JPH0777612A - ろう付け結合を有する装置およびその製造方法 - Google Patents
ろう付け結合を有する装置およびその製造方法Info
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- JPH0777612A JPH0777612A JP6185159A JP18515994A JPH0777612A JP H0777612 A JPH0777612 A JP H0777612A JP 6185159 A JP6185159 A JP 6185159A JP 18515994 A JP18515994 A JP 18515994A JP H0777612 A JPH0777612 A JP H0777612A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/36—Mechanical coupling means
- G02B6/3628—Mechanical coupling means for mounting fibres to supporting carriers
- G02B6/3648—Supporting carriers of a microbench type, i.e. with micromachined additional mechanical structures
- G02B6/3652—Supporting carriers of a microbench type, i.e. with micromachined additional mechanical structures the additional structures being prepositioning mounting areas, allowing only movement in one dimension, e.g. grooves, trenches or vias in the microbench surface, i.e. self aligning supporting carriers
-
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- G02B6/30—Optical coupling means for use between fibre and thin-film device
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 接合部での熱的整合性並びに気密性に優れた
結合を実現し、温度特性に優れたろう付け結合を有する
装置およびその製造方法を提供する。 【構成】 装置は、シリコン基板（２）にろう付け結合
材（１８）により光フアイバ（１６）を結合して構成さ
れる。結合は、位置決め用溝（８）内に光フアイバ（１
６）を完全に密封する。カバー（図示せず）は、装置が
真空を維持するように設けられる。ろう付け結合材は、
気体を発せず且つそれゆえ高い真空が装置内に維持され
得る。
結合を実現し、温度特性に優れたろう付け結合を有する
装置およびその製造方法を提供する。 【構成】 装置は、シリコン基板（２）にろう付け結合
材（１８）により光フアイバ（１６）を結合して構成さ
れる。結合は、位置決め用溝（８）内に光フアイバ（１
６）を完全に密封する。カバー（図示せず）は、装置が
真空を維持するように設けられる。ろう付け結合材は、
気体を発せず且つそれゆえ高い真空が装置内に維持され
得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ろう付け結合を有する
装置およびその製造方法に関する。
装置およびその製造方法に関する。
【０００２】マイクロ共振センサは、シリコンのごとき
基板上に形成された薄いシリコンブリツジまたはカンチ
レバーを備える。ブリツジまたはカンチレバーは、例え
ばセンサが感受する温度および／または圧力の関数であ
る共振周波数を有する。典型的なブリツジまたはカンチ
レバーは、１０００００に達する性質（Ｑ）係数を持つ
約１００ＫＨｚの共振周波数を有する。かかるマイクロ
共振センサは、光学手段によりブリツジまたはカンチレ
バーが振動することにより駆動される。このことは、電
気的雑音に対して良好な免疫を有し、例えば−５０℃乃
至３００℃の温度範囲で作動し得る共振センサを提供す
ることを意味する。
基板上に形成された薄いシリコンブリツジまたはカンチ
レバーを備える。ブリツジまたはカンチレバーは、例え
ばセンサが感受する温度および／または圧力の関数であ
る共振周波数を有する。典型的なブリツジまたはカンチ
レバーは、１０００００に達する性質（Ｑ）係数を持つ
約１００ＫＨｚの共振周波数を有する。かかるマイクロ
共振センサは、光学手段によりブリツジまたはカンチレ
バーが振動することにより駆動される。このことは、電
気的雑音に対して良好な免疫を有し、例えば−５０℃乃
至３００℃の温度範囲で作動し得る共振センサを提供す
ることを意味する。
【０００３】利用し得る高いＱ値を得るために、ブリツ
ジまたはカンチレバーは、粘性抵抗による減衰を最小に
するように、実質上真空環境において振動しなければな
らない。そのためには、マイクロ共振センサ内への光フ
アイバの導入部分が、真空が維持されるように流体密封
されなければならない。
ジまたはカンチレバーは、粘性抵抗による減衰を最小に
するように、実質上真空環境において振動しなければな
らない。そのためには、マイクロ共振センサ内への光フ
アイバの導入部分が、真空が維持されるように流体密封
されなければならない。
【０００４】公知の固着方法は、全く適切でないことが
認められた。光フアイバとマイクロ共振センサとの間の
密封は、真空を破壊すべきではない。従って、マイクロ
共振センサの製造の間中または使用期間中にわたり、気
体を発生する材料は適切でない。この制限は、多くの接
着剤およびエポキシ樹脂を除外する。
認められた。光フアイバとマイクロ共振センサとの間の
密封は、真空を破壊すべきではない。従って、マイクロ
共振センサの製造の間中または使用期間中にわたり、気
体を発生する材料は適切でない。この制限は、多くの接
着剤およびエポキシ樹脂を除外する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】マイクロ共振センサ
は、高温に供されるかも知れない。装置は３００℃以下
の温度において使用するのに適する。加えて、マイクロ
共振センサの製造は、約４５０℃の温度が必要とされる
陽極結合技術の使用を伴うかも知れない。高温光フアイ
バおよびそれらのコーテイングは、損傷を受けることな
く７５０℃程度のまたはそれ以上の温度に抗することが
できる。従って、密封は少なくとも４５０℃の温度に抗
することができ、且つ光フアイバまたはそのコーテイン
グに対する損傷が発生する温度以下の温度において使用
可能でなければならない。このことは、多くの半田およ
び接着剤の使用を制限する。
は、高温に供されるかも知れない。装置は３００℃以下
の温度において使用するのに適する。加えて、マイクロ
共振センサの製造は、約４５０℃の温度が必要とされる
陽極結合技術の使用を伴うかも知れない。高温光フアイ
バおよびそれらのコーテイングは、損傷を受けることな
く７５０℃程度のまたはそれ以上の温度に抗することが
できる。従って、密封は少なくとも４５０℃の温度に抗
することができ、且つ光フアイバまたはそのコーテイン
グに対する損傷が発生する温度以下の温度において使用
可能でなければならない。このことは、多くの半田およ
び接着剤の使用を制限する。
【０００６】また、接合部での良好な熱的整合性が必要
である。密封材料と周囲材料との間の熱膨張率の差異
は、密封部分の温度による劣化を招くかも知れない。通
常のガラス半田は、高過ぎる温度の使用を要求する傾向
があり、一方より低い温度で使用できる半田は、しばし
ば光フアイバおよびシリコンの熱膨張係数と整合しない
大きな熱膨張係数を有する。
である。密封材料と周囲材料との間の熱膨張率の差異
は、密封部分の温度による劣化を招くかも知れない。通
常のガラス半田は、高過ぎる温度の使用を要求する傾向
があり、一方より低い温度で使用できる半田は、しばし
ば光フアイバおよびシリコンの熱膨張係数と整合しない
大きな熱膨張係数を有する。
【０００７】良好な密封を得るために、材料の表面を湿
らす密封材料を使用することが望ましい。
らす密封材料を使用することが望ましい。
【０００８】本発明の目的は、上記従来の欠点を除去
し、接合部での熱的整合性並びに気密性に優れた結合を
実現し、温度特性に優れたろう付け結合を有する装置お
よびその製造方法を提供することにある。
し、接合部での熱的整合性並びに気密性に優れた結合を
実現し、温度特性に優れたろう付け結合を有する装置お
よびその製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の態様によ
れば、少なくとも１つのガラスからなる第１要素と、シ
リコンまたはガラスからなる第２要素とが、表面領域が
チタン、ジルコニウム、クロム、アルミニウムおよびバ
ナジウムの少なくとも１つを含有する合金からなるよう
に形成されたろう付け結合材により結合された装置が提
供される。
れば、少なくとも１つのガラスからなる第１要素と、シ
リコンまたはガラスからなる第２要素とが、表面領域が
チタン、ジルコニウム、クロム、アルミニウムおよびバ
ナジウムの少なくとも１つを含有する合金からなるよう
に形成されたろう付け結合材により結合された装置が提
供される。
【００１０】表面領域は、「活性ろう付け合金」として
作用する。活性ろう付け合金は、密封部分となる接合部
を形成する材料と反応する反応性金属成分を含有する。
作用する。活性ろう付け合金は、密封部分となる接合部
を形成する材料と反応する反応性金属成分を含有する。
【００１１】活性ろう付け合金は、銀および銅を主成分
とし、スズまたはインジウムのごとき他の元素を残部と
する。好適な合金の例は、５９％Ａｇ，２７．２５％Ｃ
ｕ，１２．５％Ｉｎおよび１．２５％Ｔｉである。かか
る合金は、アメリカ合衆国カリフオルニア州ベルモント
３、ハーバー・ブールバード４７７に住所を有するウエ
スゴ社により「Ｉｎｃｕｓｉｌ−ＡＢＡ」として販売さ
れている。さらに他の合金の例は、６３％Ａｇ，３４．
２５％Ｃｕ，１．７５％Ｔｉおよび１％Ｓｎである。か
かる合金は、ウエスゴ社により「Ｃｕｓｉｎ−１ ＡＢ
Ａ」として販売されている。
とし、スズまたはインジウムのごとき他の元素を残部と
する。好適な合金の例は、５９％Ａｇ，２７．２５％Ｃ
ｕ，１２．５％Ｉｎおよび１．２５％Ｔｉである。かか
る合金は、アメリカ合衆国カリフオルニア州ベルモント
３、ハーバー・ブールバード４７７に住所を有するウエ
スゴ社により「Ｉｎｃｕｓｉｌ−ＡＢＡ」として販売さ
れている。さらに他の合金の例は、６３％Ａｇ，３４．
２５％Ｃｕ，１．７５％Ｔｉおよび１％Ｓｎである。か
かる合金は、ウエスゴ社により「Ｃｕｓｉｎ−１ ＡＢ
Ａ」として販売されている。
【００１２】表面領域は、結合材の溶融物が表面層を形
成するようにガラス要素の表面にチタン、ジルコニウ
ム、クロム、アルミニウムおよびバナジウムの少なくと
も１つを被覆または他の方法で導入することにより形成
され得る。一方、結合材は、前記金属成分が同一組成を
もって該結合材の表面のみならず、その全体にわたり分
布していてもよい。
成するようにガラス要素の表面にチタン、ジルコニウ
ム、クロム、アルミニウムおよびバナジウムの少なくと
も１つを被覆または他の方法で導入することにより形成
され得る。一方、結合材は、前記金属成分が同一組成を
もって該結合材の表面のみならず、その全体にわたり分
布していてもよい。
【００１３】好適には、局部的な抵抗性ヒータが装置内
に形成され得る。狭い導電性金属帯片が、シリコンまた
はガラス表面の結合がなされる部位に形成され得る。帯
片は、例えば、該帯片の両端部に形成された接点によ
り、電源に接続されるべく配置され得る。接点は、電源
のばね負荷接点と協働するように位置決めされ得る。
に形成され得る。狭い導電性金属帯片が、シリコンまた
はガラス表面の結合がなされる部位に形成され得る。帯
片は、例えば、該帯片の両端部に形成された接点によ
り、電源に接続されるべく配置され得る。接点は、電源
のばね負荷接点と協働するように位置決めされ得る。
【００１４】好ましくは、本装置は第１要素が結合され
るシリコン構造体からなる。該シリコン構造体は、例え
ば、電子装置またはセンサ装置のカバーまたは側壁であ
つても良い。また、本装置は電子装置またはセンサ装置
のカバーのごときガラス構造体から構成されてもよい。
るシリコン構造体からなる。該シリコン構造体は、例え
ば、電子装置またはセンサ装置のカバーまたは側壁であ
つても良い。また、本装置は電子装置またはセンサ装置
のカバーのごときガラス構造体から構成されてもよい。
【００１５】好ましくは、第１要素は、光フアイバまた
は光フアイバ用端子である。
は光フアイバ用端子である。
【００１６】光フアイバは、溝のごとき、位置決め用通
路内に保持され且つ固定される。結合材は、光フアイバ
または光フアイバ用端子を溝に結合し且つ流体密封を形
成するように溝内部を充填するのに使用され得る。溝
は、結合部分に平坦な表面を形成するように溝の上方に
載置されるカバーにより閉止されることが可能である。
他の部品は、カバーに結合され得る。
路内に保持され且つ固定される。結合材は、光フアイバ
または光フアイバ用端子を溝に結合し且つ流体密封を形
成するように溝内部を充填するのに使用され得る。溝
は、結合部分に平坦な表面を形成するように溝の上方に
載置されるカバーにより閉止されることが可能である。
他の部品は、カバーに結合され得る。
【００１７】好適には、第１要素が拡大区域と交差す
る。拡大区域は、ろう付け結合材が拡大区域内で第１要
素を取り囲むのを可能にし、それにより結合の完全性を
高める。位置決め用溝内に光フアイバを有する実施例に
おいては、溝の一部分が、光フアイバが拡大区域内にお
いて溝の側部に接触しないように拡大されている。従っ
て、結合材は位置決め用溝内の流体密封を保証するよう
に、拡大区域内部を充填して該拡大区域を交差する光フ
ァイバを取り囲む。
る。拡大区域は、ろう付け結合材が拡大区域内で第１要
素を取り囲むのを可能にし、それにより結合の完全性を
高める。位置決め用溝内に光フアイバを有する実施例に
おいては、溝の一部分が、光フアイバが拡大区域内にお
いて溝の側部に接触しないように拡大されている。従っ
て、結合材は位置決め用溝内の流体密封を保証するよう
に、拡大区域内部を充填して該拡大区域を交差する光フ
ァイバを取り囲む。
【００１８】本発明の第２の態様によれば、ガラスから
なる第１要素と、ガラスまたはシリコンからなる第２要
素とを結合する結合方法であって、前記第１要素と前記
第２要素とが結合する区域内に、少なくとも一方がチタ
ン、ジルコニウム、クロム、アルミニウムおよびバナジ
ウムの少なくとも１つからなる表面層を有する結合材と
前記第１要素とを隣接して配置し、前記結合材を溶融す
るように該結合材を加熱し、次いで前記第１および第２
要素間に結合を形成するように前記結合材を冷却する工
程からなることを特徴とするろう付け結合方法が提供さ
れる。
なる第１要素と、ガラスまたはシリコンからなる第２要
素とを結合する結合方法であって、前記第１要素と前記
第２要素とが結合する区域内に、少なくとも一方がチタ
ン、ジルコニウム、クロム、アルミニウムおよびバナジ
ウムの少なくとも１つからなる表面層を有する結合材と
前記第１要素とを隣接して配置し、前記結合材を溶融す
るように該結合材を加熱し、次いで前記第１および第２
要素間に結合を形成するように前記結合材を冷却する工
程からなることを特徴とするろう付け結合方法が提供さ
れる。
【００１９】結合材は、装置内の他の要素または構造体
の温度上昇を防止または最小にするように局部加熱によ
り加熱される。誘導加熱を使用しても良い。シリコンお
よび／またはガラスは、経験的に金属合金より低温で加
熱される。
の温度上昇を防止または最小にするように局部加熱によ
り加熱される。誘導加熱を使用しても良い。シリコンお
よび／またはガラスは、経験的に金属合金より低温で加
熱される。
【００２０】あるいは、輻射加熱が使用され得る。局部
加熱は、蛍光灯に使用されるフイラメントと同様な、電
気的に加熱されるタングステンフィラメントコイルのご
とき、局所化された輻射源から得られ得る。
加熱は、蛍光灯に使用されるフイラメントと同様な、電
気的に加熱されるタングステンフィラメントコイルのご
とき、局所化された輻射源から得られ得る。
【００２１】さらに他の代替物として、マイクロ波加熱
が使用され得る。結合材料にマイクロ波エネルギが集結
される結果として生ずる渦電流加熱が、結合材を加熱す
るのに使用され得る。
が使用され得る。結合材料にマイクロ波エネルギが集結
される結果として生ずる渦電流加熱が、結合材を加熱す
るのに使用され得る。
【００２２】好ましくは結合材は、装置内に形成された
局部抵抗性ヒータにより加熱される。狭い導電性金属帯
片が、シリコン表面の結合部分に形成され得る。帯片
は、電源に接続されるように配置され、例えば、接点が
帯片の両端部に形成され得る。接点は、電源のばね負荷
接点と協働するように位置決めされ得る。帯片に電流を
流して抵抗性加熱により結合材料を溶融し得る。
局部抵抗性ヒータにより加熱される。狭い導電性金属帯
片が、シリコン表面の結合部分に形成され得る。帯片
は、電源に接続されるように配置され、例えば、接点が
帯片の両端部に形成され得る。接点は、電源のばね負荷
接点と協働するように位置決めされ得る。帯片に電流を
流して抵抗性加熱により結合材料を溶融し得る。
【００２３】さらに、帯片の抵抗は温度を指示すべく監
視され得る。帯片の輪郭は、加熱中の熱分布を制御する
ようにその製造の間中制御され得る。従って、熱発生が
結合区域に制限される。
視され得る。帯片の輪郭は、加熱中の熱分布を制御する
ようにその製造の間中制御され得る。従って、熱発生が
結合区域に制限される。
【００２４】さらに、本発明を、添付図面を参照して、
実施例をもとに説明する。
実施例をもとに説明する。
【００２５】
【実施例】図１に示されるマイクロ共振センサは、第２
要素であるシリコンブロック２内に形成された窪み６の
上方に、ブリツジ４を形成して構成される。位置決め用
および固着用溝８は、第１要素である光ファイバ（図示
せず）を収納した際に、該光フアイバの端部が、窪み６
の１つの側面を構成する反射面１０の垂線に対して４５
°の角度をもって位置するようにブロツク２内に形成さ
れる。ブリツジ４の位置は、光フアイバからの光が反射
面１０からブリツジ４に向かって反射され、そしてブリ
ツジ４から反射された光が光フアイバに戻されるように
選択される。
要素であるシリコンブロック２内に形成された窪み６の
上方に、ブリツジ４を形成して構成される。位置決め用
および固着用溝８は、第１要素である光ファイバ（図示
せず）を収納した際に、該光フアイバの端部が、窪み６
の１つの側面を構成する反射面１０の垂線に対して４５
°の角度をもって位置するようにブロツク２内に形成さ
れる。ブリツジ４の位置は、光フアイバからの光が反射
面１０からブリツジ４に向かって反射され、そしてブリ
ツジ４から反射された光が光フアイバに戻されるように
選択される。
【００２６】抵抗性加熱帯片１２は、光フアイバがシリ
コンブロツク２に結合されるように溝８内部に形成され
る。帯片は、シリコンにパターンを形成するような通常
のフオトリソグラフイ技術を使用し且つ次いで蒸着、ス
パツタリングまたは他の適切な技術により金属層を形成
することにより形成される。加熱帯片は、装置の製造の
間中電源との電気的接続を行うための接触パツド１４を
備える。
コンブロツク２に結合されるように溝８内部に形成され
る。帯片は、シリコンにパターンを形成するような通常
のフオトリソグラフイ技術を使用し且つ次いで蒸着、ス
パツタリングまたは他の適切な技術により金属層を形成
することにより形成される。加熱帯片は、装置の製造の
間中電源との電気的接続を行うための接触パツド１４を
備える。
【００２７】光フアイバを固定するために、図２に示さ
れるように、光フアイバ１６が溝８に導入される。適量
のろう付け合金１８が、加熱帯片１２が形成された部分
に配置され、そして接触パツド１４がばね負荷接点（図
示せず）を経由して電源（図示せず）に接続される。電
流が加熱帯片１２に流され、該帯片が加熱されると、永
続的な密封を形成すべくろう付け合金１８が加熱されて
溶融する。加熱帯片１２の電流値および／または抵抗値
は、この事象には接触パツド１４間の抵抗の減少を伴う
ために、ろう付け合金が溶融する時間を決定するために
監視され得る。かくして、ろう付け品質を均質に維持す
るために、結合過程を監視することが可能となる。
れるように、光フアイバ１６が溝８に導入される。適量
のろう付け合金１８が、加熱帯片１２が形成された部分
に配置され、そして接触パツド１４がばね負荷接点（図
示せず）を経由して電源（図示せず）に接続される。電
流が加熱帯片１２に流され、該帯片が加熱されると、永
続的な密封を形成すべくろう付け合金１８が加熱されて
溶融する。加熱帯片１２の電流値および／または抵抗値
は、この事象には接触パツド１４間の抵抗の減少を伴う
ために、ろう付け合金が溶融する時間を決定するために
監視され得る。かくして、ろう付け品質を均質に維持す
るために、結合過程を監視することが可能となる。
【００２８】代替例として、ろう付け合金１８は、図３
に示されるように、輻射加熱により溶融され得る。適宜
な量のろう付け合金１８が、溝８内の結合が形成される
部分に光フアイバ１６に隣接して配置される。タングス
テンフイラメントコイル２０は、該タングステンフイラ
メントコイル２０から放出される熱線によりろう付け合
金１８を加熱するように、ろう付け合金１８に隣接して
配置され、また電源（図示せず）からの電流により電気
的に加熱される。熱電対のごとき温度センサ２２が、ろ
う付け合金１８の近傍の温度を監視するのに使用され
る。
に示されるように、輻射加熱により溶融され得る。適宜
な量のろう付け合金１８が、溝８内の結合が形成される
部分に光フアイバ１６に隣接して配置される。タングス
テンフイラメントコイル２０は、該タングステンフイラ
メントコイル２０から放出される熱線によりろう付け合
金１８を加熱するように、ろう付け合金１８に隣接して
配置され、また電源（図示せず）からの電流により電気
的に加熱される。熱電対のごとき温度センサ２２が、ろ
う付け合金１８の近傍の温度を監視するのに使用され
る。
【００２９】上記において、結合は真空状態において信
頼し得るように形成されることができる。
頼し得るように形成されることができる。
【００３０】さらに他の改良として、第２要素であるガ
ラスまたはシリコンならなるカバーが、ろう付け合金１
８の加熱に先立ち、結合部分の上方に配置される。カバ
ーは、完成した結合部分に平坦な平面を形成し、ろう付
け過程の間中湿らされる。そして、ろう付け合金が、溝
８内において光フアイバ１６のまわりに流体密封を形成
する。
ラスまたはシリコンならなるカバーが、ろう付け合金１
８の加熱に先立ち、結合部分の上方に配置される。カバ
ーは、完成した結合部分に平坦な平面を形成し、ろう付
け過程の間中湿らされる。そして、ろう付け合金が、溝
８内において光フアイバ１６のまわりに流体密封を形成
する。
【００３１】図４および図５は、完成したマイクロ共振
センサの概略図である。シリコンまたはガラスからなる
カバー２４は、ブリツジ４のまわりに空間２６を形成す
るようにシリコンブロツク２に結合される。ろう付け合
金１８は、液体またはガスの侵入を防止するために、空
間２６を溝８に沿って密封する。
センサの概略図である。シリコンまたはガラスからなる
カバー２４は、ブリツジ４のまわりに空間２６を形成す
るようにシリコンブロツク２に結合される。ろう付け合
金１８は、液体またはガスの侵入を防止するために、空
間２６を溝８に沿って密封する。
【００３２】図６および図７は、空間２６内でブリツジ
４と対向する光フアイバを有する第２の装置を示す。こ
の実施例において、ブリツジはシリコンブロツク３０内
部にエツチングにより形成された窪み２８の上方に形成
される。シリコンまたはガラスからなるカバー３２は、
光フアイバ３４を保持するために形成された通路３３を
有する。光フアイバ３４は、第３要素であるフエルール
３６内に保持される。フエルール３６は、通路３３内に
保持される。
４と対向する光フアイバを有する第２の装置を示す。こ
の実施例において、ブリツジはシリコンブロツク３０内
部にエツチングにより形成された窪み２８の上方に形成
される。シリコンまたはガラスからなるカバー３２は、
光フアイバ３４を保持するために形成された通路３３を
有する。光フアイバ３４は、第３要素であるフエルール
３６内に保持される。フエルール３６は、通路３３内に
保持される。
【００３３】光フアイバ３４とフエルール３６との間、
並びにフエルール３６とカバー３２との間の結合は、結
合材を使用して行われる。かくして、気体発生のない流
体密封結合が形成される。カバー３２は、ろう付けまた
はシリコンを溶融してシリコン３０に結合され得る。フ
エルール３６は、ガラスまたはセラミツクであつても良
い。
並びにフエルール３６とカバー３２との間の結合は、結
合材を使用して行われる。かくして、気体発生のない流
体密封結合が形成される。カバー３２は、ろう付けまた
はシリコンを溶融してシリコン３０に結合され得る。フ
エルール３６は、ガラスまたはセラミツクであつても良
い。
【００３４】図８は、図１乃至図４に示したマイクロ共
振センサと同様なマイクロ共振センサの実施例を示す。
同様部分は、前に使用された同一の符号により示され
る。位置決め用および固着用溝８は、拡大区域４０を有
する。拡大区域は、通常のエツチング技術により形成さ
れ、且つ図９に図示のごとく溝８のそれぞれの側壁と平
行な側壁４２を有する。光フアイバ１６は、拡大区域４
０のいずれの面とも接触せず、従ってろう付け合金（明
瞭にするために省略される）は、光フアイバ１６のまわ
りに自由に流れ、結合する。カバー２４は、拡大区域４
０を完全にカバーするか、または図示のごとく、部分的
にカバーし得る。部分的に重なるようにカバー２４を配
置すると、拡大部分では、ろう付け合金がシリコンブロ
ツク２と対向するカバー２４の表面と結合し、且つ拡大
区域４０に隣接するカバー２４の表面４４に結合するこ
ととなる。かくしてろう付け合金は、光フアイバ１６の
最上部分の上方に層を形成し、光フアイバ１６はろう付
け合金１８により取り囲まれて流体密封結合が形成され
る（図９参照）。
振センサと同様なマイクロ共振センサの実施例を示す。
同様部分は、前に使用された同一の符号により示され
る。位置決め用および固着用溝８は、拡大区域４０を有
する。拡大区域は、通常のエツチング技術により形成さ
れ、且つ図９に図示のごとく溝８のそれぞれの側壁と平
行な側壁４２を有する。光フアイバ１６は、拡大区域４
０のいずれの面とも接触せず、従ってろう付け合金（明
瞭にするために省略される）は、光フアイバ１６のまわ
りに自由に流れ、結合する。カバー２４は、拡大区域４
０を完全にカバーするか、または図示のごとく、部分的
にカバーし得る。部分的に重なるようにカバー２４を配
置すると、拡大部分では、ろう付け合金がシリコンブロ
ツク２と対向するカバー２４の表面と結合し、且つ拡大
区域４０に隣接するカバー２４の表面４４に結合するこ
ととなる。かくしてろう付け合金は、光フアイバ１６の
最上部分の上方に層を形成し、光フアイバ１６はろう付
け合金１８により取り囲まれて流体密封結合が形成され
る（図９参照）。
【００３５】このように、光フアイバとシリコンまたは
ガラスとの間に、ろう付け結合を信頼性良く形成するこ
とができる。結合は良好な湿潤特性を有し、また結合材
は比較的しなやかである。
ガラスとの間に、ろう付け結合を信頼性良く形成するこ
とができる。結合は良好な湿潤特性を有し、また結合材
は比較的しなやかである。
【００３６】
【発明の効果】叙上のごとく、本発明は、ろう付け結合
を有する装置を、ガラスからなる少なくとも１つの第１
要素と、ガラスまたはシリコンからなる第２要素とを結
合して構成される装置であって、その表面領域がチタ
ン、ジルコニウム、クロム、アルミニウムおよびバナジ
ウムの少なくとも１つを含有する合金からなるろう付け
結合材により結合される構成とし、また、ろう付け結合
方法を、ガラスからなる第１要素と、ガラスまたはシリ
コンからなる第２要素とを結合する結合方法であって、
前記第１要素と前記第２要素とが結合する区域内に、少
なくとも一方がチタン、ジルコニウム、クロム、アルミ
ニウムおよびバナジウムの少なくとも１つからなる表面
層を有する結合材と前記第１要素とを隣接して配置し、
前記結合材を溶融するように該結合材を加熱し、次いで
前記第１および第２要素間に結合を形成するように前記
結合材を冷却する工程からなる構成としたので、接合部
での熱的整合性並びに気密性に優れた結合を実現し、温
度特性に優れたろう付け結合を有する装置およびその製
造方法を提供することができる。
を有する装置を、ガラスからなる少なくとも１つの第１
要素と、ガラスまたはシリコンからなる第２要素とを結
合して構成される装置であって、その表面領域がチタ
ン、ジルコニウム、クロム、アルミニウムおよびバナジ
ウムの少なくとも１つを含有する合金からなるろう付け
結合材により結合される構成とし、また、ろう付け結合
方法を、ガラスからなる第１要素と、ガラスまたはシリ
コンからなる第２要素とを結合する結合方法であって、
前記第１要素と前記第２要素とが結合する区域内に、少
なくとも一方がチタン、ジルコニウム、クロム、アルミ
ニウムおよびバナジウムの少なくとも１つからなる表面
層を有する結合材と前記第１要素とを隣接して配置し、
前記結合材を溶融するように該結合材を加熱し、次いで
前記第１および第２要素間に結合を形成するように前記
結合材を冷却する工程からなる構成としたので、接合部
での熱的整合性並びに気密性に優れた結合を実現し、温
度特性に優れたろう付け結合を有する装置およびその製
造方法を提供することができる。
【図１】本発明の一実施例を示し、加熱要素を一体に組
み込んだ不完全な共振センサを示す斜視図である。
み込んだ不完全な共振センサを示す斜視図である。
【図２】図１に示される装置に光フアイバを結合した後
の状態を示す斜視図である。
の状態を示す斜視図である。
【図３】加熱要素が省略された、図２に示される装置と
同様の装置を示す斜視図である。
同様の装置を示す斜視図である。
【図４】完成した装置を示し、光フアイバの軸線に対し
て垂直な断面図である。
て垂直な断面図である。
【図５】完成した装置を示し、光フアイバの軸線に沿っ
で示す断面図である。
で示す断面図である。
【図６】光フアイバが感知要素に対向して構成された共
振センサの第２実施例を示す平面図である。
振センサの第２実施例を示す平面図である。
【図７】第２実施例の共振センサを示し、光フアイバの
軸線に沿って示す断面図である。
軸線に沿って示す断面図である。
【図８】位置決め用溝に形成された拡大区域を有し且つ
本発明の実施例を構成する共振センサを示す斜視図であ
る。
本発明の実施例を構成する共振センサを示す斜視図であ
る。
【図９】図８に示される装置において、光フアイバを位
置決め用溝に結合した状態を示す図８のＡＡ断面図であ
る。
置決め用溝に結合した状態を示す図８のＡＡ断面図であ
る。
２ 第２要素（シリコンブロツク） ４ ブリツジ ８ 位置決め用溝 １２ 加熱帯片 １４ 接触パツド １６ 第１要素（光フアイバ） １８ ろう付け合金 ２４ 第２要素（カバー） ２６ 空間 ３０ シリコンブロツク ３２ 第２要素（カバー） ３３ 通路 ３４ 第１要素（光フアイバ） ３６ 第３要素（フエルール） ４０ 拡大区域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｓ 3/07 (72)発明者 ロバート・アンドリュー・ピノック イギリス国 バーミンガム、ボーンヴィ ル、マリー・ヴェイル・ロード 153
Claims (16)
- 【請求項１】 ガラスからなる少なくとも１つの第１要
素（１６，３４）と、ガラスまたはシリコンからなる第
２要素（２，２４，３２）とを結合して構成される装置
であって、その表面領域がチタン、ジルコニウム、クロ
ム、アルミニウムおよびバナジウムの少なくとも１つを
含有する合金からなるろう付け結合材により結合されて
いることを特徴とするろう付け結合を有する装置。 - 【請求項２】 前記ろう付け結合材は、その全部分にお
いて実質的に表面領域と同一の組成を有することを特徴
とする請求項１に記載のろう付け結合を有する装置。 - 【請求項３】 結合部分の近傍に、抵抗性ヒータ（１
２）が配置されることを特徴とする請求項１または２に
記載のろう付け結合を有する装置。 - 【請求項４】 前記ヒータ（１２）は、前記第２要素
（２）表面上の結合が形成されるべき領域に形成された
金属からなる導電性の幅狭な帯片であることを特徴とす
る請求項３に記載のろう付け結合を有する装置。 - 【請求項５】 前記第１要素が、光フアイバ（１６，３
４）または光フアイバ用端子であることを特徴とする請
求項１乃至４のいずれか１項に記載のろう付け結合を有
する装置。 - 【請求項６】 前記光フアイバまたは光フアイバ用端子
が、位置決め用通路（８，３３）内に支持され且つ固定
されることを特徴とする請求項５に記載のろう付け結合
を有する装置。 - 【請求項７】 前記位置決め用通路が溝（８）であり、
前記光フアイバ（１６，３４）または光フアイバ用端子
が前記溝（８）内に保持されるとともに、前記ろう付け
結合材が前記光フアイバまたは光フアイバ用端子を前記
溝（８）に結合し、且つ流体密封を形成するように前記
溝（８）内を充填することを特徴とする請求項６に記載
のろう付け結合を有する装置。 - 【請求項８】 前記溝（８）が、結合部分に平坦な表面
を形成するように該溝（８）の上方に載置されるカバー
（２４）により閉止されることを特徴とする請求項７に
記載のろう付け結合を有する装置。 - 【請求項９】 前記溝（８，３３）が拡大区域（４０）
を有し、前記光フアイバまたは光フアイバ用端子が前記
拡大区域（４０）と交差して配置されるとともに、前記
ろう付け結合材が前記拡大区域（４０）内において前記
光フアイバまたは光フアイバ用端子を包囲することを特
徴とする請求項６乃至８項のいずれか１項に記載のろう
付け結合を有する装置。 - 【請求項１０】 前記光フアイバ（１６，３４）が第３
要素（３６）に結合され、且つ前記第３要素（３６）が
前記第２要素（３２）に結合されることを特徴とする請
求項６に記載のろう付け結合を有する装置。 - 【請求項１１】 ガラスからなる第１要素（１６，３
４）と、ガラスまたはシリコンからなる第２要素（２，
２４，３２）とを結合する結合方法であって、前記第１
要素と前記第２要素とが結合する区域内に、少なくとも
一方がチタン、ジルコニウム、クロム、アルミニウムお
よびバナジウムの少なくとも１つからなる表面層を有す
る結合材と前記第１要素（１６，３４）とを隣接して配
置し、前記結合材を溶融するように該結合材を加熱し、
次いで前記第１および第２要素間に結合を形成するよう
に前記結合材を冷却する工程からなることを特徴とする
ろう付け結合方法。 - 【請求項１２】 前記結合材が、局部加熱により加熱さ
れることを特徴とする請求項１１に記載のろう付け結合
方法。 - 【請求項１３】 前記結合材が、誘導加熱、マイクロ波
加熱または輻射加熱により加熱されることを特徴とする
請求項１２に記載のろう付け結合方法。 - 【請求項１４】 前記結合材が、結合区域の近傍に形成
された抵抗性ヒータ（１２）により加熱されることを特
徴とする請求項１２に記載のろう付け結合方法。 - 【請求項１５】 前記抵抗性ヒータ（１２）の抵抗をモ
ニタして温度制御を行うことを特徴とする請求項１４に
記載のろう付け結合方法。 - 【請求項１６】 前記第１要素（３４）は、第３要素
（３６）に結合され且つ前記第３要素が前記第２要素
（３２）に結合されることを特徴とする請求項１１乃至
１５のいずれか１項に記載のろう付け結合方法。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB939315278A GB9315278D0 (en) | 1993-07-23 | 1993-07-23 | Device having brazed bonds and a method of manufacture thereof |
| GB9315278-2 | 1993-12-11 | ||
| GB9325407-6 | 1993-12-11 | ||
| GB939325407A GB9325407D0 (en) | 1993-12-11 | 1993-12-11 | Device having brazed bonds and a method of manufacture thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0777612A true JPH0777612A (ja) | 1995-03-20 |
Family
ID=26303274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6185159A Pending JPH0777612A (ja) | 1993-07-23 | 1994-07-15 | ろう付け結合を有する装置およびその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0635737A1 (ja) |
| JP (1) | JPH0777612A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023024307A (ja) * | 2021-08-04 | 2023-02-16 | パロ アルト リサーチ センター インコーポレイテッド | 交通監視で使用する光学センサの設置 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2351245B (en) * | 1999-06-21 | 2003-07-16 | Univ Hull | Method of controlling liquid movement in a chemical device |
| GB2369195B (en) | 2000-11-16 | 2003-06-04 | Marconi Caswell Ltd | Securing an optical fibre to an electronic package using RF heating |
| US6440776B1 (en) | 2000-12-12 | 2002-08-27 | Jds Uniphase Inc. | Securing an optical component onto a micro bench |
| GB0818991D0 (en) * | 2008-10-16 | 2008-11-26 | Univ Strathclyde | Fibre optic sensor system |
| US9606311B2 (en) * | 2013-12-18 | 2017-03-28 | Raytheon Company | Thermal management for high-power optical fibers |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3307669A1 (de) * | 1983-03-04 | 1984-09-06 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Koppelanordnung zwischen einem elektro-optischen und/oder opto-elektrischen halbleiterbauelement und einem lichtwellenleiter |
| FR2605418B1 (fr) * | 1986-10-17 | 1990-04-20 | Thomson Semiconducteurs | Module pour le couplage entre un dispositif semi-conducteur et une fibre optique, et procede d'alignement de ce dispositif semi-conducteur et de cette fibre |
| DE4013630A1 (de) * | 1989-05-31 | 1990-12-06 | Siemens Ag | Optoelektronischer wandlermodul und verfahren zu dessen herstellung |
| JPH04251203A (ja) * | 1991-01-09 | 1992-09-07 | Fujikura Ltd | ライトガイド |
-
1994
- 1994-06-28 EP EP94304728A patent/EP0635737A1/en not_active Withdrawn
- 1994-07-15 JP JP6185159A patent/JPH0777612A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023024307A (ja) * | 2021-08-04 | 2023-02-16 | パロ アルト リサーチ センター インコーポレイテッド | 交通監視で使用する光学センサの設置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0635737A1 (en) | 1995-01-25 |
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