(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電子コンポーネントアセンブリを基板上で位置合せする方法において、前記方法が、
位置合せジグのアセンブリ表面上に前記基板を配置する工程、
前記基板上に、光電子コンポーネント及び位置決めブロックを有する光電子コンポーネントアセンブリ(ＯＥＣＡ)を、前記位置決めブロックの第１の位置決めブロック位置合せ面である第１のＯＥＣＡ位置合せ面が第１の基板位置合せ面から突き出るように配置し、かつ前記光電子コンポーネントを、前記位置決めブロックの前記第１の位置決めブロック位置合せ面とは逆側の第２の位置決めブロック位置合せ面と接触させて、前記ＯＥＣＡの第２のＯＥＣＡ位置合せ面が第２の基板位置合せ面から突き出るように配置する工程、
前記基板及び前記ＯＥＣＡを第１のアセンブリ位置合せ機構のコンタクト面に向けて、前記第１のＯＥＣＡ位置合せ面が前記第１のアセンブリ位置合せ機構の前記コンタクト面に接触した後に前記第１の基板位置合せ面が前記第１のアセンブリ位置合せ機構の前記コンタクト面に接触するように進める工程、及び
前記基板及び前記ＯＥＣＡを第２のアセンブリ位置合せ機構のコンタクト面に向けて、前記第２のＯＥＣＡ位置合せ面が前記第２のアセンブリ位置合せ機構の前記コンタクト面に接触した後に前記第２の基板位置合せ面が前記第２のアセンブリ位置合せ機構の前記コンタクト面に接触するように進める工程、
を含み、
前記第１の基板位置合せ面と前記第１のアセンブリ位置合せ機構の前記コンタクト面の間の接触が、前記アセンブリ表面上の前記基板の運動の自由度の１つより多くを制限する、少なくとも２点の接触であり、
前記第１のＯＥＣＡ位置合せ面と前記第１のアセンブリ位置合せ機構の前記コンタクト面の間の接触が、前記基板上の前記光電子コンポーネントアセンブリの運動の自由度の１つより多くを制限する、少なくとも２点の接触であり、
前記第２の基板位置合せ面と前記第２のアセンブリ位置合せ機構の前記コンタクト面の間の接触が、前記アセンブリ表面上の前記基板の運動の自由度の１つより多くを制限する、少なくとも２点の接触であり、
前記第２のＯＥＣＡ位置合せ面と前記第２のアセンブリ位置合せ機構の前記コンタクト面の間の接触が、前記基板上の前記ＯＥＣＡの運動の自由度の１つより多くを制限する、少なくとも２点の接触であり、
前記第１のＯＥＣＡ位置合せ面が前記第１のアセンブリ位置合せ機構の前記コンタクト面に接触すると前記ＯＥＣＡが前記第１の基板位置合せ面に対して変位され、前記基板は前記第１のアセンブリ位置合せ機構の前記コンタクト面に向けて動き続け、前記第２のＯＥＣＡ位置合せ面が前記第２のアセンブリ位置合せ機構の前記コンタクト面に接触すると前記光電子コンポーネントが前記第２の基板位置合せ面に対して変位され、前記基板は前記第２のアセンブリ位置合せ機構の前記コンタクト面に向けて動き続け、よって前記ＯＥＣＡを前記第１の基板位置合せ面及び前記第２の基板位置合せ面に対して前記基板上で位置合せし、
さらに、
(ｉ)前記第１の基板位置合せ面が前記第１のアセンブリ位置合せ機構の前記コンタクト面に接触したときに、前記第２の位置決めブロック位置合せ面が、前記第１の基板位置合せ面と非平行である、及び
(ii)前記アセンブリ表面を第１の軸を中心にして傾けることにより前記基板が前記第１のアセンブリ位置合せ機構に向けて進められ、前記アセンブリ表面を第２の軸を中心にして傾けることにより前記基板が前記第２のアセンブリ位置合せ機構に向けて進められる、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ＯＥＣＡが、レーザダイオード及び光学結晶からなる群から選ばれることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１のアセンブリ位置合せ機構の前記コンタクト面と前記アセンブリ表面の間の角度が６０°から１２０°であることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１のアセンブリ位置合せ機構の前記コンタクト面がガラスであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記ＯＥＣＡが前記第１のアセンブリ位置合せ機構に向けて進められている間、前記アセンブリ表面を振動させる工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の説明】
【０００１】
本出願は、米国特許法第１１９条ｅ項の下に、２００９年９月２１日に出願された米国特許出願第１２/５６３４４９号の優先権の恩典を主張する。
【技術分野】
【０００２】
本明細書は全般的には光コンポーネントアセンブリを位置合せするための方法に関し、さらに詳しくは基板上で光電子コンポーネントアセンブリを位置合せする方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
光電子コンポーネントアセンブリには民生エレクトロニクス及び産業エレクトロニクスのいずれにおいても様々な用途がある。例えば、可視光を発する半導体レーザダイオードは、センサ、高密度光記憶装置及び投影型ディスプレイに用いられ得る。さらに、大パワー半導体レーザダイオードは、材料処理用途、患者処置システム及び自由空間通信システムに用いられ得る。半導体レーザダイオードだけでなく、そのようなデバイスには、例えば、レンズ、導波路及び／または、それぞれが組み込まれている装置から所望の光出力を生じさせるに必要になり得る、様々なその他の光電子コンポーネントのような、別の光電子コンポーネントも含めることができる。
【０００４】
光電子コンポーネントアセンブリは一般に、サブアセンブリを形成するため、金属基板またはセラミック基板に張り付けるかまたは鑞付けすることができる。サブアセンブリは次いで電子パッケージに組み込むことができ、電子パッケージではサブアセンブリが他のサブアセンブリ及び電子パッケージ自体と位置合せされる。得られる装置が適切に機能することを保証するためには、サブアセンブリ構成時に光電子コンポーネントアセンブリを基板と位置合せすることが必要である。必要な位置合せ精度は特定の用途に依存して変わり得る。例えば、いくつかの用途に対し、光電子コンポーネントアセンブリと基板の間の所要位置合せ精度は数１０μｍのオーダーであるが、別の用途では必要な位置合せ精度が１μｍ未満になり得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、光電子コンポーネントアセンブリを基板上で受動的に位置合せして所望の位置合わせ精度を達成するための、改善された方法が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態にしたがえば、基板上で光電子コンポーネントアセンブリ(ＯＥＣＡ)を位置合せするための方法は、アセンブリ表面上に基板を配置する工程及び、第１のＯＥＣＡ位置合せ面が第１の基板位置合せ面から突き出るように、ＯＥＣＡを基板上に配置する工程を含む。その後、基板及びＯＥＣＡを第１のアセンブリ位置合せ機構のコンタクト面に向けて、第１のＯＥＣＡ位置合せ面が第１のアセンブリ位置合せ機構のコンタクト面に接触した後に第１の基板位置合せ面が第１のアセンブリ位置合せ機構のコンタクト面に接触するように、進めることができる。第１のＯＥＣＡ位置合せ面が第１のアセンブリ位置合せ機構のコンタクト面に接触するとＯＥＣＡは第１の基板位置合せ面に対して変位させられ、基板はコンタクト面に向けて移動し続け、よってＯＥＣＡを基板上で第１の基板位置合せ面に対して位置合せする。第１の基板位置合せ面と第１のアセンブリ位置合せ機構のコンタクト面の間の接触は、アセンブリ表面上の基板の運動の自由度の１つより多くを制限する、少なくとも２点の接触とすることができる。同様に、第１のＯＥＣＡ位置合せ面と第１のアセンブリ位置合せ機構のコンタクト面の間の接触は、基板上の光電子コンポーネントアセンブリの運動の自由度の１つより多くを制限する、少なくとも２点の接触とすることができる。
【０００７】
別の実施形態において、基板上で光電子コンポーネントアセンブリ(ＯＥＣＡ)を位置合せするための方法は、基板をアセンブリ表面上に、基板位置合せ面がアセンブリ位置合せ機構のコンタクト面と接触するように配置する工程及びＯＥＣＡを基板上に、ＯＥＣＡが第１の方向で実質的に位置合せされるように配置する工程を含む。その後、ＯＥＣＡをアセンブリ位置合せ機構のコンタクト面に向けて、ＯＥＣＡのＯＥＣＡ位置合せ面がアセンブリ位置合せ機構のコンタクト面と接触するまで進め、よってＯＥＣＡを基板上で第２の方向に位置合せする。第１の基板位置合せ面と第１のアセンブリ位置合せ機構のコンタクト面の間の接触は、アセンブリ表面上の基板の運動の自由度の１つより多くを制限する少なくとも２点の接触である。同様に、第１のＯＥＣＡ位置合せ面と第１のアセンブリ位置合せ機構のコンタクト面の間の接触は、基板上のＯＥＣＡの運動の自由度の１つより多くを制限する少なくとも２点の接触である。
【０００８】
本発明のさらなる特徴及び利点は以下の詳細な説明に述べられ、ある程度は、当業者にはその説明から容易に明らかであろうし、あるいは以下の詳細な説明及び添付される特許請求の範囲を含み、また添付される図面も含む、本明細書に説明される実施形態を実施することによって認められるであろう。
【０００９】
上述の全般的説明及び以下の詳細な説明のいずれもが、様々な実施形態を説明し、特許請求される主題の本質及び特質の理解のための概要または枠組みの提供が目的とされていることは当然である。添付図面は様々な実施形態のさらに深い理解を提供するために含められ、本明細書に組み入れられて本明細書の一部をなす。図面は本明細書に示される様々な実施形態を示し、記述とともに特許請求される主題の原理及び動作の説明に役立つ。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本明細書に示され、説明される少なくとも１つの実施形態にしたがう、基板及び光電子コンポーネントを含む光パッケージのためのサブアセンブリを示す。
【図２】図２は、本明細書に示され、説明される少なくとも１つの実施形態にしたがう、光電子コンポーネントアセンブリを基板と受動的に位置合せするための位置合せジグを示す。
【図３Ａ】図３Ａは、本明細書に示され、説明される少なくとも１つの実施形態にしたがう、基板上で光電子コンポーネントアセンブリを位置合せするために図２の位置合せジグを用いるための方法を簡略に示す。
【図３Ｂ】図３Ｂは、本明細書に示され、説明される少なくとも１つの実施形態にしたがう、光電子コンポーネントアセンブリを基板上で位置合せするために図２の位置合せジグを用いるための方法を簡略に示す。
【図３Ｃ】図３Ｃは、本明細書に示され、説明される少なくとも１つの実施形態にしたがう、光電子コンポーネントアセンブリを基板上で位置合せするために図２の位置合せジグを用いるための方法を簡略に示す。
【図４】図４は、本明細書に示され、説明される少なくとも１つの実施形態にしたがう、光電子コンポーネントアセンブリの基板との位置合せの前の、基板、光電子コンポーネントアセンブリ及び位置合わせジグの相対配位を示す。
【図５】図５は、本明細書に示され、説明される少なくとも１つの実施形態にしたがう、位置合せジグ及び、アセンブリ位置合せ機構のコンタクト面に向けて基板及び光電子コンポーネントを進めるための、位置決め機構を示す。
【図６Ａ】図６Ａは、光電子コンポーネントアセンブリが第１の方向及び第２の方向に基板上で位置合せされる、本明細書に示され、説明される少なくとも１つの実施形態にしたがう、基板、光電子コンポーネントアセンブリ、第１のアセンブリ位置合せ機構及び第２のアセンブリ位置合せ機構の相対配位を示す。
【図６Ｂ】図６Ｂは、本明細書に示され、説明される少なくとも１つの実施形態にしたがう、光電子コンポーネントアセンブリを２つの方向に基板上で位置合せするために用いられている２つの位置合せジグを示す。
【図７】図７は、本明細書に示され、説明される少なくとも１つの実施形態にしたがう、光電子コンポーネントアセンブリを基板上で位置合せするための方法を簡略に示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、説明される方法にしたがって位置合せされる、光パッケージのためのサブアセンブリを概括的に示す。サブアセンブリは一般に基板上に配置された光電子コンポーネントアセンブリを含む。光電子コンポーネントアセンブリは、アセンブリ表面上に基板を配置し、光電子コンポーネントアセンブリを基板上に配置することによって、基板と位置合せされる。基板は次いで第１のアセンブリ位置合せ機構に向けて、基板及び光電子コンポーネントアセンブリが第１のアセンブリ位置合せ機構に接触するまで、アセンブリ表面に沿って進められる。基板上で光電子コンポーネントアセンブリを位置合せするための方法の、それらの例が添付図面に示されている、様々な実施形態をここで詳細に参照する。可能であれば必ず、同じ参照数字が全図面を通して同じかまたは同様の要素を指して用いられる。
【００１２】
図１を参照すれば、光パッケージのためのサブアセンブリ１００が簡略に示される。サブアセンブリ１００は一般に基板１０２及び光電子コンポーネントアセンブリ(ＯＥＣＡ)１１０を含む。一実施形態において、ＯＥＣＡ１１０は、半導体レーザダイオードまたは同様の導波路構造のような導波路構造を有する。例えば、ＯＥＣＡ１１０は１０６０ｎｍの波長においてコヒーレント光の出力ビームを放射するように動作することができる分布ブラッグ反射器(ＤＢＲ)レーザを有することができる。本明細書に説明される別の実施形態において、ＯＥＣＡ１１０は、コヒーレント光の入力ビームを高次高調波出力ビームに変換するように動作することができる、周期分極反転ニオブ酸リチウム(ＰＰＬＮ)二次高調波発生器(ＳＨＧ)フォトニック結晶または同様の結晶を有することができる。ＯＥＣＡ１１０は一般に表面、好ましくは平表面と少なくとも２点の接触をなすようにはたらくことができる、少なくとも１つのＯＥＣＡ位置合せ面１１２を有する。図１に示される光電子デバイス構造の実施形態において、ＯＥＣＡ位置合せ面１１２は、入力ファセット面または出力ファセット面のような平表面である。しかし、別の実施形態において、ＯＥＣＡ位置合せ面１１２を、ＯＥＣＡ１１０の２つの表面の交差によって形成されるエッジのような、エッジとし得ることは当然である。
【００１３】
ＯＥＣＡ１１０がその上に配置されて位置合せされる基板１０２は一般に、金属材料またはセラミック材料でつくられたプレートを含む。本明細書に説明される実施形態において、基板１０２は鋼合金でつくられる。しかし、別の実施形態において、基板１０２は、様々な合金、セラミック材料または有機材料でつくることができる。本実施形態の基板は一般に、ＯＥＣＡ１１０がその上に配置される平上表面１０４，下表面１０６及び、上表面１０４と下表面１０６の間に拡がる、複数の側面１０７，１０８，１０９を有する。基板１０２は一般に、平表面と少なくとも２点の接触をなすことができる、少なくとも１つの基板位置合せ面１２０を有する。例えば、図１に示される実施形態において、基板１０２は矩形プレートであり、基板位置合せ面１２０は、第１の基板位置合せ面１２０が平面であるように、矩形プレートの一側面(例えば側面１０８)である。
【００１４】
本明細書では第１の基板位置合せ面１２０を平面であると説明されているが、第１の基板位置合せ面１２０が他の形状をとり得ることは当然である。例えば、基板の側面から延びだして基板と平表面の間で線接触をなすようにはたらくことができる、くさびまたはその他の突起を基板の側面が有するように、基板を形成することができる。あるいは、第１の基板位置合せ面１２０は基板１０２のエッジとすることができる。
【００１５】
基板１０２の上表面１０４は、位置合せに続くＯＥＣＡ１１０への基板１０２へのボンディングを容易にするための、ボンディング材料のパッド１２２を有する。例えば、ボンディング材料にはハンダまたは、基板１０２及びＯＥＣＡ１１０を相互に接着することができる、高分子材料を含めることができる。
【００１６】
図２及び３Ａを参照すれば、ＯＥＣＡ１１０を基板１０２と位置合せするための位置合せジグ２００が簡略に示される。位置合せジグ２００は一般に、アッセンブリ表面２０２及び、ジグ構体２０６に配置された、第１のアセンブリ位置合せ機構２０４を有する。本明細書に示され、説明される実施形態において、ジグ構体２０６はアルミニウム合金から機械加工される。しかし、ジグ構体２０６が様々な他の金属または合金から、あるいは、セラミック、カーボン及び／またはガラスを含む、他の材料から形成され得ることは当然である、
アセンブリ表面２０２及び第１のアセンブリ位置合せ機構２０４は一般に平面であり、第１のアセンブリ位置合せ機構２０４のコンタクト面２０８がアセンブリ表面２０２に対面するように、ジグ構体２０６に形成されたＶ溝２０３の対向する側面上でジグ構体２０６の長さＬに沿って拡がる。コンタクト面２０８とアセンブリ表面２０２の間の角度αは、本明細書でさらに詳細に説明されるように、ＯＥＣＡと基板の間の所望の配位を達成するため、約６０°から約１２０°とすることができる。図２及び３Ａの位置合せジグ２００は、Ｖ溝の頂点においてジグ構体２０６に形成され、ジグ構体の長さＬに沿って延びる、半円形の逃げ溝２１０も有する。逃げ溝２１０により、基板の第１のアセンブリ位置合せ機構へのＶ溝の頂点における直接接触が容易になる。
【００１７】
図２に示される位置合せジグ２００の実施形態において、アセンブリ表面２０２はジグ構体２０６と一体形成される。しかし、別の実施形態(図示せず)において、アセンブリ表面２０２は、接着剤、ハンダ付け、締結具、等を用いてジグ構体２０６に固定取付けされた材料のシートまたはプレートを含むことができる。さらに、図２に示される実施形態において、アセンブリ表面２０２は、アセンブリ表面を複数のスロット２１４に分割する、複数の仕切２１２を有する。仕切２１２はアセンブリ表面２０２と一体形成することができ、あるいは、接着剤、ハンダ、締結具、等を用いてアセンブリ表面２０２に固定取付けされた個別コンポーネントとすることができる。
【００１８】
図２に示される位置合せジグ２００の実施形態は仕切２１２で複数のスロット２１４に分割されたアセンブリ表面２０２を有するが、別の実施形態(図示せず)において、アセンブリ表面２０２は仕切を有していない(例えば、アセンブリ表面は位置合せジグの長さＬに沿う連続平面である)。
【００１９】
図２及び３Ａの参照を続ければ、一実施形態において、第１のアセンブリ位置合せ機構２０４はＶ溝２０３の一方の側面に配置されたガラスプレートである。ガラスプレートは、ＯＥＣＡ１１０の、さらに詳しくはＯＥＣＡを基板に取り付けるために用いられるボンディング材料の、ＯＥＣＡを基板に位置合せするプロセス中の位置合せジグ２００への張付きを防止する。ガラスプレートは、基板上でＯＥＣＡを位置合せするに適する平コンタクト面も提供する。コンタクト面２０８は平坦で滑らかであり、いかなる不要な微粒または汚染もないことが好ましい。表面平坦度は、好ましくは２５μｍより高く、さらに好ましくは１０μｍより高く、さらに一層好ましくは１μｍより高くするべきである。ガラスプレートはＶ溝２０３内に保持され、例えば、真空源２１６がジグ構体２０６に形成された真空ポート２１８を介してＶ溝に流体流通態様で結合されている。真空ポートが真空に引かれ、ガラスプレートがＶ溝２０３の側面に真空吸着される。別の実施形態(図示せず)において、ガラスプレートは、ガラスプレートの着脱を容易にする１つないしさらに多くのクリップまたは締結具を用いて、Ｖ溝に取外し可能な態様で取り付けることができる。
【００２０】
本明細書において第１のアセンブリ位置合せ機構２０４はガラスプレートを有すると説明されているが、第１のアセンブリ位置合せ機構が代わりにセラミック材料及び／またはカーボンで形成されたプレートを有し得ることは当然である。また別の実施形態において、第１のアセンブリ位置合せ機構２０４は、位置合せジグ２００がカーボン、セラミック材料またはガラスで形成されているときは特に、位置合せジグ２００と一体形成することができる。
【００２１】
図３Ａを参照すれば、一実施形態において、位置合せジグ２００はさらに、ジグ構体２０６に固定取り付けされた、振動源２２０を有する。振動源２２０には、圧電材料で構成された超音波変換器または、位置合せジグに振動エネルギーを与えるための、同様の振動源を含めることができる。図３Ａに示される実施形態において、振動源２２０はジグ構体２０６の、アセンブリ表面２０２に隣接する、側面２２２に取り付けられる。しかし、別の実施形態において、振動源はジグ構体の、第１のアセンブリ位置合せ機構に隣接する、側面、またはジグ構体の底面２２６に取り付けることができる。振動源２２０はＯＥＣＡを基板と位置合せするプロセスの間作動され、よって位置合せジグを振動させる。位置合せジグの振動は、
(ｉ)基板をアセンブリ表面２０２に沿って第１のアセンブリ位置合せ機構のコンタクト面２０８に向けて進めている間の基板とアセンブリ表面２０２の摩擦力に打ち勝つ、及び
(ii)アセンブリ表面２０２とコンタクト面２０８の間の適する２点接触を与える、
に役立つ。
【００２２】
図３Ａは位置合せジグ２００をジグ構体２０２に固定取り付けされた信号エネルギー源を有するとして示しているが、別の実施形態(図示せず)において、位置合せジグは、位置合せプロセス中、振動台上におくことができる。振動台は、位置合せプロセス中、上述したようにアセンブリ表面２０２と基板の間の摩擦力に打ち勝つに役立つ、振動エネルギーを位置合せジグ２００に与えるために用いることができる。
【００２３】
次に図３Ａ〜３Ｃ及び図４を参照すれば、位置合せジグ２００を用いて基板１０２上でＯＥＣＡ１１０を位置合せするための方法の一実施形態が簡略に示される。位置合せジグ２００は初めに、アセンブリ表面２０２が実質的に水平であるように、すなわち図３Ａ〜３Ｃにおいては図示される座標軸のｘ−ｙ平面に平行であるように、配位される。位置合せジグ２００の配位は位置合せジグ２００を、座標系のｙ軸に平行な、回転軸２３０を中心にして回転させることで達成される。
【００２４】
その後、基板１０２は、基板１０２の下表面(図示せず)がアセンブリ表面２０２に接触していて、第１の基板位置合せ面１２０が第１の基板位置合せ機構２０４のコンタクト面２０８に対面しているように、アセンブリ表面上に配置される。アセンブリ表面２０２が上述したように複数のスロットに分割されている場合は、基板１０２は、スロットの内の１つの中に配置して、上述したように、アセンブリ表面２０２及び第１のアセンブリ位置合せ機構２０４に対して配位させることができる。一実施形態において、アセンブリ表面２０２上の基板１０２の配置は通常のピックアンドプレース機または装置を用いて実施することができる。別の実施形態において、基板の配置は手作業で実施することができる。
【００２５】
その後、ＯＥＣＡ１１０は基板１０２の上表面１０４上、さらに詳しくは、基板１０２の上表面１０４上のパッド１１２上に配置される。ＯＥＣＡ１１０は通常のピックアンドプレース機または装置を用いて基板１０２上に配置することができる。ＯＥＣＡ１１０はパッド１２２上に、ＯＥＣＡ位置合せ面１１２が第１のアセンブリ位置合せ機構２０４のコンタクト面２０８と対面していて、図４に示されるように、第１の基板位置合せ面１２０から長さＤだけ突き出るように配置される。一実施形態において、長さＤは約２０μｍから約５０μｍである。しかし、長さＤが、コンタクト面２０８とセンブリ表面２０２の間の角度αによって決定させるような第１の基板位置合せ面１２０とのＯＥＣＡ位置合せ面１１２の所望の最終相対配位に依存して、変わり得ることは当然である。
【００２６】
ＯＥＣＡ１１０が基板１０２上に配置されてしまうと、基板１０２及びＯＥＣＡ１１０は、第１の基板位置合せ面１２０及びＯＥＣＡ位置合せ面１１２が第１のアセンブリ位置合せ機構２０４のコンタクト面２０８に接触するように、アセンブリ表面２０２に沿って第１のアセンブリ位置合せ機構２０４に向けて進められる。
【００２７】
一実施形態において、基板１０２及びＯＥＣＡ１１０はアセンブリ表面２０２上をコンタクト面２０８に向けて重力によって進められる。これは位置合せジグ２００を、図３Ｂに示される実施形態において反時計回り方向に、回転軸２３０を中心にして回転させることによって達成することができる。図３Ｂに示される、角度βをなす位置合せジグの回転は、ｘ−ｙ平面に対するアセンブリ表面の傾角を増大させ、続いて、基板１０２及びＯＥＣＡ１１０を重力の影響の下で第１のアセンブリ位置合せ機構２０４のコンタクト面２０８に向けて進めさせる。重力補助法を用いるジグ及びＯＥＣＡ及び基板の最終配位が図３Ｃに示される。振動エネルギーを、
(ｉ)基板とアセンブリ表面２０２の摩擦力に打ち勝ち、よってアセンブリ表面２０２上の基板１０２の重力補助滑動を促進する、及び／または
(ii)基板１０２をコンタクト面２０８と適切に位置合せする、
に役立つように、振動源２２０または外部源を用いて位置合せジグ２２０に印加することができる。
【００２８】
次に図５を参照すれば、別の実施形態において、基板１０２及びＯＥＣＡ１１０はアセンブリ表面２０２上をコンタクト面２０８に向けて機械的に進められる。例えば、機械的前進機構２５０を、機械的前進機構２５０が基板１０２をコンタクト面２０８に向けて押しやるように、基板１０２に接触させることができる。機械的前進機構２５０は駆動アーム２５４に結合されたコンタクトヘッド２５２を有することができる。駆動アーム２５４は機械作動、圧気作動または電磁作動とすることができ、ｘ方向に引込み及び延出しを行うように動作することができ、よって、基板１０２のコンタクトヘッド１５２を押し付けて基板１０２及びＯＥＣＡ１１０をコンタクト面２０８に向けて推めることができる。一実施形態において、上述したようにアセンブリ表面２０２と基板１０２の間の摩擦力に打ち勝つに役立たせるために、基板１０２が進められている間、振動エネルギーを位置合せジグ２００に印加することができる。振動エネルギーは振動源を用いて、あるいは、位置合せジグ２００が振動台上におかれているかまたは別の態様で振動エネルギー源に結合されている場合のように、外部源を用いて、印加することができる。しかし、基板１０２及びＯＥＣＡ１１０が機械的前進機構を用いてアセンブリ表面２２０上を進められている場合には、機械的漸進機構によって基板２０２にかけられる力が基板１０２とアセンブリ表面２０２の間の摩擦力に打ち勝つに十分であり得るから、振動エネルギーの印加が必要次第であることは当然である。
【００２９】
いずれの実施形態においても、ＯＥＣＡ位置合せ面１１２は、ＯＥＣＡ位置合せ面１１２及び第１の基板位置合せ面１２０の初期相対配置により第１の基板位置合せ面１２０がコンタクト面２０８に接触する前に、コンタクト面２０８と少なくとも２点の接触を行う。しかし、ＯＥＣＡ位置合せ面１１２がコンタクト面２０８に接触した後も、基板はコンタクト面２０８に向けて進み続け、よってＯＥＣＡ１１０を基板１０２に対して、さらに詳しくは第１の基板位置合せ面１２０に対して、変位させる。基板１０２はコンタクト面２０８に向けて、第１の基板位置合せ面１２０が第１のアセンブリ位置合せ機構２０４のコンタクト面２０８と少なくとも２点の接触を行うまで、進む。
【００３０】
本明細書に説明されるように、ＯＥＣＡ位置合せ面１１２及び第１の基板位置合せ面１２０のそれぞれは、第１のアセンブリ位置合せ機構２０４のコンタクト面２０８と少なくとも２点の接触を行う。少なくとも２点の接触は、第１のアセンブリ位置合せ機構２０４のコンタクト面２０８の方向でのＯＥＣＡ１１０及び基板１０２のそれぞれの移動を制限する。さらに、コンタクト面２０８とＯＥＣＡ１１０及び基板１０２のそれぞれの間の点接触が、アセンブリ表面２０２に対する基板の回転及びアセンブリ表面２０２と基板１０２に対するＯＥＣＡ１１０の回転も制限または防止することも当然である。したがって、ＯＥＣＡ位置合せ面１１２とコンタクト面２０８の間の少なくとも２点の接触が基板上のＯＥＣＡ１１０の運動の１つより多くの自由度(すなわち、コンタクト面の方向の横運動と基板及び／またはアセンブリ表面に対する回転運動)を制限することは当然である。同様に、第１の基板位置合せ面１２０とコンタクト面２０８の間の少なくとも２点の接触がアセンブリ表面上の基板１０２の運動の１つより多くの自由度(すなわち、コンタクト面の方向の横運動とアセンブリ表面に対する回転運動)を制限することは当然である。振動エネルギーの制御された印加により、基板とアセンブリ表面の間の摩擦力／静止摩擦力に打ち勝つことが容易になり、アセンブリ位置合せ機構によるＯＥＣＡ面及び基板面の再現性がある位置合せが容易になる。
【００３１】
ＯＥＣＡ１１０と基板１０２の間の相対位置合わせは、アセンブリ表面２０２と第１の位置合わせアセンブリ機構２０４のコンタクト面２０８の間の角度αによって決定される。角度αが９０°より大きいと、ＯＥＣＡ１１０は位置合せ後に基板１０２の第１の基板位置合せ面１２０から突き出る(すなわち、ＯＥＣＡ１１０が基板１０２のエッジから突き出る)であろう。しかし、角度αが９０°より小さいと、ＯＥＣＡ１１０は位置合せ後に基板１０２の第１の基板位置合せ面１２０から引き込まれる(すなわち、ＯＥＣＡ１１０が基板１０２のエッジからオフセットされる)。角度αが９０°であると、第１の位置合わせ面１２０及びＯＥＣＡ１１０は位置合せジグ２００のアセンブリ面２０２に垂直な平面において位置合せされる。
【００３２】
ＯＥＣＡ１１０が基板１０２と位置合せされた後、パッド１２２を形成するボンディング材料によってＯＥＣＡ１１０を基板１０２に結合させることができる。一実施形態において、ＯＥＣＡ１１０の基板１０２への結合を容易にするため、ＯＥＣＡ１１０及び基板１１０を含む、位置合せジグ２００をオーブン内に置いて、パッド１２２のボンディング材料を活性にするに適する温度まで加熱することができる。たとえば、ボンディング材料がハンダである場合、ハンダのリフローに適する温度までオーブンを加熱することができる。同様に、ボンディング材料が高分子材料である場合、ＯＥＣＡ１１０を基板に結合する高分子材料を硬化させるに適する温度までオーブンを加熱することができる。別の実施形態において、ボンディング材料がＵＶ硬化性樹脂である場合、オーブンは、ＵＶ硬化性樹脂を活性にして硬化させ、よってＯＥＣＡを基板に固定するために用いることができる、ＵＶ硬化オーブンとすることができる。
【００３３】
上述に基づけば、ＯＥＣＡ１１０を基板１０２上で少なくとも１つの方向に位置合せするために位置合せジグ２００が用いられ得ることが今では当然である。さらに、位置合せジグ２００が、図２に示される位置合せジグのような、複数のスロットをもつアセンブリ表面を有する場合、位置合せジグを用いて、基板及びＯＥＣＡを含む複数のサブアセンブリを同時に位置合せすることができる。したがって、本明細書に説明される方法が位置合せされたサブアセンブリの大量生産に適することは当然である。
【００３４】
さらに、アセンブリ表面及び第１のアセンブリ位置合せ機構は本明細書において、単一の位置合せジグにつくられているか、そうではなくとも単一の位置合せジグに収められているとして説明されるが、本明細書に説明される方法が、それぞれが独立した個別パーツである第１のアセンブリ位置合せ機構及びアセンブリ表面を用いて、実施され得ることは当然である。
【００３５】
図３Ａ〜３Ｃは基板上でのＯＥＣＡの単一方向における位置合せのための方法を簡略に示すが、２つの方向においてＯＥＣＡを基板と位置合せするために同じ手法を用い得ることは当然である。
【００３６】
次に図６Ａ及び６Ｂを参照すれば、第１の方向(例えばｘ方向)及び第２の方向(例えばｙ方向)においてＯＥＣＡ１５０を基板１０２上で位置合せするための方法の一実施形態が簡略に示される。ｘ方向及びｙ方向のいずれにおけるＯＥＣＡ１５０の位置決めも容易にするため、ＯＥＣＡ１５０は取外し可能な位置決めブロック１３０及び光電子コンポーネント１４０を含む。本実施形態においては、ｘ方向にＯＥＣＡ１５０を位置合せするために第１のアセンブリ位置合せ機構２０４が配置され、ｙ方向にＯＥＣＡ１５０を位置合せするために第２のアセンブリ位置合せ機構２０１が配置される。したがって、図６Ａの第１のアセンブリ位置合せ機構と第２の位置合せ機構が互いに直交関係にあることは当然である。
【００３７】
位置決めブロック１３０は一般に基板１０２の上表面上のパッド１２２のボンディング材料に張り付かない材料でつくることができる。これにより、光電子コンポーネント１４０が基板１０２に結合された後の位置決めブロックの取外しが容易になる。したがって、位置決めブロック１３０は、ガラス、セラミック、カーボンまたは、パッド１２２のボンディング材料に張り付かないであろう、その他いずれかの材料でつくることができる。図６Ａ及び６Ｂに示される実施形態において、位置決めブロックはガラスである。位置決めブロックは、本実施形態においては第１のＯＥＣＡ位置合せ面１１３である、位置決めブロック位置合せ面も有する。第１のＯＥＣＡ位置合せ面１１３は平表面と少なくとも２点の接触をなすに適している。例えば、図６Ａに示される位置決めブロック１３０の実施形態において、第１のＯＥＣＡ位置合せ面１１３は実質的に平面である。位置決めブロック１３０は、一般に位置決めブロック１３０上の第１のＯＥＣＡ位置合せ面１１３の逆側に配位することができるブロック位置合せ面１１５である、第２の位置合せ面も有することができる。図６Ａに示される実施形態において、第１のＯＥＣＡ位置合せ面１１３は、第１のＯＥＣＡ位置合せ面がブロック位置合せ面１１５に対して斜角をなすように、ブロック位置合せ面１１５とは非平行である。
【００３８】
位置決めブロックは基板の表面上で光電子コンポーネントを位置合せするに適するいかなる幾何学的形状も有することができる。例えば、上述され、図６Ａに示されるように、第１のＯＥＣＡ位置合せ面１１３はブロック位置合せ面１１５に対して斜角をなしている。そのように構成されたＯＥＣＡ位置合せ面は、本明細書でさらに詳細に説明されるように、基板のエッジに対して光電子コンポーネントを変位させるため、また基板上で光電子コンポーネントを回転させるためにも、用いることができる。これは、例えば、図６Ａに示されるように光電子コンポーネント１４０が傾斜端ファセット面を有する場合に、基板上で光電子コンポーネント１４０を位置合せするために用いることができる。
【００３９】
位置決めブロック１３０は位置合せブロックが台形であるような傾斜位置合せ面を有するとして説明されるが、位置決めブロック１３０が、矩形、正方形または、基板上での光電子コンポーネント１４０の所望の位置合わせを達成するに適する、その他のいかなる形状寸法も有し得ることは当然である。さらに、以下の説明から、位置決めブロックの寸法が所望の位置合わせを達成するために特異的に選ばれ得ることが当然である。例えば、光電子コンポーネントは、第１の基板位置合せ面３２０に平行にし、第１の基板位置合せ面３２０から一様な距離だけオフセットさせることが望ましいであろう。したがって、位置決めブロック１３０は、ｘ方向の幅が第１の基板位置合せ面３２０からの所望のオフセット距離に対応する、実施的に正方形または矩形とすることができる。
【００４０】
ＯＥＣＡ１５０の光電子コンポーネント１４０は上述したように導波路構造または光学結晶を有することができる。例えば、光電子コンポーネント１４０は周期分極反転ニオブ酸リチウム(ＰＰＬＮ)二次高調波発生器(ＳＨＧ)フォトニック結晶または、入力コヒーレント光ビームを高次高調波出力ビームに変換するために動作できる、同様の結晶を有することができる。図６Ａに示される実施形態において、光電子コンポーネントは、平表面と少なくとも２点の接触をなすに適する第２のＯＥＣＡ位置合せ面１３２としてその１つを利用することができる、傾斜端ファセット面を有する。図６Ａに示される光電子コンポーネントの実施形態において、第２のＯＥＣＡ位置合せ面１３２は、入力ファセット面または出力ファセット面のような、平ファセット面である。
【００４１】
ＯＥＣＡ１５０がその上に配置されて位置合せされる基板３０２は一般に、上述したように、金属材料またはセラミック材料でつくられたプレートを有する。基板は一般に、ＯＥＣＡ１５０がその上に配置される平上表面３０４及びアセンブリ表面２０２に接触する下表面(図示せず)を有する。基板３０２は一般に、いずれもが平表面と少なくとも２点の接触をなすためにはたらくことができる、第１の基板位置合せ面３２０及び第２の基板位置合せ面３２１を有する。例えば、図６Ａに示される実施形態において、基板３０２は矩形プレートであって、第１の基板位置合せ面３２０及び第２の基板位置合せ面３２１が平面であるように、第１の基板位置合せ面３２０は矩形プレートの第１の側面であり、第２の基板位置合せ面３２１は、第１の側面に直交する、矩形プレートの第２の側面である。基板３０２は、上述したように、上表面１０４上の配置されたボンディング材料のパッド１２２も有することができる。
【００４２】
図６Ａを参照すれば、第１の方向(すなわちｘ方向)及び第２の方向(すなわちｙ方向)にＯＥＣＡ１５０を位置決めするため、基板３０２は初めに、第１の基板位置合せ面３２０が第１のアセンブリ位置合せ機構２０４のコンタクト面２０８に対面していて、第２の基板位置合せ面３２１が第２のアセンブル位置合せ機構２０１のコンタクト面２０９に対面しているように、アセンブリ表面上に配置される。この配位にしたがう基板３０２の配置は通常のピックアンドプレース装置を用いて達成することができる。
【００４３】
その後、位置決めブロック１３０は、第１のＯＥＣＡ位置合せ面１１３が第１のアセンブリ位置合せ機構２０４のコンタクト面に対面して、第１の基板位置合せ面３２０から突き出るように、基板３０２の上表面３０４上で位置決めされる。第１のＯＥＣＡ位置合せ面１１３は、上述したように、約２０μｍから約５０μｍの距離Ｄだけ第１の基板位置合せ面１２０から突き出ることができる。基板３０２と同様に、位置決めブロック１３０は、通常のピックアンドプレース機を用いて基板１０２上に配置することができる。
【００４４】
光電子コンポーネント１４０は、光電子コンポーネント１４０が、第１のＯＥＣＡ位置合せ面１１３とは逆の側の、位置決めブロック１３０のブロック位置合せ面１１５に接触するように、基板３０２の上表面３０４上に配置される。したがって、第１のＯＥＣＡ位置合せ面１１３が位置決めブロックの逆側の面と非平行である場合は光電子コンポーネント１４０も第１のＯＥＣＡ位置合せ面１１３と非平行になるであろうし、第１のＯＥＣＡ位置合せ面１１３が位置決めブロックの逆側の面と平行である場合は光電子コンポーネント１４０も第１のＯＥＣＡ位置合せ面１１３と平行になるであろう。本実施形態における位置決めブロック１３０は寸法(幅)がＸの後面を有する。また、光電子コンポーネント１４０の中心(例えば導波路軸または光学結晶の軸)は、第１の位置合わせ面３２０のエッジからあらかじめ定められた距離に、すなわちオフセットＹをとって、配置される。寸法Ｘを適切に選べば、距離Ｙにより基板３０２の上表面３０４上のあらかじめ定められた位置に光電子コンポーネントが配置されるであろう。光電子コンポーネント１４０も、第２のＯＥＣＡ位置合せ面１３２(すなわち光電子コンポーネントの端ファセット面)が第２のアセンブリ位置合せ機構２０１のコンタクト面２０９に対面し、約２０μｍから約５０μｍとすることができる距離ｄだけ第２のアセンブリ位置合せ面３２１から突き出るように、基板３０２上に配置することができる。光電子コンポーネント１４０は一般に、光電子コンポーネントが基板上で位置合せされるときに、光電子コンポーネントがパッド１２２上に配置されるように、基板１０２上に配置される。光電子コンポーネント１４０の配置は、上述したように、ピックアンドプレース機を用いて実施することができる。
【００４５】
光電子コンポーネント１４０が基板３０２上に配置されると、ＯＥＣＡ１５０を基板３０２の表面上で、本例においてはｘ方向である、第１の方向に位置合せするため、基板３０２及びＯＥＣＡ１５０は(矢印５００で示されるように)第１のアセンブリアライメント機構２０４のコンタクト面２０８に向けて進められる。一実施形態において、基板及びＯＥＣＡ１５０は、上述したように、重力の影響の下にコンタクト面２０８に向けて進められる。例えば、基板３０２及びＯＥＣＡ１５０をコンタクト面２０８に向けて進めるため、基板３０２がコンタクト面２０８に向けて傾けられるように、ｙ軸に実質的に平行である回転軸を中心にしてアセンブリ表面を傾けることができる。あるいは、上述したように機械的前進機構(図示せず)により基板３０２及びＯＥＣＡ１５０をコンタクト面２０８に向けて進めることができる。いずれの実施形態においても、基板３０２とアセンブリ表面の間の摩擦力に打ち勝つに役立たせるため、振動エネルギーをアセンブリ表面に印加することができる。
【００４６】
基板３０２及びＯＥＣＡ１５０がコンタクト面２０８に向けて進められると、第１のＯＥＣＡ位置合せ面１１３と第１の基板位置合せ面３２０の初期相対配置により、第１の基板位置合せ面３２０がコンタクト面２０８に接触する前に第１のＯＥＣＡ位置合せ面１１３がコンタクト面２０８と少なくとも２点の接触をなす。しかし、第１のＯＥＣＡ位置合せ面１１３がコンタクト面２０８と接触した後も基板３０２はコンタクト面２０８に向けて進み続け、よってＯＥＣＡ１５０を基板３０２に対して、さらに詳しくは第１の基板位置合せ面３２０に対して、変位させる。したがって、位置決めブロック１３０及び光電子コンポーネント１４０はいずれも、第１の基板位置合せ面３２０に対してｘ方向に変位される。基板３２０は、第１の基板位置合せ面３２０が第１のアセンブリ位置合せ機構２０４のコンタクト面２０８と少なくとも２点の接触をなすまで、コンタクト面２０８に向けて進められる。
【００４７】
図６Ａに示されるように、第１のＯＥＣＡ位置合せ面１１３がコンタクト面２０８と非平行である場合、コンタクト面２０８への第１のＯＥＣＡ位置合せ面１１３の前進は、基板３０２の情報面３０４上での位置決めブロックの回転をおこさせ、続いて、基板３０２の上表面３０４上での光電子コンポーネント１４０の回転もおこさせる。これは、第２のアセンブリ位置合せ面１３２が第２の基板位置合せ面３２１と平行であるように、傾斜端ファセット面をもつ光電子コンポーネント１４０を位置決めするために特に有用である。
【００４８】
ＯＥＣＡ１５０が第１の方向に配置された後、ＯＥＣＡ１５０を基板３０２の表面上で、本例においてはｙ方向である、第２の方向に位置合せするため、基板３０２及びＯＥＣＡ１５０は(矢印５０２で示されるように)第２のアセンブリアライメント機構２０１のコンタクト面２０９に向けて進められる。基板３０２及びＯＥＣＡ１５０は機械的にまたは重力の影響の下にコンタクト面２０９に向けて進められる。例えば、基板３０２及びＯＥＣＡ１５０をコンタクト面２０９に向けて進めるため、基板３０２がコンタクト面２０９に向けて傾けられるように、ｘ軸に実質的に平行である回転軸を中心にしてアセンブリ表面を傾けることができる。
【００４９】
基板３０２及びＯＥＣＡ１５０がコンタクト面２０９に向けて進められると、第２のＯＥＣＡ位置合せ面１３２と第２の基板位置合せ面３２１の初期相対配置により、第２の基板位置合せ面３２１がコンタクト面２０９に接触する前に第２のＯＥＣＡ位置合せ面１３２がコンタクト面２０９と少なくとも２点の接触をなす。しかし、第２のＯＥＣＡ位置合せ面１３２がコンタクト面２０９と接触した後も基板３０２はコンタクト面２０９に向けて進み続け、よってＯＥＣＡ１５０を基板３０２に対して、さらに詳しくは第２の基板位置合せ面３２１に対して、変位させる。したがって、少なくとも光電子コンポーネント１４０は第２の基板位置合せ面３２１に対してｙ方向に変位される。基板３２０は、第２の基板位置合せ面３２１が第２のアセンブリ位置合せ機構２０１のコンタクト面２０９と少なくとも２点の接触をなすまで、コンタクト面２０９に向けて進められる。
【００５０】
第２の基板位置合せ面が第２のアセンブリ位置合せ機構２０１のコンタクト面２０９に接触すると、ＯＥＣＡ１５０は基板３０２上で第１の方向及び第２の方向のいずれにおいても位置合せされている。次いで、上述したようにパッド１２２を形成しているボンディング材料を用いて光電子コンポーネント１４０を基板３０２に結合させることができる。しかし、位置決めブロック１３０はパッド１２２に結合されず、したがって、光電子コンポーネントが基板３０２に結合された後、位置決めブロック１３０が基板から取り外され得ることは当然であろう。
【００５１】
次に図６Ｂを参照すれば、ＯＥＣＡ１５０を基板３０２上で位置合せするための方法は、図２に示される位置合せジグと同様の２つの位置合せジグ２００，２５５を用いて実施することができる。初めに、基板３０２，位置合せブロック１３０及び光電子コンポーネント１４０が、上述したように位置合せジグ２００のアセンブリ表面２０２上に配置される。次いで、光電子コンポーネントを第１の方向に位置合せするため、基板３０２が第１のアセンブリ位置合せ機構２０４のコンタクト面２０８に向けて進められる。図６Ｂに示される実施形態において、基板３０２は位置合せジグ２００を傾けることによってコンタクト面２０８に向けて進められる。
【００５２】
その後、アライメントジグ２００は第２のアライメントジグ２５５のアセンブリ表面２３３上に配置される。これはアライメントジグ２００をアセンブリ表面２３３が実質的に水平であるように配位して実施される。アライメントジグ２００が第２のアライメントジグ２５５上に配置された構体で、基板３０２が重力の影響の下で第２のアセンブリ位置合せ機構２０１のコンタクト面２０９に向けてアセンブリ表面に沿って進められるように、第２の位置合せジグが回転される。上述したように、基板３０２及び光電子コンポーネント１４０がコンタクト面２０９に接すると、光電子コンポーネントは第２の方向に基板上で位置合せされている。
【００５３】
次に図７を参照すれば、基板上でＯＥＣＡ１１０を位置合せするための方法の別の実施形態が簡略に示される。本実施形態において、基板１０２は初め、基板１０２が第１のアセンブリ位置合せ機構２０４のコンタクト面２０８に直に接し、コンタクト面の少なくとも２点の接触をなすように、アセンブリ表面２０２上に配置される。その後、ＯＥＣＡ１１０が、初めに基板１０２の上表面上に配置され、ＯＥＣＡ位置合せ面１１２がコンタクト面２０８に対面して、パッド(図示せず)上でｙ方向に概ね位置合せされる。ＯＥＣＡ１１０の初期配置はピックアンドプレース機または同様の配置装置を用いて実施することができる。ＯＥＣＡが初めに配置されると、ＯＥＣＡはコンタクト面２０８に向けて基板１０２の上表面上を進められる。図７に示される実施形態において、ＯＥＣＡは位置決め装置４００によりコンタクト面２０８に向けて進められる。位置決め装置４００は支持ブラケット４０２に結合されたアタッチメントヘッド４０４を備える。図７に示される実施形態において、アタッチメントヘッド４００は、ＯＥＣＡ１１０に接触してＯＥＣＡ１１０を真空吸着するためにはたらくことができる、真空アタッチメントヘッドである。支持ブラケット４０２は、位置決め装置をｘ,ｙ及びｚ方向に位置決めすることができるように、コンピュータ数値制御(ＣＮＣ)位置決めシステムに結合することができる。
【００５４】
ＯＥＣＡ１１０を基板１０２上で位置合せするため、アタッチメントヘッド４０４が、ＯＥＣＡ１１０を真空吸着することによって、ＯＥＣＡ１１０に取り付けられる。ＯＥＣＡ真空吸着の強さは、接触力があらかじめ定められた値をこえると、アタッチメントヘッド４０４がＯＥＣＡ１１０に対して滑り、よってＯＥＣＡに過剰な力がかからないように、位置合せ面間の接触が制御されるように設定することができる。これにより、ＯＥＣＡ１１０のコンタクト面２０８との位置合せを、ＯＥＣＡに損傷を与えずに、行うことが可能になる。位置決め装置にバネ負荷機構または同様の前進機構が用いられる場合にも、同様の制御された接触力を用いることができる。その後、位置決め装置４００は、降下力(すなわちｚ方向の力)をかけ、よってＯＥＣＡ１１０を基板１０２の上表面に押し付け、ＯＥＣＡを平らにする。位置決め装置は次いで、ＯＥＣＡ位置合せ面１１２がコンタクト面２０８と少なくとも２点の接触をなすまで、基板をコンタクト面２０８に向けてｘ方向に滑らせる。ＯＥＣＡ位置合せ面１１２がコンタクト面２０８と少なくとも２点の接触をなすと、ＯＥＣＡ１１０をｘ方向にさらに移動させずに、アタッチメントヘッド４０４はコンタクト面２０８に向けて移動し続ける(すなわち、アタッチメントヘッドはＯＥＣＡ１１０に沿って滑るが、ＯＥＣＡを移動させることはない)。その後、上述したように、ＯＥＣＡ１１０を基板１０２に結合することができる。
【００５５】
上記に基づけば、高い位置合せ精度及び再現性をもって、１つないし複数の光電子コンポーネントを基板上で位置合せするために本明細書に説明される手法が用いられ得ることが今では当然である。例えば、本明細書に説明される方法により、約１μｍ未満であり、０.５μｍもの、高い、再現性のある精度で光電子コンポーネントを基板上で位置決めすることが可能になる。さらに、本方法を実施するために用いられるジグは、低コストで容易に作成することができ、拡大／縮小が容易である。したがって、本明細書に説明される方法及びジグは、位置合せ精度を犠牲にすることなく、現在用いられているマシンビジョンベースダイボンダーよりもかなりの低いコストでの大量生産操業に用いるために容易に適合させることができる。実際、本明細書に用いられる方法の位置合せ精度は、かなり低いコストでの、現行技術に優る事実上の改善である。
【００５６】
特許請求される主題の精神及び範囲を逸脱することなく本明細書に説明される実施形態に様々な改変及び変形がなされ得ることが当業者には明らかであろう。したがって、本明細書に説明される様々な実施形態の改変及び変形が添付される特許請求項及びそれらの等価物の範囲内に入れば、本明細書はそのような改変及び変形を包含するとされる。
【符号の説明】
【００５７】
１００    サブアセンブリ
１０２    基板
１０４    基板上表面
１０６    基板下表面
１０７，１０８，１０９    基板側面
１１０    光電子コンポーネントアセンブリ(ＯＥＣＡ)
１１２    ＯＥＣＡ位置合せ面
１２０    基板位置合せ面
１２２    パッド
２００    位置合せジグ
２０２    アセンブリ表面
２０３    Ｖ溝
２０１，２０４    アセンブリ位置合せ機構
２０６    ジグ構体
２０８    コンタクト面
２１０    逃げ溝
２１２    仕切
２１４    スロット
２１６    真空源
２１８    真空ポート
２２０    振動源
２２２，２２４    ジグ構体側面
２２６    ジグ構体底面
２３０    回転軸
【図１】
0005847718.tif 000002
【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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