(57)【要約】【課題】ステム付き半導体レーザ素子のステムの回転補正、位置決め、加熱等を簡単かつ安定して行う。【解決手段】円板状基部２を備えた電子部品１の円板状基部２の中心軸に垂直な平面上の位置決めと、円板状基部２の中心軸回りの回転方向の位置決めを行う電子部品組立装置において、円板状基部２の中心軸を挟んで相対向する外周面に設けられた位置出し用部位に押接させる２つの回転体１２、１３を設けた。回転体１２、１３によって位置決めされた電子部品１を固定する固定部１４と、固定部１４を加熱する加熱部１６とを設けて電子部品１を安定して加熱することができる。回転体１２、１３の回転軸は、円板状基部２の中心軸に対して傾斜することが好ましく、電子部品１の位置出し用部位は、Ｖ字状溝９、１０とすることができる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円板状基部を備えた電子部品の該円板状基部の中心軸に垂直な平面上の位置決めと、該円板状基部の中心軸回りの回転方向の位置決めを行う電子部品組立装置であって、
前記円板状基部の中心軸を挟んで相対向する外周面に設けられた位置出し用部位に押接させる２つの回転体を備えたことを特徴とする電子部品組立装置。
【請求項２】
前記回転体によって位置決めされた電子部品を固定する固定部と、該固定部を加熱する加熱部とを備えたことを特徴とする請求項１記載の電子部品組立装置。
【請求項３】
前記回転体の回転軸は、前記円板状基部の中心軸に対して傾斜することを特徴とする請求項１または２記載の電子部品組立装置。
【請求項４】
前記電子部品の位置出し用部位は、Ｖ字状溝であることを特徴とする請求項１、２または３記載の電子部品組立装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品組立装置に関し、特に、ステム付き半導体レーザ素子等の電子部品の位置決め、加熱等を行うための電子部品組立装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ステム付き半導体レーザ素子をダイボンディングしたり、ワイヤーボンディングする際のステムの位置決めを行うにあたって、特許文献１には、ステム毎に位置のばらつきが発生するのを防止するため、ステムの中心点を挟んで対向する外周面に２つ（一対）の位置出し用のＶ字状溝を設け、これらのＶ字状溝に垂直及び水平位置が固定された、先端が円柱状またはＶ字状溝に合致する形状の位置出し部位を挟み込むことにより、垂直、水平、中心の位置出しを行う装置が開示されている。
【０００３】
また、上記と同様の目的を達成するため、特許文献２には、ステムの中心点を挟んで対向する外周面に２つの位置出し用の切欠きを設け、これらの切欠きに先端部が尖った位置決め部材を押圧するステム位置決め機構が開示されている。
【０００４】
さらに、特許文献３には、ワークを高い実装位置精度で半導体レーザ素子等の電子部品のステムの台部上に搭載するにあたって、ステムの回転方向を補正するため、ステムをブロックに水平な姿勢で保持した後、押上げ子でステムを押上げて当接子に当接させ、ステムを回転させてその切溝を押接子に対向させ、押接子を前進させてステムを左右からチャックすることにより、ステム及び台部を正確に位置決めする技術が開示されている。
【０００５】
また、従来、上述の技術によってステムの位置決めを行った後、ステムを加熱するにあたって、ステムを押さえ付ける際に用いたステム固定部材等にヒータを設けて加熱したり、ステムの平面方向より、別に用意したヒートブロック等をステムに押し付けて加熱する方法が採られていた。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−７４２４４号公報
【０００７】
【特許文献２】
実開平３−６７４２８号公報
【０００８】
【特許文献３】
特開２００２−２６１１０６号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述のようなステム付き半導体レーザ素子の特性を高温下、例えば８０℃の温度で測定する場合には、温度公差を±１℃以下とし、位置決め精度を、±０．１ｍｍ以下、±１°以下とすることが要求される。
【００１０】
また、近年、測定装置の価格低減の推進に伴い、ステムの位置決め及び加熱等の工程の削減及び位置決め装置等の部品点数の低減等が図られている。
【００１１】
しかし、上記公報等に記載の技術では、ステムの回転補正及び位置決めが複数の工程によって行われるとともに、加熱の際には、ステムに対して多くの非加熱部品（ヒートブロック以外）が接触するため、ステムに対して高精度に安定した加熱を行うことが困難であるという問題があった。
【００１２】
そこで、本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、ステム付き半導体レーザ素子のステムの回転補正及び位置決め工程等を簡略化するとともに、ステムに対して安定した加熱等を行うことのできる電子部品組立装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、円板状基部を備えた電子部品の該円板状基部の中心軸に垂直な平面上の位置決めと、該円板状基部の中心軸回りの回転方向の位置決めを行う電子部品組立装置であって、前記円板状基部の中心軸を挟んで相対向する外周面に設けられた位置出し用部位に押接させる２つの回転体を備えたことを特徴とする。
【００１４】
そして、請求項１記載の発明によれば、２つの回転体を回転させて、円板状基部の位置出し用部位に押接させることにより、円板状基部の中心軸に垂直な平面上の位置決めと、中心軸回りの回転方向の位置決めを同時に行うことができる。これによって、円板状基部の位置決め工程を削減することができるとともに、電子部品組立装置の部品点数の低減を図ることができる。
【００１５】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の電子部品組立装置において、前記回転体によって位置決めされた電子部品を固定する固定部と、該固定部を加熱する加熱部とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
請求項２記載の発明によれば、２つの回転体を介して円板状基部を位置決めするため、電子部品を加熱する際に固定部から円板状基部を経由して回転体に逃げる熱量が微量となり、安定して電子部品を加熱することができる。
【００１７】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の電子部品組立装置において、前記回転体の回転軸は、前記円板状基部の中心軸に対して傾斜することを特徴とする。
【００１８】
請求項３記載の発明によれば、回転体から円板状基部へ加えられる力の該円板状基部の中心軸方向の成分によって円板状基部を中心軸方向に付勢することができるため、円板状基部を中心軸方向に設けられた固定部により強固に固定することができ、より安定した電子部品の加熱が可能となる。
【００１９】
請求項４記載の発明は、請求項１、２または３記載の電子部品組立装置の好ましい一形態として、前記電子部品の位置出し用部位は、Ｖ字状溝であることを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２１】
図１は、本発明にかかる電子部品組立装置によって取り扱う電子部品の一例としてのステム付き半導体レーザ素子１を示し、このステム付き半導体レーザ素子１は、Ｖ字状溝９、１０と角穴１１とが形成された円筒状のステム２と、ステム２の背面から後方へ延出する複数本のリード３と、ステム２の前面に突設されたステム台部４と、ステム台部４上に搭載された放熱座５と、放熱座５上に段積みして搭載されたレーザ素子６と、ステム２の前面からステム台部４を覆うようにステム２に溶接されたキャップ７と、キャップ７の前面穴を塞ぐように貼り付けられたガラス板８とで構成される。
【００２２】
Ｖ字状溝９、１０及び角穴１１は、各々がステム台部４の中心軸に対して高い精度で位置出しされる。また、レーザ素子６は、ステム台部４の中心軸に対して高い精度で搭載される。
【００２３】
レーザ素子６は、その前面からガラス板８の方向へ発光し、高温時にその発光特性を測定する場合には、装置の信頼性の見地から高い温度安定性が要求され、発光特性の測定の見地から高い位置決め精度が要求される。
【００２４】
図２は、本発明にかかる電子部品組立装置の一実施の形態を示し、この電子部品組立装置は、大別して、２つの回転体１２、１３と、回転体１２、１３によって位置決めされたステム付き半導体レーザ素子１のステム２を固定する固定部としてのヒータブロック１４と、ヒータブロック１４を加熱する加熱部としてのヒータ１６とで構成される。
【００２５】
回転体１２及び回転体１３は、各々スライド板２５と取付け板２６に固定され、これらの回転軸は、ステム２の中心軸に対して傾斜している。
【００２６】
回転体１３が設けられた取付け板２６は、スライド板２４に固定されるとともに、スライド板２４に対して任意の位置に微調整することができ、これによって、ステム付き半導体レーザ素子１の位置決め目標を任意に設定することができる。
【００２７】
スライド板２５は、スライド板２３のスライドレール３０上に固定され、さらに、ばね３１によってステム付き半導体レーザ素子１の方向に付勢される。
【００２８】
スライド板２３、２４は、ともに水平方向（左右方向）に摺動することができるとともに、各々に長穴１７、１８が穿設される。
【００２９】
ヒータブロック１４は、断熱板１５に覆われ、その底面の直下のヒータ１６によって加熱される。これにより、ヒータブロック１４からステム付き半導体レーザ素子１へ熱が伝導される。また、断熱板１５から上方に、スライド板２４に埋め込まれたピン２８が突出する。
【００３０】
図３に示すように、シリンダ４０、４１は、ピン１９とピン２０を押し上げるための駆動源として設けられる。尚、駆動源は、シリンダ４０、４１に限定されることなく、電動モータ等によって駆動してもよい。
【００３１】
ノズル３２は、ステム付き半導体レーザ素子１を吸着して搬送するために設けられる。尚、ステム付き半導体レーザ素子１の吸着、搬送は、ノズル３２によって行う他、チャック機構を用いたり、手動で行うことも可能である。
【００３２】
次に、上記構成を有する電子部品組立装置の動作について詳細に説明する。
【００３３】
まず、ステム付き半導体レーザ素子１を装置にセットするには、図３に示すように、ノズル３２により、ステム付き半導体レーザ素子１を上方へ搬送する。次に、図２で示したスライド板２３とスライド板２４に施された長穴１７と長穴１８に挿入するため、押し上げたピン１９とピン２０とにより、スライドレール２１とスライドレール２２上に固定されたスライド板２３とスライド板２４が左右平行に拡開し、これに伴い、スライド板２５と取付け板２６も左右平行に拡開し、回転体１２と回転体１３が拡開する。回転体１２と回転体１３が拡開した状態を二点鎖線２７で示す。
【００３４】
次に、上述の状態においてノズル３２を下降させた後、ノズル３２の吸着を切り、ノズル３２を上昇させることにより、ステム付き半導体レーザ素子１が装置上にセットされる。このとき、角穴１１がピン２８に当接することにより、ステム付き半導体レーザ素子１の回転補正及び位置決めがある程度行われる（±０．５ｍｍ、±４°程度以内）。尚、角穴１１とピン２８の外形寸法には所定の差が設けられているため、比較的容易にセットすることができる。
【００３５】
次に、シリンダ４０とシリンダ４１によってピン１９とピン２０を下降させると、ばね２９によってスライド板２４、２５が中心方向、すなわちステム付き半導体レーザ素子１側へ移動する。これによって、回転体１２と回転体１３が移動し、ステム付き半導体レーザ素子１の回転補正及び位置決め（ステム２の中心軸回りの回転方向の位置決め、及びステム２の中心軸に垂直な平面上の位置決め）が行われる。このとき、ステム付き半導体レーザ素子１への衝撃を軽減するため、ばね３１によって回転体１２側のスライド板２５がある一定の力以上で中心より反対方向へ移動する。
【００３６】
次に、本発明によるステム付き半導体レーザ素子１の回転補正及び位置決めの原理について説明する。
【００３７】
図４（ａ）は、ステム付き半導体レーザ素子１が正確に回転補正及び位置決めされている状態を示す。一方、図４（ｂ）は、ノズル３２（図２参照）がステム付き半導体レーザ素子１を装置上にセットしたときの一例を示し、ステム付き半導体レーザ素子１は、時計回りにある程度回転し、左方へある程度平行移動している。
【００３８】
図４（ｂ）の状態から図４（ａ）の状態に移行させるにあたって、図５に示すように、回転体１２をステム付き半導体レーザ素子１の方向に移動させると、Ｖ字状溝９の先端部３３へ回転体１２の円弧状表面が接触し、次に、回転体１２がステム付き半導体レーザ素子１側中心方向へ移動すると同時に、図６に示すように、回転体１２が時計回りに回転してステム付き半導体レーザ素子１を先端部３３に沿って回転補正するとともに、先端部３３、３４により位置決めされ、Ｖ字状溝９の頂点９’が回転体１２の中心を通る線と一致する。ここで、二点鎖線３５は補正前を、実線３６は補正後のステム付き半導体レーザ素子１の状態を示している。また、上述の回転補正及び位置決めは、回転体１３についても同様に行われ、図４（ｃ）、（ｄ）に示すように、ステム付き半導体レーザ素子１の回転補正及び位置決めが完了する。
【００３９】
図７は、上述の手順で回転補正及び位置決めがなされたステム付き半導体レーザ素子１と回転体１２、１３の状態を示す。図７（ｂ）に明示するように、回転体１２の押込み力を示すベクトル３７が、ステム付き半導体レーザ素子１の水平方向成分３８と垂直方向成分３９に分解される。水平方向成分３８によってステム付き半導体レーザ素子１の回転補正及び位置決めが行われるともに、垂直方向成分３９により、ステム付き半導体レーザ素子１が図２に示したヒータブロック１４へ押し付けられ、回転体１２に加えられる力が強ければ強い程、ステム付き半導体レーザ素子１は、ヒータブロック１４へ強固に固定される。
【００４０】
尚、上記実施の形態においては、本発明にかかる電子部品組立装置をステム付き半導体レーザ素子１の組立に適用した場合について説明したが、本発明は、ステム付き半導体レーザ素子の組立に限定されることなく、その他の電子部品の組立に適用することができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかる電子部品組立装置によれば、ステム付き半導体レーザ素子のステムの回転補正及び位置決め工程等を簡略化し、安定した加熱を行うこと等が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる電子部品組立装置によって取り扱うステム付き半導体レーザ素子の一例を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は一部断面側面図である。
【図２】本発明にかかる電子部品組立装置の一実施の形態を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図３】図２の電子部品組立装置の動作を説明するための正面図である。
【図４】図２の電子部品組立装置による回転補正及び位置決め状態を示す平面図である。
【図５】図２の電子部品組立装置による回転補正及び位置決め状態の詳細を示す平面図である。
【図６】図２の電子部品組立装置による回転補正及び位置決め状態の詳細を示す平面図である。
【図７】図２の電子部品組立装置による固定状態の詳細を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のａ部拡大図である。
【符号の説明】
１            ステム付き半導体レーザ素子
２            ステム
３            リード
４            ステム台部
５            放熱座
６            レーザ素子
７            キャップ
８            ガラス板
９            Ｖ字状溝
９’        頂点
１０        Ｖ字状溝
１１        角穴
１２        回転体
１３        回転体
１４        ヒータブロック
１５        断熱板
１６        ヒータ
１７        長穴
１８        長穴
１９        ピン
２０        ピン
２１        スライドレール
２２        スライドレール
２３        スライド板
２４        スライド板
２５        スライド板
２６        取付け板
２７        二点鎖線
２８        ピン
２９        ばね
３０        スライドレール
３１        ばね
３２        ノズル
３３        先端部
３４        先端部
３５        二点鎖線
３６        実線
３７        ベクトル
３８        水平方向成分
３９        垂直方向成分
４０        シリンダ
４１        シリンダ
【図１】
2004221217.tif 000003
【図２】
2004221217.tif 000004
【図３】
2004221217.tif 000005
【図４】
2004221217.tif 000006
【図５】
2004221217.tif 000007
【図６】
2004221217.tif 000008
【図７】
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