具有填充孔的强化的玻璃基制品及其制造方法技术

公开了一种具有玻璃基基材的玻璃基制品，所述玻璃基基材包含第一表面、与第一表面相对的第二表面、在第一表面中形成的至少一个孔以及处于压缩应力的区域，该区域从第一表面延伸到玻璃基基材中的压缩深度DOC1，其中，该区域中的压缩应力在第一表面处最大。在所述至少一个孔中设置有导电材料，其中，所述至少一个孔的横截面积与所述导电材料的横截面积相差0.1％或更小。

Reinforced glass-based products with filling holes and their manufacturing methods

A glass-based product with a glass substrate is disclosed. The glass substrate comprises a first surface, a second surface opposite the first surface, at least one hole formed on the first surface and an area in which the compressive stress extends from the first surface to the compressive depth DOC1 in the glass substrate, in which the compressive stress in the area is the largest at the first surface. \u3002 A conductive material is arranged in the at least one hole, in which the cross-sectional area of the at least one hole is 0.1% or less different from that of the conductive material.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有填充孔的强化的玻璃基制品及其制造方法相关申请的交叉引用本申请根据35U.S.C.§119要求于2016年8月31日提交的系列号为62/381740的美国临时申请的优先权权益，本申请以该申请的内容为基础，并且通过引用的方式全文纳入本文。
技术介绍
本公开涉及具有至少一个填充有导电材料的孔的强化的玻璃基制品及其制造方法。具有显示器的消费电子装置通常具有由玻璃基材料制造的强化盖板基材。使传导通路通过盖板基材的能力将改进消费电子装置的某些方面的功能，例如，当指纹传感器位于盖板基材下面时。然而，制造这种具有传导通路的强化盖板基材的方法具有挑战性，因为对具有孔的基材进行强化的方法与用导电材料填充孔的方法不相容。因此，需要产生使孔填充有导电材料的强化的玻璃基制品。
技术实现思路
第一个方面是一种包含玻璃基基材的玻璃基制品，所述玻璃基基材包含第一表面、与第一表面相对的第二表面、在第一表面中形成的至少一个孔以及处于压缩应力的区域，该区域从第一表面延伸到玻璃基基材中的压缩深度DOC1，其中，该区域中的压缩应力在第一表面处最大；并且所述玻璃基制品还包含设置在所述至少一个孔中的导电材料，其中，所述至少一个孔的横截面积与所述导电材料的横截面积相差0.1％或更小。根据第一个方面所述的第二个方面，其中，导电材料的热膨胀系数(CTE)高于玻璃基基材的CTE。根据第一或第二个方面所述的第三个方面，其中，在第一表面处的玻璃基基材的压缩应力大于或等于约100MPa。根据第一至第三个方面中任一个方面所述的第四个方面，其中，在第一表面处的玻璃基基材的压缩应力在约100MPa至约1,200MPa的范围内。根据第一至第四个方面中任一个方面所述的第五个方面，其中，所述至少一个孔是从第一表面延伸到第二表面的通孔。根据第一至第五个方面中任一个方面所述的第六个方面，其中，所述至少一个孔是盲孔。根据第一至第六个方面中任一个方面所述的第七个方面，其中，所述导电材料选自下组：铜、银、铝、钛、金、铂、镍、钨和镁。根据第一至第七个方面中任一个方面所述的第八个方面，其中，DOC1为至少20μm。根据第一至第八个方面中任一个方面所述的第九个方面，还包括从第二表面延伸到第二压缩深度DOC2的第二压缩应力区域。根据第九个方面所述的第十个方面，还包括位于各压缩应力区域之间的中心张力区域。根据第一至第十个方面中任一个方面所述的第十一个方面，其中，所述玻璃基基材为玻璃。根据第一至第十一个方面中任一个方面所述的第十二个方面，其中，所述玻璃基基材为玻璃陶瓷。第十三个方面为一种消费电子产品，其包含具有前表面、后表面和侧表面的壳体；至少部分位于所述壳体内的电子部件，所述电子部件至少包括控制器、存储器、指纹传感器和显示器，所述显示器位于所述壳体的前表面处或者毗邻所述壳体的前表面；以及设置在所述显示器上方的如第一至第十二个方面中任一方面所述的玻璃基制品，其中，所述导电材料为指纹传感器提供了传导通路。第十四个方面是一种生产玻璃基制品的方法，所述方法包括：对玻璃基基材进行第一离子交换以形成处于压缩应力的区域，该区域从第一表面延伸至玻璃基基材中的压缩深度DOC，所述玻璃基基材包括第一表面、与第一表面相对的第二表面以及在第一表面中形成的至少一个孔；在对玻璃基基材进行离子交换后，用导电材料填充所述至少一个孔；以及在对所述至少一个孔进行填充后，对玻璃基基材进行第二离子交换。根据第十四个方面所述的第十五个方面，其中，第二离子交换的持续时间比第一离子交换的持续时间短。根据第十五个方面所述的第十六个方面，其中，第一离子交换的持续时间在约5小时至约11小时的范围内，第二离子交换的持续时间在约10分钟至约45分钟的范围内。根据第十四至第十六个方面中任一方面所述的第十七个方面，还包括在填充之后且在进行第二离子交换之前，对玻璃基基材进行加热。根据第十四至第十七个方面中任一个方面所述的第十八个方面，还包括在进行第一离子交换之后且在填充之前，在所述至少一个孔的侧壁上设置涂层，其中，所述涂层防止了导电材料与玻璃基基材之间的元素迁移。根据第十四至第十八个方面中任一个方面所述的第十九个方面，其中，所述至少一个孔是从第一表面延伸到第二表面的通孔。根据第十四至第十九个方面中任一个方面所述的第二十个方面，其中，所述至少一个孔是盲孔。根据第十四至第二十个方面中任一个方面所述的第二十一个方面，其中，所述导电材料选自下组：铜、银、铝、钛、金、铂、镍、钨和镁。根据第十四至第二十一个方面中任一个方面所述的第二十二个方面，其中，所述玻璃基基材为玻璃或玻璃陶瓷。在以下的具体实施方式中给出了其他特征和优点，其中的部分特征和优点对本领域的技术人员而言，根据所作描述就容易看出，或者通过实施包括以下具体实施方式、权利要求书以及附图在内的本文所述的各个实施方式而被认识。应理解，前面的一般性描述和以下的具体实施方式都仅仅是示例性的，并且旨在提供用于理解权利要求的性质和特性的总体评述或框架。包括的附图提供了进一步理解，附图被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。附图例示了一个或多个实施方式，并与说明书一起用来解释各个实施方式的原理和操作。附图说明图1是具有至少一个填充有导电材料的孔的一种示例性玻璃基制品；图2是本文公开的玻璃基制品的压缩应力区域中的压缩应力分布的示例性示意图；图3是比较了通过三种不同方法获得的玻璃基制品的压缩应力区域中的压缩应力分布的示意图；图4是根据一种示例性方法处理的玻璃基制品的顶视图，该示例性方法是对通孔进行填充，然后对具有经填充通孔的制品进行离子交换；图5是根据一种示例性方法处理的玻璃基制品的顶视图，该示例性方法是对具有未填充通孔的制品进行离子交换，对所述通孔进行填充，然后对具有经填充通孔的制品进行离子交换；图6A是包含本文公开的任意的玻璃基制品的示例性电子装置的平面图；以及图6B是图6A的示例性电子装置的透视图。具体实施方式下面详细说明本专利技术的优选实施方式，这些实施方式的实例在附图中示出。只要可能，在附图中使用相同的附图标记表示相同或相似的部分。一般而言，本文描述了一种具有至少一个孔(通孔或盲孔中的任一种、或其组合)的玻璃基制品，其中，所述至少一个孔填充有导电材料。所述玻璃基制品具有至少一个处于压缩应力的区域，其从玻璃基制品的表面延伸至压缩应力层深度，其中，压缩应力在表面处最大。并且，所述孔的横截面积与所述导电材料的横截面积相差0.1％或更小。在表面处具有最大的压缩应力提供了机械强度，并且提供了抵抗因剧烈冲击或掉落导致的断裂。使孔与导电材料的横截面积相差0.1％或更小意味着具有最小的空间失配，从而最大程度地减少了导电材料与玻璃基材料剥离的可能性。在一些实施方式中，这些特征(即，在表面处的最大压缩应力以及孔与导电材料的横截面积之间的空间失配为0.1％或更少)可以通过在填充所述至少一个孔之前先对玻璃基基材进行第一次离子交换，然后用导电材料填充所述至少一个孔，并接着在对所述至少一个孔进行填充之后，对所述玻璃基基材进行第二次离子交换。图1例示了一种具有玻璃基基材102的示例性玻璃基制品100，所述玻璃基基材102具有第一表面104、相对的第二表面106和厚度t。如本文所用，术语玻璃基包括玻璃和玻璃陶瓷。在一些实施方式中，可以对玻璃基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种玻璃基制品，其包含：玻璃基基材，其包含第一表面、与第一表面相对的第二表面、在第一表面中形成的至少一个孔以及处于压缩应力的区域，该区域从第一表面延伸到玻璃基基材中的压缩深度DOC1，其中，该区域中的压缩应力在第一表面处最大；和设置在所述至少一个孔中的导电材料，其中，所述至少一个孔的横截面积与所述导电材料的横截面积相差0.1％或更小。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.31 US 62/381,7401.一种玻璃基制品，其包含：玻璃基基材，其包含第一表面、与第一表面相对的第二表面、在第一表面中形成的至少一个孔以及处于压缩应力的区域，该区域从第一表面延伸到玻璃基基材中的压缩深度DOC1，其中，该区域中的压缩应力在第一表面处最大；和设置在所述至少一个孔中的导电材料，其中，所述至少一个孔的横截面积与所述导电材料的横截面积相差0.1％或更小。2.如权利要求1所述的玻璃基制品，其中，导电材料的热膨胀系数(CTE)高于玻璃基基材的CTE。3.如权利要求1或2所述的玻璃基制品，其中，在第一表面处的玻璃基基材的压缩应力大于或等于约100MPa。4.如权利要求1或2所述的玻璃基制品，其中，在第一表面处的玻璃基基材的压缩应力在约100MPa至约1,200MPa的范围内。5.如前述权利要求中任一项所述的玻璃基制品，其中，所述至少一个孔是从第一表面延伸到第二表面的通孔。6.如权利要求1-4中任一项所述的玻璃基制品，其中，所述至少一个孔是盲孔。7.如前述权利要求中任一项所述的玻璃基制品，其中，所述导电材料选自下组：铜、银、铝、钛、金、铂、镍、钨和镁。8.如前述权利要求中任一项所述的玻璃基制品，其中，DOC1为至少20μm。9.如前述权利要求中任一项所述的玻璃基制品，其还包括从第二表面延伸到第二压缩深度DOC2的第二压缩应力区域。10.如权利要求9所述的玻璃基制品，还包括位于各压缩应力区域之间的中心张力区域。11.如前述权利要求中任一项所述的玻璃基制品，其中，所述玻璃基基材是玻璃。12.如前述权利要求1-10中任一项所述的玻璃基制品，其中，所述玻璃基基材是玻璃陶瓷。13.一种消费电子产品，其包括：壳体，所述壳体具有前表面、后...

【专利技术属性】
技术研发人员：金宇辉，E·A·库克森科瓦，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US