(57)【要約】【課題】基板とフェルールをパッシブアライメントで位置決め固定した光モジュールを効率良く製造する。【解決手段】図１（ａ）に示すように、基板２側とフェルール４側の少なくとも一方側の接着部位（ここではフェルール４の突起部８上）に接着剤１４を塗布する第１工程と、該第１工程後に、図１（ｂ）に示すように、基板２を吸着ハンド６により吸着把持してフェルール上に載置した後、図１（ｃ）に示すように、吸着ハンド６による把持を解除する第２工程と、該第２工程後に、図１（ｄ）に示すように、吸着ハンド６の端部Ｐにて基板２をスライド移動させて基板２とフェルール４の接着部位が合う位置に移動する第３工程と、該第３工程後に前記接着剤１４を硬化させて基板２とフェルール４とを固定する第４工程とを含む。【選択図】　　　　図１
2004037631.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光素子を搭載した基板を、光ファイバを固定したフェルールにパッシブアライメントで位置決めし、接着固定させて形成される光モジュールの製造方法において、基板側とフェルール側の少なくとも一方側の接着部位に接着剤を塗布する第１工程と、該第１工程後に前記基板を吸着ハンドにより吸着把持してフェルール上に載置した後、前記吸着ハンドによる把持を解除する第２工程と、該第２工程後に前記吸着ハンドの端部にて前記基板をスライド移動させて基板とフェルールの接着部位が合う位置に移動する第３工程と、該第３工程後に前記接着剤を硬化させて前記基板と前記フェルールとを固定する第４工程とを含むことを特徴とする光モジュールの製造方法。
【請求項２】
モジュール保持具を用意し、第３工程において基板を該基板とフェルールの接着部位が合う位置に移動させた状態で、前記基板と前記フェルールを前記モジュール保持具により挟着保持して第４工程による接着剤硬化を行なうことを特徴とする請求項１記載の光モジュールの製造方法。
【請求項３】
第３工程における基板のスライド移動方向を長手方向として形成した凹部と凸部の少なくとも一方の形状を有する位置決め部を、基板とフェルールのそれぞれに形成し、第２工程で基板をフェルールに載置したときに、前記基板の位置決め部と前記フェルールの位置決め部が互いに直接もしくは間接に嵌合されるようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の光モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信、情報処理等に用いられる光モジュールの製造方法に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
近年、情報通信で扱われるデータが大容量化するにつれ、光通信のアクセス系への普及が求められている。それにつれて光通信用に適用される光モジュールの低コスト化、小型化への要求が高まっている。光モジュールのコストを下げるために、部材の低コスト化を図った光モジュールの開発が進められている。
【０００３】
この開発中の光モジュールは、例えば、光素子を搭載した基板を、光ファイバを固定したフェルールにパッシブアライメントで位置決め固定させて成るものである。パッシブアライメントとは、発光や受光を行わない状態での光学部品の調芯を意味し、ここでは、特に、光学部品を搭載する基板等の位置決めだけで調芯を行うことを意味している。この種の光モジュールは、原理上は、光ファイバと光素子とを１ミクロン程度の精度で光結合することが容易である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来は上記光モジュールを手動で組み立てており、部材が小さいために組み立て時間がかかると共に、上記のような光結合精度を出すには手間がかかるといった問題があった。
【０００５】
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、光ファイバと光素子との光結合精度が良好な光モジュールを効率的に製造することができる光モジュールの製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は次のような構成をもって課題を解決するための手段としている。すなわち、第１の発明は、光素子を搭載した基板を、光ファイバを固定したフェルールにパッシブアライメントで位置決めし、接着固定させて形成される光モジュールの製造方法において、基板側とフェルール側の少なくとも一方側の接着部位に接着剤を塗布する第１工程と、該第１工程後に前記基板を吸着ハンドにより吸着把持してフェルール上に載置した後、前記吸着ハンドによる把持を解除する第２工程と、該第２工程後に前記吸着ハンドの端部にて前記基板をスライド移動させて基板とフェルールの接着部位が合う位置に移動する第３工程と、該第３工程後に前記接着剤を硬化させて前記基板と前記フェルールとを固定する第４工程とを含む構成をもって課題を解決する手段としている。
【０００７】
また、第２の発明は、上記第１の発明の構成に加え、前記モジュール保持具を用意し、第３工程において基板を該基板とフェルールの接着部位が合う位置に移動させた状態で、前記基板と前記フェルールを前記モジュール保持具により挟着保持して第４工程による接着剤硬化を行なう構成をもって課題を解決する手段としている。
【０００８】
さらに、第３の発明は、上記第１または第２の発明の構成に加え、前記第３工程における基板のスライド移動方向を長手方向として形成した凹部と凸部の少なくとも一方の形状を有する位置決め部を、基板とフェルールのそれぞれに形成し、第２工程で基板をフェルールに載置したときに、前記基板の位置決め部と前記フェルールの位置決め部が互いに直接もしくは間接に嵌合されるようにした構成をもって課題を解決する手段としている。
【０００９】
上記構成の本発明においては、吸着ハンドによって基板を吸着把持してフェルール上に載置し、吸着ハンドの端部にて基板をスライド移動させて、基板とフェルールの接着部位が合う位置に移動させるので、基板を効率良く移動させることができ、基板側とフェルール側の少なくとも一方側の接着部位に塗布しておいた接着剤を硬化させて、光素子と光ファイバの光結合精度が良好な光モジュールを効率良く製造することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１には、本発明に係る光モジュールの製造方法の一実施形態例が示されており、図２には、本発明に係る光モジュールの製造方法を適用して製造される光モジュールの部品構成が示されている。
【００１２】
本実施形態例により製造される光モジュールは、図２の（ａ）、（ｂ）に示す基板２と、同図の（ｃ）〜（ｅ）に示すフェルール４とを有している。
【００１３】
図２の（ａ）は基板２の平面図であり、そのＡ−Ａ’断面図が同図の（ｂ）に示されている。これらの図に示すように、シリコン等により形成された基板２には２つの光素子（例えば発光素子と受光素子）１が間隔を介して配置されている。基板２の光素子搭載面には、光素子１の搭載領域を挟む態様で、Ｚ方向を長手方向として形成した凹部形状のＶ溝９が設けられている。Ｖ溝９はフェルール４との位置決めを行なうための位置決め部として機能する。
【００１４】
図２の（ｃ）はフェルール４の平面図であり、そのＢ−Ｂ’断面図が同図の（ｄ）に示されており、Ｃ−Ｃ’断面図が同図の（ｅ）に示されている。これらの図に示すように、樹脂等により形成されているフェルール４はフレーム形状を有しており、その一端側には２本の光ファイバ３が間隔を介して設けられ、接着剤１３により固定されている。
【００１５】
また、この光ファイバ３の固定領域を挟む態様で基板支持部３０が形成されており、この基板支持部３０には、Ｚ方向を長手方向として形成した凸部形状の突起部８が設けられている。この突起部８は基板２との位置決めを行なうための位置決め部として機能する。
【００１６】
以下、本実施形態例の光モジュールの製造方法について説明する。本実施形態例は、以下に示す第１工程から第４工程までの４つの工程を有することを特徴としている。
【００１７】
第１工程は、基板２側とフェルール４側の少なくとも一方側の接着部位に予め接着剤を塗布する工程である。ここでは、図２の（ｃ）に示すように、フェルール４の接着部位である突起部８上に接着剤１４を塗布し、図１の（ａ）に示すようなモジュール保持具５のフェルールパレット１０上にフェルール４を配置している。
【００１８】
なお、モジュール保持具５は、ベース２０とベース２０から上側に立設されたアーム部１１とを有し、アーム部１１の先端側には上下方向に進退移動可能な押さえ棒１２が設けられている。押さえ棒１２の外周側には圧縮ばね１７が設けられており、押さえ棒１２の先端側にはプローブ１８が設けられている。該プローブ１８内には内部に圧縮ばね（図示せず）が設けられており、下部側に配置される部材に対して適度な圧力を加えられるようになっている。
【００１９】
第２工程は、図１の（ｂ）に示すように、基板２を吸着ハンド６により吸着把持してフェルール４上に載置した後、同図の（ｃ）に示すように、吸着ハンド６による把持を解除する工程である。
【００２０】
図１の（ｂ）に示すように、基板２は光素子１の載置側を下部側にして基板パレット１９に配置され、この状態で、吸着ハンド６により吸着把持される。吸着ハンド６の下面には突起３１が設けられ、基板２の回転を抑制している。基板パレット１９には、光素子１に直接接触しないように貫通穴２３が形成されている。
【００２１】
吸着ハンド６には吸気用の吸気穴２１が形成されており、吸気穴２１が吸気用の機器に接続される。この吸気用の機器を作動させることにより矢印Ｂ方向に吸気が行なわれ、吸着ハンド６による基板２の吸着把持が行なわれ、フェルール４上に運搬される。基板２をフェルール２上に搭載した後、吸気用の機器を停止させること、あるいは吸気穴２１を通じて排気することにより、吸着ハンド６による吸着把持が解除される。
【００２２】
なお、本実施形態例では、基板２とフェルール４の位置合わせを正確に行なうために、吸着ハンド６によって基板２をフェルール４の直上に運搬した状態で吸着ハンド６による基板２の運搬を一旦止め、画像処理を用いて基板２とフェルール４の中心位置を合わせてから、基板２をフェルール４に載置する。
【００２３】
また、本実施形態例では、上記の如く、基板２には位置決め部であるＶ溝９を形成し、フェルール４には位置決め部である突起部８を形成しているので、上記第２工程で基板２をフェルール４に載置したときに、図３の（ｃ）に示すように、基板２のＶ溝９とフェルール４の突起部８が互いに直接嵌合されるようにしている。この状態で、図１の（ｃ）に示すように、前記モジュール保持具５の押さえ棒１２を下げ、基板２を保持する。
【００２４】
第３工程は、図１の（ｄ）に示すように、吸着ハンド６の端部Ｐにて基板２を押して、基板２とフェルール４の接着部位が合う位置にスライド移動させる工程である。本実施形態例では、矢印Ｃに示すように、基板２を光素子１の光軸方向であるＺ方向にスライド移動する。このスライド移動は、Ｖ溝９と突起部８の長手方向に行われるので、非常にスムーズに行われる。
【００２５】
本実施形態例では、上記のように、モジュール保持具５により基板２を保持した状態で、吸着ハンド６によって基板２を光軸方向に移動してフェルール４をスライド移動させるので、光素子１と光ファイバ３の光軸を保ちつつ、光素子１と光ファイバ３の距離を合わせる（Ｚ方向の位置合わせをする）ことができる。
【００２６】
第４工程は、前記接着剤１４を硬化させて基板２とフェルール４とを固定する工程である。なお、接着剤１４の硬化は例えば接着剤１４の加熱により行なう。
【００２７】
本実施形態例では、上記第３工程において、吸着ハンド６の端部Ｐにて基板２を基板２とフェルール４の接着部位が合う位置に移動させた状態で、基板２とフェルール４を前記モジュール保持具５により挟着保持して第４工程による接着剤１４の硬化を行なう。
【００２８】
図３の（ａ）、（ｂ）は、上記製造方法によって、フェルール４に基板２を接着剤固定した状態の断面図である。図３の（ａ）は、基板２を固定したフェルール４を、図２のＤ−Ｄ’断面で切断したときのＹＺ断面図であり、図３の（ｂ）は、基板２を固定したフェルール４を、図３の（ａ）のＥ−Ｅ’断面で切断したときのＸＹ断面図である。
【００２９】
基板２を固定したフェルール４は、図４の（ａ）に示すように、基板２側を下にして（図３の（ａ）、（ｂ）を上下逆にした状態で）リードフレームパッケージ２４に搭載される。この状態で電気配線が行なわれ、封止用樹脂２２により樹脂封止されて光モジュールが形成される。なお、リードフレームパッケージ２４のリード２５は、光モジュールの実装部上に表面実装できる状態に曲げられる。
【００３０】
本実施形態例によれば、吸着ハンド６によって基板２を吸着把持してフェルール４上に載置し、吸着ハンド６の端部によって、フェルール４と基板２の接着部位が合う位置に基板２を効率良くスライド移動させ、予めフェルール４の突起部８上に塗布しておいた接着剤１４を硬化させて、光素子１と光ファイバ３の光結合精度が良好な光モジュールを効率良く製造することができる。
【００３１】
また、本実施形態例によれば、第３工程において吸着ハンド６の端部Ｐにて基板２を移動させた状態で、基板２とフェルール４を前記モジュール保持具５により挟着保持して第４工程による接着剤硬化を行なうので、第３工程後の基板２とフェルール４の位置関係を安定させることができるし、第３工程後に、別装置にて第４工程を行なう場合でも運び出しやすい。
【００３２】
なお、フェルール保持具５を、図１の紙面に垂直な方向に横並びに連結させた連結治具と、同様に横並びに連結させたフェルール連結パレットを用いれば、複数のフェルール４と対応する基板２を連続して固定することができる。
【００３３】
さらに、本実施形態例によれば、基板２にＶ溝９を形成し、フェルール４には突起部８を形成し、上記第２工程で基板２をフェルール４に載置したときに、基板２のＶ溝９とフェルール４の突起部８が互いに直接嵌合されるようにしているので、吸着ハンド６により基板２をスライド移動させる作業をスムーズに行なうことができる。
【００３４】
なお、本発明は上記実施形態例に限定されることはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば上記実施形態例では、基板２に位置決め部としての凹部形状のＶ溝９を形成し、フェルール４に位置決め部としての凸部形状の突起部８を形成したが、基板２やフェルール４に形成する位置決め部の形状は特に限定されるものでなく適宜設定されるものである。
【００３５】
つまり、第３工程における基板２のスライド移動方向を長手方向として形成した凹部と凸部の少なくとも一方の形状を有する位置決め部を、基板２とフェルール４のそれぞれに形成し、第２工程で基板２をフェルール４に載置したときに、基板２の位置決め部とフェルール４の位置決め部が互いに嵌合されるようにすると、上記実施形態例のように、基板２のスライド移動作業をスムーズに行なうことができる。
【００３６】
例えば、図３の（ｄ）は、基板２に位置決め部としてのＶ溝９を形成し、フェルール４に位置決め部としての凹部形状の円弧形状溝２６を形成し、円弧形状溝２６とＶ溝９との間に位置決め部材２７を介在して、円弧形状溝２６とＶ溝９とを間接に嵌合した例が示されている。このような例においても、上記実施形態例と同様の効果を奏することができる。
【００３７】
また、上記実施形態例では、第３工程において吸着ハンド６の端部にて基板２を移動させた状態で、基板２とフェルール４を前記モジュール保持具５により挟着保持して第４工程による接着剤硬化を行なったが、第３工程後に、モジュール保持具５による挟持を行なわずに接着剤硬化を行なってもよい。
【００３８】
さらに、上記実施形態例では、第１工程において、フェルール４側の接着部位である突起部８上に接着剤１４を塗布したが、基板２のＶ溝９側等の接着部位に接着剤を塗布してもよいし、フェルール４側の接着部位と基板２側の接着部位の両方に接着剤を塗布してもよい。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、吸着ハンドによって基板を吸着把持してフェルール上に載置し、吸着ハンドの端部によって、フェルールと基板の接着部位が合う位置に基板を効率良くスライド移動させることができ、基板側とフェルール側の少なくとも一方側の接着部位に予め塗布しておいた接着剤を硬化させて、光素子と光ファイバの光結合精度が良好な光モジュールを効率良く製造することができる。
【００４０】
また、本発明において、第３工程において基板を基板とフェルールの接着部位が合う位置に移動させた状態で、前記基板と前記フェルールを前記モジュール保持具により挟着保持して第４工程による接着剤硬化を行なう構成によれば、第３工程後の基板とフェルールの位置関係を安定させることができるし、第３工程後に、別装置にて第４工程を行なう場合でも運び出しやすい。
【００４１】
さらに、本発明において、基板とフェルールのそれぞれに位置決め部を形成し、第２工程で基板をフェルールに載置したときに、前記基板の位置決め部と前記フェルールの位置決め部が互いに直接もしくは間接に嵌合されるようにした構成によれば、第３工程のよる基板のスライド移動をスムーズに行えるようにできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光モジュールの製造方法の一実施形態例を示す要部構成図である。
【図２】上記製造方法を適用する光モジュールの部品構成を示す説明図である。
【図３】上記実施形態例の製造方法により基板を固定したフェルールの断面図と、基板とフェルールの位置決め部の嵌合状態を示す説明図である。
【図４】上記実施形態例の製造方法により基板を固定したフェルールを用いて光モジュールを形成する工程を示す説明図である。
【符号の説明】
１　光素子
２　基板
３　光ファイバ
４　フェルール
５　モジュール保持具
６　吸着ハンド
８　突起部
９　Ｖ溝
１４　接着剤
【図１】
2004037631.tif 000003
【図２】
2004037631.tif 000004
【図３】
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【図４】
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