制造光学组件的方法技术

制造光学组件的方法，其中涉及其内装光学部件的外壳，光学半导体器件是中心对准的，定位于光学部件的光轴上并与外壳固定。该方法包括步骤：将可紫外或加热固化的树脂加于外壳与半导体器件间的结合面上；以紫外线辐照固化可紫外或加热固化的树脂，将半导体器件临时固定于外壳中；通过加热，补充固化可紫外或加热固化的树脂未被辐照的部分。将可加热固化的树脂加在可紫外或加热固化的树脂的外面，增强光学半导体器件与外壳间的粘结力。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，其中结构紧凑之光学半导体器件和诸如透镜等光学部件互相中心对准，并固定在一外壳内。具体地说，本专利技术涉及一种，所述方法包括如下步骤将可紫外或加热固化的树脂加在光学半导体器件与外壳之间的接合部分；以紫外线辐照所述接合部分处的树脂；以及加热接合部分的树脂，使光学半导体器件固定在外壳上。
技术介绍
光学组件是一种光学半导体器件(如激光二极管等半导体发光器件或者如光电二极管等半导体光探测器件)与多种光学部件(如透镜、光纤环箍等)互相中心对准并被固定的装置。例如，光通信领域所用的光学组件的结构包含光学半导体器件、透镜和外壳，所述外壳用于包装所述光学半导体器件和透镜，并适宜地固定紧密配合之光学端塞的环箍，其中在与所述光学端塞连接时，所述光学半导体器件通过透镜与环箍中的光纤以光学方式耦接。球面透镜广泛地用作拟被结合于这种光学组件中的透镜，因为它的优点在于只须通过机械处理就能很容易得到高精度的产品，因而能降低成本，而且这种透镜没有方向性，这就使得在把这种透镜装于光学组件中时无需调整它的方向，使光学组件的装配变得方便。也可使用非球面透镜、梯度折射率棒透镜等。虽然广泛使用金属壳体作为所述外壳，用以保持所述光学半导体器件及透镜，但从良好的使用性角度出发，树脂外壳如今也得到广泛的使用，因为其优点在于可将透镜模塑插入这种外壳中，或者可通过多个呈爪状的突起使之固定。一种以金属帽盖形的紧密装配使器件本体封闭的结构通常被广泛地用作光学半导体器件。为制造这种光学组件，通常使光学半导体器件、透镜及光纤中心对准，使具有优良的光学位置关系，从而使所述光学半导体器件被固定于装有透镜的外壳中。比如在用激光二极管作为所述光学半导体器件的情况下，该光学半导体器件被固定在外壳中，其位置使通过光纤自工作的激光二极管取得之输出光强最大。因此，需要防止因所述外壳与光学半导体器件固定时各部件的位移所致光学耦合效率的降低。不希望那种需要较长加热时间的方法和伴之以机械压紧的方法。因此，在用金属制成所述外壳时，使用YAG激光器焊接法等作为具有代表性的固定方法。在用树脂制成所述外壳时，则采用以高频感应加热而固化诸如环氧树脂等热固性树脂(见JP-A-2000-91642)等方法。以高频感应加热固化所述可加热固化的树脂是一种很好的方法，其优点在于可在短时间内完成结合。但所存在的问题是，由于高频感应发热很高，致使局部温度升高。虽然可以考虑采用可紫外固化的粘合剂用以在很短的时间内粘结，但可紫外固化的粘合剂一般其粘结强度较低，而且也不能说可紫外固化的粘合剂具有较好的耐蚀性。另外，不能用紫外线彻底照射所用的粘合剂(存在受所述外壳及光学半导体器件紧密装配所遮挡的部分)。因此，使流入外壳内部的部分保持不能被固化。存在未固化之粘合剂可能流动或飘散，从而污染透镜或光学半导体器件前表面的风险。因此，难以采用这种方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，能以足够的粘结强度、较高的精度以及良好的可加工性使紧密装配结构的外壳与光学半导体器件得以被组装。本专利技术提供一种，所述组件中涉及一个外壳，外壳内容纳有光学部件，紧密装配的光学半导体器件是中心对准的，使之定位于光学部件的光轴上，并装配到所述外壳中。通过本专利技术的方法装配所述光学组件，所述方法包括如下步骤将可紫外或加热固化的树脂加于外壳与光学半导体器件之间的结合表面上；在使所述光学半导体器件的光轴中心对准并与外壳内的光学部件结合的条件下，通过以紫外线进行外部辐照固化所述可紫外或加热固化的树脂，从而使所述光学半导体器件临时固定于外壳中；加热所述可紫外或加热固化的树脂，以补充固化所述可紫外或加热固化的树脂的未被辐照的部分。本专利技术所用的“可紫外或加热固化的树脂”具有通过紫外线辐照作用或者加热作用而被固化的功能。在这一方面，所述“可紫外或加热固化的树脂”与所谓“紫外和加热可固化的树脂”不同。例如，既含有热活化阳离子催化剂也含有紫外线活化阳离子催化剂的环氧树脂被用作“可紫外或加热固化的树脂”。所述外壳中容纳的光学部件举例可为透镜、光纤环箍等。所述外壳的结构专为使透镜被嵌入其中，或者所述外壳的结构能适宜地固定逆向之光学端塞的环箍，以及使透镜被嵌入其中。在后一种情况下，使紧密装配构成的光学半导体器件中心对准，以便使其被定位于透镜和环箍的光轴上，以此使该外壳与所述光学半导体器件彼此固定。还可将本专利技术的方法用于小型光学组件，其中所述光学半导体器件直接与环箍的孔结合。例如，所述外壳可由不透明的树脂制成。通常，所述光学半导体器件具有金属帽盖形紧密装配结构。当以紫外线从外部辐照时，所加给的大部分可紫外或加热固化的树脂因紫外线的照射而被固化。在这样的步骤中，外壳与光学半导体器件临时被互相固定，同时它们处于中心对准的状态。因此，即使在从保持夹具中取出所述连接固定的光学组件而以紫外线辐照的情况下，也不存在脱离所述中心对准状态的风险。由于有部分可紫外或加热固化的树脂受到所述外壳、光学半导体器件紧密装配等的遮挡，所以这部分树脂就不能被紫外线所辐照。因而，这部分可紫外或加热固化的树脂未被固化。不过，可以在紫外线辐照之后，通过加热使这部分未被固化的可紫外或加热固化的树脂被补充固化。按照这种方式，全部可紫外或加热固化的树脂完全被固化，使所述外壳与光学半导体器件在中心对准的状态下互相固定。根据所述可紫外或加热固化的树脂的成分和特性，或者根据所述光学组件使用的环境等，通过只以所述可紫外或加热固化的树脂的固定，即可获得足够的效果。另一方面，当耐蚀性成问题时，可以采用在所述可紫外或加热固化的树脂的外表面上形成保护膜的方法。不过，正如后面将要描述的那样，更好的方法是在所述可紫外或加热固化的树脂的外表面侧上面提供一种热固性树脂，以增强粘结力。本说明书涉及的主题包含在日本专利申请JP2000-207438(申请日2000.7.7)中，本文将其全文并入作为参考文献。附图说明图1是表示由本专利技术方法所得光学组件举例的截面图；图2A和2B是表示使用可紫外或加热固化的树脂情况的说明性示意图；图3是表示紫外线辐照情况的说明性示意图；图4A和4B是说明半成品外貌和最终产品外貌的示意图。具体实施例方式作为本专利技术的优选实施例，提供一种，包括如下步骤以圆形方式将可紫外或加热固化的树脂加于外壳端部与光学半导体器件主干部分之间的结合表面上，并且在所述光学半导体器件的光轴被中心对准并与外壳中的透镜结合，从而使所述光学半导体器件临时固定于外壳中的条件下，通过以紫外线从所述主干部分的外面辐照，固化所述可紫外或加热固化的树脂；加热所述可紫外或加热固化的树脂，以补充固化可紫外或加热固化的树脂的未被辐照部分；沿着所述光学半导体器件主干部分的外圆周表面，将可加热固化的树脂加在所述外壳端部上，以所述可加热固化的树脂覆盖所述可紫外或加热固化的树脂，并通过在大气氛围下加热而固化所述可加热固化的树脂，从而增强所述光学半导体器件与外壳间的粘结力。按照这种方法，在补充固化步骤和增强粘结力的步骤中，可以根据每种树脂的特性改变加热条件(加热方法、加热温度、加热时间等)、光学组件的保持姿态等。因此，各类树脂结合的自由度较大，从而方便过程的处理。其优点在于，能够很容易地实现诸如粘结强度等最好的特性。再一个优点是，可以防止外壳中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造光学组件的方法，所述组件具有光学半导体器件和支承该半导体器件的外壳，其特征在于，所述方法包括如下步骤：将可紫外或加热固化的树脂加于外壳与光学半导体器件之间的结合部分上；以紫外线照射，至少部分固化所述可紫外或加热固化的树脂； 利用加热完全固化所述可紫外或加热固化的树脂。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：田中裕之，
申请(专利权)人：日本板硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]