KR101201384B1 - 고체 촬상 소자용 커버유리 및 그 제조방법 - Google Patents

고체 촬상 소자용 커버유리 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101201384B1
KR101201384B1 KR1020067027675A KR20067027675A KR101201384B1 KR 101201384 B1 KR101201384 B1 KR 101201384B1 KR 1020067027675 A KR1020067027675 A KR 1020067027675A KR 20067027675 A KR20067027675 A KR 20067027675A KR 101201384 B1 KR101201384 B1 KR 101201384B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
glass
solid
light
cover glass
state image
Prior art date
Application number
KR1020067027675A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20070083394A (ko
Inventor
히로아키 나카호리
다이스케 오카와
마사히로 요도가와
Original Assignee
니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤 filed Critical 니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤
Publication of KR20070083394A publication Critical patent/KR20070083394A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101201384B1 publication Critical patent/KR101201384B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02Details
    • H01L31/0203Containers; Encapsulations, e.g. encapsulation of photodiodes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C14/00Glass compositions containing a non-glass component, e.g. compositions containing fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like, dispersed in a glass matrix
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/001General methods for coating; Devices therefor

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

본 발명의 고체 촬상 소자용 커버유리(10)는 무기산화물 유리제의 평판유리에 있어서의 판두께방향의 표리에 제1 투광면(11a) 및 제2 투광면(11b)을 갖고, 제1 투광면(11a)에 박막(20)이 형성됨과 아울러, 평판유리에 있어서의 제1 투광면(11a)의 외측 가장자리부에 위치하는 박막(20)의 끝 가장자리(22)에 요철이 형성되고, 또한 그 요철은 제1 투광면(11a)과 평행한 면상에 있어서의 최대오목위치에서 최대돌출위치에 이르기까지의 돌출치수(L)가 0.5㎛부터 50㎛의 범위 내에 있다. 또, 본 발명의 제조방법은 내열성 용기 내에서 유리원료 혼합물을 용융하는 공정과, 얻어진 용융유리를 판유리로 성형하는 공정과, 판유리에 박막을 형성하는 공정과, 박막이 있는 판유리를 소편의 유리로 분할하는 공정을 갖는다.

Description

고체 촬상 소자용 커버유리 및 그 제조방법{COVER GLASS FOR SOLID IMAGE PICKUP DEVICE AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME}
본 발명은 고체 촬상 소자를 수납하는 패키지에 광선을 투과하는 창문재로서 배치되어, 고체 촬상 소자를 보호하는 커버유리 및 그 제조방법에 관한 것이다.
고체 촬상 소자의 대표적인 소자인 CCD(Charge Coupled Device)는 그 개발의 역사가 비교적 오래되고, 비디콘(Vidicon), 플럼비콘(Plumbicon), 사티콘 등의 촬상관(또는 진공관 촬상 소자, 이미지 튜브라고도 말함)이 널리 보급된 후에도, 소형으로 충격에 강하고, 저소비전력으로 이용할 수 있다는 장점을 유효 활용하여 광범위한 분야에서 사용되는데 이르러 있다. 즉, 이 CCD는 촬상관과 비교해서 감도가 낮은 등의 뒤떨어져 있던 점이 극복되고, 또한 전자셔터, 손떨림 보정, 줌 기능이라고 하는 각종 기능의 실현에 의해, 은염 필름에 화상을 표시하는 카메라로 바뀌어진 성능을 갖는 것으로 되고, 휴대전화, PHS 등의 정보단말기기에 디지털 카메라가 탑재 됨으로써 한층 더 다양하고 고도의 성능이 요구되도록 되고 있다. 또 최근, 기술개발이 현저한 고체 촬상 소자인 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor, 상보형 MOS라고도 말함)는 그 개발의 역사가 더욱 오래된 것의, 소형화가 가능하고, 고정 노이즈 패턴(Fixed Pattern Noise)이라고 불린 기술상의 큰 문제점을 극복하는 기술이 개발되었으므로 다용되도록 되고 있으며, 이후 새로운 발달이 예상되는 소자 중 하나이다. 그리고, 이 외에도 고체 촬상 소자로서는 상기의 양 디바이스의 특징을 조합한 MOS-CCD형 소자, 혹은 BBD(Bucket Brigade device) 등의 소자도 개발되어, 종전이상으로 높은 성능을 요구하는 시장으로부터의 요구에 대하여 그것에 걸맞는 기술의 현저한 발전이 확인된다.
이러한 각종 소자 관련 기술의 하나로서, 소자의 패키지를 구성하여, 소자로 광선을 입사하기 위해 필수 부품인 커버유리에 요구되는 성능도 종래이상으로 고도의 것으로 되고 있다. 일반적으로, 고체 촬상 소자는 기밀구조로 되는 패키지의 내부에 수납되고, 그 전면에 투광성을 갖는 평판유리제 커버유리가 배치된다. 이 커버유리는 산화알루미늄 등의 세라믹스 재료, 코바(Fe-Ni-Co합금) 등의 금속재료, 유리 에폭시 기재 등의 복합재료, 에폭시 수지 등의 플라스틱 재료라고 하는 다종의 패키지 케이스체에 다양한 접착제를 이용하여 밀봉되어 투광창으로서 이용되고 있다.
그리고 이 커버유리에 대한 고도의 요망에 응하기 위해, 특허문헌1에 의하면 소정 조성을 갖는 박판유리 성형품의 측면형상을 소정의 형상으로 한정함으로써 높은 강도, 높은 화학적 내구성을 실현할 수 있다고 하는 발명이 개시되어 있다. 또, 유리의 치핑에 대해서는 판유리의 강도에 영향을 주는 중대한 결함이므로 종래부터 주의가 기울어져 오고 있다. 그래서 특허문헌2에는 엣지부의 치핑을 방지하는 가공 방법에 대한 발명이 개시되어 있다. 그리고 특허문헌3, 4에서는 CCD나 CMOS의 성능을 손상시킬 우려가 있는 미량 방사성 원소가 유리 중으로의 혼입에 대한 문제를 개선하는 대책이 개시되어 있다.
[특허문헌1:일본 특허공개 2004-221541호 공보]
[특허문헌2:일본 특허공개 평6-106469호 공보]
[특허문헌3:일본 특허공개 평7-206467호 공보]
[특허문헌4:일본 특허공개 평6-211539호 공보]
최근의 고체 촬상 소자가 이용되는 분야는 디지털 카메라나 휴대전화, PDA 등의 전자 정보 단말이며, 이러한 전자기기는 용도확대가 현저하여 그 기능도 크게 개선이 도모되고 있다. CCD이나 CMOS 등의 고체 촬상 소자에 관한 기능의 놀라운 진보가 다양한 전자기기에 끊임없는 기술혁신을 초래하여 휴대전화나 PDA 등의 다종 다양한 정보기기가 세상에 발표되고 있다. 그리고 이들 전자기기는 이후로도 더욱 다양한 기능을 탑재하여 한층 더 발달이 예상되는 것이다. 한편, 이들 기기에 더욱 다채로운 기능을 탑재시키고자 하면, 전자기기에 탑재시키는 각각의 전자부품은 그 기능에 추가로 지금까지 이상의 경박단소화가 요구되게 된다.
이 때문에 전자부품을 구성하는 부재에도, 더욱 경량이고 치수가 작은 것이 요구되고 있다. 고체 촬상 소자를 보호하기 위해 사용되는 커버유리에도 같은 경박단소의 요구가 있으므로, 지금까지 행해져 온 고체 촬상 소자용 커버유리에 대한 각종 개선이나 발명만으로는, 새로운 성능요구를 만족하기 위해서는 충분한 것이 아니게 된다. 구체적으로 고체 촬상 소자용 커버유리에 요구되는 것으로서는, 경박단소의 요구에 추가로 각종 파장의 광선을 투광하는 판유리 표면에 대해서 원하는 투과율을 실현하기 위한 높은 청정도를 갖고, 높은 화학적인 내구성을 갖는 것, 그리고 두께 치수나 면적이 작은 커버유리라도 실사용상 지장이 없는 강도를 실현하는 것이다.
또한, 특히 박막이 유리 표면에 성막된 고체 촬상 소자용 커버유리의 청정도는 성막 후의 이력에 의해 막 둘레 가장자리가 벗겨지고, 벗겨진 미세한 박리물이 부유해서 커버유리 표면에 부착되거나 한다는 문제도 있고, 성막된 고체 촬상 소자용 커버유리의 청정도에 대해서 높은 품위를 실현하는 것이 중요한 과제로 되어 있다.
본 발명자들은 이러한 상황을 감안하여 고체 촬상 소자의 창문재 용도로 이용되는 커버유리로서 높은 성능을 실현하기 위해, 커버유리 표면에 실시된 박막이 박리되기 어렵고, 높은 기계적 강도와, 안정된 화학적인 성능을 갖는 청정도가 높은 고체 촬상 소자용 커버유리 및 그 제조방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명의 고체 촬상 소자용 커버유리는 무기산화물 유리제의 평판유리에 있어서의 판두께방향의 표리에 제1 투광면 및 제2 투광면을 갖고, 상기 제1 투광면에 박막이 형성된 고체 촬상 소자용 커버유리로서, 상기 평판유리에 있어서의 제1 투광면상의 외측 가장자리부에 위치하는 상기 박막의 끝 가장자리에 요철이 형성됨과 아울러, 상기 요철은 상기 제1 투광면과 평행한 면상에 있어서의 최대오목위치에서부터 최대돌출위치에 이르기까지의 돌출치수가 0.5㎛에서 50㎛의 범위 내에 있는 것을 특징으로 한다.
여기서, 평판유리에 있어서의 제1 투광면상의 외측 가장자리부에 위치하는 상기 박막의 끝 가장자리에 요철이 형성된다란, 본 발명의 무기산화물 유리로 이루어지는 고체 촬상 소자용 커버유리는 광선을 투과하는 제1 투광면에 유리와는 다른 조성의 박막이 실시되어 이루어지고, 평판유리의 제1 투광면상의 외측 가장자리부에 위치하는 그 박막의 끝 가장자리(외주단 가장자리)에 제1 투광면과 평행한 면을 따라서 요철이 형성되어 있는 것을 의미하는 것이다. 또, 상기 요철은 상기 제1 투광면과 평행한 면상에 있어서의 최대오목위치에서부터 최대돌출위치에 이르기까지의 돌출치수가 0.5㎛에서 50㎛의 범위 내에 있다란, 요철의 최대오목위치 즉 최대오목부의 오목단위치(가장 오목한 위치)와, 요철의 최대돌출위치 즉 최대볼록부의 볼록단위치(가장 돌출한 위치)가 돌출방향(제1 투광면이 대응하는 외측 가장자리부(변부)와 직교하는 방향)에 있어서 격리되어 있는 치수가 0.5㎛에서 50㎛의 범위 내에 있는 것을 의미하는 것이다.
이 경우, 박막의 끝 가장자리에 형성되는 요철의 상기 돌출치수가 0.5㎛이상이면, 고체 촬상 소자용 커버유리의 표면에 실시된 박막에 가해지는 기계적인 응력, 열이력 등에 의해 발생하는 외주단의 박막부착 개소를 벗기는 방향으로 작용을 미치는 힘을 일방향으로 집중시키지 않고 분산시킬 수 있게 되고, 강고한 접착력을 갖는 박막이 유리 표면(제1 투광면)에 실시된 상태를 경시적으로 유지하기 쉬워지므로 바람직하다. 한편, 박막의 끝 가장자리에 형성되는 요철의 상기 돌출치수가 50㎛를 넘으면 박막이 국소적으로 벗겨지기 쉬운 개소가 생기기 쉬워지고, 국소적인 벗겨짐이 생기면 벗겨진 박막의 일부가 먼지발생의 원인으로 되거나 해서, 고체 촬상 소자의 조립공정 등에서 커버유리의 투광면에 부착되어 지장을 발생시킬 우려도 있다. 이 때문에, 박막의 평판유리의 표면과 접하는 끝 가장자리의 요철(상기 돌출치수)이 50㎛이하인 것이 바람직하다.
그리고 보다 안정된 품위를 갖는 박막이 형성된 고체 촬상 소자용 커버유리로 하는 것이 중요하다면, 박막의 끝 가장자리에 형성되는 요철의 상기 돌출치수가 0.7㎛이상이고, 또한 45㎛이하인 것이 바람직하고, 더욱 안정된 상태를 원한다면, 0.9㎛이상이고, 또한 40㎛이하인 것이 보다 바람직하다.
이러한 박막의 끝 가장자리의 요철을 상기 수치범위로 조정하는 구체적인 방법으로서는, 예를 들면 연마나 폴리쉬, 레이저 절단, 마스킹에 의한 산, 알칼리 약품처리 등의 화학처리, 샌드 블라스트 등의 물리적인 충격가공, 유리(遊離) 숫돌가루나 고정 숫돌가루에 의한 절삭가공 등을 사용함으로써 실현할 수 있다.
상기의 박막의 끝 가장자리 요철의 조정방법의 일례로서 레이저 절단을 사용할 경우는 다음과 같이 조정할 수 있다. 즉, 박막을 실시한 제1 투광면의 이면에 상당하는 제2 투광면을 상향으로 해서, 그 제2 투광면에 빔 강도 분포가 ±5%이내인 출력조건을 갖고, 빔 스폿 형상이 타원, 대략 직사각형상, 직선형상, 삼각형상을 갖는 탄산가스 레이저를 조사하면서 등속도로 직선 구동함으로써 빔 구동 개소에 상당하는 판유리의 유리 표면에 슬릿을 형성한다. 그 결과, 유리의 판두께방향으로 소정 깊이의 슬릿이 형성되어서, 새로 생긴 슬릿의 내표면이 제1 가공면으로서 형성되게 된다. 이어서, 탄산가스 레이저조사에 의해 형성된 슬릿의 잔여부의 외표면측 부위(제1 투광면측 부위)를 지점으로 해서, 지점의 양측 바로 아래에 굴곡응력이 가해지도록 누름으로써, 눌러 깨뜨림을 행하여 파단하고, 그 깨진 면에 의해 제2 가공면이 형성되도록 한다. 이때, 압압에 의해 생성되는 제2 가공면의 최종단에 상당하는 것이 제1 투광면의 능선으로 되고, 압압의 인가속도를 0.1×10-3m/sec~5×10-3m/sec의 범위로 유지함으로써 바람직한 요철을 갖는 능선, 및 바람직한 요철을 갖는 박막의 끝 가장자리가 형성되게 된다. 이러한 조작을 반복함으로써 직사각형상의 소편 판유리 주위의 형상은 소정의 성능을 보증할 수 있는 상태로 된다. 덧붙여서, 압압을 행하는 지그로서는 직사각형상의 플라스틱이나 고무, 금속 등이 바람직하다. 지그의 유리판 표면과 접촉하는 부위에 대해서는 요철면이 아니라 평활한 표면상태인 것이 바람직하고, 표면에 부착 이물 등이 없는 상태에서 이 압압처리가 행해져야 한다.
또한, 상기 박막은 광학적인 기능 박막, 유리 표면을 화학적으로 보호하는 박막, 유리 표면에 가해지는 기계적인 응력 등으로부터 유리 표면을 보호하는 박막 등, 어떤 기능을 실현하는 것이여도 된다.
구체적으로 예시하면, 적외선 반사막(또는 적외선 컷 필터), 무반사막, 도전막, 대전방지막, 로우 패스 필터, 하이 패스 필터, 밴드 패스 필터, 차폐막, 보호막 등을 실시할 수 있다. 특히 적외선 반사막은 CCD의 적외역의 감도가 높으므로, 그것을 적외선의 소자로의 입사를 억제함으로써 육안에 의한 화상에 고체 촬상 소자의 화상을 근접시킬 수 있으므로 바람직하다.
상기 박막의 재질로서는, 예를 들면 실리카(SiO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화지르코늄(ZrO2), 산화탄탈(또는 탄타라)(Ta2O5), 산화니오브(Nb2O5), 산화란탄(La2O3), 산화이트륨(Y2O3), 산화마그네슘(MgO), 산화하프늄(HfO2), 산화크롬(Cr2O3), 불화마그네슘(MgF2), 산화몰리브덴(MoO3), 산화텅스텐(WO3), 산화세륨(CeO2), 산화바나듐(VO2), 산화티탄지르코늄(ZrTiO4), 황화아연(ZnS), 크리올라이트(Na3AlF6), 티올라이트(Na5Al3Fl4), 불화이트륨(YF3), 불화칼슘(CaF2), 불화알루미늄(AlF3), 불화바륨(BaF2), 불화리튬(LiF), 불화란탄(LaF3), 불화가돌리늄(GdF3), 불화디스프로슘(DyF3), 불화납(PbF3), 불화스트론튬(SrF2), 안티몬함유 산화주석(ATO)막, 산화인듐-주석막(ITO막), SiO2와 Al2O3의 다층막, SiOx-TiOx계 다층막, SiO2-Ta2O5계 다층막, SiOx-LaOx-TiOx계열의 다층막, In2O3-Y2O3 고용체막, 산화알루미늄 고용체막, 금속 박막, 콜로이드 입자 분산막, 폴리메틸메타크릴레이트막(PMMA막), 폴리카보네이트막(PC막), 폴리스티렌막, 메틸메타크릴레이트스티렌 공중합막, 폴리아크릴레이트막 등의 조성을 갖는 것을 사용할 수 있다.
상기 박막의 형성방법에 대해서도 원하는 두께, 표면정밀도, 그리고 원하는 광학기능을 달성할 수 있는 것이면 어떤 방법이여도 특별히 한정되는 것이 아니라 다양한 방법을 채용할 수 있다. 채용할 수 있는 방법으로서는, 예를 들면 진공증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 분자선 에피택시법(MBE법), 레이저 어블레이션법, 용사법 등의 물리적 기상성장법(또는 PVD법)이 있다. 혹은 열CVD법, 레이저 CVD법, 플라즈마 CVD법, 유기금속 화학 기상성장법(MOCVD) 등의 화학적 기상성장법(또는 CVD법), 또한 졸-겔법, 스핀코팅, 도금법 등의 액상성장법으로도 상기 박막을 형성하는 방법으로서 채용할 수 있다.
이 중에서도 특히 PVD법은 저온에서 밀착성이 좋은 막이 가능하고, 다양한 피막에 대응할 수 있으며, 화합물의 피막형성에도 적합하므로 바람직한 방법이다.
또한, 본 발명의 고체 촬상 소자용 커버유리는 상술에 추가로, 평판유리의 외주부를 구성하는 측면의 표면조도의 Ra값이 3㎚이하임과 아울러, 측면과 제1 투광면이 접하는 능선의 요철 또는 측면과 제2 투광면이 접하는 능선의 요철 중 어느 한쪽의 요철은, 제1 투광면 또는 제2 투광면 중 어느 하나에 대응하는 한쪽의 투광면과 평행한 면상에 있어서의 최대오목위치에서부터 최대돌출위치에 이르기까지의 돌출치수가 0.5㎛에서 40㎛의 범위에 있으면, 반송성이 좋아지므로 바람직하다.
여기서, 평판유리의 측면에 있어서의 표면조도의 Ra값이 3㎚이하이면, 1장의 평판유리의 측면의 표면에 대해서 그 표면조도를 나타내는 척도로서 JIS B0601에 규정된 Ra의 값이 3㎚이하임을 의미하고 있다. 또, 측면과 제1 투광면이 접하는 능선이란, 측면과 제1 투광면이 교차하는 선인 능선을 의미하고, 측면과 제2 투광면이 접하는 능선이란, 측면과 제2 투광면이 교차하는 선인 능선을 의미하고 있다. 또한, 제1 투광면 또는 제2 투광면 중 어느 하나에 대응하는 한쪽의 투광면이란, 측면과 제1 투광면이 접하는 능선의 요철에 대해서는 제1 투광면이 상기 대응하는 한쪽의 투광면에 상당하고, 측면과 제2 투광면이 접하는 능선의 요철에 대해서는 제2 투광면이 상기 대응하는 한쪽의 투광면에 해당하는 것을 의미하고 있다. 또, 최대오목위치에서부터 최대돌출위치에 이르기까지의 돌출치수란, 그 의미하고 있는 바가 이미 박막의 끝 가장자리의 요철에 대해서 서술한 사항과 같다.
이 경우, 측면의 표면조도의 Ra값이 3㎚를 넘으면, 판유리를 고체 촬상 소자 패키지로서 조립한 후의 기계적인 강도에 지장이 발생할 우려가 있으므로 바람직하지 않다. 또, 측면과 투광면(제1 투광면 또는 제2 투광면)이 교차하는 능선에 있어서의 요철의 상기 돌출치수가 0.5㎛보다 작은 값이면, 커버유리로서 사용하는 판유리를 반송하기 위한 수납용기 내에 보관, 그리고 취출을 행하기 위해, 혹은 고체 촬상 소자를 수납하는 패키지의 소정 개소에 배치하는 조작을 행하기 위해 판유리 측면을 파지하는 등의 조작을 행할 때에 마찰저항이 적어서 판유리를 파지하기 어려워지는 경우가 있으며, 판유리가 잘못하여 파지용 지그 등으로부터 낙하할 위험성이 높아진다. 한편, 측면과 투광면이 교차하는 능선에 있어서의 요철의 상기 돌출치수가 40㎛보다 커지면, 고체 촬상 소자 패키지의 조립공정 등에서 판유리 측면의 표면으로부터 그 일부가 파편으로서 비산하거나, 혹은 측면에 부착된 분진, 먼지 등이 발생할 우려가 높아지므로 바람직하지 않다.
이상과 같은 관점에서, 평판유리의 측면과 투광면이 교차하는 능선의 요철(상기 돌출치수)에 대해서는 0.8㎛에서 35㎛의 범위 내인 편이 보다 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1.0㎛에서 30㎛의 범위 내에 있는 것이며, 한층 더 바람직하게는 1.5㎛에서 25㎛의 범위 내에 있는 것이다.
또한, 평판유리의 측면과 투광면이 교차하는 능선의 요철을 상기의 수치범위 내로 조정하는 구체적인 방법으로서는, 상기 박막의 끝 가장자리의 조정과 동시에 행하는 것이여도, 별도로 행하는 것이여도 되고, 구체적으로는 상기한 바와 같이 연마나 폴리쉬, 레이저 절단, 마스킹에 의한 산, 알칼리 약품 등의 약제에 의한 에칭에 의한 화학처리, 샌드 블라스트 등의 물리적인 충격가공, 유리 숫돌가루나 고정 숫돌가루에 의한 절삭가공을 사용함으로써 실현할 수 있게 되는 것이다. 일례로서, 레이저 절단을 사용하는 경우에 대해서는 상기한 바와 같이 박막을 성막한 면이 아닌 제2 투광면에 대하여 압압력을 소정 조건에서 가함으로써 평판유리의 파단을 행하면, 측면과 투광면이 교차하는 능선의 요철을 상기의 수치범위 내로 조정하는데 바람직한 것으로 된다.
또한, 본 발명의 고체 촬상 소자용 커버유리는 상기에 추가로, 평판유리의 측면이, 제1 투광면에 인접하는 제1 측면부와, 상기 제1 측면부 및 제2 투광면에 인접하는 제2 측면부를 구비하고, 제1 투광면과 제1 측면부에 의해 형성되는 능선의 요철은 제1 투광면과 평행한 면상에 있어서의 최대오목위치에서부터 최대돌출위치에 이르기까지의 돌출치수가 1.5㎛에서 20㎛의 범위에 있으면, 평판유리의 취급이 용이해지므로 바람직하다.
여기서, 평판유리의 측면에 있어서의 제1 측면부와 제2 측면부는 표면성상, 주로 표면조도의 상이에 기인하여 형성되는 경계선에 의해 구분되고, 이 경계선은, 예를 들면 50배정도의 배율로 현미경 관찰을 함으로써 명료하게 인식할 수 있으며, 그리고 제1 측면부는 평판유리의 전체 둘레에 걸쳐 제1 투광면과 인접하고, 제2 측면부는 평판유리의 전체 둘레에 걸쳐 제1 측면부 및 제2 투광면과 인접하고 있다. 또, 최대오목위치에서부터 최대돌출위치에 이르기까지의 돌출치수란, 그 의미하고 있는 바가 이미 박막의 끝 가장자리의 요철에 대해서 서술한 사항과 같다.
평판유리의 박막이 형성된 제1 투광면과 제1 측면부의 경계인 능선의 요철에 있어서의 상기의 돌출치수가 1.5㎛이상이면, 판유리를 이동시키기 위해 지그 등을 사용해서 판유리의 측면을 파지했을 때에 판유리의 파지위치에 따라서는 능선의 요철부가 미끄러짐방지로서 작용하므로, 미끄러지는 등의 문제가 발생되기 어려운 형상으로 되어 있다. 그 때문에 안정된 조작을 실현할 수 있고, 지그 접촉면에 대하여 적절한 정지마찰계수를 갖는 상태로 할 수 있다.
또한, 제1 투광면과 제1 측면부의 경계인 능선의 요철에 있어서의 상기의 돌출치수를 20㎛이하로 함으로써, 판유리의 측면부의 강도에 경시적인 변화를 발생시키는 미세치수의 크랙이나 빠짐, 흠 등의 표면결함의 발생을 억제할 수 있으므로 바람직하다.
이러한 관점에서 보다 안정적인 성능을 실현하기 위해서는, 평판유리의 박막이 형성된 제1 투광면과 제1 측면부의 경계인 능선의 요철(상기의 돌출치수)은 1.7㎛에서 18㎛의 범위인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 평판유리의 박막이 형성된 제1 투광면과 제1 측면부의 경계인 능선의 요철(상기의 돌출치수)은 1.8㎛에서 15㎛의 범위로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 고체 촬상 소자용 커버유리는 상술에 추가로, 평판유리의 제1 측면부 및/또는 제2 측면부로부터 입사하여 제2 투광면으로부터 출사하기에 이르는 광로가 파장 300㎚의 자외선을 10%이상 투과시키는 것이면, 소자에 대하여 보다 고강도의 광선을 입사할 수 있으므로 바람직하다.
여기서, 평판유리의 제1 측면부 및/또는 제2 측면부로부터 입사하여 제2 투광면으로부터 출사하기에 이르는 광로가 파장 300㎚의 자외선을 10%이상 투과시킨다란, 고체 촬상 소자용 커버유리의 측면으로, 자외역의 파장에 상당하는 파장 300㎚의 UV광선을 입사해서, 그 광선이 제2 투광면으로부터 출사할 경우에 입사한 광선에 대한 투과율이 10%이상으로 되는 것을 의미하고 있다.
여기서 규정한 측정조건에 대하여 투과율이 10%이상으로 되는 평판유리임으로써, 평판유리의 측면으로부터 자외선을 조사하는 기술을 채용할 수도 있게 된다. 이러한 성상의 평판유리이면, 예를 들면 고체 촬상 소자를 조립하는 공정에서 평판유리의 제2 투광면에 실시된 미경화의 자외선 경화 수지의 경화를 행하게 하기 위해, 평판유리의 측면으로부터 입사한 자외선을 이용할 수 있게 된다.
그리고, 상기 투과율을 10%이상으로 조정하기 위한 수단으로서는, 표면조도를 조정함으로써 산란광을 저감하는 것이 중요하고, 표면조도(Ra값)를 3㎚이하로 하기 위해, 표면의 연마나 절단시의 레이저의 사용, 연삭, 폴리쉬, 혹은 각종 약제에 의한 에칭 등을 채용할 수 있다.
또한, 본 발명의 고체 촬상 소자용 커버유리는 상술에 추가로, 박막이 광학박막이고, 막두께가 0.01㎛에서 100㎛의 범위에 있으면, 다양한 성능을 용이하게 실현할 수 있으므로 바람직하다.
여기서, 박막이 광학박막이고, 막두께가 0.01㎛에서 100㎛의 범위에 있다란, 고체 촬상 소자용 커버유리의 표면에 실시된 박막이 각종 파장의 광선의 입사 제어 등의 광학적인 기능을 갖는 박막으로서, 그 두께 치수가 10㎚에서 1×105㎚의 범위 내인 것을 나타내고 있다.
이 경우, 박막의 두께 치수가 0.01㎛보다 얇으면, 박막의 광학적인 기능을 충분히 발휘할 수 없을 경우도 있으므로 바람직하지 않다. 한편, 박막의 두께 치수가 100㎛보다 두꺼우면 박막에 과잉한 밀봉응력, 열응력 등의 막재질의 팽창계수에 기인하는 응력이 발생하기 쉽고, 판유리 표면에 장기간에 걸치는 접착력을 유지하기 어려워져, 벗겨지거나 깨지거나 하는 경시적인 열화가 생기는 경우가 있다. 이 때문에 박막은 그 두께 치수가 0.01㎛에서 100㎛인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 고체 촬상 소자용 커버유리는 상술에 추가로, 고체 촬상 소자가 CCD 또는 CMOS이면 소자의 성능을 충분히 발휘시킬 수 있으므로 바람직하다.
CCD는 화상의 명암에 의한 광량에 비례한 전하를 축적하는 수광부와 축적된 전하를 1개소에 모으기 위해 전송하는 전송부로 이루어지는 소자이며, 한편 CMOS는 빛을 포토 다이오드로 수광하여 그것을 트랜지스터의 스위치에 의해 취출하는 기능을 갖는 소자이다. 그리고, 본 발명의 고체 촬상 소자용 커버유리는 CCD나 CMOS와 같은 고체 촬상 소자를 위해서 광선을 투과하고, 또한 패키지 내의 소자를 외기로부터 보호하기 위한 기밀 밀봉이 가능한 커버유리로서 사용할 때에 크게 그 성능을 발휘할 수 있다.
또한, 본 발명의 고체 촬상 소자용 커버유리는 상술에 추가로, 무기산화물 유리제의 평판유리가 질량%로 SiO2 55~70%, Al2O3 0.5~20%, B2O3 5~20%, RO 0.1~30%(RO=MgO+CaO+ZnO+SrO+BaO), ZnO 0~9%, M2O 1~20%(M2O=Li2O+Na2O+K2O)를 함유하면, 광학적인 성능에 추가로 화학적인 성능이나 강도 등의 기계적 성능도 만족할 수 있는 것으로 되므로 바람직하다.
여기서, 무기산화물 유리제의 평판유리가 질량%로 SiO2 55~70%, Al2O3 0.5~20%, B2O3 5~20%, RO 0.1~30%(RO=MgO+CaO+ZnO+SrO+BaO), ZnO 0~9%, M2O 1~20%(M2O=Li2O+Na2O+K2O)를 함유한다란, 산화물 환산표시로 유리 중에 함유되는 성분을 표기한 경우에 산화규소(실리카라고도 함)가 55~70질량%, 산화알루미늄(알루미나라고도 함)이 0.5~20질량%, 산화붕소가 5~20질량%, 산화마그네슘(마그네시아라고도 함)과 산화칼슘(칼시아라고도 함)과 산화아연(또는 아연화라고도 함)과 산화스트론튬과 산화바륨의 합계량이 0.1~30질량%, 산화아연이 9질량%이하, 산화리튬(리시아라고도 함)과 산화나트륨과 산화칼륨의 합계량이 1~20질량%인 것을 나타내고 있다.
SiO2는 유리의 원자 레벨의 척도에 있어서의 메시구조의 골격을 구성하는 주요 성분이며, 55질량%에 충족되지 않으면 유리 표면의 화학적인 내구성에 기인하는 문제가 발생할 위험성이 높아지므로 바람직하지 않다. 또, 그 함유량이 70질량%를 넘으면, 균질하게 유리를 용해해서 균질한 커버유리를 얻기 위해서는 고액의 비용이 많아지는 유리 용융 설비가 필요하게 된다.
Al2O3는 유리의 메시구조를 안정화하기 위해 필요하게 되는 성분임과 동시에 유리를 무기원료로부터 용융해서 용융유리로 할 때의 유리화 반응의 초기의 용융성을 향상시키는 것이므로 바람직한 성분 중 하나이며, 유리의 화학적인 내구성의 향상에도 유효한 것이다. 단, 그 함유량이 0.5질량%에 충족되지 않으면 용융시의 초기 용해성의 향상이나 성형된 후의 화학적인 내구성의 향상에 현저한 변화를 확인하기 어렵다. 또, 그 함유량이 20질량%를 넘으면, 오히려 유리용융시의 용해성을 악화하는 요인으로 되는 경우도 있거나, 혹은 유리의 실투성을 높여 결정 등의 생성이 확인되기 쉬워지는 경우도 있으므로 바람직하지 않다.
B2O3는 유리의 용융온도를 저하시켜서 유리용융시에 있어서의 유리용융시의 용해성능을 향상시키는 성분이지만, 이 유리조성계에서는 5질량%이상의 함유에 의해 그 효력이 발휘되므로 바람직하다. 한편, B2O3가 20질량%를 넘으면 용융시의 용융유리 본바탕 표면으로부터의 증발량이 많아져 유리물품의 불균질의 원인으로 됨과 아울러 유리물품의 화학적인 내구성에도 지장이 발생하는 경우도 있어 바람직하지 않다.
MgO(산화마그네슘)와 CaO(산화칼슘)와 ZnO(산화아연)와 SrO(산화스트론튬)와 BaO(산화바륨)의 합계량에 대해서는, 모두 유리의 내후성이나 용해성, 또한 굴절율, 투과율 등을 원하는 성능으로 하기 위해 필요하게 되는 것이지만, 그 합계량이 0.1질량%에 충족되지 않으면 원하는 기능을 실현하기 위해서는 불충분한 경우가 많다. 또, 이 합계량이 30질량%를 넘으면, 유리의 내후성이나 용융시의 용해성에 지장이 발생하는 경우가 많아지므로 바람직하지 않다. 또한, 유리의 강도에 대해서도 30질량%를 넘으면 문제가 발생하는 경우가 있어 바람직하지 않다.
ZnO는 성형된 후의 유리 표면의 장기간에 걸치는 화학적인 내구성의 향상이나 유리 표면의 내상(耐傷)성의 향상에 대하여 유리 중에 첨가됨으로써 그 성능의 개선이 확인되는 성분이지만, 질량%로 9%를 넘는 양을 첨가하면 오히려 화학적인 내구성이 열화되는 경우도 있으므로 바람직하지 않다.
알칼리 금속원소의 산화물로서 나타내어지는 Li2O(산화리튬)와 Na2O(산화나트륨), 그리고 K2O(산화칼륨)의 합계량은 박막과의 가열시의 응력조정이나 고체 촬상 소자의 패키지 케이스체와의 팽창 수축에 의해 발생하는 열응력을 보상하기 위해 커버유리의 팽창계수를 소정의 범위로 함으로써 열부하에 대한 안정적인 성능을 실현하는 기능을 갖게 하기 때문에 유용한 성분이다. 그리고, 그 합계량이 1질량%이상이면 무알칼리 유리와는 명료하게 구별할 수 있고, 유리의 용융작업에 무알칼리 유리 만큼의 큰 노력을 필요로 하지 않고, 또한 팽창계수를 크게 변동시키는 효과를 실현할 수 있으므로 바람직하다. 그러나 20질량%를 넘으면 유리의 화학적 내구성, 특히 유리 표면의 내수성에 지장이 발생하므로 바람직하지 않다.
또한, 본 발명의 고체 촬상 소자용 커버유리는 무기산화물 유리가 무알칼리 유리이면, 고체 촬상 소자 패키지를 구성한 후의 높은 내후성을 실현하기 위해서는 바람직하다.
여기서, 무기산화물 유리가 무알칼리 유리인 것이란, 알칼리 금속원소 성분인 Li, Na, K를 본질적으로 함유하지 않는 유리를 나타내고 있다. 여기서 본질적으로 함유하지 않는다란, 유리조성 중의 알칼리 금속원소인 Na(나트륨), K(칼륨), Li(리튬)이라고 하는 원소가 산화물 환산으로 0.1질량%이하로 되는 것이다. 즉, 본 발명의 고체 촬상 소자용 커버유리에 대해서는 그 용도에서 필요하게 되는 유리조성을 채용할 수 있으며, 유리물품 중에 함유되는 알칼리 성분이 유리 표면의 경시적인 내후성에 관한 기능을 저해할 위험이 있고, 유리용융 작업에 노력을 필요로 할 경우라도 그것에 알맞은 실익을 실현할 수 있다고 하면 바람직하다. 그리고 이 경우에는 커버유리의 조성으로서 알칼리 금속원소를 함유하지 않는 조성, 소위 무알칼리 유리조성을 사용할 수 있고, 본 발명을 무알칼리 유리에 대하여 적용함으로써 원하는 기능을 실현할 수 있게 된다.
이러한 경우에 채용할 수 있는 무알칼리 유리의 조성으로서는, 산화물 환산표시로 유리 중에 함유되는 성분을 표기한 경우에 질량%로 SiO2 53~61%, Al2O3 0.5~20%, B2O3 5~16%, RO 2~28%(RO=MgO+BaO), JO(JO=CaO+SrO) 0.1~15%이며, 유리 중의 OH기 함유량 50ppm~700ppm의 범위로 하는 것이 바람직하다.
여기서 SiO2는, 무알칼리 유리의 조성에 대해서는 질량%로 53%보다 적으면 화학적인 내구성이 낮아지는 경향이 있고, 한편 61%를 넘고, 또한 알칼리 금속원소가 함유되어 있지 않으므로, 용융유리의 점성이 높으며, 그 때문에 불균질한 용융상태로 되기 쉽고, 저렴한 제조원가로 균질한 박판유리를 성형하기에는 곤란한 경우도 있으므로 바람직하지 않다.
또한, Al2O3는, 무알칼리 유리의 조성에 대해서는 질량%로 0.5~20%의 범위 내로 하는 것이 내전성 등의 유리의 전기적인 성능이나 화학적인 성능에 대해서 조화가 이루어진 것으로 되므로 바람직하다.
MgO와 BaO의 합계량에 대해서는, 질량%로 2~28%의 범위 내로 하는 것이, 성형된 후의 내약품성, 열팽창계수, 그리고 용융시의 용융유리로부터의 결정의 석출을 회피하기 위해 바람직하다.
CaO와 SrO의 합계량에 대해서는, 질량%로 0.1~15%의 범위 내로 하는 것이 성형된 후의 내약품성, 열팽창계수, 혹은 저온점성이라고 하는 성질을 최적의 상태로 하므로 바람직하다.
B2O3는 유리의 용해성을 향상시키는 성분이지만, 이 유리조성계에서는 질량%로 5%이상의 함유에 의해 그 효력이 발휘되므로 바람직하다. 한편 B2O3가 질량%로 16%를 넘으면 용융시의 증발량이 많아져서 유리가 불균질해지기 쉬워지므로 바람직하지 않다.
유리 중의 OH기 함유량에 대해서는, 50ppm~700ppm의 범위 내로 하는 것이 유리의 104d㎩?sec보다 고온의 용융유리의 점성을 적절한 점성값으로 할 수 있고, 각종 성형방법으로 성형한 유리 표면에 대해서 조성이 균질하고 평활한 표면상태를 갖는 유리의 성형체를 얻을 수 있으므로 바람직하다.
또한, 본 발명의 고체 촬상 소자용 커버유리의 조성은 상기의 특징을 가지면서, 고순도 원료와 그 정비된 용융환경을 채용함으로써 U(우라늄), Th(토륨), Ra(라듐), Fe2O3, PbO, TiO2, MnO2, ZrO2 등의 함유량이 정밀하게 제어되어 있고, 특히 자외선 근방의 투과율에 영향을 미치는 Fe2O3, PbO, TiO2, MnO2에 대해서는 각각 1~100ppm의 오더로 관리되어 있는 것이 바람직하다. 또, α선에 의한 CCD 등의 소프트 에러의 원인으로 되는 U, Th, Ra에 대해서는 각각 0.1~10ppb의 오더로 관리할 수 있게 되어 있다. 그리고, 이러한 관리에 의해 고체 촬상 소자용 커버유리의 α선 방출량은 0.5c/㎠?hr이하로 하는 것이 필요하다.
또한, 본 발명의 고체 촬상 소자용 커버유리가 적용되는 고체 촬상 소자로서는 소자의 기능에 대해서 수광방식, 전송방식의 차이로부터 구분되는 인터 라인 트랜스퍼형(IT-CCD), 프레임 인터 라인 트랜스퍼형(FIT-CCD), 플루 프레임 트랜스퍼형(FF-CCD), 프레임 트랜스퍼형(FT-CCD), 혹은 광도전막 적층형(PSD) 등의 종류의 구별없이 사용할 수 있다. 또, 상기한 CMOS나 그 외의 고체 촬상 소자로 분류되는 분야에서 사용되는 소자의 소자수납 패키지에 대해서도 본 발명의 고체 촬상 소자용 커버유리를 사용할 수 있는 것이다. 그리고, 특히 본 발명의 고체 촬상 소자용 커버유리는 인터 라인 트랜스퍼형(IT-CCD)이나, 그것에 포함되는 프로그레시브 스캔형 CCD와 같이 디지털 카메라나 휴대전화 등에서 사용되는 소자수납 패키지의 커버유리로서도 바람직한 것이다.
또한, 본 발명의 고체 촬상 소자용 커버유리는, 상기에 추가로 유리의 열팽창계수가 고체 촬상 소자의 열팽창계수에 비교적 가까운 값이며, 또 패키지의 케이스체 재료보다 열팽창계수가 작으면 바람직하다. 예를 들면, 패키지로서 팽창계수가 70×10-7/℃인 산화알루미늄을 사용하면, 커버유리는 70×10-7/℃보다 작으면 되고, 30×10-7/℃까지의 팽창계수값을 갖는 유리이면 된다. 또, 커버유리는 그 질량이 작은 쪽이 더욱 바람직하고, 이러한 관점에서 유리의 밀도는 2.8g/㎤이하인 것이 바람직하다. 또한, 판유리 중의 맥리(脈理)나 노트(knot) 등의 유리물품의 균질성을 방해하는 것도 실질적으로 존재하지 않아, 높은 균질도를 실현한 것임이 바람직하다.
또한, 본 발명의 고체 촬상 소자용 커버유리의 제조방법은 유리원료 혼합물을 내열성 용기 내에서 용융하는 공정과, 얻어진 용융유리를 판유리로 성형하는 공정과, 상기 판유리의 표리면의 한쪽인 제1 투광면에 박막을 형성하는 공정과, 상기 박막이 형성된 판유리를 소편의 판유리편으로 분할하는 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.
보다 구체적으로는, 상기 4개의 공정을 갖는다란, 무기원료나 유리 컬릿을 백금이나 세라믹스 등의 1500℃이상의 고온에 견딜 수 있는 용기 내, 혹은 조(槽) 내에서 소정의 가열방법에 의해 가열하여 용융해서 균질화하고, 균질화된 용융유리를 다양한 성형방법을 채용함으로써 판유리로 성형하는 공정, 그리고 성형된 판유리의 제1 투광면에 다양한 방법으로 박막을 형성하는 공정, 또한 박막이 실시된 판유리에 대하여 가공장치 등을 사용함으로써 소편의 판유리편으로 가공하는 공정을 갖는 것을 의미하는 것이다.
유리원료 혼합물을 내열성 용기 내에서 용융하는 공정과 얻어진 용융유리를 판유리로 성형하는 공정에 대해서는, 고체 촬상 소자용 커버유리로서의 소정의 균질성을 갖는 것을 얻을 수 있고, 유리 표면의 정밀도나 판유리의 치수정밀도, 또한 유리 표면의 청정도 등에 대하여 충분히 높은 품위를 갖는 것으로 할 수 있는 공정이면, 지장없이 채용할 수 있는 것이다.
판유리의 제1 투광면에 박막을 형성하는 공정에 대해서는 상기한 판유리를 성형하는 공정과 연속한 공정으로 해도 되고, 또 분리한 공정이어도 된다. 어떻게 해도, 판유리의 표면에 성막하기 위해 유리 표면으로의 먼지의 부착 등, 청정도를 손상시키는 환경하에서는 원하는 막을 실시하는 것이 곤란해지므로 주의가 필요하다.
그리고, 박막이 실시된 판유리에 대하여 가공장치 등을 사용함으로써 소편 의 판유리편으로 분할하는 공정에 대해서는, 상기한 바와 같은 원하는 성상을 갖는 끝면상태로 되는 분할을 행할 수 있는 것이면, 할단(割斷) 그 외의 어떤 가공방법이라도 지장없이 채용할 수 있는 것이다.
또한, 본 발명의 고체 촬상 소자용 커버유리의 제조방법은 상술에 추가로, 용융유리를 판유리로 성형하는 공정이, 용융유리를 하방으로 연신 성형해서 판유리를 얻는 것이면, 판의 두께 치수정밀도가 높은 판유리를 얻을 수 있으므로 바람직하다.
여기서, 용융유리를 판유리로 성형하는 공정이 용융유리를 하방으로 연신 성형해서 판유리를 얻는 것이다란, 하방으로 연신 성형하는 성형수단을 채용한 장치를 사용하여 판유리를 성형하는 것이며, 고온상태의 용융유리를 원하는 성형방법으로 성형할 때에 롤 등의 내열구조를 갖는 장치를 통해 용융유리에 연신력을 인가 하면서 연신함으로써 소정의 표면정밀도, 판두께, 판면적을 실현하는 방법으로 성형하는 것임을 의미하고 있다. 예를 들면, 연신 성형방법으로서 구체적으로는 슬롯 다운로드 성형법, 오버 플로우 다운로드 성형법(혹은 퓨전법), 롤 아웃 성형법, 리드로우 성형법 등의 성형수단에 의해 성형하는 방법을 나타내고 있다.
또한, 본 발명의 고체 촬상 소자용 커버유리의 제조방법은 상술에 추가로, 판유리의 표리면에 있어서의 박막이 형성되어 있지 않은 제2 투광면에 판유리를 소편의 판유리편으로 분할하는 분할 예비선을 새기는 것이면, 분할조작을 효율적으로 행할 수 있으므로 바람직하다.
여기서, 판유리의 표리면에 있어서의 박막이 형성되어 있지 않은 제2 투광면에 판유리를 소편의 판유리편으로 분할하는 분할 예비선을 새긴다란, 막이 형성되어 있지 않은 제2 투광면측으로부터 가공에 따른 에너지를 인가하고, 그 에너지에 의해 판유리에 대한 소편화를 행하기 위한 입상(入傷), 절단, 파단 혹은 할단을 개시하는 것을 의미하는 것이다.
또한, 본 발명의 고체 촬상 소자용 커버유리의 제조방법은 상술에 추가로, 소편의 판유리편에 있어서의 제1 투광면 및 제2 투광면의 양쪽 모두 81%~99%가 화상투광용 유효면으로 되도록 분할하는 것이면, 고체 촬상 소자에 충분한 화상정보를 입사할 수 있으므로 바람직하다.
여기서, 소편의 판유리편에 있어서의 제1 투광면 및 제2 투광면의 양쪽 모두 81%~99%가 화상투광용 유효면으로 되도록 분할한다란, 판유리의 2개의 투광면 중, 그 각각의 투광면의 면적에 대하여 패키지로 한 후의 고체 촬상 소자에 정상적인 화상을 형성하는 광선을 투과할 수 있는 유효한 면적부분이 81%에서 99%의 범위에 있도록 분단하는 가공을 행하는 것이다. 1개의 투광면의 면적은 소편의 판유리편에 있어서의 그 1개의 투광면을 둘러싸는 4변(혹은 4개의 능선)이 교차하는 정점을 연결함으로써 그 내부에 형성되는 직사각형 면적이다. 여기서 고체 촬상 소자에 정상적인 화상을 형성하는 광선을 투과한다란, 플레어나 고스트 등의 원인이 되는 난반사광을 제외한 광선을 투과하는 것을 의미하고 있다.
이 경우, 소편의 판유리편에 있어서의 제1 투광면 및 제2 투광면의 양쪽 모두 면적의 81%이상이 유효면이면, 고체 촬상 소자에 화상을 형성하는데 충분한 광선을 소자에 입사할 수 있으므로 바람직하다. 한편, 소편의 판유리편에 있어서의 제1 투광면 및 제2 투광면의 양쪽 모두 면적의 99%보다 유효면이 많을 경우는, 그 판유리편을 패키지 케이스체에 밀봉하기 위해 접착제 등을 도포하는데 필요하게 되는 판유리편의 제2 투광면의 면적이 지나치게 작아지므로, 밀봉 후의 패키지에 대해서 각종 열이력이나 사용환경으로부터의 화학적인 어택 등의 부하를 거치는 환경에 대응할 수 있는 신뢰성이 낮아질 우려가 있으므로 바람직하지 않다. 따라서, 이러한 관점에서는 소편의 판유리편에 있어서의 양 투광면의 면적의 83%에서 98%의 범위가 화상투광용 유효면적으로 되는 크기로 분할하는 것이 보다 바람직하고, 더욱 바람직하게는 그 양 투광면의 면적의 85%에서 97%의 범위를 화상투광용 유효면적이 되는 크기로 분할하는 것이며, 한층 더 바람직하게는 그 양 투광면의 면적의 86%에서 95%의 범위를 화상투광용 유효면적으로 하는 것이다.
이러한 화상투광용 유효면을 형성하는 방법으로서는, 우선 소편의 판유리편의 양 투광면의 청정도에 충분한 주의가 필요하다. 예를 들면, 클린 룸 등의 설비환경하에서 먼지발생이 억제되고, 관리된 환경에서 그 판유리편의 양 투광면을 오염시키는 요인을 매우 배제하면서, 일련의 세정공정이나 가공공정을 구사하는 것이 필요하게 된다. 이렇게 판유리편의 양 투광면의 청정도가 유지된 상태 그대로 영상투광용 유효면으로 되도록 배려함으로써 부착 이물의 제거, 유리 내장 결함, 유리 표면에 발생하는 흠을 배제한 것이면, 그러한 상태에 있는 판유리편의 사용에 대해서는 전혀 지장이 없는 것이다.
또한, 영상투광용 유효면을 소정 비율범위가 되도록 확보하기 위해서는, 상기에 추가로 소편의 판유리편으로의 가공에 있어서의 그 판유리편의 끝면가공의 치수정밀도와 끝면의 가공상태가 중요한 것으로 된다. 또, 영상투광용 유효면을 소정 비율범위가 되도록 확보하는 것은, 판유리의 비유효면의 일부가 상기한 접착제 등에 의해 고체 촬상 소자를 수납한 패키지에 밀봉한다는 역할을 맡은 부위이므로, 비유효면의 면적을 소정 범위 내로 하기 위해서도 중요한 것이다. 이 판유리편의 끝면가공의 치수정밀도와 끝면의 가공상태가 안정된 것으로 되지 않으면 비유효면을 사용하는 밀봉의 면적에 편차가 생기고, 그 결과 고체 촬상 소자 패키지의 내환경성능을 낮게 할 우려가 있기 때문이다. 또, 이 판유리편의 끝면가공의 치수정밀도와 끝면의 가공상태가 소정의 것이 아니면, 화상투광용 유효면에 부분적으로 파손되거나 빠지거나 한 끝면 기인의 유리 파편이나 끝면에 부착된 이물이 비산 부착되기 쉬워져, 화상투광용 유효면을 유효하지 않은 상태로 할 우려가 있으므로 바람직하지 않기 때문이다. 이 때문에 상기한 바와 같이 투광면과 끝면이 형성하는 능선의 요철을 소정의 범위로 함으로써 이러한 문제를 회피할 수 있게 된 것이다.
<발명의 효과>
(1)이상과 같이, 본 발명의 고체 촬상 소자용 커버유리는 무기산화물 유리제의 평판유리의 제1 투광면에 박막이 형성됨과 아울러, 평판유리의 제1 투광면상의 외측 가장자리부에 위치하는 박막의 끝 가장자리에 최대오목위치에서 최대돌출위치에 이르기까지의 돌출치수가 0.5㎛에서 50㎛의 범위 내에 있는 요철이 형성되므로, 열충격 시험이나 열사이클 시험 등의 각종 환경시험에 견딜 수 있는 커버유리로서, 커버유리 표면의 박막이 열적, 기계적 응력에 의해 벗겨지기 어려워, 실사용시에 있어서의 장기간에 걸친 사용에 대하여 높은 신뢰성, 안정성을 갖는 것이다.
(2)또한, 본 발명의 고체 촬상 소자용 커버유리는 평판유리의 측면의 표면조도(Ra값)가 3㎚이하이며, 측면과 제1 투광면이 접하는 능선 또는 측면과 제2 투광면이 접하는 능선 중 어느 한쪽에, 최대오목위치에서 최대돌출위치에 이르기까지의 돌출치수가 0.5㎛에서 40㎛의 범위 내에 있는 요철을 형성하면, 능선이나 측면 표면에 기인하는 커버유리의 파손이나 빠짐, 크랙, 비산물의 발생을 억제할 수 있게 되어 불량 발생율을 감소시킬 수 있는 것이다.
(3)또한, 본 발명의 고체 촬상 소자용 커버유리는 평판유리의 박막이 형성된 제1 투광면 및 상기 제1 투광면에 대향하는 제2 투광면에 인접하는 측면이, 제1 투광면에 인접하는 제1 측면부와, 상기 제1 측면부 및 제2 투광면에 인접하는 제2 측면부를 구비하고, 제1 투광면과 제1 측면부에 의해 형성되는 능선에 최대오목위치에서 최대돌출위치에 이르기까지의 돌출치수가 1.5㎛에서 20㎛의 범위 내에 있는 요철을 형성하면, 커버유리가 탑재된 고체 촬상 소자 패키지가 전자기기에 실장된 후에도 커버유리는 장기간에 걸친 안정된 강도성능을 계속 유지할 수 있는 것이다.
(4)또한, 본 발명의 고체 촬상 소자용 커버유리는 평판유리의 제1 측면부 및/또는 제2측면부로부터 입사해서 제2 투광면으로부터 출사함에 이르는 광로가 파장 300㎚의 자외선을 10%이상 투과시키는 것이면, 자외선 경화 수지를 채용함으로써 커버유리를 고체 촬상 소자 패키지에 밀봉하는 경우에도, 단시간의 자외선 조사에 의해서도 높은 접착강도를 갖는 접착을 행할 수 있으므로 패키지 제조의 효율을 충분히 높은 상태로 유지할 수 있게 되는 것이다.
(5)또한, 본 발명의 고체 촬상 소자용 커버유리는 박막이 광학박막이고, 막두께가 0.01㎛에서 100㎛의 범위 내에 있으면, 고객으로부터 요구되는 높은 광학성능을 갖는 커버유리를 치수 등에 대해서 여유가 있는 뛰어난 품위를 갖는 상태로 공급할 수 있다.
(6)또한, 본 발명의 고체 촬상 소자용 커버유리는 고체 촬상 소자가 CCD 또는 CMOS이면, 범용성이 높은 다양한 기기에 탑재됨으로써 CCD나 CMOS의 성능을 충분히 발휘시킬 수 있게 되는 품위를 갖는 것이다.
(7)또한, 본 발명의 고체 촬상 소자용 커버유리는 무기산화물 유리제의 평판유리가 질량%로 SiO2 55~70%, Al2O3 0.5~20%, B2O3 5~20%, RO 0.1~30%(RO=MgO+CaO+ZnO+SrO+BaO), ZnO 0~9%, M2O 1~20%(M2O=Li2O+Na2O+K2O)를 함유하는 것이면, 자외역, 가시역에 있어서의 투과율 성능이나 내수성, 내산성이라고 하는 화학적인 내구성에 추가로, 밀도가 충분히 낮은 유리재로 할 수 있으므로 경량의 커버유리를 구성할 수 있는 것이다.
(8)또한, 본 발명의 고체 촬상 소자용 커버유리는 무기산화물 유리가 무알칼리 유리로 이루어지는 것이면, 옥외에서 사용되는 전자기기에 탑재되는 고체 촬상 소자를 보호하기 위해 중요하게 되는 내후성에 관한 품위를 항상 높은 상태로 할 수 있어, 휴대 정보단말이나 휴대전화 등에 탑재되는 고체 촬상 소자용 커버유리로서 바람직한 것이다.
(9)본 발명의 고체 촬상 소자용 커버유리의 제조방법은 유리원료 혼합물을 내열성 용기 내에서 용융하는 공정과, 얻어진 용융유리를 판유리로 성형하는 공정과, 상기 판유리의 표리면의 한쪽인 제1 투광면에 박막을 형성하는 공정과, 상기 박막이 형성된 판유리를 소편의 판유리편으로 분할하는 공정을 갖는 것이므로 다수의 판유리편을 동일 조건하에서 성막할 수 있으며, 제조된 고체 촬상 소자용 커버유리의 광학적인 성능의 편차를 적게 하고, 막의 화학적인 내구성에 대해서도 큰 성능의 편향 등의 발생을 적게 하는 것이다.
(10)또한, 본 발명의 고체 촬상 소자용 커버유리의 제조방법은 용융유리를 판유리로 성형하는 공정이, 용융유리를 하방으로 연신 성형해서 판유리를 얻는 것이면, 모재인 판유리의 물결 등의 표면품위를 적절한 것으로 하는 것이 용이하고, 치수정밀도의 요구에 충분히 따르는 용융유리의 정밀성형을 고속으로 행할 수 있으면, 높은 제조효율을 실현하면서 시장요구에 걸맞는 적정 제조 원가로 달성할 수 있는 것이다.
(11)또한, 본 발명의 고체 촬상 소자용 커버유리의 제조방법은 판유리의 표리면에 있어서의 박막이 형성되어 있지 않은 제2 투광면에, 판유리를 상기 소편의 판유리편으로 분할하는 분할 예비선을 새기는 것이면, 막 표면이나 막 접착면에 큰 힘을 가하지 않고 모재로 되는 판유리를 소편으로 하기 위한 가공을 실시할 수 있고, 소편화 된 후의 각 판유리편의 끝면에 기인하는 결함의 발생을 낮게 억제할 수 있는 것이다.
(12)또한, 본 발명의 고체 촬상 소자용 커버유리의 제조방법은 소편의 판유리편에 있어서의 제1 투광면 및 제2 투광면의 양쪽 모두 81%~99%가 화상투광용 유효면으로 되도록 분할하는 것이면, 소자의 치수가 작을 경우나 큰 소자가 필요하게 되는 경우라도 그것에 따른 최적의 화상투광용 유효면적을 갖는 커버유리를 제조할 수 있고, 고체 촬상 소자의 성능에 따른 커버유리의 공급을 지체없이 행할 수 있다.
도 1(A)는 본 발명의 실시형태에 따른 고체 촬상 소자용 커버유리의 전체 사시도, 도 1(B)는 도 1(A)의 부호 B로 나타내는 부분의 확대 사시도, 도 1(C)는 마찬가지로 부호 B로 나타내는 부분의 확대 평면도이다.
도 2(A)는 상기 고체 촬상 소자용 커버유리가 사용된 고체 촬상 소자를 설명하기 위한 종단 측면도, 도 2(B)는 마찬가지로 고체 촬상 소자를 설명하기 위한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시형태에 따른 고체 촬상 소자용 커버유리의 제조방법에 있어서의 후판유리로부터 박판유리를 제조하는 공정을 설명하기 위한 개략 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시형태에 따른 고체 촬상 소자용 커버유리의 제조방법에 있어서의 제1 가공 후의 박판형상 유리에 제 2가공을 행하는 공정을 설명하기 위한 개략 사시도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 고체 촬상 소자용 커버유리 11a : 제1 투광면
11b : 제2 투광면 12 : 측면
12a : 제1 측면부 12b : 제2 측면부
20 : 박막
21 : 측면과 투광면이 접하는 능선
22 : 박막의 끝 가장자리 30 : 접착제
40 : 고체 촬상 소자를 수납하는 패키지 50 : 고체 촬상 소자
60 : 후판유리 70 : 연신 성형장치
80a : 가열로 80b : 내열성 롤러
90 : 박판유리 91 : 제1 가공 후의 박판유리
92 : 제1 가공면 93 : 라인형상 헤드
M : 작동방향 P : 화상투광용 유효면적
L : 박막의 끝 가장자리의 요철치수
T : 측면과 투광면이 접하는 능선의 요철치수
이하, 본 발명의 실시형태에 따른 고체 촬상 소자용 커버유리와 그 제조방법 에 대하여 도면을 참조하면서 상세하게 설명을 행한다.
도 1(A)는 본 발명의 실시형태에 따른 고체 촬상 소자용 커버유리의 사시도, 도 1(B)는 도 1(A)에 부호 B로 나타내는 부분의 확대 사시도, 도 1(C)는 동 부분의 확대 평면도이다. 또, 도 2(A)는 상기의 고체 촬상 소자용 커버유리를 고체 촬상 소자용 패키지에 탑재한 상태를 나타내는 종단 정면도, 도 2(B)는 동 상태를 나타내는 평면도이다.
이 고체 촬상 소자용 커버유리(10)는 질량% 표시로 SiO2 60%, Al2O3 14.7%, B2O3 11%, RO(RO=MgO+BaO) 3%, JO(JO=CaO+SrO) 11.3%, OH기의 양 565ppm의 조성을 갖는 무알칼리 붕규산 유리로 이루어지는 평판유리(소편의 판유리편)를 사용한 것으로서, 휴대 전자기기에 탑재되는 인터 라인 트랜스퍼형 CCD 소자의 패키지의 창문재로서 커버유리 용도로 사용되는 것이다. 이 평판유리의 치수는 세로 3㎜, 가로 3㎜, 두께 0.5㎜이며, 투광면의 한쪽측 즉 제1 투광면(11a)에만 적외선 반사막(20)이 성막되어 있는 것이다. 이 적외선 반사막(20)은 CVD법에 의해 SiO2와 Ta2O5를 각각 75㎚에서 160㎚의 두께를 갖도록 40층이상 교대로 적층하고, 파장 750㎚이상의 적외선을 96%이상 차단하는 성능을 갖는 것이다.
이 커버유리(10)의 측면(12)은 도 1(A), 도 1(B)에 나타내는 바와 같이 성상이 다른 2개의 측면으로 이루어지고, 한쪽은 제1 투광면(11a)과 접하는 제1 측면부(12a)이며, 다른쪽은 제1 측면부(12a) 및 제2 투광면(11b)에 인접하는 제2 측면부(12b)이다. 그리고, 이 커버유리(10)는 도 1(C)에 나타내는 바와 같이 제1 투광면(11a)과 제1 측면부(12a)가 접하는 능선(21)의 요철의 최대값(T), 즉 제1 투광면(11a)과 평행한 면상에 있어서의 능선(21)의 요철의 최대오목위치에서 최대돌출위치에 이르기까지의 돌출치수(T)가 3.5㎛에서 1.5~20㎛의 범위 내에 있고, 또 측면(12)의 표면조도가 0.5㎚이다. 또한, 이 커버유리(10)는 제1 투광면(11a)에 실시된 박막(20)의 평판유리의 표면과 접하는 끝 가장자리(22)의 요철의 최대값L, 즉 제1 투광면(11a)과 평행한 면상에 있어서의 박막(20)의 끝 가장자리(22)의 요철의 최대오목위치에서 최대돌출위치에 이르기까지의 돌출치수(L)가 2.1㎛에서 0.5~50㎛의 범위 내에 있다.
또한, 이 평판유리(소편의 판유리편)의 가공시에는 성막을 실시한 모재 박판유리로부터 소편의 판유리편을 얻는 가공방법으로서 레이저 절단을 채용한 것이며, 측면(12)은 광학적인 경면에 가까운 표면상태를 갖고 있다. 이 때문에 도 2(A)에 나타내는 바와 같이 측면(12)으로부터 자외선을 입사함으로써 제2 투광면(11b)에 도포된 자외선 경화 수지제의 접착제(30)의 경화를 행할 수 있다. 그리고, 이 경우의 광선의 투과율은 자외선 센서를 사용해서 계측하면 50%의 투과율인 것을 나타냈다. 그리고, 이러한 순서로 패키지(40)에 고체 촬상 소자용 커버유리(10)의 밀봉을 행한 것을 도 2(A), 도 2(B)에 나타내고 있다. 이렇게 조립된 상태에서 도 2(B)의 사선부로 나타내는 고체 촬상 소자용 커버유리(10)의 유효 투과 면적(P)은 고체 촬상 소자(50)를 구동상태로 해서 조사하면 커버유리(10)의 제1 투광면(11a) 및 제2 투광면(11b)의 각각의 면적에 대하여 87%인 것이 판명된다.
여기서, 본 발명에 따른 고체 촬상 소자용 커버유리(10)의 표면조도의 계측 은 촉침식 표면조도 측정기 탈리 스텝(Tayler-Mobson사제)을 이용해서, 0.25㎜의 측정길이에 대하여 계측속도 0.0025㎜/sec, 필터 0.33㎐, 배율 20만배의 조건으로 측정한 것이다. 또, 요철의 측정은 현미경, SEM 등의 계측에 의한 것이다.
이어서, 상기의 고체 촬상 소자용 커버유리(10)에 대하여 그 제조방법을 설명한다.
우선, 소편의 판유리편으로 하기 전의 판유리의 제조공정에 대해서 이하에 설명한다. 이 공정은 박판형상의 일편 300㎜정도의 치수를 갖는 대판형상의 모재유리를 제작하는 공정이지만, 이 공정은 2종류가 있고, 한쪽은 연신 성형에 의한 방법이고, 다른쪽은 정밀 연삭 연마가공에만 의한 방법이다. 연신 성형에 의한 경우는, 먼저 내화물이나 백금 등의 고융점 금속으로 구성된 용융로에서 용해한 후에 성형된 판유리로, 예를 들면 폭 850㎜, 두께 5㎜, 길이 3m의 모재 판유리를 준비한다. 그리고, 이 모재 판유리에 인공피혁을 구비한 회전 연마기(도시생략)에 의해 산화세륨 등의 유리 숫돌가루를 물 등에 분산시킨 슬러리를 자동 공급하면서 연마가공을 실시하여 표면조도가 Ra값으로 1.1㎚의 경면에까지 연마가공을 행하고, 세정, 건조해서, 예를 들면 판두께 4.5±0.5㎜의 후판유리(60)를 얻는다. 그리고, 이 후판유리(60)를 도 3에 나타내는 연신 성형장치(70)에 셋트해서 유리점도가 105d㎩?s로 되는 온도로 유지된 가열로(80a)에 의해 가열하고, 하부에 부착된 취출 내열성 롤러(80b)에 의해 반입속도의 10배의 속도로 반출함으로써 박판유리(90)로 성형하고, 이 박판유리(90)의 양측을 스크라이브 성형함으로써 박판형상의 1변 300㎜의 대판유리를 성형한다.
또한, 정밀 연삭 연마가공에 의한 경우는 용융로에서 용해하여 균질화된 유리를, 예를 들면 치수가 800×300×300㎜인 잉곳(블록)으로 되도록 주입성형을 행하고, 거기에서 유리 숫돌가루를 이용하는 와이어 쏘 등을 사용함으로써 절단하여 판두께 1.5㎜의 박판유리를 얻는다. 그리고, 이 박판유리에 상술한 바와 같은 회전 연마가공기를 이용하여 연마가공을 행함으로써 박판형상의 대판유리가 얻어진다. 이상과 같은 2종류의 방법에 의해 제조할 수 있는 대판유리의 치수는 세로 : 50~600㎜, 가로 : 50~600㎜, 판두께 : 0.1~50㎜의 범위로 성형할 수 있어 필요에 따라 변경할 수 있다.
이어서, 이 대판유리의 한쪽의 투광면, 즉 제1 투광면측에 CVD(Chemical Vapor Deposition)에 의해, 상기한 SiO2와 Ta2O5를 교대로 40층이상 적층함으로써 성막된 박판유리를 얻을 수 있다.
다음에, 이 성막된 박판형상의 대판유리를 세단하는 방법은, 예를 들면 레이저 절단장치를 이용해서 레이저 스크라이브를 채용한다. 우선, 열가공 레이저 절단장치를 사용해서 판두께방향의 20%의 두께까지 박판유리의 한쪽의 성막되어 있지 않은 제2 투광면상에, 분할 예비선으로서 레이저 빔 이동속도 180±5㎜/sec, 혹은 220±5㎜/sec, 레이저 출력 120±5W, 혹은 160±5W의 조건으로 바둑판 눈금형상의 제1 가공을 행한다. 이어서, 도 4에 개념적으로 나타내는 바와 같이 박판유리(91)의 제1 가공면(92)에 대하여 그 반대측의 성막된 면으로부터 금속제 라인형상 헤 드(93)를 작동방향(M)으로 이동시키고, 동시에 박판유리(91)의 제1 가공면(92)측의 제2 투광면을 지그(도시생략)로 누름으로써 박판유리(91)의 제1 가공면(92)에 응력을 가하여 압압속도 1×10-3m/sec로 눌러 깨뜨림을 행한다. 이렇게 해서 제2 가공의 할단을 행함으로써 제1 가공에 의해 형성된 파단의 기원이 되는 예정선을 따라 분할된 단책(短冊)형상의 판유리가 얻어진다. 이렇게 해서 눌러 깨뜨림 가공된 단책형상의 판유리는 각각 진공 핀셋(도시생략)을 이용해서 다음 공정으로 운반된다. 그리고, 단책형상의 판유리를 다시 눌러 깨뜨림 가공함으로써 최종적인 고체 촬상 소자용 커버유리가 얻어지게 된다. 이 경우, 박판유리(91)의 제1 가공면(92)이 도 1에 나타내는 커버유리(10)의 제2 측면부(12b)에 상당하고, 박판유리(91)의 제2 가공(눌러 깨뜨림)에 의해 얻어진 할단면이 커버유리(10)의 제1 측면부(12a)에 상당한다.
다음에, 상술과 같은 제조방법에 의해 성형된 본 발명의 고체 촬상 소자용 커버유리에 대해서 성능평가시험을 행했다. 이하에 그 결과를 구체적으로 나타낸다.
우선, 표 1의 조성이 되도록 미리 조합, 혼합한 유리원료를 1000㏄의 용적을 갖는 백금 로듐 도가니를 이용하여, 교반기능을 갖는 전기 용융로 내에 유지해서 1550℃에서 20시간 용융하고, 그 후에 카본 주조틀에 용융유리를 흘려넣어서 서냉함으로써 각종 특성이 측정 가능해지는 적절한 형상으로 성형했다. 그리고, 얻어진 각각의 유리시료의 특성을 이하의 방법에 의해 측정했다. 즉, 알칼리 용출량은 JIS R3502에 따라 측정을 행했다. 표 중에서 ND로 표기한 것은 검출 곤란함을 나타내고 있다. 또, 밀도에 대해서는 주지의 아르키메데스법에 의해 측정을 행했다. 또한, 선팽창계수에 대해서는 JIS R3102에 따라 30℃에서 380℃로 가열했을 때의 선팽창계수의 측정을 행했다.
Figure 112006097746373-pct00001
표 1에 나타내는 측정결과로부터, 어느 유리시료에 대해서나 알칼리 용출량, 밀도 그리고 선팽창계수에 대하여 본 발명에 따른 고체 촬상 소자용 커버유리의 요청을 만족하는 것이 판명되었다. 단, 본 발명의 고체 촬상 소자용 커버유리의 성능은 이들의 조성과 여러 특성을 만족하고, 또한 그 표면성상을 상술과 같은 높은 품위를 가짐으로써 실현할 수 있는 것이다.
다음에, 성능평가1로서 고체 촬상 소자용 커버유리(시료 A~E)를 제작하여 측면의 표면성상에 대한 확인을 행했다. 실시예인 시료 A~D는 상기의 여러 특성을 만족하는 모재 판유리를 제작하고, 또한 박판유리로 하는 가공을 실시하며, 그리고 측면의 제1 측면부를 레이저 스크라이브(제1 가공)에 의해 형성하고, 제2 측면부를 할단가공(제2 가공), 즉 압압속도 2×10-3m/sec의 조건으로 눌러 깨뜨림에 의해 형성한 것이다. 한편, 비교예인 시료 E는 측면의 제1 측면부를 매커니컬 스크라이브에 의해 형성하고, 제2 측면부를 눌러 깨뜨림에 의해 형성한 것이다. 그리고, 각 시료의 측면의 제1 측면부, 제2 측면부의 각각에 대하여 그 표면조도의 측정을 (Digital Instruments사제)원자간력 현미경(NanoScopeⅢ Tapping Mode AFM)으로 행했다. 원자간력 현미경을 사용한 측정에서는 측정길이 40㎛에 대하여 10회 측정을 행하고, 그 평균값을 구했다. 또 능선의 요철이나 막의 외주단(끝 가장자리)의 요철은 전자현미경, 실체현미경에 의해 계측했다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.
Figure 112006097746373-pct00002
표 2로부터, 본 발명의 고체 촬상 소자용 커버유리의 실시예인 시료 A에서 시료 D는 모두 그 커버유리의 측면의 표면조도(Ra)가 0.7㎚~1.3㎚의 범위에 있고, 3㎚이하이며, 제1 투광면과 제1 측면부에 의해 형성되는 능선의 요철은 5㎛~18㎛의 범위로 충분히 작고, 또한 막의 외주단(끝 가장자리)의 요철이 7㎛~27㎛의 값으로 0.5㎛~50㎛의 범위 내에 포함되는 것이 판명되었다. 한편, 비교예인 시료 E는 측면의 표면조도(Ra)가 72.4㎚를 나타내는 경우도 있고, 능선의 요철도 122㎛이며, 또한 막의 외주단(끝 가장자리)의 요철도 178㎛로 높은 값으로 되는 것이 판명되었다.
또한, 성능평가2로서, 본 발명의 고체촬상 소자용 커버유리의 경시적인 내후성을 평가하기 위해 프레셔 쿠커 시험장치를 사용하여 120℃, 1.2atm에서 1000시간의 조건에서 문제가 발생하지 않는지 평가했다. 그 결과, 실시예의 시료 A~D에 대해서는 이상이 확인되었지만, 비교예인 시료 E에 대해서는 막박리가 발생하는 시료가 있는 것이 판명되었다. 이상의 결과로부터, 본 발명의 고체 촬상 소자용 커버유리는 내환경성능이라는 점에서 뛰어난 품위를 갖는 것임이 판명되었다.

Claims (12)

  1. 무기산화물 유리제의 평판유리에 있어서의 판두께방향의 표리에 제1 투광면 및 제2 투광면을 갖고, 상기 제1 투광면에 박막이 형성된 고체 촬상 소자용 커버유리로서,
    상기 평판유리에 있어서의 제1 투광면상의 외측 가장자리부에 위치하는 상기 박막의 끝 가장자리에 요철이 형성됨과 아울러, 상기 요철은 상기 제1 투광면과 평행한 면상에 있어서의 최대오목위치에서 최대돌출위치에 이르기까지의 돌출치수가 0.5㎛에서 50㎛의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자용 커버유리.
  2. 제1항에 있어서, 상기 평판유리의 외주부를 구성하는 측면의 표면조도의 Ra값이 3㎚이하임과 아울러, 상기 측면과 상기 제1 투광면이 접하는 능선의 요철 또는 상기 측면과 상기 제2 투광면이 접하는 능선의 요철 중 어느 한쪽의 요철은, 상기 제1 투광면 또는 제2 투광면 중 어느 하나에 대응하는 한쪽의 투광면과 평행한 면상에 있어서의 최대오목위치에서 최대돌출위치에 이르기까지의 돌출치수가 0.5㎛에서 40㎛의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자용 커버유리.
  3. 제2항에 있어서, 상기 평판유리의 측면이, 상기 제1 투광면에 인접하는 제1 측면부와, 상기 제1 측면부 및 상기 제2 투광면에 인접하는 제2 측면부를 구비하고, 상기 제1 투광면과 상기 제1 측면부에 의해 형성되는 능선의 요철은, 상기 제1 투광면과 평행한 면상에 있어서의 최대오목위치에서 최대돌출위치에 이르기까지의 돌출치수가 1.5㎛에서 20㎛의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자용 커버유리.
  4. 제3항에 있어서, 상기 평판유리의 제1 측면부 및/또는 제2 측면부로부터 입사해서 상기 제2 투광면으로부터 출사함에 이르는 광로가, 파장 300㎚의 자외선을 10%이상 투과시키는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자용 커버유리.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 박막이 광학박막이고, 막두께가 0.01㎛에서 100㎛의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자용 커버유리.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고체 촬상 소자가 CCD 또는 CMOS인 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자용 커버유리.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 무기산화물 유리제의 평판유리가 질량%로 SiO2 55~70%, Al2O3 0.5~20%, B2O3 5~20%, RO 0.1~30%(RO = MgO + CaO + ZnO + SrO + BaO), ZnO 0~9%, M2O 1~20%(M2O = Li2O + Na2O + K2O)를 함유하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자용 커버유리.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 무기산화물 유리가 무알칼리 유리인 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자용 커버유리.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
KR1020067027675A 2004-10-12 2005-10-12 고체 촬상 소자용 커버유리 및 그 제조방법 KR101201384B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2004-00297829 2004-10-12
JP2004297829 2004-10-12
PCT/JP2005/018758 WO2006041074A1 (ja) 2004-10-12 2005-10-12 固体撮像素子用カバーガラス及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070083394A KR20070083394A (ko) 2007-08-24
KR101201384B1 true KR101201384B1 (ko) 2012-11-14

Family

ID=36148362

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020067027675A KR101201384B1 (ko) 2004-10-12 2005-10-12 고체 촬상 소자용 커버유리 및 그 제조방법

Country Status (4)

Country Link
KR (1) KR101201384B1 (ko)
CN (1) CN100470814C (ko)
TW (1) TWI372741B (ko)
WO (1) WO2006041074A1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110272205A (zh) * 2019-06-26 2019-09-24 醴陵旗滨电子玻璃有限公司 一种硼硅酸盐玻璃及其制备方法和应用
JPWO2021070707A1 (ko) * 2019-10-07 2021-04-15
JPWO2021070442A1 (ko) * 2019-10-11 2021-04-15
JP2023120508A (ja) * 2022-02-18 2023-08-30 デンカ株式会社 粉末及び粉末の製造方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001102470A (ja) 1999-09-30 2001-04-13 Sony Corp 半導体装置
JP2004221541A (ja) 2002-11-15 2004-08-05 Nippon Electric Glass Co Ltd 固体撮像素子用カバーガラス

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3099914B2 (ja) * 1991-12-20 2000-10-16 株式会社東芝 固体撮像装置
JPH09283731A (ja) * 1996-04-08 1997-10-31 Nippon Electric Glass Co Ltd 固体撮像素子用カバーガラス

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001102470A (ja) 1999-09-30 2001-04-13 Sony Corp 半導体装置
JP2004221541A (ja) 2002-11-15 2004-08-05 Nippon Electric Glass Co Ltd 固体撮像素子用カバーガラス

Also Published As

Publication number Publication date
TW200621666A (en) 2006-07-01
CN1993830A (zh) 2007-07-04
TWI372741B (en) 2012-09-21
WO2006041074A1 (ja) 2006-04-20
CN100470814C (zh) 2009-03-18
KR20070083394A (ko) 2007-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI393687B (zh) Glass cover for solid state image sensor and method for manufacturing the same
JP6371267B2 (ja) 融合成形可能な、アルカリを含有しない中間熱膨脹率ガラス
KR101891459B1 (ko) 중간의 열팽창 계수 유리
WO2011055726A1 (ja) 近赤外線カットフィルタ
KR20120026113A (ko) 용융 성형 가능한 소듐을 함유하지 않는 유리
JP2014528889A5 (ko)
JP5378158B2 (ja) 半導体パッケージ用カバーガラス
KR101201384B1 (ko) 고체 촬상 소자용 커버유리 및 그 제조방법
EP3683196B1 (en) Chalcogenide glass material
US20040071889A1 (en) Method of producing an antireflection-coated substrate
JP2009242184A (ja) 脆性板状物の切断方法及び切断装置
KR102657651B1 (ko) 적외선 흡수 유리판 및 그 제조 방법, 그리고 고체 촬상 소자 디바이스
JP4756337B2 (ja) 固体撮像素子用カバーガラス
JP4432110B2 (ja) 半導体パッケージ用カバーガラス
JP2004126530A (ja) 反射防止膜付き基板の製造方法
JP2005126320A (ja) 固体撮像素子パッケージ用窓ガラス
JP5866873B2 (ja) 集光型太陽光発電装置
JP2024020138A (ja) 光学ガラス、光学素子、プレス成形用ガラスプリフォームおよび光学デバイス
JP2006045016A (ja) 円板状透明基板及びその加工方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151016

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161019

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171018

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181018

Year of fee payment: 7