JP7778404B2 - Glass sheet manufacturing method and glass cap manufacturing method - Google Patents
Glass sheet manufacturing method and glass cap manufacturing methodInfo
- Publication number
- JP7778404B2 JP7778404B2 JP2024034092A JP2024034092A JP7778404B2 JP 7778404 B2 JP7778404 B2 JP 7778404B2 JP 2024034092 A JP2024034092 A JP 2024034092A JP 2024034092 A JP2024034092 A JP 2024034092A JP 7778404 B2 JP7778404 B2 JP 7778404B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass sheet
- glass
- protrusions
- substrate
- manufacturing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
- Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates
Landscapes
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
- Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
Description
本発明は、ドーム状(中空の半球状)のガラスキャップを量産する際の生産性の向上を可能とするガラスシートおよびガラスシートの製造方法に関する。 The present invention relates to a glass sheet and a method for manufacturing the glass sheet that enables improved productivity in the mass production of dome-shaped (hollow hemispherical) glass caps.
近年、ドーム状のガラスキャップが様々な装置(たとえば、レーザダイオード、フォトダイオード、発光ダイオード、MEMSミラー等)に搭載されている。一般的にドーム状のガラスキャップは、封止用はんだ材によって各種装置に装着される(たとえば特許文献1参照)。 In recent years, dome-shaped glass caps have been installed on various devices (e.g., laser diodes, photodiodes, light-emitting diodes, MEMS mirrors, etc.). Generally, dome-shaped glass caps are attached to various devices using a sealing solder material (see, for example, Patent Document 1).
しかし、ドーム状のガラスキャップは、モールド工法によりチップ単位で製造されているため、量産には不向きである。また、封止用はんだ材をガラスキャップに被覆する工程もチップ単位で行わなくてはならない。さらに、ガラスキャップの寸法または形状を変更する場合には、新たな金型を作製する必要がある。そして、金型を用いる場合は、金型材料とガラス材料の膨張係数の違いによる影響があり、量産できるガラスキャップの大きさ(例えば、ガラスキャップの直径が50mm以上)に限界があった。このようなことから、ドーム状のガラスキャップを量産する際の生産性の向上が求められている。 However, dome-shaped glass caps are manufactured on a chip-by-chip basis using a molding method, making them unsuitable for mass production. Furthermore, the process of coating the glass cap with sealing solder material must also be carried out on a chip-by-chip basis. Furthermore, if the dimensions or shape of the glass cap are to be changed, a new mold must be created. Furthermore, when using a mold, there are limitations due to the difference in the expansion coefficients of the mold material and the glass material, limiting the size of glass caps that can be mass-produced (for example, glass caps with a diameter of 50 mm or more). For these reasons, there is a demand for improved productivity when mass-producing dome-shaped glass caps.
本発明の課題は、ドーム状のガラスキャップを量産する際の生産性の向上が可能となるガラスシートおよびガラスシートの製造方法を提供することである。 The objective of the present invention is to provide a glass sheet and a method for manufacturing the glass sheet that enables improved productivity when mass-producing dome-shaped glass caps.
本発明によれば、上記課題を解決する以下のガラスシートが提供される。すなわち、
「ドーム状に突出する複数の突出部を有する平面状のガラスシートであって、前記ガラスシートの前記複数の突出部を有する第1面に直交する方向に見て、前記突出部の直径が50mmより小さいガラスシート」が提供される。
According to the present invention, there is provided the following glass sheet that solves the above problems:
"A flat glass sheet having a plurality of dome-shaped protrusions, wherein the diameter of the protrusions is less than 50 mm when viewed in a direction perpendicular to the first surface of the glass sheet having the plurality of protrusions."
前記複数の突出部は前記ガラスシートの前記第1面側に突出しており、前記ガラスシートの前記第1面と反対側の第2面のうち前記複数の突出部の周囲の前記複数の突出部が形成されていない部分に、はんだ材で被覆された少なくとも1つのはんだ部を有するのが好適である。前記はんだ部の数量は前記複数の突出部の数量と同じであり、複数の前記はんだ部は、前記複数の突出部のそれぞれの周囲に形成されるのが好都合である。 The plurality of protrusions protrude toward the first surface of the glass sheet, and preferably have at least one solder portion coated with a solder material on the second surface of the glass sheet opposite the first surface in a portion around the plurality of protrusions where the plurality of protrusions are not formed. It is preferable that the number of solder portions is the same as the number of the plurality of protrusions, and that a plurality of the solder portions are formed around each of the plurality of protrusions.
また、本発明によれば、上記課題を解決する以下のガラスシートの製造方法が提供される。すなわち、
「第1面にドーム状に突出する複数の突出部を有する平面状のガラスシートの製造方法であって、
複数の円形凹部を形成した基板に前記ガラスシートの前記第1面と反対側の第2面を仮接合する仮接合工程と、
前記ガラスシートの軟化点を上回る温度に前記ガラスシートおよび前記基板を加熱するとともに、前記ガラスシートおよび前記基板の周囲の圧力を低下させることによって、前記ガラスシートにおける前記複数の円形凹部に対応する部分を前記ガラスシートの前記第1面側に前記ドーム状に突出させて前記複数の突出部を前記ガラスシートに形成する突出部形成工程と、
前記ガラスシートに仮接合された前記基板を研削または研磨することによって、前記ガラスシートに仮接合された前記基板を除去する除去工程と、を含むガラスシートの製造方法」が提供される。
According to the present invention, there is also provided the following method for producing a glass sheet, which solves the above-mentioned problems:
"A method for manufacturing a flat glass sheet having a plurality of dome-shaped protrusions on a first surface,
a temporary bonding step of temporarily bonding a second surface of the glass sheet opposite to the first surface to a substrate having a plurality of circular recesses formed thereon;
a protrusion forming process in which the glass sheet and the substrate are heated to a temperature higher than the softening point of the glass sheet and the pressure around the glass sheet and the substrate is reduced, thereby causing portions of the glass sheet corresponding to the plurality of circular recesses to protrude in the dome shape toward the first surface of the glass sheet, thereby forming the plurality of protrusions on the glass sheet;
and a removal step of removing the substrate temporarily bonded to the glass sheet by grinding or polishing the substrate temporarily bonded to the glass sheet."
前記除去工程を実施した後、前記ガラスシートの前記第2面のうち前記複数の突出部の周囲の前記複数の突出部が形成されていない部分に、はんだ材で被覆されたはんだ部を形成する被覆工程を実施するのが望ましい。前記基板はガラス製またはシリコン製でよい。 After the removal step, it is desirable to carry out a coating step in which a solder portion coated with a solder material is formed on the second surface of the glass sheet in the area surrounding the plurality of protrusions where the plurality of protrusions are not formed. The substrate may be made of glass or silicon.
本発明のガラスシートおよび本発明の製造方法によれば、ドーム状のガラスキャップを量産する際の生産性の向上が可能となる。 The glass sheet and manufacturing method of the present invention enable improved productivity when mass-producing dome-shaped glass caps.
以下、本発明に係るガラスシートおよびガラスシートの製造方法の好適実施形態について、図面を参照しつつ説明する。 Below, preferred embodiments of the glass sheet and glass sheet manufacturing method according to the present invention will be described with reference to the drawings.
まず、本発明に係るガラスシートから説明する。図1および図2に示すとおり、ガラスシート2は、ドーム状に突出する複数の突出部4を有する平面状のシートである。複数の突出部4は、ガラスシート2の第1面2a側に突出している。突出部4の直径は、ガラスシート2の複数の突出部4を有する第1面2aに直交する方向に見て、50mmより小さい。本実施形態の突出部4は、6個×6個(計36個)配列されているが、ガラスシート2に形成される突出部4の数量は任意である。図2に示すとおり、ガラスシート2の第1面2aと反対側の第2面2bのうち複数の突出部4の周囲の複数の突出部4が形成されていない部分には、はんだ材で被覆された少なくとも1つのはんだ部6を有する。本実施形態のはんだ部6の数量は複数の突出部4の数量と同じであり、複数のはんだ部6は、複数の突出部4のそれぞれの周囲に形成されている。図2の断面は、複数の突出部4の頂点を通り、かつガラスシート2に対して垂直な面である。なお、本実施形態のガラスシート2の形状は矩形(たとえば100mm×100mm)であるが、円形等の他の形状であってもよい。 First, we will explain the glass sheet according to the present invention. As shown in Figures 1 and 2, the glass sheet 2 is a planar sheet having multiple dome-shaped protrusions 4. The multiple protrusions 4 protrude toward the first surface 2a of the glass sheet 2. The diameter of each protrusion 4 is less than 50 mm when viewed in a direction perpendicular to the first surface 2a of the glass sheet 2 on which the multiple protrusions 4 are formed. In this embodiment, the protrusions 4 are arranged in a 6 x 6 array (36 in total), but the number of protrusions 4 formed on the glass sheet 2 is arbitrary. As shown in Figure 2, the second surface 2b, opposite the first surface 2a of the glass sheet 2, has at least one solder portion 6 coated with a solder material in the area surrounding the multiple protrusions 4 where no multiple protrusions 4 are formed. In this embodiment, the number of solder portions 6 is the same as the number of multiple protrusions 4, and multiple solder portions 6 are formed around each of the multiple protrusions 4. The cross section of Figure 2 is a plane passing through the apexes of the multiple protrusions 4 and perpendicular to the glass sheet 2. In this embodiment, the glass sheet 2 has a rectangular shape (e.g., 100 mm x 100 mm), but it may have other shapes such as a circle.
このようなガラスシート2をドーム状の突出部4ごとに分割することによって、ドーム状のガラスキャップを製造することができる。ガラスシート2の分割は、たとえば図3に示すダイシング装置8を用いて実施することができる。ダイシング装置8は、被加工物を吸引保持するチャックテーブル10と、チャックテーブル10に保持された被加工物を切削する切削ブレード12とを含む。 By dividing such a glass sheet 2 into individual dome-shaped protrusions 4, dome-shaped glass caps can be manufactured. The glass sheet 2 can be divided using, for example, a dicing device 8 shown in Figure 3. The dicing device 8 includes a chuck table 10 that holds the workpiece by suction, and a cutting blade 12 that cuts the workpiece held on the chuck table 10.
ガラスシート2を分割する際は、まず、突出部4を上に向けて、チャックテーブル10の上面にガラスシート2を載せる。次いで、チャックテーブル10に接続されている吸引手段(図示していない。)を作動させ、チャックテーブル10の上面に吸引力を生成し、チャックテーブル10の上面でガラスシート2の第2面2b側を吸引保持する。次いで、図3に矢印R1で示す方向に切削ブレード12を回転させる。次いで、ガラスシート2の突出部4間に切削ブレード12の刃先を切り込ませるともに、ガラスシート2を吸引保持しているチャックテーブル10を紙面に垂直なX軸方向に加工送りすることによって、ガラスシート2に切削加工を施す。このような切削加工と、Y軸方向への切削ブレード12の割り出し送りとを繰り返し、さらに、チャックテーブル10を90度回転させたうえで、切削加工と割り出し送りとを繰り返す。これによって、図4(a)および図4(b)に示すように、ガラスシート2を突出部4ごとに分割して、ドーム状のガラスキャップ14を製造することができる。したがって、ドーム状に突出する複数の突出部4を有するガラスシート2によって、ドーム状のガラスキャップ14を量産する際の生産性の向上が可能となる。 To separate the glass sheet 2, first place the glass sheet 2 on the top surface of the chuck table 10 with the protruding portions 4 facing upward. Next, a suction device (not shown) connected to the chuck table 10 is activated to generate suction on the top surface of the chuck table 10, thereby suction-holding the second surface 2b of the glass sheet 2. Next, the cutting blade 12 is rotated in the direction indicated by arrow R1 in Figure 3. The cutting edge of the cutting blade 12 is then inserted between the protruding portions 4 of the glass sheet 2, and the chuck table 10, which is holding the glass sheet 2 by suction, is moved along the X-axis perpendicular to the plane of the drawing, thereby cutting the glass sheet 2. This cutting process and the indexing of the cutting blade 12 along the Y-axis are repeated, and the chuck table 10 is then rotated 90 degrees, after which the cutting process and indexing are repeated. As a result, the glass sheet 2 can be separated at each protruding portion 4, producing dome-shaped glass caps 14, as shown in Figures 4(a) and 4(b). Therefore, a glass sheet 2 having multiple protrusions 4 that protrude in a dome shape can improve productivity when mass-producing dome-shaped glass caps 14.
次に、第1面2aにドーム状に突出する複数の突出部4を有する平面状のガラスシート2の製造方法について説明する。 Next, we will explain a method for manufacturing a planar glass sheet 2 having multiple dome-shaped protrusions 4 on the first surface 2a.
(基板準備工程)
本実施形態においては、まず、図4に示すような基板16を準備する基板準備工程を実施する。図4に示す基板16の形状は、ガラスシート2の形状と同様に矩形であるが、ガラスシート2の形状と同じ形状でなくてもよい。平面視における基板16の寸法は、上記ガラスシート2の寸法(たとえば100mm×100mm)以上のものが好ましい。また、基板16の厚みは、ガラスシート2の厚みと同一でもよく異なっていてもよい。また、基板16は、ガラスシート2の線膨張係数に近い線膨張係数を有する素材(たとえばガラスまたはシリコン(Si))であるのが好ましく、ガラスシート2の素材と同一であるのがより好ましい。
(Substrate preparation process)
In this embodiment, first, a substrate preparation step is performed to prepare a substrate 16 as shown in FIG. 4 . The shape of the substrate 16 shown in FIG. 4 is rectangular, similar to the shape of the glass sheet 2, but it does not have to be the same shape as the glass sheet 2. The dimensions of the substrate 16 in a plan view are preferably equal to or greater than the dimensions of the glass sheet 2 (e.g., 100 mm × 100 mm). The thickness of the substrate 16 may be the same as or different from the thickness of the glass sheet 2. The substrate 16 is preferably made of a material (e.g., glass or silicon (Si)) having a linear expansion coefficient close to that of the glass sheet 2, and more preferably is made of the same material as the glass sheet 2.
(円形凹部形成工程)
基板準備工程を実施した後、基板16に複数の円形凹部を形成する円形凹部形成工程を実施する。円形凹部形成工程では、まず、フォトリソグラフィによって基板16の第1面16aに所要のパターンを成形する。次いで、パターンを成形した基板16の第1面16aに対し、サンドブラスト加工、CNC(Computer Numerical Control)加工またはエッチング(ウェットエッチングもしくはドライエッチング)を施す。これによって図6に示すとおり、基板16の第1面16aに、円形状の複数の円形凹部18を形成することができる。
(Circular recess forming process)
After the substrate preparation step, a circular recess formation step is performed to form a plurality of circular recesses in the substrate 16. In the circular recess formation step, a required pattern is first formed on the first surface 16a of the substrate 16 by photolithography. Next, the first surface 16a of the substrate 16 on which the pattern has been formed is subjected to sandblasting, CNC (Computer Numerical Control) processing, or etching (wet etching or dry etching). As a result, a plurality of circular recesses 18 can be formed on the first surface 16a of the substrate 16, as shown in FIG. 6 .
(仮接合工程)
円形凹部形成工程を実施した後、図7に示すように、複数の円形凹部18を形成した基板16にガラスシート2の第1面2aと反対側の第2面2bを接合する接合工程を実施する。仮接合工程において仮接合するガラスシート2は、複数の突出部4が形成されていない状態の平坦なシートである。仮接合工程では、たとえば、基板16とガラスシート2とをオプティカルコンタクトによって仮接合することができる。さらに、基板16とガラスシート2とを仮接合した接合体20を形成した後、接合体20を加熱することにより、基板16とガラスシート2との密着性を高めるのがよい。接合体20の加熱には、たとえば窒素雰囲気炉を用いることができる。また、接合体20の加熱温度は、ガラスシート2の軟化点手前の温度でよい。
(Temporary joining process)
After the circular recess forming step, as shown in FIG. 7 , a bonding step is performed in which the second surface 2b of the glass sheet 2, opposite the first surface 2a, is bonded to the substrate 16 having the plurality of circular recesses 18 formed thereon. The glass sheet 2 to be temporarily bonded in the temporary bonding step is a flat sheet without the plurality of protrusions 4 formed thereon. In the temporary bonding step, the substrate 16 and the glass sheet 2 can be temporarily bonded by optical contact, for example. Furthermore, after forming a bonded body 20 by temporarily bonding the substrate 16 and the glass sheet 2, the bonded body 20 can be heated to enhance adhesion between the substrate 16 and the glass sheet 2. A nitrogen atmosphere furnace can be used to heat the bonded body 20. The heating temperature of the bonded body 20 can be just below the softening point of the glass sheet 2.
(突出部形成工程)
接合工程を実施した後、複数の突出部4をガラスシート2に形成する突出部形成工程を実施する。突出部形成工程は、たとえば真空雰囲気炉(図示していない。)を用いて実施することができる。突出部形成工程では、真空雰囲気炉に接合体20を入れ、ガラスシート2の軟化点を上回る温度に接合体20を加熱する。次いで、真空雰囲気炉内を減圧する。そうすると、接合体20の周囲の圧力が低下し、接合体20の周囲の圧力と円形凹部18内の圧力との間に圧力差が生じる。その結果、ガラスシート2における複数の円形凹部18に対応する部分が第1面2a側にドーム状に突出する。このようにして、複数の突出部4をガラスシート2に形成する。なお、真空雰囲気炉内の温度および圧力を制御することにより、突出部4の突出高さを調整可能である。
(Protrusion formation process)
After the joining step, a protrusion forming step is performed to form multiple protrusions 4 on the glass sheet 2. The protrusion forming step can be performed using, for example, a vacuum atmosphere furnace (not shown). In the protrusion forming step, the joined body 20 is placed in the vacuum atmosphere furnace and heated to a temperature above the softening point of the glass sheet 2. Next, the vacuum atmosphere furnace is depressurized. This reduces the pressure around the joined body 20, creating a pressure difference between the pressure around the joined body 20 and the pressure inside the circular recesses 18. As a result, portions of the glass sheet 2 corresponding to the multiple circular recesses 18 protrude in a dome shape toward the first surface 2a. In this manner, multiple protrusions 4 are formed on the glass sheet 2. The protrusion height of the protrusions 4 can be adjusted by controlling the temperature and pressure inside the vacuum atmosphere furnace.
(固定工程)
突出部形成工程を実施した後、複数の収容穴を有する治具の複数の収容穴にガラスシート2の複数の突出部4を収容するとともにガラスシート2を治具に固定する固定工程を実施する。治具は、ガラスシート2の複数の突出部4を収容するとともにガラスシート2を治具に固定することができれば、どのような形状であってもよい。
(Fixed process)
After the protrusion forming step, a fixing step is performed in which the plurality of protrusions 4 of the glass sheet 2 are accommodated in a plurality of accommodation holes of a jig having a plurality of accommodation holes, and the glass sheet 2 is fixed to the jig. The jig may have any shape as long as it can accommodate the plurality of protrusions 4 of the glass sheet 2 and fix the glass sheet 2 to the jig.
固定工程では、たとえば図9に示す治具22を用いることができる。治具22は、複数の突出部4を収容する複数の収容穴24を有する。平面視における収容穴24の寸法は突出部4の直径よりも大きく、収容穴24の深さは突出部4の突出高さよりも大きい。このため、突出部4が収容穴24に収容された際に、収容穴24の底面24aや側面24bに突出部4が接触することがない。なお、収容穴24の形状は、円形または矩形等の任意の形状が採用され得る。 In the fixing process, for example, a jig 22 shown in Figure 9 can be used. The jig 22 has multiple accommodation holes 24 that accommodate multiple protrusions 4. The dimensions of the accommodation holes 24 in a plan view are larger than the diameter of the protrusions 4, and the depth of the accommodation holes 24 is larger than the protrusion height of the protrusions 4. Therefore, when the protrusions 4 are accommodated in the accommodation holes 24, the protrusions 4 do not come into contact with the bottom surface 24a or side surfaces 24b of the accommodation holes 24. The accommodation holes 24 can be any shape, such as circular or rectangular.
治具22には、複数の突出部4の数量に対応する数量の収容穴24が形成されているのが好ましい。この場合には、1個の収容穴24に1個の突出部4が収容される。ただし、1個の収容穴24に2個以上の突出部4が収容されるようになっていてもよい。さらに、治具22が1個の収容穴24を有し、全ての突出部4が収容されるようになっていてもよい。 It is preferable that the jig 22 has a number of accommodating holes 24 formed that corresponds to the number of protrusions 4. In this case, one accommodating hole 24 accommodates one protrusion 4. However, one accommodating hole 24 may accommodate two or more protrusions 4. Furthermore, the jig 22 may have one accommodating hole 24 that accommodates all of the protrusions 4.
治具22は、たとえば、上記円形凹部形成工程と同様の手順で製造することができる。すなわち、収容穴24が形成されていない板材に対し、フォトリソグラフィによって所要のパターンを成形した後、サンドブラスト加工、CNC加工またはエッチングを施すことにより、治具22を製造することができる。治具22の素材としては、たとえばカーボンやシリコン、ガラス、セラミックスのいずれかでよい。このような治具22は、従来のモールド工法によってガラスキャップを製造するための金型と比較して、低コストかつ短い期間で製造することができる。 The jig 22 can be manufactured, for example, using the same procedure as the circular recess formation process described above. That is, the jig 22 can be manufactured by forming the required pattern using photolithography on a plate material that does not have a receiving hole 24, and then performing sandblasting, CNC machining, or etching. The jig 22 can be made from any of a variety of materials, such as carbon, silicon, glass, or ceramics. Such a jig 22 can be manufactured at lower cost and in a shorter period of time than molds used to manufacture glass caps using conventional molding methods.
固定工程では、図9に示すように、複数の突出部4を治具22の収容穴24に収容するとともに、ガラスシート2と治具22とを固定する。ガラスシート2と治具22との固定には、適宜の接着剤を用いることができる。 In the fixing process, as shown in Figure 9, the multiple protrusions 4 are placed in the receiving holes 24 of the jig 22, and the glass sheet 2 and the jig 22 are fixed together. An appropriate adhesive can be used to fix the glass sheet 2 and the jig 22 together.
(除去工程)
固定工程を実施した後、ガラスシート2に仮接合された基板16を研削または研磨することによって、ガラスシート2に仮接合された基板16を除去する除去工程を実施する。除去工程は、たとえば図10(a)に示す研削装置26を用いて実施することができる。研削装置26は、被加工物を保持するチャックテーブル28と、チャックテーブル28に保持された被加工物を研削する研削砥石30とを含む。
(Removal process)
After the fixing step, a removal step is carried out in which the substrate 16 temporarily bonded to the glass sheet 2 is removed by grinding or polishing the substrate 16. The removal step can be carried out using, for example, a grinding device 26 shown in Fig. 10(a) . The grinding device 26 includes a chuck table 28 that holds the workpiece and a grinding wheel 30 that grinds the workpiece held on the chuck table 28.
除去工程では、まず、基板16の第2面16b側を上に向け、治具22の平坦な面22a(収容穴24の形成されていない方の面)をチャックテーブル28の上面で吸引保持させる。次いで、図10(a)に矢印R2で示す方向に回転させた研削砥石30を下降させ、基板16の第2面16bに研削砥石30を接触させる。そして、XY平面において研削砥石30を適宜移動させるとともに、適宜の研削送り速度で研削砥石30を下降させる。これにより、図10(b)に示すとおり、基板16を研削して接合体20から基板16を除去することができる。 In the removal process, first, the second surface 16b of the substrate 16 is faced upward, and the flat surface 22a of the jig 22 (the surface without the accommodation hole 24) is suction-held on the upper surface of the chuck table 28. Next, the grinding wheel 30 is rotated in the direction indicated by arrow R2 in Figure 10(a) and lowered until it contacts the second surface 16b of the substrate 16. The grinding wheel 30 is then moved appropriately in the XY plane and lowered at an appropriate grinding feed rate. As a result, the substrate 16 can be ground and removed from the bonded body 20, as shown in Figure 10(b).
なお、基板16を除去するための装置は上記研削装置26に限定されない。たとえば、図11(a)に示すように、基板16よりも大きい研削砥石32を有する研削装置26’を用いることができる。あるいは、図11(b)に示すように、軸心が水平に延びる研削砥石34を有する研削装置26”を用いてもよい。また、研磨パッドを有する研磨装置(図示していない。)によって基板16を研磨することにより、接合体20から基板16を除去してもよい。 The device for removing the substrate 16 is not limited to the grinding device 26 described above. For example, as shown in FIG. 11(a), a grinding device 26' having a grinding wheel 32 larger than the substrate 16 can be used. Alternatively, as shown in FIG. 11(b), a grinding device 26" having a grinding wheel 34 whose axis extends horizontally can be used. Furthermore, the substrate 16 can be removed from the bonded body 20 by polishing the substrate 16 with a polishing device (not shown) having a polishing pad.
(被覆工程)
除去工程を実施した後、ガラスシート2の第2面2bのうち複数の突出部4の周囲の複数の突出部4が形成されていない部分に、はんだ材で被覆されたはんだ部6を形成する被覆工程を実施する。被覆工程では、少なくとも1つのはんだ部6を形成する。本実施形態の被覆工程においては、複数の突出部4の数量と同じ数量のはんだ部6を形成しており、複数の突出部4のそれぞれの周囲に複数のはんだ部6を形成している。はんだ部6は、蒸着またはメッキによってガラスシート2の第2面2bに形成することができる。なお、被覆工程は、ガラスシート2を治具22から取り外す前に実施してもよく、あるいは、ガラスシート2を治具22から取り外した後に実施してもよい。
(Coating process)
After the removing step, a coating step is performed to form solder portions 6 coated with a solder material on the portions of the second surface 2b of the glass sheet 2 surrounding the plurality of protrusions 4 where the plurality of protrusions 4 are not formed. In the coating step, at least one solder portion 6 is formed. In the coating step of this embodiment, the same number of solder portions 6 as the number of protrusions 4 are formed, and multiple solder portions 6 are formed around each of the plurality of protrusions 4. The solder portions 6 can be formed on the second surface 2b of the glass sheet 2 by vapor deposition or plating. The coating step may be performed before or after the glass sheet 2 is removed from the jig 22.
本実施形態では、ガラスキャップ14に分割する前のガラスシート2の状態で、はんだ部6を形成している。このため、本実施形態の製造方法は、チップ単位ではんだ部6を形成する従来の加工方法よりも生産性が良好である。 In this embodiment, the solder portions 6 are formed on the glass sheet 2 before it is divided into glass caps 14. As a result, the manufacturing method of this embodiment has better productivity than conventional processing methods in which the solder portions 6 are formed on a chip-by-chip basis.
以上のとおりにして、ドーム状に突出する複数の突出部4を有するガラスシート2(図1および図2参照)を製造する。そして、ガラスシート2をドーム状の突出部4ごとに分割することによって、ドーム状のガラスキャップ14を製造することができる。したがって、ガラスキャップ14の量産する際の生産性の向上が可能となる。 In this manner, a glass sheet 2 (see Figures 1 and 2) having multiple dome-shaped protrusions 4 is manufactured. Then, by dividing the glass sheet 2 into individual dome-shaped protrusions 4, dome-shaped glass caps 14 can be manufactured. This allows for improved productivity when mass-producing glass caps 14.
本実施形態においては、従来のモールド工法とは異なり、ガラスキャップ14の製造に金型を必要としないので、ガラスキャップ14の形状・寸法の変更が容易である。また、従来のモールド工法では、金型の素材の線膨張係数とガラスキャップの素材の線膨張係数との違いから、製造可能なガラスキャップの最小サイズは50mm角程度であった。この点、本実施形態の基板16が、ガラスシート2の線膨張係数に近い線膨張係数を有する素材(たとえば、ガラスまたはシリコン(Si))である場合には、従来のモールド工法よりもガラスキャップ14の小型化が可能である。 Unlike conventional molding methods, this embodiment does not require a mold to manufacture the glass cap 14, making it easy to change the shape and dimensions of the glass cap 14. Furthermore, with conventional molding methods, the minimum size of a glass cap that could be manufactured was approximately 50 mm square due to the difference in the linear expansion coefficient between the mold material and the glass cap material. In this regard, if the substrate 16 of this embodiment is made of a material (e.g., glass or silicon (Si)) with a linear expansion coefficient close to that of the glass sheet 2, it is possible to make the glass cap 14 smaller than with conventional molding methods.
さらに、本実施形態では、突出部形成工程における温度および圧力を制御することにより、ガラスシート2における突出部4の突出高さ(つまり、ガラスキャップ14の高さ)を調整できる。そのため、ガラスキャップ14に反射防止膜の成膜が可能となり、光取り出し効率を向上させることができる。 Furthermore, in this embodiment, the protrusion height of the protrusion 4 on the glass sheet 2 (i.e., the height of the glass cap 14) can be adjusted by controlling the temperature and pressure during the protrusion formation process. This makes it possible to form an anti-reflection film on the glass cap 14, thereby improving light extraction efficiency.
2:ガラスシート、2a:ガラスシートの第1面、2b:ガラスシートの第2面、4:突出部、6:はんだ材、14:ガラスキャップ、16:基板、16a:基板の第1面、16b:基板の第2面、18:円形凹部、22:治具、24:収容穴
2: Glass sheet, 2a: First surface of glass sheet, 2b: Second surface of glass sheet, 4: Protrusion, 6: Solder material, 14: Glass cap, 16: Substrate, 16a: First surface of substrate, 16b: Second surface of substrate, 18: Circular recess, 22: Jig, 24: Receiving hole
Claims (4)
複数の円形凹部を形成した基板に前記ガラスシートの前記第1面と反対側の第2面をオプティカルコンタクトによって仮接合する仮接合工程と、
前記ガラスシートの軟化点を上回る温度に前記ガラスシートおよび前記基板を加熱するとともに、前記ガラスシートおよび前記基板の周囲の圧力を低下させることによって、前記ガラスシートにおける前記複数の円形凹部に対応する部分を前記ガラスシートの前記第1面側に前記ドーム状に突出させて前記複数の突出部を前記ガラスシートに形成する突出部形成工程と、
前記ガラスシートに仮接合された前記基板を研削または研磨することによって、前記ガラスシートに仮接合された前記基板を除去する除去工程と、を含むガラスシートの製造方法。 A method for manufacturing a flat glass sheet having a plurality of dome-shaped protrusions on a first surface, comprising:
a temporary bonding step of temporarily bonding a second surface of the glass sheet opposite the first surface to a substrate having a plurality of circular recesses formed thereon by optical contact ;
a protrusion forming process in which the glass sheet and the substrate are heated to a temperature higher than the softening point of the glass sheet and the pressure around the glass sheet and the substrate is reduced, thereby causing portions of the glass sheet corresponding to the plurality of circular recesses to protrude in the dome shape toward the first surface of the glass sheet, thereby forming the plurality of protrusions on the glass sheet;
a removing step of removing the substrate temporarily bonded to the glass sheet by grinding or polishing the substrate temporarily bonded to the glass sheet.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2024034092A JP7778404B2 (en) | 2024-03-06 | 2024-03-06 | Glass sheet manufacturing method and glass cap manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2024034092A JP7778404B2 (en) | 2024-03-06 | 2024-03-06 | Glass sheet manufacturing method and glass cap manufacturing method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2025135978A JP2025135978A (en) | 2025-09-19 |
| JP7778404B2 true JP7778404B2 (en) | 2025-12-02 |
Family
ID=97066535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2024034092A Active JP7778404B2 (en) | 2024-03-06 | 2024-03-06 | Glass sheet manufacturing method and glass cap manufacturing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7778404B2 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007131475A (en) | 2005-11-09 | 2007-05-31 | Nippon Electric Glass Co Ltd | Molding method and molding apparatus of glass article |
| US20080280124A1 (en) | 2007-05-03 | 2008-11-13 | The Regents Of The University Of California | Self-inflated micro-glass blowing |
| US20170233247A1 (en) | 2016-02-16 | 2017-08-17 | The Regents Of The University Of California | Low cost wafer level process for packaging mems three dimensional devices |
| JP2020528582A (en) | 2017-07-28 | 2020-09-24 | フラウンホーファーゲゼルシャフト ツール フォルデルング デル アンゲヴァンテン フォルシユング エー.フアー. | MEMS mirror mechanism and manufacturing method of MEMS mirror mechanism |
| JP2022070615A (en) | 2020-10-27 | 2022-05-13 | 日本電気硝子株式会社 | Glass article manufacturing method and glass article manufacturing equipment |
| JP2023155873A (en) | 2022-04-11 | 2023-10-23 | 日本電気硝子株式会社 | Lid members, packages and glass substrates |
-
2024
- 2024-03-06 JP JP2024034092A patent/JP7778404B2/en active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007131475A (en) | 2005-11-09 | 2007-05-31 | Nippon Electric Glass Co Ltd | Molding method and molding apparatus of glass article |
| US20080280124A1 (en) | 2007-05-03 | 2008-11-13 | The Regents Of The University Of California | Self-inflated micro-glass blowing |
| US20170233247A1 (en) | 2016-02-16 | 2017-08-17 | The Regents Of The University Of California | Low cost wafer level process for packaging mems three dimensional devices |
| JP2020528582A (en) | 2017-07-28 | 2020-09-24 | フラウンホーファーゲゼルシャフト ツール フォルデルング デル アンゲヴァンテン フォルシユング エー.フアー. | MEMS mirror mechanism and manufacturing method of MEMS mirror mechanism |
| JP2022070615A (en) | 2020-10-27 | 2022-05-13 | 日本電気硝子株式会社 | Glass article manufacturing method and glass article manufacturing equipment |
| JP2023155873A (en) | 2022-04-11 | 2023-10-23 | 日本電気硝子株式会社 | Lid members, packages and glass substrates |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2025135978A (en) | 2025-09-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1070972B1 (en) | An optical assembly and a method for manufacturing lens systems | |
| JP5000113B2 (en) | Thin glass chip for electronic components and method of manufacturing the same | |
| US6716666B2 (en) | Wafer scale molding of protective caps | |
| JP4272709B2 (en) | Manufacturing and storing method of micro parts, magazine for micro parts and its assembling method | |
| JP4938449B2 (en) | Diamond wafer assembly for use in a method of processing a single crystal diamond substrate | |
| JP7778404B2 (en) | Glass sheet manufacturing method and glass cap manufacturing method | |
| EP1356513B1 (en) | Molding of protective caps | |
| CN107799406A (en) | Method for processed wafer and the method for processing carrier | |
| EP1660703A1 (en) | Method of manufacturing diamond substrates | |
| JP4432103B2 (en) | Method and apparatus for dividing plate-like member | |
| JP5223215B2 (en) | Wafer structure and manufacturing method thereof | |
| EP1356514B1 (en) | Use of infrared radiation in molding of protective caps | |
| KR20020071398A (en) | Apparatus for dry etching in semiconductor device processing | |
| KR102051569B1 (en) | Method for manufacturing vacuum chuck member and vacuum chuck member manufactured thereby | |
| JP2005347675A (en) | Method for manufacturing element having minute structure | |
| EP1360719B1 (en) | Molds for wafer scale molding of protective caps | |
| JP2006045029A (en) | Microlens array, manufacturing method thereof, and manufacturing method of glassy carbon mold | |
| JP2023090298A (en) | Device package manufacturing method | |
| JP7262891B2 (en) | Dummy wafer and dummy wafer manufacturing method | |
| JP7233815B2 (en) | Dummy wafer and dummy wafer manufacturing method | |
| KR102944825B1 (en) | Method for manufacturing a pin alignment substrate for TGV including conductive pins used as TGV of a glass substrate and a pin alignment substrate for TGV manufactured using the manufacturing method | |
| KR102002475B1 (en) | Maunfacturing method of pads in semiconductor chip mover and raw pads sets for manufacturing the pads | |
| JP7566418B2 (en) | Method for manufacturing multiple device chips | |
| KR20180136743A (en) | And Method Of Fabricating Rubber Collet | |
| KR20260042652A (en) | method of processing substrate |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240306 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20250325 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20250523 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20250523 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20250603 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20250731 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20251104 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20251112 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7778404 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |