JPS6360409A - 光部品の保護構造 - 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】 〔概要〕 光導波路に入出力線として光ファイバが接続された光部
品を、互いに対向する面に、ホットメルト系接着剤をラ
ミネートした一対の剛性ある基板で挟着し、ホットメル
ト系接着剤で、光部品を封着することにより、低コスト
の光部品の保護方法を提供する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、回路基板上に設けた光カプラ、光合分波器２
光減衰器、光スィッチ等の光部品の保護方法の改良に関
する。

近年は、光カプラ、光合分波器、光減衰器、光スィッチ
等の光部品は、例えばガラス、シリコン。

ニオブ酸すチュウム等の薄い回路基板の表面に、複数の
光導波路を設け、これらの光導波路を、光学素子、例え
ば所望の光学的特性を有する光学膜等を介して光結合さ
せたものが、小形で且つ高性能であるので、広く使用さ
れている。

しかし、これらの回路基板は板厚が薄くて破損し易いし
、また光導波路、及び光学素子等に他の物品があたると
、損傷したり、或いは光部品の特性が低下する。

したがって、光部品、及び光導波路と光ファイバとの接
続部を、筐体等の内部に樹脂封着して保護する必要があ
る。

〔従来の技術〕

第３図は従来例の工程を示す図であって、（ａｌは封着
前の斜視図、世）は封着後の断面図である。

第３図（ａ）、及び第１図（ａ）に示すように、光部品
１は、ガラス、シリコン、ニオブ酸すチュウム等の薄い
回路基板２の上面に所望の光導波路、及び光学素子が形
成され構成されている。

回路基板２の対向する側縁部には、一対の保持ブロック
５，６を設けである。詳述すると、回路基板２の表面を
ドライエツチングして一方の側縁部に、並行した一対の
ガイド溝を有する保持ブロック５を形成したもので、ガ
イド溝の一方は第１の光ファイバ７＾を、他方のガイド
は第３の光ファイバ７Ｃをそれぞれ挿着する溝である。

また、保持ブロック５に対向して反対側の側縁部に、保
持ブロック５の一方のガイド溝の延伸線上に、第２の光
ファイバ７Ｂを挿着するガイド溝を有する、保持ブロッ
ク６を形成しである。

また光導波路は、回路基板２の表面に、クラッド層、コ
ア層、クラフト層の順に、誘電体を真空蒸着法、スパッ
タリング法等で形成した後に、誘電体層をエツチングし
て、保持ブロック５の一方のガイド溝の延伸線上に第１
の光導波路４Ａ、他方のガイド溝の延伸線上に第３の光
導波路４Ｃ，さらに、保持ブロック６のガイド溝の延伸
線上に、第１の光導波路４Ａに一致する如くに第２の光
導波路４Ｂをそれぞれ形成しである。

第１の光導波路４Ａと第２の光導波路４Ｂとの接点面に
は、上面視が所望の傾斜角を有する角形突片が予めエツ
チング手段で設けられ、その保持ブロック５例の側面に
は光学膜３が形成されている。

また、第３の光導波路４Ｃは、屈曲して、光学膜３の手
前で、第１の光導波路４Ａに所定の角度で合流している
。

第１の光ファイバ７Ａは、その端面が第１の光導波路１
の端面に当接した状態で、ガイド溝に挿入され、保持ブ
ロック５に例えばレーザー溶接、或いは接着剤等の手段
により固着されて、第１の光導波路４Ａに接続されてい
る。

第２の光ファイバ７Ｂ、第３の光ファイバ７Ｃもまた、
第１の光ファイバ７Ａと同様な手段により、ガイド溝に
それぞれ挿入されて固着され、第２の光ファイバ７Ｂは
第２の光導波路４Ｂに、第３の光ファイバ７Ｃは第３の
光導波路４Ｃにそれぞれ接続されている。

したがって、例えば光学膜３がフィルター膜の場合には
、第１の光ファイバ７Ａに、波長λ１．λ２の合波を入
射させると、第１の光導波路ｌに伝送され、波長λ、の
光は光学膜３を透過して直進し、第２の光導波路４Ｂを
経て第３の光ファイバ７Ｃに入射する。

一方、波長λ２の光は、光学膜３で反射して、第３の光
導波路４Ｃに入射し、第３の光導波路４Ｃを経て第３の
光ファイバ７Ｃに入射する。即ち、光部品１は光合分波
器の機能を有する。

下記により、上述のように構成された光部品１を封着保
護する従来例について述べる。

第３図において、１０は金属板よりなり、回路基板２よ
りも充分に大きい角板状の段付基台であって、上面には
、上段平面部材１０Ａが形成されている。

１１は、金属板よりなり、段付基台１０に冠着する如く
に箱形に形成され、上段平面部材１０Ａの側面に密接す
るように、一方の面が開口したフランジ付カバーであっ
て、開口面の周縁には、段付基台１０の段付面に密着す
るフランジ１２を設けである。

また、フランジ１２には、第１の光ファイバ７Ａ。

第２の光ファイバ７Ｂ、第３の光ファイバ７Ｃの被覆部
分を覆い、それぞれの光ファイバを外部に引き出すため
の半筒溝１３を設けである。

さらに、フランジ１２の所望の個所にねじ用孔を設け、
このねじ用孔に小ねじ１４を嵌挿し、段付基台１０のね
じ孔に小ねじ１４を螺着することにより、フランジ付カ
バー１１を段付基台１０に冠着するように構成しである
。

なお、フランジ付カバー１１の天井板部のほぼ中央部に
は、樹脂注入孔１５を設けである。

上述の光部品１を上段平面部材１０Ａの上面にのせ、段
付基台ｌＯにフランジ付カバー１１を冠着し、段付基台
１０とフランジ付カバー１１とを小ねじ１４で固着した
後に、第３図［有］）のように、樹脂注入孔１５より、
合成樹脂（例えばエポキシ樹脂）　１６を注入し、フラ
ンジ付カバー１１内に合成樹脂１６を充填して硬化させ
、光部品１を封着している。

したがって、光導波路、光学膜３等に他の物品が衝突等
することがなく、また光部品１は段付基台１０とフラン
ジ付カバー１１で保護されているので、破損する恐れも
ない。

また、それぞれの光ファイバに外力が付与されても、保
持ブロックとの側面で光ファイバが折曲がったりして、
傷つく恐れもない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら上記従来の保護方法は、複雑の形状のフラ
ンジ付カバー１１を必要とし、さらに合成樹脂１６の硬
化時間が長く、コスト高であるという問題点がある。

また合成樹脂１６を充填時に、光ファイバの周囲及び光
導波路の隅部に、合成樹脂１６が充分に廻り込まず、硬
化時に発生するガスが、この空隙部に残留し、光導波路
、或いは光ファイバの性能を低下させる恐れがある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記従来の問題点を解決するため本発明方法は第１図の
ように、対向する面にホットメルト系接着剤２１をラミ
ネートした一対の剛性ある基板２０Ａ。

２０Ｂを用いて、回路基板２に光素子、及び光導波路４
Ａ、４Ｂ、４Ｇが形成され、それぞれの光導波路に入出
力線として光ファイバ７Ａ、７Ｂ、７Ｇを接続した光部
品１を挟着する。

そして、ホットメルト系接着剤２１を加熱溶融硬化させ
て、光部品１を封着し、ホットメルト系接着剤２１を媒
体として、光部品１と基板２０Ａ　、　２０Ｂとを一体
化さするようにしたものである。

また、第２図のように、それぞれの光ファイバ。

及びそれぞれの光導波路と、回路基板２とがなす隅部を
、補助接着剤２３で埋めた後に封着したり、或いは基板
２０Ａ、２０Ｂの対向する面の、少なくともいずれか一
方の周縁部に、突堤２２Ａ、又は突堤２２Ｂを設けて封
着するようにしたものである。

〔作用〕

上記本発明方法によれば、基板２０Ａ　、　２０Ｂはほ
ぼ板状であって構造が簡単で、低コストである。

また封着媒体がホットメルト系接着剤であるので、加熱
することにより速やかに溶融硬化し、硬化時間が早い、
さらにまた接着剤であるので、ねじ手段等を用いること
なく、光部品１と基板２０Ａ　、　２０Ｂとを一体化す
ることができ低コストである。

それぞれの光ファイバ、及びそれぞれの光導波路と、回
路基板２とがなす隅部を補助接着剤２３で埋めることに
より、ホットメルト系接着剤２１の硬化時に発生するガ
スが、この隅部に残留する恐れがない。

また、基板に突堤を設けることにより、基板２０Ａと基
板２０Ｂとを圧着して一体化する際に、ホットメルト系
接着剤２１が突堤の内側に充満し、光部品１の全周に万
遍なく廻り込み、封着度がさらに向上する。

〔実施例〕

以下図を参照しながら、本発明方法を具体的に説明する
。なお、企図を通じて同一符号は同一対象物を示す。

第１図は本発明方法の一実施例の工程を示す図で、（ａ
ｌは光部品の斜視図、（ｂ）は封着前の斜視図、第２図
は本発明方法の他の実施例の断面図で、（ａ）は封着前
の断面図、Ｃｂ））は封看後の断面図である。

第１図（ａ）において、光部品１は、ガラス、シリコン
、ニオブ酸すチェウム等の薄い回路基板２の上面に第１
の光ファイバ７Ａ、第２の光ファイバ７Ｂ。

第３の光ファイバ７Ｃが形成され、それらの光導波路は
光学膜３を介して、光結合されている。

回路基板２０対向する側縁部には、一対の保持ブロック
５．６を設け、第１の光ファイバ７Ａは、その端面が第
１の光導波路１の端面に当接した状態で、ガイド溝に挿
入され、保持ブロック５に例えばレーザー溶接、或いは
接着剤等の手段により固着されて第１の光導波路４Ａに
接続されている。

また、第２の光ファイバ７Ｂ、第３の光ファイバ７Ｃも
また、第１の光ファイバ７Ａと同様な手段により、第２
の光ファイバ７Ｂは保持ブロック６のガイド溝に挿着さ
れて第２の光導波路４Ｂに、第３の光ファイバ７Ｃは保
持ブロック５の他のガイド溝に挿着されて、第３の光導
波路４Ｃにそれぞれ接続されている。

第１図（ｂ）において、金属板或いはセラミック板等よ
りなる一対の基板２０Ａ、　２０Ｂは、回路基板２より
も充分に大きい、矩形板状である。

基板２０Ａ　、　２０Ｂの対向する面には、板状のホッ
トメルト系接着剤２１をそれぞれ接着等して、ラミネー
トしである。

ホットメルト系接着剤２１は、例えばボンドファスト（
商品名）であって、常温では固体で、１００℃〜１５０
℃に加熱すると、溶融し硬化して接着作用を有する。

このような基板２０Ａのホットメルト系接着剤２１の上
面に回路基板２を載せ、基板２０Ｂのホットメルト系接
着剤２１側を回路基板２の上面に被せて、押圧しながら
加熱すると、数分で、ホットメルト系接着剤２１が溶融
し、それぞれの光ファイバ、光導波路の下面、側面等に
廻り込み、光部品１を封着し硬化する。そして、その状
態で基板２０Ａと基板２０Ｂとは、ホットメルト系接着
剤２１を媒体として一体に固着する。

第２図においては、光部品１のそれぞれの光ファイバ７
の全周面、及びそれぞれの光導波路の側面及び上面に、
低粘度（例えば２５℃において、数百センチボアーズ）
の液状の接着剤である、補助接着剤（例えばウレタンア
クリレート、エポキシアクリレート等）２３を塗布し、
加熱硬化させである。

なお、補助接着剤２３の塗布手段として、補助接着剤２
３を収容した槽に光導波路側をディップすれば、その塗
布作業がさらに容易となる。

また基板２０Ａの周縁部には枠形に突堤２２Ａを設け、
さらに基板２０Ｂの周縁部には突堤２２Ａに対応した、
突堤２２Ｂを設けである。そしてこの突堤２２Ａ、突堤
２２Ｂの枠内にそれぞれホットメルト系接着剤２１をラ
ミネートして、光部品１を封着するという光部品の保護
方法である。

上述のように補助接着剤２３を用いると、第２図（ｂ）
のように、それぞれの光ファイバ、及びそれぞれの光導
波路と、回路基板２とがなす隅部が補助接着剤２３で埋
められているので、ホットメルト系接着剤２１との間に
空隙がなくなる。

また、加熱しながら、基板２０Ｂを押圧することにより
、溶融したホットメルト系接着剤２１が突堤の内側に充
満されるので、光部品１の全周に万遍なくホットメルト
系接着剤２１が廻り込み、封着がさらに完全となる。

尚、突堤２２Ａ、　２２Ｂの端面を、互いに係合する凹
凸とすれば、基板２０Ａ、２０Ｂの位置合せが容易とな
り、且つ封着機能がさらに向上する。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、保護部材の構成が簡単で
、封着作業が容易で、時間的に早くて、低コストの光部
品の保護手段であり、また光導波路、光ファイバの周囲
に、接着剤樹脂が充分に廻り込み、空隙等がなく、光部
品の封着性が高い等、実用上で優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の一実施例の工程を示す図で、（ａ
ｌは光部品の斜視図、 山）は封着前の斜視図、 第２図は本発明方法の他の実施例の断面図で、（ａ）は
封着前の断面図、 （ｂｌは封着後の断面図、 第３図は従来例の工程を示す図で、 （ａｌは封着前の斜視図、 山）は封着後の断面図である。 図において、 １は光部品、　　　　　２は回路基板、３は光学膜、　
　　　　４Ａは第１の光導波路、４Ｂは第２の光導波路
、　４Ｃは第３の光導波路、７Ａは第１の光ファイバ、
７Ｂは第２の光ファイバ、７Ｃは第３の光ファイバ、 ２０Ａ　、　２０Ｂは基板、 ２１はホットメルト系接着剤、 ２２Ａ　、　２２Ｂは突堤、 ２３は補助接着剤をそれぞれ示す。 ＬｆＣｇ品 草２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　対向する面に、ホットメルト系接着剤（２１）をラ
   ミネートした一対の剛性ある基板（２０Ａ、２０Ｂ）を
   用いて、 回路基板（２）上に光素子、及び光導波路が形成され、
   該光導波路に入出力線として光ファイバが接続された光
   部品（１）を挟着し、 該ホットメルト系接着剤（２１）を加熱溶融硬化させて
   、該光部品（１）を封着し、該ホットメルト系接着剤（
   ２１）を媒体として、該光部品（１）と該基板（２０Ａ
   、２０Ｂ）とを一体化することを特徴とする光部品の保
   護方法。 ２　前記基板（２０Ａ、２０Ｂ）の、少なくともいずれ
   か一方の周縁部に、突堤が設けられたことを特徴とする
   、特許請求の範囲第１項に記載の光部品の保護方法。 ３　前記光ファイバ、及び前記光導波路と、前記回路基
   板（２）とがなす隅部を、補助接着剤（２３）で埋めた
   後に、封着することを特徴とする、特許請求の範囲第１
   項に記載の光部品の保護方法。