(57)【要約】【課題】  切断し、洗浄することからなる個別チップの製造法において、相対的位置および方向性の保持された個別チップを得る。【解決手段】  磁気光学素子を含むワークを基板にワックスにて固定し、切断し、洗浄し、取り出すことからなる光コア部品チップの製造法において、該切断で得られた基板に固定された切断品を、補助具で保持固定した状態にて該洗浄を行うことを特徴とする光コア部品チップの製造法。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気光学素子を含むワークを基板にワックスにて固定し、切断し、洗浄し、取り出すことからなる光コア部品チップの製造法において、該切断で得られた基板に固定された切断品を、補助具で保持固定した状態にて該洗浄を行うことを特徴とする光コア部品チップの製造法。
【請求項２】
該補助具が、切り代部分に対応する桟部分を有するものであり、該桟を切り代に挿入することにより該切断品を保持固定するものである請求項１記載の光コア部品チップの製造法。
【請求項３】
該補助具が広げられた切り代に対応する桟部分を有するものであって保持固定を、該切断の際に基板にも深い切り込みを入れ、該基板にテープを貼り、該テープ伸張完了までに基板を割り、該テープを所定量伸張して切り代部分を広げた後に行う請求項２記載の光コア部品チップの製造法。
【請求項４】
該補助具がワックス洗浄液に侵されないＵＶテープであり、該切断の際に基板にも深い切り込みを入れ、該切断品にテープを貼り、該テープ伸張完了までに基板を割った後に、該洗浄を行う請求項１記載の光コア部品チップの製造法。
【請求項５】
該取り出しを、該光コア部品チップを粘着テープに転写し、ピックアップ装置にて取り出すことにより行う請求項１記載の光コア部品チップの製造法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、ファラデー回転子などの磁気光学素子を含む、光アイソレーターや光サーキュレータなどの光デバイスのコア部品となる光コア部品チップの製造法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバ通信や光計測の発展はめざましいものがある。この光ファイバ通信や光計測では、逆向きの光の流れを遮断する光アイソレータや、光の進む方向によって光路を分ける光サーキュレータといった光デバイスが広く用いられている。一般的に、これら光デバイスは、ファラデー回転子や複屈折板、ガラス偏光素子といった個々の光学部品を、磁石やレンズとともに、金属治具に固定して組み立てることが主に行われていた。
【０００３】
ファラデー回転子には、主に液相エピタキシャル法（以下ＬＰＥ法と略す）で育成される厚さが数十μｍから５００μｍ程度のビスマス置換希土類鉄ガーネット単結晶、例えば本発明者らが発明した特公平１−２６９９１６号公報に記載の（ＨｏＴｂＢｉ）３Ｆｅ５Ｏ１２や、永久磁石を必要せずファラデー回転子として動作する特開平９−３２８３９８号公報記載の（ＨｏＢｉ）３（ＦｅＡｌＧａ）５Ｏ１２を用いることができる。
【０００４】
近年、光ファイバー通信網の需要が広がるにつれ、光デバイスを低コストで組み立てる方法が着目されている。例えば、特許公報第２７５７０４５号には、ウエハー状のファラデー回転子の両面に偏光素子を接着剤にて貼り付けておいて、切断する方法が提案されている。この製造方法であれば、光アイソレータを製造するときに、個々の光学部品の取り付け治具やそのセッティングの必要が無く、切断されたチップを磁石内に挿入することで光アイソレータを構成することができるので、安価な光アイソレータが実現できる。
【０００５】
高い性能の確保のためには、均一な膜厚となるような両面の光学研磨、両面に接する層（例えば接着層など）を考慮した反射防止膜の形成などが必須である。このためには、本出願人が特許公報第２７１２３０６号にて提案したように、ファラデー回転子を１０ｍｍ角程度の大きさに分割した後、均一な膜厚となるように両面を光学研磨する必要がある。また、これに所望の反射防止膜を形成することが好ましい。また、この分割サイズにてその他の光学部品を作製し、貼り合わせたものとし、これを製品チップサイズにさらに切断することがより現実的である。本発明では後記のように、この方法により作製した光コア部品チップ用のワークを用いる。これらには、例えば、偏波無依存型光アイソレータ（特願２００２−２５９５４７）、また、例えば、光サーキュレータ（特願２００２−２３７３４２）がある。
【０００６】
これら磁気光学部品を含むワークを所望のサイズに切断する手段としては、ダイシングマシーンやマルチワイヤーソーが用いられている。一般に２ｍｍ以下の厚さのワークを切断するには、切り代（＝切りしろ、切断代、切断しろ）を少なく切断することができることから、ダイシングマシーンが有利だが、厚さが２ｍｍを超えるとダイシングマシーンの使用上の限界から、マルチワイヤーソーでの切断が有利となる。
【０００７】
ダイシングマシーンやマルチワイヤーソーにてワークを切断する際、シリコンやカーボン、ガラスといったワークの質に近い基板材料の上に、ワックス等の接着剤にて固定してから切断する方法（ここではワックス切断法と呼ぶ）や粘着テープ上に固定してから切断する方法（ここではテープ切断法と呼ぶ）がある。
【０００８】
【特許文献１】特許公報第２７５７０４５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
近年、磁気光学素子を含む光コア部品のサイズは、低価格化、小型化に応じて、年々小さくなっている。したがって、切断技術としてのサイズ公差や切断面に生じる欠け（ここではチッピングと呼ぶ）に求められる仕様も、年々厳しくなっている。チッピングを小さく、少なく、そしてサイズ公差を厳しく切断する方法としては、ワックス切断法が適している。
【００１０】
しかし、ワックス切断法は、特に磁気光学素子を含む光コア部品の切断において、生産性が極めて悪いといった問題があった。ワックス切断法では、切断後に、接着面や切断面に付着したワックス等を除去・洗浄する必要がある。ワックス等を除去・洗浄する方法としては、従来、有機溶剤または専用の洗浄剤に浸漬してワックス等を除去・洗浄した光コア部品チップを取り出し、残留しているワックス等の付着物や、切断の際に付着したワークや基板材料の粉黛を、手作業にて、綿棒等を使って除去するか、または、個々に取り出しテープ上に貼り付け、湿式の洗浄機にて洗浄するといった方法を用いていた。これら方法は手作業に因るところが多く、生産性が極めて悪い。
【００１１】
加えて、手作業にて１ｍｍ程度以下の光コア部品チップを一つ一つピンセットで扱うことは、大変手間のかかる作業であり、またピンセットで光コア部品チップに傷をつけてしまう場合があり、歩留りが低下するといった問題もあった。
【００１２】
また、磁気光学素子を含む光コア部品チップは、光路に対して特定の配置をすることにより機能する。個々の光コア部品チップの性能を評価するにも、また、これを光デバイスに組み込むにも、光コア部品チップの特定の方向性を常に明確にしておく必要がある。例えば、偏光依存型の光アイソレータとしての光コア部品チップの場合、特定の方向には光が透過するが、その反対方向の光は遮断するといった機能から、２面ある光学面に常に特定の方向性があり、さらに、特定の偏光面の光のみ透過することから、光学面内にも方向性がある。ゆえに、個々に取り出した光コア部品チップを洗浄した後、その方向性を個々の光コア部品チップついて確認し、また、その特性を評価することは、大変手間のかかる作業となり、生産性を極めて落とす要因でもあった。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らは、前記した課題を解決するため鋭意検討した結果、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、磁気光学素子を含むワークを基板にワックスにて固定し、切断し、洗浄し、取り出すことからなる光コア部品チップの製造法において、該切断で得られた基板に固定された切断品を、補助具で保持固定した状態にて該洗浄を行うことを特徴とする光コア部品チップの製造法である。
【００１４】
本発明の光コア部品チップの製造法においては、該補助具が、切り代部分に相当する桟（リブ）部分を有するものであり、該桟を切り代に挿入することにより切断品を保持固定するものであること、該補助具が広げられた切り代に対応する桟部分を有するものであって保持固定を、該切断の際に基板にも深い切り込みを入れ、該基板にテープを貼り、該テープ伸張完了までに基板を割り、該テープを所定量伸張して切り代部分を広げた後に行うこと、または、該補助具がワックス洗浄液に侵されないＵＶテープであり、該切断の際に基板にも深い切り込みを入れ、該切断品にテープを貼り、該テープ伸張完了までに基板を割った後に、該洗浄を行うことである。さらに、該取り出しを、該光コア部品チップを粘着テープに転写し、ピックアップ装置にて取り出すことにより行うことが好ましい。
【００１５】
本発明の光コア部品チップの製造に用いるワークには以下のものが例示される。例えば、偏光依存型の光アイソレータの場合、約１０ｍｍ角のガラス偏光素子（厚さ約０．２ｍｍ）、磁気光学素子であるファラデー回転子（厚さ約０．５ｍｍ）、ガラス偏光素子の順に接着剤にて貼り付けて、１０ｍｍ角で厚み約０．９ｍｍのワークとする。また、例えば、偏波無依存型光アイソレータ（特願２００２−２５９５４７号）では、ファラデー回転子を２個、厚さ２ｍｍ〜１０ｍｍの複屈折板を２個、ガラス偏光素子を１個を接着して、１０ｍｍ角で厚み約５ｍｍ〜２１ｍｍのワークを得る。また、例えば、光サーキュレータ（特願２００２−２３７３４２号）では、ファラデー回転子を２個、厚さ２ｍｍ〜１０ｍｍの複屈折板を３個接着して、１０ｍｍ角で厚み約７ｍｍ〜３１ｍｍのワークを得る。
【００１６】
ここで、上記の製法による通常の光アイソレータ（偏光依存型）の製造法を簡略に説明すると下記である。ＬＰＥ法で３インチウエハー基板上に育成したＢｉ置換希土類鉄ガーネットを、約１０ｍｍ角に分割する。次に、研磨によって、種結晶である基板を除去して所定の厚み（対象波長でファラデー回転角が４５度となる厚さ）、例えば約０．５ｍｍの鏡面に仕上げる。その後、真空蒸着機にて、両面が接着剤層（例えば、屈折率約１．６）となることを前提とした反射防止膜を施して、約１０ｍｍ角のファラデー回転子を得る。これに市販のガラス偏光素子（厚さ約０．２ｍｍ）を両面に、光アイソレータとしての機能を持たせるよう調整して貼り付けることによって、約１０ｍｍ角、厚さ約０．９ｍｍの光アイソレータの光コア部品チップ用のワークを得る。
【発明の効果】
【００１７】
本願発明により、磁気光学素子を含む光アイソレーターや光サーキュレータなど光デバイスのコア部品となる光コア部品チップの製造法において、洗浄後に手作業で取り出すといった作業を省くことができ、かつ、該光コア部品チップの方向性を定めた状態にて、評価治具に収めることができるため、光学特性などの特性評価が容易になり、生産性が著しく向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明による０．７ｍｍ角の偏光依存型光アイソレータの光コア部品チップの製造法を、以下に添付図面を適宜参照して説明する。まず、添付の図１と図２は、本発明の補助治具の例であり、図１は格子状桟（リブ）部３を、図２は縞状桟部３を中央部分に有するものである。また、図３は、所定サイズに切断され、ワックスにて基板２に固定されている状態の切断品４（光コア部品チップ）と、この切り代に、格子状桟部を有する補助治具の格子状桟部３を挿入する様子を説明する模式図である。
【００１９】
はじめに、ホットプレート等にて高温に維持した基板上に、高温で軟化して、室温では固化するワックスを接着剤として用いて、ワーク（厚み約１ｍｍ）を載せ、外圧を加えながら除冷することで固着する。ワックスは、切断に耐えるワークの接着強度を示し、ワークの製造に用いた接着剤を侵さないワックス洗浄溶剤が選択できるものであれば使用可能である。ここでは、日化精工製ワックス（商品名：アドフィックスＡＦ）を用いた。
【００２０】
基板上に固定したワークをダイシングマシーンにセットして、ワークを完全に切断し、さらに基板の表面に浅くダイシングマシーンの刃が入る程度に刃（ブレード）の位置調節をして、所望のサイズのチップにワークを切断する。切断に用いるブレードの選択は、ワークの種類に応じて適宜選択するものであるが、本ワークの切断には厚さ１００μｍ、大きさ５０ｍｍφの刃を用いた。
【００２１】
補助具の格子状桟部を、図３の模式図に示したようにして、切断されたワークの切り代にセットする。補助具の作製方法は種々あるが、本補助具は、プリント配線板の製造法において最も一般的な方法であるサブトラクト法と呼ばれる方法にて作製した治具である。すなわち、厚み１００μｍのＳＵＳ板上にレジストを塗布し、切断しろに合わせてストライプ間隔０．８ｍｍにデザインしたマスクを用いて露光し、現像した後、エッチングを行い、レジストを除去して作製する。このストライプを有する補助具を複数枚作製し、ストライプを直交させて重ねて熱圧着して、格子状桟部を有する補助具を作製し用いた。補助具の桟の幅は８０μｍであった。本補助具の製造法としては、例えば所定間隔のガイド溝を形成した枠に細線を張る方法など適宜選択できる。
【００２２】
本発明の補助具は、切断されたワークをその相対的な位置と方向性を保って、洗浄し、取り出しするために使用するものであり、この機能を持つものであれば、上記に限定されない。その一例が上記した、ワックス洗浄液に侵されないＵＶテープであり、上記のように、該切断の際に基板にも深い切り込みを入れ、該切断品にテープを貼り、該テープ伸張完了までに基板を割った後に、該洗浄を行うことである。基板を割り、さらにテープを伸張することにより、割った基板側に十分な洗浄液透過部が形成され、好適な洗浄が達成できる。
【００２３】
切り代に格子状桟部を挿入した状態で、洗浄液（メタノール）に１時間浸漬後、数度洗浄液を取り替えてワックスを溶かし、自然乾燥する。その後、ＵＶを照射することによって容易に剥離が可能となるテープである、いわゆるＵＶテープ（リンテック社製：Ａｄｗｉｌｌ  ５１４Ｈ）に貼り付けた。基板と切断されたワーク（切断品またはチップ）とは、ワックスが除去されたので分離される。また、本補助具はテープを貼り付け後、取り外す。ブラシ洗浄装置にて、切断によって生じた粉黛を、回転ブラシにて物理的に水洗いして取り除いた。次に、ＵＶを照射して、ＵＶテープの付着力を低下させた上で、別のＵＶテープに張替え、ブラシ洗浄器を用いて、さらに洗浄した。次にＵＶを照射した後、ピックアップ用のテープ（リンテック社製：Ａｄｗｉｌｌ  Ｇ−１９）に張替えて、ピックアップ装置にて、ピックアップ装置専用のテープから、光学物性評価用の治具（＝評価・検査用のトレイ）に移し換えた。
【００２４】
この間、切断品をテープ間で張り替えているだけなので、光コア部品チップの相対位置とその方向性は維持されている。次に、評価・検査用のトレイ上の光コア部品チップを専用の光学特性評価装置にて、光アイソレータの性能である、挿入損失とアイソレーションを個々に測定、また、概観の目視検査を行なった後、良品のみ選別して、取り出した。
【００２５】
この際、本発明者等が以前提案した製造法（特開平１０−１２３４７３号公報）を用いることが好ましい。すなわち、個別チップとする予定個所の光学特性を予め測定し、不良個所に、レーザマーキング装置等にてマーキングした後、所定の切断をする。その後、本発明の工程を適用し、マーキングを判別できるピックアップ装置を使って選別することで、より合理的な製造プロセスとなる。
【００２６】
また、偏波無依存型光アイソレータや光サーキュレータ用のワークは５ｍｍ〜３０ｍｍと厚くなることからダイシングマシーンだけでの切断は困難となる。従って、ワイヤーソーを使った以下のような製造プロセスにて作製した。ワークを基板に固定する方法は、上記した偏光依存型のアイソレータと同じである。偏波無依存型光アイソレータや光サーキュレータ用のワークの場合には、直径が約２００μｍのワイヤーを用いて、ワイヤーソーにて１ｍｍ幅の短冊状にワークを完全に切断する。図２に例示の縞状桟部を有する補助具を、その縞模様を一致させて数枚重ねて熱圧着して作製し、この縞状桟部を切り代に挿入して、ワックスを溶解し、個々の短冊状のワークを取り出す。次に、上記の切断にて得られた短冊状のワークを、その切断面にて基板にワックス固定し、ダイシングマシーンにて切断する。ついで、縞状桟部を有する補助具を用いてワックスを洗浄・除去し、テープ転写し、洗浄・除去することを適宜繰り返し行い、方向性の定まった光コア部品チップを作製した。
【００２７】
ここに、磁気光学素子を含むワークをダイシングマシーンで所定サイズに切断するときは、概ね５０μｍから２００μｍの厚みの刃が用いられる。５０μｍ以下では刃の強度が低く切断軌跡が蛇行したり、刃１枚で切断できるチップ数が少なくなるので好ましくない。また、２００μｍ以上ではチップ取り数が減少するので好ましくない。また、マルチワイヤーソーで切断するときは、直径が概ね１００μｍから２００μｍのワイヤーが用いられる。１００μｍ以下ではワイヤーが切れやすく、２００μｍ以上ではチップ取り数が減少するので好ましくない。
【００２８】
ところで、上記製造法での切り代は、ダイシングマシーンでは刃の厚みによって、ワイヤーソーではワイヤーの太さによって決まる。同一サイズのワークから、多くの光コア部品チップを作製するには、刃の厚みやワイヤーの太さは細いほど良い。一方、桟（リブ）部を有する本補助具の場合、桟の幅を細くすることは、強度上の限界から制限がある。上記に具体的に示した偏光依存型光アイソレータのワークを製造する際、刃厚１００μｍのブレードと線幅が８０μｍの格子状桟部を有する補助具を用いた。この場合、寸法差の点のみから見た場合でも、そのマージンはわずか２０μｍと小さい。
【００２９】
このマージンを大きくすることができる。この方法は、ダイシングマシーンなどで切断する際に、基板に刃を基板を完全に切断しない程度に深く入れておく、または、ワークを切断したのち、ワークを切断したものより、薄い刃厚の刃にて基板まで深く切断する（この再切断には、例えば、５０μｍの刃厚の刃を用いる）。この基板まで深く切り込んだ基板（またはワーク）に、伸長可能なテープを貼り付けた状態で、物理的な力を加えて基板を割り、テープを引き伸ばして切断しろを広げる。割る方法は圧力或いは張力であり、テープへの貼り付け直前からテープ伸張中までの間のいずれでもよい。０．７ｍｍ角の光コア部品チップのサイズに対して、テープを２０％広げることで、切り代は、ほぼ均一に１６０μｍにまで広がった。テープとしては、いわゆるＵＶテープ（リンテック社製：Ａｄｗｉｌｌ  ５１４Ｈ）を使用した。
この方法を用いれば、ダイシングソーの刃厚の制限や、補助具の桟の幅の制限が大幅に緩和されるので、本発明の実施がより容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】格子状桟部を有する補助治具の平面図。
【図２】縞状桟部を有する補助治具の平面図。
【図３】図１の補助治具の格子状桟部を、ワックス切断したワークの切り代に挿入する様子を示す模式図。
【符号の説明】
【００３１】
１  補助具、
２  基板、
３  格子状桟部または縞状桟部、
４  切断されて基板にワックス固定された状態のワーク（光コア部品チップ）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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