JPWO2019186693A1 - ガラス基板の切断方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、一方の面に複数のキャビティ(60)が形成されたガラス基板(10)の切断方法に関する。切断対象となるガラス基板(10)のキャビティ(60)が形成された下面(58)を、ガラス基板(10)と同等のヤング率またはそれ以上のヤング率を有する材料よりなる固定基板(14)の上面(14a)に貼り合わせてダイシング装置(100)を用いて切断する。
Description
本発明は、例えばLED(発光ダイオード)やLD(レーザダイオード)等の光学部品の製造に用いるガラス基板の切断方法に関する。
近年、紫外光を出射する光学素子(例え、LEDやLD等)を含む光学部品が、殺菌や浄化用途への応用の可能性から注目されている。このような光学部品には、光学素子を外気や水分から保護するために、透明封止部材が用いられている。この透明封止部材には、紫外線に対する透過性や耐久性の観点から紫外光透過性ガラスや石英ガラス等が望ましい。
特開2014−216532号公報には、上面に半導体素子が実装された非透光性基板と、下に開口したキャビティを有する透光性保護材とを有する半導体光学素子パッケージが開示されている。
ところで、透明封止部材を効率よく生産する場合には、透明封止部材をアレイ状に一括して形成してなるガラス基板を作製し、そのガラス基板を切り分けることが考えられる。このようなガラス基板の切断は、ガラス基板を粘着シートに接着し、その粘着シートを真空チャックに固定して、ダイシング装置で切り分けるといった、一般的な切断方法を利用できる。
ところが、下に開口したキャビティを有するガラス基板を上記の方法で切断すると、切断部の端面に欠けや傷等(チッピングともいう)が発生しやすいことが判明した。このような欠けや傷は、クラックの起点となるため、長期間使用している間に透明封止部材にクラックが入りやすくなり、耐久性の低下につながるといった問題がある。
また、透明封止部材の生産性を向上させるためには、より多くの透明封止部材を一括して形成できる大面積のガラス基板を利用することが好ましいが、上記の欠けや傷の発生は、ガラス基板の面積が大きくなるほど発生しやすくなることが明らかとなった。
そのため、切断部の端面に欠けや傷等が発生しにくいガラス基板の切断方法が望まれる。
[1] 本発明の一観点は、一方の面に複数のキャビティが形成されたガラス基板の切断方法に関し、前記ガラス基板と同等のヤング率またはそれ以上のヤング率を有する材料よりなる固定基板の上面に、前記ガラス基板のキャビティが形成された面を向い合せて貼り合わせる工程と、前記固定基板の下面を基台に固定する工程と、ダイシング装置を用いて前記ガラス基板に形成された複数のキャビティ間の切断領域を切断することにより、前記複数のキャビティを切り分ける工程と、を有することを特徴とする。
従来の方法でキャビティを有するガラス基板を切断する場合には、キャビティの面積分だけ、ガラス基板と粘着シートとの接着面積が低下し、固定が不安定となる。更に、加工時の切削抵抗によってヤング率の低い粘着シートが振動する。その結果、ガラス基板の切断面に、欠けや傷(チッピング)が多発する。これに対し、上記観点のガラス基板の切断方法では、ガラス基板を、ガラスと同等のヤング率またはそれ以上のヤング率を有する材料よりなる固定基板に貼り付けて切断を行う。これにより、切断時のガラス基板の振動が抑制され、チッピングの発生を大幅に抑制することができる。
[2] 上記観点のガラス基板の切断方法において、前記固定基板の下面全面が前記基台に固定されていてもよい。
固定基板の下面全面が粘着シートに密着することで、固定基板の振動が抑制される。その結果、固定基板及びガラス基板の振動が抑制され、チッピングの防止に効果的である。
[3] 上記観点のガラス基板の切断方法において、前記固定基板は、ヤング率が50GPa〜500GPaの材料であってもよい。
ガラスのヤング率は、50GPa〜100GPaであるため、固定基板はヤング率が50GPaよりも大きい材料を用いることが好ましい。また、ヤング率が500GPaを超える材料は切断が困難となるため、固定基板のヤング率は500GPa以下とすることが好ましい。
[4] 上記観点のガラス基板の切断方法において、前記ガラス基板は石英ガラスよりなり、前記固定基板はヤング率が70GPa〜340GPaの材料であってもよい。
[5] 上記観点のガラス基板の切断方法において、前記固定基板は、シリコン基板、ガラス基板、アルミナ基板及び窒化アルミニウム基板のいずれかであってもよい。
[6] 上記観点のガラス基板の切断方法において、前記固定基板の厚さは前記ガラス基板の切断領域の厚さと同等又はこれよりも薄くてもよい。
切断対象となるガラス基板のヤング率よりも高いヤング率を有する固定基板を用いる場合には、固定基板の厚さをガラス基板の切断領域の厚さよりも薄くしても、チッピングを防止する効果が得られることが判明した。このように、ガラス基板よりも薄い固定基板を用いると、ガラス基板とともに固定基板を切断する際の切削抵抗が減り、切断に要する時間を短縮できる。
[7] 上記観点のガラス基板の切断方法において、前記ガラス基板の切断領域の厚さが0.2mm〜3.0mmであってもよい。
[8] 上記観点のガラス基板の切断方法において、前記固定基板の厚さが0.2mm〜2.0mmであってもよい。
[9] 上記観点のガラス基板の切断方法において、前記ガラス基板のキャビティが前記ガラス基板に占める面積の割合が10%〜60%であってもよい。
[10] 上記観点のガラス基板の切断方法において、前記ガラス基板の面積が400mm2〜3600mm2であってもよい。
本願発明者は、ガラス基板の面積が大きくなるほどチッピングが発生しやすくなる傾向があることを見出した。ガラス基板の面積が400mm2以上になると、チッピングを起こしやすくなる。また、ガラス基板の面積が3600mm2までの範囲であれば反りが少なく、固定基板との密着性が良好となり好適である。
[11] 上記観点のガラス基板の切断方法において、前記ガラス基板は、接着剤により前記固定基板に接合されていてもよい。
接着剤で固定することにより、粘着シートよりも強固にガラス基板を固定基板に固定できる。
[12] 上記観点のガラス基板の切断方法であって、前記固定基板は、粘着シートを介して前記基台に固定されていてもよい。
固定基板を完全に切り分けずに切断する場合には、このように粘着シートを介して固定基板を基台に固定してもよい。
[13] 上記観点のガラス基板の切断方法において、前記キャビティを切り分ける工程において、前記ガラス基板とともに前記固定基板も切り分けてもよい。
固定基板の下面にはキャビティが形成されていないため、固定基板を切り分けても固定基板及びガラス基板の振動を抑制できる。そのため、ガラス基板とともに固定基板を切り分ける場合であっても、チッピングを防止する効果が得られる。
[14] 上記観点のガラス基板の切断方法において、前記キャビティに対向する部分の前記固定基板の上面には光学素子が実装されていてもよい。
ガラス基板とともに光学素子(例えばLEDやLD等)を実装した固定基板を切り分けることで、透明封止部材と光学素子を実装した実装基板とが一括して切断される。これにより、光学素子のパッケージを容易に製造することができる。また、透明封止部材と実装基板とを一括して切り分けることにより、複数の透明封止部材と実装基板との位置決めが1回で済み、位置ずれによる不良品発生を抑制できる。
[15] 上記観点のガラス基板の切断方法において、前記ガラス基板との接着部分以外の前記固定基板の上面に凹部が形成されていてもよい。
本発明に係るガラス基板の切断方法によれば、切断の際にガラス基板の切断部に欠けや傷等のチッピングが発生するのを防止できる。
以下、本発明の好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。なお、図面の寸法比率は、説明の都合上、誇張されて実際の比率とは異なる場合がある。また、以下の説明において、固定基板からガラス基板に向かう向きを「上側」又は上方とよび、その逆向きを「下側」又は下方と呼ぶ。また、各部材において、上側に現れる面を上面と呼び下側に現れる面を下面と呼ぶ。
(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態に係るガラス基板の切断方法では、図1に示すガラス基板10を切断する。ガラス基板10は、その上面に複数のレンズ56が、マトリクス状に配置されている。そのガラス基板10の下面には、図2に示すように、複数のキャビティ60が形成されている。これらのキャビティ60はレンズ56の各々に対応して設けられており、キャビティ60のガラス基板10の平面内の位置はレンズ56の位置と一致している。すなわち、キャビティ60は、レンズ56と同様にマトリクス状に配置されている。
本発明の第1の実施形態に係るガラス基板の切断方法では、図1に示すガラス基板10を切断する。ガラス基板10は、その上面に複数のレンズ56が、マトリクス状に配置されている。そのガラス基板10の下面には、図2に示すように、複数のキャビティ60が形成されている。これらのキャビティ60はレンズ56の各々に対応して設けられており、キャビティ60のガラス基板10の平面内の位置はレンズ56の位置と一致している。すなわち、キャビティ60は、レンズ56と同様にマトリクス状に配置されている。
ガラス基板10の下面58においてキャビティ60が占める面積の割合は、例えば10%〜60%の範囲とすることができる。キャビティ60の平面形状は矩形に限定されるものではなく、円形または多角形状であってもよい。
レンズ56及びキャビティ60の間には、図1に示すように、平坦な台座部54が形成されており、その台座部54の一部が切断領域54aとなる。以下の説明では、台座部54(切断領域54a)の厚みをガラス基板10の厚みと呼ぶ。
ガラス基板10は、例えば石英ガラスのような硬質な材料で形成されており、図1に示すようなダイシング装置100で切り分けられる。ダイシング装置100で、ガラス基板10の切断領域54aを格子状に切り分けると、図3Aに示すような透明封止部材50が得られる。その透明封止部材50は、矩形状の台座部54を備え、台座部54の上面57の中央部には、半球状又は饅頭形状(bun-shaped)のドーム状に突出したレンズ56が形成される。また、図3Bに示すように、台座部54の下面58の中央部には、キャビティ60が形成される。
このような透明封止部材50は、下面58をLEDやLDなどの光学素子を実装した実装基板に接合して用いられる。LEDやLD等の光学素子は、透明封止部材50のキャビティ60内に封入されて外気や水分などから保護される。透明封止部材50の一片の長さは、例えば3.5mm程度とすることができる。なお、キャビティ60の面積は、例えば、2mm2〜10mm2である。
上記の透明封止部材50の製造に用いられるガラス基板10(図1参照)は、特に限定されないが、一辺の長さが20mm〜60mm程度の正方形状とすることができる。なお、ガラス基板10の形状は正方形状に限定されるものではなく、矩形状又は多角形状であってもよい。そのガラス基板10には、その面積に応じて数十〜百数十個のレンズ56及びキャビティ60が形成される。
ガラス基板10の面積は、例えば、400mm2〜3600mm2とすることができる。ガラス基板10の面積が小さいほど、チッピングが発生しにくくなるが、1枚のガラス基板10から得られる透明封止部材50の数が少なくなってしまう。一方で、ガラス基板10の面積が大きくなると、チッピングの発生率が増加する。ガラス基板10の面積が400mm2以上になると、チッピング発生率が大きくなる。そのため、その面積よりも大きいガラス基板10では、本実施形態の切断方法を用いると好適である。また、ガラス基板10が大きすぎると、ガラス基板10及び固定基板14の反りが大きくなる傾向があり、固定基板14とガラス基板10との密着性が低下してチッピングが発生しやすくなる。
ガラス基板10の台座部54(及び切断領域54a)の厚さは、キャビティ60の深さと略同じ値であり、例えば0.2mm〜2mmの範囲とすることができる。ガラス基板10の切断領域54aの厚みが薄いほど切削抵抗が低くなり、切断が容易となるが、キャビティ60の深さを確保する観点から、0.2mm以上とすることが好ましい。またガラス基板10の反り(面内の高低差)の値は、後述する固定基板14との密着性を確保する観点から、0.25mm以下とすることが好ましい。
このようなガラス基板10は、粉末焼結法により形成できる。粉末焼結法では、成形型にシリカ粉末と分散剤及び硬化剤としての有機化合物を含む成形スラリーを鋳込み、硬化剤の化学反応により固化させる。その後、成形型から離型して、焼成することにより作製できる。
ここで、ガラス基板10の成形スラリーに用いるシリカ粉末には、例えば、平均粒径0.5μmのものを用いることができる。また、分散剤としては、例えば、カルボン酸共重合体を用いることができる。溶媒として、マロン酸ジメチル及びエチレングリコールをもしいることができ、硬化剤としては、ジフェニルメタンジイソシアネートを用いることができる。さらに、触媒としてトリエチルアミンを添加してもよい。
上記のスラリーを金型内に室温で流し込み、一定時間放置して固化させ、その後、離型する。離型した成形体を、100℃程度の雰囲気中に一定時間放置することで溶媒を除去し、その後、大気中で500℃で仮焼する。さらに、水素雰囲気中で1600℃〜1700℃で焼成することで、緻密化及び透明化させることにより、ガラス基板10が得られる。
ガラス基板10は、図1に示すダイシング装置100を用いて切断する。
本実施形態のガラス基板10の切断方法では、チッピングを防ぐために、ガラス基板10を固定基板14に貼り付けた上で、粘着シート16に固定して切断する。すなわち、ダイシング装置100による切断に先立って、まず、ガラス基板10を固定基板14の上面14aに貼り合わせる。
図4に示すように、固定基板14へのガラス基板10の貼着は、例えば、固定基板14の上面14aに接着剤12を塗布し、その接着剤12の上にガラス基板10の下面58を貼り付けることで行われる。また、固定基板14の上面14aに接着剤12を塗布する代わりに、ガラス基板10の下面58に接着剤12を塗布し、そのガラス基板10の下面58を固定基板14の上面14aに貼り合わせてもよい。接着剤12は、エポキシ接着剤や、ワックスを用いることができ、塗布法、印刷法、スピンコート法又はスプレー法等の方法で固定基板14の上面14a又はガラス基板10の下面58に塗布すればよい。
固定基板14は、ガラス基板10のヤング率と同等又はこれよりもヤング率の高い材料を用いることが好ましく、例えば、ヤング率が50GPa〜500GPaの材料を用いることができる。ガラス基板10が石英ガラス(ヤング率:72GPa)よりなる場合には、固定基板14は、ヤング率が70GPa〜340GPaの材料を用いることができる。この場合には、固定基板14として、例えば、ガラス基板(ヤング率:70GPa)、シリコン基板(ヤング率:180GPa)、窒化アルミニウム基板(ヤング率:320GPa)、アルミナ基板(ヤング率:340GPa)を用いることができる。
また、固定基板14の厚さは、その材料のヤング率に応じて適宜設定することができる。ヤング率が高い材料ほど、固定基板14を薄くすることができる。十分にヤング率が高い材料であれば、固定基板14の厚さはガラス基板10よりも薄くてもよい。ガラス基板10の切断領域54aの厚みが0.2mm〜3.0mmである場合には、固定基板14の厚みは、例えば0.2mm〜2.0mm程度とすることができる。なお、固定基板14をガラス基板10とともに切り分ける場合には、固定基板14が薄いほど切削抵抗が低くなり切断が容易となるため、固定基板14は薄い方が好ましい。
固定基板14の面積は、ガラス基板10の全域をカバーするべく、ガラス基板10の面積と同等又はこれよりも大きな面積とすればよい。具体的には、例えば400mm2以上とすればよい。この固定基板14の面積の下限値400mm2は、ガラス基板10の面積の下限値に基づく。固定基板14の面積の上限値は、使用する真空チャック20(図1参照)の載置面のサイズに応じて適宜設定され得る。
なお、固定基板14の下面14bは、平坦面とすることが好ましい。これにより、固定基板14の下面14b全面が粘着シート16と接着し、粘着シート16による固定が確実となる。また、固定基板14は、粘着シート16との密着性を確保するべく、反りが0.25mm以下のものを用いることが好ましい。固定基板14の反りは、固定基板の対角に引いた線分上において最も高い部分と、最も低い部分との差分により求まる値である。すなわち、固定基板14の下面14bの高低差は0.25mm以下とすることが好ましい。さらに、固定基板14とガラス基板10との密着性を確保する観点からも、固定基板14のその反りは少ない方がよい。すなわち、反りの少ない固定基板14を用いることで、ガラス基板10を固定基板14に確実に固定することができ、チッピングの防止に好適である。
次に、ガラス基板10を貼り付けた固定基板14の下面14bを、粘着シート16の上面に貼り付ける。粘着シート16(ダイシングシート又はダイシングテープともいう)は、上面に粘着層が設けられており、その粘着層に固定基板14の下面14b全面が密着する。このように、固定基板14は、下面14bの全面で粘着シート16に接着されて固定される。
図1に示すように、粘着シート16は、例えば円盤状に形成されており、その周縁部をステンレス製の枠部18で押さえられた状態で、ダイシング装置100の真空チャック20(基台)に吸着されて固定される。粘着シート16は、ポリエチレンテレフタラート樹脂(PET)フィルムの上面に、紫外線を照射すると粘着性を失うアクリル系の接着剤が塗布されたものを用いることができる。
なお、固定基板14をダイシング装置100の基台に固定する方法は、粘着シート16による方法に限定されるものではない。例えば、固定基板14と基台との間に、熱によって融解するワックスを用いて固定基板14を基台に固定してもよい。また、電磁波の照射又は熱によって粘着力を失う接着剤を用いて固定基板14をダイシング装置100の基台に固定してもよい。固定基板14を完全に切断しないのであれば、基台として真空チャックや静電チャックを用いて固定基板14を直接載置して吸着させてもよい。
ダイシング装置100は、真空チャック20(基台)と、ブレード24と、ブレード駆動部22とを備えてなる。切断対象となるガラス基板10は、固定基板14及び粘着シート16を介して真空チャック20に固定される。
その後、ブレード駆動部22によって駆動されたブレード24でガラス基板10の切断領域54aを切断してゆく。ブレード24によるガラス基板10の切断は、図4に示すように、ガラス基板10の台座部54を貫通する深さまでブレード24を入れて切断して行う。これにより、ガラス基板10の切断面52(図3A参照)のチッピングを防止することができる。
なお、切断領域54aの幅は、ブレード24の幅に応じて決まる。切断領域54aの幅は、例えば、0.01mm〜0.5mmとすることができる。また、ブレード24の移動速度は、例えば、1mm/秒〜10mm/秒とすることができる。
ガラス基板10とともに、固定基板14を切り分けてもよい。この場合には、ガラス基板10の台座部54を貫通し、かつ固定基板14を貫通しない深さにブレード24を入れて切断を行う第1の切断工程を行う。これにより、ガラス基板10の切断時には、切断されていない硬い固定基板上にガラス基板10が固定されているため、チッピングの発生を防ぐことができる。その後、同じ部分について、固定基板14を貫通する深さにブレード24を入れて固定基板14を切り分ける第2の切断工程を行う。第2の切断工程では、固定基板14が切断されるが、固定基板14の下面14bは平坦な接着面であるため、振動が発生しにくくなっており、チッピングを起こすことはない。なお、第2の切断工程は、固定基板14の硬さ及び厚みに応じて複数回行ってもよい。このように複数回に分けて切断することで、ガラス基板10よりも硬い固定基板14を切断できる。
なお、ガラス基板10及び固定基板14の切断は1回の切断工程で行ってもよい。この場合であっても、固定基板14の下面14bの全面が粘着シート16に密着していることにより、チッピングを抑制できる。
上記のように、固定基板14を完全に切断する場合であっても、固定基板14の下面14b全面が粘着シート16に密着しているため、固定基板14が粘着シート16によって確実に固定される。そのため、固定基板14及びガラス基板10の切断時の振動を抑制することができ、ガラス基板10にチッピングが発生するのを防止できる。
ガラス基板10及び固定基板14の切断後は、粘着シート16の下面側から紫外光を照射する。これにより粘着シート16の粘着層の粘着性が失われ、ガラス基板10及び固定基板14を粘着シート16から容易に取り外すことができる。また、ガラス基板10と固定基板14とは、溶剤などにより接着剤12を除去することで分離できる。以上により、ガラス基板10の切断が完了する。
以下、本実施形態の種々の変形例について説明する。
(変形例1)
変形例1に係るガラス基板30は、図5Aに示すように、上面37が平坦面によって構成されており、ガラス基板30の上面37にはレンズが設けられていない。ガラス基板30の下面38側には、複数のキャビティ34がマトリクス状に形成されている。ガラス基板30の切断領域35は、マトリクス状に配置されたキャビティ34の間に形成されている。変形例1のガラス基板30の厚みは、図4のガラス基板10(台座部54)の厚みよりも厚くなっている。その他の部分は図4のガラス基板10と同様である。
(変形例1)
変形例1に係るガラス基板30は、図5Aに示すように、上面37が平坦面によって構成されており、ガラス基板30の上面37にはレンズが設けられていない。ガラス基板30の下面38側には、複数のキャビティ34がマトリクス状に形成されている。ガラス基板30の切断領域35は、マトリクス状に配置されたキャビティ34の間に形成されている。変形例1のガラス基板30の厚みは、図4のガラス基板10(台座部54)の厚みよりも厚くなっている。その他の部分は図4のガラス基板10と同様である。
変形例1においても、ガラス基板30を固定基板14の上面14aに接着剤12を用いて貼り合わせ、その固定基板14の下面14bを粘着シート16に接着させる。固定基板14の材料及び厚みは図4を参照しつつ説明したものと同様とすることができる。その後、図1のダイシング装置100を用いてガラス基板30を切断することにより、図5Bに示すような、レンズのない透明封止部材36が得られる。
変形例1においても、ガラス基板30を固定基板14に貼り付けて切断するので、チッピングの発生率を抑制することができる。
(変形例2)
変形例2に係るガラス基板40は、図6A及び図6Bに示すように下面58には、キャビティ60がアレイ状に形成されている。また、下面58には、縦方向及び横方向に伸びる複数の溝42が形成されている。縦方向に伸びる溝と横方向に伸びる溝は互いに交差している。これらの溝42は、第1の溝42aと第2の溝42bとで構成される。第1の溝42aは、キャビティ60と連通している。また、第2の溝42bは、キャビティ60の中間の領域に形成されている。これらの第1、第2の溝42a、42bは、キャビティ60内に屈折率整合剤を充填する際に、余分な屈折率整合剤の排出路を構成する。これにより、キャビティ60内の屈折率整合剤の気泡を除去することができる。
変形例2に係るガラス基板40は、図6A及び図6Bに示すように下面58には、キャビティ60がアレイ状に形成されている。また、下面58には、縦方向及び横方向に伸びる複数の溝42が形成されている。縦方向に伸びる溝と横方向に伸びる溝は互いに交差している。これらの溝42は、第1の溝42aと第2の溝42bとで構成される。第1の溝42aは、キャビティ60と連通している。また、第2の溝42bは、キャビティ60の中間の領域に形成されている。これらの第1、第2の溝42a、42bは、キャビティ60内に屈折率整合剤を充填する際に、余分な屈折率整合剤の排出路を構成する。これにより、キャビティ60内の屈折率整合剤の気泡を除去することができる。
変形例2のガラス基板40は、溝42が形成されていることにより、図1に示すガラス基板10よりも更に下面58の面積が狭くなっている。そのため、固定が困難なことから切断時にチッピングを起こしやすい。このようなガラス基板40であっても、図6Cに示すように固定基板14に貼り付けて切断を行うことでチッピングを抑制することができる。なお、変形例3の固定基板14は、図4の固定基板14と同様である。
このように、変形例2のガラス基板40のように下面に複数の溝42が形成されている場合であっても、固定基板14に貼り付けて切断することにより、チッピングの発生率を抑制できる。
(変形例3)
変形例3は、図7に示すように、上面に、LEDやLD等の光学素子62が実装された固定基板14A(実装基板)を用いてガラス基板10を切断する。光学素子62は、紫外光を出射する素子であり、例えばサファイヤ基板の上に、量子井戸構造を具備したGaN系結晶層が積層されて構成されている。光学素子62の実装方法としては、光出射面62aをガラス基板10に対向させて実装させる、いわゆるフェイスアップ実装を採用している。光学素子62から導出された端子と、固定基板14A上に形成された回路配線(図示せず)とはボンディングワイヤで電気的に接続されている。
変形例3は、図7に示すように、上面に、LEDやLD等の光学素子62が実装された固定基板14A(実装基板)を用いてガラス基板10を切断する。光学素子62は、紫外光を出射する素子であり、例えばサファイヤ基板の上に、量子井戸構造を具備したGaN系結晶層が積層されて構成されている。光学素子62の実装方法としては、光出射面62aをガラス基板10に対向させて実装させる、いわゆるフェイスアップ実装を採用している。光学素子62から導出された端子と、固定基板14A上に形成された回路配線(図示せず)とはボンディングワイヤで電気的に接続されている。
固定基板14Aは、アルミナ(ヤング率:340GPa)又は窒化アルミニウム(ヤング率:320GPa)を用いることができる。これらの材料は、ガラス基板10を構成する石英ガラス(ヤング率:72GPa)よりも高いヤング率を有するため、図4の固定基板14と同様に使用できる。
ガラス基板10のキャビティ60は、光学素子62と同じピッチで配置されており、各々のキャビティ60は、光学素子62に対応する位置に設けられている。ガラス基板10の下面58には接着剤12が塗布される。その後、ガラス基板10は、キャビティ60が光学素子62を覆うように位置決めされて固定基板14Aに貼り付けられる。変形例3では、接着剤12として、接着力及び強度に優れるエポキシ接着剤を用いることが好ましい。
その後、図8Aに示すように、固定基板14Aを粘着シート16に接着し、さらに粘着シート16を介して真空チャック20の上面に固定する。次に、図1に示すダイシング装置100を用いてガラス基板10及び固定基板14Aを切断する。ガラス基板10及び固定基板14Aの切断は、まず、図8Aに示すように、ガラス基板10を貫通する深さにダイシング装置100のブレード24を入れて、ガラス基板10を切断する(第1の切断工程)。これにより、ガラス基板10の振動を防ぐことができ、ガラス基板10の切断面のチッピング発生率を抑制できる。
その後、図8Bに示すように、第1の切断工程と同じ箇所について、固定基板14Aを貫通する深さにブレード24を入れて、固定基板14Aを完全に切断する(第2の切断工程)。固定基板14Aの下面は、平坦なので、粘着シート16によって確実に固定されるため、切断の振動が少なく、チッピングを発生することなく切断できる。なお、ガラス基板10及び固定基板14Aの切断は1回の切断工程で行ってもよい。
また、固定基板14Aを切断する場合には、固定基板14Aの下にさらに、完全に切断されない別の固定基板を配置して切断を行ってもよい。また、固定基板14Aを完全に切断せずに所定の深さまで切断しておき、その後、その切れ込みに曲げ応力を加えることで切断する、いわゆるチョコレートブレーク法で切断してもよい。
上記の方法でガラス基板10及び固定基板14Aを切断すると、図9Aの断面構造を有する光学部品70が得られる。この光学部品70は、上面に回路配線が形成されるとともに、光学素子62が実装された固定基板14Sと、その光学素子62を封止する透明封止部材50とを有している。そして、図9Bに示すように、透明封止部材50の端面52aと、固定基板14Sの端面14cとが面一に形成されている。透明封止部材50の端面52aは、欠けや傷が殆どなく、固定基板14Sの端面14cよりも面粗さが小さな平滑な面となる。
以上のような変形例3のガラス基板の切断方法によれば、ガラス基板10とともに光学素子62を実装した固定基板14Aを切り分けることで、透明封止部材50と同時に透明封止部材50によって封止された光学素子62を有する固定基板14Sが得られる。その結果、光学部品70のパッケージを容易に製造することができる。また、透明封止部材50と固定基板14Aとを一括して切り分けるため、個別の透明封止部材50と固定基板14Sとの位置決めが不要となる。また、透明封止部材50の端面52aと固定基板14Sの端面14cとが面一に形成されるため、外部から衝撃が加わっても透明封止部材50が固定基板14Sから外れる可能性が低くなるとともに、透明封止部材50に応力が集中してクラックが発生するのを防止できる。
(変形例4)
変形例4では、図10に示すように、上面に凹部64が形成された固定基板14Bを用いてガラス基板10の切断を行う。固定基板14Bには、ガラス基板10のキャビティ60に対応する部分に凹部64が形成されている。その凹部64には、紫外光を出射する光学素子62が実装されている。固定基板14Bの、凹部64以外の上面14aは、平坦に形成されており、接着剤12を介してガラス基板10の下面58と接合されている。
変形例4では、図10に示すように、上面に凹部64が形成された固定基板14Bを用いてガラス基板10の切断を行う。固定基板14Bには、ガラス基板10のキャビティ60に対応する部分に凹部64が形成されている。その凹部64には、紫外光を出射する光学素子62が実装されている。固定基板14Bの、凹部64以外の上面14aは、平坦に形成されており、接着剤12を介してガラス基板10の下面58と接合されている。
変形例4の固定基板14Bは、下面15が平坦に形成されており、その下面15の全面が粘着シート16と密着して固定される。したがって、ダイシング装置100のブレード24で、ガラス基板10を切断する際に、切削抵抗による振動を、固定基板14Bで抑制することができ、切断領域54aでチッピングが発生するのを防止できる。
また、変形例4のガラス基板10の切断方法によっても、光学部品のパッケージを容易に製造できるとともに、透明封止部材50と固定基板14Bとの位置ずれを抑制できる。
以下、実施例1〜8、比較例及び参考例を参照しつつ、種々の固定基板を用いてガラス基板を切断して、チッピング発生率を評価した結果について説明する。なお、実施例1〜8、比較例及び参考例では、いずれも石英ガラスよりなるガラス基板を用いた。これらのガラス基板は、粉末焼結法により作製した。これらのガラス基板のヤング率は、いずれも72GPaである。
(実施例1)
実施例1のガラス基板は、図11に示すように、面積が2025mm2の正方形状であり、一辺の長さが45mmであり、その反りは0.05mmであった。なお、反りは共焦点レーザ顕微鏡を用いて、基板角部と基板中心部の高さを測定し、その差を反りとした。このガラス基板の下面には、面積4.0mm2の正方形状のキャビティが100個形成されている。ガラス基板に占めるキャビティの面積の比率は20%である。ガラス基板の上面には半球状のレンズが100個形成されている。また、キャビティ間の切断領域の厚み(ガラス基板の厚み)は、0.5mmである。
実施例1のガラス基板は、図11に示すように、面積が2025mm2の正方形状であり、一辺の長さが45mmであり、その反りは0.05mmであった。なお、反りは共焦点レーザ顕微鏡を用いて、基板角部と基板中心部の高さを測定し、その差を反りとした。このガラス基板の下面には、面積4.0mm2の正方形状のキャビティが100個形成されている。ガラス基板に占めるキャビティの面積の比率は20%である。ガラス基板の上面には半球状のレンズが100個形成されている。また、キャビティ間の切断領域の厚み(ガラス基板の厚み)は、0.5mmである。
このようなガラス基板を、図12に示すように窒化アルミニウム(AlN)よりなる厚さが0.3mmの基板にエポキシ接着剤で接合した。本実施例の固定基板の反りは0.10mmであった。その後、粘着シートを介して真空チャックに固定して図13に示すように、幅0.35mmのブレードを6mm/秒で移動させながらガラス基板及び固定基板の切断を行った。この切断は、ガラス基板を切断する切断工程と、固定基板を切断する切断工程との2回の切断工程で行った。
その後、切断して得られた透明封止部材について、光学顕微鏡(倍率50倍)により観察し、目視によりチッピングが発生している透明封止部材の個数をカウントし、チッピング発生率を求めた。実施例1では、チッピング発生率は1%であり、固定基板によるチッピング発生率の抑制効果が確認できた。
(実施例2)
実施例2では、実施例1のガラス基板よりも面積及び厚みを小さくした。すなわち、実施例2のガラス基板は、図11に示すように、面積が625mm2の正方形状であり、一辺の長さが25mmであり、その反りは0.02mmであった。このガラス基板の下面には、面積4.0mm2の正方形状のキャビティが25個形成されている。ガラス基板に占めるキャビティの面積の比率は16%である。ガラス基板の上面には半球状のレンズが25個形成されている。また、キャビティ間の切断領域の厚み(ガラス基板の厚み)は、0.3mmである。
実施例2では、実施例1のガラス基板よりも面積及び厚みを小さくした。すなわち、実施例2のガラス基板は、図11に示すように、面積が625mm2の正方形状であり、一辺の長さが25mmであり、その反りは0.02mmであった。このガラス基板の下面には、面積4.0mm2の正方形状のキャビティが25個形成されている。ガラス基板に占めるキャビティの面積の比率は16%である。ガラス基板の上面には半球状のレンズが25個形成されている。また、キャビティ間の切断領域の厚み(ガラス基板の厚み)は、0.3mmである。
このようなガラス基板を、図12に示すように窒化アルミニウム(AlN)よりなる厚さが0.3mmの基板にエポキシ接着剤で接合した。本実施例の固定基板の反りは0.05mmであった。その後、粘着シートを介して真空チャックに固定して図13に示すように、幅0.40mmのブレードを6mm/秒で移動させながらガラス基板及び固定基板の切断を行った。この切断は、ガラス基板を切断する切断工程と、固定基板を切断する切断工程との2回の切断工程で行った。
その後、切断して得られた透明封止部材について、光学顕微鏡(倍率50倍)により観察し、目視によりチッピングが発生している透明封止部材の個数をカウントし、チッピング発生率を求めた。実施例2では、チッピング発生率は0%であり、固定基板によるチッピング発生率の抑制効果が確認できた。
(実施例3)
実施例3では、実施例1のガラス基板よりも厚みを大きくするとともに、レンズを無くし、キャビティを大型化した。すなわち、実施例3のガラス基板は、図11に示すように、面積が1600mm2の正方形状であり、一辺の長さが40mmであり、その反りは0.04mmであった。このガラス基板の下面には、面積6.8mm2の正方形状のキャビティが100個形成されている。ガラス基板に占めるキャビティの面積の比率は42%である。ガラス基板の上面にはレンズが形成されておらず、平坦となっている。また、キャビティ間の切断領域の厚み(ガラス基板の厚み)は、0.90mmである。
実施例3では、実施例1のガラス基板よりも厚みを大きくするとともに、レンズを無くし、キャビティを大型化した。すなわち、実施例3のガラス基板は、図11に示すように、面積が1600mm2の正方形状であり、一辺の長さが40mmであり、その反りは0.04mmであった。このガラス基板の下面には、面積6.8mm2の正方形状のキャビティが100個形成されている。ガラス基板に占めるキャビティの面積の比率は42%である。ガラス基板の上面にはレンズが形成されておらず、平坦となっている。また、キャビティ間の切断領域の厚み(ガラス基板の厚み)は、0.90mmである。
このようなガラス基板を、図12に示すように窒化アルミニウム(AlN)よりなる厚さが0.3mmの基板にエポキシ接着剤で接合した。本実施例の固定基板の反りは0.08mmであった。その後、粘着シートを介して真空チャックに固定して図13に示すように、幅0.20mmのブレードを3mm/秒で移動させながらガラス基板及び固定基板の切断を行った。この切断は、ガラス基板を切断する切断工程と、固定基板を切断する切断工程との2回の切断工程で行った。
その後、切断して得られた透明封止部材について、光学顕微鏡(倍率50倍)により観察し、目視によりチッピングが発生している透明封止部材の個数をカウントし、チッピング発生率を求めた。実施例3では、チッピング発生率は4%であり、固定基板によるチッピング発生率の抑制効果が確認できた。
(実施例4)
実施例4では、実施例1のガラス基板よりも面積及び厚みを大きくするとともに、キャビティを大型化し、よりチッピングが発生しやすい条件とした。すなわち、実施例4のガラス基板は、図11に示すように、面積が3025mm2の正方形状であり、一辺の長さが55mmであり、その反りは0.10mmであった。このガラス基板の下面には、面積7.1mm2の円形のキャビティが121個形成されている。ガラス基板に占めるキャビティの面積の比率は28%である。ガラス基板の上面には121個の半球形のレンズが形成されている。また、キャビティ間の切断領域の厚み(ガラス基板の厚み)は、2.00mmである。
実施例4では、実施例1のガラス基板よりも面積及び厚みを大きくするとともに、キャビティを大型化し、よりチッピングが発生しやすい条件とした。すなわち、実施例4のガラス基板は、図11に示すように、面積が3025mm2の正方形状であり、一辺の長さが55mmであり、その反りは0.10mmであった。このガラス基板の下面には、面積7.1mm2の円形のキャビティが121個形成されている。ガラス基板に占めるキャビティの面積の比率は28%である。ガラス基板の上面には121個の半球形のレンズが形成されている。また、キャビティ間の切断領域の厚み(ガラス基板の厚み)は、2.00mmである。
このようなガラス基板を、図12に示すようにアルミナ(Al2O3)よりなる厚さが0.3mmの基板にエポキシ接着剤で接合した。本実施例の固定基板の反りは0.12mmであった。その後、粘着シートを介して真空チャックに固定して図13に示すように、幅0.20mmのブレードを6mm/秒で移動させながらガラス基板及び固定基板の切断を行った。この切断は、ガラス基板を切断する2回の切断工程と、固定基板を切断する1回の切断工程との3回の切断工程で行った。
その後、切断して得られた透明封止部材について、光学顕微鏡(倍率50倍)により観察し、目視によりチッピングが発生している透明封止部材の個数をカウントし、チッピング発生率を求めた。実施例4では、チッピング発生率は6%であり、固定基板によるチッピング発生率の抑制効果が確認できた。
(実施例5)
実施例5では、実施例1のガラス基板よりも、キャビティを大型化したものを切断した。すなわち、実施例5のガラス基板は、図11に示すように、面積が1600mm2の正方形状であり、一辺の長さが40mmであり、その反りは0.04mmであった。このガラス基板の下面には、面積6.8mm2の正方形状のキャビティが121個形成されている。ガラス基板に占めるキャビティの面積の比率は51%である。ガラス基板の上面には121個の半球形のレンズが形成されている。また、キャビティ間の切断領域の厚み(ガラス基板の厚み)は、0.50mmである。
実施例5では、実施例1のガラス基板よりも、キャビティを大型化したものを切断した。すなわち、実施例5のガラス基板は、図11に示すように、面積が1600mm2の正方形状であり、一辺の長さが40mmであり、その反りは0.04mmであった。このガラス基板の下面には、面積6.8mm2の正方形状のキャビティが121個形成されている。ガラス基板に占めるキャビティの面積の比率は51%である。ガラス基板の上面には121個の半球形のレンズが形成されている。また、キャビティ間の切断領域の厚み(ガラス基板の厚み)は、0.50mmである。
このようなガラス基板を、図12に示すように窒化アルミニウム(AlN)よりなる厚さが0.3mmの基板にエポキシ接着剤で接合した。本実施例の固定基板の反りは0.08mmであった。その後、粘着シートを介して真空チャックに固定して図13に示すように、幅0.05mmのブレードを6mm/秒で移動させながらガラス基板及び固定基板の切断を行った。この切断は、ガラス基板を切断する切断工程と、固定基板を切断する切断工程との2回の切断工程で行った。
その後、切断して得られた透明封止部材について、光学顕微鏡(倍率50倍)により観察し、目視によりチッピングが発生している透明封止部材の個数をカウントし、チッピング発生率を求めた。実施例5では、チッピング発生率は3%であり、固定基板によるチッピング発生率の抑制効果が確認できた。
(実施例6)
実施例6では、実施例5のガラス基板の下面に溝を形成したものを切断した。すなわち、実施例6のガラス基板は、図11に示すように、面積が1600mm2の正方形状であり、一辺の長さが40mmであり、その反りは0.04mmであった。このガラス基板の下面には、面積6.8mm2の正方形状のキャビティが121個形成されている。また、ガラス基板の下面には、図6Aに示す形状の複数の溝が形成されている。これらの溝の幅は、0.6mmである。ガラス基板に占めるキャビティ及び溝の面積の比率は57%である。ガラス基板の上面には121個の半球形のレンズが形成されている。また、キャビティ間の切断領域の厚み(ガラス基板の厚み)は、0.50mmである。
実施例6では、実施例5のガラス基板の下面に溝を形成したものを切断した。すなわち、実施例6のガラス基板は、図11に示すように、面積が1600mm2の正方形状であり、一辺の長さが40mmであり、その反りは0.04mmであった。このガラス基板の下面には、面積6.8mm2の正方形状のキャビティが121個形成されている。また、ガラス基板の下面には、図6Aに示す形状の複数の溝が形成されている。これらの溝の幅は、0.6mmである。ガラス基板に占めるキャビティ及び溝の面積の比率は57%である。ガラス基板の上面には121個の半球形のレンズが形成されている。また、キャビティ間の切断領域の厚み(ガラス基板の厚み)は、0.50mmである。
このようなガラス基板を、図12に示すように窒化アルミニウム(AlN)よりなる厚さが0.3mmの基板にエポキシ接着剤で接合した。本実施例の固定基板の反りは0.08mmであった。その後、粘着シートを介して真空チャックに固定して図13に示すように、幅0.05mmのブレードを6mm/秒で移動させながらガラス基板及び固定基板の切断を行った。この切断は、ガラス基板を切断する切断工程と、固定基板を切断する切断工程との2回の切断工程で行った。
その後、切断して得られた透明封止部材について、光学顕微鏡(倍率50倍)により観察し、目視によりチッピングが発生している透明封止部材の個数をカウントし、チッピング発生率を求めた。実施例6では、チッピング発生率は3%であり、固定基板によるチッピング発生率の抑制効果が確認できた。
(実施例7)
実施例7では、実施例1のガラス基板と同等のものを、固定基板としてシリコン基板(シリコン単結晶基板)を用いて切断した。すなわち、実施例7のガラス基板は、図11に示すように、面積が2025mm2の正方形状であり、一辺の長さが45mmであり、その反りは0.05mmであった。このガラス基板の下面には、面積4.0mm2の正方形状のキャビティが100個形成されている。ガラス基板に占めるキャビティの面積の比率は20%である。ガラス基板の上面には半球状のレンズが100個形成されている。また、キャビティ間の切断領域の厚み(ガラス基板の厚み)は、0.50mmである。
実施例7では、実施例1のガラス基板と同等のものを、固定基板としてシリコン基板(シリコン単結晶基板)を用いて切断した。すなわち、実施例7のガラス基板は、図11に示すように、面積が2025mm2の正方形状であり、一辺の長さが45mmであり、その反りは0.05mmであった。このガラス基板の下面には、面積4.0mm2の正方形状のキャビティが100個形成されている。ガラス基板に占めるキャビティの面積の比率は20%である。ガラス基板の上面には半球状のレンズが100個形成されている。また、キャビティ間の切断領域の厚み(ガラス基板の厚み)は、0.50mmである。
このようなガラス基板を、図12に示すようにシリコン単結晶(Si)よりなる厚さが0.5mmの基板にワックスを用いて接着した。本実施例の固定基板の反りは0.00mmであった。その後、粘着シートを介して真空チャックに固定して図13に示すように、幅0.35mmのブレードを6mm/秒で移動させながらガラス基板の切断を行った。この切断は、ブレードをガラス基板を貫通し、かつ固定基板を貫通しない深さに入れた1回の切断工程で行った。
その後、切断して得られた透明封止部材について、光学顕微鏡(倍率50倍)により観察し、目視によりチッピングが発生している透明封止部材の個数をカウントし、チッピング発生率を求めた。実施例7では、チッピング発生率は2%であり、固定基板によるチッピング発生率の抑制効果が確認できた。
(実施例8)
実施例8では、実施例1のガラス基板と同等のものを、固定基板としてガラスを用いて切断した。すなわち、実施例8のガラス基板は、図11に示すように、面積が2025mm2の正方形状であり、一辺の長さが45mmであり、その反りは0.05mmであった。このガラス基板の下面には、面積4.0mm2の正方形状のキャビティが100個形成されている。ガラス基板に占めるキャビティの面積の比率は20%である。ガラス基板の上面には半球状のレンズが100個形成されている。また、キャビティ間の切断領域の厚み(ガラス基板の厚み)は、0.50mmである。
実施例8では、実施例1のガラス基板と同等のものを、固定基板としてガラスを用いて切断した。すなわち、実施例8のガラス基板は、図11に示すように、面積が2025mm2の正方形状であり、一辺の長さが45mmであり、その反りは0.05mmであった。このガラス基板の下面には、面積4.0mm2の正方形状のキャビティが100個形成されている。ガラス基板に占めるキャビティの面積の比率は20%である。ガラス基板の上面には半球状のレンズが100個形成されている。また、キャビティ間の切断領域の厚み(ガラス基板の厚み)は、0.50mmである。
このようなガラス基板を、図12に示すようにガラス(ヤング率:70GPa)よりなる厚さが1.00mmの基板にワックスを用いて接着した。本実施例の固定基板の反りは0.00mmであった。その後、粘着シートを介して真空チャックに固定して図13に示すように、幅0.35mmのブレードを6mm/秒で移動させながらガラス基板の切断を行った。この切断は、ブレードをガラス基板を貫通し、かつ固定基板を貫通しない深さに入れた1回の切断工程で行った。
その後、切断して得られた透明封止部材について、光学顕微鏡(倍率50倍)により観察し、目視によりチッピングが発生している透明封止部材の個数をカウントし、チッピング発生率を求めた。実施例8では、チッピング発生率は2%であり、固定基板によるチッピング発生率の抑制効果が確認できた。
(比較例)
比較例では、実施例1のガラス基板と同等のガラス基板を固定基板を用いないで切断した。すなわち、比較例のガラス基板は、図11に示すように、面積が2025mm2の正方形状であり、一辺の長さが45mmであり、その反りは0.05mmであった。このガラス基板の下面には、面積4.0mm2の正方形状のキャビティが100個形成されている。ガラス基板に占めるキャビティの面積の比率は20%である。ガラス基板の上面には半球状のレンズが100個形成されている。また、キャビティ間の切断領域の厚み(ガラス基板の厚み)は、0.50mmである。
比較例では、実施例1のガラス基板と同等のガラス基板を固定基板を用いないで切断した。すなわち、比較例のガラス基板は、図11に示すように、面積が2025mm2の正方形状であり、一辺の長さが45mmであり、その反りは0.05mmであった。このガラス基板の下面には、面積4.0mm2の正方形状のキャビティが100個形成されている。ガラス基板に占めるキャビティの面積の比率は20%である。ガラス基板の上面には半球状のレンズが100個形成されている。また、キャビティ間の切断領域の厚み(ガラス基板の厚み)は、0.50mmである。
このようなガラス基板を、図12に示すように粘着シートに貼り付けて固定した。この粘着シートはPET樹脂(ヤング率:4GPa)にアクリル接着剤よりなる粘着層が形成されたものである。粘着シートを真空チャックに固定して図13に示すように、幅0.35mmのブレードを6mm/秒で移動させながらガラス基板の切断を行った。この切断は、ブレードをガラス基板を貫通し、かつ粘着シートを貫通しない深さに入れた1回の切断工程で行った。
その後、切断して得られた透明封止部材について、光学顕微鏡(倍率50倍)により観察し、目視によりチッピングが発生している透明封止部材の個数をカウントし、チッピング発生率を求めた。比較例では、チッピング発生率は60%であり、固定基板を用いない場合には、チッピングが多発してしまうことがわかる。
(参考例)
参考例は、下面にキャビティが形成されていないガラス基板を用いて固定基板を使用せずに切断したものである。すなわち、参考例のガラス基板は、図11に示すように、面積が2025mm2の正方形状であり、一辺の長さが45mmであり、その反りは0.05mmであった。このガラス基板の下面にはキャビティが形成されておらず、平坦面となっている。ガラス基板の上面には半球状のレンズが100個形成されている。また、切断領域の厚み(ガラス基板の厚み)は、0.50mmである。
参考例は、下面にキャビティが形成されていないガラス基板を用いて固定基板を使用せずに切断したものである。すなわち、参考例のガラス基板は、図11に示すように、面積が2025mm2の正方形状であり、一辺の長さが45mmであり、その反りは0.05mmであった。このガラス基板の下面にはキャビティが形成されておらず、平坦面となっている。ガラス基板の上面には半球状のレンズが100個形成されている。また、切断領域の厚み(ガラス基板の厚み)は、0.50mmである。
このようなガラス基板を、図12に示すように粘着シートに貼り付けて固定した。この粘着シートはPET樹脂(ヤング率:4GPa)にアクリル接着剤よりなる粘着層が形成されたものである。粘着シートを真空チャックに固定して図13に示すように、幅0.35mmのブレードを6mm/秒で移動させながらガラス基板の切断を行った。この切断は、ブレードをガラス基板を貫通し、かつ粘着シートを貫通しない深さに入れた1回の切断工程で行った。
その後、切断して得られた透明封止部材について、光学顕微鏡(倍率50倍)により観察し、目視によりチッピングが発生している透明封止部材の個数をカウントし、チッピング発生率を求めた。参考例では、チッピング発生率は3%に留まり、キャビティを無くすとチッピング発生率が減少することがわかる。この結果から、チッピングは、ガラス基板にキャビティを設けることにより発生することがわかる。
(第2の実施形態)
本実施形態では、図14Aに示すガラス基板10Aの切断を行う。このガラス基板10Aは、その上面に複数のレンズ56が、マトリクス状に配置されている。そのガラス基板10Aの平坦な台座部54の表面には、複数のマークパターン80が形成されている。このマークパターン80は、図14Bに示すように、相対的に小さな第1のマーク82と、相対的に大きな第2のマーク84とを有している。
本実施形態では、図14Aに示すガラス基板10Aの切断を行う。このガラス基板10Aは、その上面に複数のレンズ56が、マトリクス状に配置されている。そのガラス基板10Aの平坦な台座部54の表面には、複数のマークパターン80が形成されている。このマークパターン80は、図14Bに示すように、相対的に小さな第1のマーク82と、相対的に大きな第2のマーク84とを有している。
第1のマーク82は、ガラス基板10Aのレンズ56の間にレンズ56と同じ配置間隔でマトリクス状に配置されている。これらの第1のマーク82は、ガラス基板10Aの切断領域の上に配置されている。第1のマーク82のX方及びY方向の幅は、切断領域よりも小さく形成されており、複数のレンズ56を切り分ける際にガラス基板10の切断領域とともに除去される。第1のマーク82のX方向及びY方向の幅は、例えば0.1mm〜0.5mm程度とすることができる。
図15に示すように、第1のマーク82は、例えば矩形状の凹部として形成することができる。なお、第1のマーク82は、凹部に限定されるものではなく、凸部であってもよい。また、第1のマーク82は、印刷法などで顔料を塗布して形成したものであってもよい。第1のマーク82の形状は矩形に限定されるものではなく、例えば十字型、円形、楕円形、三角形等の多角形状であってもよい。さらに、第1のマーク82の設置位置は、ガラス基板10Aの上面57に限定されるものではなく、ガラス基板10Aの下面58に形成してもよく、上面57及び下面58の両面に形成してもよい。
上記の第1のマーク82は、ダイシング装置100(図1参照)にガラス基板10Aを載置した際に、切断位置合わせに利用することができる。すなわち、ダイシング装置100の切断予定ラインの上に第1のマーク82が位置するようにガラス基板10Aを配置することで、容易に位置合わせを行える。
一方、第2のマーク84は、図14A及び図14Bに示すように、矩形状のガラス基板10Aの角部に一カ所だけ設けられている。この第2のマーク84は、図15に示すように、矩形状の凹部として形成することができる。なお、第2のマーク84は、凹部に限定されるものではなく、凸部であってもよく、顔料を塗布して形成したものであってもよい。また、第2のマーク84の形状は矩形状に限定されるものではなく、十字型、円形、楕円形、多角形状などに形成してもよい。第2のマーク84は、ガラス基板10Aの上面57及び下面58のいずれか一方又は両方に形成され得る。第2のマーク84のX方向及びY方向の幅は、例えば0.3mm〜3mmとすることができる。
第2のマーク84は、第1のマーク82よりもX方向及びY方向の幅が大きいことから、第1のマーク82と容易に区別することができる。この第2のマーク84の位置を基準にとることで、ガラス基板10Aの向きを容易に特定することができる。また、第2のマーク84の位置を基準として、各レンズ56までの距離を検出することで、特定のレンズ56を識別できる。
上記において、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改変が可能なことは言うまでもない。
Claims (15)
- 一方の面に複数のキャビティ(60)が形成されたガラス基板(10)の切断方法であって、
前記ガラス基板(10)と同等のヤング率またはそれ以上のヤング率を有する材料よりなる固定基板(14)の上面に、前記ガラス基板(10)のキャビティ(60)が形成された面を向い合せて貼り合わせる工程と、
前記固定基板(14)の下面を基台(20)に固定する工程と、
ダイシング装置(100)を用いて前記ガラス基板(10)に形成された複数のキャビティ(60)間の切断領域(54a)を切断することにより、前記複数のキャビティ(60)を切り分ける工程と、を有することを特徴とするガラス基板(10)の切断方法。 - 請求項1記載のガラス基板(10)の切断方法において、前記固定基板(14)の下面全面が前記基台(20)に固定されていることを特徴とするガラス基板(10)の切断方法。
- 請求項1又は2記載のガラス基板(10)の切断方法であって、前記固定基板(14)は、ヤング率が50GPa〜500GPaの材料よりなることを特徴とするガラス基板(10)の切断方法。
- 請求項3記載のガラス基板(10)の切断方法であって、前記ガラス基板(10)は石英ガラスよりなり、前記固定基板(14)はヤング率が70GPa〜340GPaの材料よりなることを特徴とするガラス基板(10)の切断方法。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載のガラス基板(10)の切断方法であって、前記固定基板(14)は、シリコン基板、ガラス基板、アルミナ基板及び窒化アルミニウム基板であることを特徴とするガラス基板(10)の切断方法。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載のガラス基板(10)の切断方法であって、前記固定基板(14)の厚さは前記ガラス基板(10)の切断領域(54a)の厚さと同等又はこれよりも薄いことを特徴とするガラス基板(10)の切断方法。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載のガラス基板(10)の切断方法であって、前記ガラス基板(10)の切断領域(54a)の厚さが0.2mm〜3.0mmであることを特徴とするガラス基板(10)の切断方法。
- 請求項7記載のガラス基板(10)の切断方法であって、前記固定基板(14)の厚さが0.2mm〜2.0mmであることを特徴とするガラス基板(10)の切断方法。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載のガラス基板(10)の切断方法であって、前記ガラス基板(10)のキャビティ(60)が前記ガラス基板(10)に占める面積の割合が10%〜60%であることを特徴とするガラス基板(10)の切断方法。
- 請求項1〜9のいずれか1項に記載のガラス基板(10)の切断方法であって、前記ガラス基板(10)の面積が400mm2〜3600mm2であることを特徴とするガラス基板(10)の切断方法。
- 請求項1〜10のいずれか1項に記載のガラス基板(10)の切断方法であって、前記ガラス基板(10)は、接着剤により前記固定基板(14)に接合されていることを特徴とするガラス基板(10)の切断方法。
- 請求項1〜11のいずれか1項に記載のガラス基板(10)の切断方法であって、前記固定基板(14)は、粘着シート(16)を介して前記基台(20)に固定されることを特徴とするガラス基板(10)の切断方法。
- 請求項1〜12のいずれか1項に記載のガラス基板(10)の切断方法であって、前記キャビティ(60)を切り分ける工程において、前記ガラス基板(10)とともに前記固定基板(14)も切り分けることを特徴とするガラス基板(10)の切断方法。
- 請求項1〜13のいずれか1項に記載のガラス基板(10)の切断方法であって、前記キャビティ(60)に対向する部分の前記固定基板(14)の上面には光学素子(62)が実装されていることを特徴とするガラス基板(10)の切断方法。
- 請求項1〜14のいずれか1項に記載のガラス基板(10)の切断方法であって、前記ガラス基板(10)との接着部分以外の前記固定基板(14)の上面に凹部(64)が形成されることを特徴とするガラス基板(10)の切断方法。
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