在挠性基料中连续制造特征的方法和与此相关的产品技术

本文公开了在挠性基材中连续制造特征的方法。在一种实施方式中，一种在基料中制造特征的方法包括提供整理成位于第一卷材组装件上的第一卷材形式的基料；使基料从第一卷材前进并通过包含激光的激光处理组装件；以及使用激光在基料中生成多个缺陷。所述方法还包括使基料前进通过蚀刻组装件并且在蚀刻组装件处对基料进行蚀刻，以除去多个缺陷处的玻璃材料，从而在基料中形成多个特征。所述方法还包括将基料卷绕成最终卷材。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在挠性基料中连续制造特征的方法和与此相关的产品本申请要求2015年8月21日提交的62/208282号美国专利申请和2015年9月24日提交的62/232076号美国专利申请的优先权，其全部内容通过引用纳入本文。背景对于在用于各种应用中的挠性基材中生成诸如通孔、盲孔以及其它表面特征的关注正日益增加。这些应用包括但不限于：玻璃插入件、印刷电路板、流控技术、显示器、光学背板以及其它通用的光电或生命科学应用。这些挠性基材(例如挠性玻璃基材)至少因其尺寸稳定性而受到青睐。用于在挠性基材中生成特征的现有方法包括将板材形式的基材结合至框架以进行处理和加工。对聚合物基材和挠性玻璃都使用该方法。该方法用于聚合物膜，以克服处理过程中的平坦性和尺寸稳定性问题。该方法可用于挠性玻璃，以使得能够对基材进行加工。虽然该方法是可用的，但其难以被放大至大面积装置所需的大面积基材或高产量连续制造。所以，该方法会因其降低的产量和增加的处理步骤个数而增加终端产品的成本。存在对于以连续方式处理挠性基材材料以使得能够用于大面积装置和/或实现高产量制造的需求。专利技术概述本文公开的实施方式涉及用于在将基材分离成单个组件(例如晶片)之前在连续的卷至卷处理中在挠性基材中生成特征的方法。本文所述的连续的卷至卷处理在制造特征之前不需要将基材结合至刚性框架的步骤，且允许在将基材单独分离成单个组件(例如晶片)之前形成特征。本文所述的连续的卷至卷处理可用于制造与利用批处理提供的特征和基材几何构型相似的特征和基材几何构型，但具有改善的基材加工性。存在对于以连续方式处理挠性基材材料以使得能够用于大面积装置和/或实现高产量制造的需求。可使用基于辊的系统来十分高效地加工和搬运自立(free-standing)的基料，但是尚未证明使用卷至卷处理能够形成尺寸精确的孔洞。虽然聚合物膜的卷至卷处理是已知的，且利用穿孔或激光烧蚀方法来生成通孔是可行的，但聚合物苦于缺乏尺寸稳定性。聚合物膜在后续处理步骤中发生拉伸和扭曲，这会导致通孔变得排列不齐。这就是通常将聚合物膜粘附于处理框架的原因。存在的具体需求是能够使用连续处理在尺寸稳定的基材中生成通孔。在一种实施方式中，一种在基料(substrateweb)中制造特征的方法包括提供整理成第一卷材(spool)的基料；使基料从第一卷材前进并通过包含激光的激光处理组装件；以及使用激光在基料中生成多个缺陷。所述方法还包括使基料前进通过蚀刻组装件并且在蚀刻组装件处对基料进行蚀刻，以除去多个缺陷处的玻璃材料，从而在基料中形成多个特征。所述方法还包括将基料卷绕成最终卷材。在另一种实施方式中，一种在基料中制造特征的方法包括提供整理成位于第一卷材组装件上的第一卷材的基料；使基料从第一卷材向包含激光的激光处理组装件前进；以及使用激光处理组装件处的激光在基料中生成多个缺陷。所述方法还包括使基料向最终卷材组装件前进，并且使用最终卷材组装件将基料和毗邻基料的插入层卷绕成最终卷材。在另一种实施方式中，一种玻璃基材包含设置在玻璃基料中的多个通孔，其中，玻璃基料被卷绕成卷材。附图的简要说明通过附图中所示的以下示例性实施方式的更具体说明，上述内容将会是显而易见的，附图中，在不同的视图中相似的附图编号指代相同的部件。附图不一定是按比例绘制的，而重点在于说明具有代表性的实施方式。图1A是根据本文所描述和例示的一种或更多种实施方式的用于在一个或更多个基料中制造特征的一种方法和系统的示意性图示；图1B是根据本文所描述和例示的一种或更多种实施方式的用于在一个或更多个基料中制造特征的另一种方法和系统的示意性图示；图1C是根据本文所描述和例示的一种或更多种实施方式的用于在一个或更多个基料中制造特征的另一种方法和系统的示意性图示；图2是根据本文所描述的一种或更多种实施方式的基料在特征制成后的局部视图的示意性图示；图3是根据本文所描述和例示的一种或更多种实施方式的基料的局部视图的示意性图示，其中，基料的区段具有形成于其中的特征；图4A是根据本文所描述和例示的一种或更多种实施方式的激光处理组装件的示例性激光处理组件的示意性图示，该激光处理组件用于在基料内形成缺陷；图4B是根据本文所描述和例示的一种或更多种实施方式的基料的侧视图的示意性图示，其图示了由沿图4A中所示的激光处理组件所生成的焦线的感应吸收而形成缺陷线；图5是根据本文所描述和例示的一种或更多种实施方式的激光处理组装件的示例性激光处理组件的示意性图示，该激光处理组件用于在基料内形成缺陷；图6A是根据本文所描述和例示的一种或更多种实施方式的示例性蚀刻组装件的示意性图示；图6B是根据本文所描述和例示的一种或更多种实施方式的示例性蚀刻组装件的示意性图示；图6C是根据本文所描述和例示的一种或更多种实施方式的示例性蚀刻组装件的示意性图示；图7是根据本文所描述和例示的一种或更多种实施方式的包含基料和插入层的卷材的局部视图的示意性图示；以及图8是根据本文所描述和图示的一种或更多种实施方式的定位于蚀刻组装件内的包含基料和插入层的卷材的示意性图示。专利技术详述本文公开的实施方式涉及用于在将基材分离成单个组件(例如晶片)之前在连续的卷至卷处理中在挠性基材中生成特征的方法。本文所述的连续的卷至卷处理在制造特征之前不需要将基材结合至刚性支承框架的步骤，且允许在将基材单独分离成单个组件(例如晶片)之前形成特征。本文所述的连续的卷至卷处理可用于制造与那些利用批处理提供的特征和基材几何构型相似的特征和基材几何构型，但具有改善的基材加工性。如下文更详细所述，以卷材或挠性基料形式提供基料。将基料从卷材或挠性基料形式退卷并使其向激光处理组装件前进，在激光处理组装件中，使用激光束在基料中形成特征、损坏区域或线条。在一种实施方式中，随后使基料向蚀刻组装件前进，在蚀刻组装件中，对基料进行蚀刻处理，以除去由激光束生成的损伤区域周围的基材材料，以打开受损区域并且生成特征。如本文所用，术语“特征”表示基料中具有任意形状或深度的空洞，包括完全延伸通过基料深度的通孔、部分延伸通过基料深度的盲孔、延伸通过基料深度的狭缝、部分延伸通过基料的通道等。随后，将在其中形成有特征的基料卷绕成最终卷材，该最终卷材可轻易加工以进行进一步处理，例如运输至另一个设施以进行切块、涂覆、装置制造、层压或其它处理。下文详细描述了用于在挠性基料中制造特征的各种方法。现在参考图1A，图1A示意性地图示了用于在挠性基料103中制造特征的方法和系统100。通常，在进行处理之前，以第一卷材101A形式提供基料103。如本文所用，术语“基料”表示玻璃基料、玻璃-陶瓷基料或陶瓷基料。术语“基料”还包括包含聚合物、金属、玻璃、玻璃-陶瓷或陶瓷材料中的一种或更多种的挠性基料。例如，基料可包括能够被卷绕成卷的挠性玻璃基料。还例如，可将不同的材料叠接、层压或接合在一起以制造卷。这些不同的材料可各自覆盖基料的整个宽度，亦或是单个离散区域。作为一个例子而非限定，基料可以是层压或结合有单个离散挠性玻璃区域的聚合物基料载体。可以覆盖聚合物基料载体的形式或在开放框架的位置处粘附这些挠性玻璃区域。玻璃基料可由任意能够按照本文所述的方式被激光钻孔和任选地蚀刻的玻璃材料制成。类似地，玻璃-陶瓷基料和陶瓷基料可由任意能够按照本文所述的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在基料中制造特征的方法，所述方法包括：使所述基料从第一卷材前进；使所述基料前进通过包含激光的激光处理组装件；使用所述激光在所述基料中生成多个缺陷；使所述基料前进通过蚀刻组装件；在所述蚀刻组装件处对所述基料进行蚀刻，以除去所述多个缺陷处的材料，从而在所述基料中形成多个特征；以及将所述基料卷绕成最终卷材。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.21 US 62/208,282;2015.09.24 US 62/232,0761.一种在基料中制造特征的方法，所述方法包括：使所述基料从第一卷材前进；使所述基料前进通过包含激光的激光处理组装件；使用所述激光在所述基料中生成多个缺陷；使所述基料前进通过蚀刻组装件；在所述蚀刻组装件处对所述基料进行蚀刻，以除去所述多个缺陷处的材料，从而在所述基料中形成多个特征；以及将所述基料卷绕成最终卷材。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基料包括玻璃基料、玻璃-陶瓷基料或陶瓷基料。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括在使所述基料前进通过所述蚀刻组装件之前，将所述基料卷绕成中间卷材。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括使所述基料从所述中间卷材向所述蚀刻组装件前进。5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括在使所述基料前进通过所述激光处理组装件之后，将所述基料与一个或更多个附加基料以及一个或更多个插入层卷绕在一起，所述附加基料具有形成于其中的多个缺陷，且所述插入层设置在相邻基料之间，从而形成第三中间卷材。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括使所述基料、所述一个或更多个插入层以及所述一个或更多个附加基料向所述蚀刻组装件前进。7.如权利要求1～6中任一项所述的方法，其特征在于，使所述基料从所述激光处理组装件直接向所述蚀刻组装件前进。8.如权利要求1～7中任一项所述的方法，其特征在于，还包括使所述第一卷材和所述最终卷材连续旋转，以使所述基料前进。9.如权利要求1～8中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一卷材包含至少一个附加基料。10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一卷材还包含至少一个设置在所述基料与所述至少一个附加基料之间的插入层。11.如权利要求1～10中任一项所述的方法，其特征在于，还包括在将所述基料卷绕成所述最终卷材之前，使所述基料前进通过一个或更多个附加处理组装件。12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·M·加纳，S·O·奥乌苏，G·A·皮切，S·C·波拉德，
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