CN101090874A - 玻璃条的制造方法、玻璃条以及玻璃基板 - Google Patents

玻璃条的制造方法、玻璃条以及玻璃基板 Download PDF

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Abstract

一种玻璃条的制造方法,具有加热母材玻璃板(1)使其软化、并将其延伸到所希望的厚度来形成玻璃条(11)的加热延伸工序,其特征在于,在加热延伸工序中,使加热炉(3)内与大气比较保持在正压,且在所述加热炉(3)内的所述母材玻璃板(1)的两面使气流相同,以此对所述母材玻璃板(1)进行延伸。由此,可改善表面粗糙度,从而可获得所希望的表面粗糙度。

Description

玻璃条的制造方法、玻璃条以及玻璃基板
技术领域
本发明涉及将厚壁板状的母材玻璃板加热延伸以制作薄壁棒状的玻璃条的制造方法以及通过该方法制作的玻璃条、玻璃基板。
背景技术
在半导体元件的基板、场效应型平面面板显示器中使用的垫片、以及在磁盘基板等中使用的玻璃板最重要的是具有良好的平坦度以及表面粗糙度。对此,当前在作为玻璃板的制法而一般采用的浮动(float)法或成型法中,制作出的玻璃板的平坦度差,为了提高到所希望的平坦度,之后必须从表面磨削或研磨多余的量。另外,历来,磨削或研磨后的玻璃板其表面粗糙度仍较差,因此一般对磨削或研磨后的玻璃板进行两次抛光,由于将来会要求更高精度的产品,因此预计需要进行三次抛光。这样,需要磨削、研磨以及抛光等很多工序,存在整体工序长、制造成本高的课题。
这样,在现有的方法中,工序数量多,生产率差。因此,提出了如下方法:利用具有规定厚度且表面粗糙度良好的母材玻璃板,加热使其软化,对软化后的状态的玻璃板,通过将其延伸来制作所希望的厚度的薄玻璃板(例如,参照专利文献1)。
进而,在上述的薄玻璃板的制作方法中,为了抑制获得的薄玻璃板的表面的起伏,提出了如下方法:在加热母材玻璃板的加热炉的下部设置气帘(air curtain),通过遮断在加热炉内产生的上升气流,来控制表面的起伏(例如,参照专利文献2)。
专利文献1:日本专利文献特开平11-199255号公报;
专利文献2:日本专利文献特开平8-183628号公报。
发明内容
但是,如专利文献2所述的方法,即使在加热炉的下部设置气帘遮断来自下部的大气的混入,仍在加热炉内产生不稳定的气体的对流,从而有时无法抑制薄玻璃板的表面的起伏或弯曲。另外,从加热炉的上部也会混入大气,若因来自该加热炉的上部的大气的混入而在加热炉内产生不稳定气体的对流,则大气中的粉尘进入加热炉内,会附着到所获得的薄玻璃板的表面。
进而,在加热中,玻璃表面蒸发,蒸发的气体在炉内的低温部粒子化,该粒子堆积到正在延伸的母材或延伸后的玻璃条上,成为表面缺陷的原因,上述的蒸发气体腐蚀炉内的构件,使炉内构件劣化,或与炉内的材料反应而形成粉尘,成为玻璃的粉尘并堆积到正在延伸的母材或延伸后的玻璃条上,成为表面缺陷的原因。
本发明鉴于上述情况而作出,其目的在于提供一种在不增加成本的情况下减小加热延伸后的玻璃条的平坦度、起伏、以及弯曲且可减少异物向加热延伸后的玻璃条上附着的玻璃条的制造方法以及玻璃条、玻璃基板。
为了解决上述课题而达到目的,发明者进行了各种实验,结果判断出在加热延伸工序中,按照在母材玻璃板的两面使气流相同的方式延伸母材玻璃板,可获得平坦度优异的玻璃条。
根据本发明涉及的第1玻璃条的制造方法,包括在加热炉内加热母材玻璃板使其软化、并将其延伸到所希望的厚度来形成玻璃条的加热延伸工序,其特征在于,使加热炉内与大气压比较保持在正压,且在加热炉内的母材玻璃板的两面使气流相同,以此对母材玻璃板进行延伸。
在此,“母材玻璃板的两面”是指,母材玻璃板的截面中纵横方向中宽度较宽的两个面。另外,“使气流相同”是指,作为目标使气流相同来进行制作,当然也包括因不可避免的各种外部因素导致气流变化的情况。
另外,根据本发明涉及的第2玻璃条的制造方法,其特征在于,在加热拉伸工序中,对母材玻璃板的两面独立导入气体。
另外,根据本发明涉及的第3玻璃条的制造方法,其特征在于,气体在导入加热炉之前被预热。
另外,根据本发明涉及的第4玻璃条的制造方法,其特征在于,母材板玻璃延伸时的弯月形长度在母材玻璃板的宽度的1.5倍以上10倍以下。
另外,根据本发明涉及的第5玻璃条的制造方法,其特征在于,在加热延伸工序中进行加热,按得母材玻璃板的母材玻璃板的平均粘度在106泊以上,弯月部的最低粘度在105.5泊以上107.6泊以下。
另外,根据本发明涉及的第6玻璃条的制造方法,其特征在于,在加热延伸工序中,设置使母材玻璃板软化的加热炉、以及使延伸后的玻璃条缓冷的缓冷炉,分别对加热炉和缓冷炉独立进行温度控制来制作玻璃条。
另外,根据本发明涉及的第7玻璃条的制造方法,其特征在于,在加热延伸工序中,拉取之前在玻璃条的表面形成保护膜。
另外,根据本发明涉及的第8玻璃条的制造方法,其特征在于,在加热延伸工序中对母材玻璃板进行延伸,按得截面收缩率在20%以下。在此,“截面收缩率”是指延伸前后的宽度的变化,指“延伸后的宽度的大小/延伸前的宽度的大小×100”。
另外,根据本发明涉及的第9玻璃条的制造方法,其特征在于,玻璃条的截面纵横比在10以上1000以下。在此,“截面纵横比”是指截面的宽度与厚度之比。
另外,根据本发明涉及的第10玻璃条的制造方法,其特征在于,在加热延伸工序之后,测量玻璃条的形状,将形状的目标值与实测值之差反馈到拉取机构,控制玻璃条的拉出速度。
另外,根据本发明涉及的第11玻璃条的制造方法,其特征在于,测量值是玻璃条的宽度。
另外,根据本发明涉及的第12玻璃条的制造方法,其特征在于,作为母材玻璃板采用石英玻璃的玻璃板。
另外,根据本发明涉及的第13玻璃条的制造方法,其特征在于,作为母材玻璃板采用多成分玻璃板。
另外,根据本发明涉及的第14玻璃条,是将加热后的母材玻璃板延伸到所希望的厚度制作而成,其特征在于,平均粗糙度在200nm以下,宽度在40mm以下。
另外,根据本发明涉及的第1 5玻璃条,其特征在于,平坦度在0.5μm/mm以下,1mm波长下的起伏在100nm以下。由此,可简化削磨工序,由此,作为削磨材可采用研磨速率低的材料,因此还可改善削磨后的玻璃板的表面粗糙度。
在此,“平坦度”是指,将条截取为所需面积的基板之后,当将其整体放置在水平面上时,基板面状的任意相隔1mm的两点的垂直方向的最高点和最低点的差。“1mm波长下的起伏”是指通过测定器:ZYGO NEWVIEW200(ZYGO公司)测定的量,是指测定面范围为0.85mm×0.64mm中的、波长在50μm以上的全波长区域的平均粗糙度。“平均粗糙度”是指基于JIS-B0601-2001的标准测定的量,尤其是“平均粗糙度”指算术平均高度Ra。
另外,根据本发明涉及的第16玻璃条,其特征在于,平坦度在0.25μm/mm以下,1mm波长下的起伏在10nm以下,平均粗糙度在100nm以下。由此,可根据用途省略削磨工序。
另外,根据本发明涉及的第17玻璃条,其特征在于,平坦度在0.15μm/mm以下,1mm波长下的起伏在0.5nm以下,平均粗糙度在2nm以下。由此,可根据用途省略削磨工序和一次抛光。
另外,根据本发明涉及的第18玻璃条,其特征在于,平坦度在0.05μm/mm以下,1mm波长下的起伏在0.2nm以下,平均粗糙度在0.5nm以下。由此,也可仅采用最终抛光工序。
另外,根据本发明涉及的第19玻璃条,其特征在于,材质是石英玻璃。
另外,根据本发明涉及的第20玻璃条,其特征在于,材质是多成分玻璃。
另外,根据本发明涉及的第21玻璃基板,是将加热后的母材玻璃板延伸到所希望的厚度制作而成,其特征在于,平均粗糙度在200nm以下,宽度在40mm以下。
附图说明
图1是用于说明本发明涉及的玻璃条的制造方法的尖形工序的示意图;
图2是表示支承棒连接于母材玻璃板的基端部的情况的示意图;
图3是表示本发明涉及的第一实施方式的玻璃条的制造方法的加热延伸工序的加热延伸装置的立体图;
图4是表示本发明涉及的玻璃条的制造方法中采用的加热炉的气体导入方法的示意图;
图5是说明延伸时的截面收缩率的图表;
图6是说明基于母材玻璃板的粘度的截面纵横比的变化率的图表。
图中:1-母材玻璃板;2-加热器;3-支承棒;10-加热炉;11-玻璃条;15-加热器。
具体实施方式
以下基于附图,对本发明涉及的玻璃条的制造方法的实施方式进行详细说明。另外,该发明并不通过该实施方式限定。
(第一实施方式)
图1是用于说明本发明涉及的玻璃条的制造方法的尖形工序的示意图。在本实施方式中,作为母材使用了长平板状的母材玻璃板1。母材玻璃板1的材质是石英玻璃。为了使该母材玻璃板1的表面状态为板厚一定且平坦度在规定的范围(0.1mm/100mm~0.01mm/100mm),在从两面进行磨削加工之后,进行火焰研磨或机械研磨直至达到透明的程度。为了防止裂纹,使母材玻璃板1的角取0.5mmR以上的倒角。另外,母材玻璃板1的形状采用长度约1m、宽度350.5mm、厚度10.8mm、表面粗糙度Ra为0.05μm的材料。另外,截面纵横比为32.45。在本工序中,使母材玻璃板1的前端为尖形,并在前端部形成锤状部分,以便在之后的加热延伸工序中容易进行最初的拉出动作。在本实施方式中,通过用加热器2熔断母材玻璃板1来实现上述结果,但实现该结果并不限定于该方法。
在本工序中,预先用加热器2对母材玻璃板1的长度方向中间部1a进行加热,进而将母材玻璃板1长度方向两端部分别沿A、A方向拉伸。由此,中间部1a熔断,母材玻璃板1的前端部成为近似三角形状,并且在三角形的顶点形成锤状部分。由此,在之后的加热延伸工序中,可顺利进行母材玻璃板1的最初的拉出动作。
图2是表示支承棒3连接于母材玻璃板1的基端部的情况的示意图。在将几片母材玻璃板1的前端与后端连接到达规定长度之后,将支承棒3连接到后部的母材玻璃板1的基端部。由此,可使母材玻璃板1容易投入到加热延伸装置中,并且可不浪费地使用母材玻璃板1至基端部。
图3是表示本发明涉及的第一实施方式的玻璃条的制造方法的加热延伸工序的加热延伸装置的立体图。在本实施方式中,同时进行加热母材玻璃板的加热工序、和将通过加热而软化后的母材玻璃板延伸到所希望的厚度的延伸工序。加热延伸装置50具有:加热母材玻璃板1的电阻炉即加热炉10、向该加热炉10送入母材玻璃板1的母材输送机构20、从该加热炉10拉出母材玻璃板1的拉取机构30。在加热炉10内,设置有作为加热母材玻璃板1的加热机构的加热器15。
另外,在加热炉10的上部设置气体凸缘(gas flange)6,向母材玻璃板1的两面独立地导入气体,使加热炉10内与大气压比较保持在正压,且使在母材玻璃板1的两面气流相同。图4是表示向加热炉内导入气体的方法的一例图,是加热炉10的上方的剖面图。如图4所示,气体导入母材玻璃板1的两面,其流量分别用质量流控制器(MFC)控制。另外,气体导入口优选在单面分割为多个,由此,沿母材玻璃板1的宽度方向可获得均匀的温度分布。另外,气体导入口沿延伸方向优选设置两处以上。由此,能更可靠地防止大气混入加热炉内。
通过采用这样的方法,在加热炉内可形成从上向下的气流,从而可防止发生不稳定的气体的对流。这样,通过在炉内强制生成气流,在长度方向可实现稳定的炉内流,由于气体与母材玻璃板或延伸后的玻璃条的热传递稳定,因此可提高玻璃条的表面的平坦度。进而,弯月形(meniscus)的固化部在玻璃条的两面相同,因此可降低玻璃条的弯曲。另外,通过使加热炉10内与大气相比保持在正压,可防止粉尘混入加热炉10内。
另外,也可按照加热炉内的气流从下向上流动的方式形成气流。
在此,导入加热炉内的气体采用N2、Ar、He、或它们的混合气体等。当作为母材玻璃板使用多成分玻璃时,作为导入加热炉内的气体也可使用大气。此时,从清洁方面考虑优选使用水分少的空气。另外,优选预先将导入加热炉内的气体预热到400℃~1200℃左右。预热温度可根据母材玻璃板的材质适当调整。若在该预热中利用加热炉或缓冷炉的热,则无需预先设置气体预热用加热器,因而效率高。
在本实施方式中,使用了由石英玻璃构成的母材玻璃板。母材输送机构20使母材玻璃板1以约4mm/min的速度移动。加热炉10在加热器温度约1850℃下加热母材玻璃板1。此时,母材玻璃板1的粘度为106泊。由此,母材玻璃板1软化。拉取机构30以约5m/min的速度拉出该软化后的母材玻璃板1。此时,弯月形长度为550mm。在此,弯月形长度是指母材宽度从原来的母材宽度的部分到想要形成的玻璃条的宽度的部分为止的距离。形成的弯月形长度通过炉内的加热器构造而被控制在母材宽度的1.5倍以上10倍以下。通过加宽拉出方向的加热炉的温度分布,增长高温层(heat zone),可使弯月形长度变长。进而,预热导入炉内的气体也有助于加长弯月形长度。
在图3中,在加热炉10与外径测定器7之间,也可设置使玻璃条缓冷的缓冷炉。此时,优选设定为可在玻璃材料的软化温度的1/2~2/3的温度的范围内缓冷,当母材玻璃板由石英玻璃构成时,缓冷炉的温度优选800℃左右。通过设置缓冷炉,玻璃条的应变被释放,从而可获得表面缺陷少的玻璃条。
另外,在外径测定器下设置保护膜被覆装置8。优选在玻璃条11接触导轨5之前,通过保护膜被覆装置8在玻璃条11的表面形成树脂、无定形碳、或有自我润滑性的素材的保护膜。此时,优选被覆的厚度为0.1μm~10μm,由此,可降低玻璃条11的表面受损伤的可能性,并且可防止在玻璃条11的表面附着异物。在表面形成有保护膜的玻璃条11由于强度增强,因此,可根据其宽度或厚度将其卷绕到卷筒等上,而不进行基于刀具的切断。
在保护膜被覆装置8下设置张力测定器9。张力测定器9测定拉取玻璃条11的拉取张力。在此,通过按照使测定的张力恒定的方式控制加热炉的炉温,可使延伸的玻璃条的形状稳定化。此时,当测定的张力高时提高加热炉的炉温,当测定的张力低时降低加热炉的炉温。
由此,母材玻璃板1被延伸成20.58mm、厚度0.601mm的玻璃条11。即,形成了截面纵横比为34.24的玻璃条11。在本实施方式中,出于使成形的玻璃条11的平坦度、表面起伏或玻璃条的弯曲小,且削减异物附着到加热延伸后的玻璃条上的目的,按照使加热炉内与大气压比较保持在正压、且在所述加热炉内的所述母材玻璃板的两面气流相同的方式进行延伸。于是,通过本实施方式获得的玻璃条11的起伏为2nm,平坦度为0.2μm/mm。另外,表面的异物的附着率为0.01个/m。异物的测定用光学显微镜或电子显微镜观察,起伏用AFM(原子力显微镜)、激光显微镜或触针式的粗糙度仪测定。
另外,此时的截面收缩率约为6%,表面粗糙度的平均粗糙度(Ra)为4nm。图5是说明延伸时的截面收缩率的图表。横轴表示截面收缩率。纵轴表示表面粗糙度。Ra是由JIS的B0601-2001定义的算术平均高度,用于表示表面粗糙度。在此,由Ra0/Ra表示粗糙度的变化,相对于延伸前的Ra(Ra0),当延伸至规定的截面收缩率时,Ra表示变化了多少。于是,判断出通过按照使截面收缩率在20%以下的方式进行延伸,与延伸前的母材玻璃板1相比可改善表面粗糙度。判断出可获得所希望的表面粗糙度。
另外,使截面收缩率与第一实施方式相同而仅改变温度,对石英玻璃制的母材玻璃板1进行了延伸。若使进行加热的加热器的温度为1790℃,则截面纵横比的变化率为绝对值6.3%,表面粗糙度Ra为8nm。此时,,母材玻璃板1的粘度是107泊左右。在此,“截面纵横比的变化在7%以下”是指,截面纵横比的变化率((1-延伸前的截面纵横比/延伸后的截面纵横比))的绝对值在7%以下。另一方面,若使加热的炉内温度为1980℃,则母材玻璃板1的粘度为105泊左右,截面纵横比的变化率的绝对值为49.6%、表面粗糙度Ra为1.7nm。发明者这样进行了各种实验之后发现:通过按照使加热延伸前的母材玻璃板的截面纵横比和加热延伸后的玻璃条的截面纵横比不变化的方式进行加热延伸,可获得平坦度良好的玻璃条。
图6是说明使母材玻璃板1的粘度变化时的截面收缩率与截面纵横比的变化率的图表。横轴表示截面收缩率,纵轴表示截面纵横比的变化率。如图5所示,当在母材玻璃板1的粘度成为105泊的温度下延伸时,若减小截面收缩率,则截面纵横比的变化率增大,但在母材玻璃板1的粘度成为106泊的温度下延伸时,即使减小截面收缩率也可将截面纵横比的变化率维持得小。因此,为了按照使截面纵横比不变化的方式进行加热延伸,优选母材玻璃板1的粘度在106泊以上。另外,进而通过使弯月部的最低粘度在105.5泊以上107.6泊以下,可进一步减小截面纵横比的变化率。
另外,在使延伸前的母材玻璃板1的平坦度为±0.5μm、使表面粗糙度提高到0.1μm、且使截面纵横比的变化率在7%以下、使截面收缩率在20%以下的条件下进行延伸,由此可获得平坦度为0.05μm/mm、表面粗糙度为0.5nm的玻璃条11。另外,通过改变延伸前的母材玻璃板1的平坦度或表面粗糙度,可任意改变获得的玻璃条11的平坦度或表面粗糙度。
在加热炉10的拉出侧设置有防止玻璃条11扭曲用的导轨5。在加热炉10与导轨5之间设置有测量装置7。测量装置7用于测量玻璃条11的形状,但难以连续准确测量薄至0.5mm左右的厚度,因此测量装置7测量玻璃条11的宽度。优选设置在延伸装置的正下方,使此时弯月部的固化点位于炉内。
测量装置7所测量的测量值经由反馈路径13被反馈至母材输送机构20。母材输送机构20基于该反馈值控制母材输送速度。测量装置7所测量的测量值还经由反馈路径14被反馈至拉取机构30。拉取机构30基于该反馈值控制拉出速度。在本实施方式中,出于使延伸后的玻璃条11的形状稳定的目的,以拉取速度的控制为主,以母材的输送速度的控制为辅,进行速度控制。拉取速度的控制周期为0.1秒~2秒,母材输送速度的控制周期为拉取速度的10倍~100倍,消除了控制系统的干涉。
对加热炉10内进行的加热动作(加热延伸工序)进行说明。在加热延伸工序中,按照使母材玻璃板1的平均粘度为106泊以上的方式加热。当使用剖面为长方形的母材玻璃板1时,由于在宽度方向和厚度方向上的导热不同,因此母材中容易产生温度分布。因此,按照使得由加热器形成的空间的温度分布沿宽度方向不均匀的方式进行加热。具体而言,通过沿与母材玻璃板的行进方向垂直的方向并设可分别独立进行控制的例如三个加热器15a、15b、15c,将温度分布控制得不均匀。
这样成形的玻璃条11通过设置在拉取机构30的下游的刀具21而在表面刻划出槽,通过未图示的绞盘进行弯折,整齐弯折为约1m的长度。
另外,在加热炉10的下游侧设置强制冷却玻璃条11的例如送风机,由此,可使玻璃条11的表面迅速冷却,增加尚未完全固化的玻璃条11的表面硬度,也可通过导轨5等使玻璃条11的表面不受损。
在本实施方式中,作为母材玻璃板1使用了石英玻璃,但材质除多成分玻璃即氧化铝系、硼酸系、碳酸钠系等多成分玻璃之外,还可使用包括碱金属、金属而软化温度比石英玻璃低的材质。多成分玻璃一般比石英玻璃的软化温度低,可用比较简单的加热装置加工。例如,在硼酸系玻璃中,可加工至1260℃左右。当使用这种多成分玻璃时,可将加工温度调整为相对于材料的最佳温度。具体而言,选择使母材玻璃板的平均粘度在106泊以上、使弯月部的最低粘度为105.5泊以上107.6泊以下的温度即可。另一方面,虽然软化温度高的石英玻璃需要加热至高温,设备负荷大,但在不进行之后的强化工序的情况下,也可获得足以进行使用的强度。
(第二实施方式)
在本实施方式的加热延伸工序中,在加热炉10内流动氮气,对玻璃条11的表面注入氮以提高刚性。另外,在结束加热延伸工序之后,紧接着使玻璃条11通过氨气气氛中,对玻璃条11的表面注入氮以提高刚性。另外,与第一实施方式同样,向母材玻璃板1的两面独立导入气体,使加热炉10内与大气压比较保持在正压、且在母材玻璃板1的两面气流相同。
通过这样提高表面的刚性,从而通过导轨5等玻璃条11的表面不易受损。优选形成树脂、无定形碳、或具有自我润滑性的素材的保护膜。
另外,在本实施方式中,通过对玻璃条11注入氮来强化表面,但也可以在加热延伸之后,紧接着向玻璃条11的表面注入氮,然后形成树脂、无定形碳、或具有自我润滑性的素材的保护膜,由此防止玻璃条11的表面受损。
根据通过第一实施方式获得的玻璃条作成了磁盘基板。
首先,将获得的玻璃条截取为所希望的形状,通过对截取的面进行化学(利用低浓度的氟酸水溶液的腐蚀)或机械(研磨或削磨等)处理、或者涂敷石英或氧化钛等无机物、或基于千万亿分之一秒激光(femtosecondlaser)而在截断面的附近的基板玻璃的内部形成作用压缩应力的密度变质层,然后通过使用了溶剂或超声波的湿法工艺或使用了O2等离子体的干法工艺,按照使玻璃条不受损伤的方式剥离保护膜。
接着,使用胶态硅石浆(colloidal silica slurry)对基板面进行抛光,对单面进行了0.2μm的研磨。由此,在除去表面的应变层的同时,还可除去表面的异物或划痕。该抛光需要10分钟左右的时间。
这样,根据本发明,可减小基于抛光的削除量。
(第一实施例)
作为母材玻璃板使用了宽100mm、厚2mm的材料。表面粗糙度Ra为73nm。利用本发明涉及的制造方法,由拉丝炉进行拉丝的结果是获得宽度为22.3mm、厚度为0.45mm的玻璃板。此时,截面收缩率为20%。最终,制作出平坦度为1μm/mm、起伏为9nm、粗糙度Ra为10nm的玻璃条。
(第二实施例)
使用了与第一实施例相同的母材玻璃板。以101/min向拉丝炉中通入氦气、在与第一实施例相同的温度下进行了加热。通过拉丝炉进行拉丝的结果是,制作出平坦度为0.1μm/mm、起伏为2nm、粗糙度Ra为30nm的玻璃条。
在导热率良好的氦气的作用下,玻璃被均热化,从而可同时改善平坦度和起伏。但是,因氦气的导热而玻璃表面温度下降,因玻璃粘度上升而使粗糙度恶化。
(第三实施例)
在投入拉丝炉中的母材玻璃板的轴线方向中心线、图3的外径测定器7的位置的玻璃条的轴线方向中心线、以及图3的拉取机构30的玻璃条的轴线方向中心线相互之间的位置未直线状存在的情况下,逐渐斜向拉拔玻璃条,由此,制作出的玻璃条产生了翘曲。
在此,翘曲从定量而言,表现为与平坦度相同意义的量,此时产生了10μm/mm的平坦度。
(第四实施例)
当母材拉出前端和拉取机入口的距离为3m时,调整拉取机定位,使得连结两者的线和母材玻璃板的轴线方向中心线在拉取机的位置的偏差在0.1mm以内。这样,制作出的玻璃条不会产生翘曲。
(第五实施例)
预先将母材玻璃板加工成宽100mm、厚2mm以及表面粗糙度Ra为4nm。将其用拉丝炉进行拉丝的结果是获得宽度为22.3mm、厚度为0.45mm的玻璃板。此时,截面收缩率为20%。最终,制作出平坦度为1μm/mm、起伏为2nm、粗糙度Ra为0.6nm的玻璃条。
加工的粗糙度与第一实施例相比得到了改善。是减小了母材玻璃板的粗糙度的作用。下面,利用胶态硅石浆对基板面进行10分钟左右抛光。结果,粗糙度Ra被改善为0.3nm,但起伏几乎未缩小。
(第六实施例)
预先将母材玻璃板加工成宽100mm、厚2mm以及表面粗糙度Ra为4nm。将其设置到使氦气以101/min流动的拉丝炉中,在与第五实施例相同的温度下加热,并进行了拉丝。获得宽度为22.3mm、厚度为0.45mm的玻璃板。此时,截面收缩率为20%。最终,制作出平坦度为1μm/mm、起伏为0.45nm、粗糙度Ra为2nm的玻璃条。
加工的粗糙度与第一实施例相比得到了改善。接着,利用胶态硅石浆对基板面进行10分钟左右的抛光。结果,粗糙度Ra被改善为0.3nm,起伏也缩小至0.15nm。
比较第五实施例和第六实施例可知,在研磨工艺中,获得1mm波长的起伏比消除粗糙度困难。而且可知在为了用于磁盘基板而制造本发明的玻璃基板中,进一步减小起伏以便使起伏在0.5nm以下、粗糙度在2nm以下是有利的。作为该方法,通过进行拉出的拉出炉的气体导热和炉温的调整,可控制加工的起伏与粗糙度的关系。
如上所述,通过本发明涉及的玻璃条的制造方法制作出的玻璃条可扩展到有效利用其平坦性和表面性的商品群中。作为一例,适用于半导体元件、场效应型平面面板显示器中使用的垫片或电路基板的材料。

Claims (21)

1.一种玻璃条的制造方法,具有在加热炉内加热母材玻璃板使其软化、并将其延伸到所希望的厚度以形成玻璃条的加热延伸工序,其特征在于,
在所述加热延伸工序中,使所述加热炉内与大气压比较保持为正压,且在所述加热炉内的所述母材玻璃板的两面使气流相同,以此对所述母材玻璃板进行延伸。
2.根据权利要求1所述的玻璃条的制造方法,其特征在于,
在所述加热拉伸工序中,对所述母材玻璃板的两面独立导入气体。
3.根据权利要求1所述的玻璃条的制造方法,其特征在于,
所述气体在导入所述加热炉之前被预热。
4.根据权利要求1所述的玻璃条的制造方法,其特征在于,
所述母材玻璃板延伸时的弯月形长度在母材板玻璃宽度的1.5倍以上10倍以下。
5.根据权利要求1所述的玻璃条的制造方法,其特征在于,
在所述加热延伸工序中进行加热,使得所述母材玻璃板的所述母材玻璃板的平均粘度在106泊以上,弯月部的最低粘度在105.5泊以上107.6泊以下。
6.根据权利要求1所述的玻璃条的制造方法,其特征在于,
在所述加热延伸工序中,设置使所述母材玻璃板软化的所述加热炉、以及使延伸后的所述玻璃条缓冷的缓冷炉,对加热炉和缓冷炉分别独立进行温度控制来制作玻璃条。
7.根据权利要求1所述的玻璃条的制造方法,其特征在于,
在所述加热延伸工序中,在拉取之前在所述玻璃条的表面形成保护膜。
8.根据权利要求1所述的玻璃条的制造方法,其特征在于,
在所述加热延伸工序中,对所述母材玻璃板进行延伸,使截面收缩率在20%以下。
9.根据权利要求1所述的玻璃条的制造方法,其特征在于,
所述玻璃条的截面纵横比在10以上1000以下。
10.根据权利要求1所述的玻璃条的制造方法,其特征在于,
在所述加热延伸工序之后,测量所述玻璃条的形状,将所述形状的目标值与实测值之差反馈到拉取机构,控制所述玻璃条的拉出速度。
11.根据权利要求10所述的玻璃条的制造方法,其特征在于,
所述测量值是所述玻璃条的宽度。
12.根据权利要求1所述的玻璃条的制造方法,其特征在于,
作为所述母材玻璃板采用石英玻璃的玻璃板。
13.根据权利要求1所述的玻璃条的制造方法,其特征在于,
作为所述母材玻璃板采用多成分玻璃板。
14.一种玻璃条,是将加热后的母材玻璃板延伸到所希望的厚度而制作,其特征在于,平均粗糙度在200nm以下,宽度在40mm以下。
15.根据权利要求14所述的玻璃条,其特征在于,
平坦度在0.5μm/mm以下,1mm波长下的起伏在100nm以下。
16.根据权利要求14所述的玻璃条,其特征在于,
平坦度在0.25μm/mm以下,1mm波长下的起伏在10nm以下,平均粗糙度在100nm以下。
17.根据权利要求14所述的玻璃条,其特征在于,
平坦度在0.15μm/mm以下,1mm波长下的起伏在0.5nm以下,平均粗糙度在2nm以下。
18.根据权利要求14所述的玻璃条,其特征在于,
平坦度在0.05μm/mm以下,1mm波长下的起伏在0.2nm以下,平均粗糙度在0.5nm以下。
19.根据权利要求14所述的玻璃条,其特征在于,材质是石英玻璃。
20.根据权利要求14所述的玻璃条,其特征在于,材质是多成分玻璃。
21.一种玻璃基板,是将加热后的母材玻璃板延伸到所希望的厚度而制作,其特征在于,
平均粗糙度在200nm以下,宽度在40mm以下。
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