本發(fā)明涉及光學(xué)玻璃及玻璃基板的切斷方法,特別是涉及罩玻璃、與近紅外線截止濾波器等的框體接合而使用的光學(xué)玻璃及該光學(xué)玻璃的制造中使用的玻璃基板的切斷方法。
背景技術(shù):
具有數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)等中所使用的CCD(Charge Coupled Device)、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等固體攝像元件的半導(dǎo)體裝置使用近紅外線截止濾波器玻璃、罩玻璃等光學(xué)玻璃。近年來(lái),根據(jù)搭載于移動(dòng)電話、智能電話等便攜終端的固體攝像元件模塊、數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)的薄型化的要求,要求板厚薄的光學(xué)玻璃。
但是,若光學(xué)玻璃的板厚變薄,則彎曲應(yīng)力作用于光學(xué)玻璃時(shí),以存在于玻璃的棱線(玻璃的主面與側(cè)面的邊界)的缺損、微小的裂紋為起點(diǎn),開裂發(fā)展,很可能最終破損。
因此,從提高玻璃的彎曲強(qiáng)度的觀點(diǎn)考慮,提出了對(duì)玻璃端面進(jìn)行倒角加工(參照專利文獻(xiàn)1)。其通過利用倒角加工除去成為開裂起點(diǎn)的玻璃端面的傷痕來(lái)提高玻璃的彎曲強(qiáng)度。另外,還提出了通過蝕刻來(lái)除去玻璃板的主面的傷痕(參照專利文獻(xiàn)2)。
然而,玻璃端面的倒角加工、除去玻璃主面的傷痕的操作使光學(xué)玻璃的生產(chǎn)率變差(降低)。另外,也有時(shí)因倒角加工反而在玻璃端面形成傷痕。這是因?yàn)椴AУ牡菇羌庸な怯媚ハ髂ナ瘜?duì)玻璃進(jìn)行機(jī)械加工而引起的。即,有可能因倒角加工時(shí)的沖擊等而重新形成意外的傷痕。另外,為了除去玻璃的主面的傷痕,若保持玻璃的主面進(jìn)行蝕刻,則有可能在成為光學(xué)作用面的主面產(chǎn)生蝕刻不均,作為光學(xué)玻璃的光學(xué)特性變差(降低)。
另一方面,作為半導(dǎo)體基板等的切斷方法,已知使透過半導(dǎo)體基板(例如,硅(Si))的波長(zhǎng)的激光聚光在半導(dǎo)體基板內(nèi)部而在半導(dǎo)體基板內(nèi)部形成改性區(qū)域(傷痕區(qū)域),然后,通過施加膠帶擴(kuò)展等外部應(yīng)力,以改性區(qū)域?yàn)槠瘘c(diǎn)使半導(dǎo)體基板產(chǎn)生龜裂來(lái)切斷半導(dǎo)體基板的技術(shù)(例如,參照專利文獻(xiàn)3)。
該切斷方法中,能夠在不對(duì)半導(dǎo)體基板的主面造成損傷的情況下在半導(dǎo)體基板內(nèi)部局部·選擇性地形成改性區(qū)域。因此,能夠減少在通常的刀片切割中成為問題的半導(dǎo)體基板的主面的碎片化(chipping)等不良情況的產(chǎn)生。另外,與切削加工不同,產(chǎn)生灰塵等問題也少。因此,近年來(lái),不局限于半導(dǎo)體基板,玻璃基板的切斷等也開始廣泛使用上述切斷方法。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2000-169166號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:日本特開2010-168262號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)3:日本特開2009-135342號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明人在制造光學(xué)玻璃時(shí)應(yīng)用基于激光的切斷方法,結(jié)果確認(rèn)了其切斷面平滑且不易形成棱線的傷痕等。即,可知通過該切斷方法制造的光學(xué)玻璃即使不進(jìn)行如上所述的倒角加工、蝕刻等操作,也能夠一定程度上保持強(qiáng)度。
進(jìn)而,本發(fā)明的目的在于提供在使用該切斷方法制造光學(xué)玻璃時(shí)能夠通過簡(jiǎn)便的操作得到的具備更高的彎曲強(qiáng)度和尺寸精度的光學(xué)玻璃和玻璃基板的切斷方法。
本發(fā)明人等為了解決上述課題進(jìn)行了潛心研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過使由在激光入射于玻璃基板時(shí)產(chǎn)生的改性區(qū)域形成的裂紋為規(guī)定的大小,能夠通過簡(jiǎn)便的操作得到具備更高的彎曲強(qiáng)度和尺寸精度的光學(xué)玻璃,完成了本發(fā)明。
即,本發(fā)明的光學(xué)玻璃具有沿著改性區(qū)域進(jìn)行切斷的切斷面,所述改性區(qū)域是利用將焦點(diǎn)匯聚于內(nèi)部地照射的光而形成的且由多個(gè)改性部構(gòu)成,其特征在于,所述光學(xué)玻璃具有以所述改性區(qū)域的所述改性部為起點(diǎn)的裂紋,從所述切斷面到所述裂紋的前端為止的改性區(qū)域前端深度為所述光學(xué)玻璃的板厚的3~20%。
另外,本發(fā)明的玻璃基板的切斷方法的特征在于,具備如下工序:改性工序,將焦點(diǎn)匯聚于玻璃基板的內(nèi)部地照射光,在所述玻璃基板的內(nèi)部選擇性地形成由多個(gè)改性部構(gòu)成的改性區(qū)域;以及切斷工序,沿著所述改性區(qū)域,使所述玻璃基板的厚度方向產(chǎn)生開裂而制成光學(xué)玻璃,在以所述改性工序中產(chǎn)生的所述改性區(qū)域的所述改性部為起點(diǎn)的裂紋中,從通過所述切斷工序形成的切斷面到所述裂紋的前端為止的改性區(qū)域前端深度為所述玻璃基板的板厚的3~20%。
根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)玻璃和玻璃基板的切斷方法,能夠得到具備高彎曲強(qiáng)度和高尺寸精度的光學(xué)玻璃。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的一實(shí)施方式的玻璃基板的切斷裝置的示意圖。
圖2A是使用圖1的切斷裝置的玻璃基板的切斷方法的說(shuō)明圖。
圖2B是使用圖1的切斷裝置的玻璃基板的切斷方法的說(shuō)明圖。
圖2C是使用圖1的切斷裝置的玻璃基板的切斷方法的說(shuō)明圖。
圖3A是用于說(shuō)明本實(shí)施方式的改性區(qū)域的玻璃基板的俯視圖。
圖3B是圖3A的玻璃基板的A-A截面圖。
圖4是對(duì)圖3A的玻璃基板的裂紋進(jìn)行說(shuō)明的俯視圖。
圖5是對(duì)圖3A的玻璃基板的改性區(qū)域的位置關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明的圖。
圖6是本發(fā)明的一實(shí)施方式的光學(xué)玻璃的側(cè)視圖。
圖7是圖6的光學(xué)玻璃的俯視圖。
圖8是本發(fā)明的一實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的側(cè)截面圖。
具體實(shí)施方式
以下,一邊參照附圖一邊對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的玻璃基板的切斷方法和光學(xué)玻璃詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。
[玻璃基板的切斷方法]
首先,一邊參照附圖一邊對(duì)用于制造本實(shí)施方式的光學(xué)玻璃的玻璃基板的切斷方法進(jìn)行說(shuō)明。
〈玻璃基板的切斷裝置〉
圖1是本實(shí)施方式的玻璃基板的切斷方法中使用的玻璃基板的切斷裝置500的示意圖。如圖1所示,切斷裝置500具備工作臺(tái)510、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)520、激光照射機(jī)構(gòu)530、光學(xué)系統(tǒng)540、距離測(cè)定系統(tǒng)550和控制機(jī)構(gòu)560。
工作臺(tái)510是用于載置作為切斷對(duì)象的玻璃基板10(將光學(xué)玻璃100切斷而制造之前的玻璃板)的平臺(tái)。玻璃基板10被載置在工作臺(tái)510上。應(yīng)予說(shuō)明,工作臺(tái)510在圖1所示的XYZ方向可移動(dòng)地構(gòu)成。另外,工作臺(tái)510在XY平面內(nèi)、在圖1所示的θ方向可旋轉(zhuǎn)地構(gòu)成。
驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)520與工作臺(tái)510連接,基于來(lái)自控制機(jī)構(gòu)560的指示使工作臺(tái)510在水平方向(XY方向)、垂直方向(Z方向)和旋轉(zhuǎn)方向(θ方向)移動(dòng)。激光照射機(jī)構(gòu)530是照射激光L的光源。應(yīng)予說(shuō)明,光源優(yōu)選使用YAG激光器。這是因?yàn)閅AG激光器能夠得到高的激光強(qiáng)度,省電并且比較廉價(jià)。
在YAG激光器的情況下,輸出的激光L的中心波長(zhǎng)為1064nm,但也可以通過使用非線性光學(xué)晶體產(chǎn)生高次諧波而得到中心波長(zhǎng)532nm(綠色)的激光、中心波長(zhǎng)355nm(紫外線)的激光。本實(shí)施方式中,為了切斷玻璃基板10,優(yōu)選輸出中心波長(zhǎng)為532nm的激光的光源。這是因?yàn)橹行牟ㄩL(zhǎng)為532nm的激光最容易透過玻璃基板10,適于切斷。
應(yīng)予說(shuō)明,激光照射機(jī)構(gòu)530優(yōu)選使用能夠照射脈沖激光的照射機(jī)構(gòu)。另外,激光照射機(jī)構(gòu)530優(yōu)選使用能夠根據(jù)玻璃基板10的厚度(板厚)、形成的改性區(qū)域的大小而任意地設(shè)定激光L的波長(zhǎng)、脈沖寬度、重復(fù)頻率、照射時(shí)間、能量強(qiáng)度等的照射機(jī)構(gòu)。另外,脈沖激光的照射時(shí)間(每1脈沖的激光照射到玻璃基板的時(shí)間)優(yōu)選為100皮秒~100納秒。通過使基于脈沖激光的改性時(shí)間為上述的范圍內(nèi),能夠形成適合于玻璃基板10的切斷的改性區(qū)域。若基于脈沖激光的照射時(shí)間小于100皮秒,則有可能即使形成改性區(qū)域也不會(huì)產(chǎn)生裂紋,無(wú)法切斷玻璃基板10。另外,若基于脈沖激光的照射時(shí)間大于100納秒,則有可能由改性區(qū)域產(chǎn)生的裂紋變得過大,玻璃基板10的切斷后的彎曲強(qiáng)度變低。
光學(xué)系統(tǒng)540具備光學(xué)透鏡,使來(lái)自激光照射機(jī)構(gòu)530的激光收斂在玻璃基板10內(nèi)部。即,光學(xué)系統(tǒng)540能夠在玻璃基板10的內(nèi)部形成聚光部P,在玻璃基板10內(nèi)部形成改性區(qū)域R。距離測(cè)定系統(tǒng)550例如為激光測(cè)距儀,通過三角測(cè)距方式測(cè)定到玻璃基板10主面為止的距離H。距離測(cè)定系統(tǒng)550以規(guī)定的時(shí)間間隔(例如,每隔幾毫秒)測(cè)定到玻璃基板10主面為止的距離H并輸出到控制機(jī)構(gòu)560。
控制機(jī)構(gòu)560以沿著玻璃基板10的預(yù)定的切斷線(以下為切斷預(yù)定線)照射激光的方式控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)520而使工作臺(tái)510移動(dòng),從激光照射機(jī)構(gòu)530對(duì)玻璃基板10照射激光。另外,控制機(jī)構(gòu)560基于從距離測(cè)定系統(tǒng)550輸出的距離信息來(lái)調(diào)整工作臺(tái)510的高度。應(yīng)予說(shuō)明、控制機(jī)構(gòu)560也可以基于從距離測(cè)定系統(tǒng)550輸出的距離信息來(lái)調(diào)整光學(xué)系統(tǒng)540的透鏡位置。
即,控制機(jī)構(gòu)560以光學(xué)系統(tǒng)540與玻璃基板10的距離H在一定范圍內(nèi)(例如,±5μm)的方式控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)520,調(diào)整玻璃基板10的高度方向(Z方向)的位置。對(duì)于改性區(qū)域R的位置而言,如此調(diào)整玻璃基板10的高度,激光的聚光部P在玻璃基板10的厚度方向成為期望的位置。
〈玻璃基板的切斷〉
圖2A~圖2C是關(guān)于玻璃基板10的切斷的說(shuō)明圖。以下,參照?qǐng)D2A~圖2C進(jìn)行說(shuō)明。
(準(zhǔn)備工序)
該工序中,首先,將玻璃基板10貼附于擴(kuò)展用的膠帶T1,載置在參照?qǐng)D1說(shuō)明的切斷裝置500的工作臺(tái)510上(圖2A)。應(yīng)予說(shuō)明,圖2A中,將1張玻璃基板10貼附于帶T1,但貼附于膠帶T1的玻璃基板10的張數(shù)也可以為多張。
(改性工序)
接著,使用切斷裝置500,沿著切斷預(yù)定線,將來(lái)自激光照射機(jī)構(gòu)530的激光利用光學(xué)系統(tǒng)540以焦點(diǎn)匯聚于玻璃基板10的內(nèi)部的方式對(duì)玻璃基板10照射光,在玻璃基板10的內(nèi)部選擇性地形成改性區(qū)域R(圖2B)。
切斷預(yù)定線典型而言是切斷而得到的光學(xué)玻璃的平面形狀為正方形狀或矩形形狀這樣的格子狀的掃描線。在此,玻璃基板10的內(nèi)部所形成的激光的聚光部P可以為點(diǎn)狀,也可以為線狀。使這樣的聚光部P以規(guī)定的間距間隔間斷地改性,形成改性區(qū)域R。
(切斷工序)
切斷預(yù)定線的改性結(jié)束后,接著,通過將膠帶T1沿著空白箭頭的方向進(jìn)行擴(kuò)張,對(duì)玻璃基板10施加拉伸切斷應(yīng)力。由此,以形成于玻璃基板10的改性區(qū)域R為起點(diǎn),沿著切斷預(yù)定線將玻璃基板10單片化,得到光學(xué)玻璃100(圖2C)。該圖2C示出以能夠得到多個(gè)平面形狀為正方形狀的光學(xué)玻璃100的方式格子狀地形成切斷預(yù)定線的例子。
應(yīng)予說(shuō)明,以下,對(duì)作為本發(fā)明的特征的改性工序進(jìn)一步詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。
圖3A和圖3B是為了對(duì)形成于玻璃基板10的內(nèi)部的改性區(qū)域R進(jìn)行說(shuō)明而簡(jiǎn)要示出玻璃基板的圖,圖3A是玻璃基板10的俯視圖,圖3B是圖3A的玻璃基板10的A-A截面圖。
如該圖3A和圖3B所示,改性區(qū)域R以多個(gè)改性部RP的集合體的形式形成。改性部RP形成為與激光的聚光部P對(duì)應(yīng)的形狀。通過沿著切斷預(yù)定線以規(guī)定的間距間斷地形成多個(gè)該改性部RP,從而形成帶狀的改性區(qū)域R。圖3B中,以點(diǎn)狀的陰影圖案表示改性區(qū)域R(其中,用激光直接改性的改性部RP為了說(shuō)明而為空白)。
此時(shí),改性區(qū)域R的板厚方向的寬度優(yōu)選相對(duì)于玻璃基板的板厚t為13~50%的長(zhǎng)度。若改性區(qū)域R的板厚方向的寬度過小,則到基板表面為止較遠(yuǎn),因此,有可能切斷工序中伸展的裂紋未到達(dá)至基板表面而無(wú)法切斷或者蛇行變大。若改性區(qū)域R的板厚方向的寬度過大,則有可能接近基板表面,因此,彎曲強(qiáng)度降低。
改性部RP間的間距優(yōu)選為3.0~38μm的范圍,更優(yōu)選為7.5~20μm的范圍。間距越窄,激光的掃描速度越慢,生產(chǎn)率下降,同時(shí)間距小于3.0μm時(shí),有可能改性部彼此疊合而未順利地產(chǎn)生裂紋,無(wú)法進(jìn)行切斷。另外,間距大于38μm時(shí),有可能改性部彼此過遠(yuǎn),產(chǎn)生的裂紋未順利地連接,無(wú)法進(jìn)行切斷。如此,只要在上述范圍內(nèi),能夠有效地進(jìn)行玻璃的切斷,能夠得到期望形狀的光學(xué)玻璃。
應(yīng)予說(shuō)明,可知通過該改性工序用激光間斷地形成改性部RP時(shí),存在以該改性部RP為起點(diǎn),在板厚的上下方向和平面這三個(gè)方向(C1、C2、C3)產(chǎn)生裂紋的傾向。圖4是為了對(duì)玻璃基板10中從改性部RP產(chǎn)生的裂紋進(jìn)行說(shuō)明而部分放大示出的俯視圖。該裂紋C1~3如圖4所示,裂紋C1和C2存在以改性部RP為起點(diǎn)且以從切斷預(yù)定線向激光的掃描方向側(cè)左右擴(kuò)展的方式產(chǎn)生的傾向,裂紋C3存在在與激光的掃描方向相反方向產(chǎn)生的傾向。此時(shí),裂紋C3成為實(shí)際的切斷線的一部分,但裂紋C1和C2會(huì)殘留在切斷后的玻璃內(nèi)部。應(yīng)予說(shuō)明,C1~C3通常均形成于玻璃基板10內(nèi)部。
在此,改性區(qū)域前端深度Rd是與切斷預(yù)定線正交的方向的從切斷預(yù)定線到裂紋C1的前端為止的距離或從切斷預(yù)定線到裂紋C2的前端為止的距離,是指寬度5mm以上或在包含100點(diǎn)以上的改性部的測(cè)定區(qū)域中的最大值。圖4示出對(duì)該改性區(qū)域前端深度Rd進(jìn)行說(shuō)明的圖。
而且,該改性區(qū)域前端深度Rd為玻璃基板10的板厚t的3~20%的長(zhǎng)度。若改性區(qū)域前端深度Rd小于板厚t的3%,則有可能切斷工序中施加的拉伸應(yīng)力無(wú)法使裂紋充分伸展,無(wú)法進(jìn)行切斷。另一方面,若改性區(qū)域前端深度Rd大于板厚t的20%,則有可能彎曲強(qiáng)度過于降低,在制成切斷后的光學(xué)玻璃時(shí)的斷面中,在制品制造時(shí)、使用時(shí)玻璃缺損或剝離,有時(shí)難以應(yīng)用于制品。
改性區(qū)域前端深度Rd由于受到玻璃基板的種類(特別是硬度、斷裂韌性值、熱膨脹系數(shù)等)、改性時(shí)的激光的能量、聚光部的形狀、掃描速度、照射時(shí)間等的影響,因此,只要以成為上述范圍的方式適當(dāng)選擇條件即可。作為玻璃基板,優(yōu)選0.2MPa·m1/2<斷裂韌性值K1c<0.74MPa·m1/2的玻璃基板。
該改性工序優(yōu)選使激光的聚光部P為在板厚方向延伸的縱長(zhǎng)的形狀。由此,即使減少沿著切斷預(yù)定線掃描激光的次數(shù),也能夠容易且良好地進(jìn)行切斷。不修正聚光部P的形狀地掃描激光時(shí),難以分別控制改性區(qū)域R的寬度和改性區(qū)域前端深度Rd。兩者均與激光的能量成比例地變大,因此,若以能夠可靠地切斷的方式使改性區(qū)域R的寬度增大至期望的范圍,則存在改性區(qū)域前端深度Rd過大,切斷后的光學(xué)玻璃的品質(zhì)變差的傾向。另一方面,若為了提高切斷后的光學(xué)玻璃的品質(zhì)而使改性區(qū)域前端深度Rd減小至期望的范圍,則有可能改性區(qū)域R的寬度過小,無(wú)法切斷。但是,通過預(yù)先使聚光部P為在板厚方向延伸的縱長(zhǎng)形狀,能夠利用與激光的能量不同的方法來(lái)擴(kuò)展改性區(qū)域R的寬度,因此,容易使改性區(qū)域R的寬度增大至期望的范圍,同時(shí)使改性區(qū)域前端深度Rd減小至期望的范圍。因此,不修正聚光部時(shí),必須在使該聚光部在板厚方向一邊改變位置一邊多次掃描而形成改性區(qū)域R才能良好地進(jìn)行切斷,這樣的情況下,通過將聚光部修正為縱長(zhǎng)形狀的方法,即使減少激光的掃描次數(shù)也能夠充分地切斷,能夠通過簡(jiǎn)便的操作容易地制造期望形狀的光學(xué)玻璃。
應(yīng)予說(shuō)明,為了使聚光部P的形狀為在玻璃基板10的板厚方向延伸的縱長(zhǎng)的形狀,例如可以利用全息技術(shù)進(jìn)行調(diào)整。
為了利用全息技術(shù),例如只要在激光的光路設(shè)置衍射透鏡、空間光調(diào)制器等記錄了能夠調(diào)整為期望的聚光形狀的全息圖案的裝置即可。例如,作為在此使用的衍射透鏡,可以舉出在石英玻璃基板等的表面加工凹凸形狀,能夠表現(xiàn)出全息圖案的衍射透鏡。在此,凹凸形狀的加工例如可以舉出通過光刻技術(shù)呈期望形狀地雕刻槽的方法。另外,在激光的光路設(shè)置空間光調(diào)制器來(lái)顯示全息圖案時(shí),作為其顯示方式,可以舉出使用液晶顯示元件、數(shù)字微鏡器件(微鏡陣列結(jié)構(gòu))、磁光效應(yīng)等的顯示方式。
無(wú)論是哪種方法,作為制作全息圖案的方法,可以舉出:對(duì)將激光照射于被攝體而產(chǎn)生的干涉條紋直接拍攝的方法、通過計(jì)算機(jī)計(jì)算的方法(CGH)、利用積分照相(インテグラルフォトグラフィ)方式的方法。計(jì)算機(jī)合成全息圖(CGH)在容易得到期望形狀的方面優(yōu)選。
應(yīng)予說(shuō)明,本實(shí)施方式中,在玻璃基板10的板厚方向改變位置而多次掃描激光時(shí),將通過激光的掃描而形成的多個(gè)改性部的位置在板厚方向偏移的同時(shí)在掃描方向一致,由此,能夠形成與聚光部P相比在板厚方向更長(zhǎng)地延伸的改性部RP。如此,即使是在降低激光的能量的同時(shí)增加掃描次數(shù)而增大改性區(qū)域R的板厚方向的寬度的方法,也能夠使改性區(qū)域R的寬度增大至期望的范圍,同時(shí)使改性區(qū)域前端深度Rd減小至期望的范圍。
改性區(qū)域R只要在切斷工序中能夠良好的切斷,其形成位置就沒有特別限定。圖5是對(duì)圖3B所示的A-A截面圖中的改性區(qū)域的位置關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明的圖。該圖5中,對(duì)于改性區(qū)域R的形成位置,將玻璃基板10的板厚方向的從一側(cè)主面到改性區(qū)域R為止的距離設(shè)為a、從另一側(cè)主面到改性區(qū)域R為止的距離設(shè)為b、玻璃基板10的板厚設(shè)為t、改性區(qū)域R的寬度設(shè)為k。此時(shí),改性區(qū)域R可以通過1次掃描形成,也可以通過多次掃描形成。另外,圖5中,改性區(qū)域R表示為1個(gè)帶狀的改性區(qū)域,但通過將激光沿著切斷預(yù)定線進(jìn)行多次掃描,改性區(qū)域R也可以在板厚方向以多個(gè)改性部分離的狀態(tài)形成(即,也可以為帶狀的改性區(qū)域平行地形成2個(gè)以上這樣的情況)。在板厚方向多個(gè)改性部分離而形成時(shí),從改性區(qū)域R的一側(cè)主面到改性區(qū)域R為止的距離a是指從一側(cè)主面到最近的改性區(qū)域?yàn)橹沟木嚯x。另外,同樣地,從改性區(qū)域R的另一側(cè)主面到改性區(qū)域R為止的距離b是指從另一側(cè)主面到最近的改性區(qū)域?yàn)橹沟木嚯x。
在此,從一側(cè)主面到改性區(qū)域?yàn)橹沟木嚯xa是指在從一側(cè)主面向另一側(cè)主面的方向確認(rèn)切斷面的峰值計(jì)數(shù)值(ピークカウント値)Pc(在與主面平行的方向測(cè)得的值)時(shí)首次大于20的點(diǎn)與一側(cè)主面的距離。同樣地,從另一側(cè)主面到改性區(qū)域的距離b是指在從另一側(cè)主面向一側(cè)主面的方向確認(rèn)切斷面的峰值計(jì)數(shù)值Pc(在與主面平行的方向測(cè)得的值)時(shí)首次大于20的點(diǎn)與另一側(cè)主面的距離。
在此,距離a和距離b是大于0的數(shù)值,即,這是指改性區(qū)域R需要與玻璃基板的各主面(透光面)相離地形成。另外,改性區(qū)域R優(yōu)選與各主面離開一定距離以上而形成,例如,距離a和距離b分別優(yōu)選為玻璃基板10的厚度t×0.1(即,板厚×10%)以上。
改性區(qū)域的寬度k與改性區(qū)域R的板厚方向的高度(縱向?qū)挾?相同,也表示為t-(a+b)。該改性區(qū)域的寬度k如上述改性部RP的說(shuō)明中記載那樣,優(yōu)選相對(duì)于玻璃基板的板厚t為13~50%的長(zhǎng)度。若該改性區(qū)域的寬度k小于13%,則有可能無(wú)法切斷,或即使切斷、邊的蛇行量也變大,若大于50%,則有可能改性區(qū)域過于接近基板表面,因此,彎曲強(qiáng)度降低。
另外,該改性區(qū)域k優(yōu)選盡可能設(shè)置于板厚的中心位置,例如,優(yōu)選設(shè)置于使|a-b|/2為0.05t以下的位置。此時(shí),以改性部RP為起點(diǎn)而形成的裂紋C的前端位于改性區(qū)域的寬度k的大致正中間的位置,因此,通過|a-b|/2滿足上述的關(guān)系,裂紋C1和C2的前端也設(shè)置于板厚的中心位置附近。該裂紋C1和C2的前端更優(yōu)選距玻璃基板10的板厚的中心在板厚方向?yàn)椤?0μm的范圍內(nèi)。通過這樣操作,可以使裂紋的偏移少,在切斷時(shí)和制造時(shí),確保光學(xué)玻璃的強(qiáng)度,并且不會(huì)產(chǎn)生不需要的缺損、剝離。
玻璃基板10的板厚沒有特別限定,例如優(yōu)選100μm~1mm厚度的玻璃基板,更優(yōu)選100μm~500μm。隨著板厚變厚,需要的改性區(qū)域R的寬度k變大,500μm以上的板厚時(shí),即使使聚光點(diǎn)P在板厚方向?yàn)榭v長(zhǎng)形狀,有可能也需要2次以上的掃描次數(shù)。在為用于半導(dǎo)體裝置的罩玻璃的情況下,由于其微細(xì)化、輕量化等要求,優(yōu)選100~300μm的較薄的板厚。
應(yīng)予說(shuō)明,對(duì)于該改性區(qū)域R和其以外的區(qū)域而言,可以在將玻璃基板10切斷而制成光學(xué)玻璃100后,通過其切斷面的峰值計(jì)數(shù)值來(lái)確定。峰值計(jì)數(shù)值Pc由美國(guó)機(jī)械工學(xué)會(huì)ASME B46.1(1995年)定義,是指通過以表示測(cè)定對(duì)象的表面狀態(tài)(凹凸)的曲線中的平均線為中心,在超過負(fù)標(biāo)準(zhǔn)水平(-H)后超過正標(biāo)準(zhǔn)水平(+H)時(shí)設(shè)為1個(gè)波峰的方法進(jìn)行計(jì)數(shù)的評(píng)價(jià)長(zhǎng)度中的波峰數(shù)。
本實(shí)施方式中,首先,在光學(xué)玻璃100的切斷面,在與各主面平行的方向測(cè)定峰值計(jì)數(shù)值。在光學(xué)玻璃100的板厚方向改變位置進(jìn)行多次該測(cè)定。然后,使用光學(xué)玻璃100的切斷面的板厚方向的位置的峰值計(jì)數(shù)值,確認(rèn)在從一側(cè)主面到另一側(cè)主面的方向測(cè)得的峰值計(jì)數(shù)值Pc,將最初超過20的測(cè)定位置與一側(cè)主面的距離設(shè)為距離a。同樣地,使用光學(xué)玻璃100的切斷面的板厚方向的位置的峰值計(jì)數(shù)值,確認(rèn)在從另一側(cè)主面到一側(cè)主面的方向測(cè)定的峰值計(jì)數(shù)值Pc,將最初超過20的測(cè)定位置與另一側(cè)主面的距離設(shè)為距離b。
該峰值計(jì)數(shù)值的測(cè)定若基于切斷面的光學(xué)顯微鏡照片確認(rèn)改性區(qū)域R與其以外的區(qū)域的邊界位置而進(jìn)行,則能夠有效且準(zhǔn)確地確定距離a和距離b。另外,在板厚方向改變測(cè)定位置時(shí),特別是改性區(qū)域R與其以外的區(qū)域的邊界位置附近優(yōu)選以玻璃基板10的板厚t×0.04(即,板厚×4%)以下的間隔進(jìn)行。通過這樣操作,能夠更準(zhǔn)確地確定地邊界位置。
應(yīng)予說(shuō)明,對(duì)于切斷面的峰值計(jì)數(shù)值而言,使用在與各主面平行的方向測(cè)得的測(cè)定波形,以平均線為中心設(shè)置不靈敏區(qū)寬度(測(cè)定波形的最大高度×0.05),將從比不靈敏區(qū)靠下出現(xiàn)的點(diǎn)暫時(shí)出現(xiàn)在不靈敏區(qū)上后,再一次出現(xiàn)在比不靈敏區(qū)靠下為止設(shè)為1個(gè)峰值,所述峰值計(jì)數(shù)值表示其數(shù)量。
測(cè)定使用激光顯微鏡(Keyence公司制,形狀測(cè)定激光顯微鏡VK-X100、解析軟件:VK-H1XA)進(jìn)行,評(píng)價(jià)長(zhǎng)度(測(cè)定寬度):725μm(倍率:200倍),波長(zhǎng):628nm,解析軟件未進(jìn)行測(cè)定波形的修正。
如上所述,利用本實(shí)施方式的玻璃基板的切斷方法,玻璃基板10在其內(nèi)部形成改性區(qū)域R,能夠容易地切斷玻璃基板10。另外,能夠較小地抑制以改性區(qū)域R的改性部Rp為起點(diǎn)產(chǎn)生的裂紋。若這樣操作,則能夠得到良好的彎曲強(qiáng)度且良好的尺寸精度的光學(xué)玻璃100。
[光學(xué)玻璃]
圖6表示本發(fā)明的實(shí)施方式的光學(xué)玻璃的側(cè)視圖。該光學(xué)玻璃100的側(cè)面是沿著上述的改性區(qū)域R進(jìn)行切斷的切斷面本身。即,該光學(xué)玻璃100是將其切斷前的玻璃基板以成為期望的形狀、大小的方式在玻璃基板的內(nèi)部通過激光形成改性區(qū)域R,從外部施加力,由此沿著改性區(qū)域R切斷玻璃基板而得到的。因此,在該光學(xué)玻璃100的側(cè)面,改性區(qū)域R露出,且具有沿著該改性區(qū)域R在玻璃的板厚方向切斷的切斷面。另外,該光學(xué)玻璃100為如上將玻璃基板10切斷而得到的板狀的玻璃。
該光學(xué)玻璃100是通過上述的玻璃基板的切斷方法進(jìn)行切斷而得到的,在其切斷面所具有的改性區(qū)域R中,通過激光得到的改性部RP如上所述以規(guī)定的間距間斷地形成,按照以該改性部RP為起點(diǎn)產(chǎn)生的裂紋的大小為規(guī)定范圍的方式調(diào)節(jié)其加工條件而形成。
另外,該改性區(qū)域R是圖5所示的玻璃基板10的內(nèi)部所形成的改性區(qū)域R在切斷面上露出而成的,具有與通過上述的玻璃基板的切斷方法而形成的改性區(qū)域R的距離a、b、改性區(qū)域R的寬度k相同的關(guān)系。
應(yīng)予說(shuō)明,同樣地,以改性部RP為起點(diǎn)而形成的裂紋C1~2也與上述說(shuō)明相同。圖7是圖6的光學(xué)玻璃100的俯視圖、沿著切斷預(yù)定線進(jìn)行切斷的切斷面形成光學(xué)玻璃100的輪廓。由于該切斷面沿著改性區(qū)域R進(jìn)行切斷,因此,以改性部RP為起點(diǎn)的裂紋中無(wú)助于切斷的裂紋C1~2在切斷的光學(xué)玻璃的兩側(cè)的每一側(cè)殘留。
即,改性區(qū)域R在切斷面的位置具有與上述切斷方法中說(shuō)明的位置相同的關(guān)系,距離a和距離b是大于0的數(shù)值,例如,距離a和距離b分別優(yōu)選為玻璃基板10的厚度t×0.1(即,板厚×10%)以上。改性區(qū)域的寬度k與改性部RP的板厚方向的高度(縱向?qū)挾?相同,優(yōu)選相對(duì)于玻璃基板的板厚t為13~50%的長(zhǎng)度。進(jìn)而,以改性部RP為起點(diǎn)而形成的裂紋C的前端優(yōu)選距玻璃基板10的板厚的中心在板厚方向?yàn)椤?0μm的范圍內(nèi)。另外,將從切斷面到裂紋C1或C2的前端為止的距離分別設(shè)為改性區(qū)域前端深度Rd。該改性區(qū)域前端深度Rd為玻璃基板10的板厚t的3~20%的長(zhǎng)度。應(yīng)予說(shuō)明,在此敘述的改性區(qū)域前端深度Rd與第37段中說(shuō)明的改性區(qū)域前端深度Rd實(shí)質(zhì)上意義相同。
該光學(xué)玻璃100例如以覆蓋框體的開口部的方式與框體接合,作為罩玻璃使用。圖8示出將光學(xué)玻璃100應(yīng)用于框體310的半導(dǎo)體裝置300的截面圖。在此,光學(xué)玻璃100以覆蓋框體310的開口部310A的方式與框體310接合。
應(yīng)予說(shuō)明,在此所示的半導(dǎo)體裝置300在框體310的內(nèi)部收容半導(dǎo)體元件320而成,將框體310的開口部310A用本實(shí)施方式的光學(xué)玻璃100以覆蓋的方式接合,進(jìn)行氣密封接。在此,接合利用熱固化樹脂、紫外線固化樹脂等將光學(xué)玻璃100的一側(cè)主面的接合區(qū)域與形成框體310的開口部310A的框體封接來(lái)進(jìn)行。另外,半導(dǎo)體元件320只要是公知的半導(dǎo)體元件就可以沒有特別限定地使用,例如可以舉出固體攝像元件(例如,CCD、CMOS)等。特別是應(yīng)用于移動(dòng)式的便攜用電子設(shè)備的半導(dǎo)體裝置受到落下沖擊等的可能性高而優(yōu)選。
如此應(yīng)用于框體的光學(xué)玻璃100優(yōu)選由作為其原材料的玻璃基板10的斷裂韌性在0.2MPa·m1/2~0.74MPa·m1/2的范圍內(nèi)、熱膨脹系數(shù)在75×10-7/K~150×10-7/K的范圍內(nèi)的玻璃而形成。
若玻璃基板10的斷裂韌性大于0.74MPa·m1/2,則在利用激光在玻璃基板10形成改性區(qū)域R時(shí),改性區(qū)域R難以產(chǎn)生裂紋,因此,難以進(jìn)行玻璃基板10的切斷。進(jìn)而,在以改性區(qū)域R為起點(diǎn)切斷玻璃基板10時(shí),裂紋難以在板厚方向伸展,因此,會(huì)勉強(qiáng)地切斷,光學(xué)玻璃100的切斷面變得粗糙,并且尺寸精度變差。另外,即使以裂紋充分伸展的方式較大地形成在改性區(qū)域R產(chǎn)生的裂紋,在板厚方向以外伸展的裂紋也變大,因此,切斷后的光學(xué)玻璃100的切斷面變得粗糙。由此,有可能光學(xué)玻璃100的尺寸精度變差、彎曲強(qiáng)度變低。
另一方面,若玻璃基板10的斷裂韌性小于0.2MPa·m1/2,則產(chǎn)生如下問題:在利用激光在玻璃基板10形成改性區(qū)域R時(shí),過于容易產(chǎn)生以改性部RP為起點(diǎn)的裂紋,因此,形成從玻璃基板10的改性部RP到達(dá)玻璃基板10的表面的裂紋,導(dǎo)致所切斷的光學(xué)玻璃100容易缺損或開裂。另外,即使以不會(huì)形成從改性部RP到達(dá)光學(xué)玻璃100的表面的裂紋的方式較小地形成裂紋,以改性部RP為起點(diǎn)裂紋也容易過度地伸展,因此,在板厚方向以外的方向裂紋也伸展,導(dǎo)致光學(xué)玻璃100的切斷面變得粗糙。由此,有可能光學(xué)玻璃100的尺寸精度變差、彎曲強(qiáng)度變低。另外,若斷裂韌性小于0.2MPa·m1/2,則有可能即使存在于光學(xué)玻璃100的切斷面的裂紋微小,也會(huì)成為斷裂原因,導(dǎo)致切斷后的光學(xué)玻璃100的彎曲強(qiáng)度不滿足實(shí)用。
若構(gòu)成光學(xué)玻璃100的玻璃的熱膨脹系數(shù)大于150×10-7/K,則在利用激光在玻璃內(nèi)部形成改性區(qū)域R時(shí),改性區(qū)域R的裂紋過大地形成,切斷后的光學(xué)玻璃100的尺寸精度、彎曲強(qiáng)度顯著降低。另一方面,若光學(xué)玻璃100的熱膨脹系數(shù)小于75×10-7/K,則在利用激光在玻璃內(nèi)部形成改性區(qū)域R時(shí),在改性區(qū)域R難以產(chǎn)生裂紋,因此,難以切斷。
玻璃基板的斷裂韌性是依照J(rèn)IS R1607中規(guī)定的斷裂韌性測(cè)定法(IF法)由下式算出的值(K1c)。應(yīng)予說(shuō)明,玻璃基板的斷裂韌性的測(cè)定使用維氏硬度計(jì)(Future Tech公司制,ARS9000F和解析軟件:FT-026)在室溫為23℃、濕度約為30%的環(huán)境條件下進(jìn)行。另外,該測(cè)定中,龜裂從由壓頭形成的壓痕伸長(zhǎng)并隨著時(shí)間經(jīng)過而生長(zhǎng)。因此,從玻璃基板撤走壓頭后,在30秒以內(nèi)進(jìn)行龜裂長(zhǎng)度的測(cè)定。
K1c=0.026·E1/2·P1/2·a·C3/2
上式中,E為楊氏模量,P為壓入負(fù)荷,a為壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度的平均的1/2,C為龜裂長(zhǎng)度的平均的1/2。
玻璃基板的熱膨脹系數(shù)利用JIS R3102中規(guī)定的差示式測(cè)得,是在50℃~300℃下測(cè)得的值的平均值。
光學(xué)玻璃100可以從可見波長(zhǎng)區(qū)域透明的材料中適當(dāng)選擇而使用。例如,硼硅酸玻璃的加工容易,且能夠抑制光學(xué)面的傷痕、異物等的產(chǎn)生,故優(yōu)選,不含堿成分的玻璃的粘接性、耐候性等良好,故優(yōu)選。
作為在此使用的玻璃,也可以使用在氟磷酸鹽系玻璃、磷酸鹽系玻璃中添加了CuO等的在紅外波長(zhǎng)區(qū)域具有吸收的光吸收型的玻璃。特別是添加了CuO的氟磷酸鹽系玻璃或磷酸鹽系玻璃對(duì)可見波長(zhǎng)區(qū)域的光具有高透射率,并且CuO充分吸收近紅外波長(zhǎng)區(qū)域的光,因此,能夠賦予良好的近紅外線截止功能。
作為含有CuO的氟磷酸鹽系玻璃的具體例,可以舉出以陽(yáng)離子%表示含有P5+20~45%、Al3+1~25%、R+1~30%(其中,R+為L(zhǎng)i+、Na+、K+的合計(jì)量)、Cu2+1~15%、R2+1~50%(其中,R2+為Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、Zn2+的合計(jì)量),并且以陰離子%表示含有F-10~65%、O2-35~90%的玻璃。作為市售品,可以例示NF-50玻璃(AGC Techno-Glass公司制)等。
作為含有CuO的磷酸鹽系玻璃的具體例,可以舉出以下述氧化物換算的質(zhì)量%表示為P2O5 25~74%、Al2O3 0.1~10%、B2O3 0~3%、Li2O 0~10%、Na2O 0~10%、Li2O+Na2O 3~15%、MgO 0~2%、CaO 0~2%、SrO 0~5%、BaO 0~9%、MgO+CaO+SrO+BaO 0~15%、CuO 0.5~20%的玻璃。
應(yīng)予說(shuō)明,對(duì)于玻璃組成,并不限于上述的組成,可以使用適當(dāng)?shù)牟AА?/p>
光學(xué)玻璃100的厚度沒有特別限定,從謀求小型化、輕量化的方面考慮,優(yōu)選0.1~1mm的范圍,更優(yōu)選0.1~0.5mm的范圍。
另外,作為本實(shí)施方式的光學(xué)玻璃,也可以在光學(xué)玻璃100的主面根據(jù)需要形成光學(xué)薄膜。作為光學(xué)薄膜,例如可以舉出紅外線截止濾波器、防反射膜等,例如可以舉出MgF2的單層膜、Al2O3·TiO2與ZrO2的混合物膜·層疊了MgF2的多層膜、SiO2·TiO2的交替多層膜等。這些單層·多層膜通過真空蒸鍍、濺射等成膜方法形成在光學(xué)玻璃100的主面。該光學(xué)薄膜的物理膜厚優(yōu)選為0.2μm~8μm。
另外,作為光學(xué)薄膜,也可以舉出截止紫外線(UV)和紅外線(IR)的UVIR截止濾波器,例如由層疊了SiO2·TiO2等折射率不同的電介質(zhì)膜的多層膜或含有紫外線吸收劑、紅外線吸收劑的樹脂膜等構(gòu)成。這些多層膜可以通過真空蒸鍍、濺射等成膜方法形成在光學(xué)玻璃100的主面,樹脂膜可以通過涂布分散或溶解于溶劑的樹脂并使其干燥的公知的成膜方法形成在光學(xué)玻璃100的主面。另外,該光學(xué)薄膜的物理膜厚優(yōu)選為0.2μm~8μm。
實(shí)施例
以下,基于實(shí)施例和比較例對(duì)本發(fā)明詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明,但本發(fā)明并不僅限定于這些實(shí)施例。
(例1~例21)
以下的說(shuō)明中,例1、2、4~7、9~17、19~21為實(shí)施例,例3、8、18為比較例。
作為玻璃基板,準(zhǔn)備2種厚度的板狀的氟磷酸玻璃(AGC Techno-Glass公司制,NF-50,板厚150μm、300μm、尺寸100mm×100mm)。該玻璃基板是第69段中記載的組成范圍內(nèi)的含有CuO的氟磷酸鹽系玻璃。該玻璃基板的熱膨脹系數(shù)為129×10-7/K,斷裂韌性為0.44MPa·m1/2。
通過以下所示的切斷條件將該玻璃基板切斷成5mm×5mm的正方形狀,制造在側(cè)面具有包含改性區(qū)域的切斷面而成的光學(xué)玻璃。
在玻璃基板的內(nèi)部選擇性地形成改性區(qū)域的工序中,使用以下的條件。作為激光源,使用YAG激光器(中心波長(zhǎng)1064nm),對(duì)其進(jìn)行調(diào)制,使中心波長(zhǎng)532nm的激光入射于玻璃基板。另外,對(duì)于激光輸出功率,選擇適當(dāng)?shù)妮敵龉β室允垢男詤^(qū)域?yàn)椴粫?huì)到達(dá)玻璃基板主面的程度,每1脈沖的平均激光能量為3~20μJ。激光在玻璃基板的板厚方向從一側(cè)主面?zhèn)热肷?,以形成?guī)定焦點(diǎn)的方式進(jìn)行調(diào)整。
應(yīng)予說(shuō)明,此時(shí),對(duì)由激光得到的聚光形狀進(jìn)行調(diào)整以在板厚方向形成縱長(zhǎng)至由玻璃的折射率產(chǎn)生的像差(収差)以上以能夠得到表中記載的改性區(qū)域。通過該聚光形狀,在玻璃基板內(nèi)部以規(guī)定的間距沿著切斷預(yù)定線間斷地形成改性部RP,形成改性區(qū)域。
接著,將形成了改性區(qū)域的玻璃基板貼合于具有延伸性的樹脂膜,將該樹脂膜在玻璃基板的平面方向拉伸,使形成于玻璃基板的改性區(qū)域的裂紋伸展至玻璃基板的主面。由此,使玻璃基板的厚度方向產(chǎn)生開裂,沿著改性區(qū)域?qū)⒉AЩ迩袛啵玫焦鈱W(xué)玻璃。
將此時(shí)的加工條件、得到的光學(xué)玻璃的切斷面的改性區(qū)域的位置關(guān)系的參數(shù)(圖5中的t、a、b、k)、改性區(qū)域前端深度Rd、光學(xué)玻璃的4點(diǎn)彎曲強(qiáng)度(將例3的強(qiáng)度設(shè)為1.0時(shí)的相對(duì)比)、邊的蛇行量匯總示于表1~4。應(yīng)予說(shuō)明,改性區(qū)域的位置、邊的蛇行量按照每個(gè)條件各測(cè)定8張,示出其平均值。
[表1]
[表2]
[表3]
[表4]
應(yīng)予說(shuō)明,對(duì)于改性區(qū)域前端深度Rd,在將切斷面拋光規(guī)定量后,進(jìn)行蝕刻處理的操作直至無(wú)法確認(rèn)到裂紋為止。具體而言,在與得到的光學(xué)玻璃的切斷面正交的方向拋光5μm后,在5質(zhì)量%鹽酸中浸漬15分鐘后,用光學(xué)顯微鏡(倍率100倍)進(jìn)行觀察,確認(rèn)在5mm的長(zhǎng)度之間有無(wú)明顯的潛在傷痕。有潛在傷痕時(shí),將在相同條件下切斷的另一單片拋光10μm后,同樣地確認(rèn)有無(wú)潛在傷痕,以后,對(duì)15μm、20μm…這樣的每隔5μm增加拋光量的樣品進(jìn)行觀察(注意各拋光量的樣品是在相同條件下切斷的另一單片這一點(diǎn))。將通過上述的方法在5mm的長(zhǎng)度之間沒有能夠確認(rèn)的潛在傷痕的拋光量作為改性區(qū)域前端深度Rd。
另外,4點(diǎn)彎曲強(qiáng)度參考JIS R 1601(2008年)中規(guī)定的“4點(diǎn)彎曲強(qiáng)度試驗(yàn)”進(jìn)行測(cè)定。在此,試驗(yàn)片為5mm×5mm的正方形狀的尺寸,使支點(diǎn)間距為3mm,使負(fù)荷點(diǎn)間距為1mm,使支撐件中成為支點(diǎn)和負(fù)荷點(diǎn)的前端的曲率半徑為0.25mm。另外,彎曲強(qiáng)度對(duì)1個(gè)條件測(cè)定16張,計(jì)算它們的平均值。測(cè)量裝置使用島津制作所制的AGS-J。應(yīng)予說(shuō)明,4點(diǎn)彎曲強(qiáng)度的“比”一項(xiàng)分別記載了將例3的4點(diǎn)彎曲強(qiáng)度設(shè)為1.0時(shí)的相對(duì)比。
邊的蛇行量定義為玻璃基板(5mm見方)的各棱線的蛇行的最大振幅,振幅利用測(cè)長(zhǎng)顯微鏡(倍率50倍)進(jìn)行觀察·測(cè)定。最大振幅是指在考慮5mm×5mm的假想的正方形時(shí),實(shí)際的光學(xué)玻璃的各棱線相對(duì)于從對(duì)應(yīng)的假想正方形的邊最突出的點(diǎn)與最凹陷的點(diǎn)之間的假想正方形的邊的垂直距離。
表1是聚光形狀未修正(按照由玻璃的折射率產(chǎn)生的像差量在板厚方向成為縱長(zhǎng))、使改性區(qū)域的寬度k大致相同、改變激光能量和照射間距的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。激光能量越大,改性區(qū)域前端深度Rd變得越大。另外,改性區(qū)域前端深度Rd大于板厚的20%超時(shí),4點(diǎn)彎曲強(qiáng)度、邊的蛇行量均大幅變差。例3的玻璃基板的改性區(qū)域前端深度Rd相對(duì)于板厚t的比例大于20%,4點(diǎn)彎曲強(qiáng)度低。
表2是激光能量和照射間距未改變、僅調(diào)整聚光形狀而改變改性區(qū)域的板厚方向的寬度k的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。改性區(qū)域的板厚方向的寬度k越大,改性區(qū)域前端深度Rd變得越小。此時(shí),改性區(qū)域前端深度Rd變得越小,越發(fā)現(xiàn)4點(diǎn)彎曲強(qiáng)度、邊的蛇行量均改善的傾向。應(yīng)予說(shuō)明,為了參考,也一并示出例3的數(shù)據(jù)。
表3是照射間距未改變、改變激光能量·掃描次數(shù)·聚光形狀的組合、改變改性區(qū)域的板厚方向的寬度k的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。例2、11、13~16是掃描次數(shù)1次、使改性區(qū)域前端深度Rd大致相同、僅增大改性區(qū)域的寬度k的結(jié)果。隨著改性區(qū)域的板厚方向的寬度k變大,4點(diǎn)彎曲強(qiáng)度雖然沒有大的不同,但發(fā)現(xiàn)邊的蛇行量改善的傾向。應(yīng)予說(shuō)明,為了參考,也一并示出例2、11的數(shù)據(jù)。
表3的例17是增加掃描次數(shù),改性區(qū)域的板厚方向的寬度k變大,另一方面,進(jìn)一步減小改性區(qū)域前端深度Rd的例子。2次掃描時(shí),4點(diǎn)彎曲強(qiáng)度·蛇行量均良好。應(yīng)予說(shuō)明,雖然表中沒有記載,但3次掃描時(shí),改性區(qū)域的板厚方向的寬度k為板厚的53%,邊的蛇行量為7μm,良好,但4點(diǎn)彎曲強(qiáng)度之比(將例3的4點(diǎn)彎曲強(qiáng)度設(shè)為1.0時(shí)的相對(duì)比)低至0.80。另外,例18雖然進(jìn)行2次掃描,但無(wú)法切斷。作為理由,能夠容易地想到例18與例17相比,激光能量低,改性區(qū)域前端深度Rd(相對(duì)于板厚t的比例)小于3%。
表4是玻璃基板的板厚為150μm時(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。為了即使板厚變薄,改性區(qū)域的板厚方向的寬度k相對(duì)于板厚的比例也不論板厚地同等而能夠切斷,可以實(shí)質(zhì)上減小寬度k。其結(jié)果,也能夠減小改性區(qū)域前端深度Rd,4點(diǎn)彎曲強(qiáng)度與玻璃基板的板厚為300μm的情況相比,能夠變得相當(dāng)高。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明的光學(xué)玻璃適合用于內(nèi)置在電子設(shè)備中的半導(dǎo)體裝置(例如,具有固體攝像元件(CCD、CMOS等)的裝置)的罩玻璃、近紅外線截止濾波器等。
符號(hào)說(shuō)明
10…玻璃基板、100…光學(xué)玻璃、300…半導(dǎo)體裝置、310…框體、320…半導(dǎo)體元件、500…玻璃基板的切斷裝置、510…工作臺(tái)、520…驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、530…激光照射機(jī)構(gòu)、540…光學(xué)系統(tǒng)、550…距離測(cè)定系統(tǒng)、560…控制機(jī)構(gòu)、T1…膠帶、L…激光、R…改性區(qū)域、RP…改性部、C…裂紋、Rd…改性區(qū)域前端深度。