(57)【要約】【課題】光ファイバーを切断する場合において、切断しようとする光ファイバーを安定的に保持して切断及び切断端面の研磨を行うことにより光ファイバーの品質を良好にすると共に、これらの作業を効率的に行う。【解決手段】回転スピンドル１５の端部に切断用回転ブレード１６が装着されて構成される切断手段１２と、回転スピンドル１９の端部に研磨用回転ブレード２０が装着されて構成される研磨手段１３と、被加工物を保持して切断手段１２及び研磨手段１３に対して相対的に切削送りされるチャックテーブルとを少なくとも備えた切削装置１０を用いて光ファイバーを切断する方法であって、光ファイバー２３ａ、２３ｂ、２３ｃを基台２１に固定し、基台２１をチャックテーブルにおいて保持し、切断手段１２とチャックテーブルとを相対的に切削送りさせてチャックテーブルに保持された基台２１と共に光ファイバー２３ａ、２３ｂ、２３ｃを切断し、研磨手段１３とチャックテーブルとを相対的に切削送りさせて光ファイバー２３ａ、２３ｂ、２３ｃの切断端面を研磨する。【選択図】　図８
2004142016.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転スピンドルの端部に切断用回転ブレードが装着されて構成される切断手段と、回転スピンドルの端部に研磨用回転ブレードが装着されて構成される研磨手段と、被加工物を保持して該切断手段及び該研磨手段に対して相対的に切削送りされるチャックテーブルとを少なくとも備えた切削装置を用いて光ファイバーを切断する方法であって、
光ファイバーを基台に固定する固定工程と、
該基台を該チャックテーブルにおいて保持する保持工程と、
該切断手段と該チャックテーブルとを相対的に切削送りさせて該チャックテーブルに保持された基台と共に該光ファイバーを切断する切断工程と、
該研磨手段と該チャックテーブルとを相対的に切削送りさせて該光ファイバーの切断端面を研磨する研磨工程と
から構成される光ファイバーの切断方法。
【請求項２】
基台には光ファイバーを収容する収容溝が形成されており、固定工程においては光ファイバーが該収容溝に収容されてワックスで固定される請求項１に記載の光ファイバーの切断方法。
【請求項３】
基台はカーボンによって形成されている請求項１または２に記載の光ファイバーの切断方法。
【請求項４】
切断用回転ブレードは、粒径が１０μｍ〜２０μｍのダイヤモンド砥粒をレジンボンドで固定したレジノイド砥石であって、厚さは０．２ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲にあり、外径は５０ｍｍ〜６０ｍｍの範囲にあり、
研磨用回転ブレードは、粒径が１μｍ〜３μｍのダイヤモンド砥粒をレジンボンドで固定したレジノイド砥石であって、厚さは前記切断用回転ブレードの厚さに０．０１ｍｍ〜０．０３ｍｍを加算した範囲にあり、外径は５０ｍｍ〜６０ｍｍの範囲にあり、
回転スピンドルの回転速度は２００００ＲＰＭ〜４００００ＲＰＭの範囲にある請求項１、２または３に記載の光ファイバーの切断方法。
【請求項５】
切断手段による切断時の相対的な切削送り速度は１５ｍｍ／分〜２０ｍｍ／分であり、
研磨手段による研磨時の切削送り速度は５ｍｍ／分〜１０ｍｍ／分であり、
切断用回転ブレード及び研磨用回転ブレードの回転方向は切削送り方向に倣う方向である請求項１、２、３または４に記載の光ファイバーの切断方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバーを切断し、切断により形成された切断端面を研磨する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
集積回路が複数形成された半導体ウェーハは、切断ブレードを備えたダイシング装置によって縦横に切断されて個々の半導体チップとなるが、切断時には切削ブレードが高速回転しながら半導体ウェーハに接触するため、形成された切断面にはクラックが生じやすい。
【０００３】
そこで、切断用ブレードを用いて切断を行った後に研磨用ブレードを用いて切断面を研磨することにより切断面にクラックが生じるのを防止し、切断面の平滑化を図る技術が提案されている。この場合、ダイシングされる半導体ウェーハは板状に形成されているため、半導体ウェーハは、平面状に形成されたダイシングテーブルにおいて保持された状態で切断及び研磨される（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭５９−１４３６０７号公報（第３頁、第２図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、光ファイバーのように断面が円形に形成されるものについては、平面状に形成されたダイシングテーブルでは保持することができないため、上記のダイシング装置を用いて切断を行うことはできない。
【０００６】
その一方、光ファイバーは、その切断端面において信号の乱反射が生じるのを防止するために、所定の長さに切断した後にその切断端面を鏡面に研磨する必要がある。特に、近年のインターネットの普及により、通信容量の大容量化が容易に行える波長分割多重通信方式（ＷＤＭ通信方式）の伝送媒体として光ファイバーが採用されており、光ファイバーを切断して端面を切断鏡面に研磨する技術は重要となってきている。
【０００７】
また、切断後に端面を遊離砥粒を用いて研磨するのでは時間がかかり、生産性を向上させることができないという問題がある。
【０００８】
従って、光ファイバーを切断する場合においては、光ファイバーを安定的に保持して効率的に切断及び端面の研磨を行うことに課題を有している。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための具体的手段として本発明は、回転スピンドルの端部に切断用回転ブレードが装着されて構成される切断手段と、回転スピンドルの端部に研磨用回転ブレードが装着されて構成される研磨手段と、被加工物を保持して切断手段及び研磨手段に対して相対的に切削送りされるチャックテーブルとを少なくとも備えた切削装置を用いて光ファイバーを切断する方法であって、光ファイバーを基台に固定する固定工程と、基台をチャックテーブルにおいて保持する保持工程と、切断手段とチャックテーブルとを相対的に切削送りさせてチャックテーブルに保持された基台と共に光ファイバーを切断する切断工程と、研磨手段とチャックテーブルとを相対的に切削送りさせて光ファイバーの切断端面を研磨する研磨工程とから構成される光ファイバーの切断方法を提供する。
【００１０】
そしてこの光ファイバーの切断方法は、基台には光ファイバーを収容する収容溝が形成されており、固定工程においては光ファイバーが収容溝に収容されてワックスで固定されること、基台はカーボンによって形成されていること、切断用回転ブレードは、粒径が１０μｍ〜２０μｍのダイヤモンド砥粒をレジンボンドで固定したレジノイド砥石であって、厚さは０．２ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲にあり、外径は５０ｍｍ〜６０ｍｍの範囲にあり、研磨用回転ブレードは、粒径が１μｍ〜３μｍのダイヤモンド砥粒をレジンボンドで固定したレジノイド砥石であって、厚さは切断用回転ブレードの厚さに０．０１ｍｍ〜０．０３ｍｍを加算した範囲にあり、外径は５０ｍｍ〜６０ｍｍの範囲にあり、回転スピンドルの回転速度は２００００ＲＰＭ〜４００００ＲＰＭの範囲にあること、切断手段による切断時の相対的な切削送り速度は１５ｍｍ／分〜２０ｍｍ／分であり、研磨手段による研磨時の切削送り速度は５ｍｍ／分〜１０ｍｍ／分であり、切断用回転ブレード及び研磨用回転ブレードの回転方向は切削送り方向に倣う方向であることを付加的な要件とする。
【００１１】
上記のように構成される光ファイバーの切断方法においては、光ファイバーを基台に固定し、その基台をチャックテーブルにおいて保持した状態でチャックテーブルを切断手段及び研磨手段に対して相対的に切削送りさせて基台と共に光ファイバーを切断し、切断端面の研磨を行うようにしたため、光ファイバーを安定的に保持して切断及び切断端面の研磨を行うことができると共に、これらの工程を連続的に行うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の一例として、図１に示す切削装置１０を用いて光ファイバーを切断して切断端面を研磨する方法について説明する。
【００１３】
この切削装置１０には、被加工物を保持するチャックテーブル１１と、チャックテーブル１１に保持された被加工物を切断する切断手段１２と、切断により形成された切断端面を研磨する研磨手段１３とを備えている。
【００１４】
チャックテーブル１１は、Ｘ軸方向に移動可能に構成されており、切断手段１２及び研磨手段１３に対して切削送り可能となっている。なお、チャックテーブル１１が移動せずに、切断手段１２及び研磨手段１３がＸ軸方向に移動する構成としてもよい。即ち、チャックテーブル１１は、切断手段１２及び研磨手段１３に対して相対的に切削送り可能に構成されていればよい。
【００１５】
図２に示すように、切断手段１２は、スピンドルハウジング１４によって回転可能に支持された回転スピンドル１５の端部に切断用回転ブレード１６が装着されフランジ１７によって固定された構成となっている。
【００１６】
一方、研磨手段１３は、スピンドルハウジング１８によって回転可能に支持された回転スピンドル１９の端部に研磨用回転ブレード２０が装着されフランジ２１によって固定された構成となっている。研磨用回転ブレード２０は、切断用回転ブレード１６より若干厚く形成されている。
【００１７】
切断手段１２を構成する回転スピンドル１５と研磨手段１３を構成する回転スピンドル１９とは平行にＹ軸方向に配設されている。また、切断手段１２及び研磨手段１３は、共にＹ軸方向及びＺ軸方向に移動可能となっており、回転スピンドル１５に装着された切断用回転ブレード１６と回転スピンドル１９に装着された研磨用回転ブレード２０とは、Ｘ軸方向において一直線上に位置するように制御される。
【００１８】
図１に示した切削装置１０を用いて光ファイバーを切断する場合は、図３に示す基台２１の表面に形成された収容溝２２ａ、２２ｂ、２２ｃに、切断しようとする光ファイバーを収容する。この基台２１は、例えばカーボンにより構成され、収容溝２２ａ、２２ｂ、２２ｃが形成されていない側の面は平坦に形成されている。
【００１９】
図４に示すように、収容溝２２ａ、２２ｂ、２２ｃにそれぞれ光ファイバー２３ａ、２３ｂ、２３ｃを収容し、例えばワックスにより光ファイバー２３ａ、２３ｂ、２３ｃを基台２１に固定する（固定工程）。そして、図５に示すように、光ファイバー２３ａ、２３ｂ、２３ｃと一体となった基台２１を、図１に示した切削装置１０のチャックテーブル１１に載置し、吸引保持する。図示の例では基台２１をガラス等からなるサブプレート２１ａと一体とし、サブプレート２１ａをチャックテーブル１１において保持しているが、サブプレート２１ａを介さずに基台２１を直接チャックテーブル１１において保持するようにしてもよい。
【００２０】
基台２１の裏面側及びサブプレートの両面は平坦に形成されているため、基台２１はチャックテーブル１１に安定的に保持される（保持工程）。なお、基台２１は、光ファイバー２３ａ、２３ｂ、２３ｃが切削送り方向（Ｘ軸方向）に直交する方向（Ｙ軸方向）に向くように基台２１を載置する。
【００２１】
そして、図２に示した切断用回転ブレード１６を高速回転させ加工水を２リットル〜３リットル／分ほど供給しながら切断手段１２を下降させると共に、研磨用回転ブレード２０を高速回転させ加工水を２リットル〜３リットル／分ほど供給しながら研磨手段１３を下降させ、図６に示すように、チャックテーブル１１を＋Ｘ方向に移動させる（切削送りする）と、まず最初に切断用回転ブレード１６が基台２１に切り込み、基台２１が切削されていく。このとき、切断用回転ブレード１６は、基台２１の裏面側まで切り込ませる必要はない。
【００２２】
次に、切断用回転ブレード１６が高速回転すると共に切断手段１２がそのままの高さを維持し、チャックテーブル１１を更に同方向に移動させていくと、図７に示すように、収容溝２２に収容された光ファイバー２３ａに切断用回転ブレード１６が切り込み、光ファイバー２３ａが切断される。そして更に、チャックテーブル１１が同方向に移動すると、図８に示すように、基台２１と共に光ファイバー２３ａ、２３ｂ、２３ｃが順次切断される（切断工程）。
【００２３】
また、図８に示すように、チャックテーブル１１が＋Ｘ方向に移動することにより、切断工程において光ファイバー２３ａに形成された切断端面に研磨用回転ブレード２０の外側の面が接触して当該切断端面が研磨される。
【００２４】
そして更にチャックテーブル１１が同方向に移動すると、図９に示すように、光ファイバー２３ａ、２３ｂ、２３ｃの切断端面がすべて研磨用回転ブレード２０によって研磨され、鏡面に仕上がる（研磨工程）。なお、図６〜図９において、切断用回転ブレード１６及び研磨用回転ブレード２０は、実際のものより厚く図示してある。
【００２５】
以上のようにして切断及び切断端面の研磨を行うと、光ファイバーを安定的に保持して切断及び切断端面の研磨を行うことができると共に、これらの工程を連続的に行うことができるため、効率的な方法で光ファイバーの品質を向上させることができる。
【００２６】
固定工程において光ファイバーを収容して固定する基台２１の材質としては、ガラス、カーボン、合成樹脂、シリコン、セラミックス等を用いることができるが、これらのそれぞれを用いて基台２１を形成し、それぞれの基台に光ファイバーを固定して切断工程及び研磨工程を遂行したところ、カーボンによって基台２１を形成して上記のように切断及び研磨を行う場合が、最も光ファイバーの切断端面の仕上がり状態が良好であることが判明した。
【００２７】
切断用回転ブレード１６は、例えば、粒径が１０μｍ〜２０μｍのダイヤモンド砥粒をレジンボンドで固定したレジノイド砥石により構成され、図８に示す厚さＴ１は０．２ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲にあり、外径Ｌ１は５０ｍｍ〜６０ｍｍの範囲にあることが望ましい。
【００２８】
一方、研磨用回転ブレード１７は、粒径が３μｍ以下のダイヤモンド砥粒をレジンボンドで固定したレジノイド砥石により構成され、図８に示す厚さＴ２は、切断用回転ブレード１５の厚さＴ１に０．０１ｍｍ〜０．０３ｍｍ加算した値の範囲にあり、外径は５０ｍｍ〜６０ｍｍの範囲にあることが望ましい。
【００２９】
また、回転スピンドル１５及び回転スピンドル１９の回転数は２００００ＲＰＭ〜４００００ＲＰＭの範囲とすることが望ましい。
【００３０】
更に、切断工程における相対的な切削送りの速度（切削送り速度）は１５ｍｍ／分〜２０ｍｍ／分、研磨工程における相対的な切削送り速度は５ｍｍ／分〜１０ｍｍ／分とし、切断用回転ブレード１６及び研磨用回転ブレード２０の回転方向を切削送り方向に倣う方向（図６、図８、図９において矢印で示した方向）とすると、切断端面の仕上がりが良好となることがわかった。
【００３１】
なお、本発明の実施の形態においては、切断手段と研磨手段の双方が搭載された切削装置を用いて光ファイバーの切断及び切断端面の研磨を行う場合を例に挙げて説明したが、切断手段と研磨手段とが別々に装置に搭載され、切断工程と研磨工程とが別々の装置によって遂行されるようにしてもよい。
【００３２】
【発明の効果】
上記のように構成される光ファイバーの切断方法においては、光ファイバーを基台に固定し、その基台をチャックテーブルにおいて保持した状態でチャックテーブルを切断手段及び研磨手段に対して相対的に切削送りさせて基台と共に光ファイバーを切断し、切断端面の研磨を行うようにしたため、光ファイバーを安定的に保持して切断及び切断端面の研磨を行うことができると共に、これらの工程を連続的に行うことができる。従って、効率的な方法で光ファイバーの品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施に用いる切削装置の一例を示す斜視図である。
【図２】同切削装置を構成する切断手段及び研磨手段を示す斜視図である。
【図３】光ファイバーが固定される基台の一例を示す正面図である。
【図４】同基台に光ファイバーが固定された状態を示す断面図である。
【図５】同基台がチャックテーブルに保持された状態を示す斜視図である。
【図６】切断工程において基台に切断用回転ブレードが切り込んだ状態を示す平面図である。
【図７】同切断工程において光ファイバーに切断用回転ブレードが切り込んだ状態を示す断面図である。
【図８】研磨工程において光ファイバーの切断端面を研磨用回転ブレードが研磨する状態を示す平面図である。
【図９】研磨工程終了後の状態を示す平面図である。
【符号の説明】
１０…切削装置　１１…チャックテーブル
１２…切断手段　１３…研磨手段
１４…スピンドルハウジング　１５…回転スピンドル
１６…切断用回転ブレード　１７…フランジ
１８…スピンドルハウジング　１９…回転スピンドル
２０…研磨用回転ブレード　２１…基台
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ…収容溝
２３ａ、２３ｂ、２３ｃ…光ファイバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004142016.tif 000009
【図８】
2004142016.tif 000010
【図９】
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