(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、従来技術における欠点を回避又は軽減すること、及び分離作業後の分離された部品及び／又は基板の取り扱いを改善することである。【解決手段】  本発明は、板状基板（２０）から複数の部品（３０）を製造する方法であって、  第１の真空板（３）に固定された板状基板（２０）から部品（３０）を横方向に分離するステップと、  第１の真空板（３）に部品（３０）を吸引するステップと、  分離された部品（３０）を第１の真空板（３）から取り外すステップとを含む、板状基板から複数の部品を製造する改善された方法に関する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状基板（２０）から複数の部品（３０）を製造する、又は孔あき板状基板を製造する方法であって、
第１の真空板（３）に固定される板状基板（２０）から前記部品（３０）を横方向に分離するステップと、
第１の真空板（３）に前記部品（３０）を吸引するステップと、
分離された前記部品（３０）を前記第１の真空板（３）から取り外すステップと
を含む、板状基板から複数の部品を製造する、又は孔あき板状基板を製造する方法。
【請求項２】
第１の真空板（３）に前記板状基板（２０）を吸引するステップと、
分離中に前記第１の真空板（３）に吸引させたまま前記部品（３０）を横方向に分離するステップと、
前記部品（３０）を前記第１の真空板（３）から取り外すステップと
を含む、請求項１に記載の板状基板から複数の部品を製造する、又は孔あき板状基板を製造する方法。
【請求項３】
第１の真空板（３）に前記板状基板（２０）を固定するステップと、
前記部品（３０）を横方向に分離するステップと、
分離された前記部品（３０）を前記第１の真空板（３）を介して吸引するステップと、
前記部品（３０）を前記第１の真空板（３）から取り外すステップと
を含む、請求項１に記載の板状基板から複数の部品を製造する、又は孔あき板状基板を製造する方法。
【請求項４】
前記部品（３０）を前記真空板（３）から取り外すことは、第２の真空板（３３）によって前記第１の真空板（３）から前記部品（３０）を持ち上げて外すことを含む、請求項１又は２に記載の板状基板から複数の部品を製造する、又は孔あき板状基板を製造する方法。
【請求項５】
前記部品（３０）を取り外すことは、少なくとも横方向に分離された前記部品（３０）の下で、前記第１の真空板（３）の吸引圧力をオフに切り替えるか又は低下させることを含む、請求項１又は２に記載の板状基板から複数の部品を製造する、又は孔あき板状基板を製造する方法。
【請求項６】
加工された前記部品（３０）は、小分けで又は一括で取り外される、請求項１〜５のいずれか１項に記載の板状基板から複数の部品を製造する、又は孔あき板状基板を製造する方法。
【請求項７】
前記部品（３０）は、分離後に洗浄マガジン（４０）に入れられる、請求項１〜６のいずれか１項に記載の板状基板から複数の部品を製造する、又は孔あき板状基板を製造する方法。
【請求項８】
前記部品（３０）は、脆性材料又は硬質材料、特にガラス、石英ガラス、セラミック、及びガラスセラミックを含む基板（２０）から加工される、請求項１〜７のいずれか１項に記載の板状基板から複数の部品を製造する、又は孔あき板状基板を製造する方法。
【請求項９】
ガラス部品、特にガラス薄片が、ガラス基板（２０）から分離される、請求項１〜８のいずれか１項に記載の板状基板から複数の部品を製造する、又は孔あき板状基板を製造する方法。
【請求項１０】
円形又は卵形の部品（３０）が前記基板（２０）から加工される、請求項１〜９のいずれか１項に記載の板状基板から複数の部品を製造する、又は孔あき板状基板を製造する方法。
【請求項１１】
個々の前記部品（３０）の分離はそれぞれ、周縁分離線に沿って実行される、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の板状基板から複数の部品を製造する、又は孔あき板状基板を製造する方法。
【請求項１２】
前記部品（３０）は、超音波研削によって横方向に分離される、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の板状基板から複数の部品を製造する、又は孔あき板状基板を製造する方法。
【請求項１３】
前記部品（３０）は、粉体ジェット処理によって横方向に分離される、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の板状基板から複数の部品を製造する、又は孔あき板状基板を製造する方法。
【請求項１４】
前記基板（２０）は、該基板（２０）のうち想定分離線に沿って延びる領域を露出させたまま残して、加工すべき前記部品（３０）の領域を覆うマスクで覆われる、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の板状基板から複数の部品を製造する、又は孔あき板状基板を製造する方法。
【請求項１５】
前記基板（２０）は、凸領域（４４）及び凹領域（４６）を有する第１の真空板（３０）に吸引される、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の板状基板から複数の部品を製造する、又は孔あき板状基板を製造する方法。
【請求項１６】
前記基板（２０）は、凸領域（４４）及び凹領域（４６）を有する第１の真空板（３）に吸引され、該凸領域（４４）は、加工すべき前記部品（３０）に沿って延び、前記凹領域（４６）は、該部品（３０）の周囲の基板材料（２９）に沿って延びる、請求項１５に記載の板状基板から複数の部品を製造する、又は孔あき板状基板を製造する方法。
【請求項１７】
加工された前記部品（３０）の周囲の基板部分（２９）は、前記第１の真空板（３）の前記凹領域（４６）に吸引される、請求項１６に記載の板状基板から複数の部品を製造する、又は孔あき板状基板を製造する方法。
【請求項１８】
前記基板（２０）は、凸領域及び凹領域を有する第１の真空板（３）に固定され、該凹領域は、加工すべき前記部品（３０）に沿って延び、前記凸領域は、前記部品（３０）の周囲の前記基板材料（２９）に沿って延びる、請求項１７に記載の板状基板から複数の部品を製造する、又は孔あき板状基板を製造する方法。
【請求項１９】
加工された前記部品（３０）は、横方向分離後に前記第１の真空板（３）の前記凹領域に吸引される、請求項１８に記載の板状基板から複数の部品を製造する、又は孔あき板状基板を製造する方法。
【請求項２０】
前記板状基板（２０）は、前記凸領域に接着固定される、請求項１８又は１９に記載の板状基板から複数の部品を製造する、又は孔あき板状基板を製造する方法。
【請求項２１】
複数の部品（３０）が前記基板（２０）から同時に加工される、請求項１〜２０のいずれか１項に記載の板状基板から複数の部品を製造する、又は孔あき板状基板を製造する方法。
【請求項２２】
加工すべき前記部品（３０）に割り当てられる第１の領域と、該部品の周囲の前記板状基板（２０）の第２の領域とが、選択駆動式に吸引される、請求項１〜２１のいずれか１項に記載の板状基板から複数の部品を製造する、又は孔あき板状基板を製造する方法。
【請求項２３】
前記板状基板（２０）は、前記第１の真空板（３）の凹部に中心合わせされる、請求項１〜２２のいずれか１項に記載の板状基板から複数の部品を製造する、又は孔あき板状基板を製造する方法。
【請求項２４】
前記複数の部品はウェーハから加工される、請求項１〜２３のいずれか１項に記載の板状基板から複数の部品を製造する、又は孔あき板状基板を製造する方法。
【請求項２５】
板状基板（２０）から複数の部品（３０）を製造する、又は孔あき板状基板を製造する、特に請求項１〜２４のいずれか１項に記載の方法を実行する装置であって、
前記板状基板（２０）を固定する第１の真空板（３）と、
前記基板（２０）から前記部品（３０）を横方向に分離するデバイスと、
分離された前記部品（３０）を前記第１の真空板（３）から取り外すデバイスと
を備える、板状基板から複数の部品を製造する、又は孔あき板状基板を製造する、特に請求項１〜２４のいずれか１項に記載の方法を実行する装置。
【請求項２６】
前記第１の真空板（３）から前記部品（３０）を持ち上げて外す第２の真空板を特徴とする、請求項２５に記載の、板状基板から複数の部品を製造する、又は孔あき板状基板を製造する、特に請求項１〜２４のいずれか１項に記載の方法を実行する装置。
【請求項２７】
前記第２の真空板は、前記第１の真空板（３）と相補的に構成される、請求項２６に記載の、板状基板から複数の部品を製造する、又は孔あき板状基板を製造する、特に請求項１〜２４のいずれか１項に記載の方法を実行する装置。
【請求項２８】
複数の加工された部品（３０）をマガジン、特に洗浄マガジン（４０）に同時に入れるデバイスを特徴とする、請求項２５〜２７のいずれか１項に記載の、板状基板から複数の部品を製造する、又は孔あき板状基板を製造する、特に請求項１〜２４のいずれか１項に記載の方法を実行する装置。
【請求項２９】
前記第１の真空板（３）のプラスチックコーティング、好ましくはテフロン（登録商標）コーティングを特徴とする、請求項２５〜２８のいずれか１項に記載の、板状基板から複数の部品を製造する、又は孔あき板状基板を製造する、特に請求項１〜２４のいずれか１項に記載の方法を実行する装置。
【請求項３０】
前記基板（２０）から前記部品（３０）を横方向に分離するデバイスは、粉体ジェットデバイス（１４）である、請求項２５〜２９のいずれか１項に記載の、板状基板から複数の部品を製造する、又は孔あき板状基板を製造する、特に請求項１〜２４のいずれか１項に記載の方法を実行する装置。
【請求項３１】
超音波研削デバイス（１４）を特徴とする、請求項２５〜３０のいずれか１項に記載の、板状基板から複数の部品を製造する、又は孔あき板状基板を製造する、特に請求項１〜２４のいずれか１項に記載の方法を実行する装置。
【請求項３２】
基板（２０）の想定分離線に沿って延びるプラスチックリング、特に弾性リング（９）を有する第１の真空板（３）を特徴とする、請求項２５〜３１のいずれか１項に記載の、板状基板から複数の部品を製造する、又は孔あき板状基板を製造する、特に請求項１〜２４のいずれか１項に記載の方法を実行する装置。
【請求項３３】
凸領域（４４）及び凹領域（４６）を有する第１の真空板（３）を特徴とする、請求項２５〜３２のいずれか１項に記載の、板状基板から複数の部品を製造する、又は孔あき板状基板を製造する、特に請求項１〜２４のいずれか１項に記載の方法を実行する装置。
【請求項３４】
前記領域の形態及び配置は、加工すべき前記部品（３０）の形態及び該部品（３０）の周囲の基板材料（２９）の形態に対応する、請求項３３に記載の、板状基板から複数の部品を製造する、又は孔あき板状基板を製造する、特に請求項１〜２４のいずれか１項に記載の方法を実行する装置。
【請求項３５】
前記第１の真空板（３）の凸領域は、加工すべき前記部品（３０）を固定するように形成され、凹領域は、前記残りの基板残留物（２９）を受け止めて固定するように形成される、請求項３３又は３４に記載の、板状基板から複数の部品を製造する、又は孔あき板状基板を製造する、特に請求項１〜２４のいずれか１項に記載の方法を実行する装置。
【請求項３６】
前記真空板（３）の凹領域は、前記基板（２０）から分離された前記部品（３０）を吸引するように形成される、請求項３３又は３４のいずれか１項に記載の、板状基板から複数の部品を製造する、又は孔あき板状基板を製造する、特に請求項１〜２４のいずれか１項に記載の方法を実行する装置。
【請求項３７】
前記第１の真空板（３）は、特に分離された前記部品（３０）を固定するための第１の領域と、少なくとも１つの第２の領域とを有し、該第１の領域及び該少なくとも１つの第２の領域は、真空発生デバイスに個別に接続される、請求項２５〜３６のいずれか１項に記載の、板状基板から複数の部品を製造する、又は孔あき板状基板を製造する、特に請求項１〜２４のいずれか１項に記載の方法を実行する装置。
【請求項３８】
前記第１の真空板（３）は、前記基板（２０）用の交換可能な支持部（１２）を備える、請求項２５〜３７のいずれか１項に記載の、板状基板から複数の部品を製造する、又は孔あき板状基板を製造する、特に請求項１〜２４のいずれか１項に記載の方法を実行する装置。
【請求項３９】
前記第１の真空板（３）は、前記板状基板（２０）を中心合わせする凹部を有する、請求項２５〜３８のいずれか１項に記載の、板状基板から複数の部品を製造する、又は孔あき板状基板を製造する、特に請求項１〜２４のいずれか１項に記載の方法を実行する装置。
【請求項４０】
オプトキャップ（７２）を製造する方法であって、該オプトキャップ（７２）の窓、特にガラス窓が、請求項１〜３９のいずれか１項に記載の方法又は装置（１）によって製造される、オプトキャップを製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［発明の詳細な説明］
本発明は、包括的には、基板からの部品の分離、特に基板からの加工プロセスによる、硬質又は脆性材料を含む基板からの部品の分離に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラスは、多くの応用分野で接点材料又は被覆材料として適している。しかしながら、ガラスは処理し難く、これは特に、例えばオプトキャップ（optocaps）すなわちオプトエレクトロニクス部品のキャップ用のガラス窓等、非常に小さな部品を製造すべき場合に悪影響を及ぼす。
【０００３】
スクライビング及びブレーキング等の従来のガラス処理技法は、部品のサイズが原因でこのような用途で用いることが難しい。さらに、上述の技法の後には、概して、個別に行わなければならない可能性のある縁処理が必要である。これにはかなりの費用が伴う。
【０００４】
それでもなお費用を許容限度内に保つために、この目的でスタックアセンブリを用いて加工が行われることも多い。この場合、複数の光学部品同士がスタックを形成するように接続されて穿孔される。次に、縁が別個の加工ステップで処理されるが、これは不都合である。部品をつなぎ合わせてスタックにするために、これらは通常、蝋又は他の接着物質を用いて接続される。スタッキングは一方で費用を減らすが、接続材料の使用は汚染を引き起こし、これを複雑な洗浄プロセスによって再び除去しなければならない。これが費用を再び跳ね上げる。
【０００５】
実際には、この方法の費用を増加させるだけでなく製品の品質も著しく低下させる、さらに別の難点が認められる。この難点は、接着物質を除去するためのガラスの洗浄中にガラス間で相対運動が生じることで、多くの場合に表面の擦り傷がもたらされることである。これは、高品質で高価なコーティングが施されたガラスが処理されている場合に特に不都合である。このような例を１つ挙げるとすれば、種々のタイプの複数の非常に薄い層を有する複雑な相互反射コーティングであろう。その機械的特性により、このタイプの層は特定の状況では特に擦り傷を受けやすい。したがって、従来の方法では、経済的な継続性（viability）及び費用効率から成る矛盾する要件間に相互関係がある。
【０００６】
ドイツ公開特許第１０３  ３７  ９２０号は、キャリアフィルムに個別のガラス基板を貼り付けてから、フィルムに最初に接続保持されている部品を材料除去法によって互いに分離することにより、これらの要件を満たすことを提案している。しかしながら、その後で部品をフィルムから分離しなければならず、この場合、接着剤残留基板が部品に再び残る可能性がある。
【０００７】
チップ製造でも、個々のチップがウェーハ上に作製された後で分離される。この場合、分離は通常、ソーイングによって行われる。
【０００８】
これに関して、米国特許第４，１３８，３０４号は、ウェーハを複数に分割する方法を開示しており、この方法では、ウェーハは膜に固定されてからソーイングされる。これは、残留基板のない除去を可能にするためにウェーハ材料によりも膜によりしっかりと接着する接着剤を用いることを伴う。しかしながら、この場合、接着結合は、依然として残っている接着剤から剥ぎ取ることによって解消しなければならない。これは、この目的でかなりの力作用が必要であるため不都合である。
【０００９】
日本国特許出願公開番号特開平６−８１４５号も、個々の部品を板ガラス基板から分離する方法を開示しており、基板は、処理用の支持板に両面接着テープを用いて接着される。この場合も、基板又は分離された部品を得てこれらをさらに処理できるように、接着力がまず克服されなければならない。
【００１０】
ドイツ公開特許第１００  １６  ６２８号は、薄板ガラスディスクをレーザビームによってスクライブした後で機械的破断によって個片化することにより製造される、小薄板ガラスディスクを製造する方法を開示している。この場合、張力によって割れ目に沿った破断を開始するために、プリント及びスクライブされた薄板ガラスディスクをプラスチックキャリアフィルムに貼り付ける準備がさらに行われる。この目的で設けられた分離線に沿った研削切断によって薄板ガラスを分割することがさらに提案されている。
【００１１】
従来技術から既知のこれらの方法全てにおいて、分離された部品が支持板から分離し難いという問題が生じる。接着剤又は同様の粘着剤（adhesion agents）を用いる場合、部品の表面が汚染される可能性があり、その後の洗浄中に部品が損傷を受ける可能性があるという問題がさらに生じる。
【特許文献１】ドイツ公開特許第１０３  ３７  ９２０号
【特許文献２】米国特許第４，１３８，３０４号
【特許文献３】特開平６−８１４５号
【特許文献４】ドイツ公開特許第１００  １６  ６２８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
したがって、本発明は、従来技術からのこれらの欠点を回避するか又は少なくとも軽減するという目的、また特に、分離作業後の分離された部品及び／又は基板の取り扱いを改善するという目的に基づく。この目的はすでに、独立請求項の主題によって驚くほど非常に簡単に果たされる。有利な改良点及び開発点が従属請求項に明記されている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
したがって、本発明は、複数の部品を製造する方法であって、第１の真空板（vacuum plate：吸着板）に固定された板状基板から部品を横方向に分離するステップと、第１の真空板に部品を吸引するステップと、分離された部品を第１の真空板から取り外すステップとを含む、複数の部品を製造する方法を提供する。板状基板から複数の部品を製造する、特に本発明による方法を実行する対応の装置は、これに関して、板状基板を固定する第１の真空板と、基板から部品を横方向に分離するデバイスと、分離された部品を第１の真空板から取り外すデバイスとを備える。
【００１４】
本発明の第１の実施の形態によれば、本方法は、第１の真空板に板状基板を吸引するステップと、分離中に第１の真空板に吸引させたまま部品を横方向に分離するステップと、部品を第１の真空板から取り外すステップとを含む。
【００１５】
本発明のさらなる実施の形態によれば、本方法は、第１の真空板に板状基板を固定するステップと、部品を横方向に分離するステップと、分離された部品を第１の真空板を介して吸引するステップと、部品を第１の真空板から取り外すステップとを含む。この場合、基板は、必ずしも真空板に吸引されることによって真空板に固定される必要はない。この場合、基板は例えば接着剤等による異なる方法で固定されることも可能である。しかしながら、本発明のこの実施の形態でも、分離された部品は続いて、真空を与えることによって板に固定保持される。特に、これは、例えば粘着剤等の他の保持手段を用いずに真空のみによって行われることが好ましい。
【００１６】
本発明によれば、いずれの場合も、部品は板状基板から互いに横方向に分離される。横方向の分離は、横方向に延びる分離線に沿った、すなわち基板の側部領域に沿った分離を意味すると理解される。したがって、より小さな板状部品又は層状部品が板状基板から分離される。この場合、層状部品の典型的な寸法は、直径又は縁長さが１〜２０ミリメートルだとすると、１．５〜１０ミリメートルであることが好ましい。好ましい基板の厚さは、０．０３〜２ミリメートルの範囲内、特に好ましくは０．１５〜１．５ミリメートルの範囲内にある。
【００１７】
驚くべきことに、真空板への吸引による固定は、加工中に部品が外れることを防止するのに十分である。従来技術から既知の接着結合による固定の場合、単位面積当たりの力は、部品の横方向分離後でも基本的に変わらない。一方、真空板では、加工された部品の縁に空気が通ることができる。したがって、１つ又は複数の分離用工具によって基板を切り離すときの接触圧力の低下と、真空板上の部品が外れるか又は少なくとも変位する危険性の増大とが実際には予想されるであろう。しかしながら、加工中でも、さらには横方向分離後でも、部品を変位しないように十分に固定して確実に保持することができることが分かる。
【００１８】
特に、製造すべき部品の輪郭が、互いに輪郭を共有して配置されるような多数の部品で面積を占めることができるものではない場合、個々の部品の分離はそれぞれの周縁分離線に沿って行われることが好ましい。このように、矩形又は正方形の部品だけでなく円形又は卵形の部品も基板から加工できることが有利である。
【００１９】
本発明は、特に脆性材料又は硬質材料を有する基板から部品を分離するのに適用できることが有利である。したがって、本発明は、ガラス基板からガラス部品、特にガラス薄片を加工するのに優れた方法で用いられ得る。本発明は、同様に、石英ガラス、セラミック、及びガラスセラミックの処理にも適している。
【００２０】
本発明によって製造することができる部品は、円形薄片及び矩形又は正方形薄片の両方の形態で、オプトキャップ用の窓として用いることができることが特に有利である。したがって、本発明は、オプトキャップを製造する方法も提供し、この方法では、オプトキャップの窓、特にガラス窓が本発明による方法によって製造される。
【００２１】
基板自体は、処理中すなわち特に分離中に第１の真空板に固定される。この固定は、特に横方向個片化中に、好ましくは横方向個片化後にも、個々の部品がそれぞれ真空板に固定されたままとなるようなものである。
【００２２】
したがって、本発明は、接着剤又は蝋等の粘着剤の使用を不要にはするが、粘着剤の使用を除外するのではない。
【００２３】
本発明の特に好ましい実施の形態によれば、真空板からの部品の取り外しは、第２の真空板によって第１の真空板から部品を持ち上げて外すことにより行われる。本発明の１つの開発点によれば、上記第２の真空板は、第１の真空板と相補的に構成され得る。特に、この場合、第２の真空板が第１の真空板の真空チャネルと相補的に配置された真空チャネルを有すれば有利である。
【００２４】
さらに、部品の取り外しは、少なくとも横方向に分離された部品の下で第１の真空板の吸引圧力をオフに切り替えるか又は低下させることを含むことが特に好ましい。
【００２５】
持ち上げて外された部品は、続いてさらなる処理にかけるために横方向の分離後にマガジンに入れられ得る。
【００２６】
好ましくは、加工された部品は、小分けで又は特に一括でさらに処理するために、第１の真空板から取り外される。特に、部品は、分離後に個別に又は好ましくはまとめて一度に洗浄マガジンに入れられ得る。この目的で、本発明による装置はこれに対応して、マガジン、特に洗浄マガジンに複数の加工された部品を同時に入れるデバイスを備える。
【００２７】
横方向の分離は、脆性材料及び／又は硬質材料に特に好都合な接着法によって行われることが好ましい。
【００２８】
適した接着法は、例えば超音波振動ラッピング等の超音波研削及び粉体ジェット処理を含む。粉体ジェット処理は、例えばソーイングによって分離を行う場合とは異なり、任意の輪郭を有する部品を加工できるという利点を有する。これらの方法は、加工プロセスに組み合わせることもできることは言うまでもない。加工すべき部品の表面を保護するために、基板は、基板のうち想定分離線に沿って延びる領域を露出させたまま残して加工すべき部品の領域を覆うマスクで覆われ得る。このような被覆は、特に基板から部品を横方向に分離するデバイスが粉体ジェットデバイスである場合、又は分離が粉体ジェット処理によって行われる場合に適している。
【００２９】
本発明の１つの開発点によれば、第１の真空板はさらに、基板のための交換可能な支持板又はキャリア板を有する。これは、例えばプラスチック製の保護層の場合でも時間が経つにつれて基板の支持面が特に研磨剤に侵され得るため、有利である。磨耗が進行したら支持板を単に交換すればよい。
【００３０】
好ましくは、製造費用を減らすために、さらに複数の部品、好ましくは加工すべき部品の全てが、基板から同時に加工される。超音波研削の場合、例えば、同時に分離すべき部品の数に対応する複数のプランジャを有する対応する工具を用いることが可能である。
【００３１】
第１の真空板は、分離方法により悪影響を受けないように設計されることが特に好ましい。プラスチックコーティング、好ましくはテフロン（登録商標）コーティングは、研磨剤分離法の使用に特に好都合であることが分かっている。
【００３２】
さらに、真空板は、プラスチックリング、特に基板の想定分離線に沿って延びる弾性リングも有し得る。したがって、弾性リング、好ましくはその内周（central chord）は、分離すべき部品の外輪郭を辿る。弾性リングは、研磨媒体のエネルギーを吸収することで、真空板からの材料の除去を防止する。
【００３３】
本発明の一実施の形態によれば、基板は、凸領域及び凹領域を有する第１の真空板に吸引される。この場合、この領域の形態及び構成は、加工すべき部品の形態及び当該部品の周囲の基板材料の形態に対応することが特に好ましい。
【００３４】
この実施の形態の１つの開発点によれば、基板は、凸領域及び凹領域を有する第１の真空板に吸引され、凸領域は加工すべき部品に沿って延び、凹領域は上記部品の周囲の基板材料に沿って延びる。続いて、加工された部品の周囲の基板部分を、第１の真空板の凹領域に吸引させることができる。したがって、この変形形態では、凸領域は加工すべき部品を固定するように形成され、凹領域は残りの基板残留物（複数可）を受け止めて固定するように形成される。
【００３５】
本発明の別の開発点によれば、基板は同様に、凸領域及び凹領域を有する第１の真空板に吸引されるが、凹領域が加工すべき部品に沿って延び、凸領域が上記部品の周囲の基板材料に沿って延びる。続いて、加工された部品を、横方向分離後に第１の真空板の凹領域に吸引させることができる。この変形形態では、真空板の凹領域は、基板から分離された部品を吸引するように対応して形成される。
【００３６】
この変形形態は、汚染の可能性があるため本発明によれば普通は本質的に望ましくない、基板の接着固定措置を用いることも可能であるという利点を有する。したがって、分離すべき部品の領域を粘着剤と接触させることなく、板状基板を凸領域に接着固定することができる。
【００３７】
用語「凸」及び「凹」は、いずれの場合も、本発明では互いに相対的な意味で用いられることを理解されたい。したがって、真空板は、例えば、凹部以外は平面状の支持区域を有し得る。この場合も、凹部の周囲の領域は、本発明の意味では「凸」領域と理解される。同様に、凸構造が突出する区域は、凹領域、すなわち凸構造に対して凹んだ領域と理解される。
【００３８】
本発明のさらに別の開発点によれば、加工すべき部品が割り当てられる第１の領域と、上記部品の周囲の板状基板の１つ又は複数の第２の領域とは、個別に、又は選択制御式に吸引されるようになっている。したがって、本発明のこの開発点を実行する装置は、特に分離された部品を固定する第１の領域と、少なくとも１つの第２の領域とを有し、これらの第１の領域及び少なくとも１つの第２の領域は、真空発生デバイスに個別に接続される。
【００３９】
このように、例えば部品の横方向分離後に、残りの基板領域の吸引を中断して、加工された部品を吸引させたまま基板残留物を除去することが可能である。これとは反対に、基板残留物は吸引させたまま加工された部品の下では真空を解除して、まずこれらの部品を取り外すことも可能である。これにより、例えば、加工された部品が入れられるマガジンに基板残留物も付随して入ることが防止される。
【００４０】
第１の真空板上への基板の再現可能な配置を確実にするために、板状基板は、そのために第１の真空板に設けられた凹部に中心合わせされ得ることが有利である。
【００４１】
板状基板は、例えば正方形又は矩形の板であり得る。さらに、円形の板状基板、特にウェーハも用いることが可能である。さらに、分離された部品を用いることが可能であるだけでなく、孔あき板状基板をさらなる処理のために代替的又は付加的に用いることもできる。例として、開口を有するウェーハをこのようにして製造することができる。このようなウェーハが機能ウェーハに接続される場合、開口は、例えば機能ウェーハの機能領域に設けられ得る。付加的な被覆ウェーハが塗布される場合、開口は、被覆ウェーハとともに、例えばセンサ領域等の機能領域の周りにキャビティを形成する。
【００４２】
本発明を、例示的な実施の形態に基づいて図面を参照してさらに詳細に後述する。図中、同一及び同様の要素には同一の参照符号が与えられ、異なる例示的な実施の形態の特徴は互いに組み合わせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
［実施形態］
図１は、本発明に従って複数の部品を分離する際に板状基板を固定するのに用いることができるような、真空板３の例示的な一実施形態の概略図を示す。真空板３は、基板（図示せず）用の支持区域５に通じる複数のチャネル７及び１１を備える。第１の群のチャネル７は、弾性リング９によって囲まれる。この群のチャネルは、分離すべき基板領域、すなわち製造すべき部品を固定する役割を果たし、他方の群のチャネルは、上記部品の周囲の基板領域を固定するために設けられる。
【００４４】
図１に示す真空板３は、特に、薄板ガラスから円形ガラス薄片を分離するために設けられる。
【００４５】
この場合、個々のガラス薄片それぞれが、仮想周縁分離線に沿って分離される。仮想周縁分離線は、特に弾性リング９に沿って延びる。このように、研磨媒体のエネルギーが基板の貫通後に弱まるため、真空板が損傷を受けない。
【００４６】
さらなる保護措置として、支持区域５は、加工すべき部品に傷が付くのを防止するためにさらにプラスチック被覆、好ましくはテフロン（登録商標）被覆することができる。
【００４７】
真空板３はさらに、支持区域５の上方に突出するフレーム１３を備え、その結果、凹部が形成される。基板は、処理のために凹部に導入され、このようにして横方向に位置決め及び中心合わせされる。フレーム１３は、固定されるように、且つ基板２０の中心合わせのために折り畳み可能であるように構成され得る。
【００４８】
図２は、板状基板２０から複数の部品を製造する本発明による装置の断面図を示す。この場合、本装置は、図１に示すような第１の真空板３を備える。
【００４９】
基板２０からの部品の横方向分離は、超音波研削によって、図２に示す例では特に超音波振動ラッピングによって実行される。基板２０は、例えば、石英ガラス、セラミック、又はガラスセラミック等の脆性材料又は硬質材料から、特に好ましくはガラスからできており、このような材料は、例えばオプトキャップの製造のための窓として用いられるような小ガラス薄片の形態の部品を加工するために、本発明に従って特に用いることができる。
【００５０】
ソノトロード１５及びそれに固定された複数のラッピングプランジャ１７を有する超音波研削デバイスが、この目的で設けられる。ラッピングプランジャ１７は、周縁分離線に沿った円形ガラス薄片の分離のための円形研削面を有する。ラッピングプランジャは、基板２０を同時に処理するため、複数の部品がそれに対応して同様に基板から同時に加工される。この例示的な実施形態では、板状基板２０が第１の真空板３に吸引されて部品が横方向に分離されるが、部品は、分離中及び分離後にも吸引され続けることにより第１の真空板３に固定されたままとなる。
【００５１】
真空板３はさらに、基板２０用の交換可能な支持板１２を有する。支持区域５がラッピングプランジャ１５によって磨耗した場合、真空板３の全体を交換する必要なく支持板１２を交換することができる。支持板１２は、研磨媒体のエネルギーを吸収できる材料、好ましくはゴム、テフロン（登録商標）、又は同様のプラスチックから成ることが好ましい。
【００５２】
図２に示す例では、第１の真空板３はさらに、基板２０から分離すべき部品を固定する第１の領域と、少なくとも１つの第２の領域とを有し、第１の領域及び少なくとも１つの第２の領域は、真空発生デバイスに個別に接続される。したがって、加工すべき部品に割り当てられる第１の領域２８と、上記部品の周囲の板状基板の第２の領域又は部分２９とは、選択駆動式に吸引され得る。具体的には、分離すべき部品の吸引用のチャネル７は、第１の真空ラインシステム２５に接続され、１つ又は複数の領域２９の下で支持区域５に通じているチャネル１１は、第２の真空ラインシステム２６に接続される。
【００５３】
したがって、領域２８すなわち横方向分離によって当該領域から形成される部品と、その周囲の基板残留物とに対して、真空を選択的にオン又はオフに切り替えることができる。したがって、例えば、ラインシステム２６の真空を維持して基板残留物すなわち領域２９を真空板３に固定したまま、ラインシステム２５の真空をオフに切り替えることによって、加工された部品を選択的に取り外すことが可能である。
【００５４】
図３は、図２に示す装置１での後続の方法ステップを示す。ここでは、製造すべき部品３０が、ラッピングプランジャによって基板２０から横方向に分離されている。この場合、部品３０と基板２０の残留物すなわち領域２９との間で部品３０の縁の周りに延びる隙間３１が、材料の除去によって形成される。
【００５５】
横方向に分離された部品３０及び基板２０の残留材料の両方が、チャネル７及び１１それぞれを用いた吸引によって基板に固定される。その後、分離された部品３０は続いて第１の真空板３から取り外される。本発明のこの実施形態では、部品３０は、第２の真空板３３によって第１の真空板３から部品３０を持ち上げて外すことによって、真空板３から取り外される。この場合、加工された部品３０は、小分けで、特に一括でも取り外される。
【００５６】
上記第２の真空板３３も同様に、真空ラインシステム３９に接続されて部品３０の吸引に用いられるチャネル３５を有する。これを行うために、第２の真空板３３は、チャネルの配置に関して第１の真空板３と相補的に構成される。
【００５７】
分離された部品３０に傷が付くのを防止するために、第２の真空板３３には、弾性リング３７及び／又はプラスチックコーティング、特にテフロン（登録商標）コーティングを設けることができる。部品３０を取り外すためには、真空ラインシステム２５によって、例えばラインに通気することによって、部品３０の下の吸引圧力をオフに切り替えるか又は低下させる。すると、第２の真空板３３のチャネル３５を通して、部品３０が上記板３３に吸引され、持ち上げて外すことができる。特に第１の真空板のチャネル７に対応した、チャネル３７の対応する配置によって達成されるのは、分離された部品３０のみが吸引され、その周囲の残留基板の領域２９は吸引されないことである。基板２０の残留部分が持ち上げられて外れることを防止するために、上記領域２９が第１の真空板３に吸引されたままとなるようにラインシステム２６の真空をさらに維持することができる。
【００５８】
図４は、さらなる処理ステップを示す。分離された部品３０は、第２の真空板３３に吸引されて、レセプタクル４１を有する洗浄マガジン４０に搬送される。真空ラインシステム３９によって真空圧力を低下させるか又はオフに切り替える、すなわち遮断することによって、部品３０は続いて第２の真空板３３からまとめて又は同時に取り外されて、洗浄マガジン４０のレセプタクル４１に入れられる。
【００５９】
図５は、第１の真空板３のさらなる例示的な実施形態を示す。図１に示す例とは対照的に、図５に示す真空板３は、凸領域４４及び凹領域４６を有する。この場合、凸領域４４は加工すべき部品に沿って延び、凹領域は当該部品の周囲の基板材料に沿って延びる。したがって、分離すべき部品の吸引用のチャネル７が開いている円形の凸部４４は、横方向寸法及び輪郭が製造すべき部品に対応する。したがって、真空板３は、図５に示すように、板状基板から円形部品を製造する役割を果たす。この場合も、基板は周縁フレーム１３によって画定される凹部に中心合わせされる。
【００６０】
図６は、このような真空板３によって板状基板２０から複数の部品３０を製造する、本発明による装置１の例示的な一実施形態の断面を示す。この場合、処理すべき基板２０はまず真空板の凸領域４４に載り、チャネル７の真空によって吸引される。基板２０からの部品３０の横方向分離は、同じくソノトロード１５及びそれに装着された研削工具１７を有する超音波研削デバイス１４を用いた超音波振動ラッピングによって行われる。図２に示す例のように、部品同士の相対位置のパターンは、ソノトロード１５上の整形工具すなわち研削工具１７の配置に対応する。
【００６１】
図７は、部品３０の横方向分離後の装置を示す。この場合、加工された部品３０の周囲の基板部分は、第１の真空板３の真空チャネル１１によって真空板３の凹領域４６に吸引されている。研削工具１７の円形研削面の領域における基板材料の除去によって横方向に分離された部品３０も、特に洗浄マガジンに入れるために取り外されるまで吸引されたままとなる。
【００６２】
この場合、図３及び図４に示すものに対応する方法で、相補的な第２の真空板３３によって部品３０の取り外し及び投入を行うことができる。部品３０が第１の真空板３に吸引される領域４４は凸状であるため、部品を第１の真空板３から洗浄マガジンに直接入れることも可能である。この目的で、真空板３は支持区域５が低くなった構成であり（arranged with the support area 5 hanging downward）、真空ラインシステムの真空を低下させることで、部品３０が洗浄マガジンのレセプタクルに落下する。部品３０は、基板を垂下式に固定したような配置ですでに加工されていてもよいことは言うまでもない。これは、本発明の他の実施形態全てでも可能である。
【００６３】
図８は、凸領域及び凹領域を有する第１の真空板のさらなる例示的な実施形態を示す。この例では、真空板３では、凹領域４４が凸領域４６に囲まれており、凹領域４４は、基板から加工すべき部品に割り当てられ、形態及び寸法に関して上記部品に対応する。したがって、ここでは、基板は凸領域４４及び凹領域４６を有する第１の真空板３に固定され、凹領域４６は加工すべき部品３０に沿って延び、凸領域は上記部品３０の周囲の基板材料２９に沿って延びる。この場合、凹領域４４に部品を吸引するチャネル７は、凹領域４６に通じている。しかしながら、前述の例とは対照的に、周囲の基板材料を吸引するチャネル１１は存在しない。
【００６４】
図９は、真空板３がこのように構成された本発明による装置１の断面を示す。この例では、基板２０は、吸引ではなく凸領域に塗布される粘着剤６０によって固定される。粘着剤は、例えば両面テープ又はセメントを含み得る。
【００６５】
この例示的な実施形態では、部品の横方向分離、すなわち基板２０からの加工は、粉体ジェット処理によってさらに行われる。この目的で、複数の粉体ジェットノズル５６を有する粉体ジェットデバイス５４が基板の向かい側の位置に配置される。ノズル５６から出る粉体ジェットでの標的処理を行い、想定される特に周縁分離線のみに沿って基板材料を除去するために、基板２０はマスク４８で覆われ、マスク４８は、想定分離線に沿って延びる基板２０の領域５０を露出させたまま残して加工される部品３０の領域４９を覆う。マスク４８は、例えばフォトマスクであってもよい。マスクはまた、例えばプリントされてもよい。粉体ジェットプロセス中に、非マスク領域５０の基板材料が除去される。
【００６６】
この例示的な実施形態でも、加工すべき部品３０は真空板３に吸引されるが、基板の固定のための吸引は行われない。むしろ、この場合、部品３０はまず横方向に分離されてから、チャネル７を通して凹領域に吸引される。特に、加工された部品３０は、横方向分離後に、第１の真空板３の凹領域４４に吸引されてそこに固定される。この状態を図１０に示す。粘着剤６０が実際にはここで用いられるが、粘着剤は周囲の基板領域２９としか接触しないため、部品３０と粘着剤との接触は回避される。部品が凹領域４６に吸引されるときの部品の損傷を回避するために、凹部には、テフロン（登録商標）又は適当なエラストマー等のプラスチック材料を設けることもできる。
【００６７】
この例示的な実施形態でも、第１の真空板３と相補的に構成される第２の真空板２２が、分離された部品３０を第１の真空板３から取り外すデバイスとして設けられる。図１０に示す例では、上記第２の真空板は、チャネル３５の相補的配置だけでなく、相補的な凸領域６２及び凹領域６３も有し、凸領域６２は、部品３０を持ち上げて外す目的で第１の真空板３の凹領域４６に係合することができる。第２の真空板３３の真空ラインシステム３９に吸引圧力を加えて、第１の真空板３の真空ラインシステム２５における吸引圧力を低下させるか又は遮断することによって、部品３０が第２の真空板３３に吸引固定され、続いて第２の真空板３３によって持ち上げて外すことができる。その後、部品３０は続いて図４に示すようにして洗浄マガジン４０に入れられる。
【００６８】
図１１は、本発明の使用の一例を示す。図１１は、ハウジング付き（housed）オプトエレクトロニクス部品７０を具体的に示す。オプトエレクトロニクス部品は、例えば光センサ又はレーザダイオードであり得る。ハウジングは、例えばシートメタル、高級鋼、合金でできたオプトキャップ７２であり、接続脚７５を有するベース７４のリム７３に接続される。オプトエレクトロニクス部品は、オプトキャップ内に封入されるようにベース７３上に設置される。ガラスディスクの形態で本発明により製造され得る部品３０が、オプトキャップの開口を閉じ、オプトエレクトロニクス部品の窓としての役割を果たす。部品３０を有するオプトキャップ７２を製造するために、部品３０は、例えば、ガラスはんだを用いてオプトキャップのハウジングにはんだ付けすることができる。
【００６９】
基板２０から分離された部品３０は、図１１に示す例で用いられる。しかしながら、本発明のさらなる代替的又は付加的な実施形態によれば、基板２０を上述のように用いることも可能である。このような例を、図１２及び図１３を参照して後述する。前述の例では、矩形又は正方形の基板２０が用いられていた。しかしながら、例えば、円形等の他の基板形態の板状基板を用いることも可能であることは言うまでもない。ここでは、特にウェーハ、好ましくはガラスウェーハについて検討する。
【００７０】
概して、本発明のこの実施形態では、特に上述のような部品の分離によるウェーハの処理の結果として多数の孔又は通路開口を有するウェーハが得られるようになっており、また、上記ウェーハとさらなるウェーハ、特に機能ウェーハとを有するウェーハアセンブリが製造されるようになっている。
【００７１】
処理後の基板２０としてのウェーハ２００が、図１２に平面図で示される。ウェーハ２００は、対応して、部品３０の分離後に複数の孔又は通路開口２１を有する。ウェーハ２００自体が続いてさらに処理されて、機能ウェーハを有するアセンブリが製造される。図１３は、このようなアセンブリ７９を示す。多数の通路開口２１を有するウェーハ２００は、機能ウェーハ８０に結合される。この場合、機能ウェーハは概して、電子部品及び／又はオプトエレクトロニクス部品及び／又はマイクロ電子機械部品を備える機能領域を有するウェーハであると理解される。図１３に示す例では、ウェーハ２００は、機能領域８１がそれぞれ孔２１内に配置されるか、又はそれぞれ通路開口２１の縁に囲まれるように、機能ウェーハ８０の機能側に結合される。被覆ウェーハとしてのさらなるウェーハ８３がウェーハ２００に結合されることで、通路開口２１によって、機能領域を囲むキャビティ８５が形成される。機能領域の気密封入が行われることが好ましい。機能領域がオプトエレクトロニクス部品を備える場合、透明の被覆ウェーハ８３が用いられることが好ましい。例として、この場合、さらなる光学素子を上記被覆ウェーハ８３に載せることも可能であり、又は被覆ウェーハ８３自体が、特にレンズ等の集積光学素子を有していてもよい。この場合、本発明に従って処理されるウェーハ２００は、光学素子の精密なスペーサとしての役割を果たすことが特に有利であり得る。ウェーハアセンブリ７９から個々のチップを得るために、続いて、破線で示す想定分離線に基づいて個々の部品をウェーハアセンブリ７９から分離することができる。
【００７２】
本発明は上述の例示的な実施形態に限定されるのではなく、様々な方法で変えることができることが、当業者には明らかである。特に、個々の例示的な実施形態の特徴を互いに組み合わせることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】基板を固定する真空板の概略図を示す。
【図２】図１による真空板を用いて板状基板から複数の部品を製造する、本発明による装置の断面図を示す。
【図３】図２に示す装置によって基板から分離された部品を持ち上げて外すところを示す図である。
【図４】分離された部品をマガジンに入れるところを示す図である。
【図５】凸領域及び凹領域を有する第１の真空板の例示的な一実施形態を示す図である。
【図６】図５に示す真空板を有する、本発明による装置の例示的な一実施形態を示す図である。
【図７】基板からの部品の横方向分離後の図６に示す例示的な実施形態を示す図である。
【図８】凸領域及び凹領域を有する第１の真空板のさらなる例示的な実施形態を示す図である。
【図９】図８に示す真空板を有する、本発明による装置１の断面を示す図である。
【図１０】図９に示す装置を用いて製造された部品を第２の真空板を用いて持ち上げて外すところを示す図である。
【図１１】本発明に従って製造された部品を備えるオプトエレクトロニクス部品を示す図である。
【図１２】ウェーハ材料から部品を分離することによって製造された孔あきウェーハを示す図である。
【図１３】図１２に示すウェーハを有するウェーハアセンブリを示す図である。
【符号の説明】
【００７４】
１  板状基板から複数の部品を製造する装置
３  第１の真空板
５  基板用の支持区域
７  加工すべき部品を固定する第１のチャネル
９、３７  弾性リング
１１  基板の残留材料を固定する第２のチャネル
１２  第１の真空板３の交換可能な支持板
１３  フレーム
１４  超音波研削デバイス
１５  ソノトロード
１７  ラッピングプランジャ
２０  板状基板
２１  板状基板２０の通路開口
２５、２６、３９  真空ラインシステム
２８、２９  板状基板２０の領域
３０  板状基板２０から分離された部品
３１  隙間
３３  第２の真空板
３５  第２の真空板３３のチャネル
４０  洗浄マガジン
４１  部品３０の洗浄マガジン４０のレセプタクル
４４  基板の支持区域５の凸領域
４６  基板の支持区域５の凹領域
４８  マスク
４９  マスク４８に覆われる領域
５０  マスク４８のギャップ、マスク４８によって露出させたまま残される領域
５４  粉体ジェットデバイス
５６  粉体ジェットデバイス５４の粉体ジェットノズル
６０  粘着剤
６２  第２の真空板３３の凸領域
６３  第２の真空板３３の凹領域
７０  オプトエレクトロニクス部品
７２  オプトエレクトロニクス部品７０のオプトキャップ
７３  オプトキャップ７２のリム
７４  オプトエレクトロニクス部品７０のベース
７５  接続脚
７９  ウェーハアセンブリ
８０  機能ウェーハ
８１  機能ウエーハ８０の機能領域
８３  被覆ウェーハ
８５  キャビティ
２００  ウェーハ
【図１】
2007165844.tif 000003
【図２】
2007165844.tif 000004
【図３】
2007165844.tif 000005
【図４】
2007165844.tif 000006
【図５】
2007165844.tif 000007
【図６】
2007165844.tif 000008
【図７】
2007165844.tif 000009
【図８】
2007165844.tif 000010
【図９】
2007165844.tif 000011
【図１０】
2007165844.tif 000012
【図１１】
2007165844.tif 000013
【図１２】
2007165844.tif 000014
【図１３】
2007165844.tif 000015
【外国語明細書】
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