JP2008127251A - ガラス基板の穴あけ方法及び穴あけ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ガラス基板に多数の微細な深い穴を高い位置精度と寸法精度で形成する。
【解決手段】ガラス基板１０を、容器２０に収容する。ガラス基板１０上に複数の孔５１を有する多孔ガイド板５０を設置し、その孔５１に穴あけピン９０を挿入する。容器２０を加熱し、容器２０内のガラス基板１０を軟化させる。押圧部材４１を下降させ、穴あけピン９０をガラス基板１０内に挿入する。その後、容器２０を冷却し、穴あけピン９０を挿入した状態でガラス基板１０を固化する。ガラス基板１０を容器２０から取り出し、穴あけピン９０を王水により溶かして、ガラス基板１０に穴１００を形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガラス基板の穴あけ方法と穴あけ装置に関する。

例えばパイレックス（コーニング社の登録商標）ガラスに代表されるホウケイ酸ガラス基板は、例えば圧力センサ、速度センサなどの電子デバイスや、接着剤を塗布するノズルなどに用いられている。この場合、ガラス基板には、微細な穴をあける必要がある。このガラス基板の穴あけ方法として、従来より、例えば光ファイバーコネクター用フェルールや磁気ディスク用ガラス基板に対して、成形用金型に備えられた突起を軟化したガラス基板に挿入し、その後ガラス基板を固化して前記突起を抜くことで、ガラス基板に穴を形成する方法が用いられている（特許文献１）。
特開２００３−２０１１４７号公報

しかしながら、ガラス基板が用いられる圧力センサなどの製品の高性能化や小型化により、ガラス基板に対してミクロンオーダーの微細な穴を数千個程度あけることが要求され、さらにその各穴について高い位置精度と寸法精度が求められている。また、穴の形状についても、１ｍｍ以上の深い穴を多様な形状で形成することが要求されている。上述の穴の形成方法では、極めて細長い多数の突起がそのままガラス基板に挿入されるので、その挿入時に突起が変形し、その後形成される穴の位置ズレが生じたり、穴の形状精度が悪いことがあった。したがって、そのようなミクロンオーダーの微細な多数の穴を高い位置精度と寸法精度で、なおかつ０．５ｍｍ以上の深さで安定形成することができなかった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、ガラス基板に、所望の深さの多数の微細な穴を高い位置精度と寸法精度で形成することをその目的とする。

前記の目的を達成するため、本発明によれば、ガラス基板の穴あけ方法であって、上面が開口した容器に、ガラス基板を収容する工程と、多数の貫通孔が形成された多孔ガイド板を前記ガラス基板上に設置し、当該多孔ガイド板の孔にピンを挿入する工程と、前記容器内のガラス基板を加熱し、当該ガラス基板を軟化させる工程と、前記多孔ガイド板に対向配置される昇降自在な押圧部材を下降させて、前記ピンを前記ガラス基板内に挿入する工程と、前記ピンが前記ガラス基板に挿入された状態で、前記容器内のガラス基板を冷却して当該ガラス基板を固化する工程と、前記ガラス基板に挿入されている前記ピンを取り除いて、前記ガラス基板に穴を形成する工程と、を有することを特徴とする、ガラス基板の穴あけ方法が提供される。

本発明によれば、まず基板上に多孔ガイド板を設置し、この多孔ガイド板の孔にピンを挿入し、その後ガラス基板を軟化させて、押圧部材を下降させて前記ピンを軟化したガラス基板内に挿入するようにしたので、ガラス基板の所定位置に対して正確に多数のピンを同時に挿入することができる。そしてその後にガラス基板を固化させて前記ピンを取り除く事で、前記ピンが挿入されていた位置に、穴を形成することができる。その結果、ガラス板の所定位置に正確に多数の穴を同時に形成することが可能である。
なおガラス基板が固化した後、ガラス基板を容器から取り出して後続の処理を行ってもよい。この場合、ピンの案内に使用した多孔ガイド板は、ガラス基板が固化した後、ガラス基板を容器から取り出す前に先に取り外してもよく、またガラス基板と一緒のまま容器から取り出し、その後に多孔ガイド板をガラス基板から取り外してもよい。
またピンの形状を適宜変更することで、所望の形状の穴をガラス基板に形成することが可能である。

前記ピンが取り除かれた前記ガラス基板の下面を研磨し、前記ガラス基板の穴を貫通させる工程をさらに有していてもよい。ピンがガラス基板に挿入される際に、ガラス基板の下面に達しない状態で、ガラス基板を固化させる場合がある。この場合、ガラス基板の下面を研磨することにより、ガラス基板の穴を貫通させることができる。

前記多孔ガイド板の孔は、鉛直方向に対し斜めに傾けて形成されていてもよい。これによって、ガラス基板に対し斜めの穴を形成することができる。かかる場合、前記押圧部材は、水平方向にも移動自在であってもよい。すなわち、押圧部材を下降させながら水平方向にも移動させて、押圧部材をピンの傾斜方向と同じ方向に移動させることによって、ピンをガラス基板に対して斜めに挿入することができる。

前記多孔ガイド板は、前記ガラス基板と同じ熱膨張率、又は前記多孔ガイド板の熱膨張率と前記ガラス基板の熱膨張率との差異が１ｘ１０^−６以内である熱膨張率を有する材質で形成されていてもよく、例えばカーボン、窒化シリコン、窒化アルミ、又はシリコンなどにより形成されてもよい。容器内に収容されたガラス基板を加熱する場合、同時に多孔ガイド板も加熱され熱膨張するが、ガラス基板と多孔ガイド板の熱膨張率が同じ、又はその熱膨張率の誤差が１ｘ１０^−６以内であることにより、多孔ガイド板の孔のガラス基板に対する相対位置は変わらないので、ピンは、多孔ガイド板の孔に案内されて、ガラス基板の所定の位置に正確に挿入される。

前記容器の材質は、カーボンからなっていてもよい。カーボンには、熱伝導性に優れ、かつ熱膨張率がホイケイ酸ガラスと同等またはそれ以下のものを用いる。したがって、加熱時に容器の熱をガラス基板に効率的に伝えることができ、またカーボンは素材の粒子間に間隙があり、ガラス基板内の気泡が抜けやすい。さらにカーボンは、ガラス基板に接着しないので、ガラス基板を容器から簡単に取り出すことができる。

前記ピンは、前記ガラス基板の加熱温度に対する耐熱性を有する材質で形成されていてもよい。これによって、ガラス基板の加熱時に、前記ピンは変形したり、強度が弱くなったりすることなく、ガラス基板の所定の位置に正確に挿入される。

前記ピンを除去するにあたっては、例えば液体によって前記ピンを溶融して前記ガラス基板から除去されるようにしてもよい。かかる場合、例えば前記ピンを金属で構成し、前記液体に王水を用いるようにしてもよい。前記ピンの材料には、例えばタングステン、ステンレス鋼、モリブデン、ニッケル又はニッケル合金を使用することができる。

また前記ピンを除去するにあたっては、例えば前記ピンを燃焼して前記ガラス基板から除去されるようにしてもよい。かかる場合、前記ピンの材料には、カーボンを使用することができる。

別の観点による本発明によれば、ガラス基板に穴をあけるための穴あけ装置であって、ガラス基板を収容可能で、上面が開口した容器と、前記容器を収容し、前記容器を加熱する加熱容器と、前記ガラス基板上に設置される多数の貫通孔が形成された多孔ガイド板に対向配置される押圧部材と、前記押圧部材を昇降させて、前記多孔ガイド板に挿入されたピンを前記容器内のガラス基板に挿入するための昇降機構と、を有することを特徴とする、穴あけ装置が提供される。

前記容器の材質は、カーボンからなっていてもよい。

本発明によれば、ガラス基板に、多数の微細な穴を高い位置精度と寸法精度で所望の深さで同時に形成することができる。また多様な形状の穴を形成することも可能である。

以下、本発明の好ましい実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態にかかるガラス基板の穴あけ方法を行うための穴あけ装置１の構成の概略を示す。

穴あけ装置１は、ガラス基板１０を収容する容器２０を備えている。容器２０は、上面が開口し縦断面が凹型の箱状に形成されている。容器２０の内側の側面は、容器２０の底面から開口面に近づくにつれて容器２０の内径が次第に大きくなるようにテーパ形状に形成されている。容器２０は、ガラス基板１０に比べ熱膨張率が同等またはそれ以下の材料で、なおかつ熱伝導性が良好でガラス基板１０と融着しない材質、例えばカーボンで形成されている。これによって、冷却時の縮小により容器２０内のガラス基板１０が破損したり、冷却後に容器２０からガラス基板１０が取り出せなくなることが防止できる。

容器２０は、支持部材３０に支持されて加熱容器３１内に収容されている。加熱容器３１は、例えば上面が開口し底面が閉口した略円筒状に形成されている。加熱容器３１は、例えば石英ガラスにより形成されている。加熱容器３１の上面開口部は、蓋体３２によって気密に閉鎖されている。蓋体３２は、例えばセラミックスにより形成されている。

加熱容器３１の周囲には、給電により発熱するヒータ３３が配置されている。ヒータ３３は、例えば加熱容器３１の外側面と下面に配置されている。

加熱容器３１は、断熱材によって形成された外カバー３４によって覆われている。上記ヒータ３３は、外カバー３４と加熱容器３１の間に介在されている。

蓋体３２の中央部には、上下方向に貫通する貫通孔３２ａが形成されている。貫通孔３２ａには、蓋体３２の上方から加熱容器３１内まで上下方向に延伸するシャフト４０が挿通している。シャフト４０は、例えばセラミックスにより形成されている。

シャフト４０の下端部には、例えば略円盤形状の押圧部材４１がガラス基板１０に対向配置するように取り付けられている。押圧部材４１は、例えばセラミックスによって形成されている。

シャフト４０の上端部は、蓋体３２の上方に配置されたモータなどの昇降駆動部７０に接続されている。昇降駆動部７０は、例えば蓋体３２の上面に設置された支持台７１上に支持されている。昇降駆動部７０は、例えば制御部７２によって動作を制御されている。昇降駆動部７０は、シャフト４０を上下動させることで、押圧部材４１を上下動させて、容器２０内のガラス基板１０に対して進退させることができる。押圧部材４１の昇降速度、昇降位置は、制御部７２によって制御されている。なお、本実施の形態においては、昇降駆動部７０と制御部７２によって昇降機構が構成されている。

例えば蓋体３２と昇降駆動部７０との間のシャフト４０には、例えば円盤状のフランジ８０が取り付けられている。フランジ８０と蓋体３２との間には、伸縮自在なベローズ８１が介在されている。このベローズ８１には、図示しない冷却機構が設けられており、加熱容器３１側の熱が昇降駆動部７０側に伝わることを抑制している。

穴あけ装置１には、加熱容器３１内に所定のガスを供給するガス供給管８５が設けられている。ガス供給管８５は、例えば加熱容器３１の側面に接続されている。ガス供給管８５は、図示しないガス供給源に通じている。本実施の形態においては、ガス供給源には、窒素ガスが封入されており、加熱容器３１内を低酸素雰囲気にするために、ガス供給管８５を通じて加熱容器３１内に窒素ガスが供給される。このように加熱容器３１内を低酸素雰囲気にすることにより、カーボンからなる容器２０が、例えば後述する加熱時の温度、例えば１０００℃で燃焼するのを防止することができ、また後述する穴あけピン９０が高温で酸化し、変形するのを防止することができる。

本実施の形態にかかる穴あけ装置１は以上のように構成されており、次にこの穴あけ装置１を用いたガラス基板１０の穴あけ方法について説明する。本実施の形態では、パイレックスガラス（コーニング社の登録商標）などのホウケイ酸ガラスのガラス基板１０に対し多数の円形貫通孔を形成する場合を例に採って説明する。

先ず、穴あけ装置１の容器２０には、方形で薄い平板形状のガラス基板１０が収容される。その後、ガラス基板１０上に、方形の多孔ガイド板５０が設置される。

多孔ガイド板５０の所定の位置には、例えばドリル加工等の機械加工やエッチング等によって、図２に示すように、複数の円形の孔５１が多孔ガイド板５０を貫通して形成されている。これらの各孔５１に、円柱状の穴あけピン９０が挿入され、穴あけピン９０の下端はガラス基板１０に接している。この孔５１は、例えば５０μｍ程度の径で１００μｍ以下のピッチ間隔で形成され、２μｍ以内の位置精度と寸法精度を備えている。孔５１は、挿入される穴あけピン９０よりも僅かに大きな径で形成される。多孔ガイド板５０の孔５１の配置や数は、最終的にガラス基板１０に形成される穴１００の位置に応じて適宜設定される。

多孔ガイド板５０は、ガラス基板１０と同じ熱膨張率を有し、例えばカーボン、窒化シリコン、窒化アルミ、又はシリコンなどにより形成されている。また穴あけピン９０は、例えば後述する加熱時の温度、例えば１０００℃に対する耐熱性を有し、例えばタングステン、ステンレス鋼、モリブデン、ニッケル又はニッケル合金などの金属により形成されている。穴あけピン９０は、例えば金属ワイヤーを切断したり、旋盤等で切削加工したり、又はＬＩＧＡプロセスなどのメッキ技術を用いて形成される。穴あけピン９０は、例えば径が５０μｍ程度で１ｍｍ以上の長さで形成される。

多孔ガイド板５０がガラス基板１０上に設置されると、ガス供給管８５から加熱容器３１内に窒素ガスが供給され、加熱容器３１内が窒素雰囲気に維持される。この際、加熱容器３１内は、外部に対して陽圧に維持され、外気が加熱容器３１内に流入することを防止する。

次に、図３（ａ）に示すように押圧部材４１と多孔ガイド板５０とが近接された状態で、ヒータ３３の発熱により加熱容器３１内が昇温される。これによって、容器２０内のガラス基板１０が約１０００℃に加熱される。このとき、多孔ガイド板５０と穴あけピン９０もガラス基板１０と同程度の温度に昇温される。なお、この１０００℃の温度は、ガラス基板１０が十分に軟化して、ガラス基板１０に穴あけピン９０を変形させずに挿入することができる温度であって、なおかつ穴あけピン９０が変形したり、強度が弱くならない温度である。

ガラス基板１０の温度が１０００℃に達すると、制御部７２により昇降駆動部７０が作動し、図３（ｂ）に示すように押圧部材４１が所定の速度で所定の位置まで下降する。このとき、押圧部材４１は、穴あけピン９０の上端を押しながら下降する。これによって、穴あけピン９０は、多孔ガイド板５０の孔５１に案内されて、ガラス基板１０内の所定の深さまで挿入される。その後、ヒータ３３による発熱が停止され、穴あけピン９０がガラス基板１０に挿入された状態で、ガラス基板１０が冷却され、固化される。このときの冷却は、加熱時の温度変動より緩やかに行われる。また、この冷却は、多孔ガイド板５０がガラス基板１０上に設置されたままの状態で行われる。これにより、ガラス基板１０が冷却され固化し始めてから、ガラス基板１０のひずみ点５１０℃に達して完全に固化するまでの間に、多孔ガイド板５０が穴あけピン９０を案内することで、穴あけピン９０は動かず、穴あけピン９０の位置は固定される。

ガラス基板１０が冷却され固化されると、図３（ｃ）に示すように昇降駆動部７０により押圧部材４１が上昇してガラス基板１０から退避する。また、多孔ガイド板５０もガラス基板１０上から取り除かれる。

次に例えば図４（ａ）に示すようにガラス基板１０は、穴あけピン９０が取り付けられた状態で、加熱容器３１から取り出される。

ガラス基板１０が加熱容器３１から取り出されると、次にガラス基板１０が例えば王水などの薬液に浸漬され、図４（ｂ）に示すように穴あけピン９０が溶融される。こうしてガラス基板１０から穴あけピン９０が除去され、ガラス基板１０の上面に穴１００が形成される。

その後、例えばガラス基板１０の下面が研磨され、図４（ｃ）に示すようにガラス基板１０の穴１００が貫通する。こうして、ガラス基板１０に、例えば５０μｍの径で深さ１ｍｍ以上の穴１００が１００μｍ以下のピッチ間隔で形成される。この後、必要に応じてガラス基板１０の上面が研磨される。

以上の実施の形態によれば、押圧部材４１が穴あけピン９０の上端を押しながら下降することによって、穴あけピン９０は多孔ガイド板５０の微細な孔５１に案内されてガラス基板１０内に挿入されるので、穴あけピン９０はガラス基板１０の所定の位置に正確に挿入される。そしてガラス基板から穴あけピン９０が除去されて、ガラス基板１０に穴１００が形成される。かかる場合、穴あけピン９０がガラス基板１０に挿入される位置が正確なので、ガラス基板１０には微細で高い位置精度と寸法制度を有する微細な穴１００が多数形成できる。また、穴あけピン９０の寸法及び押圧部材４１の加工ストロークの長さを適宜調整することで、ガラス基板１０に１ｍｍ以上の所望の深さの穴１００を形成できる。さらに、孔５１や穴あけピン９０の形状を変えることによって、ガラス基板１０に多様な形状の穴１００を簡単に形成できる。

押圧部材４１を、制御部７２により制御された昇降駆動部７０により上下動させたので、穴あけピン９０を所定の速度及び所定の深さでガラス基板１０内に挿入することができる。これによって、ガラス基板１０により高い寸法精度の穴を形成できる。

穴あけピン９０をガラス基板１０から取り除く際に、穴あけピン９０を王水により溶融させるようにしたので、例えば穴あけピン９０を引き抜く場合に比べてより細い穴あけピン９０であっても好適に除去できる。したがって、より微細な穴１００を形成できる。

また、多孔ガイド板５０も加熱容器３１のヒータ３３によってガラス基板１０と同等の温度に加熱されるが、多孔ガイド板５０とガラス基板１０の熱膨張率が同じであるので、熱膨張の差に起因する位置ズレは抑えられる。したがって、多孔ガイド板５０の孔５１のガラス基板１０に対する相対位置は変わらないので、穴あけピン９０は、孔５１に案内されて、ガラス基板の所定の位置に正確に挿入される。これにより、穴１００の位置精度をさらに向上できる。

多孔ガイド板５０とガラス基板１０の熱膨張率に微小な差異がある場合、予めこの差異を考慮して多孔ガイド板５０の孔５１を形成してもよい。例えば、多孔ガイド板５０の熱膨張率に基づいて、孔５１の形成位置や寸法を補正する。こうすることにより、ガラス基板１０にさらに位置精度の高い穴１００を形成することができる。

以上の実施の形態では、加熱容器３１内を加熱する前に、加熱容器３１内に窒素ガスを供給したが、窒素ガスを供給せずに、図示しない負圧発生装置を加熱容器３１に接続して加熱容器３１内を減圧してもよい。これによっても、加熱容器３１内を低酸素雰囲気にさせることができる。

また、穴あけピン９０の形状は円柱状であったが、要求される穴形状に応じて穴あけピン９０の形状を変更してもよい。例えば図５に示すように穴あけピン９０の形状を、略円柱形状で下部が上部よりも細くなる段部を有する形状にしてもよい。かかる場合も上述した実施の形態と同様に、穴あけピン９０が、溶融したガラス基板１０内に挿入され、その後ガラス基板１０が固化されて、容器２０から取り出される（図５（ａ））。その後、穴あけピン９０が王水により溶融されて除去される（図５（ｂ））。そして、ガラス基板１０の下面を研磨することによって、段部を有する貫通した穴１１０が形成される（図５（ｃ））。

また、図６（ａ）に示すように長さや径の異なる穴あけピン９０を混在させてもよい。かかる場合も上述した実施の形態と同様の方法で、貫通孔と有底孔からなる穴１２０を形成できる（図６（ｂ））。

さらに、穴あけピン９０の形状を変えることによって、先端が球状の穴１３０（図７）や、上端部と下端部に比べて中央部が幅広い穴１４０（図８）や、中央部が狭い穴１５０（図９）などを形成できる。

また、図１０に示すように、多孔ガイド板５０の孔５１を鉛直方向に対し斜めに設け、孔５１に挿入される穴あけピン９０も斜めに設けることにより、ガラス基板１０に斜めの穴を形成することもできる。かかる場合、押圧部材４１を水平方向に移動できるようにしてもよい（図１０（ａ））。穴あけピン９０をガラス基板１０に挿入する際には、押圧部材４１を下降させながら水平方向に移動させ、押圧部材４１を穴あけピン９０の傾斜方向と同じ方向に移動させる（図１０（ｂ））。こうすることによって、穴あけピン９０は、ガラス基板１０に先端部から斜めに挿入される。そして、ガラス基板１０の冷却後、王水により穴あけピン９０を溶解し、その後ガラス基板１０の下面を研磨することによって、ガラス基板１０に斜めの穴１６０が形成される（図１０（ｃ））。

また、穴あけピン９０にカーボンを用いてもよい。穴あけピン９０は、例えば切削によって、ガイド孔５１の形状に加工することができる。かかる場合、カーボンを燃焼させることにより、穴あけピン９０をガラス基板１０から除去することができる。カーボンの燃焼温度は約４００℃以上であり、ガラス基板２２のひずみ点である５１０℃よりも低く、ガラス基板１０を変形させることなく穴あけピン９０だけを燃焼させることが可能である。

穴あけピン９０にカーボンを用いる場合、ガラス基板の穴あけ装置として、図１１に示した穴あけ装置１７０を用いてもよい。穴あけ装置１７０は、本実施形態である穴あけ装置１に、穴あけピン９０を燃焼させるための酸素供給管８６を加えた装置である。酸素供給管８６は、加熱容器３１の側面に接続されている。酸素供給管８６は、図示しない酸素供給源に通じており、加熱容器３１内には、酸素供給管８６を通じて酸素が供給される。なお、容器２０がカーボンからなる場合は、加熱時に容器２０が燃焼するため、ガラス基板１０の穴あけの都度、容器２０を交換する。また、容器２０を交換不要にするために、容器２０の材料には、加熱時に燃焼しない例えばセラミックスを用いてもよい。

穴あけピン９０がガラス基板１０に挿入され、ガラス基板１０が固化した後（図３（ｃ））、穴あけ装置１７０を用いて、カーボンである穴あけピン９０を除去する工程は例えば以下のようにして行われる。

ガラス基板１０を固化するために約５００℃まで冷却された加熱容器３１内に、酸素供給管８６から酸素が供給される。これによって、カーボンである穴あけピン９０は燃焼し除去される。この場合、ガラス基板１０は、ひずみ点が５１０℃であるため変形せず形状がそのまま維持される。

以上により、穴あけピン９０にカーボンを使用した場合、穴あけ装置１７０の加熱容器３１内で穴あけピン９０を除去することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に相到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。例えば上記実施の形態で記載した穴１００は、丸穴であってもよいし、直方体形状の角穴や、先細のテーパ形状であってもよい。本実施の形態で記載したガラス基板１０が方形であったが、ガラス基板１０の形状は、円形などの他の形状であってもよい。

本発明は、ガラス基板に多数の微細な穴を高い位置精度と寸法精度で形成する際に有用である。

本実施の形態にかかる穴あけ装置の構成の概略を示す縦断面図である。 押圧部材の斜視図である。 ガラス基板の穴あけ方法の工程を示す説明図であり、（ａ）はガラス基板上に多孔ガイド板と穴あけピンを設置した様子を示し、（ｂ）は穴あけピンを軟化したガラス基板内に挿入させた様子を示し、（ｃ）は押圧部材を退避させ、多孔ガイド板を取り除いた様子を示している。 図３に続くガラス基板の穴あけ方法の工程を示し、（ａ）は容器からガラス基板を取り出した様子を示し、（ｂ）は穴あけピンを除去した様子を示し、（ｃ）はガラス基板の下面を研磨して穴を完成させた様子を示している。 穴あけピンの形状を変えた場合の穴の形成工程を示し、（ａ）は容器からガラス基板を取り出した様子を示し、（ｂ）は穴あけピンを除去した様子を示し、（ｃ）はガラス基板の下面を研磨して穴を完成させた様子を示している。 穴あけピンの形状を変えた場合の穴の形成工程を示し、（ａ）は容器からガラス基板を取り出した様子を示し、（ｂ）は穴を完成させた様子を示している。 穴あけピンの形状を変えた場合の穴の形状を示すガラス基板の縦断面図である。 穴あけピンの形状を変えた場合の穴の形状を示すガラス基板の縦断面図である。 穴あけピンの形状を変えた場合の穴の形状を示すガラス基板の縦断面図である。 斜めの穴の形成工程を示し、（ａ）はガラス基板上に多孔ガイド板と穴あけピンを設置した様子を示し、（ｂ）は穴あけピンを軟化したガラス基板内に挿入させた様子を示し、（ｃ）は穴を完成させた様子を示している。 他の実施の形態にかかる穴あけ装置の構成の概略を示す縦断面図である。

符号の説明

１ 穴あけ装置
１０ ガラス基板
２０ 容器
４１ 押圧部材
５０ 多孔ガイド板
５１ 孔
９０ 穴あけピン

Claims (15)

1. ガラス基板の穴あけ方法であって、
   上面が開口した容器に、ガラス基板を収容する工程と、
   多数の貫通孔が形成された多孔ガイド板を前記ガラス基板上に設置し、当該多孔ガイド板の孔にピンを挿入する工程と、
   前記容器内のガラス基板を加熱し、当該ガラス基板を軟化させる工程と、
   前記多孔ガイド板に対向配置される昇降自在な押圧部材を下降させて、前記ピンを前記ガラス基板内に挿入する工程と、
   前記ピンが前記ガラス基板に挿入された状態で、前記容器内のガラス基板を冷却して当該ガラス基板を固化する工程と、
   前記ガラス基板に挿入されている前記ピンを取り除いて、前記ガラス基板に穴を形成する工程と、を有することを特徴とする、ガラス基板の穴あけ方法。
2. 前記ガラス基板を固化した後であって、前記ガラス基板に挿入されている前記ピンを取り除く前に、前記ガラス基板を前記容器から取り出す工程を有することを特徴とする、請求項１に記載のガラス基板の穴あけ方法。
3. 前記ピンが取り除かれた前記ガラス基板の下面を研磨し、前記ガラス基板の穴を貫通させる工程をさらに有することを特徴とする、請求項１又は２に記載のガラス基板の穴あけ方法。
4. 前記多孔ガイド板の孔は、鉛直方向に対し斜めに傾けて形成されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のガラス基板の穴あけ方法。
5. 前記押圧部材は、水平方向にも移動自在であることを特徴とする、請求項４に記載のガラス基板の穴あけ方法。
6. 前記多孔ガイド板は、前記ガラス基板と同じ熱膨張率、又は前記多孔ガイド板の熱膨張率と前記ガラス基板の熱膨張率との差異が１ｘ１０^−６以内である熱膨張率を有する材質で形成されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載のガラス基板の穴あけ方法。
7. 前記容器の材質は、カーボンからなることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載のガラス基板の穴あけ方法。
8. 前記ピンは、前記ガラス基板の加熱温度に対する耐熱性を有する材質で形成されていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載のガラス基板の穴あけ方法。
9. 前記ピンは、液体により溶融されて前記ガラス基板から取り除かれることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載のガラス基板の穴あけ方法。
10. 前記ピンは、金属により形成され、王水により溶融されることを特徴とする、請求項９に記載のガラス基板の穴あけ方法。
11. 前記ピンの材質は、タングステン、ステンレス鋼、モリブデン、ニッケル又はニッケル合金からなることを特徴とする、請求項１０に記載のガラス基板の穴あけ方法。
12. 前記ピンは、燃焼されて前記ガラス基板から除去されることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載のガラス基板の穴あけ方法。
13. 前記ピンの材質は、カーボンからなることを特徴とする、請求項１２に記載のガラス基板の穴あけ方法。
14. ガラス基板に穴をあけるための穴あけ装置であって、
    ガラス基板を収容可能で、上面が開口した容器と、
    前記容器を収容し、前記容器を加熱する加熱容器と、
    前記ガラス基板上に設置される多数の貫通孔が形成された多孔ガイド板に対向配置される押圧部材と、
    前記押圧部材を昇降させて、前記多孔ガイド板に挿入されたピンを前記容器内のガラス基板に挿入するための昇降機構と、を有することを特徴とする、穴あけ装置。
15. 前記容器の材質は、カーボンからなることを特徴とする、請求項１４に記載の穴あけ装置。

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