JP2015131732A - Method for cutting glass substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガラス基板の切断方法に関する。 The present invention relates to a method for cutting a glass substrate.
半導体基板等の切断方法として、ステルスダイシング(登録商標)が知られている(例えば、特許文献1参照)。この切断方法は、半導体基板(例えば、シリコン基板)を透過する波長のレーザ光を半導体基板内部に集光させて改質領域(キズ領域)を形成し、その後、テープエキスパンドなど外部応力を加えることにより、改質領域を起点として亀裂を生じさせて半導体基板を切断する技術である。 As a method for cutting a semiconductor substrate or the like, stealth dicing (registered trademark) is known (see, for example, Patent Document 1). In this cutting method, a laser beam having a wavelength that passes through a semiconductor substrate (for example, a silicon substrate) is condensed inside the semiconductor substrate to form a modified region (scratch region), and then external stress such as tape expansion is applied. Thus, the semiconductor substrate is cut by generating a crack starting from the modified region.
この切断方法は、半導体基板の表面にダメージを与えずに半導体基板内部に局所的・選択的に改質領域を形成できるため、一般的なブレードダイシングで問題となる半導体基板の表面にチッピング等の不具合の発生を低減することができる。また、切削加工と異なり発塵などの問題も少ない。このため、近年では、半導体基板に限られず、ガラス基板の切断など広く用いられるようになっている。 In this cutting method, a modified region can be locally and selectively formed inside the semiconductor substrate without damaging the surface of the semiconductor substrate. Therefore, chipping or the like is performed on the surface of the semiconductor substrate which is a problem in general blade dicing. The occurrence of defects can be reduced. Also, unlike cutting, there are few problems such as dust generation. For this reason, in recent years, not only semiconductor substrates but also glass substrates have been widely used.
上記レーザ光によりガラス基板の内部に形成される改質領域は、レーザ光の照射に伴い熱応力が発生し、これによって多数のクラックが生じる。ガラス基板を切断予定ラインに沿って切断する場合、このクラックを起点としてガラス基板表面にまでクラックを伸長させる。
しかしながら、改質領域のクラックは、全てが一定の方向に揃っているわけではない。そのため、ガラス基板を切断するために外部応力を付与してクラックを伸長した際、クラックの伸長方向が一定とならず、ガラス基板の稜線(ガラス基板の切断面と透光面との交わる線)が蛇行するおそれがある。ガラス基板の用途によっては、ガラス基板を他の部材と組み合わせる際に、ガラス基板の稜線や側面を用いて位置決めすることがある。そのため、ガラス基板の稜線は、ダイシングブレード等の他の切断方法で切断したものと同等の直線性を備えることが好ましい。
In the modified region formed inside the glass substrate by the laser beam, thermal stress is generated with the irradiation of the laser beam, thereby causing many cracks. When the glass substrate is cut along the planned cutting line, the crack is extended to the glass substrate surface starting from this crack.
However, the cracks in the modified region are not all aligned in a certain direction. Therefore, when extending the crack by applying external stress to cut the glass substrate, the extension direction of the crack is not constant, and the ridgeline of the glass substrate (the line where the cut surface of the glass substrate and the translucent surface intersect) May meander. Depending on the use of the glass substrate, when the glass substrate is combined with another member, the glass substrate may be positioned using the ridgeline or side surface of the glass substrate. Therefore, it is preferable that the ridgeline of the glass substrate has a linearity equivalent to that obtained by cutting with another cutting method such as a dicing blade.
本発明は、上記問題点を解消するためになされたものであり、ガラス基板の内部にレーザ光を用いて異質領域を形成し、異質領域を起点に切断することで、良好な切断精度と高い曲げ強度とを備えるガラス基板の切断方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and by forming a heterogeneous region using a laser beam inside a glass substrate and cutting from the heterogeneous region as a starting point, good cutting accuracy and high It aims at providing the cutting method of a glass substrate provided with bending strength.
本発明に係るガラス基板の切断方法は、板厚方向に対向する2つの透光面を備えるガラス基板にレーザ光を照射し、前記ガラス基板の切断予定ラインに沿って、前記ガラス基板の板厚方向内部に切断起点となる異質領域を形成する工程と、前記異質領域を起点として、前記切断予定ラインに沿って前記ガラス基板を切断する工程と、を備えるガラス基板の切断方法であって、前記レーザ光は、時間幅が400ピコ秒未満のパルスレーザであり、前記レーザ光は、前記切断予定ラインを1回通過することで、前記ガラス基板の前記レーザ光が入射する側の透光面から一定距離だけ離間した位置から前記レーザ光が入射する側と対向する透光面まで異質領域を形成することを特徴とする。 In the method for cutting a glass substrate according to the present invention, the glass substrate having two light-transmitting surfaces facing each other in the plate thickness direction is irradiated with a laser beam, and the plate thickness of the glass substrate is cut along the planned cutting line of the glass substrate. A method of cutting a glass substrate comprising: forming a heterogeneous region serving as a cutting start point in a direction; and cutting the glass substrate along the planned cutting line using the heterogeneous region as a starting point, The laser beam is a pulse laser with a time width of less than 400 picoseconds, and the laser beam passes through the scheduled cutting line once, so that the laser beam is incident on the side of the glass substrate on which the laser beam is incident. A heterogeneous region is formed from a position separated by a certain distance to a translucent surface facing the side on which the laser beam is incident.
本発明に係るガラス基板の切断方法は、板厚方向に対向する2つの透光面を備えるガラス基板にレーザ光を照射し、前記ガラス基板の切断予定ラインに沿って、前記ガラス基板の板厚方向内部に切断起点となる異質領域を形成する工程と、前記異質領域を起点として、前記切断予定ラインに沿って前記ガラス基板を切断する工程と、を備えるガラス基板の切断方法であって、前記レーザ光は、時間幅が400ピコ秒未満のパルスレーザであり、前記レーザ光は、前記切断予定ラインを1回通過することで、前記ガラス基板の一方の透光面から一定距離だけ離間した位置から他方の透光面から一定距離だけ離間した位置の間に異質領域を形成することを特徴とする。 In the method for cutting a glass substrate according to the present invention, the glass substrate having two light-transmitting surfaces facing each other in the plate thickness direction is irradiated with a laser beam, and the plate thickness of the glass substrate is cut along the planned cutting line of the glass substrate. A method of cutting a glass substrate comprising: forming a heterogeneous region serving as a cutting start point in a direction; and cutting the glass substrate along the planned cutting line using the heterogeneous region as a starting point, The laser beam is a pulse laser having a time width of less than 400 picoseconds, and the laser beam passes through the scheduled cutting line once, so that the laser beam is spaced apart from the light transmitting surface of the glass substrate by a certain distance. A heterogeneous region is formed between a position spaced from the other light-transmitting surface by a certain distance.
本発明に係るガラス基板の切断方法は、板厚方向に対向する2つの透光面を備えるガラス基板にレーザ光を照射し、前記ガラス基板の切断予定ラインに沿って、前記ガラス基板の板厚方向内部に切断起点となる異質領域を形成する工程と、前記異質領域を起点として、前記切断予定ラインに沿って前記ガラス基板を切断する工程と、を備えるガラス基板の切断方法であって、前記レーザ光は、時間幅が400ピコ秒未満のパルスレーザであり、前記レーザ光は、前記切断予定ラインを1回通過することで、前記ガラス基板の板厚方向全域に異質領域を形成することを特徴とする。 In the method for cutting a glass substrate according to the present invention, the glass substrate having two light-transmitting surfaces facing each other in the plate thickness direction is irradiated with a laser beam, and the plate thickness of the glass substrate is cut along the planned cutting line of the glass substrate. A method of cutting a glass substrate comprising: forming a heterogeneous region serving as a cutting start point in a direction; and cutting the glass substrate along the planned cutting line using the heterogeneous region as a starting point, The laser light is a pulse laser having a time width of less than 400 picoseconds, and the laser light passes through the scheduled cutting line once to form a heterogeneous region in the entire plate thickness direction of the glass substrate. Features.
本発明によれば、ガラス基板の内部に形成される異質領域のクラックが非常に小さいもしくは存在しないため、切断後に寸法精度が良好で高い曲げ強度を備えるガラス基板を得ることが可能である。 According to the present invention, since a crack in a heterogeneous region formed inside the glass substrate is very small or does not exist, it is possible to obtain a glass substrate having good dimensional accuracy and high bending strength after cutting.
[第1の実施形態]
本発明の第1の実施形態に係るガラス基板1の切断方法(以下、第1の切断方法という)について、図1を用いて説明する。図1(A)は、第1の切断方法の概略を示す平面図である。また、図1(B)は、第1の切断方法の概略を示す断面図である。第1の切断方法は、図1に示すように、板厚方向に対向する2つの透光面を備えるガラス基板1の切断に関する。
[First Embodiment]
A method for cutting the
第1の切断方法は、板厚方向に対向する2つの透光面を備えるガラス基板1にレーザ光2を照射し、ガラス基板1の切断予定ラインLに沿って、ガラス基板1の板厚方向の内部に切断起点となる異質領域3を形成する工程と、異質領域3を起点として、切断予定ラインLに沿ってガラス基板1を切断する工程と、を備える。
In the first cutting method, the
ガラス基板1の板厚方向の内部に切断起点となる異質領域を形成する工程は、ガラス基板1の内部に集光点を合わせてレーザ光2を照射することにより、ガラス基板1の内部に異質領域3を形成する。そして、切断予定ラインLに沿ってレーザ光照射装置10を移動方向Dに移動し、レーザ光2の照射位置を変えることで、異質領域3を連続的に形成する。
The step of forming a heterogeneous region serving as a cutting start point in the thickness direction of the
所定のエネルギー強度を有するレーザ光2を、ガラス基板1の内部に集光するように照射すると、レーザ光2が集光された部分にはレーザ光2により非常に短い時間に高いエネルギーが付与される。そのため、レーザ光2が集光された部分は、熱応力に起因するクラックがほとんど発生しない状態で脆弱化する。この現象については、詳細には確認できていないが、レーザ光2が集光された部分は、レーザ光2によるエネルギーによって、ガラス構造が分子レベルで部分的に切断されていると考えられる。
なお、本願発明における異質領域とは、レーザ光2の照射によりガラス基板1の内部に何らかの性質変化が起きた領域をいう。また、何らかの性質変化が起きた領域とは、レーザ光2の照射前後において、前述の脆弱化が生じた領域や光学的(例えば、屈折率など)に変化が生じた領域をいうものである。
When the
The heterogeneous region in the present invention refers to a region where some property change has occurred in the
第1の切断方法では、異質領域を形成する工程における異質領域3の範囲に特徴を有する。この工程では、レーザ光2がガラス基板1の切断予定ラインLを1回通過する際、ガラス基板1のレーザ光2が入射する側の透光面6から一定距離5(ゼロを超える距離)だけ離間した位置からレーザ光2が入射する側と対向する透光面7まで異質領域3を形成する。つまり、ガラス基板1のレーザ光2が入射する側の透光面6には異質領域3は形成されず、該透光面6から一定距離5だけ離間した位置から他方の透光面7までの間に異質領域3が形成される。そのため、切断後のガラス基板1のレーザ光2が入射する側の稜線には、レーザ光2による加工痕が生じない。よって、次の切断工程においてガラス基板1を切断した場合、直線性の高い稜線を得ることができる。
The first cutting method is characterized by the range of the
レーザ光2は、時間幅が400ピコ秒未満のパルスレーザを用いる。理由としては、レーザ光2の時間幅が400ピコ秒を超えると、レーザ光2によって形成されるガラス基板1の内部に熱応力に起因する複数のクラックが生じるためである。また、レーザ光2としては、ピコ秒レーザやフェムト秒レーザを用いてもよい。
As the
レーザ光2は、ガラス基板1の屈折率に起因して得られる集光形状と比較し、ガラス基板1の板厚方向の幅が大きい集光形状4になるように補正されることが好ましい。通常、レーザ光2の焦光形状を制御しないと、ガラス基板1の屈折率に起因して集光形状が円系から多少変形する。しかしながら、ガラス基板1の板厚寸法がレーザ光2の集光形状よりも十分に厚い場合は、レーザ光2を切断予定ラインLに沿って板厚方向の位置を変えながら複数回走査する必要がある。これに対し、レーザ光2をガラス基板1の板厚方向に長い集光形状4に制御することで、1回のレーザ光2の走査で、所望の異質領域3を形成することが可能である。
The
レーザ光2の集光形状の制御は、レーザ光2をホログラムレンズを通過させることで制御する方法、レーザ光2を位相変調型液晶空間光変調器(LCOS−SLM)を通過させることで制御する方法等の公知の方法を用いてもよい。
The condensing shape of the
レーザ光2は、複数の焦点に分割されたマルチ焦光レーザを用いてもよい。これにより、集光形状を制御した上述の板厚方向に長い集光形状4のレーザ光2と同様に、レーザ光2を切断予定ラインLに沿って1回走査することで、所望の異質領域3を形成することが可能である。なお、複数の焦点に分割されたマルチ焦光レーザとは、レーザ光2の集光点がガラス基板1の板厚方向に複数存在するように1本のレーザ光を分割したものである。
レーザ光2を複数の焦光点に分割するには、レーザ光2をプリズム等の光学要素を用いる等の公知の方法によって行うことが可能である。
As the
The
異質領域3は、用いるレーザ光2の時間幅によって、板厚方向の幅を以下のとおりとしてもよい。なお、第1の切断方法は、レーザ光2が入射する側と対向する透光面6に異質領域3を形成する。そのため、異質領域3の板厚方向の幅とは、レーザ光2が入射する側と対向する透光面7からの距離をいうものである。
The
レーザ光2として、時間幅が40ピコ秒以上であって400ピコ秒未満のパルスレーザを用いる場合は、異質領域3の板厚方向の幅は、板厚寸法の50%〜80%のであることが好ましい。
レーザ光2として、時間幅が400フェムト秒以上であって40ピコ秒未満のパルスレーザを用いる場合は、異質領域3の板厚方向の幅は、板厚寸法の60%〜90%であることが好ましい。
レーザ光2として、時間幅が400フェムト秒未満のパルスレーザを用いる場合は、異質領域3の板厚方向の幅は、板厚寸法の70%〜99%であることが好ましい。
When a pulse laser having a time width of 40 picoseconds or more and less than 400 picoseconds is used as the
When a pulse laser having a time width of 400 femtoseconds or more and less than 40 picoseconds is used as the
When a pulse laser having a time width of less than 400 femtoseconds is used as the
異質領域3を起点として、切断予定ラインLに沿ってガラス基板1を切断する工程は、ガラス基板1の透光面6が凸形状となるように曲げ応力を付与して折り割る方法や、伸縮性のある粘着テープにガラス基板1を貼り付けてガラス基板1の平面方向に粘着テープを引っ張ることで切断する方法等、公知の切断方法を用いることが可能である。
異質領域を形成する工程にて生じた異質領域3は、脆弱化されクラックが小さいもしくは存在しないため、ガラス基板1はクラックの向きに影響を受けず異質領域3が存在する板厚方向に沿って真っ直ぐに切断される。そのため、切断後のガラス基板1の直線性が高く寸法精度が良好である。
The step of cutting the
Since the
第1の切断方法によれば、レーザ光2の入射側の透光面6に異質領域3を形成しないため、レーザ光2の入射側の透光面6の稜線は、直線性が良好である。また、レーザ光2の入射側の透光面6の稜線は、レーザ光2によるダメージが生じない。これにより、ガラス基板1を曲げた際の強度(曲げ強度)が高いガラスが得られる。また、ガラス基板1の切断面(異質領域3が形成された透光面6と透光面7との間の面)には、レーザ光2の照射によるクラックがほとんどなく、清浄性が高いガラス基板1を得ることができる。
According to the first cutting method, since the
[第2の実施形態]
本発明の第2の実施形態に係るガラス基板1の切断方法(以下、第2の切断方法という)について、図2を用いて説明する。図2(A)は、第2の切断方法の概略を示す平面図である。また、図2(B)は、第2の切断方法の概略を示す断面図である。第2の切断方法は、図2に示すように、板厚方向に対向する2つの透光面を備えるガラス基板1の切断に関する。なお、本実施形態は、第1の実施形態と同一部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。
[Second Embodiment]
A method for cutting the
第2の切断方法では、異質領域を形成する工程における異質領域3の範囲に特徴を有し、第1の切断方法と相違する。
この工程では、レーザ光2がガラス基板1の切断予定ラインLを1回通過する際、ガラス基板1の一方の透光面6から一定距離5(ゼロを超える距離)だけ離間した位置から他方の透光面7から一定距離8(ゼロを超える距離)だけ離間した位置の間に異質領域3を形成する。つまり、ガラス基板1のレーザ光2が入射する側の透光面6および対向する透光面7のそれぞれには異質領域3は形成されず、一方の透光面6から一定距離5だけ離間した位置から他方の透光面7から一定距離8だけ離間した位置までの間に異質領域3が形成される。そのため、切断後のガラス基板1の稜線には、レーザ光2による加工痕が生じない。よって、次の切断工程においてガラス基板1を切断した場合、直線性の高い稜線を得ることができる。
The second cutting method is characterized by the range of the
In this process, when the
異質領域3は、用いるレーザ光2の時間幅によって、板厚方向の幅を以下のとおりとしてもよい。なお、第2の切断方法は、一方の透光面6から一定距離5だけ離間した位置から他方の透光面7から一定距離8だけ離間した位置までの間に異質領域3を形成する。そのため、異質領域3の板厚方向の幅とは、一方の透光面6から一定距離5だけ離間した位置から他方の透光面7から一定距離8だけ離間した位置までの間の距離をいうものである。また、異質領域3の幅は、後述する範囲内であれば、板厚方向の中心にあってもよいし、どちらかの透光面に偏在していてもよい。
The
レーザ光2として、時間幅が40ピコ秒以上であって400ピコ秒未満のパルスレーザを用いる場合は、異質領域3の板厚方向の幅は、板厚寸法の50%〜80%のであることが好ましい。
レーザ光2として、時間幅が400フェムト秒以上であって40ピコ秒未満のパルスレーザを用いる場合は、異質領域3の板厚方向の幅は、板厚寸法の60%〜90%であることが好ましい。
レーザ光2として、時間幅が400フェムト秒未満のパルスレーザを用いる場合は、異質領域3の板厚方向の幅は、板厚寸法の70%〜99%であることが好ましい。
When a pulse laser having a time width of 40 picoseconds or more and less than 400 picoseconds is used as the
When a pulse laser having a time width of 400 femtoseconds or more and less than 40 picoseconds is used as the
When a pulse laser having a time width of less than 400 femtoseconds is used as the
第2の切断方法は、用いるレーザ光2の種類や形状、ガラス基板1を切断する工程は、第1の切断方法と同様である。
In the second cutting method, the type and shape of the
第2の切断方法によれば、ガラス基板1の各透光面(透光面6および透光面7)に異質領域3を形成しないため、ガラス基板1の稜線は、直線性が良好である。また、ガラス基板1の稜線は、レーザ光2によるダメージが生じない。これにより、ガラス基板1を曲げた際の強度(曲げ強度)が高いガラスが得られる。また、ガラス基板1の切断面(異質領域3が形成された透光面6と透光面7との間の面)には、レーザ光2の照射によるクラックがほとんどなく、清浄性が高いガラス基板1を得ることができる。
According to the second cutting method, since the
[第3の実施形態]
本発明の第3の実施形態に係るガラス基板の切断方法(第3の切断方法)について、図3を用いて説明する。図3(A)は、第3の切断方法の概略を示す平面図である。また、図3(B)は、第3の切断方法の概略を示す断面図である。第3の切断方法は、図3に示すように、板厚方向に対向する2つの透光面を備えるガラス基板1の切断に関する。なお、本実施形態は、第1の実施形態と同一部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。
[Third Embodiment]
A glass substrate cutting method (third cutting method) according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3A is a plan view showing an outline of the third cutting method. FIG. 3B is a cross-sectional view showing an outline of the third cutting method. A 3rd cutting method is related with the cutting | disconnection of the
第3の切断方法では、異質領域を形成する工程における異質領域3の範囲に特徴を有し、第1の切断方法と相違する。
この工程では、レーザ光2がガラス基板1の切断予定ラインLを1回通過する際、ガラス基板1の板厚方向全域に異質領域3が形成される。よって、次の切断工程においてガラス基板1を切断する場合、直線性の高い稜線を得ることができる。
The third cutting method has a feature in the range of the
In this step, when the
第3の切断方法は、ガラス基板1の板厚方向全域に異質領域3が形成されるようにレーザ光2を照射する。そのため、前述のとおり異質領域3が形成されるのであれば、レーザ光2の板厚方向の幅は、ガラス基板1の板厚方向よりも小さくても、大きくてもよい。ガラス基板1の板厚方向よりも大きい幅を照射するレーザ光2を用いると、レーザ光2の焦点の微調整が不要となるため、生産性を高くすることができる。
第3の切断方法は、用いるレーザ光2の種類、ガラス基板1を切断する工程は、第1の切断方法と同様である。
In the third cutting method, the
In the third cutting method, the type of
第3の切断方法によれば、ガラス基板1の板厚方向全域に異質領域3を形成するため、ガラス基板1の稜線は、直線性が良好である。また、ガラス基板1の稜線や切断面(異質領域3が形成された透光面6と透光面7との間の面)には、レーザ光2の照射によるクラックがほとんどない。そのため、清浄性が高く曲げた際の強度(曲げ強度)が高いガラス基板1を得ることができる。
According to the 3rd cutting method, since the heterogeneous area |
本発明の切断方法(第1〜第3の切断方法を含む)において、ガラス基板1は、軟化点が300〜1000℃、破壊靭性が0.1〜0.74MPa・m1/2、50℃〜300℃の平均熱膨張係数が65〜200×10−7/Kのいずれか1つ以上を備えることが好ましい。
In the cutting methods (including the first to third cutting methods) of the present invention, the
ガラス基板1の破壊靱性が0.74MPa・m1/2を超えると、レーザ光2にてガラス基板1に異質領域3を形成する際、異質領域3が生じにくいためガラス基板1の切断が難しい。さらに、異質領域3を起点としてガラス基板1を切断する際に、クラックが板厚方向に伸展しにくいため、無理に切断することになり、ガラス基板1の切断面が粗くなるとともに、寸法精度が悪くなる。
When the fracture toughness of the
一方、ガラス基板1の破壊靱性が0.1MPa・m1/2未満であると、レーザ光2にてガラス基板1に異質領域3を形成する際、異質領域3にクラックの発生数が多くなるため、ガラス基板1の異質領域3からガラス基板1の透光面に達するクラックが形成されるおそれがあり、切断されたガラス基板1が欠けたり割れやすくなる問題が生じる。また、異質領域3を起点としてクラックが過度に伸展しやすいため、板厚方向以外の方向にもクラックが伸展してしまい、ガラス基板1の切断面が粗くなる。これにより、ガラス基板1の寸法精度が悪く、曲げ強度が低くなるおそれがある。また、破壊靱性が0.1MPa・m1/2未満であると、ガラス基板1の切断面に存在するクラックが微小であっても破壊原因になってしまい、切断後のガラス基板1の曲げ強度が実用に満たないおそれがある。
ガラス基板1のの破壊靱性は、0.15〜0.65MPa・m1/2が好ましく、0.2〜0.6MPa・m1/2がさらに好ましく、0.2〜0.5MPa・m1/2が一層好ましい。
On the other hand, when the fracture toughness of the
Fracture toughness of the
また、ガラス基板1の50〜300℃の温度範囲における平均熱膨張係数が200×10−7/Kを超えると、レーザ光2にてガラス基板1に異質領域3を形成する際、異質領域3のクラックが過大に形成され、切断後のガラス基板1の寸法精度や曲げ強度が著しく低下する。一方、ガラス基板1の50〜300℃の温度範囲における平均熱膨張係数が、65×10−7/K未満であると、レーザ光2にてガラス基板1に異質領域3を形成する際、異質領域3が形成されにくいためガラス基板1の切断が難しい。
ガラス基板1の50〜300℃の温度範囲における平均熱膨張係数は、75〜180×10−7/Kが好ましく、90〜150×10−7/Kがさらに好ましく、110〜140×10−7/Kが一層好ましい。
Moreover, when the average thermal expansion coefficient in the temperature range of 50-300 degreeC of the
The average thermal expansion coefficient in the temperature range of 50 to 300 ° C. of
また、ガラス基板1の軟化点が1000℃を超えると、レーザ光2にてガラス基板1に異質領域3を形成する際、異質領域3が形成されにくいためガラス基板1の切断が難しくなるおそれがある。一方、ガラス基板1の軟化点が300℃未満であると、レーザ光2にてガラス基板1に異質領域3を形成する際、異質領域3のクラックが過大となり、切断後のガラス基板1の寸法精度や曲げ強度が著しく低下する。
Moreover, when the softening point of the
これらの物性が得られるガラスであれば、どのような組成のガラスをガラス基板1として用いてもよい。例えば、フツリン酸ガラス、リン酸ガラス、ソーダライムガラス、ボロシリケートガラス、アルミノシリケートガラス、アルカリアルミノシリケートガラス等である。
Any glass having any composition may be used as the
ガラス基板1は、様々な用途のガラスとして用いることができる。本発明の切断方法では、寸法精度および曲げ強度の高いガラス基板1を得ることができるため、比較的サイズの小さい光学要素のガラスに特に好適に用いることができるが、これに限られるものではない。
The
本発明は、切断後に寸法精度が良好で曲げ強度の高いガラス基板を得ることが可能である。 The present invention can obtain a glass substrate with good dimensional accuracy and high bending strength after cutting.
1…ガラス基板、2…レーザ光、3…異質領域、4…レーザ光の集光形状、5…レーザ光の入射側の透光面から異質領域までの距離、6…レーザ光の入射側の透光面、7…レーザ光の入射側の透光面と対向する透光面、8…レーザ光の入射側の透光面と対向する透光面から異質領域までの距離、10…レーザ光照射装置、L…切断予定ライン、D…レーザ光の移動方向。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記異質領域を起点として、前記切断予定ラインに沿って前記ガラス基板を切断する工程と、を備えるガラス基板の切断方法であって、
前記レーザ光は、時間幅が400ピコ秒未満のパルスレーザであり、
前記レーザ光は、前記切断予定ラインを1回通過することで、前記ガラス基板の前記レーザ光が入射する側の透光面から一定距離だけ離間した位置から前記レーザ光が入射する側と対向する透光面まで異質領域を形成することを特徴とするガラス基板の切断方法。 A glass substrate having two light-transmitting surfaces facing each other in the plate thickness direction is irradiated with laser light, and a heterogeneous region serving as a cutting start point is formed inside the plate thickness direction of the glass substrate along a planned cutting line of the glass substrate. And a process of
A step of cutting the glass substrate along the scheduled cutting line starting from the heterogeneous region, and a method of cutting a glass substrate comprising:
The laser beam is a pulse laser having a time width of less than 400 picoseconds,
The laser beam passes through the scheduled cutting line once, so that the laser beam is opposed to the side on which the laser beam is incident from a position separated from the light transmitting surface on the side on which the laser beam is incident on the glass substrate. A method for cutting a glass substrate, comprising forming a heterogeneous region up to a light-transmitting surface.
前記異質領域を起点として、前記切断予定ラインに沿って前記ガラス基板を切断する工程と、を備えるガラス基板の切断方法であって、
前記レーザ光は、時間幅が400ピコ秒未満のパルスレーザであり、
前記レーザ光は、前記切断予定ラインを1回通過することで、前記ガラス基板の一方の透光面から一定距離だけ離間した位置から他方の透光面から一定距離だけ離間した位置の間に異質領域を形成することを特徴とするガラス基板の切断方法。 A glass substrate having two light-transmitting surfaces facing each other in the plate thickness direction is irradiated with laser light, and a heterogeneous region serving as a cutting start point is formed inside the plate thickness direction of the glass substrate along a planned cutting line of the glass substrate. And a process of
A step of cutting the glass substrate along the scheduled cutting line starting from the heterogeneous region, and a method of cutting a glass substrate comprising:
The laser beam is a pulse laser having a time width of less than 400 picoseconds,
The laser beam passes through the scheduled cutting line once, so that the laser beam is dissimilar between a position spaced from the one light-transmitting surface of the glass substrate by a certain distance and a position spaced from the other light-transmitting surface by a certain distance. A method for cutting a glass substrate, comprising forming a region.
前記レーザ光の時間幅が40ピコ秒以上であって400ピコ秒未満のパルスレーザの場合は板厚寸法の50%〜80%であって、
前記レーザ光の時間幅が400フェムト秒以上であって40ピコ秒未満のパルスレーザの場合は板厚寸法の60%〜90%であって、
前記レーザ光の時間幅が400フェムト秒未満のパルスレーザの場合は板厚寸法の70%〜99%であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のガラス基板の切断方法。 The width of the heterogeneous region in the thickness direction is
In the case of a pulse laser having a time width of the laser beam of 40 picoseconds or more and less than 400 picoseconds, it is 50% to 80% of the plate thickness dimension,
In the case of a pulse laser having a time width of the laser beam of 400 femtoseconds or more and less than 40 picoseconds, it is 60% to 90% of the plate thickness dimension,
3. The method for cutting a glass substrate according to claim 1, wherein the time width of the laser beam is 70% to 99% of the plate thickness dimension in the case of a pulse laser having a time width of less than 400 femtoseconds.
前記異質領域を起点として、前記切断予定ラインに沿って前記ガラス基板を切断する工程と、を備えるガラス基板の切断方法であって、
前記レーザ光は、時間幅が400ピコ秒未満のパルスレーザであり、
前記レーザ光は、前記切断予定ラインを1回通過することで、前記ガラス基板の板厚方向全域に異質領域を形成することを特徴とするガラス基板の切断方法。 A glass substrate having two light-transmitting surfaces facing each other in the plate thickness direction is irradiated with laser light, and a heterogeneous region serving as a cutting start point is formed inside the plate thickness direction of the glass substrate along a planned cutting line of the glass substrate. And a process of
A step of cutting the glass substrate along the scheduled cutting line starting from the heterogeneous region, and a method of cutting a glass substrate comprising:
The laser beam is a pulse laser having a time width of less than 400 picoseconds,
The method for cutting a glass substrate, wherein the laser light passes through the scheduled cutting line once to form a heterogeneous region in the entire thickness direction of the glass substrate.
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