JP3402213B2 - 光ファイバ素子の実装装置および実装方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信用のファイ
バ素子をパッケージに実装する光ファイバ素子の実装装
置および実装方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光通信ユニットは、パッケージに発光素
子、受光素子や光ファイバ素子など各種の部品を実装し
て組み立てられる。従来上記多品種の部品をそれぞれに
要求される実装精度などの実装条件に応じて作業性よく
実装を行う技術は確立されておらず、かなりの実装工程
を作業者の手作業に依存している実情にあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】例えば、前述の光ファ
イバ素子は円柱状の部品であり、しかもパッケージへの
実装に際しては円柱のθ軸方向の位置を正確に合わせた
上で装着する必要がある。しかしながら従来の実装方法
においては、この位置合せは供給部のトレーに光ファイ
バ素子を載置する際に作業者が目視によってθ軸方向の
位置合せしてセットすることにより行われており、手作
業に頼る部分が多く実装精度の確保が難しいとともに、
生産効率が低いという問題点があった。

【０００４】そこで本発明は、実装精度と生産効率を向
上させることができる光ファイバ素子の実装装置と実装
方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の光ファイ
バ素子の実装装置は、光通信用のファイバ素子をパッケ
ージに実装する光ファイバ素子の実装装置であって、光
ファイバ素子を供給する供給部と、前記光ファイバ素子
を仮置きして位置合わせを行う位置合わせ手段を備えた
仮置きステージと、前記光ファイバ素子を前記供給部か
らピックアップして前記仮置きステージに移載する第１
の移載ヘッドと、位置合わせされた光ファイバ素子を前
記仮置ステージからピックアップして前記パッケージに
移載する第２の移載ヘッドとを備えた。

【０００６】請求項２記載の光ファイバ素子の実装方法
は、光通信用のファイバ素子をパッケージに実装する光
ファイバ素子の実装方法であって、供給部に載置された
光ファイバ素子を第１の移載ヘッドによりピックアップ
して仮置きステージに移載する工程と、位置合わせ手段
により仮置きステージ上の光ファイバ素子の位置合せを
行う工程と、位置合せされた光ファイバ素子を第２の移
載ヘッドによりピックアップして位置決め部上のパッケ
ージに移載する工程とを含む。

【０００７】各請求項記載の発明によれば、供給部から
ピックアップした光ファイバ素子の仮置きステージを設
け、ここで光ファイバ素子の位置合せを行うようにした
ので、作業者の手作業による位置合せを行う必要がな
く、実装精度と生産効率を向上させることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の光フ
ァイバ素子の実装装置の斜視図、図２（ａ）は同パッケ
ージを搭載したキャリアの斜視図、図２（ｂ）は同パッ
ケージの斜視図、図３（ａ），（ｂ）は同光ファイバ素
子の実装装置の仮置きステージの斜視図、図４（ａ），
（ｂ）は同光ファイバ素子の実装装置の位置合せ部の斜
視図である。

【０００９】まず図１、図２を参照して光ファイバ素子
の実装装置の構造を説明する。図１において、搬送路１
１上にはストッカ１０から押し出されて供給されたキャ
リア１が搬送される。キャリア１は搬送路１１を左方へ
搬送され、位置決め部である可動テーブル１２により位
置決めされる。可動テーブルはＸテーブル１３、Ｙテー
ブル１４より構成される。

【００１０】ここでキャリア１について説明する。図２
（ａ）に示すようにキャリア１は細長いリードフレーム
であり、キャリア１上には多数個のパッケージ３が搭載
されている。図２（ｂ）において、パッケージ３はセラ
ミックから成り、その上面には凹入部４が形成されてい
る。凹入部４の一方の側壁上面には凹部５が形成されて
いる。凹入部４にはシリコンから成り上面に溝７が直線
状に形成された基板６が搭載される。この光ファイバ素
子の実装装置においては、基板６が搭載された後のパッ
ケージ３に、光ファイバ素子８が実装される。光ファイ
バ素子８は細長い円柱状の基体８ａと、基体８ａの前端
面から前方へ直線状に延出するファイバ８ｂから成り、
基体８ａを凹部５に嵌合させ、またファイバ８ｂを基板
６の溝７に嵌合させることによりパッケージ３に実装さ
れる。可動テーブル１２上で実装が終了したキャリア１
１は搬送路１１上を下流側に搬送されてストッカー１５
に収納される。

【００１１】搬送路１１の上方には、これと直交する方
向（Ｙ方向）に長尺のスライドテーブル２０が配設され
ている。スライドテーブル２０には、第１の移載ヘッド
２１、第２の移載ヘッド２３およびボンド塗布ヘッド２
５が装着されている。これらのヘッドはそれぞれ吸着ノ
ズル２２，２４、ボンド塗布用のディスペンサ２６を備
えている。ここで、吸着ノズル２２は通常用いられるフ
ラットノズルであり、吸着された光ファイバ素子８の姿
勢は正確には保持されないタイプであるのに対し、吸着
ノズル２４は光ファイバ素子８の形状に応じた吸着面を
有するものとなっており、吸着された光ファイバ素子８
は姿勢を正確に保持されたまま搬送される。もちろん、
吸着ノズル２２としてフラットノズルの替わりに、吸着
ノズル２４と同タイプのものを用いるようにしても良
い。スライドテーブル２０は図外の駆動手段によりＹ方
向へ往復移動し、第１の移載ヘッド２１、第２の移載ヘ
ッド２３およびボンド塗布ヘッド２５はスライドテーブ
ル２０と一体的に同期して移動する。

【００１２】搬送路１１の側方には光ファイバ素子８の
供給部３０が設けられている。供給部３０のターンテー
ブル３１には、プレート３２上に支持された複数個のト
レイ３３が装着されている。トレイ３３には複数個の光
ファイバ素子８が整列して収納されている。トレイ３３
の上方には、光ファイバ素子８を認識するためのカメラ
３４が設けられている。また、可動テーブル１２の側方
には、吸着ノズル２４に真空吸着された光ファイバ素子
８を下方からカメラで認識する認識ユニット３６が設け
られており、キャリア１の上方にはパッケージ３を認識
するカメラ３５が設けられている。

【００１３】供給部３０と搬送路１１の間には、仮置き
ステージ４０が配設されている。仮置きステージ４０上
には、トレイ３３から第１の移載ヘッド２１によりピッ
クアップされた光ファイバ素子８が仮置きされ、ここで
位置合せされる。位置合せされた光ファイバ素子８は、
第２の移載ヘッド２３によりピックアップされ、キャリ
ア１上のパッケージ３に実装される。

【００１４】次に図３、図４を参照して仮置きステージ
４０について説明する。図３（ａ）において、仮置きス
テージ４０は載置台４１より成り、載置台４１の上面に
設けられた載置溝４２に光ファイバ素子８の基体８ａを
載置することにより、ファイバ８ｂのθ回転方向の位置
合せが行われる。載置台４１の内部には、図３（ｂ）に
示すように光ファイバ素子８の回転機構が設けられてい
る。図３（ｂ）において４４ａ，４４ｂは円周面を有す
る扉形の回転部材であり、２つの回転軸４５によってそ
れぞれ回転する。回転軸４５にはギヤ４６が結合されて
おり、ギヤ４６にはギヤ４７が噛み合っている。ギア４
７に連結されたモータ４３を駆動することにより、回転
部材４４ａ，４４ｂはそれぞれ同一方向に回転運動を行
う。したがって、回転部材４４ａ，４４ｂの円周面上に
光ファイバ素子８の基体８ａを載置した状態でモータ４
３を駆動することにより、基体８ａは摩擦により回転す
る。

【００１５】次に図４を参照して、光ファイバ素子８の
位置合せを行う位置合わせ部について説明する。図４
（ａ）に示すように、ファイバ８ｂの先端面は軸線に対
して直角とはなっておらず、特定方向に角度αだけ傾い
ている。光ファイバ素子８をパッケージ３に実装する際
には、この角度αの傾斜面をパッケージ３の特定方向に
合わせる必要があるため、仮置きステージ４０にてθ方
向の位置合せが行われる。

【００１６】図４（ａ）は、この位置合せのための回転
位置検出方法として、ファイバ８ｂの先端面そのものの
傾きを用いる方法である。図４（ａ）において、５０は
レーザ照射器であり、レーザ光（光軸ａで示す）をファ
イバ８ｂの先端面に向かって照射する。先端の傾きαの
傾斜面の向きが特定方向と一致している状態では、反射
光（光軸ｂで示す）は、位置関係が予め角度αに対応し
て設定された受光器５１に受光される。したがって、受
光器５１からの受光信号を制御部５２によって検出しな
がらモータ４３を徐々に回転駆動し、受光器５１による
受光信号が検出された位置でモータ４３を停止すること
により、ファイバ８ｂのθ方向の位置合せが行われる。

【００１７】次に図４（ｂ）は、位置合せのための回転
方向の位置検出方法として、基体８ａの側面に形成され
たマーク８ｃを用いる例を示している。このマーク８ｃ
は、前述のファイバ８ｂの先端面の傾き方向に対応して
設けられるものであり、マーク８ｃの回転方向位置を特
定することにより、ファイバ８ｂの回転方向の位置合せ
を行うことができる。図４（ｂ）に示すように基体８ａ
をモータ４３によって回転させながら、センサ５３を用
い光学的にマーク８ｃをマーク検出部５４によって検出
する。モータ４３を徐々に回転させながらマーク検出信
号の検出タイミングを制御部５５によって監視し、検出
タイミングに従ってモータ４３を停止させることによ
り、図４（ａ）と同様にファイバ８ｂのθ方向の位置合
せを行うことができる。したがって、図４（ａ），
（ｂ）に示す位置合わせ部と光ファイバ素子８を回転さ
せる回転機構は、位置合わせ手段を構成している。

【００１８】この光ファイバ素子の実装装置は上記のよ
うに構成されており、以下動作について説明する。図１
において、ストッカ１０から供給されたキャリア１は搬
送路１１上を移動して可動テーブル１２上に到達し、こ
こで位置決めされる。この動作と並行して、供給部３０
のトレイ３３から光ファイバ素子８が第１の移載ヘッド
２１によりピックアップされ、仮置きステージ４０上に
載置される。そして位置合せ手段によりファイバ８ｂの
θ方向の位置合せが行われる。

【００１９】位置合せ後の光ファイバ素子８は、第２の
移載ヘッド２３によってピックアップされる。第２の移
載ヘッド２３に装着された吸着ノズル２４は、光ファイ
バ素子８の形状に応じたものであるため、光ファイバ素
子８は移動中に位置ずれを生ずることなく位置合せされ
た状態を保持したままキャリア１のパッケージ３に実装
される。このとき、光ファイバ素子８は仮置きステージ
４０でθ方向の位置合せがなされているため、パッケー
ジ３への実装時にファイバ８ｂの先端面を正しい方向に
合わせて搭載することができる。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、供給部からピックアッ
プした光ファイバ素子の仮置きステージを設け、ここで
光ファイバ素子の位置合せを行うようにしたので、作業
者の手作業による位置合せを行う必要なく、実装精度と
生産効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の光ファイバ素子の実装
装置の斜視図

【図２】（ａ）本発明の一実施の形態のパッケージを搭
載したキャリアの斜視図 （ｂ）本発明の一実施の形態のパッケージの斜視図

【図３】（ａ）本発明の一実施の形態の光ファイバ素子
の実装装置の仮置きステージの斜視図 （ｂ）本発明の一実施の形態の光ファイバ素子の実装装
置の仮置きステージの斜視図

【図４】（ａ）本発明の一実施の形態の光ファイバ素子
の実装装置の位置合せ部の斜視図 （ｂ）本発明の一実施の形態の光ファイバ素子の実装装
置の位置合せ部の斜視図

【符号の説明】

３ パッケージ ８ 光ファイバ素子 ２１ 第１の移載ヘッド ２３ 第２の移載ヘッド ３０ 供給部 ４０ 仮置きステージ ４３ モータ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光通信用のファイバ素子をパッケージに実
   装する光ファイバ素子の実装装置であって、光ファイバ
   素子を供給する供給部と、前記光ファイバ素子を仮置き
   して位置合わせを行う位置合わせ手段を備えた仮置きス
   テージと、前記光ファイバ素子を前記供給部からピック
   アップして前記仮置きステージに移載する第１の移載ヘ
   ッドと、位置合わせされた光ファイバ素子を前記仮置ス
   テージからピックアップして前記パッケージに移載する
   第２の移載ヘッドとを備えたことを特徴とする光ファイ
   バ素子の実装装置。
2. 【請求項２】光通信用のファイバ素子をパッケージに実
   装する光ファイバ素子の実装方法であって、供給部に載
   置された光ファイバ素子を第１の移載ヘッドによりピッ
   クアップして仮置きステージに移載する工程と、位置合
   わせ手段により仮置きステージ上の光ファイバ素子の位
   置合せを行う工程と、位置合せされた光ファイバ素子を
   第２の移載ヘッドによりピックアップして位置決め部上
   のパッケージに移載する工程とを含むことを特徴とする
   光ファイバ素子の実装方法。