JPH11295550A - 光部品の組立方法及び光部品結合方法並びに光部品把持チャック - Google Patents

光部品の組立方法及び光部品結合方法並びに光部品把持チャック

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JPH11295550A
JPH11295550A JP10238498A JP10238498A JPH11295550A JP H11295550 A JPH11295550 A JP H11295550A JP 10238498 A JP10238498 A JP 10238498A JP 10238498 A JP10238498 A JP 10238498A JP H11295550 A JPH11295550 A JP H11295550A
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JP
Japan
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chuck
temperature
optical component
optical
component
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JP10238498A
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English (en)
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Minako Morisato
美奈子 森里
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】光部品の接合に光硬化形接着剤を用いる場合
に、被接合部分への光照射により生ずる温度上昇によ
り、被接合部品を把持しているチャック部が熱膨張し、
部品間の最適光結合位置にずれが生ずるという課題があ
った。 【解決手段】本発明では、予めチャック部を接着剤硬化
の為の光照射により至る温度程度に設定しておくことに
より、光照射前後のチャック部の温度差を低減し、チャ
ック部の熱膨張による部品の位置ずれを低減する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光信号の伝送等に
用いられる光モジュールの形状、及び構成する部品の形
状、及び製作方法及び装置に関わる。
【0002】
【従来の技術】光信号の伝送等に用いられる光モジュー
ルにおける構成部品の組立は、例えば文献(NTT R
&D42,NO.7,1993,pp903−912)
や特開平5−27139号公報(日本電信電話株式会
社)にあるように、光回路(または導波路ともいう)の
端面に接続する各部品(例えば発光素子、受光素子、光
ファイバ、レンズ等)をあらかじめサブモジュール化
し、光回路とサブモジュール化された部品の光学的結合
を最適化するための位置合わせを行った後、サブモジュ
ールと光回路の接合を行っている。
【0003】まず、光回路とサブモジュール化された部
品の光学的結合を最適化するための位置合わせにおいて
は、光回路とサブモジュールを治具などで固定し、光学
的結合状態を監視しながら治具を動かして位置合わせを
行う場合が多い。例えば、特開平6−281834号公
報(日本碍子株式会社)の実施例では、複数の光ファイ
バをサブモジュール化したファイバアレイと相手部材の
結合においては、真空チャック用穴を備えた治具にファ
イバアレイと相手部材を固定し、ファイバアレイを動か
して光学的な結合を最適化するための位置合わせを行っ
ている。
【0004】また、特開平7−56044号公報(日本
電信電話株式会社)の図6は、導波路1個の両端にファ
イバアレイブロック2個を接合する例であるが、導波路
とファイバアレイブロック2個は別々のステージに固定
され、それぞれを別々に動かして光学的な結合を最適化
するための位置合わせを行っている。
【0005】更に、光回路とサブモジュール化された部
品の接合には、紫外線硬化型(UV)接着剤を使用する
例が多く、特開平5−27139号公報(日本電信電話
株式会社)、特開平7−56044号公報(日本電信電
話株式会社)等の例がある。
【0006】そして、特開平7−56044号公報(日
本電信電話株式会社)によれば、光学的結合を最適化す
るための位置合わせと紫外線硬化型(UV)接着剤をも
ちいた接合は連続したプロセスとして同じ装置において
行われている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】光部品の接合におい
て、紫外線等の光硬化型接着剤の接合材料を用いる場合
に、被接合部分への光照射によって生ずる温度上昇によ
り、被接合部品を把持しているチャック部が熱膨張し、
部品間の最適光結合位置にずれが生ずるという課題があ
った。位置ずれの生じた接合部品は、接着されているた
め、再位置合わせは不可能に近く、不良品として扱われ
ることが多い為、コストの無駄につながるという課題が
あった。
【0008】
【課題を解決するための手段】光部品の接合において、
光硬化型の接合材料を用いる場合に、被接合部分への光
照射によって生ずる温度上昇により、被接合部品を把持
しているチャック部が熱膨張し、部品間の最適光結合位
置にずれが生ずるという課題を解決するために、部品を
把持するチャック部の構成をヒータまたは熱風により温
度調整可能な構成とし、予めチャック部の温度を接合材
料硬化時の光照射により至る温度程度に設定しておくこ
とにより、光照射前後のチャック部の温度差を低減し、
チャック部の熱膨張による部品の位置ずれを低減する。
【0009】
【発明の実施の形態】実施例について以下に説明する。
【0010】図1に対象となる光モジュールの構成の概
念図を示す。(a)のように少なくとも2個の部品から
なり、最低1箇所は接合箇所のある場合を対象とする。
(b),(c),(d)のように一個の部品に2個以上
の部品が接合している場合も対象とする。ここで示す光
モジュールを構成する部品とは、例えば、導波路基板、
光ファイバ、発光素子、受光素子、レンズまたはこれら
を含んだサブモジュール等がある。対象となる光モジュ
ールは、図2に示すようなサブモジュールを組み合わせ
た構成となる。
【0011】図2にサブモジュールの構成図を示す。
(a)から(c)は光回路または導波路の形態であり、
(d),(e),(j)はレンズ、(f),(g),
(i)はファイバ、(h)は発光素子または受光素子の
サブモジュール化された形態である。
【0012】以下に図1(a)を用いて本実施例の接合
手順を説明する。
【0013】ヒータまたは熱風を用いて、予めチャック
部の温度を接合材料硬化時の光照射により至る温度程度
に設定し、これを維持しながら、部品1a,1bを把持
する。そして部品1a,1bの位置合わせや光学的結合
をとる作業を行う。接合材料2bは部品の接合面2aに
予め供給しておくか、或いはここで供給する。1a,1
bを接合し、接合材料硬化の為に光照射を始める。
【0014】チャック部の温度設定は、光照射開始後に
ほぼ一定の温度を保つように調整する。たとえば、位置
合わせや光学的結合をとる作業を行った後かつ光照射開
始前に、ヒータや熱風を止める方法や、光照射開始と共
に、除々にヒータや熱風の温度を低下させていく方法が
ある。そして、光照射終了後にチャックを解除して接合
を終了する。チャックの種類は、真空吸着チャック、機
械式チャックなどがある。
【0015】対象となる部品の形態や種類によっては、
製品の機能上設定された耐熱温度が異なる。一方、光照
射エネルギ−の違いによって設定する温度も異なる。従
って光照射エネルギ−が大きくて、チャックの設定温度
が耐熱温度を越えてしまう場合は、チャックと部品の接
触部分に断熱材を構成すればよい。断熱材は、チャック
に構成するか、部品に構成するかのいずれかであり、図
3は、断熱材を部品に構成した例である。部品の構成
が、図1(a)の場合は図3(a)のように、図1
(b)の場合は図3(b)のように、図1(c)の場合
は図3(c)のように、図1(d)の場合は図3(d)
のように断熱材4を構成する。
【0016】図4に吸着式チャックの構造を示す。
(a)は、熱電対等の温度センサとヒータをチャックに
内蔵した構成であり、ヒータ5でチャックの温度を上昇
させ、温度センサ6で把持部の温度をモニタしながらチ
ャックの温度の調整を行う。温度センサは、熱電対等の
接触式または、輻射熱測定等による非接触式等を用い
る。8cは吸着用の孔である。
【0017】(b),(c)は、チャック外部の熱風発
生器とチャック内部の孔による構成であり、チャック外
部に設置した熱風発生器の発生する熱風をチャック内に
設けた孔8aに送風してチャックの温度を上昇させ、温
度センサ6で把持部の温度をモニタしながらチャックの
温度の調整を行う。温度センサは、熱電対等の接触式ま
たは、輻射熱測定等による非接触式等を用いる。
【0018】(b)は、チャック内部の熱風排出孔8b
を吸着用孔8cと別にした場合であり、(c)は、熱風
排出孔8bを吸着用孔8cを兼ねた場合であり、吸引機
能と熱風送風機能を切り替えて使用する。この場合、部
品を吸着してから接合材料を硬化させるまでの間、チャ
ックの温度を上昇させることができないので、この間の
低下温度を見込んで吸着直前での達成温度を高めに設定
する。(a),(b),(c)いずれとも、チャックの
形状は先端部は部品の形状に合わせて把持しやすい形状
とし、材質は、金属、ガラス、セラミックス等である。
【0019】図5に機械式チャックの構造を示す。
(a)は、熱電対等の温度センサとヒータをチャックに
内蔵した構成であり、ヒータ5でチャックの温度を上昇
させ、温度センサ6で把持部の温度をモニタしながらチ
ャックの温度の調整を行う。温度センサは、熱電対等の
接触式または、輻射熱測定等による非接触式等を用い
る。4は断熱材である。
【0020】(b)は、チャック外部の熱風発生器とチ
ャック内部の孔による構成であり、チャック外部に設置
した熱風発生器の発生する熱風をチャック内に設けた孔
8aに送風し、チャックの温度を上昇させ、温度センサ
6で把持部の温度をモニタしながらチャックの温度の調
整を行う。8bは排出孔である。温度センサは、熱電対
等の接触式または、輻射熱測定等による非接触式等を用
いる。(a),(b)いずれとも、チャックの形状は先
端部は部品の形状に合わせて把持しやすい形状とし、材
質は、金属、ガラス、セラミックス等である。
【0021】断熱材4はチャックの設定温度が部品の耐
熱温度を越えてしまう場合等の時、必要に応じて構成す
る。
【0022】図6に本実施例を実現する装置の構成を示
す。図6の装置は、光部品を把持する吸着式チャック
3、チャックの温度を計測する接触式温度センサ6また
は非接触式温度センサ7、チャックの温度を調整するヒ
ータ5、または熱風発生器9、温度コントローラ10、
光部品を吸引するための真空ポンプまたは真空発生装置
またはコンバム11、チャックの位置を制御する位置セ
ンサ及びステージ等の位置制御系12、接合材料を硬化
させる為の光学系13、光学的結合をとるための光源ま
たは光量測定系14,接合材料を塗布する塗布機構1
5、そして、これらを自動で制御するためのコンピュー
タ16等で構成する。
【0023】図7に本実施例を実現する装置の別の構成
を示す。図7の装置は、光部品を把持する機械式チャッ
ク3、チャックの温度を計測する接触式温度センサ6ま
たは非接触式温度センサ7、チャックの温度を調整する
ヒータ5、または熱風発生器9、温度コントローラ1
0、機械式チャックの駆動系11、チャックの位置を制
御する位置センサ及びステージ等の位置制御系12、接
合材料を硬化させる為の光学系13、光学的結合をとる
ための光源または光量測定系14、接合材料を塗布する
塗布機構15、そして、これらを自動で制御するための
コンピュータ16等で構成する。
【0024】図8に本実施例を実現する装置を含む生産
システムの構成を示す。この生産システムでは、加工、
組立、検査からなる。部品加工ライン17で光モジュー
ルを構成する各部品を製作し、穴の加工や補助ブロック
の取付け、接合面の研磨等を行う。そして、部品組立ラ
イン18では、前述した接合部の位置合わせや接合を行
う。部品数の多い時には、各部品毎に数回に分けて行
う。最後に部品検査ライン19で検査や評価を行う。
【0025】
【発明の効果】本発明によれば、光モジュールの歩留ま
りを向上させるため、不良品が減るのでコストの低減を
図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の対象となる光モジュールの構
成の概念図。
【図2】本発明の実施例の対象となるサブモジュールの
組立順を示した斜視図。
【図3】本発明の実施例の光モジュール構成を示した斜
視図。
【図4】本発明の実施例のチャック構造を示した斜視
図。
【図5】本発明の実施例のチャック構造を示した斜視
図。
【図6】本発明の実施例を構成要素とする装置構成を示
した側断面図。
【図7】本発明の実施例である把持チャック装置を使用
した構成を示した側断面図。
【図8】本発明の実施例を構成要素とする装置を含む生
産システムの構成を示したブロック図。
【符号の説明】
1…光部品、2…接合面及び接合材料、3…チャックま
たは位置決め治具、4…断熱材、5…ヒータ、6…接触
式温度センサ、7…非接触式温度センサ、8…孔、
9…熱風発生器、 10…温度コントローラ、
11…チャック駆動系または真空発生装置、12…ステ
ージ及び位置制御系、13…接合材料硬化用光学系、1
4…光源または光量測定系、15…塗布機構、16…コ
ンピュータ、 17…部品加工ライン、18…部品組
立ライン、19…部品検査ライン。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光学的結合面の隣りの面に断熱材をとりつ
    けた光部品と光硬化型接合材料を構成要素とする光部
    品。
  2. 【請求項2】光硬化型接合材料を用いて光モジュールの
    製作を行う場合または光部品の接合を行う場合に、光部
    品を把持する治具の温度調節を行うプロセスを有するこ
    とを特徴とする光部品結合方法。
  3. 【請求項3】穴と温度センサを有し、熱風による温度調
    整機能を有することを特徴とし、部品を吸着して把持す
    ることを特徴とする光部品把持チャック。
  4. 【請求項4】穴と温度センサとヒータを有し、温度セン
    サとヒータによる温度調整機能を有し、部品を吸着して
    把持することを特徴とする光部品把持チャック。
  5. 【請求項5】温度センサとヒータによる温度調整機能を
    有することを特徴とする光部品把持チャック。
  6. 【請求項6】穴と温度センサを有し、熱風による温度調
    整機能を有することを特徴とする光部品把持チャック。
  7. 【請求項7】請求項3ないし6のいずれか1項記載のチ
    ャックを有することを特徴とする光部品。
  8. 【請求項8】請求項3ないし6のいずれか1項記載のチ
    ャックとチャックの位置制御系と接着剤硬化用光学系と
    光量測定系を有することを特徴とする光部品。
  9. 【請求項9】請求項7または請求項8において生産ライ
    ン又は生産システムに使用することを特徴とする光部
    品。
JP10238498A 1998-04-14 1998-04-14 光部品の組立方法及び光部品結合方法並びに光部品把持チャック Pending JPH11295550A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100545781B1 (ko) * 2003-09-08 2006-01-24 광주과학기술원 미세 고온 열풍기를 이용한 플라스틱 광섬유 단면 가공 및융착 접속 방법

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100545781B1 (ko) * 2003-09-08 2006-01-24 광주과학기술원 미세 고온 열풍기를 이용한 플라스틱 광섬유 단면 가공 및융착 접속 방법

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