(57)【要約】【課題】  信頼性の高い光モジュールを製造するために用いられる誘導加熱用具と、それを用いた光モジュールの製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】  誘導加熱用具８０は、間隙ＧＰが形成される管状の磁性コアＣＲと、その管状の磁性コアＣＲの外周上の少なくとも一部に巻回されるコイルＣＬとを備えている。間隙ＧＰを含む磁性コアＣＲの外周には、内側から外側に向かって、管状の磁性コアＣＲの菅軸ＡＸに斜めとなる平らな傾斜面ＩＦが形成されている。【選択図】    図８
2013089466.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
間隙が形成される管状の磁性コアと、
前記磁性コアの外周上の少なくとも一部に巻回されるコイルと、
を備え、
前記間隙を含む前記磁性コアの外周には、前記磁性コアの内側から外側に向かって、前記磁性コアの管軸に斜めとなる平らな傾斜面が形成される
ことを特徴とする誘導加熱用具。
【請求項２】
前記傾斜面は、前記磁性コアの管軸方向の一端面において前記間隙を隔てて互いに対向する内側の角と、前記磁性コアの管軸方向の他端面において前記間隙を隔てて互いに対向する外側の角とを通る傾斜面とされる
ことを特徴とする請求項１に記載の誘導加熱用具。
【請求項３】
前記間隙を挟んで対向する磁性コアの両端の距離は、光素子を収容すべき箱部に対して一端が連結され箱部の外側に延在するパイプ部の幅よりも大きい距離とされ、前記磁性コアの厚みは、前記パイプ部の高さ以上とされる
ことを特徴とする請求項２に記載の誘導加熱用具。
【請求項４】
一方の端部のクラッドが露出された光ファイバを準備する準備工程と、
光素子を収容すべき箱部に一端が連結されその箱部の外側に延在するパイプ部を介して、前記クラッドの露出部分の少なくとも先端が箱部内に位置するよう前記光ファイバを配置する配置工程と、
誘導加熱用具を用いて、前記パイプ部の内壁と前記光ファイバとをはんだ付けするはんだ付け工程と、
を有し、
前記誘導加熱用具は、
間隙が形成される管状の磁性コアと、
前記磁性コアの外周上の少なくとも一部に巻回されるコイルと、
を備え、
前記間隙を含む前記磁性コアの外周には、前記磁性コアの内側から外側に向かって、前記磁性コアの管軸に斜めとなる平らな傾斜面が形成され、この傾斜面が、前記パイプ部が連結される箱部の壁に当接される
ことを特徴とする光モジュールの製造方法。
【請求項５】
前記はんだ付け工程では、前記磁性コアにおける間隙の両端に前記パイプ部が挟まれた状態で前記傾斜面が当接される
ことを特徴とする請求項４に記載の光モジュールの製造方法。
【請求項６】
前記はんだ付け工程において、前記光素子が収容された箱部の底壁の一部が冷却された状態とされる
ことを特徴とする請求項５に記載の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、信頼性の高い光モジュールを製造するために用いられる誘導加熱用具と、それを用いた光モジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体レーザ素子から出力されたレーザ光を光ファイバに入力する光モジュールが知られている。この光モジュールでは、一般に、筐体内の基台上にレーザサブマウント及びファイバサブマウントが配置されている。そして、半導体レーザ素子と光ファイバの端部の相対的位置が正確に合わされた状態で、レーザサブマウント上に半導体レーザ素子が固定され、ファイバサブマウント上に光ファイバの一端側が固定されている。
【０００３】
光ファイバの他端側は、筺体の外周側へ突出するパイプ部に通され、筐体の外部に導出されており、そのパイプ部の内周面と光ファイバの外周面との空間は隙間なく封止されている。なお、このパイプ部は、スリーブなどと呼ばれる場合もある。
【０００４】
パイプ部の内周面と光ファイバの外周面とを封止する手法として、下記特許文献１のように、抵抗加熱、誘導加熱、レーザ加熱等によりはんだを溶融してパイプ部内に充填した後に固化する手法がある。また、誘導加熱用具として、下記特許文献２のように、管状のコアの中途に間隙が形成され、その間隙に対向するコア部分にコイルが巻回されたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３５０６８９号公報
【特許文献２】特許第２７９１５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般に、半導体レーザ素子等の光素子は外部から侵入する湿気等に大変弱く信頼性を著しく損ねることがある。したがって、光素子と外部とを完全に遮断するためにパイプ部の内周面と光ファイバの外周面とを、そのパイプ部の連結部分付近に至るまで気密封止することが、光モジュールの信頼性を高めるうえで重要な事項の１つとなる。そのためには、パイプ部と、そのパイプ部の一端が連結される筺体内壁との境界まで加熱してはんだの濡れ性を高めれば良い。
【０００７】
ところで、上記特許文献１のパイプ部に、上記特許文献２の磁性コアを配置する場合、一般には、磁性コア内にパイプ部を挿通させて、そのパイプ部の外周上に磁性コアが配置されるものと考えられる。
【０００８】
しかしながら、パイプ部の外周上に磁性コアを配置した場合、パイプ部では、そのパイプ部の一端が連結される連結部分と、それ以外の部分との温度勾配が大きくなる傾向にあるため、特に連結部分でのはんだの濡れ性が悪くなる。この結果、パイプ部と光ファイバとの気密封止が不十分となり、光モジュールの信頼性が低下するという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明は、信頼性の高い光モジュールを製造するために用いられる誘導加熱用具と、それを用いた光モジュールの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため本発明の誘導加熱用具は、間隙が形成される管状の磁性コアと、前記磁性コアの外周上の少なくとも一部に巻回されるコイルと、を備え、前記間隙を含む前記磁性コアの外周には、前記磁性コアの内側から外側に向かって、前記磁性コアの管軸に斜めとなる平らな傾斜面が形成されることを特徴とする。
【００１１】
このような誘導加熱用具によれば、光素子を収容すべき箱部の外側に延在するパイプ部の一端が連結される箱部の壁に対して、コイルの有無にかかわらず、傾斜面を介して磁性コアを当接することが可能となる。このため、パイプ部の一端が連結される箱部の壁に磁性コアが非当接となる場合に比べて、パイプ部と、そのパイプ部の一端が連結される箱部の内壁との境界付近の温度を半田融点まで直接的に上げることが可能となる。その一方、パイプ部には磁束が集中せず直接熱が加わることを抑制可能となる。したがって、パイプ部内空での温度勾配を小さくし、箱部との境界に至るまではんだの濡れ性を向上することが可能となる。
【００１２】
また、前記傾斜面は、前記磁性コアの管軸方向の一端面において前記間隙を隔てて互いに対向する内側の角と、前記磁性コアの管軸方向の他端面において前記間隙を隔てて互いに対向する外側の角とを通る傾斜面とされることが好ましい。
【００１３】
このような誘導加熱用具によれば、磁性コア外側の間隙部分の縁全体を、加熱対象とすべき壁面に当接させることができるため、パイプ部の一端が連結される箱部の壁に対する単位空間当たりの誘導加熱量をより一段と増加させることができる。この結果、パイプ部の連結部分でのはんだの濡れ性がより一段と向上される。
【００１４】
また、前記間隙を挟んで対向する磁性コアの両端の距離は、光素子を収容すべき箱部に対して一端が連結され箱部の外側に延在するパイプ部の幅よりも大きい距離とされ、前記磁性コアの厚みは、前記パイプ部の高さよりも大きい厚みとされることが好ましい。
【００１５】
このような誘導加熱用具によれば、磁性コアの両端の距離が、パイプ部の幅よりも大きい距離とされているため、磁性コアの両端にパイプ部を挟んだ状態で、パイプ部が連結される壁に傾斜面を当接させることができる。このため、パイプ部と側壁との境界付近を直接的に加熱することが可能となり、パイプ部の連結部分でのはんだの濡れ性がより一段と向上される。また、磁性コアの厚みが、パイプ部の高さよりも大きい厚みとされているため、パイプ部と側壁との境界部分よりも大きい傾斜面を、パイプ部が連結される壁に当接させることができる。このため、箱部の壁が冷却されている状態であったとしても、その壁を介して伝導する冷却熱に起因して境界部分に温度勾配が生じることを大幅に抑制することができる。
【００１６】
また、上記課題を解決するため本発明の光モジュールの製造方法は、一方の端部のクラッドが露出された光ファイバを準備する準備工程と、光素子を収容すべき箱部に一端が連結されその箱部の外側に延在するパイプ部を介して、前記クラッドの露出部分の少なくとも先端が箱部内に位置するよう前記光ファイバを配置する配置工程と、誘導加熱用具を用いて、前記パイプ部の内壁と前記光ファイバとをはんだ付けするはんだ付け工程とを有する。前記誘導加熱用具は、間隙が形成される磁性コアと、前記磁性コアの外周上の少なくとも一部に巻回されるコイルとを備え、前記間隙を含む磁性コアの外周には、前記磁性コアの内側から外側に向かって、前記磁性コアの管軸に斜めとなる傾斜面が形成され、この傾斜面が、前記パイプ部が連結される箱部の壁に当接される。
【００１７】
このような光モジュールの製造方法によれば、箱部の壁に対して、コイルの有無にかかわらず、傾斜面を介して磁性コアを当接することが可能となる。このため、パイプ部の一端が連結される箱部の壁に磁性コアが非当接となる場合に比べて、パイプ部と、そのパイプ部の一端が連結される箱部の内壁との境界付近の温度を半田融点まで直接的に上げることが可能となる。その一方、パイプ部には磁束が集中せず直接熱が加わることを抑制可能となる。したがって、パイプ部内空での温度勾配を小さくし、箱部との境界に至るまではんだの濡れ性を向上することが可能となる。
【００１８】
また、前記はんだ付け工程において、前記間隙における磁性コアの両端に前記パイプ部が挟まれた状態で前記傾斜面が当接されることが好ましい。
【００１９】
このような光モジュールの製造方法によれば、パイプ部と側壁との境界付近を直接的に加熱することが可能となり、パイプ部の連結部分でのはんだの濡れ性がより一段と向上される。
【００２０】
或いは、前記はんだ付け工程において、前記光素子が収容された箱部の壁の一部が冷却された状態とされることが好ましい。
【００２１】
このような光モジュールの製造方法によれば、冷却された状態ではんだ付けされているため、そのはんだ付けで生じる加熱に起因する光素子の温度上昇が大幅に低減され、光素子の特質の劣化が未然に防止される。また、加熱の対象が、パイプ部と側壁との境界付近とされている場合、パイプ部の熱が冷却部分に伝導する事を抑制することができる。したがって、光素子が収容された箱部の壁の一部が冷却されていても、パイプ部と壁との連結部分の境界付近での温度勾配が大幅に抑制される。
【００２２】
また、前記パイプ部が連結される壁は、前記パイプ部よりも透磁率が高いものとされることが好ましい。
【００２３】
このような光モジュールの製造方法によれば、壁の単位空間当たりの誘導加熱量がパイプ部に比べて大きくなるため、パイプ部と壁との境界付近での温度勾配がより一段と抑制される。
【発明の効果】
【００２４】
以上のように、本発明によれば、パイプ部と壁との連結部分の境界付近に至るまでパイプ部内空でのはんだの濡れ性を向上させて信頼性の高い光モジュールを製造するために用いられる誘導加熱用具と、それを用いた光モジュールの製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態に係る光モジュールを真横から見た概略図である。
【図２】光ファイバの長手方向に垂直となる断面を示す図である。
【図３】光ファイバの一方の端部側の様子を示す図である。
【図４】光モジュールの製造方法の工程を示すフローチャートである。
【図５】製造中途段階にある光モジュールの様子を示す図である。
【図６】誘導加熱用具を示す図である。
【図７】誘導加熱によるパイプ部のはんだ付けの様子を、真横及び光ファイバの長手方向から見た図である。
【図８】誘導加熱用具の他の形態（１）を示す図である。
【図９】誘導加熱用具の他の形態（２）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明に係る光モジュールの製造方法の好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２７】
図１は、本発明の実施形態に係る光モジュールを真横から見た概略図である。図１に示すように光モジュール１は、筺体３０、レーザサブマウント４１、ファイバサブマウント４２、半導体レーザ素子２０及び光ファイバ１０を主な構成要素として備える。なお、理解の容易のため、筐体３０だけはその断面を示すとともに、レーザサブマウント４１、ファイバサブマウント４２及び半導体レーザ素子２０の形状は直方体として簡略している。
【００２８】
筺体３０は、箱部３１と、パイプ部３５とで成り、これらが一体に成型されている。箱部３１は、天壁３１Ａ及び底壁３１Ｂと、その天壁３１Ａと底壁３１Ｂとに挟まれる側壁３１Ｃとを有し、これら壁によって閉じられた空間を形成している。この実施形態では、箱部３１の形状は、中空の略直方体とされる。箱部３１の側壁３１Ｃには貫通孔Ｈが形成されている。
【００２９】
パイプ部３５は、箱部３１の外側へ真っ直ぐ伸展する管であり、貫通孔Ｈを介して、箱部内の空間と箱部外の空間とを連通している。このパイプ部３５の厚みは、中間位置を境として箱部３１に近い部分と、中間位置を境として箱部３１から遠ざかる部分とで相違しており、その近い部分は肉厚部３６として、遠ざかる部分は肉薄部３７として形成されている。したがって、このパイプ部３５では、中間位置を境として箱部３１に近い肉厚部３６の鉛直断面の面積が、その中間位置から遠ざかる肉薄部３７の鉛直断面の面積に比べて小さい状態となっている。
【００３０】
肉厚部３６には、パイプ部３５の外周面から内周面まで貫通する開口Ｈｖが、パイプ部３５の長手方向に対して垂直に形成されている。
【００３１】
なお、筺体３０は、箱部３１とパイプ部３５とを別体として成型した後、そのパイプ部３５の一端を箱部３１の側壁３１Ｃに連結するようにしても良い。また、箱部３１とパイプ部３５とは、互いに異なる材料を用いて成型されていても良い。
【００３２】
レーザサブマウント４１は、半導体レーザ素子２０の高さを調整するための台であり、箱部３１の内壁における所定位置に例えばはんだ付け等により固定されている。このレーザサブマウント４１を構成する材料としては、特に制限されないが、例えば、ＡｌＮやＡｌ２Ｏ３等のセラミックを挙げることができ、中でも、熱伝導性に優れる観点からＡｌＮが好ましい。なお、レーザサブマウント４１は、箱部３１と一体に成型されても良い。
【００３３】
ファイバサブマウント４２は、光ファイバ１０の高さを調整するための台であり、箱部３１の内壁における所定位置に例えばはんだ付け等により固定されている。このファイバサブマウント４２を構成する材料としては、特に制限されないが、例えば、レーザサブマウント４１を構成する材料と同様の材料を挙げることができ、中でも、熱伝導性に優れる観点からＡｌＮが好ましい。なお、ファイバサブマウント４２は、箱部３１と一体に成型されても良い。
【００３４】
図２は、光ファイバ１０の長手方向に垂直となる断面の構造を示す図である。図２に示すように、光ファイバ１０は、コア１１と、コア１１の外周面を囲むクラッド１２とクラッド１２の外周面を被覆する被覆層１３とから構成されている。コア１１は、例えば、ゲルマニウム等の屈折率を上げるドーパントが添加された石英から形成される。クラッド１２は、例えば、何らドーパントが添加されない純粋な石英から形成され、コア１１の屈折率よりも低い屈折率とされる。被覆層１３は、例えば、紫外線硬化樹脂等から形成される１層又は２層以上の樹脂層とされる。
【００３５】
図３は、光ファイバ１０の一方の端部側の様子を示す図である。図３に示すように、光ファイバ１０は、一方の端部側の被覆層１３が剥離されて、クラッド１２が露出している。クラッド１２が露出している部分の外周面は、先端から所定の間隔をあけて、メタライズ層１６により覆われている。
【００３６】
メタライズ層１６は、金属の層であり、はんだ５１が固定可能な材料とされる。後述するようにはんだ付けは、フラックス無しで行うため、メタライズ層１６の表面は、はんだ濡れ性を高めるためＡｕであることが好ましい。さらに光ファイバ１０のクラッドと、Ａｕの密着性を高めるために下地層としてＮｉ層を設けることが好ましい。本実施形態では、メタライズ層１６は、Ｎｉ層とＡｕ層の積層体から成り、Ｎｉ層がクラッド１２の外周面を被覆しており、Ａｕ層がＮｉ層の外周面を被覆している。また、Ｎｉ層、Ａｕ層の厚さは、特に限定されないが、例えば、Ｎｉ層が２μｍ〜３μｍであり、Ａｕ層が０．１μｍ〜０．２μｍとされる。このＮｉ層が漏れ光の一部を吸収する。
【００３７】
図１に示すように、このメタライズ層１６は、肉厚部３６の内空に位置し、はんだ５１により肉厚部３６に固定されている。
【００３８】
はんだ５１は、パイプ部３５における肉厚部３６の内空全体に充填されると共に、開口Ｈｖ全体にまで充填されることで、隙間なく封止しており、この結果、箱部３１が気密となっている。このはんだ５１の材料は、例えば、金錫系の共晶はんだを挙げることができ、Ａｕと錫（Ｓｎ）の比としては、Ａｕ８０％−Ｓｎ２０％や、Ａｕ１０％−Ｓｎ９０％を挙げることができる。本実施形態では、はんだ５１がＡｕ８０％−Ｓｎ２０％である場合について説明する。この場合、はんだ５１の融点はおおむね２８０度である。
【００３９】
また、図１に示すように、パイプ部３５における肉薄部３７の内空には、光ファイバ１０においてクラッド１２が露出されるほうの被覆層１３の端部が位置しており、その端部は、固定樹脂５３により肉薄部３７に固定されている。
【００４０】
固定樹脂５３は、肉薄部３７の内空全体に充填されることで、光ファイバ１０のクラッド１２が被覆層１３により覆われる部分と、その被覆層１３から露出する部分との境界を含む外周面を覆っており、この結果、当該境界部分が保護されている。固定樹脂５３の材料としては、特に限定されないが、例えば、紫外線硬化樹脂を挙げることができる。
【００４１】
なお、光ファイバ１０のうち、クラッド１２が露出されるほうの端部は、半導体レーザ素子２０の出射面に向けられており、半導体レーザ素子２０から出力されるレーザ光が光ファイバ１０のコア１１に入力するよう、光ファイバ１０と半導体レーザ素子２０とが光学的に結合されている。
【００４２】
このような光モジュール１では、図示しない電力源から供給される電力により半導体レーザ素子２０が励起され、レーザ光が出射される。このレーザ光は、光ファイバ１０のコア１１に入力して、コア１１を伝播して、光モジュール１の外部に出射される。
【００４３】
なお、レーザ光が光ファイバ１０に入射するとき、光ファイバ１０の端面における屈折や、光ファイバ１０と半導体レーザ素子２０との光軸のずれ等により、レーザ光の一部がクラッド１２に漏れ光として入射する場合がある。この場合、漏れ光は、主にクラッド１２を伝播して、光ファイバ１０がメタライズ層１６で被覆されている部分に到達して、漏れ光の少なくとも一部がメタライズ層１６に吸収され、熱に変換される。このときメタライズ層１６で生じる熱は、はんだ５１を介して筐体３０のパイプ部３５に伝導し、外部に放出される。
【００４４】
次に、光モジュール１の製造方法について説明する。
【００４５】
図４は、光モジュール１の製造方法の工程を示すフローチャートである。図４に示すように、光モジュール１の製造方法は、主として、準備工程Ｐ１、配置工程Ｐ２、ファイバ結合工程Ｐ３、はんだ付け工程Ｐ４及び充填工程Ｐ５を有する。
【００４６】
以下、これら工程Ｐ１〜Ｐ５を、図５〜図７を適宜用いて詳細に説明する。図５は、製造中途段階にある光モジュールの様子を示す図である。図６は、誘導加熱用具を示す斜視図であり、図７は、誘導加熱によるパイプ部のはんだ付けの様子を、真横及び真上から見た図である。
【００４７】
＜準備工程Ｐ１＞
この準備工程Ｐ１では、図５に示すように、クラッド１２の外周面の一部にメタライズ層１６を設けた光ファイバ１０が準備される。すなわち、光ファイバ１０の一方の端部側において被覆層１３が剥離され、クラッド１２が露出される。そして、クラッド１２の外周面のうち、はんだ付けが予定される領域にメタライズ層１６が設けられる。
【００４８】
なお、はんだ付けが予定される領域は、具体的には、光ファイバ１０の端部がパイプ部３５に挿入され、貫通孔Ｈを介して箱部３１に収容された場合に、肉厚部３６に位置する光ファイバ１０のクラッド外周面である。
【００４９】
メタライズ層１６は、上述のように、例えば、Ｎｉ層とＡｕ層との積層体であるため、めっき法により設けられることが好ましい。めっき法によれば、外形が円柱の側面状であるクラッド１２の外周面に対して、より均一な厚さでメタライズ層１６を設けることができるためである。
【００５０】
こうして、クラッド１２の外周面の一部にメタライズ層１６を設けた光ファイバ１０が準備される。
【００５１】
また、この準備工程Ｐ１では、図５に示すように、メタライズ層１６が設けられた光ファイバ１０を取り付けるべき筺体３０が準備される。すなわち、まず、箱部３１の内部空間が露出している筺体３０が用意される。具体的に本工程では、箱部３１の天壁３１Ａが省略された筺体３０が用意される
【００５２】
続いて、箱部３１の所定位置に、レーザサブマウント４１、ファイバサブマウント４２及び半導体レーザ素子２０がそれぞれ配置され、例えばはんだ付け等により固定される。
【００５３】
こうして、メタライズ層１６が設けられた光ファイバ１０を取り付けるべき筺体３０が準備される。
【００５４】
＜配置工程Ｐ２＞
この配置工程Ｐ２では、図５に示すように、レーザサブマウント４１及びファイバサブマウント４２が固定されている箱部３１の底壁３１Ｂが熱引きブロック６０に対向する状態で、準備工程Ｐ１で準備された筺体３０が熱引きブロック６０に配置される。この熱引きブロック６０は、例えば、液循環によって熱引きするものや、ペルチェ効果を利用して熱引きするものを用いることができる。
【００５５】
また、この配置工程Ｐ２では、準備工程Ｐ１で準備された光ファイバ１０が、準備工程Ｐ１で準備された筺体３０に配置される。具体的には、光ファイバ１０が、被覆層１３の剥離側からパイプ部３５に挿入され、メタライズ層１６が肉厚部３６に位置するまで、押し入れられる。
【００５６】
また、この配置工程Ｐ２では、半導体レーザ素子２０から出射されるレーザ光の光軸に光ファイバ１０の中心軸が合うよう、図示しない治具を用いて、光ファイバ１０の配置位置が微調整される。この結果、半導体レーザ素子２０と光ファイバ１０とが光学的に結合される。
【００５７】
＜ファイバ結合工程Ｐ３＞
このファイバ結合工程Ｐ３では、ファイバサブマウント４２上にある光ファイバ１０の一部が、例えば樹脂等の結合部材５２を用いて、ファイバサブマウント４２に結合され固定される。
【００５８】
＜はんだ付け工程Ｐ４＞
このはんだ付け工程Ｐ４では、図６に示すように、誘導加熱用具８０が加熱手段として用いられる。この誘導加熱用具８０は、磁性コアＣＲと、コイルＣＬとを主な構成として備えている。磁性コアＣＲは、フェライトやダストコアなどの透磁率の高い磁性材料を用いて、断面が円の管状体として形成されている。
【００５９】
この磁性コアＣＲには、磁性コアＣＲの管軸ＡＸ方向の一端面ＦＡから他端面ＦＢにわたって間隙ＧＰが設けられている。この間隙ＧＰの幅は、パイプ部３５の幅Ｗ（外径）よりも大きい幅とされる。また、磁性コアＣＲの厚みは、パイプ部３５の高さＨＧ（外径）よりも大きい厚みとされる。一方、間隙ＧＰに対向するコア部分の外周上には、コイルＣＬが巻回されている。なお、コイルＣＬは、間隙ＧＰを除くコア全体の外周上に巻回されていても良く、間隙ＧＰに対向するコア部分以外の部分の外周上に巻回されていても良い。要するに、間隙ＧＰを除く磁性コアＣＲの少なくとも一部の外周上にコイルＣＬが巻回されていれば良い。
【００６０】
さらに、間隙ＧＰを含む磁性コアＣＲの外周には、管軸ＡＸに対して、コア内側から外側に向かって斜めとなる平らな傾斜面ＩＦが形成されている。具体的には、磁性コアＣＲのうち、管軸ＡＸ方向の一端面ＦＡにおいて間隙ＧＰを隔てて互いに対向する内側の角と、他端面ＦＢにおいて間隙ＧＰを隔てて互いに対向する外側の角とを通る平面を切断面として、磁性コアＣＲが切断され、その平面が傾斜面ＩＦとされている。
【００６１】
このような誘導加熱用具８０を用いて、メタライズ層１６を含む光ファイバ１０の一部が、箱部３１の底壁３１Ｂが冷却されている状態においてはんだ付けされる。すなわち、まず、はんだ５１がパイプ部３５の開口Ｈｖに配置される。なお、はんだ５１の配置は、上述の配置工程Ｐ２において行っても良い。また、はんだ５１の組成としてフラックスが非含有であることが、光ファイバ１０の端面又は半導体レーザ素子２０の出射面に対するフラックスの付着を回避する観点や、はんだの腐食（酸化や硫化）を防止する観点では好ましい。
【００６２】
続いて、図７に示すように、誘導加熱用具８０における磁性コアＣＲの内空に光ファイバを挿入させ、その磁性コアＣＲに形成される傾斜面ＩＦが、箱部３１の側壁３１Ｃの外壁に当接される。具体的には、誘導加熱用具８０における磁性コアＣＲの間隙ＧＰにパイプ部３５が挟まれる状態で、パイプ部３５の両脇の外壁に傾斜面ＩＦが当接される。
【００６３】
続いて、誘導加熱用具８０におけるコイルＣＬに交流信号が印加される。これにより磁性コアＣＲには、コイルＣＬの磁力線が収束され、その磁性コアＣＲの間隙ＧＰに生じる磁力線によって箱部３１の側壁３１Ｃに熱が誘導される。この熱は、箱部３１の側壁３１Ｃを介してパイプ部３５に伝導し、そのパイプ部３５の開口Ｈｖに配置されているはんだ５１に伝導することにより、はんだ５１が溶融する。この結果、はんだ５１は、肉厚部３６に広がる。
【００６４】
なお、半導体レーザ素子２０への熱影響を抑制するため、はんだ５１の加熱時における底壁３１Ｂの温度として例えば１５０度以下であることを要する。したがって、筐体３０の冷却温度は１５０度よりも低い温度とされる。また、はんだ５１の加熱温度は、はんだ５１の融点以上とされる。特に、はんだ５１の加熱温度又は筺体３０の冷却温度を温度モニターで検知することが、筺体３０を冷却しながらも正確かつ確実にはんだ５１を溶融する観点では好ましい。この温度モニターは、非接触であることが、はんだ付けに影響を与えない観点から好ましい。
【００６５】
続いて、コイルＣＬに対する交流信号の印加が停止される。これによりはんだ５１が直ちに固化し、図１に示すように、パイプ部３５における肉厚部３６に光ファイバ１０の一部が固定されるともに、肉厚部３６の内空が隙間なく封止される。
【００６６】
＜充填工程Ｐ５＞
この充填工程Ｐ５では、パイプ部３５における肉薄部３７の内空に固定樹脂５３が充填される。例えば固定樹脂５３が紫外線硬化樹脂である場合、貫通孔Ｈの箱部３１側の反対側から、紫外線硬化樹脂の前駆体である未硬化状態の紫外線硬化性樹脂が充填され、その未硬化状態の紫外線硬化性樹脂に対して紫外線が照射される。これにより光ファイバ１０のクラッド１２が被覆層１３により覆われる部分と、その被覆層１３から露出する部分との境界を含む外周面が、固定樹脂５３に覆われた状態で、肉薄部３７に固定される。
【００６７】
最後に、筐体３０における箱部３１の天壁３１Ａが取り付けられ、図１に示す光モジュール１が得られる。
【００６８】
以上説明したように、本実施形態における光モジュール１の製造方法によれば、熱引きブロック６０の熱引きにより箱部３１の底壁３１Ｂが冷却されている状態で、はんだ５１に対して、誘導加熱用具８０の誘導加熱により生じる熱が与えられる。このため、誘導加熱用具８０の誘導加熱に起因する半導体レーザ素子２０自体の温度上昇が大幅に低減される。この結果、誘導加熱用具８０の誘導加熱に起因する半導体レーザ素子２０の特質の劣化が抑制される。
【００６９】
また、誘導加熱の対象が、箱部３１の側壁３１Ｃのうちパイプ部３５脇とされている。このため、パイプ部３５自体を誘導加熱の対象とする場合に比べて、パイプ部３５と、そのパイプ部３５の一端が連結される箱部３１の内壁との境界付近の温度を半田融点まで直接的に上げることが可能となる。その一方、パイプ部３５には磁束が集中せず直接熱が加わることを抑制可能となる。したがって、パイプ部３５内空での温度勾配を小さくし、箱部３１との境界に至るまではんだの濡れ性を向上することが可能となる。また、箱部３１の底壁３１Ｂの冷却との関係でパイプ部３５と側壁３１Ｃとの境界付近での温度勾配が大幅に抑制される。
【００７０】
本実施形態では、誘導加熱するものとして、間隙ＧＰを有する磁性コアＣＲと、その磁性コアＣＲの外周上に巻回されるコイルＣＬとを備える誘導加熱用具８０が用いられている。この間隙ＧＰを含む磁性コアＣＲの外周には、管軸ＡＸに対して斜めとなる平らな傾斜面ＩＦが形成され、この傾斜面ＩＦが、パイプ部３５脇に当接される。このため、側壁３１Ｃにおけるパイプ部３５脇に対して、隙間なく間隙ＧＰを当接することが可能となり、傾斜面ＩＦが非形成となる場合に比べて、より一段とパイプ部３５脇に間隙ＧＰを近づけることができる。これに加えて、間隙ＧＰを挟んで対向する磁性コアＣＲの両端のギャップ面積は、傾斜する分だけ狭くなるため、磁場を集中させることができ、単位空間当たりの誘導加熱量を増加させることもできる。したがって、側壁３１Ｃにおけるパイプ部３５脇の内壁と外壁との双方を加熱対象とすることが可能となり、パイプ部３５と側壁３１Ｃとの境界付近での温度勾配が抑制される。したがって、パイプ部３５と側壁３１Ｃとの境界付近に至るまでのはんだ５１の濡れ性が向上する。
【００７１】
なお、パイプ部３５の透磁率に比べて、少なくともそのパイプ部３５が連結されている側壁３１Ｃの透磁率が高い関係にあることが好ましい。具体的には、例えば、パイプ部３５の材料をコバール（登録商標）（比透磁率８００）とし、側壁３１Ｃの材料を軟鉄（比透磁率２０００）とする等といったように、パイプ部３５と側壁３１Ｃとの材料を相違させることで実現可能である。このようにすれば、パイプ部３５よりも側壁３１Ｃに磁束が集中するため、パイプ部３５の肉厚部３６に比べて、箱部３１の側壁３１Ｃの単位空間当たりの誘導加熱量が大きくなり、この結果、パイプ部３５と側壁３１Ｃとの境界付近での温度勾配をより一段と抑制することが可能となる。
【００７２】
またこの実施形態の場合、間隙ＧＰを挟んで対向する磁性コアＣＲの両端の距離は、パイプ部３５の幅Ｗ（図７）よりも大きい距離とされる。このため、磁性コアＣＲの両端にパイプ部３５を挟んだ状態で、パイプ部３５が連結される側壁３１Ｃに傾斜面ＩＦを当接させることができる。したがって、パイプ部３５と側壁３１Ｃとの境界付近を直接的に加熱することが可能となり、パイプ部３５の連結部分でのはんだの濡れ性がより一段と向上される。
【００７３】
さらにこの実施形態の場合、磁性コアＣＲの厚みは、パイプ部３５の高さＨＧ（図７）よりも大きい厚みとされる。このため、パイプ部３５と側壁３１Ｃとの境界部分よりも大きい傾斜面ＩＦを、パイプ部３５が連結される側壁３１Ｃに当接させることができる。したがって、箱部３１の底壁３１Ａが冷却されている状態であったとしても、その底壁３１Ａを介して伝導する冷却熱に起因して境界部分に温度勾配が生じることを大幅に抑制することができる。
【００７４】
以上、本発明について上記実施形態を例に説明したが、本発明はこれに限らない。
【００７５】
上記製造方法で用いられる誘導加熱用具８０の磁性コアＣＲが、断面を円とする管状体に形成されたが、断面を矩形とする管状体に形成されていても良く、円筒を円状に曲げて円筒の両端を連結したドーナツのような管状体に形成されていても良く、これら以外の形状に形成されていても良い。
【００７６】
また、誘導加熱用具８０の磁性コアＣＲに形成される傾斜面ＩＦは、図６に示すように、管軸ＡＸ方向の一端面ＦＡから他端面ＦＢにわたって平らな面として形成された。この傾斜面ＩＦに代えて、図８に示すように、一端面ＦＡから他端面ＦＢの中途の位置までにわたって平らな傾斜面ＩＦｘが形成されていても良い。ただし、一端面から他端面方向への距離が長いほど、ギャップ面積が小さくなり単位空間当たりの誘導加熱量が大きくなるため、上記実施形態のように、一端面から他端面にわたって形成されるほうが好ましい。
【００７７】
また、誘導加熱用具８０の磁性コアＣＲに形成される傾斜面ＩＦの形状として、三角状ものが適用された。この傾斜面ＩＦに代えて、図９に示すように、台形状の傾斜面ＩＦｙが適用されても良く、図示しない楕円又は円形状の傾斜面が適用されても良く、これら以外の様々な形状の傾斜面が適用可能である。
【００７８】
また、誘導加熱用具８０の磁性コアＣＲに形成される傾斜面ＩＦの傾斜角度は特に規定しなかったが、大きいほうが好ましい。これは、管軸ＡＸに対する傾斜角度が大きくなるほど、誘導加熱用具８０全体がパイプ部３５の長方向に沿うことになり、パイプ部３５の鉛直方向のスペースをより大きく確保できるためである。特に、誘導加熱用具８０全体をパイプ部３５の長方向に沿わせる観点では、傾斜面ＩＦの傾斜角度は、管軸ＡＸに対して４５度よりも大きい角度であることが好ましい。
【００７９】
また、誘導加熱用具８０の磁性コアＣＲに形成される傾斜面ＩＦの当接対象として、箱部３１の側壁３１Ｃにおけるパイプ部３５脇が適用されたが、パイプ部３５が連結されている箱部３１の側壁３１Ｃであれば、パイプ部３５脇以外の部位であっても良い。
【００８０】
上記実施形態では、箱部３１の形状として、中空の直方体状が適用されたが、中空の円柱状であっても良く、これら以外の様々な形状が適用されてもよい。
【００８１】
上記実施形態では、パイプ部３５として、断面が円となるものが適用されたが、断面が矩形となるものであっても良く、これら以外の断面形状のものが適用されも良い。また、パイプ部３５の厚みは部位ごとに相違されたが、同じとされていても良い。
【００８２】
上記実施形態では、光素子として、半導体レーザ素子２０を用いた光モジュール１が例にされたが、これに限らず、例えば、誘電体結晶を用いた光通信用ＬｉＮｂＯ３変調器などのように、他の光素子を用いた光モジュールが適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
以上説明したように、本発明によれば信頼性の高い光モジュールを製造するために用いられる誘導加熱用具と、それを用いた光モジュールの製造方法とが提供でき、励起光源の製造や、光通信用ＬｉＮｂＯ３変調器の製造等に活用可能である。
【符号の説明】
【００８４】
１・・・光モジュール
１０・・・光ファイバ
１１・・・コア
１２・・・クラッド
１３・・・被覆層
１６・・・メタライズ層
２０・・・半導体レーザ素子
３０・・・筐体
３１・・・箱部
３５・・・パイプ部
３６・・・肉厚部
３７・・・肉薄部
４１・・・レーザサブマウント
４２・・・ファイバサブマウント
５１・・・はんだ
５２・・・結合部材
５３・・・固定樹脂
６０・・・冷却器
８０・・・誘導加熱用具
ＡＸ・・・管軸
ＣＲ・・・磁性コア
ＣＬ・・・コイル
ＧＰ・・・間隙
Ｈ・・・貫通孔
Ｈｖ・・・開口
ＩＦ・・・傾斜面
Ｐ１・・・準備工程
Ｐ２・・・配置工程
Ｐ３・・・ファイバ結合工程
Ｐ４・・・はんだ付け工程
Ｐ５・・・充填工程
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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