光模塊的製造方法
2023-07-01 06:08:46 2
光模塊的製造方法
【專利摘要】本發明的目的在於提供能夠製造高可靠性的光模塊的光模塊的製造方法。光模塊1的製造方法具有：準備工序，在該準備工序中，準備一方的端部露出有包層12的光纖10；配置工序，在該配置工序中，經由一端與用於收納光元件20的箱部31連結且向該箱部31的外側延伸的管部35，以包層12的露出部分的至少前端位於箱部內的方式配置光纖10；釺焊工序，在該釺焊工序中，在對收納有光元件20的箱部31的壁的一部分散熱的狀態下，對夾設於該散熱部分與管部35之間的壁區域BAR的至少一部分進行加熱，從而對管部35的內壁與光纖10進行釺焊。
【專利說明】光模塊的製造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及能夠製造高可靠性的光模塊的光模塊的製造方法。
【背景技術】
[0002]公知有一種將從半導體雷射元件輸出的雷射輸入於光纖的芯體的光模塊。在該光模塊中，通常在框體內的基臺上配置有雷射器輔助支架以及光纖輔助支架。而且，在將半導體雷射元件與光纖的端部的相對位置準確對齊的狀態下，將半導體雷射元件固定在雷射器輔助支架上，且光纖的一端側固定在光纖輔助支架上。
[0003]光纖的另一端側經過朝向框體的外周側突出的管部被導出至框體的外部，從而將該管部的內周面與光纖的外周面之間的空間無間隙地密封。此外，也有將該管部稱為套筒等的情況。
[0004]作為對管部的內周面與光纖的外周面之間進行密封的方法，如下述專利文獻I那樣，存在有通過電阻加熱、感應加熱、雷射加熱等將釺料熔融填充入管部內之後再固化的方法。
[0005]專利文獻1:日本特開2002-350689號
[0006]然而，為了抑制因釺料的加熱等引起的框體內的溫度上升等，存在在光模塊的製造過程中對框體的一部分進行冷卻的情況。在該情況下，容易在框體的管部產生溫度梯度。
[0007]若產生該溫度梯度，則在管部的溫度降低的位置，釺料的溼潤性惡化。其結果是，存在如光纖的光纖輔助支架上的位置精度降低、或者管部與光纖之間的密封不充分等這樣的光模塊的可靠性降低的問題。
【發明內容】
[0008]因此，本發明的目的在於提供一種能夠製造可靠性高的光模塊的光模塊的製造方法。
[0009]為了解決上述課題，本發明的光模塊的製造方法具有:準備工序，在該準備工序中，準備一方的端部露出有包層的光纖；配置工序，在該配置工序中，經由一端與用於收納光元件的箱部連結且向該箱部的外側延伸的管部，以上述包層的露出部分的至少前端位於箱部內的方式，配置上述光纖；以及釺焊工序，在該釺焊工序中，在對收納有上述光元件的箱部的一部分散熱的狀態下，對夾設於上述箱部的散熱部分與上述管部之間的箱部的壁區域的至少一部分進行加熱，從而對上述管部的內壁與上述光纖進行釺焊。
[0010]根據這種光模塊的製造方法，由於在對一部分箱部散熱的狀態下進行釺焊，所以能夠大幅度地降低因該釺焊所產生的加熱引起的光元件的溫度上升，從而能夠預先防止光元件的性質惡化。另外，由於將夾設於散熱部分與管部之間的壁區域作為加熱的對象，所以與將管部本身作為加熱的對象的情況相比，能夠抑制熱經由箱部的散熱部分以外的壁，從管部朝向散熱部分傳導。因此，與將管部本身作為加熱的對象的情況相比，能夠減小管部的前端部分與連結於箱部的部分之間的峰值溫度之差，並且能夠大幅度地減小該連結部分以及前端部分達到釺料的熔點經過的時間之差。其結果是，即使對一部分框體進行散熱，也能夠使釺料的溼潤性良好，從而能夠使釺料在短時間內從管部的前端遍布至管部與箱部的連結部分。這樣，能夠抑制因溫度梯度引起的釺料的溼潤性降低，從而能夠進行高可靠性的光模塊的製造。
[0011]另外，優選在上述釺焊工序中，橫跨所述壁區域中的連結有所述管部的壁在寬度方向上所具有的一對邊緣之間進行加熱。或者，優選在上述釺焊工序中，沿著上述壁區域中的連結有上述管部的壁與上述管部之間的邊界進行加熱。
[0012]根據這種光模塊的製造方法，與對壁區域的一部分進行加熱的情況相比，能夠事先避免熱以在該壁區域中繞回加熱部分的方式從管部朝向散熱部分傳導。因此，即使對一部分框體進行散熱，也能夠進一步抑制管部內部空間的溫度梯度到達管部與箱部之間的邊界附近。
[0013]另外，優選在上述釺焊工序中，通過由卷繞有線圈的磁芯所產生的磁力線進行感應加熱。
[0014]根據這種光模塊的製造方法，與通過雷射的加熱、通過烙鐵的加熱相比，能夠將壁區域的內側與外側雙方作為加熱對象，即使對框體的一部分進行散熱，也能夠進一步抑制管部內部空間的溫度梯度到達管部與箱部的邊界附近。
[0015]另外，優選連結有上述管部的壁比上述管部導磁率高。
[0016]根據這種光模塊的製造方法，由於壁的每單位空間所接收的感應加熱量比管部大，所以即使對框體的一部分進行散熱，也能夠進一步抑制管部內部空間的溫度梯度到達管部與箱部之間的邊界附近。
[0017]如上所述，根據本發明，能夠不使光元件的性質惡化，且將管部內部空間的釺料的溼潤性提高從而到達管部與箱部之間的邊界附近，從而能夠製造高可靠性的光模塊。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1是從正側面觀察本發明的實施方式的光模塊的簡圖。
[0019]圖2是表示與光纖的長度方向垂直的截面的圖。
[0020]圖3是表示光纖的一方的端部側的狀況的圖。
[0021]圖4是表示光模塊的製造方法的工序流程圖。
[0022]圖5是表示處於製造中途階段的光模塊的狀況的圖。
[0023]圖6是表示從正側面以及光纖的長度方向觀察通過雷射加熱對管部進行釺焊的狀況的圖。
[0024]圖7是用於對加熱部位不同的情況下的管部中的溫度推移進行說明的圖。
[0025]圖8是從正側面以及光纖的長度方向觀察通過電阻加熱對管部進行釺焊的狀況的圖。
[0026]圖9是表示感應加熱用具的圖。
[0027]圖10是從正側面以及光纖的長度方向觀察通過感應加熱對管部進行釺焊的狀況的圖。
【具體實施方式】[0028]以下，參照附圖對本發明的光模塊的製造方法的優選實施方式進行詳細說明。
[0029]圖1是從正側面觀察本發明的實施方式的光模塊的簡圖。如圖1所示，作為主要結構，光模塊I具備框體30、雷射器輔助支架41、光纖輔助支架42、半導體雷射元件20以及光纖10。此外，為了容易理解，對於框體30隻表示其截面，並且將雷射器輔助支架41、光纖輔助支架42以及半導體雷射元件20的形狀簡化為立方體。
[0030]框體30由箱部31和管部35構成，且箱部31和管部35成型為一體。箱部31具有頂壁31A、底壁31B、和夾設於該頂壁31A與底壁31B之間的側壁31C，並通過這些壁形成封閉的空間。在該實施方式中，箱部31的形狀形成為中空的大致長方體。在箱部31的側壁31C形成有貫通孔H。
[0031]管部35是朝向箱部31的外側筆直地伸展的管，且經由貫通孔H連通箱部內的空間與箱部外的空間。對於該管部35的厚度而言，以中間位置為界靠近箱部31的部分與以中間位置為界遠離箱部31的部分存在不同，其靠近的部分形成為厚壁部36，遠離的部分形成為薄壁部37。因此，在該管部35中形成為如下狀態:以中間位置為界靠近箱部31的厚壁部36的垂直截面的面積比遠離該中間位置的薄壁部37的垂直截面的面積小。
[0032]在厚壁部36以相對於管部35的長度方向垂直的方式形成有開口 Hv，該開口 Hv從管部35的外周面貫通至內周面。
[0033]此外，框體30也可以在將箱部31與管部35分別獨立地成型之後，將該管部35的一端與箱部31的側壁31C連結而成。另外，箱部31與管部35也可以使用彼此不同的材料成型。
[0034]雷射器輔助支架41是用於調整半導體雷射元件20的高度的臺，且該雷射器輔助支架41例如通過釺焊等固定於箱部31的內壁的規定位置。作為構成該雷射器輔助支架41的材料，並沒有特別地限制，但是例如可例舉出:A1N、Al2O3等陶瓷，其中，從熱傳導性優異的觀點優選Α1Ν。此外，雷射器輔助支架41也可以與箱部31成型為一體。
[0035]光纖輔助支架42是用於調整光纖10的高度的臺，且該光纖輔助支架42例如通過釺焊等固定於箱部31的內壁的規定位置。作為構成該光纖輔助支架42的材料，並沒有特別地限制，但是例如可例舉出:與構成雷射器輔助支架41的材料相同的材料，其中，從熱傳導性優秀的觀點優選Α1Ν。此外，光纖輔助支架42也可以與箱部31成型為一體。
[0036]圖2是表示與光纖10的長度方向垂直的截面的構造的圖。如圖2所示，光纖10由芯體11、包圍芯體11的外周面的包層12、以及覆蓋包層12的外周面的覆蓋層13構成。芯體11例如由添加了提高鍺等的折射率的摻雜劑的石英形成。包層12例如由沒有添加任何摻雜劑的純石英形成，且包層12的折射率比芯體11的折射率低。覆蓋層13例如形成為由紫外線固化樹脂等形成的一層或者兩層以上的樹脂層。
[0037]圖3是表示光纖10的一方的端部側的狀況的圖。如圖3所示，對於光纖10而言，將一方的端部側的覆蓋層13剝離，從而包層12露出。包層12露出的部分的外周面從前端隔開規定的間隔由包鍍金屬層16覆蓋。
[0038]包鍍金屬層16是獨立的金屬層，且為能夠使釺料固定的材料。由於釺焊如後述那樣以無焊劑方式進行，所以包鍍金屬層16的表面優選為用於提高釺料溼潤性的Au。為了進一步提高光纖10的包層與Au的緊貼性，優選設置Ni層作為基底層。在本實施方式中，包鍍金屬層16由Ni層與Au層的層疊體構成，Ni層覆蓋包層12的外周面，Au層覆蓋Ni層的外周面。另外，Ni層、Au層的厚度並沒有特別地限定，但是例如Ni層為2μπι?3μπι，Αιι層為0.1 μ m?0.2 μ m。該Ni層吸收一部分洩漏的光。
[0039]如圖1所示，該包鍍金屬層16位於厚壁部36的內部空間，且通過釺料51固定於厚壁部36。
[0040]釺料51填充於管部35的厚壁部36的內部空間整體，並且填充至開口 Hv整體，從而無間隙地進行密封，其結果是，箱部31形成為氣密的狀態。該釺料51的材料例如可例舉出金錫系的共晶釺料，作為Au與錫(Sn)之比,可例舉出Au為80% -Sn為20%、或者Au為10 % -Sn為90 %。在本實施方式中，對釺料51中的Au與Sn之比為Au80 % -Sn20 %的情況進行說明。在該情況下，釺料的熔點約為280度。
[0041]另外，如圖1所示，在光纖10的包層12露出的一側的覆蓋層13的端部，位於管部35的薄壁部37的內部空間，並且該端部通過固定樹脂53固定於薄壁部37。
[0042]固定樹脂53填充於薄壁部37的內部空間整體，從而將光纖10的包括包層12被覆蓋層13覆蓋的部分與從該覆蓋層13露出的部分之間的邊界的外周面覆蓋，其結果是，保護該邊界部分。作為固定樹脂53的材料並沒有特別地限定，例如可例舉出紫外線固化樹脂。
[0043]此外，以將光纖10中的包層12露出的一側的端部朝向半導體雷射元件20的射出面，並且從半導體雷射元件20輸出的雷射輸入於光纖10的芯體11的方式，將光纖10與半導體雷射兀件20光學結合。
[0044]在這種光模塊I中，通過從未圖示的電源供給的電力激勵半導體雷射元件20，從而射出雷射。該雷射輸入於光纖10的芯體11，在芯體11傳播並向光模塊I的外部射出。
[0045]此外，在雷射射入光纖10時，存在由於光纖10的端面的折射、光纖10與半導體雷射元件20的光軸的偏離等而導致雷射的一部分作為洩漏光射入包層12的情況。在該情況下，洩漏光主要在包層12傳播，從而到達光纖10的被包鍍金屬層16覆蓋的部分，洩漏光的至少一部分被包鍍金屬層16吸收並轉換為熱。此時，由包鍍金屬層產生的熱經由釺料51傳導至框體30的管部35並向外部釋放。
[0046]接下來，關於光模塊I的製造方法，對第一?第三製造方法逐個進行說明。
[0047](第一製造方法)
[0048]圖4是表示第一製造方法的工序流程圖。如圖4所示，光模塊I的製造方法主要具有準備工序P1、配置工序P2、光纖結合工序P3、釺焊工序P4以及填充工序P5。
[0049]以下，適當地利用圖5以及圖6對上述工序Pl?P5詳細地進行說明。圖5是表示處於製造中途階段的光模塊的狀況的圖。圖6是表示通過雷射加熱對管部進行釺焊的狀況的圖。此外，圖6的(A)是表示從正側面觀察的狀況的圖，圖6的(B)是表示從光纖10的長度方向觀察的狀況的圖。
[0050]
[0051]在該準備工序Pl中，如圖5所示，準備在包層12的外周面的一部分設有包鍍金屬層16的光纖10。S卩，光纖10的一方的端部側的覆蓋層13被剝離,從而露出包層12。然後，在包層12的外周面中的預定釺焊的區域設置包鍍金屬層16。
[0052]此外，預定釺焊的區域具體而言是在將光纖10的端部插入於管部35且經由貫通孔H收納於箱部31的情況下位於厚壁部36的光纖10的包層外周面。
[0053]由於包鍍金屬層16如上述那樣例如為Ni層與Au層的層疊體，所以優選通過鍍覆法來設置。這是因為通過鍍覆法，能夠以更加均勻的厚度相對於外形為圓柱的側面狀的包層12的外周面設置包鍍金屬層16。
[0054]這樣，準備好在包層12的外周面的一部分設有包鍍金屬層16的光纖10。
[0055]另外，如圖5所示，在該準備工序Pl中，準備用於安裝設有包鍍金屬層16的光纖10的框體30。即，首先，準備箱部31的內部空間露出的框體30。具體而言，在本工序中，準備省略了箱部31的頂壁3IA的框體30。
[0056]接著，在箱部31的規定位置分別配置雷射器輔助支架41、光纖輔助支架42以及半導體雷射元件20，例如通過釺焊等將它們固定。
[0057]這樣，準備好用於安裝設有包鍍金屬層16的光纖10的框體30。
[0058]〈配置工序P2>
[0059]如圖5所示，在該配置工序P2中，在固定有雷射器輔助支架41以及光纖輔助支架42的箱部31的底壁31B與散熱器60對置的狀態下，將準備工序Pl中所準備的框體30配置於散熱器60。
[0060]另外，在該配置工序P2中，將準備工序Pl中所準備的光纖10配置於準備工序Pl中所準備的框體30。具體而言，將光纖10從覆蓋層13的剝離側插入於管部35，並且將光纖10壓入至包鍍金屬層16位於厚壁部36為止。
[0061]另外，在該配置工序P2中，以光纖10的中心軸與從半導體雷射元件20射出的雷射的光軸一致的方式，利用未圖示的夾具對光纖10的配置位置進行微調。其結果是，將半導體雷射元件20與光纖10光學結合。
[0062]
[0063]在該光纖結合工序P3中，利用例如樹脂等的結合部件52將位於光纖輔助支架42上的光纖10的一部分與光纖輔助支架42結合併固定於該光纖輔助支架42。
[0064]
[0065]在該釺焊工序P4中，在通過散熱器60使箱部31的底壁3IB散熱的狀態下，對包括包鍍金屬層16的光纖10的一部分進行釺焊。即，首先，將釺料51配置於管部35的開口Hv。此外，釺料51的配置也可以在上述配置工序P2中進行。另外，從避免焊劑相對於光纖10的端面或者半導體雷射元件20的射出面附著的觀點、防止釺料腐蝕(氧化、硫化)的觀點來看，優選釺料51的組成中不含有焊劑。
[0066]此外，為了抑制對半導體雷射元件20的熱影響,例如最好以150度以下的溫度作為釺料51加熱時的底壁31B的溫度。因此，最好散熱成框體30的溫度成為比150度低的溫度。
[0067]接著，如圖6所示，對箱部31的側壁31C的下側區域BAR的外壁，照射從加熱單元亦即未圖示的雷射裝置照射的雷射L。具體而言，該下側區域BAR為箱部31的側壁31C中的夾設於管部35與箱部31的底壁31B之間的區域。
[0068]在這樣對下側區域BAR的內壁照射雷射L的情況下，通過在該照射位置加熱產生的熱，經由管部35的厚壁部36傳導至釺料51，從而使釺料51熔融。其結果是，釺料51向厚壁部36擴張。
[0069]接著，在開始照射雷射L之後經過規定的照射期間的情況下，停止雷射L的照射。由此，釺料51立即固化，如圖1所示那樣光纖10固定於管部35的厚壁部36，並且將厚壁部36的內部空間無間隙地密封。
[0070]這裡，在圖7中示出了將下側區域BAR作為加熱對象的情況、和將管部35的厚壁部36本身作為加熱對象的情況下的厚壁部36的溫度推移。圖7(A)是簡要地表示圖7(B)以及圖7 (C)的坐標圖示出的A?C的位置的圖。另外，圖7 (B)是表示將下部區域BAR作為加熱對象的情況下的在厚壁部36的溫度推移的圖表，圖7 (C)是表示將厚壁部36作為加熱對象的情況下的在厚壁部36的溫度推移的圖表。
[0071]在將厚壁部36本身作為加熱對象的情況下，如圖7 (A)以及(C)所示，厚壁部36的與箱部31連結的連結部分(B位置)達到釺料51的熔點的時間與厚壁部36的前端部分(C位置)相比，大幅度地延遲。因此，配置於厚壁部36的貫通孔Hv的釺料51與連結部分(B位置)相比，優先向前端部分(C位置)流出。因此，會導致釺料51不到達連結部分(B位置)且經過某恆定的加熱時間的傾向提高。另外，經由箱部31與散熱器60熱連接的連結部分(B位置)的峰值溫度與前端部分(C位置)的峰值溫度相比，大幅度地下降。因此，在設置較長的加熱時間的情況下，連結部分(B位置)與前端部分(C位置)的溫度梯度變大。因此，即使釺料51到達連結部分(B位置)，溼潤性也變差。
[0072]與此相對，在將下部區域BAR作為加熱對象的情況下，如圖7 (A)以及(B)所示，連結部分(B位置)的溫度比前端部分(C位置)高，且連結部分(B位置)達到釺料51的熔點的時間與前端部分(C位置)相比，大幅度地加速。因此，配置於厚壁部36的貫通孔Hv的釺料51與前端部分(C位置)相比，優先向連結部分(B位置)流出。因此，釺料51不到達連結部分(B位置)且需要經過某恆定的加熱期間的傾向大幅度地降低。另一方面，比較圖7的(B)與(C)可知，將下部區域BAR作為加熱對象的情況與將厚壁部36本身作為加熱對象的情況相比，連結部分(B位置)與前端部分(C位置)之間的溫度差變小。因此，與將厚壁部36本身作為加熱對象的情況相比，大幅度地降低了加熱時產生的連結部分(B位置)與前端部分(C位置)之間的溫度梯度。另外，連結部分(B位置)達到釺料51的熔點經過的時間與前端部分(C位置)達到釺料51的熔點經過的時間之差大幅度地降低。因此，即使不設定較長的加熱時間，也能夠使釺料51從厚壁部36的前端遍布至厚壁部36與箱部31的連結部分。
[0073]這樣，在本工序中，由於將箱部31的側壁31C的下側區域BAR作為雷射加熱的對象，所以使釺料51的溼潤性變得良好，從而能夠使釺料51在短時間內從厚壁部36的前端遍布至該厚壁部36與箱部31的連結部分。
[0074]另外，在本工序中，由於處於通過散熱器60使箱部31的底壁31B散熱的狀態，所以大幅度地降低了因對側壁31C的下側區域BAR加熱引起的半導體雷射元件20本身的溫度上升。其結果是，能夠抑制因對箱部31的側壁31C的下側區域BAR加熱引起的半導體雷射元件20的性質惡化。
[0075]而且，在本工序中，比較圖7的(B)與(C)可知，將下部區域BAR作為加熱對象的情況與將厚壁部36本身作為加熱對象的情況相比，從厚壁部36的連結部分(B位置)與前端部分(C位置)雙方都超過釺料51的熔點的時刻至被散熱的底壁31B (A位置)超過半導體雷射元件20的允許溫度的時刻為止的期間較長。因此，在釺焊工序中也容易控制。
[0076]此外，從防止由加熱與散熱的溫度梯度引起的釺料51的溼潤性惡化的觀點來看，優選使雷射L的照射對象位於箱部31的側壁31C與管部35的外周面之間的邊界部分中的、最靠近箱部31的底壁3IB的位置附近。[0077]
[0078]在該填充工序P5中，在管部35的薄壁部37的內部空間填充固定樹脂53。例如在固定樹脂53為紫外線固化樹脂的情況下，從貫通孔H的與箱部31側相反一側，填充紫外線固化樹脂的前體亦即未固化狀態的紫外線固化性樹脂，且對該未固化狀態的紫外線固化性樹脂照射紫外線。由此，包括光纖10的包層12被覆蓋層13覆蓋的部分與從該覆蓋層13露出的部分之間的邊界的外周面，以被固定樹脂53覆蓋的狀態固定於薄壁部37。
[0079]最後，安裝框體30的箱部31的頂壁31A，從而得到圖1所示的光模塊I。
[0080]如以上說明的那樣，根據本實施方式的光模塊I的第一製造方法，在通過散熱器60使箱部31的底壁31B散熱的狀態下，由雷射加熱產生的熱通過框體側壁31C與厚壁部36傳遞至釺料51。因此，能夠大幅度地降低由雷射加熱引起的半導體雷射元件20本身的溫度上升。
[0081]另外，將箱部31的側壁31C的下側區域BAR作為雷射加熱的對象。在該情況下，管部35的連結部分以及前端部分都存在於以成為熱源的雷射照射位置為邊界與散熱器60存在的一側相反的一側。因此，與將管部35的厚壁部36本身作為雷射加熱的對象的情況相比，厚壁部36的前端部分以及與箱部31的連結部分的峰值溫度之差變小，並且該連結部分以及前端部分達到釺料51的熔點經過的時間之差大幅度地減小。因此，能夠使釺料51的溼潤性良好，從而能夠使釺料51在短時間內從厚壁部36的前端遍布至厚壁部36與箱部31的連結部分。這樣，能夠預先防止因加熱與散熱的溫度梯度引起的釺料51的溼潤性惡化。
[0082](第二製造方法)
[0083]在第二製造方法中，由於只有上述第一製造方法的各工序Pl?P5中的釺焊工序P4與第一製造方法不同，所以使用圖8隻對該釺焊工序P4進行說明。圖8是從正側面以及光纖的長度方向觀察通過電阻加熱對管部進行釺焊的狀況的圖。
[0084]第二製造方法的釺焊工序P4在通過電阻加熱進行釺焊這一點與通過雷射加熱進行釺焊的第一製造方法的釺焊工序P4不同。
[0085]如圖8所示，在第二製造方法的釺焊工序P4中，使用烙鐵70作為加熱單元，該烙鐵70具有能夠與側壁3IC的下側區域BAR的至少一部分抵接的烙鐵頭。具體而言，在本工序中，烙鐵70的烙鐵頭橫跨下側區域BAR中的在其寬度方向上所具有的一對端部之間並與下側區域BAR抵接。
[0086]在烙鐵頭如上所述與下側區域BAR抵接的情況下，通過該烙鐵頭的電阻加熱產生的熱經由管部35的厚壁部36傳導至釺料51，從而使釺料51熔融。其結果是，釺料51向厚壁部36展開。
[0087]如以上說明的那樣，根據本實施方式的光模塊I的第二製造方法，在通過散熱器60使箱部31的底壁31B散熱的狀態下，通過烙鐵70的電阻加熱產生的熱經過框體側壁31C和厚壁部36傳遞至釺料51。因此，與第一製造方法相同，大幅度地降低了由烙鐵70的電阻加熱引起的半導體雷射元件20本身的溫度上升。其結果是，能夠抑制由烙鐵70的電阻加熱引起的半導體雷射元件20的性質惡化。
[0088]另外，根據該製造方法，將箱部31的側壁31C的下側區域BAR作為電阻加熱的對象。在該情況下，與第一製造方法相同，厚壁部36的連結部分以及與箱部31連結的前端部分都存在於以成為熱源的電阻加熱位置為邊界與散熱器60存在的一側相反的一側。因此，與第一製造方法相同，與將厚壁部36本身作為電阻加熱的對象的情況相比，厚壁部36的前端部分與連結部分的峰值溫度之差變小，並且連結部分與前端部分達到釺料51的熔點經過的時間之差大幅度地降低。因此，能夠使釺料51的溼潤性良好，從而能夠使釺料51在短時間內從厚壁部36的前端遍布至厚壁部36與箱部31的連結部分。這樣，能夠預先防止由加熱與散熱的溫度梯度引起的釺料51的溼潤性惡化。
[0089]並且，根據本製造方法，將遍布下側區域BAR中的在其寬度方向具有的一對端部之間的部分作為電阻加熱的對象。因此，與第一製造方法的雷射加熱相比，且與將下側區域BAR的一部分作為電阻加熱的對象的情況相比，能夠事先避免熱以經由烙鐵頭從管部朝向散熱部分繞回的方式傳導。因此，能夠進一步抑制厚壁部36的前端部分與連結部分之間的溫度梯度。
[0090](第三製造方法)
[0091]在第三製造方法中，由於只有上述第一製造方法的各工序Pl?P5中的釺焊工序P4與第一製造方法不同，所以使用圖9以及圖10隻對該釺焊工序P4進行說明。圖9是表示感應加熱用具的立體圖，圖10是從正側面以及正上面觀察通過感應加熱對管部釺焊的狀況的圖。
[0092]第三製造方法的釺焊工序P4在通過感應加熱進行釺焊這一點上，與通過雷射加熱進行釺焊的第一製造方法的釺焊工序P4不同。
[0093]在第三製造方法的釺焊工序P4中，作為加熱單元，如圖9所示，使用感應加熱用具80。該感應加熱用具80的主要結構包括磁芯CR和線圈CL。磁芯CR由杆塊CR1、與杆塊CRl的一端連結且沿與該杆塊CRl的長度方向垂直的方向延伸的杆塊CR2、以及與杆塊CRl的另一端連結且與杆塊CR2平行地延伸的杆塊CR3構成，且整體形成為「 口 」字形狀。
[0094]上述杆塊CRl?CR3分別由鐵氧體、壓粉鐵心等導磁率高的磁性材料構成，例如截面呈矩形。在杆塊CRl的外周上卷繞有線圈CL。此外，也可以取代杆塊CRl使用杆塊CR2或者CR3作為線圈CL的卷繞對象，或者，除了將杆塊CRl作為卷繞對象，還將杆塊CR2或者CR3作為卷繞對象。總之，只要在杆塊CRl?CR3的至少一部分外周上卷繞有線圈CL即可。
[0095]杆塊CR2與杆塊CR3的寬度比管部35的外周寬度(外徑)寬度大。另外，在杆塊CR2與杆塊CR3的敞開端形成有平坦的傾斜面IF，該傾斜面IF從連結有杆塊CRl的端部側朝向敞開端側傾斜。具體而言，將從一方的側面向另一方的側面傾斜地通過的平面作為切斷面，從連結有杆塊CRl的端部側朝向敞開端側，將磁芯CR切斷，並且將該平面作為傾斜面IF。
[0096]如圖10所示，該傾斜面IF形成為與箱部31的側壁31C的下側區域BAR抵接的面，具體而言，在將光纖插入磁芯CR的內部空間的狀態下，與下側區域BAR的外壁抵接。
[0097]在這樣將傾斜面IF與下側區域BAR的外壁抵接的狀態下，在對感應加熱用具80的線圈CL外加有交流信號的情況下，該線圈CL的磁力線收斂於磁芯CR。而且，通過在磁芯CR的間隙產生的磁力線將熱傳導至箱部31的側壁31C的下側區域BAR。該熱經由箱部31的側壁31C傳導至釺料51，從而使釺料51熔融。其結果是，釺料51向厚壁部36擴張。
[0098]如以上說明的那樣，根據本實施方式的光模塊I的第三製造方法，在通過散熱器60使箱部31的底壁31B散熱的狀態下，將通過感應加熱用具80的感應加熱產生的熱，從側壁31C向厚壁部36傳遞至釺料51。因此，與第一製造方法相同，大幅度地降低了因感應加熱用具80的感應加熱引起的半導體雷射元件20本身的溫度上升。其結果是，能夠抑制因感應加熱用具80的感應加熱引起的半導體雷射元件20的性質惡化。
[0099]將箱部31的側壁31C的下側區域BAR作為感應加熱的對象。在該情況下，與第一製造方法相同，厚壁部36的連結部分以及與箱部31連結的前端部分都存在於以成為熱源的感應加熱位置為邊界與散熱器60存在的一側相反的一側。因此,與第一製造方法相同，與將厚壁部36本身作為感應加熱的對象的情況相比，厚壁部36的前端部分與連結部分之間的峰值溫度之差變小，並且連結部分與前端部分達到釺料51的熔點經過的時間之差大幅度地變小。因此，能夠使釺料51的溼潤性良好，從而能夠使釺料51在短時間內從厚壁部36的前端遍布至厚壁部36與箱部31的連結部分。這樣，能夠預先防止由加熱與散熱的溫度梯度引起的釺料51的溼潤性惡化。
[0100]在本實施方式中，使用具備「 - 」字形狀的磁芯CR和卷繞於該磁芯CR的外周上的線圈CL的感應加熱用具80作為感應加熱的工具。該感應加熱用具80的磁芯CR形成為「 ^ 」字形狀，從而例如與磁芯CR形成為U字形狀的情況相比，從該磁芯CR的敞開端產生的磁力線向更遠處擴展。因此，能夠在磁芯CR的敞開端與側壁31C的下側區域BAR抵接的情況下，將下側區域BAR的內壁與外壁雙方作為加熱對象，並且能夠加熱管部35並優先加熱側壁31C。因此，與第一製造方法的雷射加熱、第二製造方法的電阻加熱相比，能夠進一步抑制厚壁部36的前端部分與連結部分之間的溫度梯度。
[0101]另外，由於本實施方式的磁芯CR的敞開端形成為，從該敞開端的相反側朝向敞開端側傾斜的平坦的傾斜面IF，所以能夠在將光纖插入磁芯CR的內部空間的狀態下，與下側區域BAR的外壁抵接。
[0102]此外，優選形成為連結有管部35的側壁31C的導磁率至少比該管部35的導磁率高的關係。具體而言，例如能夠以將科瓦鐵鎳鈷合金(註冊商標)(相對導磁率800)作為管部35的材料，將軟鐵(相對導磁率2000)作為側壁31C的材料等方式，實現使管部35與側壁31C的材料不同。這樣的話，由於與管部35相比，在側壁31C磁通量更加集中，所以箱部31的側壁31C的每單位空間所接收的感應加熱量比管部35的厚壁部36大。因此，能夠進一步抑制厚壁部36的前端部分與連結部分之間的溫度梯度。
[0103]以上，以上述實施方式為例對本發明進行了說明，但本發明並不局限於此。
[0104]在上述第一製造方法的第二釺焊工序中，雷射L的照射位置為一個位置，但也可以為多個位置。此外，在沿著下側區域BAR中的連結有管部35的側壁31C與管部35之間的邊界每隔規定間隔設置照射位置的情況下，以包圍該邊界的下側的方式對側壁31C進行加熱。因此，能夠避免熱以從管部35朝向成為散熱部分的散熱器60繞回的方式傳導，從而能夠可靠地抑制管部35與側壁31C之間的邊界附近的溫度梯度。同樣，在沿著下側區域BAR中的連結有管部35的側壁31C的寬度方向，在該寬度方向所具有的一對邊緣之間每隔規定間隔設置照射位置的情況下，也能夠抑制熱以從管部35朝向散熱器60繞回的方式傳導。
[0105]在上述第二製造方法的第二釺焊工序中，將遍及下側區域BAR中的在其寬度方向具有的一對邊緣之間的 部分，作為電阻加熱的對象，但也可以將下側區域BAR中的包圍連結有管部35的側壁31C與管部35之間的邊界的下側的部分作為電阻加熱的對象。這樣的話，能夠如上述那樣避免熱以從管部35朝向散熱器60繞回的方式傳導，從而能夠可靠地抑制管部35與側壁31C之間的邊界附近的溫度梯度。
[0106]上述第三製造方法所使用的感應加熱用具80的磁芯CR形成為「 口 」字形狀，但也可以形成為U字形狀，也可以使用除此以外的形狀。另外，磁芯CR的截面也不局限於矩形，能夠使用圓或者橢圓等各種形狀。
[0107]在上述實施方式中，使用中空的長方體形狀作為箱部31的形狀，但可以使用中空的圓柱狀，也可以使用除此以外的各種形狀。
[0108]在上述實施方式中，使用截面為圓的部件作為管部35，但可以使用截面為矩形的部件，也可以使用除此以外的截面形狀的部件。另外，管部35的厚度根據部位存在不同，但也可以厚度相同。
[0109]在上述實施方式中，以將使用了半導體雷射元件20的光模塊I作為光元件為例，但並不局限於此，例如能夠如使用了電介質結晶的光通信用LiNb03調製器等那樣應用使用了其他光元件的光模塊。
[0110]工業上的可利用性
[0111]如以上說明的那樣，根據本發明，能夠提供能夠製造高可靠性的光模塊的光模塊的製造方法，並能夠活用於激勵光源的製造、光通信用LiNb03調製器的製造等。
[0112]附圖標記的說明
[0113]1...光模塊；10...光纖；11...芯體；12...包層；13...覆蓋層；16...包鍍金屬
層；20...半導體雷射元件；30...框體；31...箱部；35...管部；36...厚壁部；37...薄壁部；41...雷射器輔助支架；42...光纖輔助支架；51...釺料；52...結合部件；60...散熱器；70...烙鐵；80...感應加熱用具；BAR...下側區域；CR...磁芯；CL...線圈；H...貫通孔；Hv...開口；IF...傾斜面；L...雷射；P1...準備工序；P2...配置工序；P3...光纖結合工序；P4...釺焊工序；P5...填充工序。
【權利要求】
1.一種光模塊的製造方法，其特徵在於，具有: 準備工序，在該準備工序中，準備一方的端部露出有包層的光纖；配置工序，在該配置工序中，經由一端與用於收納光元件的箱部連結且向該箱部的外側延伸的管部，以所述包層的露出部分的至少前端位於箱部內的方式配置所述光纖；以及釺焊工序，在該釺焊工序中，在對收納有所述光元件的箱部的一部分散熱的狀態下，對夾設於所述箱部的散熱部分與所述管部之間的箱部的壁區域的至少一部分進行加熱，從而對所述管部的內壁與所述光纖進行釺焊。
2.根據權利要求1所述的光模塊的製造方法，其特徵在於， 在所述釺焊工序中，橫跨所述壁區域中的連結有所述管部的壁在寬度方向上所具有的一對端部之間進行加熱。
3.根據權利要求1所述的光模塊的製造方法，其特徵在於， 在所述釺焊工序中，沿著所述壁區域中的連結有所述管部的壁與所述管部之間的邊界進行加熱。
4.根據權利要求2或3所述的光模塊的製造方法，其特徵在於， 在所述釺焊工序中，通過由卷繞有線圈的磁芯所產生的磁力線進行感應加熱。
5.根據權利要求4所述的光模塊的製造方法，其特徵在於， 連結有所述管部的壁比所述管部導磁率高。
【文檔編號】G02B6/42GK103827717SQ201280047309
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2012年8月20日 優先權日:2011年10月18日
【發明者】原野康 申請人:株式會社藤倉