JPH07218758A - 光導波路の実装用パッケージ構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 筐体内部への水分の侵入を十分に防止する。 【構成】 パッケージ構造は、筐体１０内に、Ｖ溝付き
シリコン１１、１３及び複数の光導波路を有する導波路
基板１２などを収容して構成する。このＶ溝付きシリコ
ン１１、１３及び導波路基板１２は、対向する各端面を
ＵＶ接着剤で固定して一体化しており、これらの全体
を、衝撃を緩衝するシリコーンゲル１６で被覆してい
る。さらにシリコーンゲル１６と筐体１０との間には、
シリコーンゲル１６に比べて気密性の高いエポキシ樹脂
１９を充填しており、接着部に対して、水分が侵入する
のを十分に防止し得る構造となっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光信号の分岐等に利用
される光導波路の実装用パッケージ構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の光導波路の実装用パッケージ構造
を図３に示す。このパッケージ構造は、筐体３０内に、
入力ファイバ３４を支持・固定したＶ溝付きシリコン３
１、複数の光導波路を有する導波路基板３２、出力ファ
イバ３５を支持・固定したＶ溝付きシリコン３３などを
収容しており、各部材は、各接続端面で光軸調心された
状態で一体的に接合されている。また、これらＶ溝付き
シリコン３１、３３及び導波路基板３２と、筐体３０と
の間には、緩衝保護材３６が充填されており、この緩衝
保護材３６によって外部から加わる衝撃を吸収する機構
となっている。また、両端のファイバ貫通部３７には、
緩衝保護材３６に比べて気密性の高いエポキシ樹脂３８
を充填し、筐体３０内部に水分が侵入するのを防いでい
る。

【０００３】また、この種のパッケージ構造としては特
開平５−２７１３９号にも開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図３に示すよ
うなパッケージ構造では、筐体３０内部への水分の侵入
を十分に防止することができなかった。このため、Ｖ溝
付きシリコン３１、３３と導波路基板３２との間の接着
剤（紫外線硬化型）が吸湿して、経時的に接着力が低下
したり、光透過性が低下したり、著しい場合にはＶ溝付
きシリコン３１、３３と導波路基板３２とが剥離する等
の欠点があった。

【０００５】本発明は、このような課題を解決すべく成
されたものであり、その目的は、筐体内部への水分の侵
入を十分に防止することにより、導波路基板端面の接着
剤の劣化を防止し、耐環境性に優れた信頼性の高い、光
導波路の実装用パッケージ構造を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明にかかる
光導波路の実装用パッケージ構造は、光信号を導く入力
ファイバを支持・固定した入力ファイバ支持体と、入力
ファイバ支持体の一端に光軸調心して接合され、入力フ
ァイバから出射される光信号を導く光導波路を備えた導
波路基板と、導波路基板の一端に光軸調心して接合さ
れ、光導波路から出射される光信号を導く出力ファイバ
を支持・固定した出力ファイバ支持体と、入力ファイバ
支持体、導波路基板及び出力ファイバ支持体の全体を被
覆し、外部から加わる応力からこれらを保護する緩衝保
護材と、この緩衝保護材で被覆された入力ファイバ支持
体、導波路基板及び出力ファイバ支持体を内部に収容す
る筐体と、緩衝保護材と筐体との間に充填され、緩衝保
護材に比べ気密性の高い充填材とを備えて構成する。

【０００７】この場合、緩衝保護材はシリコーンゲルで
あり、充填材はエポキシ樹脂であることが好ましい。

【０００８】

【作用】このパッケージ構造では、入力ファイバ支持体
と導波路基板との接合部、及び導波路基板と出力ファイ
バ支持体との接合部が、外部応力に対して弱いことか
ら、この接合部位を、比較的軟らかいシリコーンゲル等
の緩衝保護材で覆うことにより、この部位を外部応力か
ら保護する。

【０００９】また、入力ファイバ支持体、導波路基板及
び出力ファイバ支持体の全体を緩衝保護材で被覆し、こ
の緩衝保護材と筐体との間に、気密性の高い充填材を充
填することで、外部雰囲気中に存在する水分（水蒸気）
がこの接合部位の接着材に到達するのを防止する。

【００１０】さらに、入力ファイバ支持体、導波路基板
及び出力ファイバ支持体の全体を緩衝保護材で被覆して
いるため、この外側に存在する充填材が熱膨脹した場合
にも、この膨脹による応力が、直接、各支持体及び導波
路基板に加わることを防止する。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の各実施例を添付図面に基づい
て説明する。

【００１２】図１に本実施例にかかる光導波路の実装用
パッケージ構造の縦断面を示す。このパッケージ構造
は、筐体１０内は、入力光ファイバ１４を支持・固定す
るＶ溝付きシリコン１１、複数の光導波路を有する導波
路基板１２、テープファイバ１５を支持・固定するＶ溝
付きシリコン１３などを収容して構成している。

【００１３】筐体１０は、高強度で硬化時の収縮率が小
さいエポキシ樹脂によって成形されており、耐環境特性
を安定させるとともに、機械的な衝撃を緩衝する機能を
有している。筐体１０の両端部には、中央部に比べて細
径なファイバ貫通部１０ａを突出形成しており、このフ
ァイバ貫通部１０ａの先端には、ファイバを保護する保
護チューブ１７を備え、この外周部にゴム製のスリーブ
１８を冠着している。

【００１４】図２は、Ｖ溝付きシリコン１１、１３、及
び導波路基板１２等を取り出して示す平面図である。Ｖ
溝付きシリコン１１は、単一又は複数の入力光ファイバ
１４を支持・固定しており、ＵＶ接着剤（紫外線硬化
型）２０によって、その出射側端面に導波路基板１２の
入射側端面を光軸調心した状態で固定している。導波路
基板１２には、入力光ファイバ１４から入射する光信号
を複数に分岐するための多数の光導波路が形成されてお
り、図の例では入射する光信号を８分岐している。Ｖ溝
付きシリコン１３は、導波路基板１２の各光導波路と光
結合する８心の光ファイバーを支持・固定しており、こ
の各光フィアバーは、８心のテープファイバ１５を構成
している。

【００１５】そして、図１に示すように、このＶ溝付き
シリコン１１、１３及び導波路基板１２の全体を、シリ
コーンゲル１６で被覆している。このシリコーンゲル１
６は、比較的やわらかいため、外部から作用する機械的
な衝撃を緩衝する機能を有している。なお、このように
シリコーンゲル１６によって、このように全体を被覆す
ることは、以下の点で有効である。すなわち、このシリ
コーンゲル１６の外側に後述するエポキシ樹脂１９が存
在するが、このエポキシ樹脂１９が熱膨脹した場合に
も、この応力をシリコーンゲル１６である程度吸収でき
るため、この応力が直接、各シリコン１１、１３及び導
波路基板１２に加わることを防止できる。

【００１６】このようにシリコーンゲル１６で被覆した
Ｖ溝付きシリコン１１、１３及び導波路基板１２を、筐
体１０内部に収容しているが、この筐体１０とシリコー
ンゲル１６との間には、シリコーンゲル１６に比べて気
密性の高いエポキシ樹脂１９を充填している。また、こ
のエポキシ樹脂１９は、外部雰囲気に直接晒される、筐
体１０両端部のファイバ貫通部１０ａ内にも充填してい
る。このように筐体１０内部に気密性の高いエポキシ樹
脂１９を充填することで、筐体１０内部への水分の侵入
を十分に防止することができる。

【００１７】次に、以下に示す比較試験を実施した。ま
ず、図１に示すパッケージ構造体を、気温７５℃、湿度
９５％の雰囲気に２週間晒す湿熱試験を実施した。ま
た、この試験とは別に、図１に示すパッケージ構造体
を、水温４３℃の水中に１週間浸漬させる浸水試験を実
施した。この結果は、いずれも歩留まりが１００％であ
った。

【００１８】また、図３の従来のパッケージ構造体に対
し、同じ条件で湿熱試験、浸水試験を実施した。この結
果は、いずれも歩留まりが５０％程度であった。これに
よって、本実施例のパッケージ構造が、筐体１０内への
水分の侵入を十分に防止できることが確認できた。

【００１９】なお、本実施例では、接着剤による接合部
位を保護する緩衝保護材として、シリコーンゲルを例示
したが、この他にも、可撓性エポキシ、ウレタンゴム、
またはシリコンゴムなどを用いることができる。また、
この緩衝保護材に比べ気密性の高い充填材として、エポ
キシ樹脂を例示したが、この他にも、可撓性エポキシ、
ウレタンゴム、またはシリコンゴムなどを用いることが
できる。

【００２０】また、本実施例では、導波路基板１２の機
能として、入射する光信号を分岐するとして例示した
が、例えば、光導波路の切り替えを行うなど、導波路基
板の機能は特に限定するものではない。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる光
導波路の実装用パッケージ構造によれば、入力或いは出
力ファイバ支持体と導波路基板とを外部応力から保護す
る緩衝保護材で被覆し、かつ、この外周部と筐体との間
を緩衝保護材に比べ気密性の高い充填材を充填する構造
を採用した。したがって、外部から作用する応力に対し
て十分な強度を持ち、かつ、外部からの水分の侵入を十
分に防止することが可能となる。これにより、各接合部
の接着剤が吸湿することにより生じていた、接着力の低
下及び光透過性の低下などを防止でき、耐環境性に優れ
た信頼性の高い、光導波路の実装用パッケージ構造を提
供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例にかかる光導波路の実装用パッケージ
構造を示す縦断面図である。

【図２】図１の筐体内に収容された、Ｖ溝付きシリコン
及び導波路基板等を取り出して示す平面図である。

【図３】従来のパッケージ構造を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１０…筐体、１１…Ｖ溝付きシリコン（入力ファイバ支
持体）、１２…導波路基板、１３…Ｖ溝付きシリコン
（出力ファイバ支持体）、１６…シリコーンゲル（緩衝
保護材）、１９…エポキシ樹脂（充填材）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 油井 大 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 石川 真二 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光信号を導く入力ファイバを固定する入力
   ファイバ支持体と、 前記入力ファイバ支持体の一端に接合され、前記入力フ
   ァイバから出射される前記光信号を導く光導波路を備え
   る導波路基板と、 前記導波路基板の一端に接合され、前記光導波路から出
   射される前記光信号を導く出力ファイバを固定する出力
   ファイバ支持体と、 前記入力ファイバ支持体、導波路基板及び出力ファイバ
   支持体の全体を被覆し、外部から加わる応力からこれら
   を保護する緩衝保護材と、 前記緩衝保護材で被覆された、前記入力ファイバ支持
   体、導波路基板及び出力ファイバ支持体を内部に収容す
   る筐体と、 前記緩衝保護材と前記筐体との間に充填され、前記緩衝
   保護材に比べ気密性の高い充填材と、 を備える光導波路の実装用パッケージ構造。
2. 【請求項２】前記緩衝保護材はシリコーンゲルであり、
   前記充填材はエポキシ樹脂である請求項１記載の光導波
   路の実装用パッケージ構造。