JP2003329899A - 光学部品の面合せ装置 - Google Patents
光学部品の面合せ装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は双方の光学部品の接触面を正確に密
着させ、他方の光学部品に対する一方の光学部品の光軸
を合致させる装置を提供する。 【解決手段】 台座２に固定された一方の光学部品１０
に他方の光学部品１を垂直に降下させて、双方の当接面
を密接させるために、一方の光学部品１０を台座２と一
体に設置されるクランプ部２０に把持し、台座２の底面
を凸状球面２ａに形成して基台３に形成する凹状球面３
に収納させ、基台３の底面に設ける支持台１５に、基台
３が垂直に上下する直線運動機構３０を固定すると共
に、支持台１５の下方に垂直軸１６を設け、開溝の開閉
部１７を有する割孔１９に垂直軸１６を嵌合させて、別
途指令する信号により開閉部１７を締めて所定の位置に
基台３を固定することにより、双方の光学部品の接触面
を正確に密着させるだけの移動量を台座２と基台３に与
える
着させ、他方の光学部品に対する一方の光学部品の光軸
を合致させる装置を提供する。 【解決手段】 台座２に固定された一方の光学部品１０
に他方の光学部品１を垂直に降下させて、双方の当接面
を密接させるために、一方の光学部品１０を台座２と一
体に設置されるクランプ部２０に把持し、台座２の底面
を凸状球面２ａに形成して基台３に形成する凹状球面３
に収納させ、基台３の底面に設ける支持台１５に、基台
３が垂直に上下する直線運動機構３０を固定すると共
に、支持台１５の下方に垂直軸１６を設け、開溝の開閉
部１７を有する割孔１９に垂直軸１６を嵌合させて、別
途指令する信号により開閉部１７を締めて所定の位置に
基台３を固定することにより、双方の光学部品の接触面
を正確に密着させるだけの移動量を台座２と基台３に与
える
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の光学部品の
光軸を正確に合致させて結合する装置であって、詳しく
は、光半導体パッケージの発光素子の組立てに好適な装
置に関する。
光軸を正確に合致させて結合する装置であって、詳しく
は、光半導体パッケージの発光素子の組立てに好適な装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光半導体パッケージにおいては、信号線
である光ファイバーの端末のフェルールと、パッケージ
内に搭載されたレーザーダイオード（以下ＬＤと称す
る）の光軸を合致させて、ＬＤに入力される微弱電気信
号を光信号に変換して情報の伝達を行う。光半導体パッ
ケージの組立の際、フェルールとＬＤの光軸がずれると
伝達効率が低下し信号のひずみを誘発することがある。
である光ファイバーの端末のフェルールと、パッケージ
内に搭載されたレーザーダイオード（以下ＬＤと称す
る）の光軸を合致させて、ＬＤに入力される微弱電気信
号を光信号に変換して情報の伝達を行う。光半導体パッ
ケージの組立の際、フェルールとＬＤの光軸がずれると
伝達効率が低下し信号のひずみを誘発することがある。
【０００３】図８に従来の発光素子の組立て装置１００
の一例を示す。図８において、１０１はフェルールであ
り、１０２はＬＤの搭載されたパッケージのフランジで
ある。直交する２軸１０３と１０４の周りに揺動自在に
配置された台座１０５に、フランジ１０２を把持するク
ランプ１０６が設置されている。上方からフェルール１
０１を降下させフランジ１０２に接触させると、いずれ
かの部品が傾斜していても台座１０５は傾斜角度に応じ
て揺動し双方の当接面は密着する。
の一例を示す。図８において、１０１はフェルールであ
り、１０２はＬＤの搭載されたパッケージのフランジで
ある。直交する２軸１０３と１０４の周りに揺動自在に
配置された台座１０５に、フランジ１０２を把持するク
ランプ１０６が設置されている。上方からフェルール１
０１を降下させフランジ１０２に接触させると、いずれ
かの部品が傾斜していても台座１０５は傾斜角度に応じ
て揺動し双方の当接面は密着する。
【０００４】密着させた双方の光学部品は、その当接面
同士をスポット溶接にて結合する。そのためには、直交
２軸１０３、１０４の周りに揺動自在の自由状態になっ
ているクランプ１０６の姿勢を、一旦、静止固定する必
要がある。そこで、直交２軸１０３、１０４に内蔵して
いる電磁ブレーキ１０７を作動させた後、レーザー発光
源（図示略）から双方の当接面にレーザーを照射して、
双方の光学部品をスポット溶接する。
同士をスポット溶接にて結合する。そのためには、直交
２軸１０３、１０４の周りに揺動自在の自由状態になっ
ているクランプ１０６の姿勢を、一旦、静止固定する必
要がある。そこで、直交２軸１０３、１０４に内蔵して
いる電磁ブレーキ１０７を作動させた後、レーザー発光
源（図示略）から双方の当接面にレーザーを照射して、
双方の光学部品をスポット溶接する。
【０００５】双方の光学部品に対するレーザーの照射
は、当接面に向けて水平に行うのが理想であるが、図８
においては電磁ブレーキ１０７や該台座１０５に邪魔さ
れて特定の方向からしかレーザーの照射ができない。従
って、双方の当接面の周縁を均等にスポット溶接するこ
とが困難である。又、クランプ１０６の姿勢を静止する
電磁ブレーキ１０７は機械的に作動するため、衝撃によ
って折角の姿勢がずれる恐れがある等の問題があった。
は、当接面に向けて水平に行うのが理想であるが、図８
においては電磁ブレーキ１０７や該台座１０５に邪魔さ
れて特定の方向からしかレーザーの照射ができない。従
って、双方の当接面の周縁を均等にスポット溶接するこ
とが困難である。又、クランプ１０６の姿勢を静止する
電磁ブレーキ１０７は機械的に作動するため、衝撃によ
って折角の姿勢がずれる恐れがある等の問題があった。
【０００６】これ等の問題を解消するための面合せ装置
が、特開平８−２８１４６４号公報に開示されている。
図９に、該面合せ装置２００の側面図を示す。図９にお
いて、２０１はフェルールであり、２０２はＬＤの搭載
されたパッケージのフランジである。フランジ２０２を
把持するクランプ２０３は、底面が凸状球面に形成され
た台座２０４の上面に設置されている。台座２０４全体
は、凸状球面に対応する凹状球面を有する基台２０５に
揺動自在に収納されている。
が、特開平８−２８１４６４号公報に開示されている。
図９に、該面合せ装置２００の側面図を示す。図９にお
いて、２０１はフェルールであり、２０２はＬＤの搭載
されたパッケージのフランジである。フランジ２０２を
把持するクランプ２０３は、底面が凸状球面に形成され
た台座２０４の上面に設置されている。台座２０４全体
は、凸状球面に対応する凹状球面を有する基台２０５に
揺動自在に収納されている。
【０００７】そして、基台２０５の凹状球面には多数の
空気孔２０６が形成され、空気孔２０６には、空圧源２
０７と真空源２０８が切替弁２０９を介して接続されて
いる。先ず、クランプ２０３に把持されたフランジ２０
２は台座２０４と共に、この状態で切替弁２０９により
空圧源２０７が接続それ、空気圧が空気孔２０６に供給
されて、揺動自在に浮遊している。
空気孔２０６が形成され、空気孔２０６には、空圧源２
０７と真空源２０８が切替弁２０９を介して接続されて
いる。先ず、クランプ２０３に把持されたフランジ２０
２は台座２０４と共に、この状態で切替弁２０９により
空圧源２０７が接続それ、空気圧が空気孔２０６に供給
されて、揺動自在に浮遊している。
【０００８】次に、フェルール２０１の把持部（図示
略）を降下させて、ＬＤの搭載されたパッケージのフラ
ンジ２０２に密着させる。このとき、いずれかの部品が
傾斜していても台座２０４は傾斜角度に応じて揺動し双
方の当接面は密着する。そして、切替弁２０９により真
空源２０８が接続それ、空気孔２０６を経由する真空圧
によって台座２０４は基台２０５に吸引され静止固定さ
れる。この状態で、レーザー発光源２１０から双方の当
接面にレーザーを照射して、双方の光学部品をスポット
溶接する。
略）を降下させて、ＬＤの搭載されたパッケージのフラ
ンジ２０２に密着させる。このとき、いずれかの部品が
傾斜していても台座２０４は傾斜角度に応じて揺動し双
方の当接面は密着する。そして、切替弁２０９により真
空源２０８が接続それ、空気孔２０６を経由する真空圧
によって台座２０４は基台２０５に吸引され静止固定さ
れる。この状態で、レーザー発光源２１０から双方の当
接面にレーザーを照射して、双方の光学部品をスポット
溶接する。
【０００９】この従来技術によれば、台座２０４と基台
２０５との間に空気圧を介在させることで、機械的な摩
擦抵抗を減じて揺動自在に双方の光学部品を支持するこ
とができる。また、フェルール２０１とフランジ２０２
を密着させた位置で、真空圧により台座２０４と基台２
０５を吸引させて、双方の光学部品の姿勢を固定するか
ら正確なスポット溶接が可能であると説明されている。
２０５との間に空気圧を介在させることで、機械的な摩
擦抵抗を減じて揺動自在に双方の光学部品を支持するこ
とができる。また、フェルール２０１とフランジ２０２
を密着させた位置で、真空圧により台座２０４と基台２
０５を吸引させて、双方の光学部品の姿勢を固定するか
ら正確なスポット溶接が可能であると説明されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図９の構成で
は、双方の光学部品の密着面は台座と基台の凹凸球状面
に較べはるかに狭く、単に、双方の光学部品を接触させ
台座の浮遊する台座と基台の隙間を埋めるだけの降下量
では、厳密には双方の光学部品の接触面を密着させるこ
とは困難である。そこで、本発明は双方の光学部品の接
触面を正確に密着させるだけの移動量を台座と基台に与
えると共に、他方の光学部品に対する一方の光学部品の
光軸を合致させる手段を台座と基台に与え、双方の光学
部品における光軸の合致を確認した後、双方の当接面に
レーザーをスポット照射して、双方の光学部品を結合す
る装置を提供する。
は、双方の光学部品の密着面は台座と基台の凹凸球状面
に較べはるかに狭く、単に、双方の光学部品を接触させ
台座の浮遊する台座と基台の隙間を埋めるだけの降下量
では、厳密には双方の光学部品の接触面を密着させるこ
とは困難である。そこで、本発明は双方の光学部品の接
触面を正確に密着させるだけの移動量を台座と基台に与
えると共に、他方の光学部品に対する一方の光学部品の
光軸を合致させる手段を台座と基台に与え、双方の光学
部品における光軸の合致を確認した後、双方の当接面に
レーザーをスポット照射して、双方の光学部品を結合す
る装置を提供する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】台座に固定された一方の
光学部品に他方の光学部品を垂直に降下させて、双方の
当接面を密接させるために、一方の光学部品を台座と一
体に設置されるクランプ部に把持し、台座の底面を凸状
球面に形成して、基台に形成する凹状球面に収納させ、
基台の底面に設ける支持台に、基台が垂直に上下する直
線運動機構を固定すると共に、支持台の下方に垂直軸を
設け、開溝の開閉部を有する割孔に垂直軸を嵌合させ
て、別途指令する信号により開閉部を締めて所定の位置
に基台を固定することにより、双方の光学部品の接触面
を正確に密着させるだけの移動量を台座と基台に与える
光学部品に他方の光学部品を垂直に降下させて、双方の
当接面を密接させるために、一方の光学部品を台座と一
体に設置されるクランプ部に把持し、台座の底面を凸状
球面に形成して、基台に形成する凹状球面に収納させ、
基台の底面に設ける支持台に、基台が垂直に上下する直
線運動機構を固定すると共に、支持台の下方に垂直軸を
設け、開溝の開閉部を有する割孔に垂直軸を嵌合させ
て、別途指令する信号により開閉部を締めて所定の位置
に基台を固定することにより、双方の光学部品の接触面
を正確に密着させるだけの移動量を台座と基台に与える
【００１２】開溝の開閉部を有する割孔と直線運動機構
の支柱をＸＹステージ上に載置し、直線運動機構とＸＹ
ステージの間にスプリングを介在さし、直線運動機構に
固定された支持台を常時上方に浮かせることにより、台
座と基台の移動量を確保すると共に、ＸＹステージによ
って双方の光学部品の光軸を補正する。
の支柱をＸＹステージ上に載置し、直線運動機構とＸＹ
ステージの間にスプリングを介在さし、直線運動機構に
固定された支持台を常時上方に浮かせることにより、台
座と基台の移動量を確保すると共に、ＸＹステージによ
って双方の光学部品の光軸を補正する。
【００１３】基台の凹状球面に多数の空気孔を形成し、
空気孔に、空圧源と真空源の切替弁を介して接続するこ
とにより、台座と基台の機械的な摩擦抵抗を減じで揺動
自在に支持すると共に、切替弁を介する真空源への接続
により、台座と基台が真空圧によって静態される。
空気孔に、空圧源と真空源の切替弁を介して接続するこ
とにより、台座と基台の機械的な摩擦抵抗を減じで揺動
自在に支持すると共に、切替弁を介する真空源への接続
により、台座と基台が真空圧によって静態される。
【００１４】基台の凹状球面に接する台座の凸状球面
は、揺動自在に収納され、台座の上面に固定されたフラ
ンジの周辺に適宜設けられるウエイトによって、常に姿
勢を水平に維持する。
は、揺動自在に収納され、台座の上面に固定されたフラ
ンジの周辺に適宜設けられるウエイトによって、常に姿
勢を水平に維持する。
【００１５】ＸＹステージを設置したベース上に、上下
昇降部を具備するマストを垂直に延ばし、上下昇降部に
他方の光学部品を把持するコレットチャックを設け、他
方の光学部品を降下させて、一方の光学部品に他方の光
学部品の当接面を密接させたのち、一方の光学部品を発
光させ、他方の光学部品の出力端にパワーメータを接続
し、双方の光軸が規定値内に合致するように、パワーメ
ータからの信号をＸＹステージの駆動部に指令し、双方
の光軸の合致を確認してレーザー発光源から当接面の縁
にレーザーをスポット照射して、双方の光学部品を結合
する。
昇降部を具備するマストを垂直に延ばし、上下昇降部に
他方の光学部品を把持するコレットチャックを設け、他
方の光学部品を降下させて、一方の光学部品に他方の光
学部品の当接面を密接させたのち、一方の光学部品を発
光させ、他方の光学部品の出力端にパワーメータを接続
し、双方の光軸が規定値内に合致するように、パワーメ
ータからの信号をＸＹステージの駆動部に指令し、双方
の光軸の合致を確認してレーザー発光源から当接面の縁
にレーザーをスポット照射して、双方の光学部品を結合
する。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下に、本発明における光学部品
の面合せ装置の好適な実施例を、添付する図面に基づい
て詳細に説明する。図１は、面合せ装置を正面から見た
全体概要図である。図１において、一方の光学部品に相
当するフェルール１は、図６にて後述するコレットチャ
ック５４に把持され、他方の光学部品に相当するＬＤ１
０の直上に位置する。
の面合せ装置の好適な実施例を、添付する図面に基づい
て詳細に説明する。図１は、面合せ装置を正面から見た
全体概要図である。図１において、一方の光学部品に相
当するフェルール１は、図６にて後述するコレットチャ
ック５４に把持され、他方の光学部品に相当するＬＤ１
０の直上に位置する。
【００１７】ＬＤ１０は、図５にて後述するクランプ部
２０に把持されている。クランプ部２０全体は、Ｖノッ
チ２１を介して台座２と一体に構成されている。台座２
の底面は凸状球面２ａに形成され、台座２は、基台３に
形成された凹状球面３ａに揺動自在に収納されている。
また、台座２の上面には図３にて後述するフランジ４が
固定され、周縁にバランスウエイト５が配置され台座２
の姿勢を制御している。
２０に把持されている。クランプ部２０全体は、Ｖノッ
チ２１を介して台座２と一体に構成されている。台座２
の底面は凸状球面２ａに形成され、台座２は、基台３に
形成された凹状球面３ａに揺動自在に収納されている。
また、台座２の上面には図３にて後述するフランジ４が
固定され、周縁にバランスウエイト５が配置され台座２
の姿勢を制御している。
【００１８】基台３の内部には、凹状球面３ａに開口す
る空気孔３ｂが形成され、空気孔３ｂには、空気源６と
真空源７が切替弁８を介して接続されている。フェルー
ル１が降下してＬＤ１０のフランジに当接するまで、空
気源６に通ずる切替弁８が開弁して台座２の凸状球面２
ａに空気圧が供給され、この面圧と台座２の自重がバラ
ンスして、台座２は揺動自在に浮遊している。
る空気孔３ｂが形成され、空気孔３ｂには、空気源６と
真空源７が切替弁８を介して接続されている。フェルー
ル１が降下してＬＤ１０のフランジに当接するまで、空
気源６に通ずる切替弁８が開弁して台座２の凸状球面２
ａに空気圧が供給され、この面圧と台座２の自重がバラ
ンスして、台座２は揺動自在に浮遊している。
【００１９】多数の空気孔３ｂの穿孔は煩雑になるの
で、図２に示す基台３の断面図の構成にしてもよい。図
２において、３ｃは多孔質の部材であって基台３の内部
に埋設されている。多孔質の部材３ｃとしては、燒結さ
れたセラミックス多孔質体や発泡ウレタンに金属メッキ
した後、樹脂分を焼却除去した金属多孔体が代表的であ
る。金属多孔体の製法については特公昭５７−３９３１
７号公報に詳述されている。多孔質の部材３ｃに接する
空気孔３ｂを一箇所接続することにより、台座２の凸状
球面２ａに密度の高い空圧が均等に作用する。
で、図２に示す基台３の断面図の構成にしてもよい。図
２において、３ｃは多孔質の部材であって基台３の内部
に埋設されている。多孔質の部材３ｃとしては、燒結さ
れたセラミックス多孔質体や発泡ウレタンに金属メッキ
した後、樹脂分を焼却除去した金属多孔体が代表的であ
る。金属多孔体の製法については特公昭５７−３９３１
７号公報に詳述されている。多孔質の部材３ｃに接する
空気孔３ｂを一箇所接続することにより、台座２の凸状
球面２ａに密度の高い空圧が均等に作用する。
【００２０】図３に、台座２の姿勢を制御するバランス
ウェイト５の配置を示した断面図を示す。図３におい
て、台座２の上面にはフランジ４が固定され、周縁に多
数配置する貫通孔４ａに、台座２の姿勢を水平に保持す
るためにバランスウエイト５が適宜配置される。或は、
接着面を有する鉛をフランジ４に貼付しバランス調整し
てもよい。
ウェイト５の配置を示した断面図を示す。図３におい
て、台座２の上面にはフランジ４が固定され、周縁に多
数配置する貫通孔４ａに、台座２の姿勢を水平に保持す
るためにバランスウエイト５が適宜配置される。或は、
接着面を有する鉛をフランジ４に貼付しバランス調整し
てもよい。
【００２１】基台３の底部には、支持台１５が固定され
ている。支持台１５の一端には、基台３を垂直に上下さ
せる直線運動機構３０が固定されている。さらに、支持
台１５の下方には垂直軸１６が、支持台１５と一体に形
成されている。そして、垂直軸１６は、図４にて後述す
る開溝の開閉部１７を有する割孔１９に滑合している。
ている。支持台１５の一端には、基台３を垂直に上下さ
せる直線運動機構３０が固定されている。さらに、支持
台１５の下方には垂直軸１６が、支持台１５と一体に形
成されている。そして、垂直軸１６は、図４にて後述す
る開溝の開閉部１７を有する割孔１９に滑合している。
【００２２】割孔１９と直線運動機構３０の構成を説明
するため、図１のＸ−Ｘ断面を図４に示す。図４におい
て、直線運動機構３０の支柱３１には、周知のガイド溝
３２が形成され、ボール３３がグリップ３４に抱かれて
摺動自在に設けられている。また、支持台の下方の垂直
軸１６は、割孔１９に滑合している。別途指令する信号
を受信した開閉部１７は、開溝１８を開閉することによ
り割孔１９の嵌合寸法を変更する。開閉部１７の駆動源
にはステップモータを用いて、開溝１８に螺合するネジ
部１７ａを作動してもよく、又、エアーシリンダを用い
てネジ部１７ａの代わりにコンロットを作動させてもよ
い。
するため、図１のＸ−Ｘ断面を図４に示す。図４におい
て、直線運動機構３０の支柱３１には、周知のガイド溝
３２が形成され、ボール３３がグリップ３４に抱かれて
摺動自在に設けられている。また、支持台の下方の垂直
軸１６は、割孔１９に滑合している。別途指令する信号
を受信した開閉部１７は、開溝１８を開閉することによ
り割孔１９の嵌合寸法を変更する。開閉部１７の駆動源
にはステップモータを用いて、開溝１８に螺合するネジ
部１７ａを作動してもよく、又、エアーシリンダを用い
てネジ部１７ａの代わりにコンロットを作動させてもよ
い。
【００２３】割孔１９と直線運動機構３０の支柱３１は
図１に示すように、共にＸＹステージ４０に固定されて
いる。そして、ＸＹステージ４０とグリップ３４の間に
スプリング３５が設置され、垂直軸１６と割孔１９が滑
合している状態では、スプリング３５の反発力によって
支持台１５から上部に存在する部材は浮動していること
になる。浮動位置を制限するために、支柱３１の上端に
ストッパー３６が設けられている。さらに、ＸＹステー
ジ４０全体は、ベース４５に設置されている。
図１に示すように、共にＸＹステージ４０に固定されて
いる。そして、ＸＹステージ４０とグリップ３４の間に
スプリング３５が設置され、垂直軸１６と割孔１９が滑
合している状態では、スプリング３５の反発力によって
支持台１５から上部に存在する部材は浮動していること
になる。浮動位置を制限するために、支柱３１の上端に
ストッパー３６が設けられている。さらに、ＸＹステー
ジ４０全体は、ベース４５に設置されている。
【００２４】次に、クランプ部２０の詳細を図５の平面
図にて説明する。図５において、２１は湾曲した舌片の
先端に開くＶノッチである。このＶノッチ２１にＬＤ１
０のフランジの首下が保持され、Ｖノッチ２１の本体の
両側面に固定されるステー２２に、クランパー２３のガ
イド穴２３ａが摺動自在に嵌合している。ガイド穴２３
ａの端面とステー２２の端部に形成される鍔２４の間
に、コイルスプリング２５が挿入されてクランパー２３
をＶノッチ２１側に押圧している。ＬＤ１０をクランプ
部２０に装着する際には、コイルスプリング２５に逆ら
ってクランパー２３を手動にて移動させ、クランパー２
３から手を離せばコイルスプリング２５の押圧力によっ
てＬＤ１０は把持される。
図にて説明する。図５において、２１は湾曲した舌片の
先端に開くＶノッチである。このＶノッチ２１にＬＤ１
０のフランジの首下が保持され、Ｖノッチ２１の本体の
両側面に固定されるステー２２に、クランパー２３のガ
イド穴２３ａが摺動自在に嵌合している。ガイド穴２３
ａの端面とステー２２の端部に形成される鍔２４の間
に、コイルスプリング２５が挿入されてクランパー２３
をＶノッチ２１側に押圧している。ＬＤ１０をクランプ
部２０に装着する際には、コイルスプリング２５に逆ら
ってクランパー２３を手動にて移動させ、クランパー２
３から手を離せばコイルスプリング２５の押圧力によっ
てＬＤ１０は把持される。
【００２５】さらに、フェルール１を把持するコレット
チャック５４周辺の構成を、図６の側面図により説明す
る。図６において上下昇降部５０は、ＸＹステージ４０
を設置したベース４５に垂直に固定されたマスト５１の
上方に設置されている。周知のガイド溝を有するスライ
ダー５２は、別途指令される信号によって駆動するステ
ップモータ５３によってコレットチャック５４と一体に
上下に摺動する。
チャック５４周辺の構成を、図６の側面図により説明す
る。図６において上下昇降部５０は、ＸＹステージ４０
を設置したベース４５に垂直に固定されたマスト５１の
上方に設置されている。周知のガイド溝を有するスライ
ダー５２は、別途指令される信号によって駆動するステ
ップモータ５３によってコレットチャック５４と一体に
上下に摺動する。
【００２６】図１において、コレットチャック５４に把
持されてα点まで降下してきたフェルール１は、ＬＤ１
０のフランジに密着し双方の光軸が合致すべく台座２を
傾ける。このときα点での光軸の合致を妨げないよう、
台座２における半径Ｒの凸状球面２ａの中心点とα点と
は合致していることが好ましい。双方の光軸の合致した
姿勢で、真空源７に切替弁８を開弁し台座２を基台３に
吸引固定する。この吸引工程で緩んだフェルール１とＬ
Ｄ１０のフランジの当接圧を補正するため、スプリング
３５の反発力に抗して、コレットチャック５４を若干降
下させ、開閉部１７を駆動して垂直軸１６を割孔１９に
固定する。そこで、レーザー発光源６０からフェルール
１とＬＤ１０の当接面の縁に、Ｙａｇレーザーに代表さ
れるレーザーをスポット照射して、双方の光学部品をス
ポット溶接する。
持されてα点まで降下してきたフェルール１は、ＬＤ１
０のフランジに密着し双方の光軸が合致すべく台座２を
傾ける。このときα点での光軸の合致を妨げないよう、
台座２における半径Ｒの凸状球面２ａの中心点とα点と
は合致していることが好ましい。双方の光軸の合致した
姿勢で、真空源７に切替弁８を開弁し台座２を基台３に
吸引固定する。この吸引工程で緩んだフェルール１とＬ
Ｄ１０のフランジの当接圧を補正するため、スプリング
３５の反発力に抗して、コレットチャック５４を若干降
下させ、開閉部１７を駆動して垂直軸１６を割孔１９に
固定する。そこで、レーザー発光源６０からフェルール
１とＬＤ１０の当接面の縁に、Ｙａｇレーザーに代表さ
れるレーザーをスポット照射して、双方の光学部品をス
ポット溶接する。
【００２７】次に、改めて面合せ装置全体の作動手順を
図７に示す概念図により説明する。先ず、（１）空気源
６に通ずる切替弁８を開弁して、台座２の凸状球面２ａ
に空気孔３ａから空気圧を供給し、基台３の凹状球面３
ａ部に台座２を揺動自在に収納する。（２）ＬＤ１０を
搭載している筐体１１のフランジ１４の位置を、クラン
プ部２０に把持する。半導体パッケージの筐体１１に搭
載されるＬＤ１０は、電源６１に接続されることにより
電気信号を光信号に変換し集光レンズ１２を介してα点
に焦点を結ぶが、台座２における半径Ｒの凸状球面２ａ
の中心点とα点とは合致すべく構成されている。
図７に示す概念図により説明する。先ず、（１）空気源
６に通ずる切替弁８を開弁して、台座２の凸状球面２ａ
に空気孔３ａから空気圧を供給し、基台３の凹状球面３
ａ部に台座２を揺動自在に収納する。（２）ＬＤ１０を
搭載している筐体１１のフランジ１４の位置を、クラン
プ部２０に把持する。半導体パッケージの筐体１１に搭
載されるＬＤ１０は、電源６１に接続されることにより
電気信号を光信号に変換し集光レンズ１２を介してα点
に焦点を結ぶが、台座２における半径Ｒの凸状球面２ａ
の中心点とα点とは合致すべく構成されている。
【００２８】（３）フェルール１のスリーブ１ａをコレ
ットチャック５４にて把持する。（４）クランプ部２０
の作動信号を受信した演算装置７０は、電源６１から端
子１３に電力を供給するよう指令する。（５）コレット
チャック５４の作動信号を受信した演算装置７０は、ス
テップモータ５３を駆動してスライダー５２と一体とな
っているコレットチャック５４を降下させる。この動作
に伴って、スリーブ１ａとフランジ１４の当接面は密着
し、スリーブ１ａの端面の傾きに応じて台座２の姿勢が
定まる。
ットチャック５４にて把持する。（４）クランプ部２０
の作動信号を受信した演算装置７０は、電源６１から端
子１３に電力を供給するよう指令する。（５）コレット
チャック５４の作動信号を受信した演算装置７０は、ス
テップモータ５３を駆動してスライダー５２と一体とな
っているコレットチャック５４を降下させる。この動作
に伴って、スリーブ１ａとフランジ１４の当接面は密着
し、スリーブ１ａの端面の傾きに応じて台座２の姿勢が
定まる。
【００２９】（６）任意に設定する待機時間を経て、演
算装置７０の指令を受けた切替弁８は空気源６を遮断
し、真空源７側を開弁して真空圧にて台座２を基台３に
吸引固定する。（７）この吸引工程で緩んだスリーブ１
ａとフランジ１４の当接圧は、図１に示すスプリング３
５の反発力で補正される。（８）次に、演算装置７０か
ら開閉部１７の駆動指令を発信して、垂直軸１６を割孔
１９に固定する。
算装置７０の指令を受けた切替弁８は空気源６を遮断
し、真空源７側を開弁して真空圧にて台座２を基台３に
吸引固定する。（７）この吸引工程で緩んだスリーブ１
ａとフランジ１４の当接圧は、図１に示すスプリング３
５の反発力で補正される。（８）次に、演算装置７０か
ら開閉部１７の駆動指令を発信して、垂直軸１６を割孔
１９に固定する。
【００３０】（９）この状態で、ＬＤ１０から発光され
る光は、フェルール１の信号線である光ファイバー１ｂ
を経由して、光軸の整合精度がパワーメータ６２に表示
される。（１０）そして、パワーメータ６２の光軸同心
度が許容値に収まるよう、演算装置７０からＸＹステー
ジ４０の駆動部４１，４２に指令して、フェルール１に
対するフランジ１４の位置を補正する。（１１）パワー
メータ６２の光軸同心度が許容値に到達したところで、
演算装置７０からレーザー発光源６０に指令して、Ｙａ
ｇレーザーを照射し双方の光学部品をスポット溶接す
る。（１２）双方の光学部品の結合後は、順次、クラン
プを解除して各エレメントを初期工程に戻す。
る光は、フェルール１の信号線である光ファイバー１ｂ
を経由して、光軸の整合精度がパワーメータ６２に表示
される。（１０）そして、パワーメータ６２の光軸同心
度が許容値に収まるよう、演算装置７０からＸＹステー
ジ４０の駆動部４１，４２に指令して、フェルール１に
対するフランジ１４の位置を補正する。（１１）パワー
メータ６２の光軸同心度が許容値に到達したところで、
演算装置７０からレーザー発光源６０に指令して、Ｙａ
ｇレーザーを照射し双方の光学部品をスポット溶接す
る。（１２）双方の光学部品の結合後は、順次、クラン
プを解除して各エレメントを初期工程に戻す。
【００３１】
【発明の効果】本発明は、光半導体パッケージの組立工
程において、フェルールのスリーブとＬＤを搭載してい
る筐体のフランジを当接する部材を、双方の部品の傾き
に倣って揺動自在に動く台座に設置し、中間工程におい
てＬＤからの光信号をフェルールの信号線である光ファ
イバーを経由して、光ファイバーの端末に接続するパワ
ーメータによって光軸の整合精度を確認しながら、フェ
ルールに対するＬＤの位置を台座の設置されているＸＹ
ステージを駆動して調整し、光軸の整合許容値に到達し
たところで、レーザー照射によるスポット溶接にて双方
の部品を結合したから、光軸の整合精度の高い光学部品
の面合せ装置が提供できる。
程において、フェルールのスリーブとＬＤを搭載してい
る筐体のフランジを当接する部材を、双方の部品の傾き
に倣って揺動自在に動く台座に設置し、中間工程におい
てＬＤからの光信号をフェルールの信号線である光ファ
イバーを経由して、光ファイバーの端末に接続するパワ
ーメータによって光軸の整合精度を確認しながら、フェ
ルールに対するＬＤの位置を台座の設置されているＸＹ
ステージを駆動して調整し、光軸の整合許容値に到達し
たところで、レーザー照射によるスポット溶接にて双方
の部品を結合したから、光軸の整合精度の高い光学部品
の面合せ装置が提供できる。
【図１】本発明を正面から見た全体概要図である。
【図２】本発明の基台における他の実施例の断面図であ
る。
る。
【図３】本発明の台座の断面図である。
【図４】本発明の図１におけるＸ-Ｘ断面上の直線運動
機構と割孔の断面図である。
機構と割孔の断面図である。
【図５】本発明のクランプ部の平面図である。
【図６】本発明の上下昇降部の側面図である。
【図７】本発明の装置全体の概念図である。
【図８】従来技術の組立装置の立体図である。
【図９】他の従来技術における装置全体の概念図であ
る。
る。
１ フェルール
２ 台座
２ａ 凸状球面
３ 基台
３ａ 凹状球面
４ フランジ
６ 空気源
７ 真空源
８ 切替弁
１０ ＬＤ
１５ 支持台
１６ 垂直軸
１７ 開閉部
１９ 割孔
２０ クランプ部
３０ 直線運動機構
３５ スプリング
４０ ＸＹステージ
５０ 上下昇降部
５４ コレットチャック
６０ レーザー発光源
６１ 電源
７０ 演算装置
Claims (5)
- 【請求項１】 台座に固定された一方の光学部品に他方
の光学部品を垂直に降下させて、双方の当接面を密接さ
せるために、一方の光学部品を前記台座と一体に設置さ
れるクランプ部に把持し、前記台座の底面を凸状球面に
形成して、基台に形成する凹状球面に収納させ、前記基
台の底面に設ける支持台に、前記基台が垂直に上下する
直線運動機構を固定すると共に、前記支持台の下方に垂
直軸を設け、開溝の開閉部を有する割孔に前記垂直軸を
嵌合させて、別途指令する信号により前記開閉部を締め
て所定の位置に前記基台を固定することを特徴とする光
学部品の面合せ装置。 - 【請求項２】 前記開溝の開閉部を有する割孔と前記直
線運動機構の支柱がＸＹステージ上に載置され、前記直
線運動機構と前記ＸＹステージの間にスプリングが介在
し、前記直線運動機構に固定された前記支持台を常時上
方に浮かせていることを特徴とする請求項１に記載の光
学部品の面合せ装置。 - 【請求項３】 前記基台の凹状球面には多数の空気孔が
形成され、前記空気孔には、空圧源と真空源が切替弁を
介して接続されていることを特徴とする請求項１または
２に記載の光学部品の面合せ装置。 - 【請求項４】 前記基台の凹状球面に接する前記台座の
凸状球面は揺動自在に収納され、前記台座の上面に固定
されたフランジの周辺に適宜設けられるウエイトによっ
て、常に姿勢が水平に維持されていることを特徴とする
請求項１乃至３のいずれかに記載の光学部品の面合せ装
置。 - 【請求項５】 前記ＸＹステージを設置したベース上
に、上下昇降部を具備するマストを垂直に延ばし、前記
上下昇降部に前記他方の光学部品を把持するコレットチ
ャックを設け、前記他方の光学部品を降下させて、前記
一方の光学部品に前記他方の光学部品の当接面を密接さ
せたのち、前記一方の光学部品を発光させ、前記他方の
光学部品の出力端にパワーメータを接続し、双方の光軸
が規定値内に合致するように、前記パワーメータからの
信号を前記ＸＹステージの駆動部に指令し、双方の光軸
の合致を確認してレーザー発光源から前記当接面の縁に
レーザーをスポット照射して、双方の光学部品を結合す
ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の
光学部品の面合せ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002142494A JP4134595B2 (ja) | 2002-05-17 | 2002-05-17 | 光学部品の面合せ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002142494A JP4134595B2 (ja) | 2002-05-17 | 2002-05-17 | 光学部品の面合せ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003329899A true JP2003329899A (ja) | 2003-11-19 |
| JP4134595B2 JP4134595B2 (ja) | 2008-08-20 |
Family
ID=29702763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002142494A Expired - Fee Related JP4134595B2 (ja) | 2002-05-17 | 2002-05-17 | 光学部品の面合せ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4134595B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007304469A (ja) * | 2006-05-15 | 2007-11-22 | Fujifilm Corp | レーザモジュールおよびその組立装置 |
| JP2007305902A (ja) * | 2006-05-15 | 2007-11-22 | Fujifilm Corp | レーザモジュールおよびその組立装置 |
-
2002
- 2002-05-17 JP JP2002142494A patent/JP4134595B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007304469A (ja) * | 2006-05-15 | 2007-11-22 | Fujifilm Corp | レーザモジュールおよびその組立装置 |
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|---|---|
| JP4134595B2 (ja) | 2008-08-20 |
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