JPH0360177A

JPH0360177A - リード端子位置決め装置

Info

Publication number: JPH0360177A
Application number: JP19595089A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Yamaguchi; 政義山口; Mitsuru Mura; 村　満; Kazuhiko Sasahara; 笹原　和彦; Masayuki Kato; 正幸加藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-07-28
Filing date: 1989-07-28
Publication date: 1991-03-15

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、波長多重光送受信モジュールなどの半導体レ
ーザコリメータのリード端子とパッケージ側の入出力端
子とをワイヤボンディングで接続する場合の上記両リー
ド端子を位置決めして固定するリード端子位置決め装置
に関する。

（従来の技術）既に提案されているこの種の波長多重光送受信モジュー
ルは、第６図に示されるように構成されている。

即ち、第６図において、波長多重光送受信モジュール２
Ａと２Ｂとの間では、例えば、波長１．２μｍと１．３
μｍの光信号を１本の共通の光ファイバ１で同時に双方
から伝送することができる。

波長多重光送受信モジュール２Ａ、２Ｂは、それぞれ各
パッケージ（ケーシング＞　３Ａ、３Ｂ内の基板４Ａ、
４Ｂ上に、送信ＩＣ付の発光素子コリメータ５Ａ、５Ｂ
と、受信ＩＣ付の受光素子コリメータ６Ａ、６Ｂと、フ
ァイバコリメータ７Ａ。

７Ｂとを固定して構成されている。又、これらのコリメ
ータ５Ａ、７Ａおよび５Ｂ、７Ｂとの間には、バンドパ
スフィルタ８Ａ、９Ａ、ＩＯＡを取付けた透明な梯形を
なすガラスブロック１１Ａとこれと同形等大のバンドパ
スフィルタ８Ｂ、９Ｂ。

１０Ｂを取付けた透明な梯形をなすガラスブロック１１
Ｂが配設されている。

次に、上記波長多重光送信モジュール２Ａ。

２Ｂにおいて、１．３μｍ波長光と１．２μｍ波長光と
の送信受信の経路を、第６図を参照して説明する。

即ち、モジュール２Ａを送信側とし、モジュール２Ｂを
受信側とした場合には、上記モジュール２Ａ側では、１
．３μｍ波長が使われる。つまり、１．３μｍ発光素子
コリメータ５Ａに電気入力ｆ３号が与えられると、この
発光素子コリメータ５Ａは、波長１．３μｍの光を発光
し、バンドパスフィルタ８Ａ、９Ａを通過し、ファイバ
コリメータ７Ａより光ファイバ１に導入される。しかし
て、受信モジュール２Ｂの側では、上記光ファイバ１か
らの発光信号をファイバコリメータ７Ｂで波長１．３μ
ｍの平行光にされ、バンドパスフィルタ８Ｂで反射され
た後、受光素子コリメータ６Ｂに入射され出力電気信号
を発する。

他方、モジュール２Ｂが送信側でモジュール２Ａが受信
側の場合、上記モジュール２Ｂ側では、１．２μｍ発光
素子コリメータ５Ｂに電気人力信号が与えられ、波長１
．２μｍの光が発生し、バンドパスフィルタ８Ｂ、９Ｂ
を通過し、ファイバコリメータ７Ｂより光ファイバ１に
導入される。

そして、受信モジュール２Ａの側では、上記光ファイバ
１からの発光信号により、ファイバコリメータ７Ａで波
長１．２μｍの光が平行光にされた後、バンドパスフィ
ルタ８Ａで反射され、１．２μｍ受光素子コリメータ６
Ａに入射され出力電気信号が発せられる。

このように、上述した波長多重光送信モジュール２Ａ、
２Ｂにおける上記送受信ＩＣ付の発光素子コリメータ５
Ａ、５Ｂ及び受光素子コリメータ６Ａ、６Ｂなどの半導
体レーザコリメータ２０は、第７図に示されるように構
成されている。

即ち、−第７図において、上記基板４の上に固定された
スリーブ２１の一端には、透光窓２２を備えたケース２
３が半田付は部２４により取付けられている。又、上記
ケース２３内には、略り字状の保持体２３ａが設けられ
ており、この保持体２３ａの水平部には、ヒートシンク
２５が設けられている。さらに、このヒートシンク２５
上には、半導体レーザチップ２６が固定されており、そ
の近傍の保持体２３ａの垂直部には、受光素子（発光素
子）２７が設けられている。さらに又、この受光素子２
７の反対側には、コリメート用球レンズ２８が配設され
ている。さらに、上記半導体レーザコリメータ２０の受
光素子２７から引出されたアノード２９ａ１カソード２
９ｂおよびモニタ端子２９ｃによる３本のリード端子２
９とパッケージ３内に引き通された３本の入出力リード
端子３０との間は、それぞれ金線によるボンディングワ
イヤ３１によって連結されている。

次に、上記各リード端子２９と入出力リード端子３０と
のワイヤボンディング（ワイヤ接続）装置は、第８図及
び第９図に示されるように構成されている。

第８図及び第９図において、波長多重光送受信モジュー
ルのパッケージ３は搬送位置決め装置４０上に設置され
ており、この搬送位置決め装置４０は中央演算処理部（
中央演算処理装置Ｃ，Ｐ、Ｕ）４１からの出力信号によ
って制御される位置決め制御部４２で位置決めして固定
される。この固定動作が終了すると、■ＴＶカメラ４３
および認識制御部４４で構成される位置認識部４５で位
置認識を行い１．その情報を上記中央演算処理部４１へ
送る。

次に、上記中央演算処理部４１よりボンディングヘッド
制御／ドライバ部４６へ指令信号を送り、これに連動す
るボンディングヘッド４７を駆動させると共に、ＸＹテ
ーブル制制御／ドライ郡部４８指令信号を送り、上記ボ
ンディングヘッド４７を搭載しているＸＹテーブル４９
をＸ方向とＹ方向へ調整しながら駆動する。

このようにして、ボンディング準備動作が完了すると、
例えば、金線によるワイヤを巻装したスプール５０から
引出された金線５１（ボンディングワイヤ３１）をクラ
ンパ（把持具）５２を介してボンディングツール５３へ
供給し、このボンディングツール５３は上記各リード端
子２９と入出力リード端子３０とをボンディングする。

このボンディング作業をする場合、第９図に示すように
、半導体レーザコリメータ２０側のリード端子２９とパ
ッケージ３側の入出力リード端子３０の各先端部は、基
板４と一体をなす底板６゜上のブロック（受台）６１に
載置され、第９図に示される四角形をなす枠体のプレー
ト（フレーム）６２で押えることにより位置決めして固
定している。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上述したワイヤボンディング用リード端
子の固定手段は、第９図に示されるように、ブロック６
１とプレート６２の表面はいずれも平滑な平面を形成し
ており、半導体レーザコリメータ２０側の各リード端子
２９とパッケージ３側の各入出力リード端子３０はブロ
ック６１とプレート６２の間にサンドイッチ状に挾持さ
れている関係上、ワイヤボンディングの作業中にリード
端子２つや入出力リード端子３０が超音波振動等で移動
してずれるおそれがあるばかりでなく、接合強度が不安
定なものとなる等の問題点がある。

特に、上述したワイヤボンディング用リード端子の固定
取付手段は、受台としてブロック６１の上面を平滑な平
面に形成し、このブロック６１上に半導体レーザコリメ
ータ２０側の各リード端子２９とパッケージ３側の入出
力リード端子３０とを互いに向合せて載置し、さらに、
この両リード端子２９と３０とをプレート６２で押圧し
て固定してから、ボンディングツール５３でボンディン
グワイヤ５１をボンディングするようになっているため
、きわめて細い上記両リード端子２９と３０との各先端
部を高倍率の顕微鏡で目視による位置合せを争議なくさ
れるので、正確な位置決めに時間と労力を費し、熟練を
要し、量産による省力化が困難であり、しかも、ワイヤ
ボンディング中に上記リード端子２９と入出力リード端
子３０とがずれ易く、安定した接合精度の向上を図るこ
とが困難である。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって
、目視による位置決めを高精度に行うようにすると共に
、ワイヤボンディング時にリード端子と入出力リード端
子とを安定した状態に保持して固定し、接合精度の向上
を図るようにしたリード端子位置決め装置を提供するこ
とをｄ的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段及びその作用）本発明は、
基板と一体をなすブロックの頂面に複数のガイド溝をリ
ード端子線の外径よりも小さく形威し、このブロックの
一側の上記基板にパッケージを設け、このパッケージに
各入出力リード端子を上記ガイド溝へ載置するように設
け、上記ブロックの他側の上記基板と一体のスリーブに
半導体レーザコリメータの各リード端子を上記ガイド溝
へ上記各入出力リード端子と互いに向合って設け、上記
ブロックの頂面にプレートを上記両リード端子を挟持し
て固定し、この両リード端子の位置する上記各ガイド溝
の傍らの上記頂面に少なくとも一対をなす位置決めマー
クを付設し、上記各位置決めマークに合せて上記両リー
ド端子を各ガイド溝に載置し、上記ブロックの頂面にプ
レートを上記各リード端子を挟持して固定し、これをＩ
ＴＶカメラによる位置確認部で検出した後、ボンディン
グワイヤでボンディングして接続し、接合精度の向上を
図り、量産による省力化を図るようにしたものである。

（実施例）以下、本発明を図示の一実施例について説明する。

なお、本発明は、上述した具体例と同一構成部材には、
同じ符号を付して説明する。

第１図乃至第３図において、符号４は、基板であって、
この基板４の一側には、底板６０と一体をなすブロック
（受台）７０が取外しできるようにして設けられており
、このブロック７０の扁平な頂面７０ａには、第２図に
拡大して示されるように、断面が略Ｕ字状（円弧状）を
なす複数のガイド溝７１　ａ、　　７１　ｂ、　　７１
　ｃが前記各リード端子２つ及び各入出力リード端子３
０の外径よりも小さくして並列に形成されている。即ち
、上記各リード端子２９と入出力リード端子３０は、上
記頂面７０ａよりも高さｈｌだけ突出するように形成さ
れている。又、上記ブロック７０の一側の上記基板４に
は、パッケージ（ケーシング）３が基板４を囲むように
して設けられており、このパッケージ３の一側壁の中程
には、複数（ここでは３本）の入出力リード端子３０が
上記頂面７０ａの各ガイド溝７１ａ、７１ｂ、７１ｃへ
載置するように貫通して設けられている。さらに、上記
ブロック７０の他側の上記基板４と一体をなすスリーブ
２１には、半導体レーザコリメータ２０が設けられてい
る。

即ち、この半導体レーザコリメータ２０は、第１図に示
され構成されている。

第１図において、上記基板４に固定されたスリーブ２１
の一端部には、透光窓２２を備えたケース２３がはんだ
部２４で取付けられており、このケース２３内には、略
り字状をなす保持体２３ａが設けられている。又、この
保持体２３ａの水平部には、周知のヒートシンク２５が
設置されており、このヒートシンク２５上には、半導体
レーザチップ２６が付設されている。さらに、この半導
体レーザチップ２６の近傍の上記保持体２３ａの垂直部
には、受光素子（発光素子）２７が付設されており、こ
の受光素子２７の反対側の上記保持体２３ａの水平部に
は、コリメータ用球レンズ２８が配設されている。さら
に又、上記半導体レーザコリメータ２０の受光素子２７
には、アノード２９ａ１カソード２９ｂ及びモニタ端子
２９ｃによる３本のリード端子２９が接続されており、
この各リード端子２つの各端部は上記各ガイド溝７１　
ａ、　　７　ｌ　ｂ、　　７１　ｃに上記各入出力リー
ド端子３０と互いに向合って載置されている。

一方、上記ブロック７０の頂面７０ａには、第３図に示
されるように、四角形をなすプレート（枠体）６２が上
記両リード端子２９及び３０の各端部を挟持して各止ビ
スで固定されており、この両リード端子２９．３０の位
置する上記ガイド溝７１ａ、７１ｂ、７１ｃの傍らの上
記頂面７０ａには、三角形をなす各一対をなす位置決め
マーク７２が付設されている。

特に、上記頂面７０ａは黒色系で塗色されており、上記
各位置決めマーク７２は白色系で塗色されている。

従って、今、上記ブロック７０の頂面７０ａ上の各入出
力リード端子２９とパッケージ３側の各リード端子３０
とをボンディングワイヤ３１で接続する場合、予め、上記頂面７０ａ上の各位置決めマーク７２に上記
両リード端子２９．３０の各端部を合せて、上記各ガイ
ド溝７１ａ、７１ｂ、７１ｃに載置する。これらの動作
は顕微鏡で目視して位置合せを行う。次に、上記ブロッ
ク７０の頂面７０ａにプレート６２を上記各リード端子
２９゜３０を挟持して固定する。

次に、第８図に示されるＩＴＶカメラ４３による位置確
認部４５で上記各リード端子２９．３０の正常な位置決
め状態を確認した後、ボンディングツール５３によるボ
ンディングワイヤ３１（金線５１）で接続する。

次に、第４図に示される本発明の他の実施例は、断面が
略Ｕ字状をなす複数（図では３本）のガイド溝７１ａ、
７１ｂ、７１ｃを上記リード端子２つや入出力リード端
子３０の外径よりも小さくして並列に形成したものであ
り、この各リード端子２９．３０は、上記頂面７０ａよ
りも高さｈ２だけ突出するようになっており、これは上
述した具体例と同じ構成のものである。

又一方、第５図に示される本発明の他の実施例は、ブロ
ック７０の頂面７０ａ上に、例えば、“十”字状の各一
対をなす位置決めマーク７２を付設したものであり、上
記頂面７０ａは白色系で塗色し、上記各位置決めマーク
７２は黒色系で塗色したものであり、この具体例は、前
述した実施例と同じ構成のものである。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、基板と一体をなすブ
ロックの頂面に複数のガイド溝をリード端子線の外径よ
りも小さく形威し、このブロックの一側の上記基板にパ
ッケージを設け、このパッケージに各入出力リード端子
を上記ガイド溝へ載置するように設け、上記ブロックの
他側の上記基板と一体のスリーブに半導体レーザコリメ
ータの各リード端子を上記ガイド溝へ上記各入出力リー
ド端子と互いに向合って設け、上記ブロックの頂面にプ
レートを上記両リード端子を挟持して固定し、この両リ
ード端子の位置する上記各ガイド溝の傍らの上記頂面に
少なくとも一対をなす位置決めマークを付設しであるの
で、リード端子や入出力リード端子を高精度に位置決め
してボンディングすることができるばかりでなく、取扱
い操作を迅速に熟練を要することなく位置決めできるか
ら、量産による省力化を図ることができると共に、ワイ
ヤボンディング中に上記リード端子や入出力リード端子
が不用意にずれて移動するおそれもなくなり、ワイヤボ
ンディング時の超音波エネルギも逃げることなく、接合
強度も強化できるし、しかも、安定したボンディングを
作業することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、発明によるリード端子位置決め装置を半導体
レーザコリメータに適用した断面図、第２図は、第１図
中の鎖線Ａ−Ａに沿う拡大断面図、第３図は、本発明の
要部を取出して示す斜面間、第４図及び、第５図は、本
発明の他の実施例を示す各図、第６図は、既に提案され
ている半導体レーザコリメータを備えた波長多重光送受
信装置のブロック線図、第７図は、既に提案されている
半導体レーザコリメータの要部を示す断面図、第８図は
、既に提案されているワイヤボンディング装置のブロッ
ク線図、第９図は、上記ワイヤボンディング装置に組込
まれた半導体レーザコリメータの要部を示す断面図であ
る。１・・・光ファイバ、２ａ、２ｂ・・・波長多重光送受
信モジュール、３・・・パッケージ、４・・・位置決め
基板、５・・・発光素子コリメータ、６・・・受光素子
コリメータ、７・・・ファイバコリメータ、８，９．１
０・・・バンドパスフィルタ、１１・・・ガラスブロッ
ク、２０・・・半導体レーザコリメータ、２１・・・ス
リーブ、２２・・・透光窓、２３・・・カバー、２４・
・・半田付は部、２５・・・ヒートシンク、２６・・・
半導体レーザチップ、２７・・・受光（発光）素子、２
８・・・コリメータ用球レンズ、２９・・・リード端子
、３０・・・入出力リード端子、３１・・・ボンディン
グワイヤ、４０・・・搬送位置決め装置、４５・・・位
置認識部、４７・・・ボンディングヘッド、４９・・・
ＸＹテーブル、５０・・・スプール、５１・・・金線、
５２・・・クランパ、５３・・・ボンディングツール、
６１・・・ブロック、６２・・・プレート、７０−・・
ブロック、７１ａ、７１ｂ、７１ｃｍガイド溝、７２・
・・位置決めマーク。

Claims

【特許請求の範囲】

基板と一体をなすブロックの頂面に複数のガイド溝をリ
ード端子線の外径よりも小さく形成し、このブロックの
一側の上記基板にパッケージを設け、このパッケージに
各入出力リード端子を上記ガイド溝へ載置するように設
け、上記ブロックの他側の上記基板と一体のスリーブに
半導体レーザコリメータの各リード端子を上記ガイド溝
へ上記各入出力リード端子と互いに向合って設け、上記
ブロックの頂面にプレートを上記両リード端子を挟持し
て固定し、この両リード端子の位置する上記各ガイド溝
の傍らの上記頂面に少なくとも一対をなす位置決めマー
クを付設したことを特徴とするリード端子位置決め装置
。