JP5838881B2 - 光射出部材の実装方法及び実装装置 - Google Patents

Description

本願の開示する技術は、光射出部材の実装方法及び実装装置に関する。

光導波路を成す光導波路部材が搭載された基板に、光射出部品を備えた光射出部材を実装する場合に、光射出部材を基板に対し高精度で位置合わせすることが望まれる。たとえば、光素子が搭載されたサブマウントをクランプで保持し、サブマウントの光素子を作動させて、基板に対し調芯を行う方法が知られている。

特開２００５−２８５８８９号公報

ところで、光射出部材をリフロー等によって基板に接合する場合等では、光射出部材をクランプ等で保持できないことがある。この場合、基板に対する光射出部材の位置がすれるおそれがある。

本願の開示技術は、基板に対し位置のずれを抑制して光射出部材を実装可能な光射出部材の実装方法及び実装装置を提供することが目的である。

本願の開示する光射出基板の搭載方法は、基板と光射出部材の双方に摩擦材を接触させる。あるいは、本願の開示する光射出基板の搭載方法は、基板と光射出部材のいずれか一方に固定された係合部材を基板と光射出部材のいずれか他方に係合させる。そして、基板と光射出部材との間の接合材を溶融させて基板と光射出部材とを接合する。

本願の開示する光射出部材の搭載装置は、基板を支持する支持部材と、光射出部材を保持する保持部材とを備える。そして、基板に対し位置合わせされた光射出部材の相対移動が、相対移動抑制部材によって抑制された状態で、接合装置により、基板と光射出部材との間の接合材を溶融させて基板と光射出部材とを接合する。

本願の開示する光射出部材の実装方法及び実装装置によれば、基板に対し位置のずれを抑制して光射出部材を実装することが可能となる。

第１実施形態の光射出部材の実装方法を示す概略断面図である。 第１実施形態の光射出部材の実装方法における吸着ノズル及び光射出部材を示し（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図である。 第１実施形態の光射出部材の実装方法を示す概略断面図である。 第１実施形態の光射出部材の実装方法をリフロー装置と共に示す概略断面図である。 第２実施形態の光射出部材の実装方法を示す概略断面図である。

以下に、本願の開示する光射出部材の実装方法（以下、「実装方法」と略す）及び光射出部材の実装装置（以下、「実装装置」と略す）の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１及び図３に示すように、本実施形態の実装装置１２は、基板１６を支持する支持面１４Ｓを備えた支持ステージ１４を有している。支持ステージ１４は支持部材の一例である。

基板１６は、所定の絶縁性及び剛性を有する材料（たとえばエポキシ樹脂等）によって平坦な板状に形成された基材１８を有している。基材１８の少なくとも一方の面には、銅箔等によって所定の回路パターンが形成されている。回路パターンは、必要に応じて、ソルダレジスト２０等の被覆部材で被覆されている。

さらに基材１８には、フットプリント２２が設けられている。フットプリント２２には、後述するように、基板１６に光射出部材３６を搭載する工程でハンダ４２が塗布され、ハンダ４２を用いて光射出部材３６が基板１６に接合される。

基材１８には、光導波路部材２４が搭載されている。光導波路部材２４は全体として板状あるいはシート状に形成されており、一方の面を基材１８に面接触させて接着等により固定されている。

光導波路部材２４には、基材１８との接触面と反対の面に、光入口部２８及び光出口部３０が設けられると共に、内部に２枚の反射ミラー３２、３４が設けられたコアを有している。すなわち、光入口部２８から光出口部３０までの間に、光導波路２６が構成されている。光導波路２６は、光入口部２８からの入射光を反射ミラー３２、３４で順に直角に反射させ、光出口部３０から出射光として出射させる。

基板１６には、光射出部材３６が搭載される。本実施形態では、図２にも示すように、光射出部材３６は基材３８を有している。基材３８は、所定の絶縁性及び剛性（形状安定性）を有する材料（たとえばエポキシ樹脂等）によって平坦な板状に形成されている。

基材３８には、光を射出する光射出部品４０が取り付けられている。そして、図３に示すように、光射出部品４０の光が光導波路部材２４に光入口部２８から入射するように、ハンダ４２によって光射出部材３６が基板１６に接合される。

なお、図１〜図３では、１つの基材３８に対し光射出部品４０を１つのみ図示しているが、基材３８の１つあたりの光射出部品４０の数は限定されない。本実施形態の例では、１２個の光射出部材３６が１列状（ただし２列以上であってもよく、マトリックス状であってもよい）となるように基材３８に取り付けられている。

実装装置１２は、吸着ノズル４４を有している。吸着ノズル４４は、光射出部材３６の基材３８を、光射出部材３６の取付面と反対側の面から吸着可能なノズル本体４６を有している。本実施形態では、ノズル本体４６は略円筒状に形成されており、図示しない吸引装置で内部を吸引することが可能な構成とされている。吸着ノズル４４は、保持部材の一例である。

ノズル本体４６は、図示しない駆動機構により、支持面１４Ｓに接近または離間する方向、及び支持面１４Ｓに沿った移動可能とされている。

また、ノズル本体４６は、同じく図示しない駆動機構により、支持ステージ１４の支持面１４Ｓに沿う方向に移動可能で、支持面１４Ｓ（Ｘ−Ｙ平面）の法線を回転中心として（以下、便宜的にこの回転方向を「θ方向」とする）回転可能とされている。図１では、便宜的に、支持面１４Ｓに沿った横方向をＸ方向、支持面１４Ｓに沿うと共にＸ方向と直交する方向をＹ方向、Ｘ−Ｙ平面の法線方向を矢印Ｚ方向としている。したがって、吸着ノズル４４で光射出部材３６を吸着し、Ｘ−Ｙ平面に沿った移動と、上記の回転とを適宜組み合わせて基板１６に対し位置合わせを行いつつ、光射出部材３６を基板１６に接近させて、所定位置に配置できる。

吸着ノズル４４のノズル本体４６には、基材３８との対向面に、光射出部材３６との電気的導通を取るためのメッキ（たとえば金メッキ）が施されており、複数（図示の例ではプラス、マイナス及びスタンバイの３つ）の電極４８が設けられている。メッキは、磨耗を抑制する観点から、十分な厚みに形成することが好ましい。

光射出部材３６の基材３８において光射出部品４０が設けられた面の反対面にも、ノズル本体４６の先端部と同様の処理（たとえば金メッキ）が施され、電極４８に対応する複数の電極５０が設けられている。図示しない電源からの電力を、ノズル本体４６内の配線５２から、電極４８、５０、配線５４を経て、光射出部品４０に供給することが可能である。配線５２、電極４８、５０、配線５４は、給電部材の一例である。

なお、配線５２は、図示の例ではノズル本体４６の内部に埋め込んだタイプを示している。これに代えて、たとえば、ノズル本体４６の外周面あるいは内周面に銅箔等を蒸着等により貼着したタイプや、銅箔をノズル本体４６の内部に埋め込んだタイプ等、各種の構造を採用できる。

また、ノズル本体４６の先端に、粗面化処理（たとえばスクラブ処理）等を行うことで、ノズル本体４６と光射出部材３６との接触抵抗を調整してもよい。

ノズル本体４６の形状は、上記した円筒状に限定されない。ただし、光射出部材３６を基板１６に対し均一に押し当てて、基板１６に対する平行状態を維持する観点からは、より広い範囲で光射出部材３６に接触することが好ましい。加えて、光射出部材３６を基板１６に向かって押し付けるときに不用意な傾きを抑制する観点からは、押付方向（矢印Ｚと反対の方向）に見て、特定の軸まわりに対称形状とされていることが好ましい。

さらに、光射出部材３６との接触部分が環状になっていると、これらの条件を満たす形状となるので好ましい。上記した円筒形状は、光射出部材３６との接触部分が環状であり、ノズル本体４６の形状としても単純で成形が容易である。他にも、たとえば、円錐形状のノズル本体であっても、光射出部材３６との接触部分は環状になる。

さらに、吸着ノズル４４（特にノズル本体４６）は、弾性や柔軟性を有することなく、実質的に剛体とみなせる程度の剛性を有していることが、吸着した光射出部材３６の傾きを抑制でき、好ましい。

光導波路部材２４には、図示しない認識マークが設けられている。同じく図示しない読取装置でこの認識マークを読み取りつつ、光射出部材３６の基板１６に対する概略の位置合わせ（以下、では、この位置合わせを「パッシブアライメント」という）を行うことができる。

なお、パッシブアライメントに使用する認識マークとしては、基材１８上に銅エッチング等で形成された認識マークを使用することも可能である。ただし、基板１６に対する光射出部材３６の「位置合わせ」は、より本質的には、光導波路２６（特に入口部２８）に対して光射出部品４０の位置を合わせる、という観点で行われる。したがって、基材１８上の認識マークを用いると、基材１８に対する光導波路部材２４の搭載位置精度が低い場合には、光導波路２６に対する光射出部品４０の位置のずれも大きくなる。これに対し、光導波路部材２４の基材３８に設けられた認識マークを用いると、位置合わせにおいて、基材１８に対する光導波路部材２４の搭載位置精度の影響を受けない。しかも、光導波路部材２４の基材３８に対しては、レーザー加工等により、高精度で認識マークを形成可能である。このような観点から、パッシブアライメントを行うときに使用する認識マークとしては、光導波路部材２４に形成された認識マークを用いることが好ましい。

実装装置１２は、光量センサ５６を有している。光量センサ５６は受光部５８を有しており、光導波路部材２４の光出口部３０から射出された光の強度（光量）を検知できる。そして、上記したパッシブアライメントを行った後、光射出部品４０の光を入口部２８から光導波路２６に入射させ、光出口部３０から出る光の強度を光量センサ５６で検出しつつ、光射出部材３６の位置を合わせる。これにより、パッシブアライメントよりも高精度の位置合わせ（以下では、この位置合わせを「アクティブアライメント」という）を行うことが可能である。

光量センサ５６としては、フォトダイオード等の受光素子を用いた構造のセンサや、光強度分布を検出可能なニアフィールドパターン測定装置等を用いることが可能である。いずれにしても、光量センサ５６の受光部５８は、位置合わせ時に光射出部品４０にズレが生じていても、光出口部３０からの光を漏れなく受光できるように、十分な受光面積を有している。

本実施形態の実装装置１２は、図４に示すように、リフロー装置６０を有している。リフロー装置６０内の所定位置に、基板１６と、この基板１６に位置合わせ（アクティブアライメント）された光射出部材３６（吸着ノズル４４による吸着及び、光量センサ５６による光量検知は解除されている）を投入する。そして、所定の環境（ハンダ４２を溶融させるために十分な高温の状態）とすることで、ハンダ４２を溶融させることができる。その後の冷却によりハンダ４２が硬化することで、光射出部品４０を基板１６に接合する（搭載する）ことができる。リフロー装置６０は、接合装置の一例である。

本実施形態では、図３から分かるように、光射出部材３６を基板１６に接合する際に、基板１６のソルダレジスト２０及び光導波路部材２４と光射出部材３６との間に、摩擦シート６２が配置される。摩擦シート６２は、たとえば、エポキシ樹脂を半硬化させた状態でシート状に成形されている。「半硬化」とは、エポキシ樹脂が完全には硬化しておらす、外力が作用すると外力に応じて所定の流動性を示すものの、通常の温度及び湿度等の環境下では、重力等が作用しても不用意に変形しない程度の形状安定性を有する状態である。

また、基板１６に対する光射出部材３６のパッシブアライメントを行う前段階では、摩擦シート６２は、たとえば、図１に示すように、ソルダレジスト２０や光導波路部材２４に貼着等により取り付けられていてもよい。さらに、単にソルダレジスト２０や光導波路部材２４の上に置かれているだけでもよい。あるいは、光射出部材３６に貼着等により取り付けられていてもよい。なお、摩擦シート６２は、相対移動抑制部材としての摩擦材の一例である。

そして、基板１６に対する光射出部材３６のアクティブアライメントを行う際、及び行った後では、ソルダレジスト２０及び光導波路部材２４と光射出部材３６の双方に対し、摩擦シート６２が接触している。摩擦シート６２は、ソルダレジスト２０及び光導波路部材２４と光射出部材３６の双方に対し摩擦力を発揮する。このため、光射出部材３６が吸着ノズル４４で吸着（保持）されていない状態であっても、光射出部材３６の基板１６に対する位置のずれが抑制される。ただし、この摩擦力は、基板１６に対する光射出部材３６の位置合わせには影響しない程度とされている。

特に、第１実施形態では、摩擦シート６２はシート状に形成されているので、ソルダレジスト２０及び光導波路部材２４と光射出部材３６の双方に面接触する。したがって、光射出部材３６が基板１６に対し非平行状態となるような（光射出部品４０からの光の光軸が傾斜する）光射出部材３６の移動（傾斜）に関しても、摩擦シート６２がこの傾斜を抑制する。

次に、本実施形態の実装装置１２を用いて、基板１６に光射出部材３６を位置合わせして接合する方法（実装方向）を説明する。

図１に示すように、基材１８には、所定の回路パターンがソルダレジスト２０によって被覆されると共に、フットプリント２２上にハンダ４２が塗布されている。また、光導波路部材２４が所定位置に取り付けられている。特に本実施形態では、ソルダレジスト２０及び光導波路部材２４の所定位置に、摩擦シート６２が接着されている。

この基板１６に対し、まず、光射出部材３６のパッシブアライメントを行う。具体的には、光射出部材３６を吸着ノズル４４で吸着し、光導波路部材２４の図示しない認識マークを用いて、光射出部材３６を基板１６（光導波路部材２４）に対し、概略の位置合わせを行う。

なお、パッシブアライメントを行う段階では、電極４８、５０は接触しているが、光射出部品４０から光を射出する必要はなく、光量センサ５６により光量を検出することもない。

次に、光射出部材３６のアクティブアライメントを行う。具体的には、図３に示すように、光射出部材３６を吸着ノズル４４で吸着する。そして、図示しない電源から、ノズル本体４６内の配線５２、電極４８、５０、配線５４を経て、光射出部品４０に電力を供給する。これにより、光射出部品４０から光を射出する。この光は、光入口部２８から光導波路２６、光出口部３０を経て、光量センサ５６に入射する。ここで、光導波路部材２４（光入口部２８）に対し光射出部品４０の位置がずれていると、光量センサ５６で検出される光量も、本来の光量に達しない。したがって、光量センサ５６で検出される光量が最大となるように、光射出部材３６の位置を、Ｘ−Ｙ平面内におけるＸ方向、Ｙ方向及びθ方向に調整する。

なお、光射出部材３６と光導波路部材２４とで線膨張係数が異なるため、加熱時の伸縮量も光射出部材３６と光導波路部材２４とで異なることが想定される。この伸縮量差による光射出部材３６と光導波路部材２４とのわずかな位置のすれを抑制するために、上記した位置合わせ、特にアクティブアライメントは、実装装置１２の稼動温度で行うことが好ましい。

アクティブアライメントを行った後、吸着ノズル４４による光射出部材３６の吸着（保持）を解除する。光量センサ５６による光量検知を行う必要はない。そして、図４に示すように、基板１６と光射出部材３６とをリフロー装置６０内の所定位置に固定し、リフローを行う。リフローによりハンダ４２が溶融する。

このようにハンダ４２が溶融して液体になると、その表面に表面張力が作用する。表面張力は、光射出部材３６を基板１６に対し横方向（Ｘ−Ｙ平面に沿った方向に加え、θ方向の回転も含む）へ相対移動させる力として作用する。本実施形態では、基板１６（ソルダレジスト２０及び光導波路部材２４）と光射出部材３６とに摩擦シート６２が接触している。このため、光射出部材３６がＸ方向、Ｙ方向及びθ方向に相対移動しようとしても、摩擦シート６２からの摩擦力により、この相対移動が抑制される。すなわち、光導波路部材２４の光入口部２８に対し光射出部品４０が高精度に位置合わせされた状態を維持し、光射出部品４０を基板１６に接合（搭載）できる。

このように摩擦シート６２によって、基板１６に対する光射出部材３６の相対移動を抑制するための条件を考える。このためには、摩擦シート６２と光射出部材３６との最大摩擦力（静止摩擦力）をＴ、ハンダ４２（接合材）の表面張力によって光射出部材３６を水平方向に移動させようとする力をＦとして、
Ｔ＞Ｆ （１）
が成立していればよい。

また、静止摩擦力Ｔは、摩擦シート６２と光射出部材３６との静止摩擦係数をμ、光射出部材３６に摩擦シート６２から作用する垂直効力をＮとして、
Ｔ＝μＮ （２）
となる。さらに、力Ｆは、ハンダ４２の表面張力をＳ、体積をＶとすれば、これらの積に比例するので、比例定数ｋを用いて、
Ｆ＝ｋＳＶ （３）
となる。式（２）及び（３）から、式（１）は、
μＮ＞ｋＳＶ （４）
となる。

ところで、光射出部材３６の基板１６に対する相対移動を抑制する観点からは、上記式（４）から分かるように、たとえば、表面張力の小さいハンダ４２（接合材）を用いたり、ハンダ４２（接合材）の量を減らしたりする方法も考えられる。ただし、これらの方法では、ハンダ４２の接合力や接合寿命を所定以上に維持することが困難な場合も想定される。これに対し、摩擦シート６２を用いると、ハンダ４２の量を減らしたり、表面張力の弱い材料を用いたりすることなく、光射出部材３６の基板１６に対する相対移動を抑制できる。なお、光射出部材３６に錘を載せることで、上記した相対移動を抑制する効果を高めてもよい。

さらに、本実施形態では、シート状の摩擦シート６２は、ソルダレジスト２０及び光導波路部材２４と光射出部材３６の双方に面接触するので、光射出部材３６が基板１６に対する平行状態を維持でき、光射出部品４０からの光の光軸が傾斜することを抑制できる。

摩擦シート６２が接触する基板１６側の部材としては、上記した光導波路部材２４やソルダレジスト２０に限らず、これ以外の部材であってもよい。ただし、光導波路部材２４と光射出部材３６との位置のずれを効果的に抑制するためには、摩擦シート６２は光導波路部材２４に接触していることが好ましい。これに対し、摩擦シート６２をソルダレジスト２０に接触させる構成では、ソルダレジスト２０が基材１８の広い範囲に設けられているため、摩擦シート６２の配置や形状の自由度が高くなる。

なお、実際には、１つの光射出部材３６において複数の光射出部品４０が取り付けられ、これに対応して光導波路２６も複数設けられることが多い。これを考慮し、アクティブアライメントを行う場合には、複数の（ただし全てである必要なない）光射出部品４０からの光について光量センサ５６で光量を検知することが好ましい。たとえば、本実施形態のように１つの光射出部材３６が１列状の１２個の光射出部品４０を有している構成では、列の両端の（１番目と１２番目の）光射出部品４０からの光について、最大光量が得られるようにしてもよい。さらに、列の中間部分の１又は複数の光射出部品４０からの光を追加で用いてもよい。この場合には、検出したそれぞれの最大光量点を用い、最小二乗法等の統計的手法によって、複数の光射出部品４０からの光が全体として最大光量となるように、光射出部材３６の位置を決めればよい。もちろん、全ての光射出部材３６からの光を用いて、光射出部品４０の位置合わせを行ってもよい。

第１実施形態において、摩擦シート６２は、ハンダ４２の潰れを抑制する観点から、所定の硬さを有していることが好ましい。ただし、あまりに硬いと、光射出部材３６の位置合わせ時に、光射出部材３６の下面に衝撃が作用するおそれがある。したがって、この衝撃を緩和できる程度の柔軟性を有していることが好ましい。もちろん、摩擦シート６２の硬さとの関係で、光射出部材３６を基板１６に対し位置合わせするときの吸着ノズル４４の動きを制御し、上記した衝撃がより小さくなるように調整すればよい。

また、摩擦材としては第１実施形態の摩擦シート６２に限定されない。すなわち、シート状に形成されている必要はなく、棒状あるいはブロック状であってもよい。ただし、摩擦シート６２が基板１６側の部材及び光射出部材３６と接触する部分は、面接触となっているか、あるいは実質的に面接触とみなせる程度に接触部分が広がっていることが、好ましい。面接触していると、摩擦力を効果的に発揮できると共に、光射出部材３６の基板１６に対する傾き（特に、光射出部品４０からの光の光軸の傾き）を抑制する効果が高くなるためである。

図５には、第２実施形態の実装装置８２が部分的に示されている。第２実施形態において、第１実施形態と同一の構成要素、部材等については、同一符号を付して、詳細な説明を省略する。

第２実施形態の実装装置８２では、第１実施形態に係る摩擦シート６２（図１、図３等参照）は用いられておらず、これに代えて、ピン８４が設けられている。ピン８４は、先端部８４Ｔが鋭角的に尖った略円錐状（あるいは角錐状）に形成されている。ピン８４は、相対移動抑制部材としての係合部材の一例である。

このピン８４は、光射出部材３６が基板１６に搭載された状態で、先端部８４Ｔがフットプリント２２を向く（図５において下を向く）ように、光射出部材３６に固定されている。ピン８４の位置は、ハンダ４２を貫通し、さらに先端部８４Ｔがフットプリント２２に刺さる位置とされている。なお、ピン８４は１本のみでもよいが、少なくとも２本とされていれば、光射出部材３６の基板１６に対するθ方向の回転を抑制する効果が高くなる。

ピン８４は、１つの光射出部材３６において１つのみ設けられていてもよいが、図示の礼では、複数設けられている。このようにピン８４が複数設けられていると、光射出部材３６と基板１６との相対的な傾きを抑制し、光射出部品４０からの光の光軸の傾きを抑制する効果が高い。

第２実施形態における実装方法では、第１実施形態と同様に、基板１６に対する光射出部材３６のパッシブアライメントを行う。さらに、光射出部材３６から光導波路２６を通った光を光量センサ５６で検出し、アクティブアライメントを行う。

このようにして、基板１６に対し光射出部材３６の位置合わせを行った状態で、ピン８４の先端部８４Ｔはフットプリント２２に刺さって係合している。これにより、基板１６に対する光射出部材３６の相対移動が抑制されている。したがって、リフロー装置６０でリフローを行い、ハンダ４２が溶融しても、光射出部材３６と基板１６との相対移動（Ｘ方向、Ｙ方向及びθ方向）が抑制される。すなわち、第２実施形態においても、光導波路部材２４の光入口部２８に対し光射出部品４０が高精度に位置合わせされた状態を維持し、光射出部品４０を基板１６に接合（搭載）できる。

特に、第２実施形態では、ピン８４の先端部８４Ｔがフットプリント２２に刺さっているので、光射出部材３６が基板１６に対し非平行状態となるような光射出部材３６の傾斜に対して抵抗として作用する。しかも、ピン８４は複数設けられている。これらにより、光射出部材３６が基板１６に対する平行状態を維持でき、光射出部品４０からの光の光軸が傾斜ことを抑制できる。

ピン８４の先端部８４Ｔを刺す対象は、上記のフットプリント２２に限定されない。たとえば、ソルダレジスト２２や光導波路部材２４であってもよい。フットプリント２２は、ハンダ４２を塗布するために設けられており、ピン８４の先端８４Ｔが刺さっても、基板１６の構造や物理的特性に及ぼす影響が小さいので、先端部８４Ｔを刺す対象として好ましい。

第２実施形態では、ピン８４の先端部８４Ｔを鋭利な形状（尖った形状）とし、フットプリント２２に容易に刺すことが可能な構造としているが、たとえば、ピン８４を円柱状としてもよい。円柱状のピン８４ではフットプリント２２等に刺すことが難しいが、ピン８４の外周面の一部を基材１８上の部材の側面に接触させれば、光射出部材３６の基板１６に対する位置のずれを抑制できる。この場合、ピン８４を複数設け、それぞれのピン８４が異なる方向で基材１８上の部材に接触する構造とすれば、複数の方向で光射出部材３６の位置のずれを抑制できる。

第２実施形態において、ピン８４を基板１６側（たとえば基材１８、ソルダレジスト２０、フットプリント２２、光導波路部材２４等）に固定してもよい。この場合、先端部８４が、光射出部材３０に刺さるように（ただし、光射出部品４０からの光の射出に影響しないように）すればよい。ピン８４を円柱状とした場合は、ピン８４の外周面の一部を光射出部材３６の側面に接触等により係合させてもよい。

以上の説明から分かるように、いずれの実施形態においても、ハンダ４２（接合材）が溶融した状態で、基板１６に対し光射出部材３６を、位置のずれを抑制して実装できる。

各実施形態において、光射出部材３６が搭載される基板１６としては、特に限定されないが、たとえば、スーパーコンピュータ、サーバシステム及びネットワーク機器等（特に中大型の機器）のプリント配線板を挙げることができる。

これらのプリント配線板では、光導波路２６のコア、すなわち光の光入口部２８のサイズが非常に小さい。たとえば、光入口部２８の１辺の長さが３０〜５０μｍ程度である。したがって、光入口部２８に対する光射出部品４０の位置精度は、３〜５μｍの範囲とすることが望まれる。また、光射出部品４０からの光の光軸についても、光入口部２８に対する傾きを抑制することが望まれる。上記各実施形態は、このように、基板１６（光入口部２８）に対する光射出部材３６（光射出部品４０）の位置精度の要求が高い場合に、上記実施形態の技術を好ましく適用できる。

特に、転送レートが概ね４０Ｇｂｐｓ以上のデータ転送では、光射出部品４０からの光を光導波路２６で確実に伝送可能となるように接続する技術（光インターコネクト技術）が求められることが多い。そして、伝送の高速化や長距離化に伴って伝送損失を少なくするためには、光導波路２６のコアは、より小径化されることがある。このようにコアが小径化された光導波路部材２４に対し、光射出部材３６（光射出部品４０）を位置合わせする場合に、上記実施形態の技術を好ましく適用できる。

上記各実施形態では、リフローによりハンダ４２（接合材）を溶融させて光射出部材３６を基板１６に接合（搭載）する例を挙げている（リフロー方式）。このようにリフローで接合すると、光射出部材３６を保持することなく（あるいは保持を解消した状態で）接合材を溶融させるので、複数の光射出部材３６を１つの基板１６上に載置し、１度のリフローによりこれら複数の光射出部材３６を基板１６に接合できる。

もちろん、実装方法としては、このようなリフロー方式に限定されない。たとえば、光射出部材３６を基板１６に対し位置合わせした後も保持し、加熱装置で加熱することによりハンダ４２を溶融させる方法（ボンダー方式）に適用することも可能である。

また、光射出部材３６の基板１６（あるいは光導波路部材２４）との対向面に形成されたバンプを用いて電気的に導通される実装（フリップチップ実装）の構造にも、上記実施形態の技術を適用可能である。フリップチップ実装では、光射出部材３６を基板１６の反対側から基板１６に押し付けて接合するため、光射出部品４０を１個ずつ基板１６に接合するため、基板１６に対する光射出部材３６の傾斜を抑制する効果は高い。

上記では、吸着ノズル４４を介して光射出部材３６に電力を供給する構成を挙げているが、光射出部材３６が電源を備えた構成では、この電源からの電極供給により光射出部品４０から光を射出可能である。この場合は、吸着ノズル４４によって光射出部材３６に電力を供給する必要はない。換言すれば、上記各実施形態では、吸着ノズル４４が光射出部材３６に電力供給可能な構成とされているため、電源を有さない光射出部材３６であっても、アクティブアライメントを行い、基板１６に対する位置のずれを抑制して搭載可能である。

光射出部材３６を保持する保持部材としては、吸着ノズル４４に限定されず、たとえば光射出部材３６を把持する構造の保持部材でもよい。ただし、吸着ノズル４４を用いると、光者射出部品４０が設けられていない面で光射出部材３６を保持できる。これにより、アクティブアライメント時の光の射出に影響することなく、光射出部材３６を保持できる。

接合材としては、上記各実施形態ではハンダ４２を用いた例を挙げている。もちろん、ハンダ４２の他に、接着剤等を接合材として用いてもよい。ただし、ハンダ４２は、基板１６に対し光射出部材３６を接合する作用と、電気的な導通を得る作用の双方を有している。このため、ハンダ４２とは別に接合材を用いた構成と比較して、部品点数が少なくなる。

摩擦材としては、上記ではエポキシ樹脂を半硬化させた状態で使用しているが、たとえば、樹脂繊維を用いた織布や不織布等を用いることも可能である。材料としては、エポキシ樹脂を用いると、基板１６に光射出部材３６を搭載した後の耐久性、電気絶縁性、形状安定性が高いので、好ましい。さらに、エポキシ樹脂は、硬化後には、接着作用も奏するので、基板１６に対し光射出部材３６を強固に接合できる。

以上、本願の開示する技術の実施形態について説明したが、本願の開示する技術は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

本明細書は、以上の各実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。

（付記１）
基材上に少なくとも光導波路部材が搭載された基板と、光射出部品を備え前記基板上に搭載される光射出部材と、に対し摩擦力により前記基板と前記光射出部材との相対移動を抑制する摩擦材を接触させると共に、前記光射出部品から射出される光を用いて前記光射出部材を前記基板に位置合わせし、
前記基板と前記光射出部材との間の接合材を溶融させて前記基板と前記光射出部材とを接合する光射出部材の実装方法。

（付記２）
前記位置合わせ時に、前記摩擦材として前記基板と前記光射出部材の双方に面接触する摩擦シートを用いる付記１に記載の光射出部材の実装方法。

（付記３）
前記摩擦材として、前記位置合わせ時には半硬化状態とされた樹脂材料を用いる付記１又は付記２に記載に光射出部材の実装方法。

（付記４）
前記摩擦材を前記光導波路部材に接触させる付記１〜付記３のいずれか１つに記載の光射出部材の実装方法。

（付記５）
前記基板がソルダレジストを備え、
前記摩擦材を前記ソルダレジストに接触させる付記１〜付記４のいずれか１つに記載の光射出部材の実装方法。

（付記６）
基板上に少なくとも光導波路部材が搭載された基板と、光射出部品を備え前記基板上に搭載される光射出部材のいずれか一方に固定された係合部材を前記基板と前記光射出部材のいずれか他方に係合させ前記基板と前記光射出部材との相対移動を抑制すると共に、前記光射出部品から射出される光を用いて前記光射出部材を前記基板に位置合わせし、
前記基板と前記光射出部材との間の接合材を溶融させて前記基板と前記光射出部材とを接合する光射出部材の実装方法。

（付記７）
前記位置合わせ時に、前記係合部材として前記基板と前記光射出部材のいずれか一方に固定されたピンを前記基板と前記光射出部材のいずれか他方に刺す付記３に記載の光射出部材の実装方法。

（付記８）
前記位置合わせ時に、前記光射出部材に固定された前記ピンを前記基板のフットプリントに刺す付記７に記載の光射出部材の実装方法。

（付記９）
前記ピンの先端部が鋭角的に尖っている付記７又は付記８に記載の光射出部材の実装方法。

（付記１０）
前記位置合わせ時に、前記光射出部材を保持装置により保持して前記基板に位置合わせし、
前記接合時には前記保持装置による前記光射出部材の前記保持を解除する付記１〜付記９のいずれか１項に記載の光射出部材の実装方法。

（付記１１）
前記接合材として半田を用いる付記１〜付記１０のいずれか１項に記載の光射出部材の実装方法。

（付記１２）
基材上に少なくとも光導波路部材が搭載された基板を支持する支持部材と、
光射出部品を備え前記基板上に搭載される光射出部材を保持して基板に対し位置合わせする保持部材と、
前記基板に対し位置合わせされた前記光射出部材の基板に対する相対移動を抑制する相対移動抑制部材と、
前記光射出部材の前記基板に対する相対移動が前記相対移動抑制部材によって抑制された状態で基板と光射出部材との間の接合材を溶融させて基板と光射出部材とを接合する接合装置と、
を有する光射出部材の実装装置。

（付記１３）
前記保持部材が、
前記光射出部材における前記光射出部材が設けられていない面を吸着して保持する吸着ノズルを備えている付記１２に記載の光射出部材の実装装置。

（付記１４）
前記吸着ノズルに設けられ前記光射出部材に給電する給電部材を有する付記１３に記載の光射出部材の実装装置。

（付記１５）
前記吸着ノズルの前記光射出部材との接触部分が環状とされている付記１３又は付記１４に記載の光射出部材の実装装置

１２ 実装装置
１４ 支持ステージ（支持部材の一例）
１６ 基板
２０ ソルダレジスト
２２ フットプリント
２４ 光導波路部材
２６ 光導波路
３６ 光射出部材
４０ 光射出部品
４２ ハンダ（接合材の一例）
４４ 吸着ノズル（保持部材の一例）
４６ ノズル本体
４８ 電極（給電部材の一例）
５０ 電極（給電部材の一例）
５２ 配線（給電部材の一例）
５４ 配線（給電部材の一例）
６０ リフロー装置（接合装置の一例）
６２ 摩擦シート（相対移動抑制部材、摩擦材の一例）
８２ 実装装置
８４ ピン（相対移動抑制部材、係合部材の一例）

Claims (7)

1. 基材上に少なくとも光導波路部材が搭載された基板と、光射出部品を備え前記光導波路部材を間にして前記基材の反対側に搭載される光射出部材と、に対し摩擦力により前記基板と前記光射出部材との相対移動を抑制する摩擦材を接触させると共に、前記光射出部品から射出される光を用いて前記光射出部材を前記基板に位置合わせし、
   前記基板と前記光射出部材との間の接合材を溶融させて基板と光射出部材とを接合する光射出部材の実装方法。
2. 前記位置合わせ時に、前記摩擦材として前記基板と前記光射出部材の双方に面接触する摩擦シートを用いる請求項１に記載の光射出部材の実装方法。
3. 前記摩擦材として、前記位置合わせ時には半硬化状態とされた樹脂材料を用いる請求項１又は請求項２に記載の光射出部材の実装方法。
4. 基材上に少なくとも光導波路部材が搭載された基板と、光射出部品を備え前記光導波路部材を間にして前記基材の反対側に搭載される光射出部材のいずれか一方に固定された係合部材を前記基板と前記光射出部材のいずれか他方に係合させ前記基板と前記光射出部材との相対移動を抑制すると共に、前記光射出部品から射出される光を用いて前記光射出部材を前記基板に位置合わせし、
   前記基板と前記光射出部材との間の接合材を溶融させて基板と光射出部材とを接合する光射出部材の実装方法。
5. 前記位置合わせ時に、前記係合部材として前記基板と前記光射出部材のいずれか一方に固定されたピンを前記基板と前記光射出部材のいずれか他方に刺す請求項４に記載の光射出部材の実装方法。
6. 前記位置合わせ時に、前記光射出部材に固定された前記ピンを前記基板のフットプリントに刺す請求項５に記載の光射出部材の実装方法。
7. 前記位置合わせ時に、前記光射出部材を保持装置により保持して前記基板に位置合わせし、
   前記接合時には前記保持装置による前記光射出部材の前記保持を解除する請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の光射出部材の実装方法。