JP4129071B2 - 半導体部品および半導体実装装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、プリント基板上に実装される半導体チップ間、ＭＣＭ（マルチチップモジュール）間、あるいはＭＣＭと半導体チップ間の相互接続の構造に関し、特に、プリント基板上においてこれら部品間で光通信を行うにあたって、部品と光導波路との良好な光結合を得るために、基板上の決められた位置に精度よく半導体チップやＭＣＭを実装する構造に関する。
【０００２】
信号伝送速度の高速化、配線や部品の高密度化に伴い、プリント基板上の部品間の相互接続技術において、電気的に接続する手法では、部品間の通信の際に、表皮効果による配線抵抗の増加や配線間のクロストークといった問題が生じてしまう。配線抵抗の増加は発熱量の増大を招き、クロストークは信号波形を乱れさせ誤動作を招く。このように、電気的な手法を用いた相互接続では、高速化、高密度化が限界が近づきつつある。
【０００３】
【従来技術】
上記問題を解決する手法として、光学的に接続を確保する手法があり、プリント基板上に実装された各部品は光信号を用いて互いに通信し合う。
図１８に、プリント基板上に実装された部品間で光通信を行うための構造を示す。
【０００４】
図１８ａにおいて、１０１はプリント基板、１０２は導波路、１０３および１０４はＩＣパッケージ、１０５は電気回路チップ、１０６は光デバイスアレイ、１０８はリード、１０９はボールバンプである。
ＩＣパッケージ１０３および１０４内には、電気回路チップ１０５、発光素子や受光素子の集合体である光デバイスアレイが組み込まれてなり、電気回路と光デバイスとが一体化されていることからＯＥＩＣパッケージとも呼ばれる。また、光デバイスアレイ１０６は、ボールバンプ１０９を介して電気回路チップと電気的に接続されている。プリント基板１０１内には、光デバイスアレイの各素子に対応して複数本の導波路１０２が埋設され、プリン、基板上に配置された部品間で授受される光信号を伝送する。リード１０８は、図示しない電源装置から電源を取り込み、ＩＣパッケージ内の電気回路チップ１０５や光デバイスアレイ１０６へ供給する。
【０００５】
図１８ｂは、ＩＣパッケージ１０３及び１０４の下面図である。図１８ｂにおいて、１１２は光デバイスアレイの発光素子の照射孔、または受光素子の入射孔である。
照射口および入射口１１２の直径はおよそ２０μｍであり、約１００μ間隔で配列されている。
【０００６】
図１８ｃは、プリント基板１０１の上面図である。図１８ｃにおいて、１２１はパット、１２２は導波路の開口である。
パット１２１は、図示しない電源装置から電源が供給され、電源端子またはＧＮＤ端子１０８と接続される。導波路の開口部１２２は、照射口または入射口１１２と対向する。開口部１２２の直径は約５０μｍ〜９０μｍであり、約１００マイクロメートル間隔で配列されている。
【０００７】
図１８ａないし１８ｃを用いて、ＩＣパッケージ１０３とＩＣパッケージ１０４との間の光通信を説明する。ここでは、ＩＣパッケージ１０３からＩＣパッケージ１０４へ光信号が送られるとする。
ＩＣパッケージ１０３および１０４は、図示しない電源装置からパット１２１およびリード１０８を介して電源が供給されている。
【０００８】
パッケージ１０３の電気回路チップ１０５はパッケージ１０３の電気回路チップ１０５に対し信号（電気信号）を出力する。電気回路チップ１０５から出力された信号は光デバイスアレイ１０６の発光素子において光信号に変換され、照射口１１２より導波路の開口１２２に向けて照射される。光信号は開口１２２から導波路１０２に取り込まれ、導波路１０２内を進行し、ＩＣパッケージ１０４側の開口１２２からＩＣパッケージ１０４側のの入射口１１２に向けて出力される。ＩＣパッケージ１０４に受信された光信号は、光デバイスアレイ１０６内の受光素子において電気信号に変換され、電気回路チップ１０５に出力される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような部品間の相互接続技術を用いると、部品間で光信号の授受が行われるため、電気的な配線は不要であり、配線抵抗の増大やクロストークの問題は解消され、信号伝送の高速化や、部品、配線の高密度化が図れる。
しかし、図１８ｂや図１８ｃに示されるように、導波路の開口部１２２、照射口および入射口１１２は口径が微小であり、導波路と光デバイスとの位置合わせには高精度な光結合技術が必要であり、位置合わせの誤差は１０μｍ以下に抑えられなければならない。また、発光素子として用いられるＬＤ（レーザーダイオード）や受光素子として用いられるＰＤ（フォトダイオード）は耐熱性が低いため、パッケージの実装時、半田付けされるときにおける熱ストレスにより破壊される恐れもある。
【００１０】
そこで本発明では、上記課題を考慮し、光による部品間の相互接続において、高精度な光結合技術を提供すること、および、光デバイスに対するストレスが小さい実装技術を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、請求項１で述べるように、プリント基板と光通信を行う半導体素子を移動させながら、光信号が感度よく受信される位置を自動的に検索する位置決め装置を提供する。
請求項２では、請求項１の位置決め装置に、半導体部品の光デバイスに電源を供給する電源端子が備えられる。請求項２によると、位置合わせに専用の部品をプリント基板に設ける必要が無く、プリント基板上の配線や部品の密度の低下を防止できる。
【００２２】
請求項３では、請求項１の位置決め装置が、位置決め完了をトリガに、半導体部品をプリント基板に固定する接着剤を硬化させる。請求項３によると、半導体部品のプリント基板へ固定も自動化される。
【００２３】
請求項４では、プリント基板に搭載された半導体部品とそのプリント基板との間で光通信を行いながら、半導体部品を移動させ、受信感度を確認する。請求項４では、離れた２つの物体間の位置関係が確認でき、半導体部品のプリント基板上における正しい配置位置が検索できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を説明する。
図１ａないし図１ｃは、ＯＥＩＣパッケージがプリント基板に実装される過程を示す図である。各図面には、プリント基板、およびプリント基板に実装されるＯＥＩＣパッケージの断面が描かれている。
【００２５】
図１ａないし図１ｃにおいて、１はプリント基板、２は導波路、３はコネクタソケット、４は電源端子またはグランド端子、６は接着剤、１１はＯＥＩＣパッケージ、１２は光デバイスアレイ、１３は電気回路チップ、１４はパッケージ側の電源端子またはグランド端子である。
図１ａは、実装過程の第１の過程を示す。
【００２６】
ＯＥＩＣパッケージ１１は、光デバイスアレイ１２、電気回路チップ１３が封入されてなり、両者はボールバンプ１５を介して電気的に接続されている。光デバイスアレイ１２には、発光素子としてのＬＤ（レーザーダイオード）受光素子としてのＰＤ（フォトダイオード）が配列されている。電気回路チップ１３が出力する電気信号はＬＤにより光信号に変調され、ＰＤが受信する光信号は電気信号に復調されて電気回路チップ１３に与えられる。
【００２７】
プリント基板１には、光デバイスアレイの各素子に対応する導波路２が埋設され、ＯＥＩＣパッケージ１１とプリント基板１に実装される他の電子部品との間で授受される光信号はこの導波路２内を伝送される。導波路は、ガラス製の光ファイバー等である。
また、コネクタソケット３はプリント基板１に搭載され、ＯＥＩＣパッケージ１１を受け入れる。コネクタソケット３には端子４が設けられ、図示しない電源装置から電源電圧やグランド電圧が供給される。一方、ＯＥＩＣパッケージ１１にも、電源端子やグランド端子１４が設けられ、コネクタソケット側の端子４と接触することにより、電源電圧やグランド電圧が、ＯＥＩＣパッケージ１１内の光デバイスアレイ１２や電気回路チップ１３に供給される。端子４や端子１４の本数は特には規定されておらず、それぞれ、電源用とグランド用とが一本ずつ割り当てられていてもよいし、電源用とグランド用の少なくともどちらかが複数本割り当てられていてもよい。
【００２８】
図２にコネクタソケットを示す。なお、各コネクタソケットには電源またはグランド端子４が設けられているが、ここでは省略する。
図２ａに示されるコネクタソケット３は、四角い枠状の平面と、Ｌ字状の断面とを有する部材からなる。
図２ｂに示されるコネクタソケット３は、コの字状の上面と、Ｌ字状の断面とを有する部材が対向配置されてなる。図２ｂに示されるコネクタソケット３は、ＯＥＩＣパッケージ１１の端子１４がＯＥＩＣパッケージ１１の向かい合う一対の辺のみに設けられる場合に有用である。
【００２９】
図２ｃに示されるコネクタソケット３は、棒状の上面と、Ｌ字状の断面とを有する部材が矩形の各辺に沿って配置されてなる。
図２ｄに示されるコネクタソケット３は、Ｌ字型の上面および断面を有する部材が対向配置されてなる。部材は、四角形の少なくとも１対のコーナに設けられる。図２ｄに示されるコネクタソケット３に受け入れられるＯＥＩＣパッケージ１１は、コーナーが部材に囲まれた状態でプリント基板１上に実装される。
【００３０】
図２ｅは、図２ａから図２ｄに示されたコネクタソケット３の断面図である。
図２ｅにおいて、７は外壁、８はベースである。コネクタソケット３内に投入されたＯＥＩＣパッケージは、外壁７により可動範囲が制限され、端子１４がベース８上に搭載される。図２ａないし図２ｄの各々に示されるコネクタソケットは、外壁７の内面から端子４が突出し、ベース８上まで延伸されている。ＯＥＩＣ１１の端子１４は、ベース８上に位置する端子４と接触する。ＯＥＩＣパッケージの端子１４とコネクタソケット３の外壁７との間には、最大で１００μｍ程度の隙間ができる。
【００３１】
図２ａないし図２ｄに示されたコネクタソケットを用いると、ＯＥＩＣパッケージ１１の端子１４はいずれも、コネクタソケット３のベース８上に搭載される。しかし、コネクタソケットのベース８を削除し、端子４をプリント基板１上に配置してもよい。そのようなコネクタソケットは、ＯＥＩＣパッケージの端子１４がパッケージの側面からではなく、底面から引き出されているＯＥＩＣパッケージ１１を受け入れるのに有効である。
【００３２】
図１ｂは、実装過程の第２の過程を示す。ＯＥＩＣパッケージ１１は、コネクタソケット３に囲まれる領域に投入される。コネクタソケットの外壁７の内側およびベース８上には、端子４を避けるように接着剤６が塗布されている。接着剤としては、熱硬化樹脂や紫外線硬化樹脂が用いられる。
図１ｃは、実装過程の第３の過程を示す。ＯＥＩＣパッケージ１１は、プリント基板１上に搭載され、コネクタソケット３の端子４とＯＥＩＣ１１側の端子１５との接触、および導波路２と光デバイスアレイ１２の各素子との位置合わせが実行される。
【００３３】
以下に、位置合わせの手法を説明する。
図３を用いて、第１の位置合わせの手法を説明する。
図３においては、コネクタソケット上にマーキング９が施され、マーキング９とＯＥＩＣパッケージ１１の縁とが二次元的に重なることにより、ＯＥＩＣパッケージ１１の光デバイスアレイ１２の各素子と、各素子に対応する導波路２とが対向し、良好な光結合が得られる。図３ａから図３ｄはいずれも、コネクタソケット３に投入されたＯＥＩＣパッケージ１１を上方から見下ろした様子を描写している。ここでは、コネクタソケットは、図２ａに示されるコネクタソケットが用いられるが、図２ｂないし図２ｄのいずれに示されるコネクタソケットも用いることができる。
【００３４】
図３ａでは、コネクタソケット３のベース８上の所定の４箇所に、マーキング９が施されている。マーキング３１は鉤状である。図３ａに示されるマーキングを用いた位置合わせでは、ＯＥＩＣパッケージ１１の各々のコーナーとマーキングとが２次元的に重なることにより、ＯＥＩＣパッケージ１１は所定の位置に位置づけされる。図３ａに示されるＯＥＩＣパッケージ１１を正しい位置に位置づけするには、ＯＥＩＣパッケージ１１を左斜上方向に移動させる。
【００３５】
なお、図３ａにおいては、マーキングは４箇所に設けられているが、いずれか１箇所にだけに設けられてもよい。望ましくは、少なくとも２箇所に設けられるのがよい。
図３ｂでは、コネクタソケット３のベース８に沿って枠状のマーキングが施される。図３ｂに示されるマーキングを利用する場合、ＯＥＩＣパッケージ１１の周縁とマーキングとが重なり合うよう、ＯＥＩＣパッケージ１１の位置を調整する。
【００３６】
図３ｃでは、コネクタソケット３のベース８の各辺上に直線状のマーキングが施される。図３ｃに示されるマーキングを利用する場合、マーキングとＯＥＩＣパッケージ１１の対応する辺とを重ね合わせることにより、ＯＥＩＣパッケージの位置を調整する。なお、図３ｃにおいて、マーキングはベース８の４辺に設けられているが、互いに直交する２辺に設けられるだけでもよい。
【００３７】
図３ｄでは、コネクタソケット３のベース８上に点状のマーキングが施される。点状のマーキングは、ベース８の互いに直交する辺の少なくとも一組、あるいは少なくとも２つのコーナー上に設けられる必要がある。図３ｄに示されるマーキングを利用する場合、全ての点が同時にＯＥＩＣパッケージ１１の縁と重なり合うよう、ＯＥＩＣパッケージの位置を調整する。
【００３８】
なお、図３ａないし図３ｄに示されたマーキングは、いずれも、コネクタソケット３のベース８上に施されているが、ベースを持たないコネクタソケットを利用する場合、プリント基板上のコネクタソケットによって囲まれる領域にマーキングが施される。マーキングの形状は、上記図３ａないし図３ｄのいずれに示される形状も適用できる。
【００３９】
また、各種形状が組み合せられたマーキングも利用可能である。
図４を用いて、第２の位置合わせの手法を説明する。図４が示すように、プリント基板１のコネクタソケット３に囲まれた領域の所定位置の少なくとも２箇所に貫通孔３１が設けられるとともに、ＯＥＩＣパッケージ１１の裏面に、各貫通孔に対応する点マーク３２が施される。
【００４０】
第２の位置合わせの手法においては、プリント基板１を裏側から目視し、全ての点マーク３２が、対応する貫通孔３１を介して同時に確認できるよう、ＯＥＩＣパッケージ１１を移動させる。全ての点マーク３２と貫通孔３１とが重なった状態では、ＯＥＩＣパッケージ１１の光デバイスアレイ１２の各素子と、各素子に対応する導波路２とが対向し、良好な光結合が得られる。
【００４１】
なお、貫通孔３１と点マーク３２とのマッチングは、上記例では、目視で直接的に確認したが、他の確認の手法もとれる。例えば、カメラでプリント基板１の裏側を撮影し、このカメラで撮った像をディスプレイ装置に表示しながら、ＯＥＩＣパッケージ１１を移動させることにより、貫通孔３１と点マーク３２とが重なり合う位置を捜索することができる。
【００４２】
また、貫通孔は、円形に限らず、三角形、四角形等の多角形、楕円形等でもよい。ＯＥＩＣパッケージ１１のマークも点に限らず、貫通孔の形状に合わせて変形可能である。
更に、上述の例では、プリント基板１側に貫通孔３１を設け、ＯＥＩＣパッケージ１１側にマーク３２を施したが、ＯＥＩＣパッケージ１１側に貫通孔３１を設け、プリント基板１の実装面にマーク３２を設けてもよい。
【００４３】
図５を用いて、第３の位置合わせの手法を説明する。図５が示すように、プリント基板１の少なくとも２箇所に窪み３３が設けられ、ＯＥＩＣパッケージ１１のプリント基板と向かい合う面（ＯＥＩＣパッケージ１１の裏面）に突起３４が設けられている。
第３の位置合わせの手法においては、ＯＥＩＣパッケージ１１は、突起３４がプリント基板１の対応する窪み３３とが重なり合う方向に移動され、全ての突起が各々に対応する窪みに嵌入されることにより、位置合わせが完了する。
【００４４】
なお、上述の例では、プリント基板に窪み３３が設けられ、ＯＥＩＣパッケージに突起３４が設けられているが、プリント基板の実装面に突起３４が設けられ、ＯＥＩＣパッケージの裏面に窪み３３が設けられてもよい。
また、窪み同士、および突起同士は、互いに離れて設けられるのがよい。特に、四角形の対角に設けられるのがよい。
【００４５】
図６を用いて、第４の位置合わせの手法を説明する。第４の位置合わせの手法では、光学的なセンサーを用いてＯＥＩＣパッケージ１１の正確な配置位置を検索する。
図６ａにおいて、４１ａ及び４１ｂは位置決め用ＬＤ、４２ａおよび４２ｂはセンス用ＰＤ、５は電源装置、４３はモニタ装置である。
【００４６】
位置決め用ＬＤ４１ａ及び４１ｂは、ＯＥＩＣパッケージ１１の光デバイスアレイ１２内に配置され、位置合わせのための光信号を出力する。センス用ＰＤ４２ａおよび４２ｂはともにプリント基板１内に埋設され、それぞれ、位置決め用ＬＤ４１ａ，４１ｂが出力する光信号を受信し、電気信号に変換する。ＰＤの代りにフォトトランジスタを用いてもよい。位置決め用ＬＤ４１ａおよび４１ｂは、電源装置５より、コネクタソケット３に設けられる端子４およびＯＥＩＣパッケージ１１に設けられる端子１４を介して電源電圧が供給されている。センス用４２ａ及び４２ｂは、電源装置５より、プリント基板の所定の層を介して電源電圧が供給されている。モニタ装置４３は、センス用ＰＤ４２ａおよび４２ｂが出力する電気信号をモニタする。センス用ＰＤ４２ａ，４２ｂの出力信号はプリント基板内の所定の層を介してモニタ装置４３に受信される。
【００４７】
位置決め用ＬＤ４１ａおよび４１ｂは、プリント基板１の実装面に向けて光信号を出力する。ＯＥＩＣパッケージ１１が正しい位置に位置づけられていなければ、各位置決め用ＬＤから出力された光信号は、プリント基板１に設けられたセンス用ＰＤに受信されない。なお、端子４と端子１４との位置合わせは許容範囲が大きく、ＯＥＩＣパッケージ１１が正しい位置に配置されていなくても、ＯＥＩＣパッケージ１１がコネクタソケット内にある限り、端子４と端子１４との接続は保たれ、各位置決め用ＬＤへの電源の供給が絶たれることはない。
【００４８】
ＯＥＩＣパッケージ１１を正しい位置へ位置づけするため、まず、位置決め用ＬＤ４１ａとセンス用ＰＤ４２ａとの光結合を得る操作を行う。以下にその要領を述べる。
ＯＥＩＣパッケージ１１を、プリント基板上で定義されたＸ−Ｙ座標の所定位置（Ｘ０，Ｙ０）に配置する。プリント基板上の座標はロボットが記憶しており、そのロボットがＯＥＩＣパッケージ１１を点（Ｘ０、Ｙ０）に運ぶ。作業者は、ＯＥＩＣパッケージ１１を下記１から４で述べられる手順に従って移動させ、センス用ＰＤ４２ａから最大出力が得られる座標位置（Ｘｊ，Ｙｊ）を検索する。
１：Ｙ座標を一定に保ったまま、ＯＥＩＣパッケージ１１をＸ軸方向に、可動範囲の最遠端まで平行移動させる。最遠端のＸ座標をＸｍａｘとする。Ｘｍａｘまでの移動距離はおよそ１００μｍである。
２：Ｘ座標をＸｍａｘに保ったまま、ＯＥＩＣパッケージ１１をＹ軸方向に微小距離Ｙ１だけ平行移動させる。Ｙ１はおよそ１０μｍである。
３：Ｙ座標を一定に保ったまま、Ｘ軸方向の座標がＸ０になるまで、ＯＥＩＣパッケージ１１をＸ軸方向に平行移動させる。
４：Ｘ座標をＸ０に保ったまま、ＯＥＩＣパッケージ１１をＹ軸方向に微小距離Ｙ１だけ平行移動させる。
【００４９】
上記１〜４に従って移動させると、ＯＥＩＣパッケージは座標（Ｘｍａｘ，Ｙｍａｘ）まで移動する。Ｙｍａｘは、Ｙ軸方向の可動範囲の最遠端の座標である。Ｙｍａｘまでの距離は約１００μｍである。
ＯＥＩＣパッケージ１１の移動中、センス用ＰＤ４２ａの出力レベルがモニタ装置４３でモニタされる。モニタ装置４３は、予め設定されたレベル超える信号がセンス用ＰＤ４２ａから出力されていることを検出すると、位置合わせ完了信号を出力し、光や音声等でＯＥＩＣパッケージ１１の移動の停止を指示する。
【００５０】
位置決め用ＬＤ４１ａとセンス用ＰＤ４２ａとの位置合わせが完了すると、次に、位置決め用ＬＤ４１ｂとセンス用ＰＤ４２ｂとの光結合を得る操作を行う。以下にその要領を述べる。
座標（Ｘｊ，Ｙｊ）に位置するＯＥＩＣパッケージ１１を、下記５及び６で述べられる手順に従って回転させ、センス用ＰＤ４２ｂから最大出力が得られる座標を検索する。
５：センス用ＰＤ４２ａの座標位置（Ｘｐ，Ｙｐ）を回転軸として、ＯＥＩＣパッケージを反時計方向にθ１だけ回転させる。
６：センス用ＰＤ４２ａの座標位置（Ｘｐ，Ｙｐ）を回転軸として、ＯＥＩＣパッケージ１１を時計方向にθ１＋θ２だけ回転させる。
【００５１】
ここで、θ１，θ２はそれぞれ、各回転方向の最大可動角度であり、約１度〜２度の範囲に収まる値である。
ＯＥＩＣパッケージ１１の移動中、センス用ＰＤ４２ｂの出力レベルがモニタ装置４３でモニタされる。モニタ装置４３は、予め設定されたレベル超える信号がセンス用ＰＤ４２ｂから出力されていることを検出する、位置合わせ完了信号を出力し、光や音声等でＯＥＩＣパッケージ１１の回転の停止を促す。
【００５２】
上記１〜６の手順により、位置決め用ＬＤ４１ａと４１ｂとが、それぞれセンス用ＬＤ４２ａと４２ｂとに位置合わせされ、ＯＥＩＣパッケージ１１の姿勢が規定される。同時に、光デバイスアレイ１２を構成する各素子は、プリント基板１の対応する導波路２と光学的に結合される。位置合わせ完了後、接着剤６を硬化させることにより、ＯＥＩＣパッケージ１１がプリント基板１上に固定される。
【００５３】
図６ａに示される例では、位置決め用ＬＤ４１ａおよび４１ｂはともに、ＯＥＩＣパッケージ１１側に設けれ、センス用ＰＤ４２ａおよび４２ｂはともに、プリント基板１側に設けられているが、図６ｂが示すように、位置決め用ＬＤのどちらか一方がプリント基板１に設けられ、センス用ＰＤのどちらか一方がＯＥＩＣパッケージ１１に設けられてもよい。また、図６ｃが示すように、位置決め用ＬＤ４１ａおよび４１ｂがともに、プリント基板１に設けられ、センス用ＰＤ４２ａおよび４２ｂがともに、ＯＥＩＣパッケージ１１に設けられてもよい。ＯＥＩＣパッケージ１１に設けられるセンス用ＰＤが出力する電気信号は、端子１４および端子４を介してモニタ装置４３に取り込まれる。
【００５４】
図６ａないし図６ｃに示される例では、位置決め用ＬＤとセンス用ＰＤのペアを少なくとも２組必要としているが、１対の位置決め用ＬＤとセンス用ＰＤを用いた位置合わせの手法を以下に説明する。
図６ｄでは、位置決め用ＬＤ４１ａとセンス用ＰＤ４２ａはともに、ＯＥＩＣパッケージ１１内に設けられる。プリント基板１には、位置決め用ＬＤ４１ａから発せられた光信号をセンス用ＰＤ４２ａへ返送する折り返し導波路４４が埋設されている。位置決め用ＬＤ４１ａとセンス用ＰＤ４２ａはともに、電源装置５から端子４および端子１４を介して電源が供給され、センス用ＰＤ４２ａが出力する電気信号も同じく、端子１５および端子４を介してモニタ装置４３に出力される。
【００５５】
ＯＥＩＣパッケージ１１を正しい位置へ配置するため、位置決め用ＬＤ４１ａとセンス用ＰＤ４２ａとを光学的に結合する操作を行う。以下にその要領を述べる。
ＯＥＩＣパッケージ１１を、プリント基板上に定義されたＸ−Ｙ座標の所定位置（Ｘ０，Ｙ０）に配置する。プリント基板上の座標はロボットが記憶しており、そのロボットがＯＥＩＣパッケージ１１を点（Ｘ０、Ｙ０）に運ぶ。作業者は、ＯＥＩＣパッケージ１１を下記７から１１で述べられる手順に従って移動させ、センス用ＰＤ４２ａから最大出力が得られる座標を検索する。
７：Ｙ座標を一定に保ったまま、ＯＥＩＣパッケージ１１を、Ｘ軸方向に微小距離Ｘｓずつずらしながら可動範囲の最遠端まで平行移動させる。最遠端のＸ座標をＸｍａｘとする。Ｘｍａｘまでの移動距離はおよそ１００μｍである。
８：Ｘ座標をＸｍａｘに保ったまま、ＯＥＩＣパッケージ１１を、微小距離Ｙｓずつずらしながら距離Ｙ１だけ平行移動させる。Ｙ１はおよそ１０μｍ程度の距離である。
９：Ｙ座標を一定に保ったまま、ＯＥＩＣパッケージ１１をＸ軸方向に微小距離Ｘｓずつずらしながら、Ｘ軸方向の座標がＸ０になるまで平行移動させる。
１０：Ｘ座標をＸ０に保ったまま、ＯＥＩＣパッケージ１１をＹ軸方向に微小距離ＹｓずつずらしながらＹ１だけ平行移動させる。
１１：上記７から１０の各々において、ＯＥＩＣパッケージ１１をＸｓまたはＹｓずらす毎に、ＯＥＩＣパッケージ１１を折り返し導波路４４の出口のＸ−Ｙ座標および入口のＸ−Ｙ座標を軸として、±θだけ回転させる。
【００５６】
ＯＥＩＣパッケージ１１の移動中、センス用ＰＤ４２ａの出力レベルがモニタ装置４３でモニタされる。モニタ装置４３は、予め設定されたレベル超える信号がセンス用ＰＤ４２ａから出力されていることを検出する、位置合わせ完了信号を出力し、光や音声等でＯＥＩＣパッケージ１１の移動の停止を指示する。
上記手順１〜６および７〜１１に述べるようにＯＥＩＣパッケージ１１移動させるための部品を図７から図１１に示す。
【００５７】
図７は、ＯＥＩＣパッケージを保持する部材と、それを動かす部材とを開示する。
図７において、５１はＯＥＩＣホルダー、５２はＸ−Ｙ座標調整プレート、５３は回転調整プレート、５４は回転ポール、５５は吸入口である。
ＯＥＩＣホルダー５１は、凹部を有し、その中にＯＥＩＣパッケージ１１を保持する。Ｘ−Ｙ座標調整プレート５２は、ＯＥＩＣホルダー５１をＸ方向およびＹ方向に移動させる。回転調整プレート５３は、回転ポール５４を軸として、ＯＥＩＣホルダー５１を回転させる。吸入口５５は、ＯＥＩＣパッケージを吸い上げるダクトが挿入される。吸い上げられたＯＥＩＣパッケージはＯＥＩＣホルダー６１に吸着され、姿勢が固定される。
【００５８】
上述のＯＥＩＣホルダー５１、Ｘ−Ｙ座標調整プレート５２および回転調整プレート５３は、回転ポール５４を介して一体化されている。これらの部材のうち、ＯＥＩＣホルダー５１と回転調整プレート５３は回転ポール５４に固定されており、回転調整プレート５３の回転に伴い、ＯＥＩＣホルダー５１も回転する。なお、Ｘ−Ｙ座標調整プレート５２は回転ポールに回動自在に取り付けられ、回転調整プレート５３の回転に連動しない。Ｘ−Ｙ座標調整プレート５２がＸ軸またはＹ軸方向に移動すると、他の部材（回転ポール５４、ＯＥＩＣホルダー５１、回転調整プレート５３）も同方向に移動する。
【００５９】
図８は、図７に示される部材を斜め下から眺める図である。５６は吸着口であり、ＯＥＩＣホルダー５１内に保持されるＯＥＩＣパッケージがここに吸着される。
図９は、図７および図８に示される各部材を支持するプレート支持フレーム６１を示す。
【００６０】
図９において、６２は第１ステージ、６３は第２ステージ、６４は第１ステージ６２および第２ステージ６３を支える脚部、６５はピン穴である。
第１ステージ６２は、Ｘ−Ｙ座標調整プレート５２を搭載する。第２ステージ６３は、第１ステージ６２の上層に配置され、回転調整プレート５３を搭載する。脚部６４は、コネクタソケット３を挟持することにより、支持フレーム全体がプリント基板１に固定される。ピン穴６５には、Ｘ−Ｙ座標調整プレート５２および回転調整プレート５３を移動させる調整ピンが差し込まれる。ピン穴６５は、第１ステージ６２の４辺、第２ステージ６３の互いに直交する２辺に設けられる。図１２に示される支持フレーム６１は、各プレートを搭載した状態でプリント基板１に置かれる。また、支持フレーム６１が脚部６４にコネクタソケット３を挟持する状態でプリント基板１上に置かれるとき、回転ポール５４の直下に図６ａのセンス用ＰＤ４２ａや図６ｂおよび図６ｃの位置決めＬＤ４１ａが位置し、点（Ｘｐ，Ｙｐ）を中心としてＯＥＩＣパッケージ１１を回転させることができる。
【００６１】
図１０は、プレート支持フレーム６１に、図７に示される調整プレートが搭載された状態を示す。
図１０において、７１ａはＸ軸方向調整ピン、７１ｂはＸ軸方向付勢ピン、７２ａはＹ軸方向調整ピン、７２ｂはＹ軸方向付勢ピン、７３は反時計方向調整ピン、７４は時計方向調整ピンである。
【００６２】
Ｘ軸方向調整ピン７１ａは、回転量に応じた距離だけＸ軸方向に移動し、Ｘ−Ｙ座標調整プレート５１をＸ軸方向に移動させる。Ｘ軸方向付勢ピン７１ｂは、Ｘ軸方向調整ピン７１ａと対向配置され、バネ等によりＸ軸方向調整ピン７１ａの方向に付勢されている。Ｙ軸方向調整ピン７２ａは、回転量に応じた距離だけＹ軸方向に移動し、Ｘ−Ｙ座標調整プレート５２をＹ軸方向に移動させる。Ｙ軸方向付勢ピン７２ｂは、Ｙ軸方向調整ピン７２ａと対向配置され、バネ等によりＹ軸方向調整ピン７２ａの方向に付勢される。反時計方向調整ピン７３は、回転量に応じた距離だけＹ軸方向に移動し、回転調整プレート５３を反時計方向に回転させる。時計方向調整ピン７４は、回転量に応じた距離だけＸ軸方向に移動し、回転調整プレート５３を時計方向に回転させる。
【００６３】
図１０に示される構成によると、Ｘ−Ｙ座標調整プレート５２は、調整ピンと付勢ピンとに挟持されることにより、姿勢が固定される。また、回転調整プレート５３は、反時計方向調整ピン７３と時計方向調整ピンで７４とに挟持されることにより、姿勢が固定される。
図１１に調整ピンおよび付勢ピンの構造を示す。ここでは、図１０に示される調整ピンおよび付勢ピンを代表してＸ軸方向調整ピン７１ａおよびＸ軸方向付勢ピン７１ｂの構造を説明する。図中、７５は基準ソケット、７６はコイルバネである。
【００６４】
基準ソケット７５は、第１ステージ６２の外枠を貫通し、先端が外枠で囲まれる領域に達する。先端部の表面にはネジ山が掘られている。調整ピン７１ａは、先端部において、回転軸の周囲に基準ソケット７５を受け入れる凹部を有し、基準ソケット７５のネジ山と噛み合うネジ山が掘られている。調整ピン７１ａは、基準ソケット７５の周囲を回動することにより、Ｘ軸方向に移動する。付勢ピン７１ｂは、第１ステージ７１の外枠を貫通し、先端部が外枠で囲まれる領域に達する。付勢ピン７１ｂの先端部の周囲にはバネ７６が巻かれ、外枠とピンの頂部との間に挟まれる。バネ７６は、Ｘ軸に沿って伸縮可能であり、付勢ピン７１ｂを調整ピン７１ａの方向に付勢する。Ｘ−Ｙ座標調整プレート５２は、調整ピン７１ａと付勢ピン７１ｂに挟まれている。調整ピン７１ａは時計方向に回転することにより付勢ピン７１ｂの方向に移動し、Ｘ−Ｙ座標調整プレート５２を＋Ｘ方向に移動させる。また、調整ピン７１ａは反時計方向に回転することにより、付勢ピン７１ｂと逆方向に移動し、Ｘ−Ｙ座標調整プレート５２は付勢ピンに押されて−Ｘ方向に移動する。ＯＥＩＣホルダー５１は、Ｘ−Ｙ座標調整プレート５２と連動するため、Ｘ−Ｙ座標調整プレート５２と同方向に移動する。その結果、ＯＥＩＣホルダー５１に保持されているＯＥＩＣパッケージ１１も移動する。
【００６５】
ＯＥＩＣパッケージ１１の位置を自動的に調整する位置決め装置を以下に説明する。
図１２は、本実施の形態で用いられる位置決め装置を示す。
図中、８１は位置決め装置、８２は回転球、８３は電源端子またはグランド端子である。
【００６６】
位置決め装置８１は、コネクタソケット３の上に置かれる。回転球８２は、ＯＥＩＣパッケージ１１の上面と当接し、回転することにより、ＯＥＩＣパッケージ１１を移動させる。端子８３は複数本設けられ、コネクタソケット３に挿入される。そして、各々に対応する端子４と接触して、ＯＥＩＣパッケージ１１内の位置決め用ＬＤやセンス用ＰＤに電源電圧やグランド電圧を供給する。また、プリント基板に埋設された位置決め用ＬＤ４１やセンス用ＰＤ４２に対しても、位置決め装置８１の端子８３から電源電圧が供給される。また、センス用ＰＤが出力する電気信号も端子８３を介して位置決め装置８１に取り込まれる。位置決め装置８１は、センス用ＰＤの出力を検出し、その強度に応じて回転球８２の回動を制御する。位置決め装置８１は、ＯＥＩＣパッケージ１１が所定位置に配置されたことを検出すると、ホットエアー（接着剤６が熱硬化樹脂の場合）、または紫外線（接着剤６が紫外線硬化樹脂の場合）をプリント基板１に向けて放射し、接着剤６を硬化させる。
【００６７】
図１３に、図１２に示されるコネクタソケット３の構造を示す。
図１３ａ中、８６ａおよび８６ｂは、端子８３の挿入口であり．挿入口８６ａには、端子８３のうち、ＯＥＩＣパッケージ１１内の位置決め用ＬＤやセンス用ＰＤと導通をとるものが挿入され、８６ｂには、端子８３のうち、プリント基板に埋設された位置決め用ＬＤやセンス用ＰＤと導通をとるものが挿入される。図１３ｂに、端子８３とＯＥＩＣパッケージの端子１４との間で導通を得るための構造を、図１３ｃに、端子８３とプリント基板１に埋設された素子との間で導通を得るための構造を示す。
【００６８】
図１４に、位置決め装置内の機能ブロック図を示す。図中、９１は電源供給ユニット、９２ａ，９２ｂ，９２ｃはモータ、９３は制御回路、９４は放出部である。
電源供給ユニット９１は、端子８３を介して、ＯＥＩＣパッケージ１１の位置決め用ＬＤ、およびセンスＰＤに電源電圧やグランド電圧を供給する。また、モータ９２ａ，９２ｂ，９２ｃはそれぞれ、回転球８２をＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｘ−Ｙ平面上を角θ方向に駆動する。制御回路９３は、端子８３から取り込まれたセンス用ＰＤの出力を検出し、強度に応じて、上記各モータの駆動を制御する。放出部９４は、制御回路９３が出力する位置決め完了信号に応答して、ＯＥＩＣパッケージ１１を固定する接着剤６を硬化するホットエアー（接着剤６が熱硬化樹脂の場合）または紫外線（接着剤６が紫外線硬化樹脂の場合）をプリント基板１に向けて放出する。なお、図１４（ａ）は、図６（ａ）に示されるＯＥＩＣパッケージとプリント基板との位置合わせを考慮しており、図１４（ｂ）は、図６（ｄ）に示されるＯＥＩＣパッケージとプリント基板との位置合わせを考慮している。図６（ｂ）または図６（ｃ）に示されるＯＥＩＣパッケージとプリント基板との位置合わせを考慮する場合は、図１４（ａ）に示される位置決め用ＬＤとセンス用ＰＤの位置が入れ替わる。
【００６９】
以下、図１２に示される位置決め装置８１を用いて、ＯＥＩＣパッケージの配置位置を調整する手法を説明する。
まず、図６ａないし図６ｃに示されるＯＥＩＣパッケージとプリント基板との位置合わせを説明する。
ＯＥＩＣパッケージ１１を、プリント基板上に定義されたＸ−Ｙ座標の所定位置（Ｘ０，Ｙ０）に配置する。プリント基板上の各座標は図示されないロボットが記憶しており、そのロボットがＯＥＩＣパッケージ１１を点（Ｘ０，Ｙ０）に運ぶ。ＯＥＩＣパッケージが点（Ｘ０，Ｙ０）に置かれると、位置決め装置５１がプリント基板１に載せられる。位置決め装置５１は、１２から１８で述べられる手順に従ってＯＥＩＣパッケージを移動させ、センス用ＰＤ４２ａから最大出力が得られる座標位置（Ｘｊ，Ｙｊ）を検索する。
【００７０】
図１５は、位置決め装置８１の制御フローチャートであり、図１５に示されるステップ１２から１７を以下に説明する。
１２：電源供給ユニット９１から位置決め用ＬＤおよびセンス用ＰＤ、および位置決め装置８１内の各機能ブロックに電力を供給する。
１３：制御回路９３はモータ９２ａのみ駆動し、ＯＥＩＣパッケージ１１をＸ軸方向に、可動範囲の最遠端まで平行移動させる。最遠端のＸ座標をＸｍａｘとする。制御回路９３は、ＯＥＩＣパッケージをＸｍａｘまで移動させるに必要なモータの回転数を記憶している。Ｘｍａｘまでの距離は、約１００μｍである。
１４：制御回路９３はモータ９２ｂのみ駆動し、ＯＥＩＣパッケージ１１をＹ軸方向に微小距離Ｙ１だけ平行移動させる。Ｙ１は約１０μｍである。制御回路９３は、ＯＥＩＣパッケージ１１をＹ１だけ移動させるに必要なモータの回転数を記憶している。
１５：制御回路９３はモータ８２ａのみ駆動し、Ｘ軸方向の座標がＸ０になるまで、ＯＥＩＣパッケージ１１をＸ軸方向に平行移動させる。
１６：制御回路９３はモータ９２ｂのみ駆動し、ＯＥＩＣパッケージ１１をＹ軸方向に微小距離Ｙ１だけ平行移動させる。
【００７１】
上記１２〜１６に従って移動させると、ＯＥＩＣパッケージは座標（Ｘｍａｘ，Ｙｍａｘ）まで移動する。Ｙｍａｘは、Ｙ軸方向の可動範囲の最遠端の座標である。Ｙｍａｘまでの距離は約１００μｍである。
１７：ＯＥＩＣパッケージ１１の移動中、センス用ＰＤ４２ａの出力レベルが制御回路器９３でモニタされる。制御回路９３は、予め設定されたレベル超える信号がセンス用ＰＤ４２ａから出力されていることを検出すると、駆動中のモータに停止信号を出力する。停止信号を受信したモータは、回転球の駆動を停止する。
１８：或いは、ＯＥＩＣパッケージ１１を微動させる毎に、その時の座標、或いはそこまでの移動距離（回転させたモータの合計の回転数）をテーブルに記憶しておき、決められた位置（Ｘｍａｘ，Ｙｍａｘ）までＯＥＩＣパッケージを移動させた後、最大出力が得られる位置にＯＥＩＣパッケージを戻すことも可能である。
【００７２】
位置決め用ＬＤ４１ａとセンス用ＰＤ４２ａとの位置合わせが完了すると、次に、位置決め用ＬＤ４１ｂとセンス用ＰＤ４２ｂとの光結合を得る操作を行う。以下にその要領を述べる。
座標（Ｘｊ，Ｙｊ）に位置するＯＥＩＣパッケージ１１を、下記、１９から２８に述べられる手順に従って回転させ、センス用ＰＤ４２ｂから最大出力が得られる座標を検索する。
１９：制御回路９３は、モータ９２ｃのみ駆動させ、センス用ＰＤ４２ｂの座標（Ｘｐ，Ｙｐ）を回転軸として、ＯＥＩＣパッケージ１１を反時計方向にθ１だけ回転させる。なお、ここでは、位置決め装置８１は、端子８３がコネクタソケット３に挿入された状態でプリント基板１に置かれたとき、回転球８２の直下に点（Ｘｐ，Ｙｐ）が位置づけされるよう設計されている。
２０：制御回路９３は、モータ９２ｃのみ駆動させ、ＯＥＩＣパッケージ１１を、センス用ＰＤ４２ａの座標位置（Ｘｐ，Ｙｐ）を回転軸として、時計方向にθ１＋θ２だけ回転させる。
【００７３】
θ１，θ２はそれぞれ、各回転方向の最大可動角度であり、約１度〜２度の範囲に収まる値である。
１７’：ＯＥＩＣパッケージ１１の移動中、センス用ＰＤ４２ａの出力レベルが制御回路器９３でモニタされる。制御回路９３は、予め設定されたレベル超える信号がセンス用ＰＤ４２ａから出力されていることを検出すると、駆動中のモータに停止信号を出力する。停止信号を受信したモータは、回転球の駆動を停止する。
１８’：或いは、ＯＥＩＣパッケージ１１を微動させる毎に、その時の座標、或いはそこまでの移動距離（回転させたモータの合計の回転数）をテーブルに記憶しておき、決められた角度（θ＝θ２）までＯＥＩＣパッケージを回転させた後、最大出力が得られる位置にＯＥＩＣパッケージを戻すことも可能である。
【００７４】
位置決め用ＬＤ４１ａおよび４１ｂがそれぞれ、センス用ＰＤ４２ａ，４２ｂに位置合わせされることにより、光デバイスアレイ１２を構成する各素子も、対応する折り返し導波路４４と位置合わせされるようＯＥＩＣパッケージおよびプリント基板は設計されている。位置合わせが完了すると、制御回路９３は位置決め完了信号を放出機９４に出力する。放出機９４は、位置決め完了信号に応答して、ホットエアー（接着剤が熱硬化樹脂の場合）あるいは紫外線（接着剤が紫外線効果樹脂の場合）をプリント基板に向けて放出する。
【００７５】
次に、位置決め装置８１を用いて、図６ｄに示されるＯＥＩＣパッケージをプリント基板に位置決めする手法を以下に説明する。なお、ここでは、位置決め装置８１は、新たに、ＯＥＩＣパッケージと当接し、回転球８２とは異なる回転球８４、制御回路９３により制御され、回転球８４を各θ方向に駆動するモータ９５を有するものとする。
【００７６】
ＯＥＩＣパッケージ１１を、プリント基板上に定義されたＸ−Ｙ座標の所定位置（Ｘ０，Ｙ０）に配置する。プリント基板上の各座標はロボットが記憶しており、そのロボットがＯＥＩＣパッケージ１１を点（Ｘ０、Ｙ０）に運ぶ。位置決め装置８１は、ＯＥＩＣパッケージ１１を下記２１から２９で述べられる手順に従って移動させ、センス用ＰＤ４２ａから最大出力が得られるときのＯＥＩＣパッケージの姿勢を検索する。
【００７７】
図１６は、位置決め装置８１の制御フローチャートであり、図１６に示されるステップ２１から２９を以下に説明する。
２１：電源供給ユニット９１から位置決め用ＬＤやセンス用ＰＤ、および位置決め装置８１内の各機能ブロックに電力を供給する。
２２：制御回路９３はモータ９２ａのみ駆動し、ＯＥＩＣパッケージ１１をＸ軸方向に微小距離Ｘｓずつ、可動範囲の最遠端まで平行移動させる。最遠端のＸ座標をＸｍａｘとする。制御回路９３は、ＯＥＩＣパッケージ１１をＸｍａｘまで移動させるに必要なモータの回転数を記憶している。
２３：制御回路９３はモータ９２ｂのみ駆動し、ＯＥＩＣパッケージ１１を、微小距離Ｙｓずつずらしながら距離Ｙ１だけ平行移動させる。制御回路６９は、Ｙｓだけ移動させるに必要なモータの回転数を記憶している。
２４：制御回路９３はモータ９２ａのみ駆動し、ＯＥＩＣパッケージ１１をＸ軸方向の座標がＸ０になるまで、ＯＥＩＣパッケージ１１をＸ軸方向に微小距離Ｘｓずつ平行移動させる。
２５：制御回路９３はモータ９２ｂのみ駆動し、ＯＥＩＣパッケージ１１をＹ軸方向に微小距離ＹｓずつずらしながらＹ１だけ平行移動させる。
２６：上記２１から２５の各々において、制御回路９３は、ＯＥＩＣパッケージ１１をＸｓまたはＹｓずらす毎に、まず、モータ９３ｃのみ駆動し、折り返し導波路４４の放射口の座標（Ｘｏ，Ｙｏ）を軸として、ＯＥＩＣパッケージ１１を±θ１だけ回転させる。制御回路６３は、角θ１だけ回転させるに必要なモータの回転数を記憶している。また、ここでは、位置決め装置８１は、端子８３がコネクタソケット３に挿入された状態でプリント基板１に置かれたとき、回転球８２の直下に点（Ｘｏ，Ｙｏ）が位置づけされるよう設計されている。
【００７８】
次に、モータ９５のみ駆動し、折り返し導波路４４の入射口の座標（Ｘｉ，Ｙｉ）を軸として、ＯＥＩＣパッケージ１１を±θ１だけ回転させる。制御回路９３は、角θ１だけ回転させるに必要なモータの回転数を記憶している。また、ここでは、位置決め装置８１は、端子８３がコネクタソケット３に挿入された状態でプリント基板１に置かれたとき、回転球８４の直下に点（Ｘｉ，Ｙｉ）が位置づけされるよう設計されている。
２７：ＯＥＩＣパッケージ１１の移動中、センス用ＰＤ４２ａの出力レベルが検出回路器９３でモニタされる。検出回路器９３は、予め設定されたレベル超える信号がセンス用ＰＤ４２ａから出力されていることを検出すると、駆動中のモータに停止信号を出力する。停止信号を受信したモータは、回転球の回転を止める。
２８：或いは、ＯＥＩＣパッケージを微小角または微小距離だけ動かす毎に、その座標、またはＯＥＩＣパッケージの移動距離（各モータの回転数の合計）とセンス用ＰＤ４２ａの出力をテーブルに記憶しておき、ＯＥＩＣパッケージを決められた範囲まで移動させた後、最大出力が得られる位置にＯＥＩＣパッケージを戻すことも可能である。
【００７９】
位置決め用ＬＤ４１ａおよびセンス用ＰＤ４２ａがそれぞれ、導波路の入射口，導波路の照射口と位置合わせされることにより、光デバイスアレイ１２を構成する各素子も、対応する折り返し導波路４４の口と位置合わせされるようＯＥＩＣパッケージおよびプリント基板は設計されている。位置合わせが完了すると、制御回路９３は位置決め完了信号を放出機９４に出力する。放出機９４は、位置決め完了信号に応答して、ホットエアー（接着剤が熱硬化樹脂の場合）あるいは紫外線（接着剤が紫外線効果樹脂の場合）をプリント基板に向けて放出する。
【００８０】
図１７に、回転球８２の構造を説明する。
図１７ａにおいて、９７ａ，９７ｂ，９７ｃはローラである。ローラ９７ａは、モータ９２ａにより駆動され、回転球をＸ軸方向に移動させる。ローラ９７ｂは、モータ９２ｂにより駆動され、回転球をＹ軸方向に移動させる。ローラ９７ｃは、モータ９２ｃにより駆動され、回転球をθ方向に回転させる。各ローラは、回転球に対して当接と離脱が自在であり、駆動が停止されているモータの配下にあるローラは回転球より離脱され、駆動中のモータの配下にあるローラは回転球に当接するよう設計されている。なお、回転球８５については、ローラ９７ａ，９７ｂに対応するものを持たず、モータ９５によって駆動され、回転球８５を角θ方向に回転するローラ（９７ｃに対応するもの）が設けられている。
【００８１】
図１７ｂは、回転球の側面図である。９８は位置決め装置の開口部、９９は 固定筒である。開口部９８は位置決め装置の８１の底面に設けられ、直径が回転球８２よりも小さい円形の穴である。回転球は開口部９８の上にかれ、回転球の一部が位置決め装置の下に露出する。固定筒９９は開口部９８に置かれる回転８２の上に配置され、回転球の一部が固定筒９９内に包まれる。開口部９８および固定筒９９により、回転球が転がるのを防止する。
【００８２】
以上に述べた実施の形態においては、プリント基板に実装される半導体部品としてＯＥＩＣパッケージを対象としたが、複数のチップがセラミック基板内に配置されたマルチチップモジュールに対しても適用可能である。
【００８３】
【発明の効果】
本発明では、光電素子を備える半導体部品を受け入れるコネクタソケットがプリント基板上に設置される。コネクタソケット内に半導体素子を配置することにより、半導体部品の正しい配置位置を限定された範囲内で検索できるため、作業効率が向上する。また、プリント基板とそれに実装される半導体部品との間で光通信をさせ、光結合の程度い確認する。これにより、離れた２つの物体間の位置関係を確認でき、半導体部品のプリント基板上における正しい配置位置が検索できる。更に、光デバイスを搭載した半導体部品を接着剤を用いてプリント基板に固定するため、熱ストレスを与える半田付けが不要となり、部品の安全性が確保される。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＯＥＩＣパッケージのプリント基板への実装過程を示す図である。
【図２】コネクタソケットを示す図である。
【図３】第１の位置合わせの手法を示す図である。
【図４】第２の位置合わせの手法を示す図である。
【図５】第３の位置合わせの手法を示す図である。
【図６】第４の位置合わせの手法を示す図である。
【図７】調整プレートを示す図である。
【図８】調整プレートの下部を示す図である。
【図９】プレート支持フレームを示す図である。
【図１０】調整プレートがプレート支持フレームに格納された様子を示す図である。
【図１１】調整ネジの構造を示す図である。
【図１２】位置決め装置を示す図である。
【図１３】コネクタソケットの構造を示す図である。
【図１４】位置決め装置の機能ブロック図である。
【図１５】位置合わせのための第１のフローチャートである。
【図１６】位置合わせのための第２のフローチャートである
【図１７】回転球の構造を示す図である。
【図１８】従来技術を示す図である。
【符号の説明】
１・・・プリント基板
２・・・導波路
３・・・コネクタソケット
６・・・接着剤
１１・・・ＯＥＩＣパッケージ
４１ａ，４１ｂ・・・位置決め用ＬＤ
４２ａ，４２ｂ・・・センス用ＰＤ
４４・・・折り返し導波路４４
８１・・・位置決め装置
【産業上の利用分野】
本発明は、プリント基板上に実装される半導体チップ間、ＭＣＭ（マルチチップモジュール）間、あるいはＭＣＭと半導体チップ間の相互接続の構造に関し、特に、プリント基板上においてこれら部品間で光通信を行うにあたって、部品と光導波路との良好な光結合を得るために、基板上の決められた位置に精度よく半導体チップやＭＣＭを実装する構造に関する。
【０００２】
信号伝送速度の高速化、配線や部品の高密度化に伴い、プリント基板上の部品間の相互接続技術において、電気的に接続する手法では、部品間の通信の際に、表皮効果による配線抵抗の増加や配線間のクロストークといった問題が生じてしまう。配線抵抗の増加は発熱量の増大を招き、クロストークは信号波形を乱れさせ誤動作を招く。このように、電気的な手法を用いた相互接続では、高速化、高密度化が限界が近づきつつある。
【０００３】
【従来技術】
上記問題を解決する手法として、光学的に接続を確保する手法があり、プリント基板上に実装された各部品は光信号を用いて互いに通信し合う。
図１８に、プリント基板上に実装された部品間で光通信を行うための構造を示す。
【０００４】
図１８ａにおいて、１０１はプリント基板、１０２は導波路、１０３および１０４はＩＣパッケージ、１０５は電気回路チップ、１０６は光デバイスアレイ、１０８はリード、１０９はボールバンプである。
ＩＣパッケージ１０３および１０４内には、電気回路チップ１０５、発光素子や受光素子の集合体である光デバイスアレイが組み込まれてなり、電気回路と光デバイスとが一体化されていることからＯＥＩＣパッケージとも呼ばれる。また、光デバイスアレイ１０６は、ボールバンプ１０９を介して電気回路チップと電気的に接続されている。プリント基板１０１内には、光デバイスアレイの各素子に対応して複数本の導波路１０２が埋設され、プリン、基板上に配置された部品間で授受される光信号を伝送する。リード１０８は、図示しない電源装置から電源を取り込み、ＩＣパッケージ内の電気回路チップ１０５や光デバイスアレイ１０６へ供給する。
【０００５】
図１８ｂは、ＩＣパッケージ１０３及び１０４の下面図である。図１８ｂにおいて、１１２は光デバイスアレイの発光素子の照射孔、または受光素子の入射孔である。
照射口および入射口１１２の直径はおよそ２０μｍであり、約１００μ間隔で配列されている。
【０００６】
図１８ｃは、プリント基板１０１の上面図である。図１８ｃにおいて、１２１はパット、１２２は導波路の開口である。
パット１２１は、図示しない電源装置から電源が供給され、電源端子またはＧＮＤ端子１０８と接続される。導波路の開口部１２２は、照射口または入射口１１２と対向する。開口部１２２の直径は約５０μｍ〜９０μｍであり、約１００マイクロメートル間隔で配列されている。
【０００７】
図１８ａないし１８ｃを用いて、ＩＣパッケージ１０３とＩＣパッケージ１０４との間の光通信を説明する。ここでは、ＩＣパッケージ１０３からＩＣパッケージ１０４へ光信号が送られるとする。
ＩＣパッケージ１０３および１０４は、図示しない電源装置からパット１２１およびリード１０８を介して電源が供給されている。
【０００８】
パッケージ１０３の電気回路チップ１０５はパッケージ１０３の電気回路チップ１０５に対し信号（電気信号）を出力する。電気回路チップ１０５から出力された信号は光デバイスアレイ１０６の発光素子において光信号に変換され、照射口１１２より導波路の開口１２２に向けて照射される。光信号は開口１２２から導波路１０２に取り込まれ、導波路１０２内を進行し、ＩＣパッケージ１０４側の開口１２２からＩＣパッケージ１０４側のの入射口１１２に向けて出力される。ＩＣパッケージ１０４に受信された光信号は、光デバイスアレイ１０６内の受光素子において電気信号に変換され、電気回路チップ１０５に出力される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような部品間の相互接続技術を用いると、部品間で光信号の授受が行われるため、電気的な配線は不要であり、配線抵抗の増大やクロストークの問題は解消され、信号伝送の高速化や、部品、配線の高密度化が図れる。
しかし、図１８ｂや図１８ｃに示されるように、導波路の開口部１２２、照射口および入射口１１２は口径が微小であり、導波路と光デバイスとの位置合わせには高精度な光結合技術が必要であり、位置合わせの誤差は１０μｍ以下に抑えられなければならない。また、発光素子として用いられるＬＤ（レーザーダイオード）や受光素子として用いられるＰＤ（フォトダイオード）は耐熱性が低いため、パッケージの実装時、半田付けされるときにおける熱ストレスにより破壊される恐れもある。
【００１０】
そこで本発明では、上記課題を考慮し、光による部品間の相互接続において、高精度な光結合技術を提供すること、および、光デバイスに対するストレスが小さい実装技術を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、請求項１で述べるように、プリント基板と光通信を行う半導体素子を移動させながら、光信号が感度よく受信される位置を自動的に検索する位置決め装置を提供する。
請求項２では、請求項１の位置決め装置に、半導体部品の光デバイスに電源を供給する電源端子が備えられる。請求項２によると、位置合わせに専用の部品をプリント基板に設ける必要が無く、プリント基板上の配線や部品の密度の低下を防止できる。
【００２２】
請求項３では、請求項１の位置決め装置が、位置決め完了をトリガに、半導体部品をプリント基板に固定する接着剤を硬化させる。請求項３によると、半導体部品のプリント基板へ固定も自動化される。
【００２３】
請求項４では、プリント基板に搭載された半導体部品とそのプリント基板との間で光通信を行いながら、半導体部品を移動させ、受信感度を確認する。請求項４では、離れた２つの物体間の位置関係が確認でき、半導体部品のプリント基板上における正しい配置位置が検索できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を説明する。
図１ａないし図１ｃは、ＯＥＩＣパッケージがプリント基板に実装される過程を示す図である。各図面には、プリント基板、およびプリント基板に実装されるＯＥＩＣパッケージの断面が描かれている。
【００２５】
図１ａないし図１ｃにおいて、１はプリント基板、２は導波路、３はコネクタソケット、４は電源端子またはグランド端子、６は接着剤、１１はＯＥＩＣパッケージ、１２は光デバイスアレイ、１３は電気回路チップ、１４はパッケージ側の電源端子またはグランド端子である。
図１ａは、実装過程の第１の過程を示す。
【００２６】
ＯＥＩＣパッケージ１１は、光デバイスアレイ１２、電気回路チップ１３が封入されてなり、両者はボールバンプ１５を介して電気的に接続されている。光デバイスアレイ１２には、発光素子としてのＬＤ（レーザーダイオード）受光素子としてのＰＤ（フォトダイオード）が配列されている。電気回路チップ１３が出力する電気信号はＬＤにより光信号に変調され、ＰＤが受信する光信号は電気信号に復調されて電気回路チップ１３に与えられる。
【００２７】
プリント基板１には、光デバイスアレイの各素子に対応する導波路２が埋設され、ＯＥＩＣパッケージ１１とプリント基板１に実装される他の電子部品との間で授受される光信号はこの導波路２内を伝送される。導波路は、ガラス製の光ファイバー等である。
また、コネクタソケット３はプリント基板１に搭載され、ＯＥＩＣパッケージ１１を受け入れる。コネクタソケット３には端子４が設けられ、図示しない電源装置から電源電圧やグランド電圧が供給される。一方、ＯＥＩＣパッケージ１１にも、電源端子やグランド端子１４が設けられ、コネクタソケット側の端子４と接触することにより、電源電圧やグランド電圧が、ＯＥＩＣパッケージ１１内の光デバイスアレイ１２や電気回路チップ１３に供給される。端子４や端子１４の本数は特には規定されておらず、それぞれ、電源用とグランド用とが一本ずつ割り当てられていてもよいし、電源用とグランド用の少なくともどちらかが複数本割り当てられていてもよい。
【００２８】
図２にコネクタソケットを示す。なお、各コネクタソケットには電源またはグランド端子４が設けられているが、ここでは省略する。
図２ａに示されるコネクタソケット３は、四角い枠状の平面と、Ｌ字状の断面とを有する部材からなる。
図２ｂに示されるコネクタソケット３は、コの字状の上面と、Ｌ字状の断面とを有する部材が対向配置されてなる。図２ｂに示されるコネクタソケット３は、ＯＥＩＣパッケージ１１の端子１４がＯＥＩＣパッケージ１１の向かい合う一対の辺のみに設けられる場合に有用である。
【００２９】
図２ｃに示されるコネクタソケット３は、棒状の上面と、Ｌ字状の断面とを有する部材が矩形の各辺に沿って配置されてなる。
図２ｄに示されるコネクタソケット３は、Ｌ字型の上面および断面を有する部材が対向配置されてなる。部材は、四角形の少なくとも１対のコーナに設けられる。図２ｄに示されるコネクタソケット３に受け入れられるＯＥＩＣパッケージ１１は、コーナーが部材に囲まれた状態でプリント基板１上に実装される。
【００３０】
図２ｅは、図２ａから図２ｄに示されたコネクタソケット３の断面図である。
図２ｅにおいて、７は外壁、８はベースである。コネクタソケット３内に投入されたＯＥＩＣパッケージは、外壁７により可動範囲が制限され、端子１４がベース８上に搭載される。図２ａないし図２ｄの各々に示されるコネクタソケットは、外壁７の内面から端子４が突出し、ベース８上まで延伸されている。ＯＥＩＣ１１の端子１４は、ベース８上に位置する端子４と接触する。ＯＥＩＣパッケージの端子１４とコネクタソケット３の外壁７との間には、最大で１００μｍ程度の隙間ができる。
【００３１】
図２ａないし図２ｄに示されたコネクタソケットを用いると、ＯＥＩＣパッケージ１１の端子１４はいずれも、コネクタソケット３のベース８上に搭載される。しかし、コネクタソケットのベース８を削除し、端子４をプリント基板１上に配置してもよい。そのようなコネクタソケットは、ＯＥＩＣパッケージの端子１４がパッケージの側面からではなく、底面から引き出されているＯＥＩＣパッケージ１１を受け入れるのに有効である。
【００３２】
図１ｂは、実装過程の第２の過程を示す。ＯＥＩＣパッケージ１１は、コネクタソケット３に囲まれる領域に投入される。コネクタソケットの外壁７の内側およびベース８上には、端子４を避けるように接着剤６が塗布されている。接着剤としては、熱硬化樹脂や紫外線硬化樹脂が用いられる。
図１ｃは、実装過程の第３の過程を示す。ＯＥＩＣパッケージ１１は、プリント基板１上に搭載され、コネクタソケット３の端子４とＯＥＩＣ１１側の端子１５との接触、および導波路２と光デバイスアレイ１２の各素子との位置合わせが実行される。
【００３３】
以下に、位置合わせの手法を説明する。
図３を用いて、第１の位置合わせの手法を説明する。
図３においては、コネクタソケット上にマーキング９が施され、マーキング９とＯＥＩＣパッケージ１１の縁とが二次元的に重なることにより、ＯＥＩＣパッケージ１１の光デバイスアレイ１２の各素子と、各素子に対応する導波路２とが対向し、良好な光結合が得られる。図３ａから図３ｄはいずれも、コネクタソケット３に投入されたＯＥＩＣパッケージ１１を上方から見下ろした様子を描写している。ここでは、コネクタソケットは、図２ａに示されるコネクタソケットが用いられるが、図２ｂないし図２ｄのいずれに示されるコネクタソケットも用いることができる。
【００３４】
図３ａでは、コネクタソケット３のベース８上の所定の４箇所に、マーキング９が施されている。マーキング３１は鉤状である。図３ａに示されるマーキングを用いた位置合わせでは、ＯＥＩＣパッケージ１１の各々のコーナーとマーキングとが２次元的に重なることにより、ＯＥＩＣパッケージ１１は所定の位置に位置づけされる。図３ａに示されるＯＥＩＣパッケージ１１を正しい位置に位置づけするには、ＯＥＩＣパッケージ１１を左斜上方向に移動させる。
【００３５】
なお、図３ａにおいては、マーキングは４箇所に設けられているが、いずれか１箇所にだけに設けられてもよい。望ましくは、少なくとも２箇所に設けられるのがよい。
図３ｂでは、コネクタソケット３のベース８に沿って枠状のマーキングが施される。図３ｂに示されるマーキングを利用する場合、ＯＥＩＣパッケージ１１の周縁とマーキングとが重なり合うよう、ＯＥＩＣパッケージ１１の位置を調整する。
【００３６】
図３ｃでは、コネクタソケット３のベース８の各辺上に直線状のマーキングが施される。図３ｃに示されるマーキングを利用する場合、マーキングとＯＥＩＣパッケージ１１の対応する辺とを重ね合わせることにより、ＯＥＩＣパッケージの位置を調整する。なお、図３ｃにおいて、マーキングはベース８の４辺に設けられているが、互いに直交する２辺に設けられるだけでもよい。
【００３７】
図３ｄでは、コネクタソケット３のベース８上に点状のマーキングが施される。点状のマーキングは、ベース８の互いに直交する辺の少なくとも一組、あるいは少なくとも２つのコーナー上に設けられる必要がある。図３ｄに示されるマーキングを利用する場合、全ての点が同時にＯＥＩＣパッケージ１１の縁と重なり合うよう、ＯＥＩＣパッケージの位置を調整する。
【００３８】
なお、図３ａないし図３ｄに示されたマーキングは、いずれも、コネクタソケット３のベース８上に施されているが、ベースを持たないコネクタソケットを利用する場合、プリント基板上のコネクタソケットによって囲まれる領域にマーキングが施される。マーキングの形状は、上記図３ａないし図３ｄのいずれに示される形状も適用できる。
【００３９】
また、各種形状が組み合せられたマーキングも利用可能である。
図４を用いて、第２の位置合わせの手法を説明する。図４が示すように、プリント基板１のコネクタソケット３に囲まれた領域の所定位置の少なくとも２箇所に貫通孔３１が設けられるとともに、ＯＥＩＣパッケージ１１の裏面に、各貫通孔に対応する点マーク３２が施される。
【００４０】
第２の位置合わせの手法においては、プリント基板１を裏側から目視し、全ての点マーク３２が、対応する貫通孔３１を介して同時に確認できるよう、ＯＥＩＣパッケージ１１を移動させる。全ての点マーク３２と貫通孔３１とが重なった状態では、ＯＥＩＣパッケージ１１の光デバイスアレイ１２の各素子と、各素子に対応する導波路２とが対向し、良好な光結合が得られる。
【００４１】
なお、貫通孔３１と点マーク３２とのマッチングは、上記例では、目視で直接的に確認したが、他の確認の手法もとれる。例えば、カメラでプリント基板１の裏側を撮影し、このカメラで撮った像をディスプレイ装置に表示しながら、ＯＥＩＣパッケージ１１を移動させることにより、貫通孔３１と点マーク３２とが重なり合う位置を捜索することができる。
【００４２】
また、貫通孔は、円形に限らず、三角形、四角形等の多角形、楕円形等でもよい。ＯＥＩＣパッケージ１１のマークも点に限らず、貫通孔の形状に合わせて変形可能である。
更に、上述の例では、プリント基板１側に貫通孔３１を設け、ＯＥＩＣパッケージ１１側にマーク３２を施したが、ＯＥＩＣパッケージ１１側に貫通孔３１を設け、プリント基板１の実装面にマーク３２を設けてもよい。
【００４３】
図５を用いて、第３の位置合わせの手法を説明する。図５が示すように、プリント基板１の少なくとも２箇所に窪み３３が設けられ、ＯＥＩＣパッケージ１１のプリント基板と向かい合う面（ＯＥＩＣパッケージ１１の裏面）に突起３４が設けられている。
第３の位置合わせの手法においては、ＯＥＩＣパッケージ１１は、突起３４がプリント基板１の対応する窪み３３とが重なり合う方向に移動され、全ての突起が各々に対応する窪みに嵌入されることにより、位置合わせが完了する。
【００４４】
なお、上述の例では、プリント基板に窪み３３が設けられ、ＯＥＩＣパッケージに突起３４が設けられているが、プリント基板の実装面に突起３４が設けられ、ＯＥＩＣパッケージの裏面に窪み３３が設けられてもよい。
また、窪み同士、および突起同士は、互いに離れて設けられるのがよい。特に、四角形の対角に設けられるのがよい。
【００４５】
図６を用いて、第４の位置合わせの手法を説明する。第４の位置合わせの手法では、光学的なセンサーを用いてＯＥＩＣパッケージ１１の正確な配置位置を検索する。
図６ａにおいて、４１ａ及び４１ｂは位置決め用ＬＤ、４２ａおよび４２ｂはセンス用ＰＤ、５は電源装置、４３はモニタ装置である。
【００４６】
位置決め用ＬＤ４１ａ及び４１ｂは、ＯＥＩＣパッケージ１１の光デバイスアレイ１２内に配置され、位置合わせのための光信号を出力する。センス用ＰＤ４２ａおよび４２ｂはともにプリント基板１内に埋設され、それぞれ、位置決め用ＬＤ４１ａ，４１ｂが出力する光信号を受信し、電気信号に変換する。ＰＤの代りにフォトトランジスタを用いてもよい。位置決め用ＬＤ４１ａおよび４１ｂは、電源装置５より、コネクタソケット３に設けられる端子４およびＯＥＩＣパッケージ１１に設けられる端子１４を介して電源電圧が供給されている。センス用４２ａ及び４２ｂは、電源装置５より、プリント基板の所定の層を介して電源電圧が供給されている。モニタ装置４３は、センス用ＰＤ４２ａおよび４２ｂが出力する電気信号をモニタする。センス用ＰＤ４２ａ，４２ｂの出力信号はプリント基板内の所定の層を介してモニタ装置４３に受信される。
【００４７】
位置決め用ＬＤ４１ａおよび４１ｂは、プリント基板１の実装面に向けて光信号を出力する。ＯＥＩＣパッケージ１１が正しい位置に位置づけられていなければ、各位置決め用ＬＤから出力された光信号は、プリント基板１に設けられたセンス用ＰＤに受信されない。なお、端子４と端子１４との位置合わせは許容範囲が大きく、ＯＥＩＣパッケージ１１が正しい位置に配置されていなくても、ＯＥＩＣパッケージ１１がコネクタソケット内にある限り、端子４と端子１４との接続は保たれ、各位置決め用ＬＤへの電源の供給が絶たれることはない。
【００４８】
ＯＥＩＣパッケージ１１を正しい位置へ位置づけするため、まず、位置決め用ＬＤ４１ａとセンス用ＰＤ４２ａとの光結合を得る操作を行う。以下にその要領を述べる。
ＯＥＩＣパッケージ１１を、プリント基板上で定義されたＸ−Ｙ座標の所定位置（Ｘ０，Ｙ０）に配置する。プリント基板上の座標はロボットが記憶しており、そのロボットがＯＥＩＣパッケージ１１を点（Ｘ０、Ｙ０）に運ぶ。作業者は、ＯＥＩＣパッケージ１１を下記１から４で述べられる手順に従って移動させ、センス用ＰＤ４２ａから最大出力が得られる座標位置（Ｘｊ，Ｙｊ）を検索する。
１：Ｙ座標を一定に保ったまま、ＯＥＩＣパッケージ１１をＸ軸方向に、可動範囲の最遠端まで平行移動させる。最遠端のＸ座標をＸｍａｘとする。Ｘｍａｘまでの移動距離はおよそ１００μｍである。
２：Ｘ座標をＸｍａｘに保ったまま、ＯＥＩＣパッケージ１１をＹ軸方向に微小距離Ｙ１だけ平行移動させる。Ｙ１はおよそ１０μｍである。
３：Ｙ座標を一定に保ったまま、Ｘ軸方向の座標がＸ０になるまで、ＯＥＩＣパッケージ１１をＸ軸方向に平行移動させる。
４：Ｘ座標をＸ０に保ったまま、ＯＥＩＣパッケージ１１をＹ軸方向に微小距離Ｙ１だけ平行移動させる。
【００４９】
上記１〜４に従って移動させると、ＯＥＩＣパッケージは座標（Ｘｍａｘ，Ｙｍａｘ）まで移動する。Ｙｍａｘは、Ｙ軸方向の可動範囲の最遠端の座標である。Ｙｍａｘまでの距離は約１００μｍである。
ＯＥＩＣパッケージ１１の移動中、センス用ＰＤ４２ａの出力レベルがモニタ装置４３でモニタされる。モニタ装置４３は、予め設定されたレベル超える信号がセンス用ＰＤ４２ａから出力されていることを検出すると、位置合わせ完了信号を出力し、光や音声等でＯＥＩＣパッケージ１１の移動の停止を指示する。
【００５０】
位置決め用ＬＤ４１ａとセンス用ＰＤ４２ａとの位置合わせが完了すると、次に、位置決め用ＬＤ４１ｂとセンス用ＰＤ４２ｂとの光結合を得る操作を行う。以下にその要領を述べる。
座標（Ｘｊ，Ｙｊ）に位置するＯＥＩＣパッケージ１１を、下記５及び６で述べられる手順に従って回転させ、センス用ＰＤ４２ｂから最大出力が得られる座標を検索する。
５：センス用ＰＤ４２ａの座標位置（Ｘｐ，Ｙｐ）を回転軸として、ＯＥＩＣパッケージを反時計方向にθ１だけ回転させる。
６：センス用ＰＤ４２ａの座標位置（Ｘｐ，Ｙｐ）を回転軸として、ＯＥＩＣパッケージ１１を時計方向にθ１＋θ２だけ回転させる。
【００５１】
ここで、θ１，θ２はそれぞれ、各回転方向の最大可動角度であり、約１度〜２度の範囲に収まる値である。
ＯＥＩＣパッケージ１１の移動中、センス用ＰＤ４２ｂの出力レベルがモニタ装置４３でモニタされる。モニタ装置４３は、予め設定されたレベル超える信号がセンス用ＰＤ４２ｂから出力されていることを検出する、位置合わせ完了信号を出力し、光や音声等でＯＥＩＣパッケージ１１の回転の停止を促す。
【００５２】
上記１〜６の手順により、位置決め用ＬＤ４１ａと４１ｂとが、それぞれセンス用ＬＤ４２ａと４２ｂとに位置合わせされ、ＯＥＩＣパッケージ１１の姿勢が規定される。同時に、光デバイスアレイ１２を構成する各素子は、プリント基板１の対応する導波路２と光学的に結合される。位置合わせ完了後、接着剤６を硬化させることにより、ＯＥＩＣパッケージ１１がプリント基板１上に固定される。
【００５３】
図６ａに示される例では、位置決め用ＬＤ４１ａおよび４１ｂはともに、ＯＥＩＣパッケージ１１側に設けれ、センス用ＰＤ４２ａおよび４２ｂはともに、プリント基板１側に設けられているが、図６ｂが示すように、位置決め用ＬＤのどちらか一方がプリント基板１に設けられ、センス用ＰＤのどちらか一方がＯＥＩＣパッケージ１１に設けられてもよい。また、図６ｃが示すように、位置決め用ＬＤ４１ａおよび４１ｂがともに、プリント基板１に設けられ、センス用ＰＤ４２ａおよび４２ｂがともに、ＯＥＩＣパッケージ１１に設けられてもよい。ＯＥＩＣパッケージ１１に設けられるセンス用ＰＤが出力する電気信号は、端子１４および端子４を介してモニタ装置４３に取り込まれる。
【００５４】
図６ａないし図６ｃに示される例では、位置決め用ＬＤとセンス用ＰＤのペアを少なくとも２組必要としているが、１対の位置決め用ＬＤとセンス用ＰＤを用いた位置合わせの手法を以下に説明する。
図６ｄでは、位置決め用ＬＤ４１ａとセンス用ＰＤ４２ａはともに、ＯＥＩＣパッケージ１１内に設けられる。プリント基板１には、位置決め用ＬＤ４１ａから発せられた光信号をセンス用ＰＤ４２ａへ返送する折り返し導波路４４が埋設されている。位置決め用ＬＤ４１ａとセンス用ＰＤ４２ａはともに、電源装置５から端子４および端子１４を介して電源が供給され、センス用ＰＤ４２ａが出力する電気信号も同じく、端子１５および端子４を介してモニタ装置４３に出力される。
【００５５】
ＯＥＩＣパッケージ１１を正しい位置へ配置するため、位置決め用ＬＤ４１ａとセンス用ＰＤ４２ａとを光学的に結合する操作を行う。以下にその要領を述べる。
ＯＥＩＣパッケージ１１を、プリント基板上に定義されたＸ−Ｙ座標の所定位置（Ｘ０，Ｙ０）に配置する。プリント基板上の座標はロボットが記憶しており、そのロボットがＯＥＩＣパッケージ１１を点（Ｘ０、Ｙ０）に運ぶ。作業者は、ＯＥＩＣパッケージ１１を下記７から１１で述べられる手順に従って移動させ、センス用ＰＤ４２ａから最大出力が得られる座標を検索する。
７：Ｙ座標を一定に保ったまま、ＯＥＩＣパッケージ１１を、Ｘ軸方向に微小距離Ｘｓずつずらしながら可動範囲の最遠端まで平行移動させる。最遠端のＸ座標をＸｍａｘとする。Ｘｍａｘまでの移動距離はおよそ１００μｍである。
８：Ｘ座標をＸｍａｘに保ったまま、ＯＥＩＣパッケージ１１を、微小距離Ｙｓずつずらしながら距離Ｙ１だけ平行移動させる。Ｙ１はおよそ１０μｍ程度の距離である。
９：Ｙ座標を一定に保ったまま、ＯＥＩＣパッケージ１１をＸ軸方向に微小距離Ｘｓずつずらしながら、Ｘ軸方向の座標がＸ０になるまで平行移動させる。
１０：Ｘ座標をＸ０に保ったまま、ＯＥＩＣパッケージ１１をＹ軸方向に微小距離ＹｓずつずらしながらＹ１だけ平行移動させる。
１１：上記７から１０の各々において、ＯＥＩＣパッケージ１１をＸｓまたはＹｓずらす毎に、ＯＥＩＣパッケージ１１を折り返し導波路４４の出口のＸ−Ｙ座標および入口のＸ−Ｙ座標を軸として、±θだけ回転させる。
【００５６】
ＯＥＩＣパッケージ１１の移動中、センス用ＰＤ４２ａの出力レベルがモニタ装置４３でモニタされる。モニタ装置４３は、予め設定されたレベル超える信号がセンス用ＰＤ４２ａから出力されていることを検出する、位置合わせ完了信号を出力し、光や音声等でＯＥＩＣパッケージ１１の移動の停止を指示する。
上記手順１〜６および７〜１１に述べるようにＯＥＩＣパッケージ１１移動させるための部品を図７から図１１に示す。
【００５７】
図７は、ＯＥＩＣパッケージを保持する部材と、それを動かす部材とを開示する。
図７において、５１はＯＥＩＣホルダー、５２はＸ−Ｙ座標調整プレート、５３は回転調整プレート、５４は回転ポール、５５は吸入口である。
ＯＥＩＣホルダー５１は、凹部を有し、その中にＯＥＩＣパッケージ１１を保持する。Ｘ−Ｙ座標調整プレート５２は、ＯＥＩＣホルダー５１をＸ方向およびＹ方向に移動させる。回転調整プレート５３は、回転ポール５４を軸として、ＯＥＩＣホルダー５１を回転させる。吸入口５５は、ＯＥＩＣパッケージを吸い上げるダクトが挿入される。吸い上げられたＯＥＩＣパッケージはＯＥＩＣホルダー６１に吸着され、姿勢が固定される。
【００５８】
上述のＯＥＩＣホルダー５１、Ｘ−Ｙ座標調整プレート５２および回転調整プレート５３は、回転ポール５４を介して一体化されている。これらの部材のうち、ＯＥＩＣホルダー５１と回転調整プレート５３は回転ポール５４に固定されており、回転調整プレート５３の回転に伴い、ＯＥＩＣホルダー５１も回転する。なお、Ｘ−Ｙ座標調整プレート５２は回転ポールに回動自在に取り付けられ、回転調整プレート５３の回転に連動しない。Ｘ−Ｙ座標調整プレート５２がＸ軸またはＹ軸方向に移動すると、他の部材（回転ポール５４、ＯＥＩＣホルダー５１、回転調整プレート５３）も同方向に移動する。
【００５９】
図８は、図７に示される部材を斜め下から眺める図である。５６は吸着口であり、ＯＥＩＣホルダー５１内に保持されるＯＥＩＣパッケージがここに吸着される。
図９は、図７および図８に示される各部材を支持するプレート支持フレーム６１を示す。
【００６０】
図９において、６２は第１ステージ、６３は第２ステージ、６４は第１ステージ６２および第２ステージ６３を支える脚部、６５はピン穴である。
第１ステージ６２は、Ｘ−Ｙ座標調整プレート５２を搭載する。第２ステージ６３は、第１ステージ６２の上層に配置され、回転調整プレート５３を搭載する。脚部６４は、コネクタソケット３を挟持することにより、支持フレーム全体がプリント基板１に固定される。ピン穴６５には、Ｘ−Ｙ座標調整プレート５２および回転調整プレート５３を移動させる調整ピンが差し込まれる。ピン穴６５は、第１ステージ６２の４辺、第２ステージ６３の互いに直交する２辺に設けられる。図１２に示される支持フレーム６１は、各プレートを搭載した状態でプリント基板１に置かれる。また、支持フレーム６１が脚部６４にコネクタソケット３を挟持する状態でプリント基板１上に置かれるとき、回転ポール５４の直下に図６ａのセンス用ＰＤ４２ａや図６ｂおよび図６ｃの位置決めＬＤ４１ａが位置し、点（Ｘｐ，Ｙｐ）を中心としてＯＥＩＣパッケージ１１を回転させることができる。
【００６１】
図１０は、プレート支持フレーム６１に、図７に示される調整プレートが搭載された状態を示す。
図１０において、７１ａはＸ軸方向調整ピン、７１ｂはＸ軸方向付勢ピン、７２ａはＹ軸方向調整ピン、７２ｂはＹ軸方向付勢ピン、７３は反時計方向調整ピン、７４は時計方向調整ピンである。
【００６２】
Ｘ軸方向調整ピン７１ａは、回転量に応じた距離だけＸ軸方向に移動し、Ｘ−Ｙ座標調整プレート５１をＸ軸方向に移動させる。Ｘ軸方向付勢ピン７１ｂは、Ｘ軸方向調整ピン７１ａと対向配置され、バネ等によりＸ軸方向調整ピン７１ａの方向に付勢されている。Ｙ軸方向調整ピン７２ａは、回転量に応じた距離だけＹ軸方向に移動し、Ｘ−Ｙ座標調整プレート５２をＹ軸方向に移動させる。Ｙ軸方向付勢ピン７２ｂは、Ｙ軸方向調整ピン７２ａと対向配置され、バネ等によりＹ軸方向調整ピン７２ａの方向に付勢される。反時計方向調整ピン７３は、回転量に応じた距離だけＹ軸方向に移動し、回転調整プレート５３を反時計方向に回転させる。時計方向調整ピン７４は、回転量に応じた距離だけＸ軸方向に移動し、回転調整プレート５３を時計方向に回転させる。
【００６３】
図１０に示される構成によると、Ｘ−Ｙ座標調整プレート５２は、調整ピンと付勢ピンとに挟持されることにより、姿勢が固定される。また、回転調整プレート５３は、反時計方向調整ピン７３と時計方向調整ピンで７４とに挟持されることにより、姿勢が固定される。
図１１に調整ピンおよび付勢ピンの構造を示す。ここでは、図１０に示される調整ピンおよび付勢ピンを代表してＸ軸方向調整ピン７１ａおよびＸ軸方向付勢ピン７１ｂの構造を説明する。図中、７５は基準ソケット、７６はコイルバネである。
【００６４】
基準ソケット７５は、第１ステージ６２の外枠を貫通し、先端が外枠で囲まれる領域に達する。先端部の表面にはネジ山が掘られている。調整ピン７１ａは、先端部において、回転軸の周囲に基準ソケット７５を受け入れる凹部を有し、基準ソケット７５のネジ山と噛み合うネジ山が掘られている。調整ピン７１ａは、基準ソケット７５の周囲を回動することにより、Ｘ軸方向に移動する。付勢ピン７１ｂは、第１ステージ７１の外枠を貫通し、先端部が外枠で囲まれる領域に達する。付勢ピン７１ｂの先端部の周囲にはバネ７６が巻かれ、外枠とピンの頂部との間に挟まれる。バネ７６は、Ｘ軸に沿って伸縮可能であり、付勢ピン７１ｂを調整ピン７１ａの方向に付勢する。Ｘ−Ｙ座標調整プレート５２は、調整ピン７１ａと付勢ピン７１ｂに挟まれている。調整ピン７１ａは時計方向に回転することにより付勢ピン７１ｂの方向に移動し、Ｘ−Ｙ座標調整プレート５２を＋Ｘ方向に移動させる。また、調整ピン７１ａは反時計方向に回転することにより、付勢ピン７１ｂと逆方向に移動し、Ｘ−Ｙ座標調整プレート５２は付勢ピンに押されて−Ｘ方向に移動する。ＯＥＩＣホルダー５１は、Ｘ−Ｙ座標調整プレート５２と連動するため、Ｘ−Ｙ座標調整プレート５２と同方向に移動する。その結果、ＯＥＩＣホルダー５１に保持されているＯＥＩＣパッケージ１１も移動する。
【００６５】
ＯＥＩＣパッケージ１１の位置を自動的に調整する位置決め装置を以下に説明する。
図１２は、本実施の形態で用いられる位置決め装置を示す。
図中、８１は位置決め装置、８２は回転球、８３は電源端子またはグランド端子である。
【００６６】
位置決め装置８１は、コネクタソケット３の上に置かれる。回転球８２は、ＯＥＩＣパッケージ１１の上面と当接し、回転することにより、ＯＥＩＣパッケージ１１を移動させる。端子８３は複数本設けられ、コネクタソケット３に挿入される。そして、各々に対応する端子４と接触して、ＯＥＩＣパッケージ１１内の位置決め用ＬＤやセンス用ＰＤに電源電圧やグランド電圧を供給する。また、プリント基板に埋設された位置決め用ＬＤ４１やセンス用ＰＤ４２に対しても、位置決め装置８１の端子８３から電源電圧が供給される。また、センス用ＰＤが出力する電気信号も端子８３を介して位置決め装置８１に取り込まれる。位置決め装置８１は、センス用ＰＤの出力を検出し、その強度に応じて回転球８２の回動を制御する。位置決め装置８１は、ＯＥＩＣパッケージ１１が所定位置に配置されたことを検出すると、ホットエアー（接着剤６が熱硬化樹脂の場合）、または紫外線（接着剤６が紫外線硬化樹脂の場合）をプリント基板１に向けて放射し、接着剤６を硬化させる。
【００６７】
図１３に、図１２に示されるコネクタソケット３の構造を示す。
図１３ａ中、８６ａおよび８６ｂは、端子８３の挿入口であり．挿入口８６ａには、端子８３のうち、ＯＥＩＣパッケージ１１内の位置決め用ＬＤやセンス用ＰＤと導通をとるものが挿入され、８６ｂには、端子８３のうち、プリント基板に埋設された位置決め用ＬＤやセンス用ＰＤと導通をとるものが挿入される。図１３ｂに、端子８３とＯＥＩＣパッケージの端子１４との間で導通を得るための構造を、図１３ｃに、端子８３とプリント基板１に埋設された素子との間で導通を得るための構造を示す。
【００６８】
図１４に、位置決め装置内の機能ブロック図を示す。図中、９１は電源供給ユニット、９２ａ，９２ｂ，９２ｃはモータ、９３は制御回路、９４は放出部である。
電源供給ユニット９１は、端子８３を介して、ＯＥＩＣパッケージ１１の位置決め用ＬＤ、およびセンスＰＤに電源電圧やグランド電圧を供給する。また、モータ９２ａ，９２ｂ，９２ｃはそれぞれ、回転球８２をＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｘ−Ｙ平面上を角θ方向に駆動する。制御回路９３は、端子８３から取り込まれたセンス用ＰＤの出力を検出し、強度に応じて、上記各モータの駆動を制御する。放出部９４は、制御回路９３が出力する位置決め完了信号に応答して、ＯＥＩＣパッケージ１１を固定する接着剤６を硬化するホットエアー（接着剤６が熱硬化樹脂の場合）または紫外線（接着剤６が紫外線硬化樹脂の場合）をプリント基板１に向けて放出する。なお、図１４（ａ）は、図６（ａ）に示されるＯＥＩＣパッケージとプリント基板との位置合わせを考慮しており、図１４（ｂ）は、図６（ｄ）に示されるＯＥＩＣパッケージとプリント基板との位置合わせを考慮している。図６（ｂ）または図６（ｃ）に示されるＯＥＩＣパッケージとプリント基板との位置合わせを考慮する場合は、図１４（ａ）に示される位置決め用ＬＤとセンス用ＰＤの位置が入れ替わる。
【００６９】
以下、図１２に示される位置決め装置８１を用いて、ＯＥＩＣパッケージの配置位置を調整する手法を説明する。
まず、図６ａないし図６ｃに示されるＯＥＩＣパッケージとプリント基板との位置合わせを説明する。
ＯＥＩＣパッケージ１１を、プリント基板上に定義されたＸ−Ｙ座標の所定位置（Ｘ０，Ｙ０）に配置する。プリント基板上の各座標は図示されないロボットが記憶しており、そのロボットがＯＥＩＣパッケージ１１を点（Ｘ０，Ｙ０）に運ぶ。ＯＥＩＣパッケージが点（Ｘ０，Ｙ０）に置かれると、位置決め装置５１がプリント基板１に載せられる。位置決め装置５１は、１２から１８で述べられる手順に従ってＯＥＩＣパッケージを移動させ、センス用ＰＤ４２ａから最大出力が得られる座標位置（Ｘｊ，Ｙｊ）を検索する。
【００７０】
図１５は、位置決め装置８１の制御フローチャートであり、図１５に示されるステップ１２から１７を以下に説明する。
１２：電源供給ユニット９１から位置決め用ＬＤおよびセンス用ＰＤ、および位置決め装置８１内の各機能ブロックに電力を供給する。
１３：制御回路９３はモータ９２ａのみ駆動し、ＯＥＩＣパッケージ１１をＸ軸方向に、可動範囲の最遠端まで平行移動させる。最遠端のＸ座標をＸｍａｘとする。制御回路９３は、ＯＥＩＣパッケージをＸｍａｘまで移動させるに必要なモータの回転数を記憶している。Ｘｍａｘまでの距離は、約１００μｍである。
１４：制御回路９３はモータ９２ｂのみ駆動し、ＯＥＩＣパッケージ１１をＹ軸方向に微小距離Ｙ１だけ平行移動させる。Ｙ１は約１０μｍである。制御回路９３は、ＯＥＩＣパッケージ１１をＹ１だけ移動させるに必要なモータの回転数を記憶している。
１５：制御回路９３はモータ８２ａのみ駆動し、Ｘ軸方向の座標がＸ０になるまで、ＯＥＩＣパッケージ１１をＸ軸方向に平行移動させる。
１６：制御回路９３はモータ９２ｂのみ駆動し、ＯＥＩＣパッケージ１１をＹ軸方向に微小距離Ｙ１だけ平行移動させる。
【００７１】
上記１２〜１６に従って移動させると、ＯＥＩＣパッケージは座標（Ｘｍａｘ，Ｙｍａｘ）まで移動する。Ｙｍａｘは、Ｙ軸方向の可動範囲の最遠端の座標である。Ｙｍａｘまでの距離は約１００μｍである。
１７：ＯＥＩＣパッケージ１１の移動中、センス用ＰＤ４２ａの出力レベルが制御回路器９３でモニタされる。制御回路９３は、予め設定されたレベル超える信号がセンス用ＰＤ４２ａから出力されていることを検出すると、駆動中のモータに停止信号を出力する。停止信号を受信したモータは、回転球の駆動を停止する。
１８：或いは、ＯＥＩＣパッケージ１１を微動させる毎に、その時の座標、或いはそこまでの移動距離（回転させたモータの合計の回転数）をテーブルに記憶しておき、決められた位置（Ｘｍａｘ，Ｙｍａｘ）までＯＥＩＣパッケージを移動させた後、最大出力が得られる位置にＯＥＩＣパッケージを戻すことも可能である。
【００７２】
位置決め用ＬＤ４１ａとセンス用ＰＤ４２ａとの位置合わせが完了すると、次に、位置決め用ＬＤ４１ｂとセンス用ＰＤ４２ｂとの光結合を得る操作を行う。以下にその要領を述べる。
座標（Ｘｊ，Ｙｊ）に位置するＯＥＩＣパッケージ１１を、下記、１９から２８に述べられる手順に従って回転させ、センス用ＰＤ４２ｂから最大出力が得られる座標を検索する。
１９：制御回路９３は、モータ９２ｃのみ駆動させ、センス用ＰＤ４２ｂの座標（Ｘｐ，Ｙｐ）を回転軸として、ＯＥＩＣパッケージ１１を反時計方向にθ１だけ回転させる。なお、ここでは、位置決め装置８１は、端子８３がコネクタソケット３に挿入された状態でプリント基板１に置かれたとき、回転球８２の直下に点（Ｘｐ，Ｙｐ）が位置づけされるよう設計されている。
２０：制御回路９３は、モータ９２ｃのみ駆動させ、ＯＥＩＣパッケージ１１を、センス用ＰＤ４２ａの座標位置（Ｘｐ，Ｙｐ）を回転軸として、時計方向にθ１＋θ２だけ回転させる。
【００７３】
θ１，θ２はそれぞれ、各回転方向の最大可動角度であり、約１度〜２度の範囲に収まる値である。
１７’：ＯＥＩＣパッケージ１１の移動中、センス用ＰＤ４２ａの出力レベルが制御回路器９３でモニタされる。制御回路９３は、予め設定されたレベル超える信号がセンス用ＰＤ４２ａから出力されていることを検出すると、駆動中のモータに停止信号を出力する。停止信号を受信したモータは、回転球の駆動を停止する。
１８’：或いは、ＯＥＩＣパッケージ１１を微動させる毎に、その時の座標、或いはそこまでの移動距離（回転させたモータの合計の回転数）をテーブルに記憶しておき、決められた角度（θ＝θ２）までＯＥＩＣパッケージを回転させた後、最大出力が得られる位置にＯＥＩＣパッケージを戻すことも可能である。
【００７４】
位置決め用ＬＤ４１ａおよび４１ｂがそれぞれ、センス用ＰＤ４２ａ，４２ｂに位置合わせされることにより、光デバイスアレイ１２を構成する各素子も、対応する折り返し導波路４４と位置合わせされるようＯＥＩＣパッケージおよびプリント基板は設計されている。位置合わせが完了すると、制御回路９３は位置決め完了信号を放出機９４に出力する。放出機９４は、位置決め完了信号に応答して、ホットエアー（接着剤が熱硬化樹脂の場合）あるいは紫外線（接着剤が紫外線効果樹脂の場合）をプリント基板に向けて放出する。
【００７５】
次に、位置決め装置８１を用いて、図６ｄに示されるＯＥＩＣパッケージをプリント基板に位置決めする手法を以下に説明する。なお、ここでは、位置決め装置８１は、新たに、ＯＥＩＣパッケージと当接し、回転球８２とは異なる回転球８４、制御回路９３により制御され、回転球８４を各θ方向に駆動するモータ９５を有するものとする。
【００７６】
ＯＥＩＣパッケージ１１を、プリント基板上に定義されたＸ−Ｙ座標の所定位置（Ｘ０，Ｙ０）に配置する。プリント基板上の各座標はロボットが記憶しており、そのロボットがＯＥＩＣパッケージ１１を点（Ｘ０、Ｙ０）に運ぶ。位置決め装置８１は、ＯＥＩＣパッケージ１１を下記２１から２９で述べられる手順に従って移動させ、センス用ＰＤ４２ａから最大出力が得られるときのＯＥＩＣパッケージの姿勢を検索する。
【００７７】
図１６は、位置決め装置８１の制御フローチャートであり、図１６に示されるステップ２１から２９を以下に説明する。
２１：電源供給ユニット９１から位置決め用ＬＤやセンス用ＰＤ、および位置決め装置８１内の各機能ブロックに電力を供給する。
２２：制御回路９３はモータ９２ａのみ駆動し、ＯＥＩＣパッケージ１１をＸ軸方向に微小距離Ｘｓずつ、可動範囲の最遠端まで平行移動させる。最遠端のＸ座標をＸｍａｘとする。制御回路９３は、ＯＥＩＣパッケージ１１をＸｍａｘまで移動させるに必要なモータの回転数を記憶している。
２３：制御回路９３はモータ９２ｂのみ駆動し、ＯＥＩＣパッケージ１１を、微小距離Ｙｓずつずらしながら距離Ｙ１だけ平行移動させる。制御回路６９は、Ｙｓだけ移動させるに必要なモータの回転数を記憶している。
２４：制御回路９３はモータ９２ａのみ駆動し、ＯＥＩＣパッケージ１１をＸ軸方向の座標がＸ０になるまで、ＯＥＩＣパッケージ１１をＸ軸方向に微小距離Ｘｓずつ平行移動させる。
２５：制御回路９３はモータ９２ｂのみ駆動し、ＯＥＩＣパッケージ１１をＹ軸方向に微小距離ＹｓずつずらしながらＹ１だけ平行移動させる。
２６：上記２１から２５の各々において、制御回路９３は、ＯＥＩＣパッケージ１１をＸｓまたはＹｓずらす毎に、まず、モータ９３ｃのみ駆動し、折り返し導波路４４の放射口の座標（Ｘｏ，Ｙｏ）を軸として、ＯＥＩＣパッケージ１１を±θ１だけ回転させる。制御回路６３は、角θ１だけ回転させるに必要なモータの回転数を記憶している。また、ここでは、位置決め装置８１は、端子８３がコネクタソケット３に挿入された状態でプリント基板１に置かれたとき、回転球８２の直下に点（Ｘｏ，Ｙｏ）が位置づけされるよう設計されている。
【００７８】
次に、モータ９５のみ駆動し、折り返し導波路４４の入射口の座標（Ｘｉ，Ｙｉ）を軸として、ＯＥＩＣパッケージ１１を±θ１だけ回転させる。制御回路９３は、角θ１だけ回転させるに必要なモータの回転数を記憶している。また、ここでは、位置決め装置８１は、端子８３がコネクタソケット３に挿入された状態でプリント基板１に置かれたとき、回転球８４の直下に点（Ｘｉ，Ｙｉ）が位置づけされるよう設計されている。
２７：ＯＥＩＣパッケージ１１の移動中、センス用ＰＤ４２ａの出力レベルが検出回路器９３でモニタされる。検出回路器９３は、予め設定されたレベル超える信号がセンス用ＰＤ４２ａから出力されていることを検出すると、駆動中のモータに停止信号を出力する。停止信号を受信したモータは、回転球の回転を止める。
２８：或いは、ＯＥＩＣパッケージを微小角または微小距離だけ動かす毎に、その座標、またはＯＥＩＣパッケージの移動距離（各モータの回転数の合計）とセンス用ＰＤ４２ａの出力をテーブルに記憶しておき、ＯＥＩＣパッケージを決められた範囲まで移動させた後、最大出力が得られる位置にＯＥＩＣパッケージを戻すことも可能である。
【００７９】
位置決め用ＬＤ４１ａおよびセンス用ＰＤ４２ａがそれぞれ、導波路の入射口，導波路の照射口と位置合わせされることにより、光デバイスアレイ１２を構成する各素子も、対応する折り返し導波路４４の口と位置合わせされるようＯＥＩＣパッケージおよびプリント基板は設計されている。位置合わせが完了すると、制御回路９３は位置決め完了信号を放出機９４に出力する。放出機９４は、位置決め完了信号に応答して、ホットエアー（接着剤が熱硬化樹脂の場合）あるいは紫外線（接着剤が紫外線効果樹脂の場合）をプリント基板に向けて放出する。
【００８０】
図１７に、回転球８２の構造を説明する。
図１７ａにおいて、９７ａ，９７ｂ，９７ｃはローラである。ローラ９７ａは、モータ９２ａにより駆動され、回転球をＸ軸方向に移動させる。ローラ９７ｂは、モータ９２ｂにより駆動され、回転球をＹ軸方向に移動させる。ローラ９７ｃは、モータ９２ｃにより駆動され、回転球をθ方向に回転させる。各ローラは、回転球に対して当接と離脱が自在であり、駆動が停止されているモータの配下にあるローラは回転球より離脱され、駆動中のモータの配下にあるローラは回転球に当接するよう設計されている。なお、回転球８５については、ローラ９７ａ，９７ｂに対応するものを持たず、モータ９５によって駆動され、回転球８５を角θ方向に回転するローラ（９７ｃに対応するもの）が設けられている。
【００８１】
図１７ｂは、回転球の側面図である。９８は位置決め装置の開口部、９９は 固定筒である。開口部９８は位置決め装置の８１の底面に設けられ、直径が回転球８２よりも小さい円形の穴である。回転球は開口部９８の上にかれ、回転球の一部が位置決め装置の下に露出する。固定筒９９は開口部９８に置かれる回転８２の上に配置され、回転球の一部が固定筒９９内に包まれる。開口部９８および固定筒９９により、回転球が転がるのを防止する。
【００８２】
以上に述べた実施の形態においては、プリント基板に実装される半導体部品としてＯＥＩＣパッケージを対象としたが、複数のチップがセラミック基板内に配置されたマルチチップモジュールに対しても適用可能である。
【００８３】
【発明の効果】
本発明では、光電素子を備える半導体部品を受け入れるコネクタソケットがプリント基板上に設置される。コネクタソケット内に半導体素子を配置することにより、半導体部品の正しい配置位置を限定された範囲内で検索できるため、作業効率が向上する。また、プリント基板とそれに実装される半導体部品との間で光通信をさせ、光結合の程度い確認する。これにより、離れた２つの物体間の位置関係を確認でき、半導体部品のプリント基板上における正しい配置位置が検索できる。更に、光デバイスを搭載した半導体部品を接着剤を用いてプリント基板に固定するため、熱ストレスを与える半田付けが不要となり、部品の安全性が確保される。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＯＥＩＣパッケージのプリント基板への実装過程を示す図である。
【図２】コネクタソケットを示す図である。
【図３】第１の位置合わせの手法を示す図である。
【図４】第２の位置合わせの手法を示す図である。
【図５】第３の位置合わせの手法を示す図である。
【図６】第４の位置合わせの手法を示す図である。
【図７】調整プレートを示す図である。
【図８】調整プレートの下部を示す図である。
【図９】プレート支持フレームを示す図である。
【図１０】調整プレートがプレート支持フレームに格納された様子を示す図である。
【図１１】調整ネジの構造を示す図である。
【図１２】位置決め装置を示す図である。
【図１３】コネクタソケットの構造を示す図である。
【図１４】位置決め装置の機能ブロック図である。
【図１５】位置合わせのための第１のフローチャートである。
【図１６】位置合わせのための第２のフローチャートである
【図１７】回転球の構造を示す図である。
【図１８】従来技術を示す図である。
【符号の説明】
１・・・プリント基板
２・・・導波路
３・・・コネクタソケット
６・・・接着剤
１１・・・ＯＥＩＣパッケージ
４１ａ，４１ｂ・・・位置決め用ＬＤ
４２ａ，４２ｂ・・・センス用ＰＤ
４４・・・折り返し導波路４４
８１・・・位置決め装置
Claims (5)
- 二以上の位置決め用の発光素子としてのレーザダイオードが設けられた光通信半導体部品が、前記位置決め用の発光素子としてのレーザダイオードに各々対応する位置決め用の受光素子としてのフォトダイオードが設けられたプリント基板上に配置される際の位置決めを行う光通信半導体部品の位置決め装置において、
電源ユニットと、
前記プリント基板に搭載され、前記光通信半導体部品を受け入れるコネクタソケットと、
前記コネクタソケットに設けられ、前記電源ユニットからの電圧を前記光通信半導体部品に供給する端子と、
前記光通信半導体部品を、プリント基板のＸ軸、Y軸及びθ軸の各方向に移動させる駆動手段と、
前記位置決め用の受光素子としてのフォトダイオードの出力を検出するモニタ検出回路と、
前記モニタ検出回路で検出された前記出力が予め設定されたレベルを超えるように、前記Ｘ軸、Y軸及びθ軸各方向への前記光通信半導体部品の移動を前記駆動手段により制御する制御回路と、
を備えることを特徴とする光通信半導体部品の位置決め装置。 - 位置決め用の第一の受光素子としてのフォトダイオードおよび位置決め用の第一の発光素子としてのレーザダイオードが設けられた光通信半導体部品が、前記位置決め用の第一の受光素子としてのフォトダイオードに対応する位置決め用の第二の発光素子としてのレーザダイオードおよび前記位置決め用の第一の発光素子としてのレーザダイオードに対応する位置決め用の第二の受光素子としてのフォトダイオードが設けられたプリント基板上に配置される際の位置決めを行う光通信半導体部品の位置決め装置において、
電源ユニットと、
前記プリント基板に搭載され、前記光通信半導体部品を受け入れるコネクタソケットと、
前記コネクタソケットに設けられ、前記電源ユニットからの電圧を前記光通信半導体部品に供給する端子と、
前記光通信半導体部品を、プリント基板のＸ軸、 Y 軸及びθ軸の各方向に移動させる駆動手段と、
前記位置決め用の第一および第二の受光素子としてのフォトダイオードの出力を検出するモニタ検出回路と、
前記モニタ検出回路で検出された前記出力が予め設定されたレベルを超えるように、前記Ｘ軸、 Y 軸及びθ軸各方向への前記光通信半導体部品の移動を前記駆動手段により制御する制御回路と、
を備えることを特徴とする光通信半導体部品の位置決め装置。 - 二以上の位置決め用の受光素子としてのフォトダイオードが設けられた光通信半導体部品が、前記位置決め用の受光素子としてのフォトダイオードに各々対応する位置決め用の発光素子としてのレーザダイオードが設けられたプリント基板上に配置される際の位置決めを行う光通信半導体部品の位置決め装置において、
電源ユニットと、
前記プリント基板に搭載され、前記光通信半導体部品を受け入れるコネクタソケットと、
前記コネクタソケットに設けられ、前記電源ユニットからの電圧を前記光通信半導体部品に供給する端子と、
前記光通信半導体部品を、プリント基板のＸ軸、 Y 軸及びθ軸の各方向に移動させる駆動手段と、
前記位置決め用の受光素子としてのフォトダイオードの出力を検出するモニタ検出回路 と、
前記モニタ検出回路で検出された前記出力が予め設定されたレベルを超えるように、前記Ｘ軸、 Y 軸及びθ軸各方向への前記光通信半導体部品の移動を前記駆動手段により制御する制御回路と、
を備えることを特徴とする光通信半導体部品の位置決め装置。 - 位置決め用の受光素子としてのフォトダイオードおよび位置決め用の発光素子としてのレーザダイオードが設けられた光通信半導体部品が、前記位置決め用の発光素子としてのレーザダイオードから発せられた光信号を前記位置決め用の受光素子としてのフォトダイオードへ返送する伝送路を備えたプリント基板上に配置される際の位置決めを行う光通信半導体部品の位置決め装置において、
電源ユニットと、
前記プリント基板に搭載され、前記光通信半導体部品を受け入れるコネクタソケットと、
前記コネクタソケットに設けられ、前記電源ユニットからの電圧を前記光通信半導体部品に供給する端子と、
前記光通信半導体部品を、プリント基板のＸ軸、 Y 軸及びθ軸の各方向に移動させる駆動手段と、
前記位置決め用の受光素子としてのフォトダイオードの出力を検出するモニタ検出回路と、
前記モニタ検出回路で検出された前記出力が予め設定されたレベルを超えるように、前記Ｘ軸、 Y 軸及びθ軸各方向への前記光通信半導体部品の移動を前記駆動手段により制御する制御回路と、
を備えることを特徴とする光通信半導体部品の位置決め装置。 - 前記制御回路からの位置決め完了信号に応答して、前記光通信半導体部品を前記プリント基板に固定する接着剤を硬化させる硬化手段を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項４に記載の光通信半導体部品の位置決め装置。
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