JP6135064B2 - クランプ方法及びクランプ装置 - Google Patents

Description

開示する技術は、クランプ方法及びクランプ装置に関する。

専用型及び汎用型の二部材を位置決めする方法の一例としては、位置決め部よりも小径のガイド部を、位置決め部に対して偏心させ、かつテーパ部により位置決め部に連接させた位置決め治具を用いる方法がある。この方法では、汎用型の位置決め穴と専用型の位置決め穴が重なるようにラフに位置決めした状態で、位置決め治具を、ガイド部から一方の位置決め穴に挿入して回転させる。これにより、ガイド部を中心に位置決め部が公転運動して、専用型の位置決め穴と汎用型の位置決め穴とが整合するように専用型と汎用型とを相対移動させることにより、専用型と汎用型とが高精度で位置決めされる。

一方、基板を吸着テーブル上に位置決めして載置する載置装置として、支持部材に対して複数のリフトピンを傾斜させて設けた載置装置がある。この載置装置では、傾斜させた複数のリフトピンにより基板を支持する。また、載置装置は、基板を支持した複数のリフトピンを一体で、リフトピンの傾斜に沿って下方へ移動させる。これにより、基板は、位置決めピンに突き当てられて位置決めされ、吸着テーブルに載置される。

ところで、基板上に光学部品などを固定する方法には、接着剤を用いて基板に光学部品を接着固定する方法がある。基板に光学部品を接着固定する場合、基板上の予め定めた位置に接着剤を塗布し、この接着剤上に光学部品を配置し、この後、加圧ピンにより光学部品を基板へ向けて押圧することでクランプする。さらに、基板にクランプされた光学部品は、接着剤が固化することにより基板に接着固定される。

特開２００３−２６６２００号公報 特開２００５−３５３８１１号公報

しかしながら、基板と光学部品との間に接着剤が介在していると、基板上に配置された光学部品は、加圧ピンにより押圧されたときに位置ズレを生じてしまう。光学部品が基板に対して位置ズレが生じた状態で接着固定されると、光学部品が基板上に取り付けて形成される光学デバイス等の製品品質の低下を生じさせてしまう。

開示の技術は、一つの側面として、光学部品などの被固定部材を基板に固定する場合の被固定部材の位置ズレを防止する。

開示の技術は、一つの側面として、接着剤を介して基板の上に複数の被固定部材を載置すると共に、前記複数の被固定部材を位置決め用治具の基準面に当接させて前記基板に対して位置決めする。また、前記複数の被固定部材の各々に対して設けた複数の加圧ピンの各々を一体で前記基板へ向けて移動させ、各前記被固定部材を前記基準面に当接させる方向に傾けた各前記加圧ピンの先端部を各前記被固定部材に当接させて各前記加圧ピンを弾性変形により撓ませて、各前記被固定部材を前記基板及び前記基準面へ向けて押圧する。

開示の技術は、一つの側面として、被固定部材を加圧ピンにより基板及び基準面へ向けて押圧してクランプするので、クランプされる被固定部材に位置ズレが生じるのを防止できる、という効果を有する。

本実施形態に係る加圧ピンの一例を示す側面図である。 本実施の形態に係る部品固定装置の一例を示す要部の斜視図である。 ベースプレート及び位置決め用治具を示す部品固定装置の要部の概略平面図である。 光学部材のクランプの流れを示す部品固定装置の要部の断面図であり、上段は、クランプするための加圧ピンの移動前を示し、中段は加圧ピンの移動途中を示し、下段は加圧ピンによるクランプ状態を示している。 加圧ピンによる光学部品の押圧の一例を示す模式図である。 加圧ピンの傾き方向の他の一例を示す要部の平面図である。 加圧ピンの他の一例を示す側面図である。

以下、図面を参照して開示する技術の実施の形態の一例を詳細に説明する。

図２には、本実施形態に係る部品固定装置１０の一例を示す。部品固定装置は、クランプ装置の一例として機能する。

部品固定装置１０は、載置台１２を備える。載置台１２は、基台の一例として機能する。図２及び図３に示すように、部品固定装置１０は、載置台１２にベースプレート１４が位置決めされて載置される。また、部品固定装置１０は、ベースプレート１４上に複数の光学部品１６を接着固定する。ベースプレート１４は、基板の一例として機能し、光学部品１６は、被固定部材の一例として機能する。

部品固定装置１０は、ベースプレート１４への光学部品１６の取り付けに限らず、基板への電子部品の取り付けなど、基板へ被固定部材を位置決めして接着固定する場合の被固定部材のクランプに適用することができる。

ベースプレート１４に取り付ける光学部品１６としては、例えば、レンズやミラーなどがある。ベースプレート１４には、複数の光学部品１６が取り付けられることにより、例えば、光ビームなどの光路が形成される。また、ベースプレート１４は、所定の光学部品１６が取り付けられた状態で図示しないパッケージに収容されることで、例えば光学モジュール、光学デバイスなどを形成する。なお、以下では、ミラー、レンズ等の区別を行なわずに光学部品１６とし、４つの光学部品１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄを、ベースプレート１４へ取り付ける場合を例に説明する。

部品固定装置１０は、載置台１２にベースプレート１４を載置する場合に、公知の位置決め方法を適用することができる。本実施の形態では、ベースプレート１４を載置台１２に位置決めして載置する構成として説明するが、部品固定装置１０は、ベースプレート１４が予めパッケージに固定され、当該パッケージを載置台１２上に位置決めして載置する構成であってもよい。また、ベースプレート１４を設けずにパッケージに光学部品１６を固定する光学モジュールである場合、部品固定装置１０は、載置台１２にパッケージを位置決めし、パッケージに光学部品１６の各々を固定する構成であってもよい。

部品固定装置１０は、ベースプレート１４上に光学部品１６を配置するのに先立ち、ベースプレート１４上の各光学部品１６の取り付け位置に接着剤１８（図４参照）が塗布される。部品固定装置１０は、接着剤１８を介在させてベースプレート１４上に配置された光学部品１６をベースプレート１４へ向けて押圧する。これにより、光学部品１６は、接着剤１８が固化することでベースプレート１４に接着固定される。

図２及び図３に示すように、部品固定装置１０は、位置決め用治具２０を備える。位置決め用治具２０は、位置決め用治具の一例として機能する。位置決め用治具２０は、平板状に形成され、一辺に基部２２が形成されている。位置決め用治具２０は、基部２２を載置台１２上に設けた固定ブロック２４に固定することで、載置台１２上のベースプレート１４に対して位置決めされて取り付けられる。なお、部品固定装置１０は、位置決め用治具２０が、固定ブロック２４を介して載置台１２に取り付けられることにより、ベースプレート１４と位置決め用治具２０との間に所定の隙間が形成される。

位置決め用治具２０は、ベースプレート１４上の光学部品１６の配置位置に、開口部２６が形成されている。開口部２６は、ベースプレート１４上の光学部品１６の配置位置に対応する位置決め用治具２０の領域に、切り込みを形成するか又は穿孔することにより、位置決め用治具２０に形成される。部品固定装置１０は、位置決め用治具２０に開口部２６が形成されていることにより、ベースプレート１４の光学部品１６の配置位置の周囲が開放される。

位置決め用治具２０は、開口部２６に、光学部品１６の各々に対応する位置決め部２８が形成されている。本実施の形態では、一例として位置決め用治具２０に、光学部品１６Ａ、１６Ｂの取り付け位置に合わせた開口部２６Ａ、及び光学部品１６Ｃ、１６Ｄの取り付け位置に合わせた開口部２６Ｂを形成している。位置決め用治具２０は、一例として、開口部２６Ａに、光学部品１６Ａの位置決め部２８Ａ、及び光学部品１６Ｂの位置決め部２８Ｂが形成され、開口部２６Ｂに、光学部品１６Ｃの位置決め部２８Ｃ、及び光学部品１６Ｄの位置決め部２８Ｄが形成されている。

位置決め用治具２０は、位置決め部２８（２８Ａ〜２８Ｄ）の各々に、基準面３０Ａ、３０Ｂ、及び非干渉孔３０Ｃが形成されている。光学部品１６がベースプレート１４に取り付けられることでベースプレート１４の表面に沿う光路を形成する場合、基準面３０Ａ、３０Ｂは、光学部品１６において非光路面となる二辺（二方向の端面）に対向するように形成される。

光学部品１６は、ベースプレート１４上に配置されるときに、位置決め用治具２０に形成された基準面３０Ａ、３０Ｂに当接されることにより、ベースプレート１４に対して所定の位置及び向きとなるように位置決めされる。位置決め用治具２０の非干渉孔３０Ｃは、基準面３０Ａと基準面３０Ｂとが交差する位置を中心に形成され、基準面３０Ａ、３０Ｂに当接された光学部品１６の角部に対応されている。光学部品１６は、基準面３０Ａ、３０Ｂに当接されることにより、基準面３０Ａ、３０Ｂの各々に対応する面の間の角部が、非干渉孔３０に入り込み、当該角部の損傷が防止される。

図２に示すように、部品固定装置１０は、ガイドシャフト３２及びスペーサ３４を備える。ガイドシャフト３２は、ベースプレート１４及び位置決め用治具２０を挟んで対で配置される。また、ガイドシャフト３２は、軸線方向の一端部が、載置台１２に埋め込まれることで載置台１２から立設されて固定される。

スペーサ３４は、所定の長さの筒体形状に形成され、内面形状がガイドシャフト３２の外形形状に合わせられている。スペーサ３４は、載置台１２上に配置される。このとき、スペーサ３４は、ガイドシャフト３２が挿入された状態で載置台１２上に配置される。ガイドシャフト３２は、スペーサ３４により載置台１２側が拡径される。

一方、部品固定装置１０は、加圧ホルダ３６を備える。加圧ホルダ３６は、加圧治具の一部として機能する。加圧ホルダ３６は、例えば、アクリルなどの合成樹脂により矩形ブロック状に形成されている。また、加圧ホルダ３６は、一対のガイドシャフト３２に掛け渡されることにより、載置台１２上のベースプレート１４及び位置決め用治具２０に対向されている。

加圧ホルダ３６には、フランジ３８及びリニアブッシュ（軸受筒）４０が取り付けられている。フランジ３８は、矩形平板状に形成され、ガイドシャフト３２の各々に対応して、加圧ホルダ３６の長手方向の両端部に配置され、加圧ホルダ３６の載置台１２と反対側の面（図２の紙面上方側の面）に固定されている。

リニアブッシュ４０は、内径がガイドシャフト３２の外径に合わせた筒体状に形成されている。リニアブッシュ４０は、軸線方向の一端がフランジ３８を貫通するよう配置されてフランジ３８に取り付けられている。加圧ホルダ３６には、リニアブッシュ４０の外径に応じた貫通孔３６Ａが形成され、リニアブッシュ４０は、加圧ホルダ３６の貫通孔３６Ａに挿入されて、加圧ホルダ３６に取り付けられている。

加圧ホルダ３６は、ガイドシャフト３２がリニアブッシュ４０に挿入されることにより、一対のガイドシャフト３２に掛け渡されている。これにより、部品固定装置１０は、加圧ホルダ３６がガイドシャフト３２との軸線方向である載置台１２上のベースプレート１４に対する接近方向及び離間方向に沿って相対移動可能となるように取り付けられている。なお、部品固定装置１０は、一例として２本のガイドシャフト３２を用いているが、３本以上のガイドシャフト３２を設けるなど、加圧ホルダ３６が平行移動可能となる任意の構成を適用することができる。

部品固定装置１０は、圧縮コイルばね（以下、コイルばね４２という）を備える。コイルばね４２は、一対のガイドシャフト３２の各々に設けられ、内径がガイドシャフト２２の外径より大きく、外径がスリーブ３４及びリニアブッシュ４０の外径より小さくなっている。コイルばね４２は、ガイドシャフト３２が挿通されることにより、スペーサ３４と加圧ホルダ３６のリニアブッシュ４０との間に配置される。コイルばね４２は、加圧ホルダ３６が、載置台１２への接近方向へ移動することにより、スリーブ３４とリニアブッシュ４０との間で圧縮され、加圧ホルダ３６を載置台１２から離間する方向へ付勢する。

ガイドシャフト３２は、加圧ホルダ３６側の端部に雌ねじが形成されたねじ部３２Ａが設けられている。また、部品固定装置１０は、加圧ボルト４４を備える。ガイドシャフト３２及び加圧ボルト４４は、加圧ホルダ３６の昇降部の一例として機能する。

加圧ボルト４４は、軸部４４Ａに、ガイドシャフト３２のねじ部３２Ａに対応する雄ねじが形成され、頭部４４Ｂにひら目、あや目などのローレット目が形成されている。これにより、加圧ボルト４４は、頭部４４Ｂが回されることにより、ねじ部４４Ａがガイドシャフト３２のねじ部３２Ａに螺合される。

加圧ボルト４４は、軸部４４Ａがフランジ３８側からリニアブッシュ４０内に挿入され、ガイドシャフト３２のねじ部３２Ａに対向される。加圧ボルト４４は、軸部４４Ａがリニアブッシュ４０に挿入されて締め付け方向に回されることにより、軸部４４Ａがガイドシャフト３２のねじ部３２Ａに螺合挿入される。加圧ホルダ３６は、固定ボルト４４の軸部４４Ａが、ガイドシャフト３２のねじ部３２Ａに螺合挿入されることで、コイルばね４２の付勢力に抗して、載置台１２へ向けて移動される。なお、図２では、載置台１２の上面に沿う方向をＸ−Ｙ方向として示し、載置台１２の上面と交差する方向である加圧ホルダ３６の昇降方向をＺ方向として示す。

部品固定装置１０は、例えば、載置台１２上のベースプレート１４と加圧ホルダ３６の下面の間隔が、所定の間隔となる位置まで加圧ホルダ３６を、載置台１２への接近方向へ移動する。加圧ホルダ３６の載置台１２への接近方向の移動位置は、図示しないストッパを設けて、ストッパに当接する位置まで、加圧ホルダ３６が移動するようにしても良い。また、スペーサ３４を加圧ホルダ３６のストッパとして用いることもでき、この場合、例えば、スペーサ３４にコイルばね４２の一部を収容する収容部を形成すれば良い。

一方、部品固定装置１０は、加圧ピン４６を備える。加圧ピン４６は、ベースプレート１４に固定される光学部品１６の各々に対向し、加圧ホルダ３６から載置台１２へ向けて突設されている。

部品固定装置１０は、加圧ホルダ３６が所定の移動位置まで載置台１２へ接近移動することで、加圧ホルダ３６に設けた加圧ピン４６の各々が光学部材１６に当接し、光学部材１６の各々をベースプレート１４へ向けて押圧する。これにより、部品固定装置１０は、載置台１２と加圧ピン４６との間でベースプレート１４及び光学部品１６をクランプする。

ベースプレート１４及び光学部品１６は、部品固定装置１０にクランプされた状態で、接着剤１８に対する接着プロセス（接着フロー）が実行されることにより、ベースプレート１４に光学部品１６が固定される。なお、接着剤１８は、ベースプレート１４の材質、光学部品１６の材質、及び適用する接着プロセス（加熱処理、紫外線処理）等に応じて選択される。

ところで、図１には、本実施形態に係る加圧ピン４６の一例を示す。本実施形態に適用した加圧ピン４６は、断面矩形状に形成され、長手方向の一端部が、光学部品１６（図２及び図３参照）に対向する押圧部４８とされている。また、加圧ピン４６は、一例として、ステンレス（ＳＵＳ３０４）が用いられ、断面が０．５ｍｍ×０．５ｍｍ、長さＬが１５ｍｍに形成されている。これにより、本実施形態は、加圧ピン４６が、長手方向（以下、軸線方向とする）と交差する方向へ湾曲する弾性変形である撓みが生じ易くなっている。

本実施の形態では、光学部品１６に対向される加圧ピン４６の軸線方向の端部を、例えば半径Ｒ＝０．７５ｍｍの円弧状に湾曲させることにより押圧部４８を形成している。また、本実施形態では、加圧ピン４６の押圧部４８に、無電解ニッケルテフロンメッキ（テフロンは登録商標）によるコーティングを施している。

これにより、本実施形態では、加圧ピン４６の押圧部４８が光学部品１６に当接されたときに、光学部品１６に損傷が生じるのを防止している。また、本実施形態は、光学部品１６と加圧ピン４６の押圧部４８との間に所定の摩擦力が生じるようにしている。なお、加圧ピン４６の押圧部４８の被覆処理は、無電解ニッケルテフロンメッキ（テフロンは登録商標）によるコーティングに限るものでない。押圧部４８の被覆処理は、光学部品１６に損傷を生じさせることなく、所定の摩擦力が得られるものであれば良い。例えば、光学部品１６の材質（ガラスか、プラスチックなどの樹脂か等）に応じた被覆処理を適用することができる。

部品固定装置１０は、加圧ホルダ３６に加圧ピン４６の外形形状（断面形状）に応じた取付け孔５０が形成されている。取付け孔５０は、加圧ホルダ３６の載置台１２側の面に所定の深さとなるように穿孔されて加圧ホルダ３６に形成されている。加圧ピン４６は、押圧部４８と反対側の端部である基部４８Ａが、加圧ホルダ３６の取付け孔５０に挿入されて加圧ホルダ３６に取り付けられる。

また、取付け孔５０は、加圧ホルダ３６の載置台１２への接離方向（矢印Ｚ方向）に対して、所定の向き及び角度で傾くように加圧ホルダ３６に形成されている。これにより、加圧ホルダ３６に取り付けられた加圧ピン４６は、載置台１２に対して、所定の方向及び角度で傾けられる。加圧ピン４６の傾き方向Ｔは、軸線方向に沿った押圧部４８の方向を、載置台１２の表面（Ｘ−Ｙ平面）に投影した方向としている。また、加圧ピン４６の角度θは、加圧ホルダ３６の載置台１２への接近方向に対する加圧ピン４６の軸線の角度としている。加圧ホルダ３６の載置台１２への接近方向は、加圧ピン４６が光学部品１６をクランプするときの加圧ピン４６の移動方向である。本実施形態においては、角度θを、一例として５°（θ＝５°）としている。

一方、部品固定装置１０は、加圧ホルダ３６に取り付けられた加圧ピン４６の押圧部４８が、ベースプレート１４上に位置決めされた光学部品１６の重心位置Ｃとなるように、加圧ホルダ３６に取付け孔５０が形成されている。また、部品固定装置１０は、加圧ピン４６の各々の傾き方向Ｔを、光学部品１６の重心位置Ｃから位置決め部２８の非干渉孔３０Ｃへ向かう位置決め方向Ｐに合わせている。すなわち、位置決め方向Ｐは、光学部品１６を基準面３０Ａ及び基準面３０Ｂに当接させる方向であり、傾き方向Ｔは、この位置決め方向に合わせられている。加圧ホルダ３６には、加圧ピン４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃ、４６Ｄに設定された傾き方向Ｔとなるように取付け孔５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄが形成されている。

これにより、図３に示すように、部品固定装置１０は、光学部品１６Ａに対する加圧ピン４６Ａの傾き方向Ｔａが、光学部品１６Ａの位置決め方向Ｐａに合わせられている。また、部品固定装置１０は、光学部品１６Ｂに対する加圧ピン４６Ｂの傾き方向Ｔｂが、光学部品１６Ｂの位置決め方向Ｐｂに合わせられ、光学部品１６Ｃに対する加圧ピン４６Ｃの傾き方向Ｔｃが、光学部品１６Ｃの位置決め方向Ｐｃに合わせられている。また、部品固定装置１０は、光学部品１６Ｄに対する加圧ピン４６Ｄの傾き方向Ｔｄが、光学部品１６Ｄの位置決め方向Ｐｄに合わせられている。

部品固定装置１０は、加圧ホルダ３６に加圧ピン４６を傾けて取り付けることにより、加圧ホルダ３６を載置台１２へ向けて移動して加圧ピン４６により光学部品１６を押圧したときに、加圧ピン４６に撓みを生じさせる。これにより、部品固定装置１０は、加圧ピン４６に生じる付勢力により光学部品１６をベースプレート１４へ向けて押圧するとき、光学部品１６を位置決め方向Ｐへ向けて押圧する。このとき、部品固定装置１０は、加圧ピン４６に撓みが生じていることで、光学部品１６を位置決め部２８へ移動するストロークが得られる。

以下に、本実施の形態の作用として、部品固定装置１０を用いたベースプレート１４への光学部品１６の取り付けを説明する。

図４には、加圧ピン４６を用いた部品固定装置１０におけるベースプレート１４及び光学部品１６のクランプ処理を段階的に示している。なお、図４は、一例として、紙面右側が図３の４Ａ−４Ａ線に沿った断面を示し、紙面左側が図３の４Ｂ−４Ｂ線に沿った断面を示している。

図４の上段に示すように、部品固定装置１０は、載置台１２にベースプレート１４が位置決めされて載置され、ベースプレート１４を覆うように位置決め用治具２０が位置決めされて取り付けられる。また、部品固定装置１０は、光学部品１６の各々が取り付けられるベースプレート１４上の位置に接着剤１８が塗布される。このとき、部品固定装置１０は、ベースプレート１４と位置決め用治具２０との間に所定の間隙が形成されることにより、ベースプレート１４上の接着剤１８が位置決め用治具２０に付着してしまうことない。

ベースプレート１４に取り付けられる光学部品１６の各々は、例えば、位置決め用治具２０の開口部２６からベースプレート１４上の接着剤１８に載せられる。また、光学部品１６の各々は、ベースプレート１４上に配置されるときに、開口部２６に形成されている位置決め部２８の基準面３０Ａ、３０Ｂに突き当てられることで位置決めされる。これにより、部品固定装置１０は、光学部品１６の各々に、加圧ホルダ３６に取り付けられている加圧ピン４６の押圧部４８が対向される。

この後、部品固定装置１０は、加圧ボルト４４が操作されることにより、加圧ホルダ３６がガイドシャフト３２に沿って載置台１２へ向けて移動される。また、部品固定装置１０は、加圧ホルダ３６が載置台１２へ向けて移動されることにより、加圧ホルダ３６に取り付けられている複数の加圧ピン４６が、光学部品１６へ向けて移動される。これにより、図４の中段に示すように、部品固定装置１０は、ベースプレート１４からの高さが高い光学部品１６から順に、加圧ピン４６が当接する。

部品固定装置１０は、加圧ピン４６の先端の押圧部４８が光学部品１６に当接することにより、加圧ピン４６が光学部品１６をベースプレート１４へ向けて押圧する。光学部品１６は、加圧ピン４６によりベースプレート１４へ向けて押圧されることにより、ベースプレート１４との間の余剰の接着剤１８を押し出す。これにより、ベースプレート１４と光学部品１６との間には、接着剤１８の薄膜（例えば、数十μmの薄膜）が形成され、ベースプレート１４への光学部品１６の確実な接着固定が可能となる。

部品固定装置１０は、加圧ホルダ３６が予め設定された移動位置まで載置台１２へ向けて移動される。部品固定装置１０は、加圧ホルダ３６が載置台１２へ向けて移動することにより生じるコイルばね４２の付勢力及び固定ボルト４４により、加圧ホルダ３６を移動位置で保持する。

加圧ホルダ３６の移動位置は、光学部品１６の各々に加圧ピン４６の押圧部４８が当接し、かつ、加圧ホルダ３６が載置台１２へ接近する方向に沿って圧縮力を受ける位置を含む。すなわち、加圧ホルダ３６の移動位置は、載置台１２と加圧ホルダ３６との間隔を、加圧ピン４６の押圧部４８が光学部品１６に当接する間隔よりも更に狭めた間隔となる位置となっている。

これにより、図４の下段に示すように、部品固定装置１０は、ベースプレート１４と各光学部品１６との間に、適切な厚みの接着剤１８の薄膜を形成した状態で、ベースプレート１４及び光学部品１６をクランプする。この状態で、接着プロセスが実行されることで、光学部品１６の各々は、ベースプレート１４に接着固定される。

ところで、部品固定装置１０は、光学部品１６に対向する加圧ピン４６の各々を載置台１２に対して角度θで傾けている。また、部品固定装置１０は、各加圧ピン４６の傾き方向Ｔを、対向する光学部材１６の位置決め方向Ｐに合わせている。

これにより、部品固定装置１０は、加圧ピン４６が光学部品１６をベースプレート１４へ向けて押圧し、また、加圧ピン４６が光学部品１６を位置決め方向Ｐへ向けて押圧する。光学部品１６の各々は、位置決め部２８の基準面３０Ａ、３０Ｂに当接された状態で、ベースプレート１４と加圧ピン４６との間でクランプされる。

すなわち、角度θで傾けられた加圧ピン４６は、光学部品１６と加圧ホルダ３６との間で加圧ホルダ３６の移動方向に沿って圧縮力を受けることで弾性変形による撓みが生じる。これにより、図５に示すように、加圧ピン４６は、加圧ホルダ３６から押圧力Ｆを受ける。押圧力Ｆは、加圧ホルダ３６が加圧ピン４６から受ける弾性力に対する抗力として生じる。

加圧ピン４６は、角度θで傾けてられていることにより軸線と交差する方向に向けて撓みが生じる。加圧ピン４６が傾き方向Ｔへ向けて角度θで傾けられていることにより、加圧ピン４６が受ける押圧力Ｆは、加圧ピン４６の長手方向（軸線方向）に沿う押圧力Ｆａ、及び加圧ピン４６の軸線方向と交差する方向（直角方向）に向く押圧力Ｆｂに分けられる。加圧ピン４６に軸線方向に沿う伸縮が生じない場合、押圧力Ｆｂは、曲げ力となって加圧ピン４６に撓みを生じさせる。

加圧ピン４６は、傾きに沿う押圧力Ｆａにより押圧部４８が光学部材１６を押圧する。加圧ピン４６の押圧部４８において、光学部品１６を押圧する押圧力Ｆａは、光学部品１６をベースプレート１４へ向けて押圧する押圧力Ｆｃ、及びベースプレート１４の表面（Ｘ−Ｙ平面）に沿う押圧力Ｆｂに分けられる。

これにより、部品固定装置１０は、加圧ピン４６が押圧力Ｆｃで光学部品１６をベースプレート１４へ向けて押圧して、ベースプレート１４及び光学部品１６をクランプする。

一方、光学部品１６と加圧ピン４６の押圧部４８との間には、摩擦力Ｆｆが生じる。押圧力Ｆｄが光学部品１６と加圧ピン４６の押圧部４８との間の最大静止摩擦力より小さい場合、押圧力Ｆｄと摩擦力Ｆｆとが等しくなり、光学部品１６と加圧ピン４６の押圧部４８との間には、滑りが生じない。光学部品１６と加圧ピン４６の押圧部４８との間に滑りが生じないことで、押圧力Ｆｄは、ベースプレート１４と光学部品１６との間に作用する。したがって、加圧ピン４６の傾きの角度θは、押圧力Ｆｄが加圧ピン４６の押圧部４８と光学部品との間の最大摩擦力以下となる角度より小さい角度とすれば良い。

ベースプレート１４と光学部品１６との間には、固化する前の接着剤１８の薄膜が形成されているため、ベースプレート１４と光学部品１６との間は、最大摩擦力が低下している。これにより、ベースプレート１４と光学部品１６との間の最大摩擦力が押圧力Ｆｄより小さい場合、光学部品１６は、押圧力Ｆｄによりベースプレート１４上を、傾き方向Ｔへ押圧される。したがって、加圧ピン４６の傾きの角度θは、押圧力Ｆｄがベースプレート１４と光学部品との間の最大摩擦力を超える角度より大きい角度とすれば良い。

加圧ピン４６の傾き方向Ｔが、光学部品１６を位置決め部２８の基準面３０Ａ、３０Ｂへ向ける位置決め方向Ｐであることにより、光学部品１６は、位置決め部２８（基準面３０Ａ、３０Ｂ）へ向けて押圧力を受ける。すなわち、光学部品１６は、加圧ピン４６の押圧部４８から、押圧力Ｆｄ、及びベースプレート１４と光学部品１６との間の摩擦力Ｆｇに応じた押圧力を受ける。

したがって、光学部品１６と位置決め部２８の基準面３０Ａ、３０Ｂとの間に隙間が生じている場合、光学部品１６は、加圧ピン４６により基準面３０Ａ、３０Ｂに突き当てられるように移動される。このとき、加圧ピン４６の押圧部４８が円弧上に湾曲されていることにより、加圧ピン４６は、光学部品１６を確実に押圧する。また、光学部品１６の移動方向が加圧ピン４６に生じた撓みを解消する方向であることにより、光学部品１６を移動するときのストロークが確保されるので、加圧ピン４６は、光学部品１６の押圧状態を維持する。

また、光学部品１６が位置決め部２８の基準面３０Ａ、３０Ｂに当接していると、光学部品１６は、押圧力Ｆｄと摩擦力Ｆｇの差の押圧力を受けて、基準面３０Ａ、３０Ｂに押し付けられ、基準面３０Ａ、３０Ｂに当接された状態が保持される。

したがって、部品固定装置１０は、光学部品１６が位置決め部２８の基準面３０Ａ及び基準面３０Ｂから離れることによる位置ズレを防止し、ベースプレート１４及び光学部品１６を確実にクランプすることができる。これにより、部品固定装置１０は、光学部品１６をベースプレート１４へ高精度で位置決めして接着固定した光学モジュール、光学デバイスを得ることができる。

また、部品固定装置１０は、加圧ピン４６の各々が、加圧ホルダ３６の載置台１２側の面と光学部品１６の上面との間の間隔に応じて弾性変形する。これにより、部品固定装置１０は、高さの異なる光学部品１６の各々を正確に位置決めした状態でクランプすることができる。

さらに、部品固定装置１０は、加圧ピン４６の傾き方向Ｔを、光学部品１６の各々の位置決め方向Ｐに合わせている。これにより、部品固定装置１０は、加圧ホルダ３６の単一方向への移動により、位置決め方向Ｐの異なる複数の光学部品１６の各々を、ベースプレート１４に対する適正な位置でクランプすることができる。

以上説明した本実施の形態は、加圧ピン４６の傾き方向Ｔを、光学部品１６の位置決め方向Ｐに合わせたが、加圧ピン４６の傾き方向Ｔは、これに限るものではない。図６には、加圧ピン４６の傾き方向Ｔの他の一例を示す。

図６では、加圧ピン４６の傾き方向Ｔの基準面３０Ａに対する角度θ_１と、基準面３０Ｂに対する角度θ_２とを、例えば、θ_１＝θ_２とするなどして合わせている。これにより、加圧ピン４６は、光学部品１６が基準面３０Ａ及び基準面３０Ｂの各々を等しく押圧するように、光学部品１６へ押圧力を付与する。開示の技術におけて、傾き方向Ｔは、基準面３０Ａ、３０Ｂの各々に交差する方向を含む。

開示の技術においては、加圧ピンの傾き方向により、加圧ピンに弾性変形による撓みが生じる方向、及び加圧ピンが被固定部材を基板に沿って押圧する方向が設定される。また、開示の技術において、加圧ピンの傾き方向は、加圧ピンが被固定部材を位置決め方向へ向けて押圧可能となる任意の方向を含む。また、開示の技術において、加圧ピンの形状は、被固定部材に基板へ向けた押圧力、及び基板の表面に沿う押圧力を生じさせうる任意の形状を含む。

図７には、加圧ピン４６に替えて用いる加圧ピンの一例とする加圧ピン５２を示す。この加圧ピン５２は、先端部が半球状又は半円柱状に形成されることで、光学部品１６に当接する押圧部５４が形成されている。また、加圧ピン５２は、押圧部５４を含む端部に、例えば、無電解ニッケルテフロンメッキ（テフロンは登録商標）などによるコーティングを施している。

したがって、押圧部５４を形成した加圧ピン５２においても、押圧部５４が光学部品１６を押圧するときに、所定の摩擦力を生じさせ、また、光学部品１６を損傷させてしまうのを防止することができる。

また、加圧ピン５２は、軸線方向の中間部に曲げ部５２Ａを形成することで、基部４８Ａ側に対して押圧部５４側が所定の角度θとなるように傾けられている。加圧ピン５２を用いる場合、加圧ホルダ３６には、角度θで傾けることなく穿孔された取付け孔５６が形成される。

加圧ピン５２は、加圧ホルダ３６の移動により押圧部５４が光学部品１６へ押し付けられることにより、曲げ部５２Ａにおいて弾性変形する。このとき、加圧ピン５２は、曲げ部５２Ａから押圧部４８Ａの間で撓むように弾性変形が生じる。

加圧ピン５２は、撓みが生じることで光学部品１６をベースプレート１４へ向けて押圧する。また、加圧ピン５２は、撓みにより得られるストロークで光学部品１６を位置決め部２８へ向けて押圧する。

以上説明した本実施形態は、ガイドシャフト３２及び加圧ボルト４４を用いて形成した昇降部により、加圧ホルダ３６を載置台１２へ向けて移動するようにしているが、昇降部は、これに限るものではない。昇降部は、例えば、モータ等の駆動部の駆動力により回転する送りねじを備えた送りねじ機構を用い、加圧ホルダ３６をガイドシャフト３２に沿って移動させるなど、各種の昇降機構を適用することができる。また、昇降部としてモータ等の駆動力を用いた昇降機構を適用する場合は、加圧治具を予め設定した移動量、移動位置で自動停止させることができるので好ましい。

開示の技術において、加圧ピンの傾きの角度、加圧ピンのサイズを含めた形状、材質は、被固定部材をクランプするのに必要な押圧力、及び被固定部材を位置決めするのに必要な押圧力が得られるように設定されるものであれば良い。

開示の技術は、上記実施の形態に記載に限らず、各部分が目的とする機能を含む形態であれば良い。また、本明細書に記載された全ての特許出願及び特許出願に開示される技術文献は、個々の文献、特許出願及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に、参照により取り込まれる。

また、開示の技術は、以下の付記を含む。

（付記１）
基板に取り付けられる被固定部材を、前記基板に対して位置決めする位置決め用治具の基準面に当接させて配置し、
前記被固定部材を前記基準面に当接させる方向に傾けた加圧ピンを、先端部を前記被固定部材に当接させて弾性変形により撓ませることにより、前記被固定部材を前記基板及び前記基準面へ向けて押圧させる、
ことを含むクランプ方法。

（付記２）
前記基板に配置される複数の前記被固定部材の各々に対して前記加圧ピンを設け、
前記加圧ピンの各々を一体で前記基板へ向けて移動させて、前記被固定部材の各々を押圧する、付記１記載のクランプ方法。

（付記３）
前記基板に、前記被固定部材を接着固定する接着剤を塗布する、付記１又は付記２記載のクランプ方法。

（付記４）
被固定部材が取り付けられる基板が載置される基台と、
前記基板上に配置される前記被固定部材が基準面に当接されることにより、前記被固定部材が前記基板に対して位置決めされる位置決め用治具と、
前記基板上に配置される前記被固定部材を前記基準面に当接させる方向に傾けられて配置され、先端部が前記被固定部材に対向される加圧ピンと、
前記加圧ピンを保持して前記基台に載置される前記基板に対向され、前記先端部を前記被固定部材に当接させた前記加圧ピンを弾性変形させることにより撓ませて、前記被固定部材を前記基台及び前記基準面へ向けて押圧する加圧治具と、
を含むクランプ装置。

（付記５）
前記基板に配置される複数の前記被固定部材の各々に対する前記加圧ピンが、前記加圧治具に設けられた、付記４記載のクランプ装置。

（付記６）
前記加圧治具を、前記加圧ピンに前記弾性変形による撓みの生じる位置へ移動させて保持する昇降部を含む、付記４又は付記５記載のクランプ装置。

（付記７）
前記加圧治具が、前記加圧ピンの基部が挿入されることで、前記加圧ピンを、前記被固定部材から前記基準面へ向く方向に沿って傾けて保持する取付け孔が形成されたホルダを含む、付記４から付記６の何れかに記載のクランプ装置。

（付記８）
前記基台に載置される前記基板に、前記被固定部材を接着固定する接着剤が塗布される、付記４から付記７の何れかに記載のクランプ装置。

（付記９）
前記加圧ピンの前記被固定部材に対向する前記先端部が円弧状に湾曲され、湾曲された外周面が前記被固定部材に当接される、付記４から付記８の何れかに記載のクランプ装置。

（付記１０）
前記加圧ピンの前記被固定部材に当接される前記先端部が、被覆処理されている付記４から付記９の何れかに記載のクランプ装置。

１０ 部品固定装置
１２ 載置台
１４ ベースプレート
１６ 光学部品
１８ 接着剤
２０ 位置決め用治具
２８ 位置決め部
３０Ａ、３０Ｂ 基準面
３２ ガイドシャフト
３６ 加圧ホルダ
４４ 加圧ボルト
４６、５２ 加圧ピン
４８、４８Ａ 押圧部
５０、５６ 取付け孔
５２Ａ 曲げ部

Claims (6)

1. 接着剤を介して基板の上に複数の被固定部材を載置すると共に、前記複数の被固定部材を位置決め用治具の基準面に当接させて前記基板に対して位置決めし、
   前記複数の被固定部材の各々に対して設けた複数の加圧ピンの各々を一体で前記基板へ向けて移動させ、各前記被固定部材を前記基準面に当接させる方向に傾けた各前記加圧ピンの先端部を各前記被固定部材に当接させて各前記加圧ピンを弾性変形により撓ませて、各前記被固定部材を前記基板及び前記基準面へ向けて押圧する、
   ことを含むクランプ方法。
2. 各前記加圧ピンの先端部を各前記被固定部材における前記基板とは反対側の面に当接させる、請求項１記載のクランプ方法。
3. 接着剤を介して基板の上に載置された複数の被固定部材が当接され、前記複数の被固定部材が前記基板に対して位置決めされる基準面を有する位置決め用治具と、
   前記複数の被固定部材の各々に対して設けられ、それぞれ各前記被固定部材を前記基準面に当接させる方向に傾いて配置され、先端部が各前記被固定部材に当接する複数の加圧ピンと、
   前記複数の加圧ピンを保持すると共に前記基板と対向し、各前記加圧ピンの先端部が各前記被固定部材に当接した状態で各前記加圧ピンを弾性変形させることにより撓ませて、各前記被固定部材を前記基板及び前記基準面へ向けて押圧する加圧治具と、
   を含むクランプ装置。
4. 前記加圧治具を、各前記加圧ピンに前記弾性変形による撓みの生じる位置へ移動させて保持する昇降部を含む、請求項３記載のクランプ装置。
5. 前記加圧治具が、各前記加圧ピンの基部が挿入されることで、各前記加圧ピンを、各前記被固定部材から前記基準面へ向く方向に沿って傾けて保持する取付け孔が形成されたホルダを含む、請求項３又は請求項４記載のクランプ装置。
6. 各前記加圧ピンの先端部は、各前記被固定部材における前記基板とは反対側の面に当接する、請求項３から請求項５の何れか１項記載のクランプ装置。