專利名稱：鍍金屬的光纖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通常要通過焊接焊到套圈，接頭，激光兩極管及有關(guān)的模塊和裝置中的光纖終端區(qū)段的制備。更具體地說，本發(fā)明涉及對光纖端部粘附金屬鍍膜層的涂敷，以便于在光纖端部與光電的和包括激光兩極管在內(nèi)的有關(guān)器件和模塊之間的交界面上的焊合。根據(jù)本發(fā)明的粘附金屬鍍膜層提供改進的焊合連接點，這些連接點在重復(fù)的焊料軟熔時增加了強度以在傳送光的光纖和與之連接的光電封殼及有關(guān)器件之間建立和保持最佳對光。
背景技術(shù)：
光纖通信網(wǎng)絡(luò)的采用已經(jīng)發(fā)展到提供可替換的共軸電纜系統(tǒng)。光纖通信網(wǎng)絡(luò)包括用來傳輸和接收信號的光電模塊。在通常的布局中，光纖在一合適的、封裝好的光電器件中來回傳導(dǎo)光信號。一般結(jié)構(gòu)包括封焊在用銅纖焊在封殼側(cè)壁上一根突出管內(nèi)部的光纖。這種混合的電-光封裝布局一般稱之為“裝有抽頭的光纖”的混合封裝。用于把光纖對接到封殼的工藝過程稱之為“裝抽頭”。
有效的光纖通信網(wǎng)絡(luò)在一根光纖和一子組件之間需要正常的對光。在光電接收器中，一根光纖與一般是PIN光兩極管的光探測器對準(zhǔn)。光信號的產(chǎn)生需要與諸如光纖的合適波導(dǎo)對準(zhǔn)的、采用光發(fā)射兩極管(LED)或激光兩極管的光電發(fā)送器。正確對準(zhǔn)的光纖可在子組件中把光的衰減量減到最小。
光電混合封裝的制作需要光纖光學(xué)部件與LED，激光兩極管，或光探測器的精確對光。此后，可用手段把光纖鎖定在光電封殼之內(nèi)來保持對準(zhǔn)。已經(jīng)使用過種種材料把光纖焊接到包括金屬合金焊料的選定襯底上。在它們的使用期中，微電子的焊接接縫顯示出由于運作的過載故障；在維修時的熱疲勞故障；以及尤其是對光電器件尺寸的變化的，三個主要的故障模式。在焊好的焊接形成之后，在這三個故障模式中的每個模式焊料微結(jié)構(gòu)有一個沖擊。由于焊料的組份，襯底的化學(xué)本性和經(jīng)常形成焊料連接的制作工藝，可能在特殊的已焊好焊接的微結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生變化，(參閱Proceedings of Symposium forProcess Design & Reliabilily of Solders & Solder Iutevconnectcins，F(xiàn)eb.10-13，1997，pages49-58)。這樣的諸種變化可在把光纖連接到光電裝置的焊接接縫內(nèi)造成蠕變。
在由于在經(jīng)常把光纖鎖定在光電封殼內(nèi)的接縫中的蠕變存在運動時，可能會隨著往返于光纖的對準(zhǔn)和耦合能力、而產(chǎn)生一些問題。為此，存在著為在光纖和在光學(xué)上的有源裝置之間周期地調(diào)節(jié)對準(zhǔn)的需要。在光學(xué)裝置的所需對準(zhǔn)中，已經(jīng)用焊接接縫來固定光纖的各種方法來研究光纖的再對準(zhǔn)。第U.S.4,119,362號美國專利描述了在金屬管內(nèi)用焊料的光纖的密封的封接。該焊料，一但固化和冷卻后，就相對于光纖擠壓而形成密封封接。在經(jīng)過管子-光纖組件后，通過在裝置的封殼側(cè)壁中的一個小孔而把光纖與該裝置對準(zhǔn)，一焊合接頭把該管固定于側(cè)壁并在裝置的封殼內(nèi)保持最佳對準(zhǔn)。
美國專利5,692,086和6,164,837，采用在市場能買到的金的連接套管光纖，把它固定在光電封殼內(nèi)與光學(xué)裝置對準(zhǔn)。
通過焊接接頭固定在適當(dāng)位置的光纖，可通過焊料軟熔來軟化該焊料，從而能重新放置該光纖。在某些場合下，軟熔過程引起導(dǎo)致脆裂且最后導(dǎo)致接頭故障的微結(jié)構(gòu)變化。
用光纖絞接頭形式的已焊好的接合處，終端如密封封裝可在鄰接于將要制作絞接頭，終端或密封裝位置處在光纖的表面上包括薄的金屬層。光纖終端金屬鍍層便于焊料焊接并把一根光纖附著到另一根光纖，到激光兩極管，到套圈以及到光電裝置的連接點。
美國專利4,033,668描述用于把諸如光纖的第一玻璃組件，通過可焊接的絞接頭和端點，連接到第二組件的一種方法，而另外它也可形成密封封接。絞接頭，終端或封接可在玻璃組件的周圍表面上鍍上薄的粘附金屬層之后形成。在正常地放置了已鍍好膜層的玻璃組件之后，用相應(yīng)組件的絞接頭端部或封接的形成，可用熱的焊料使在接頭的周圍流動，在已冷卻時，在組件之間形成焊接。當(dāng)?shù)诙M件也是由玻璃所制成時，類似于形成在其周圍表面上的薄的金屬附著層在所要的接頭區(qū)中提供了易于接受焊料的表面。通過把例如光纖的終端區(qū)段浸入含有導(dǎo)電金屬粒子的漿料中把金屬涂敷到光纖的終端區(qū)段。
美國專利5,100,507講述了用于裝置透鏡的光纖的精加工技術(shù)。精加工光纖的工藝過程在光纖端部放置一完整的透鏡和金屬化的外鍍層?？捎脽嶂臑R射技術(shù)把金屬沉積到光纖的端部。用這種方法沉積的材料包括鈦，鉑和金?？拷饫w裝有透鏡端部的金屬涂敷讓已焊好的連接頭的形成非常靠近光纖的頂部。這限制了相對于已對準(zhǔn)光學(xué)裝置的裝有透鏡光纖的隨后的移動。
前面已焊好連接頭的描述包含著光纖金屬化端部的獨特處理。光纖的運作體現(xiàn)著對光纖工業(yè)的挑戰(zhàn)。制作操作可包括若干需要長、短長度光纖的運作步驟。這些光纖都是易碎的細(xì)絲，它需細(xì)心的處置和更為有效的工藝過程來加速用于通訊連接和有關(guān)裝置的光纖生產(chǎn)。隨著對光纖系統(tǒng)和裝置日益增漲的需要，存在著要同時加工許多光纖的需要。
發(fā)明概要本發(fā)明能通過熟知的化學(xué)金屬鍍層技術(shù)，提供一種為把金屬精確涂敷到預(yù)先已處理好的非導(dǎo)體系統(tǒng)上而設(shè)計的電鍍槽以在至少非導(dǎo)體的一個區(qū)段上產(chǎn)生導(dǎo)電薄層。利用導(dǎo)電的化學(xué)鍍的金屬光纖鍍層作為電鍍槽的陰極，電解鍍層設(shè)備和工藝能同時對多個光纖的尾部電解鍍層。在電解鍍層槽的工作期間可涂敷諸如鎳的純金屬以增加預(yù)先沉積的化學(xué)鍍金屬薄層的厚度，從而把金屬添加到隨后被密封封接在光電封裝殼中的光纖上?？蛇x擇地帶有數(shù)字模似的在實驗上的改進之處證明對鍍層槽的最佳設(shè)計特性包括金屬細(xì)線即匯流條，平面陽極，以及在鍍層時穩(wěn)定光纖束的夾具。最后完成的鍍層槽在沿著每根光纖軸向長度而下提供均勻的金屬沉積。
在需要密封封接、已焊好光纖引線的各種光電封裝涂敷中，對金屬化光纖能有一種使繼續(xù)存在焊料的多次軟熔以使光纖頂部重新對準(zhǔn)到一光電裝置上的需要，常用的方法是采用熔點為280C的金/錫共易熔焊料。金屬化的光纖經(jīng)常被加熱到高于該溫度。常規(guī)鎳/浸液金的化學(xué)鍍，由于在化學(xué)沉積鎳中伴隨著出現(xiàn)磷的相變而要變脆。該相變造成沉積喪失可延展性。這樣就導(dǎo)致引發(fā)破裂和密封封接，已焊好接頭的故障，這些都有可能損害封裝好的光電裝置的性能如果金屬化的光纖頂部含有最小量的化學(xué)鍍鎳，就可克服這樣的裝置損害。如果在金屬化的光纖頂部沉積金屬的主要組份是純的電鍍鎳，則這是可能的。純鎳不象化學(xué)鍍鎳那樣進行相同的相變。
用化學(xué)鍍鎳作為覆蓋在剝離的光纖上的非常薄的導(dǎo)電層產(chǎn)生了一種改進的焊接接頭。導(dǎo)電的金屬化學(xué)沉積可在電鍍槽中作為陰極使用，該槽在化學(xué)鍍鎳層上添加諸如純鎳的、已選好的金屬。如前所述，由于化學(xué)鍍鎳的使用，即使有小量的磷出現(xiàn)也會引起焊接接頭故障的可能性。通過從在諸如光纖的非導(dǎo)體上的金屬鍍層消除化學(xué)鍍鎳還可獲得進一步的優(yōu)點。采用化學(xué)鍍銀作為導(dǎo)體的基底層，這是可能的。照這樣，該金屬沉積在沒有顯著變脆跡象的情況下，使焊料繼續(xù)存在重復(fù)軟熔循環(huán)。較佳地，銀的采用，提供了防止變脆的金屬化光纖的高產(chǎn)量，正如本文所描述的。在與本發(fā)明的范圍相一致的涂敷中，也可使用其它導(dǎo)電的基底層，只要它是可延展的且沒有相變。
具體地說，本發(fā)明提供一種用于電鍍具有導(dǎo)電區(qū)段的非導(dǎo)體的組件。該組件是一包括具有第一凸件對置于第二凸件的絕緣框架的電極組件。較佳地，該絕緣框架包括選自由丙烯酸樹脂，聚氯乙烯樹脂和聚碳酸酯樹脂所組成的一組中的樹脂。一根用于連接到電源負(fù)極的金屬細(xì)絲，從第一凸件、延伸到第二凸件。在鄰近金屬細(xì)絲的地方，離金屬細(xì)絲第一距離處，把第一導(dǎo)電板附著到絕緣框架。離金屬細(xì)絲第二距離處把第二導(dǎo)電板附著到絕緣框架。該第一板和第二板適宜于到電源正極的連接。非導(dǎo)體是至少一根與金屬細(xì)絲相接觸的、帶有導(dǎo)電區(qū)段的光纖，以形成把導(dǎo)電部分與電源負(fù)極的連接。在根據(jù)本發(fā)明的一個組件的實施例中，有一光纖束，每根光纖具有與金屬細(xì)絲相接觸的導(dǎo)電區(qū)段。
根據(jù)本發(fā)明的一組件在非導(dǎo)體的表面上形成導(dǎo)電的復(fù)合鍍層。該復(fù)合鍍層包括與非導(dǎo)電表面相接觸的、可延展金屬的第一即基底層。第二金屬層是電鍍的，與該基底層相接觸，而有一外金屬層覆蓋在第二層的上面。復(fù)合鍍層對第一層具有足夠的強度來形成外金屬層對一襯底的焊接連接，且此后，在復(fù)合鍍層中不會形成裂縫即隙縫的情況下，在熔融和固態(tài)狀態(tài)之間，至少繼續(xù)存在15次焊接連接的軟熔循環(huán)。復(fù)合鍍層具有化學(xué)鍍金屬的基底層，較佳的是化學(xué)鍍鎳或銀，電鍍鎳的第二層以及浸液金的外金屬層。較佳的是，非導(dǎo)體是光纖。
本發(fā)明也包括一種用于在光纖表面上形成金屬化部分的方法，它包括一系列的步驟，從提供一根具有沒有保護過渡層的玻璃區(qū)段的光纖開始。使用已知的工藝過程對在其上化學(xué)鍍金屬的玻璃區(qū)段激活。光纖的導(dǎo)電區(qū)段由化學(xué)鍍與光纖玻璃區(qū)段相接觸的可延展金屬的第一即基底層產(chǎn)生的。在把導(dǎo)電區(qū)段連接到電鍍槽的陰極后，就電鍍了與第一層相接觸的電鍍的第二層以構(gòu)成光纖的電鍍區(qū)段。覆蓋在第二金屬層上的外金屬層的涂敷形成了金屬化區(qū)段，它具有足夠的強度來形成外金屬對一襯底的焊接連接，且在此后，在金屬化區(qū)段中不會形成裂縫或微小班點的情況下，在熔融和固態(tài)狀態(tài)之間，至少繼續(xù)存在15次焊接連接的焊料軟熔循環(huán)。
定義根據(jù)本發(fā)明的一種“組件”，在本文中也可稱之為“電極組件”或“電鍍夾具”，它包括能容納一對作為陽極的導(dǎo)電板，以及連接到合適電源負(fù)極的金屬細(xì)絲的絕緣框架?！敖M件”可包括用于連接DC電源供給合適的布線方案。
術(shù)語“金屬細(xì)絲”或“匯流條”是關(guān)于用來與電源的負(fù)極連接的組件的導(dǎo)電元件，用作與其它可能包括在陰極結(jié)構(gòu)中的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的接觸點。導(dǎo)電結(jié)構(gòu)包括具有金屬化區(qū)段的光纖，尤其是金屬化光纖的頂端。
在本文中使用的“復(fù)合鍍層”是關(guān)于相繼涂敷在諸如光纖的非導(dǎo)體上的、至少兩層各別的金屬薄層。在涂敷到光纖時，復(fù)合鍍層包括可采用通常的沉積技術(shù)或組合沉積技術(shù)來涂敷的金屬同軸薄層。
在本文中使用的術(shù)語“光纖纖芯”是關(guān)于從鍍層的光纖被除去過渡鍍層所暴露出來的玻璃結(jié)構(gòu)。
當(dāng)用來描述復(fù)合鍍層的金屬層之間的關(guān)系時使用的術(shù)語“覆蓋在...上的”指的是例如外金屬層的選定層已被形成在下面的薄層之上，且由于中間插入薄層的可能性，可以是或可不是與在下面的薄層相接觸。
術(shù)語“化學(xué)鍍金屬”是關(guān)于五層采用已知化學(xué)鍍技本所涂敷的金屬薄層。
在本文中使用的術(shù)語“電鍍金屬”或“電解金屬”是關(guān)于包括采用根據(jù)本發(fā)明的組件、在本文描述的采用電鍍方法所涂敷的金屬薄層。
術(shù)語“負(fù)載”是關(guān)于以張力或壓力的形式等可以施加于光纖，尤其是光纖的金屬化端部的物理應(yīng)力。在形成在光纖端部即頂端上的金屬層的復(fù)合鍍層中，光纖的負(fù)載產(chǎn)生諸如裂縫即隙縫的缺陷。
術(shù)語“夾具”指的是在根據(jù)本發(fā)明的組件內(nèi)，用來在規(guī)定的位置和方向上固定一根或更多的非導(dǎo)體，尤其是光纖的一種夾緊裝置。夾具可包括具有摩擦的，有彈性的材料，用纖維抑制為輔助的包層的夾緊面，或該夾緊面可包括諸如凹槽，即溝道的表面結(jié)構(gòu)以便于或保持光纖束的對準(zhǔn)。在形成組織好的光纖束之后，可使用夾具來保持光纖間的相對位置。
“分段陽極”是具有至少兩部分的多段陽極，在彼此電隔離時，可連接到電源的同一正極。
術(shù)語“適宜于連接”指的是所提到的元件，部件或結(jié)構(gòu)包括通常是用于連接到其它部件或結(jié)構(gòu)的常規(guī)型式的接頭。在這種場合下，合適的配合能連接到諸如電池組即電源供給的電源。
附圖的簡要描述不管任何可能歸屬本發(fā)明范圍的任何其它形式，現(xiàn)在參考附圖將描述僅作為例子的本發(fā)明的較佳形式，其中

圖1是根據(jù)本發(fā)明的電極組件(在本文也被稱作電鍍夾具)的透視圖；圖2示出諸如由雙層復(fù)合金屬結(jié)構(gòu)圍繞的光纖的金屬化非導(dǎo)體的透視橫截面。
圖3提供諸如由三層復(fù)合金屬結(jié)構(gòu)圍繞的光纖的金屬化非導(dǎo)體的透視橫截面。
圖4是根據(jù)本發(fā)明，部分地浸沒有電解液中的包括電極組件即電鍍夾具的電解槽的側(cè)視圖。
圖5是取自光纖電鍍夾具側(cè)面的橫截面示意圖，它示出從由A-A標(biāo)識的原光纖軸偏轉(zhuǎn)到B-B軸的光纖的頂端。本圖未按比例描繪。
圖6示出形成在光纖金屬化頂端和套圈金屬化內(nèi)表面間典型的密封封接的橫截面結(jié)構(gòu)，該套圈屬用于把光纖和光電裝置互連起來的類型。
較佳實施例的詳細(xì)描述本發(fā)明具體實施了用于包括細(xì)絲較佳的是用光纖的形式在內(nèi)的非導(dǎo)體襯底的有選擇金屬化的可重復(fù)生產(chǎn)的金屬電鍍工藝。根據(jù)本發(fā)明的金屬化光纖，當(dāng)在關(guān)于光纖與光電裝置中的對準(zhǔn)中重復(fù)的焊接軟熔時顯出較少的故障。正如所要求的在本文中揭示本發(fā)明的詳細(xì)實施例，不過要知道，所揭示的實施例僅是本發(fā)明的示范性例子，它可在各種的和替代的形式中來具體實施。諸附圖不必要按比例，某些附圖可加以放大或縮小以示出特殊部件的細(xì)節(jié)，本文中所揭示的專用結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不是作為限制來解釋的，而僅對權(quán)利要求作為基礎(chǔ)以及在本領(lǐng)域中對培訓(xùn)各個方面使用本發(fā)明的技術(shù)人員則作為有代表性的基礎(chǔ)。
現(xiàn)在參考諸附圖，在這些圖中，相同的數(shù)字表示相同的部件，圖1是在本文中也稱之為電鍍夾具的電極組件10的透視圖，組件10包括至少第一陽極12和第二陽極14，匯流條16以及用于把多根光纖20固定在任意的或有結(jié)構(gòu)關(guān)系的夾緊定位器。在電鍍夾具10中安裝之前，每根光纖20的端部即尾部接受足以形成用于通過匯流條16與電源連接的導(dǎo)電帶區(qū)段的金屬層。與帶負(fù)電的匯流條16個接觸，這些鍍金屬的光纖20成為電極組件10的陰極結(jié)構(gòu)。要完成對電鍍夾具10的電連接，需要采用合適的連接電纜24，把第一陽極12和第二陽極14連接到電源的正端。在完成電連接之后，可裝好電極組件以把電極12，14，16浸入合適的電解液中(見圖4)來電鍍形成陰極中一部分的光纖的金屬化端部。
較佳的是，根據(jù)本發(fā)明的電鍍夾具10具有象夾具22即夾子等的設(shè)計元件來穩(wěn)定光纖20，并相對于在尺寸上穩(wěn)定的陽極12，14在空間把它們定位。在電鍍時，把光纖20以及第一12和第二14陽極之間放在最佳位置能促使順著每根光纖20軸長度向下有均勻的金屬沉積。根據(jù)本發(fā)明的電鍍夾具尺寸可根據(jù)在光纖20端部所需金屬化區(qū)段的長度來變化。
把圖3與圖2作比較，顯示出單獨通過化學(xué)鍍、以通常的構(gòu)造金屬化的單根光纖纖芯30與根據(jù)本發(fā)明用較厚的電鍍金屬層鍍在薄的導(dǎo)電化學(xué)鍍金屬層上的金屬化光纖的橫截面差異，圖2提供顯示出具有直徑約為125微米的光纖纖芯30的金屬化光纖的橫截面圖象。在光纖纖芯30周圍有約2微米厚的化學(xué)鍍金屬流積層32，較佳的是化學(xué)鍍鎳。金屬化光纖結(jié)構(gòu)還包括作為氧化阻擋層的、厚約0.3微米的浸液全的外薄層34。
圖3除了在金屬沉積層的結(jié)構(gòu)和厚度之外，類似于圈2的橫截面圖。在這場合下，化學(xué)鍍與電鍍相結(jié)合的混合工藝提供了改進的金屬化光纖結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)包括沉積在光纖纖芯30周圍、厚度約為0.25微米的化學(xué)鍍金屬鎳或銀的薄層36?；瘜W(xué)鍍金屬薄層36足以起到陰極的導(dǎo)電功能，以便于在化學(xué)鍍金屬薄層36上較佳地電鍍厚為2微米到3微米鎳的較厚金屬層38。如前一樣，金屬結(jié)構(gòu)包括厚約0.3微米的浸液金薄層34以構(gòu)成氧化阻擋層。
圖4是包括根據(jù)本發(fā)明的，部分浸在電解液中的電極組件10即電鍍夾具的電鍍槽40的側(cè)示圖。該電極組件10包括外殼44，它包括分別作為第一陽極12和第二陽極14夾持器的第一側(cè)長孔46和第二側(cè)長孔48。到陽極12，14和匯流條16(未示出)的電連接可經(jīng)由從電源正端和負(fù)端攜帶電線的電纜24在內(nèi)部形成。正如前面所指出的，匯流條16與光纖20的金屬化頂端相接觸，包括它們作為電解槽40的陰極部分。當(dāng)槽40工作時，電解金屬沉積在電解液42表面下面的金屬化光纖20的任何區(qū)段上。
圖5提供根據(jù)本發(fā)明的電鍍夾具10的橫橫面圖，示出從中心軸A-A位移的、由具有光纖20的光纖夾具22的共同軸關(guān)系決定的匯流條16。由于匯流條16的定位，光纖20的位移在光纖20的金屬化端部上放置了正的橫向負(fù)載以保證在金屬化光纖表面和匯流條16之間的電接觸。軸B-B指出了光纖20的角位移，較佳的是約10°，以提供足夠的偏移來確保在光纖20和匯流條16之間的電接觸。匯流條16可由任何數(shù)目的金屬制成，根據(jù)對足夠電導(dǎo)充以及被某種電解鍍液合劑成分的抗化學(xué)腐蝕性的需要，銅或不銹鋼為較佳的選擇。
示于圖5的電極組件即電鍍夾具包括夾具22。用于夾具的合適材料包括選自丙烯酸，聚氯乙烯，聚碳酸酯的非導(dǎo)電的樹脂，或其它合適的絕緣材料。在一較佳實施例中，該夾具22包括耦合的方法，來定位在夾具22外表面的一對尺寸穩(wěn)定的陽極12，14。固定在夾具22內(nèi)，夾住的金屬化光纖20，在光纖20和提供直流源電連接的匯流條16的兩側(cè)選用與在尺寸上穩(wěn)定的陽極12，14平行的軸關(guān)系。根據(jù)本發(fā)明的在尺寸上穩(wěn)定的陽極12，14包括基本上平面的部段，它可能較佳地包括用鍍鉑的鈮網(wǎng)格平面金屬濾網(wǎng)形式的小孔。在化學(xué)鍍金屬薄的沉積上電鍍金屬的最佳均勻性需要用到在尺寸上穩(wěn)定的陽極12，14，它們在電鍍工藝過程期間基本上保持不變的幾何形狀。在電鍍時，在陽極幾何形狀上的任何變化影響圍繞在金屬化表面的勢場分布。這反過來對由電鍍產(chǎn)生的金屬層的分布和形狀產(chǎn)生影響。
根據(jù)本發(fā)明的電鍍夾具10的設(shè)計，需要選擇陽極對12，14和匯流條的連接結(jié)構(gòu)，要考慮到在電鍍時由電鍍夾具10固定的光纖束20的數(shù)目和幾何形狀。所加的電鍍電流密度影響金屬沉積的速率和電鍍在光纖端部周圍的金屬形狀。根據(jù)夾具10的設(shè)計和所加電流的特性，可采用實驗修整和數(shù)字模擬技術(shù)來提供符合規(guī)定的金屬厚度和形狀的金屬化光纖端部。
對陽極12，14和匯流條16的結(jié)構(gòu)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，可由作為金屬沉積厚度和均勻性的函數(shù)獲得。電化學(xué)模擬能得出兩塊陽極的結(jié)構(gòu)，它表明不僅橫跨光纖束，而且還沿著每根光纖的縱軸產(chǎn)生同心的并相對均勻的電流密度分布。可選擇的陽極結(jié)構(gòu)包括單片式，不對稱陽極和多片式不對稱陽極結(jié)構(gòu)，在本文中也稱之為分段陽極。只要光纖端部的金屬覆蓋長度不超過17mm，不管采用單片式或多片式不對稱陽極，金屬的涂敷顯現(xiàn)出同樣有效。對長度超過17mm時，建議采用分段陽極結(jié)構(gòu)來為光纖端部所需長度上控制金屬沉積的均勻性。參考不對稱陽極結(jié)構(gòu)反映出離沿B-B軸(見圖4)平放的光纖20的陽極12的分離距離和對面的第二陽極14離光纖20的分離距離的差異的需要。由于由陰極形成的匯流條到光纖接觸方法產(chǎn)生的不對稱電流密度分布，這個相對于金屬化光纖20的陽極12，14的不對稱結(jié)構(gòu)彌補了對于不均勻電鍍的傾向。
在本文中稱為電鍍夾具的組件可與混合金屬鍍層的工藝過程一起使用，這工藝包括依次采用化學(xué)鍍金屬和電鍍金屬的已知技術(shù)，把金屬鍍層涂敷到非金屬襯底。當(dāng)把金屬層涂敷到作為非導(dǎo)體襯底的光纖上時，采用混合金屬鍍層工藝產(chǎn)生的鍍金屬的光纖，與單靠化學(xué)鍍層使光纖金屬化相比較，顯現(xiàn)出改進的密封封接。改進的密封封接性能在重新放置光纖來保持在光纖頂端和光電裝置間對準(zhǔn)的重復(fù)焊料軟溶之時就顯露出來了。軟熔性能是能過記錄焊接接頭在前面喪失的密封封接本領(lǐng)的軟熔循環(huán)次數(shù)來決定的。
根據(jù)本發(fā)明的金屬鍍層工藝，通過化學(xué)鍍層和電解鍍層技術(shù)組合的采用，把金屬涂敷到光纖的至少一個區(qū)段上。較佳的是，為隨后的密封封接，鍍層工藝把金屬涂敷到光纖的端部。把金屬涂敷到規(guī)定的光纖部段需要連續(xù)地采用化學(xué)鍍層和電鍍妥鍍層?；瘜W(xué)鍍層工藝采用熟知的工藝步驟來激活和催化先于化學(xué)金屬沉積的玻璃表面把例如鎳-磷(Ni-P)合金或銀的導(dǎo)電層放置在玻璃光纖的表面上。通過化學(xué)金屬鍍層來形成導(dǎo)電沉積層，便于使用相對地快速法的電解鍍層來添加隨后的純金屬或金屬合金薄層。特定金屬或金屬合金的同一性有賴于電鍍液的組份。在某些場合下，電解鍍層可牽涉到幾種鍍層溶組分的采用以產(chǎn)生圍繞在非導(dǎo)體襯底周圍的不同金屬的同軸帶。
混合金屬鍍層工藝提供關(guān)于金屬化光纖制作特有的優(yōu)點。在化學(xué)鍍金屬化工藝過程中觀察到的改進包括金屬沉積率的提高和在光纖部段周圍金屬鍍層的形狀即分布的較好控制。正如前面關(guān)于電流密度所討論的那樣。
采用化學(xué)鍍層的金屬沉積率，取決于包括離子遷移，離子擴散和離子吸附的反應(yīng)步驟。其它影響金屬沉積速率的因素包括離子種類的濃度，鍍層溫度和化學(xué)鍍層溶液的穩(wěn)定度。圖2用橫截面示出用化學(xué)鍍金屬，例如化學(xué)鍍鎳作為主要金屬成分來鍍光纖的結(jié)果。
混合金屬鍍層工藝，相對于化學(xué)鍍速率，在增加的金屬沉積速率下運作，由于局部電流密度，還對金屬沉積的形狀有控制。在電解鍍層中，局部電流密度根據(jù)Tafel和與所加超電勢有聯(lián)系的受擴散限制的電化學(xué)參數(shù)來工作。當(dāng)與化學(xué)鍍相比較時，假設(shè)有一貫的鍍層溶性能，則在電解鍍層時，電源供給控制該超電熱到較佳的正常金屬沉積速率。結(jié)果是，根據(jù)本發(fā)明的混合金屬層使用了比化學(xué)鍍層較少的時間在光纖部段上來產(chǎn)生一已給定的金屬厚度。
混合金屬鍍層工藝不但能在例如光纖的非導(dǎo)體表面上沉積金屬合金而且還能沉積純金屬的鍍層。根據(jù)合適的電鍍化學(xué)的有效性和鍍層條件，可把任何金屬涂敷到光纖去。較佳的鍍金屬的光纖包括厚為0.2微米到0.5微米的化學(xué)鍍鎳或銀的薄層。這樣一種薄層的使用避免了與化學(xué)鍍鎳的較厚薄層相聯(lián)系的與時間有關(guān)的金屬故障的問題?；瘜W(xué)鍍鎳的沉積層中含有包括在鎳中磷中固溶體結(jié)晶以及鎳和磷的無定形固態(tài)鎳和磷(Ni-P)的非平衡相。熱循環(huán)在焊點軟熔時交會，Ni-P金屬化的光纖造成了在化學(xué)鍍鎳層內(nèi)的位置上由磷化鎳(Ni3P)沉淀伴隨著的相變。在加載時，磷化鎳促使了破裂核化并使鍍層過早的發(fā)生故障。光纖負(fù)載涉及施加到包括在光纖端部金屬化區(qū)段的光纖的應(yīng)力。作用在光纖上的力包括張力和壓力。這樣一些力也影響在光纖上的金屬化鍍層并導(dǎo)致破裂核化和可能在鍍層中造成縫隙的斷裂。包含諸如磷化鎳的脆性材料的金屬化薄層具有比諸如純鎳的更能延伸的材料較低的斷裂韌性。
正如在上面提到的，混合鍍層工藝的成功依賴于把化學(xué)鍍金屬導(dǎo)電籽層涂敷到非導(dǎo)體。0.2微米到0.5微米的化學(xué)鍍鎳或銀的薄層提供足夠的金屬厚度來保持鄰接的電接觸。在化學(xué)鍍鎳層上，1微米到3微米厚的純金屬電解沉積層產(chǎn)生了復(fù)合的金屬鍍層，其中化學(xué)鍍鎳相當(dāng)于在光纖上總金屬沉積層的5％到10％。當(dāng)電鍍金屬層厚度增加時，化學(xué)鍍鎳的相對百分比向著愈來愈低的含量變化?；瘜W(xué)鍍鎳沉積量的減少轉(zhuǎn)化成較少的傳播破裂的位置。因為覆蓋在上面的電解鍍鎳層比化學(xué)鍍鎳層更易延展和阻止斷裂，所以破裂形成的機率進一步減少?；旌辖饘賹庸に囋诜菍?dǎo)體襯底的表面上，尤其是在光纖的情況下，產(chǎn)生更牢固的金屬層。
進一步改進金屬化光纖的性質(zhì)可以采用在前面描述的電鍍夾具和混合金屬鍍層來改變形成在諸如光纖的非導(dǎo)體表面上的、已形成薄層的金屬混合物的厚度和化學(xué)組份來獲得。已形成薄層的金屬混合物在焊料軟熔性來獲得。已形成薄層的金屬混合物在焊料軟熔試驗中關(guān)于包括在光電封殼中的密封封接上顯現(xiàn)出改進的性能。
圖6示出一種橫截面結(jié)構(gòu)，它在光纖的金屬化頂端和套圈內(nèi)部的導(dǎo)電表面之間形成的密封封接是典型的，其中套圈是用作與光電裝置互連光纖的那種類型。該接頭包括具有鄰近光纖纖芯30表面的化學(xué)鍍金屬薄層36的光纖纖芯30，較佳的鎳或銀。較佳的是鎳的第二較厚的金屬層38在化學(xué)鍍金屬薄層36上形成一層可延展的薄層。浸液金在光纖纖芯30的周圍形成復(fù)合金屬結(jié)構(gòu)外面的薄層34。KOVARTM套圈50在它的內(nèi)表面上具有浸液金的表面層52。在套圈內(nèi)部來固定金屬化光纖頂端的密封接的形成需要使用一種諸如焊料54的焊結(jié)劑，尤其是金/錫共易熔點焊料，它可容易地與套圈的表面層52的金和金屬化光纖纖餅30的外層34焊結(jié)起來。
正如在前面討論過的，根據(jù)本發(fā)明金屬化光纖的一實施例采用一層薄的化學(xué)鍍鎳的導(dǎo)電層作為導(dǎo)電基底層用來作隨后的電解鍍層。當(dāng)與僅由化學(xué)鍍鎳構(gòu)成的沉積作比較時，在化學(xué)鍍鎳上面用電解鍍鎳鍍層的復(fù)合沉積給出改進的焊料-軟熔性能。還進一步發(fā)現(xiàn)用化學(xué)鍍銀的薄層來代替化學(xué)鍍鎳薄層，在為包括沉積在光纖的表面上，覆蓋化學(xué)鍍銀，在電解鍍鎳上的浸液金的金屬鍍層復(fù)合物的焊料軟熔試驗中甚至給出更佳的性能?；瘜W(xué)鍍銀代替化學(xué)鍍鎳-磷作為導(dǎo)電的基底層。
實驗方法采用化學(xué)鍍鎳層的光纖金屬化把Corning62.5/125光纖劈開，并布置在光纖與光纖間隔為2mm的10根光纖的系統(tǒng)中。用含有95％硫酸的濃酸溶液剝離光纖它們的丙烯酸酯鍍層。光纖剝離的速率隨溫度而變，較佳的是在150℃時60秒鐘。
一旦剝離后，光纖的裸露部分用二氯化錫(例如，一立升0.4M鹽酸中10克二氯化錫)溶液通過在環(huán)境溫度下浸液3-6分鐘的處理。光纖表面沒有任何物理擦傷的情況下，在光纖表面發(fā)生有二氯化錫的粘附?？蓮腟t.Louis，MO的Sigma-Aldrich公司買到結(jié)晶形式的二氯化錫。在本文中用的術(shù)語敏化(sensing)劑即敏化液，是關(guān)于二氧化錫溶液在涂敷到光纖并干燥之后，它在光纖表面形成亞錫離子薄層。用這種方法鍍層的光纖可稱之為敏化光纖即為具有敏化的區(qū)段。根據(jù)本發(fā)明的二氯化錫溶液在沒有防周圍的環(huán)境情況下，僅靠儲存在氣態(tài)氮下，仍能保持活性可達(dá)幾星期。與以前的報告無關(guān)，根據(jù)本發(fā)明二氯化錫的敏化給出裸露光纖均勻的金屬鍍層。
在用去離子水漂洗光纖后，通過把光纖的敏化區(qū)段浸液于激活溶液中(該溶液在去離子水中，每立升0.03M的鹽酸含0.25克氯化鈀)，敏化光纖的表面就發(fā)生活化。當(dāng)通過氯化鈀與沉積在敏化光纖即光纖的敏化區(qū)段，的二氯化錫的反應(yīng)，鈀離子還原到元素的鈀時，光纖的表面變得對化學(xué)鍍金屬化活化了。在這階段中，光纖激活區(qū)段的表面具有鈀的催化位置的保護層。從敏化光纖到激活光纖的轉(zhuǎn)化需要在氯化鈀激活溶液中浸3-6分鐘。氯化鈀是從Sigma-Aldrich公司得到的99.9％的氯化鈀(II)。
正如所要求的，在用去離子水漂洗后，通過把光纖浸在第二二氯化錫浴，光纖的激活表面可被去掉激活。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)包括與二氯化錫敏化溶液一樣組份的各種濃度的二氯化錫去激活溶液是有效的。根據(jù)本發(fā)明的去激活步驟便于有選擇地掩蔽激活光纖的一個區(qū)段，從而隨后的化學(xué)鍍金屬沉積只發(fā)生有用錫(II)溶液處理之后的仍為激活的光纖表面的區(qū)域上。通過把激活的光纖浸在酸化的二氯化錫溶液中1-60秒種，較佳的是15秒鐘，錫(II)去激活的采用產(chǎn)生了有掩膜的光纖。根據(jù)本發(fā)明的金屬化光纖頂端被加工處理直至并包括如上所描述的錫(II)掩膜處理。
然后把已催化的并已做好掩膜的光纖浸在88℃的Nimuden SX化學(xué)鍍鎳的鍍層溶中(可從Ontario，CA的Uyemura International公司買到)2分鐘，以形成具有長15mm到20mm，和厚約0.44微米的Ni-P層的金屬化光纖，在每分鐘0.22微米的Ni-P恒定沉積速率下形成。已鍍好的光纖從鍍層浴中取出，在去離子水中漂洗1分鐘，并在空氣中干燥。
鎳電鍍的條件把按上面描述制備的化學(xué)鍍鎳的光纖放入根據(jù)本發(fā)明的電鍍夾具中，在光纖間形成相隔2mm的光纖束。該電鍍夾具包括如圖4所示的光纖固定器，匯流條，陽極組件。匯流條是這樣來放置的，使得與金屬化光纖的電接觸，根據(jù)在光纖的金屬化端部和緩沖鍍膜層之間所需空間數(shù)量，在離已剝離的丙烯酸酯/光纖的交界面的一選定距離上形成。在一實施例中與光纖金屬化端部相電接觸的點是離緩沖鍍膜層1mm處。
在電鍍夾具中組織好化學(xué)鍍層的光纖之后，把電鍍夾具放在電解液容器中，使其電極浸在電解液中。分別把陽極和匯流條與可變電源在電解液中。分別把陽極和匯流條與可變電源供給的正、負(fù)端連接起來形成用來電解金屬沉積的電鍍槽。連接可彩和包括個別電線或帶有多根電線方便的連接電纜的使用的適宜布線方案。該槽內(nèi)含標(biāo)識為Technicnikel sulfamate FFP Inert AnodeElectroplating Solution(可從Irving，Texas的Technic公司買到)的電解液。直徑為0.25mm的銅導(dǎo)線用作金屬細(xì)絲即匯流條，而陽極是由寬約12.5mm的鍍鉑的鈮濾網(wǎng)形成。電鍍金屬的添加需要溫度為48℃的電解液，電流密度為27mA/cm2(25A/ft2)，時間為4.5分鐘時可添加厚約2.5微米的鎳層，正如由SEM分析所顯示的。對浸在電解液中的長度來說，鎳在每根光纖的周圍是均勻分布的。鎳沉積層的厚度非常符合理論計算預(yù)測的3.0微米±0.2微米的厚度。
采用化學(xué)鍍銀薄層的光纖金屬化在從光纖剝離保護的緩沖層并敏化該裸露的光纖表面以促進化學(xué)鍍銀的沉積之后，多根Corning FLEXCORE 1060光纖用化學(xué)鍍銀使其金屬化。保護緩沖層的去除包括把光纖頂端(長為17mm)浸入到150℃的95-98％硫酸中60秒鐘除去丙烯酸酯鍍膜層。然后把光纖的剝離區(qū)段在去離子水中漂洗60秒鐘。在室溫下，把光纖頂端浸入含有10wt％氯化鈉的1N氫氧化鈉中5分鐘之后，把光纖頂端用去離子水漂洗60秒鐘。
光纖的已剝離頂端的表面敏化需在每立升的40ml35-37％HCL中含有20克氯化錫(II)的氯化錫溶液中浸4分鐘，在完成這個處理后，把光纖在去離子水中漂洗60秒鐘。用于光纖頂端區(qū)段的聚合物掩膜的已知方法可在該工藝中在這點上貫徹實現(xiàn)以限制隨后的金屬沉積到唯一選定的區(qū)域上。
把化學(xué)鍍銀涂敷到已敏化的光纖頂端，需把該頂端浸入到銀的化學(xué)鍍層熔液中，這溶液通過把25份(按體積)的硝酸銀溶液和1份(按體積)葡萄糖還原劑溶液組合起來而制成的。最小體積的銀浴用保證已剝離的光纖端部的完全覆蓋，較佳的是安排在光纖系統(tǒng)中來。
采用具有下列組份的銀和葡萄糖溶液來產(chǎn)生具有所要性質(zhì)的銀薄層銀溶液去離子水 500ml氫氧化鉀顆粒 2.7克(85+％ACS試劑級)氫氧化氨 13.2ml(28-30％于水中)
硝酸銀 6.0克緩慢地加入硝酸銀，要攪拌，直至一種帶褐色的沉淀物再次溶解為止。添加去離子水，把溶液的體積增加到一立升。
葡萄糖溶液去離子水250mlα-葡萄糖 125克(ACS試劑級)葡萄糖和水混合，攪拌到使α-葡萄糖溶解。通過添加去離子水把溶液的總體積增加到500ml在溶液使用前要讓全部α-葡萄糖溶解。
把錫敏化過的光纖頂端保持在銀熔液中2分鐘以在光纖的任何做好掩膜的部段上沒有金屬沉積的情況下，產(chǎn)生厚為0.4-0.6微米的銀薄層。在電鍍前采用根據(jù)本發(fā)明的電鍍夾具，把已鍍上銀的光纖從銀液中取出并在去離子水中漂洗60秒鐘，如上面所描述的那樣。電解鍍層槽在電流密度為110mA/cm2(100A/ft2)時工作以在化學(xué)鍍銀的薄層上產(chǎn)生厚約2微米的鎳薄層。在鎳的電鍍層上沉積0.3微米的浸液金以保護其不被氧化。在去離子水中漂洗鍍金的光纖之后，可在合適的溶劑中浸泡處理光纖一短的時間以除去任何聚合物掩膜。
焊料軟熔過程和結(jié)果相對于例1-3，通過改變?nèi)缦碌慕饘俳M份結(jié)構(gòu)來制備三種類型的金屬化光纖。采用焊料軟熔試驗來評估所得到的金屬化光纖。典型的試驗結(jié)果于表1中提供。
例1 在上面鍍浸液金的常規(guī)化學(xué)鍍鎳當(dāng)浸在89℃的化學(xué)鍍鎳的鍍層浴中8分鐘以建立厚為2微米的化學(xué)鍍鎳層(Ni-P)時，在涂敷化學(xué)鍍鎳層前，為例1的光纖頂端的制備需用錫和鈀的溶液進行常規(guī)的敏化。在漂洗鍍鎳的光纖之后，通過把光纖頂端浸入80℃的浸液金溶液10分鐘以產(chǎn)生厚為0.3微米的金薄層來涂敷浸液金薄層。
例2 用鎳電鍍常規(guī)的化學(xué)鍍鎳采用在前面描述的混合金屬鍍層工藝來制備例2的金屬化光纖?；瘜W(xué)鍍和電解鍍條件分別產(chǎn)生厚為0.4微米的Ni-P和2微米厚的電鍍Ni。與以前一樣，一種標(biāo)識為Technic High Speed Nickel氨基橫酸鹽(可從Technic公司買到)的溶液在48℃，電流密度為55mA/cm2(50A/ft2)50ASF時，被用作為用于電鍍鎳的電鍍液，在電鍍鎳的薄層上鍍上一層厚為0.3微米的浸液金薄層。
例3 用鎳電鍍化學(xué)鍍銀采用在前面例2中描述的混合金屬鍍層工藝來制備例3的金屬化光纖。不過，在這場合下，最靠近光纖表面的化學(xué)鍍鎳層用銀薄層來代替，這層銀薄層是在鍍銀溶液中浸2分鐘以在裸露的光纖周圍產(chǎn)生厚為0.4-0.6微米的銀薄層涂敷到錫敏化的光纖頂端的。在采用根據(jù)本發(fā)明的電鍍夾具電鍍前，把已鍍銀的光纖從鍍銀液中取出并在去離子水中漂洗60秒鐘，如在上面描述的那樣。
焊料軟熔試驗過程金屬化光纖頂端的焊料軟熔循環(huán)性能的決定需要利用在本文稱之為銅襯底的試驗部件。該銅襯底的寬為2mm，厚為8mm以及長為1cm。通過加熱金/錫共易熔點的焊料導(dǎo)線該焊料線的直徑約為0.75mm，而長則從1mm到2mm，在溫度至少為100℃時，采用已加熱的混合氣體(95％氬，5％氫)和焊料鑷子。在銅襯底的寬度上形成一焊料球。用焊料鑷子把這熱量加到襯底，直到預(yù)先放置的焊料導(dǎo)線段被熔融以形成焊結(jié)到襯底上的一焊料球。
把光纖的金屬化端部放在固化的焊料球的表面上，并在金屬化光纖端部和焊料球之間施加一向下的偏置力。施加熱量以造成焊料球軟糖，使得光纖端部落入被焊料包圍的焊料熔融物質(zhì)的中間。通過讓焊料重新固化，就完成一次焊料軟熔循環(huán)。
在起始的焊料軟熔循環(huán)之后，焊料在加熱的熔融狀態(tài)和冷卻的固化狀態(tài)之間作幾次循環(huán)。當(dāng)焊料顯著地熔融時，立刻停止軟熔循環(huán)的加熱步驟。較佳的是，在金屬化光纖與焊料相接觸的情況下，焊料球經(jīng)受4次軟熔循環(huán)，這表示包括開始沉積在銅襯底上的焊料已經(jīng)被熔融過5次。
在第5次軟熔循環(huán)時，當(dāng)焊料是顯著地熔融時，把光纖在光纖軸的方向上抽出焊料一個大于125微米但不超過250微米的距離。該位移光纖的最后位置保持到讓焊料固化。這樣使光纖能對指出暴露玻璃的持到讓焊料固化。這樣使光纖能對指出暴露玻璃的破裂和縫隙作探傷檢查，再施加熱量使焊料軟熔，使得金屬化光纖能回到它的原來位置上。
在5個循環(huán)間隔中，即5，10，15，20等的軟熔，繼續(xù)進行焊料軟熔循環(huán)和金屬化光纖端部的探傷檢查，直至觀察到象裸露的玻璃或在金屬層中的破裂的顯著損傷時為止。金屬化光纖的軟熔性能是以在存在著顯著的損傷前的所完成的軟熔循環(huán)的次數(shù)來作正式記錄的。在5次軟熔后示出可見的破裂或裸露玻璃的金屬化光纖將被額定為繼續(xù)存在5次軟熔循環(huán)。
表1 金屬化光纖的評估
對例1的軟熔循環(huán)平均數(shù)＝5.83對例2的軟熔循環(huán)平均數(shù)＝18.33對例3的軟熔循環(huán)平均數(shù)＝32.08提示特例的字母表記，例如，例1A和例1B，是指通過同樣的方法，不同的輪次來制備的例子。例3C是在稍高的電流密度下電鍍的，導(dǎo)致較厚的鎳層沉積。較高的軟熔值指出較高的電流密度和/或較厚的鎳層導(dǎo)致改進的焊料軟熔性能。
正如所要求的，在本文中揭示了本發(fā)明的細(xì)節(jié)，須知揭示的諸實施例僅是示范性的例子。所以在本文中揭示的專用結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不能作為限制來解釋，而僅作為權(quán)利要求的有代表性的基礎(chǔ)，以及對想以各種方式實施本發(fā)明的本領(lǐng)域技術(shù)人員作為有代表性的基礎(chǔ)。
權(quán)利要求
1.一種用于電鍍具有導(dǎo)電區(qū)段的非導(dǎo)體的組件，其特征在于，所述組件包括絕緣框架，具有相對置于第二凸件的第一凸件；金屬細(xì)絲，用來連接到電源的負(fù)極，所述金屬細(xì)絲從所述第一凸件延伸到所述第二凸件；第一導(dǎo)電板，離所述金屬細(xì)絲第一距離處附著在所述框架；以及第二導(dǎo)電板，離所述金屬細(xì)絲第二距離處附著在所述框架，所述第一板和所述第二板適宜于用來連接到電源的正極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，其中所述非導(dǎo)體是至少一根光纖，它具有與所述金屬細(xì)絲相接觸的所述導(dǎo)電區(qū)段以形成所述導(dǎo)電區(qū)段與電源負(fù)極的連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，其中所述第一導(dǎo)電板和所述第二導(dǎo)電板包括金屬濾網(wǎng)。
4.一種在非導(dǎo)體表面上的復(fù)合鍍膜層，其特征在于，所述復(fù)合膜層包括金屬的基底層，與所述非導(dǎo)體的所述的表面相接觸；金屬的第二層，電鍍成與所述第一層相接觸；以及外金屬層，覆蓋在所述第二層上面，所述復(fù)合鍍膜層對所述外金屬層到襯底上形成的焊接接頭具有足夠的強度，且此后，在所述復(fù)合鍍膜層中，沒有形成破裂的情況下，在熔融和固體的狀態(tài)之間，所述焊接接頭繼續(xù)存在至少15次焊料軟熔循環(huán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的復(fù)合鍍膜層，其特征在于，其中所述第一層是化學(xué)鍍金屬層。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的復(fù)合鍍膜層，其特征在于，其中所述非導(dǎo)體是光纖。
7.一種具有金屬化區(qū)段的光纖，其特征在于，包括金屬的第一層，與所述光纖玻璃表面的一個區(qū)段相接觸；金屬的第二層，電鍍成與所述第一層相接觸；以及外金屬層，覆蓋在所述第二層的上面，所述金屬化區(qū)段對所述外金屬層到襯底上形成的焊接接頭具有足夠的強度，且此后，在所述金屬化區(qū)段中，沒有形成破裂的情況下，在熔融和固體的狀態(tài)之間所述焊接接頭，繼續(xù)存在至少15次焊料軟熔循環(huán)。
8.一種在光纖表面形成金屬化區(qū)段的方法，其特征在于，包括下列步驟提供具有沒有保護緩沖層玻璃區(qū)段的光纖，敏化所述玻璃區(qū)段以供在其上化學(xué)鍍金屬之用；化學(xué)鍍金屬的第一層，與所述光纖的所述玻璃區(qū)段相接觸，以提供所述光纖的導(dǎo)電區(qū)段；把所述導(dǎo)電區(qū)段連接到電鍍槽的陰極以形成與所述第一層相接觸的電鍍的第二金屬層以提供所述光纖的電鍍區(qū)段；以及涂敷覆蓋在所述第二金屬層上的外金屬層以形成金屬化區(qū)段，它對所述外金屬層到襯底上形成的焊接頭具有足夠的強度，且此后，在所述金屬化區(qū)段中沒有形成破裂的情況下，在熔融和固體狀態(tài)之間，所述焊接接頭繼續(xù)存在至少15次焊料軟熔循環(huán)。
全文摘要
一種用于電鍍非導(dǎo)體區(qū)段的電極組件包括具有對置于第二凸件的第一凸件的絕緣框架。一根金屬細(xì)絲提供從第一凸件連接到第二凸件的負(fù)極。第一導(dǎo)電板在離金屬一第一距離處附著在絕緣框架。第二導(dǎo)電板在離金屬絲第一距離處附著在絕緣框架。第二導(dǎo)電板被放在離金屬絲第二距離處。第一板和第二板包括在電極組件的正極中，用于在非導(dǎo)體(較佳的是光纖)的表面上形成導(dǎo)電的復(fù)合鍍膜層。
文檔編號C03C25/12GK1545491SQ02816378
公開日2004年11月10日 申請日期2002年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月23日
發(fā)明者M·N·米勒, S·Y·于, D·J·倫茨, M N 米勒, 于 , 倫茨 申請人:3M創(chuàng)新有限公司