JP5640824B2

JP5640824B2 - 部材取付け方法及び部材組立体

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Description

本開示は、２つの部材の取付け方法、及び、２つの部材から構成された部材組立体に関する。

プリント基板上で光伝送システムを構築するためには、半導体レーザ素子やフォトディテクタ等の素子と光ファイバ等とを接続するための光コネクタを高精度に位置決めして、固定する必要がある。一般に、これらの光軸合わせは、±１０μｍ程度の高精度の位置決めが必要とされている。一例として、産業総合研究所や日本電気株式会社が開発し、ＪＰＣＡ−ＰＥ０３−０１−０６Ｓ「石英ファイバを用いたＰＴ光コネクタの詳細規格」に規定されたＰＴ光コネクタにあっては、ＰＴ光コネクタの位置決めピンであるＰＴガイドピンとＰＴ光モジュールに設けられた位置決め穴であるガイド穴との間の位置合わせ精度、あるいは又、ＰＴ光モジュールの位置決めピンであるＰＴガイドピンとＰＴ光コネクタに設けられた位置決め穴であるガイド穴との間の位置合わせ精度は、例えば±３μｍ以下であることが要求されている。また、例えば、特開２０１１−０１７９２４や特開２０１１−０１７９２５、特開２００８−０４６３６７、特開２００４−１８４４２９に開示された光コネクタにおいても、ガイドピンとガイド穴に基づき、光コネクタとモジュール本体や光コネクタとの位置合わせが行われる。更には、例えば、プリント基板に各種の電子部品や別の基板を実装する際の位置合わせ精度にも高い精度が要求される場合が多々ある。

特開２０１１−０１７９２４特開２０１１−０１７９２５特開２００８−０４６３６７特開２００４−１８４４２９

ＪＰＣＡ−ＰＥ０３−０１−０６Ｓ「石英ファイバを用いたＰＴ光コネクタの詳細規格」

ところで、ＰＴガイドピンを取り付けるＰＴ光コネクタの本体部やＰＴ光モジュールの本体部をプリント基板等の実装基板から構成する場合、実装基板上で高精度な位置決め実装を行うためには高精度の専用マウンター等が必要とされ、組立コストが増加する大きな要因となっている。プリント基板を実装基板から構成する場合にも、各種の電子部品や別の基板を実装するとき、同様の問題が生じる。

従って、本開示の目的は、高い精度で、簡便な方法に基づき２つの部材を相互に取り付けることを可能とする部材取付け方法、及び、係る部材取付け方法に基づく２つの部材から構成された部材組立体を提供することにある。

上記の目的を達成するための本開示の部材取付け方法は、
第１の部材上にパッド層が設けられており、
取付け面を有する第２の部材を取り付けるパッド層の領域には、第１の部材が底部に露出し、且つ、少なくとも１箇所に不連続部分が形成された環状の開口部が設けられており、
環状の開口部の外形形状は第２の部材の取付け面の外形形状と同形である、第１の部材に第２の部材を取り付ける方法である。そして、
ソルダーペースト層で開口部を充填した後、
ソルダーペースト層上に第２の部材の取付け面を配置し、ソルダーペースト層を溶融、冷却することで、第２の部材を第１の部材に取り付ける。尚、ソルダーペースト層で開口部を充填する際、ソルダーペースト層で開口部を完全に充填してもよいし、不完全に充填してもよい。また、ソルダーペースト層で開口部を充填する際、ソルダーペースト層が、若干、開口部からはみ出し、パッド層の縁部の上までソルダーペースト層が形成されていてもよい。

上記の目的を達成するための本開示の部材組立体は、パッド層が設けられた第１の部材、及び、取付け面を有する第２の部材が組み立てられた部材組立体である。そして、
第２の部材を取り付けるパッド層の領域には、第１の部材が底部に露出し、且つ、少なくとも１箇所に不連続部分が形成された環状の開口部が設けられており、
環状の開口部の外形形状は、第２の部材の取付け面の外形形状と同形であり、
開口部を充填したソルダーペースト層によって第２の部材は第１の部材に取り付けられている。

本開示の部材取付け方法あるいは部材組立体にあっては、取付け面を有する第２の部材を取り付けるパッド層の領域に、第１の部材が底部に露出し、且つ、少なくとも１箇所に不連続部分（連結部分）が形成された環状の開口部が設けられている。しかも、環状の開口部の外形形状は第２の部材の取付け面の外形形状と同形である。従って、ソルダーペースト層を用いて第２の部材を第１の部材に取り付けるとき、自己整合的に第２の部材を第１の部材に取り付けることができる。また、ソルダーペースト層が溶融したとき、ソルダーペースト層に含まれるフラックス等のガス成分が、環状の開口部に形成された不連続部分（連結部分）を介して外部へ放出されるので、第２の部材の取付け面とソルダーペースト層との界面にガス成分が残留することがない。それ故、高い精度で、しかも、簡便な方法で、第２の部材を第１の部材に取り付けることができる。

図１の（Ａ）は、実施例１のパッド層の一部分の模式的な平面図であり、図１の（Ｂ）は、パッド層を含む第１の部材の模式的な一部断面図であり、図１の（Ｃ）は、図１の（Ｂ）とは異なる方向から見たパッド層を含む第１の部材の模式的な一部断面図であり、図１の（Ｄ）は、第２の部材の模式的な断面図である。図２の（Ａ）は、第１の部材等を上から眺めた模式図であり、図２の（Ｂ）及び（Ｃ）は、図２の（Ａ）の矢印Ｂ−Ｂ及び矢印Ｃ−Ｃに沿った第１の部材等の模式的な一部断面図である。図３の（Ａ）及び（Ｂ）は、実施例１の部材取付け方法を説明するための、図１の（Ａ）の矢印Ｃ−Ｃ及び矢印Ｂ−Ｂに沿ったと同様の模式的な一部端面図であり、図３の（Ｃ）は、パッド層及びソルダーペースト層の一部分の模式的な平面図である。図４の（Ａ）及び（Ｂ）は、図３の（Ａ）及び（Ｂ）に引き続き、実施例１の部材取付け方法を説明するための、図１の（Ａ）の矢印Ｃ−Ｃ及び矢印Ｂ−Ｂに沿ったと同様の模式的な一部端面図及び一部断面図である。図５の（Ａ）及び（Ｂ）は、図４の（Ａ）及び（Ｂ）に引き続き、実施例１の部材取付け方法を説明するための、図１の（Ａ）の矢印Ｃ−Ｃ及び矢印Ｂ−Ｂに沿ったと同様の模式的な一部端面図及び一部断面図である。

以下、図面を参照して、実施例に基づき本開示を説明するが、本開示は実施例に限定されるものではなく、実施例における種々の数値や材料は例示である。尚、説明は、以下の順序で行う。
１．本開示の部材取付け方法及び部材組立体、全般に関する説明
２．実施例１（本開示の部材取付け方法及び部材組立体）、その他

［本開示の部材取付け方法及び部材組立体、全般に関する説明］
本開示の部材取付け方法あるいは本開示の部材組立体において、
第２の部材は、取付け面から延在する側面を有し、
第２の部材は、銅、銅合金、アルミニウムあるいはアルミニウム合金から成り、
第２の部材の側面には、半田濡れ性が悪い膜（例えば、第２の部材の取付け面よりも半田濡れ性が悪い膜）が形成されている形態とすることができる。尚、この場合、第２の部材の取付け面には、半田濡れ性が良い膜（例えば、第２の部材の側面に形成された膜よりも半田濡れ性が良い膜）を形成してもよい。

上記の好ましい形態を含む本開示の部材取付け方法にあっては、ソルダーペースト層上に第２の部材の取付け面を配置し、ソルダーペースト層を溶融させることで、ソルダーペースト層が溶融する際の表面張力を利用して、第２の部材を自己整合的に第１の部材に取り付ける形態とすることができる。

以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示の部材取付け方法あるいは本開示の部材組立体において、環状の開口部の外形形状は第２の部材の取付け面の外形形状と同形であるが、ここで、「同形」には相似形が含まれる。具体的には、環状の開口部の外形形状の直径をＲ₁、第２の部材の取付け面の外形形状の直径をＲ₂としたとき、例えば、
０．９０＜Ｒ₁／Ｒ₂＜１．１
を満足することが好ましい。

更には、以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示の部材取付け方法あるいは本開示の部材組立体において、環状の開口部には、４箇所、不連続部分が形成されており、４箇所の不連続部分は、４回回転対称に配置されている構成とすることができる。但し、このような構成に限定するものではなく、例えば、２回回転対称（環状の開口部には２箇所、不連続部分が形成されている）、３回回転対称（環状の開口部には３箇所、不連続部分が形成されている）等、広くは、環状の開口部には、Ｎ箇所（但し、Ｎは２以上の自然数）、不連続部分が形成されており、Ｎ箇所の不連続部分はＮ回回転対称に配置されている形態とすることができるし、非回転対称の配置とすることもできる。

更には、以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示の部材取付け方法あるいは本開示の部材組立体において、環状の開口部の外形形状は円形である構成とすることができる。但し、環状の開口部の外形形状はこれに限定するものではなく、三角形、丸みを帯びた三角形、四角形、丸みを帯びた四角形、多角形、丸みを帯びた多角形、楕円形、ブロック状、小さな円形等の開口部が仮想円周上に配列された形状とすることもできる。環状の開口部の内形形状は外形形状と相似形とすることができるが、これに限定するものではなく、本質的に任意の形状とすることができる。

更には、以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示の部材取付け方法あるいは本開示の部材組立体において、開口部の底部に露出した第１の部材の部分は、銅層（あるいは銅箔）、及び、銅層（あるいは銅箔）上に形成されたニッケル層から成る構成とすることができる。但し、これに限定するものではなく、ソルダーペースト層と接合し得る材料であれば如何なる材料とすることもできる。尚、開口部の底部に露出した第１の部材の部分以外の部分は、如何なる構成とすることもでき、例えば、各種のプリント基板やプリント配線板、基板から構成することができる。

更には、以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示の部材取付け方法あるいは本開示の部材組立体において、第２の部材の取付け面は、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、金、又は、白金等、半田濡れ性及び半田接合性が良い材料から構成されている形態とすることができる。また、第２の部材は、ソルダーペースト層の溶融温度に耐え得る耐熱性を有するプラスチック材料（例えば、エンジニアリングプラスチック材料）から成り；第２の部材の取付け面には、銅、銅合金、アルミニウムあるいはアルミニウム合金から成る金属層あるいは合金層が形成されている形態とすることができる。半田濡れ性が良い、悪いとは、例えば、半田接触角の測定、接合界面の断面解析等で評価することができ、接触角が小さい、あるいは、接合界面において半田との合金が形成されている場合、半田濡れ性が良いとし、接触角が大きい、あるいは、合金が形成されない場合、半田濡れ性が悪いとする。

以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示の部材取付け方法あるいは本開示の部材組立体（以下、これらを総称して、単に『本開示』と呼ぶ場合がある）において、開口部の外形形状は不連続部分（連結部分）を横切っている。環状の開口部の内形形状の内側を占める空間はパッド層の一部によって占められているし、不連続部分（連結部分）もパッド層の一部から構成されている。

本開示における第１の部材として、ＪＰＣＡ−ＰＥ０３−０１−０６Ｓ「石英ファイバを用いたＰＴ光コネクタの詳細規格」に規定されたＰＴ光コネクタの本体部やＰＴ光モジュールの本体部を挙げることができるし、本開示における第２の部材として、ＰＴ光コネクタやＰＴ光モジュールにおける位置決めピンであるＰＴガイドピンを挙げることができるが、これらに限定するものではなく、その他、本開示における第１の部材として、種々の形式・構成・形態の光コネクタの本体部；種々の形式・構成・形態の光モジュールの本体部；各種のプリント基板やプリント配線板、基板；液晶表示装置や有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）表示装置、電気泳動表示装置等の表示装置；各種スイッチ、各種センサーといった電子部品、その他、機構部品等を挙げることができるし、本開示における第２の部材として、種々の形式・構成・形態の光コネクタの本体部に取り付けるべき位置決めピン；種々の形式・構成・形態の光モジュールの本体部に取り付けるべき位置決めピン；各種のプリント基板やプリント配線板、基板、上述した各種表示装置や電子部品に取り付けるべき位置決めピン；あるいは、安価に高精度な位置決めを必要とする機構部品本体等を挙げることができる。第１の部材と第２の部材から構成された部材組立体を第２の部材によって位置合わせして、部材組立体を取り付けるべき部品、物品として、ＰＴ光コネクタやＰＴ光モジュール、種々の形式・構成・形態の光コネクタ、種々の形式・構成・形態の光モジュール、各種のプリント基板やプリント配線板、基板、上述した各種表示装置や電子部品を挙げることができる。パッド層は、例えば、感光性の樹脂層、感光性の樹脂シートや樹脂フィルム、具体的には、感光性のポリイミドフィルムから構成することができる。第１の部材上にパッド層が設けられているが、パッド層は第１の部材の少なくとも一部分に設けられていればよい。ソルダーペースト層は、周知のソルダーペーストから構成することができる。

実施例１は、本開示の２つの部材の取付け方法、及び、２つの部材から構成された部材組立体に関する。実施例１にあっては、第１の部材１０を、ＪＰＣＡ−ＰＥ０３−０１−０６Ｓ「石英ファイバを用いたＰＴ光コネクタの詳細規格」に規定されたＰＴ光コネクタの本体部とした。また、第２の部材３０を、このＰＴ光コネクタにおける位置決めピンであるＰＴガイドピンとした。実施例１のパッド層の一部分の模式的な平面図を図１の（Ａ）に示し、図１の（Ａ）の矢印Ｂ−Ｂに沿ったパッド層を含む第１の部材の模式的な一部断面図を図１の（Ｂ）に示し、図１の（Ａ）の矢印Ｃ−Ｃに沿ったパッド層を含む第１の部材の模式的な一部断面図を図１の（Ｃ）に示し、第２の部材の模式的な断面図を図１の（Ｄ）に示す。また、第１の部材等を上から眺めた模式図を図２の（Ａ）に示し、図２の（Ａ）の矢印Ｂ−Ｂ及び矢印Ｃ−Ｃに沿った第１の部材等の模式的な一部断面図を図２の（Ｂ）及び（Ｃ）に示す。

実施例１の部材組立体は、パッド層２０が設けられた第１の部材１０、及び、取付け面３２を有する第２の部材３０が組み立てられた部材組立体である。そして、第２の部材３０を取り付けるパッド層２０の領域には、第１の部材１０が底部に露出し、且つ、少なくとも１箇所に不連続部分（連結部分）２２が形成された環状の開口部２１が設けられている。環状の開口部２１の外形形状は、第２の部材３０の取付け面３２の外形形状と同形である。更には、開口部２１のほぼ全面に塗布されたソルダーペースト層４０によって第２の部材３０は第１の部材１０に取り付けられている。実施例１において、環状の開口部２１には、４箇所、不連続部分２２が形成されており、４箇所の不連続部分２２は、４回回転対称に配置されている。即ち、環状の開口部２１の中心部から不連続部分２２を眺めたとき、０時の方向、３時の方向、６時の方向、９時の方向に不連続部分２２は配置されている。環状の開口部２１の外形形状は円形であり、環状の開口部２１の内形形状は外形形状と相似形の円形である。環状の開口部２１の内形形状の内側を占める空間２３はパッド層の一部（パッド層中央領域２４で示す）によって占められているし、不連続部分２２もパッド層の一部から構成されている。開口部２１の外形形状及び内形形状は不連続部分２２を横切っている。

第１の部材１０、即ち、ＰＴ光コネクタの本体部である基材１１は、例えば耐熱性を有する樹脂から作製されており、図２の（Ｃ）に示すように、光ファイバ５０を固定するための光ファイバ固定部１４、光ファイバ５０から出射する光、あるいは、光ファイバ５０に入射する光の進行方向を９０度、変化させる反射鏡１５を備えている。そして、第１の部材（ＰＴ光コネクタの本体部）１０の一部分には、メッキ法にて銅層１２及びニッケル層１３が形成されており、これらの層１２，１３を覆うように、厚さ２５μｍの感光性ポリイミド樹脂から成るパッド層２０が形成されている。このように、パッド層２０に設けられた開口部２１の底部に露出した第１の部材１０の部分は、厚さ例えば１２．５μｍの銅層１２、及び、銅層１２の上に形成された厚さ３μｍのニッケル層１３から構成されている。尚、ニッケル層１３は、開口部２１の底部に露出した銅層１２の上にメッキ法に基づき形成されている。場合によっては、ニッケル層１３の上に金層をメッキ法に基づき形成してもよいし、また、場合によっては、ニッケル層を形成しなくともよい。

ＰＴガイドピンである第２の部材３０は、取付け面３２から延在する側面３３を有する。そして、第２の部材３０の取付け面３２は例えば銅から構成されている。具体的には、第２の部材３０は銅から作製されている。より具体的には、第２の部材３０は、円柱状の下部部材３１と円柱状の上部部材３４から構成されており、下部部材３１と上部部材３４とは一体に製造されており、全体として、ハット状の形状を有する。円柱状の下部部材３１の底面が取付け面３２に相当し、円柱状の下部部材３１の側面が取付け面３２から延在する側面３３に相当する。そして、第２の部材３０の側面３３には（具体的には、半田の濡れ上がりを防止する必要のある部分には、より具体的には、取付け面３２を除く第２の部材３０の全面には、あるいは側面３３には、あるいは、側面３３の下部には）、半田濡れ性が悪い膜３５、具体的には、厚さ０．１μｍのチタン膜や、例えば厚さ１０μｍ程度の耐熱塗装膜が形成されている。

第１の部材１０と第２の部材３０から構成された部材組立体を第２の部材３０によって位置合わせして、部材組立体を取り付けるべき部品を、実施例１にあっては、ＰＴ光モジュール６０とした。第２の部材３０が、ＰＴ光モジュール６０の位置決め穴であるガイド穴６２に嵌合する。

ここで、図２の（Ｂ）に示すように、ＰＴ光モジュール６０の本体部６１にガイド穴６２が設けられている。本体部６１は、例えば、エポキシ樹脂から成る。また、図２の（Ｃ）に示すように、本体部６１の内部にはプリント配線板６３が配されており、プリント配線板６３に設けられた配線６４に素子６５やドライバＩＣ６６が取り付けられている。尚、素子は、例えば、面発光レーザ素子（垂直共振器レーザ、ＶＣＳＥＬ）あるいはフォトダイオードから構成されている。そして、ＰＴ光コネクタの本体部である第１の部材１０とＰＴ光モジュール６０の本体部６１とは、図示しないクランプスプリングによって相互に締結される。

第２の部材３０は、例えば、以下の方法で作製することができる。即ち、銅製の丸棒を準備し、所定の長さに切断し、ペレットとする。そして、円柱状の下部部材３１と円柱状の上部部材３４から構成された第２の部材３０を成形できるような金型にペレットを入れ、型抜きすることで、円柱状の下部部材３１と円柱状の上部部材３４から構成された第２の部材３０を得ることができる。その後、支持部材と第２の部材３０の取付け面３２とが接するように支持部材上に第２の部材３０を載置し、スパッタリング装置に搬入して、チタンから成る膜３５をスパッタリング法にて取付け面３２を除く第２の部材３０の全面に成膜する。

第２の部材３０を構成する下部部材３１は、直径２．００ｍｍ（公差ｈ７）、高さ０．７０ｍｍの円柱状の部材から成り、上部部材３４は、直径１．００ｍｍ、高さ０．８０ｍｍの円柱状の部材から成る。即ち、第２の部材３０の取付け面３２の外形形状の直径をＲ₂としたとき、Ｒ₂＝２．００ｍｍである。また、環状の開口部２１の外形形状の直径（Ｒ₁）を２．００ｍｍ、内形形状の直径（Ｒ₁’）を１．４０ｍｍ、不連続部分（連結部分）２２の幅を０．２０ｍｍとした。尚、
Ｒ₁／Ｒ₂ ＝１．００
である。

以下、実施例１の２つの部材の取付け方法を、第１の部材１０の模式的な一部端面図である図３の（Ａ）、（Ｂ）、図４の（Ａ）、図５の（Ａ）、一部断面図である図４の（Ｂ）、図５の（Ｂ）、並びに、パッド層及びソルダーペースト層の一部分の模式的な平面図である図３の（Ｃ）を参照して、説明する。尚、図面において、開口部２１の中心線をＣＬ₁で示し、第２の部材３０の中心線をＣＬ₂で示す。

［工程−１００］
先ず、銅層１２が形成された第１の部材１０の部分に感光性のポリイミドフィルムを積層し、露光、現像を行うことで、不連続部分（連結部分）２２が設けられた開口部２１を有するパッド層２０を、２箇所に形成した。そして、開口部２１の底部に露出した銅層１２の上に、ニッケル層１３をメッキ法に基づき形成した。一方、第２の部材３０に対して、アセトンを用いた超音波洗浄、水洗、第２の部材３０の取付け面３２に露出した銅のソフトエッチングを、順次、行い、第２の部材３０を清浄化した。

［工程−１１０］
そして、例えば、Ｓｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕから成る市販のソルダーペースト層４０で開口部２１を充填した。具体的には、図３の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、ソルダーペースト層４０を、スクリーン印刷法に基づき、開口部２１のほぼ全面に塗布した。尚、ソルダーペースト層４０が、若干、開口部２１からはみ出し、パッド層２０の縁部の上までソルダーペースト層４０が形成されている状態としたが、これに限定されるものではない。

［工程−１２０］
次いで、ソルダーペースト層４０の上に第２の部材３０の取付け面３２を配置する（図４の（Ａ）及び（Ｂ）参照）。具体的には、ソルダーペースト層４０と第２の部材３０の取付け面３２とが接するように、ソルダーペースト層４０に第２の部材３０を載置した。

［工程−１３０］
そして、ソルダーペースト層４０を溶融、冷却することで、第２の部材３０を第１の部材１０に取り付けた。具体的には、第１の部材１０及び第２の部材３０の全体をリフロー法によって２６０゜Ｃに加熱し、ソルダーペースト層４０をリフローさせた。このとき、ソルダーペースト層４０が溶融する際の表面張力を利用して、第２の部材３０を自己整合的に第１の部材１０に取り付けることができた（図５の（Ａ）及び（Ｂ）参照）。即ち、図４の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、第２の部材３０の中心が、開口部２１の中心と一致していない状態で、［工程−１２０］においてソルダーペースト層４０に第２の部材３０を載置してとしても、ソルダーペースト層４０が溶融する際の表面張力によって第２の部材３０の中心が開口部２１の中心と一致するように、第２の部材３０は溶融したソルダーペースト層４０の上を移動する。従って、［工程−１２０］において、ソルダーペースト層４０に第２の部材３０を載置するときの精度に高い精度は要求されない。しかも、ソルダーペースト層４０は、感光性のポリイミドフィルムから成るパッド層２０に対する濡れ性が悪い。従って、パッド層２０の上、不連続部分（連結部分）２２の上及びパッド層中央領域２４の上のソルダーペースト層４０が溶融したとき、ソルダーペースト層４０はパッド層２０、不連続部分２２及びパッド層中央領域２４からはじかれ、溶融したソルダーペースト層４０は、開口部２１内、及び、開口部２１の上方の空間を占める状態となる。そして、溶融したソルダーペースト層４０によって、開口部２１内は完全に充填された状態となる。即ち、パッド層２０の上、不連続部分２２の上及びパッド層中央領域２４の上には溶融したソルダーペースト層４０が存在せず、不連続部分２２及びパッド層中央領域２４と第２の部材３０の取付け面３２との間には隙間２５が形成される。また、取付け面３２を除く第２の部材３０の全面には半田濡れ性が悪い膜３５が形成されているので、溶融したソルダーペースト層４０が第２の部材３０の側面３３に付着することはない。

試験のため、環状の開口部２１の外形形状の直径（Ｒ₁）を２．１０ｍｍ、２．０５ｍｍ、１．９５ｍｍ、１．９０ｍｍとして、同様にして、部材組立体を組み立てた。

そして、部材組立体において、第２の部材３０の中心が開口部２１の中心からどの程度ずれているかを測定した。測定結果（単位：μｍ）を以下の表１に示すが、環状の開口部２１の外形形状を２．０５ｍｍ、２．００ｍｍ、１．９５ｍｍとした場合、それぞれ、５つの試料のずれ量（Δ₁〜Δ₅：単位はμｍ）は５μｍ以内に収まっていた。即ち、位置合わせ精度を０．２５％（＝０．００５／２．００×１００）以内に収めることができた。一方、環状の開口部２１の外形形状を２．１０ｍｍ、１．９０ｍｍとした場合、５つの試料のずれ量は５μｍ以内に収まらなかった。従って、
０．９０＜Ｒ₁／Ｒ₂＜１．１
を満足するとき、ずれ量を少なく抑えることができることが判った。尚、環状の開口部２１の外形形状を、２．００ｍｍ以外とした場合にあっても、同様の試験を行ったところ、やはり、
０．９０＜Ｒ₁／Ｒ₂＜１．１
を満足するとき、第２の部材３０の開口部２１に対する位置合わせ精度を０．２５％以内に収めることができた。

［表１］
Ｒ₁ Δ₁ Δ₂ Δ₃ Δ₄ Δ₅ Δ（平均値） Δ（標準偏差）
1.90mm 13.3 4.2 18.1 7.2 4.3 9.42 6.10
1.95mm 3.6 1.8 0.0 3.0 1.2 1.92 1.43
2.00mm 0.6 3.0 1.2 3.0 1.8 1.92 1.07
2.05mm 1.2 4.8 3.6 0.6 2.4 2.52 1.72
2.10mm 3.9 2.4 12.0 0.6 0.6 3.90 4.73

本開示の部材取付け方法あるいは部材組立体にあっては、取付け面３２を有する第２の部材３０を取り付けるパッド層２０の領域には、第１の部材１０が底部に露出し、且つ、少なくとも１箇所に不連続部分２２が形成された環状の開口部２１が設けられている。しかも、環状の開口部２１の外形形状は第２の部材３０の取付け面３２の外形形状と同形である。従って、ソルダーペースト層４０を用いて第２の部材３０を第１の部材１０に取り付けるとき、自己整合的に第２の部材３０を第１の部材１０に取り付けることができる。また、ソルダーペースト層４０が溶融したとき、ソルダーペースト層４０に含まれるフラックス等のガス成分が、環状の開口部２１に形成された不連続部分２２を介して、より具体的には、隙間２５を介して、外部へ放出されるので、第２の部材３０の取付け面３２とソルダーペースト層４０との界面にガス成分が残留することがない。それ故、高い精度で、しかも、簡便な方法で、第２の部材３０を第１の部材１０に取り付けることができる。

また、隙間２５が存在するので、ソルダーペースト層４０と接していない第２の部材３０の取付け面３２の部分の洗浄を行うことが可能であるし、また、ソルダーペースト層４０と接していない第２の部材３０の取付け面３２の部分と不連続部分２２及びパッド層中央領域２４との間にアンダーフィルを充填することができ、これによって、第２の部材３０と不連続部分２２及びパッド層中央領域２４との間の接着強度を高めることができる。ここで、アンダーフィルとは、ＩＣパッケージの接続信頼性を高めるために使われる封止樹脂であり、第２の部材３０と不連続部分２２との間の隙間に塗布することで、毛細管現象によって、第２の部材３０と不連続部分２２及びパッド層中央領域２４との間の隙間２５に容易に侵入する。

以上、本開示の部材取付け方法及び部材組立体を好ましい実施例に基づき説明したが、本開示の部材取付け方法及び部材組立体はこの実施例に限定されるものではない。実施例にて説明した第１の部材、第２の部材は例示であり、適宜、変更することができる。例えば、第１の部材と第２の部材から構成された部材組立体をＰＴ光モジュールとし、第２の部材によって位置合わせして、部材組立体を取り付けるべき部品をＰＴ光コネクタとすることもできるし、部材組立体を、実施例とは異なる構成、構造の光コネクタや光モジュール、例えば、特開２０１１−０１７９２４や特開２０１１−０１７９２５、特開２００８−０４６３６７、特開２００４−１８４４２９に開示された光コネクタや光モジュールとすることができる。更には、第１の部材を、各種のプリント基板やプリント配線板、基板、表示装置、電子部品等とし、第２の部材を、各種のプリント基板やプリント配線板、基板、表示装置、電子部品等に取り付けるべき位置決めピンとすることもできる。

実施例においては、第２の部材３０の側面３３に、チタンから成る半田濡れ性が悪い膜３５を成膜したが、代替的に、例えば、ポリイミド樹脂層を形成してもよい。具体的には、保持部材と第２の部材３０の取付け面３２とが微粘着層を介して接するように、保持部材に第２の部材３０を取り付け、ポリイミド樹脂溶液に第２の部材３０を浸漬し、取付け面３２を除く第２の部材３０の全面にポリイミド樹脂層を形成し、係るポリイミド樹脂層を加熱するといった方法で、第２の部材３０の側面３３にポリイミド樹脂層を形成してもよい。あるいは又、第２の部材を、ソルダーペースト層の溶融温度に耐え得る耐熱性を有するプラスチック材料（例えば、ポリイミド樹脂やエンジニアリングプラスチック材料）から作製し、第２の部材の取付け面に、例えば、銅から成る金属層を形成することで、第２の部材を作製することもできる。

１０・・・第１の部材、１１・・・基材、１２・・・銅層、１３・・・ニッケル層、１４・・・光ファイバ固定部、１５・・・反射鏡、２０・・・パッド層、２１・・・開口部、２２・・・不連続部分（連結部分）、２３・・・開口部の内形形状の内側を占める空間、２４・・・パッド層の一部（パッド層中央領域）、２５・・・隙間、３０・・・第２の部材、３１・・・下部部材、３２・・・取付け面、３３・・・側面、３４・・・上部部材、３５・・・半田濡れ性が悪い膜、４０・・・ソルダーペースト層、５０・・・光ファイバ

Claims

第１の部材上にパッド層が設けられており、
取付け面を有する第２の部材を取り付けるパッド層の領域には、第１の部材が底部に露出し、且つ、少なくとも１箇所に不連続部分が形成された環状の開口部が設けられており、
環状の開口部の外形形状は第２の部材の取付け面の外形形状と同形である、第１の部材に第２の部材を取り付ける方法であって、
第２の部材は、取付け面から延在する側面を有し、
第２の部材は、銅、銅合金、アルミニウムあるいはアルミニウム合金から成り、
第２の部材の側面には半田濡れ性が悪い膜が形成されており、
ソルダーペースト層で開口部を充填した後、
ソルダーペースト層上に第２の部材の取付け面を配置し、ソルダーペースト層を溶融、冷却することで、第２の部材を第１の部材に取り付ける部材取付け方法。
第１の部材上にパッド層が設けられており、
取付け面を有する第２の部材を取り付けるパッド層の領域には、第１の部材が底部に露出し、且つ、少なくとも１箇所に不連続部分が形成された環状の開口部が設けられており、
環状の開口部の外形形状は第２の部材の取付け面の外形形状と同形である、第１の部材に第２の部材を取り付ける方法であって、
第２の部材は、ソルダーペースト層の溶融温度に耐え得る耐熱性を有するプラスチック材料から作製されており、
第２の部材の取付け面には金属層が形成されており、
ソルダーペースト層で開口部を充填した後、
ソルダーペースト層上に第２の部材の取付け面を配置し、ソルダーペースト層を溶融、冷却することで、第２の部材を第１の部材に取り付ける部材取付け方法。
ソルダーペースト層上に第２の部材の取付け面を配置し、ソルダーペースト層を溶融させることで、ソルダーペースト層が溶融する際の表面張力を利用して、第２の部材を自己整合的に第１の部材に取り付ける請求項１又は請求項２に記載の部材取付け方法。
環状の開口部の外形形状の直径をＲ₁、第２の部材の取付け面の外形形状の直径をＲ₂としたとき、
０．９０＜Ｒ₁／Ｒ₂＜１．１
を満足する請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の部材取付け方法。
環状の開口部には、Ｎ箇所（但し、Ｎは２以上の自然数）、不連続部分が形成されており、
Ｎ箇所の不連続部分は、Ｎ回回転対称に配置されている請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の部材取付け方法。
環状の開口部の外形形状は円形である請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の部材取付け方法。
開口部の底部に露出した第１の部材の部分は、銅層、及び、銅層上に形成されたニッケル層から成る請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の部材取付け方法。
第２の部材の取付け面は、銅、銅合金、アルミニウムあるいはアルミニウム合金から構成されている請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の部材取付け方法。
パッド層が設けられた第１の部材、及び、取付け面を有する第２の部材が組み立てられた部材組立体であって、
第２の部材を取り付けるパッド層の領域には、第１の部材が底部に露出し、且つ、少なくとも１箇所に不連続部分が形成された環状の開口部が設けられており、
環状の開口部の外形形状は、第２の部材の取付け面の外形形状と同形であり、
開口部を充填したソルダーペースト層によって第２の部材は第１の部材に取り付けられており、
第２の部材は、取付け面から延在する側面を有し、
第２の部材は、銅、銅合金、アルミニウムあるいはアルミニウム合金から成り、
第２の部材の側面には半田濡れ性が悪い膜が形成されている部材組立体。
パッド層が設けられた第１の部材、及び、取付け面を有する第２の部材が組み立てられた部材組立体であって、
第２の部材を取り付けるパッド層の領域には、第１の部材が底部に露出し、且つ、少なくとも１箇所に不連続部分が形成された環状の開口部が設けられており、
環状の開口部の外形形状は、第２の部材の取付け面の外形形状と同形であり、
開口部を充填したソルダーペースト層によって第２の部材は第１の部材に取り付けられており、
第２の部材は、ソルダーペースト層の溶融温度に耐え得る耐熱性を有するプラスチック材料から作製されており、
第２の部材の取付け面には金属層が形成されている部材組立体。
環状の開口部の外形形状の直径をＲ₁、第２の部材の取付け面の外形形状の直径をＲ₂としたとき、
０．９０＜Ｒ₁／Ｒ₂＜１．１
を満足する請求項９又は請求項１０に記載の部材組立体。
環状の開口部には、Ｎ箇所（但し、Ｎは２以上の自然数）、不連続部分が形成されており、
Ｎ箇所の不連続部分は、Ｎ回回転対称に配置されている請求項９乃至請求項１１のいずれか１項に記載の部材組立体。
環状の開口部の外形形状は円形である請求項９乃至請求項１２のいずれか１項に記載の部材組立体。
開口部の底部に露出した第１の部材の部分は、銅層、及び、銅層上に形成されたニッケル層から成る請求項９乃至請求項１３のいずれか１項に記載の部材組立体。
第２の部材の取付け面は、銅、銅合金、アルミニウムあるいはアルミニウム合金から構成されている請求項９乃至請求項１４のいずれか１項に記載の部材組立体。