采用正电荷有机分子在玻璃基制品中蚀刻孔的方法技术

公开了通过激光破坏和蚀刻工艺在玻璃基制品中形成孔的方法，该激光破坏和蚀刻工艺包括具有正电荷有机分子的蚀刻溶液。在一些实施方式中，在玻璃基制品中形成孔的方法包括形成穿过玻璃基制品本体的破坏迹线，该破坏迹线从玻璃基制品的第一表面延伸至玻璃基制品的第二表面，以及将蚀刻溶液应用于玻璃基制品从而形成孔。蚀刻溶液包括至少一种酸和正电荷有机分子。在第一表面和第二表面处的蚀刻速率低于在破坏迹线处的蚀刻速率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】采用正电荷有机分子在玻璃基制品中蚀刻孔的方法本申请要求2017年12月19日提交的系列号为62/607,638的美国临时申请的优先权权益，本文以该申请的内容为基础并通过引用将其全部结合入本文。
技术介绍

本说明书一般涉及用于在玻璃基制品中形成孔(via)的方法，并且更具体地，涉及通过采用蚀刻溶液中的正电荷有机分子在玻璃基制品中形成具有增加的腰部直径的孔的方法。技术背景具有孔的玻璃基制品可以用于宽范围的多种应用。由于其电性质，例如低介电常数和低耗散因数，玻璃材料可能特别希望被用于电子应用。在高频应用(例如无线通信应用)中可能希望此类电性质。例如，具有孔的玻璃基制品可以用作再分布层或中介层。可以通过激光破坏和蚀刻工艺在玻璃基制品中形成孔，其中，由脉冲激光束形成穿过玻璃基制品本体的破坏迹线。然后使用蚀刻溶液对具有破坏迹线的玻璃基制品进行蚀刻。破坏迹线中的材料的蚀刻速率高于未被激光束破坏的材料本体的蚀刻速率。因此，可以形成穿过玻璃基制品的孔。然而，激光破坏和蚀刻工艺所产生的孔可能具有明显小于在玻璃基制品的第一表面和第二表面处的开口直径的腰部直径。这导致了具有沙漏形形状的孔。具有窄的腰部的孔在下游工艺(例如用导电材料对孔进行金属化)中可能存在难题。
技术实现思路
在一些实施方式中，在玻璃基制品中形成孔的方法包括形成穿过玻璃基制品本体的破坏迹线，该破坏迹线从玻璃基制品的第一表面延伸至玻璃基制品的第二表面，以及将蚀刻溶液应用于玻璃基制品从而形成孔。蚀刻溶液包括至少一种酸和正电荷有机分子。在第一表面和第二表面处的蚀刻速率低于在破坏迹线处的蚀刻速率。在一些实施方式中，在玻璃基制品中形成孔的方法包括将蚀刻溶液应用于玻璃基制品从而形成孔。在蚀刻前，玻璃基制品具有形成穿过玻璃基制品本体的破坏迹线，该破坏迹线从玻璃基制品的第一表面延伸至玻璃基制品的第二表面。蚀刻溶液包含至少一种酸和正电荷有机分子。在第一表面和第二表面处的蚀刻速率低于在破坏迹线处的蚀刻速率。在一些实施方式中，在玻璃基制品中形成孔的方法包括应用具有穿过玻璃基制品本体的线聚焦的脉冲激光束，从而形成穿过玻璃基制品本体的破坏迹线，该破坏迹线从玻璃基制品的第一表面延伸至玻璃基制品的第二表面。方法进一步包括将蚀刻溶液应用于玻璃基制品从而形成孔。蚀刻溶液包括氢氟酸和PDADMAC，并且在第一表面和第二表面处的蚀刻速率低于在破坏迹线处的蚀刻速率。在一些实施方式中，在玻璃基制品中形成孔的方法，方法包括应用具有穿过玻璃基制品本体的线聚焦的脉冲激光束，从而形成穿过玻璃基制品本体的破坏迹线，该破坏迹线从玻璃基制品的第一表面延伸至玻璃基制品的第二表面。方法进一步包括将蚀刻溶液应用于玻璃基制品从而形成孔。蚀刻溶液包括氢氟酸和PDADMAC，并且在第一表面和第二表面处的蚀刻速率低于在破坏迹线处的蚀刻速率。附图说明下述示例性实施方式的更为具体的描述将使前述内容更为清楚，在所示附图中，对于所有不同视图，同样的附图标记表示相同的部件。附图不一定是成比例的，而是将重点放在说明代表性实施方式上。图1根据本文所述和所示的一个或多个实施方式，示意性示出了一种具有孔的玻璃基制品的局部侧视图；图2A根据本文所述和所示的一个或多个实施方式，示意性示出了一种具有穿过其形成的破坏迹线的玻璃基制品的局部侧视图；图2B根据本文所述和所示的一个或多个实施方式，示意性示出了通过蚀刻工艺蚀刻的图2A的玻璃基制品的局部侧视图；图3A示意性示出了蚀刻后的图2A的玻璃基制品的局部侧视图，其中E1/E2＝1，其中E1是孔蚀刻速率且E2是本体蚀刻速率；图3B示意性示出了蚀刻后的图2A的玻璃基制品的局部侧视图，其中1<E1/E2<20；图3C示意性示出了蚀刻后的图2A的玻璃基制品的局部侧视图，其中E1/E2≥20；图4根据本文所述和所示的一个或多个实施方式，示意性示出了一种具有带负电荷的表面的玻璃基制品，其经受三种不同的蚀刻情形，包括正电荷表面活性剂、非正电荷有机分子和正电荷聚电解质；图5根据本文所述和所示的一个或多个实施方式，示意性示出了一种玻璃基制品以及正电荷聚电解质的多个层和玻璃副产物的层；图6根据本文所述和所示的一个或多个实施方式，示意性示出了由蚀刻溶液在玻璃基制品中蚀刻的孔，该蚀刻溶液包括氟化氢和正电荷聚电解质；图7根据本文所述和所示的一个或多个实施方式，示意性示出了由蚀刻溶液在玻璃基制品中蚀刻的孔，其被布置在正电荷聚电解质的多个层、氟化氢和玻璃副产物中；图8A是具有孔的玻璃试片的第一表面的图，该孔由不含正电荷有机分子的氢氟酸蚀刻，为了示出孔的第一直径，该图的焦点在第一表面上；图8B是图8A所示的玻璃试片的第一表面的图，为了示出孔的腰部直径，该图的焦点在玻璃试片的本体中；图8C是图8A和8B所示的玻璃试片的侧视图；图9A是根据本文所述和所示的一个或多个实施方式的具有孔的玻璃试片的第一表面的图，该孔由包括氢氟酸和CTAB的蚀刻溶液蚀刻，为了示出孔的第一直径，该图的焦点在第一表面上；图9B是根据本文所述和所示的一个或多个实施方式的图9A所示的玻璃试片的第一表面的图，为了示出孔的腰部直径，该图的焦点在玻璃试片的本体中；图9C是根据本文所述和所示的一个或多个实施方式的图9A和9B所示的玻璃试片的侧视图；图10A是根据本文所述和所示的一个或多个实施方式的具有孔的玻璃试片的第一表面的图，该孔由包括氢氟酸和PDADMAC的蚀刻溶液蚀刻，为了示出孔的第一直径，该图的焦点在第一表面上；图10B是根据本文所述和所示的一个或多个实施方式的图10A所示的玻璃试片的第一表面的图，为了示出孔的腰部直径，该图的焦点在玻璃试片的本体中；图10C是根据本文所述和所示的一个或多个实施方式的图10A和10B所示的玻璃试片的侧视图；图11根据本文所述和所示的一个或多个实施方式，图示了由多种蚀刻溶液组合物蚀刻的玻璃试片的Δ孔直径；图12根据本文所述和所示的一个或多个实施方式，图示了由具有不同浓度的PDADMAC的多种蚀刻溶液组合物蚀刻的玻璃试片的Δ孔直径和蚀刻速率；图13A-13D是根据本文所述和所示的一个或多个实施方式的由图12的蚀刻溶液组合物蚀刻的玻璃试片的第一表面的图；图14根据本文所述和所示的一个或多个实施方式，图示了由具有不同浓度的PDADMAC并且含有和不含HNO3的多种蚀刻溶液组合物蚀刻的玻璃试片的Δ孔直径和蚀刻速率；图15根据本文所述和所示的一个或多个实施方式，示意性示出了在蚀刻溶液中的玻璃基制品，该蚀刻溶液包括正电荷聚电解质和负电荷有机分子；图16根据本文所述和所示的一个或多个实施方式，图示了由具有不同浓度的PDADMAC和SDS的多种蚀刻溶液组合物蚀刻的玻璃试片的Δ孔直径和蚀刻速率；图17A是玻璃试片的顶表面的图，该玻璃试片由不含正电荷有机分子的氢氟酸蚀刻，为了示出孔的腰本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在玻璃基制品中形成孔的方法，方法包含：/n形成穿过玻璃基制品本体的破坏迹线，该破坏迹线从玻璃基制品的第一表面延伸至玻璃基制品的第二表面，以及/n将蚀刻溶液应用于玻璃基制品从而形成孔，其中：/n蚀刻溶液包含至少一种酸和正电荷有机分子；以及/n在第一表面和第二表面处的蚀刻速率低于在破坏迹线处的蚀刻速率。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171219 US 62/607,6381.一种在玻璃基制品中形成孔的方法，方法包含：
形成穿过玻璃基制品本体的破坏迹线，该破坏迹线从玻璃基制品的第一表面延伸至玻璃基制品的第二表面，以及
将蚀刻溶液应用于玻璃基制品从而形成孔，其中：
蚀刻溶液包含至少一种酸和正电荷有机分子；以及
在第一表面和第二表面处的蚀刻速率低于在破坏迹线处的蚀刻速率。


2.如权利要求1所述的方法，其中，正电荷有机分子包括包含正电荷的亲水部分和疏水部分。


3.如权利要求1所述的方法，其中，正电荷有机分子包含至少一种表面活性剂和至少一种聚电解质中的一种或多种。


4.如权利要求1所述的方法，其中，正电荷有机分子包含CTAB。


5.如权利要求1所述的方法，其中，正电荷有机分子包含PDADMAC。


6.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，正电荷有机分子的浓度在0.0035重量％至10重量％范围内，包含端点。


7.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述至少一种酸包含氢氟酸。


8.如权利要求7所述的方法，其中，氢氟酸的浓度在1重量％至20重量％范围内，包含端点。


9.如权利要求7所述的方法，其中，所述至少一种酸进一步包含无机酸。


10.如权利要求9所述的方法，其中，无机酸的浓度小于或等于40重量％。


11.如权利要求9所述的方法，其中，无机酸为盐酸、硝酸、硫酸、磷酸、醋酸和酒石酸中的一种或多种。


12.如权利要求11所述的方法，其中，蚀刻溶液进一步包含含氟化合物。


13.如权利要求12所述的方法，其中，含氟化合物包含氟化铵、氟化钾、氟化钠、二氟化铵、二氟化钾和二氟化钠中的一种或多种。


14.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，玻璃基制品包含铝硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、熔凝二氧化硅、钠钙玻璃或玻璃陶瓷。


15.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中：
玻璃基制品在蚀刻后具有在200m至700m范围内的厚度，包括端点；以及
孔具有小于在第一表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡红梅，黄甜，金宇辉，
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