(57)【要約】【課題】光ファイバーコネクタを効率的に形成する。【解決手段】ガラス基板の上面に形成された複数の溝に光ファイバーをそれぞれ配列し、該ガラス基板と、該光ファイバーと、を保護するカバーガラスを該ガラス基板の上面に配設し、接着材で該ガラス基板と、該光ファイバーと、該カバーガラスと、を接合する接合ステップと、ニッケルめっき層で砥粒を固定した切削ブレードを使用して該光ファイバーの伸長方向に対して垂直な切断面となるように該ガラス基板と、該光ファイバーと、該カバーガラスと、を切断して光ファイバーコネクタを形成する切削ステップと、該切削ステップの前に、該ガラス基板又は該カバーガラスに該切削ブレードの目立て作用を促すための目立て部材を貼着する目立て部材貼着ステップと、を備え、該切削ステップでは、該ガラス基板と、該光ファイバーと、該カバーガラスと、ともに該目立て部材を該切削ブレードで切削する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバーコネクタの形成方法であって、
ガラス基板の上面に形成された互いに平行な複数の溝に光ファイバーをそれぞれ配列し、該ガラス基板と、該光ファイバーと、を保護するカバーガラスを該ガラス基板の上面に配設し、接着材で該ガラス基板と、該光ファイバーと、該カバーガラスと、を接合する接合ステップと、
該接合ステップの後に、ニッケルめっき層を用いて砥粒を固定した切削ブレードを使用して該光ファイバーの伸長方向に対して垂直な切断面となるように該ガラス基板と、該光ファイバーと、該カバーガラスと、を切断して光ファイバーコネクタを形成する切削ステップと、
該切削ステップの前に、該ガラス基板又は該カバーガラスに該切削ブレードの目立て作用を促すための目立て部材を貼着する目立て部材貼着ステップと、を備え、
該切削ステップでは、該ガラス基板と、該光ファイバーと、該カバーガラスと、ともに該目立て部材を該切削ブレードで切削することを特徴とする光ファイバーコネクタの形成方法。
【請求項２】
前記目立て部材は、シリコン基板であることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバーコネクタの形成方法。
【請求項３】
前記切削ブレードの前記ニッケルめっき層は、多孔質構造を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光ファイバーコネクタの形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバー同士を着脱自在に接続する光ファイバーコネクタの形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報通信手段の一つとして、大容量の情報を長距離高速に伝送できる光ファイバーが実用化されている。光ファイバーは、情報が格納された光信号を伝送する。光ファイバーは、石英ガラスやプラスチックを材料とし、コアと呼ばれる芯と、該コアの周辺を覆うクラッドと呼ばれる部分と、を有する。コアの屈折率をクラッドの屈折率よりも高くすることで、光の全反射を生じさせて光を減衰させることなく伝送できる。
【０００３】
光ファイバー同士を接続する方法の一つとして、それぞれの端面に着脱自在なコネクタを形成し、互いのコネクタを接続する方法がある。光ファイバーの一端にコネクタを形成する際は、例えば、平板状のガラス基台の上面に複数の平行な溝を形成し、該溝にそれぞれ光ファイバーを配設し、該基台の上面に平板状のカバーガラスを配設する。そして、ガラス基台と、光ファイバーと、カバーガラスと、を接着材で接着し、該溝の伸長方向に垂直な面で切断し、露出された端面を研磨して平坦化させる（特許文献１参照）。
【０００４】
光ファイバーコネクタの端面には、例えば、伝送される光を減衰させて光を調整する減衰膜が設けられる場合がある。該減衰膜は金属等でなり、例えば、蒸着法により形成される（特許文献２）。しかし、該接着材は、光ファイバーコネクタを形成する際の研磨により過剰に除去される傾向にあり、研磨により該端面から後退した形状となる。そのため、該端面に凹凸形状が生じる。凹凸形状を有する端面に金属の薄膜を形成しようとすると、膜付け不良が発生する等の問題が生じる。
【０００５】
そこで、環状の砥石部を備える切削ブレードを使用した２段階の切削加工により、平坦な端面を備える光ファイバーコネクタを形成する方法が考えられる。該方法では、まず比較的粒径の大きい砥粒が結合材により固定された砥石部を備える切削ブレードを使用してガラス基板と、光ファイバーと、カバーガラスと、を切断する。次に、比較的粒径の小さい砥粒を含む切削ブレードを使用して該切断面をなぞるように切削することで、研磨によらずに端面を平坦化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６３−１０４００７号公報
【特許文献２】特開昭５８−５５９０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、砥粒の大きさの異なる２つの切削ブレードを用いて２段階に分けて切断を実施するのでは、光ファイバーコネクタの形成に要する時間が長くなる。そこで、平坦な端面を有する光ファイバーコネクタを形成するために、比較的小さな砥粒を含む切削ブレードのみを使用して切断を実施することが考えられる。しかし、そのような切削ブレードを使用してガラス基板と、光ファイバーと、カバーガラスと、を切断すると該切削ブレードに目詰まり等が生じ易くなる。
【０００８】
切削ブレードは、被加工物に接触して被加工物を切削する際に砥粒が消耗するが、砥粒を固定する結合材も消耗し、次々に新しい砥粒が表出するため、一定の切削能力が保たれる。この作用は自生発刃と呼ばれる。しかし、目詰まり等を生じた切削ブレードは自生発刃作用が十分に発現しないため、切削能力が低下して問題となる。
【０００９】
本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、切削ブレードの目詰まりを防止し、端面が平坦な光ファイバーコネクタを効率的に形成できる形成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様によれば、光ファイバーコネクタの形成方法であって、ガラス基板の上面に形成された互いに平行な複数の溝に光ファイバーをそれぞれ配列し、該ガラス基板と、該光ファイバーと、を保護するカバーガラスを該ガラス基板の上面に配設し、接着材で該ガラス基板と、該光ファイバーと、該カバーガラスと、を接合する接合ステップと、該接合ステップの後に、ニッケルめっき層を用いて砥粒を固定した切削ブレードを使用して該光ファイバーの伸長方向に対して垂直な切断面となるように該ガラス基板と、該光ファイバーと、該カバーガラスと、を切断して光ファイバーコネクタを形成する切削ステップと、該切削ステップの前に、該ガラス基板又は該カバーガラスに該切削ブレードの目立て作用を促すための目立て部材を貼着する目立て部材貼着ステップと、を備え、該切削ステップでは、該ガラス基板と、該光ファイバーと、該カバーガラスと、ともに該目立て部材を該切削ブレードで切削することを特徴とする光ファイバーコネクタの形成方法が提供される。
【００１１】
好ましくは、前記目立て部材は、シリコン基板である。また、好ましくは、前記切削ブレードの前記ニッケルめっき層は、多孔質構造を有する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の一態様に係る光ファイバーコネクタの形成方法では、結合材にニッケルめっき層を備える切削ブレードを使用して、ガラス基板と、光ファイバーと、カバーガラスと、を切削する。ガラス基板又はカバーガラスには目立て部材が貼着されており、該目立て部材がガラス基板等と同時に切削される。
【００１３】
目立て部材は、切削されることで切削ブレードを適度に消耗させ自生発刃作用を促進する部材であるため、切削ブレードによる切削加工が実施されても切削ブレードの切削能力が維持される。したがって、一度の切削加工により切断面が平坦となるように光ファイバーコネクタを形成できるため、光ファイバーコネクタを短時間で形成できる。
【００１４】
したがって、本発明の一態様により、切削ブレードの目詰まりを防止し、端面が平坦な光ファイバーコネクタを効率的に形成できる形成方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１（Ａ）は、接合ステップを模式的に示す斜視図であり、図１（Ｂ）は、接合されたガラス基板と、光ファイバーと、カバーガラスと、を模式的に示す斜視図である。
【図２】図２（Ａ）は、目立て部材貼着ステップを模式的に示す斜視図であり、図２（Ｂ）は、カバーガラスに貼着された目立て部材を模式的に示す斜視図である。
【図３】図３（Ａ）は、環状のフレームに張られたテープに目立て部材を貼着する様子を模式的に示す斜視図であり、図３（Ｂ）は、フレームユニットを模式的に示す斜視図である。
【図４】切削ステップを模式的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明に係る実施形態について図を用いて説明する。本実施形態に係る光ファイバーコネクタの形成方法では、互いに平行な複数の溝が表面に形成されたガラス基板の該溝に光ファイバーを配設し、ガラス基板の上にカバーガラスを接合し、切削ブレードでこれらを切削加工する。該実施形態に係る光ファイバーコネクタの形成方法では、まず、ガラス基板と、光ファイバーと、カバーガラスと、を接合する接合ステップを実施する。
【００１７】
図１（Ａ）は、該接合ステップを模式的に示す斜視図である。図１（Ａ）に示す通り、ガラス基板２の表面２ａには、前後方向に沿って伸長する互いに平行な複数の溝４が形成されている。例えば、図１（Ａ）には、表面２ａに７本の溝４が形成されたガラス基板２が示されている。
【００１８】
ガラス基板２の該溝４には、それぞれ、光ファイバー６が配設される。該溝４中に固定される光ファイバー６の少なくとも一端側は、該ガラス基板２の外部に所定の長さに延在しており、例えば、複数の光ファイバー６が束ねられて一つのケーブルが形成される。ガラス基板２と、光ファイバー６と、を保護するカバーガラス８は、平坦な接合面を有し、該ガラス基板２の表面２ａに接合される。
【００１９】
接合ステップでは、それぞれの溝４中に光ファイバー６を配設し、さらに、カバーガラス８をガラス基板２の表面２ａに配設する。ガラス基板２と、光ファイバー６と、カバーガラス８と、は接着材により接合される。図１（Ｂ）は、接合されたガラス基板２と、光ファイバー６と、カバーガラス８と、を模式的に示す斜視図である。図１（Ｂ）に示す通り、層状となった接着材１０によりガラス基板２と、カバーガラス８と、が接合されてもよい。
【００２０】
本実施形態に係る光ファイバーコネクタの形成方法では、次に、後の切削ステップで使用される切削ブレードの目立て作用を促す目立て部材をガラス基板２、または、カバーガラス８に貼着する目立て部材貼着ステップが実施される。図２（Ａ）は、該目立て部材貼着ステップを模式的に示す斜視図である。図２（Ａ）に示される例では、カバーガラス８に目立て部材１２が貼着される。
【００２１】
該目立て部材１２は、ガラス基板２等を切削する環状の切削ブレード２４（図４参照）の目立て作用を発現できる。切削ブレード２４が該目立て部材１２を切削すると、該切削ブレード２４が適度に消耗して、該切削ブレード２４の砥石部に含まれる砥粒が結合材から次々に表出し、切削ブレード２４の切削能力が維持される。すなわち、目立て部材１２の目立て作用とは、切削ブレード２４の自生発刃作用を促す作用である。該目立て部材１２は、例えば、シリコン基板等である。
【００２２】
目立て部材貼着ステップでは、まず、ガラス基板２と、光ファイバー６と、カバーガラス８と、が一体となった被加工物１を目立て部材１２の上方に配し、ガラス基板２側を上方に向け、カバーガラス８側を下方に向ける。そして、目立て部材１２に該被加工物１を下降させ、目立て部材１２に該被加工物１を貼着する。図２（Ｂ）は、カバーガラス８に貼着された目立て部材１２を模式的に示す斜視図である。図２（Ｂ）に示す例では、ガラス基板２の裏面２ｃ側が上方に露出する。
【００２３】
なお、カバーガラス８のガラス基板２と接合されていない非接合面に目立て部材が貼着される場合について説明したが、目立て部材貼着ステップはこれに限定されない。例えば、ガラス基板２のカバーガラス８と接合されていない非接合面である裏面２ｃ（下面）に目立て部材１２が貼着されてもよい。
【００２４】
本実施形態に係る光ファイバーコネクタの形成方法では、次に、被加工物１を環状のフレームに張られたテープに貼着するテープ貼着ステップを実施してもよい。図３（Ａ）は、環状のフレーム１６に張られたテープ１４に目立て部材１２を貼着する様子を模式的に示す斜視図である。
【００２５】
金属等でなる環状のフレーム１６の開口にはテープ１４が張られており、該テープ１４の外周部は該フレーム１６の内周縁に貼着されている。該テープ１４に目立て部材１２及び被加工物１を貼着すると、図３（Ｂ）に示す通り、フレームユニット１８が形成される。図３（Ｂ）は、フレームユニット１８を模式的に示す斜視図である。後述の切削ステップが実施される際、該被加工物１は、フレームユニット１８の状態で切削装置に搬入され切削される。切削されて切断された被加工物１の各個片は、該テープ１４に支持される。
【００２６】
次に、本実施形態に係る光ファイバーコネクタの形成では、切削ステップが実施される。切削ステップについて、図４を用いて説明する。図４は、切削ステップを模式的に示す斜視図である。図４に示す通りフレームユニット１８に含まれる被加工物１の切削には、切削装置２０が使用される。
【００２７】
切削装置２０は、スピンドル（不図示）の基端側を収容するスピンドルハウジング２２と、該スピンドルの先端側に装着される切削ブレード２４と、を備える。該スピンドルは、フレームユニット１８が載るテーブル（不図示）の上面に平行な方向に沿って伸長しており、スピンドルハウジング２２内に設けられたモータ等の回転駆動源により回転する。スピンドルを回転させると、該切削ブレード２４が回転する。
【００２８】
円環状の切削ブレード２４は、例えば、該スピンドルの先端に装着される円盤状の基台２４ａと、該基台２４ａの外周に配される砥石部２４ｂと、を備える。該基台２４ａは、例えば、アルミニウム基台である。また、該砥石部２４ｂは、例えば、電解めっき法等の方法で形成されるニッケルめっき層等でなる結合材と、該結合材中に分散されたダイヤモンド砥粒等の砥粒と、を含む。
【００２９】
切削ブレード２４を回転させて、所定の高さ位置にまで下降させ、切削ブレード２４と、フレームユニット１８と、を該スピンドルの伸長方向に垂直な水平面内の方向に相対的に移動させる。そして、回転する切削ブレード２４が被加工物１に接触すると、被加工物１が切削加工されて切断される。
【００３０】
切削ブレード２４の近傍には、切削ブレード２４と、被加工物１と、に純水等の切削液を供給するノズル２６が配設される。切削ブレード２４により被加工物１を切削すると、被加工物１から切削屑が生じて飛散する。また、切削ブレード２４と、被加工物１と、の摩擦による熱が発生する。該切削液は、該切削屑や熱を除去する。
【００３１】
被加工物１の切削が進行すると、砥粒は徐々に摩耗等して切削ブレード２４の切削能力は徐々に低下するが、結合材も徐々に摩耗等して該結合材中の新しい砥粒が次々に露出するため、切削ブレード２４の切削能力が維持される。この作用は、自生発刃と呼ばれている。しかし、ガラス基板２やガラスカバー８、接着材１０中の光ファイバー６を切削すると、切削ブレード２４が目詰まりを生じ易く、自生発刃作用が生じにくくなる。すると、切削能力が低下して適切な切削加工を実施しにくくなる。
【００３２】
そこで、本実施形態に係る光ファイバーコネクタの形成方法では、切削ブレード２４は、ガラス基板２等の被加工物１とともに目立て部材１２を切削する。すると、切削ブレード２４の消耗が促進されて自生発刃が適切に生じるため、切削ブレード２４の切削能力が維持される。すなわち、ニッケルめっき層を用いて砥粒を固定した切削ブレード２４による切削が可能となる。
【００３３】
例えば、本実施形態に係る方法によらずに切削ブレードで切削して形成された切断面は平坦ではなく、該切断面を平坦にする研磨が必要となる。該切断面を研磨すると、光ファイバー６の周囲の接着材が大きく損耗して切断面に凹凸形状が生じやすい。すると、例えば、切断面に光減衰膜となる金属膜を該切断面に蒸着する際に成膜不良が生じやすい。
【００３４】
これに対して、ニッケルめっき層を用いて砥粒を固定した切削ブレード２４で被加工物１を切削すると、表出する切断面が比較的平坦となる。すなわち、切断面に凹凸形状が生じないため、本実施形態に係る光ファイバーコネクタの形成方法では研磨の必要がなく、その後、切断面に金属膜を形成しても成膜不良の問題が生じない。
【００３５】
さらに、該切削ブレード２４の結合材を構成するニッケルめっき層は、多孔質構造を有してもよい。結合材に多孔質構造が含まれると、結合材がより消耗しやすくなるため、自生発刃作用がより生じ易くなる。多孔質構造を有する結合材を有する切削ブレード２４を形成するには、多孔質構造の形成を促す添加剤や材料をめっき液に混入させておく。
【００３６】
切削ステップが完了した後、カバーガラス８を目立て部材１２から剥離させる。すると、光ファイバーコネクタが形成される。該光ファイバーコネクタの端面は、切削ブレード２４による切断面であり平坦である。本実施形態に係る光ファイバーコネクタの形成方法によると、切削ブレード２４の目詰まりが抑制されるため切削工程が一度で済み、光ファイバーコネクタが効率的に形成される。
【００３７】
なお、本発明は、上記実施形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、上記実施形態では、ガラス基板２の裏面２ｃを上方に露出し、ガラスカバー８に目立て部材１２を貼着し、本発明の一態様はこれに限定されない。例えば、ガラス基板２の裏面２ｃに目立て部材１２を貼着してもよい。
【００３８】
また、上記実施形態では、該目立て部材１２にテープ１４を貼着したが、本発明の一態様はこれに限定されない。例えば、ガラス基板２の裏面２ｃ側にテープ１４を貼着してもよい。さらに、ガラス基板２の裏面２ｃに目立て部材１２を貼着し、該目立て部材１２にテープ１４を貼着してもよい。いずれにせよ、ガラス基板２と、光ファイバー６と、カバーガラス８と、が目立て部材１２と同時に切削されることにより切削ブレード２４の自生発刃作用が促進される。
【００３９】
その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。
【００４０】
１  被加工物
２  ガラス基板
２ａ  表面
２ｃ  裏面
４  溝
６  光ファイバー
８  ガラスカバー
１０  接着材
１２  目立て部材
１４  テープ
１６  フレーム
１８  フレームユニット
２０  切削装置
２２  スピンドルハウジング
２４  切削ブレード
２４ａ  基台
２４ｂ  砥石部
２６  ノズル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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