超声槽和均匀玻璃基板蚀刻方法技术

在一些实施方式中，超声槽包含容器、设置在该容器内的包含工作区域的蚀刻液槽和围绕蚀刻液槽周界布置的多个超声换能器，其构造使工作区域内的超声功率标准偏差小于约0.35。

【技术实现步骤摘要】
超声槽和均匀玻璃基板蚀刻方法分案申请说明本申请系申请日为2015年07月28日、国际申请号为PCT/US2015/042398、进入中国国家阶段后的国家申请号为201580041853.2、题为“超声槽和均匀玻璃基板蚀刻方法”的专利技术专利申请的分案申请。相关申请的交叉引用本申请根据35U.S.C.§119要求2014年7月30日提交的美国临时申请系列号62/030839的优先权，且基于其内容并通过引用将其内容整体结合于此。背景
本公开内容整体涉及提供均匀玻璃基板蚀刻的超声槽设计以及使用此超声槽均匀蚀刻玻璃基板的方法。
技术介绍
插入器可用来在硅微芯片与有机基板之间按一定路线传送电信号，扇出密间距芯片与下面的较宽间距层之间的电连接，或者在二维或三维封装结构中连接多个硅芯片。对于这些类型的插入器来说，玻璃是有吸引力的选项，因为它的热膨胀系数(CTE)可接近于硅芯片的热膨胀系数；它是电绝缘体；它的表面粗糙度可做得非常低，使得应用密电迹线成为可能；它具有高模量(刚度)，使得与有机选项如纤维增强聚合物相比，在大尺寸的情况下搬运更容易。而且，玻璃可形成大的薄板，不需要为得到所需尺寸或表面质量而进行后处理步骤，如减薄或抛光。用玻璃作为插入器的相关问题是形成具有所需尺寸、足够好的质量和所需内部过孔(viahole)轮廓的过孔。概述一种成功地在玻璃基板中制造过孔的方法称作激光破坏蚀刻法，该方法利用激光在玻璃基板中形成小的导孔(pilothole)，然后蚀刻玻璃基板，将孔扩大到所需尺寸。超声蚀刻是蚀刻玻璃的一个选项，因为超声能量搅拌蚀刻溶液，使其流入针孔，从而加快并完善孔的扩大，得到所需尺寸。超声蚀刻不是没有自身的问题；如果超声槽的整个工作区域的超声功率不均匀，玻璃基板就得不到均匀蚀刻。事实上，在工作区域可能存在会破坏玻璃的超声能热斑和蚀刻不充分的超声能冷斑。本公开内容描述了超声槽设计，详细说明了可实现更均匀的玻璃基板蚀刻的超声换能器的构造。在一些实施方式中，超声槽包含容器、设置在该容器内的具有工作区域的蚀刻液槽和围绕蚀刻液槽周界布置的多个超声换能器，其构造使工作区域内的超声功率标准偏差小于约0.35。在一些实施方式中，玻璃蚀刻系统包含玻璃基板、蚀刻液供给装置和超声槽。超声槽包含容器、设置在该容器内的蚀刻液槽和围绕蚀刻液槽周界布置的多个超声换能器，其中蚀刻液槽具有用于蚀刻玻璃基板的工作区域，该超声槽的构造使工作区域内的超声功率标准偏差小于约0.35。在一些实施方式中，蚀刻玻璃基板的方法包括将玻璃基板置于超声槽内，在蚀刻持续时间内蚀刻玻璃基板，在蚀刻持续时间的一部分时段通过超声换能器对玻璃基板施加超声能。超声槽包含容器、设置在该容器内的具有工作区域的蚀刻液槽和围绕蚀刻液槽周界布置的多个超声换能器，其构造使工作区域内的超声功率标准偏差小于约0.35。在一些实施方式中，超声槽的工作区域具有中心，该中心处的相对超声功率为1，工作区域内每个点的相对超声功率在约0.8至约1.8的范围内。将在以下详细描述中阐述附加的特征和优点，这些特征和优点部分地对于本领域的技术人员来说根据该描述将是显而易见的，或者通过实施包括以下详细描述、权利要求书以及附图的本文所述的专利技术可认识到。应当理解的是，以上一般描述和以下详细描述两者仅仅是示例性的，旨在提供用于理解权利要求的本质和特性的概观或框架。包括的附图提供了进一步的理解，结合在本说明书中并构成说明书的一部分。这些附图示出一个或多个实施例，且与说明书一起用来解释各实施例的原理和操作。附图简要说明图1示意性描述了用于均匀蚀刻玻璃基板的超声槽；图2描述了造成非均匀蚀刻的超声槽的第一已知超声换能器的构造；图3描述了造成非均匀蚀刻的超声槽的第二已知超声换能器的构造；图4描述了造成非均匀蚀刻的超声槽的第三已知超声换能器的构造；图5描述了造成非均匀蚀刻的超声槽的第四已知超声换能器的构造；图6描述了得到均匀蚀刻的超声槽的超声换能器构造的第一示例性实施方式；图7描述了得到均匀蚀刻的超声槽的超声换能器构造的第二示例性实施方式；图8描述了得到均匀蚀刻的超声槽的超声换能器构造的第三示例性实施方式；图9描述了得到均匀蚀刻的超声槽的超声换能器构造的第四示例性实施方式；图10描述了得到均匀蚀刻的超声槽的超声换能器构造的第五示例性实施方式；图11描述了得到均匀蚀刻的超声槽的超声换能器构造的第六示例性实施方式；图12A示意性描述了根据本申请所图示和描述的一个或多个实施方式，具有盲孔导孔(blindviapilothole)的玻璃基板的横截面图；图12B示意性描述了根据本申请所图示和描述的一个或多个实施方式，图12A所示玻璃基板在经过蚀刻之后的横截面图；图13A示意性描述了根据本申请所图示和描述的一个或多个实施方式，具有通孔导孔(throughviapilothole)的玻璃基板的横截面图；图13B示意性描述了根据本申请所图示和描述的一个或多个实施方式，图12A所示玻璃基板在经过蚀刻之后的横截面图；图14显示了具有图2所示的超声换能器构造的超声槽在工作区域的相对超声功率密度分布图；图15显示了具有图3所示的超声换能器构造的超声槽在工作区域的相对超声功率密度分布图；图16显示了具有图4所示的超声换能器构造的超声槽在工作区域的相对超声功率密度分布图；图17显示了具有图5所示的超声换能器构造的超声槽在工作区域的相对超声功率密度分布图；图18显示了具有图6所示的超声换能器构造的超声槽在工作区域的相对超声功率密度分布图；图19显示了具有图7所示的超声换能器构造的超声槽在工作区域的相对超声功率密度分布图；图20显示了具有图8所示的超声换能器构造的超声槽在工作区域的相对超声功率密度分布图；图21显示了具有图9所示的超声换能器构造的超声槽在工作区域的相对超声功率密度分布图；图22显示了具有图10所示的超声换能器构造的超声槽在工作区域的相对超声功率密度分布图；以及图23显示了具有图11所示的超声换能器构造的超声槽在工作区域的相对超声功率密度分布图。详细描述下面结合本公开内容的优选实施方式进行详细描述，所述优选实施方式的例子在附图中示出。只要有可能，在所有附图中都用相同的附图标记来表示相同或类似的部件。在一些实施方式中，用于均匀蚀刻玻璃基板的超声蚀刻系统可包含超声蚀刻槽、待蚀刻玻璃基板供给装置和蚀刻液供给装置。图1示意性描述了示例性蚀刻槽100，其可包含外容器110、水槽120、蚀刻液槽130、样品架140、超声换能器150和超声发生器160。在一些实施方式中，蚀刻液槽130设置在水槽120内，水槽120设置在外容器110内。在一些实施方式中没有水槽。超声换能器150可设置在外容器110内并与水槽120交界，使得超声能可被提供给装在水槽120内的水125，然后提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声槽，其包含：/n容器；/n设置在所述容器内的包含工作区域的蚀刻液槽；以及/n围绕蚀刻液槽周界布置的多个超声换能器，其构造在整个工作区域提供均匀的超声功率分布。/n

【技术特征摘要】
20140730 US 62/030,8391.一种超声槽，其包含：
容器；
设置在所述容器内的包含工作区域的蚀刻液槽；以及
围绕蚀刻液槽周界布置的多个超声换能器，其构造在整个工作区域提供均匀的超声功率分布。


2.如权利要求1所述的超声槽，其特征在于，所述多个超声换能器围绕蚀刻液槽周界布置，其构造在整个工作区域提供均匀的超声功率分布，使得所述蚀刻液槽的工作区域内每个点的相对超声功率在约0.8-1.8的范围内。


3.如权利要求2所述的超声槽，其特征在于，所述蚀刻液槽的工作区域内每个点的相对超声功率在约0.9-1.7的范围内。


4.如权利要求1所述的超声槽，其特征在于，所述多个超声换能器包含超声换能器的线性阵列。


5.如权利要求1所述的超声槽，其特征在于，所述蚀刻液槽具有四边形横截面、底表面和四个从底表面竖直延伸的表面，其中所述四个表面中的每个表面包含两条竖直边缘和两条水平边缘，所述四个表面包含两对相对的表面。


6.如权利要求5所述的超声槽，其特征在于，所述多个超声换能器中的至少一个沿着所述水平边缘中的一条布置。


7.如权利要求5所述的超声槽，其特征在于，所述多个超声换能器中的至少一个沿着所述竖直边缘中的一条布置。


8.如权利要求5所述的超声槽，其特征在于，所述多个超声换能器中的至少一个沿着所述底表面布置。

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【专利技术属性】
技术研发人员：J·T·基奇，S·KR·刘，
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