DE3525480C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1 (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 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.
Die DE-OS 26 47 108 beschreibt ein Verfahren, mit dem
eine Faser im kontinuierlichen Durchlauf vormetallisiert
und danach galvanisch metallisiert wird. Für die
Vormetallisierung wird Silber verwendet. Die eigentliche
Metallisierung besteht aus Kupfer. Die kontinuierlich
aufgebrachte Metallschicht dient zum mechanischen Schutz
der Faser oder zu deren Schutz gegen Korrosion. Sie soll
eine Dicke von mehreren Mikron haben. Über die Dicke der
beiden unterschiedlichen Schichten im Verhältnis
zueinander ist in der Offenlegungsschrift ebenso keine
Aussage gemacht, wie über die Art und Weise, wie die
Silberschicht aufgebracht wird.
Mit dem aus der US-PS 44 68 294 bekannten Verfahren wird
eine Faser zumindest über eine Teillänge mit mehreren
metallischen Schichten versehen, um die als
Hydrofonleitung vorgesehene Faser unempfindlich gegen
Geräuschspannungen zu machen. Dazu wird auf die Faser
zunächst eine Chromschicht aufgebracht, auf welche eine
Kupferschicht aufgesputtert wird. Auf der Kupferschicht
wird eine dickere Nickelschicht abgeschieden. Die
Chromschicht soll die feste Haftung der Metallschichten
an der Faser sicherstellen. Wie die Chromschicht
aufgebracht und wie die Haftfestigkeit hergestellt wird,
ist der Patentanschrift nicht zu entnehmen.
Zur Herstellung einer gasdichten Durchführung durch die
Wandung eines metallischen Gehäuses wird die Glasfaser
mit dem eingangs erwähnten 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.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs
geschilderte Verfahren so weiterzubilden, daß eine
sichere Haftung der erzeugten Metallschicht auf der
Glasfaser gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden
Merkmal des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den
Unteransprüchen hervor.
Nach dem Säubern wird die Oberfläche der Glasfaser zur
Verbesserung der Haftfestigkeit der aufzubringenden
Goldschicht geätzt. Ihre Rauhigkeit wird dadurch so
erhöht, daß die durch Hochfrequenzaufstäuben
aufgetragene, dünne Goldschicht fest an der Glasfaser
haftet. 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 Gasfaser 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. 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.
Das Verfahren nach der Erfindung wird im folgenden als
Ausführungsbeispiel erläutert.
Eine zu metallisierende Glasfaser wird von ihrer
Schutzschicht befreit und gesäubert,
insbesondere entfettet. Die Oberfläche der Glasfaser wird
dann zur Verbesserung der Haftfestigkeit der
aufzubringenden Goldschicht angeätzt, 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 Hochfrequenzaufstäuben
(Kathodenzerstäubung) eine sehr dünne Goldschicht auf
ihre Oberfläche aufgebracht wird. Die durch diese
Behandlung gut haftende Goldschicht hat beispielsweise
eine Dicke von etwa 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.
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.
Claims (3)
1. Verfahren zum Beschichten einer Glasfaser mit
Metall, mit welchem auf die Glasfaser an einer in
axialer Richtung begrenzten Stelle nacheinander
mindestens drei übereinanderliegende, die Glasfaser
rundum umgebende Metallschichten aufgetragen
werden, von denen mindestens eine aus Gold besteht,
dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der
Glasfaser an der zu beschichtenden Stelle gesäubert
und angeätzt, darauf durch Hochfrequenzaufstäuben
eine dünne Goldschicht aufgetragen, auf dieser eine
im Verhältnis zur Goldschicht dicke Nickelschicht
galvanisch abgeschieden und schließlich auf der
Nickelschicht eine gegenüber dieser dünnere
Außenschicht aus Gold galvanisch abgeschieden wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Oberfläche der Außenschicht durch Tauchen
in ein eine Blei/Zinn-Legierung enthaltendes Bad
zusätzlich verzinnt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß auf die Glasfaser
Metallschichten mit den Schichtdicken
Goldschicht etwa|0,2 µm
Nickelschicht etwa 10,0 µm
Außenschicht (Gold) etwa 3,0 µm
aufgetragen werden.
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