[發(fā)明專利]用于在玻璃基材中形成孔道的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480059976.4
• 申請日: 2014-08-28
• 公開（公告）號: CN105682850B
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發(fā)明（設計）人: R·C·伯克特;U-B·格斯;S·O·奧烏蘇;T·L·佩特里司凱
• 申請（專利權(quán)）人: 康寧股份有限公司
• 主分類號: B23K26/382
• 分類號: B23K26/382
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 項丹;江磊

本發(fā)明涉及一種通過激光鉆孔和酸蝕刻在玻璃基材中形成孔道的方法。在一種實施方式中，一種在玻璃基材中形成孔道的方法包括從玻璃基材的入射表面利用激光鉆過該玻璃基材的厚度的至少一部分以形成孔道。本方法還包括對該玻璃基材進行一段蝕刻時間的蝕刻，以增加該孔道的入射開口的直徑，并在蝕刻時間的至少一部分內(nèi)對該玻璃基材施加超聲波能量。所施加的超聲波能量的頻率為40kHz～192kHz。

相關(guān)申請的交叉引用

本申請根據(jù)35U.S.C.§119要求于2013年8月29日提交的美國臨時申請系列第61/871440號的優(yōu)先權(quán)，本文以該申請的內(nèi)容為基礎并通過引用將其全文納入本文。

背景

領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及用于在玻璃基材中形成孔道的方法，更具體而言，涉及通過激光鉆孔和酸蝕刻在玻璃基材中形成孔道的方法。

技術(shù)背景

中間層可用作電子裝置中的電接口以將電連接傳播至更寬的間距(pitch)或?qū)⒁环N連接轉(zhuǎn)化成不同的連接。通常，中間層的基板中形成有數(shù)以千計的孔道(即孔)，這些孔道后續(xù)被導電材料充填并被進一步處理以連接電連接。中間層可由各種材料形成，例如硅、纖維增強聚合物(“FRP”)和玻璃。

FRP中間層會飽受各種缺陷之苦。例如，可利用不希望的昂貴的精工鉆頭通過鉆孔來在FRP中間層中形成圓柱形的孔道。這種鉆頭會在基材表面晃動，從而限制了孔徑和孔距。另外，F(xiàn)RP中間層的熱膨脹系數(shù)(“CTE”)可以比硅的CTE高大約5倍，導致在硅芯片與FRP中間層之間形成不希望的熱錯配。而且，F(xiàn)RP中間層有在處理過程中翹曲的傾向，導致粘接和結(jié)合上的困難。

出于各種原因，例如玻璃的CTE與硅的CTE相似以及玻璃的低成本，玻璃中間層是FRP中間層的一種有吸引力的替代選擇。然而，利用例如鉆孔的常規(guī)方法在玻璃中間層中形成孔道可能是困難的，這些方法并不是制造具有孔道的玻璃中間層的實用方法。

所以，需要用于在玻璃基材中形成孔道的方法。

發(fā)明概述

在一種實施方式中，一種在玻璃基材中形成孔道的方法包括從玻璃基材的入射表面利用激光鉆過該玻璃基材的厚度的至少一部分以形成孔道。本方法還包括對該玻璃基材進行一段蝕刻時間的蝕刻，以增加該孔道的入射開口的直徑，并在蝕刻時間的至少一部分內(nèi)對該玻璃基材施加超聲波能量。所施加的超聲波能量的頻率為40kHz～192kHz。

在另一種實施方式中，一種用于在玻璃基材中形成通孔的方法包括利用激光鉆過玻璃基材的厚度以形成通孔，即從玻璃基材的入射表面鉆到出口表面，以使通孔在玻璃基材的入射表面的入射開口與玻璃基材的出口表面的出口開口之間延伸。本方法還包括對玻璃基材的入射表面施用耐酸膜，以使該耐酸膜覆蓋通孔的入射開口。本方法還包括對玻璃基材進行第一蝕刻時間的蝕刻，以增加通孔的出口開口的直徑，從通孔的入射開口處去除耐酸膜，以及對玻璃基材進行第二蝕刻時間的蝕刻以增加通孔的入射開口和出口開口的直徑。

在另一種實施方式中，一種用于在玻璃基材中形成通孔的方法包括利用激光鉆過玻璃基材的厚度以形成通孔，即從玻璃基材的入射表面鉆到出口表面，以使通孔在玻璃基材的入射表面的入射開口與玻璃基材的出口表面的出口開口之間延伸。本方法還包括對玻璃基材的入射表面使用耐酸膜以覆蓋通孔的入射開口；對玻璃基材進行第一蝕刻時間的蝕刻以增加通孔的出口開口的直徑；在第一蝕刻時間的至少一部分內(nèi)對玻璃基材施加超聲波能量；從通孔的入射開口處去除耐酸膜；對玻璃基材進行第二蝕刻時間的蝕刻以增加通孔的入射開口和出口開口的直徑；以及在第二蝕刻時間的至少一部分內(nèi)對玻璃基材施加超聲波能量。第二蝕刻時間內(nèi)所施加的超聲波能量具有第一頻率和第二頻率。

附圖的簡要說明

圖1示意性地描繪了根據(jù)本文所示和所描述的一種或多種實施方式的對玻璃基材進行激光鉆孔的示例性的激光鉆孔系統(tǒng)；