JP4741280B2 - Manufacturing method of optical low-pass filter - Google Patents
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Description
本発明は、水晶基板とガラス基板とを貼り合わせて成る光学ローパスフィルタの製造方法に関し、特に工数が少なく且つチッピング等の製造不具合の発生が少ない光学フィルタの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing an optical low-pass filter formed by bonding a quartz substrate and a glass substrate, and particularly relates to a method for manufacturing an optical filter with less man-hours and less occurrence of manufacturing defects such as chipping.
光学フィルタはビデオカメラやデジタルスチルカメラ(DSC)等の撮像装置に具備されており、撮像装置のレンズによって結像された映像信号に含まれる光学的疑似信号を濾波したり、又は特定の周波数成分の信号を減衰させたりすることを目的とし、産業用撮像装置から民生用,一般用撮像装置まで広範囲に導入されている。 The optical filter is provided in an imaging device such as a video camera or a digital still camera (DSC), and filters an optical pseudo signal included in a video signal imaged by a lens of the imaging device or a specific frequency component. For the purpose of attenuating the signal, the image pickup device is widely introduced from industrial image pickup devices to consumer and general use image pickup devices.
例えば光学フィルタの一つである光学ローパスフィルタは、撮像装置のレンズで得た受像映像を固体撮像素子(以下CCDと言う)で電気信号に変換する際に、受像映像中に含まれるCCDのサンプリング周波数の半値以上高周波数成分を、CCDに受像映像が到達する前に減衰させることで、モアレ状の疑似信号の発生を抑えるために用いられている。このような構成のため、光学ローパスフィルタは撮像装置内においてレンズとCCDとの間に配置される形態をとる。 For example, an optical low-pass filter that is one of the optical filters is a sampling of a CCD included in the received video when the received video obtained by the lens of the imaging device is converted into an electrical signal by a solid-state imaging device (hereinafter referred to as CCD). It is used to suppress the generation of moiré-like pseudo signals by attenuating high frequency components of half or more of the frequency before the received image reaches the CCD. Due to such a configuration, the optical low-pass filter is arranged between the lens and the CCD in the imaging apparatus.
このような光学ローパスフィルタの一製造方法としては、まず所望の厚さまで研磨加工等を施された水晶基板41とガラス基板42を用意し、その水晶基板41とガラス基板42とを接着剤等で貼り合わせて光学ローパスフィルタ基板40を形成する。つぎにこの光学ローパスフィルタ基板40を水溶性接着剤43等で板ガラス44に貼り付け、光学ローパスフィルタ基板40内に設定された各々の該光学ローパスフィルタ形成領域を区分ける切断線に沿ってストレートブレード45にて、板ガラス44に至る切り込み部を形成し光学ローパスフィルタ基板部分を切断した後、板ガラス44より剥離することで個々の光学ローパスフィルタを形成している。図4は上述した工程の一部を、断面図を用いて示した概略図である。
As one manufacturing method of such an optical low-pass filter, first, a
又、他の製造方法としては、光学ローパスフィルタ基板を形成し板ガラス上に固定し、水晶基板にV字加工ブレードにてV字溝を形成する。そのV字溝内をストレートブレードで切断加工し、個々の光学ローパスフィルタに分断する工程を具備する製造方法が用いられている。 As another manufacturing method, an optical low-pass filter substrate is formed and fixed on a plate glass, and a V-shaped groove is formed on a quartz substrate with a V-shaped processing blade. A manufacturing method including a step of cutting the inside of the V-shaped groove with a straight blade and dividing it into individual optical low-pass filters is used.
尚、この水晶基板の代わりにニオブ酸リチウム基板などが用いられる場合がある。又、このような光学ローパスフィルタに赤外線を遮断する機能を持たせるため、赤外線カット膜を光学ローパスフィルタの最外面上に形成したものも用いられている。 In some cases, a lithium niobate substrate or the like is used instead of the quartz substrate. In order to give such an optical low-pass filter a function of blocking infrared rays, an optical cut-off film formed on the outermost surface of the optical low-pass filter is also used.
前記のような光学ローパスフィルタ及びダイシング方法については、以下のような文献が開示されている。 The following documents are disclosed about the optical low-pass filter and the dicing method as described above.
尚、出願人は前記した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を本件出願時までに発見するに至らなかった。 In addition, the applicant did not find any prior art documents related to the present invention by the time of filing of the present application other than the prior art documents specified by the prior art document information described above.
近年、ビデオカメラやDSC等の撮像装置の解像度が著しく高くなり、それに伴い光学ローパスフィルタ表面に付着する異物対策が必須となっている。 In recent years, the resolution of image pickup apparatuses such as video cameras and DSCs has been remarkably increased, and accordingly, measures against foreign matters adhering to the surface of the optical low-pass filter have become essential.
しかし、従来の製造方法で形成した光学ローパスフィルタでは、その辺縁部や角部に、製造時又は搬送時に外部より応力が加わったときに容易にチッピングが生じ、その破片が光学ローパスフィルタ表面に付着してしまい製品歩留まりを低下させてしまう恐れがある。特にストレートブレードで一度に光学ローパスフィルタ基板を切断してしまうと、切断時の応力が水晶基板に比べて硬度が低いガラス基板の角部に加わり、ガラス基板にクラックやチッピングが生じてしまう。 However, in an optical low-pass filter formed by a conventional manufacturing method, chipping easily occurs at the edges and corners when stress is applied from the outside during manufacturing or transportation, and the fragments are formed on the surface of the optical low-pass filter. There is a risk that it will adhere and reduce the product yield. In particular, if the optical low-pass filter substrate is cut at once with a straight blade, stress at the time of cutting is applied to the corners of the glass substrate having a hardness lower than that of the quartz substrate, and the glass substrate is cracked or chipped.
又、上述したような従来の光学ローパスフィルタの製造方法では、光学ローパスフィルタ基板を構成する水晶基板及びガラス基板のどちら側から切断するのかは決まっていない。そこで硬度が低いガラス基板側から切断した場合、ブレードの振動が抑制できず、ブレードの振動によるチッピングも生じてしまう場合がある。又、光学ローパスフィルタ基板を切断する際に、板ガラスにストレートブレードの先端が入り込み不要な溝を形成してしまう。このことにより板ガラスは切断工程毎に廃棄する必要があり非常に不経済である。 Further, in the conventional method for manufacturing an optical low-pass filter as described above, it is not determined from which side of the crystal substrate or the glass substrate constituting the optical low-pass filter substrate. Therefore, when cutting from the glass substrate side having low hardness, the vibration of the blade cannot be suppressed, and chipping due to the vibration of the blade may occur. Further, when the optical low-pass filter substrate is cut, the tip of the straight blade enters the plate glass and an unnecessary groove is formed. As a result, the plate glass needs to be discarded for each cutting process, which is very uneconomical.
更に、光学ローパスフィルタ基板にV字加工ブレードでV字溝を形成した後、V字溝内にストレートブレードを挿入して光学ローパスフィルタ基板を切断する工程の場合、V字溝先端の中心線とストレートブレードの中心線を一致させて切断しなければならず、精密且つ複雑な機構の製造装置が必要となる。又、V字加工ブレードとストレートブレードとを工程によって切り換える必要であり、工数が増える原因となる恐れがある。 Further, in the process of forming a V-shaped groove on the optical low-pass filter substrate with a V-shaped blade and then cutting the optical low-pass filter substrate by inserting a straight blade into the V-shaped groove, the center line of the tip of the V-shaped groove The center line of the straight blade must be matched and cut, which requires a precise and complicated manufacturing apparatus. Further, it is necessary to switch between the V-shaped processing blade and the straight blade depending on the process, which may cause an increase in man-hours.
本発明は、前記従来技術の課題を鑑みて成されたものであり、光学ローパスフィルタ形成領域を複数有する水晶基板と、この水晶基板と同面積のガラス基板とを貼り合わせた光学ローパスフィルタ基板を形成した後、この光学ローパスフィルタ基板を各々の光学ローパスフィルタ形成領域を区分ける切断線に沿って切断し、個々の光学ローパスフィルタを得る、光学ローパスフィルタの製造方法において、
ガラス基板の一方の主面に水晶基板の一方の主面を貼り付け光学ローパスフィルタ基板を形成し、この光学ローパスフィルタ基板を構成するガラス基板の他方の主面を、粘着テープを介してダイシング台上に固定する工程と、この水晶基板の他方の主面に、各々の光学ローパスフィルタ形成領域を区分ける該切断線に沿って、円形状のストレートブレード部の両側面に、このストレートブレード部よりも直径が小さく、且つストレートブレード部との固定面からこの固定面の反対側の露出面に向かって所定のテーパ角度を有する形態で、面直径が徐々に小さくなる形態のV字加工ブレード部が、ストレートブレード部と同心で固定されており、且つこのV字加工ブレード部がストレートブレード部より着脱が可能であるダイシングブレードにて、V字溝及び所定の深さまでの切り込み部を形成する工程と、所望のV字溝及び切り込み部を形成した光学ローパスフィルタ基板を粘着テープより剥がし、光学ローパスフィルタ基板を反転させ、水晶基板の他方の主面を粘着テープに貼り付け、光学ローパスフィルタ基板をダイシング台上に固定する工程と、このガラス基板の他方の主面に、各々の光学ローパスフィルタ形成領域を区分ける切断線に沿って、V字加工ブレードにて該切り込み部に至るV字溝を形成し、光学ローパスフィルタ基板を個々の光学ローパスフィルタに切断する工程とを具備したことを特徴とする光学ローパスフィルタの製造方法である。
The present invention has been made in view of the problems of the prior art, and includes an optical low-pass filter substrate obtained by bonding a quartz substrate having a plurality of optical low-pass filter formation regions and a glass substrate having the same area as the quartz substrate. In the method of manufacturing an optical low-pass filter, after forming, the optical low-pass filter substrate is cut along a cutting line that divides each optical low-pass filter forming region to obtain individual optical low-pass filters.
An optical low-pass filter substrate is formed by pasting one main surface of a crystal substrate on one main surface of a glass substrate, and the other main surface of the glass substrate constituting the optical low-pass filter substrate is attached to a dicing table via an adhesive tape. From the straight blade portion on the both side surfaces of the circular straight blade portion along the cutting line dividing each optical low-pass filter forming region on the other main surface of the quartz substrate The V-shaped machining blade portion having a small diameter and having a predetermined taper angle from the fixed surface to the straight blade portion toward the exposed surface opposite to the fixed surface, and the surface diameter gradually decreases. A dicing blade that is fixed concentrically with the straight blade and that can be attached and detached from the straight blade. The step of forming the V-shaped groove and the cut portion to a predetermined depth and the optical low-pass filter substrate on which the desired V-shaped groove and the cut portion are formed are peeled off from the adhesive tape, the optical low-pass filter substrate is inverted, and the quartz substrate A process of attaching the other main surface to the adhesive tape and fixing the optical low-pass filter substrate on the dicing table, and a cutting line dividing each optical low-pass filter forming region on the other main surface of the glass substrate And a step of forming a V-shaped groove reaching the notch with a V-shaped processing blade and cutting the optical low-pass filter substrate into individual optical low-pass filters. .
このような光学ローパスフィルタの製造方法により、切断面と基板主面とが成す全ての角部に面取り加工が施すことができるので、光学ローパスフィルタ基板を切断するときや、個片化した光学ローパスフィルタを搬送するときに、角部に外部より応力が加わらないのでチッピングの発生を著しく低く抑えることができる。 With such an optical low-pass filter manufacturing method, all corners formed by the cut surface and the substrate main surface can be chamfered. Therefore, when the optical low-pass filter substrate is cut, or when the optical low-pass filter substrate is cut into individual optical low-pass filters. When the filter is transported, since no stress is applied to the corner from the outside, the occurrence of chipping can be suppressed to a very low level.
更に、本発明の製造方法では、ダイシングブレードのストレートブレード部でガラス基板を切断していないため、硬度の低いガラス基板において、切断面と基板主面とが成す鋭角部が形成されないことからもチッピングの発生を低く抑えることができ、更に本発明では、光学ローパスフィルタ基板を構成する水晶基板及びガラス基板のうち、硬度が高い水晶基板側から切り込み部を形成することによって、ブレードの振動が抑制でき、ブレードの振動によるチッピングの発生も低く抑えられる。又、本発明の製造方法では板ガラスを使用しないので、板ガラスの廃棄が無く経済的である。 Further, in the manufacturing method of the present invention, since the glass substrate is not cut by the straight blade portion of the dicing blade, chipping is also possible because a sharp angle portion formed by the cut surface and the main surface of the substrate is not formed on the glass substrate having low hardness. Further, in the present invention, the vibration of the blade can be suppressed by forming the cut portion from the quartz substrate side having a high hardness among the quartz substrate and the glass substrate constituting the optical low-pass filter substrate. Further, the occurrence of chipping due to blade vibration can be suppressed to a low level. Further, since the glass plate is not used in the manufacturing method of the present invention, the glass plate is not discarded and is economical.
因って、本発明に係わるダイシングブレード及びそれを用いた製造方法により、生産効率が高く、且つ光学ローパスフィルタの表面にチッピングの発生に起因する異物の付着がほとんどなく、製造歩留まりが非常に良い光学ローパスフィルタを提供できる効果を奏する。 Therefore, the dicing blade according to the present invention and the manufacturing method using the dicing blade have high production efficiency, and the surface of the optical low-pass filter has almost no foreign matter due to chipping, and the manufacturing yield is very good. There exists an effect which can provide an optical low-pass filter.
以下に、この発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
図1は、本発明におけるダイシングブレードの外観を示し、(a)は回転軸方向から見た側面図であり、(b)は(a)記載の仮想切断線A1−A2で切断した場合の断面図を示す。図2は、図1記載のダイシングブレードを用いた光学ローパスフィルタの製造方法の概略を図示した工程図である。図3は、図2に開示の工程により製造された光学ローパスフィルタの形態を示した斜視図である。尚、図1、図2及び図3において、説明を明りょうにするため構造体の一部を図示せず、また寸法も一部誇張して図示している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an appearance of a dicing blade according to the present invention, (a) is a side view seen from the direction of the rotation axis, and (b) is a cross section taken along the virtual cutting line A1-A2 described in (a). The figure is shown. FIG. 2 is a process diagram illustrating an outline of a method for manufacturing an optical low-pass filter using the dicing blade shown in FIG. FIG. 3 is a perspective view showing the form of the optical low-pass filter manufactured by the process disclosed in FIG. 1, 2, and 3, for clarity of explanation, a part of the structure is not shown, and some dimensions are exaggerated.
即ち、図1において、ダイシング装置(図示しない)のダイシングブレード回転機構に接続する回転軸11に、回転軸11と同心のストレートブレード部12が固定されている。このストレートブレード部12の両側面には、このストレートブレード部12よりも直径が小さく、且つストレートブレード部12との密着面からこの密着面の反対側の露出面に向かって、概略45°のテーパ角度を有する形態で、面直径が徐々に小さくなる形態のV字加工ブレード部13が、ストレートブレード部12と同心でストレートブレード部12又は回転軸11に密着固定して、ダイシングブレード10を構成している。ストレートブレード部12の直径とV字加工ブレード部13の密着面直径との寸法差は、加工する光学ローパスフィルタ基板の厚み寸法から導き出された切り込み部深さ形成寸法及びこの切り込み部の開口部分に形成されるV字溝の深さ寸法により決定される。
That is, in FIG. 1, a
又、図1に開示のV字加工ブレード部13のテーパ角度は概略45°で形成されているが、V字溝を形成する光学ローパスフィルタ基板の厚みや所望するV字溝の形状により任意に決定できる。更に、このV字加工ブレード部13はストレートブレード部12及び回転軸11より随意に着脱が可能である。このことにより、上述したように形成したい切り込み部及びV溝部に合ったストレートブレード部12とV字加工ブレード部13の組み合わせに可変でき、又、ストレートブレード部12とV字加工ブレード部13における加工形態の違いによって生じるブレードの摩耗量の差異の発生に際し、各ブレード部毎の交換が可能である。
Further, the taper angle of the V-shaped
上記ダイシングブレード10を用いた光学ローパスフィルタの製造方法を、以下に図2を参照して説明する。
即ち、図2(a)において、まず、光学ローパスフィルタ形成領域をマトリックス状に複数有するIRガラスによる平板状のガラス基板21の一方の主面に、同様に光学ローパスフィルタ形成領域を複数有する平板状の水晶基板22の一方の主面を貼り付けて光学ローパスフィルタ基板20を形成し、この光学ローパスフィルタ基板20を構成するガラス基板21の他方の主面を、粘着テープ23を介してダイシング台24上に固定する。ガラス基板としてはIRガラスの他、ホウ珪酸ガラスや白板ガラス等が用いられる。このガラス基板21及び水晶基板22は、前もって所望する光学特性を得るように、研磨加工により各々の基板の厚みを調整している。又、粘着テープ23にはUV硬化型の粘着テープが使用されている。
A method for manufacturing an optical low-pass filter using the
That is, in FIG. 2A, first, a flat plate having a plurality of optical low-pass filter forming regions on one main surface of a
次に、図2(b)において、光学ローパスフィルタ基板20を構成する水晶基板22の他方の主面に、各々の該光学ローパスフィルタ形成領域を区分ける格子状の切断線に沿って図1に開示のダイシングブレード10にてV字溝26a及び切り込み部28をほぼ同時に形成する。ダイシングブレード10のV字加工ブレード部13の刃先は先端部に向かってブレード側面に対し概略45°のテーパ角度を有するように形成されており、所望の深さのV字溝26aが形成できる厚みで形成されている。又、この切り込み部28は、後述する工程において、ガラス基板21の他方の主面側からV字加工ブレード25によりV字溝26bを形成した際に、V字溝26bの溝先端部と切り込み部28の先端部が貫通できる深さまで形成する。
Next, in FIG. 2B, the other main surface of the
次に、図2(c)において、所望のV字溝26a及び切り込み部28を形成した光学ローパスフィルタ基板20を、粘着テープ23に紫外線(UV)を照射することにより硬化させることで粘着テープ23より剥がし、光学ローパスフィルタ基板20を表裏反転させ、光学ローパスフィルタ基板20を構成する水晶基板22の他方の主面を新たな粘着テープ13に貼り付け、光学ローパスフィルタ基板20を再度ダイシング台24上に固定する。この工程の際の粘着テープ23において、ダイシング台24及び光学ローパスフィルタ基板20への粘着力が維持できるのでれば、図2(a)に開示の工程からの粘着テープ23をそのまま流用しても構わない。もし光学ローパスフィルタ基板20を粘着テープ23より剥がす際に粘着力が低下或いは無くなる場合は、新たな粘着テープを使用して、水晶基板22の他方の主面に粘着テープを貼り付け、光学ローパスフィルタ基板20をダイシング台24上に固定する。
Next, in FIG. 2C, the optical low-
次に、図2(d)において、ガラス基板21の他方の主面に、水晶基板22の他方の主面に設定したものと同様の各々の光学ローパスフィルタ形成領域を区分ける格子状の切断線に沿って、V字加工ブレード25にて切り込み部28の先端部に至るV字溝26bを形成し、光学ローパスフィルタ基板20を、図2(e)に図示したような個々の光学ローパスフィルタ29に分断する。形成された図3に図示した光学ローパスフィルタ29は、その表裏主面と側面とが成す鋭角な角部がすべて面取り加工された形状になっており、上記工程時に当該角部に発生したチッピングはV字溝26a及び26bの形成により除去でき、更に当該角部がないため、搬送時に外部よりかかる応力等により生じるチッピングの発生がほとんど無くなる。
Next, in FIG. 2D, a grid-like cutting line that divides each optical low-pass filter formation region similar to that set on the other main surface of the
尚、上記実施例では水晶基板とガラス基板を積層した光学ローパスフィルタを例示して説明を行ったが、水晶に代えてニオブ酸リチウム等の他の光学結晶体で形成された基板を使用しても良い。更に、上記実施例は水晶基板とガラス基板のみの光学ローパスフィルタを例示したが、このような光学ローパスフィルタに赤外線を遮断する機能を持たせるため、赤外線カット膜を光学ローパスフィルタの最外面上に形成したものにも本発明は適用可能である。 In the above embodiment, an optical low-pass filter in which a quartz substrate and a glass substrate are laminated is described as an example. However, instead of quartz, a substrate made of another optical crystal such as lithium niobate is used. Also good. Furthermore, although the said Example illustrated the optical low-pass filter only of a quartz substrate and a glass substrate, in order to give such an optical low-pass filter the function to interrupt | block infrared rays, an infrared cut film is provided on the outermost surface of an optical low-pass filter. The present invention is also applicable to those formed.
10・・・ダイシングブレード
11・・・回転軸
12・・・ストレートブレード部
13・・・V字加工ブレード部
20・・・光学ローパスフィルタ基板
21・・・ガラス基板
22・・・水晶基板
23・・・粘着テープ
24・・・ダイシング台
25・・・V字加工ブレード
26a,26b・・・V字溝
28・・・切り込み部
29・・・光学ローパスフィルタ
DESCRIPTION OF
Claims (1)
ガラス基板の一方の主面に水晶基板の一方の主面を貼り付け光学ローパスフィルタ基板を形成し、該光学ローパスフィルタ基板を構成する該ガラス基板の他方の主面を、粘着テープを介してダイシング台上に固定する工程と、An optical low-pass filter substrate is formed by pasting one main surface of a crystal substrate on one main surface of a glass substrate, and the other main surface of the glass substrate constituting the optical low-pass filter substrate is diced through an adhesive tape. Fixing on the table,
該水晶基板の他方の主面に、各々の該光学ローパスフィルタ形成領域を区分ける該切断線に沿って、円形状のストレートブレードの両側面に、該ストレートブレードよりも直径が小さく、且つ該ストレートブレードとの固定面から該固定面の反対側の露出面に向かって所定のテーパ角度で面直径が徐々に小さくなる形態のV字加工ブレードが、該ストレートブレードと同心で固定されているダイシングブレードにてV字溝及び所定の深さまでの切り込み部を形成する工程と、On the other principal surface of the quartz substrate, along the cutting line that divides each optical low-pass filter forming region, on both sides of the circular straight blade, the diameter is smaller than that of the straight blade, and the straight A dicing blade in which a V-shaped machining blade having a surface diameter that gradually decreases at a predetermined taper angle from a fixed surface to the blade to an exposed surface opposite to the fixed surface is fixed concentrically with the straight blade Forming a V-shaped groove and a cut portion to a predetermined depth at
所望の該V字溝及び切り込み部を形成した該光学ローパスフィルタ基板を粘着テープより剥がし、該光学ローパスフィルタ基板を反転させ、該水晶基板の他方の主面を粘着テープに貼り付け、該光学ローパスフィルタ基板をダイシング台上に固定する工程と、The optical low-pass filter substrate on which the desired V-shaped groove and cut portion are formed is peeled off from the adhesive tape, the optical low-pass filter substrate is inverted, and the other main surface of the crystal substrate is attached to the adhesive tape, Fixing the filter substrate on the dicing table;
該ガラス基板の他方の主面に、各々の該光学ローパスフィルタ形成領域を区分ける該切断線に沿って、V字加工ブレードにて該切り込み部に至るV字溝を形成し、該光学ローパスフィルタ基板を個々の光学ローパスフィルタに切断する工程と、On the other main surface of the glass substrate, a V-shaped groove reaching the cut portion is formed by a V-shaped processing blade along the cutting line dividing each optical low-pass filter forming region, and the optical low-pass filter Cutting the substrate into individual optical low-pass filters;
を具備したことを特徴とする光学ローパスフィルタの製造方法。A method for manufacturing an optical low-pass filter, comprising:
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