JP2000178036A - 感光性ガラスの結晶化方法 - Google Patents
感光性ガラスの結晶化方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 感光性ガラス部材の反りや変形及び割れを抑
制できるとともに、現像熱処理又は結晶化熱処理時に熱
処理装置内の汚染を防いで製品の信頼性を向上させるこ
とができる感光性ガラスの結晶化方法を提供する。 【解決手段】 露光後の感光性ガラス板１１を石英板１
３の上に載置し、支持具１０内に垂直に配置する。そし
て、現像熱処理した後、ガラス転移点以下の温度まで２
℃／分以下の冷却速度で徐冷する。その後、露光部分を
エッチングした後、結晶化熱処理を施す。結晶化熱処理
後、ガラス転移点以下の温度まで２℃／分以下の冷却速
度で徐冷する。
制できるとともに、現像熱処理又は結晶化熱処理時に熱
処理装置内の汚染を防いで製品の信頼性を向上させるこ
とができる感光性ガラスの結晶化方法を提供する。 【解決手段】 露光後の感光性ガラス板１１を石英板１
３の上に載置し、支持具１０内に垂直に配置する。そし
て、現像熱処理した後、ガラス転移点以下の温度まで２
℃／分以下の冷却速度で徐冷する。その後、露光部分を
エッチングした後、結晶化熱処理を施す。結晶化熱処理
後、ガラス転移点以下の温度まで２℃／分以下の冷却速
度で徐冷する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、感光性ガラスの結
晶化方法に関し、特にスルーホールを有するプリント配
線板の製造に好適な感光性ガラスの結晶化方法に関す
る。
晶化方法に関し、特にスルーホールを有するプリント配
線板の製造に好適な感光性ガラスの結晶化方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】感光性ガラスは、ＳｉＯ2 −Ｌｉ2 Ｏ−
Ａｌ2 Ｏ3 系ガラスに少量の金、銀又は銅などの感光剤
を加えて溶融したガラスであり、露光、現像及びエッチ
ング処理を施すことにより所望の形状に精密に加工する
ことができる。また、エッチング後の感光性ガラスに結
晶化熱処理を施すことにより、化学的及び物理的特性が
著しく向上し、高温にも耐えられるようになる。このた
め、近年、感光性ガラスは電子工業やその他の工業に広
く使用されている。
Ａｌ2 Ｏ3 系ガラスに少量の金、銀又は銅などの感光剤
を加えて溶融したガラスであり、露光、現像及びエッチ
ング処理を施すことにより所望の形状に精密に加工する
ことができる。また、エッチング後の感光性ガラスに結
晶化熱処理を施すことにより、化学的及び物理的特性が
著しく向上し、高温にも耐えられるようになる。このた
め、近年、感光性ガラスは電子工業やその他の工業に広
く使用されている。
【０００３】図９〜図１１は従来の感光性ガラスの結晶
化方法を示す図である。この例では、感光性ガラスを用
いてプリント配線板を作成する場合について説明する。
化方法を示す図である。この例では、感光性ガラスを用
いてプリント配線板を作成する場合について説明する。
【０００４】まず、図９に示すように、感光性ガラス板
２１の上に所望のスルーホールパターンを有するマスク
２２を配置し、このマスク２２を介して紫外線を照射し
て、感光性ガラス板２１を露光する。
２１の上に所望のスルーホールパターンを有するマスク
２２を配置し、このマスク２２を介して紫外線を照射し
て、感光性ガラス板２１を露光する。
【０００５】次に、熱処理により現像を行う。すなわ
ち、図１０に示すように、感光性ガラス板２１を、感光
性ガラス板２１とほぼ同じサイズの石英板２３の上に載
置する。そして、図１１（ａ）に側面図、図１１（ｂ）
に上面図を示す直方体枠状の石英からなる支持具１０内
に、感光性ガラス板２１及び石英板２３を水平に収納す
る。
ち、図１０に示すように、感光性ガラス板２１を、感光
性ガラス板２１とほぼ同じサイズの石英板２３の上に載
置する。そして、図１１（ａ）に側面図、図１１（ｂ）
に上面図を示す直方体枠状の石英からなる支持具１０内
に、感光性ガラス板２１及び石英板２３を水平に収納す
る。
【０００６】そして、支持具２０を熱処理装置（例え
ば、電気炉）内に入れ、４５０〜６００℃の温度で数１
０分〜数時間保持する。この現像熱処理により、露光し
た部分に金属コロイドが析出し、この金属コロイドを核
として微細なＬｉ2 Ｏ・ＳｉＯ 2 結晶が析出する。その
後、室温まで強制急冷する。
ば、電気炉）内に入れ、４５０〜６００℃の温度で数１
０分〜数時間保持する。この現像熱処理により、露光し
た部分に金属コロイドが析出し、この金属コロイドを核
として微細なＬｉ2 Ｏ・ＳｉＯ 2 結晶が析出する。その
後、室温まで強制急冷する。
【０００７】次に、感光性ガラス板２１を熱処理装置か
ら取り出し、酸処理（エッチング）を施す。これによ
り、感光性ガラス板２１内のＬｉ2 Ｏ・ＳｉＯ2 結晶が
溶液中に溶解する。このようにして、紫外線を照射した
部分に孔（スルーホール）又は溝を形成することができ
る。
ら取り出し、酸処理（エッチング）を施す。これによ
り、感光性ガラス板２１内のＬｉ2 Ｏ・ＳｉＯ2 結晶が
溶液中に溶解する。このようにして、紫外線を照射した
部分に孔（スルーホール）又は溝を形成することができ
る。
【０００８】次に、結晶化熱処理を施す。すなわち、感
光性ガラス板２１を、再び石英板２３の上に載置し、図
１１（ａ），（ｂ）に示す支持具２０内に収納する。そ
して、熱処理装置内で、例えば８００℃以上の温度で２
〜３時間保持する。熱を加えることにより感光性ガラス
板２１の全体にＬｉ2 Ｏ・ＳｉＯ2 結晶が析出し、更に
加熱することによってＬｉ2 Ｏ・ＳｉＯ2 結晶がＬｉ2
Ｏ・２ＳｉＯ2 結晶に変化する。その後、室温まで強制
急冷する。このようにして、スルーホール又は溝が形成
されたガラス板は、その表面上に配線パターン等が形成
され、プリント配線板として使用される。
光性ガラス板２１を、再び石英板２３の上に載置し、図
１１（ａ），（ｂ）に示す支持具２０内に収納する。そ
して、熱処理装置内で、例えば８００℃以上の温度で２
〜３時間保持する。熱を加えることにより感光性ガラス
板２１の全体にＬｉ2 Ｏ・ＳｉＯ2 結晶が析出し、更に
加熱することによってＬｉ2 Ｏ・ＳｉＯ2 結晶がＬｉ2
Ｏ・２ＳｉＯ2 結晶に変化する。その後、室温まで強制
急冷する。このようにして、スルーホール又は溝が形成
されたガラス板は、その表面上に配線パターン等が形成
され、プリント配線板として使用される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の感光性ガラスの結晶化方法では、以下に示す問
題点がある。
た従来の感光性ガラスの結晶化方法では、以下に示す問
題点がある。
【００１０】すなわち、一般的にガラスは、ガラス転位
点を超えて加熱すると、その後の冷却に伴って粘性が増
加する。このとき、ある程度以上の冷却速度で急冷する
と、粘性が１０14Ｐａｓ（パスカル秒）程度になった時
点で結晶化しないまま凍結固化する。このように、結晶
化しないまま固化したガラスは収縮率が大きくなるとい
う性質がある。このため、上述した従来の感光性ガラス
の結晶化方法においては、孔又は溝等を形成する際に、
予め収縮率を考慮した上で露光マスクのパターンの大き
さを決める必要があり、煩雑である。
点を超えて加熱すると、その後の冷却に伴って粘性が増
加する。このとき、ある程度以上の冷却速度で急冷する
と、粘性が１０14Ｐａｓ（パスカル秒）程度になった時
点で結晶化しないまま凍結固化する。このように、結晶
化しないまま固化したガラスは収縮率が大きくなるとい
う性質がある。このため、上述した従来の感光性ガラス
の結晶化方法においては、孔又は溝等を形成する際に、
予め収縮率を考慮した上で露光マスクのパターンの大き
さを決める必要があり、煩雑である。
【００１１】また、従来の感光性ガラスの結晶化方法に
おいては、熱処理後の感光性ガラス板内に残留応力が発
生する。この残留応力により感光性ガラス板に反りが発
生し、その後のプリント配線板作製工程でのフォトリソ
グラフィ等において寸法安定性が低下するなどの影響を
及ぼす。
おいては、熱処理後の感光性ガラス板内に残留応力が発
生する。この残留応力により感光性ガラス板に反りが発
生し、その後のプリント配線板作製工程でのフォトリソ
グラフィ等において寸法安定性が低下するなどの影響を
及ぼす。
【００１２】更に、熱処理の際に、熱膨張率の差により
感光性ガラス板２１と石英板２３とが摩擦して、感光性
ガラス板２１に反りや割れが発生する原因となったり、
感光性ガラス板２１の収縮にばらつきが発生するという
問題もある。また、感光性ガラス板２１と石英板２３と
の摩擦により感光性ガラス板２１又は石英板２３の表面
が削れて微小なガラス又は石英のごみが発生し、これら
のごみが感光性ガラス板２１の上に付着して、例えばガ
ラス板２１上に配線をパターニングするときに不良の原
因となる。
感光性ガラス板２１と石英板２３とが摩擦して、感光性
ガラス板２１に反りや割れが発生する原因となったり、
感光性ガラス板２１の収縮にばらつきが発生するという
問題もある。また、感光性ガラス板２１と石英板２３と
の摩擦により感光性ガラス板２１又は石英板２３の表面
が削れて微小なガラス又は石英のごみが発生し、これら
のごみが感光性ガラス板２１の上に付着して、例えばガ
ラス板２１上に配線をパターニングするときに不良の原
因となる。
【００１３】以上から本発明の目的は、感光性ガラス部
材の反りや変形及び割れを抑制できるとともに、現像熱
処理又は結晶化熱処理時に熱処理装置内の汚染を防いで
製品の信頼性を向上させることができる感光性ガラスの
結晶化方法を提供することである。
材の反りや変形及び割れを抑制できるとともに、現像熱
処理又は結晶化熱処理時に熱処理装置内の汚染を防いで
製品の信頼性を向上させることができる感光性ガラスの
結晶化方法を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記した課題は、感光性
ガラス部材に紫外線を選択的に露光する工程と、前記感
光性ガラス部材を現像熱処理して露光部分を結晶化する
工程と、前記現像熱処理時の温度から感光性ガラスのガ
ラス転移点以下の温度まで２℃／分以下の冷却速度で徐
冷する工程と、前記感光性ガラス部材をエッチングし前
記現像熱処理により結晶化した部分を除去して孔又は溝
を形成する工程と、前記感光性ガラス部材を結晶化熱処
理する工程と、前記結晶化熱処理時の温度から前記感光
性ガラスのガラス転移点以下の温度まで２℃／分以下の
冷却速度で徐冷する工程とを有することを特徴とする感
光性ガラスの結晶化方法により解決する。
ガラス部材に紫外線を選択的に露光する工程と、前記感
光性ガラス部材を現像熱処理して露光部分を結晶化する
工程と、前記現像熱処理時の温度から感光性ガラスのガ
ラス転移点以下の温度まで２℃／分以下の冷却速度で徐
冷する工程と、前記感光性ガラス部材をエッチングし前
記現像熱処理により結晶化した部分を除去して孔又は溝
を形成する工程と、前記感光性ガラス部材を結晶化熱処
理する工程と、前記結晶化熱処理時の温度から前記感光
性ガラスのガラス転移点以下の温度まで２℃／分以下の
冷却速度で徐冷する工程とを有することを特徴とする感
光性ガラスの結晶化方法により解決する。
【００１５】以下、本発明の作用について説明する。
【００１６】本発明においては、現像熱処理後、感光性
ガラスのガラス転移点以下の温度まで２℃／分以下の冷
却速度で徐冷する。また、結晶化熱処理後も、同様に感
光性ガラスのガラス転移点以下の温度まで２℃／分以下
の冷却速度で徐冷する。このように、ガラス転移点を超
えて感光性ガラス部材を加熱した後にガラス転移点以下
の温度まで徐冷することにより、ガラスが結晶化して収
縮率が小さくなる。これにより、残留応力が小さくな
り、感光性ガラス部材の反りや変形が抑制される。この
場合に、感光性ガラス部材をガラス転移点以下の温度ま
で徐冷すると、熱力学的に安定な状態となるので、その
後は５℃／分以上の冷却速度で強制冷却しても残留応力
が増加することがない。
ガラスのガラス転移点以下の温度まで２℃／分以下の冷
却速度で徐冷する。また、結晶化熱処理後も、同様に感
光性ガラスのガラス転移点以下の温度まで２℃／分以下
の冷却速度で徐冷する。このように、ガラス転移点を超
えて感光性ガラス部材を加熱した後にガラス転移点以下
の温度まで徐冷することにより、ガラスが結晶化して収
縮率が小さくなる。これにより、残留応力が小さくな
り、感光性ガラス部材の反りや変形が抑制される。この
場合に、感光性ガラス部材をガラス転移点以下の温度ま
で徐冷すると、熱力学的に安定な状態となるので、その
後は５℃／分以上の冷却速度で強制冷却しても残留応力
が増加することがない。
【００１７】感光性ガラスの現像熱処理は、ガラス転移
点を超え、かつガラス徐冷点未満の温度で行うことが好
ましい。ガラス転移点より低温では露光した部分に析出
する微細なＬｉ2 Ｏ・ＳｉＯ2 結晶の結晶化が不可能で
あり、ガラス徐冷点を超える温度では露光していない部
分にもＬｉ2 Ｏ・ＳｉＯ2 結晶が析出してしまう。
点を超え、かつガラス徐冷点未満の温度で行うことが好
ましい。ガラス転移点より低温では露光した部分に析出
する微細なＬｉ2 Ｏ・ＳｉＯ2 結晶の結晶化が不可能で
あり、ガラス徐冷点を超える温度では露光していない部
分にもＬｉ2 Ｏ・ＳｉＯ2 結晶が析出してしまう。
【００１８】また、結晶化熱処理は、ガラス転移点を超
え、かつガラスの軟化点未満の温度で行うことが好まし
い。ガラス転移点より低温ではガラスの結晶化が進ま
ず、ガラス軟化点以上の温度ではガラスが変形してしま
う。
え、かつガラスの軟化点未満の温度で行うことが好まし
い。ガラス転移点より低温ではガラスの結晶化が進ま
ず、ガラス軟化点以上の温度ではガラスが変形してしま
う。
【００１９】なお、ガラス転移点とは、粘度が１０14ｄ
Ｐａｓとなる温度、ガラス徐冷点とは粘度が１０13.5ｄ
Ｐａｓとなる温度、ガラス軟化点とは粘度が４．５×１
０7ｄＰａｓとなる温度である。
Ｐａｓとなる温度、ガラス徐冷点とは粘度が１０13.5ｄ
Ｐａｓとなる温度、ガラス軟化点とは粘度が４．５×１
０7ｄＰａｓとなる温度である。
【００２０】現像熱処理時及び結晶熱処理時には、感光
性ガラス部材を垂直に支持する支持具を用いることが好
ましい。これにより、熱膨張による感光性ガラス部材と
支持板又は支持具との摩擦が抑制され、感光性ガラス部
材に傷がついたり割れが発生することを防止でき、熱処
理装置の汚染も回避される。
性ガラス部材を垂直に支持する支持具を用いることが好
ましい。これにより、熱膨張による感光性ガラス部材と
支持板又は支持具との摩擦が抑制され、感光性ガラス部
材に傷がついたり割れが発生することを防止でき、熱処
理装置の汚染も回避される。
【００２１】前記支持具は、感光性ガラス部材の縁部が
挿入される溝を有するものが好ましい。これにより、感
光性ガラス部材と支持具との接触面積が小さくなり、感
光性ガラス部材と支持具との摩擦による傷や割れをより
確実に回避することができる。
挿入される溝を有するものが好ましい。これにより、感
光性ガラス部材と支持具との接触面積が小さくなり、感
光性ガラス部材と支持具との摩擦による傷や割れをより
確実に回避することができる。
【００２２】また、結晶化熱処理時には、感光性ガラス
部材の孔又は溝に嵌合する突起を有する支持板を使用す
ることが好ましい、これにより、感光性ガラス部材の孔
又は溝の収縮を防止することができる。この場合、上記
の効果をより確実に得るために、前記支持板は前記感光
性ガラス部材よりも熱膨張係数が小さい材料からなるこ
とが好ましい。
部材の孔又は溝に嵌合する突起を有する支持板を使用す
ることが好ましい、これにより、感光性ガラス部材の孔
又は溝の収縮を防止することができる。この場合、上記
の効果をより確実に得るために、前記支持板は前記感光
性ガラス部材よりも熱膨張係数が小さい材料からなるこ
とが好ましい。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、添付の図面を参照して説明する。
て、添付の図面を参照して説明する。
【００２４】（第１の実施の形態）図１〜図３は本発明
の第１の実施の形態の感光性ガラスの結晶化方法を工程
順に示す図である。なお、本実施の形態は、本発明をプ
リント配線板の製造に適用した例を示す。
の第１の実施の形態の感光性ガラスの結晶化方法を工程
順に示す図である。なお、本実施の形態は、本発明をプ
リント配線板の製造に適用した例を示す。
【００２５】まず、図１に示すように、板厚が１．２ｍ
ｍ、１辺が１５．２ｃｍ（６インチ）の正方形の感光性
ガラス板１１を用意する。市販の感光性ガラスとして
は、例えばＨＯＹＡ（株）製のＰＥＧ３がある。この感
光性ガラスのガラス転移温度は４６５℃、軟化点は５１
５℃、徐冷点は約４９０℃（但し、４９０℃よりも若干
高い）である。
ｍ、１辺が１５．２ｃｍ（６インチ）の正方形の感光性
ガラス板１１を用意する。市販の感光性ガラスとして
は、例えばＨＯＹＡ（株）製のＰＥＧ３がある。この感
光性ガラスのガラス転移温度は４６５℃、軟化点は５１
５℃、徐冷点は約４９０℃（但し、４９０℃よりも若干
高い）である。
【００２６】次に、所定の形状のスルーホールパターン
（例えば、直径０．２ｍｍ）を有する石英マスク１２を
感光性ガラス板１１の上に配置する。そして、このマス
ク１２を介して感光性ガラス板１１に紫外線を露光し、
感光性ガラス板１１内に潜像を形成する。
（例えば、直径０．２ｍｍ）を有する石英マスク１２を
感光性ガラス板１１の上に配置する。そして、このマス
ク１２を介して感光性ガラス板１１に紫外線を露光し、
感光性ガラス板１１内に潜像を形成する。
【００２７】次に、図２に示すように、感光性ガラス板
１１と同じサイズの石英板１２を用意し、その石英板１
２の上に感光性ガラス板１１を載置する。そして、図３
（ａ）に側面図、図３（ｂ）に上面図を示すように、感
光性ガラス板１１を石英板１３とともに支持具１０内に
垂直に配置する。
１１と同じサイズの石英板１２を用意し、その石英板１
２の上に感光性ガラス板１１を載置する。そして、図３
（ａ）に側面図、図３（ｂ）に上面図を示すように、感
光性ガラス板１１を石英板１３とともに支持具１０内に
垂直に配置する。
【００２８】支持具１０は石英からなる直方体枠状の部
材であり、相互に対向する１対の側面部中央には、横枠
部１０ａが水平に設けられている。また、支持具１０の
横枠部１０ａ、上枠部１０ｂ及び下枠部１０ｃには、そ
れぞれ図４に示すように溝１０ｄが設けられており、こ
の溝１０ｄに感光性ガラス板１１及び石英板１３の縁部
を挿入するようになっている。また、溝１０ｄの幅Ｗは
３．０ｍｍに設定されており、従って感光性ガラス板１
１と溝１０ｄの壁面との間には約０．６ｍｍの隙間が存
在する。なお、感光性ガラス板１１と溝１０ｄの壁面と
の間には、感光性ガラス板１１の板厚とほぼ同じ程度の
隙間が存在することが好ましい。
材であり、相互に対向する１対の側面部中央には、横枠
部１０ａが水平に設けられている。また、支持具１０の
横枠部１０ａ、上枠部１０ｂ及び下枠部１０ｃには、そ
れぞれ図４に示すように溝１０ｄが設けられており、こ
の溝１０ｄに感光性ガラス板１１及び石英板１３の縁部
を挿入するようになっている。また、溝１０ｄの幅Ｗは
３．０ｍｍに設定されており、従って感光性ガラス板１
１と溝１０ｄの壁面との間には約０．６ｍｍの隙間が存
在する。なお、感光性ガラス板１１と溝１０ｄの壁面と
の間には、感光性ガラス板１１の板厚とほぼ同じ程度の
隙間が存在することが好ましい。
【００２９】上記の支持具１０内に感光性ガラス板１１
及び石英板１３を垂直にして収納した後、現像熱処理を
施す。すなわち、支持具１０を電気炉（熱処理装置）内
に配置し、炉内を窒素雰囲気とする。そして、炉内の温
度を室温から４５０℃まで約１０℃／分の昇温速度で上
昇させる。その後、４５０℃の温度で約１時間保持する
ことによりアニールを施す。
及び石英板１３を垂直にして収納した後、現像熱処理を
施す。すなわち、支持具１０を電気炉（熱処理装置）内
に配置し、炉内を窒素雰囲気とする。そして、炉内の温
度を室温から４５０℃まで約１０℃／分の昇温速度で上
昇させる。その後、４５０℃の温度で約１時間保持する
ことによりアニールを施す。
【００３０】その後、４５０℃の温度から４９０℃（徐
冷点より若干低い温度）の温度まで、約１０℃／分の昇
温速度で上昇させる。そして、４９０℃の温度で４時間
アニールする。これにより、感光性ガラス板１１の紫外
線露光した部分に微細なＬｉ 2 Ｏ・ＳｉＯ2 結晶が析出
する。
冷点より若干低い温度）の温度まで、約１０℃／分の昇
温速度で上昇させる。そして、４９０℃の温度で４時間
アニールする。これにより、感光性ガラス板１１の紫外
線露光した部分に微細なＬｉ 2 Ｏ・ＳｉＯ2 結晶が析出
する。
【００３１】次に、電気炉内を４９０℃から４５０℃
（ガラス転移点以下の温度）の温度まで０．２℃／分の
冷却速度で下降させる。そして、４５０℃の温度に到達
したら、続けて５．０℃／分の冷却速度で室温まで強制
空冷する。この現像熱処理時のスケジュールを図７に示
す。なお、比較のために、従来の感光性ガラスの結晶化
方法における現像熱処理時のスケジュールを図７に破線
で示す。従来は、現像熱処理後、室温まで急冷してい
た。
（ガラス転移点以下の温度）の温度まで０．２℃／分の
冷却速度で下降させる。そして、４５０℃の温度に到達
したら、続けて５．０℃／分の冷却速度で室温まで強制
空冷する。この現像熱処理時のスケジュールを図７に示
す。なお、比較のために、従来の感光性ガラスの結晶化
方法における現像熱処理時のスケジュールを図７に破線
で示す。従来は、現像熱処理後、室温まで急冷してい
た。
【００３２】次に、感光性ガラス板１１に再びスルーホ
ールパターンを紫外線露光する。その後、希フッ酸（Ｈ
Ｆ）でウェットエッチングしてＬｉ2 Ｏ・ＳｉＯ2 結晶
を除去することによりスルーホールを形成する。なお、
エッチング液はガラスの種類に応じて変えることが好ま
しく、鉛含有量が多いガラスではＨＦ＋ＨＮＯ3 を使用
し、ソーダ石灰ガラスでは、ＨＦ＋Ｈ2 ＳＯ4 、ＨＦ＋
ＨＣｌ及びＨＦ＋Ｈ2ＳＯ4 ＋ＨＣｌ等を使用すること
ができる。
ールパターンを紫外線露光する。その後、希フッ酸（Ｈ
Ｆ）でウェットエッチングしてＬｉ2 Ｏ・ＳｉＯ2 結晶
を除去することによりスルーホールを形成する。なお、
エッチング液はガラスの種類に応じて変えることが好ま
しく、鉛含有量が多いガラスではＨＦ＋ＨＮＯ3 を使用
し、ソーダ石灰ガラスでは、ＨＦ＋Ｈ2 ＳＯ4 、ＨＦ＋
ＨＣｌ及びＨＦ＋Ｈ2ＳＯ4 ＋ＨＣｌ等を使用すること
ができる。
【００３３】次に、図５に示すように、感光性ガラス板
１１のスルーホールに対応する位置に針状の突起１５ａ
が設けられた石英板１５を用意する。この石英板１５の
突起１５ａは、感光性ガラス板１５のスルーホールより
も若干径が小さく、長さは感光性ガラス板１１の厚さと
ほぼ同じとする。例えば、スルーホールの直径が０．２
ｍｍに対し、突起１５ａの直径を０．１５ｍｍとする。
突起１５ａは石英又はステンレスからなる。また、石英
板１５のサイズ（縦、横及び厚さ）は感光性ガラス板１
１と同じとする。
１１のスルーホールに対応する位置に針状の突起１５ａ
が設けられた石英板１５を用意する。この石英板１５の
突起１５ａは、感光性ガラス板１５のスルーホールより
も若干径が小さく、長さは感光性ガラス板１１の厚さと
ほぼ同じとする。例えば、スルーホールの直径が０．２
ｍｍに対し、突起１５ａの直径を０．１５ｍｍとする。
突起１５ａは石英又はステンレスからなる。また、石英
板１５のサイズ（縦、横及び厚さ）は感光性ガラス板１
１と同じとする。
【００３４】この石英板１５の上に、図６に示すように
スルーホール１１ａを形成した感光性ガラス板１１をス
ルーホール１１ａ内に突起１５ａを嵌合させて載置す
る。そして、現像熱処理時と同様に、図３（ａ），
（ｂ）に示す支持具１０内に感光性ガラス板１１及び石
英板１５を垂直にして収納する。
スルーホール１１ａを形成した感光性ガラス板１１をス
ルーホール１１ａ内に突起１５ａを嵌合させて載置す
る。そして、現像熱処理時と同様に、図３（ａ），
（ｂ）に示す支持具１０内に感光性ガラス板１１及び石
英板１５を垂直にして収納する。
【００３５】その後、感光性ガラス板１１及び石英板１
５を収納した支持具１０を電気炉内に入れ、結晶化熱処
理を行う。その際、現像熱処理工程と同様に、４５０℃
の温度で１時間アニールした後、５２０℃の温度まで１
０℃／分の昇温速度で昇温させて、５２０℃の温度で４
時間アニールする。その後、現像熱処理工程と同様に、
４５０℃の温度まで０．２℃／分の冷却速度で徐冷し、
その後室温まで強制空冷する。これにより、感光性ガラ
スの結晶化が完了する。
５を収納した支持具１０を電気炉内に入れ、結晶化熱処
理を行う。その際、現像熱処理工程と同様に、４５０℃
の温度で１時間アニールした後、５２０℃の温度まで１
０℃／分の昇温速度で昇温させて、５２０℃の温度で４
時間アニールする。その後、現像熱処理工程と同様に、
４５０℃の温度まで０．２℃／分の冷却速度で徐冷し、
その後室温まで強制空冷する。これにより、感光性ガラ
スの結晶化が完了する。
【００３６】本実施の形態においては、図７に示すよう
に、現像熱処理又は結晶化熱処理の後、４５０℃（ガラ
ス転移点以下の温度）まで０．２℃／分以下の冷却速度
で徐冷するので、感光性ガラス板１１の内部に残留応力
が発生することが抑制される。これにより、感光性ガラ
ス板１１の収縮や反りが抑制される。また、本実施の形
態においては、感光性ガラス板１１と石英板１３又は石
英板１５を垂直にして支持具１０内に収納するので、感
光性ガラス板１１と石英板１３又は石英板１５との接触
圧が小さく、感光性ガラス板１１と石英板１３又は石英
板１５との摩擦に起因する微小な割れや傷が防止され、
熱処理装置内の汚染も回避される。これにより、本実施
の形態は、感光性ガラス板を用いて製造するプリント配
線板等の製品の信頼性を向上できるという効果を奏す
る。
に、現像熱処理又は結晶化熱処理の後、４５０℃（ガラ
ス転移点以下の温度）まで０．２℃／分以下の冷却速度
で徐冷するので、感光性ガラス板１１の内部に残留応力
が発生することが抑制される。これにより、感光性ガラ
ス板１１の収縮や反りが抑制される。また、本実施の形
態においては、感光性ガラス板１１と石英板１３又は石
英板１５を垂直にして支持具１０内に収納するので、感
光性ガラス板１１と石英板１３又は石英板１５との接触
圧が小さく、感光性ガラス板１１と石英板１３又は石英
板１５との摩擦に起因する微小な割れや傷が防止され、
熱処理装置内の汚染も回避される。これにより、本実施
の形態は、感光性ガラス板を用いて製造するプリント配
線板等の製品の信頼性を向上できるという効果を奏す
る。
【００３７】更に、本実施の形態においては、現像熱処
理及び結晶化熱処理時にいずれもガラス転移点よりも低
い４５０℃の温度でアニールした後、更に上の温度まで
昇温する。ガラスの結晶化は、核生成と核からの結晶成
長との２つの過程を経て進む相転移現象であるが、核生
成のための処理温度よりも結晶成長のための処理温度の
ほうが高温である。ガラス転移点よりも若干高い温度で
アニールすることにより、結晶成長の核が十分に生成さ
れ、次の結晶成長の過程で結晶が成長しやすくなる。し
かし、ガラス転移点よりも低い４５０℃でアニールする
ことにより、ガラス板１１の反りをより確実に防止する
ことができる。
理及び結晶化熱処理時にいずれもガラス転移点よりも低
い４５０℃の温度でアニールした後、更に上の温度まで
昇温する。ガラスの結晶化は、核生成と核からの結晶成
長との２つの過程を経て進む相転移現象であるが、核生
成のための処理温度よりも結晶成長のための処理温度の
ほうが高温である。ガラス転移点よりも若干高い温度で
アニールすることにより、結晶成長の核が十分に生成さ
れ、次の結晶成長の過程で結晶が成長しやすくなる。し
かし、ガラス転移点よりも低い４５０℃でアニールする
ことにより、ガラス板１１の反りをより確実に防止する
ことができる。
【００３８】なお、室温から核生成のための処理温度ま
での加熱はガラス板１１が熱衝撃に耐えられる範囲で、
できるだけ迅速に行い、核生成温度から成長のための熱
温度への昇温は結晶化による体積変化と温度上昇に伴う
粘度の減少による変形の可能性を考慮する必要がある。
あまり昇温速度が大きいと、急速な結晶化による体積変
化のために応力が発生してガラス板に亀裂が生じたり、
逆に結晶化の進行による見かけ粘度の増大が得られない
うちにガラス部分の粘度が低下し、変形が生じたりする
ことがある。このため、昇温速度は、前述の如く１０℃
／分程度とすることが好ましい。
での加熱はガラス板１１が熱衝撃に耐えられる範囲で、
できるだけ迅速に行い、核生成温度から成長のための熱
温度への昇温は結晶化による体積変化と温度上昇に伴う
粘度の減少による変形の可能性を考慮する必要がある。
あまり昇温速度が大きいと、急速な結晶化による体積変
化のために応力が発生してガラス板に亀裂が生じたり、
逆に結晶化の進行による見かけ粘度の増大が得られない
うちにガラス部分の粘度が低下し、変形が生じたりする
ことがある。このため、昇温速度は、前述の如く１０℃
／分程度とすることが好ましい。
【００３９】（第２の実施の形態）以下、第２の実施の
形態について説明する。なお、本実施の形態において
も、図１〜図６を参照して説明する。
形態について説明する。なお、本実施の形態において
も、図１〜図６を参照して説明する。
【００４０】本実施の形態においては、第１の実施の形
態と同様にして感光性ガラス板１１にスルーホールパタ
ーンの露光を行い、石英板１３の上に感光性ガラス板１
１を載置する。そして、図３（ａ），（ｂ）に示す石英
の支持具１０内に、感光性ガラス板１１及び石英基板１
３を垂直にして収納する。
態と同様にして感光性ガラス板１１にスルーホールパタ
ーンの露光を行い、石英板１３の上に感光性ガラス板１
１を載置する。そして、図３（ａ），（ｂ）に示す石英
の支持具１０内に、感光性ガラス板１１及び石英基板１
３を垂直にして収納する。
【００４１】そして、室温から４９０℃の温度まで１０
℃／分の昇温速度で昇温し、その後４９０℃の温度で４
時間アニールする。その後、４５０℃の温度まで０．２
℃／分の冷却速度で降温させて、４５０℃に達したら
５．０℃／分の冷却速度で室温まで強制空冷する。本実
施の形態における現像熱処理時のスケジュールを図８に
示す。
℃／分の昇温速度で昇温し、その後４９０℃の温度で４
時間アニールする。その後、４５０℃の温度まで０．２
℃／分の冷却速度で降温させて、４５０℃に達したら
５．０℃／分の冷却速度で室温まで強制空冷する。本実
施の形態における現像熱処理時のスケジュールを図８に
示す。
【００４２】次に、第１の実施の形態と同様に、スルー
ホールパターンを再露光した後、希ＨＦでエッチングし
て、露光部分にスルーホールを形成する。
ホールパターンを再露光した後、希ＨＦでエッチングし
て、露光部分にスルーホールを形成する。
【００４３】次いで、図５，図６に示すように、突起１
５ａを有する石英板１５の上に感光性ガラス板１１を載
置し、図３（ａ），（ｂ）に示す支持具１０内にこれら
の感光性ガラス板１１及び石英板１５を垂直に配置す
る。そして、支持具１０を加熱炉内に入れ、５２０℃の
温度まで１０℃／分の昇温速度で昇温させ、その後５２
０℃の温度で４時間アニールする。
５ａを有する石英板１５の上に感光性ガラス板１１を載
置し、図３（ａ），（ｂ）に示す支持具１０内にこれら
の感光性ガラス板１１及び石英板１５を垂直に配置す
る。そして、支持具１０を加熱炉内に入れ、５２０℃の
温度まで１０℃／分の昇温速度で昇温させ、その後５２
０℃の温度で４時間アニールする。
【００４４】次いで、５２０℃の温度から４５０℃の温
度まで０．２℃／分の冷却速度で徐冷し、４５０℃に到
達したらその後は５．０℃／分の冷却速度で強制冷却す
る。
度まで０．２℃／分の冷却速度で徐冷し、４５０℃に到
達したらその後は５．０℃／分の冷却速度で強制冷却す
る。
【００４５】一般的に、熱処理した融液から過冷却液体
を経てガラスが生成される。このとき、融液の表面付近
の温度が内部より速く下がるため、表面付近と内部で収
縮速度が異なり、表面が固化してガラス状態になって
も、内部はまだ高粘度の過冷却液体のままになってい
る。表面付近の液体は収縮を妨げようとする力（引張応
力）を受け、内部の液体は収縮させようとする力（圧縮
応力）を受けるため、ガラス中に歪みが存在する。ガラ
スは、この歪みエネルギーを開放しようとしてしばしば
破壊に至る。
を経てガラスが生成される。このとき、融液の表面付近
の温度が内部より速く下がるため、表面付近と内部で収
縮速度が異なり、表面が固化してガラス状態になって
も、内部はまだ高粘度の過冷却液体のままになってい
る。表面付近の液体は収縮を妨げようとする力（引張応
力）を受け、内部の液体は収縮させようとする力（圧縮
応力）を受けるため、ガラス中に歪みが存在する。ガラ
スは、この歪みエネルギーを開放しようとしてしばしば
破壊に至る。
【００４６】歪みエネルギーによる破壊が起こらないよ
うに、本実施の形態に示すように、成形後のガラス板を
ガラス転移域の上限付近（実際的には徐冷点付近）まで
比較的急速に加熱し、その温度で保持して応力を消失さ
せた後、歪点以下までゆっくりと冷却し、以後、あまり
大きな熱衝撃を与えない程度に速度を速めながら冷却す
ることが好ましい。
うに、本実施の形態に示すように、成形後のガラス板を
ガラス転移域の上限付近（実際的には徐冷点付近）まで
比較的急速に加熱し、その温度で保持して応力を消失さ
せた後、歪点以下までゆっくりと冷却し、以後、あまり
大きな熱衝撃を与えない程度に速度を速めながら冷却す
ることが好ましい。
【００４７】本実施の形態においても、第１の実施の形
態と同様に、現像熱処理又は結晶化熱処理の後、４５０
℃（ガラス転移点以下の温度）まで０．２℃／分以下の
冷却速度で徐冷するので、感光性ガラス板１１の内部に
残留応力が発生することが抑制され、感光性ガラス板１
１の収縮や反りが抑制される。また、本実施の形態にお
いても、感光性ガラス板１１及び石英板１３又は石英板
１５を垂直にして支持具１０内に収納するので、感光性
ガラス板１１と石英板１３又は石英板１５との接触圧が
小さく、感光性ガラス板１１と石英板１３又は石英板１
５との摩擦に起因する微小な割れや傷が防止され、熱処
理装置内の汚染も回避されるという効果が得られる。
態と同様に、現像熱処理又は結晶化熱処理の後、４５０
℃（ガラス転移点以下の温度）まで０．２℃／分以下の
冷却速度で徐冷するので、感光性ガラス板１１の内部に
残留応力が発生することが抑制され、感光性ガラス板１
１の収縮や反りが抑制される。また、本実施の形態にお
いても、感光性ガラス板１１及び石英板１３又は石英板
１５を垂直にして支持具１０内に収納するので、感光性
ガラス板１１と石英板１３又は石英板１５との接触圧が
小さく、感光性ガラス板１１と石英板１３又は石英板１
５との摩擦に起因する微小な割れや傷が防止され、熱処
理装置内の汚染も回避されるという効果が得られる。
【００４８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
現像熱処理又は結晶化熱処理の後、ガラス転移点以下の
温度まで０．２℃／分以下の冷却速度で徐冷するので、
感光性ガラス部材の内部に残留応力が発生することが抑
制され、感光性ガラス部材の収縮や反りが抑制される。
これにより、感光性ガラス部材から作成するプリント配
線板等の製品の信頼性が向上するという効果を奏する。
現像熱処理又は結晶化熱処理の後、ガラス転移点以下の
温度まで０．２℃／分以下の冷却速度で徐冷するので、
感光性ガラス部材の内部に残留応力が発生することが抑
制され、感光性ガラス部材の収縮や反りが抑制される。
これにより、感光性ガラス部材から作成するプリント配
線板等の製品の信頼性が向上するという効果を奏する。
【００４９】また、現像熱処理又は結晶化熱処理の際
に、感光性ガラス部材を垂直に配置する支持具を用いる
ことにより、感光性ガラス部材と支持具又は支持板との
接触圧が小さくなり、感光性ガラス部材と支持具又は支
持板との摩擦による割れ、反り及び微細なごみの発生が
抑制される。
に、感光性ガラス部材を垂直に配置する支持具を用いる
ことにより、感光性ガラス部材と支持具又は支持板との
接触圧が小さくなり、感光性ガラス部材と支持具又は支
持板との摩擦による割れ、反り及び微細なごみの発生が
抑制される。
【図１】図１は本発明の第１の実施の形態の感光性ガラ
スの結晶化方法を示す図（その１）である。
スの結晶化方法を示す図（その１）である。
【図２】図２は本発明の第１の実施の形態の感光性ガラ
スの結晶化方法を示す図（その２）である。
スの結晶化方法を示す図（その２）である。
【図３】図３（ａ）は本発明で使用する支持具の側面
図、図３（ｂ）は同じくその上面図である。
図、図３（ｂ）は同じくその上面図である。
【図４】図４は支持具に設けられた溝を示す図である。
【図５】図５は石英板を示す斜視図である。
【図６】図６は石英板上に載置した感光性ガラス板を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図７】図７は第１の実施の形態における現像熱処理時
のスケジュールを示す図である。
のスケジュールを示す図である。
【図８】図８は第２の実施の形態における現像熱処理時
のスケジュールを示す図である。
のスケジュールを示す図である。
【図９】図９は従来の感光性ガラスの結晶化方法を示す
図（その１）である。
図（その１）である。
【図１０】図１０は従来の感光性ガラスの結晶化方法を
示す図（その２）である。
示す図（その２）である。
【図１１】図１１（ａ）は従来方法で使用する支持具の
側面図、図１１（ｂ）は同じくその上面図である。
側面図、図１１（ｂ）は同じくその上面図である。
１０，２０ 支持具、 １１，２１ 感光性ガラス板、 １２，２２ マスク、 １３，１５，２３ 石英板。
Claims (5)
- 【請求項１】 感光性ガラス部材に紫外線を選択的に露
光する工程と、 前記感光性ガラス部材を現像熱処理して露光部分を結晶
化する工程と、 前記現像熱処理時の温度から感光性ガラスのガラス転移
点以下の温度まで２℃／分以下の冷却速度で徐冷する工
程と、 前記感光性ガラス部材をエッチングし前記現像熱処理に
より結晶化した部分を除去して孔又は溝を形成する工程
と、 前記感光性ガラス部材を結晶化熱処理する工程と、 前記結晶化熱処理時の温度から前記感光性ガラスのガラ
ス転移点以下の温度まで２℃／分以下の冷却速度で徐冷
する工程とを有することを特徴とする感光性ガラスの結
晶化方法。 - 【請求項２】 前記現像熱処理は、前記感光性ガラスの
ガラス転移点を超え、かつガラス徐冷点未満の温度で行
うことを特徴とする請求項１に記載の感光性ガラスの結
晶化方法。 - 【請求項３】 前記結晶化熱処理は、前記感光性ガラス
のガラス転移点を超え、かつガラス軟化点未満の温度で
行うことを特徴とする請求項１に記載の感光性ガラスの
結晶化方法。 - 【請求項４】 前記現像熱処理時の温度から前記感光性
ガラスのガラス転移点以下の温度まで２℃／分以下の冷
却速度で徐冷した後、続けて５℃／分以上の冷却速度で
室温まで強制冷却することを特徴とする請求項１に記載
の感光性ガラスの結晶化方法。 - 【請求項５】 前記結晶化熱処理時の温度から前記感光
性ガラスのガラス転移点以下の温度まで２℃／分以下の
冷却速度で徐冷した後、続けて５℃／分以上の冷却速度
で室温まで強制冷却することを特徴とする請求項１に記
載の感光性ガラスの結晶化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35759098A JP2000178036A (ja) | 1998-12-16 | 1998-12-16 | 感光性ガラスの結晶化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35759098A JP2000178036A (ja) | 1998-12-16 | 1998-12-16 | 感光性ガラスの結晶化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000178036A true JP2000178036A (ja) | 2000-06-27 |
Family
ID=18454908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35759098A Withdrawn JP2000178036A (ja) | 1998-12-16 | 1998-12-16 | 感光性ガラスの結晶化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000178036A (ja) |
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- 1998-12-16 JP JP35759098A patent/JP2000178036A/ja not_active Withdrawn
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