JPS62244003A - 超音波はんだ付装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、超音波はんだ付装置に関する。

［従来の技術］ 光ファイバーの接続は、光ファイバーを７エルールと呼
ばれる部材に固定し、このフェルールを相互に係合する
ことによって行われる。このフェルールは、中心部に光
ファイバーの挿入される貫通孔が設けてあり、該貫通孔
に光ファイバーを挿入し、有機系の接着剤又ははんだ付
によりフェルールと光ファイバーとが固定されている。

有機系の接着剤を用いる方法は、接着作業に長時間必要
で作業性に難点がある上、耐熱性が劣り、用途面での制
約があった。

他方、か−る難点のない方法としてフェルールを溶融は
んだ槽に浸漬し、超音波振動を印加して貫通孔内にはん
だを充填し、はんだ付けする装置が知られている。

この装置においては、フェルール外表面にはんだが付若
しこれを研磨によって除去していた。フェルール端面の
研磨は研磨機により簡単に行うことが可能であるが、フ
ェルール側面に付着したはんだを研磨する場合に、フェ
ルール−外径にかなりの寸法精度が要求されるため、高
度なテクニックを必要とし、極めて大変な作業であった
。

また溶融はんだ槽中に長時間はんだを溶融させておくと
、はんだの酸化、変質を引き起こす、このためフェルー
ル貫通孔にはんだの酸化物、変質物がつまり、はんだ充
填に支障をきたす場合があった。

［発明の解決しようとする問題点］ 本発明の目的は、従来はんだ封装側が有していた上記難
点を解決しようとするものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、供給したはんだを加熱した超音波チップによ
り溶融し、貫通孔を有する中空部材の端面に該超音波チ
ップを当接し超音波振動を印加しつつ中空部材の貫通孔
に溶融はんだを充填し中空部材と繊維とをはんだ付けす
る装置であって、該超音波チップの先端面に凹部を設け
又は該超音波チップの先端面と側面とを貫通する細孔を
設け、該凹部又は細孔に溶融はんだを保持するようにし
たことを特徴とする超音波はんだ封装側を提供する。

以下図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明による装この断面図であり、第２図は
第１図の部分拡大図である０図においてｌは溶融はんだ
、２は超音波チップ、３は超き波チップの凹部、１１は
フェルール、　１２は光ファイバーである。超音波チッ
プ２の後端にはホーン４を介して超音波振動子５が接続
され、クランプ７によって超音波チップの軸が水平に、
なるよ−うに固定されている。このクランプ７は、スラ
イドシャフト１４に沿って左右に移動できるように該シ
ャフトに装着されている。

超音波チップ２の先端面３０には円柱形状の凹部３が設
けてあり、溶融はんだ１をそこに保持する。この凹部の
形状としては、超音波チップの先端面における凹部の径
が大き過ぎるとフェルールの側面にはんだが付着し易く
なるので超音波チップの当接するフェルールの端面３２
の径より小さくするのが好ましく、フェルールの端面の
径の０．８倍より小さくするのが特に好ましい。

なお、この凹部の径が大きくなり超音波チップの先端部
の外径に近づき過ぎると超音波振動が７エルールへ効率
よく伝達されなくなるので超音波チップの先端部の外径
は、そこにおける凹部の径より２＋ｓ／−以上大きくす
ることが奸ま一方この凹部の径は小さ過ぎると酸化物等
の不純物がつまり易くなるので０．５ｍ／ｍ以上にする
のが好ましい。

また、四部の容積は、小さ過ぎ番と大気と接触する溶融
はんだの表面積が大きくなり酸化物が生成し易くなるの
で、はんだを充填するフェルールの貫通孔３１の容積の
０．５倍以上にするのが好ましい。

７エルール１１は、固定部材９によって貫通孔３１が水
平になるよう１着脱可能に固定され、該固定部材９は、
スライドシャフト１４に沿って移動できるように該シャ
フトに装着されている。

１３は、この固定部材とスライドシャフトとをロックす
るピンであり、固定部材をスライドシャフト上の任意の
位置に容易にロックできるようになっている。

８は、７エルールを予熱するヒータで、フェルールの一
部が挿入できる大きさのリング形状をしており、その中
心が超音波チップ及びフェルール されている。

ｌＯは光ファイバー１２を保持する部材でスライドシャ
ツ）１４に沿って移動できるように該シャフトに装着さ
れ、その中心は、フェルールの中心線上に位置するよう
になっている。

なお１本体３３には、ａ音波振動の発振回路等が収納さ
れている。

第３図は本発明による別の装置である。超音波千−２プ
の先端面に半球状の凹部１５を形成しである以外、第２
図の装置と同じである。

第４図、第５図は本発明による更に別の装置である。超
音波チップの先端面に円錐台形状の凹部１Ｂ、　１７を
設けである以外、第２図の装置と同じである。

第６図は本発明による更に別の装置である。

超音波チップの先端面に円錐状の凹部１８を形成しであ
る以外第２図の装置と同じである。

第７図は本発明による更に別の装置である。

超音波チップの側面上方から先端面にかけて孔径の細く
なる細孔１９が設けである。はんだは細孔入口２１に供
給し、超音波振動を印加することにより細孔出口２２よ
り流出する。

第８図は本発明による更に別の装置である。

超音波チップの側面から斜めに、しかも奥へはいるに従
って細くなる細孔２３と、チップ端面から水平に設けた
細孔２４からＬ字形の細孔２０が形成されている以外、
第７図の装置と同じである。第７，８図に示す装置は、
超音波チップの先端面から側面に細孔が貫通しており細
孔内部の清浄が容易であるので特に望ましい。

以上、光ファイバーとコネクターのフェルールとの接着
について説明したが、本発明による装置はかかる接着に
限定されず、他の貫通孔を有する中空部材とそれに挿入
された繊維との接着に広く適用できる。

［作用］ 本装置により、光ファイバーとフェルールのはんだ付を
行う場合について説明する。

メインスイッチ（図面には省略）を入れるとヒーター６
．８に電流が流れ超音波チップが所定温度に加熱され維
持されると共にヒーター８も所定温度に維持される。

ピン１３を緩め固定部材９を右側に移動させ、固定部材
にフェルール１１を装着する０次いで固定部材を左側に
移動し、その先端がヒーター８から若干露出する位置で
ピン１３によってスライドシャフト１４にロックする。

この状態で１０〜８０秒間保持するとフェルールがはん
だの融点に加熱される０次いで、固体状のはんだを超音
波チップに接触させると、はんだは溶融し凹部に保持さ
れる０次いで、クランプ７を右側に移動して超音波チッ
プの先端面をフェルールの端面３２に当接する。この状
態で超音波振動を印加しつつ約１〜ｌＯ秒間維持すると
超音波振動によりフェルールの貫通孔３１に溶融はんだ
が充填される０次いで、クランプ７を左側へ移動し、フ
ェルールへ超音波振動が印加されない状態にした後、光
ファイバーの保持部材１０を左側へ移動し、フェルール
の貫通孔に光ファイバーを通しその先端がフェルールの
端面３２より突出するまで挿入する０次いで、ピン１３
を緩め固定部材９を右側に移動することによりはんだが
冷却されフェルールと光ファイバーがはんだ付けされる
。なお、超音波チップの先端面に残存するはんだは酸化
され易いのでワイヤーブラシ等により清浄した後次のは
んだ付を行うのが好ましい。

なお、使用するはんだとしてはガラスに接着し得るはん
だが好ましく、か〜るはんだとしてＰｂ　−Ｓｎ　−Ｚ
ｎ系、Ｐｂ−９ｎ−Ｚｎ−Ｓｂ系、Ｐｂ−５ｎ−Ｂｉ系
、Ｐｂ　−Ｚｎ　−Ｓｂ系等が例示される。

［発明の効果］ 本発明によれば、溶融はんだ槽に中空部材を浸漬しない
ので、側面にはんだが付着する恐れは極めて少ない、そ
の為、中空部材の端面に付着したはんだを研磨等により
除去すればよく、はんだ除去作業が大巾に短縮できると
共に、中空部材の側面の寸法精度をそのまま維持できる
。

また、チップで溶融したはんだは凹部又は細孔に保持さ
れている為外気との接触面積が少なく酸化物の生成が極
めて少ない、それ故、酸化物が貫通孔につまり、中空部
材を不良品にすることがない。

更に、溶融はんだを長時間保持することがないので酸化
物及び変質物の生成が少なく酸化物、変質物によるはん
だ付不良の発生する恐れが極めて少ない・

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置の断面図である。 第２図は第１図の部分拡大図である。第３図は本発明に
よる別の装置の断面図である。第４図は本発明による更
に別の装置の断面図である。 第５図、第６図、第７図、第８図も本発明による更に別
の装置の断面図である。 ｌ　−一一一セラミックはんだ ２−一一一超音波チツブ ３．１５、［１；　１７−−−−凹部 ６．８−−−−ヒーター １１−−−−７エルール ２３、２４−−−一細孔 ３１−−−一貫通孔 第１図 第２図 第３　図　　　　　　　躬４　図 第５図　　　　第す図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）供給したはんだを加熱した超音波チップにより溶
   融し、貫通孔を有する中空部材の端面に該超音波チップ
   を当接し超音波振動を印加しつつ中空部材の貫通孔に溶
   融はんだを充填レ中空部材と繊維とをはんだ付けする装
   置であって、該超音波チップの先端面に凹部を設け又は
   該超音波チップの先端面と側面とを貫通する細孔を設け
   、該凹部又は細孔に溶融はんだを保持するようにしたこ
   とを特徴とする超音波はんだ付装置。
2. （２）前記超音波チップの凹部の径又は細孔の径は超音
   波チップの当接する中空部材の端面の径より小さい形状
   である特許請求の範囲第１項記載の装置。
3. （３）前記超音波チップの先端の外径は、先端面におけ
   る凹部又は細孔の径より２ｍ／ｍ以上大きい特許請求の
   範囲第１項記載の装置。
4. （４）前記超音波チップの凹部の容積又は細孔の容積は
   、中空部材の貫通孔の容積の１／２以上である特許請求
   の範囲第１項記載の装置。
5. （５）前記超音波チップの細孔はチップの側面の上方に
   貫通している特許請求の範囲第１項記載の装置。