DE3525480A1

DE3525480A1 - Verfahren zum beschichten einer glasfaser mit metall

Info

Publication number: DE3525480A1
Application number: DE19853525480
Authority: DE
Inventors: Erich Prof Dr Ing Sinemus; Gert Dipl Ing Niemann; Johannes Ing Grad Ocker
Original assignee: Kabelmetal Electro GmbH
Current assignee: KE Kommunikations Elektronik GmbH and Co
Priority date: 1985-07-17
Filing date: 1985-07-17
Publication date: 1987-01-29
Also published as: FI862964A0; FI862964L; DK338786D0; FR2585014A1; DK338786A; FI862964A7; DE3525480C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Beschichten einer Glasfaser mit Metall, mit welchem auf die Glasfaser nacheinander mindestens drei übereinanderliegende Metallschichten aufgetragen werden, von denen mindestens eine aus Gold besteht (DE-OS 32 44 867).

Glasfasern werden in der Nachrichtentechnik als Ersatz der herkömmlichen metallischen Leiter verwendet. Sie werden dabei als Lichtwellenleiter (Glasfaser mit Schutzschicht) zu Kabeln verarbeitet, die an Stelle der herkömmlichen Nachrichtenkabel treten. An den Enden der Kabel sind Geräte angeschlossen, mit denen die über die Kabel übertragenen Signale verteilt oder über opto/elektrische Wandler in elektrische Signale umgesetzt werden. Die Lichtwellenleiter der Kabel müssen dabei so an die Geräte angeschlossen werden, daß sie nicht beschädigt werden, insbesondere nicht brechen können. Bei bestimmten Geräten, wie beispielsweise dem schon erwähnten opto/elektrischen (oder umgekehrt) Wandler, ist außerdem eine gasdichte Durchführung des Lichtwellenleiters bzw. der in demselben enthaltenen Glasfaser durch die Gehäusewandung des Wandlers erforderlich. Das Gehäuse besteht aus Metall oder es hat zumindest einen für die Durchführung der Glasfaser vorgesehenen Metalleinsatz.

Zur Herstellung einer gasdichten Durchführung durch die Wandung eines metallischen Gehäuses wird die Glasfaser mit dem bekannten, eingangs beschriebenen Verfahren nach der DE-OS 32 44 867 eingelötet. Dazu erhält die Glasfaser nach Entfernung der Schutzschichten eine Metallbeschichtung. Hierzu werden auf die Glasfaser aufeinanderfolgende Schichten aus Chrom, Platin und Gold aufgedampft. Auf die Goldschicht wird durch Tauchen noch eine Schicht aus einer Zinn/Blei-Legierung aufgebracht. Das Aufbringen der drei Schichten aus unterschiedlichen Metallen durch Bedampfen ist aufwendig, und es lassen sich nur extrem dünne Schichten erzeugen. Die Schichtdicke insgesamt beträgt nur 1,13 µm. Dadurch ist die Glasfaser zwar prinzipiell lötbar, jedoch kann die dünne Metallschicht keine wirksame Diffusionssperre gegen das Lötmittel darstellen. Die dreischichtige Metallschicht wird sich vielmehr infolge Diffusion des Lots von der Glasfaser lösen, so daß die geforderte Gasdichtigkeit der Durchführungsstelle nicht mehr gegeben ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem eine Glasfaser auf einfache Weise mit Metall beschichtet werden kann und das eine sichere Haftung der erzeugten Metallschicht auf der Glasfaser gewährleistet.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs geschilderten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst,
- daß die Oberfläche der Glasfaser an der zu beschichtenden Stelle zunächst gesäubert wird,
- daß danach auf diese Stelle durch Sputtern eine dünne Goldschicht aufgetragen wird,
- daß anschließend auf der Goldschicht eine im Verhältnis zu derselben dicke Nickelschicht galvanisch abgeschieden wird und
- daß schließlich auf der Nickelschicht eine gegenüber dieser dünnere Außenschicht aus Gold galvanisch abgeschieden wird.

Durch das Sputtern wird auf der Oberfläche der gereinigten Glasfaser eine zwar dünne, aber gut haftende Goldschicht aufgetragen. Auf dieser Goldschicht kann sehr einfach und schnell mit üblicher Galvanotechnik eine beliebig dicke Nickelschicht abgeschieden werden. Die Nickelschicht von beispielsweise 10,0 µm Stärke stellt nicht nur eine mechanisch stabile Umhüllung der Glasfaser dar, sondern sie dient gleichzeitig als wirksame Diffusionssperre gegenüber dem Lot beim Verlöten der metallisierten Glasfaser mit einem Gehäuse. Ebenso einfach wie die dickere Nickelschicht kann auf derselben die dünnere Außenschicht aus Gold galvanisch abgeschieden werden. Diese Goldschicht dient als Löthilfe. Sie kann durch Tauchen auch noch mit einer Schicht aus einer Zinn/Blei-Legierung überzogen werden. Insgesamt ergibt sich eine auf der Glasfaser gut haftende Metallbeschichtung ausreichender Wanddicke, die auch beim und nach dem Löten wegen der als Diffusionssperre wirkenden Nickelschicht gut an der Glasfaser haftet.

Das Verfahren nach der Erfindung wird im folgenden Ausführungsbeispiel erläutert.

Eine zu metallisierende Glasfaser wird von ihrer Schutzschicht (coating) befreit und gesäubert, insbesondere entfettet. Die Oberfläche der Glasfaser kann dann zur Verbesserung der Haftfestigkeit einer aufzubringenden Metallschicht angeäzt werden, wodurch die Oberflächenrauhigkeit erhöht wird. Das kann beispielsweise mit einem Flußsäuregas geschehen. Die so vorbereitete Glasfaser wird anschließend in eine Kammer eingebracht, in welcher durch Sputtern oder Kathodenzerstäubung eine sehr dünne Goldschicht auf ihre Oberfläche aufgebracht wird. Die durch dieser Behandlung gut haftende Goldschicht hat beispielsweise eine Dicke von etwa 0,2 µm.

Auf der Goldschicht wird anschließend in einem galvanischen Bad eine Nickelschicht abgeschieden, die wesentlich dicker als die Goldschicht ist. Sie kann beispielsweise eine Stärke von 10,0 µm haben. Auf der Nickelschicht wird abschließend eine gegenüber dieser dünnere Außenschicht aus Gold galvanisch abgeschieden, die als Löthilfe dient. Diese Außenschicht kann etwa eine Dicke von 3,0 µm haben.

Die so metallisierte Glasfaser kann mit einem Metallkörper verlötet werden. Dazu kann Lot zugeführt werden. Es ist jedoch auch möglich, als Lot auf die Außenschicht eine aus einer Zinn/Blei-Legierung bestehende Schicht durch Tauchen aufzutragen.

Claims

1. Verfahren zum Beschichten einer Glasfaser mit Metall, mit welchem auf die Glasfaser nacheinander mindestens drei übereinanderliegende Metallschichten aufgetragen werden, von denen mindestens eine aus Gold besteht, dadurch gekennzeichnet,
- daß die Oberfläche der Glasfaser an der zu beschichtenden Stelle zunächst gesäubert wird,
- daß danach auf diese Stelle durch Sputtern eine dünne Goldschicht aufgetragen wird,
- daß anschließend auf der Goldschicht eine im Verhältnis zu derselben dicke Nickelschicht galvanisch abgeschieden wird und
- daß schließlich auf der Nickelschicht eine gegenüber dieser dünnere Außenschicht aus Gold galvanisch abgeschieden wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Außenschicht durch Tauchen in ein eine Blei/Zink-Legierung enthaltendes Bad zusätzlich verzinnt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Glasfaser vor dem Sputtern entfettet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Glasfaser vor dem Sputtern angeäzt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Glasfaser Metallschichten mit folgenden Schichtdicken aufgebracht werden:
Goldschicht etwa  0,2 µm
Nickelschicht etwa  10,0 µm
Außenschicht (Gold) etwa  3,0 µm.