JPH07164281A - 加工された物品および物品の表面を加工する方法 - Google Patents
加工された物品および物品の表面を加工する方法Info
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- JPH07164281A JPH07164281A JP25613194A JP25613194A JPH07164281A JP H07164281 A JPH07164281 A JP H07164281A JP 25613194 A JP25613194 A JP 25613194A JP 25613194 A JP25613194 A JP 25613194A JP H07164281 A JPH07164281 A JP H07164281A
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
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- B24B9/06—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain
- B24B9/065—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain of thin, brittle parts, e.g. semiconductors, wafers
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- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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- Optical Integrated Circuits (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 不均一な表面を有する物品、特に反り返った
ウェ−ハに少なくとも１つのカットを精密加工する改良
された方法を提供すること。 【構成】 不均一な表面に対して実質的に一定の深さを
有するカットが設けられる。埋設された光通路を有する
光ウェ−ハの場合には、それらの光通路から検知された
光が光通路の埋設深さの変化を補償するために使用され
うる。
ウェ−ハに少なくとも１つのカットを精密加工する改良
された方法を提供すること。 【構成】 不均一な表面に対して実質的に一定の深さを
有するカットが設けられる。埋設された光通路を有する
光ウェ−ハの場合には、それらの光通路から検知された
光が光通路の埋設深さの変化を補償するために使用され
うる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は精密加工された物品およ
びこのような物品を精密加工する方法、特に精密加工さ
れた光ウェ−ハに関する。
びこのような物品を精密加工する方法、特に精密加工さ
れた光ウェ−ハに関する。
【０００２】
【従来の技術】主として非常に正確に加工された部品の
需要が増大していることによって、精密な自動化された
機械加工が広範かつ多様な努力分野となっている。加工
部品の寸法裕度とこれらの部品の寿命および性能との間
の関係が開発の早期に認識された。厳しい裕度で加工さ
れた部品は一般に良好な性能を有しかつ寿命が長いこと
が判った。精密部品の需要に応えるために、自動機械コ
ントロ−ラに連結されたセンサに基づいた加工技術が開
発されている。
需要が増大していることによって、精密な自動化された
機械加工が広範かつ多様な努力分野となっている。加工
部品の寸法裕度とこれらの部品の寿命および性能との間
の関係が開発の早期に認識された。厳しい裕度で加工さ
れた部品は一般に良好な性能を有しかつ寿命が長いこと
が判った。精密部品の需要に応えるために、自動機械コ
ントロ−ラに連結されたセンサに基づいた加工技術が開
発されている。
【０００３】米国特許第４９５４０２２号は比較的複雑
な感知および制御システムを例示している。一般に、自
動加工システムの複雑さおよび制御またはモニタされる
パラメ−タの数が増大すると、コストと機械の休止時間
が増加すると考えられる。
な感知および制御システムを例示している。一般に、自
動加工システムの複雑さおよび制御またはモニタされる
パラメ−タの数が増大すると、コストと機械の休止時間
が増加すると考えられる。
【０００４】米国特許第４６３６９６０号では、加工さ
れるべき表面の位置を決定するための加工前および加工
された表面の寸法をチェックするための加工後に測定動
作が必要とされる。
れるべき表面の位置を決定するための加工前および加工
された表面の寸法をチェックするための加工後に測定動
作が必要とされる。
【０００５】プロ−ブ位置信号を実際の工具軸位置に関
係づける問題が機械に相当な複雑さを付加するととも
に、それの動作に複雑さ、時間および費用を付加する。
加工が規定される前後に、２つの組の基準表面、ＴＸ、
ＴＹ、ＴＺおよび基準穴が必要とされ、かつ２つの感知
動作が必要とされる。支持テ−ブルに対するおよび工具
に対するワ−クピ−スの位置が既知であるという要件に
よって機械がさらに高価かつ複雑なものとなる。さら
に、加工の精度および再現性が工具移動およびテ−ブル
移動機構の精度および再現性によって本質的に決定され
る。
係づける問題が機械に相当な複雑さを付加するととも
に、それの動作に複雑さ、時間および費用を付加する。
加工が規定される前後に、２つの組の基準表面、ＴＸ、
ＴＹ、ＴＺおよび基準穴が必要とされ、かつ２つの感知
動作が必要とされる。支持テ−ブルに対するおよび工具
に対するワ−クピ−スの位置が既知であるという要件に
よって機械がさらに高価かつ複雑なものとなる。さら
に、加工の精度および再現性が工具移動およびテ−ブル
移動機構の精度および再現性によって本質的に決定され
る。
【０００６】米国特許第５１３６２２４号では、１つの
表面上のデ−タを取るために別個の装置、すなわちスタ
イラスが用いられているが、速度デ−タを用いることが
システムを複雑にしている。測定される表面は加工され
るべき表面ではなくて、最終的に加工された表面に対応
している。
表面上のデ−タを取るために別個の装置、すなわちスタ
イラスが用いられているが、速度デ−タを用いることが
システムを複雑にしている。測定される表面は加工され
るべき表面ではなくて、最終的に加工された表面に対応
している。
【０００７】上記の例は、（i）加工動作を完了するた
めの時間が伸びること、および（ii）表面をモデル化し
かつ実際の加工ステップを制御するために使用される装
置の複雑性が増大することの犠牲のもとで高い精度が得
られることを示している。
めの時間が伸びること、および（ii）表面をモデル化し
かつ実際の加工ステップを制御するために使用される装
置の複雑性が増大することの犠牲のもとで高い精度が得
られることを示している。
【０００８】ワ−クピ−スの形状が不規則な場合あるい
はそのワ−クピ−スから除去されるべき材料の量が少な
い場合には、精密加工の困難性が増大する。例えば、埋
設光導波路通路を具備した光ウェ−ハは、端面が上記埋
設通路に当接される光ファイバ・ピグテ−ルを固着する
ための表面を形成するために加工され得る。先行技術の
手動による方法では、ファイバ・ピグテ−ルと埋設導波
路通路との許容アラインメントを実現するためには労力
を要しかつ時間のかかる工程が必要とされる。まず、ウ
ェ−ハ片内の平坦度の偏差を軽減するためにウェ−ハが
幾つかの片にカットされる。個々の片は、加工の準備の
ために、ワックスでもって平坦な基板に付着される。ワ
ックスが硬化する間に、作業者は、工具の下方行移動方
向に対して水平の平面内にウェ−ハ片を位置付けるため
にその片の位置を手動で調節する。その後で、工具の垂
直位置を維持したままで、その工具をウエ−ハ片を通っ
て移動させることによってその片が加工される。ウェ−
ハを分割しかつウェ−ハ片を工具の下方の水平面に対し
て整列させるに当って非常な注意をはらっても、加工の
結果が満足できないものとなる場合がある。図８では、
光ウェ−ハ３６の端面図が加工ライン４０と埋設導波路
通路３８の位置との間の距離が変化することを示してい
る。
はそのワ−クピ−スから除去されるべき材料の量が少な
い場合には、精密加工の困難性が増大する。例えば、埋
設光導波路通路を具備した光ウェ−ハは、端面が上記埋
設通路に当接される光ファイバ・ピグテ−ルを固着する
ための表面を形成するために加工され得る。先行技術の
手動による方法では、ファイバ・ピグテ−ルと埋設導波
路通路との許容アラインメントを実現するためには労力
を要しかつ時間のかかる工程が必要とされる。まず、ウ
ェ−ハ片内の平坦度の偏差を軽減するためにウェ−ハが
幾つかの片にカットされる。個々の片は、加工の準備の
ために、ワックスでもって平坦な基板に付着される。ワ
ックスが硬化する間に、作業者は、工具の下方行移動方
向に対して水平の平面内にウェ−ハ片を位置付けるため
にその片の位置を手動で調節する。その後で、工具の垂
直位置を維持したままで、その工具をウエ−ハ片を通っ
て移動させることによってその片が加工される。ウェ−
ハを分割しかつウェ−ハ片を工具の下方の水平面に対し
て整列させるに当って非常な注意をはらっても、加工の
結果が満足できないものとなる場合がある。図８では、
光ウェ−ハ３６の端面図が加工ライン４０と埋設導波路
通路３８の位置との間の距離が変化することを示してい
る。
【０００９】
【本発明が解決しようとする課題】したがって、コスト
が廉価で、概念および動作が単純で、かつより広い範囲
のワ−クピ−ス寸法および形状を受入れることができる
精密加工方法が必要とされている。さらに詳細に述べる
と、表面形状についての予備知識を必要とせずかつ工具
およびワ−クピ−スの両方に対して精密な基準点または
面を必要としない精密加工システムが必要とされてい
る。また、工具の摩耗を自動的に斟酌する精密加工方策
が所望される加工方法の改善である。
が廉価で、概念および動作が単純で、かつより広い範囲
のワ−クピ−ス寸法および形状を受入れることができる
精密加工方法が必要とされている。さらに詳細に述べる
と、表面形状についての予備知識を必要とせずかつ工具
およびワ−クピ−スの両方に対して精密な基準点または
面を必要としない精密加工システムが必要とされてい
る。また、工具の摩耗を自動的に斟酌する精密加工方策
が所望される加工方法の改善である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】カットという用語は工具
がワ−クピ−スから材料を除去する作用またはその結果
を意味する。ノッチという用語は、カットが実質的に真
っ直ぐでありかつ水平部分が実質的に平坦であるカット
の種類を意味する。水平部分は、例えば図６のプラト−
１６、図６のコ−ナ−２０、あるいは図６のチャンネル
２５を、１つまたは２つの側璧で形成しうる。
がワ−クピ−スから材料を除去する作用またはその結果
を意味する。ノッチという用語は、カットが実質的に真
っ直ぐでありかつ水平部分が実質的に平坦であるカット
の種類を意味する。水平部分は、例えば図６のプラト−
１６、図６のコ−ナ−２０、あるいは図６のチャンネル
２５を、１つまたは２つの側璧で形成しうる。
【００１１】本発明は上述した従来技術の限界を克服し
かつコストが廉価で、概念および設計がより単純な精密
加工システムの必要性を満たすものである。
かつコストが廉価で、概念および設計がより単純な精密
加工システムの必要性を満たすものである。
【００１２】さらに詳細には、本発明は、ワ−クピ−ス
表面をセンサ／検知器機構でもって位置決めする前にそ
の表面の形状についての知識を必要とせず、ワ−クピ−
スの保持または把持が必要とされないように位置デ−タ
が工具の単一の基準位置に対して基準化され、かつ工具
をプロ−ブとして使用することによって工具の摩耗を自
動的に斟酌するようになされた加工方法の必要性を満た
す。
表面をセンサ／検知器機構でもって位置決めする前にそ
の表面の形状についての知識を必要とせず、ワ−クピ−
スの保持または把持が必要とされないように位置デ−タ
が工具の単一の基準位置に対して基準化され、かつ工具
をプロ−ブとして使用することによって工具の摩耗を自
動的に斟酌するようになされた加工方法の必要性を満た
す。
【００１３】本発明の１つの態様は、不均一な表面を有
しており、その表面に形成された少なくとも１つのカッ
トを具備し、表面に対するカットの深さが実質的に一定
である加工された物品である。カット幅は工具寸法とそ
のカットの長さに沿ってなされる通過の回数によって決
定される。
しており、その表面に形成された少なくとも１つのカッ
トを具備し、表面に対するカットの深さが実質的に一定
である加工された物品である。カット幅は工具寸法とそ
のカットの長さに沿ってなされる通過の回数によって決
定される。
【００１４】本発明の１つの実施例は、不均一な表面を
有しており、第１および第２のノッチを具備し、これら
のノッチはその表面に対して第１および第２の一定の深
さを有している加工された光ウェ−ハである。第１のノ
ッチはウェ−ハにそれの１つのエッジに沿って加工され
る。第２のノッチは第１のノッチに隣接してウェ−ハに
加工され、第１のノッチより小さい深さを有する。した
がって、このようにして加工された２つのノッチはウェ
−ハのエッジから昇る順序で配列された２つのステップ
を形成する。これら２つのステップは例えば米国特許第
４７６５７０２号に開示されているように光ファイバ・
ピグテ−ルをウェ−ハに付着するためのプラットフォ−
ムとして作用しうる。図６はこの実施例の側面図であ
り、第１のノッチ２０および第２のノッチ１６を示して
いる。この実施例における好ましい深さＤ16は約１２ミ
クロンであり、これによって裸の光ファイバの目標半径
と接着層を許容する。
有しており、第１および第２のノッチを具備し、これら
のノッチはその表面に対して第１および第２の一定の深
さを有している加工された光ウェ−ハである。第１のノ
ッチはウェ−ハにそれの１つのエッジに沿って加工され
る。第２のノッチは第１のノッチに隣接してウェ−ハに
加工され、第１のノッチより小さい深さを有する。した
がって、このようにして加工された２つのノッチはウェ
−ハのエッジから昇る順序で配列された２つのステップ
を形成する。これら２つのステップは例えば米国特許第
４７６５７０２号に開示されているように光ファイバ・
ピグテ−ルをウェ−ハに付着するためのプラットフォ−
ムとして作用しうる。図６はこの実施例の側面図であ
り、第１のノッチ２０および第２のノッチ１６を示して
いる。この実施例における好ましい深さＤ16は約１２ミ
クロンであり、これによって裸の光ファイバの目標半径
と接着層を許容する。
【００１５】本発明の他の態様は表面にカットを形成す
るための方法であり、この場合、その表面は不均一であ
り、かつ表面に対するカットの深さは目標値に制御され
る。この方法は、 ａ）カッティング工具の基準位置に対する所定の位置に
物品を保持し、 ｂ）カッティング工具を移動して物品の表面に接触さ
せ、 ｃ）表面に対する工具の接触位置を検知し、 ｄ）表面に対する工具の接触位置を記録し、 ｅ）工具を表面から後退させ、 ｆ）工具を表面上の他の位置に移動させ、 ｇ）表面上の多数の位置において前記ｂ）〜ｆ）の工程
を反復し、 ｈ）表面に少なくとも１つのカットを加工し、この加工
が前記記録工程において記録された位置を用いて制御手
段によって制御されることよりなる。
るための方法であり、この場合、その表面は不均一であ
り、かつ表面に対するカットの深さは目標値に制御され
る。この方法は、 ａ）カッティング工具の基準位置に対する所定の位置に
物品を保持し、 ｂ）カッティング工具を移動して物品の表面に接触さ
せ、 ｃ）表面に対する工具の接触位置を検知し、 ｄ）表面に対する工具の接触位置を記録し、 ｅ）工具を表面から後退させ、 ｆ）工具を表面上の他の位置に移動させ、 ｇ）表面上の多数の位置において前記ｂ）〜ｆ）の工程
を反復し、 ｈ）表面に少なくとも１つのカットを加工し、この加工
が前記記録工程において記録された位置を用いて制御手
段によって制御されることよりなる。
【００１６】工具とワ−クピ−スとの間の接触の位置は
工具の基準位置または定位置に対して測定される。この
方法の１つの実施例では、記録位置は１本のラインに沿
って存在しており、それらの記録位置を用いて形成され
たカットが実質的にノッチとなるようになされる。
工具の基準位置または定位置に対して測定される。この
方法の１つの実施例では、記録位置は１本のラインに沿
って存在しており、それらの記録位置を用いて形成され
たカットが実質的にノッチとなるようになされる。
【００１７】本発明の好ましい実施例では、工具と表面
の間の接触を検知する手段は物品を保持する装置に付着
された超音波検知器である。その接触が超音波を発生
し、それが検知器に伝送される。超音波検知器は信号を
発生し、その信号が記録される。接触信号を記録するた
めの手段は機械制御手段に接続される。この機械制御手
段は記録された接触位置に曲線をフィットさせるための
計算手段を具備している。カットを加工している間に、
制御手段がフィットされた曲線に沿ってカットを本質的
に形成するように工具の動きを制御する。
の間の接触を検知する手段は物品を保持する装置に付着
された超音波検知器である。その接触が超音波を発生
し、それが検知器に伝送される。超音波検知器は信号を
発生し、その信号が記録される。接触信号を記録するた
めの手段は機械制御手段に接続される。この機械制御手
段は記録された接触位置に曲線をフィットさせるための
計算手段を具備している。カットを加工している間に、
制御手段がフィットされた曲線に沿ってカットを本質的
に形成するように工具の動きを制御する。
【００１８】本発明の方法の他の態様では、加工される
べき物品が埋設された光通路を有する光ウェ−ハである
ことが意図される。本発明のこの態様は、ウェ−ハに埋
設された光通路から放射する光を検知するために検知器
を移動し、カッティング工具基準位置に対する検知器の
位置を記録する工程を含む。
べき物品が埋設された光通路を有する光ウェ−ハである
ことが意図される。本発明のこの態様は、ウェ−ハに埋
設された光通路から放射する光を検知するために検知器
を移動し、カッティング工具基準位置に対する検知器の
位置を記録する工程を含む。
【００１９】超音波センサによって検知された工具接触
はウェ−ハの表面を位置決めするために用いられる。光
センサはウェ−ハ表面に対して光通路を位置決めするた
めに用いられる。この情報は接触点にフィットされる曲
線を計算するために用いることができ、光通路の埋設深
さの変化を補償する。
はウェ−ハの表面を位置決めするために用いられる。光
センサはウェ−ハ表面に対して光通路を位置決めするた
めに用いられる。この情報は接触点にフィットされる曲
線を計算するために用いることができ、光通路の埋設深
さの変化を補償する。
【００２０】
【実施例】１つ以上の加工工程を続いて受ける物品を製
造する方法では、整形時における熱サイクルまたは不均
一荷重のような機構を通じて物品が変形されることは珍
しくない。製造時に歪み力を受けるこのような物品の一
例としては、ウェ−ハ表面層にイオン交換によって形成
された光導波通路通路を有するガラスウェ−ハがある。
ある製造工程においては、ウェ−ハ本体は約300℃〜400
℃の温度に加熱される。「光ウェ−ハ」は典型的にはイ
オン交換された表面層を有するサブストレ−トであり、
ウェ−ハが室温まで冷却された時に、異なる材料の異な
る膨張係数によってウェ−ハに不均一性またはそりかえ
りが生ずる。
造する方法では、整形時における熱サイクルまたは不均
一荷重のような機構を通じて物品が変形されることは珍
しくない。製造時に歪み力を受けるこのような物品の一
例としては、ウェ−ハ表面層にイオン交換によって形成
された光導波通路通路を有するガラスウェ−ハがある。
ある製造工程においては、ウェ−ハ本体は約300℃〜400
℃の温度に加熱される。「光ウェ−ハ」は典型的にはイ
オン交換された表面層を有するサブストレ−トであり、
ウェ−ハが室温まで冷却された時に、異なる材料の異な
る膨張係数によってウェ−ハに不均一性またはそりかえ
りが生ずる。
【００２１】ウェ−ハ製造の他の方法は化学蒸気沈積で
あり、その場合には、サブストレ−ト上におけるフォト
リソグラフ・マスキングおよび沈積によって多層ウェ−
ハが形成される。この方法においても、沈積またはコン
ソリデ−ション工程のような高温工程によってウェ−ハ
の不均一性が生ずるおそれがある。
あり、その場合には、サブストレ−ト上におけるフォト
リソグラフ・マスキングおよび沈積によって多層ウェ−
ハが形成される。この方法においても、沈積またはコン
ソリデ−ション工程のような高温工程によってウェ−ハ
の不均一性が生ずるおそれがある。
【００２２】図１はそりかえった円弧面４を有する光ウ
ェ−ハの端面図である。図７は埋設された光通路３４を
有するより一般的な不均一表面３２を示している。下記
の説明はいずれの表面形状に対しても該当しうる。ウェ
−ハ中に埋設された光通路６は一般にウェ−ハ寸法方向
に延長する。これらの光通路は典型的にはウェ−ハの表
面の下方に所定の深さでもって埋設されるが、この方法
では埋設の深さはある程度の変化はつきものである。光
ファイバ部品を有する光回路に光ウェ−ハを組込むため
に、光ファイバ・ピグテ−ルがウェ−ハ中の光通路と心
合されかつウエ−ハ光通路からの光を受取るために所定
の位置に固定される。米国特許第４９７９９７０号は光
ファイバ・ピグテ−ルを有する光ウェ−ハについて記述
している。光通路出力とファイバ端面との間の連結を形
成しようとすると、ファイバ自体が端面／出力アライン
メントに関連して加工表面に固着されるから、困難な精
密加工の問題を生ずる。
ェ−ハの端面図である。図７は埋設された光通路３４を
有するより一般的な不均一表面３２を示している。下記
の説明はいずれの表面形状に対しても該当しうる。ウェ
−ハ中に埋設された光通路６は一般にウェ−ハ寸法方向
に延長する。これらの光通路は典型的にはウェ−ハの表
面の下方に所定の深さでもって埋設されるが、この方法
では埋設の深さはある程度の変化はつきものである。光
ファイバ部品を有する光回路に光ウェ−ハを組込むため
に、光ファイバ・ピグテ−ルがウェ−ハ中の光通路と心
合されかつウエ−ハ光通路からの光を受取るために所定
の位置に固定される。米国特許第４９７９９７０号は光
ファイバ・ピグテ−ルを有する光ウェ−ハについて記述
している。光通路出力とファイバ端面との間の連結を形
成しようとすると、ファイバ自体が端面／出力アライン
メントに関連して加工表面に固着されるから、困難な精
密加工の問題を生ずる。
【００２３】端面／出力接合部における光損失を最少限
に抑えるために、ファイバ・コア領域はウェ−ハからの
光通路出力に対して実質的にセンタリングされまければ
ならない。ウェ−ハ光通路とファイバ・コア領域の断面
寸法は５〜１０ミクロンのオ−ダ−である。光通路がウ
ェ−ハ中に埋設される深さは５〜１０ミクロンである。
ウェ−ハ内での光通路の埋設深さの可変度は＋／−３ミ
クロンである。ピグテ−ルの外側ガラス直径の公差は＋
／−１〜２ミクロンである。また、ウェ−ハのそりは４
０〜６０ミリメ−トルのウェ−ハ寸法にわたって４０〜
５０ミクロン程度でありうる。
に抑えるために、ファイバ・コア領域はウェ−ハからの
光通路出力に対して実質的にセンタリングされまければ
ならない。ウェ−ハ光通路とファイバ・コア領域の断面
寸法は５〜１０ミクロンのオ−ダ−である。光通路がウ
ェ−ハ中に埋設される深さは５〜１０ミクロンである。
ウェ−ハ内での光通路の埋設深さの可変度は＋／−３ミ
クロンである。ピグテ−ルの外側ガラス直径の公差は＋
／−１〜２ミクロンである。また、ウェ−ハのそりは４
０〜６０ミリメ−トルのウェ−ハ寸法にわたって４０〜
５０ミクロン程度でありうる。
【００２４】これらの公差に基づいて、ファイバ・コア
中心のウェ−ハ光通路中心からのオフセットは＋／−５
ミクロン程度でありうる。このオフセットはピグテ−ル
をウェ−ハに結合している接着剤の厚さを変えることに
よって軽減されうる。しかし、接着剤の厚さには実用上
の限界があり、その限界のため加工工程公差が約＋／−
２ミクロンである必要がある。さらに、サブストレ−ト
とピグテ−ルとの間のより薄い接着剤層が環境的変化に
対する端面／出力接合部の感度を最低限に抑える。さら
に、ファイバとウェ−ハ光通路との間に許容光結合を実
現するために加工はウェ−ハのそりかえりを斟酌しなけ
ればならない。また、厳密な加工公差を保持しかつウェ
−ハの不均一性を補償することが自動的なピグテ−ル・
アラインメントを助長する。従来技術の手動手法を説明
するときに上述したように、ウェ−ハは加工の前に分割
された。ウェ−ハをワンピ−ス（one piece）に維持す
ることが自動化された動作を改善する。
中心のウェ−ハ光通路中心からのオフセットは＋／−５
ミクロン程度でありうる。このオフセットはピグテ−ル
をウェ−ハに結合している接着剤の厚さを変えることに
よって軽減されうる。しかし、接着剤の厚さには実用上
の限界があり、その限界のため加工工程公差が約＋／−
２ミクロンである必要がある。さらに、サブストレ−ト
とピグテ−ルとの間のより薄い接着剤層が環境的変化に
対する端面／出力接合部の感度を最低限に抑える。さら
に、ファイバとウェ−ハ光通路との間に許容光結合を実
現するために加工はウェ−ハのそりかえりを斟酌しなけ
ればならない。また、厳密な加工公差を保持しかつウェ
−ハの不均一性を補償することが自動的なピグテ−ル・
アラインメントを助長する。従来技術の手動手法を説明
するときに上述したように、ウェ−ハは加工の前に分割
された。ウェ−ハをワンピ−ス（one piece）に維持す
ることが自動化された動作を改善する。
【００２５】図２はそれいかえった円弧状の表面１０を
有し、ホルダ−１２上に固定して位置決めされたウェ−
ハを示している。ウェ−ハを所定の位置に保持する方法
は公知であるから図示されていない。ホルダ−位置は工
具の基準位置に対して固定されている。回転するカッテ
ィング工具２はそれかえった表面の上に示されている。
超音波検知器８がホルダ−１２に装着されている。石英
クリスタルのようＲな超音波検知器は技術的に公知であ
る。これらの検知器は例えば工具とワ−クピ−スの間の
接触を検知することによって機械利用を改善するために
用いられている。ワ−クピ−スに向っての速い工具送り
速度が接触の前に用いられ、検知器から接触信号を受取
ると、制御手段はワ−クピ−スから材料を除去しはじめ
るとともに、工具送り速度を低下させる。
有し、ホルダ−１２上に固定して位置決めされたウェ−
ハを示している。ウェ−ハを所定の位置に保持する方法
は公知であるから図示されていない。ホルダ−位置は工
具の基準位置に対して固定されている。回転するカッテ
ィング工具２はそれかえった表面の上に示されている。
超音波検知器８がホルダ−１２に装着されている。石英
クリスタルのようＲな超音波検知器は技術的に公知であ
る。これらの検知器は例えば工具とワ−クピ−スの間の
接触を検知することによって機械利用を改善するために
用いられている。ワ−クピ−スに向っての速い工具送り
速度が接触の前に用いられ、検知器から接触信号を受取
ると、制御手段はワ−クピ−スから材料を除去しはじめ
るとともに、工具送り速度を低下させる。
【００２６】図２の左側における矢印は工具がウエ−ハ
表面に対して自由に移動できることを示している。工具
が移動すると、図３に示された制御システムが工具の
ｘ、ｙ、ｚ位置を追跡しかつ記録する。工具が移動され
てウェ−ハ表面に接触すると、高周波圧縮波、すなわち
超音波が発生され、検知器８によって受取られる。例え
ば、この超音波はワ−クピ−スからホルダ−１２へ、そ
して検知器８へと通過しうる。検知器８は超音波エネル
ギ−を電気的パルスに変換し、そのパルスが図３におい
て９で示されているような従来の記録手段によって受取
られる。
表面に対して自由に移動できることを示している。工具
が移動すると、図３に示された制御システムが工具の
ｘ、ｙ、ｚ位置を追跡しかつ記録する。工具が移動され
てウェ−ハ表面に接触すると、高周波圧縮波、すなわち
超音波が発生され、検知器８によって受取られる。例え
ば、この超音波はワ−クピ−スからホルダ−１２へ、そ
して検知器８へと通過しうる。検知器８は超音波エネル
ギ−を電気的パルスに変換し、そのパルスが図３におい
て９で示されているような従来の記録手段によって受取
られる。
【００２７】図３のブロック図は機械制御システムへの
情報の流れを示している。検知器８は工具と表面との間
の接触が生じたことを示す信号を送る。この信号はレコ
−ダ９によって受取られ、そしてコントロ−ラ１１に送
られる。コントロ−ラ１１は接触点を記憶しそして工具
基準位置ｘo、ｙo、ｚoに対して測定された座標ｘi、ｙ
i、ｚiでその接触点にラベルをつける。線形のカットの
場合には、その３つの座標のうちの１つ（それはｙ座標
として選択されうる）が一定に保持される。図２に示さ
れた工具２が後退されそして他の接触がなされるウェ−
ハ表面上の新しい位置まで移動され、コントロ−ラにお
いて他の表面点が記憶され、かつラベルをつけられる。
一連の接触点が記憶されかつラベルをつけられ、それに
よってコントロ−ラが接触点に１つの表面をフィットさ
せることができる。一般に、接触点の数が多くなるにつ
れて、フィットされた表面は実際のウェ−ハ表面により
近似してものとなる。
情報の流れを示している。検知器８は工具と表面との間
の接触が生じたことを示す信号を送る。この信号はレコ
−ダ９によって受取られ、そしてコントロ−ラ１１に送
られる。コントロ−ラ１１は接触点を記憶しそして工具
基準位置ｘo、ｙo、ｚoに対して測定された座標ｘi、ｙ
i、ｚiでその接触点にラベルをつける。線形のカットの
場合には、その３つの座標のうちの１つ（それはｙ座標
として選択されうる）が一定に保持される。図２に示さ
れた工具２が後退されそして他の接触がなされるウェ−
ハ表面上の新しい位置まで移動され、コントロ−ラにお
いて他の表面点が記憶され、かつラベルをつけられる。
一連の接触点が記憶されかつラベルをつけられ、それに
よってコントロ−ラが接触点に１つの表面をフィットさ
せることができる。一般に、接触点の数が多くなるにつ
れて、フィットされた表面は実際のウェ−ハ表面により
近似してものとなる。
【００２８】表面フィッティング工程の終りで、加工が
開始する。コントロ−ラ１１が工具位置決め器１５に位
置命令を送る。一般に、位置命令は開始位置、終了位置
および深さを含む。したがって、接触位置に対して変化
する予め設定された深さのカットまたはノッチがウェ−
ハに形成されうる。接触位置または点は物品の表面を表
わすから、カットはその表面に対して測定された深さを
有する。表面に対するカット深さの公差は、フィットさ
れた表面を発生するために記録された接触点の数を増大
または減少することによって、任意の指定された公差を
実質的に満たすようになされうる。
開始する。コントロ−ラ１１が工具位置決め器１５に位
置命令を送る。一般に、位置命令は開始位置、終了位置
および深さを含む。したがって、接触位置に対して変化
する予め設定された深さのカットまたはノッチがウェ−
ハに形成されうる。接触位置または点は物品の表面を表
わすから、カットはその表面に対して測定された深さを
有する。表面に対するカット深さの公差は、フィットさ
れた表面を発生するために記録された接触点の数を増大
または減少することによって、任意の指定された公差を
実質的に満たすようになされうる。
【００２９】加工処理時における工具の位置はコントロ
−ラ１１に保持される。したがって、コントロ−ラ１１
は位置決め機械に一連の命令を送り、工具が表面に片状
をなして連続したカットを形成するようになしうる。そ
の場合、カットのｎ＋１番目のセグメントに対する開始
位置はカットのｎ番目のセグメントの終了位置に基づ
く。
−ラ１１に保持される。したがって、コントロ−ラ１１
は位置決め機械に一連の命令を送り、工具が表面に片状
をなして連続したカットを形成するようになしうる。そ
の場合、カットのｎ＋１番目のセグメントに対する開始
位置はカットのｎ番目のセグメントの終了位置に基づ
く。
【００３０】図４は本発明の好ましい実施例の端面図を
グラフ状に示しており、接触点はウェ−ハ表面上の１つ
のラインに沿って存在している。実際のウェ−ハ表面２
２を表わすラインがｚ軸２８およびｘ軸２６を有する
ｚ、ｘ座標系で描かれている。３つの接触点２３がｚ、
ｘ座標系で示されており、この場合、ｚi、ｘiは上述の
ように工具の基準位置ｚo、ｘoに対して関連するように
なされる。曲線２４は接触点にフィットされた曲線を表
わす。図４において３０で示されている目標深さＤnが
図３のコンピュ−タ１１に入れられる。そこで、工具が
曲線２４に従って３０で表わされた深さＤnを有するカ
ットを形成するように命令される。曲線２２が軸２６に
沿った数ミリメ−トルの距離にわたって数ミクロン以上
軸２８に沿って変化すると、表面２２に対してＤn、３
０に対して所望の公差を実現するために付加的な接触点
が必要とされうる。本発明を実施した結果として、曲線
２２および２４間の距離３０がｘ軸２６方向の移行にわ
たって実質的に一定に保持されうる。従来技術とは対照
的に、ただ１つの予め設定された基準点、すなわち図２
の工具２のそれと、ただ１つの基準表面、すなわちワ−
クピ−スまたはウェ−ハ表面のそれとが必要とされる。
２２で表わされたウェ−ハ表面がｘ軸方向の全体の移行
にわたって数ミクロンだけしか変化しない場合には、Ｄ
nに対する目標公差を充足するためには、より少ない接
触点でよい。
グラフ状に示しており、接触点はウェ−ハ表面上の１つ
のラインに沿って存在している。実際のウェ−ハ表面２
２を表わすラインがｚ軸２８およびｘ軸２６を有する
ｚ、ｘ座標系で描かれている。３つの接触点２３がｚ、
ｘ座標系で示されており、この場合、ｚi、ｘiは上述の
ように工具の基準位置ｚo、ｘoに対して関連するように
なされる。曲線２４は接触点にフィットされた曲線を表
わす。図４において３０で示されている目標深さＤnが
図３のコンピュ−タ１１に入れられる。そこで、工具が
曲線２４に従って３０で表わされた深さＤnを有するカ
ットを形成するように命令される。曲線２２が軸２６に
沿った数ミリメ−トルの距離にわたって数ミクロン以上
軸２８に沿って変化すると、表面２２に対してＤn、３
０に対して所望の公差を実現するために付加的な接触点
が必要とされうる。本発明を実施した結果として、曲線
２２および２４間の距離３０がｘ軸２６方向の移行にわ
たって実質的に一定に保持されうる。従来技術とは対照
的に、ただ１つの予め設定された基準点、すなわち図２
の工具２のそれと、ただ１つの基準表面、すなわちワ−
クピ−スまたはウェ−ハ表面のそれとが必要とされる。
２２で表わされたウェ−ハ表面がｘ軸方向の全体の移行
にわたって数ミクロンだけしか変化しない場合には、Ｄ
nに対する目標公差を充足するためには、より少ない接
触点でよい。
【００３１】図５のフロ−チャ−トは自動精密加工サイ
クルにおける破線のボックスで示された主要なステップ
を含んでいる。これらのステップは表面取得、図４に示
されているような深さ３０を有するカットの加工、およ
び他のカットを加工するための工具の割出しである。図
５において、取得ステップはル−プとして示されている
が、これはＮ回行われ、それによって表面上にＮの点を
取得する。ル−プの数Ｎはプログラム可能である。実際
の表面形状に対してより親密に近似したフィットされた
曲線を得るためには、より大きいＮ値が用いられる。換
言すると、フィットの精度はプログラム可能である。
クルにおける破線のボックスで示された主要なステップ
を含んでいる。これらのステップは表面取得、図４に示
されているような深さ３０を有するカットの加工、およ
び他のカットを加工するための工具の割出しである。図
５において、取得ステップはル−プとして示されている
が、これはＮ回行われ、それによって表面上にＮの点を
取得する。ル−プの数Ｎはプログラム可能である。実際
の表面形状に対してより親密に近似したフィットされた
曲線を得るためには、より大きいＮ値が用いられる。換
言すると、フィットの精度はプログラム可能である。
【００３２】加工ステップは工具にｙj、ｘiで示された
表面位置まで移動するように命令することによって開始
する。この場合、ｙおよびｘは工具の下方向移動のライ
ンに対して直交する平面内に軸を定義する。物品に座標
ｚi−Ｄj、ｘiの点までカットを形成するためには接触
点ｚi、ｘiが基準となる。すなわち、工具は物品内に深
さＤjまで切込む。その後、工具は点ｚi−Ｄj、ｘiおよ
びｚi+1−Ｄj+1、ｘi+1を連結したフィットされた曲線
に沿ってカットする。本発明の１つの実施例では、ｚi
−Ｄj、ｘiおよびｚi+1−Ｄj+1、ｘi+1間にフィットさ
れた曲線は直線である。工具は、Ｎの接触点を連結した
カットが形成されるまで、接触点間のフィットされた曲
線に沿ってカットし続ける。その結果として、物品の表
面に１つのノッチが形成される。この場合、そのノッチ
の全長に対するノッチの深さは表面に対する予め設定さ
れた値に実質的に等しい。他の実施例では、基準表面に
対するノッチの深さは、そのノッチの長さに沿った異な
る点における異なる目標値に制御されうる。
表面位置まで移動するように命令することによって開始
する。この場合、ｙおよびｘは工具の下方向移動のライ
ンに対して直交する平面内に軸を定義する。物品に座標
ｚi−Ｄj、ｘiの点までカットを形成するためには接触
点ｚi、ｘiが基準となる。すなわち、工具は物品内に深
さＤjまで切込む。その後、工具は点ｚi−Ｄj、ｘiおよ
びｚi+1−Ｄj+1、ｘi+1を連結したフィットされた曲線
に沿ってカットする。本発明の１つの実施例では、ｚi
−Ｄj、ｘiおよびｚi+1−Ｄj+1、ｘi+1間にフィットさ
れた曲線は直線である。工具は、Ｎの接触点を連結した
カットが形成されるまで、接触点間のフィットされた曲
線に沿ってカットし続ける。その結果として、物品の表
面に１つのノッチが形成される。この場合、そのノッチ
の全長に対するノッチの深さは表面に対する予め設定さ
れた値に実質的に等しい。他の実施例では、基準表面に
対するノッチの深さは、そのノッチの長さに沿った異な
る点における異なる目標値に制御されうる。
【００３３】カッティング・サイクルは、表面上の異な
る開始点、異なる目標深さ、および異なる組の接触点ま
たは同じ組の接触点Ｎを用いて、ｊ回反復され得る。こ
のようにして、異なる目標深さの所望の数のノッチがウ
ェ−ハに自動的にカットされうる。必要とされる唯一の
予め設定された基準は、上述のように、工具の基準位置
である。
る開始点、異なる目標深さ、および異なる組の接触点ま
たは同じ組の接触点Ｎを用いて、ｊ回反復され得る。こ
のようにして、異なる目標深さの所望の数のノッチがウ
ェ−ハに自動的にカットされうる。必要とされる唯一の
予め設定された基準は、上述のように、工具の基準位置
である。
【００３４】図６は本発明の方法に従って精密加工され
たウェ−ハの１つの実施例の側面図である。ノッチ２５
はウェ−ハの導波路光通路を貫通して加工され、それに
よって実質的に等しいモ−ド・フィ−ルド直径を有する
光通路に対する出力を生ずる。ノッチ２５はまた接着剤
のオ−バ−フロ−樋としても作用する。ノッチ２０は、
全体の幅２３を有するノッチを与えるのに必要な回数の
隣接通過を行うことによって、表面１４に対して深さＤ
20に加工される。ノッチ１６は、ノッチ２０の最後の通
過に隣接した最初の通過およびノッチ幅１７に達するの
に必要な回数の隣接通過を行うことによって、表面１４
に対して深さＤ16に加工される。この実施例では、ノッ
チ２０がファイバ・ピグテ−ルの被覆された部分２２に
対する支持体を構成する。ノッチ１６はファイバ１８の
ベ−ス部分に対する支持体を構成する。このようにして
得られたピグテ−ルとウェ−ハ光通路１２とのアライン
メントが示されている。
たウェ−ハの１つの実施例の側面図である。ノッチ２５
はウェ−ハの導波路光通路を貫通して加工され、それに
よって実質的に等しいモ−ド・フィ−ルド直径を有する
光通路に対する出力を生ずる。ノッチ２５はまた接着剤
のオ−バ−フロ−樋としても作用する。ノッチ２０は、
全体の幅２３を有するノッチを与えるのに必要な回数の
隣接通過を行うことによって、表面１４に対して深さＤ
20に加工される。ノッチ１６は、ノッチ２０の最後の通
過に隣接した最初の通過およびノッチ幅１７に達するの
に必要な回数の隣接通過を行うことによって、表面１４
に対して深さＤ16に加工される。この実施例では、ノッ
チ２０がファイバ・ピグテ−ルの被覆された部分２２に
対する支持体を構成する。ノッチ１６はファイバ１８の
ベ−ス部分に対する支持体を構成する。このようにして
得られたピグテ−ルとウェ−ハ光通路１２とのアライン
メントが示されている。
【００３５】実施例 約１０、１×１６光ファイバ・カプラ（すなわちウェ−
ハの１つの縁端近傍で終端した約１６０の導波路通路）
が上述のイオン交換技術によって作成された。ウェ−ハ
寸法は７５×５３×３ｍｍであった。導波路通路は５３
ｍｍの寸法にわたって延長した。ウエ−ハの最高処理温
度は約３５０℃であった。７５×５３ｍｍの表面が７５
ｍｍの寸法に沿って円弧状の形状のそりかえされた。平
坦な基準表面からのこの円弧状表面の最大偏差は約６０
ミクロンであった。
ハの１つの縁端近傍で終端した約１６０の導波路通路）
が上述のイオン交換技術によって作成された。ウェ−ハ
寸法は７５×５３×３ｍｍであった。導波路通路は５３
ｍｍの寸法にわたって延長した。ウエ−ハの最高処理温
度は約３５０℃であった。７５×５３ｍｍの表面が７５
ｍｍの寸法に沿って円弧状の形状のそりかえされた。平
坦な基準表面からのこの円弧状表面の最大偏差は約６０
ミクロンであった。
【００３６】図６を参照すると、実施例のウェ−ハの５
３ｍｍ寸法は紙面内にあり、そして７５ｍｍの寸法は紙
面に対して垂直である。表面１４は７５ｍｍ寸法に平行
なラインに沿って工具と表面の接触を５回行うことによ
って取得された。それらの接触はノバマティック、ギャ
ップ・コントロ−ル（スイス国、コ−セレス、ＣＨ−２
０３５、アベニュウ ボウレガ−ド所在のメセルトロン
エスエイ）、超音波検知器によって検知され、そして
工具基準位置に対する接触位置は上述のように記録され
かつ記憶された。ジ−メンス８１０エム（ドイツ国、ヌ
ルンベルグ、Ｄ−８５００、私書箱４８４８、ジ−メン
ス）コントロ−ラが接触位置を記憶しかつ５つの接触点
に対する線形フィットを計算するために用いられた。
３ｍｍ寸法は紙面内にあり、そして７５ｍｍの寸法は紙
面に対して垂直である。表面１４は７５ｍｍ寸法に平行
なラインに沿って工具と表面の接触を５回行うことによ
って取得された。それらの接触はノバマティック、ギャ
ップ・コントロ−ル（スイス国、コ−セレス、ＣＨ−２
０３５、アベニュウ ボウレガ−ド所在のメセルトロン
エスエイ）、超音波検知器によって検知され、そして
工具基準位置に対する接触位置は上述のように記録され
かつ記憶された。ジ−メンス８１０エム（ドイツ国、ヌ
ルンベルグ、Ｄ−８５００、私書箱４８４８、ジ−メン
ス）コントロ−ラが接触位置を記憶しかつ５つの接触点
に対する線形フィットを計算するために用いられた。
【００３７】ノッチの加工はメイヤ・バ−ガ−、ＴＳ４
２精密スライシングおよび研削機械（スイス国ステッフ
ィスバ−グ、ＣＨ−３６１３所在のメイヤ＋バ−ガ−
アクチエンゲゼルシャフト マシネンファブリ−ク）を
用いて行なわれた。ノッチ２５は光案内通路端部を露呈
しかつ余剰の接着剤に対する樋を提供するように加工さ
れた。ノッチ１６は１２２ミクロンの目標深さに加工さ
れた。目標からの典型的な偏差は＋／−２ミクロンであ
り、最大偏差は約５ミクロンであった。ノッチの寸法１
７は３っＭであった。ノッチ２０はノッチ１６と同様の
公差をもって２１０ミクロンの深さに加工された。寸法
２３は２ｍｍであった。
２精密スライシングおよび研削機械（スイス国ステッフ
ィスバ−グ、ＣＨ−３６１３所在のメイヤ＋バ−ガ−
アクチエンゲゼルシャフト マシネンファブリ−ク）を
用いて行なわれた。ノッチ２５は光案内通路端部を露呈
しかつ余剰の接着剤に対する樋を提供するように加工さ
れた。ノッチ１６は１２２ミクロンの目標深さに加工さ
れた。目標からの典型的な偏差は＋／−２ミクロンであ
り、最大偏差は約５ミクロンであった。ノッチの寸法１
７は３っＭであった。ノッチ２０はノッチ１６と同様の
公差をもって２１０ミクロンの深さに加工された。寸法
２３は２ｍｍであった。
【００３８】本発明の方法を用いて、連続動作でウェ−
ハに６つのノッチが加工された。ノッチ２５、１６およ
び２０が加工され、かつ図６に示された縁端に対向した
ウェ−ハ縁端に対応する組のノッチが加工された。光導
波通路ファイバ・ピグテ−ルが図６に示されかつ米国特
許第４９７９９７０号に詳細に説明されているようにウ
ェ−ハ上の所定の位置に接着された。１×１６カプラの
平均挿入損失の測定値は約１４ｄＢであった。
ハに６つのノッチが加工された。ノッチ２５、１６およ
び２０が加工され、かつ図６に示された縁端に対向した
ウェ−ハ縁端に対応する組のノッチが加工された。光導
波通路ファイバ・ピグテ−ルが図６に示されかつ米国特
許第４９７９９７０号に詳細に説明されているようにウ
ェ−ハ上の所定の位置に接着された。１×１６カプラの
平均挿入損失の測定値は約１４ｄＢであった。
【００３９】本発明の方法は光ウェ−ハの大量ピグテ−
ル形成または自動化されたピグテ−ル形成のための優れ
た技術である。ファイバ・ピグテ−ル端面が精密加工さ
れたノッチによって対応するウェ−ハ光通路に対して親
密なアラインメント状態となされ、それによってファイ
バ・ピグテ−ル形成工程において粗いアラインメント工
程を無くした。また、ウエ−ハを個々の要素に分割する
前にウェ−ハ全体の光通路にファイバ・ピグテ−ルを付
着させることが可能である。この方法の時間とコストの
節減についてはヨ−ロッパ特許公報０５４４０２４号に
詳細に記載されている。
ル形成または自動化されたピグテ−ル形成のための優れ
た技術である。ファイバ・ピグテ−ル端面が精密加工さ
れたノッチによって対応するウェ−ハ光通路に対して親
密なアラインメント状態となされ、それによってファイ
バ・ピグテ−ル形成工程において粗いアラインメント工
程を無くした。また、ウエ−ハを個々の要素に分割する
前にウェ−ハ全体の光通路にファイバ・ピグテ−ルを付
着させることが可能である。この方法の時間とコストの
節減についてはヨ−ロッパ特許公報０５４４０２４号に
詳細に記載されている。
【００４０】本発明の方法は前述の従来技術における手
動による加工方法と比較してオペレ−タの設定時間を９
分の１に短縮することが認められた。加工時間は２分の
１に短縮された。さらに、カット深さの標準偏差は２分
の１に減少された。
動による加工方法と比較してオペレ−タの設定時間を９
分の１に短縮することが認められた。加工時間は２分の
１に短縮された。さらに、カット深さの標準偏差は２分
の１に減少された。
【００４１】
【発明の効果】本発明の方法による効果は、必要とする
のは工具の基準位置の１つの基準点だけであり、加工は
すべて取得表面に関して制御されるので、精密な保持装
置を必要としない、機械と制御システムが単純であるた
め従来の方法および装置に比べてコストが相当に節減さ
れる、フィットの精度がプログラムでき、かつカットの
数および目標カット形状がプログラムできることであ
る。
のは工具の基準位置の１つの基準点だけであり、加工は
すべて取得表面に関して制御されるので、精密な保持装
置を必要としない、機械と制御システムが単純であるた
め従来の方法および装置に比べてコストが相当に節減さ
れる、フィットの精度がプログラムでき、かつカットの
数および目標カット形状がプログラムできることであ
る。
【００４２】埋設された光通路を有する光ウェ−ハの加
工の場合には、本発明はさらに他の加工上の特徴を有す
る。表面を取得する工程を修正することによって、光通
路の埋設深さの変化に対する補償がなされる。この修正
は埋設光通路に光を伝播させ、そして基準表面に対する
位置を測定される可動の検知器でもって光通路出力から
出てくる光を検知するを含む。基準表面に対して相対的
な埋設光通路の位置は接触点デ−タとともにコンピュ−
タに含まれる。フィットされる表面を計算するに当っ
て、コンピュ−タはその相対位置を斟酌してプログラム
され、それによって埋設光通路の深さの変化を補償す
る。
工の場合には、本発明はさらに他の加工上の特徴を有す
る。表面を取得する工程を修正することによって、光通
路の埋設深さの変化に対する補償がなされる。この修正
は埋設光通路に光を伝播させ、そして基準表面に対する
位置を測定される可動の検知器でもって光通路出力から
出てくる光を検知するを含む。基準表面に対して相対的
な埋設光通路の位置は接触点デ−タとともにコンピュ−
タに含まれる。フィットされる表面を計算するに当っ
て、コンピュ−タはその相対位置を斟酌してプログラム
され、それによって埋設光通路の深さの変化を補償す
る。
【図１】円弧状の表面を有する光ウェ−ハの端面図であ
り、そのウェ−ハの上にカッティング工具が示されてい
る。
り、そのウェ−ハの上にカッティング工具が示されてい
る。
【図２】超音波検知器が装着された保持装置上の光ウェ
−ハを示しており、そのウェ−ハの上にカッティング工
具が示されている。
−ハを示しており、そのウェ−ハの上にカッティング工
具が示されている。
【図３】表面位置を検知し、その位置を記録し、そして
工具を制御する工程を示すブロック図である。
工具を制御する工程を示すブロック図である。
【図４】ウェ−ハ表面に対して予め設定された深さを有
するノッチをカットしている時に工具がたどる通路を示
すグラフである。
するノッチをカットしている時に工具がたどる通路を示
すグラフである。
【図５】表面を取得しかつ１つ以上のノッチを加工する
工程を示すフロ−チャ−トである。
工程を示すフロ−チャ−トである。
【図６】光ウェ−ハにおける加工されたノッチがそのウ
ェ−ハにおける光通に心合された光ファイバ・ピグテ−
ルを付着するあめのプラットフォ−ムを形成する本発明
の１つの実施例を示す側面図である。
ェ−ハにおける光通に心合された光ファイバ・ピグテ−
ルを付着するあめのプラットフォ−ムを形成する本発明
の１つの実施例を示す側面図である。
【図７】そりかえった表面を有する光ウェ−ハの端面図
である。
である。
【図８】埋設された光通路と水平面内に存在する加工さ
れたノッチの間の可変距離を示す円弧状光ウェ−ハの端
面図である。
れたノッチの間の可変距離を示す円弧状光ウェ−ハの端
面図である。
２ カッティング工具 ４ 円弧面 ６ 埋設された光通路 ８ 超音波検知器 １０ 円弧状の表面 １２ ホルダ− ９ レコ−ダ １１ コントロ−ラ １５ 工具位置決め器 １６ ノッチ １８ ファイバ ２０ ノッチ ２２ ウェ−ハ表面 ２３ 接触点 ２５ ノッチ ３２ 不均一表面 ３４ 埋設された光通路
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年１１月１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
Claims (14)
- 【請求項１】 １つの表面を有し、その表面の少なくと
も一部分が不均一である加工された物品であって、 前記表面に形成された幅、長さおよび深さを有する少な
くとも１つのカットを具備し、少なくとも指定された点
において、前記表面に対する前記深さが前記長さに沿っ
て実質的に一定であることを特徴とする加工された物
品。 - 【請求項２】 １つの表面を有しかつその表面の下に所
定の深さに埋設された導波路通路を有しており、前記表
面の少なくとも一部分が不均一である光ウェ−ハを構成
する加工された物品であって、 前記表面に形成された幅、長さおよび深さを有する少な
くとも１つのカットを具備し、前記カットの深さと前記
カットによって形成された前記導波路の出力における前
記導波路の埋設深さとの間の関係が実質的に固定されて
いることを特徴とする加工された物品。 - 【請求項３】 前記カットを少なくとも２つ具備してお
り、前記カットがノッチであり、前記ウェ−ハの前記表
面に加工された第１および第２のノッチよりなる請求項
１または２の物品。 - 【請求項４】 前記第１および第２のノッチが隣接して
いて、第１および第２の深さと、前記第１および第２の
ノッチの前記幅の和である幅を有する複合ノッチを形成
している請求項３の物品。 - 【請求項５】 前記第１の深さが前記第２の深さより大
きく、かつ前記第１のノッチが前記物品の１つの縁端に
加工されており、前記複合ノッチが前記縁端に沿って延
長した２つの上昇ステップを形成していることを特徴と
する請求項４の物品。 - 【請求項６】 前記カットがノッチであり、かつ前記ノ
ッチ深さと前記埋設深さの間の前記固定した関係が約１
２０ミクロンであることを特徴とする請求項２の光ウェ
−ハ。 - 【請求項７】 物品の表面を加工する方法であって、前
記表面におけるカットの深さが前記表面に対して一定で
あり、かつ前記表面の少なくとも一部分が不均一である
方法において、 ａ）前記物品をカッティング工具の基準位置に対して固
定して位置決めし、 ｂ）前記カッテイング工具を移動して前記物品の前記表
面と接触させ、 ｃ）前記工具と前記表面との間の前記接触を検知し、 ｄ）前記工具の前記表面との前記接触の位置を記録し、 ｅ）前記表面との接触から前記工具を後退させ、 ｆ）前記接触とは異なる位置より上の場所に前記工具を
移動させ、 ｇ）前記表面の多数の位置において前記工程ｂ）〜ｆ）
を反復し、 ｈ）前記表面を加工し、その加工が前記記録工程からの
位置を用いる制御手段によって制御されることを特徴と
する物品の表面を加工する方法。 - 【請求項８】 前記記録工程は前記工具の前記基準位置
に対して前記接触の前記位置を関係づけること、および
／または計算手段を使用して前記記録された位置に対し
て曲線をフィットさせることよりなる請求項７の方法。 - 【請求項９】 前記多数の位置が前記表面上のラインに
沿って存在することを特徴とする請求項７の方法。 - 【請求項１０】 前記基準位置に対する前記接触の前記
位置が前記制御手段に記憶されることを特徴とする請求
項７の方法。 - 【請求項１１】 前記検知工程が超音波を感知する手段
よりなり、この手段は前記加工された物品を固定して位
置決めするための手段に付着されうる請求項７の方法。 - 【請求項１２】 前記カットがノッチであり、前記少な
くとも１つのノッチに対する目標深さを前記制御手段に
入れ、前記目標深さは前記表面に関して測定されること
を特徴とする請求項７の方法。 - 【請求項１３】 前記物品が埋設された光通路を有する
光ウェ−ハであり、 前記光通路からの光を検知するために検知器を移動し、 前記カッティング工具の前記基準位置に対する前記検知
器位置を記録することを特徴とする請求項７〜１２のう
ちの１つに記載された方法。 - 【請求項１４】 工程ｇの多数の位置に基づいて前記ウ
ェ−ハ表面に対するフィットを計算し、 所定の深さを
有するカットを前記ウェ−ハに切込む工程をさらに具備
しており、前記カットが前記ウェ−ハ表面を横断し、か
つ前記深さが前記ウェ−ハ表面に対して均一である請求
項１３の方法。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
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| FR93402366.4 | 1993-09-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07164281A true JPH07164281A (ja) | 1995-06-27 |
Family
ID=8214750
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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| EP (1) | EP0645683B1 (ja) |
| JP (1) | JPH07164281A (ja) |
| KR (1) | KR950009962A (ja) |
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| AU (1) | AU681896B2 (ja) |
| CA (1) | CA2132116A1 (ja) |
| DE (1) | DE69325910T2 (ja) |
| ES (1) | ES2135450T3 (ja) |
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Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007063200B4 (de) * | 2007-12-19 | 2010-10-21 | Kadia Produktion Gmbh + Co. | Verfahren zum Feinbearbeiten mindestens eines Werkstücks mit Hilfe eines Rotationswerkzeugs und eine Feinbearbeitungsvorrichtung |
| JP2013145532A (ja) * | 2012-01-16 | 2013-07-25 | Yaskawa Electric Corp | 加工装置、ツール、加工方法および加工位置の設定方法 |
| US12429701B2 (en) | 2021-12-13 | 2025-09-30 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Augmented reality device based on curved waveguide, method therefor, augmented reality glasses based on said device |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57173462A (en) * | 1981-04-15 | 1982-10-25 | Yoshiaki Shiono | Detector for instant when tool and material to be worked start to contact with each other |
| JPS61279453A (ja) * | 1985-06-03 | 1986-12-10 | Canon Inc | 加工機における被加工物の加工部形状の測定方法 |
| JPH0348203A (ja) * | 1989-07-15 | 1991-03-01 | Fujitsu Ltd | 光導波路デバイスの形成方法 |
| JPH03251714A (ja) * | 1990-02-28 | 1991-11-11 | Okuma Mach Works Ltd | キヤラクタラインの計測方法及び装置 |
| JPH03293303A (ja) * | 1990-03-26 | 1991-12-25 | Fujitsu Ltd | 集積型位相シフト回折格子とその製造方法および光半導体装置 |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3967878A (en) * | 1975-03-03 | 1976-07-06 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Optical waveguide coupler |
| US4492362A (en) * | 1982-11-26 | 1985-01-08 | Vetco Offshore, Inc. | Valve seat with trapped O-ring |
| US4534096A (en) * | 1982-11-26 | 1985-08-13 | Vetco Offshore, Inc. | Valve seat with trapped O-ring |
| US4783136A (en) * | 1986-04-16 | 1988-11-08 | Gte Laboratories Incorporated | Optical waveguides and methods for making same |
| US4785161A (en) * | 1986-07-21 | 1988-11-15 | Control Data Corporation | Laser machining for producing very small parts |
| US4835361A (en) * | 1986-07-21 | 1989-05-30 | Magnetic Peripherals Inc. | Laser machining for producing very small parts |
| GB2206513B (en) * | 1987-07-08 | 1991-11-06 | Amada Co Ltd | V-shaped groove forming machine and its control method |
| EP0308539A1 (de) * | 1987-09-25 | 1989-03-29 | Waldrich Siegen Werkzeugmaschinenbau GmbH | Verfahren zum Ausrichten einer konkreten bzw. wirklichen Fläche, z. B. einer Form, auf ein internes Koordinatensystem einer sich relativ zu ihr bewegenden Maschine, insbesondere einer Mehrachsen-Bandlegemaschine sowie Positionierungssystem bzw. -vorrichtung zur Durchführung des verfahrens |
| GB8809160D0 (en) * | 1988-04-19 | 1988-05-25 | Renishaw Plc | Co-ordinate measuring machine |
| FR2633401B1 (fr) * | 1988-06-24 | 1990-10-05 | Labo Electronique Physique | Dispositif semiconducteur comprenant un guide de lumiere integre qui presente au moins une partie rectiligne et une partie courbe |
| JP2752379B2 (ja) * | 1988-07-08 | 1998-05-18 | ファナック株式会社 | デジタイジング方法 |
| US4954022A (en) * | 1989-06-16 | 1990-09-04 | Underwood Mold Co., Inc. | Method for machining multiple cuts in a workpiece to a uniform depth |
| US5119706A (en) * | 1990-02-12 | 1992-06-09 | Ehrhardt Tool And Machine Company, Inc. | Machine process for chamfering of precision pieces having non-linear edges device therefor |
| JPH03240005A (ja) * | 1990-02-19 | 1991-10-25 | Brother Ind Ltd | 光導波路アレイ |
| US5055752A (en) * | 1990-04-20 | 1991-10-08 | United Technologies Corporation | Method for machining airfoils |
| FR2668408B1 (fr) * | 1990-10-24 | 1993-01-22 | Aerospatiale | Dispositif de repere pour une face plane et systeme d'usinage le mettant en óoeuvre. |
-
1993
- 1993-09-28 DE DE69325910T patent/DE69325910T2/de not_active Expired - Fee Related
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-
1994
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- 1994-09-28 CN CN94116714A patent/CN1111768A/zh active Pending
- 1994-11-03 TW TW083110249A patent/TW360950B/zh active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57173462A (en) * | 1981-04-15 | 1982-10-25 | Yoshiaki Shiono | Detector for instant when tool and material to be worked start to contact with each other |
| JPS61279453A (ja) * | 1985-06-03 | 1986-12-10 | Canon Inc | 加工機における被加工物の加工部形状の測定方法 |
| JPH0348203A (ja) * | 1989-07-15 | 1991-03-01 | Fujitsu Ltd | 光導波路デバイスの形成方法 |
| JPH03251714A (ja) * | 1990-02-28 | 1991-11-11 | Okuma Mach Works Ltd | キヤラクタラインの計測方法及び装置 |
| JPH03293303A (ja) * | 1990-03-26 | 1991-12-25 | Fujitsu Ltd | 集積型位相シフト回折格子とその製造方法および光半導体装置 |
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