(57)【要約】【課題】  気密封止時に光素子に与える熱ストレスを軽減できる構造の光モジュールとその製造方法を提供する。【解決手段】  少なくとも、光素子を収納する外壁に貫通穴を有するパッケージと、被覆を除去しＡｕコーティングされた光ファイバ裸線部分と被覆で覆われた光ファイバ芯線部分とからなる光ファイバを挿入固定する管部材と、光素子とで構成される光モジュールにおいて、前記管部材の光ファイバ裸線挿入穴の内壁と前記光ファイバ裸線部分との隙間は半田で固定し、前記管部材と前記光ファイバ芯線部分との隙間は接着剤を充填して固定し、前記パッケージ外壁に形成された貫通穴に挿入される前記管部材の挿入部先端外形は円錐形状であり、該円錐形状部の一部が前記貫通穴入口に圧接し、前記管部材と前記パッケージ外壁とはフラックス入り半田と接着剤で固定した光モジュールとする。【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、光素子を収納する外壁に貫通穴を有するパッケージと、被覆を除去しＡｕコーティングされた光ファイバ裸線部分と被覆で覆われた光ファイバ芯線部分とからなる光ファイバを挿入固定する管部材と、光素子とで構成される光モジュールにおいて、前記管部材の光ファイバ裸線挿入穴の内壁と前記光ファイバ裸線部分との隙間は半田で固定し、前記管部材と前記光ファイバ芯線部分との隙間は接着剤を充填して固定し、前記パッケージ外壁に形成された貫通穴に挿入される前記管部材の挿入部先端外形は円錐形状であり、該円錐形状部の一部が前記貫通穴入口に圧接し、前記管部材と前記パッケージ外壁とはフラックス入り半田と接着剤で固定したことを特徴とする光モジュール。
【請求項２】
前記管部材が光ファイバと熱膨張率が近似した材料であり、少なくとも光ファイバの裸線挿入穴内壁にはＡｕメッキを施したものであることを特徴とする請求項１記載の光モジュール。
【請求項３】
前記パッケージ外壁には円形の凹部が形成され、該凹部中心に前記円形凹部より直径の小さい貫通穴が開いていることを特徴とする請求項１または２記載の光モジュール。
【請求項４】
少なくとも、光素子を収納する外壁に貫通穴を有するパッケージと、被覆を除去しＡｕコーティングされた光ファイバ裸線部分と被覆で覆われた光ファイバ芯線部分とからなる光ファイバを挿入固定する管部材と、光素子とで構成される光モジュールの製造方法であって、少なくとも、前記管部材の光ファイバ裸線挿入穴の内壁と前記光ファイバ裸線部分との隙間を半田で固定する工程と、前記管部材と前記光ファイバ芯線部分との隙間を接着剤を充填して固定する工程と、前記パッケージ外壁に形成された貫通穴に管部材に形成された円錐形状部を貫通穴入口に圧接する工程と、前記管部材と前記パッケージの内壁とを接着剤で固定する工程と、前記管部材と前記パッケージ外壁とをフラックス入り半田で固定する工程とで構成されることを特徴とする光モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光モジュールとその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、光モジュール製品は光ファイバを用いて外部と内部の光素子（例えば発光素子、受光素子、光スイッチ又は導波路）を光学的に結合する必要がある。この場合光ファイバはパッケージの外壁に穴を開けて内部の光素子と結合させる必要がある。
【０００３】
光素子は外部から侵入する湿気、埃等に大変弱く動作異常又は信頼性を著しく損ねることがある。従って光素子と外部とを完全に遮断するためパッケージは気密封止する事が必要不可欠となる。
【０００４】
前記のようにパッケージを気密封止する事に関しては、従来から出願を見ることができる。（例えば特許文献１参照）
【０００５】
以下に従来の半田や接着剤を用いた気密封止方法を図面を用いて説明する。図４は従来技術による光モジュールの断面図である。光モジュールは、パッケージ１の外壁に貫通穴５が形成されている。被覆を除去した光ファイバ裸線１０と光ファイバ芯線２をパイプ１４に半田１６と接着剤１１で内部に固定し、パイプ１４をパッケージ１の外壁の貫通穴５に通し、パッケージ内部に具備するリング１７に半田１５で固定する構造である。
【０００６】
パイプ１４とリング１７の固定に使う半田１５はマイグレーション（電気腐食）によるパッケージ内部の特性劣化を防ぐためにフラックスを含まない半田が使われる。
【０００７】
【特許文献１】特開平２−１２１１４号公報  （第１頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、前記の従来技術による光モジュールではフラックスを含まない半田付けのため、外観上きれいな半田付けを行うにはフラックス入りの半田を用いて行う時よりも局部的に長い加熱時間をとってあげないといけない。このためパッケージ自体の温度は上昇してしまい光素子などに熱ストレスを与えることになり、光素子の特性の劣化を招く。
【０００９】
本発明の目的は、上記課題を解決しようとするもので、従来とは異なった気密封止構造を有し、気密封止時に光素子に与える熱ストレスを軽減できる構造の光モジュールとその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
少なくとも、光素子を収納する外壁に貫通穴を有するパッケージと、被覆を除去しＡｕコーティングされた光ファイバ裸線部分と被覆で覆われた光ファイバ芯線部分とからなる光ファイバを挿入固定する管部材と、光素子とで構成される光モジュールにおいて、前記管部材の光ファイバ裸線挿入穴の内壁と前記光ファイバ裸線部分との隙間は半田で固定し、前記管部材と前記光ファイバ芯線部分との隙間は接着剤を充填して固定し、前記パッケージ外壁に形成された貫通穴に挿入される前記管部材の挿入部先端外形は円錐形状であり、該円錐形状部の一部が前記貫通穴入口に圧接し、前記管部材と前記パッケージ外壁とはフラックス入り半田と接着剤で固定した光モジュールとする。
【００１１】
前記管部材が光ファイバと熱膨張率が近似した材料であり、少なくとも光ファイバの裸線挿入穴内壁にはＡｕメッキを施した光モジュールとする。
【００１２】
前記パッケージ外壁には円形の凹部が形成され、該凹部中心に前記円形凹部より直径の小さい貫通穴が開いている光モジュールとする。
【００１３】
少なくとも、光素子を収納する外壁に貫通穴を有するパッケージと、被覆を除去しＡｕコーティングされた光ファイバ裸線部分と被覆で覆われた光ファイバ芯線部分とからなる光ファイバを挿入固定する管部材と、光素子とで構成される光モジュールの製造方法であって、少なくとも、前記管部材の光ファイバ裸線挿入穴の内壁と前記光ファイバ裸線部分との隙間を半田で固定する工程と、前記管部材と前記光ファイバ芯線部分との隙間を接着剤を充填して固定する工程と、前記パッケージ外壁に形成された貫通穴に管部材に形成された円錐形状部を貫通穴入口に圧接する工程と、前記管部材と前記パッケージの内壁とを接着剤で固定する工程と、前記管部材と前記パッケージ外壁とをフラックス入り半田で固定する工程とで構成される光モジュールの製造方法とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、次のような効果を発揮する。請求項１の発明は、管部材の先端の形状を円錐形にしてパッケージ外壁の貫通穴入口と圧接し、半田で固定する構造にしたことにより、気密性が向上し、半田付けの際、管部材と貫通穴の隙間を伝わってフラックスや半田が侵入することはなく、フラックス入りの半田を使用できる。パッケージ外壁と管部材とをフラックス入り半田で固定できることで短時間で半田付けが可能となり、光素子への熱ストレスの影響を最小限に抑えて固定する事ができる。
【００１５】
請求項２の発明は、管部材の材質に光ファイバと熱膨張率が近似している材料（例えばコバール）を使うことにより光ファイバとの熱膨張率の差を最小限に抑えることができ、熱による膨張、収縮の影響を避けることができる。また、光ファイバ裸線挿入穴内壁にＡｕメッキを施すことで、Ａｕコーティングされた光ファイバ裸線部分と光ファイバ挿入穴内壁との半田付けを良好に行える。
【００１６】
請求項３の発明は、パッケージ外壁に円形凹部を設けることにより、半田溜まりができ半田接合強度を向上させることができる。
【００１７】
請求項４の発明の製造方法をとることにより、光素子への熱ストレスの影響を最小限に抑えて光モジュールを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に本発明の実施形態を図１から図３において説明する。図２は本発明の一実施形態である光モジュールの斜視図である。図１は本発明の光モジュールの断面図である。図３は図１における管部材に光ファイバを挿入した断面図である。
【００１９】
まず本発明の構成を図１及び図２に基づいて説明する。１は光素子を納めるパッケージであり、２は被覆で覆われた光ファイバ芯線であり、３は光ファイバ芯線２と被覆を除去しＡｕコーティング９を施した光ファイバ裸線１０で構成された光ファイバを内部に挿通させた管部材であり、６はパッケージ１の外壁の一部を示し、貫通穴５が設けられている。また、前記貫通穴５の周辺にはパッケージ１の外部側から円形の凹部４が設けられている。
【００２０】
上記管部材３には図３に示すように、光ファイバ芯線２と被覆を除去しＡｕコーティング９を施した光ファイバ裸線１０で構成された光ファイバを挿入する穴がもうけられＡｕメッキされており、光ファイバ芯線２と管部材３の挿入穴とは接着剤１１にて固定される。また、Ａｕコーティング９を施した光ファイバ裸線１０と管部材３挿入穴の内部とは半田１２にて固定される。
【００２１】
管部材３の材質は光ファイバと熱膨張率の近似している材料（例えばコバール）を使い光ファイバ裸線を構成する石英ガラスとの熱膨張率の差をできる限り小さくする。また挿入部先端外形は円錐形状になっており、円錐部１３を前記貫通穴５に押し込み圧接する構造になっている。
【００２２】
次に、本発明の光モジュールの製造方法を説明する。光ファイバの先端を所定の長さ被覆を除去し、光ファイバ裸線１０にＡｕコーティング９を施す。
【００２３】
前記管部材３に前記光ファイバを挿入し、光ファイバ裸線挿入穴の内壁と前記光ファイバ裸線部分との隙間を半田１２で固定する。
【００２４】
前記管部材と前記光ファイバ芯線部分との隙間に接着剤１１を充填して固定する。
【００２５】
前記パッケージ外壁６に形成された貫通穴５に管部材３に形成された円錐部１３を貫通穴５入口に圧接する。
【００２６】
パッケージ１の内部から紫外線硬化接着剤８を管部材とパッケージ外壁６内部の境目に塗布して紫外線を照射して硬化させる。
【００２７】
パッケージ１の外部の管部材とパッケージ外壁６の外側との境目にフラックス入り半田７を塗布して、半田付けする。溶けた半田７はパッケージ外壁６に設けた円形凹部４が半田溜まりとなり管部材３とパッケージ外壁６とを強固に固定する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の光モジュールの断面図
【図２】本発明の一実施形態である光モジュールの斜視図
【図３】図１における管部材に光ファイバを挿入した断面図
【図４】従来技術による光モジュールの断面図
【符号の説明】
【００２９】
１    パッケージ
２    光ファイバ芯線
３    管部材
４    円形凹部
５    貫通穴
６    パッケージ外壁
７    フラックス入り半田
８    紫外線硬化接着剤
９    Ａｕコーティング
１０    光ファイバ裸線
１１    接着剤
１２    半田
１３    円錐部
１４    パイプ
１５    フラックスを含まない半田
１６    フラックスを含む半田
１７    リング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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