ｍ或いは上村工業工業社製のＣＤ２０２）で石英フェルール表面を処理し、Ｐｄ触媒溶液に石英フェルールを浸漬する。その後、無電解Ｎｉメッキ液に石英フェルールを浸漬して石英フェルール表面にＮｉ合金（例えば、ＮｉＰ）をメッキする。この後、置換型無電解金メッキ浴に浸漬し、Ｎｉ合金膜表面に金又は金合金（例えば、ＡｕＳｎ）をメッキする。Ｎｉ合金膜７及び金又は金合金膜９の鍍着膜厚は例えば、石英フェルール５の無電解メッキ浴への浸漬時間を調整することにより制御することができる。
【００２３】
その後、Ｎｉ合金膜７及び金又は金合金膜９でメタライズされた石英フェルール５を基板１３上に載置し、半田付けすることにより両者を固定する。石英フェルール５を半田層１１で基板１３に接着する事により、従来の樹脂接着に比べ、一層強固に、また気密性高く石英フェルール５を基板１３上に固定する事ができる。石英フェルール５を半田付けする際、基板１３の対応する半田付け箇所を必要に応じてメタライズしておくこともできる。基板１３をメタライズする場合、例えば、基板１３の対応箇所に金又は金合金（例えば、ＡｕＳｎ）膜を無電解メッキ法あるいは物理蒸着法により成膜することができる。
【００２４】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に例証する。
【００２５】
実施例１
外径２ｍｍ、長さ７ｍｍの２芯円柱状石英フェルール表面を＃４００の砥粒で物理的に研磨した。その後、融点１１０℃のワックスでフェルール両端２芯の孔を封止した。その後、酸性フッ化アンモニウムを４ｗｔ％、過酸化水素を１１ｗｔ％含むエッチング液中に石英フェルールを１０分間常温で浸漬した。水洗後、石英フェルールを１０規定の水酸化ナトリウム水溶液中に２分間常温で浸漬した。水洗後、奥野製薬工業社製の陽イオン界面活性剤ＯＰＣ−３７０Ｍの７５ｇ／Ｌ水溶液中に石英フェルールを３分間常温で浸漬した。水洗後、シプレーファーイスト社の一液系キャタリスト９Ｆの塩酸水溶液中に石英フェルールを３分間常温で浸漬した。水洗後、シプレーファーイスト社のアクセラレーター２４０の硫酸水溶液中に石英フェルールを３分間常温で浸漬した。水洗後、浴温８５℃の日進化成の無電解Ｎｉメッキ液ＮＰ−７００中に石英フェルールを１０分間浸漬した。水洗後、浴温６５℃の奥野製薬工業の置換型無電解Ａｕメッキ液ムデンノーブルＡＵ中に石英フェルールを５分間浸漬した。最後にワックスを溶かしフェルールの孔を貫通させた。
前記のように、ＮｉＰ／Ａｕでメタライズした石英フェルール表層付近の断面ＳＥＭ像を図２に示す。図２から、石英フェルール表面の粗さは山−谷（Ｐｅａｋ−ｔｏ−Ｖａｌｌｅｙ）間で２．５μｍであり、ＮｉＰ層の厚さは６〜８μｍであり、このＮｉＰ層上のＡｕ層の厚さは１００ｎｍである事が確認された。
このＮｉＰ／Ａｕでメタライズした石英フェルールをスコッチ社のメンディングテープ８１０を用いてピール試験を行ったが、膜剥離は生じなかった。次に、Ｃｕ基板上に半田で石英フェルールを固定した。この際、半田食われは生じなかった。半田付けした石英フェルールの基板に対する接着強度を測定した結果、２ｋｇ以上の接着強度を示した。さらに半田付けした石英フェルールを８５℃、９０％ＲＨの環境に２０００時間及び＋８５℃／−４０℃のヒートサイクルを５００回行ったが、石英フェルールがＣｕ基板上から浮き上がったり脱離する事はなかった。
【００２６】
実施例２
厚さ２ｍｍ、幅５ｍｍ、長さ１０ｍｍの１２芯角柱状石英フェルール表面を＃４００の砥粒で物理的に研磨した。その後、融点１１０℃のワックスでフェルール両端１２芯の孔を封止した。その後、酸性フッ化アンモニウムを４ｗｔ％、過酸化水素を１１ｗｔ％含むエッチング液中に石英フェルールを１０分間常温で浸漬した。水洗後、石英フェルールを１０規定の水酸化ナトリウム水溶液中に２分間常温で浸漬した。水洗後、奥野製薬工業社製の陽イオン界面活性剤ＯＰＣ−３７０Ｍの７５ｇ／Ｌ水溶液中に石英フェルールを３分間常温で浸漬した。水洗後、シプレーファーイスト社の一液系キャタリスト９Ｆの塩酸水溶液中に石英フェルールを３分間常温で浸漬した。水洗後、シプレーファーイスト社のアクセラレーター２４０の硫酸水溶液中に石英フェルールを３分間常温で浸漬した。水洗後、浴温８５℃の日進化成の無電解Ｎｉメッキ液ＮＰ−７００中に石英フェルールを１０分間浸漬した。水洗後、浴温６５℃の奥野製薬工業の置換型無電解Ａｕメッキ液ムデンノーブルＡＵ中に石英フェルールを５分間浸漬した。最後にワックスを溶かしフェルールの孔を貫通させた。
前記のようにして得られたメタライズ化石英フェルールの表層付近を断面ＳＥＭで観察した結果、石英表面の粗さは山−谷間で２．５μｍであり、ＮｉＰ層の厚さは３〜４μｍであり、このＮｉＰ層上のＡｕ層の厚さは１００ｎｍであることが確認された。
このＮｉＰ／Ａｕでメタライズした石英フェルールをスコッチ社のメンディングテープ８１０を用いてピール試験を行ったが、膜剥離は生じなかった。次に、Ｃｕ基板上に半田で石英フェルールを固定した。この際、半田食われは生じなかった。半田付けした石英フェルールの基板に対する接着強度を測定した結果、２ｋｇ以上の接着強度を示した。さらに半田付けした石英フェルールを８５℃、９０％ＲＨの環境に２０００時間及び＋８５℃／−４０℃のヒートサイクルを５００回行ったが、石英フェルールがＣｕ基板上から浮き上がったり脱離する事はなかった。
【００２７】
比較例１
外径２ｍｍ、長さ７ｍｍの２芯円柱状石英フェルールの両端２芯の孔を融点１１０℃のワックスで封止した。その後、この石英フェルールを１０規定の水酸化ナトリウム水溶液中に２分間常温で浸漬した。水洗後、奥野製薬工業社製の陽イオン界面活性剤ＯＰＣ−３７０Ｍの７５ｇ／Ｌ水溶液中に石英フェルールを３分間常温で浸漬した。水洗後、シプレーファーイスト社の一液系キャタリスト９Ｆの塩酸水溶液中に石英フェルールを３分間常温で浸漬した。水洗後、シプレーファーイスト社のアクセラレーター２４０の硫酸水溶液中に石英フェルールを３分間常温で浸漬した。水洗後、浴温８５℃の日進化成の無電解Ｎｉメッキ液ＮＰ−７００中に石英フェルールを１０分間浸漬した。水洗後、浴温６５℃の奥野製薬工業の置換型無電解Ａｕメッキ液ムデンノーブルＡＵ中に石英フェルールを５分間浸漬した。最後にワックスを溶かしフェルールの孔を貫通させた。
前記のようにして得られたメタライズ化石英フェルールの表層付近を断面ＳＥＭで観察した結果、石英表面の粗さは山−谷間で０．５μｍであり、ＮｉＰ層の厚さは６〜８μｍであり、このＮｉＰ層上のＡｕ層の厚さは１００ｎｍであることが確認された。
このＮｉＰ／Ａｕでメタライズした石英フェルールをスコッチ社のメンディングテープ８１０を用いてピール試験を行ったが、石英フェルール／ＮｉＰ界面で膜剥離を生じた。次に、Ｃｕ基板上に半田で石英フェルールを固定し、半田付けした石英フェルールの基板に対する接着強度を測定した結果、０．４ｋｇであった。さらに半田付けした石英フェルールを８５℃、９０％ＲＨの環境に２０００時間及び＋８５℃／−４０℃のヒートサイクルを５００回行ったが、試験後、石英フェルールがＣｕ基板上から浮き上がっていた。
【００２８】
比較例２
厚さ２ｍｍ、幅５ｍｍ、長さ１０ｍｍの１２芯角柱状石英フェルールの両端１２芯の孔を融点１１０℃のワックスで封止した。その後、この石英フェルールを１０規定の水酸化ナトリウム水溶液中に２分間常温で浸漬した。水洗後、奥野製薬工業社製の陽イオン界面活性剤ＯＰＣ−３７０Ｍの７５ｇ／Ｌ水溶液中に石英フェルールを３分間常温で浸漬した。水洗後、シプレーファーイスト社の一液系キャタリスト９Ｆの塩酸水溶液中に石英フェルールを３分間常温で浸漬した。水洗後、シプレーファーイスト社のアクセラレーター２４０の硫酸水溶液中に石英フェルールを３分間常温で浸漬した。水洗後、浴温８５℃の日進化成の無電解Ｎｉメッキ液ＮＰ−７００中に石英フェルールを１０分間浸漬した。水洗後、浴温６５℃の奥野製薬工業の置換型無電解Ａｕメッキ液ムデンノーブルＡＵ中に石英フェルールを５分間浸漬した。最後にワックスを溶かしフェルールの孔を貫通させた。
前記のようにして得られたメタライズ化石英フェルールの表層付近を断面ＳＥＭで観察した結果、石英表面の粗さは山−谷間で０．５μｍであり、ＮｉＰ層の厚さは３〜４μｍであり、このＮｉＰ層上のＡｕ層の厚さは１００ｎｍであることが確認された。
このＮｉＰ／Ａｕでメタライズした石英フェルールをスコッチ社のメンディングテープ８１０を用いてピール試験を行ったが、石英フェルール／ＮｉＰ界面で膜剥離を生じた。次に、Ｃｕ基板上に半田で石英フェルールを固定し、半田付けした石英フェルールの基板に対する接着強度を測定した結果、０．５ｋｇであった。さらに半田付けした石英フェルールを８５℃、９０％ＲＨの環境に２０００時間及び＋８５℃／−４０℃のヒートサイクルを５００回行ったが、試験後、石英フェルールがＣｕ基板上から浮き上がっていた。
【００２９】
比較例３
外径２ｍｍ、長さ７ｍｍの２芯円柱状石英フェルール表面を＃４００の砥粒で物理的に研磨した。その後、融点１１０℃のワックスでフェルール両端２芯の孔を封止した。その後、酸性フッ化アンモニウムを４ｗｔ％、過酸化水素を１１ｗｔ％含むエッチング液中に石英フェルールを１０分間常温で浸漬した。水洗後、石英フェルールを１０規定の水酸化ナトリウム水溶液中に２分間常温で浸漬した。水洗後、奥野製薬工業社製の陽イオン界面活性剤ＯＰＣ−３７０Ｍの７５ｇ／Ｌ水溶液中に石英フェルールを３分間常温で浸漬した。水洗後、シプレーファーイスト社の一液系キャタリスト９Ｆの塩酸水溶液中に石英フェルールを３分間常温で浸漬した。水洗後、シプレーファーイスト社のアクセラレーター２４０の硫酸水溶液中に石英フェルールを３分間常温で浸漬した。水洗後、浴温８５℃の日進化成の無電解Ｎｉメッキ液ＮＰ−７００中に石英フェルールを１０分間浸漬した。水洗後、浴温６５℃の奥野製薬工業の置換型無電解Ａｕメッキ液ムデンノーブルＡＵ中に石英フェルールを５分間浸漬した。最後にワックスを溶かしフェルールの孔を貫通させた。
前記のようにＮｉＰ／Ａｕでメタライズした石英フェルールの表層付近を断面ＳＥＭで観察した結果、石英フェルール表面の粗さは山−谷間で２．５μｍであり、ＮｉＰ層の厚さは６〜８μｍであり、このＮｉＰ層上のＡｕ層の厚さは１００ｎｍである事が確認された。また、このＮｉＰ／Ａｕでメタライズした石英フェルールをスコッチ社のメンディングテープ８１０を用いてピール試験を行ったが、膜剥離は生じなかった。
次に、紫外線硬化型接着剤でメタライズ化石英フェルールをＳｉ基板上に接着し、石英フェルールの基板に対する接着強度を測定した結果、０．７ｋｇであった。更に、紫外線硬化型接着剤でＳｉ基板上に接着した石英フェルールを８５℃、９０％ＲＨの環境に２０００時間及び＋８５℃／−４０℃のヒートサイクルを５００回行ったが、試験後、石英フェルールがＳｉ基板から浮き上がっていた。
【００３０】
比較例４
厚さ２ｍｍ、幅５ｍｍ、長さ１０ｍｍの１２芯角柱状石英フェルール表面を＃４００の砥粒で物理的に研磨した。その後、融点１１０℃のワックスでフェルール両端１２芯の孔を封止した。その後、酸性フッ化アンモニウムを４ｗｔ％、過酸化水素を１１ｗｔ％含むエッチング液中に石英フェルールを１０分間常温で浸漬した。水洗後、石英フェルールを１０規定の水酸化ナトリウム水溶液中に２分間常温で浸漬した。水洗後、奥野製薬工業社製の陽イオン界面活性剤ＯＰＣ−３７０Ｍの７５ｇ／Ｌ水溶液中に石英フェルールを３分間常温で浸漬した。水洗後、シプレーファーイスト社の一液系キャタリスト９Ｆの塩酸水溶液中に石英フェルールを３分間常温で浸漬した。水洗後、シプレーファーイスト社のアクセラレーター２４０の硫酸水溶液中に石英フェルールを３分間常温で浸漬した。水洗後、浴温８５℃の日進化成の無電解Ｎｉメッキ液ＮＰ−７００中に石英フェルールを１０分間浸漬した。水洗後、浴温６５℃の奥野製薬工業の置換型無電解Ａｕメッキ液ムデンノーブルＡＵ中に石英フェルールを５分間浸漬した。最後にワックスを溶かしフェルールの孔を貫通させた。
前記のようにして得られたメタライズ化石英フェルールの表層付近を断面ＳＥＭで観察した結果、石英表面の粗さは山−谷間で２．５μｍであり、ＮｉＰ層の厚さは３〜４μｍであり、このＮｉＰ層上のＡｕ層の厚さは１００ｎｍであることが確認された。また、このＮｉＰ／Ａｕでメタライズした石英フェルールをスコッチ社のメンディングテープ８１０を用いてピール試験を行ったが、膜剥離は生じなかった。
次に、紫外線硬化型接着剤でメタライズ化石英フェルールをＳｉ基板上に接着し、石英フェルールの基板に対する接着強度を測定した結果、０．８ｋｇであった。更に、紫外線硬化型接着剤でＳｉ基板上に接着した石英フェルールを８５℃、９０％ＲＨの環境に２０００時間及び＋８５℃／−４０℃のヒートサイクルを５００回行ったが、試験後、石英フェルールがＳｉ基板から浮き上がっていた。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、石英フェルールの表面粗さを物理的研磨と化学的エッチングとにより１．５μｍ〜５μｍの範囲内とした後、該粗面化石英フェルールの表面上に、Ｎｉ合金膜を１μｍ〜１０μｍの範囲内の膜厚で被着し、次いで、このＮｉ合金膜上に金又は金合金膜を５０ｎｍ〜１μｍの範囲内の膜厚で被着することにより、このメタライズ化石英フェルールを基板上に半田付けにより非常に高い接着強度で固着させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の石英フェルールを有する光学部品搭載モジュールの一例の部分概要断面図である。
【図２】実施例１で製造された石英フェルールの表層部分の断面ＳＥＭ像を示す図である。
【符号の説明】
１  光学部品搭載モジュール
３  光ファイバ
５  石英フェルール
７  Ｎｉ合金膜
９  金又は金合金膜
１１  半田層
１３  基板
【図１】
2004271591.tif 000003
【図２】
2004271591.tif 000004