JPH11273816A - 半導体部品および半導体実装装置 - Google Patents

半導体部品および半導体実装装置

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JPH11273816A
JPH11273816A JP10072483A JP7248398A JPH11273816A JP H11273816 A JPH11273816 A JP H11273816A JP 10072483 A JP10072483 A JP 10072483A JP 7248398 A JP7248398 A JP 7248398A JP H11273816 A JPH11273816 A JP H11273816A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 プリント基板側に配置された光デバイスと、
そのプリント基板に搭載される光デバイスとの間で、良
好な光結合を得るための実装構造を提供する。 【解決手段】 プリント基板１に位置決め用ＬＤ４１ａ
および４１ｂを配置し、このプリント基板に搭載される
ＯＥＩＣパッケージ１１内に、位置決め用ＬＤ４１ａが
発する光信号を受信するセンス用ＰＤ４２ａと、位置決
め用ＬＤ４１ｂが発する光信号を受信するセンス用ＰＤ
４２ｂを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【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１
０５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１
０４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１
０８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、Ｉ
Ｃ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。
【００１１】
【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
上に、光電素子を含んでなる半導体部品を受け入れるソ
ケットを設ける。請求項１によると、半導体部品がプリ
ント基板へ実装される位置が規定されるため、プリント
基板側の光伝送路と半導体部品側の光デバイスとの位置
合わせの精度が向上する。
【００１２】請求項２では、請求項１のソケットに、半
導体部品の光電素子に電源電圧を供給する電源端子が設
けられる。請求項２によると、部品側の端子形状の変化
に対してソケット側の設計変更で済むため、プリント基
板の汎用性が保たれる。請求項３では、前記ソケットに
挿入された前記半導体部品と、該ソケットの該半導体部
品の挿入口との間に隙間が設けられ。従って、半導体部
品の正しい配置位置を予め限られた範囲内で検索するた
め、作業効率が向上する。
【００１３】請求項４では、プリント基板に実装される
半導体部品に、光信号を発信する発光素子と、該発光素
子が発した光信号を受信する受光素子とが備えられる。
請求項４では、半導体部品は光信号を発し、プリント基
板に配置された光デバイスを介してその光信号を自身で
受信する。請求項４によると、プリント基板と半導体部
品との光結合の度合いを判定できる。
【００１４】請求項５では、請求項４に記載されるプリ
ント基板に配置される光デバイスを光伝送路に特定す
る。請求項５では、半導体部品の発光素子と受光素子の
両方が光伝送路の口と光学的に結合されなければ、半導
体素子は自身が発光した光信号を受信できない。つま
り、光信号の受信により、半導体部品の２点とプリント
基板の２点との位置合わせが同時に達成される構造を有
する。
【００１５】請求項６では、光電素子が配置されるプリ
ント基板に実装される半導体部品に、プリント基板の光
電素子と光通信を行う光デバイスを設けた。請求項７に
よると、プリント基板と半導体部品との間で光通信を行
い、光結合の度合いを検証することにより、半導体部品
のプリント基板上における正しい実装位置が検索され
る。
【００１６】請求項７では、請求項６に記載される半導
体部品の光デバイスをプリント基板に設けられる光電素
子のそれれぞれに対応して複数設ける。請求項８による
と、半導体部品の複数点とプリント基板の複数点との位
置合わせが行え、半導体部品の姿勢が１つに規定され
る。請求項８では、請求項４または請求項６の半導体部
品が、外部より与えられる電源により動作する電気回路
チップと、この電気回路チップとプリント基板の光デバ
イスとの間で光信号と電気信号とを交換する光電素子を
持つ。請求項６によると、プリント基板上に実装された
複数の半導体部品間で光通信が行えるため、電気的な配
線が不要となり、伝送速度の高速化、伝送路の高密度化
に伴う発熱量の増大やクロストークの発生を抑制でき
る。
【００１７】請求項９では、光電素子を備えてなる半導
体部品が実装され、この半導体部品が発した光信号を該
半導体部品に返送する光伝送路が配置されるプリント基
板を提供する。請求項９によると、半導体素子から出力
された光信号がその光信号に返送される。しかし、半導
体部品の光電素子が光伝送路の入口と出口の両方に光学
的に結合されなければ、光伝送路は光信号を受光および
出力できない。つまり、光信号の受信により、半導体部
品の２点とプリント基板の２点との位置合わせが同時に
達成される構造を有する。
【００１８】請求項１０では、光デバイスを備える半導
体部品が実装されるプリント基板に、このデバイスと光
通信を行う光電素子を設ける。請求項１０によると、請
求項７によると、プリント基板と半導体部品との間で光
通信を行い、光結合の度合いを検証することにより、半
導体部品のプリント基板上における正しい実装位置が検
索される。
【００１９】請求項１１では、請求項１０のプリント基
板に設けられる光電素子を半導体部品の光デバイスのそ
れぞれに対応して複数設ける。請求項１１によると、半
導体部品の複数点とプリント基板の複数点との位置合わ
せが行え、半導体部品の姿勢が１つに規定される。請求
項１２では、発光素子と受光素子とを光電素子を備える
半導体部品がボードに実装され、更にこのボードに、一
端が半導体部品の発光素子と、他端が前記受光素子と光
学的に結合される光伝送路が配置されたプリント基板ユ
ニットを提供する。請求項１２によると、半導体部品か
ら発せられた光信号がプリント基板に配置された光伝送
路を介して半導体部品に返送される構造をもつ。請求項
１２によると、プリント基板の２点と半導体部品の２点
との間で良好な光結合が得られており、半導体素子が正
しい位置に配置されることを保証する。
【００２０】請求項１３では、光デバイスを備える半導
体部品がボードに実装され、更にこのボードに、この半
導体部品と光学的に結合される光電素子が配置されたプ
リント基板ユニットを提供する。請求項１３によると、
プリント基板と半導体部品との間で光通信が行え、両者
間で光結合が得られていることを保証する。請求項１４
では、光デバイスを備える半導体部品が接着剤によって
ボードに固定されているプリント基板ユニットを提供す
る。請求項１４によると、半導体部品はストレスをかけ
られることなくプリント基板に固定されており、耐久性
が向上する。
【００２１】請求項１５では、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１６では、請求項１５の位置決め装置に、半
導体部品の光デバイスにに電源を供給する電源端子が備
えられる。請求項１６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１７では、請求項１５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１７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。
請求項１８では、光デバイスを含む半導体部品を接着剤
を用いてプリント基板に固定させる。つまり、半田付け
が不要となり、半導体部品が半田付け処理で発生する高
熱により破損される問題が解決される。
【００２３】請求項１９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１９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１
３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１
１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２
ａ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ＯＥ
ＩＣ１１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ＯＥ
ＩＣ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、ＯＥ
ＩＣ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、Ｏ
ＥＩＣパッケージ１１を移動させる。全ての点マーク３
２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、ＯＥ
ＩＣ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Ｐ
Ｄ４２ａ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ＬＤ
４１ａ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１
１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４
２ｂが出力する電気信号をモニタする。センス用ＰＤ４
２ａ，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。ＯＥ
ＩＣ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１
１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１
１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、ＯＥＩ
Ｃ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。ＯＥ
ＩＣ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Ｐ
Ｄ４２ａ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ＰＤ４２
ａとの位置合わせが完了すると、次に、位置決め用ＬＤ
４１ｂ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ＯＥ
ＩＣ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ＬＤ
４１ａと４１ｂとが、それぞれセンス用ＬＤ４２ａと４
２ｂ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ＬＤ
４１ａ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ＯＥＩ
Ｃ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Ｐ
Ｄ４２ａはともに、電源装置５から端子４および端子１
４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ＰＤ４２
ａ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（Ｘ
０、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１
１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Ｘｍ
ａｘとする。Ｘｍａｘまでの移動距離はおよそ１００μ
ｍ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１
１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Ｏ
ＥＩＣ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５
３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、ＯＥＩ
Ｃ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６
４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Ｌ
Ｄ４１ａが位置し、点（Ｘｐ，Ｙｐ）を中心としてＯＥ
ＩＣ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７１
ａ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７
１ｂ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、ＯＥＩ
Ｃホルダー５１に保持されているＯＥＩＣパッケージ１
１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、８
１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１
１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８
２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Ｌ
Ｄ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，９
２ｂ，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１
１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ＯＥ
ＩＣ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ＯＥＩ
Ｃ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Ｏ
ＥＩＣ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１
７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、ＯＥＩ
Ｃ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。Ｘｍａ
ｘ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、ＯＥＩ
Ｃ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、ＯＥＩ
Ｃ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、Ｏ
ＥＩＣ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ＰＤ
４２ａ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ＯＥＩ
Ｃ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ＰＤ４２
ａとの位置合わせが完了すると、次に、位置決め用ＬＤ
４１ｂ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ＰＤ４２
ｂ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、Ｏ
ＥＩＣ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＋θ
２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Ｐ
Ｄ４２ａ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２
９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、ＯＥＩ
Ｃ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Ｘ
ｍａｘとする。制御回路９３は、ＯＥＩＣパッケージ１
１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、ＯＥＩ
Ｃ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、ＯＥＩ
Ｃ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、ＯＥＩ
Ｃ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４
４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（Ｘ
ｏ，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、Ｏ
ＥＩＣ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ＰＤ
４２ａ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ＰＤ
４２ａ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９７
ａ，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 (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 プリント基板上に設置され、該プリント
    基板に実装される半導体部品の位置決めを行うソケット
    であり、 前記プリント基板に設置される光デバイスと光通信を行
    う光電素子を含んでなる半導体部品が挿入されるソケッ
    ト。
  2. 【請求項２】 前記光デバイスに電源を供給する電源端
    子を備えてなることを特徴とする請求項１に記載のソケ
    ット。
  3. 【請求項３】 前記ソケットに挿入される前記半導体部
    品と、該ソケットの該半導体部品の挿入口との間に隙間
    があることを特徴とする請求項１に記載のソケット。
  4. 【請求項４】 光デバイスが配置されたプリント基板に
    実装される半導体部品において、 前記光デバイスに光信号を出力する発光素子と、 該発光素子が発した光信号を該光デバイスを介して受信
    する受光素子とを備えることを特徴とする半導体部品。
  5. 【請求項５】 前記光デバイスは、光伝送路であること
    を特徴とする請求項４に記載の半導体部品。
  6. 【請求項６】 光電素子が配置されるプリント基板に実
    装される半導体部品において、 前記光電素子と光信号を用いて通信する光デバイスを備
    えることを特徴とする半導体部品。
  7. 【請求項７】 前記光デバイスは、プリント基板に設け
    られる複数の光電素子のそれぞれに対応して複数設けら
    れることを特徴とする請求項６に記載の半導体部品。
  8. 【請求項８】 外部より与えられる電源により動作する
    電気回路チップと、 前記電気回路チップと前記光デバイスとの間に介在し、
    光信号と電気信号との交換を行う光電素子を有すること
    を特徴とする請求項４または請求項６に記載の半導体部
    品。
  9. 【請求項９】 光電素子を備えてなる半導体部品が実装
    されるプリント基板において、 前記半導体部品が発した光信号を取り込み、該光信号を
    該半導体部品に返送する光伝送路が配置されることを特
    徴とするプリント基板。
  10. 【請求項１０】 光デバイスを備えてなる半導体部品が
    実装されるプリント基板において、 前記光デバイスと光通信を行う光電素子を備えることを
    特徴とするプリント基板。
  11. 【請求項１１】 前記光電素子は、前記半導体部品に設
    けられる複数の光デバイスのそれぞれに対応して複数設
    けられることを特徴とする請求項１０に記載のプリント
    基板。
  12. 【請求項１２】 部品が実装される面を有するボード
    と、 前記ボードに実装され、発光素子と受光素子とを備える
    半導体部品と、 前記ボードに配置され、一端が前記半導体部品の発光素
    子と、他端が該半導体素子の受光素子と光学的に結合さ
    れた光伝送路と、を備えることを特徴とするプリント基
    板ユニット。
  13. 【請求項１３】 電子部品が搭載されるボードと、 前記ボードに実装され、光デバイスを備える半導体部品
    と、 前記ボードに配置され、前記半導体部品と光学的に結合
    される光電素子とを備えることを特徴とするプリント基
    板ユニット。
  14. 【請求項１４】 光デバイスを備える半導体部品が接着
    剤によってボードに固定されていることを特徴とするプ
    リント基板ユニット。
  15. 【請求項１５】 プリント基板に配置された光デバイス
    と光通信半導体部品を、該プリント基板上の所定の場所
    に位置決めする位置決め装置において、 前記半導体部品を移動させる駆動手段と、 前記プリント基板と前記半導体部品の少なくとも一方に
    設けられる受光素子の出力を検出する検出回路と、 前記受光素子の出力レベルに基づいて、前記駆動手段の
    動作を制御する制御回路と、を備えることを特徴とする
    位置決め装置。
  16. 【請求項１６】 前記光電素子に対して電源を供給する
    電源端子を備えることを特徴とする請求項１５に記載の
    位置決め装置。
  17. 【請求項１７】 前記制御回路からの位置決め完了信号
    に応答して、前記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１６に記載の位置決め装置。
  18. 【請求項１８】 プリント基板に配置される光デバイス
    と光信号を用いた通信を行う光電素子を含んでなる半導
    体部品を該プリント基板に実装する方法であって、 前記プリント基板に接着剤を塗布するステップと、 前記半導体部品を前記プリント基板に搭載するステップ
    と、 前記接着剤を硬化させるステップと、からなることを特
    徴とする半導体部品の実装方法。
  19. 【請求項１９】 プリント基板側に設けられた光デバイ
    スと光信号を用いて通信する光デバイスを含んでなる半
    導体部品を該プリント基板に実装する方法であって、 前記半導体部品を前記プリント基板上で移動させるステ
    ップと、 前記プリント基板側の光デバイスと、前記半導体部品側
    の光デバイスとの間で光信号の授受を行うステップと、 受信側の光デバイスの受信感度に応じて、前記半導体部
    品の移動方向を決定するステップと、からなることを特
    徴とする半導体部品の実装方法。
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