JP2010271616A - 光導波路シートの切断方法および切削装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光導波路シートの両端側を所定位置で正確に切断する方法および切削装置を提供する。
【解決手段】シート基板の一方の面に光導波路と、光導波路の一端側に直角方向から光を導入または導出する第１の光導入・導出部と、光導波路の他端側に直角方向から光を導入または導出する第２の光導入・導出部とを有する光導波路デバイスが複数並列に形成された光導波路シートの両端部を所定位置で切断する光導波路シートの切断方法であって、 第１の光導入・導出部または第２の光導入・導出部の一方に光を導入するとともに第２の光導入・導出部または第１の光導入・導出部から導出される光の位置を検出し、光の検出位置から側方に設定された所定距離の切断位置において光導波路シートの端部を切断する。
【選択図】図９

Description

本発明は、光導波路を備えた光導波路シートを所定の位置で切断するための切断方法および光導波路シートを所定の位置で切断する切削装置に関する。

近年、電子素子間の信号伝送を光によって伝送する光伝送が行われている。特に、携帯電話やノートパソコン等のヒンジには可撓性を有するフレキシブルな光導波路を備えた光導波路デバイスが用いられている。この光導波路デバイスは、光を伝送するコアパターンと呼ばれる光導波路と、該光導波路の一端側に直角方向から光を導入する光導入部と、光導波路の他端側から直角方向に光を導出する光導出部とからなっている。このように構成された光導波路デバイスは、シート基板上に複数並列に形成されている。この光導波路デバイスが複数形成された光導波路シートの両端側を所定の位置で切断するとともに、隣接する光導波路デバイスの中間部である分割予定ラインに沿って切断することにより、個々の光導波路デバイスを製造している。（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）

特開２００７−９３７４７号公報 特開２００９−５８９２３号公報

而して、光導波路シートの両端側は光導入部と光導出部からそれぞれ所定距離隔たった位置で正確に切断する必要があるが、光導入部および光導出部を含む領域は透明体で形成されているので、光導入部および光導出部を検出することができないため、光導波路シートの両端側を所定位置で切断することが困難である。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、光導波路シートの両端側を所定位置で正確に切断する方法および切削装置を提供することにある。

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、シート基板の一方の面に光導波路と、該光導波路の一端側に直角方向から光を導入または導出する第１の光導入・導出部と、光導波路の他端側に直角方向から光を導入または導出する第２の光導入・導出部とを有する光導波路デバイスが複数並列に形成された光導波路シートの両端部を所定位置で切断する光導波路シートの切断方法であって、
該第１の光導入・導出部または該第２の光導入・導出部の一方に光を導入するとともに該第２の光導入・導出部または該第１の光導入・導出部から導出される光の位置を検出し、該光の検出位置から側方に設定された所定距離の切断位置において光導波路シートの端部を切断する、
ことを特徴とする光導波路シートの切断方法が提供される。

また、本発明によれば、被加工物を保持し切削送り方向（X軸方向）に移動可能に構成されたチャックテーブルと、X軸方向と直交する割り出し送り方法（Y軸方向）に移動可能に配設され該チャックテーブルに保持された被加工物に切削加工を施す第１の切削ブレードを備えた第１の切削手段と、該第１の切削手段と対向してY軸方向に移動可能に配設され該チャックテーブルに保持された被加工物に切削加工を施す第２の切削ブレードを備えた第２の切削手段と、該チャックテーブルをX軸方向に切削送りする切削送り手段と、該第１の切削手段および該第２の切削手段をそれぞれY軸方向に割り出し送りする第１の割り出し送り手段および第２の割り出し送り手段と、該第１の切削手段および該第２の切削手段のY軸方向位置を検出する切削位置検出手段と、を具備する切削装置において、
該第１の切削手段または該第２の切削手段に配設され該チャックテーブルに保持された被加工物に設けられた光導波路の第１の光導入・導出部に向けて光を投光する発光手段と、該第２の切削手段または該第１の切削手段に配設され該発光手段によって投光した光が該光導波路の第２の光導入・導出部から導出される光を検出する光検出手段と、該光検出手段と該切削位置検出手段からの検出信号に基づいて該第１の切削手段および該第２の切削手段を制御する制御手段とを具備し、
該制御手段は、該光検出手段からの検出信号に基づいて被加工物に設けられた光導波路の第２の光導入・導出部のY軸方向位置を検出し、該検出されたY軸方向位置に設定された所定距離を加味して切断位置を求め、該切断位置に該第１の切削手段の第１の切削ブレードまたは該第２の切削手段の第２の切削ブレードを位置付ける、
ことを特徴とする切削装置が提供される。

上記第１の切削手段または第２の切削手段に配設され発光手段および第２の切削手段または第１の切削手段に配設され光検出手段は、それぞれ発光手段の機能と光検出手段の機能を有する発光兼光検出手段からなっていることが望ましい。
また、上記制御手段は、光検出手段からの検出信号に基づいて被加工物に設けられた光導波路の第２の光導入・導出部のY軸方向位置を検出し、該検出されたY軸方向位置に設定された所定距離を加味して一方の切断位置を求めるとともに、該検出されたY軸方向位置に被加工物に設けられた光導波路の第１の光導入・導出部から第２の光導入・導出部までの距離と設定された所定距離を加味して他方の切断位置を求め、一方の切断位置に第１の切削手段の第１の切削ブレードまたは第２の切削手段の第２の切削ブレードを位置付け、他方の切断位置に第２の切削手段の第２の切削ブレードまたは第１の切削手段の第１の切削ブレードを位置付ける。

本発明によれば、シート基板に形成された光導波路の第１の光導入・導出部または第２の光導入・導出部の一方に光を導入するとともに第２の光導入・導出部または第１の光導入・導出部から導出される光の位置を検出し、該光の検出位置から側方に設定された所定距離の切断位置において光導波路シートの端部を切断するので、シート基板を第１の光導入・導出部および第２の光導入・導出部から側方にそれぞれ所定距離隔たった切断位置で正確に切断することができる。

本発明に従って構成された切削装置の斜視図。 図１に示す切削装置を構成する第１のスピンドルユニットと第２のスピンドルユニットを簡略化して示す説明図。 図１に示す切削装置に装備される制御手段のブロック図。 本発明による光導波路シートの切断方法によって切断加工される光導波路シートの平面図。 図４に示す光導波路シートの断面図。 図４に示す光導波路シートを環状のフレームに装着されたダイシングテープの表面に貼着した状態を示す平面図。 本発明による光導波路シートの切断方法におけるチャックテーブルθ補正工程の説明図。 本発明による光導波路シートの切断方法における第１の切断位置検出工程および第２の切断位置検出工程の説明図。 本発明による光導波路シートの切断方法における第１の切断工程の説明図。 本発明による光導波路シートの切断方法における第２の切断工程の説明図。 図１に示す切削装置に装備される発光手段および光検出手段の他の実施形態を示すブロック構成図。

以下、本発明による光導波路シートの切断方法および切削装置の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。

図１には、本発明に従って構成された切削装置の一実施形態の斜視図が示されている。
図示の実施形態における切削装置は、静止基台２を具備している。この静止基台２の側面にはカセット載置機構３が配設されている。カセット載置機構３は、静止基台２の側面に上下方向に設けられた２本のガイドレール３１、３１に摺動可能に配設されたカセット載置台３２と、カセット載置台３２をガイドレール３１、３１に沿って上下方向（矢印Ｚで示す方向）に移動させるための昇降手段３３を具備している。そして、カセット載置台３２の上面には、被加工物である光導波路シートを収納するカセット４が載置される。このカセット４に収容される光導波路シートについては後で詳細に説明する。

図示の実施形態における切削装置は、上記カセット載置台３２上に載置されたカセット４に収納されている加工前の光導波路シートを搬出するとともに、カセット４に加工後の光導波路シートを搬入するための被加工物搬出入機構５を具備している。被加工物搬出入機構５は、光導波路シートを保持するハンド５１と、該ハンド５１を支持するハンド支持部材５２と、該ハンド支持部材５２に支持されたハンド５１を矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動せしめるハンド移動手段５３とからなっている。ハンド５１は、薄板材によってフォーク状に形成され、その表面には内部に形成された図示しない通路と連通する吸引保持孔５１１が形成されており、この吸引保持孔５１１は上記図示しない通路を介して図示しない吸引制御手段に連通されている。ハンド移動手段５３は、静止基台２の前面にY軸方向に延在して配設され回転可能に支持された雄ネジロッド５３１と、該雄ネジロッド５３１を回転せしめる正転および逆転可能なパルスモータ５３２とからなっており、雄ネジロッド５３１に上記ハンド支持部材５２の基端部に設けられた雌ネジ穴５２１が螺合するようになっている。従って、パルスモータ５３２を一方向に回転駆動するとハンド支持部材５２に支持されたハンド５１は矢印Ｙ１で示す方向に移動せしめられ、パルスモータ５３２を他方向に回転駆動するとハンド支持部材５２に支持されたハンド５１は矢印Ｙ２で示す方向に移動せしめられる。即ち、ハンド移動手段５３は、ハンド５１を上記カセット載置台３２上に載置されたカセット４内に進入する進入位置と、後述するチャックテーブルの被加工物載置領域の上方位置である搬出位置と、該搬出位置から退避する退避位置に作動する。

図示の実施形態における切削装置は、上記被加工物搬出入機構５によって搬出された被加工物を保持するチャックテーブル機構６と、該チャックテーブル機構６に保持された被加工物を切削する切削機構７と、該切削機構７によって切削された被加工物を洗浄する洗浄機構８と、上記被加工物搬出入機構５によって搬出された被加工物をチャックテーブル機構６の後述するチャックテーブルに搬送するとともに該チャックテーブルに保持された加工後の被加工物を洗浄機構８に搬送する被加工物搬送機構９を具備している。

チャックテーブル機構６は、静止基台２上にY軸方向と直交する矢印Ｘで示す切削送り方向(X軸方向)に沿って平行に配設された２本のガイドレール６１、６１と、該２本のガイドレール６１、６１上に摺動可能に配設された移動基台６２と、該移動基台６２上に配設された円筒状の支持部材６４に回転可能に支持された被加工物を保持するチャックテーブル６３を具備している。このチャックテーブル６３は、円筒状の支持部材６４に回転可能に支持されたチャックテーブル本体６３１と、該チャックテーブル本体６３１の上面に配設された吸着チャック６３２とを具備している。吸着チャック６３２は、図示しない吸引手段に接続されており、適宜負圧が作用せしられるようになっている。従って、吸着チャック６３２上に載置された被加工物は、図示しない吸引手段を作動することにより吸着チャック６３２上に吸引保持される。また、チャックテーブル６３は、円筒状の支持部材６４内に配設されたパルスモータ６５によって回動せしめられるようになっている。

また、チャックテーブル機構６は、チャックテーブル６３が配設された移動基台６２を２本のガイドレール６１、６１に沿ってX軸方向に移動させるための切削送り手段６６を具備している。切削送り手段６６は、上記２本のガイドレール６１、６１の間に平行に配設された雄ネジロッド６６１と、移動基台６２に装着され雄ネジロッド６６１に螺合する図示しない雌ネジブロックと、雄ネジロッド６６１を回転駆動するための図示しないパルスモータ等の駆動源を含んでいる。従って、図示しないパルスモータによって雄ネジロッド６６１を回動することにより、チャックテーブル６３が配設された移動基台６２がX軸方向に移動せしめられる。

図示の実施形態における切削装置は、上記チャックテーブル６３のX軸方向位置を検出するためのチャックテーブル位置検出手段６０を具備している。このチャックテーブル位置検出手段６０は、上記ガイドレール６１に隣接してX軸方向に沿って配設されたリニアスケール６０１と、チャックテーブル６３が配設された支持台６２に配設された読み取りヘッド６０２とからなっており、読み取りヘッド６０２は検出信号を後述する制御手段に送る。

次に、上記切削機構７について説明する。
切削機構７は、上記静止基台２上に固定された門型の支持台７１を具備している。この門型の支持台７１は、上記切削領域６ｂを跨ぐように配設されている。支持台７１の側壁にはY軸方向に沿って平行に配設された２本のガイドレール７１１、７１１が設けられているとともに、このガイドレール７１１、７１１に沿って第１の基部７３ａおよび第２の基部７３ｂがそれぞれY軸方向に摺動可能に配設されている。図示の実施形態における切削機構７は、第１の基部７３ａおよび第２の基部７３ｂをそれぞれガイドレール７１１、７１１に沿ってY軸方向に移動するための第１の割り出し送り手段７２ａおよび第２の割り出し送り手段７２ｂを具備している。第１の割り出し送り手段７２ａおよび第２の割り出し送り手段７２ｂは、それぞれ２本のガイドレール７１１、７１１の間に平行に配設された雄ネジロッド７２１ａ、７２１ｂと、該雄ネジロッド７２１ａおよび７２１ｂを回転駆動するためのパルスモータ７２２ａおよび７２２ｂを具備しており、パルスモータ７２２ａおよび７２２ｂを駆動して雄ネジロッド７２１ａおよび７２１ｂを回動することにより、第１の基部７３ａおよび第２の基部７３ｂをガイドレール７１１、７１１に沿ってY軸方向に移動することができる。

上記第１の基部７３ａおよび第２の基部７３ｂにはそれぞれ一対のガイドレール７３１ａおよび７３１ｂが矢印Ｚで示す切り込み送り方向(Z軸方向)に沿って設けられており、このガイドレール７３１ａおよび７３１ｂに沿って第１の懸垂ブラケット７４ａおよび第２の懸垂ブラケット７４ｂがそれぞれZ軸方向に摺動可能に配設されている。第１の基部７３ａおよび第２の基部７３ｂにはそれぞれ第１の切り込み送り手段７５ａおよび第２の切り込み送り手段７５ｂが配設されている。この第１の切り込み送り手段７５ａおよび第２の切り込み送り手段７５ｂは、それぞれパルスモータ７５１ａおよび７５１ｂと、該パルスモータ７５１ａおよび７５１ｂによって回動せしめられる図示しない雄ネジロッドを備えており、該雄ネジロッドが第１の支持部７４ａおよび第２の支持部７４ｂに装着された雌ネジブロックに螺合するように構成されている。従って、パルスモータ７５１ａおよび７５１ｂによって図示しない雄ネジロッドを回動することにより、それぞれ第１の懸垂ブラケット７４ａおよび第２の懸垂ブラケット７４ｂをガイドレール７３１ａおよび７３１ｂに沿って上記チャックテーブル６３の上面である保持面に垂直なZ軸方向に移動することができる。

上記第１の懸垂ブラケット７４ａおよび第２の懸垂ブラケット７４ｂには、第１の切削手段としての第１のスピンドルユニット７６ａと第２の切削手段としての第２のスピンドルユニット７６ｂが装着されている。この第１のスピンドルユニット７６ａおよび第２のスピンドルユニット７６ｂについて、簡略化して示されている図２を参照して説明する。第１のスピンドルユニット７６ａおよび第２のスピンドルユニット７６ｂは、それぞれ第１の懸垂ブラケット７４ａおよび第２の懸垂ブラケット７４ｂに固定された第１のスピンドルハウジング７６１ａおよび第２のスピンドルハウジング７６１ｂと、該第１のスピンドルハウジング７６１ａおよび第２のスピンドルハウジング７６１ｂにそれぞれ回転可能に支持された第１の回転スピンドル７６２ａおよび第２の回転スピンドル７６２ｂと、該第１の回転スピンドル７６２ａおよび第２の回転スピンドル７６２ｂの一端部に装着された第１の切削ブレード７６３ａおよび第２の切削ブレード７６３ｂと、第１の回転スピンドル７６２ａおよび第２の回転スピンドル７６２ｂをそれぞれ回転駆動する第１のサーボモータ７６４ａおよび第２の第１のサーボモータ７６４ｂとからなっている。このように構成された第１のスピンドルユニット７６ａおよび第２のスピンドルユニット７６ｂは、第１の切削ブレード７６３ａと第２の切削ブレード７６３ｂが互いに対向するように配設されている。即ち、第１のスピンドルユニット７６ａと第２のスピンドルユニット７６ｂは、それぞれ軸芯がＹ軸方向に向くように一直線上に配設されている。

このように構成された第１のスピンドルユニット７６ａおよび第２のスピンドルユニット７６ｂには、いずれか一方に発光手段が配設され他方に光検出手段が配設される。図示の実施形態においては、第１のスピンドルユニット７６ａの第１のスピンドルハウジング７６１ａに発光手段７７が配設され、第２のスピンドルユニット７６ｂの第２のスピンドルハウジング７６１ｂに顕微鏡とCCDカメラ等の撮像手段からなる光検出手段７８が配設されている。発光手段７７は後述する制御手段によって制御され、光検出手段７８は後述する制御手段に検出信号を送る。

図１に戻って説明を続けると、図示の実施形態における切削装置は、上記第１のスピンドルユニット７６ａおよび第２のスピンドルユニット７６ｂのY軸方向位置を検出するための切削位置検出手段７０を具備している。この切削位置検出手段７０は、上記支持台７１にY軸方向に沿って配設されたリニアスケール７０１と、第１のスピンドルユニット７６ａおよび第２のスピンドルユニット７６ｂにそれぞれ配設された第１の読み取りヘッド７０２aおよび第２の読み取りヘッド７０２bとからなっており、第１の読み取りヘッド７０２aおよび第２の読み取りヘッド７０２bは検出信号を後述する制御手段に送る。

図示の実施形態における切削装置の上記洗浄機構８は、上記カセット載置台３２とチャックテーブル６３の被加工物載置領域６ａとを結ぶ延長線上に配設されており、スピンナーテーブル８１を有する周知のスピンナー洗浄・乾燥手段からなっている。上記被加工物搬送機構９は、吸着パッド９１と、該吸着パッド９１を支持するパッド支持部材９２と、該パッド支持部材９２に支持された吸着パッド９１をＹ軸方向に移動せしめるパッド移動手段９３とからなっている。吸着パッド９１は、図示しない吸引手段に接続されている。パッド支持部材９２は、エアシリンダ９２１によって吸着パッド９１を上下方向に移動可能に支持している。パッド移動手段９３は、上記門型の支持台７１にＹ軸方向に延在して配設され回転可能に支持された雄ネジロッド９３１と、該雄ネジロッド９３１を回転せしめる正転および逆転可能なパルスモータ９３２とからなっており、雄ネジロッド９３１に上記パッド支持部材９２の基端部に設けられた雌ネジ穴９２２が螺合するようになっている。従って、パルスモータ９３２を一方向に回転駆動するとパッド支持部材９２に支持された吸着パッド９１は矢印Ｙ１で示す方向に移動せしめられ、パルスモータ９３２を他方向に回転駆動するとパッド支持部材９２に支持された吸着パッド９１は矢印Ｙ２で示す方向に移動せしめられる。

図示の実施形態における切削装置は、図３に示す制御手段２０を具備している。制御手段２０はコンピュータによって構成されており、制御プログラムに従って演算処理する中央処理装置（ＣＰＵ）２０１と、制御プログラム等を格納するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）２０２と、演算結果等を格納する読み書き可能なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３と、カウンター２０４と、入力インターフェース２０５および出力インターフェース２０６とを備えている。このように構成された制御手段２０の入力インターフェース２０５には、光検出手段７８、チャックテーブル位置検出手段６０の読み取りヘッド６０２切削位置検出手段７０の第１の読み取りヘッド７０２aおよび第２の読み取りヘッド７０２b等からの検出信号が入力される。また、出力インターフェース２０６からは上記昇降手段３３、被加工物搬出入機構５、チャックテーブル６３を回転駆動するパルスモータ６５、切削送り手段６６、第１の割り出し送り手段７２ａおよび第２の割り出し送り手段７２ｂ、第１の切り込み送り手段７５ａおよび第２の切り込み送り手段７５ｂ、第１のサーボモータ７６４ａおよび第２の第１のサーボモータ７６４ｂ、洗浄機構８、被加工物搬送機構９等に制御信号を出力する。

図示の実施形態における切削装置は以上のように構成されており、この切削装置によって光導波路シートを切断する方法について説明する。
図４は、本発明による光導波路シートの切断方法によって個々の光導波路デバイスに切断される光導波路シート１０の平面図が示されている。図４に示す光導波路シート１０は、シート基板１００の一方の面に複数の光導波路デバイス１１０が平行に形成されている。この各光導波路デバイス１１０は、図５に示すようにシート基板１００の一方の面(図４において下面)に形成された第１のグラッド層１１１と、該第１のグラッド層１１１に形成され光導波路を形成するコアパターン１１２と、該コアパターン１１２を覆うように積層された第２のグラッド層１１３とからなっている。シート基板１００は例えばポリイミド樹脂によって形成され、第１のグラッド層１１１および第２のグラッド層１１３は例えばフッ素ポリイミド等の光透過性を有する透明樹脂によって形成されている。また、光導波路を形成するコアパターン１１２は、第１のグラッド層１１１および第２のグラッド層１１３の屈折率より高い屈折率を有するフッ素ポリイミド等の光透過性を有する透明樹脂によって形成されている。第１のグラッド層１１１および第２のグラッド層１１３とコアパターン１１２の両端部には、それぞれ４５度の斜面からなる光路変換用の第１のミラー１１４a、第２のミラー１１４bが形成されている。このように構成された光導波路デバイス１１０は、シート基板１００におけるコアパターン１１２を伝播する光が第１のミラー１１４a、第２のミラー１１４b によって直角に変換される位置が第１の光導入・導出部１１５a、第２の光導入・導出部１１５bとなる。このような構成の光導波路デバイス１１０が図４に示すようにシート基板１００に分割予定ライン１１６に仕切られて複数並列に形成され光導波路シート１０を構成している。このような構成の光導波路シートの製造方法については、例えば特開２００７−９３７４７号公報および特開２００９−５８９２３号公報を参照されたい。
なお、上記光導波路シート１０を構成する各光導波路デバイス１１０の第１の光導入・導出部１１５bから第２の光導入・導出部１１５bまでの距離(A)は、その設計値が制御手段２０のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３に格納される。

上述した光導波路シート１０は、第１の光導入・導出部１１５a、第２の光導入・導出部１１５bからそれぞれ所定距離隔たった切断位置で正確に切断するとともに、各光導波路デバイス１１０を仕切る分割予定ライン１１６に沿って切断することにより、個々の光導波路デバイス１１０を形成する。しかるに、第１の光導入・導出部１１５aおよび第２の光導入・導出部１１５bを含む領域は透明体で形成されているので、第１の光導入・導出部１１５aおよび第２の光導入・導出部１１５bを検出することができないため、第１の光導入・導出部１１５a、第２の光導入・導出部１１５bからそれぞれ所定距離隔たった切断位置を特定することが困難である。

以下、上述した切削装置によって光導波路シート１０を所定の切断位置で正確に切断することができる光導波路シートの切断方法について説明する。
なお、上記光導波路シート１０は、図６に示すように環状のダイシングフレームFに装着されたダイシングテープTの表面に貼着された状態で上記カセット４に所定枚数収容される。そして、光導波路シート１０が収容されたカセット４をカセット載置台３２上に載置する。

光導波路シート１０の切断作業を実施するために切削加工開始スイッチ（図示せず）が投入されると、カセット載置機構３の昇降手段３３を作動してカセット載置台３２に載置されたカセット４を搬出入位置に位置付ける。カセット４が搬出入位置に位置付けられたら、被加工物搬出入機構５のハンド移動手段５３を作動してハンド５１を矢印Ｙ１で示す方向に移動し、カセット１０内に進入せしめて所定の棚上に載置された光導波路シート１０（環状のダイシングフレームFに装着されたダイシングテープTの表面に貼着された状態）を保持する。次に、ハンド移動手段５３を作動してハンド５１を矢印Ｙ２で示す方向に移動し、被加工物載置領域６ａの上方である搬出位置に位置付ける。この間に、被加工物搬送機構９のパッド移動手段９３を作動して吸着パッド９１を被加工物載置領域６ａの上方に位置付けている。この結果、搬出位置に位置付けられたハンド５１上に支持されている光導波路シート１０（環状のダイシングフレームFに装着されたダイシングテープTの表面に貼着された状態）は、被加工物載置領域６ａに位置付けられた吸着パッド９１の下側に位置付けられることになる。次に、被加工物搬送機構９のエアシリンダ９２１を作動して、吸着パッド９１を光導波路シート１０に接する位置まで下降させる。そして、図示しない吸引手段を作動して吸着パッド９１に光導波路シート１０をダイシングテープTを介して支持したダイシングフレームFを吸引保持する。

吸着パッド９１によって光導波路シート１０をダイシングテープTを介して支持したダイシングフレームFを吸引保持したならば、被加工物搬出入機構５のハンド移動手段５３を作動してハンド５１を矢印Ｙ２で示す方向に移動し、ハンド５１を洗浄機構８が配設されている退避位置に位置付ける。次に、被加工物搬送機構９のエアシリンダ９２１を作動して、半導体ウエーハ１０をダイシングテープTを介して支持したダイシングフレームFを吸引保持した吸着パッド９１を下降し、光導波路シート１０を被加工物載置領域６ａに位置付けられているチャックテーブル機構６のチャックテーブル６３上に載置する。そして、吸着パッド９１による光導波路シート１０をダイシングテープTを介して支持したダイシングフレームＦの吸引保持を解除するとともに、図示しない吸引手段を作動してチャックテーブル６３上に半導体ウエーハ１０を吸引保持する。なお、光導波路シート１０をダイシングテープTを介して支持するダイシングフレームFは、チャックテーブル６３に装着された図示しないフレーム支持手段によって支持される。

上述したように光導波路シート１０をチャックテーブル６３上に吸引保持したならば、制御手段２０は切削送り手段６６を作動して、チャックテーブル６３を上記発光手段７７と光検出手段７８が配設されているY軸上のアライメント領域に位置付ける。チャックテーブル６３がアライメント領域に位置付けられると、チャックテーブル６３上の光導波路シート１０は、図７の(a)に示す座標位置に位置付けられた状態となる。次に、制御手段２０は第１の割り出し送り手段７２ａを作動して第１の基部７３ａに取り付けられた第１のスピンドルユニット７６ａに配設されている発光手段７７をチャックテーブル６３に保持された光導波路シート１０の第１の光導入・導出部１１５aが位置する領域における図７の(a)において最左位の上方位置に位置付ける。次に、制御手段２０は発光手段７７を作動し、第１の光導入・導出部１１５aに向けて投光する。この結果、第１の光導入・導出部１１５aに向けて投光された光は、第１のミラー１１４aによって９０度方向変換されてコアパターン１１２を通り、第２のミラー１１４bによって９０度方向変換されて第２の光導入・導出部１１５bに向けて導出される(図５参照)。この状態で、制御手段２０は第２の割り出し送り手段７２ｂおよび切削送り手段６６を作動して第２の基部７３ｂに取り付けられた第２のスピンドルユニット７６ｂに配設されている光検出手段７８の中心を図７の(a)において実線で示すように第２の光導入・導出部１１５bから導出された光の中心に合わせる。この状態で制御手段２０は、チャックテーブル位置検出手段６０の読み取りヘッド６０２からの検出信号および切削位置検出手段７０の第２の読み取りヘッド７０２bからの検出信号を入力し、図７の(a)において最左位の第２の光導入・導出部１１５bのX,Y座標値をランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３に格納する（光検出工程）。

次に、制御手段２０は切削送り手段６６を作動して、チャックテーブル６３を所定距離（光導波路シート１０を構成する各光導波路デバイス１１０の第１の光導入・導出部１１５bまたは第２の光導入・導出部１１５bの設計上の間隔の複数倍の距離）を移動し、発光手段７７を図７の(a)において２点鎖線で示す位置に位置付ける。そして、制御手段２０は発光手段７７を作動し、第１の光導入・導出部１１５aに向けて投光する。この結果、第１の光導入・導出部１１５aに向けて投光された光は、第１のミラー１１４aによって９０度方向変換されてコアパターン１１２を通り、第２のミラー１１４bによって９０度方向変換されて第２の光導入・導出部１１５bに向けて導出される(図５参照)。この状態で、制御手段２０は第２の割り出し送り手段７２ｂおよび切削送り手段６６を作動して第２の基部７３ｂに取り付けられた第２のスピンドルユニット７６ｂに配設されている光検出手段７８の中心を図７の(a)において２点鎖線で示すように第２の光導入・導出部１１５bから導出された光の中心に合わせる。この状態で制御手段２０は、チャックテーブル位置検出手段６０の読み取りヘッド６０２からの検出信号および切削位置検出手段７０の第２の読み取りヘッド７０２bからの検出信号を入力し、図７において最左位から所定距離に位置する第２の光導入・導出部１１５bのX,Y座標値をランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３に格納する（光検出工程）。

上述したように図７において最左位の第２の光導入・導出部１１５bのX,Y座標値と最左位から所定距離に位置する第２の光導入・導出部１１５bのX,Y座標値を求めたならば、制御手段２０は両X,Y座標値を結ぶ線がX軸と平行か否かをチェックする。もし、両X,Y座標値を結ぶ線がX軸と平行でない場合には、制御手段２０はその変位に対応して上記パルスモータ６５を作動し、チャックテーブル６３を回転して上記両X,Y座標値を結ぶ線がX軸と平行になるように補正する（チャックテーブルθ補正工程）。このようにチャックテーブルθ補正工程を実施することにより、図７の(b)に示すように最左位の第２の光導入・導出部１１５bと最左位から所定距離に位置する第２の光導入・導出部１１５bを結ぶ線がX軸と平行となる。この結果、光導波路シート１０に形成された各光導波路デバイス１１０の各第１の光導入・導出部１１５aのY座標値が一致するとともに、各光導波路デバイス１１０の各第２の光導入・導出部１１５b のY座標値が一致したことになる。

上述したチャックテーブルθ補正工程を実施したならば、制御手段２０は発光手段７７を作動し、第１の光導入・導出部１１５aに向けて投光する。この結果、上述したように第１の光導入・導出部１１５aに向けて投光された光は、第１のミラー１１４aによって９０度方向変換されてコアパターン１１２を通り、第２のミラー１１４bによって９０度方向変換されて第２の光導入・導出部１１５bに向けて導出される(図５参照)。この状態で、制御手段２０は第２の割り出し送り手段７２ｂを作動して第２の基部７３ｂに取り付けられた第２のスピンドルユニット７６ｂに配設されている光検出手段７８の中心を図８において実線で示すように第２の光導入・導出部１１５bから導出された光の中心に合わせる。この状態で制御手段２０は、スピンドル位置検出手段７０の第２の読み取りヘッド７０２bからの検出信号を入力し、Y座標値(y2b)をランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３に格納する（Y座標値検出工程）。なお、Y座標値検出工程は、光導波路シート１０に形成されたいずれの光導波路デバイス１１０で実施してもよい。このようにしてY座標値検出工程を実施したならば、制御手段２０は第２の光導入・導出部１１５bから所定距離(S)（例えば５mm）側方(図８において上方)に隔たった第２の切断位置(y2)を求める。即ち、第２の切断位置(y2)は、(y2)＝(y2b＋S)で求めることができる。そして、制御手段２０は求めた第２の切断位置(y2ｂ)をランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３に格納する（第１の切断位置検出工程）。

次に、制御手段２０は、第１の光導入・導出部１１５aから所定距離(S) （例えば５mm）側方(図８において下方)に隔たった第１の切断位置(y1)を求める。即ち、光導波路シート１０を構成する各光導波路デバイス１１０の第１の光導入・導出部１１５bから第２の光導入・導出部１１５bまでの距離(A)は設計値が既にランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３に格納されているので、制御手段２０は第１の光導入・導出部１１５a側の第１の切断位置(y1)を、(y1) ＝(y2b−A−S)で求めることができる。そして、制御手段２０は、求めた第１の切断位置(y1)をランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３に格納する（第２の切断位置検出工程）。

なお、上述した実施形態においては、第１のスピンドルユニット７６ａの第１のスピンドルハウジング７６１ａに発光手段７７を配設し、第２のスピンドルユニット７６ｂの第２のスピンドルハウジング７６１ｂに光検出手段７８を配設して、光導波路シート１０における第２の光導入・導出部１１５bを検出する例を示したが、第１のスピンドルユニット７６ａの第１のスピンドルハウジング７６１ａと第２のスピンドルユニット７６ｂの第２のスピンドルハウジング７６１ｂの双方にそれぞれ発光手段７７および光検出手段７８を配設することにより、光導波路シート１０における第２の光導入・導出部１１５bおよび第１の光導入・導出部１１５aをそれぞれ検出することができる。

次に、上述した第１の切断位置検出工程および第２の切断位置検出工程を実施したならば、制御手段２０はチャックテーブル６３を回転駆動するパルスモータ６５を作動して、チャックテーブル６３を９０度回動する。そして、顕微鏡からなる光検出手段７８を作動して分割予定ライン１１６を検出し、制御手段２０は各分割予定ライン１１６のY軸座標値をランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３に格納する（分割予定ライン検出工程）。このようにして分割予定ライン検出工程を実行したならば、制御手段２０はチャックテーブル６３を回転駆動するパルスモータ６５を作動して、チャックテーブル６３を９０度回動してチャックテーブル６３に保持された光導波路シート１０の位置を上記図８に示す状態に戻す。

次に、制御手段２０は切削送り手段６６を作動して、光導波路シート１０を吸引保持したチャックテーブル６３を加工領域６ｂに移動する。そして、制御手段２０は、図９に示すように第１の割り出し送り手段７２ａを作動して第１のスピンドルユニット７６ａの第１の切削ブレード７６３ａをチャックテーブル６３に吸引保持された光導波路シート１０における第１の切断位置(y1)に対応した位置に位置付けるとともに、第２の割り出し送り手段７２ｂを作動して第２のスピンドルユニット７６bの第２の切削ブレード７６３bを光導波路シート１０における第２の切断位置(y2)に対応した位置に位置付ける。次に、第１の切削ブレード７６３ａおよび第２の切削ブレード７６３ｂを回転するとともに、切り込み送り手段７５ａおよび７５ｂを作動して第１のスピンドルユニット７６ａおよび第２のスピンドルユニット７６bを下降し、第１の切削ブレード７６３ａおよび第２の切削ブレード７６３bの外周縁が光導波路シート１０の下面即ちダイシングテープTに達する切り込み送り位置に位置付ける。

次に、制御手段２０は、第１の切削ブレード７６３ａおよび第２の切削ブレード７６３bを図９において矢印で示す方向に所定の回転速度で回転しつつ、チャックテーブル移動手段６４を作動してチャックテーブル６３を図９において矢印X1で示す方向に所定の切削送り速度で切削送りする。この結果、光導波路シート１０は、第１の光導入・導出部１１５aおよび第２の光導入・導出部１１５bからそれぞれ所定距離(S)隔たった第１の切断位置(y1)および第２の切断位置(y2)で正確に切断される（第１に切断工程）。

上述した第１に切断工程を実施したならば、制御手段２０はチャックテーブル６３を回転駆動するパルスモータ６５を作動して、チャックテーブル６３を９０度回動する。このようにして９０度回動したチャックテーブル６３上の光導波路シート１０は、図１０に示す座標位置に位置付けられた状態となる。

次に、制御手段２０は、図１０に示すように第２の割り出し送り手段７２ｂを作動して第２のスピンドルユニット７６ｂの第２の切削ブレード７６３ｂをチャックテーブル６３に吸引保持された光導波路シート１０に形成された分割予定ライン１１６における図１０において最上位の分割予定ライン１１６に対応した位置に位置付けるとともに、第１の割り出し送り手段７２aを作動して第１のスピンドルユニット７６aの第1の切削ブレード７６３aを光導波路シート１０に形成された分割予定ライン１１６における図１０において中間位置に対応した位置に位置付ける。そして、第１の切削ブレード７６３ａおよび第２の切削ブレード７６３ｂを回転するとともに、切り込み送り手段７５ａおよび７５ｂを作動して第１のスピンドルユニット７６ａおよび第２のスピンドルユニット７６bを下降し、第１の切削ブレード７６３ａおよび第２の切削ブレード７６３bの外周縁が光導波路シート１０の下面即ちダイシングテープTに達する切り込み送り位置に位置付ける。

次に、制御手段２０は、第１の切削ブレード７６３ａおよび第２の切削ブレード７６３bを図１０において矢印で示す方向に所定の回転速度で回転しつつ、チャックテーブル移動手段６４を作動してチャックテーブル６３を図１０において矢印X1で示す方向に所定の切削送り速度で切削送りする。この結果、光導波路シート１０は、図１０において最上位の分割予定ライン１１６および中間位置の分割予定ライン１１６に沿って切断される（第２に切断工程）。このように図１０において最上位の分割予定ライン１１６および中間位置の分割予定ライン１１６に沿って切断したならば、第１の切削ブレード７６３ａと第２の切削ブレード７６３bの間隔を維持しながら分割予定ライン１１６の間隔に従ってY軸方向に割り出し送りして全ての分割予定ライン１１６に沿って第２に切断工程を実施する。この結果、光導波路シート１０は個々の光導波路デバイス１１０に分割される。なお、個々に分割された光導波路デバイス１１０は、ダイシングテープTに貼着されているのでバラバラにはならず、光導波路シート１０の形態が維持されている。

なお、上記第２に切断工程において、光導波路シート１０に分割予定ライン１１６が形成されていない場合には、上記チャックテーブルθ補正工程を実施した後に制御手段２０は、各光導波路デバイス１１０に対して上述した光検出工程を実施して各第２の光導入・導出部１１５bのX座標値を求め、この各第２の光導入・導出部１１５bのX座標値をY座標値に座標変換する。そして制御手段２０は、隣接する第２の光導入・導出部１１５bのY座標値を２分する各切断位置で上記第２に切断工程を実施する。

上述したように切削作業が終了したら、図１に示す加工領域６ｂに位置しているチャックテーブル６３を被加工物載置領域６ａに移動するとともに、光導波路シート１０を吸引保持を解除する。そして、被加工物搬送機構９を作動して吸着パッド９１によって光導波路シート１０をダイシングテープTを介して支持したダイシングフレームFを吸引保持し、洗浄機構８のスピンナーテーブル８１上に搬送する。この間に被加工物搬出入機構５のハンド５１は、被加工物載置領域６ａの上方である搬出位置に位置付けられる。スピンナーテーブル８１上に搬送された加工後の光導波路シート１０は、ここで洗浄および乾燥される。このようにして光導波路シート１０が洗浄および乾燥されたならば、被加工物搬送機構９を作動して吸着パッド９１によって光導波路シート１０をダイシングテープTを介して支持したダイシングフレームFを吸引保持し、被加工物載置領域６ａの上方である搬出位置に位置付けられている被加工物搬出入機構５のハンド５１の上側に位置付ける。そして、吸着パッド９１を下降して光導波路シート１０をハンド５１上に載置し、吸着パッド９１による光導波路シート１０をダイシングテープTを介して支持したダイシングフレームFの吸引保持を解除するとともに、ハンド５１の上面に光導波路シート１０をダイシングテープTを介して支持したダイシングフレームFを吸引保持する。次に、被加工物搬出入機構５のハンド移動手段５３を作動し、ハンド５１に保持されたダイシングフレームFにダイシングテープTを介して支持されている加工済の光導波路シート１０をカセット１０の所定の収容室に収容する。

次に、上記第１のスピンドルユニット７６ａと第２のスピンドルユニット７６ｂに配設された光検出手段７８の他の実施形態について、図１１の(a)および(b)を参照して説明する。図１１の(a)および(b)に示す実施形態においては、第１のスピンドルユニット７６ａと第２のスピンドルユニット７６ｂの双方にそれぞれ発光手段の機能と光検出手段の機能を有する第１の発光兼光検出手段７９aと第２の発光兼光検出手段７９bを配設したものである。第１の発光兼光検出手段７９aおよび第２の発光兼光検出手段７９bは、それぞれ顕微鏡７９１と、CCDカメラ等の撮像手段７９２と、顕微鏡７９１と撮像手段７９２との間に配設されたハーフミラー７９３と、該ハーフミラー７９３に向けて光を投光する光源７９４とによって構成されている。

以上のように構成された第１の発光兼光検出手段７９aおよび第２の発光兼光検出手段７９bは、第１の発光兼光検出手段７９aを発光手段として機能させ第２の発光兼光検出手段７９bを光検出手段として機能させる場合には、図１１の(a)に示すように第１の発光兼光検出手段７９aの光源７９４を作動し、ハーフミラー７９３に向けて光を投光する。光源７９４からハーフミラー７９３に向けて投光された光は、ハーフミラー７９３によって９０度方向変換され顕微鏡７９１の光軸を通してチャックテーブル６３に保持された光導波路シート１０の第１の光導入・導出部１１５aが位置する領域に照射される。このように、光導波路シート１０の第１の光導入・導出部１１５aに向けて照射された光は、第１のミラー１１４aによって９０度方向変換されてコアパターン１１２を通り、第２のミラー１１４bによって９０度方向変換されて第２の光導入・導出部１１５bに向けて導出される。このようにして第２の光導入・導出部１１５bに向けて導出された光は、第２の発光兼光検出手段７９bの顕微鏡７９１およびハーフミラー７９３を通して撮像手段７９２に達し、第２の光導入・導出部１１５bに向けて導出された光が検出される。

また、第２の発光兼光検出手段７９bを発光手段として機能させ第１の発光兼光検出手段７９aを光検出手段として機能させる場合には、図１１の(b)に示すように第２の発光兼光検出手段７９bの光源７９４を作動し、ハーフミラー７９３に向けて光を投光する。この結果、ハーフミラー７９３に向けて投光された光は、ハーフミラー７９３によって９０度方向変換され顕微鏡７９１の光軸を通してチャックテーブル６３に保持された光導波路シート１０の第２の光導入・導出部１１５bが位置する領域に照射される。このように、光導波路シート１０の第１の光導入・導出部１１５aに向けて照射された光は、第２のミラー１１４bによって９０度方向変換されてコアパターン１１２を通り、第１のミラー１１４aによって９０度方向変換されて第１の光導入・導出部１１５aに向けて導出される。このようにして、第１の光導入・導出部１１５aに向けて導出された光は、第１の発光兼光検出手段７９aの顕微鏡７９１およびハーフミラー７９３を通して撮像手段７９２に達し、第１の光導入・導出部１１５aに向けて導出された光が検出される。

上述したように、第１のスピンドルユニット７６ａと第２のスピンドルユニット７６ｂの双方にそれぞれ発光手段の機能と光検出手段の機能を有する第１の発光兼光検出手段７９aと第２の発光兼光検出手段７９bを配設することにより、図１１の(a)および(b)に示すようにチャックテーブル６３に保持された光導波路シート１０の第２の光導入・導出部１１５bと第１の光導入・導出部１１５aのいずれからでも位置を検出することができる。

２：静止基台
３：カセット載置機構
３１：ガイドレール
３２：カセット載置台
３３：駆動手段
４：カセット
５：被加工物搬出入機構
５１：ハンド
５２：ハンド支持部材
５３：ハンド移動手段
６：チャックテーブル機構
６０：チャックテーブル位置検出手段
６１：ガイドレール
６２：移動基台
６３：チャックテーブル
６６：チャックテーブル移動手段
７：切削機構
７０：切削位置検出手段
７１：支持台
７１１：ガイドレール
７３ａ：第１の基部
７３ｂ：第２の基部
７４ａ：第１の懸垂ブラケット
７４ｂ：第２の懸垂ブラケット
７５ａ：第１の切り込み送り手段
７５ｂ：第２の切り込み送り手段
７６ａ：第１のスピンドルユニット
７６３ａ：第１の切削ブレード
７６ｂ：第２のスピンドルユニット
７６３ｂ：第２の切削ブレード
７７：発光手段
７８：光検出手段
７９ａ：第１の発光兼光検出手段
７９ｂ：第２の発光兼光検出手段
８：洗浄機構
９：被加工物搬送機構
１０：半導体ウエーハ
２０：制御手段

Claims (4)

1. シート基板の一方の面に光導波路と、該光導波路の一端側に直角方向から光を導入または導出する第１の光導入・導出部と、光導波路の他端側に直角方向から光を導入または導出する第２の光導入・導出部とを有する光導波路デバイスが複数並列に形成された光導波路シートの両端部を所定位置で切断する光導波路シートの切断方法であって、
   該第１の光導入・導出部または該第２の光導入・導出部の一方に光を導入するとともに該第２の光導入・導出部または該第１の光導入・導出部から導出される光の位置を検出し、該光の検出位置から側方に設定された所定距離の切断位置において光導波路シートの端部を切断する、
   ことを特徴とする光導波路シートの切断方法。
2. 被加工物を保持し切削送り方向（X軸方向）に移動可能に構成されたチャックテーブルと、X軸方向と直交する割り出し送り方法（Y軸方向）に移動可能に配設され該チャックテーブルに保持された被加工物に切削加工を施す第１の切削ブレードを備えた第１の切削手段と、該第１の切削手段と対向してY軸方向に移動可能に配設され該チャックテーブルに保持された被加工物に切削加工を施す第２の切削ブレードを備えた第２の切削手段と、該チャックテーブルをX軸方向に切削送りする切削送り手段と、該第１の切削手段および該第２の切削手段をそれぞれY軸方向に割り出し送りする第１の割り出し送り手段および第２の割り出し送り手段と、該第１の切削手段および該第２の切削手段のY軸方向位置を検出する切削位置検出手段と、を具備する切削装置において、
   該第１の切削手段または該第２の切削手段に配設され該チャックテーブルに保持された被加工物に設けられた光導波路の第１の光導入・導出部に向けて光を投光する発光手段と、該第２の切削手段または該第１の切削手段に配設され該発光手段によって投光した光が該光導波路の第２の光導入・導出部から導出される光を検出する光検出手段と、該光検出手段と該切削位置検出手段からの検出信号に基づいて該第１の切削手段および該第２の切削手段を制御する制御手段とを具備し、
   該制御手段は、該光検出手段からの検出信号に基づいて被加工物に設けられた光導波路の第２の光導入・導出部のY軸方向位置を検出し、該検出されたY軸方向位置に設定された所定距離を加味して切断位置を求め、該切断位置に該第１の切削手段の第１の切削ブレードまたは該第２の切削手段の第２の切削ブレードを位置付ける、
   ことを特徴とする切削装置。
3. 該第１の切削手段または該第２の切削手段に配設され該発光手段および該第２の切削手段または該第１の切削手段に配設され該光検出手段は、それぞれ発光手段の機能と光検出手段の機能を有する発光兼光検出手段からなっている、請求項２記載の切削装置。
4. 該制御手段は、該光検出手段からの検出信号に基づいて被加工物に設けられた光導波路の第２の光導入・導出部のY軸方向位置を検出し、該検出されたY軸方向位置に設定された所定距離を加味して一方の切断位置を求めるとともに、該検出されたY軸方向位置に被加工物に設けられた光導波路の第１の光導入・導出部から第２の光導入・導出部までの距離と設定された所定距離を加味して他方の切断位置を求め、該一方の切断位置に該第１の切削手段の第１の切削ブレードまたは該第２の切削手段の第２の切削ブレードを位置付け、該他方の切断位置に該第２の切削手段の第２の切削ブレードまたは該第１の切削手段の第１の切削ブレードを位置付ける、請求項２又は３記載の切削装置。

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