JP2016055295A - ガラス基板に貫通孔を形成する装置および方法 - Google Patents
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Abstract
Description
ガラス基板の第1の表面の側にレーザ光を照射するレーザ光源と、
前記ガラス基板の第2の表面の側に配置されるベースプレートと、
を有し、
前記ベースプレートは、中央部分に設けられた空間、および該空間に配置され前記ガラス基板を支持する複数の支柱を有し、
前記複数の支柱は、該支柱の延伸方向に略垂直な第1の方向の間隔がd1となり、前記第1の方向と垂直な第2の方向の間隔がd2となるように、格子状に配置され、
前記d1およびd2は、30mmより小さく、
前記支柱は、高さhが70μmよりも大きい、装置が提供される。
ガラス基板の第1の表面の側にレーザ光を照射するレーザ光源と、
前記ガラス基板の前記第1の表面の側に配置される、略針状の先端を有する第1の電極と、
前記ガラス基板の前記第2の表面の側に配置される第2の電極と、
前記第1の電極と第2の電極の間に放電を発生させる直流電圧電源と、
を有し、
前記第2の電極は、中央部分に設けられた空間、および該空間に配置され前記ガラス基板を支持する複数の支柱を有するベースプレートで構成され、
前記複数の支柱は、該支柱の延伸方向に略垂直な第1の方向の間隔がd1となり、前記第1の方向と垂直な第2の方向の間隔がd2となるように、格子状に配置され、
前記d1およびd2は、30mmより小さく、
前記支柱は、高さhが70μmよりも大きい、装置が提供される。
(a)被加工体を準備するステップであって、前記被加工体は、第1および第2の表面を有するガラス基板を有し、さらに任意で、前記ガラス基板の前記第1の表面に設置された第1の保護フィルム、および/または前記ガラス基板の前記第2の表面に設置された第2の保護フィルムを有するステップと、
(b)前記ガラス基板の前記第1の表面の側からレーザ光を照射し、前記ガラス基板に貫通孔を形成するステップと、
(c)前記貫通孔を介して、前記ガラス基板に放電を発生させるステップと、
を有し、
前記(b)および(c)のステップは、前記被加工体をベースプレート上に載置した状態で実施され、前記被加工体は、前記ガラス基板の前記第2の表面の側が前記ベースプレートに近い側となるように載置され、
前記ベースプレートは、中央部分に設けられた空間、および該空間に配置され前記被加工体を支持する複数の支柱を有し、
前記複数の支柱は、該支柱の延伸方向に略垂直な第1の方向の間隔がd1となり、前記第1の方向と垂直な第2の方向の間隔がd2となるように、格子状に配置され、
前記d1およびd2は、30mmより小さく、前記支柱は、高さhが70μmよりも大きくなるように選定される、方法が提供される。
本発明についてより良く理解するため、まず、図1を参照して、従来の貫通孔形成装置の構成について、簡単に説明する。
・第2の電極45上に配置されるガラス基板80の自重により、ガラス基板80がたわむこと、および
・加工中に、ガラス基板80が熱応力によって変形すること
などが考えられる。
(i)ガラス基板80の第1の表面82上の加工領域内で、レーザ光13が、場所によらずなるべく一定の焦点を形成できるようにすることにより、貫通孔の直径の精度を高める;および
(ii)第2の電極45の空間46の深さを所定の範囲以上とすることにより、貫通孔95の第2の開口が熱溶融することを回避する。
ガラス基板に第1の表面から第2の表面に至る貫通孔を形成する装置であって、
ガラス基板の第1の表面の側にレーザ光を照射するレーザ光源と、
前記ガラス基板の第2の表面の側に配置されるベースプレートと、
を有し、
前記ベースプレートは、中央部分に設けられた空間、および該空間に配置され前記ガラス基板を支持する複数の支柱を有し、
前記複数の支柱は、該支柱の延伸方向に略垂直な第1の方向の間隔がd1となり、前記第1の方向と垂直な第2の方向の間隔がd2となるように、格子状に配置され、
前記d1およびd2は、30mmより小さく、
前記支柱は、高さhが70μmよりも大きい、装置が提供される。
ガラス基板に第1の表面から第2の表面に至る貫通孔を形成する装置であって、
ガラス基板の第1の表面の側にレーザ光を照射するレーザ光源と、
前記ガラス基板の前記第1の表面の側に配置される、略針状の先端を有する第1の電極と、
前記ガラス基板の前記第2の表面の側に配置される第2の電極と、
前記第1の電極と第2の電極の間に放電を発生させる直流電圧電源と、
を有し、
前記第2の電極は、中央部分に設けられた空間、および該空間に配置され前記ガラス基板を支持する複数の支柱を有するベースプレートで構成され、
前記複数の支柱は、該支柱の延伸方向に略垂直な第1の方向の間隔がd1となり、前記第1の方向と垂直な第2の方向の間隔がd2となるように、格子状に配置され、
前記d1およびd2は、30mmより小さく、
前記支柱は、高さhが70μmよりも大きい、装置が提供される。
次に、図2〜図3を参照して、本発明の一実施形態による貫通孔形成装置について説明する。
d<30mm (1)式
を満たすように選定される。
70μm<h (2)式
となるように選定される。
次に、図4を参照して、本発明の一実施形態による別の貫通孔形成装置について説明する。
D(=a+T+h)≦3000μm (3)式
を満たすように選定されることが好ましい。
次に、図5を参照して、本発明の一実施形態によるガラス基板に貫通孔を形成する方法について説明する。
(a)被加工体を準備するステップであって、前記被加工体は、第1および第2の表面を有するガラス基板を有し、さらに任意で、前記ガラス基板の前記第1の表面に設置された第1の保護フィルム、および/または前記ガラス基板の前記第2の表面に設置された第2の保護フィルムを有するステップ(ステップS110)と、
(b)前記ガラス基板の前記第1の表面の側からレーザ光を照射し、前記ガラス基板に貫通孔を形成するステップ(ステップS120)と、
(c)前記貫通孔を介して、前記ガラス基板に放電を発生させるステップ(ステップS130)と、
を有する。
前述の図4に示したような構成の貫通孔形成装置200を用いてガラス基板に複数の貫通孔を形成し、その状態を評価した。
実験1−1と同様の評価を実施した。ただし、この実験1−2では、実験1−1の場合とは異なり、ガラス基板の厚さは、0.2mmとした。また、被加工体に照射するレーザ光の出力は、100Wとし、照射時間は、110μsecとした。被加工体の照射面でのレーザ光の焦点は、約63μm〜65μmを目標とした。その他の条件は、実験1−1の場合と同様である。
実験1−1と同様の評価を実施した。ただし、この実験1−3では、実験1−1の場合とは異なり、ガラス基板の厚さは、0.5mmとした。また、被加工体に照射するレーザ光の出力は、100Wとし、照射時間は、410μsecとした。被加工体の照射面でのレーザ光の焦点は、約89μm〜91μmを目標とした。その他の条件は、実験1−1の場合と同様である。
前述の図4に示したような構成の貫通孔形成装置200を用いてガラス基板に複数の貫通孔を形成し、その状態を評価した。
前述の図4に示したような構成の貫通孔形成装置200を用いてガラス基板に複数の貫通孔を形成した。
10 レーザ光源
13 レーザ光
25 直流高圧電源
40 第1の電極
45 第2の電極(ベースプレート)
46 空間
50 導体
55 導体
80 ガラス基板
82 第1の表面
84 第2の表面
93 照射領域
95 貫通孔
100 本発明による第1の貫通孔形成装置
110 レーザ光源
113 レーザ光
130 被加工体
132 第1の保護フィルム
133 第1の表面
134 第2の保護フィルム
135 第2の表面
160 ベースプレート
162 吸引孔
163 上部表面
164 内壁
169 空間
170 支柱
180 ガラス基板
182 第1の表面
184 第2の表面
193 照射領域
195 貫通孔
200 本発明による第2の貫通孔形成装置
210 レーザ光源
213 レーザ光
225 直流高電圧電源
230 被加工体
232 第1の保護フィルム
233 第1の表面
234 第2の保護フィルム
235 第2の表面
240 第1の電極
250 導体
255 導体
260 ベースプレート(第2の電極)
262 吸引孔
263 上部表面
264 内壁
269 空間
270 支柱
280 ガラス基板
282 第1の表面
284 第2の表面
293 照射領域
295 貫通孔
Claims (17)
- ガラス基板に第1の表面から第2の表面に至る貫通孔を形成する装置であって、
ガラス基板の第1の表面の側にレーザ光を照射するレーザ光源と、
前記ガラス基板の第2の表面の側に配置されるベースプレートと、
を有し、
前記ベースプレートは、中央部分に設けられた空間、および該空間に配置され前記ガラス基板を支持する複数の支柱を有し、
前記複数の支柱は、該支柱の延伸方向に略垂直な第1の方向の間隔がd1となり、前記第1の方向と垂直な第2の方向の間隔がd2となるように、格子状に配置され、
前記d1およびd2は、30mmより小さく、
前記支柱は、高さhが70μmよりも大きい、装置。 - 前記d1およびd2は、10mmよりも大きい、請求項1に記載の装置。
- 前記ベースプレートは、前記ガラス基板を吸引固定する吸引機構を有する、請求項1または2に記載の装置。
- 前記ベースプレートの前記空間は、前記ベースプレートの外周部に形成された内壁により区画される、請求項1乃至3のいずれか一つに記載の装置。
- 前記支柱は、最大寸法が500μm〜5000μmの範囲の太さを有する、請求項1乃至4のいずれか一つに記載の装置。
- 前記ガラス基板は、0.05mm〜0.7mmの範囲の厚さを有する、請求項1乃至5のいずれか一つに記載の装置。
- 前記ガラス基板の前記第1の表面には、第1の保護フィルムが設置され、前記第2の表面には、第2の保護フィルムが設置される、請求項1乃至6のいずれか一つに記載の装置。
- 前記ベースプレートは、導電性材料で構成される、請求項1乃至7のいずれか一つに記載の装置。
- ガラス基板に第1の表面から第2の表面に至る貫通孔を形成する装置であって、
ガラス基板の第1の表面の側にレーザ光を照射するレーザ光源と、
前記ガラス基板の前記第1の表面の側に配置される、略針状の先端を有する第1の電極と、
前記ガラス基板の前記第2の表面の側に配置される第2の電極と、
前記第1の電極と第2の電極の間に放電を発生させる直流電圧電源と、
を有し、
前記第2の電極は、中央部分に設けられた空間、および該空間に配置され前記ガラス基板を支持する複数の支柱を有するベースプレートで構成され、
前記複数の支柱は、該支柱の延伸方向に略垂直な第1の方向の間隔がd1となり、前記第1の方向と垂直な第2の方向の間隔がd2となるように、格子状に配置され、
前記d1およびd2は、30mmより小さく、
前記支柱は、高さhが70μmよりも大きい、装置。 - 前記d1およびd2は、10mmよりも大きい、請求項9に記載の装置。
- 前記ベースプレートは、前記ガラス基板を吸引固定する吸引機構を有する、請求項9または10に記載の装置。
- 前記ベースプレートの前記空間は、前記ベースプレートの外周側に形成された内壁により区画される、請求項9乃至11のいずれか一つに記載の装置。
- 前記支柱は、最大寸法が500μm〜5000μmの範囲の太さを有する、請求項9乃至12のいずれか一つに記載の装置。
- 前記ガラス基板は、0.05mm〜0.7mmの厚さを有する、請求項9乃至13のいずれか一つに記載の装置。
- 前記ガラス基板の前記第1の表面には、第1の保護フィルムが設置され、前記第2の表面には、第2の保護フィルムが設置され、
前記ガラス基板と前記第1および第2の保護フィルムとの合計厚さTは、0.1mm〜0.9mmの範囲であり、
前記第1の電極の前記先端から、前記第1の保護フィルムの前記レーザ光の焦点までの距離をaとしたとき、
a+T+hで表される距離Dは、3000μm以下である、請求項9乃至14のいずれか一つに記載の装置。 - ガラス基板に第1の表面から第2の表面に至る貫通孔を形成する方法であって、
(a)被加工体を準備するステップであって、前記被加工体は、第1および第2の表面を有するガラス基板を有し、さらに任意で、前記ガラス基板の前記第1の表面に設置された第1の保護フィルム、および/または前記ガラス基板の前記第2の表面に設置された第2の保護フィルムを有するステップと、
(b)前記ガラス基板の前記第1の表面の側からレーザ光を照射し、前記ガラス基板に貫通孔を形成するステップと、
(c)前記貫通孔を介して、前記ガラス基板に放電を発生させるステップと、
を有し、
前記(b)および(c)のステップは、前記被加工体をベースプレート上に載置した状態で実施され、前記被加工体は、前記ガラス基板の前記第2の表面の側が前記ベースプレートに近い側となるように載置され、
前記ベースプレートは、中央部分に設けられた空間、および該空間に配置され前記被加工体を支持する複数の支柱を有し、
前記複数の支柱は、該支柱の延伸方向に略垂直な第1の方向の間隔がd1となり、前記第1の方向と垂直な第2の方向の間隔がd2となるように、格子状に配置され、
前記d1およびd2は、30mmより小さく、前記支柱は、高さhが70μmよりも大きくなるように選定される、方法。 - 前記(c)のステップにおいて、前記放電は、前記ガラス基板の前記第1の表面の側に配置された針状の第1の電極と前記ベースプレートとの間で生じ、
前記被加工体の厚さをTとし、前記被加工体の前記レーザ光が照射される側の表面を照射面と称し、
前記第1の電極の先端から、前記被加工体の前記照射面上の前記レーザ光の焦点までの距離をaとしたとき、
a+T+hで表される距離Dは、3000μm以下である、請求項16に記載の方法。
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