DE3525480A1 - Process for coating a glass fibre with metal - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Beschichten einer Glasfaser mit Metall, mit welchem auf die Glasfaser nacheinander mindestens drei übereinanderliegende Metallschichten aufgetragen werden, von denen mindestens eine aus Gold besteht (DE-OS 32 44 867).The invention relates to a method for coating a Glass fiber with metal, with which at least one after the other on the glass fiber three superimposed metal layers are applied by which at least one consists of gold (DE-OS 32 44 867).
Glasfasern werden in der Nachrichtentechnik als Ersatz der herkömmlichen metallischen Leiter verwendet. Sie werden dabei als Lichtwellenleiter (Glasfaser mit Schutzschicht) zu Kabeln verarbeitet, die an Stelle der herkömmlichen Nachrichtenkabel treten. An den Enden der Kabel sind Geräte angeschlossen, mit denen die über die Kabel übertragenen Signale verteilt oder über opto/elektrische Wandler in elektrische Signale umgesetzt werden. Die Lichtwellenleiter der Kabel müssen dabei so an die Geräte angeschlossen werden, daß sie nicht beschädigt werden, insbesondere nicht brechen können. Bei bestimmten Geräten, wie beispielsweise dem schon erwähnten opto/elektrischen (oder umgekehrt) Wandler, ist außerdem eine gasdichte Durchführung des Lichtwellenleiters bzw. der in demselben enthaltenen Glasfaser durch die Gehäusewandung des Wandlers erforderlich. Das Gehäuse besteht aus Metall oder es hat zumindest einen für die Durchführung der Glasfaser vorgesehenen Metalleinsatz.Glass fibers are used in telecommunications as a replacement for conventional ones metallic conductor used. They are called optical fibers (Glass fiber with protective layer) processed into cables that Instead of the conventional communication cable. At the ends of the cables devices are connected with which the data transmitted via the cables Signals distributed or via opto / electrical converters to electrical Signals are implemented. The fiber optic cables must do this connected to the devices so that they are not damaged, especially can not break. With certain devices, such as the already mentioned opto / electrical (or vice versa) Converter is also a gas-tight implementation of the optical fiber or the glass fiber contained in the same through the housing wall of the Converter required. The housing is made of metal or it has at least one metal insert provided for the implementation of the glass fiber.
Zur Herstellung einer gasdichten Durchführung durch die Wandung eines metallischen Gehäuses wird die Glasfaser mit dem bekannten, eingangs beschriebenen Verfahren nach der DE-OS 32 44 867 eingelötet. Dazu erhält die Glasfaser nach Entfernung der Schutzschichten eine Metallbeschichtung. Hierzu werden auf die Glasfaser aufeinanderfolgende Schichten aus Chrom, Platin und Gold aufgedampft. Auf die Goldschicht wird durch Tauchen noch eine Schicht aus einer Zinn/Blei-Legierung aufgebracht. Das Aufbringen der drei Schichten aus unterschiedlichen Metallen durch Bedampfen ist aufwendig, und es lassen sich nur extrem dünne Schichten erzeugen. Die Schichtdicke insgesamt beträgt nur 1,13 µm. Dadurch ist die Glasfaser zwar prinzipiell lötbar, jedoch kann die dünne Metallschicht keine wirksame Diffusionssperre gegen das Lötmittel darstellen. Die dreischichtige Metallschicht wird sich vielmehr infolge Diffusion des Lots von der Glasfaser lösen, so daß die geforderte Gasdichtigkeit der Durchführungsstelle nicht mehr gegeben ist.To produce a gas-tight bushing through the wall of a Metallic housing, the glass fiber with the well-known, initially described method according to DE-OS 32 44 867 soldered. To do this the glass fiber has a metal coating after removing the protective layers. For this purpose, successive layers are made on the glass fiber Chrome, platinum and gold evaporated. On the gold layer is through Dip another layer of a tin / lead alloy applied. The Apply the three layers of different metals Steaming is complex and only extremely thin layers can be created produce. The total layer thickness is only 1.13 µm. This is the glass fiber can be soldered in principle, but the thin metal layer can do not represent an effective diffusion barrier against the solder. The three-layer metal layer is rather due to diffusion the solder from the glass fiber so that the required gas tightness the implementing body is no longer given.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem eine Glasfaser auf einfache Weise mit Metall beschichtet werden kann und das eine sichere Haftung der erzeugten Metallschicht auf der Glasfaser gewährleistet. The invention has for its object to provide a method with which a glass fiber can be coated with metal in a simple manner and that the metal layer produced adheres securely to the glass fiber guaranteed.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs geschilderten Art
gemäß der Erfindung dadurch gelöst,
- daß die Oberfläche der Glasfaser an der zu beschichtenden Stelle
zunächst gesäubert wird,
- daß danach auf diese Stelle durch Sputtern eine dünne Goldschicht
aufgetragen wird,
- daß anschließend auf der Goldschicht eine im Verhältnis zu derselben
dicke Nickelschicht galvanisch abgeschieden wird und
- daß schließlich auf der Nickelschicht eine gegenüber dieser dünnere
Außenschicht aus Gold galvanisch abgeschieden wird.This object is achieved with a method of the type described at the outset according to the invention in that
that the surface of the glass fiber is first cleaned at the point to be coated,
- that a thin layer of gold is then applied to this area by sputtering,
- That a nickel layer is then galvanically deposited in relation to the same on the gold layer and
- That finally a gold layer is deposited on the nickel layer compared to this thinner outer layer.
Durch das Sputtern wird auf der Oberfläche der gereinigten Glasfaser eine zwar dünne, aber gut haftende Goldschicht aufgetragen. Auf dieser Goldschicht kann sehr einfach und schnell mit üblicher Galvanotechnik eine beliebig dicke Nickelschicht abgeschieden werden. Die Nickelschicht von beispielsweise 10,0 µm Stärke stellt nicht nur eine mechanisch stabile Umhüllung der Glasfaser dar, sondern sie dient gleichzeitig als wirksame Diffusionssperre gegenüber dem Lot beim Verlöten der metallisierten Glasfaser mit einem Gehäuse. Ebenso einfach wie die dickere Nickelschicht kann auf derselben die dünnere Außenschicht aus Gold galvanisch abgeschieden werden. Diese Goldschicht dient als Löthilfe. Sie kann durch Tauchen auch noch mit einer Schicht aus einer Zinn/Blei-Legierung überzogen werden. Insgesamt ergibt sich eine auf der Glasfaser gut haftende Metallbeschichtung ausreichender Wanddicke, die auch beim und nach dem Löten wegen der als Diffusionssperre wirkenden Nickelschicht gut an der Glasfaser haftet.By sputtering on the surface of the cleaned glass fiber a thin but well adhering layer of gold is applied. On This gold layer can be done very easily and quickly using conventional electroplating technology an arbitrarily thick nickel layer can be deposited. The Nickel layer of, for example, 10.0 µm thickness is not just one represents mechanically stable covering of the glass fiber, but it serves at the same time as an effective diffusion barrier against the solder when Solder the metallized fiber to a housing. Just as simple like the thicker nickel layer, the thinner outer layer can be on top of it made of gold. This gold layer serves as a soldering aid. It can also be covered with a layer by diving tin / lead alloy. Overall, there is one metal coating of sufficient wall thickness adheres well to the glass fiber, which also during and after soldering because of that as a diffusion barrier acting nickel layer adheres well to the glass fiber.
Das Verfahren nach der Erfindung wird im folgenden Ausführungsbeispiel erläutert. The method according to the invention is in the following embodiment explained.
Eine zu metallisierende Glasfaser wird von ihrer Schutzschicht (coating) befreit und gesäubert, insbesondere entfettet. Die Oberfläche der Glasfaser kann dann zur Verbesserung der Haftfestigkeit einer aufzubringenden Metallschicht angeäzt werden, wodurch die Oberflächenrauhigkeit erhöht wird. Das kann beispielsweise mit einem Flußsäuregas geschehen. Die so vorbereitete Glasfaser wird anschließend in eine Kammer eingebracht, in welcher durch Sputtern oder Kathodenzerstäubung eine sehr dünne Goldschicht auf ihre Oberfläche aufgebracht wird. Die durch dieser Behandlung gut haftende Goldschicht hat beispielsweise eine Dicke von etwa 0,2 µm.A glass fiber to be metallized is covered by its protective layer (coating) freed and cleaned, especially degreased. The surface of the Glass fiber can then be applied to improve the adhesive strength Metal layer can be etched, reducing the surface roughness is increased. This can be done with a hydrofluoric acid gas, for example. The glass fiber thus prepared is then placed in a chamber introduced in which a by sputtering or sputtering very thin layer of gold is applied to its surface. By The gold layer that adheres well to this treatment has a thickness, for example of about 0.2 µm.
Auf der Goldschicht wird anschließend in einem galvanischen Bad eine Nickelschicht abgeschieden, die wesentlich dicker als die Goldschicht ist. Sie kann beispielsweise eine Stärke von 10,0 µm haben. Auf der Nickelschicht wird abschließend eine gegenüber dieser dünnere Außenschicht aus Gold galvanisch abgeschieden, die als Löthilfe dient. Diese Außenschicht kann etwa eine Dicke von 3,0 µm haben.A gold plating bath is then applied to the gold layer Nickel layer deposited, which is much thicker than the gold layer is. For example, it can have a thickness of 10.0 µm. On the Finally, the nickel layer becomes a thinner outer layer than this galvanically deposited from gold, which serves as a soldering aid. These The outer layer can have a thickness of approximately 3.0 µm.
Die so metallisierte Glasfaser kann mit einem Metallkörper verlötet werden. Dazu kann Lot zugeführt werden. Es ist jedoch auch möglich, als Lot auf die Außenschicht eine aus einer Zinn/Blei-Legierung bestehende Schicht durch Tauchen aufzutragen.The glass fiber metallized in this way can be soldered to a metal body will. For this, solder can be added. However, it is also possible as Solder onto the outer layer a tin / lead alloy Apply layer by diving.
Claims (5)
- daß die Oberfläche der Glasfaser an der zu beschichtenden Stelle zunächst gesäubert wird,
- daß danach auf diese Stelle durch Sputtern eine dünne Goldschicht aufgetragen wird,
- daß anschließend auf der Goldschicht eine im Verhältnis zu derselben dicke Nickelschicht galvanisch abgeschieden wird und
- daß schließlich auf der Nickelschicht eine gegenüber dieser dünnere Außenschicht aus Gold galvanisch abgeschieden wird.1. A method for coating a glass fiber with metal, with which at least three superimposed metal layers, of which at least one consists of gold, are successively applied to the glass fiber, characterized in that
that the surface of the glass fiber is first cleaned at the point to be coated,
- that a thin layer of gold is then applied to this area by sputtering,
- That a nickel layer is then galvanically deposited in relation to the same on the gold layer and
- That finally a gold layer is deposited on the nickel layer compared to this thinner outer layer.
Goldschicht etwa 0,2 µm
Nickelschicht etwa 10,0 µm
Außenschicht (Gold) etwa 3,0 µm.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that metal layers with the following layer thicknesses are applied to the glass fiber:
Gold layer about 0.2 µm
Nickel layer about 10.0 µm
Outer layer (gold) about 3.0 µm.
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