CN115053339A - 导电导孔及其制造方法 - Google Patents

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CN115053339A CN202080082585.XA CN202080082585A CN115053339A CN 115053339 A CN115053339 A CN 115053339A CN 202080082585 A CN202080082585 A CN 202080082585A CN 115053339 A CN115053339 A CN 115053339A
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艾伦·D·诺莱特
安德鲁·海恩斯·利奥塔
特洛伊·本顿·霍兰德
托马斯·雅各布·哈曼
海蒂·贝茨
丹尼尔·戈雅
维斯瓦斯·维纳亚克·哈迪卡尔
阿吉特·库马尔
丹尼尔·朗
妮科尔·麦格劳
劳伦·萨瓦恩·莫恩
亚当·欧文斯
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Abstract

电部件由延伸穿过玻璃基板的金属化孔提供。所述电部件可以通过迫使悬浮在液体介质中的导电颗粒的悬浮液通过所述孔制造。悬浮液可在气压差、离心力或静电力等气压差下被迫进入孔内。所述孔中的液体介质可以被干燥,并且所述颗粒可以被烧结。所述颗粒可进一步封装在所述孔中。可选地或另外地,颗粒可以被压在基板的外表面上以产生隆起结构。

Description

导电导孔及其制造方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2019年9月30日提交的美国专利申请序列号62/908,496,2019年10月21日提交的美国专利申请序列号62/923,737和2020年6月12日提交的美国专利申请序列号63/038,496的优先权,其公开内容通过引用整体并入本文。
背景技术
2.5-D和3-D封装是先前被称为多芯片模块(multichip modules,MCMs)的已经建立的概念的新实现。形成具有多个孔或导孔的薄玻璃,硅或其它介电基板材料,所述多个孔或导孔被金属化以形成电路径。集成电路封装工业将这些互连基板称为中介层。制成于中介层中的孔通常非常小,例如,直径为5微米至100微米,深度为50微米至500微米。每平方厘米的孔数可以在数百或甚至数千个。在制造这些孔所需的工艺之后,下一步骤是金属化孔,以提供从一个电路平面或基板到另一个电路平面或基板的导电通路。
现有技术中程为“铜电镀”方法的方法,用于金属化中间层和盲孔是非常昂贵的,并且通常缺乏制造可扩展性。金属化方法包括物理气相沉积(PVD)或蒸发或溅射沉积的组合,以形成粘附/屏障/或晶种层,随后电镀,通常是镀铜。运作这些工艺所需的设备是昂贵的并且难以大规模地制造。例如,取决于基板尺寸,孔直径和径深比,对于每个基板,铜电镀工艺通常可以耗时1至8小时。电镀工艺需要每个基板在具有复杂的分析和分配控制和精确的化学元素和跨基板的电场分布的单个处理单元中电镀。
延伸超出基板表面的电镀铜沉积物在本领域中被称为“过度镀层”。为了使铜电镀沉积物与基板表面齐平或平面化,通常需要使用化学机械抛光(CMP)。CMP工艺的维护及操作需要监测和控制的高熟练度技术人员,以实现一致的结果。铜是相对较软的金属,用来机械地去除多余的铜的方法受限于将较软的铜装载到磨料中。
将铜或其它导电材料沉积到中介层基板中的导孔中的第二方法利用金属墨水。通常使用分散在粘结树脂或其它聚合物中的金属粉末配制金属墨水,以便于孔填充,并且使用封端剂以防止金属粉末氧化。在用金属墨水连同树脂或封端剂填充孔之后,有必要使所有有机材料挥发并将它们从金属粉末中除去以实现合要求的导电性。使这些有机化合物挥发所需的温度可以达到400℃至800℃。在挥发有机化合物之后留下的碳灰可能会负面影响优化电导率,并且对孔的填充遗留严重的不连续性,而孔或通孔中的潜在不连续性或电开路区域的可能性是不可接受的。
大多数这些工艺仅适用于非常有限的孔长/宽度,狭窄或超宽的孔很难以一致的方式制造。
发明概要
根据本公开的一个示例,电部件可以包括基板,该基板定义第一表面及与第一表面相对的第二表面,以及导电导孔,该导电导孔从第一表面延伸到第二表面,使得第一表面和第二表面分别定义孔的相应的第一开口和第二开口。所述电部件还可以包括导电填充体,所述导电填充体在所述孔中从所述第一表面延伸到所述第二表面,其中所述导电填充体定义从所述第一表面到所述第二表面的导电路径。
附图说明
当结合附图阅读时,将更好地理解前述发明概要以及本申请的说明性实施例的以下详细描述。为了说明本申请的锁定结构,在附图中示出了说明性实施例。然而,应当理解,本申请不限于所示的精确布置和手段。在附图中:
图1A是具有多个孔阵列的基板的透视图,每个孔阵列定义相应的多个孔;
图1B是图1A所示的基板的一部分的示意性截面侧视图,示出了通孔和盲孔;
图2A是类似于图1的示意性截面侧视图,但是示出了包括导电填充体的孔,以定义导电导孔,以及在导孔上方的导电再分布层;
图2B是图2A中所示的导孔之一的SEM显微照片;
图3是示出用于导电地填充图1B中所示的孔以制成图2A所示的导电导孔的方法的方法步骤的流程图;
图4A是液体介质中的导电颗粒的悬浮液的透视图;
图4B是搅拌后悬浮液的透视图;
图4C是第二悬浮液的透视图;
图5是被设置为将悬浮液驱动到基板的孔中的真空填充装置的示意性截面图;
图6A是图1B所示的基板的一部分的示意性侧视图,示出了在使用图5所示的真空填充设备的第一填充操作之后,以在其中一个孔中制成第一导电填充体;
图6B是图6A所示基板的一部分的示意性侧视图,在挤压操作已经增加了第一导电填充体的填充密度之后;
图7A是图4A-4B所示的悬浮液的颗粒的示意图,示出包括实质上单尺寸的导电颗粒;
图7B是根据替代实施例的图4A-4B中所示的悬浮液的颗粒的示意性截面图,示出了包括小颗粒和大颗粒的双模态分布;
图7C是图4A-4B所示的悬浮液的颗粒的示意性截面图,示出包括小颗粒、大颗粒和中尺寸颗粒的三模态分布;
图8A是布置在封套中的基板的示意性截面图,该封套被设置为在填充操作之后压缩颗粒并且去除液体介质;
图8B是设置在图8A所示的封套中的基板的示意性截面图,示出了与基板表面接触的封套;
图8C是如图8B所示的设置在封套中的基板的示意性截面图,但是示出了在挤压操作期间在压力下的封套,以将颗粒密集地包封在基板的孔中;
图9A是图6A所示的基板的一部分的示意性侧视图,示出在使用图5所示的真空填充设备的后续填充操作之后;
图9B是图9A中所示的基板的一部分的示意性侧视图,示出在挤压随后的填充之后,并且使用图5所示的真空填充设备添加第三填充操作;
图9C是图9A所示的基板的一部分的示意性侧视图,示出在第二和第三填充操作之后;
图10是类似于图5但被配置为悬挂基板的悬挂式真空填充设备的示意性截面图;
图11是图9C所示的基板的示意性截面侧视图,其中基板由真空填充装置填充;
图12A是图11所示的基板的示意性截面侧视图,示出了在多个填充\干燥和压制操作序列之后,并且示出填充有小颗粒的端口填充悬浮液的孔;
图12B是图12A所示的基板的放大示意性截面侧视图,示出在挤压小颗粒之后;
图12C是图12A所示的基板的放大示意性截面侧视图,示出根据另一示例的填充孔;
图13A-C示出在一个示例中在填充操作过程中将悬浮液输送到基板的孔的方法,由此;
图13A示出处于初始角取向的基板;
图13B示出处于与初始角取向不同的第一角度取向的基板;
图13C示出了处于与第一角度取向相反的第二角度取向的基板;
图13D示出在另一示例中在填充操作过程中将悬浮液输送到基板的孔的方法;
图14是烧结基板的方法步骤的示意性截面侧视图;
图15A是在压制之后和烧结之前的孔中的颗粒中的相邻颗粒的示意性侧视图;
图15B是烧结后孔中相邻颗粒的示意性侧视图;
图16A是图14所示的基板的示意性侧视图,但是在烧结之后,示出表面修整操作;
图16B是图16A所示的基板的示意性侧视图,示出在表面修整操作之后气密密封;
图17是根据一个示例的图16A的基板的示意图,示出施加到基板的导电再分布层;
图18A是图16A的基板的示意图,示出形成在其外表面中的沟槽;
图18B是图18A的基板的示意图,示出施加到沟槽中的基板的导电再分布层;
图18C是根据另一实施例构造的具有导电再分布层的基板的示意图;
图18D是具有根据又一实施例构造的导电再分布层的基板的示意图;
图18E是根据又一实施例构造的具有导电再分布层的基板的示意图;
图19A是根据可选实施例的用于填充孔的离心机的示意性俯视平面图,示出具有多个可旋转料斗;
图19B是图1A所示的基板的示意性侧视图,所述基板被示出为被放置到其中一个料斗中并且被导电颗粒的悬浮液覆盖;
图19C是图19B所示的料斗的示意性侧视图,示出在离心机旋转期间定向的料斗;
图19D是图19C所示的料斗的示意性侧视图,示出离心力已经迫使导电颗粒进入基板的孔中;
图19E是图19D中所示的料斗的示意性侧视图,示出从基板的外表面去除悬浮液;
图20A是示出烧蚀之后的弱化区域的基板的示意图;
图20B是图20A所示的基板的示意图,但是示出施加到基板的内表面的导电层;
图20C是图20B中所示的基板的示意图,但是示出被去除以露出孔的弱化区域,并且包括施加到导电层的掩模;
图20D是图20C所示的基板的示意图,但是示出被驱动到孔中的导电颗粒;
图20E是图20C所示的基板的示意图,但是示出填充在孔中并且沿着孔的整个长度延伸的导电颗粒;
图20F是图20E中所示的基板的示意图,但是在一个示例中示出导电层的去除;
图20G是类似于图20D的示意图,但是示出根据另一示例的向悬浮液施加静电力以填充基板的孔;
图21A是具有限定含导电颗粒的孔的内表面的基板的示意图,所述基板包括将导电颗粒粘结到内表面的导电涂层;
图21B是图21A中所示的基板的一部分的放大示意图,示出涂层的一部分;
图22A是根据另一示例的施加到过填充基板的硬压机的示意图;
图22B是图22A的硬压机的示意图,但包括在另一个实施例中的挤压部件;
图22C为硬压运行后基板的示意图;
图23A是单轴按压步骤的示意图,其中基板设置在真空封套中的第一和第二挤压压部件之间;
图23B是图23A的单轴压制步骤的示意图,示出施加到基板上的单轴力;
图24A是等静压步骤的示意图,其中基板设置在真空封套中并且被构造成被封套的第一和第二对置结构压紧;
图24B是等静压步骤的示意图,其中基板设置在真空封套中并且被配置为分别被设置在基板和封套的相对的第一和第二结构之间的第一和第二层压紧;
图25是在端口填充的一个或两个外部辅助装置处沉积的多个片状颗粒之间的片状颗粒的透视图;
图26是被配置为安装到本文所述类型的插入器的部件的组件的示意性概述;
图27是在另一示例中的混合填充通孔的示意性截面正视图;以及
图28是包括填充有导电材料的孔的金属化导孔和至少部分地填充导电材料的一个或多个孔的聚合物的示意性截面图。
具体实施方式
本申请可以描述一个或多个不同的公开内容。此外,对于本文所述的公开中的一个或多个,可以描述许多替代实施例;应当理解,这些仅仅是出于说明性目的而呈现的,并且不限制本文所包含的公开或以任何方式呈现的权利要求。本公开中的一个或多个可以广泛地应用于许多实施例,如从本公开明显地获得,实施例被足够详细地描述,以使本领域技术人员能够实践本公开中的一个或多个,并且应当理解,在不脱离特定公开范围的情况下,可以利用其他实施例并且可以进行结构、逻辑、软件、电气和其他改变。因此,本领域技术人员将认识到,可以以各种修改和改变来实践本公开中的一个或多个本文描述的一个或多个公开的特定特征可以参考形成本公开的一部分的一个或多个特定实施例或附图来描述,并且其中以图示的方式示出本公开的一个或多个具体实施例。然而,应当理解,这些特征不限于在所描述的一个或多个特定实施例或附图中的使用。本公开既不是本公开的一个或多个的所有实施例的文字描述,也不是所有实施例中必须存在的一个或多个公开的特征的列表。
具有彼此联合的若干部件的实施例的描述并不暗示所有这些部件都需要。相反,可以描述各种可选部件以示出本公开中的一个或多个的各种可能的实施例,并且为了更全面地示出本公开的一个或多个方面。类似地,尽管工艺步骤、方法步骤、算法等可按顺序次序描述,但此类工艺、方法和算法通常可被设置为以可替代的顺序工作,除非明确相反说明。换句话说,本专利申请中可能描述的步骤的任何顺序或顺序本身并不指示所述步骤以该顺序执行。所描述的工艺的步骤可以以任何顺序执行。此外,尽管被描述或暗示为非同时发生(例如,因为在另一步骤之后描述了一个步骤),一些步骤可以同时执行。此外,在方法中示出的一些步骤可以省略。此外,参照附图的描绘的过程并不暗示所示的过程不包括对其的其他变型和修改,并且不暗示所示的过程或其步骤中的任何步骤对于一个或多个公开内容是必要的,并且不暗示所示的过程是优选的。此外,每一个实施例通常描述了一次步骤,但这并不意味着它们必须发生一次,或者它们可以每次执行或执行过程、方法或算法时仅发生一次。在一些实施例或一些情况下可以省略一些步骤,或者在给定的实施例或发生中,一些步骤可以执行多于一次。此外,在一些实施例中,可以去除一些步骤。此外,还可以根据需要添加其他步骤。
为了清楚起见,本文中描述或引用的技术和机构有时将以单数形式描述。然而,应当理解,除非另有说明,否则特定实施例可以包括技术的多次迭代或机构的多个实例化。工艺的描述或附图所示的图框应被理解为表示包括用于实现过程中的特定逻辑功能或步骤的一个或多个可执行指令的代码的模块、段或部分代码。替代实施方式被包括在本公开的实施例的范围内,其中,例如,功能可以从所示出或讨论的顺序执行,包括实质上同时或相反的顺序,这取决于所涉及的功能,如本领域普通技术人员将理解的。
首先参考图1A-1B,基板20定义相对的外表面,该相对的外表面包括第一表面22及与第一表面相对的第二表面24。基板20还包括定义相应的多个孔26的多个内表面29。孔26沿中心轴线从第一表面22朝向第二表面24延伸。例如,孔可以沿中心轴线从第一表面22延伸到第二表面24。基板20可被切割成直径为150mm,200mm或300mm的晶片,但应认识到,基板20可根据需要设置为任何合适的直径或其它最大尺寸因此,除非另有说明,否则术语“直径”可与术语“最大横截面尺寸”互换使用,以表示参考结构不需要一定是圆形的。
孔26可根据需要具有任何适合的直径。例如,孔26可具有从10微米至25微米的直径或其他横截面尺寸。孔26可具有沿其各自的中心轴线在100微米至500微米范围内的深度。直径要求没有上限。对于该方法,孔直径与孔深度之间的径深比是不受限制的。另外,多个不同的孔直径可以放置在同一基板中。孔26可以是圆锥形的,圆柱形的,沙漏形的,或者可以沿它们的长度设置为任何适合的形状。孔26可以根据需要布置在一个或多个孔阵列27中。因此,基板20可以定义一个或多个阵列27,所述一个或多个阵列在适合于切割玻璃的任何合适距离处彼此间隔开,并且将阵列分离成基板20的离散组件27。虽然玻璃基板可以对某些最终用途应用具有特定适用性,应当理解,基板20可以是玻璃基板,硅基板,陶瓷基板,蓝宝石基板或任何有机基材或任何合适的可选材料的任何其它基材。在一个示例中,当基板20是玻璃基板时,玻璃可以是实质无铅的,包括无铅的。在其他示例中,玻璃可包括铅。
本文中使用的术语实质“无铅”,其派生词和类似含义的短语可以指代根据危险物质指令(RoHS)规范的限制的含铅量。在一个实例中,术语无铅,不含铅,及其派生词可意味含铅量的重量百分比小于.1%,包括0%重量百分比。可选地或附加地,如本文所用,术语“无铅”,其衍生物和类似含义的短语可以意味着铅的量小于0.1%的体积百分比。在另一个实例中,术语“无铅”,其衍生物,和本文中使用的类似含义的短语可以意味着铅的数量小于100百万分之一(ppm)。
至少一个或多个孔26可以被设置为从第一表面22延伸穿过基板20到第二表面24的通孔28,因此,第一表面22定义通孔28的第一开口23,并且第二表面24定义通孔28的第二开口25。换言之,通孔28在第一开口23处定义第一端,并且在第二开口25处定义第二端。因此,通孔28的第一端和第二端都通向基板20的外周缘。通孔28可以是直的并且从第一开口23线性到第二开口25。替代地,通孔28的一个或多个部分可以成角度,弯曲或定义任何合适的替代性非直线形状。
可替代地或附加地,孔26中的至少一个或多个可以被设置为盲孔30,盲孔30可以从第一表面22和第二表面24中的一个朝向第一表面22和第二表面24中的另一个延伸。此外,盲孔可以终止于与第一表面22和第二表面24中的另一个间隔开的位置处。因此,盲孔30在第一端处开口于基板20的一个表面,并且在与第一端相对的第二端处由基板20内部封闭。换言之,盲孔30的第一端子端部分别在第一表面22和第二表面24处延伸到第一开口23和第二开口25中的一个,并且盲孔30的第二端设置在第一表面22和第二表面24之间。然而,应认识到,盲孔30的第二端子可在另一孔26处终止,并且因此可以与第一开口23和第二开口25两者流体连通。此外,盲孔30可以是线性的,或者可以具有相对于彼此成角度的一个或多个节段。所述节段中的一个或多个可包括侧向部件。基板20可以包括从盲孔30延伸到基板20的外表面的牺牲孔。例如,当盲孔30在基板20的第一表面22上直接地或通过另一孔开口时,牺牲孔可以从盲孔30的封闭端延伸到第二表面24。
现在参考图2A-2B,根据一个示例,孔26中的一个或多个乃至全部可以包含导电材料,从而定义导电导孔34。在一个示例中,导电材料可以包括设置在相应的一个或多个孔26中的导电填充体35,因此,导电填充体35可以至少部分地定义导电导孔34。从下面的描述中可以理解,附加的导电材料可以设置在孔26中,以便进一步定义导电导孔34。包括图2A至图2B所示的导电材料的孔阵列27,因此可以定义导孔阵列。在这方面,应当理解,具有导电导孔34的基板20可以被称为电部件。
特别地,包含导电填充体35的通孔28可以被说成定义通导孔36。容纳导电填充体35的埋孔30可以说成定义埋导孔39。因此,如本文所用的术语“通孔”及其派生词可以指通导孔36和埋导孔39中的一类或两类。导电填充体35可以从导孔34的第一端连续地延伸到通孔34的第二端。因此,导电填充体35可以在通孔的第一端与通孔的第二端之间延伸的方向上沿着导孔34定义导电路径。例如,导电路径可以从导孔34的第一端定到导孔34的第二端部。在这方面,应当理解,当导孔34是通导孔36时,导孔34的第一端部和第二端部可以由第一开口23和第二开口25定义。从下面的描述中可以理解,在一些示例中,填充体35可以仅包括导电材料和空气41。空气41可以包括环境空气和惰性气体中的一种或两种。例如,空气41可以是部分氩气或纯氩气。在另一示例中,空气41可以是纯氮气。
此外,在一些示例中,导孔容积的至少50%可以仅包括填充体35。例如,在一些示例中,导孔容积的50%至100%可以仅包括填充体35。特别地,在一些示例中,导孔容积的75%至100%可以仅包括填充体35。例如,导孔容积的90%至100%可以仅包括填充体35。特别地,导孔容积的95%至100%可以仅包括填充体35。
所述基板20可以包括至少一个或多个导电再分布层37。所述再分布层可以被施加到所述第一表面22和所述第二表面24中的一个表面或两个表面。所述再分布层37在所述导电导孔34中的至少一个上延伸,并且因此与所述导电填充体35电连通。在一个示例中,基板20可以被设置为电插入层,其被设置为在电触点处在第一表面22和第二表面24中的每一个处电连接,所述电触点通过导电导孔34彼此电连通。
导电填充体35可以根据需要由任何适合的高导电率的导电材料定义,以形成导电导孔34。如下面将更详细描述的,导电材料可以由导电材料的烧结颗粒定义。在一个示例中,导电材料可以是金属的。例如,导电材料可以是铜,金,银,铝或其任何合适的替代金属或合金或其其他组合。因此,导电材料可以包括铜合金。可选地或附加地,导电材料可以包括银合金。可选地或附加地,导电材料可以包括金合金。因此,在某些示例中,导电导孔34可以被称为金属化导孔34。类似地,基板20可以被称为金属化基板。在一个示例中,导电材料可以包括镀银铜。
或者,导电材料可以是非金属的,例如导电聚合物。导电材料还可以包括任何金属,或覆着于任何适合的金属或非金属颗粒上的任何适合的金属或导电聚合物,其可以是导电的或非导电的。从下面的描述中可以理解,导电导孔34可以适合于传导直流(DC)和射频(RF)电流。导电填充体35可以在通孔34中从通孔的第一端延伸到通孔的第二端,使得导电材料定义从第一端到第二端的导电路径。因此,当导孔34是通导孔36时,导电填充体35可以定义实质上从基板20的第一表面22到第二表面24的导电路径。
现在参考图3,提供有用于以导电填充体35导电地填充孔26从而制成导电导孔34的方法40。该方法开始于步骤42,其预设基板20和悬浮在液体介质中的颗粒62的至少一个悬浮液60。随后,在步骤44,可以根据需要搅拌该至少一种悬浮液,以将颗粒搅散在液体介质中。
之后,在步骤46,孔26可以填充有至少一个悬浮液60的颗粒和液体介质中的一个或两个。应当理解,除非另有说明,如本文关于悬浮液60所使用的术语“填充”包括至少部分地填充或完全填充。填充步骤可以通过执行填充操作来实现,该填充操作在一个或多个压力下迫使悬浮液进入孔26,该压力可以是正压或负压,离心力和静电力。填充步骤46可以包括填充操作或多个填充操作。在步骤50,将所述颗粒聚集在一起以增加所述孔中的颗粒的堆积密度。填充和压实步骤46和50定义填充和压实顺序55,所述填充和压实序列可根据需要多次重复,直到孔26接收所需量的颗粒62。然而,在一些示例中,压实步骤50可被省略,如下文将更详细描述的。在一个示例中,所需量的颗粒62可实质上从孔26的第一端延伸到孔26的第二端。当孔26是通孔时,颗粒62可以延伸到基板20的第一表面22和第二表面24中的一个或两个,在一些示例中,孔26可以被颗粒62超量填充,使得颗粒62被填充超过第一表面22和第二表面24中的一个或两个。
在步骤52,烧结金属颗粒62以限定金属结构或金属通孔。在一些示例中,方法40可以从填充步骤46进行到烧结步骤52,而不执行增加填充密度50的步骤。在步骤53中,金属结构可以经受压紧步骤,由此金属结构在基板20的第一表面22和第二表面24中的一个或两个处被压缩,从而密封颗粒62和基板20之间的界面。如下面将更详细地描述的,压制步骤可以是等静压步骤或单轴或硬压步骤。在步骤54,如果需要,可以密封通孔。在一些示例中,可以省略步骤54。因此,该方法可以从步骤52前进到步骤565。如从下面的描述中可以理解的,颗粒62可以与它们自身和基板20一起限定气密密封,烧结颗粒62和空气的组合可以定义导电填充。最后,在步骤56,将至少一个或多个再分布层37施加到基板20的第一表面22和第二表面24中的一个或两个。现在将更详细地描述方法40的步骤。
现在参考图1A-4A,方法40开始于步骤42,由此基板20与设置在液体介质64中的导电颗粒62的至少一个悬浮液一起备料。步骤42可以包括制造具有图1所示的孔26的基板20,或者备料具有孔26的基板20。此外,步骤42可以包括在液体介质64中悬浮颗粒62的步骤,或者备料悬浮液60。
如上所述,导电颗粒62可根据需要由任何适合的导电材料定义。例如,导电材料可以是金属,诸如铜,银,金。或者,导电材料可以是多于一种金属的组合。例如,可以将一种金属覆着到另一种金属上。可选地或附加地,导电材料可以是导电聚合物。在一个示例中,金属可以覆着导电聚合物。或者,导电聚合物可以覆着金属中的一种。应当理解,导电金属和导电聚合物中的一个或多个可以根据需要覆着任何适合的材料。在一个示例中,导电颗粒62可以是银颗粒。可选地或另外地,导电颗粒62可以被配置为包括覆着有银的铜颗粒。可选地或另外地,导电颗粒62可以被设置为无覆着层的铜颗粒。
在这方面,认识到银是高导电性金属。此外,银是高度延展性的金属,其在烧结期间可以是有用的。特别地,本发明人已经发现,烧结银的过程不会使其导孔填充有银颗粒的玻璃基板破裂。在不受理论束缚的情况下,据信银颗粒的延展性允许基板20在烧结期间和之后膨胀和收缩,而不破坏基板20的结构完整性。同时,银表现出足够的强度特性。此外,银是基本上无孔洞的金属,从而增强了所得到的导电填充体35在导孔34中的导电性。可选地或附加地,如上所述,颗粒62可以是金颗粒或任何合适的替代材料的颗粒。或者,如上所述,颗粒62可以是铜颗粒。虽然铜颗粒可以经受氧化,但是据信可以在本文所述的方法过程中从铜颗粒去除氧化层。例如,据信铜颗粒的氧化层的至少一部分可以在下面更详细描述的真空或离心力下被去除。此外,可以在下面描述的类型的烧结操作期间去除至少一部分直到基本上全部剩余的氧化层。因此,可能希望在步骤52中在用于氧化铜的还原条件下烧结铜。
如图7A所示,可能期望颗粒62是基本上球形的,使得当它们被填充时,孔26中的颗粒62在它们之间限定各自的间隙66(参见,例如,图7A),其可以组合以定义用于从孔26排空液体介质64的至少一个液体流动路径,从而在孔26中留下颗粒62。因此,术语“实质上球形的”认识到颗粒62可能不是完美球形的,但是它们可以在所得到的间隙66限定可靠的流动路径的程度上近似球体的形状。因此,颗粒62可以是能构定义本文所述的间隙66的任何形状。因此,颗粒62可以具有至少部分地或完全的弧形、圆形表面,或者可以替代地或附加地包括直边缘。此外,应当理解,当孔26至少部分地或完全填充有颗粒62时,填充体35可以包括由间隙66限定的孔。应当理解,间隙可以限定管芯孔26中的导电材料的内部气孔。在一些示例中,导电填充体35的基本上所有孔可以由间隙限定。除非另有说明,否则术语“实质上”,“近似”及其派生词以及在本文中关于值,大小,形状,方向或位置使用的类似含义的词语可以包括所述值,大小,形状,方向和位置,以及不超过所述值或形状的10%的公差,或包括8%,5%,3%,2%和1%的公差。
此外,如下面更详细描述的,可期望导电颗粒62可被微晶控制,使得颗粒62可在没有实质致密化的情况下烧结。虽然可能希望银或铜尽可能纯,从而不含有机材料,应认识到,用于产生实质上球形的银或铜和微晶的颗粒62的方法可产生具有可追踪含量的有机材料的颗粒。因此,相对于颗粒62的材料所使用的基本上纯的材料可以意味着纯度高于90%重量比的纯材料。在一个示例中,颗粒62可以是纯度高于95%重量比的纯材料。例如,颗粒62可以是纯度高于98%重量比的纯材料。即,颗粒62可不含多于2%重量比的有机杂质。例如,颗粒可以是约98.3%重量比的纯材料。否则,在一个示例中,实质上纯的颗粒62可以表示按重量计含10%或更少的有机材料,例如少于5%的有机材料,并且在一个示例中少于2%的有机材料例如,颗粒可具有大约1.7%重量比的有机材料。在一个示例中,固体颗粒62具有不大于约5%体积比的孔隙率。
因此,尽管导电材料可以包括如上所述的少量有机材料,但是可以说,所得通孔34可以仅包括导电材料和空气。还可以说,所得到的通孔34可以基本上由导电材料和空气构成。如上所述,在一些示例中,导电材料可以是诸如银或铜的金属,但也可以是如本文所述的预期的其他材料。或者银或铜可以与导电聚合物混合以在气隙中得到更多的传导。此外,颗粒62可以是基本上无孔洞的,使得在烧结后所产生的烧结基质时提供从通孔的第一端到通孔的第二端的高导电路径。在一个示例中,通孔可以以期望的速率传导直流电流和射频(RF)电流。
例如,导电导孔34可以沿其整个长度传导射频信号,其中插入损耗在大约20千兆赫兹(GHz)工作频率下不超过大约-0.15分贝(dB)。例如,在一些示例中,在大约20GHz操作频率下的插入损耗可以不超过大约-1dB。例如,在一些示例中,在大约20GHz工作频率下的插入损耗可以不超过大约-0 5dB。例如,在一些示例中,在大约20GHz操作频率下的插入损耗可以不超过大约-0.3dB。例如,在一些示例中,在大约20GHz的工作频率下的插入损耗可以不超过大约-0.1dB。上下文中的该术语“不大于”用于说明不小于所述分贝的负值。
在一个示例中,液体介质可以是所需的可以悬浮导电颗粒62的任何适合的液体介质。在一个示例中,液体介质64可以是醇。特别地,醇可以是异丙醇,乙醇和甲醇中的一种。在这方面,应认识到,诸如银和铜的金属可以具有ζ电势或电表面电荷。因此,金属的颗粒因此可以潜在地彼此附聚。此外,所述颗粒可以与基板相互作用,基板可以被静电充电,例如当述基板是玻璃基板时,并且彼此相互作用。所述醇可以是略带极性的,并且因此可以被设置为中和所述粒子62的ζ电势,进一步地,所述粒子62可以覆着有防止所述粒子聚集在所述液体介质64中的有机抗结块剂。所述防结块剂可以由脂肪酸定义。例如,脂肪酸可以是油酸。或者,脂肪酸可以是硬脂酸。
颗粒62的尺寸可以根据需要而定。应当理解,颗粒62的尺寸足够大,使得空隙66限定可靠的液体流动路径,以从基板20的孔26排空液体,以在孔26中留下导电材料。然而,可能期望颗粒62的尺寸足够小,使得所得通孔34包含颗粒的导电材料的适合的量,以从通孔的第一端到通孔的第二端定以可靠的电气路径。在一个实例中,颗粒62可具有在约1微米至约10微米的范围内的平均尺寸,例如约2微米至约10微米。在一个示例中,颗粒62的平均尺寸可以在约2微米至约4微米的范围内。在另一示例中,颗粒62的平均尺寸可在约2.5微米至约3.5微米的范围内。
然而,认识到,辅助导电材料可以在液体介质64被排空之后作为导电填充的一部分被添加到颗粒62的间隙66中。特别地,可以设想,可以在烧结之前添加辅助导电材料。可替代地或另外地,可以设想,可以在烧结之后添加辅助导电材料。可靠的电路径可以被设置为如上所述可靠地传导直流电流和射频电流中的一个或两个。在一个示例中,悬浮液60的颗粒62可具有在从大约1微米到大约10微米的范围内的平均尺寸,诸如从大约2微米到大约10微米。在一个示例中,颗粒62的平均尺寸可以在约2微米至约4微米的范围内在另一示例中,颗粒62的平均尺寸可在约2.5微米至约3.5微米的范围内。
在一个示例中,导电填充体35可以包括不同尺寸的熔融颗粒。在一个示例中,颗粒可以在烧结操作期间熔合。例如,至少一个悬浮液60可包括第一悬浮液60a和第二悬浮液60b。第一悬浮液60a可包含悬浮在液体介质64中的多个第一颗粒62a,如图4b所示第二悬浮液60b可包含悬浮在液体介质64中的多个第二颗粒62b,如图4C所示。第一颗粒62a可包括本文所述的任何合适的导电材料。类似地,第二颗粒62b可包括本文所述的任何合适的导电材料。在一个示例中,第一颗粒62a和第二颗粒62b由可以是相同材料的相应材料定义。在另一示例中,第一颗粒62a和第二颗粒62b由可以是不同材料的相应材料定义。如下面将理解的,在一些示例中,导电填充体可以包括第一颗粒62a的主体部分填充,以及从主体部分填充延伸到通孔的第一端和第二端的第二颗粒62b的端口填充。主体部分填充体可以沿着通孔的中间区域延伸,该中间区域从通孔的第一端延伸到通孔的第二端,包括通孔的中心。此外,主体部分填充体可以沿着所述通孔的大部分延伸。
当第一颗粒62a和第二颗粒62b的材料是相同的材料时,材料可以是从孔26的第一端到孔26的第二端的单个均质材料。当孔26是通孔时,可以说材料可以是基本上从基板20的第一表面22到基板20的第二表面24的单个均质材料。当所述材料是金属时,可以说,所述金属是基本上从所述第一表面到所述第二表面的单一均匀金属。或者,第一和第二颗粒62a和62b的相应材料可以是不同的材料。此外,第一和第二悬浮液60a和60b的液体介质64可以是如本文所述的任何适合的液体介质。第一悬浮液60a的液体介质64可以是与第二悬浮液60b的液体介质相同的液体介质或不同的液体介质。
在一个示例中,第一颗粒62a可具有约1微米至约10微米的范围内的第一平均粒度,诸如约1.2微米。在一个示例中,颗粒62的平均尺寸可以在约2微米至约4微米的范围内。在另一示例中,颗粒62的平均尺寸可在约2.5微米至约3.5微米的范围内。
第二颗粒62b可具有小于第一颗粒62a的平均粒度的平均粒度。因此,可以说,第一颗粒62a具有第一平均粒径,第二颗粒62b具有第二平均粒径,并且第一平均粒径大于第一平均粒径。在一个实例中,除非另有说明,第一平均粒度可以在第二平均粒径的约5倍至约120倍范围内。在一个示例中,第一平均粒度可以在第二平均粒度的大约5倍至大约20倍的范围内。例如,第一平均粒度可以在第二平均粒度的大约10倍至大约15倍的范围内。
在一个实例中,除非另有说明,第二平均粒度可在约0.01微米至约1微米的范围内。例如,第二平均粒度可在约0.05微米至约0.05微米的范围内.9微米。特别地,第二平均粒径可以从大约0.15至大约0.75微米。特别地,第二平均粒度可以在约0.15微米和0.5微米的范围内。在一个示例中,第二平均粒度可以在约0.15微米和0.3微米的范围内。例如,第二平均粒度可以为约0.22微米。
除非另有说明,否则本文中提及的颗粒62a和第二颗粒62b旨在应用于第一颗粒62a和第二颗粒62b中的每一个。类似地,除非另有说明,本文中对液体介质60的引用旨在应用于第一悬浮液60a和第二悬浮液60b中的每一个的液体介质。同样地,本文中对悬浮液60的引用旨在适用于第一悬浮液60a和第二悬架60b中的每一个,除非另有说明。
第一和第二悬浮液60a和60b中的一个或两个的粘度可以小于已被用于使玻璃基板中的通孔变金属化的常规糊剂的粘度。第一和第二悬浮液60a和60b中的一个或两个的粘度可以在大约1厘泊至大约1000厘泊的范围内。例如,该范围可以是从大约1.5厘泊到大约50厘泊。在另一个示例中,该范围可以是大约1.8厘泊至大约15厘泊。例如,该范围可以在大约1.9厘泊至大约5厘泊之间。
第一悬浮液60a可具有在约0.1%至约20%重量的范围内的第一颗粒62a的固体浓度。在一个示例中,该范围可以是从大约1%到大约15%。例如,该范围可以是从大约1%到大约10%。在一个实例中,固体浓度可为约5%。在另一示例中,固体浓度可以是大约10%可选地,第一悬浮液60a可以根据需要具有任何合适的替代固体浓度。第二悬浮液60b可具有在约0.1%至约10%重量的范围内的第二颗粒62b的固体浓度。在一个示例中,该范围可以是从大约1%到大约5%。例如,该范围可以是从大约1%到大约4%。在一个示例中,第二悬浮液60b的固体浓度可以是大约2%在另一示例中,固体浓度可以是大约10%。可选地,第二悬浮液60b可以根据需要具有任何合适的替代固体浓度。就这一点而言,应当理解,高于零的任何浓度的固体颗粒可以使相应的液体介质允许颗粒流入孔2626中。
应认识到,第一悬浮液60a和第二悬浮液60b中的一者或两者可包括防结块剂以分别减少第一颗粒62a和第二颗粒62b的聚团。聚团的减少可导致孔26中的颗粒密度的提高,从而颗粒能够以比没有防结块剂更快的速率填充到孔26中。在一个非限制性实例中,防结块剂可以是油酸在烧结过程中油酸的加入。虽然在烧结之后仍存留有可追踪量的残余材料,但认为,残余材料不具有足够的量以有意义地影响通孔34的电性能,因此,当将防结块剂添加到悬浮液60a和60b中的一个或两个上时,通孔34仍可被认为包括基本上仅包括导电材料和空气,如图2b所示,还可以说,通孔34基本上由导电材料和空气组成。
参考图7A,颗粒62可以限定单模态(monomodal)分布70。不意图是限制性的,除非本文另有说明,在单模态分布70中,颗粒62可以在平均粒度的正负100%的范围内。例如,该范围可以是平均粒度的正负50%。
在一个实例中,除非权利要求书中另有说明,否则第一颗粒62a可定义单模态分布70,所述单模态分布可具有在约1微米至约10微米范围内的平均尺寸,例如约1.2微米。例如,第一颗粒62a的平均粒度可在约1微米至约6微米的范围内,例如约1.4微米。除非另有说明,否则本文中关于尺寸和形状使用的术语“近似”及“实质上”可以被解释为表示所述值或形状的10%改变范围以内。在一个示例中,第一颗粒62a的平均尺寸可以在约2微米至约4微米的范围内。在另一示例中,颗粒62的平均尺寸可在约2.5微米至约3.5微米的范围内。
此外,除非权利要求书中另外指明,第二颗粒62b可限定具有小于第一颗粒62a的平均粒径的平均粒度的单模态分布70。因此,可以说,第一颗粒62a具有第一平均粒径,第二颗粒62b具有第二平均粒径,并且第一平均粒径大于第一平均粒径在一个实例中,除非另有说明,否则第一平均粒度可在第二平均粒度的约1.5倍至约120倍的范围内。在一些实施例中,一个示例中,第一平均粒度可以在第二平均粒度的大约5倍至大约20倍的范围内。例如,第一平均粒度可以在第二平均粒度的大约10倍至大约15倍的范围内。
现在参考图7B,第一悬浮液60a的第一颗粒62a可替代地定义双模态(bimodal)分布72,第一颗粒62a的双模态分布可具有大于单模态分布的填充密度的通孔34中的导电颗粒的填充密度。填充密度可被定义为导孔34中的颗粒的密度因此,可以设想,在一些示例中,由双模态分布产生的导孔34可以具有比从单模态分布产生的导孔34更大的电导率。
第一颗粒62a可包括多个第一双模态颗粒74和多个第二双模态颗粒76,第一双模态颗粒74可具有如上文关于单模态分布的第一颗粒62a所述的第一双模态平均粒度。因此,第一双模态颗粒74可以定义上述间隙66第二双模态颗粒76可具有小于第一双模态颗粒74的第一双模态平均粒径的第二双模态平均粒度。如图所示,第二双模态颗粒76的尺寸可设定成配合在由第一双模态颗粒74限定的空隙66中的相应空隙中。在一个示例中,双模态颗粒76的第二平均粒度可在约0.3微米至约1微米的范围内例如,第二平均粒度可为约0.6微米。
在一些示例中,可以期望使第二双模态颗粒76的尺寸最大化,使得它们配合在空隙66中的相应空隙中而不使空隙66膨胀。然而,应当理解,第二双模态颗粒76可以膨胀间隙66,同时增加第一颗粒相对于单模态分布的密度。无论如何,第一双模态颗粒74和第二双模态颗粒76可以说构成组合,以定义第二双模态空隙75,第二双模态空隙75小于可被称为第一双模态间隙的间隙66。此外,第二双模态间隙75可以设置在第一双模态空隙66内。
由于不旨在限制性的,除非另有说明,第一双模态粒度和第二双模态平均粒径可以限定在约4:1至约10:1的范围内的比率。例如,该比率可为约7:1。在其他示例中,该比率可在约1.5:1至约12:1的范围内,例如,该比率可在约1.5:1至约3.5:1的范围内。包含双模态颗粒74的间隙66的尺寸保持足够大,从而与双模态空隙66共同定义液体流动路径,以从基板20的孔26排空液体介质64,同时双模态空隙66足够小,使得所得导孔34包含颗粒的导电材料的适合填充量,以定义可靠的电路径。应当理解,如果需要,第二悬浮液60b的第二颗粒62b也可以定义双模态分布。特别地,第一颗粒62a和第二颗粒62b中的一个或两个可包括双模态分布。所述第二双模态颗粒76的量可在所述孔的约5%体积比至约20%体积比的范围内。例如,该量可以是孔体积的大约百分之十。应当理解,包括第二双模态颗粒76可以在填充步骤46期间降低悬浮液的粘度,并且可以导致填充的更高的绿色密度。
应当理解,双模态分布可以在烧结之前实现比单个主体部分填充更高的填充密度。因此,所得的导电填充体可以具有更高的密度。第二双模态颗粒76可以是与第一双模态颗粒74的金属不同的金属。第二双模态颗粒可以是任何适合的金属。在一个示例中,第二双模态颗粒76可以具有小于第一双模态颗粒的熔点的熔点。在一个示例中,第二双模态颗粒76可以包括铟。在另一个示例中的,第二双模态颗粒76可以包括锡。双模态颗粒76可以与第一双模态颗粒74形成金属间化合物或合金,用于瞬态液相烧结。此外,瞬态液相烧结可导致从第二双模态颗粒76留下的模板/形状保持器孔洞构型余留。所得到的孔洞结构和相关联的孔隙率可以是可调整的,以为所得到的导孔实现期望的射频和直流电导率。特别地,孔洞结构可至少部分地基于第二双模态颗粒76的量和第二双模态颗粒76的平均粒度可调。或者,如果需要,可控制第二双模态颗粒76的体积和平均粒度中的一个或两个,以消除从第一端到第二端的连续孔隙率。此外,瞬态液相可导致更少的有机污染,更好的导孔填充的壁粘附性,以及更可控的导孔几何形状。
进一步认识到,该合金在将来的RDL步骤过程中可以是温度稳定的。特别地,烧结步骤使第二双模态颗粒76在第一双模态颗粒74中熔融和液化,这产生熔点高于施加RDL层温度熔点的合金。
在一个示例中,当执行压实步骤时,可以用双模态颗粒60a填充孔。此外,双模态颗粒60a可比单模填料更不可压缩。因此,可以设想,可以将镀层施加到导孔的端部和基板的外表面。此外,再分布层可以在使用或不使用镀覆的情况下施加。
应认识到,双模态颗粒60a可被填充到基板的外表面外侧的水平。特别地,可将牺牲层施加到具有与板的孔对准的孔的外表面。因此,牺牲层沿着有效地增加孔的长度的长度延伸。因此,可以填充基板的孔,并且可以至少部分地或完全地填充牺牲层的孔。可在填充之前或之后去除牺牲层。可以设想,在烧结步骤之后,压制填充体可以与基板的外表面基本上共面。因此,可将单独或与镀覆组合的再分布层施加到烧结填充体35而不执行端口填充。可选地,如果需要,可以执行端口填充,如下面更详细描述的。
可替代地,可以在填充孔之前将导电层施加到基板的一个或两个外表面。导电层还可以沿着孔的内壁延伸。例如,导电层可以沿着内壁的一个或两个外部区域延伸。在一个示例中,导电层可以是钛。可以设想,填充体35可以在烧结步骤过程中结合到导电层以形成气密密封。
现在参考图7C,第一悬浮液60a的第一颗粒62a可替代地定义三模态(trimodal)分布73,第一颗粒62a的三模态分布可具有大于双模态分布的通孔34中的导电颗粒的填充密度,并且因此也大于单模态分布。因此,可以设想,在一些示例中,由三模态分布73产生的通孔34可以具有比从双模态分布和单模态分布中的每一个产生的通孔34更高的电导率。
第一颗粒62a可包括上文所述的定义第一三模态颗粒的多个第一双模态颗粒74,上文所述的限定第二三模态颗粒的多个第二双模态颗粒76和多个第三三模态颗粒78,以及第一三模态颗粒74可具有如上文关于单模态分布的第一颗粒62a所述的第一三模态平均粒度。因此,第一三模态颗粒74可以定义上述空隙66。三模态分布73的间隙66可被称为第一三模态间隙。第二三模态颗粒76可具有小于第一三模态颗粒74的第一双模态平均粒径的第二三模态平均粒度,如上文关于第一双模态颗粒和第二双模态颗粒所述。因此,第二三模态颗粒76的尺寸可设定成配合在第一三模态间隙66中,以定义如上所述的第二三模态间隙75。
此外,第三三模态颗粒78可以填充在孔26中,以布置在第二三模态间隙75中。如图所示,第三三模态颗粒78的尺寸可以设置为配合在由第一三模态颗粒74和第二三模态颗粒76定义的第二三模态间隙75中的相应的三个模态间隙75中。在一些示例中,可以期望使第三三模态颗粒78的尺寸最大化,使得它们配合在第二三模态间隙75中的相应一个中而不使间隙75膨胀。然而,应当理解,第三双模态颗粒78可以膨胀第二三模态间隙75,同时增加第一颗粒62a相对于双模态分布的密度。无论如何,第一和第二和第三双模态颗粒76和78可以是构成组合以定义小于第二三模态间隙75的第三三模态间隙69。
第三三模态颗粒78可具有小于第二三模态平均粒度的第三三模态平均粒度。尽管除非另有说明,否则第二三模态平均粒度和第三三模态平均粒度可以限定在大约4∶1至大约10∶1的范围内的比率,例如,该比率可以是大约7∶1。应当理解,如果需要,第二悬浮液60b的第二颗粒62b也可以定义三模态分布。应当理解,如果需要,第二悬浮液60b的第二颗粒62b也可以定义三模态分布。因此,第一和第二颗粒62a和62b中的一个或两个可以定义三模态分布。或者,如果需要,三模态分布可存在于单个溶液中。
当第二颗粒62b限定多模态(multimodal)分布,诸如双模态或三模态分布,并且第二颗粒62b定义端口填充时,双模态分布可以在导电填充体35的第一和第二助剂中的一者或两者处产生气密密封,如下文所述。
在一个示例中,第三三模态颗粒78可以由任何适合的导电材料制成。例如,第三三模态颗粒78可以是与第一三模态颗粒74相同的材料,因此,在一个示例中,第三三模态颗粒78可以由银制成。在烧结步骤过程中,第二三模态颗粒76可以在瞬态液相期间输送第三三模态颗粒78。
再次参考图1A至图4C,可以设想,填充件35可具有按体积比计约10%至约60%之间的孔隙率。例如,孔隙率可以在大约20%和大约50%之间。孔隙率可取决于若干因素,包括颗粒尺寸,颗粒尺寸分布的性质(例如,单模态,双模态或三模态)以及可在烧结之前或烧结后添加到导电材料中的任何导电添加剂。在其他示例中,应认识到,颗粒62可被提供为四模态分布。在其他示例中,应认识到,颗粒62可被提供为五模态分布。因此,包括第一颗粒62a和第二颗粒62b中的任一者或两者的颗粒62可被提供为颗粒的任何适合的多模态分布。
应认识到,孔26可包含主体部分填充体和端口填充体。主体部分填充体可以至少部分地或完全由上述第一颗粒62a定义。端口填充体可以至少部分地或完全由上述第二颗粒62b定义。主体部分填充体可以占据孔26或通孔的第一部分,并且端口填充体可以占据孔26或通孔的不同于第一部分的第二部分。例如,主体部分填充体可以占据孔26或通孔的内部部分,并且端口填充体可以占据孔26或通孔的相对的外部区域。因此,端口填充体可以从主体部分填充体延伸到孔26或导孔的相对端中的每一个。例如,当孔或导孔是通孔或通导孔时,端口填充体可以从基板20的第一表面22和第二表面24中的每一个延伸到基板20的第一表面22和第二表面24中的每一个。因此,可以说,导电填充体35可以包括主体部分填充体和端口填充体中的一个或两个。在一个示例中,主体部分填充体可以由第一颗粒62a定义。在一个示例中,端口填充体可以由第二颗粒62b定义。或者,主体部分填充体和端口填充体都可以根据需要由第一颗粒62a定义。在这方面,应认识到,方法40可以包括主体部分填充孔的多个步骤。可以利用单模态分布,双模态分布和三模态分布中的一个的第一颗粒62a执行批量填充的一个或多个步骤并且可以利用单模态分布,双模态分布和三模态分布中的不同单模态分布的第一颗粒子执行主体部分填充的一个或多个其他步骤。可选地,可以利用单模态分布,双模态分布和三模态分布中相同的一个的第一粒子执行所有主体部分填充填充步骤。
主体部分填充体可以占据孔26或导孔的长度,孔26或导孔的长度在孔26或导孔的总长度的大约50%至100%的范围内。例如,主体部分填充体可以占据孔26或导孔的长度在孔26或导孔的总长度的大约80%至大约100%的范围内。特别地,主体部分填充体可以占据孔26或导孔的总长度的大约90%至大约99%的范围内的孔的长度。在一个示例中,主体部分填充体可以占据孔或导孔的长度在孔26或导孔34的总长度的大约94%至大约99%的范围内。在一个具体示例中,主体部分填充体可以占据孔或导孔的长度在孔26或导孔的总长度的大约96%至大约98%的范围内。端口填充体可以从主体部分填充体延伸到孔26或导孔的第一端。此外,端口填充体可以从主体部分填充体延伸到孔26或通孔的第二端。此外,在一个示例中,所述孔被所述端口填充体占据的所述部分未被所述主体部分填充体占据。在一个具体示例中,端口填充体可以占据在导孔34的第一端部和第二端部中的每个端部处的导孔34的总长度的大约1%至大约4%的范围内的长度。
本发明人认识到,导电颗粒62可倾向于沉降在液体介质64中,特别是如果储存长时间段,如图4A所示。因此,在步骤44,并且如图4B至4C所示,可以搅动悬浮液60,以便使颗粒62分散液体介质64中的颗粒62。例如,在一个示例中,悬浮液可以被超声处理以使颗粒62分散在液体介质64中。因此,可以理解的是,液体介质64被设置为将颗粒62支持为分散体68。因此,应当理解,液体介质可以是适合于支撑颗粒62的任何液体,以根据本文所述的方法中的至少一个辅助用颗粒62填充基板的孔26。
随后,在步骤46,可以用至少一个悬浮液60填充孔26。如从下文描述中可以理解的,悬浮液60以及因此颗粒62可以被推动以在由如图5和图10所示的基板20上的压差定义的力下流入孔26中。压差可以由流体压差定义。流体压差可以是气体压差。在一个示例中,气体可以是空气,从而气体压差是气压差。例如,气压差可以由真空力定义。因此,可以使用真空装置在真空压力下推动颗粒62流入孔26中。或者,气压差可由正气压限定。可选地或附加地,促使颗粒62流入孔26中的力可以是离心力,例如使用如下文关于图19A至-19E描述的离心机,或者附加地,促使颗粒62流入孔26中的力可以是如下文参考图20A-20F所述的静电力。
现在将参考图5至6B描述在一个示例中在空气压力下填充孔26的步骤46,特别地,流体压力填充设备82被设置为在悬浮液60上施加压差,该压差推动悬浮液60流入孔26中例如,流体压力填充设备82可以被设置为空气压力填充设备,该空气压力填充设备被设置为在悬浮液60上施加推动悬浮液60流动到孔26中的气压差。在一个示例中,气压填充设备82可以被设置为真空填充设备84,该真空填充设备84被设置为向产生气压差的悬浮液60施加真空压力。在另一示例中,真空填充装置82可以被修改以在正压下将强制空气施加到产生气压差的悬浮液60。认识到,悬浮液将被促使在从较高压力到较低压力的方向上流动。
如图5所示,真空填充装置84可包括框架86,框架86定义至少部分地定义真空腔室90的内腔88。框架86包括框架主体87,框架主体87定义通向内腔88的开口端92。基板20的至少一部分,特别是孔26与真空腔室90流体连通。此外,基板20被密封于框架86,使得在不将任何显著量的空气通过基板20和框架86之间的界面抽吸到内腔中的情况下,产生的真空压力被施加到基板20,并且进一步施加导孔26,。真空填充设备84可以包括垫圈94,垫圈94针对在基板20和框架86之间的界面处的气流将基板20密封于框架86。例如,垫圈94可以延伸穿过基板20和框架86之间的界面。垫圈94可以根据需要由任何适合的材料制成。例如,垫圈94可以由橡胶制成。在一个示例中,垫圈94可以是硫化橡胶。特别地,垫圈94可以是室温硫化硅酮(RTV硅树脂)。
框架86可以包括框架主体87和搁板96,搁板96附接于框架主体87,以便接或间接地支撑基板20的至少一部分。搁板96可以封闭开口端92的一部分。例如,搁板96可以封闭开口端92的外周边。真空填充设备84可以包括密封构件98。密封构件98可在真空腔室90处于负压下时相对于搁板96与框架主体87之间的气流定义无孔界面。应当理解,搁板96可以与框架主体87成整体框架主体87可以定义出口91,出口91被设置为联接到真空源,以在真空腔室90中产生负压,当真空室90处于负压下时,框架主体87和搁板96可以相对于通过其中的气流基本上是无孔洞的。
真空填充装置84还可以包括过滤介质100,过滤介质100定位在基板20的至少一部分与真空室90之间。例如,过滤介质100可以与接收悬浮液60的开口对齐,过滤介质100可以相对于空气和液体介质64是多孔洞的,但是相对于颗粒62是无孔洞的。因此,空气和液体介质64都能够穿过过滤介质,而颗粒62则保持在孔26中。垫圈94可以进一步相对于在基板20和过滤介质100之间的界面处的气流将基板20密封于过滤介质100。因此,基板20与过滤介质100之间的第一界面102相对于其间的气流被密封,并且过滤介质100与框架86之间的第二界面104相对于其间的气流被密封。应当理解,相同的垫圈94可以密封第一界面102和第二界面104中的每一个。可选地,第一垫圈可以密封第一界面102,并且与第一垫圈分离的第二垫圈可以密封第二界面104,因此可以说,至少一个垫圈密封第一界面102和第二界面104。
过滤介质100可以由适合于允许液体介质64和空气通过同时防止颗粒62通过的任何适合的材料制成,用于过滤介质包括玻璃微纤维,纤维素,混合纤维素酯(MCE),醋酸纤维素,硝酸纤维素,聚四氟乙烯(PTFE),聚酰胺,聚酰亚胺-酰亚胺,聚醚砜,聚偏二氟乙烯,聚丙烯腈多亚乙烯基二氟化物,苯酚-甲醛,WPP,WLP,HVLP,以及许多市售的过滤膜类型,如由以下公司所售的:Millipore,Membrane Solutions,Whatman和Ahlstrom,并且在这样的商品名下,如Durapore,Expressplus,Isopure等。
由于第一界面102和第二界面104是密封的,因此可以将真空腔室90中的全部或全部真空压力施加到基板20的孔26。应当理解,垫圈94阻止在基板20的被垫圈94覆盖的排除区域106处穿过基板20的空气流,因此,可能期望在排除区106处不具有开口来制造基板20。在一个示例中,排除区106可以设置在基板20的外周边处,但是应当理解,由至少一个垫圈94覆盖的基板20的任何位置可以定义排除区106。
真空填充设备84还可以包括支撑构件108,支撑构件108被配置为直接或间接地支撑基板20的至少一部分,特别地,支撑构件108可以与基板20的将在诱导压差下接收悬浮液60的孔26对准。支撑构件108可由框架86支撑,以跨越开口端92的至少一部分直至整个开口端92。特别地,支撑构件108可以由搁板96支撑。此外,由于过滤介质100与孔26对准,因此过滤介质100与支撑构件108类似地对准,在一个示例中,过滤介质100可以设置在基板20和支撑构件108之间。具体地,过滤介质100可以搁置在支撑构件108上,并且基板20可以搁置在过滤介质100上。
基板20、过滤介质100和支撑构件108中的每一个定义面向真空腔室90的内表面97和与内表面97相对的外表面99。基板20的外表面99可以由第一表面22和第二表面24中的一个定义。基板20的内表面97可以由第一表面22和第二表面24中的另一个定义。支撑构件108的内表面的至少一部分可以打开到真空腔室90。过滤构件100的内表面的至少一部分可以搁置在支撑构件108的外表面的至少一部分上。基板20的内表面97的至少一部分可以搁置在过滤构件100的外表面的至少一部分上。垫圈94可以搁置在排除区106处的基板的外表面99上。因此,接收悬浮液60的每个孔26可相对于孔26的长度与过滤器构件100和支撑构件108中的每一个对准,孔26的长度与限定气压差的孔26的方向一致。
支撑构件108可以由相对于空气和过滤介质100多孔的任何合适的材料制成。特别地,支撑构件108可以具有大于过滤介质100的孔隙率。因此,空气和过滤介质都能够穿过支撑构件108。在一个非限制性示例中,支撑构件108可以由烧结玻璃(也称为玻璃料)定义。因此,支撑构件108可以是刚性支撑构件。
在操作期间,悬浮液60的液量被施加到基板20的外表面99,使得悬浮液覆盖外表面99的至少一部分。例如,悬浮液60可以被涂覆到外表面99上。在批量填充操作期间,悬浮液60可以由第一悬浮液60a定义。从下面的描述中可以理解,在端口填充操作期间,悬浮液60可以由第二悬浮液60b定义,但是应当理解,其他尺寸的颗粒对于端口填充而言可能是足够的。例如,第一悬浮液60a可用于端口填充。
特别地,悬浮液60被施加到基板20的填充区,基板20的填充区可以由与过滤介质和支撑构件108对准的孔26限定,因此,悬浮液60可以覆盖待填充的孔26。例如,悬浮液60可以延伸越过孔26并穿过孔26。可选地或另外地,如下文更详细描述的,悬浮液60可以被引导以沿着孔26沿着基板20的外表面99流动。
填充步骤46可以包括将悬浮液60施加到基板20的外表面99的步骤。真空源可以被启动以向真空腔室90施加负压。应当理解,在将悬浮液60施加到基板20的过程中或在悬浮液60已经施加到基板20之后,可以在将悬浮液60施加到基板20之前启动真空源。
现在还参考图6A,负压将悬浮液60从基板20的外表面99推动流入通向基板的外表面99的相应孔26中。如上所述,过滤介质100延伸跨过基板20的内表面97并穿过孔26。由于过滤介质100和支撑构件108相对于空气是多孔洞的,所以真空腔室90中的负压在孔26上产生压差,该压力差可以被设置为负压,该负压将悬浮液60抽入孔26中。因此,液体介质和悬浮在液体介质64中的颗粒62都在压力差下流入孔26中。由于过滤介质100相对于液体介质64是多孔洞的,但相对于颗粒62是无孔的,因此压力差导致液体介质64流过过滤介质100。由于颗粒62不能流过过滤介质100,因此颗粒62保持在孔26中,因此当液体介质64流过孔26时,颗粒62被收集于孔26中。此外,因为过滤介质100可以平面抵靠基板20的内表面97,所以颗粒62可以抵靠过滤介质100积聚,并且因此可以与基板20的内表面97实质上齐平。此外,当所有填充步骤都已经完成时,颗粒可以实质上与外表面99平齐,或者,颗粒62可以填充到基板20的外表面99之外。设置在外表面99之外的颗粒62可以通过驱动在例如基板20的外表面99上的棒,以从外表面去除从外表面99延伸出的颗粒62。
如上所述,这取决于粒度分布的性质,孔26可以是通孔,使得从基板20的外表面99到基板20的内表面97的负压和液体介质64中的一个或两个使颗粒62彼此堆叠,从而限定上文参照图7A至图7C所述的类型的一个或多个空隙。特别地,施加在基板20的内表面97上的真空力可以将悬浮液从外表面抽入孔26中。可选地,施加到外表面99的正气压可以使悬浮液朝向内表面97流入孔26中,并且悬浮液的液体介质可以从通孔26排空。或者,如果孔26是上述类型的盲孔,则牺牲孔可以从盲孔延伸到基板20的外表面,以形成通孔。因此,导电颗粒62可以在压力差、离心力和静电力中的一个或多个作用下被迫进入盲孔和牺牲孔中。为了防止牺牲孔充当导电导孔,可以用电绝缘帽盖在与第二表面24相邻的位置处覆盖牺牲孔。因此,再分布层将不与牺牲孔中的金属电连通。如本文所述,电绝缘帽可以密封牺牲孔以向牺牲孔提供气密性。可替代地或另外地,可以从牺牲孔中去除至少一些乃至所有的金属。例如,激光可以在不从盲孔去除金属的情况下烧蚀牺牲孔中的金属。替代地或另外地,可以蚀刻牺牲孔,以在不从盲孔去除金属的情况下去除牺牲孔中的金属。替代地或另外地,再分布层可以避免在例如第二表面24处与牺牲孔中的金属接触。
应认识到,在实践中,颗粒62可能不一定如图7A至7C示意性地示出的颗粒62那样高度填充。因此,所得空隙的尺寸可以大于图7A至7C所示的尺寸。这允许液体介质64以更大的流速流过颗粒62。此外,如上所述,填充颗粒62的间隙可以限定流动路径,该流动路径允许液体介质64流过孔26并且通过过滤介质100排空孔。因此,已经进入孔26的液体介质64也从孔26中去除。当悬浮液60继续流入孔26时,颗粒62积聚在孔26内,直到完成填充步骤46。
此外,由于支撑构件108相对于液体介质64是多孔洞的,液体介质64可以在真空压力下被抽吸到真空腔室90中。真空压力可以是低于大气压的任何压力,这取决于填充过程的期望速度。在一个非限制性示例中,负压可以在低于大气压到大约120KPa(诸如低于大气压大约80KPa)的任何压力之间的范围内。
框架86可限定延伸穿过框架主体87并与真空腔室90流体连通的排放口114。因此,排放口114可提供用于液体介质64从真空腔室90流出的出口作为排出液体介质64。排出的液体介质64可被丢弃。或者,排出的液体介质64可以重复使用。在一个示例中,可以将一定量的颗粒62馈送到一定量的排出的液体介质64中,以产生用于在基板20的后续填充操作中使用的悬浮液60,或者用于不同基板20的填充操作。在一个示例中,排出的液体介质64可以作为流循环经过干燥颗粒62的料斗,使得料斗可以将一定量的干燥颗粒62释放到流中以产生悬浮液。
可以理解的是,虽然过滤介质100可以相对于如上所述的颗粒62是无孔洞的,但是应认识到,过滤介质100可以相对于颗粒62的数量小于进入孔26的全部颗粒62是多孔洞的。无论过滤介质100是否相对于所有颗粒62或一些颗粒62是无孔洞的,不穿过过滤介质100的颗粒62可以以上述方式累积在孔26中。
继续参考图6A,认识到,压力差引起悬浮液60的对准部分,悬浮液60布置在对准110的区域处的外表面99上,由此悬浮液与相应的孔26对准,因此,在对准区域中的悬浮液60可以被迫进入下方的相应孔26中。此外,压差推动设置在基板20的外表面99上处于偏移位置的悬浮液60,该偏移位置的悬浮液在设置在基板20外表面99上的影响区域112,以流入相应的孔26中。影响区域112可以具有在基板20的外表面99上的圆的形状,或者根据需要的任何适合的替代形状。设置在影响区域112处的处于偏移位置的悬浮液沿着垂直于孔26的长度的横向方向从相应的孔26横向偏移。影响区域定位在足够靠近相应孔26的位置处,以在压差产生的力作用下被吸入孔26中。已经发现,影响区域112基本上是球面的。然而,可以设想,影响区域112的形状还可以取决于若干个因素,这些因素包括颗粒62在液体介质中的分散梯度。应当认识到,设置在基板20外表面99上的悬浮液60可以在填充步骤46过程中被搅动,从而保持颗粒62在液体介质64中的分散状态。例如,基板20可以被震动,摇动或以其他方式移动,以搅动悬浮液60并使悬浮液行进到相应的孔26或影响区域112,从而被迫进入相应的孔26中。
取决于施加到基板20外表面99的悬浮液60的液量,悬浮液60的对准部分的液量和悬浮液60偏移部分的液量可以足以填充孔26。因此,在一个示例中,当实质上全部的孔26填充有颗粒62时,可以完成填充步骤46。或者,应认识到,在一些示例中,悬浮液60的对准部分的液量和悬浮液60的偏移部分的液量可能不足以填充一个填充操作中的孔26。在这种情况下,真空压力不能将附加量的悬浮液60吸入孔26中,导致在孔26中留下小少于足以填充从孔的第一端到孔的第二端的大部分孔26的颗粒62的量。因此,应当理解,填充孔26的步骤46可以包括部分地填充孔26以及填充实质上全部的孔26。
一旦液体介质64已经在真空压力下从对准区域110和影响112中被吸入孔26中,并且没有其他液体介质64能够在压力差下被吸入孔26中,持续施加于孔26的压力差则将空气吸入孔26中。抽吸的空气迫使孔中的液体介质64通过由间隙定义的流动路径从孔26中排出。因为导电材料是至少实质上无孔洞的,所以液体介质64不进入导电材料。相反,液体介质64在压差下从孔26中排出。因此,在填充步骤期间施加的压力差导致孔中的填充颗粒62相对于液体介质64至少实质上干燥或完全干燥。
应当理解,一旦液体介质已经空出孔26,所获得的填充的导电颗粒62可以彼此接触,以定义第一填充体65的第一或初始填充的粉末63。第一或初始填充的粉末63可以被设置为如本文所述的主体部分填充体。应认识到,当液体介质64已经抽空孔时,颗粒62的表面电荷不再被液体介质64中和,因此,颗粒62可以彼此附聚,使得孔26中的颗粒62定义填充颗粒的量。
在一个示例中,填充步骤46可以包括使附加悬浮液60被带入对准区域110和影响区域112中的一个或两个中的步骤。附加悬浮液60可以增加被填充在孔26中的颗粒62的量。例如,附加悬浮液60可以使孔26基本上与颗粒62一起填充。可选地,附加悬浮液60可以将孔中的颗粒62的量增加到小于足以实质上填充孔的颗粒62的量,但是大于在没有使附加悬浮液60被带入对准区域110和影响区域112步骤的情况下填充在孔26中的颗粒62的量。
例如,现在参考图6A和图13A-13C,使附加悬浮液60被带入对准区域110和影响区域112的步骤可以包括摇摆基板20的步骤,以使基板20在一个或多个成角度的平面中往复移动。特别地,使附加悬浮液60被带入对准区域110和影响区域112的步骤可以包括使包括基板20的流体压力填充设备82往复摇摆的步骤。摇摆步骤可以使基板20的外表面99上的悬浮液60流过外表面99。因此,悬浮液的液量可以流入孔26的对准区域110和影响区域112中的一个或两个区域。当基板20被连续摇动时,附加量的悬浮液60可以取代从对准区域110和影响区域112中的一个或两个流入孔26中的悬浮液的量。摇臂构件209可以被致动以施加摇动步骤。可以认识到,可以通过手动致动摇臂构件手动摇动基板20。可选地,真空填充装置84可以定义直接或间接地支撑基板20的摇摆平台,并且被设置为自动地对基板20进行处理。可以理解的是,流体压力填充装置82可以包括挡板116,该挡板挡止悬浮液60并防止悬浮液60在基板20被摇动时从基板20流出。在一个示例中,挡板116可以由至少一个垫圈94定义。例如,至少一个垫圈94可由密封第一界面102的至少一个垫圈定义,如上文参考图5所述。挡板116可以在足够的高度处相对于基板20向上延伸,以防止悬浮液在摇摆基板20的步骤过程中从挡板116溢出。
可替代地,现在参考图13D,使附加悬浮液60被带入对准区域110和影响区域112的步骤可以包括使悬浮液跨流填充到孔26中的步骤。特别地,悬浮液60可以在与孔26横向间隔开的位置处施加到基板20的外表面99。然后,基板20可以倾斜,这导致悬浮液60流过外表面99并顺序地流过多个孔26。当悬浮液60流经第一孔26时,悬浮液60的一定液量可以流入第一孔26中。然后,悬浮液60流经邻近第一孔26的第二孔26,从而悬浮液60的一定液量流入第二孔26。因此,基板20的倾斜可以使悬浮液在重力作用下流入多个孔26中。就这一点而言,当基板20如上文参照图13A-13C所述摇动时,悬浮液可以在重力作用下流入多个孔26中。或者,倾斜基板20可使悬浮液进入影响区域,并且在此区域被吸入孔中。例如,当悬浮液60流经特定的孔26时,该孔可以在施加到由压差引起的悬浮液的力的作用下以上述方式被填充悬浮液60。此外,如上所述,在图13A至图13D的使附加悬浮液60被带入对准区域110和影响区域112的步骤完成后,继续施加到孔26的真空压力将空气吸入孔26中,从而至少实质将孔干燥。
如图3所示,一旦在孔26的填充步骤过程中液体介质从孔26去除,紧接在前的填充步骤46中被吸入孔26中的颗粒62的堆积密度就可以在压实步骤50被增加。因此,可以执行压实孔中的颗粒26的步骤。现在参考图8A-8B,在一个示例中,基板20可以放置在封套118中。封套118包括第一层压件119a及与第一层压件119a间隔开的第二层压件119b,以定义定尺寸为及设置为接收基板20的内部空间124。
特别地,第一层压件119a可包括第一外片120a和第一内层122a。第二层压件119b可包括第二外片120b和第二内层122b。第一内层122a和第二内层122b彼此面对,因此当基板20布置在内部空间中时面向基板20。从下面的描述中可以理解,第一和第二内层122a和122b可以分别称为第一和第二压实构件,其被设置为向干燥的初始填充的粉末63施加压力,该压力进一步将干燥的初始填充的粉末63压制成高度填充的粉末77,该粉末的颗粒62在填充和去除步骤46之后并且在压紧步骤50之前更多地被压在一起,特别地,第一内层122a和第二内层122b可以是足够柔性的,以延伸到相应的孔26中以压制颗粒62。就这一点而言,封套118可被称为软包封壳。类似地,压实步骤50可以被称为软压紧步骤。应当理解,在压实步骤50之后的孔26中的颗粒62的密度可以大于在填充步骤46之后并且在压实步骤50之前的密度,在这方面,压实步骤50也可以被称为致密化步骤。
内部空间124被定尺寸及设置为在从孔26去除液体介质64的步骤之后接收基板20。因此,内层122面对基板20的相应的相对表面。外片120相对于空气是无孔洞的,并且可以围绕内层122。因此,当第一层压件119a和第二层压件119b彼此熔合,使得内部空间124被完全包围以定义外壳126时,空气不能进入外壳126。
在一个示例中,第一层压件119a和第二层压件119b的相应部分可以彼此密封以部分地定义外壳126。然后可以在形成外壳126之前将基板20放置在内部空间124中,使得内表面97面向第一内层122a和第二内层122b中的一个,并且外表面99面向第一和第二内层122a和122b中的另一个。之后,真空被施加到外壳126的内部空间124以从内部空间124去除空气,并且第一和第二层压件119a和119b可以被密封,例如热密封,以在真空下定义外壳126,当外壳118被置于真空下时,内层122a和122b可以平放并且抵靠基板20的内表面97和外表面99中的相应一个,并且可以在孔26上方延伸。此外,第一内层122a和第二内层122b可抵靠任何被填充超过表面97和99中的一个或两个的过填充颗粒62。
因此,现在参见图8C,封套118可以被放置在压机128中,该压机128被配置为向封套118施加足够的外部压力,该外部压力使封套118使初始填充的粉末632的颗粒62致密化。例如,压机128可以是向层压件施加等静压的等静压机。因此,压实步骤50可以被称为等静压步骤。等静压可施加到外片120a和122a上,外片120a和122a又将等静压施加到内层122a和122b。等静压可在约5000磅/平方英寸(PSI)至约60000PSI的范围内。例如,等静压可在约20000PSI至约50000PSI的范围内。在一个实例中,等静压可在约25000PSI至约40000PSI的范围内。
施加到封套118的等静压机的压力可以驱动内层122a和122b在等静压下进入孔26的相对端,从而进一步将在填充步骤46过程中实现的初始填充的粉末63的颗粒62压实为高密填充的粉末77,其颗粒62比填充颗粒62更紧密地填充。因此,可以说,压力将孔26中的颗粒62致密化。特别地,等静压驱动内层122a和122b使填充粉末63致密化,应当理解,当初始填充的粉末被进一步填充到高度填充的粉末中时,沿着孔26的长度的距离相对于由初始填充的粉末的颗粒占据的距离减小。也就是说,颗粒62可以在孔26中纵向压缩。
等静压可在室温下应用。在这方面,等静压机可被称为冷等静压(cold isostaticpress,CIP)。或者,等静压机可被设置为热等静压机(warm isostatic press,WIP),该热等静压机可被设置为在足以使颗粒62变形和进一步致密化的时间段内在大约120℃至大约250℃的温度下施加等静压。即,可以在压实步骤期间加热基板20和导电颗粒62。WIP下的压实步骤可使上述防结块剂移位,以在主体部分填充及端口填充被压实时促进主体部分填充的相邻颗粒62以及端口填充的相邻颗粒62之间的金属对金属接触。
在不受理论束缚的情况下,相信内层122a和122b可使初始填充的粉末63外端的致密化多于所述初始填充粉末63的在所述外端之间延伸的中间部分。此外,还参考图6B,内层122a和122b可以驱动第一填充步骤46的初始填充的粉末63以朝向孔26的中心在孔26中移动,因此,初始填充的粉末63可以相对于孔26的总长度被驱动到实质上孔26的中心,如图6B所示。随后的填充的压制步骤可以驱动所得到的后续填充粉末79抵靠在先前填充步骤46期间被吸入孔26中的粉末,即先前粉末。先前粉末可以由第一填充步骤46中的一个或两个定义,并且如果需要的话,可以通过随后的填充步骤46中的一个或两个定义先前粉末,并且如果需要的话,可以通过随后的压实步骤50定义先前粉末。
在一个示例中,当内层122a和122b延伸到孔26的相对端中时,内层122a和122b可以向孔26的每个端部施加实质相等的压力量,因此,相对于孔26的长度偏离中心设置的初始填充的粉末63可以与内层122a和122b中的相应一个孔26接触并被驱动至孔26的中心,并且被压在内层122a和122b之间。随后将初始填充的粉末压靠在先前压制的高填充粉末上。因此,内层122a和122b中的一个接触先前压制的高填充粉末的外端,并且内层122a和122b中的另一个接触随后初始填充的粉末的外端,从而将随后的初始填充的粉末高度压实成高度填充的粉末。当最初填充的粉末被内层122a和122b纵向填充时,应当理解,最初填充的粉末可以在它们被填充到高填充粉末中过程中径向膨胀,从而将相应的颗粒62压靠在基板20的定孔26的内壁上。
内层122a和122b可根据需要由任何合适的材料制成。在一个示例中,内层122a和122b可以由粘弹性材料制成,并且因此被设置为进入孔26,以压缩设置在其中的颗粒62。例如,内层122a和122b可以均匀地分布施加于基板上的等静压,使得内层122a和122b与基板20的外表面22和24一致并且延伸到孔26中。因此,内层122a和122b可以将初始填充的粉末63机械地填充为高度填充的粉末。因此,期望内层122a和122b由不与颗粒62粘附的材料制成,使得当消除等静压时,内层122a和122b可以从孔26中去除而不将颗粒62拉出孔26。在一个示例中,内层122a和122b可以由聚酯薄膜(Mylar)制成。在另一示例中,内层122a和122b可以由聚四氟乙烯制成。外层片120a和120b可以由任何适合的非多孔洞材料制成。例如,外片120a和120b可以由诸如铝的柔性金属制成。
在一个示例中,如果需要,外片120a和120b可以包括熔融材料121,例覆着于到它们各自的内表面的mylar聚酯薄膜。熔融材料121可以自熔融以生成真空外壳126。所述内层122a和122b可以与所述外片120a和120b分离,并且被放置在所述外片和所述基板20之间,或者,如果需要,所述内层122a和122b可以覆盖所述外片120a和120b的内表面。
因此,应当理解,壳体126中的真空足以使内层122a和122b单独或与过度填充相结合地平放在内表面97和外表面99上。因此,将认识到,在向内层122a和122b直接或间接地施加等均匀静压之前,可以设想使内层122a和122b单独地或与过度填充相结合地平放在内表面97和外表面99上的任何适合本文所述的装置。因此,内层可以被称为压实构件,该压实构件被设置为被驱动进入基板20的孔26中,以将初始填充的粉末63高度地填充为布置在其中的高填充粉末。
现在参考图3和图6B,一旦已经从压实构件去除等静压,即完成增加填充密度50的步骤。一旦完成了增加填充密度的步骤,就同样完成了第一填充和压实序列55。然而,应当理解,在某些示例中,可以省略步骤50。替代地,如下文更详细地描述的,可在步骤53处执行按压基板20以包封颗粒62的步骤。此外,在其他示例中,可以在方法40期间执行步骤50和53这两个步骤。进一步地,应当理解,在步骤46,可以分别在多个顺序迭代之间的多个实例之间执行等静压地按压颗粒62的步骤。
参考图6B至图7C,认识到,在一些示例中,在第一填充步骤46之后并且可选地在第一压紧步骤50之后的颗粒62可以定义沿孔26的仅一部分延伸的主体部分填充。在其他示例中,主体部分填充体可以沿着孔26的大部分延伸。当主体部分填充体仅沿孔的一部分延伸时,颗粒62可占据孔26的小于孔26的整个长度的长度,从而定义从基板20的第一表面22和第二表面24中的每一个测量的主体部分填充测量的纵向距离。如果所述距离中的每一个大于预定距离,则执行后续序列55以用附加主体部分填充填充所述孔26,直到所述距离达到所述预定距离。如果所述距离中的每一个小于或等于所述预定距离,则可以在所述主体部分填充与所述孔26的所述第一端部和所述第二端部之间引入端口填充。所述距离可以在执行填充步骤46之后确定。或者,可在执行压实步骤50之后确定所述距离,所述压实步骤50压紧所述端口填充体,并且进一步将所述端口填充体压靠在先前压紧步骤期间可能已被压实的所述主体部分填充体。
或者,可以认识到,在一些示例中,主体部分填充体的颗粒62可以在第一压紧步骤50之后从孔26的第一端延伸到孔的第二端。因此,主体部分填充体可以基本上从基板20的第一表面22延伸到基板20的第二表面24。例如,主体部分填充体可以从孔26延伸超过基板20的第一表面22和第二表面24中的一个或两个,因此,单个填充步骤46可以填充孔26,使得导电颗粒62连续地延伸穿过孔并且可以从孔26延伸超过基板20的第一表面22和第二表面24中的每一个。如从下文描述中将理解的,颗粒62随后可以在孔26内被压实,并且在下面更详细描述的压制步骤53过程中抵靠第一表面22和第二表面24中的一个或两个。
在一个示例中,预定距离可以在大约1微米至大约30微米的范围内。在一个示例中,该范围可以是从大约1微米到大约20微米。例如,该范围可以是从大约1微米到大约10微米。例如,该范围可为约2微米至约6微米。在一个示例中,预定距离可以在大孔26的总长度的大约0.5%至25%的范围内。例如,该范围可以是孔26的总长度的大约0.5%至孔26的总长度的大约20%。例如,该范围可以是孔26的总长度的大约0.5%至孔26的总长度的大约15%。例如,该范围可以是孔26的总长度的大约0.5%至10%。例如,该范围可以是孔26的总长度的大约0.5%至孔26的总长度的大约5%。例如,该范围可以是孔26的总长度的大约1%至孔26的总长度的大约4%。
当距离达到预定尺寸或尺寸范围时,可以执行填充和压制步骤的至少一个最终序列55。因此,在最终序列55的端口填充步骤46期间进入孔26的颗粒62可以被称为如图9B所示的端口填充。所述端口填充旨在占据所述孔26的从所述主体部分填充体延伸到所述孔26的所述第一和第二末端端部的一部分。当孔26是通孔时,端口填充体旨在从主体部分填充体延伸到基板20的第一表面22和第二表面24中的每一个,主体部分填充体的颗粒62可以由第一颗粒62a定义,第一颗粒62a被构造并且旨在沿着孔26的大部分长度延伸。端口填充体的颗粒62可以由第二颗粒62b限定,但是应当理解,可以设想其他尺寸的颗粒用于端口填充。因此,在一个示例中,孔26可以填充有主体部分填充体和端口填充体两者。
如图9A所示,当每个距离大于预定距离时,以上述方式执行随后的填充步骤46,以便从随后的填充步骤46的后续填充67产生初始填充的粉末63。随后的填充步骤46可以是主体部分填充步骤。如图9B所示,随后的压实步骤50可以从随后的填充67产生高度填充的粉末77。可以比在第一填充步骤之后并且可选地,第一压实步骤50之后更多地填充高度填充的粉末。因此,如上文参考第一填充步骤所述,随后的填充步骤开始于步骤46,由此以上述关于第一填充步骤描述的方式执行随后的填充步骤46,如图9A所示。特别地,以上述方式将基板20的内表面97放置抵靠于过滤介质100上。
参照图9A,第一填充65的高度填充粉末77可以提供栓塞95,栓塞95允许气体即液体介质64通过,但不允许第一颗粒62a通过。特别地,当孔26中的颗粒62定义前述的单模态分布时,颗粒62定义空隙66。或者,当第一填充体65的颗粒62定义双模态分布72时,颗粒62可以分别定义第一和第二双模态空隙66和75,如上所述。再或者,当第一填充体65的颗粒62定义三模态分布73时,颗粒可以分别定义第一、第二和第三三模态空隙66、75和69,如上所述。例如,第一填充体65的空隙的尺寸可以小于第一颗粒62a。因此,可以说栓塞95在孔26中定义了内部过滤器,该内部过滤器对于第一颗粒62a是无孔洞的。栓塞95可以由高度填充的粉末77定义,或者可以由在第一填充步骤46期间被吸入孔26中的第一颗粒62a定义。内部过滤器的孔隙足够大,以至相对于流体和空气是多孔洞的。因此,可以预期,在随后的填充步骤46中流入孔26的颗粒62可以被第一颗粒62a定义的内部过滤器阻止穿过孔26到达位于基板20下方的过滤介质100。然而,仍然希望包括过滤介质100作为屏障,以保护支撑构件108(见图5)免受可能流过孔26的杂散颗粒的影响。在一些示例中,后续压实步骤的过滤介质100可以比第一压实步骤的过滤介质100粒度粗。
现在参考图9A,在第一后续填充步骤46期间基板的内表面97可以由第一和第二表面22和24中的相同的一个限定,所述第一和第二表面22和24在紧接在前的填充步骤期间定义内表面97,这可以是如图所示的第一填充步骤,或者替代地为后续的填充步骤。类似地,外表面99可以由在紧接在前的填充步骤期间定义外表面99的第一表面22和第二表面24中相同的一个定义。或者,基板20可相对于紧接在前的填充步骤翻转,使得内表面97由第一表面22和第二表面24中的另一个定义。类似地,基板20可相对于紧接在前的填充步骤翻转,使得外表面99由第一表面22和第二表面24中的另一个定义。
因此,在第一后续填充步骤期间,真空压力可以使悬浮液60作为紧接在前的填充步骤而流入孔26的第一端和第二端中的相同的一个。或者,可以翻转基板20,使得真空压力使悬浮液60流入孔26的第一端和第二端中的相对的一个端部中。
如图9A所示,可以执行第一后续填充步骤46,使得第一后续填充步骤46的后续填充67的随后填充的粉末79填充孔26。即,随后填充的粉末79的颗粒62填充到第一表面22和第二表面24中的一个之外。然而,应认识到,随后的压实步骤50,如果执行,将随后填充的粉末79压实为随后的高填充粉末。因此,在随后的填充步骤46之后但在随后的压实步骤50之前,沿着由随后的高填充粉末占据的孔26的长度的距离相对于由随后填充的粉末79的颗粒62占据的距离减小。也就是说,如果执行,颗粒62可以在随后的压实步骤50期间纵向压缩。因此,即使在压实之前,颗粒62被过度填充(意味着延伸超过第一表面22和第二表面24中的一个或两个)在随后的压实步骤50之后由随后的填充67定义的随后的高度填充的粉末可以相对于基板20的相应外表面凹进,如图9B所示,从而定义上述距离。
一旦在如图9A所示的孔26的一端已经执行了第一随后的填充步骤46,以定义随后的填充粉末79,之后可以在步骤50将随后的填充粉末67填充到如图9B所示的高度填充的粉末77中,如期望的。因此,导电材料可以包括沿着孔并且沿着所得到的导孔彼此间隔开的高度填充的粉末77的区域。或者,可以省略压实步骤50,使得至少延伸至(并且潜在地经过)孔26的一端的颗粒62可以保持为随后填充的粉末79而不被高度填充。接着,如图9B所示,可相对于图9A翻转基板20。可以在孔26的相对端处执行第二或相对的后续填充步骤46,以定义第二或相对的随后填充的粉末81,该第二或相对的随后填充的粉末81延伸到孔26的相对端,并且潜在地经过孔26的相对端。接下来,如果需要的话,可以执行相对的后续压实步骤50,以将相对的随后填充的粉末81压实为高度填充的粉末77,如果需要。因此,第一填充体65的第一或初始填充的粉末63可以设置在随后填充的粉末79和相对的随后填充的粉末81之间。任何一个或多个乃至所有的第一或初始填充的粉末63,随后的填充的粉末79和相对的随后填充的粉末81可以定义高度填充的粉末77,如果需要。如图9C所示,第一填充体65和后续填充体67的颗粒62可以组合以定义主体部分填充体130。
现在参考图9C和12A,当上述距离在预定距离内时,可以在孔26的每个端部执行端口填充步骤46,即,可以在孔26的第一端处执行第一端口填充步骤46,使得第二悬浮液的颗粒62b从主体部分填充体延伸到第一表面22,并且在一些情况下超出第一表面22。随后,如下文更详细描述的,可以翻转基板20以执行第二端口填充步骤,由此第二悬浮液的颗粒62b从主体部分填充体延伸到第二表面24,并且在一些情况下超过第二表面24。
可包括第一端口填充步骤和第二端口填充步骤的至少一个端口填充步骤46因此可以根据需要使用第二悬浮液60b。第二悬浮液60b的颗粒62b可限定端口填充体。可选地,第一悬浮液60a可以用于端口填充步骤46,因此,尽管下文结合第二悬浮液60b描述了端口填充步骤46,但是该描述可以同样适用于第一悬浮液60a最后的填充步骤46可以在第一填充步骤46之后或在一个或多个随后的填充步骤46之后执行,或者,如果第一填充步骤46使颗粒62延伸超过基板20的第一表面22和第二表面24并且省略压实步骤50,则可以省略端口填充步骤46。
在端口填充步骤期间使用的悬浮液60可以由第二悬浮液60b或根据需要的任何合适的备选悬浮液定义,以产生端口填充的粉末132。在第一端口填充步骤46期间,可以在孔26的一端填充第一最终悬浮液60,以定义第一端口填充。真空力可以以上述方式排空悬浮液60的液体。在第二或相对的端口填充步骤46过程中,可以在孔26的相对端处填充第二或相对的悬浮液60,以定义第二端口填充体,由此真空力可以排空悬浮液60的液体。端口填充体的颗粒62可以由第二悬浮液60b定义,或者替代地,如上文所述的第一悬浮液60a。第一端口填充可以被过度填充在孔26中,以被填充到基板20的外表面99之外,该外表面可以由第一外表面22或第二外表面24限定。然后,如果需要,可以将第一最终压实步骤50施加到第一端口填充件,以将端口填充的粉末132压实为端口填充件134的高度填充的粉末77,如图12B所示。就这一点而言,应当理解,在压实步骤之前和在压实步骤之后,端口填充体134的高度填充的粉末77可以相对于孔26被过度填充。
接下来,可以翻转基板20,并且第二或相对的端口填充步骤可以用第二最终悬浮液填充孔的相对端,以在孔26的相对端产生相对的端口填充粉末或第二端口填充。第二最终悬浮液可以在步骤50填充以产生图12B中所示的端口填充134的高度填充的粉末,其实质上与第一表面22和第二表面24平齐和/或实质上齐平。在述及平面和与第一表面22和第二表面24齐平的上下文中,术语“实质上”表示微小变化可存在于完美平面性和完美齐平,但为了未来的图案化和后续使用的目的,本领域技术人员将理解其意为齐平。可选地,如上所述,可以省略压实步骤50。可选地,如果在压紧步骤50处未填充第一端口填充,则可以在第二或相反的端口填充步骤46之后执行压实步骤50,以从第一和第二端口填充步骤46的端口填充的粉末中产生高度填充的粉末最后填充的相对的填充粉末77同样可以在端口填充步骤46之后被过填充在孔26中,并且进一步在所需的压实步骤之后。
可以认识到,无论是否在步骤50处填充,压实的主体部分填充体130和压实的端口填充体134可以组合以定义导孔34的填充体35,因此,填充体35可以被称为由导电材料定义。
一旦已经执行了最终的压实步骤,可以从基板20去除多余的颗粒。在这方面,可以说,第一端口填充体从主体部分填充体延伸到基板20的第一表面22,并且可以被过度填充,使得多余的第一端口填充体延伸超出第一表面22可选地或附加地,第二端口填充体从主体部分填充体延伸到基板20的第二表面22,并且可以被过度填充,使得过量的第二端口填充体延伸超过第二表面24。因此,可以在最后的压实步骤之后并且在烧结颗粒之前去除过量的第一端口填充体和过量的第二端口填充体中的一个或两个,以便基本上平齐化第一和第二端口填充体。例如,可以在基板20的第一表面22上被驱动棒,以去除多余的第一端口填充,并且跨越基板的第二表面24以去除多余的第二端口填充。所述棒可以具有大于所述端口填充的硬度并且小于所述基板20的硬度。在一个示例中,所述棒可以是橡胶棒。在另一示例中,所述棒可以是特氟龙棒。接下来,孔26中的颗粒62可以实质上不致密烧结以产生导电导孔34,如下文更详细描述的。
应认识到,如果适用,第一填充体65的孔26中的颗粒62的密度大于第一填充体65的初始填充粉末63的孔中的颗粒62的密度。进一步认识到,如果适用,在随后填充的粉末77的孔26中的颗粒62的密度大于随后填充的粉末63的孔中的颗粒62的密度。类似地,应认识到,如果适用,端口填充剂134的高填充粉末77的孔26中的颗粒62的密度大于端口填充粉末132的孔中的颗粒62的密度。
现在参考图10,可以认识到,随后的填充步骤46可以通过随后用颗粒62填充孔的一侧执行,翻转基板20,并且随后在第一随后的填充步骤46之后在步骤50用颗粒填充孔的相对侧,然后在执行的情况下,压实步骤50可以同时在孔26的两端填充第一和第二随后填充的颗粒62。
在这方面,真空装置84可以定义悬置的真空装置85。特别地,悬置的真空装置可以如以上参照图5所述的真空装置84构造。然而,悬置的真空装置85的垫圈94可以延伸穿过搁板96和支撑构件108之间的界面。垫圈94可以与支撑构件108的外表面间隔开。因此,基板20可以被放置在垫圈94的外表面上,因此,定义孔26的基板20的对准区域可以悬置在支撑构件108上方。因此,可以在基板20和支撑构件108之间定义气隙136。具体地,基板20和支撑构件108可以沿着与孔26的伸长相同的方向彼此间隔开。
间隙136可足以容纳在端口填充步骤46过程中产生的粉末颗粒62的过度填充,使得面向支撑结构108的过度填充不接触支撑结构108。如上所述,当孔中的液体介质64被抽空时,剩余的颗粒62可被称为干填充粉末。此外,因为颗粒62的表面电荷不再被液体介质64中和,所以颗粒62可以彼此附聚。因此,附聚的颗粒在被包装成高度填充的粉末之前不会从孔26中掉出并进入间隙136中。如果需要,过滤介质100可以放置在支撑构件108上方,以在填充步骤46过程中保护支撑构件108免受通过孔26逸出的任何杂散颗粒62的影响。过滤介质100可以根据需要延伸跨过支撑构件108并进入垫圈94和支撑构件108之间的界面中。
在操作过程中,参考图11,至少一个垫圈密封基板20与支撑构件108之间的第一界面102,或者替代地在基板20和过滤介质之间相对于其间的气流密封。至少一个垫圈可进一步相对于其间的气流密封支撑构件108和搁板96之间的第二界面。垫圈94可以在上述排除区域处支撑基板20的周边。此外,垫圈94或其他辅助支撑构件的部分可以在支撑构件108和基板20之间延伸,以支撑基板20的中间区域,该中间区域可能经受来自施加的负压的升高的力。
将悬浮液60施加到基板20的外表面99,直到孔26的相应助剂填充有如上所述的颗粒。液体介质64以上述方式从孔26排出。接着,翻转基板,使得先前内表面97现在定义外表面99,并且悬浮液再次施加到外表面99,并且相应的孔填充有颗粒。如果随后的填充过程是主体部分填充过程,则可以在填充第一随后填充的粉末和填充相对的随后填充的粉末的步骤之间不执行压实步骤50的情况下填充第一和相对的随后填充的粉末。接下来,如果需要,可以以上述方式在步骤50将基板20封装。压实步骤50可以使第一随后填充的粉末和相对的随后填充的粉末两者被填充到相应的高度填充的粉末中。或者,可以省略随后的填充过程的压实步骤50。或者,如果随后的填充过程是端口填充过程,则可以填充第一和相对的最后填充粉末132,而不在填充第一端口填充粉末的步骤之间执行压实步骤50并且填充相对的最后粉末。在最后的填充步骤46之后,可以在上述的步骤50包装基板20,这使得第一端口填充的粉末和相对的端口填充的粉末两者被填充到相应的高填充粉末77中,如图12A所示。
因此,可以认识到,悬浮的真空装置85可以用于在步骤50在压实颗粒62之前用第一和第二或相对的随后填充的粉末填充孔26。如果执行压实步骤50,则第一和相对的随后填充的粉末可以同时填充到高度填充的粉末中。或者,如上所述,可以省略压实步骤50。可替代地或另外地,在执行最终压实步骤50之前,可以使用悬置的真空装置85用第一和相对的最后填充的粉末填充孔26。最后的压实步骤50可以同时将第一和相对的最后填充的粉末两者包装成高度填充的粉末。可选地,如上所述,可以省略最终压实步骤50。
或者,参照图12C,在完成最后的填充步骤46之后,可以省略压实步骤50。当从方法40中省略压实步骤50时,孔26中的颗粒62可以实质上从第一表面22延伸到第二表面24。在一些示例中,在一个或多个填充步骤46已经完成之后,颗粒62可以延伸超过第一表面22和第二表面24。此外,在完成一个或多个填充步骤之后,并且当要执行烧结步骤52(参见图3)时,孔26中的颗粒62可以没有高度填充的粉末77的区域。
现在参考图19A,虽然已经将填充步骤46描述为在上面描述的示例中引发空气压力以驱动悬浮液60进入孔中,但是应当认识到,填充步骤46可以根据多个其他示例执行。例如,离心机150可以提供将悬浮液60驱动或牵引到孔26中的力。在一个示例中,孔26可以是上述类型的通孔。因此,促使颗粒62流入孔26中的力可以是离心力。离心机150可包括可旋转毂152,至少一个料斗156(诸如多个料斗156)和在轮毂152和料斗156之间延伸的臂154。
如图19B所示,基板20可被放置在料斗156中,使得基板20由料斗156的远侧壁158支撑。因此,基板20的内表面97面向料斗156的远侧壁158,并且基板20的外表面99面向远离远侧壁158。内表面97可由第一表面22和第二表面24中的一个定义。外表面99可以由第一表面22和第二表面24中的另一个定义。内表面97可以抵靠在料斗156内的远侧壁158的相应支撑表面157放置。料斗156的支撑表面157可以是平面的并且由适合的材料制成,该适合的材料将允许基板20随后从内表面157去除而不引起设置在孔中的颗粒的拉出。可选地,辅助支撑构件160可以被放置在基板20和内表面157之间的料斗156中。支撑构件160可以定义支撑表面,使得基板20的内表面97抵靠支撑表面放置。支撑构件160可以由任何适合的材料制成,例如玻璃,其可根据需要被覆层以防止支撑构件160粘附到基板20的颗粒上。内表面157或支撑构件160可以密封基板20的内表面97,以便防止颗粒62在基板20的内表面97与支撑表面之间的界面处排出孔26。在一些示例中,应认识到,孔可以是不同于通孔的盲孔。因此,离心机150可以使颗粒通过盲孔的开口端流入盲孔,从而以本文描述的关于填充通孔方式填充盲孔。
图19B所示,悬浮液60可以随后被施加到料斗156中的基板20的外表面99,使得悬浮液覆盖外表面99的至少一部分。如上所述,悬浮液60可以被超声处理或以其他方式搅动,以在将悬浮液施加到料斗156中的基板20之前分散液体介质64中的颗粒62。
料斗156可以在第一方向上定向,使得内表面157可以实质上水平地定向,使得悬浮液60不会滑离基板的外表面或者以其他方式倒出料斗。接下来,参照图19C,料斗156可枢转地附接于臂154,因此,当料斗156围绕毂152转动时,料斗156可从第一取向枢转到第二取向,由此内表面157实质上竖直地定向或实质上垂直于第一取向。离心机150可使料斗156按需要以任何合适的速度围绕轮毂152旋转例如,离心机150可以以根据需要施加任何合适的G力以将颗粒62驱动到孔26中的速度旋转。例如,G力可以在大约100和大约15000Gs之间。在一个示例中,G力可以是大约6000Gs。
如图19D所示,应认识到,颗粒62的比重显著高于液体介质64的比重。因此,施加于悬浮液60的离心力使颗粒62将液体介质64从孔26移位并流入孔26中。孔26中的颗粒62在离心力作用下彼此抵靠,从而产生填充粉末162。然而,因为液体介质64保持在填充粉末162的颗粒之间的间隙中,所以填充粉末162可以被称为湿填充粉末。在离心操作完成之后,残余液体介质64的体积可保留在基板20的外表面99上。如图19D所示,悬浮液60的固体含量可大于填充孔26的固体的体积,使得残余液体介质64可包括一定量的颗粒62。然而,在填充操作之后的基板20外部的残余液体介质64中的颗粒62的集中度在操作离心机150之前小于悬浮液60的颗粒集中度。或者,可以计算悬浮液60的颗粒含量以在离心操作过程中填充孔26,使得实质上没有颗粒62保留在残余液体介质64中。一旦孔26已经填充有填充粉末162,即停止离心操作,并且残余液体介质可以从基板20干燥或以其他方式从基板20去除。
然后可以去除处于孔26中的液体介质64。例如,然后可以将基板20放置在任何适当温暖的环境中以使液体介质蒸发。可选地或另外地,可以迫使空气通过孔26以从孔26中去除液体介质。应当理解,在一个示例中,当利用离心机150执行填充过程时,填充过程46可以是无刷的。也就是说,方法40可以省略刷或以其他方式沿着基板20的外表面带任何结构的任何步骤,以在填充步骤46之后强制地从基板20的外表面99去除多余的导电材料。可替代地或另外地,参考图9E,在液体介质64已经从孔26去除之前或之后,可以执行从基板20的外表面99去除残余液体64的步骤。例如,可以在基板20的外表面99上驱动任何合适的棒103以去除包含颗粒62的残余液体64。棒103可以根据需要由不将导电颗粒拉出孔26的任何材料制成。例如,特氟隆或镍棒可以是特别适合的。可选地,如果剩余液体介质64没有颗粒62,则可以以上述方式去除残留液体介质64而不使用棒103。
在用离心机执行填充步骤46之后,可以执行压实步骤50。在一个示例中,可以在从基板20的外表面99去除残余液体介质64和颗粒62之后执行压实步骤50。特别地,可以将基板20放置在封套118内,并且可以以上文参照图8A至8B所述的方式从封套118去除空气,并且可将基板20压在压机128中,如上文参照图8C所述。压实步骤50可以进一步将颗粒62压实在孔26中,从而形成如上文所述的干燥高填充粉末的主体部分填充体。
可选地,可以在不首先从外表面99去除残留液体介质和颗粒62的情况下执行压实步骤5。不受理论的束缚,据信,如果残余液体介质64和颗粒62不首先被去除,剩余液体介质64和颗粒62的大部分或实质上全部可以通过在完成压实步骤50之后从外壳中去除时粘附到内层122a和122b而从基板去除。或者,如上所述,在已经用离心机执行填充步骤46之后,可以省略压实步骤50。
在一个示例中,在使用离心机的填充步骤46之后,认识到,所获得的颗粒62的至少一个填充体可以沿着孔26的整个长度从孔的第一端延伸到孔26的第二端。在一个示例中,颗粒62a的主体部分填充体可以沿着孔26的整个长度延伸。可选地,离心力作用下的第一填充步骤46可以将多个第二颗粒62b引入孔26中,以定义从外表面99进入孔26的端口填充体。因此,该步骤将第一端口填充体引入到孔26中。离心力使颗粒流到内表面97,并在孔26中朝向外表面99累积。因此,第一端口填充体延伸到内表面97,该内表面可以由基板20的第一表面22定义。接下来,在离心力下的第二填充步骤46可以将多个第一颗粒62a从外表面引入到孔26中,以定义从第一端口填充体朝向第二表面24延伸的主体部分填充体。因此,该步骤将主体部分填充体引入孔26中。从主体部分填充到外表面99的孔中可以定义间隙,该间隙可以由基板20的第二表面24定义。因此,在第二填充步骤之后,在离心力下的第三填充步骤可以将多个第二颗粒62b引入孔中作为第二端口填充体。因此,所述步骤将第二端口填充体引入所述孔26中。所述第二端口填充体可以从所述主体部分填充体延伸到所述第二表面24。可以理解的是,压实步骤50可以在第一填充步骤之后以及在第二填充步骤之前被施加于孔26中的颗粒。可替代地或另外地,压实步骤50可以在第二填充步骤之后以及在第三填充步骤之前被施加于孔中的颗粒。可选地,可以执行实质上填充具有第二颗粒62b的孔的单个填充步骤。
在一些示例中,第一填充步骤可以包括使用上述类型的气体压差将主体部分填充体的第一颗粒62a引入孔中的步骤。然后,可以在离心力下将第一和第二端口填充体引入孔中。例如,离心力下的第一端口填充步骤可以迫使第一颗粒62a进入孔中,使得它们实质上从整体填充体延伸到基板的第一表面。离心力下的第二端口填充步骤可以迫使第一颗粒62a孔,使得它们从主体部分填充体延伸到基板的第二表面例如,当孔中的主体部分填充体已经被呈现为实质上无孔的并且因此不适用于气体压力差分填充时,这可能是所期望的。如下文将更详细地描述的,可以将一种或多种金属沉积到主体部分填充体的空隙中,这可以减小主体部分填充的孔隙率。
压实步骤50可使间隙从第一颗粒62a延伸到第二表面24。可选地,引入孔中的第一颗粒62a的量可预先确定为小于未被颗粒占据的孔26的量。因此,第二填充步骤可以在执行压实步骤50之前或不执行压实步骤50之前定义间隙。可选地或另外地,可以在第三填充步骤之后将压实步骤50施加于孔中的颗粒。所得到的孔包括孔中的主体部分填充体,从主体部分填充体延伸到基板20的第一表面22的第一端口填充体,以及从主体部分填充体延伸到基板20的第二表面24的第二端口填充体。
如果需要,可以在将至少一个填充引入孔26中的步骤过程中使基板20震动。例如,可以在施加第一填充步骤的离心力的过程中震动基板20,以促使第二颗粒62b进入孔26。可选地或另外地,可以在施加第二填充步骤的离心力的过程中使基板20振动,以促使第一颗粒62a进入孔26。或者,可在施加第三填充步骤的离心力的过程中使基板20震动,以促使第二颗粒62b进入孔26。
此外,颗粒62可以延伸超过基板20的第一表面22和第二表面24中的一个或两个。例如,在离心力的作用下执行填充步骤46之前,支撑构件160的内表面97及面向内表面97和表面中的一个或两个可以预覆着有悬浮液60,从而在内表面97处产生过填充。预覆着的悬浮液60可以包括第二颗粒62b。因此,包括第二颗粒62b的第一端口填充体可以被过度填充在孔26中,并且因此可以相对于内表面97或第一表面22延伸出。或者,在执行在离心力作用下填充46的步骤之前,可以在支撑构件160和内表面97之间设置支承件。所述支承件可以定义所述内表面97和所述支承构件160之间的间隙。因此,颗粒可以在离心力作用下被迫进入内表面97和支撑构件160之间的间隙中。因此,单一填充步骤46可以填充孔26,使得导电颗粒62连续地延伸穿过孔并且可以被过度填充,使得它们暴露超过基板20的第一表面22和第二表面24中的一个或两个。在一个示例中,可以通过沉积于基板20上的牺牲层定义支承件,并且在填充过程完成之后可以从基板去除。例如,牺牲层可以由光致抗蚀剂或任何适合的替代性牺牲材料定义。
可选地,如图18A所示,基板20可以在基板20定义第一表面22的第一侧定义沟槽170。沟槽具有定义第一表面22的第一部分的基部171。沟槽170形成在第一表面22的第二部分中。因此,基部171从第一表面22的第二部分朝向第二表面24偏移。因此,孔26的第一辅助件和所得到的导孔可以在沟槽170处终止,并且特别地在沟槽170的基部171处终止。因此,孔26和所得的导孔开口于沟槽170。第一表面22的第二部分可以抵靠上述的支撑表面放置。因此,第一表面22的第一部分可与支撑表面间隔开,从而定义第一表面22的第一部分与支撑表面之间的间隙。所述间隙可以由所述沟槽170定义,因此,所述第一填充步骤可以使所述第二颗粒62b进入所述沟槽170。例如,所述第二颗粒62b可以实质上填充所述沟槽170。基板20可以包括沟槽170中的电导体,该电导体与所得到的导孔电连通。
应当理解,沟槽170可以是基板20的第一沟槽,并且基板20可以定义第二沟槽,第二沟槽被设置为如上文所述与第一沟槽,但是在基板20的相对的第二侧上。第二沟槽因此可以具有定义第二表面24的第一部分的第二基板。第二沟槽形成在第二表面24的第二部分中。因此,第二基部从第二表面24的第二部分朝向第一表面22偏移。因此,孔26的第二端部和所得的导孔可以终止在第二沟槽处,并且特别地在第二沟槽的基部处终止。因此,孔26和所得到的导孔开口于第二沟槽。在上述第三填充步骤期间,第二颗粒62b可以从第二表面24被驱动到第二沟槽和孔26中。也就是说,第三填充步骤可以使第二颗粒62b进入第二沟槽和孔26。例如,第二颗粒62b可以实质上填充第二沟槽。因此,基板20可以包括与所得导孔电连通的第二沟槽中的电导体。
虽然所述间隙可以由如上所述的基板20中的沟槽定义,但是应当理解,沟槽可以替代地或附加地定义在支撑构件中。支撑构件中的沟槽可以定义基部,该基部从支撑表面凹进并且与基板20的孔26的第一端对准,因此,间隙可以由基板20的第一表面22和支撑构件中的沟槽的基部定义。结果,在第一填充步骤期间,第一端口填充体的部分从基板20的孔26延伸到支撑结构的沟槽中。
可选地或另外地,可以翻转基板20,使得原本的内表面97成为现在的外表面99,并且原本的外表面99成为现在的内表面97。然后,在离心力下的填充步骤46可以被重复作为随后的填充步骤。因此,在离心力150在第一填充步骤中实质上从第一表面22进入孔26中的情况下,离心力现在可以在离心力的后续填充步骤期间实质上将颗粒从第二表面24驱动到孔26中。
在离心力作用下的一个或多个填充步骤46完成之后,随后可在下文更详细描述的压制步骤53过程中将颗粒62压实在孔26内并抵靠第一表面22和第二表面24中的一个或两个。
如果执行压实步骤50,则所得的高填充粉末可占据孔26的小于孔的整个长度的长度,从而定义从主体部分填充体导基板26的第一表面22和第二表面24之间的纵向距离,如上文所述。如果距离大于如上所述的预定距离,则可根据需要使用真空装置84、悬浮真空装置85和离心机中的一个或多个,执行如前文所述的至少一个后续主体部分填充步骤46。应当理解,用真空装置84和离心机150中一个或两个用第一和相对的随后填充的粉末填充孔。包括在步骤46中填充第一随后填充的粉末。接下来的另一后续序列55包括在步骤46中填充相对的随后填充的粉末,可选地,如上所述,悬置的真空装置85可以用于依次填充第一和相对的粉末。可以根据需要在一个或多个乃至所有填充步骤46之后执行压紧步骤50。或者,可以省略压实步骤50。一旦每个距离等于或小于预定距离,就执行上述类型的端口填充步骤46。
现在参考图20A至20F,填充步骤46可以通过将静电力施加于颗粒62执行,以驱动颗粒62流入孔26中。特别地,静电填充装置200被设置为将静电力施加于悬浮液60,以驱动颗粒流入孔26中。
如图20A所示,可以烧蚀基板20的一个区域,例如激光烧蚀,以定义弱化区域202,该弱化区域可随后在稍后的步骤被去除以定义孔26。如图20B所示,导电层204可以被施加于基板20的内表面97。例如,层204可以是金属层。在一个示例中,可以将金属层溅射到基板20的内表面97上。接下来,如图20C所示,非反应性掩模206可以被施加于导电层204,例如,非反应性掩模206可以是光致抗蚀剂或其他适合的材料。接下来,可以对烧蚀区域进行蚀刻以制成孔26。就这一点而言,虽然孔被示出为锥形,但是应当理解,本文所述的所有孔26以及因此所得到的导孔34可以根据需要以任何方式成形。例如,孔26可以是基本上圆柱形的。或者,孔26可以是圆锥形的。例如,孔可从外表面99向内渐缩到内表面97。可选地,孔可从外表面99向外渐缩到内表面97。孔26可以根据需要定义任何合适的替代形状。还应当理解,如本文所有示例中所述的基板20可以根据任何适合的可用方法制造,包括激光烧蚀和随后的蚀刻以形成孔26。
如图20D所示,悬浮液60可以施加于基板20的外表面99,以覆盖如上所述的外表面99的至少一部分。层204可具有与颗粒62的电荷相反的电荷,例如,颗粒62的电荷可由上述ζ电势限定。层204可具有表面电荷。可选地,层204可以电连接于向层204施加电荷的电极,在一个示例中,层204可以定义负电荷,颗粒62可以带正电荷。液体介质64可以是任何适合的液体,所述液体不中和颗粒62相对于在悬浮液60外部的相反电荷层204的吸引力的电表面电荷。或者,颗粒62可设置在糊状物中。可替代地或另外地,可以向与层204的电荷相反的颗粒施加电荷。
在操作期间,层204可以将颗粒62通过静电拉入孔26中,并且使设置在孔26中的液体介质64移位。因此,颗粒62可以定义上述类型的湿填充粉末。然后可以允许孔26干燥。应认识到,在一个示例中,与电荷相关联的力可以填充孔26的整个长度,如图20E所示所述电荷可进一步将所述颗粒62包封在所述孔26内。在另一实例中,所述颗粒62可按上文关于压实步骤50所述的方式进行填充。当然,如上所述,可省略压实步骤50。应当理解,包括第一颗粒62a和第二颗粒62b中的一个或两个的颗粒62其设置在孔26中可以接触基板20的从第一表面22延伸到第二表面24的内表面,以在填充步骤之后至少部分地定义孔26,是否在压力差、离心力或静电力下执行填充步骤。
如果执行压实步骤50,则应当理解的是,仅内层122a和122b中的一个(参见图8a–8b)在基板20的外表面99处进入孔26。可选地,内层122a和122b中的另一个可以抵靠层204。或者,可以去除层204,并且内层122a和122b中的另一个可以在内表面97处进入孔26。一旦压实步骤50完成,或者如果压实步骤50被省略,则可以单独地或与一个或多个随后的填充步骤组合执行最终的填充步骤。一个或多个随后的填充步骤和端口填充步骤(如果执行)可以以本文所述的方式执行。应当理解,层204可以定义用于再分布层(RDL)的溅射层,如下文更详细描述的。可选地,如图20F所示20F,可去除层204。应认识到,该方法旨在与通常在基板20上的类型的大量孔一起使用。层204可以覆盖多个或所有孔26,从而以本文所述的方式将颗粒62吸入每个孔26中。
如图20G所示,第二电荷205可以在与颗粒62相同的电荷的外表面99处相邻,因此,第二电荷205可以施加沿外表面99驱动颗粒62的力。颗粒62可以如上文所述悬浮。或者,颗粒62可以是干燥的。例如,第二电荷可以是将悬浮液60排斥远离第二电荷的正电荷。第二电荷可施加在孔阵列26外部的位置处,使得第二电荷驱动悬浮液60以如上所述的方式流过外表面99并进入孔26中。
在另一示例中,层204可以被提供为牺牲氧化物层,并且载体层可以设置在氧化物层上。再分布层可以被施加到基板20的外表面99表面,并且然后可以蚀刻氧化物,使得可以将再分布层施加到基板20的内表面99。
因此,可以认识到,颗粒62可以在来自气压差、离心力、静电力或上述的组合的力下被推入孔中。此外,应认识到,可以执行一个或多个主体部分填充操作。在一些示例中,可以在一个或多个主体部分填充操作之后执行端口填充操作。在端口填充操作过程中的颗粒可以具有小于在主体部分填充操作过程中颗粒平均尺寸的平均尺寸。在一个示例中,填充步骤可以包括在基板20的定义第一表面22的第一侧处填充孔,翻转基板,并且在基板20的定义相对的第二表面24的第二侧填充孔。或者,应认识到,填充基板的第一步骤可包括根据本文所述的任何填充步骤将端口填充引入到基板的第一侧处的孔中,使得端口填充累积在基板的第二侧处。因此,端口填充体可以从基板的第二表面延伸到孔中。可替代地或另外地,第一端口填充体可以以上述方式从孔延伸到第二表面上,以在硬压步骤之后限定按钮。接下来,可以根据本文所述的任何填充步骤将主体部分填充体引入到基板的第一侧处的孔中,使得主体部分填充体从第一端口填充体朝向第一表面延伸。最后,可以根据本文所述的任何填充步骤将第二端口填充体引入到基板的第一侧处的孔中,使得第二端口填充体基本上从主体部分填充延伸到基板的第一表面。所述短语“到所述第一表面”,“实质上到所述第一表面”,“到所述第二表面”,“实质上到所述第二表面”,以及类似含义的短语旨在包括端接在相应表面处或实质上位于相应表面处,并且除非另有指示,否则旨在从相应表面向外端接。可替代地或另外地,第一端口填充体可以以上述方式从孔延伸到第二表面上,以在硬压步骤之后定义隆起部。
再次参考图3,一旦完成了填充步骤或步骤46以单独地或与一个或多个压实步骤50组合地填充孔26,就可以在烧结步骤52烧结颗粒62。应当理解,颗粒62可以在烧结步骤52之前干燥。特别地,现在参考图14,基板20可在足以烧结颗粒62的温度下在任何合适的压力下放置在炉164中一段时间。例如,烘箱164中的压力可以处于大气压。或者,烤箱164可定义真空。所述炉还可包括根据需要的任何适合的气体环境。在一个示例中,烧结过程实质上是非致密化烧结过程。应认识到,烧结过程中的致密化可导致颗粒62中的相邻颗粒的部分朝向彼此流动,从而收缩所得的导电填充体35。
现在参考图15A-15B,认识到,颗粒62的变形可以在实质上非致密化烧结步骤62期间发生,然而,与致密化烧结相比,变形相对最小。例如,图15A示出了显著的非致密化,其中多个相邻颗粒62彼此接触并定义彼此间隔开第一距离D1的相应几何中心159。在实质上非致密化烧结步骤之后,两个相邻颗粒62的几何中心159在它们各自的几何中心之间定义第二距离2,如图15B所示。在一个示例中,第二距离D2与第一距离D1之间的差不大于第一距离的大约30%。例如,该差不超过第一距离的大约20%。例如,该差不大于第一距离的大约15%。在另一示例中,该差不大于第一距离的大约10%。例如,在一个具体示例中,该差不大于第一距离的大约5%。在一个特定示例中,第一距离Dl可以基本上等于第二距离D2。
应认识到,烧结包括初始阶段,由此在相邻的烧结颗粒之间延伸的颗粒的颈部,以在相邻的烧结颗粒62之间的相应界面处定义颗粒边界149。应当理解,颗粒62可以定义称其为“主体部分纳米结构”的粉末。每个颗粒62可包括纳米粒的填充阵列。在一个示例中,每个颗粒62可包括至少一千到百万个纳米粒。然而,预期颗粒62可各自包括少于一千个纳米粒,例如当颗粒的平均尺寸为0.22μm时。在烧结的初始阶段期间,构成颗粒62的纳米粒可以膨胀或生长。当发生这种情况时,颗粒62内部的孔洞可以移动到颗粒62的外表面并被去除。在烧结的第二阶段或中间阶段中,相邻颗粒62之间的间隙66可以在颗粒62的致密化过程中收缩。然而,可以通过确定上述悬浮液60的最初合成的颗粒62中的平均粒度来调节颗粒62的致密化。颗粒62的致密化可进一步通过确定颗粒62的模态分布调节。例如,如上文参照图7至图7C所述,颗粒62可以定义单模态分布、双模态分布或三模态分布。应理解,颗粒62的模态分布不影响颗粒62中的每一个中的纳米粒的晶粒生长特性。而是,在烧结期间,多模态分布可影响颗粒对颗粒相互作用(例如颈缩)的致密化特性。
已经发现,较小尺寸的纳米粒在致密化的第一阶段期间产生更大的纳米粒生长。已经发现在致密化的第一阶段中更大的纳米粒生长导致在致密化的第二阶段或中间阶段期间颗粒62的致密化。进一步地,在烧结之前在孔26中的导电颗粒62的更大初始密度还可以在致密化的第二阶段或中间阶段期间产生更少的颗粒62的致密化。认识到,三模态分布具有比双模态分布更大的初始密度。此外,双模态分布具有比单模态分布更大的初始密度。因此,颗粒的三模态分布具有比单模态分布更大的初始密度。
因此,为了减小在烧结的第二阶段或中间阶段期间的致密化,可能期望减小形成颗粒62的纳米颗粒的尺寸。进一步地,为了减少在第二或中间烧结阶段期间的致密化,可能期望提供双模态或三模态分布颗粒。然而,应认识到,颗粒可以是在单模态分布中烧结的基本上非致密化的。
在不受理论束缚的情况下,认为单独或与提供双模态或三模态颗粒分布相结合地降低纳米颗粒尺寸可降低烧结中间阶段与烧结的最终阶段之间的总可实现致密化的转变点。除非另作说明,颗粒62在烧结的中间阶段期间的密度可以被减小,使得所得的烧结颗粒62实质上不致密。在烧结的最后阶段期间,除了在初始烧结阶段期间实现的生长之外,纳米粒还可以生长,所述初始烧结阶段可以是用于封闭颗粒62内的孔洞的前体。在烧结完成之后的最终结果是在通孔内的连续金属网络填充体,其可以实质上从第一表面22延伸到第二表面24,而不改变金属化导孔与周围基板20的共面性(参见图2A)。此外,连续的金属网络填充体可以在导孔中的一个或多个乃至所有位置处接触基板20的第一表面和第二表面24。连续的金属网络填充体可以从基板20的第一表面22和第二表面24中的一个或两个上从导孔中延伸出。
因此,应当理解,在步骤52期间调整颗粒62的致密化的方法可以包括用主体部分纳米结构导电粉末填充孔的步骤46,所述颗粒各自包括纳米粒的填充阵列。所述方法还可以包括将所述孔中的颗粒在一个温度范围内烧结一个持续时间的步骤52。该方法还可以包括在填充步骤之前确定平均晶粒尺寸和模态分布中的至少一个的步骤,以确定烧结步骤期间的致密化量。如上所述,填充步骤可以包括用液体介质中的颗粒的悬浮液填充孔,并且在烧结步骤52之前从孔中排出液体介质。
如上所述,孔26中的大部分颗粒62可以是实质上如上所述的非致密化烧结,。在一个示例中,孔26中的颗粒62的总体积的至少约60%实质上是非致密化烧结的。在另一示例中,孔26中的颗粒62的总体积的至少约70%实质上不致密化烧结。在又一示例中,孔26中的颗粒62的总体积的至少约80%是实质上非致密化烧结的。在又一示例中,孔26中的颗粒62的总体积的至少大约90%是实质上非致密化烧结的。例如,在一个特定示例中,孔26中的颗粒62的总体积的至少大约95%是实质上非致密化烧结的。更具体地,在一个示例中,孔26中的颗粒62的总体积的大约100%实质上不致密化烧结。应当理解,由孔26中的非致密化烧结颗粒62限定的填充体的至少一部分可以接触从基板20的第一表面22延伸到第二表面24的、至少部分地定义孔的内表面。
烧结步骤52可以在大约100摄氏度至大约400摄氏度的温度范围内的烧结温度下发生。在一个示例中,温度范围可以是大约200摄氏度至大约400摄氏度。例如,温度范围可以是大约300摄氏度至大约400摄氏度例如,温度范围可以是大约300摄氏度至大约350摄氏度。例如,烧结温度可以是大约325摄氏度。
烧结步骤52可在上述任一温度范围内进行任何适合的持续时间,以烧结颗粒62,而基本上不使颗粒62致密化,如上所述。例如,持续时间可以在大约15分钟至大约4小时的持续时间范围内。在一个示例中,持续时间范围可以是大约30分钟至大约2小时。例如,持续时间可以是大约1小时。
有利地,如上所述,颗粒62可以是延性的和可延展的。其结果是,颗粒62可具与基板20不适配的热膨胀系数(coefficient of thermal expansion,CTE),而不会在烧结期间损坏基板20。特别地,银颗粒62的可延展性允许非致密化烧结,同时保持基板的结构完整性。因此,应当理解的是,没有将旨在使所得颗粒62的热膨胀系数更接近基板20的热膨胀系数的材料添加到悬浮液60a和60b中的任一个中。因此,烧结颗粒62没有任何CTE匹配剂燃烧后的残余物。例如,第一悬浮液60和第二悬浮液60中的每一个都可以没有玻璃料,即不含玻璃料。此外,在颗粒62中的导电材料是金属的示例中,所得导孔34可以实质上将单个均质金属从基板20的第一表面22实质上定义到第二表面24。例如,第一颗粒62a和第二颗粒62b(以及因此主体部分填充体和端口填充体)可以是相同的金属。在一个示例中,相同的金属可以是银。在另一示例中,相同的金属可以是铜。当然,应当理解,第一和第二颗粒62a和62b(以及因此主体部分填充体和端口填充体)可以替代地是不同的金属。
可替代地或附加地,烧结步骤52可以包括将射频(RF)电流施加到颗粒62的步骤,该颗粒足以产生使颗粒62基本上不致密烧结的涡流。
现在参考图21A-21B,在烧结导电填充体之前,导电填充体的至少一部分可以接合于基板20的内壁29。例如,基板20可以包括粘结于内壁29和颗粒62中的每一个的导电涂层210。例如,涂层210可以接合于端口填充体的内壁29和第二颗粒62b中的每一个。
涂层210可以从内表面延伸到第一表面22和第二表面24中的一个或两个上。涂层210可以包括涂覆于基板26的内表面29的第一端的第一部分210a,以及涂覆于基板的内表面29的第二端的第二部分210b。第二部分210b沿着将基板的第一表面22和第二表面24分隔开的相同方向涂覆于基板的内表面29的第二端。在一个示例中,涂层的第一部分210a从内表面29的第一端延伸到基板20的第一表面22,并且第二部分210b从内表面29的第二端延伸到基板的第二表面24。或者,涂层210可以定位在内表面29上,而不延伸到第一表面22和第二表面24中的任一个或两个。
第一部分210a和第二部分210b在将第一表面22和第二表面24分开的方向上沿着内表面29彼此间隔开。特别地,涂层210的第一部分210a可以沿着内表面29在与从主体部分填充体朝向第一表面22延伸的端口填充体的至少一部分对齐的位置处延伸。涂层210的第二部分210b可以在与端口填充体的至少一部分对准的位置处沿着内表面29延伸。端口填充体的至少一部分从主体部分填充体朝向第二表面222延伸。因此,涂层210可以将端口填充体的最终接合到基板20,并且特别地接合到内表面29。
在一个示例中,涂层210不沿着内表面29延伸到所得通孔34的中间区域中,其中主体部分填充体设置在中间区域中。或者,如果需要,涂层210可沿整个内表面29延伸。导电涂层可进一步从内表面29延伸到第一表面22和第二表面24中的任一个或两个上例如,第一部分210a可以从内表面29延伸到第一表面22上。第二部分210b可以从内表面29延伸到第二表面24上。
所述导电涂层210可包括至少一种金属,所述至少一种金属蒸气沉积到所述基板20上以定义第一金属层212。所述第一金属层212因此结合于所述基板,并且特别地接合于所述内表面29。所述至少一种金属还可包括第二金属层214,所述第二金属层214结合于所述第一金属212和所述端口填充体两者,从而将所述端口填充体结合于所述基板20。例如,第二金属可以被蒸气沉积到第一金属层212上。在这方面,第一层212可以被称为粘附层。第一金属可以是钛,铬,钽,钨中的至少一种以及包括钛钨合金的合金。第一层212可根据需要具有任何合适的厚度。在一个示例中,第一层212的厚度在约1纳米至约100纳米的范围内。例如,第一层212的厚度可以在约1纳米约50纳米的范围内。在一个示例中,所述厚度可以在大约5纳米到大约10纳米的范围内。
第二层214可以被称为键合层,该键合层键合于端口填充体的导电颗粒62b。在一个示例中,第二层214的第二金属与导电颗粒62b的金属可混溶。因此,当导电颗粒62b是银颗粒时,第二层214的第二金属可以是与第二导电颗粒62b的金属可混溶的,第二导电颗粒62b可以是如上所述的银或任何合适的替代金属。因此,在一个示例中,第二层的第二金属可以是可混溶的。此外,第二金属可以是过渡金属。例如,第二金属可以是银,铜,铝,钯中的至少一种或多种以及包括银钯合金的合金。因此,在一些示例中,包括第一层212和第二层214以及因此第一金属和第二金属的涂层可以由相同的单个金属定义。除非另行说明否则,涂层可包括使用例如气相沉积结合于玻璃基板的内表面的单个金属,并且烧结结合于第二导电颗粒62b。
第二层214可以比第一层212厚,例如,第二层可以具有在大约200纳米到大约5微米范围内的厚度。例如,厚度可以在大约0.5微米至大约2微米的范围内。在其他示例中,认识到,第一层212可以直接与端口填充体的导电颗粒62b烧结结合。
如上所述,涂层210,特别是第一层212可以通过气相沉积工艺被施加于第一表面29和第二表面24中的任一个或两者。例如,气相沉积过程可以是物理气相沉积。因此,第一层212可以经由电离物理气相沉积(iPVD)磁控溅射、DC溅射和蒸发沉积中的任何一种施加到内表面29。类似地,第二层214可通过气相沉积工艺施加到第一层212。例如,气相沉积工艺可以是物理气相沉积(PVD)。因此,第二层214可以经由电离物理气相沉积(iPVD)、磁控溅射、DC溅射和蒸发沉积中的任何一种施加到第一层。
一旦涂层210已经结合到内表面29,可以将导电填充体(诸如端口填充体)结合到涂层210。在一个示例中,可以在将颗粒烧结在孔26中期间将端口填充体烧结结合到第二层214。在一个示例中,端口填充体可以是根据需要的单模态填充或多模态填充。在一个示例中,端口填充体可以是双模态或三模态填充体。就这一点而言,应当理解的是,涂层210定义了端口填充体和基板26的内表面29之间的界面。该界面可以形成可能渗透到通孔34中的气体的屏障。替代地或附加地,该界面可以形成可能渗透到通孔34中的液体的屏障。
应当理解,在执行将第二导电颗粒62b填充到于孔26中以形成端口填充体的步骤之前,可以将导电涂层210施加于基板20,例如,可以在执行将第一导电颗粒62a填充于孔26中以形成端口填充体的步骤之前将导电涂层210施加于基板20。因此,可以在将任何导电颗粒39填充于孔26中之前将导电涂层210施加于内表面39。
可选地,该方法可以包括执行第一填充操作步骤的步骤,该第一填充操作步骤迫使多个第一导电颗粒62a进入孔26中。该第一填充步骤可以使用本文所述的任何合适的填充技术施加。一旦整个第一导电颗粒62a已经使用一个或多个第一填充步骤被迫进入孔中,并且颗粒62a具有根据需要的填充,则可以以上述方式将涂层210施加于基板26。因此,施加涂层的步骤可以在包括多个第一填充步骤的第一填充步骤之后。涂层210可以因此进一步应用于主体部分填充体的相对外端中的至少一个。例如,涂层的第一部分210a可以被施加于主体部分填充体的第一外端。可将涂层的第二部分210b施加于主体部分填充体的与第一外端相对的第二外端,所述第二外端沿着将基板20的第一表面22和第二表面24分隔开的相同方向与第一外端相对。接下来,可以执行至少一个端口填充操作,该端口填充操作迫使第二导电颗粒62b进入孔中,以限定从第一导电颗粒朝向第一表面22和第二表面24中的每一个延伸的端口填充。如上文所述,在如上所述的离心力下,在如上所述的静电力下,或使用根据需要的任何合适的替代方法,可以在真空下执行最终的填充操作。一旦涂层已经被施加到内表面29并且第一颗粒62a和第二颗粒62b已经被填充到孔26中,颗粒就可以以上述方式非致密化烧结。
应了解,涂层210可在气相沉积腔室中蒸气沉积于内表面29。此外,包括第一颗粒62a和第二颗粒62b的导电颗粒62可以是在相同的公共蒸气沉积腔室中烧结的非致密化的。因此,可将热量施加于蒸气沉积腔室,所述蒸气沉积腔室将腔室中的温度增加到足以使第一导电颗粒和第二导电颗粒烧结的烧结温度。烧结温度可在约100摄氏度至约400摄氏度的范围内。例如,烧结温度可以在大约300摄氏度至大约400摄氏度的范围内特别地,烧结温度可以在大约300摄氏度至大约350摄氏度的范围内。在一个具体示例中,烧结温度可以是大约325摄氏度。可以根据需要以任何合适的方式将热量施加到气相沉积室。例如,可将辐射热,传导热或对流热施加到气相沉积腔室的外表面,以增加腔室内的温度。
由于颗粒62是非致密烧结的,所以端口填充体的第二颗粒62b可以烧结结合于涂层210。此外,当颗粒62非致密化烧结时,第一颗粒62a(例如,在主体部分填充体的一端或两端部处)可以烧结结合于涂层210。
在一个实例中,可在将涂层施加于基板20的内表面29的同时将热量施加于气相沉积腔室,因此可将热量与涂层的施加(例如,气相沉积)同时施加于腔室。或者,在气相沉积腔室完成烧结后,可降低气相沉积腔室中的温度,使涂层210能够被蒸气沉积于内壁上。特别地,第一层212可以被蒸气沉积于内表面29上,并且第二层214可以被蒸气沉积于第一层212上。在气相沉积期间在气相沉积室内部的升高的温度可以足以将颗粒62烧结于涂层210,例如,蒸气沉积可以在大约80摄氏度至大约250摄氏度的范围内的高温下发生。
或者,在将气相沉积室中的温度增加到烧结温度之前,涂层210可以被蒸气沉积于内表面29。例如,在烧结之前,可以冷却和保持蒸气沉积室中的温度,使得在气相沉积期间基板20的内表面29处的温度保持在约100摄氏度以下。例如,在气相沉积期间,内表面29处的温度可维持在约0摄氏度至约80摄氏度的范围内的温度。可使用根据需要的任何合适的装置和方法冷却蒸气沉积室。例如,可以将氦背侧冷却施加到气相沉积腔室。可选地或附加地,水束可以降低气相沉积室的温度可替代地或另外地,多个内部换热管可以在气相沉积腔室内携带冷却流体。
一旦气相沉积已完成,可将热量施加到气相沉积腔室以将腔室241中的温度升高到上述非致密化烧结温度。
应认识到,涂层210可被施加于基板20中的任何合适的孔的内表面,无论孔是否被金属化。就这一点而言,基板20可以包括未被金属化或以其他方式导电的孔。涂层210可以被施加于这些孔的内表面,以有助于孔的密封性。
应认识到,所得到的导孔34除了引入到孔中的任何金属之外实质上仅包含导电材料和空气,如果适用,如本文所述。此外,如现在将描述的,所得到的导34可以是气密的。
现在参考图27,导孔34可以根据需要定义为任何合适的尺寸和形状。例如,导孔34可以是大致沙漏形的,其具有从基板20的第一表面延伸到基板20的第二表面的第一和第二不同导电材料沙漏形导孔34的内表面可以定义为至少一度到三度的锥形。可替代地或另外地,导孔34可以包含使用不同沉积技术沉积在其中的金属。例如,导孔34可以包括涂覆于孔的内表面的涂层210。涂层210可以沿着孔的整个内表面延伸以获得导孔34。此外,涂层可以沿着基板20的第一相对表面和第二相对表面中的每一个的一部分延伸。
涂层210的第一层可以无电电镀于孔的内表面上。因此,如上所述,第一层可以被称为粘附层。第一层可以是第一金属,例如钛。第二层可以是第二金属的电导体层。例如,第二金属可以是铜或银。可以使用电化学沉积施加第二层。第二层可沿第一层实质上均匀地施加。第二层可具有在约3微米至约7微米的范围内的厚度。如图所示,涂层210可以构造成不完全填充孔的最窄部分或颈部。可以根据上述任何合适的方法将导电填充体35引入孔中,使得填充体35占据未被涂层占据的孔的剩余部分。因此,涂层210和填充体35可以组合以完全填充孔26的颈部并形成导通。例如,可以在流体压力、离心力、静电或其某种组合下引入填充体35。填充件35可以以上述方式烧结结合于第二层。
现在参考图12A至图12C,在一个示例中,填充有颗粒的基板20可以被放置于腔室中,并且氧化气体可以被引入到腔室中并且在升高的温度下被迫穿过孔26,使得颗粒的氧化物可以从相应的孔排出。在一个示例中,升高的温度可以大于大约50摄氏度,并且小于大约400摄氏度。所述腔室可以是真空腔室。可选地或附加地,腔室可以是烧结炉。一旦颗粒62被干燥,或者通过在上述真空填充过程期间排空液体,或者在离心力下填充之后干燥颗粒,或者以本文所述的任何合适的替代方法或方法填充孔,即可以将基板20放置到腔室中。
在一个示例中,当基板设置在腔室中时,可以迫使氮和氧混合物在高于环境温度的高温下流过孔。因此,包括颗粒62的基板可以实质上处于升高的温度。在一个示例中,升高的温度可以在大约40摄氏度至大约75摄氏度的范围内。例如,升高的温度可以是大约50摄氏度。接着,将室中的温度增加到使孔中的有机物形成氧化物的水平。例如,腔室中的温度可以增加到大约75摄氏度至大约150摄氏度的范围内的水平。在一个示例中,温度可以增加到大约120摄氏度。氮气和氧气混合物通过孔的流动导致氧化物从颗粒62中排空,并因此从孔中排出。在整个过程中可以监测基板的重量,认识到随着基板减小或停止重量,可以得出结论,实质上形成的氧化物的所有有机物已经从孔中排空。
接着,可以从孔中排出氮气和氧气混合物。特别地,可以随后将用于清洁的气体引入腔室中并且迫使该气体流过基板的孔。在一个示例中,用于清洁的气体可以是氮气。所述氮气可以是纯氮气。清洁气体从孔中去除氮气和氧气混合物,以防止金属颗粒62在氮气和氧气混合物的存在下氧化。所述用于清洁的气体可在约0托(TORR)至约760托的范围内的压力下添加。此外,清洁气体可以在大约120摄氏度至大约180摄氏度的范围内的温度下添加。
接下来,可以执行随后的步骤,由此可以去除在使氮和氧混合物流过孔的步骤期间形成的金属氧化物。随后的步骤可以包括使氮气和氢气混合物流过孔,以从孔中去除金属氧化物。最后,可以从孔中排出氮气和氢气混合物。特别地,可以随后将用于清洁的气体引入腔室中并且迫使该气体流过基板的孔。在一个示例中,清洁气体可以是氮气。所述氮气可以是纯氮气。用于清洁的气体从孔中去除氮气和氢气混合物。接着,可以以上述方式对基板进行烧结。特别地,可以将基板移动到烧结炉。可选地,腔室可以由烧结炉界定,使得腔室内的温度增加到如上所述的烧结温度。
具体地,再次参见图3和图22A至22B,一旦基板20已经在步骤52烧结,基板20就可以经受压紧步骤53,以密封基板20和颗粒62之间的界面。界面可以包括烧结导电填充体与第一表面22和第二表面24中的任一个或两者之间的第一界面。可替代地或另外地,界面可以包括第二界面,该第二界面位于沿着内表面29朝向或到第一表面22的位置处的基板20和烧结的导电填充件之间,并且进一步位于沿着内表面29朝向或到第二表面22。
在一个示例中,参照图22A至22B,压紧步骤53可以在硬压机140中执行。特别地,硬压机140可以包括能够与基板20接触并且压向基板20的第一表面22和第二表面24的第一和第二挤压表面142。当颗粒62被过盈填充在孔26中,使得它们分别在它们的第一端和第二端处延伸超过第一表面22和第二表面24,并且烧结时,所获得的烧结导电填充体延伸穿过孔26,并且形成延伸超过基板20的第一表面22的第一部分以及延伸超过基板20的第二表面24的第二部分。导电填充体的第一部分和第二部分定义有沿着孔26的中心轴线分别设置在第一表面22和第二表面24的外侧的相应的第一端部和第二端部。在挤压步骤53期间,可以使挤压表面142与导电填充体的第一端部和第二端部接触。特别地,第一挤压表面142和第二挤压表面142中的至少一个或两个可以朝向第一挤压表面和第二挤压表面中的另一个轴向地移动,并且因此朝向相应的第一表面22和第二表面24移动。挤压步骤53可以被称为单轴按压步骤。
压板141中的一个或两个可以朝向彼此移动,直到挤压表面142接触从第一表面22和第二表面24中的任一个或两个延伸出的金属结构的那些部分,也称为导电填充体的过盈填充部分,其可以是如上所述的金属填充体。当挤压表面142继续朝向彼此并且因此朝向基板20时,挤压表面142分别抵靠第一表面22和第二表面24,并且挤压烧结导电填充体的过盈填充的第一部分和第二部分,如图22C所示。特别地,金属结构可以变形以定义出I形梁形结构,其具有在孔26内延伸到第一表面22和第二表面24的腰部144,以及分别抵靠第一表面22和第二表面24压紧的外凸块146。导电填充体的第一部分和第二部分可以定义该外凸块146。外凸块146可以是平的外凸块146。外凸块146具有与基板20的相应的第一表面22和第二表面24实质上平行的外表面。此外,凸块146可以相对于孔26延伸出,并且因此沿着相对于孔26垂直的方向延伸,并且因此相对于导孔34延伸。
平的外凸块146相对于第一表面22和第二表面24的压紧可分别密封基板20的两个表面22和24处的导孔34的端部。此外,应当理解,由非致密化烧结颗粒62形成的导电填充体中的至少一些可在压制步骤43过程中变得致密。此外,导电填充体的过盈填充部分可以分别在第一表面22和第二表面24中的一个或两个处接触基板20。挤压表面142还可以将轴向挤压力施加于导电填充体的沿着孔26的中心轴线设置在孔26内的部分。孔26中的导电填充体的压缩可导致烧结颗粒62抵靠孔26的内表面29密封。对基板20的导电填充体的压缩可导致通孔34是气密的。因此,通孔34的金属结构可以在第一表面22和第二表面24中的基本上每一个处基本上是无孔的。此外,平的外端和基板20之间的干涉配合可以抵抗或防止在操作期间导电填充体体35的迁移。虽然本文所述的导孔提供了改进的电性能,并且不受理论束缚,但是相信进一步致密化导电材料可以进一步改善所得导孔的电性能的某些方面。
在图22A所示的一个示例中,挤压表面142可以由单轴压力机的相应压板141定义。可期望压板141在相应的挤压表面142处充分平,使得凸块146的相应外表面在变形之后同样是平的。可选地,如图所示22B,挤压表面142可以由设置在压板141与基板20的相应的第一表面22和第二表面24之间的挤压构件143定义。在一个示例中,挤压构件143可以由面向基板20的压板141的相应表面承载。因此,当压板141中的至少一个或两个朝向彼此移动时,挤压构件143的挤压表面142接触颗粒162的第一端和第二端,并向颗粒162施加力,从而如上所述使颗粒162变形。施加到颗粒162的力可高达约300000磅/平方英寸(PSI),例如高达约150000PSI。挤压构件143可以由任何合适的刚性不可压缩材料(诸如玻璃,钨或具有适合硬度的任何合适的替代材料)定义,以压缩颗粒62而不经历自身变形,并且在不与颗粒62反应的情况下,挤压表面142可以在它们接触颗粒62之前、将颗粒62压靠在基板20额过程中,以及在硬压步骤53完成之后都是平的。特别地,平面挤压表面142可以分别平行于基板20的第一表面22和第二表面24。
可以认识到,可以形成凸块146,而不需在基板上添加旨在特意地形成超出孔26以及导孔34的第一表面22和第二表面24的任一个或两个延伸的附加层。例如,可以在不将牺牲层(诸如干膜抗蚀层)附加于基板20的第一表面22和第二表面24中的任一者或两者上以特意地延伸孔26的情况下而形成凸块146。在这方面,可以在不首先将干膜抗蚀膜附加于表面22和24上的情况下执行填充步骤46。因此,在一个示例中,孔26或导孔34不包括抗蚀层延伸出第一表面22和第二表面24中的任一个的部分的任何部分。此外,孔26以及因此导孔34可以填充有颗粒62,而不需将导电层例如金或钛沉积到第一表面22和第二表面24上,以旨在特意地地将孔26延伸超过第一表面22和第二表面24。因此,在一个示例中,孔26或导孔34不包括从第一表面22和第二表面24中的任一个延伸出的钛或金层。
在一些示例中,硬压制步骤可以在环境温度和加热的温度下进行,并且填充过的颗粒可以是表面已完成的。在一些示例中,加热的温度可以足以使相应孔中的所有颗粒在硬压的步骤期间烧结。
此外,压制步骤53可以在大气压下进行。可选地,压制步骤53可以在真空下执行。例如,参见图23A-23B,第一和第二刚性挤压构件143可以设置在任何适合的封套内,诸如上文参照图8A至8B所述的封套118,因此,封套可以包括第一层压结构119a和第二层压结构119b。第一层压结构119a和第二层压结构119b可相对于可能穿过其中的气流是不可渗透的。应当理解,层压结构119a可以根据需要由单层代替。基板20可以放置在封套内相对设置的挤压构件143之间,使得第一表面22面向挤压构件中的第一挤压构件,并且第二表面24面向挤压构件143中的另一个挤压构件。因此,第一挤压构件143设置在第一表面22与第一结构119a之间,并且第二挤压构件143设置在第二表面与第二结构119b之间。所述封套的内部可以以上述方式设置于真空环境下。接着,压板141可对封套施加压力,并且特别地,压力施加于第一结构119a和第二结构119b,压力被施加于封套内的挤压构件143。因此,挤压构件143的相应挤压表面以上述方式向导电填充体施加抵靠基板20的压缩单轴力。可选地,压制步骤253可以在等静压机中执行,由此等静压可以施加于第一和第二挤压构件143,使得挤压构件143将单轴力施加挤导电填充体。
单轴力可施加持续从秒至数小时的任何适合的持续时间。在基板20处于从大约0摄氏度到基板20的熔化温度的任何适合的温度的同时,还可以施加单轴力,因此,在一个示例中,压制步骤53可以是在室温下的冷硬压制步骤。或者,压制步骤可以是在高于室温的温度至基材20的熔化温度的温度下的温热或热硬压制步骤。例如,温度可以高达约1200摄氏度。在压制步骤期间,压板141的温度可以足以导致导电填充体软化和变形,但不使其液化。压板141可以直接或通过挤压构件143加热导电填充体。因此,在一些示例中,压制步骤53可以锻造导电填充体。单轴力可在高达约100000PSI的范围内。
仍可选地,现在参见图24a,等静压可被施加于基板20,并且导电填充他设置在第一对置结构119a和第二对置结构119b之间的封套内。在一个示例中,等静压被施加于封套,并且结构119a和119b是可延展的,可以将等静压直接施加于基板20和导电填充体体。当等静压被施加于封套时,第一结构119a与第一表面22和导电填充体的第一端相适配,并且第二结构119b与导电填充体的第二表面24和第二端相适配。因此,第一结构119a和第二结构119b向延伸超过基板20的第一表面22和第二表面24的导电填充体的过盈填充部分施加等静压力。等静压可沿实质上垂直于所述过盈填充部分的外表面的方向施加与所述导电填充体的所述过盈填充部分。所得到的填充的导电填充体的第一部分和第二部分可以被压缩和致密化,并且在施加等静压之后定义有实质圆顶形的外表面。
可选地,参考图24B,任何适合的可延展层127可以设置在封套中并且被设置为将等静压施加于基板20和烧结导电填充件的两个相对端。因此,可延展层127可以定义被构造成抵靠烧结的导电填充体体的过盈填充部分支承的相应的挤压表面。可延展层127可以被设置为任何适合的高温聚合物,例如聚四氟乙烯(PTFE),或者可以替代地是金属箔。就这一点而言,应当理解,可延展层127抵抗熔化或分解。可延展层127还可有利地抵抗粘附于基板20和导电填充体,或抵抗基板20和导电填充体的材料组分的改变。等静压被施加于封套,这使得施加于第一结构119a和第二结构119b的等静压分别被施加于第一和第二可延展层127。因此,当等静压施加于封套时,第一可延展层127适配于第一表面22和导电填充体的第一端,并且所述第二可延展层127适配于所述第二表面24和所述导电填充体的所述第二端。因此,可延展层127向延伸超过基板20的第一表面22和第二表面24的导电填充体的过盈填充部分施加等静压力。等静压可沿实质上垂直于所述过盈填充部分的外表面的方向施加于所述导电填充体的所述过盈填充部分。所得到的填充的导电填充体的第一部分和第二部分可以被压缩并致密化,并且在等静压已被施加之后定义实质圆顶形的外表面。
在压制步骤53过程中,等静压可以在室温(也称为冷等静压)下施加。或者,等静压可在升高的温度,高达约2200摄氏度的温度下施加,例如在约45摄氏度至约500摄氏度的范围内,因此,结构119a和199b的温度,单独地或与可延展层127组合地,当等静压被施加于基板和导电填充体时,可相对于室温升高。当在升高的温度下施加等静压时,期望如此构造封套,使得第一结构119a和第二结构199b不熔融于基板或导电填充体。等静压可被施加到大约100000PSI。
现在还参考图3,认识到,可以在如上所述的烧结步骤52之后执行压制步骤53。此外,压制步骤53可以单独地或与一个或多个压实步骤50组合地执行。或者,可以在方法40中执行压制步骤53,由此不执行压实步骤50。或者,方法40可包括一个或多个压实步骤50,由此不执行压紧步骤53。当该方法包括压紧步骤53但不包括压紧步骤50时,导电填充体的外部部分在其外端处具有比从导电填充体的第一外部部分延伸到导电填充义的第二部分的导电填充义的部分更大的密度。
在其他示例中,可以在烧结步骤52之前执行压制步骤53。特别地,可以执行一个或多个填充步骤46,直到导电颗粒覆盖孔26,使得颗粒如上所述延伸超过第一表面22和第二表面24。接着,在压制步骤53之后,可如上文所述在步骤52处烧结导电颗粒。或者,可同时执行烧结步骤52和压制步骤53。也就是说,导电颗粒可以在执行压制步骤53的等静压下烧结,因此,压制步骤53可以在烧结的导电填充体,未烧结的导电颗粒上进行,或者在它们烧结时被烧结于导电颗粒上。
在一些示例中,方法40可以包括密封导孔的步骤54(参见图3)。在一个示例中,密封步骤可通过抛光或表面修整颗粒62执行,特别地,如图16A至16B所示,可抛光第一表面22和第二表面24中的每一个处的烧结颗粒62的面向外的表面,以增加烧结颗粒62的面向外的表面的平面性。应认识到,烧结颗粒62的面向外的表面可以由端口填充定义。例如,在第一表面22和第二表面24中的每一处的烧结颗粒62的面向外的表面可以用在相应表面上驱动的棒166按压。棒166的硬度可以高于导电材料的硬度并且低于基板的硬度。例如,硬度可以高于银和铜中的一种或两种,并且小于玻璃。因此,棒166可以使第一表面22和第二表面24中的每一处的烧结颗粒62改变形状,而不损害基板的完整性。特别地,棒166可以改变第一表面和第二表面中的每一处的烧结颗粒的过盈填充部分的形状,以将开口密封于导电材料和基板20之间的一个或多个界面处。例如,界面可以分别设置在基板20的第一表面22和第二表面24处。在一个示例中,棒166可以由镍制成。应认识到,第一表面22和表面24处的烧结颗粒62可由如上所述的端口填充体定义。因此,可以说,端口填体定义了导孔34的端盖161。此外,端盖可以气密地密封导孔。端盖161的表面可以如上所述的完成。
棒166可以被压入端口填充体中并且在端口填充体上移动,以在通孔的第一端部和第二端部处形成多个间隙,以用导电材料封堵。银或铜端口填充体的延展性可特别适合于此目的。此外,端口填充体可以通过在基板20的第一表面22和第二表面24中的每一处的开口与孔26的开口压在一个或多个界面上。在一个示例中,密封步骤54可以在真空中执行,使得基板20和棒166都可以在导电材料的表面修整过程中设置在真空环境中。应了解,所述表面修整所述导电材料的步骤可使所述导电材料进一步平整。可替代地或另外地,密封步骤54可以包括以下步骤:在通孔的端部处将导电材料真空沉积到导电材料中,以1)封堵多个间隙中的一个或两个),以及2)在导电材料和基板20之间的界面处填充开口可替代地或另外地,密封步骤54可以包括导电材料的真空熔化,以便1)封堵多个间隙中的一个或两个),并且2)填充导电材料与基板20之间的界面处的开口。
密封步骤54可产生气密性小于约10-7,例如,气密性可小于约10-8,例如,气密性可小于约10-9例如,气密性可小于约10-10。例如,所述气密性可小于约10-11
然而,应认识到,压紧步骤53和随后的步骤可代替密封步骤54。因此,方法40可包括压紧步骤53并省略密封步骤54。可选地,方法40可包括密封步骤54并省略压紧步骤53b。可替代地,可以设想,该方法可包括密封步骤54和压紧步骤53两者。可在密封步骤54之前执行压紧步骤53。或者,可以在密封步骤542之后执行压制步骤53。如图16A至16B所示,可以理解的是,密封步骤54可以分别在限定第一表面22和第二表面24的基板的第一侧和第二侧处密封导孔34的端部。因此,导孔34可以是气密的。因此,经烧结颗粒62的导电材料,并且因此也是导孔34的导电材料,可以在第一表面22和第二表面24中的每一处实质上是无孔的。特别地,棒可以沿着玻璃的外表面刮抹颗粒。可选地,如上所述,可以从方法40中省略密封步骤54。
在一些示例中,密封步骤54可以包括,单独地或与压制步骤53中的一个或两个组合、并且如上所述在端口填充体上驱动所述棒的步骤组合执行的选择性激光烧结步骤,该选择性激光烧结步骤烧结端口填充体的外端中的一个或两个,以定义基本上无孔的密集端盖并且进一步密封导孔34。因此,端口填充体的至少一个或两个外端可以在其外端定义实质上无孔的激光熔化端盖。特别地,在步骤52(参见图3)之后,激光可以选择性地引导向端口填充体的至少一个或两个端部,足以使端口填充体熔化并定义密实端盖。引导激光的步骤可以在受控的脉冲时间和激光的强度下执行,以熔化端口填充体的外端,从而定义密实端盖。如上所述,端口填充体可以填充到孔之外,使得端口填充体的过盈填充部分延伸超过基板的第一外表面22和第二外表面24中的任一个或两个(参见例如图12B至图12C)。所述激光可以被引导于所述端口填充体的所述过盈填充部分处。在一些示例中,激光器可以是绿色激光器。所述密实端盖可以是阻挡可能渗透到所述孔中的气体和液体中的任一个或两个的屏障。如下面更详细描述的,密实端盖可以至少部分地由烧结的薄片或薄片颗粒225定义(参见图25)。
在其他示例中,作为用棒进行表面精整的代替,可以使用抛光或研磨方法表面抛光颗粒。特别地,所述颗粒可以是以上述方式进行过盈填充和烧结,并在根据需要进行烧结之前或之后进行硬压或等静压。在一些示例中,可以使用根据需要构造的抛光基板对过盈填充的颗粒进行抛光,并且在一些示例中,抛光基板由Ce 02制成。
可选地或附加地,可在烧结步骤53之后将导电适配覆层施加于导孔的端部。在这方面,可在压制步骤53b之后施加该适配覆层。可选地,可在执行压制步骤53b之前适配覆层。可选地,当方法40不包括压制步骤53时,可施加适配覆层。例如,可将适配覆层施加于基板的外表面22和24中的一个或两个上,并且施加到可以与基板20的表面22和24基本上平面的导孔中。可以使用符合需要的任何适合的沉积技术将适配覆层施加于通孔的端部。在一个示例中,如果执行端口填充步骤,则可将适配覆层施加于通孔的端部处的端口填充的颗粒62。或者,可将适配覆层施加于通孔的端部处的主体部分填充的颗粒62。在一个实例中,可将适配覆层电镀到颗粒62。可替代地,可通过不同形式的技术,诸如蒸发,物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)(诸如原子层沉积(ALD))等沉积适配覆层。或者,还可通过无电电镀步骤施加适配覆层。
应认识到,如上文参照图7A至图7C所述,适配覆层可占据,并且在一些实例中,适配覆层可填充,在相邻的颗粒之间定义的间隙66。在一些实例中,端口填充体可以包括钯。钯可以以任何适合的量存在,例如按端口填充体重量计约0.5%至约30%的钯。例如,按端口填充体重量计约10%至约30%的钯。例如,在第二颗粒62b的双模态分布中,第二双模态颗粒可由如上所述的钯定义。或者,第二双模态颗粒可以至少部分地或全部为铋。或者,第二双模态颗粒可以是至少部分或全部是铝。或者,第二双模态颗粒可以是至少部分或全部是锡。或者,第二双模态颗粒可以是至少部分或全部是铜。
可选地或附加地,在最终压实步骤之后,任何适合的金属可以沉积于颗粒62的间隙中,特别是端口填充体的颗粒62b中。应认识到,也可能希望将金属沉积于由第一填充体的第一颗粒62a限定的间隙中。例如,在一个示例中,可电镀金属可以被电镀于设置在孔中的银颗粒62的间隙中。因此,可电镀金属可以至少部分地或实质上填充间隙。电镀步骤可以在烧结步骤52之前或在烧结步骤54之后执行。可电镀金属可以是根据需要的任何一种或多种乃至全部份量的铝、铜、钛、银或其任何适合的替代金属或合金。
在另一示例中,可以使用任何适合的工艺(诸如化学气相沉积)将金属沉积于间隙中。具体地,该方法可以是金属有机化学气相沉积。例如,该过程可以是原子层沉积工艺。所述沉积可以在真空下进行。所述化学气相沉积的金属可以是铟、铝、铋、铜、钛、银或根据需要的任何适合的替代金属中的至少一种。沉积在间隙中的金属降低了填充体的孔隙率。因此,当金属沉积在主体部分填充体的空隙中时,主体部分填充体的孔隙率降低。类似地,当金属沉积在端口填充体的间隙中时,设置在间隙中的金属可以降低由端口填充体定义的端盖的孔隙率。化学气相沉积可以在本体的颗粒和端口填充体被烧结之前发生。或者,化学气相沉积可在本体和端口填充体的颗粒烧结之后发生,但在上文所述的表面修整端盖之前。
在又一示例中,可以将金属溅射到主体部分填充体和端口部分填充体中的一者或两者上。例如,可以在将端口填充颗粒62b引入孔之前将金属溅射到主体部分填充体上。在主体部分填充体已经被压实之前,金属可以被溅射。或者,在主体部分填充体已经被压实之后但在颗粒被烧结之前,金属可以被溅射到主体部分填充体上。或者,可以在颗粒已经烧结之后将金属溅射到主体部分填充体上。例如,在一些示例中,主体部分填充体可以在填充之前烧结并且随后烧结端口填充体。就这一点而言,应认识到,在下游过程(诸如再分布层的应用)期间,主体部分填充体和溅射的金属可以被加热到升高的温度,使得溅射材料熔化。熔化的溅射材料然后可以行进如入到主体部分填充体的空隙中。根据需要,金属可以是铝、铜、钛、银、铟、铝、铋、锡或其任何适合的替代金属或合金。
可选地或另外地,可以将金属溅射到端口填充体上。例如,可以将金属溅射到端口填充体上。在端口填充体被压实之前,可以将金属溅射到端口填充体上。可选地,在端口填充体被压实之后但在颗粒被烧结之前,金属可以被溅射到端口填充体上。因此,烧结温度可以使溅射的金属熔化并进入到间隙中。或者,在颗粒被烧结后,可将金属溅射到端口填充体上。此外,可以在端口填充体表面完成之前将金属溅射到端口填充体上,使得溅射的金属可以进入到间隙中,例如当施加再分布层时。或者,可以在端口填充体表面完成之前将金属溅射到端口填充体上。当认识到所获得的表面完成的端口填充体可能缺少用于溅射金属进入到间隙中的孔隙率时,认识到,如果孔隙率在端口填充体形成过程中产生,并且特别是端盖中产生,在再分布层的应用过程中,溅射金属可以熔化并流入孔中,从而减小包括端盖的端口填充体的孔隙率。
因此,沉积到间隙中的适配覆层可以进一步密封基板20的第一表面22和第二表面24。密封步骤可以防止气态污染物和液体污染物中的一个或两个进入孔并进入到相邻颗粒的空隙中。可替代地或另外地,密封步骤可以防止气态污染物和液体污染物中的一种或两种进入导电材料的孔中。
现在参考图25,导电填充体,特别是端口填充体可以包括多个薄片25。特别地,薄片25可以沉积于端口填充体上。例如,薄片25可以沉积在端口填充体的颗粒62b上。特别地,薄片25可以沉积于端口填充体的相对端中的任一个或两个上。如从下文将理解的,薄片可以被硬压和烧结,以定义实质上无孔的层,该层提供阻挡液体和气体中的任一个或两个可能进入孔26的屏障。
薄片25可以是不规则形状的,并且可以具有不同的尺寸和形状。薄片25的平均比表面积在大约0.3米平方/克至大约1.5米平方/克的范围内。例如,比表面积可以在每克大约0.3米平方到大约1米平方/克的范围内。在一个示例中,比表面积可以大约为0 76表平方/克。当然,应认识到,薄片25可以根据需要,具有任何适合的特定表面区域。此外,大多数薄片可以具有在大约2∶1至大约10∶1的范围内的平均纵横比。在一个示例中,薄片可以被球磨。可选地,所述薄片是磨碎的。或者,所述片状颗粒可被行星磨碎。或者,所述薄片可以是球磨的。就这一点而言,应当理解的是,薄片可以根据需要以任何适合的方式制造。薄片25可以是与端口填充体相同的金属。或者,薄片25可以是或与端口填充体不同的金属。因此,薄片可以是铜、银、金、铝、镀银铜、铝等。
当薄片25被挤压时,例如使用本文所述的硬压机和等静压机中的任一者或两者,薄片可断裂成片状颗粒并且在端口填充体的任一或两个外端处被压实,从而定义设置在端口填充体的任一或两个外端处的层。所述片状颗粒可具有例如约80%至约98%的密度。片状颗粒可以被烧结,以定义沿端口填充体的外端延伸的致密的、实质上无孔的覆层。例如,可以在上述烧结步骤52之前将薄片25施加于端口填充体。或者,可以在烧结步骤52之后施加薄片25。因此薄片52可以在后续操作的过程中烧结,例如应用再分布层。或者,可使用本文所述的激光烧结来烧结薄片。
最后,可以根据需要将再分布层(redistribution layer,RDL)施加于基板20。例如,现在参考图17-18B,再分布层37可以应用于基板20的第一表面22和第二表面24中的一个或两个,从而与导孔34电连通,并且因此与导孔中的导电材料电连通。例如,可以应用溅射层,并且可以以通常的方式在溅射层上施加导电金属镀层。如图18A所示,可选地,可以在第一表面22和第二表面24中的相应的至少一个上形成沟槽170。应当理解,沟槽170可以通向孔26和导孔。因此,用于使颗粒进入孔的方法如真空、离心力和静电力也可用于使颗粒进入沟槽。颗粒可以如上所述干燥,包装和烧结,以定义为再分布层37。
应当理解,可以根据任何合适的替代实施例构造再分布层37。现在参考图18C,再分布层37可以设置在基板20的第一表面22和基板26的第二表面24中的至少一个上。因此,虽然再分布层37被描述为沿着基板20的第一表面22延伸,但是应当理解,该描述适用于沿着基板20的第二表面24延伸的再分布层的相等的力和效应。
在一个示例中,再分布层37可以包括导电适配覆层420,该导电适配覆层420沉积于第一表面22上,并且因此与导孔34电连通。例如,覆层420可以被蒸气沉积于第一表面222上。在一个示例中,覆层420可以包括键合于基板20的第一层422。如果前文参图21A至21B所述的导电覆层210沉积于基板20的第一表面22上,导电适配覆层420,特别是第一层422可以在覆层210上方延伸,并且沉积于覆层210上。第一层422可以被称为粘附层。第一层422可以由任何适合的第一金属定义。例如,第一金属可以是钛、钽或铬、钯、铝或钛或钨,银或钯的合金。第一层422可被蒸气沉积于第一表面222上。蒸气沉积可为物理气相沉积(PVD)。因此,第一层422可以通过电离物理气相沉积(iPVD)、磁控溅射、DC溅射和蒸发沉积中的任何一种施加于第一表面22。第一层422可根据需要具有任何适合的厚度。例如,厚度可以在大约1纳米到大约100纳米的范围内。特别地,第一层422的厚度可以在大约1纳米到大约50的范围内,在一个示例中,厚度可以在大约5到大约10的范围内。
覆层420还可以包括键合于第一层422并且远离基板20延伸的第二层424。第一层424可以由任何适合的第二金属定义。例如,第二层424可以由第二金属定义。第二金属可以是银、铜或其合金。所述第二层424可被蒸气沉积于所述第一层422上。所述气相沉积可为物理气相沉积(PVD)。因此,第二层424可以通过电离物理气相沉积(iPVD)、磁控溅射、DC溅射和蒸发沉积中的任何一种施加于第一层422。第二层424可根据需要具有任何适合的厚度。在一个示例中,第二层424的厚度可以大于第一层422的厚度。例如,第二层424的厚度可以在大约0.5微米至大约3微米的范围内。因此,第二层424可以比第一层422厚。
覆层420可以根据需要被图案化。例如,可以将光致抗蚀剂施加于第二层424的外表面以露出第二层424的暴露部分。接着,可以将蚀刻工艺应用于第二层424,该第二层424去除第二层424的暴露部分和下面的第一层422的对准部分(参见图18D)。所述蚀刻工艺可以是湿蚀刻工艺,或根据需要的任何合适的替代蚀刻工艺,诸如干蚀刻工艺。
现在参考图18D,可将导电第三层426电镀或电化学沉积于第二层上。因此,第二层424和第三层426可以由公共的金属定义。在一个示例中,公共金属可以是铜。在另一示例中,公共金属可以是银。在又一示例中,公共金属可以是铝,第三层426可以根据需要具有任何适合的厚度。例如,第三层426可以比第一层422厚。例如,第三层426的厚度可以在大约2微米到大约10微米的范围内。
可选地,参考图18E,再分布层37可以包括沉积于第二层424上的第三层428,例如,第三层428可以被蒸气沉积到第二层424上。蒸气沉积可以是物理气相沉积(PVD)。因此,第三层428可以通过电离物理气相沉积(iPVD)、磁控溅射、DC溅射和蒸发沉积中的任何一种施加于第二层424。第三层428可以被设置为抗反射金属层。该抗反射金属层设置在第二层424上并且被设计为辅助图案化第二层424(和下面的第一层422)。第三层可以由钛、钽、铬、钯、铝,以及钛、钨、银和钯的合金中的任何一种制成。第三层428可以根据需要具有任何合适的厚度例如,厚度可在约5nm至约100nm的范围内。
第三层428可以根据需要被图案化。例如,可以将光致抗蚀剂施加于第三层428的外表面以露出第三层428的暴露部分。接着,可以将蚀刻工艺应用于第三层428,该第三层428去除第二层428的暴露部分和下面的第二第一层424和第一层422的对齐部分。因此,可以类似地图案化第二层428和第一层424。蚀刻工艺可以是湿蚀刻工艺,或者如期望的任何适合的替代蚀刻工艺,诸如干蚀刻工艺。接下来,可以将金属第四层430沉积于图案化的第三层428上,例如,第四层可以电化学沉积于第三层428上。第四层430可以是铜、银或铝等。例如,第四层430可以是与第二层424相同的材料。第四层430可根据需要具有任何合适的厚度。例如,第四层可以比第二层厚。特别地,第四层430可具有在约2微米至约10微米的范围内的厚度。
或者,在第三层428被图案化之后,可去除第三层428的剩余部分。具体地,可以选择性地蚀刻第三层428的剩余部分而不去除第二层4244。接下来,可以将金属层直接沉积于第二层4244上。例如,可以将金属层电化学沉积于第二层424上。金属层可以是铜,银,铝或任何适合的替代金属中的一种。因此,金属层可以是与第二层424相同的金属。金属层可以根据需要具有任何合适的厚度。例如,金属层可具有在约2微米至约10微米的范围内的厚度。
再次参考图1A至图4,所得导孔34定义颗粒62的导电材料,所述导电材料可以是金属,并且由固体材料中的相邻颗粒之间的间隙定义的空隙(其也可以称为气孔洞),所述空隙由在方法40过程中未填充的上述空隙限定。如果如上所述施加,所得到的导孔可进一步定义适配覆层。颗粒62的导电材料可定义支架狂体,所述支架框体被设计成具有内部气体空隙或孔洞。所述内部气体空隙或孔洞沿孔的大部分长度实质上从第一表面22布置到第二表面24。所述烧结导电材料定义实质上从所述第一表面到所述第二表面的导电路径。在某些示例中,孔洞可以定义通孔的总容积的至少25%。然而,应当理解,在其他示例中,孔洞可以定义小于导孔的总体积的25%。此外,孔洞可以实质上均匀地沿着导孔的大部分长度布置。所得到的导孔可以实质上定义实质上从第一表面22到第二表面24的非线性导电路径。由烧结颗粒定义的所得导电网格框架(web matrix)可以定义至少一个气流路径。该至少一个气流路径从网格框架的第一终端端部延伸到网格框架的第二终端端部。第一终端端部和第二终端端部可以由非多孔端盖定义。
因此,网格框架可以包括导电材料,该导电材料包括烧结的和表面完成的颗粒,该颗粒定义沿着孔26的大部分长度实质上从第一表面22到第二表面24的连续的导电互连网络,其中导电材料不与孔26中的基板熔合并且其中所述导电材料定义沿着所述通孔的整个长度的导电路径。
导孔34的导电填充体35可由多个导电颗粒的框架定义,所述多个导电颗粒被包装并随后烧结,以将相邻的颗粒彼此粘结。从下面的描述中可以理解,导电路径可以根据需要定义任何形状。可以设想,所述导电路径的至少一部分是非线性的。
可期望用非气态材料填充孔洞以限制或消除在随后的工艺过程中可膨胀的气体,诸如将再分布层施加到基板20。在一个示例中,导电填充体可包括银或铜颗粒,所述银或铜颗粒可与其它导电材料混合以产生颗粒的分布,由此导电其它导电材料可占据其中的一些由银或铜颗粒定义的间隙。其他导电材料可以包括导电聚合物、导电金属、导电陶瓷,导电化合物等中的一种或多种,诸如石墨烯、导电碳化物和金属间复合材料。可选地或附加地,超临界(supercritical)流体具有极低的表面张力,并且可以用于沉积金属。可以设想,它们可以在烧结步骤之后至少部分地填充导孔中的间隙。超临界流体携带具有低表面张力的金属,因此金属可以进入紧密空间。因此,所述金属可以沉积在所述孔26中。另一选择是在所述孔中超临界沉积纳米颗粒,从而占据所述间隙的至少一部分。
在一个示例中,可以将金属电镀于端口填充体的间隙中。所述金属可以是钨、铜、钛、铝、银及其合金中的至少一种或多种。可替代地或另外地,可以将金属沉积于端口填充体的间隙中(参见图7A至图7C)。所述金属可以是钨、铜、钛、银及其合金中的至少一种或多种。在一个示例中,可以使用化学气相沉积工艺沉积金属、例如,化学气相沉积工艺可以是金属有机化学气相沉积工艺、等离子体增强化学气相沉积工艺或原子层沉积工艺。沉积可在真空下进行。可以在填充端口填充体之后执行沉积。此外,可以在烧结填充之前执行沉积。或者,可在烧结后进行沉积。
应认识到,根据需要提供用于清洁基板20的方法。例如,可根据需要从第一表面22和第二表面24清除或去除残余悬液,包括在压实步骤之前,在烧结步骤之前,以及在表面修整步骤之前,以及在表面修整步骤之前。例如,可以通过使用任何合适的棒,以上述方式沿着基板20的一个或两个表面22和24驱动棒,从而去除残余悬液。所述棒可以具有高于所述残余悬液但低于所述基板20的硬度。例如,所述棒可以是特氟隆棒或橡胶棒。可替代地或另外地,可以将诸如IPA的醇单独地或与软半研磨材料组合地放置在第一表面22和第二表面24中的一个或两个上,并且棒可以以上述方式沿着表面22和24被驱动以去除残余粉末。
在另一示例中,参考图28,并且如上所述,导电导孔34可以包括至少延伸到基板20中或穿过基板20的孔26,以及建立从基板20的第一表面22到基板20的第二表面24的电路径的烧结导电材料135。导电材料135可以由如本文所述的导电颗粒62的烧结导电填充体35定义。烧结导电填充体35可以至少部分地限定至少一个气孔洞,诸如多个孔洞。孔洞可以布置在基板20的第一表面22和第二表面24之间。所述至少一个孔洞可以至少部分地由所述导电填充体体35的导电颗粒62定义。例如,所述孔洞可以由所述空隙定义。所述空隙进而由如上所述的导电颗粒62定义。可选地或另外地,可以在导电填充体35的导电颗粒62与定义孔26的基板20的内表面之间定义一个或多个孔。如果导电覆层210被施加于基板20的内表面,如上文参考图27所述,则可以在覆层210和导电填充体35的导电颗粒62之间定义一个或多个孔。
在其他示例中,导电材料135可以由包含导电颗粒的导电膏定义。这种厚膜无铅膏的一个实例描述于PCT公开号WO 2018/094162A1中,其公开内容据此以引用方式并入本文。应认识到,一些导电膏可在烧结后变成多孔洞的。烧结导电膏可以至少部分地定义至少一个气孔洞,例如多个孔洞。例如,在烧结过程中,膏的收缩可以产生设置在基板20的内表面和烧结膏之间的孔洞。如果将涂层施加于基板20的内表面,则可以在覆层和烧结膏之间定义孔。在其他示例中,孔洞可以由烧结膏本身定义。由膏定的至少一个孔洞可以布置在基板20的第一表面22和第二表面24之间。
能希望用非气态材料填充孔洞,以从导孔去除其它占据孔孔洞的气体。气体的去除限制或防止在后续处理期间在导孔内的气体膨胀,例如在高温下发生的再分布层的应用。非气态材料可以是当固化时硬化的可流动粘性聚合物137。聚合物137可以是导电聚合物。例如,聚合物可以包括多个悬浮的金属颗粒。金属颗粒可以是银、铜、金或任何适合的导电金属。或者,聚合物可以是导电聚合物,认识到导电填充体35可以建立从基板20的第一表面22到第二表面24的导电路径,无论聚合物是导电的或非导电的。当所得到的导电导孔34包括覆层210时,覆层210和聚合物137可以组合形成屏障,以阻止气体和液体之一或二者的向导孔34的可能的渗透。
当导电材料135由填充体35的导电颗粒62限定时,填充图35可以包括主体部分填充体和端口填充体,该端口填充体从主体部分填充体延伸到第一表面22和第二表面24中的任一个或两个,如上所述。填充体35的孔可以构成网络,以建立从导孔的第一端到导孔的第二端的路径。类似地,当导电材料135是膏体时,膏体的孔洞可以构成网络,以建立从通孔的第一端到通孔的第二端的路径。在这样的示例中,可以在压力差下将聚合物引入孔26中。例如,聚合物可以应用于基板20的第一表面22和第二表面24中的一个,包括导孔的第一端和第二端,以及负压或真空可施加到第一表面和第二表面中的另一个。所述第一表面和第二表面通过孔洞将聚合物抽吸到孔26中。在其他示例中,认识到,孔洞可能不建立从导孔的第一端到通孔的第二端的路径。因此,真空将不足以将聚合物吸入到孔26中。在这样的示例中,聚合物可以施加到第一表面22和第二表面24中的任一个或两个,包括导孔的第一端和第二端,并且被压入孔26。例如,来自等静压或硬压的力可以导致聚合物被引入到孔中。当聚合物被引入到孔中时,聚合物流入孔中。
在一些示例中,在体填充和端口填充两者都被引入到孔中并烧结。之后,可以将聚合物137引入孔26中。在其他示例中,在批量主体部分填充被引入到孔26中之后并且在端口填充被引入到孔中之前,可以将聚合物137引入孔26中。在这点上,可以在将聚合物137引入到孔26中之前对主体部分填充体进行烧结。接下来,可以使聚合物137固化。因为聚合物减少或实质上消除了主体部分填充的孔隙率,所以真空可能不足以将包括端口填充体的悬浮液抽吸到孔26中。因此,可能希望以上述方式在离心力或静电力作用下将端口填充体引入孔26中。然后可以以上述方式烧结端口填充体。在端口填充体如上所述烧结之前和/或之后,可以在第一表面22和第二表面24处平坦化端口填充体。如果需要,可如上文所述在等静压或硬压下将聚合物引入到端口填充体的孔中。或者,可以以上述任何合适的方式将金属引入到端口填充体的孔洞中。例如,可以将金属电镀以端口填充体上,以占据至少部分地由端口填充体定以的至少一个孔。就这一点而言,在一些示例中,导电材料135可以指主体部分填充而不是端口填充。
继续参考图28,在导电材料135在第一表面22和第二表面24中的任一个或两者处平整化之前,或者在导电材料135在第一表面22和第二表面24中的任一个或两者处平整化之后,可以将聚合物137引入孔26中。在已烧结导电材料135之后平整化导电材料135的示例中,平整化可以基本上消除第一外表面22和第二外表面24处的孔洞,从而产生如上所述的气密导孔。在这些示例中,在平整化之前将聚合物137引入孔26中。如图28所示,在烧结导电材料之前,导电材料135已经在第一表面22和第二表面24处被平整化。
在聚合物137被引入到孔26中之后,聚合物137可以在任何适合的温度下固化,以使聚合物137硬化。在一些示例中,聚合物137可以在大约300摄氏度下固化。或者,聚合物可以在高于或低于约300摄氏度的温度下固化。在一些示例中,聚合物137可以是粘合剂。聚合物137可以是树脂,或者可以根据需要采取任何适合的替代形式。在一些示例中,聚合物137可以是热固性聚合物。在一些示例中,聚合物137可以是环氧树脂。在其他示例中,聚合物137可以是热塑性材料。在一些示例中,聚合物137可以是硅氧烷。在其他示例中,聚合物137可以是酯。在其他示例中,聚合物137可以是聚酰亚胺。在一个具体的实施例中,聚合物137可以是
Figure BDA0003667006070000911
JM 7000管芯附着粘合剂,其可从地址为美国加州Rancho Dominguez的Ablestik Laboratories商购获得。
一旦聚合物固化,可以理解的是,残余聚合物137可以设置在第一表面22和第二表面24中的任一个或两个上,因此,残余聚合物137可以在通孔的第一和第二助剂处覆盖导电材料135,因此可能期望从第一表面22和第二表面24中的任一个或两个去除残余聚合物137,从而在通孔34的第一端和第二端中的任一个或两个处暴露导电材料135。在一些示例中,可以通过对第一表面和第二表面中的任一个或两个执行化学机械抛光(CMP)步骤来去除残余的悬浮液或残余聚合物137。例如,如图28所示,在将聚合物137引入到基板20的孔26中并固化之后,可以将一定量的聚合物137设置在导电材料135上,如上所述,导电材料135可以由上述导电填充体35定义。可选地,如下面将更详细地描述的,导电材料135可以由厚膜膏限定化学机械抛光步骤可以去除残余聚合物137,以便在基板20的第一和第二端中的每一个处暴露下面的导电材料135,可以选择任何合适的浆料用于聚合物137的选择性CMP去除。
因为聚合物137占据至少一部分直到至少部分地由导电材料135限定的所有孔的至少一部分,因此得到的导孔34可以是气密的。可替代地或另外地,在导孔34的第一端和第二端处平整化导电材料135也可以使所得导孔34密封。因此,将聚合物引入孔并平整化导电材料135的组合可产生在随后的处理(诸如RDL处理)之前和之后气密的通孔。
图26示出根据本文公开的系统和方法的一个方面的上述和贯穿本文中所公开的系统和方法的一个方面的示例性组件500的概述。在该示例中,多个装置可以安装于内插器21上,并且在底部是附加装置。内插器21可具有上述类型的贯通玻璃导孔或穿通硅导孔的若干区段。附加的中介层或其他类型的层示出为装置的组装结构的一部分。这些层可用于附加的互连。在内插器21的顶部或底部可以进行一些互连。在一个示例中,可以将专用集成电路安装到基板20,以至少部分地定义管芯封装。在另一示例中,硅光芯片可以安装到基板上,以与基板20光学通信。在又一示例中,可以将收发器安装于玻璃基板上,以与导电材料电连通。
应当理解,附图中所示的实施例的图示和讨论仅用于示例性目的,并且不应被解释为限制本公开。本领域技术人员将理解,本公开设想了各种实施例。另外,应当理解,上文所描述的具有上述实施例的概念可以单独使用或与上述任何其他实施例组合使用还应当理解,除非另有说明,以上关于一个示出的实施例描述的各种替代实施例可以适用于本文所述的所有实施例。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种电部件,包括:
基板,所述基板定义有第一表面及与所述第一表面相对的第二表面,以及内表面,所述内表面定义有从所述第一表面延伸到所述第二表面的孔;以及
导电填充体,所述导电填充体包括导电金属颗粒,所述导电金属颗粒实质上从所述第一表面延伸到所述第二表面,以定义导电导孔,其中所述导电填充体定义实质上从所述第一表面到所述第二表面的导电路径。
2.根据权利要求1所述的电部件,其中所述基板是玻璃基板。
3.根据前述权利要求中任一项所述的电部件,其中,所述金属包括烧结颗粒。
4.如权利要求3所述的电部件,其特征在于,大部分所述颗粒实质上不致密化烧结。
5.根据前述权利要求中任一项所述的电部件,其中,所述颗粒在由压力差、离心力和静电力之一定义的力下被迫进入所述孔中。
6.根据前述权利要求中任一项所述的电部件,其中,所述导电填充体包括主体部分填充体及邻近所述主体部分填充体的端口填充体。
7.根据权利要求6所述的电部件,其中,所述导电填充体还包括多个片状颗粒。
8.根据权利要求7所述的电部件,其中,所述端口填充体包括所述片状颗粒。
9.根据权利要求7至8中任一项所述的电部件,其中所述片状颗粒具有在大约每克0.3平方米至大约每克1.5平方米范围内的比表面积。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的电部件,其中大部分所述片状颗粒具有在约2比1至约10比1的范围内的平均纵横比。
11.根据权利要求6至10中任一项所述的电部件,还包括将所述导电填充体提结合于所述内表面的导电覆层。
12.根据权利要求11所述的电部件,其中所述导电覆层将所述端口填充体结合于所述内表面。
13.根据权利要求11至12中任一项所述的电部件,其中,所述覆层包括至少一种金属。
14.根据权利要求13所述的电部件,其中,所述至少一种金属包括接合于所述基板的第一金属,以及接合于所述第一金属和所述端口填充体两者的第二金属。
15.根据权利要求14所述的电部件,其中,所述第一金属包括粘附层。
16.根据权利要求15所述的电部件,其中,所述第二金属包括粘结层。
17.根据权利要求15至16中任一项所述的电部件,其中,所述第二金属是过渡金属。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的电部件,其中所述第二金属是银混溶性金属。
19.根据权利要求11至18中任一项所述的电部件,其中,所述涂层通过气相沉积工艺被施加于所述内表面。
20.根据权利要求19所述的电部件,其中,所述气相沉积是物理气相沉积(PVD)。
21.根据前述权利要求中任一项所述的电部件,还包括布置在所述基板的所述第一表面和所述基板的所述第二表面中的至少一个上的再分布层。
22.根据权利要求21所述的电部件,其中,所述再分布层包括气相沉积的导电覆层。
23.根据权利要求21至22中任一项所述的电部件,其中,所述再分布层包括结合于所述基板的第一层,以及结合于所述第一金属的第二层。
24.根据权利要求23所述的电部件,其中,所述第一层包括粘附层。
25.根据权利要求23至24中任一项所述的电部件,其中,所述第二层包括金属。
26.根据权利要求25所述的电部件,还包括设置在所述第二层上的电导体的第三层。
27.根据权利要求26所述的电部件,其中,所述第三层被电化学沉积到所述第二层上。
28.根据权利要求26至26中任一项所述的电部件,还包括设置在所述第二层上的抗反射金属第三层。
29.根据权利要求28所述的电部件,还包括设置在所述抗反射层上的电导体的第四层。
30.根据权利要求6至30中任一项所述的电部件,其中所述第四层被电化学沉积到所述第三层上。
31.根据权利要求6至30中任一项所述的电部件,其中所述基板的所述第一表面和所述第二表面沿一个方向彼此相对,并且所述基板定义有沟槽,所述沟槽具有基部,所述基部定义所述第一表面的第一部分,所述第一部分沿着朝向所述第二表面的方向从所述第一表面的第二部分偏移。
32.如权利要求31所述的电部件,其特征在于,所述导孔终止于所述沟槽。
33.根据权利要求31至32中任一项所述的电部件,还包括设置在所述沟槽中与所述导孔电连通的至少一个电导体。
34.如权利要求33所述的电部件,其特征在于,所述至少一个电导体实质上填充所述沟槽。
35.根据前述权利要求中任一项所述的电部件,其中所述基板的所述第一表面和所述第二表面沿一个方向彼此相对,并且所述基板定义有沟槽,所述沟槽具有基部,所述基部定义所述第一表面的第一部分,所述第一部分沿着朝向所述第二表面的方向从所述第一表面的第二部分偏移。
36.根据权利要求6至34中任一项所述的电部件,还包括设置在所述端口填充物的空隙中的金属。
37.如权利要求36所述的电部件,其特征在于,所述金属是可电镀金属。
38.根据前述权利要求中任一项所述的电部件,其中,所述孔是沙漏形的,并且所述基板还包括沿着所述内表面延伸的导电覆层,并且所述导电填充体设置在所述孔的剩余部分中。
39.如权利要求38所述的电部件,其特征在于,所述导电涂层包括粘结于所述内表面的导电粘附层,以及粘结有所述粘附层的电导体,其中所述导电填充体烧结结合于所述电导体。
40.如权利要求39所述的电部件,其特征在于,所述导电粘合层是无电镀覆于所述内表面上的。
41.根据权利要求39至40中任一项所述的电部件,其中,所述电导体被电化学沉积到所述粘附层上。
42.根据权利要求38至41中任一项所述的电部件,其中所述导电覆层沿着所述内表面的实质上整体的部分延伸。
43.根据权利要求6至42中任一项所述的电部件,其中所述端口填充体包括在其外端处的至少一个实质上无孔的激光熔化端盖。
44.根据权利要求6至43中任一项所述的电部件,其中所述端口填充体包括在其相对的外端中的每一处的实质上无孔的激光熔化端盖。
45.根据权利要求6至44中任一项所述的电部件,其中所述主体部分填充体包括第一导电颗粒,并且所述端口填充体包括第二导电颗粒。
46.根据权利要求45所述的电部件,其中所述第二导电颗粒具有第一平均粒度和具有第二平均粒度的第二导电颗粒,并且所述第一平均粒度和所述第二平均粒度限定在约1.5比1至约12比1的范围内的比率,包括约1.5比1至约3.5比1。
47.如权利要求46所述的电部件,其特征在于,所述第一平均粒度在约1微米至约6微米之间。
48.根据权利要求46至47中任一项所述的电部件,其中,所述第二平均粒度为约0.3微米至约1微米。
49.根据权利要求45至48中任一项所述的电部件,还包括在所述内表面上的导电覆层。
50.根据权利要求49所述的电部件,其中所述第二导电颗粒烧结键合于所述覆层。
51.根据权利要求3至4中任一项所述的电部件,还包括聚合物,所述聚合物设置在由所述烧结导电材料定义的至少一个孔中。
52.根据权利要求51所述的电部件,其中,所述导电填充体包括主体部分填充体和邻近所述主体部分填充体的端口填充体。
53.根据权利要求51至52中任一项所述的电部件,还包括将所述导电填料结合于所述内表面的导电覆层。
54.根据权利要求53所述的电部件,其中所述导电覆层将所述端口填充体结合于所述内表面。
55.根据权利要求51至54中任一项所述的电部件,其中所述至少一个孔洞包括多个孔洞。
56.根据权利要求545所述的电部件,其中所述孔洞包括由所述颗粒中的相邻颗粒限定的间隙。
57.根据权利要求55至56中任一项所述的电部件,其中所述孔洞定义设置在所述覆层和所述导电填充体之间的至少一个空隙。
58.根据权利要求53至57中任一项所述的电部件,其中所述覆层与所述聚合物结合以定义有阻挡可渗透到所述导孔中的气体屏障。
59.根据权利要求53至58中任一项所述的电部件,其中所述涂层与所述聚合物结合以定义有阻挡可渗透到所述导孔中的液体屏障。
60.根据前述权利要求中任一项所述的电部件,其中所述孔是沙漏形的。
61.一种电部件,包括:
玻璃基板,所述玻璃基板定义有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面,以及内表面,所述内表面定义有从所述第一表面延伸到所述第二表面的孔;
覆着于所述基板的所述内表面上的过渡金属;
导电填充体,所述导电填充体包括导电金属颗粒,所述导电金属颗粒实质上从所述第一表面延伸到所述第二表面,以定义导电导孔,其中所述导电填充体定义实质上从所述第一表面到所述第二表面的导电路径;
其中所述过渡金属键合于所述内表面并且键合于所述导电金属颗粒。
62.根据权利要求61所述的电部件,其中所述过渡金属在将所述导电填充体引入所述孔之前被覆着于所述内表面。
63.一种填充由玻璃基板的内表面界定的孔的方法,所述内表面从所述玻璃基板的第一表面延伸到与所述第一表面相对的玻璃基板的第二表面,所述方法包括以下步骤:
执行至少一个填充步骤以用多个导电颗粒超填充所述孔,使得所述颗粒延伸超过所述基板的所述第一表面和所述第二表面;
在所述至少一个填充步骤之后,烧结所述导电颗粒以产生延伸穿过所述孔的烧结导电填充,并且其具有延伸超过所述基板的所述第一表面的第一部分,以及延伸超过所述基板的所述第二表面的第二部分;
在所述烧结步骤之后,对所述导电填充物的所述第一部分和所述第二部分施加压缩力,以密封所述烧结导电填充件与所述玻璃基板之间的界面。
64.如权利要求63所述的方法,其特征在于,在所述执行步骤与所述烧结步骤之间,所述颗粒不经过压制操作。
65.根据权利要求63至64中任一项所述的方法,其中所述施加步骤包括带动第一和第二刚性平面按压表面抵靠所述导电填充物的所述第一部分和所述第二部分,以朝向所述基板压缩所述导电填充物以基板密封所述界面。
66.根据权利要求63至65中任一项所述的方法,其中,所述挤压表面由硬压机的相应压板定义,并且所述施加步骤包括将所述挤压表面单轴地带动所述挤压表面与所述烧结导电填充物的所述第一部分和所述第二部分接触。
67.根据权利要求63至65中任一项所述的方法,其中,所述挤压表面由挤压构件定义,所述挤压构件由硬压机的相应压板承载,并且所述施加步骤包括将所述压构件单轴地带动所述挤压构件与所述烧结导电填充物的所述第一部分和所述第二部分接触。
68.根据权利要求63至65中任一项所述的方法,其中,所述挤压表面由设置在真空封套中的刚性平面挤压构件定义,并且施加步骤包括单轴地带动第一压板和第二压板单轴与所述封套接触,以将所述挤压表面压靠在所述烧结导电填充物的所述部分上。
69.根据权利要求63至68中任一项所述的方法,其中所述第一部分和所述第二部分定义分别沿所述第一表面和所述第二表面延伸的隆起,并且定义实质平的外表面。
70.一种填充由玻璃基板的内表面界定的孔的方法,所述内表面从所述玻璃基板的第一表面延伸到与所述第一表面相对的玻璃基板的第二表面,所述方法包括以下步骤:
执行至少一个填充步骤以用多个导电颗粒超填充所述孔,使得所述颗粒延伸超过所述基板的所述第一表面和所述第二表面;
在所述至少一个填充步骤之后,向所述导电填充件的所述第一部分和所述第二部分施加压缩力,以密封所述烧结导电填充件和所述玻璃基板之间的界面,
其中施加所述压缩力的步骤在适于烧结所述颗粒的温度下执行。
说明或声明(按照条约第19条的修改)
修改说明:
用修改后的权利要求第1-70项替换原权利要求。
具体修改请参见修改对照页。
请以上述修改和替换后的文本作为审查基础。
中原信达知识产权代理有限责任公司
CHINA SINDA INTELLECTUAL PROPERTY LTD.

Claims (738)

1.一种电部件,包括:
基板,所述基板定义有第一表面及与所述第一表面相对的第二表面,以及内表面,所述内表面定义有从所述第一表面延伸到所述第二表面的孔;以及
导电填充体,所述导电填充体包括导电金属颗粒,所述导电金属颗粒实质上从所述第一表面延伸到所述第二表面,以定义导电导孔,其中所述导电填充体定义实质上从所述第一表面到所述第二表面的导电路径。
2.根据权利要求1所述的电部件,其中所述基板是玻璃基板。
3.根据前述权利要求中任一项所述的电部件,其中,所述金属包括烧结颗粒。
4.如权利要求3所述的电部件,其特征在于,大部分所述颗粒实质上不致密化烧结。
5.根据前述权利要求中任一项所述的电部件,其中,所述颗粒在由压力差、离心力和静电力之一定义的力下被迫进入所述孔中。
6.根据前述权利要求中任一项所述的电部件,其中,所述导电填充体包括主体部分填充体及邻近所述主体部分填充体的端口填充体。
7.根据权利要求6所述的电部件,其中,所述端口填充体朝向所述第一表面和所述第二表面中的每一个延伸。
8.根据权利要求6至7中任一项所述的电部件,其中,所述端口填充体延伸到所述第一表面。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的电部件,其中,所述端口填充体被填充超出所述第一表面。
10.根据权利要求5至9中任一项所述的电部件,其中,所述端口填充体延伸到所述第二表面。
11.根据权利要求5至10中任一项所述的电部件,其中,所述端口填充体被填充超出所述第二表面。
12.根据权利要求6至11中任一项所述的电部件,其中,所述填充体包括银。
13.根据权利要求12所述的电部件,其中所述填充体包括银合金。
14.根据权利要求6至11中任一项所述的电部件,其中所述填充体包括铜和覆银铜中的至少一种。
15.根据权利要求14所述的电部件,其中所述填充体包括铜合金。
16.根据权利要求6至15中任一项所述的电部件,其中,所述端口填充体包括与所述主体部分填充体相同的金属。
17.根据权利要求6至15中任一项所述的电部件,其中,所述端口填充体包括与所述主体部分填充体不同的金属。
18.根据权利要求16至17中任一项所述的电部件,其中,所述端口填充体包括钯。
19.根据权利要求16至17中任一项所述的电部件,其中,所述端口填充体包括铟、铝、锡,铋、铜中的至少一个。
20.根据权利要求6至20中任一项所述的电部件,其中,所述导电填充体还包括多个片状颗粒。
21.根据权利要求6至19中任一项所述的电部件,其中,所述片状颗粒设置在所述端口填充体上。
22.根据权利要求6至20中任一项所述的电部件,其中,所述片状颗粒沉积到于所述端口填充体的相应外端上。
23.根据权利要求21至22中任一项所述的电部件,其中所述片状颗粒具有在大约每克0.3平方米至大约每克1.5平方米范围内的比表面积。
24.如权利要求23所述的电部件,其特征在于,所述比表面积的范围为大约每克0.3平方米到大约每克1平方米。
25.如权利要求24所述的电部件,其特征在于,所述比表面积为大约每克0.76平方米。
26.根据权利要求20至25中任一项所述的电部件,其中大部分所述片状颗粒具有在约2比1至约10比1的范围内的平均纵横比。
27.根据权利要求20至26中任一项所述的电部件,其中大部分所述片状颗粒被压裂和填充以定义设置在所述端口填充体的外端上的层。
28.根据权利要求20至27中任一项所述的电部件,其中所述片状颗粒具有约80%至约98%的密度。
29.根据权利要求20至28中任一项所述的电部件,其中,所述片状颗粒是球磨的。
30.根据权利要求20至28中任一项所述的电部件,其中,所述片状颗粒是磨碎的。
31.根据权利要求20至28中任一项所述的电部件,其中,所述片状颗粒是行星磨碎的。
32.根据权利要求20至28中任一项所述的电部件,其中,所述片状颗粒是冷冻粉碎的。
33.根据权利要求6至32中任一项所述的电部件,还包括将所述导电填充体提结合于所述内表面的导电覆层。
34.根据权利要求33所述的电部件,其中所述导电覆层将所述端口填充体结合于所述内表面。
35.如权利要求34所述的电部件,其特征在于,所述主体部分填充体设置在所述导孔的中间区域中,并且所述覆层终止于所述内表面,而实质上不延伸到所述导孔的所述中间区域中。
36.根据权利要求33至35中任一项所述的电部件,其中,所述覆层包括至少一种金属。
37.根据权利要求36所述的电部件,其中,所述至少一种金属包括接合于所述基板的第一金属,以及接合于所述第一金属和所述端口填充体两者的第二金属。
38.根据权利要求37所述的电部件,其中,所述第一金属包括粘附层。
39.根据权利要求37至38中任一项所述的电部件,其中所述第一金属选自钛、钽、铬及其合金,所述合金包括钛钨合金。
40.根据权利要求37至39中任一项所述的电部件,其中所述第一金属具有在约1纳米至约50纳米的范围内的厚度。
41.如权利要求40所述的电部件,其特征在于,所述厚度在约5纳米至约10纳米的范围内。
42.根据权利要求37至41中任一项所述的电部件,其中,所述第二金属包括粘结层。
43.根据权利要求41至42中任一项所述的电部件,其中,所述第二金属是过渡金属。
44.根据权利要求41至43中任一项所述的电部件,其中所述第二金属是银混溶性金属。
45.根据权利要求37至44中任一项所述的电部件,其中所述第二金属选自铜、银和铝。
46.根据权利要求37至45中任一项所述的电部件,其中,所述导电填充体烧结结合于所述第一金属和所述第二金属中的一个。
47.根据权利要求42至46中任一项所述的电部件,其中,所述粘结层具有在大约200纳米至大约5微米的范围内的厚度。
48.根据权利要求42至45中任一项所述的电部件,其中所述结合层的厚度在约0.5微米至约2微米的范围内。
49.根据权利要求36所述的电部件,其中,所述至少一种金属包括结合于所述内表面和所述导电填充体两者的单个金属。
50.根据权利要求49所述的电部件,其中所述单个金属包括钛。
51.根据权利要求36至50中任一项所述的电部件,其中,所述涂层通过气相沉积工艺被施加于所述内表面。
52.根据权利要求51所述的电部件,其中,所述气相沉积是物理气相沉积(PVD)。
53.根据权利要求36至50中任一项所述的电部件,其中所述覆层通过电离物理气相沉积(iPVD)、磁控溅射、DC溅射和蒸发沉积中的一种施加。
54.根据权利要求36至50中任一项所述的电部件,其中所述覆层结合于所述内表面和所述端口填充体中的每一个。
55.根据权利要求36至50中任一项所述的电部件,其中所述端口填充体烧结结合于所述涂层。
56.根据权利要求36至55中任一项所述的电部件,其中所述覆层从所述内表面延伸到所述基板的所述第一表面和所述第二表面中的一者或两者上。
57.根据权利要求6至56中任一项所述的电部件,其中所述端口填充体包括多模态颗粒。
58.如权利要求57所述的电部件,其特征在于,所述端口填充体包括双模态颗粒。
59.根据权利要求57至58中任一项所述的电部件,其中,所述端口填充体包括具有第一平均粒度的第一导电颗粒和具有第二平均粒度的第二导电颗粒,并且所述第一平均粒度和所述第二平均粒度限定在约1.5比1至约12体1的范围内的比率。
60.如权利要求59所述的电部件,其特征在于,所述第一平均粒度在约1微米至约6微米之间。
61.如权利要求60所述的电部件,其特征在于,所述第一平均粒度约为1.4微米。
62.根据权利要求59至61中任一项所述的电部件,其中,所述第二平均粒度为约0.3微米至约1微米。
63.如权利要求62所述的电部件,其特征在于,所述第二平均粒度约为0.6微米。
64.根据权利要求33至63中任一项所述的电部件,其中,所述主体部分填充体定义有相对的端部,并且所述覆层进一步沿着所述相对的端部中的一个或两个延伸。
65.根据权利要求33至64中任一项所述的电部件,其中,所述覆层定义有阻挡可渗透到所述导孔中的气体的屏障。
66.根据权利要求33至64中任一项所述的电部件,其中,所述覆层定义有阻挡可渗透到所述导孔中的液体的屏障。
67.根据前述权利要求中任一项所述的电部件,还包括布置在所述基板的所述第一表面和所述基板的所述第二表面中的至少一个上的再分布层。
68.根据权利要求67所述的电部件,其中,所述再分布层包括气相沉积的导电覆层。
69.根据权利要求67至68中任一项所述的电部件,其中,所述再分布层包括结合于所述基板的第一层,以及结合于所述第一金属的第二层。
70.根据权利要求69所述的电部件,其中,所述第一层包括粘附层。
71.根据权利要求69至70中任一项所述的电部件,其中,所述第一层包括选自钛、钽、铬及其合金的金属,所述合金包括钛钨合金。
72.根据权利要求69至71中任一项所述的电部件,其中,所述第二层包括金属。
73.如权利要求72所述的电部件,其特征在于,所述金属包括铜、银和铝中的至少一种。
74.根据权利要求72至73中任一项所述的电部件,还包括设置在所述第二层上的电导体的第三层。
75.如权利要求74所述的电部件,其特征在于,所述第三层包括铜、银和铝中的一种。
76.根据权利要求74至75中任一项所述的电部件,其中,所述第三层包括与所述第二层相同的金属。
77.根据权利要求74至76中任一项所述的电部件,其中,所述第三层被电化学沉积到所述第二层上。
78.根据权利要求74至77中任一项所述的电部件,其中,所述第三层比所述第二层厚。
79.根据权利要求72至73中任一项所述的电部件,还包括设置在所述第二层上的抗反射金属第三层。
80.根据权利要求79所述的电部件,其中所述第三层包括钛、钽、铬及其合金中的一种,所述合金包括钛钨合金。
81.根据权利要求79至80中任一项所述的电部件,还包括设置在所述抗反射层上的电导体的第四层。
82.根据权利要求81所述的电部件,其中所述第四层包括铜、银和铝中的一种。
83.根据权利要求82所述的电部件,其中所述第四层包括与所述第二层相同的金属。
84.根据权利要求81至83中任一项所述的电部件,其中,所述第四层比所述第二层厚。
85.根据权利要求81至84中任一项所述的电部件,其中所述第四层被电化学沉积到所述第三层上。
86.根据前述权利要求中任一项所述的电部件,其中所述基板的所述第一表面和所述第二表面沿一个方向彼此相对,并且所述基板定义有沟槽,所述沟槽具有基部,所述基部定义所述第一表面的第一部分,所述第一部分沿着朝向所述第二表面的方向从所述第一表面的第二部分偏移。
87.如权利要求86所述的电部件,其特征在于,所述导孔终止于所述沟槽。
88.根据权利要求86至87中任一项所述的电部件,还包括设置在所述沟槽中与所述导孔电连通的至少一个电导体。
89.如权利要求88所述的电部件,其特征在于,所述至少一个电导体实质上填充所述沟槽。
90.根据权利要求88至89中任一项所述的电部件,其中,所述至少一个电导体包括所述导电填充体。
91.根据权利要求86至90中任一项所述的电部件,其中所述基板定义有第二沟槽,所述第二沟槽具有第二基部,所述第二基部定义所述第二表面的第一部分,所述第一部分沿着朝向所述第一表面的方向从所述第二表面的第二部分偏移。
92.如权利要求91所述的电部件,其特征在于,所述导孔终止于所述沟槽。
93.根据权利要求91至92中任一项所述的电部件,还包括设置在所述沟槽中与所述导孔电连通的至少一个电导体。
94.如权利要求93所述的电部件,其特征在于,所述至少一个电导体实质上填充所述沟槽。
95.根据权利要求6至94中任一项所述的电部件,还包括设置在所述端口填充体的空隙中的金属。
96.如权利要求95所述的电部件,其特征在于,所述金属是可电镀金属。
97.根据权利要求95至96中任一项所述的电部件,其中所述可电镀金属包括钨、铜、钛、铝银及其合金中的至少一种。
98.根据前述权利要求中任一项所述的电部件,其中,所述孔是沙漏形的,并且所述基板还包括沿着所述内表面延伸的导电覆层,并且所述导电填充体设置在所述孔的剩余部分中。
99.如权利要求98所述的电部件,其特征在于,所述导电涂层包括粘结于所述内表面的导电粘附层,以及粘结有所述粘附层的电导体,其中所述导电填充体烧结结合于所述电导体。
100.如权利要求99所述的电部件,其特征在于,所述导电粘合层是无电镀覆于所述内表面上的。
101.根据权利要求99至100中任一项所述的电部件,其中,所述电导体被电化学沉积到所述粘附层上。
102.根据权利要求99至101中任一项所述的电部件,其中所述粘附层包括钛、钽、铬及其合金中的一种,所述合金包括钛钨合金。
103.根据权利要求98至102中任一项所述的电部件,其中所述导电覆层沿着所述内表面的实质上整体的部分延伸。
104.根据权利要求6至103中任一项所述的电部件,其中,所述端口填充体包括在其外端处的至少一个实质上无孔的激光熔化端盖。
105.根据权利要求6至103中任一项所述的电部件,其中,所述端口填充体包括在其相对的外端中的每一处的实质上无孔的激光熔化端盖。
106.一种电部件,包括:
玻璃基板,所述玻璃基板定义有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面,以及内表面,所述内表面定义有从所述第一表面延伸到所述第二表面的孔;以及
导电填充体,所述导电填充件设置在所述孔中以至少部分地定义导电导孔,由此所述导电导孔定义从所述第一表面到所述第二表面的导电路径,
其中所述导电填充体包括多个烧结的导电片状颗粒。
107.如权利要求106所述的电部件,其特征在于,所述片状颗粒的比表面积在约每克0.3平方米至约每克1.5平方米的范围内。
108.如权利要求107所述的电部件,其特征在于,所述比表面积的范围为大约每克0.3米平方到大约每克1平方米,包括大约每克0.76平方米。
109.根据权利要求105至108中任一项所述的电部件,其中大部分所述片状颗粒具有在约2比1至约10比1的范围内的平均纵横比。
110.根据权利要求105至108中任一项所述的电部件,其中大部分所述片状颗粒被压裂和填充,以便定义设置在所述端口填充体的外端上的层。
111.根据权利要求105至110中任一项所述的电部件,其中所述片状颗粒具有约90%至约98%的密度。
112.根据权利要求105至111中任一项所述的电部件,其中,所述片状颗粒是球磨的。
113.根据权利要求105至111中任一项所述的电部件,其中,所述片状颗粒是磨碎的。
114.根据权利要求105至111中任一项所述的电部件,其中,所述片状颗粒是行星磨碎的。
115.根据权利要求105至111中任一项所述的电部件,其中,所述片状颗粒是冷冻粉碎的。
116.根据权利要求105至115中任一项所述的电部件,其中,所述导电填充体还包括导电颗粒的主体部分填充体和邻近所述主体部分填充体的导电颗粒的端口填充体,其中所述片状颗粒设置在所述端口填充体的相应相对的外端上。
117.如权利要求116所述的电部件,其特征在于,所述片状颗粒是烧结的并且定义有阻挡可穿透到所述导孔中的气体和液体中的至少一种的屏障。
118.一种电部件,包括:
基板,所述基板定义有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面,以及内表面,所述内表面定义有从所述第一表面延伸到所述第二表面的孔;以及导电填充体,所述导电填充体包括导电颗粒,所述导电颗粒实质上从所述第一表面延伸到所述第二表面,以至少部分地定义导电导孔,其中所述导电导孔定义实质上从所述第一表面到所述第二表面的导电路径;以及
导电覆层,所述导电覆层将所述导电填充体的至少一部分键合到所述内表面。
119.根据权利要求118所述的电部件,其中所述覆层包括从所述内表面的第一部分延伸到所述第一表面的第一部分和从所述内表面的第二部分延伸到所述第二表面的第二部分,并且所述第一部分和所述第二部分通过所述内表面彼此间隔开。
120.根据权利要求128至128中任一项所述的电部件,其中所述导电涂层包括至少一种金属。
121.如权利要求120所述的电部件,其特征在于,所述至少一种金属是沉积在所述内表面上的蒸汽。
122.根据权利要求120至121中任一项所述的电部件,其中,所述至少一种金属包括接合于所述基板的第一金属,以及接合于所述第一金属和所述端口填充体两者的第二金属。
123.如权利要求122所述的电部件,其特征在于,所述第一金属包括粘附层。
124.根据权利要求122至123中任一项所述的电部件,其中所述第一金属选自钛、钽、铬及其合金,所述合金包括钛钨合金。
125.根据权利要求122至124中任一项所述的电部件,其中所述第一金属具有在约1纳米至约50纳米的范围内的厚度。
126.如权利要求125所述的电部件,其特征在于,所述厚度约为5纳米至约10纳米。
127.根据权利要求122至126中任一项所述的电部件,其中,所述第二金属包括粘结层。
128.根据权利要求126至127中任一项所述的电部件,其中,所述第二金属是过渡金属。
129.根据权利要求126至128中任一项所述的电部件,其中所述第二金属是银混溶金属。
130.根据权利要求122至129中任一项所述的电部件,其中所述第二金属选自由铜、银和铝组成的组。
131.根据权利要求122至130中任一项所述的电部件,其中,所述导电填充体烧结结合到所述第二金属。
132.根据权利要求127至131中任一项所述的电部件,其中,所述接合层具有在大约200纳米至大约5微米的范围内的厚度。
133.根据权利要求127至130中任一项所述的电部件,其中所述结合层的厚度在约0.5微米至约2微米的范围内。
134.根据权利要求120至121所述的电部件,其中,所述至少一种金属包括结合到所述内表面和所述导电填充体两者的单个金属。
135.如权利要求134所述的电部件,其特征在于,所述单个金属包括钛。
136.根据权利要求118至135中任一项所述的电部件,其中所述覆层从所述内表面延伸到所述基板的所述第一表面和所述第二表面中的一者或两者上。
137.根据权利要求118至136中任一项所述的电部件,其中,所述覆层定义有阻挡可渗透到所述导孔中的气体的屏障。
138.根据权利要求118至137中任一项所述的电部件,其中,所述覆层定义有阻挡可渗透到所述导孔中的液体的屏障。
139.一种将在基板中从第一表面延伸到相对的第二表面的孔进行金属化的方法,所述方法包括以下步骤:
将所述基板放置在支撑构件上,使得所述基板的第一侧的第一表面面向所述支撑构件,并且暴露所述基板的第二侧的与所述第一表面相对的第二表面,其中所述第一表面的一部分与所述支撑构件的支撑表面的至少一部分间隔开,以及
在离心力的作用下将至少一个填充体引入到基板的第一侧处的孔中,使得至少一个填充体向外延伸超出第一表面。
140.根据权利要求139所述的方法,其中,所述至少一个填充体包括第一端口填充体,并且所述方法还包括以下步骤:
在离心力的作用下在基板的第二侧处将主体部分填充体引入孔中,使得主体部分填充体从第一端口填充体朝向第二表面延伸;以及在离心力下将第二端口填充体引入到基板的第二侧处的孔中,使得第二端口填充体从主体部分填充体延伸到第二表面。
141.根据权利要求139至140中任一项所述的方法,其中所述支撑构件定义有相对于所述支撑表面的第一部分凹陷的沟槽,所述沟槽部分地由定义所述支撑表面的第二部分的所述支撑构件的基部定义,所述第二部分与所述孔对准。
142.如权利要求141所述的方法,其特征在于,引入所述至少一个填充体的步骤使所述第一端口填充体的一部分延伸到所述支撑结构的所述沟槽中。
143.根据权利要求139至140中任一项所述的方法,还包括在所述支撑表面和所述基板的所述第二表面之间放置至少一个独立构件的步骤。
144.如权利要求143所述的方法,其特征在于,引入所述至少一个填充体的步骤使所述第一端口填充体的一部分延伸到所述基板和所述支撑表面之间的间隙中。
145.根据权利要求139至144中任一项所述的方法,其中所述基板定义有第一沟槽,所述第一沟槽延伸到所述第一端中,使得所述第一沟槽的基部定义所述第一表面的一部分,并且所述孔通向所述第一沟槽,使得所述第一端口填充体实质上从所述基部朝向所述第二表面延伸。
146.如权利要求145所述的方法,其特征在于,引入所述至少一个填充体的步骤使所述第一端口填充体实质上填充所述第一沟槽。
147.根据权利要求145至146中任一项所述的方法,其中,所述基板定义有第二沟槽,所述第二沟槽延伸到所述第二助剂中,使得所述第二沟槽的第二基部定义所述第二表面的一部分,并且所述孔通向所述第二沟槽,使得所述第二端口填体实质上从所述主体部分填充体延伸到所述第二基部。
148.如权利要求147所述的方法,其特征在于,引入所述第二端口填充体的步骤使所述第二端口填充体实质上填充所述第二沟槽。
149.根据权利要求140至148中任一项所述的方法,其中,所述第一和第二端口填充体包括多模态颗粒。
150.如权利要求149所述的方法,其特征在于,所述第一和第二端口填充体包括双模态颗粒。
151.根据权利要求149至150中任一项所述的方法,其中,所述第一端口填充体和所述第二端口填充体包括具有第一平均粒度的第一导电颗粒和具有第二平均粒度的第二导电颗粒,并且所述第一平均粒度和所述第二平均粒度定义约1.5比1至约12比1的范围内的比率。
152.如权利要求151所述的方法,其特征在于,所述第一平均粒度在约1微米至约6微米之间。
153.如权利要求152所述的方法,其特征在于,所述第一平均粒度约为1.4微米。
154.根据权利要求150至153中任一项所述的方法,其中,所述第二平均粒度为约0.3微米至约1微米。
155.如权利要求154所述的方法,其特征在于,所述第二平均粒度约为0.6微米。
156.根据权利要求139至155中任一项所述的方法,还包括抵靠所述主体部分填充体压实至少所述第一和第二端口填充体的步骤。
157.如权利要求156所述的方法,其特征在于,所述压实步骤包括将等静压施加于所述第一和第二端口填充体的步骤。
158.如权利要求157所述的方法,还包括在施加等静压机的步骤之前加热所述基板的步骤,使得在所述第一和第二端口填充体处于升高的温度时执行施加所述等静压的步骤。
159.如权利要求158所述的方法,其特征在于,所述升高的温度在大约120摄氏度和大约250摄氏度之间。
160.根据权利要求158至160中任一项所述的方法,其中加热所述基板并施加所述等静压的步骤使得所述第一和第二端口填充体致密化。
161.如权利要求156所述的方法,其特征在于,所述压实步骤包括硬压所述第一和第二端口填充体。
162.根据权利要求156至161中任一项所述的方法,还包括在所述压实步骤之后去除多余的第一和第二端口填充体的步骤。
163.根据权利要求162所述的方法,还包括在所述基板的所述第一表面上驱动棒以去除所述过量的第一端口填充体的步骤。
164.根据权利要求163所述的方法,其中所述棒具有高于所述第一端口填充体且低于所述基板的硬度。
165.根据权利要求163至164中任一项所述的方法,其中,所述棒是橡胶棒。
166.根据权利要求163至164中任一项所述的方法,其中,所述棒是特氟龙棒。
167.根据权利要求162至166中任一项所述的方法,还包括在所述去除步骤之后,所述实质上非致密化的步骤烧结所述第一端口填充体,所述主体部分填充体和所述第二端口填充体。
168.如权利要求167所述的方法,其特征在于,还包括在所述烧结步骤之后,将再分布层施加到所述第一表面和所述第二表面中的至少一个上。
169.如权利要求168所述的方法,其特征在于,施加所述再分布层的步骤包括将粘附层蒸气沉积到所述基板的所述第一表面,以及将金属层蒸气沉积到所述粘附层。
170.根据权利要求169所述的方法,其中所述粘附层包括钛、钽、铬及其合金中的一种,所述合金包括钛钨合金。
171.根据权利要求169至170中任一项所述的方法,其中,所述金属层包括铜,银,铝及其合金中的至少一种,所述合金包括银钯合金。
172.根据权利要求169至171中任一项所述的方法,还包括将抗反射层蒸气沉积到所述金属层上的步骤。
173.如权利要求172所述的方法,其特征在于,所述抗反射层包括钛。
174.根据权利要求172至173中任一项所述的方法,还包括图案化钛和金属层的步骤。
175.根据权利要求174所述的方法,包括以下步骤:掩蔽所述抗反射层;以及湿蚀刻所述抗反射层的暴露部分和所述金属层的暴露部分。
176.如权利要求175所述的方法,还包括将第二金属层电化学沉积到所述抗反射层上的步骤。
177.根据权利要求169至171中任一项所述的方法,其中,所述金属层是第一金属层,所述方法还包括掩蔽所述第一金属层的部分的步骤,以及将第二金属层电镀到所述第一金属层的暴露部分上。
178.根据权利要求176至177中任一项所述的方法,其中,所述第二金属层包括铜、银和铝中的至少一种。
179.根据权利要求139至178中任一项所述的方法,还包括在施加所述离心力期间震动所述基板的步骤。
180.根据权利要求139至179中任一项所述的方法,还包括在施加所述主体部分填充体的步骤的所述离心力的施加期间震动所述基板的步骤。
181.根据权利要求139至180中任一项所述的方法,还包括在施加第二端口填充体步骤的步骤期间震动所述基板的步骤。
182.一种填充由玻璃基板的内表面定义的孔的方法,所述玻璃基板从所述玻璃基板的第一表面延伸到与所述第一表面相对的玻璃基板的第二表面,所述方法包括以下步骤:
执行至少一个填充步骤,所述至少一个填充步骤迫使多个第一导电颗粒进入所述孔中以定义主体部分填充;
向所述内表面施加导电覆层;
在所述施加步骤之后,执行至少一个端口填充操作,所述至少一个端口填充操作迫使多个第二导电颗粒进入所述孔,以定义从所述第一导电颗粒朝向所述第一表面和所述第二表面中的每一个延伸的端口填充;以及
烧结所述第一导电颗粒和所述第二导电颗粒以产生导电导孔,所述导电导孔定义沿所述方向的导电路径。
183.如权利要求182所述的方法,其特征在于,所述烧结步骤包括将所述第二导电颗粒烧结结合到所述涂层。
184.根据权利要求182至183中任一项所述的方法,其中在执行所述至少一个填充操作的步骤之前执行所述施加步骤。
185.根据权利要求184所述的方法,其中在执行所述至少一个填充操作的步骤之后执行所述施加步骤。
186.如权利要求185所述的方法,其特征在于,所述施加步骤还将所述导电覆层施加到所述整体填充体的至少一个端部。
187.如权利要求186所述的方法,其特征在于,所述施加步骤还将所述导电覆层施加到所述多个整体填充体的相对端。
188.根据权利要求185所述的方法,其中所述施加步骤将所述导电涂层施加到所述基板的所述内表面的相对端。
189.如权利要求188所述的方法,其特征在于,所述主体部分填充体设置在所述孔的中间区域中,所述施加步骤使所述涂层终止于所述内表面,而实质上不延伸到所述导孔的所述中间区域中。
190.根据权利要求182至189中任一项所述的方法,其中,所述施加步骤包括将粘附层结合到所述内表面。
191.如权利要求190所述的方法,其特征在于,所述施加步骤包括将所述粘附层蒸气沉积到所述内表面。
192.如权利要求191所述的方法,其特征在于,所述粘附层包括第一金属。
193.根据权利要求192所述的方法,其中所述第一金属包括钛、钽、铬及其合金中的一种,所述合金包括钛钨合金。
194.根据权利要求190至193中任一项所述的方法,其中所述粘附层具有在约1纳米至约100纳米的范围内的厚度。
195.如权利要求194所述的方法,其特征在于,所述厚度在约5纳米至约10纳米的范围内。
196.根据权利要求190至195中任一项所述的方法,其中,所述施加步骤还包括将导电粘结层施加到所述粘附层。
197.根据权利要求196所述的方法,其中所述施加步骤包括将所述导电粘结层蒸气沉积到所述粘附层。
198.根据权利要求196至197中任一项所述的方法,其中,所述粘结层包括第二金属。
199.如权利要求198所述的方法,其特征在于,所述第二金属与所述第二导电颗粒可混溶。
200.根据权利要求198至199中任一项所述的方法,其中,所述第二金属是过渡金属。
201.根据权利要求198至200中任一项所述的方法,其中,所述第二导电颗粒是金属,并且所述第二金属与所述第二导电颗粒的所述金属混溶。
202.根据权利要求198至201中任一项所述的方法,其中所述第二金属选自铜、银\铝及其合金,所述合金包括银钯合金。
203.根据权利要求198至202中任一项所述的方法,还包括烧结将所述第二金属结合到所述第二导电颗粒。
204.根据权利要求196至203中任一项所述的方法,其中所述结合层具有在约1纳米至约10微米的范围内的厚度。
205.根据权利要求196至203中任一项所述的方法,其中所述结合层的厚度在约0.5微米至约2微米的范围内。
206.根据权利要求182所述的方法,其中所述涂层包括结合到所述内表面和所述第二导电颗粒两者的单个金属。
207.根据权利要求206所述的方法,其中所述单个金属包括钛。
208.根据权利要求182至207中任一项所述的方法,其中所述涂层从所述内表面延伸到所述基板的所述第一表面和所述第二表面中的一者或两者上。
209.根据权利要求182至207中任一项所述的方法,其中,所述第二导电颗粒包括多模态颗粒。
210.权利要求209的方法,其中第二导电颗粒包括双模态颗粒。
211.根据权利要求209至210中任一项所述的方法,其中所述第二导电颗粒具有第一平均粒度和具有第二平均粒度的第二导电颗粒,并且所述第一平均粒度和所述第二平均粒度限定在约1.5比1至约12比1的范围内的比率,包括约1.5比1至约3.5比1。
212.如权利要求211所述的方法,其特征在于,所述第一平均粒度在约1微米至约6微米之间。
213.如权利要求210所述的方法,其特征在于,所述第一平均粒度约为1.4微米。
214.根据权利要求211至213中任一项所述的方法,其中,所述第二平均粒度为约0.3微米至约1微米。
215.如权利要求214所述的方法,其特征在于,所述第二平均粒度约为0.6微米。
216.根据权利要求182至215中任一项所述的方法,其中所述覆层定义阻挡可渗透到所述导孔中的气体的屏障。
217.根据权利要求179至216中任一项所述的方法,其中所述覆层定义阻挡可渗透到所述导孔中的液体的屏障。
218.根据权利要求182至217中任一项所述的方法,其中执行至少一个填充步骤的步骤包括在压力差下迫使所述第一导电颗粒进入所述孔中。
219.如权利要求218所述的方法,其中执行至少一个填充操作的步骤包括在离心力下将所述第二导电颗粒引入所述孔中。
220.根据权利要求182至219中任一项所述的方法,还包括抵靠所述主体部分填充体压实至少所述第一和第二端口填充体的步骤。
221.如权利要求220所述的方法,其特征在于,所述压实步骤包括将等静压施加到所述第一和第二端口填充体的步骤。
222.如权利要求220所述的方法,其特征在于,所述压实步骤包括硬压所述第一和第二端口填充体。
223.根据权利要求220至222中任一项所述的方法,还包括在所述压实步骤之后去除多余的第一和第二端口填充体的步骤。
224.根据权利要求223所述的方法,其中所述去除步骤包括在所述基板的所述第一表面上驱动棒以去除所述过量的第一端口填充体。
225.根据权利要求224所述的方法,其中所述棒具有高于所述第一端口填充体且低于所述基板的硬度。
226.根据权利要求224至225中任一项所述的方法,其中,所述棒是橡胶棒。
227.根据权利要求224至225中任一项所述的方法,其中,所述棒是特氟龙棒。
228.根据权利要求223至227中任一项所述的方法,还包括在所述去除步骤之后,实质上非致密化烧结所述第一端口填充体、所述主体部分填充体和所述第二端口填充体的步骤。
229.根据权利要求182至227中任一项所述的方法,还包括将热施加到气相沉积真空室到足以使所述第一导电颗粒和所述第二导电颗粒烧结的烧结温度的步骤。
230.根据权利要求229所述的方法,其中所述烧结步骤在约80摄氏度至约400摄氏度的范围内的烧结温度下发生。
231.根据权利要求230所述的方法,其中所述烧结温度为约300摄氏度至约400摄氏度。
232.根据权利要求231所述的方法,其中所述范围为约300摄氏度至约350摄氏度。
233.根据权利要求232所述的方法,其中所述烧结温度为约325摄氏度。
234.根据权利要求229至233中任一项所述的方法,其中,所述施加和烧结步骤在共同的蒸气沉积室中执行。
235.如权利要求234所述的方法,其特征在于,施加热的步骤和施加所述涂层的步骤同时发生在80摄氏度至400摄氏度的范围内。
236.根据权利要求234至235中任一项所述的方法,其中施加热的步骤包括在施加所述体层的步骤期间将辐射热、对流热和传导热之一施加到所述沉积室中的烧结温度。
237.如权利要求234所述的方法,其特征在于,包括在所述烧结步骤之后,降低所述热量并且随后将所述涂层蒸气沉积到所述内壁。
238.根据权利要求237所述的方法,其中所述蒸气沉积步骤包括将所述粘附层蒸气沉积到所述内表面,以及将所述结合层蒸气沉积到所述粘附层。
239.如权利要求234所述的方法,其特征在于,包括在所述烧结步骤之前,冷却所述蒸气沉积室以在所述蒸汽沉积步骤期间将所述内表面保持在低于100摄氏度的步骤。
240.根据权利要求239所述的方法,其中,在所述蒸汽沉积步骤期间,所述内表面保持在约0摄氏度至约80摄氏度的温度范围内。
241.根据权利要求240所述的方法,包括在所述蒸汽沉积步骤之后将所述烧结温度施加到所述蒸汽沉积室。
242.根据权利要求229至241中任一项所述的方法,还包括在所述去除步骤之后,所述基本上非致密化的步骤烧结所述第一端口填充体、所述主体部分填充体和所述第二端口填充体。
243.根据权利要求228至242中任一项所述的方法,还包括,在所述烧结步骤之后,将再分布层施加到所述第一表面上的步骤。
244.根据权利要求243所述的方法,其中,施加所述再分布层的步骤包括将粘附层蒸气沉积到所述基板的所述第一表面,以及将金属层蒸气沉积到所述结合层。
245.根据权利要求244所述的方法,其中所述粘附层包括钛、钽、铬及其合金中的一种,所述合金包括钛钨合金。
246.根据权利要求244至245中任一项所述的方法,其中,所述金属层包括铜、银、铝及其合金中的至少一种,所述合金包括银钯合金。
247.如权利要求244至246中任一项所述的方法,还包括将抗反射层蒸气沉积到所述金属层上的步骤。
248.根据权利要求247所述的方法,其中所述抗反射层包括钛。
249.根据权利要求247至248中任一项所述的方法,还包括图案化钛和金属层的步骤。
250.如权利要求249所述的方法,包括以下步骤:掩蔽所述抗反射层;以及湿蚀刻所述抗反射层的暴露部分和所述金属层的暴露部分。
251.如权利要求250所述的方法,还包括将第二金属层电化学沉积到所述抗反射层上的步骤。
252.如权利要求244至246中任一项所述的方法,其中,所述金属层是第一金属层,所述方法还包括掩蔽所述第一金属层的部分的步骤,以及在所述第一金属层的暴露部分上电镀第二金属层。
253.根据权利要求251至252中任一项所述的方法,其中,所述第二金属层包括铜、银和铝中的至少一种。
254.根据权利要求220至222中任一项所述的方法,还包括将多个导电薄片施加到所述端口填充体的两个相对的外端中的至少一个。
255.根据权利要求254所述的方法,还包括将多个导电板施加到所述端口填充体的两个相对的外端。
256.根据权利要求254至255中任一项所述的方法,其中所述片状颗粒具有在约每克0.3平方米至约每克1.5平方米的范围内的比表面积。
257.如权利要求256所述的方法,其特征在于,所述比表面积为每克大约每克0.3平方米到大约每克1平方米。
258.如权利要求257所述的方法,其特征在于,所述比表面积为约每克0.76平方米。
259.根据权利要求255至258中任一项所述的方法,其中大部分所述片状颗粒具有在约2比1至约10比1的范围内的平均纵横比。
260.根据权利要求254至259中任一项所述的方法,其中大部分所述片状颗粒被压裂和填充以定义设置在所述端口填充体的外端上的层。
261.根据权利要求254至260中任一项所述的方法,其中所述片状颗粒具有约90%至约98%的密度。
262.根据权利要求254至261中任一项所述的方法,其中所述片状颗粒是球磨的。
263.根据权利要求254至261中任一项所述的方法,其中所述片状颗粒是磨碎的。
264.根据权利要求254至261中任一项所述的方法,其中,所述片状颗粒是行星磨碎的。
265.根据权利要求254至261中任一项所述的方法,其中所述片状颗粒是冷冻粉碎的。
266.根据权利要求254至265中任一项所述的方法,其中,所述压实步骤使大部分所述薄片破裂并定义所述薄片颗粒。
267.根据权利要求264至266中任一项所述的方法,其中所述烧结步骤包括烧结所述片状颗粒以限定分别涂覆所述端口填充体的至少一个外表面的至少一个层。
268.如权利要求267所述的方法,其特征在于,所述至少一个层包括在所述端口填充体的相对外表面处的相应层。
269.根据权利要求267至268中任一项所述的方法,其中,所述至少一个层定义有阻挡可渗透到所述导孔中的液体的屏障。
270.根据权利要求267至268中任一项所述的方法,其中,所述至少一个层定义有阻挡可穿透到所述导孔中的气体的屏障。
271.根据权利要求182至270中任一项所述的方法,其中,所述端口填充体从所述第一导电颗粒实质上延伸到所述第一表面和所述第二表面中的每一个。
272.根据权利要求182至271中任一项所述的方法,进一步将金属电镀到所述端口填充体的间隙中。
273.根据权利要求272所述的方法,其中所述金属包括铝、铜、钛、银及其合金中的至少一种到所述空隙中。
274.根据权利要求182至273中任一项所述的方法,其中,所述端口填充体包括银颗粒或银涂层铜颗粒。
275.根据权利要求182至271中任一项所述的方法,还包括将金属沉积到所述端口填充体的间隙中。
276.根据权利要求275所述的方法,其中所述金属包括钨、铜、钛、银及其合金中的至少一种。
277.根据权利要求275至276中任一项所述的方法,其中,所述沉积步骤包括化学气相沉积工艺。
278.根据权利要求277所述的方法,其中所述沉积步骤包括金属有机化学气相沉积工艺。
279.根据权利要求278所述的方法,其中所述真空化学气相沉积工艺包括金属有机化学气相沉积工艺、等离子体增强化学气相沉积工艺和原子层沉积工艺中的一种。
280.根据权利要求275至279中任一项所述的方法,其中,所述端口填充体包括银颗粒或银涂层铜颗粒。
281.如权利要求182至280中任一项所述的方法,其特征在于,还包括在所述烧结步骤之后,将激光引导到所述端口填充体的至少一个端部的步骤足以使所述端口填充体熔化并限定致密端盖。
282.根据权利要求281所述的方法,其中所述第二执行步骤使所述多个第二导电颗粒被填充超出所述基板的所述第一表面和所述第二表面中的至少一个。
283.根据权利要求282所述的方法,其中所述过填充的端口填充部分被填充到所述基板的所述第一表面和所述第二表面中的每一个之外。
284.根据权利要求281至283中任一项所述的方法,其中,在受控脉冲时间和所述激光的强度下执行所述引导步骤,以熔化所述溢出的端口填充,从而定义所述密实端盖。
285.根据权利要求281至284中任一项所述的方法,其中,所述密实端盖定义有阻挡可渗透到所述孔中的气体和液体中的一种或两种的屏障。
286.根据权利要求281至285中任一项所述的方法,其中,所述激光器是绿色激光器。
287.一种填充由玻璃基板的内表面限定的孔的方法,所述玻璃基板从所述玻璃基板的第一表面延伸到与所述第一表面相对的玻璃基板的第二表面,所述方法包括以下步骤:
执行至少一个填充步骤,所述至少一个填充步骤迫使多个导电颗粒进入所述孔中,以定义导电填充体,所述导电填充体定义相对端;在所述执行步骤之后,将导电薄片施加到所述导电填充体的相对端中的至少一个;以及
在所述施加步骤之后,烧结所述导电颗粒和所述导电薄片,以至少部分地定义导电导孔,其中所述导电导孔是从所述第一表面到所述第二表面的导电路径。
288.根据权利要求287所述的方法,其中所述烧结步骤使所述薄片涂覆所述导电填充体的相对端中的所述至少一个,以针对气体和液体中的一个或两个定义屏障。
289.根据权利要求287所述的方法,其中所述施加步骤包括将导电薄片施加到所述导电填充体的所述相对端中的每一个。
290.如权利要求288所述的方法,其特征在于,所述烧结步骤使所述薄片涂覆所述导电填充体的相对端中的每一个,以便针对气体和液体中的一个或两个定义屏障。
291.根据权利要求287至290中任一项所述的方法,还包括压实所述至少一个填充体的步骤。
292.如权利要求291所述的方法,其特征在于,所述压实步骤在所述施加步骤之前执行。
293.如权利要求291所述的方法,其特征在于,所述压实步骤包括将等静压施加到所述至少一个填充体的步骤。
294.如权利要求293所述的方法,其特征在于,所述压实步骤在所述施加步骤之后执行,使得所述压实步骤进一步将所述薄片压靠在所述至少一个填充体上。
295.如权利要求294所述的方法,其特征在于,所述压实步骤包括对所述薄片和所述至少一个填充体施加等静压的步骤。
296.根据权利要求285至295中任一项所述的方法,其中所述执行步骤包括执行第一填充步骤,所述第一填充步骤迫使第一多个导电颗粒进入所述孔中以定义主体部分填充,以及执行第二填充步骤,所述第二填充步骤迫使第二多个导电颗粒进入所述孔中,以定义从所述主体部分填充朝向所述基板的所述第一表面和所述第二表面中的每一个延伸的端口填充。
297.根据权利要求296所述的方法,还包括将所述导电板施加到所述端口填充体的相对外端。
298.根据权利要求287至297中任一项所述的方法,其中所述片状颗粒具有在大约每克0.3平方米至大约每克1.5平方米的范围内的比表面积。
299.如权利要求288所述的方法,其特征在于,所述比表面积为大约每克0.3平方米到大约每克1平方米。
300.如权利要求299所述的方法,其特征在于,所述比表面积为约每克0.76平方米。
301.根据权利要求297至300中任一项所述的方法,其中大部分所述片状颗粒具有在约2比1至约10比1的范围内的平均纵横比。
302.根据权利要求296至301中任一项所述的方法,其中大部分所述片状颗粒被压裂和压制,以定义设置在所述端口填充体的外端上的层。
303.根据权利要求296至302中任一项所述的方法,其中所述片状颗粒具有约80%至约98%的密度。
304.根据权利要求287至303中任一项所述的方法,其中所述片状颗粒是球磨的。
305.根据权利要求287至303中任一项所述的方法,其中所述片状颗粒是磨碎的。
306.根据权利要求287至303中任一项所述的方法,其中,所述片状颗粒是行星磨碎的。
307.根据权利要求287至303中任一项所述的方法,其中所述片状颗粒是冷冻粉碎的。
308.根据权利要求287至299中任一项所述的方法,还包括在所述烧结步骤之后,将再分布层施加到所述第一表面上的步骤。
309.根据权利要求308所述的方法,其中,施加所述再分布层的步骤包括将粘附层蒸气沉积到所述基板的所述第一表面,以及将金属层蒸气沉积到所述粘附层。
310.根据权利要求309所述的方法,其中所述粘附层包括钛、钽\铬及其合金中的一种,所述合金包括钛钨合金。
311.根据权利要求309至310中任一项所述的方法,其中所述金属层包括铜、银、铝及其合金中的至少一种,所述合金包括银钯合金。
312.根据权利要求309至311中任一项所述的方法,还包括将抗反射层蒸气沉积到所述金属层上的步骤。
313.根据权利要求312所述的方法,其中所述抗反射层包括钛。
314.根据权利要求312至313中任一项所述的方法,还包括图案化钛和金属层的步骤。
315.根据权利要求314所述的方法,包括以下步骤:掩蔽所述抗反射层;以及湿蚀刻所述抗反射层的暴露部分和所述金属层的暴露部分。
316.根据权利要求315所述的方法,还包括将第二金属层电化学沉积到所述抗反射层上的步骤。
317.根据权利要求309至311中任一项所述的方法,其中,所述金属层是第一金属层,所述方法还包括掩蔽所述第一金属层的部分的步骤,以及将第二金属层电镀到所述第一金属层的暴露部分上。
318.根据权利要求316至317中任一项所述的方法,其中,所述第二金属层包括铜、银和铝中的至少一种。
319.一种填充由玻璃基板的内表面限定的孔的方法,所述玻璃基板从所述玻璃基板的第一表面延伸到与所述第一表面相对的玻璃基板的第二表面,所述方法包括以下步骤:
执行至少一个填充步骤,所述至少一个填充步骤迫使多个第一导电颗粒进入所述孔中以定义主体部分填充;
在所述执行步骤之后,执行至少一个端口填充操作,所述至少一个端口填充操作迫使多个第二导电颗粒进入所述孔,以定义从所述第一导电颗粒朝向所述第一表面和所述第二表面中的每一个延伸的端口填充,其中所述端口填充定义所述第二导电颗粒之间的多个间隙;以及
在最后的填充步骤之后,将金属引入空隙中。
320.如权利要求319所述的方法,其特征在于,所述引入步骤包括将所述金属电镀到所述端口填充体的间隙中。
321.根据权利要求320所述的方法,其中所述金属包括钨、铜、钛、银及其合金中的至少一种到所述间隙中。
322.根据权利要求320至321中任一项所述的方法,其中,所述端口填充体包括银颗粒或银涂层铜颗粒。
323.如权利要求319所述的方法,其特征在于,所述引入步骤包括将金属沉积到所述端口填充体的空隙中。
324.根据权利要求323所述的方法,其中所述金属包括钨、铜、钛、银及其合金中的至少一种。
325.如权利要求323至324中任一项所述的方法,其中,所述沉积步骤包括化学气相沉积工艺。
326.根据权利要求325所述的方法,其中所述沉积步骤包括金属有机化学气相沉积工艺。
327.根据权利要求326所述的方法,其中所述真空化学气相沉积工艺包括金属有机化学气相沉积工艺,等离子体增强化学气相沉积工艺和原子层沉积工艺中的一种。
328.根据权利要求323至327中任一项所述的方法,其中,所述端口填充体包括银颗粒或银涂层铜颗粒。
329.根据权利要求319至328中任一项所述的方法,还包括压实至少所述第一和第二端口填充体的步骤。
330.如权利要求329所述的方法,其特征在于,所述压实步骤包括将等静压施加到所述第一和第二端口填充体的步骤。
331.如权利要求329所述的方法,其特征在于,所述压实步骤包括硬压所述第一和第二端口填充体。
332.根据权利要求329至331中任一项所述的方法,还包括在所述压实步骤之后去除多余的第一和第二端口填充体的步骤。
333.根据权利要求332所述的方法,还包括在所述基板的所述第一表面上驱动棒以去除所述过量的第一端口填充体的步骤。
334.根据权利要求333所述的方法,其中所述棒具有高于所述第一端口填充且低于所述基板的硬度。
335.根据权利要求333至334中任一项所述的方法,其中,所述棒是橡胶棒。
336.根据权利要求333至334中任一项所述的方法,其中,所述棒是特氟龙棒。
337.根据权利要求332至336中任一项所述的方法,还包括在所述去除步骤之后,实质上非致密化烧结所述导电颗粒以产生导电导孔的步骤。
338.根据权利要求337所述的方法,还包括在所述烧结步骤之后,将再分布层施加到所述第一表面上的步骤。
339.一种填充由玻璃基板的内表面定义的孔的方法,所述玻璃基板从所述玻璃基板的第一表面延伸到与所述第一表面相对的玻璃基板的第二表面,所述方法包括以下步骤:
执行至少一个填充步骤,所述至少一个填充步骤迫使多个第一导电颗粒进入所述孔中以定义主体部分填充;
在所述执行步骤之后,执行至少一个端口填充操作,所述至少一个端口填充操作迫使多个第二导电颗粒进入所述孔,以定义从所述第一导电颗粒朝向所述第一表面和所述第二表面中的每一个延伸的端口填充,其中所述端口填充定义所述第二导电颗粒之间的多个间隙;以及
当基板设置在腔室中时,使氮气和氧气混合物流过孔。
340.如权利要求339所述的方法,其特征在于,所述室是真空室。
341.根据权利要求340所述的方法,其中在所述第二执行步骤之后执行所述放置步骤。
342.根据权利要求339至341中任一项所述的方法,还包括以下步骤:升高所述室中的温度,以使有机物形成氧化物并且从所述颗粒中排空。
343.如权利要求342所述的方法,其中升高所述温度的步骤包括将所述温度升高到大约120摄氏度。
344.根据权利要求339至343中任一项所述的方法,其中,当所述室已经被加热到大约50摄氏度时,执行使氮气和氧气混合物流动的步骤。
345.根据权利要求339至344中任一项所述的方法,还包括在使所述氮和氧混合物流过所述孔的步骤之后,所述随后的使氮气流过所述孔并去除所述氮气和氧气混合物的步骤。
346.如权利要求345所述的方法,其特征在于,在从大约0TORR到大约760TORR的范围内的压力下执行使氮气流动的后续步骤。
347.根据权利要求345至34中任一项所述的方法,其中在约120摄氏度至约180摄氏度的范围内的温度下执行使氮气流动的后续步骤。
348.根据权利要求345至347中任一项所述的方法,还包括在随后的使氮气流动的步骤之后,使氮气和氢气混合物流过所述孔,以便减少所述颗粒上的金属氧化物的量。
349.如权利要求348所述的方法,其特征在于,包括在使所述氮和氢气混合物流过所述孔的步骤之后,使氮气流过所述孔,以便从所述孔吹扫所述氮气和氢气混合物。
350.如权利要求349所述的方法,还包括在使氮气流过所述孔以从所述孔中除去金属氧化物的步骤之后烧结所述颗粒的步骤。
351.如权利要求350所述的方法,其特征在于,所述烧结步骤是实质上非致密化的烧结步骤。
352.根据权利要求350至351中任一项所述的方法,还包括,在所述烧结步骤之后,将激光引导到所述端口填充体的至少一个端部的步骤足以使所述端口填充体熔化并限定致密端盖。
353.根据权利要求352所述的方法,其中所述第二执行步骤使所述多个第二导电颗粒被填充超过所述基板的所述第一表面和所述第二表面中的至少一个。
354.根据权利要求353所述的方法,其中所述过填充的端口填充部分被填充到所述基板的所述第一表面和所述第二表面中的每一个之外。
355.根据权利要求353至354中任一项所述的方法,其中,所述引导步骤在受控脉冲时间和所述激光的强度下执行,以熔化所述溢出的端口填充体,从而定义所述密集端盖。
356.根据权利要求352至355中任一项所述的方法,其中,所述密实端盖定义主档可渗透到所述孔中的气体和液体中的一种或两种的屏障。
357.根据权利要求352至356中任一项所述的方法,其中,所述激光器是绿色激光器。
358.一种填充由玻璃基板的内表面限定的孔的方法,所述玻璃基板从所述玻璃基板的第一表面延伸到与所述第一表面相对的玻璃基板的第二表面,所述方法包括以下步骤:
执行至少一个填充步骤,所述至少一个填充步骤迫使多个第一导电颗粒进入所述孔中以定义主体部分填充;
在所述执行步骤之后,执行至少一个端口填充操作,所述至少一个端口填充操作迫使多个第二导电颗粒进入所述孔,以定义从所述第一导电颗粒朝向所述第一表面和所述第二表面中的每一个延伸的端口填充;
烧结体填充和端口填充以至少部分地定义导电导孔;以及
在烧结步骤之后,引导激光至少一个端口填充体的一端足以使端口填充体的端部熔化并限定实质上无孔的端盖。
359.根据权利要求358所述的方法,其中所述第二执行步骤使所述多个第二导电颗粒被填充超过所述基板的所述第一表面和所述第二表面中的至少一个。
360.根据权利要求359所述的方法,其中所述过填充的端口填充部分被填充超过所述基板的所述第一表面和所述第二表面中的每一个。
361.根据权利要求359至360中任一项所述的方法,其中,所述引导步骤在受控脉冲时间和所述激光的强度下执行,以便熔化所述溢出的端口填充,从而定义所述实质上无孔的端盖。
362.根据权利要求358至361中任一项所述的方法,其中,所述实质上无孔的端盖定义有阻挡可渗透到所述孔中的气体和液体中的一种或两种的屏障。
363.根据权利要求358至362中任一项所述的方法,其中,所述激光器是绿色激光器。
364.根据权利要求358至363中任一项所述的方法,其中所述烧结步骤包括非致密化烧结。
365.根据权利要求358至364中任一项所述的方法,还包括在所述孔中压实所述导电颗粒的步骤,并且随后在执行所述烧结步骤之前实质上平整化所述端口填充体的任一个或两个相对端。
366.根据权利要求365所述的方法,其中所述平整化步骤包括沿着所述基板的所述第一表面和所述第二表面中的一个驱动棒以抛光所述端口填充体的任一端或两个端部的步骤。
367.一种制造导电部件的方法,所述导电部件包括玻璃基板,所述玻璃基板具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面,以及从所述第一表面延伸到所述第二表面的孔,所述方法包括以下步骤:
执行至少一个填充步骤,所述至少一个填充步骤迫使多个第一导电颗粒进入所述孔中以定义主体部分填充体;
执行至少一个端口填充操作,所述至少一个端口填充操作迫使多个第二导电颗粒进入所述孔中,以定义从所述第一导电颗粒朝向所述第一表面和所述第二表面中的至少一个延伸的端口填充;
烧结主体部分填充体和端口填充体以至少部分地限定导电导孔;
将导电涂层蒸气沉积到与所述通孔电连通的所述第一表面和所述第二表面中的所述至少一个上;以及
图案化所述导电涂层。
368.根据权利要求367所述的方法,其中所述蒸气沉积步骤包括将导电粘合层蒸气沉积到所述第一表面和所述第二表面中的所述至少一个上,使得所述粘附层与所述导孔电连通。
369.根据权利要求368所述的方法,其中所述粘附层包括钛,钽,铬及其合金中的一种,所述合金包括钛钨合金。
370.根据权利要求368至369中任一项所述的方法,其中,所述蒸气沉积步骤还包括将导电第二层蒸气沉积到所述粘附层上的步骤。
371.根据权利要求370所述的方法,其中所述导电第二层包括铜,银,铝及其合金中的一种,所述合金包括银钯合金。
372.根据权利要求370至371中任一项所述的方法,还包括掩蔽所述第二层并蚀刻所述第一层的部分下面的所述第二层的暴露部分以产生图案化再分布层的步骤。
373.根据权利要求372所述的方法,其中所述蚀刻步骤包括湿蚀刻。
374.根据权利要求372至373中任一项所述的方法,还包括将第三导电层电镀到所述第二层上的步骤。
375.如权利要求374所述的方法,其特征在于,所述第二层和所述第三层包括共同的金属。
376.如权利要求375所述的方法,其特征在于,所述公共金属包括铜。
377.根据权利要求374至376中任一项所述的方法,其中,所述第三层比所述第一层厚。
378.根据权利要求370至371中任一项所述的方法,其中,所述蒸气沉积步骤还包括将抗反射第三层沉积到所述第二层上的步骤。
379.根据权利要求378所述的方法,其中,所述抗反射第三层包括钛,钽,铬及其合金中的一种,所述合金包括钛钨合金。
380.根据权利要求378至379中任一项所述的方法,还包括掩蔽所述第三层并蚀刻所述第一层和所述第二层的部分的所述第三层的暴露部分以产生图案化再分布层的步骤。
381.根据权利要求380所述的方法,其中,所述蚀刻步骤包括湿蚀刻。
382.根据权利要求378至381中任一项所述的方法,还包括将金属第四层电化学沉积到所述第三层上的步骤。
383.根据权利要求382所述的方法,其中所述第四层包括铜、银和铝中的一种。
384.根据权利要求380至381中任一项所述的方法,还包括选择性地蚀刻所述第三层,以在蚀刻所述第三层的所述暴露部分的步骤之后去除所述第三层。
385.如权利要求384所述的方法,包括将金属层电化学沉积到所述第二层上的步骤。
386.根据权利要求385所述的方法,其中所述金属层包括铜、银和铝中的一种。
387.根据权利要求378至379中任一项所述的方法,还包括以下步骤:掩蔽所述第二层并蚀刻所述第一层的部分下面的所述第二层的暴露部分以产生图案化的再分布层。
388.根据权利要求387所述的方法,其中,所述蚀刻步骤包括湿蚀刻。
389.如权利要求387至388中任一项所述的方法,还包括将金属第三层电化学沉积到所述第二层上的步骤。
390.根据权利要求389所述的方法,其中所述第三层包括铜,银和铝中的一种。
391.根据权利要求367至390中任一项所述的方法,其中,所述蒸气沉积步骤包括物理气相沉积。
392.根据权利要求367至390中任一项所述的方法,其中,所述蒸气沉积步骤包括离子化物理气相沉积(iPVD),磁控溅射,DC溅射和蒸发沉积。
393.一种制造导电部件的方法,所述导电部件包括玻璃基板,所述玻璃基板具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面,以及从所述第一表面延伸到所述第二表面的孔,所述方法包括以下步骤:
执行至少一个主体部分填充步骤,所述至少一个主体部分填充步骤迫使多个第一导电粒子进入所述孔中以定义主体部分填充体;
执行至少一个端口填充操作,所述至少一个端口填充操作迫使多个第二导电颗粒进入所述孔中,以定义从所述第一导电颗粒朝向所述第一表面和所述第二表面中的至少一个延伸的端口填充体;
在所述第二执行步骤之前,在所述基板处于约120摄氏度至约250摄氏度的范围内的温度下,在所述第二执行步骤和所述端口填充之前压实所述主体部分填充体体中的至少一个;
其中所述第一导电颗粒和所述第二导电颗粒中的至少一个涂覆有防结块剂。
394.如权利要求393所述的方法,其特征在于,所述压实步骤包括将所述第一和第二端口填充体中的至少一个压紧在所述主体部分填充体上。
395.如权利要求394所述的方法,其特征在于,所述压实步骤包括将所述第一和第二端口填充体中的每一个压紧在所述主体部分填充体上。
396.根据权利要求393至395中任一项所述的方法,其中,所述压实步骤包括在所述第一执行步骤之后并且在所述第二执行步骤之前压实所述主体部分填充体。
397.根据权利要求393至396中任一项所述的方法,其中,所述压实步骤包括等静压的步骤。
398.根据权利要求393至397中任一项所述的方法,还包括在所述压实步骤之前或期间加热所述基板的步骤。
399.根据权利要求393至398中任一项所述的方法,其中加热所述基板并施加所述等静压的步骤使得所述第一和第二端口填充致密化。
400.根据权利要求393至399中任一项所述的方法,其中,在离心力下执行所述执行步骤中的至少一个。
401.如权利要求400所述的方法,其特征在于,所有执行步骤是在离心力下执行的。
402.如权利要求400所述的方法,其特征在于,执行所述整体填充步骤的步骤是在由横跨所述基板的压差限定的力下执行的。
403.如权利要求402所述的方法,其特征在于,执行所述至少一个端口填充步骤的步骤是在离心力下执行的。
404.根据权利要求393至399中任一项所述的方法,其中,所述执行步骤在由跨所述基板的压差限定的力下执行。
405.根据权利要求393至404中任一项所述的方法,还包括在所述压实步骤之后烧结所述颗粒。
406.根据权利要求405所述的方法,其中所述烧结步骤包括非致密化烧结。
407.根据权利要求393至406中任一项所述的方法,所述防结块剂包括脂肪酸。
408.权利要求407的方法,其中所述脂肪酸包括油酸。
409.根据权利要求407所述的方法,其中所述脂肪酸包括硬脂酸。
410.一种制造电部件的方法,包括以下步骤:
将液体介质中的铜颗粒的悬浮液引入孔中,所述孔从所述玻璃基板的第一表面沿横向方向从所述玻璃基板的第一表面延伸到所述玻璃基板的与所述第一表面相对的第二表面;
从所述孔中抽出所述液体介质以形成导电填充体,其中所述抽出步骤从所述铜颗粒去除一部分氧化铜;以及
烧结所述铜颗粒以定义导电框架,所述导电框架具有沿所述横向方向彼此相对的第一端和第二端,其中所述导电框架定义从所述第一端到所述第二端的导电路径。
411.根据权利要求410所述的方法,其中所述烧结步骤去除所述铜颗粒的额外氧化铜。
412.如权利要求411所述的方法,其特征在于,所述烧结步骤实质上去除所述铜颗粒的所述氧化铜的剩余部分。
413.根据权利要求410至412中任一项所述的方法,其中,所述悬浮液是无油的。
414.根据权利要求410至413中任一项所述的方法,包括以下步骤:将氧化气体引入所述烧结炉中以在升高的温度下进入所述孔,使得所述铜的氧化从所述孔排空。
415.根据权利要求410至413中任一项所述的方法,还包括在所述抽空步骤之后并且在所述烧结步骤之前,将所述基板放置在腔室中,并使氮气和氧气混合物流过所述孔。
416.如权利要求415所述的方法,其特征在于,还包括增加所述室中的温度以使有机物形成氧化物并从所述颗粒中排空的步骤。
417.根据权利要求416所述的方法,其中增加所述温度的步骤包括将所述温度升高到大约120摄氏度。
418.根据权利要求415至417中任一项所述的方法,其中使氮和氧气混合物流动的步骤在所述室已经被加热到大约50摄氏度时执行。
419.根据权利要求415至418中任一项所述的方法,还包括,在使氮气和氧气混合物流过所述孔的步骤之后,所述随后的使氮气流过所述孔并去除所述氮气和氧气混合物的步骤。
420.如权利要求419所述的方法,其特征在于,使氮气流动的后续步骤在从大约0TORR到大约760TORR的范围内的压力下执行。
421.根据权利要求419至420中任一项所述的方法,其中,使氮气流动的后续步骤在约120摄氏度至约180摄氏度的范围内的温度下执行。
422.根据权利要求419至420中任一项所述的方法,还包括,在随后的使氮气流动的步骤之后,使氮气和氢气混合物流过所述孔以减少所述颗粒上的金属氧化物的量。
423.根据权利要求422所述的方法,包括在使所述氮气和氢气混合物流过所述孔的步骤之后,使氮气流过所述孔,以便从所述孔吹扫所述氮气和氢气混合物。
424.根据权利要求423所述的方法,还包括在使氮气流过所述孔的步骤之后执行所述烧结步骤的步骤,以从所述孔去除金属氧化物。
425.如权利要求424所述的方法,其特征在于,所述烧结步骤是实质上非致密化的烧结步骤。
426.一种制造电部件的方法,包括以下步骤:
将液体介质中的铜颗粒的悬浮液引入孔中,所述孔从所述玻璃基板的第一表面沿横向方向从所述玻璃基板的第一表面延伸到所述玻璃基板的与所述第一表面相对的第二表面;
从所述孔中排出所述液体介质;以及
烧结所述铜颗粒以定义具有沿所述横向方向彼此相对的第一端和第二端的导电框架,其中所述导电框架定义从所述第一端到所述第二端的导电路径,其中所述烧结步骤实质上去除所述铜颗粒的氧化铜。
427.一种制造电部件的方法,包括以下步骤:
将至少一种悬浮液引入穿过玻璃基板从玻璃基板的第一表面延伸到玻璃基板的第二表面的孔中,其中所述至少一种悬浮液包括第一双模态颗粒和第二双模态颗粒,其中第一双模态颗粒和第二双模态颗粒包括不同的金属,并且第二双模态颗粒具有比第一双模态颗粒低的熔点;
从所述孔中排出所述液体介质,使得所述第二双模态颗粒设置在由所述第一双模态颗粒限定的空隙中;以及
将所述第一双模态颗粒和所述第二双模态颗粒烧结在所述孔中,以定义具有沿所述横向方向彼此相对的第一端和第二端的导电框架,其中所述导电框架限定从所述第一端到所述第二端的导电路径的至少一部分。
428.根据权利要求427所述的方法,其中所述第一双模态颗粒包括银,铜,铝,镀银铜及其合金,所述合金包括银钯合金。
429.根据权利要求427至428中任一项所述的方法,其中所述第二双模态颗粒包括铟。
430.根据权利要求427至428中任一项所述的方法,其中所述第二双模态颗粒包括锡。
431.根据权利要求427至430中任一项所述的方法,其中所述第一双模态颗粒具有第一双模态平均粒度,并且所述第二双模态颗粒具有第二双模态平均粒度,并且所述第一双模态粒度和所述第二双模态平均粒度可以限定在约4比1至约10比1的范围内的比率。
432.如权利要求431所述的方法,其特征在于,所述比率约为7比1。
433.根据权利要求427至432中任一项所述的方法,其中所述烧结步骤使所述双模态颗粒与所述第一双模态颗粒形成合金。
434.如权利要求433所述的方法,其特征在于,所述烧结步骤使所述双模态颗粒限定从所述第一端到所述第二助剂的多孔通路。
435.如权利要求434所述的方法,还包括至少部分地通过控制所述第二双模态颗粒相对于所述第一双模态颗粒的体积和平均尺寸中的至少一个调节所述矩阵的孔隙率的步骤。
436.根据权利要求427至435中任一项所述的方法,其中所述第二双模态存在的范围为所述孔的体积的5%至所述孔的体积的约20%。
437.根据权利要求436所述的方法,其中所述第二双模态存在相对于所述孔的体积以大约百分之十的体积存在。
438.根据权利要求427至437中任一项所述的方法,其中,所述第一双模态颗粒和所述第二双模态颗粒包括主体部分填充体和端口填充体中的至少一种。
439.根据权利要求427至438中任一项所述的方法,其中所述第一双模态颗粒和所述第二双模态颗粒包括第一三模态颗粒和第二三模态颗粒,并且所述至少一种悬浮液还包括第三三模态颗粒。
440.如权利要求439所述的方法,其特征在于,所述第三三模态颗粒包括银、铜或铝。
441.如权利要求439所述的方法,其特征在于,所述第三三模态颗粒包括铟。
442.如权利要求439所述的方法,其特征在于,所述第三三模态颗粒包括锡。
443.根据权利要求439至442中任一项所述的方法,其中所述第二三模态颗粒具有平均粒度,并且所述第三双模态颗粒具有平均粒度,并且所述第二三模态颗粒的平均粒度和所述第三三模态颗粒的平均粒度限定在约4比1至约10比1的范围内的比率。
444.如权利要求443所述的方法,其特征在于,所述比率约为7比1。
445.根据权利要求425至444中任一项所述的方法,还包括执行端口填充操作的步骤。
446.根据权利要求425至444中任一项所述的方法,还包括将再分布层施加到所述第一表面和所述第二表面中的一个或两个的步骤。
447.根据权利要求446所述的方法,还包括执行端口填充操作的步骤。
448.如权利要求446所述的方法,其特征在于,随后的引入步骤不利用端口填充执行。
449.根据权利要求446所述的方法,还包括将牺牲层施加到所述第一外表面和所述第二外表面中的至少一个外表面的步骤,所述牺牲层具有与所述孔对准的开孔,使得所述颗粒在所述排空步骤之后延伸到所述开孔中。
450.根据权利要求449所述的方法,还包括去除所述牺牲层的步骤。
451.根据权利要求449至450中任一项所述的方法,还包括在所述烧结步骤之前压缩所述颗粒的步骤。
452.根据权利要求427至446中任一项所述的方法,还包括在所述引入步骤之前将导电层施加到所述第一外表面和所述第二外表面中的至少一个外表面的步骤。
453.根据权利要求452所述的方法,其中所述导电层包括钛。
454.根据权利要求452至453中任一项所述的方法,其中所述施加步骤还包括用所述导电层涂覆所述孔的内表面的至少一个外部部分。
455.根据权利要求454所述的方法,还包括在所述烧结步骤之前压缩所述颗粒的步骤。
456.一种制造电部件的方法,包括以下步骤:
将至少一种悬浮液引入到孔中,所述孔从所述玻璃基板的第一表面沿横向方向从所述玻璃基板的第一表面延伸到所述玻璃基板的与所述第一表面相对的第二表面,其中所述至少一个悬架包括第一双模态颗粒和第二双模态颗粒;
从所述孔中排出所述液体介质,使得所述第二双模态颗粒设置在由所述第一双模态颗粒限定的空隙中;以及
将所述第一双模态颗粒和所述第二双模态颗粒烧结在所述孔中以限定导电框架,所述导电框架具有沿所述横向方向彼此相对的第一端和第二端,其中所述导电框架定义从所述第一端到所述第二端的导电路径。
457.根据权利要求456所述的方法,其中所述第一双模态颗粒具有第一双模态平均粒度,并且所述第二双模态颗粒具有第二双模态平均粒度,并且所述第一双模态粒度和所述第二双模态平均粒度可以限定在约4比1至约10比1的范围内的比率。
458.如权利要求457所述的方法,其特征在于,所述比率约为7比1。
459.根据权利要求456至458中任一项所述的方法,其中所述第二双模态颗粒以所述孔的体积的5%至约20体积%的范围存在。
460.根据权利要求459所述的方法,其中所述第二双模态存在相对于所述孔的体积以大约百分之十的体积存在。
461.根据权利要求457至460中任一项所述的方法,其中,所述第一双模态颗粒和所述第二双模态颗粒包括第一三模态颗粒和第二三模态颗粒,并且所述至少一个悬浮液还包括第三三模态颗粒。
462.根据权利要求461所述的方法,其中所述第二三模态颗粒具有平均粒度,并且所述第三双模态颗粒具有平均粒度,并且所述第二三模态颗粒的平均粒度和所述第三三模态颗粒的平均粒度限定在约4比1至约10比1的范围内的比率。
463.根据权利要求462所述的方法,其中所述比率为约7比1。
464.一种制造电部件的方法,包括以下步骤:
将至少一种悬浮液引入到孔中,该孔从玻璃基板的第一表面沿横向方向从玻璃基板的第一表面延伸到玻璃基板的与第一表面相对的第二表面,其中,至少一种悬浮液包括第一双模态颗粒和第二双模态颗粒,其中第一双模态颗粒和第二双模态颗粒包括不同的金属,并且第二双模态金属具有比第一双模态颗粒低的熔点;
从所述孔中排出所述液体介质,使得所述第二双模态颗粒设置在由所述第一双模态颗粒限定的空隙中;以及
将所述第一双模态颗粒和所述第二双模态颗粒烧结在所述孔中以限定导电框架,所述导电框架具有沿所述横向方向彼此相对的第一端和第二端,其中所述导电框架限定从所述第一端到所述第二端的导电路径。
465.根据权利要求464所述的方法,其中,所述第一双模态颗粒包括银、铜或铝。
466.根据权利要求464至465中任一项所述的方法,其中,所述第二双模态颗粒包括铟。
467.根据权利要求464至465中任一项所述的方法,其中所述第二双模态颗粒包括锡。
468.根据权利要求464至467中任一项所述的方法,其中所述第一双模态颗粒具有第一双模态平均粒度,并且所述第二双模态颗粒具有第二双模态平均粒度,并且所述第一双模态粒度和所述第二双模态平均粒度可以限定在约4比1至约10比1的范围内的比率。
469.根据权利要求468所述的方法,其中所述比率为约7比1。
470.根据权利要求464至469中任一项所述的方法,其中所述烧结步骤使所述双模态颗粒与所述第一双模态颗粒形成合金。
471.根据权利要求470所述的方法,其中所述烧结步骤使所述双模态颗粒限定从所述第一端到所述第二端的多孔通路。
472.如权利要求471所述的方法,还包括至少部分地通过控制所述第二双模态颗粒相对于所述第一双模态颗粒的体积和平均尺寸中的至少一个调节所述框架的孔隙率的步骤。
473.根据权利要求464至472中任一项所述的方法,其中,所述第二双模态存在的范围为所述孔的体积的5%至所述孔的体积的约20%。
474.根据权利要求473所述的方法,其中所述第二双模态存在相对于所述孔的体积以大约百分之十的体积存在。
475.根据权利要求464至474中任一项所述的方法,其中,所述第一双模态颗粒和所述第二双模态颗粒包括端口填充体。
476.根据权利要求475所述的方法,还包括以下步骤:在执行用于所述端口填充的所述引入和排空步骤之前,将主体部分填充悬液引入到所述孔中并且从所述块填充中排出所述液体。
477.根据权利要求464至476中任一项所述的方法,其中所述第一双模态颗粒和所述第二双模态颗粒包括第一三模态颗粒和第二三模态颗粒,并且所述至少一种悬浮液还包括第三三模态颗粒。
478.如权利要求477所述的方法,其特征在于,所述第三三模态颗粒包括银、铜或铝。
479.如权利要求477所述的方法,其特征在于,所述第三三模态颗粒包括铟。
480.如权利要求477所述的方法,其特征在于,所述第三三模态颗粒包括锡。
481.根据权利要求477至480中任一项所述的方法,其中所述第二三模态颗粒具有平均粒度,并且所述第三双模态颗粒具有平均粒度,并且所述第二三模态颗粒的平均粒度和所述第三三模态颗粒的平均粒度限定在约4比1至约10比1的范围内的比率。
482.根据权利要求481所述的方法,其中所述比率为约7比1。
483.根据权利要求464至482中任一项所述的方法,还包括将再分布层施加到所述第一表面和所述第二表面中的一个或两个的步骤。
484.根据权利要求464所述的方法,还包括将牺牲层施加到所述第一外表面和所述第二外表面中的至少一个外表面的步骤,所述牺牲层具有与所述孔对准的孔,使得所述颗粒在所述排空步骤之后延伸到所述孔中。
485.根据权利要求484所述的方法,还包括去除所述牺牲层的步骤。
486.根据权利要求484至485中任一项所述的方法,还包括在所述烧结步骤之前压缩所述颗粒的步骤。
487.根据权利要求464至486中任一项所述的方法,还包括在所述引入步骤之前将导电层施加到所述第一外表面和所述第二外表面中的至少一个外表面的步骤。
488.根据权利要求487所述的方法,其中,所述导电层包括钛。
489.根据权利要求487至488中任一项所述的方法,其中所述施加步骤还包括用所述导电层涂覆所述孔的内表面的至少一个外部部分。
490.根据权利要求489所述的方法,还包括在所述烧结步骤之前压实所述颗粒的步骤。
491.如权利要求490所述的方法,其特征在于,所述压实步骤在所述基板处于大约120摄氏度和大约250摄氏度之间的温度时执行。
492.一种电部件,包括:
基板,所述基板定义第一表面和与所述第一表面相对的第二表面,以及内表面,所述内表面定义从所述第一表面延伸到所述第二表面的孔;
烧结导电材料,所述烧结导电材料实质上从所述第一表面延伸到所述第二表面,以定义导电导孔,其中所述烧结导电材料定义实质上从所述第一表面到所述第二表面的导电路径;以及
聚合物,所述聚合物设置在由所述烧结导电材料定义的至少一个孔中。
493.根据权利要求492所述的电部件,其中所述导电材料包括导电填充体,所述导电填充体在所述孔中实质上从所述第一表面延伸到所述第二表面,以定义所述导电导孔。
494.根据权利要求493所述的电部件,其中所述基板包括玻璃基板。
495.根据权利要求493至494中任一项所述的电部件,其中,所述导电填充体包括多个金属颗粒。
496.根据权利要求495所述的电部件,其中大部分所述金属颗粒实质上不致密化烧结。
497.根据权利要求495至496中任一项所述的电部件,其中,所述颗粒在由压力差、离心力和静电力之一定义的力的作用下进入所述孔中。
498.根据权利要求497所述的电部件,其中,所述导电填充体包括主体部分填充体和邻近所述主体部分填充体的端口填充体。
499.根据权利要求498所述的电部件,其中,所述端口填充体朝向所述第一表面和所述第二表面中的每一个延伸。
500.根据权利要求498至499中任一项所述的电部件,其中,所述端口填充体延伸到所述第一表面。
501.根据权利要求498至500中任一项所述的电部件,其中所述端口填充体填充到所述第一表面之外。
502.根据权利要求497至501中任一项所述的电部件,其中,所述端口填充体延伸到所述第二表面。
503.根据权利要求497至502中任一项所述的电部件,其中所述端口填充体被填充到所述第二表面之外。
504.根据权利要求498至503中任一项所述的电部件,其中所述填充体包括银。
505.根据权利要求504所述的电部件,其中所述填充体包括银合金。
506.根据权利要求498至503中任一项所述的电部件,其中所述填充体包括铜和银涂层铜中的至少一种。
507.根据权利要求506所述的电部件,其中所述填充体包括铜合金。
508.根据权利要求498至507中任一项所述的电部件,其中,所述端口填充体包括与所述主体部分填充体体相同的金属。
509.根据权利要求498至507中任一项所述的电部件,其中,所述端口填充体包括与所述主体部分填充体不同的金属。
510.根据权利要求508至509中任一项所述的电部件,其中,所述端口填充体包括钯。
511.根据权利要求508至509中任一项所述的电部件,其中,所述端口填充体包括铟、铝、锡、铋\铜中的至少一种。
512.根据权利要求495至511中任一项所述的电部件,其中所述孔定义设置在所述内表面和所述导电填充体之间的至少一个空隙。
513.根据权利要求498至511中任一项所述的电部件,还包括将所述导电填充体结合于所述内表面的导电覆层。
514.根据权利要求513所述的电部件,其中所述导电覆层将所述端口填充体结合于所述内表面。
515.根据权利要求514所述的电部件,其中,所述主体部分填充体设置在所述通孔的中间区域中,并且所述涂层在所述内表面处终止,且实质上不延伸到所述通孔的所述中间区域中。
516.根据权利要求513至515中任一项所述的电部件,其中,所述覆层包括至少一种金属。
517.根据权利要求516所述的电部件,其中,所述至少一个金属包括结合于所述基板的第一金属,以及接合于所述第一金属和所述端口填充体两者的第二金属。
518.根据权利要求517所述的电部件,其中,所述第一金属包括粘附层。
519.根据权利要求517至518中任一项所述的电部件,其中所述第一金属选自钛、钽、铬及包括钛钨合金的合金。
520.根据权利要求517至519中任一项所述的电部件,其中所述第一金属具有在约1纳米至约50纳米范围内的厚度。
521.如权利要求520所述的电部件,其特征在于,所述厚度约为5纳米至约10纳米。
522.根据权利要求517至521中任一项所述的电部件,其中所述第二金属包括粘结层。
523.根据权利要求521至522中任一项所述的电部件,其中所述第二金属是过渡金属。
524.根据权利要求521至523中任一项所述的电部件,其中所述第二金属是银混溶金属。
525.根据权利要求517至524中任一项所述的电部件,其中,所述第二金属选自铜、银和铝。
526.如517至525中任一项所述的电部件,其中,所述导电填充体烧结结合于所述第一金属和所述第二金属中之一。
527.根据权利要求522至526中任一项所述的电部件,其中所述粘结层具有在大约200纳米至大约5微米范围内的厚度。
528.根据权利要求522至527中任一项所述的电部件,其中所述结合层的厚度在约0.5微米至约2微米的范围内。
529.根据权利要求516所述的电部件,其中,所述至少一个金属包括接合于所述内表面和所述导电填充体两者的单个金属。
530.如权利要求529所述的电部件,其特征在于,所述单个金属包括钛。
531.根据权利要求516至530中任一项所述的电部件,其中,所述涂层通过气相沉积工艺被施加到所述内表面。
532.根据权利要求531所述的电部件,其中,所述气相沉积是物理气相沉积(PVD)。
533.根据权利要求516至530中任一项所述的电部件,其中所述涂层经由电离物理气相沉积(iPVD),磁控溅射,DC溅射和蒸发沉积中的一种施加。
534.根据权利要求516至530中任一项所述的电部件,其中,所述涂层结合于所述内表面和所述端口填充体中的每一个。
535.根据权利要求516至530中任一项所述的电部件,其中所述端口填充体烧结结合于所述涂层。
536.根据权利要求516至535中任一项所述的电部件,其中所述涂层从所述内表面延伸到所述基板的所述第一表面和所述第二表面中的一者或两者上。
537.根据权利要求498至535中任一项所述的电部件,其中,所述端口填充体包括多模态颗粒。
538.根据权利要求537所述的电部件,其中,所述端口填充体包括双模态颗粒。
539.根据权利要求537至538中任一项所述的电部件,其中,所述端口填充体包括具有第一平均粒度的第一导电颗粒和具有第二平均粒度的第二导电颗粒,并且所述第一平均粒度和所述第二平均粒度定义在约1.5比1至约12比1的范围内的比率。
540.如权利要求539所述的电部件,其特征在于,所述第一平均粒度在约1微米至约6微米之间。
541.如权利要求540所述的电部件,其特征在于,所述第一平均粒度约为1.4微米。
542.根据权利要求539至541中任一项所述的电部件,其中,所述第二平均粒度为约0.3微米至约1微米。
543.如权利要求542所述的电部件,其特征在于,所述第二平均粒度约为0.6微米。
544.根据权利要求513至543中任一项所述的电部件,其中,所述主体部分填充体定义相对的端部,并且所述涂层进一步沿所述相对端中的一个或两个延伸。
545.根据权利要求493至544中任一项所述的电部件,其中所述至少一个孔洞包括多个孔洞。
546.根据权利要求545所述的电部件,其中所述孔洞包括由所述颗粒中的相邻颗粒限定的间隙。
547.根据权利要求545至546中任一项所述的电部件,其中所述孔洞定义设置在所述覆层和所述导电填充体之间的至少一个空隙。
548.根据权利要求513至547中任一项所述的电部件,其中所述涂层与所述聚合物结合以定义有阻挡可渗透到所述导孔中的气体屏障。
549.根据权利要求513至548中任一项所述的电部件,其中所述涂层与所述聚合物结合以定义有阻挡可渗透到所述导孔中的液体屏障。
550.根据权利要求492至549中任一项所述的电部件,其中所述孔是沙漏形的。
551.根据权利要求493至550中任一项所述的电部件,还包括布置在所述基板的所述第一表面和所述基板的所述第二表面中的至少一个上的再分布层。
552.根据权利要求551所述的电部件,其中,所述再分布层包括气相沉积的导电涂层。
553.根据权利要求551至552中任一项所述的电部件,其中,所述再分布层包括结合于所述基板的第一层,以及结合于所述第一金属的第二层。
554.如权利要求553所述的电部件,其特征在于,所述第一层包括粘附层。
555.根据权利要求553至554中任一项所述的电部件,其中,所述第一层包括选自钛、钽、铬及包括钛钨合金的合金。
556.根据权利要求553至555中任一项所述的电部件,其中,所述第二层包括金属。
557.如权利要求556所述的电部件,其特征在于,所述金属包括铜、银和铝中的至少一种。
558.根据权利要求556至557中任一项所述的电部件,还包括设置在所述第二层上的电导体第三层。
559.如权利要求558所述的电部件,其特征在于,所述第三层包括铜,银和铝中的一种。
560.根据权利要求558至559中任一项所述的电部件,其中,所述第三层包括与所述第二层相同的金属。
561.根据权利要求558至560中任一项所述的电部件,其中,所述第三层被电化学沉积到所述第二层上。
562.根据权利要求558至561中任一项所述的电部件,其中,所述第三层比所述第二层厚。
563.根据权利要求556至557中任一项所述的电部件,还包括沉积在所述第二层上的抗反射金属第三层。
564.根据权利要求563所述的电部件,其中所述第三层包括钛、钽、铬及包括钛钨合金的合金。
565.根据权利要求563至564中任一项所述的电部件,还包括设置在所述抗反射层上的电导体第四层。
566.根据权利要求565所述的电部件,其中所述第四层包括铜、银和铝中的一种。
567.根据权利要求566所述的电部件,其中所述第四层包括与所述第二层相同的金属。
568.根据权利要求565至567中任一项所述的电部件,其中,所述第四层比所述第二层厚。
569.根据权利要求565至568中任一项所述的电部件,其中所述第四层被电化学沉积到所述第三层上。
570.如权利要求492所述的电部件,其特征在于,所述导电材料设置在膏中。
571.如权利要求571所述的电部件,其特征在于,所述膏是厚膜膏。
572.根据权利要求571至572中任一项所述的电部件,其中所述膏实质上不含铅。
573.根据权利要求574所述的电部件,其中所述基板是蓝宝石基板。
574.根据权利要求571至574中任一项所述的电部件,其中,所述至少一个孔包括设置在所述内表面和所述烧结膏之间的至少一个空隙。
575.根据权利要求571至574中任一项所述的电部件,还包括将所述导电填充体结合于所述内表面的导电涂层。
576.根据权利要求576所述的电部件,其中所述导电涂层将所述端口填充体结合于所述内表面。
577.如权利要求577所述的电部件,其特征在于,所述主体部分填充体设置在所述导孔的中间区域中,并且所述覆层终止于所述内表面,且实质上不延伸到所述导孔的所述中间区域中。
578.根据权利要求576至578中任一项所述的电部件,其中所述覆层包括至少一种金属。
579.根据权利要求579所述的电部件,其中,所述至少一个金属包括接合到所述基板的第一金属,以及接合到所述第一金属和所述端口填充体两者的第二金属。
580.如权利要求580所述的电部件,其特征在于,所述第一金属包括粘附层。
581.根据权利要求580至581中任一项所述的电部件,其中所述第一金属选自钛、钽、铬及包括钛钨合金的合金。
582.根据权利要求580至582中任一项所述的电部件,其中所述第一金属具有在约1纳米至约50纳米的范围内的厚度。
583.如权利要求583所述的电部件,其特征在于,所述厚度约为5纳米至约10纳米。
584.根据权利要求580至584中任一项所述的电部件,其中所述第二金属包括粘结层。
585.根据权利要求584至585中任一项所述的电部件,其中所述第二金属是过渡金属。
586.根据权利要求584至586中任一项所述的电部件,其中所述第二金属是银混溶性金属。
587.根据权利要求580至587中任一项所述的电部件,其中所述第二金属选自铜、银和铝。
588.根据权利要求580至588中任一项所述的电部件,其中所述导电填充体烧结结合于所述第一金属和所述第二金属中的一个。
589.根据权利要求585至589中任一项所述的电部件,其中,所述粘结层具有在大约200纳米至大约5微米范围内的厚度。
590.根据权利要求585至590中任一项所述的电部件,其中所述结合层的厚度在约0.5微米至约2微米的范围内。
591.根据权利要求579所述的电部件,其中,所述至少一个金属包括结合到所述内表面和所述导电填充体两者的单个金属。
592.如权利要求592所述的电部件,其特征在于,所述单个金属包括钛。
593.根据权利要求579至593中任一项所述的电部件,其中,所述涂层通过气相沉积工艺被施加到所述内表面。
594.根据权利要求594所述的电部件,其中,所述气相沉积是物理气相沉积(PVD)。
595.根据权利要求579至593中任一项所述的电部件,其中,所述涂层经由电离物理气相沉积(iPVD)、磁控溅射、DC溅射和蒸发沉积中的一种来施加。
596.根据权利要求579至593中任一项所述的电部件,其中,所述涂层结合到所述内表面和所述端口填充体中的每一个。
597.根据权利要求579至593中任一项所述的电部件,其中所述端口填充体烧结结合于所述涂层。
598.根据权利要求579至598中任一项所述的电部件,其中所述覆层从所述内表面延伸到所述基板的所述第一表面和所述第二表面中的一者或两者上。
599.根据权利要求498至535中任一项所述的电部件,其中,所述端口填充体包括多模态颗粒。
600.根据权利要求571至600中任一项所述的电部件,其中所述至少一个孔包括多个孔。
601.根据权利要求600至601中任一项所述的电部件,其中所述孔定义设置在所述覆层和所述导电填充体之间的至少一个空隙。
602.根据权利要求576至602中任一项所述的电部件,其中所述覆层和所述聚合物结合以定义阻挡可渗透到所述导孔中的气体屏障。
603.根据权利要求576至603中任一项所述的电部件,其中所述覆层定义阻挡可渗透到所述导孔中的液体屏障。
604.根据权利要求570至604中任一项所述的电部件,其中所述孔是沙漏形的。
605.根据权利要求492至605中任一项所述的电部件,其中所述聚合物是热固性材料。
606.根据权利要求606所述的电部件,其中所述聚合物被构造成在大约300摄氏度下热固性。
607.根据权利要求492至607中任一项所述的电部件,其中所述聚合物包括粘合剂。
608.根据权利要求608所述的电部件,其中所述聚合物包括环氧树脂。
609.根据权利要求492至605中任一项所述的电部件,其中所述聚合物包括树脂。
610.根据权利要求492至605中任一项所述的电部件,其中所述聚合物包括硅酮。
611.根据权利要求492至605中任一项所述的电部件,其中所述聚合物包括酯。
612.根据权利要求492至605中任一项所述的电部件,其中所述聚合物包括聚酰亚胺。
613.根据权利要求492至605中任一项所述的电部件,其中所述聚合物是热塑性塑料。
614.根据权利要求492至605中任一项所述的电部件,其中所述聚合物具有大约300摄氏度的固化温度。
615.根据权利要求492至605中任一项所述的电部件,其中所述聚合物包括JM7000管芯附接粘合剂。
616.根据权利要求492至616中任一项所述的电部件,其中所述聚合物是导电的。
617.根据权利要求492至617中任一项所述的电部件,其中所述聚合物包括多个导电颗粒。
618.如权利要求618所述的电部件,其特征在于,所述颗粒包括银。
619.根据权利要求492至616中任一项所述的电部件,其中所述聚合物是不导电的。
620.根据权利要求492至620中任一项所述的电部件,其中所述通孔是气密的。
621.一种填充基板孔的方法,所述孔由基板的内表面限定,所述内表面基板从所述基板的第一表面沿一个方向朝向基板与所述第一表面相对的第二表面延伸,所述方法包括以下步骤:
执行将导电材料引入所述孔中的至少一个填充步骤;
烧结所述导电材料以产生至少一个孔洞,所述至少一个孔洞至少部分地由所述导电材料定义;
在所述烧结步骤之后,将聚合物引入所述孔洞中,以便至少部分地填充所述至少一个孔洞。
622.根据权利要求622所述的方法,其中,所述至少一个孔洞由所述导电材料和所述内表面界定。
623.根据权利要求622至623中任一项所述的方法,其中,所述至少一个孔洞完全由所述导电材料定义。
624.根据权利要求622至624中任一项所述的方法,其中,所述导电材料设置在膏中。
625.如权利要求625所述的方法,其特征在于,所述膏是厚膜膏。
626.根据权利要求625至626中任一项所述的方法,其中所述膏实质上不含铅。
627.根据权利要求622至627中任一项所述的方法,其中所述基板是蓝宝石基板。
628.根据权利要求622至624中任一项所述的方法,其中所述导电材料包括定义导电填充体的多个导电颗粒。
629.根据权利要求629所述的方法,其中所述导电颗粒包括定义主体部分填充体的多个第一导电颗粒和定义端口填充体的多个第二导电颗粒。
630.根据权利要求630所述的方法,其中,所述至少一个填充步骤包括主体部分填充步骤,所述主体部分填充步骤将所述第一导电颗粒引入所述孔中以定义所述主体部分填充体,以及端口填充步骤,所述端口填充步骤将所述第二导电颗粒引入所述孔中以定义所述端口填充体。
631.根据权利要求630至631中任一项所述的方法,其中,所述第一导电颗粒在压力差下被引入所述孔中。
632.如权利要求632所述的方法,其特征在于,所述压差由真空定义。
633.根据权利要求632至633中任一项所述的方法,其中,所述第二导电颗粒在压力差下被引入所述孔中。
634.如权利要求634所述的方法,其特征在于,所述压差由真空定义。
635.根据权利要求632至633中任一项所述的方法,其中,所述第二导电颗粒在离心力下被引入所述孔中。
636.根据权利要求630至631中任一项所述的方法,其中,所述第一导电颗粒在离心力下被引入所述孔中。
637.如权利要求637所述的方法,其特征在于,所述第二导电颗粒在离心力下被引入所述孔中。
638.如权利要求637所述的方法,其特征在于,所述第二导电颗粒在压力差下被引入所述孔中。
639.如权利要求639所述的方法,其特征在于,所述压差由真空定义。
640.根据权利要求630至640中任一项所述的方法,其中所述第二导电颗粒具有第一平均粒度,所述第二导电颗粒具有第二平均粒度,并且所述第一平均粒度和所述第二平均粒度限定在约1.5比1至约3.5比1的范围内的比率。
641.如权利要求641所述的方法,其特征在于,所述第一平均粒度在约1微米至约6微米之间。
642.根据权利要求641至642中任一项所述的方法,其中所述第一平均粒度为约1.4微米。
643.根据权利要求641至643中任一项所述的方法,其中,所述第二平均粒度为约0.3微米至约1微米。
644.如权利要求644所述的方法,其特征在于,所述第二平均粒度约为0.6微米。
645.根据权利要求629至645中任一项所述的方法,其中,所述至少一个孔洞包括由所述导电颗粒定义的空隙。
646.根据权利要求629至646中任一项所述的方法,其中所述烧结步骤包括实质上非致密化烧结大部分所述导电颗粒。
647.根据权利要求629至647中任一项所述的方法,其中所述导电颗粒是金属的。
648.根据权利要求622至648中任一项所述的方法,还包括在所述执行步骤之前将涂层施加到所述内表面的步骤。
649.根据权利要求649所述的方法,其中所述涂层是导电的。
650.根据权利要求649至650中任一项所述的方法,其中,所述至少一个孔洞被限定在所述导电材料与所述涂层之间。
651.根据权利要求649至651中任一项所述的方法,其中所述施加步骤包括将粘附层结合到所述内表面。
652.根据权利要求652所述的方法,其中所述施加步骤包括将所述粘附层蒸气沉积到所述内表面。
653.根据权利要求653所述的方法,其中所述粘附层包括第一金属。
654.根据权利要求654所述的方法,其中所述第一金属包括钛、钽\铬及包括钛钨合金的合金之一。
655.根据权利要求652至655中任一项所述的方法,其中所述粘附层具有在约1纳米至约100纳米的范围内的厚度。
656.根据权利要求656所述的方法,其中所述厚度在约5纳米至约10纳米的范围内。
657.根据权利要求652至657中任一项所述的方法,其中,所述施加步骤还包括将导电接合层施加到所述粘附层。
658.根据权利要求658所述的方法,其中所述施加步骤包括将所述导电粘结层蒸气沉积到所述粘附层。
659.根据权利要求658至659中任一项所述的方法,其中,所述粘结层包括第二金属。
660.根据权利要求660所述的方法,其中所述第二金属与所述第二导电颗粒可混溶。
661.根据权利要求660至661中任一项所述的方法,其中,所述第二金属是过渡金属。
662.根据权利要求660至662中任一项所述的方法,其中,所述第二导电颗粒是金属,并且所述第二金属与所述第二导电颗粒的所述金属混溶。
663.根据权利要求660至663中任一项所述的方法,其中所述第二金属选自铜、银、铝及包括银钯合金的合金。
664.根据权利要求660至664中任一项所述的方法,还包括烧结将所述第二金属结合到所述第二导电颗粒。
665.根据权利要求658至665中任一项所述的方法,其中所述结合层的厚度在约1纳米至约10微米的范围内。
666.根据权利要求658至665中任一项所述的方法,其中所述结合层的厚度在约0.5微米至约2微米的范围内。
667.根据权利要求649所述的方法,其中所述涂层包括结合与所述内表面和所述第二导电颗粒两者的单个金属。
668.如权利要求668所述的方法,其特征在于,所述单个金属包括钛。
669.根据权利要求649至669中任一项所述的方法,其中所述涂层从所述内表面延伸到所述基板的所述第一表面和所述第二表面中的一者或两者上。
670.根据权利要求649至669中任一项所述的方法,其中所述第二导电颗粒包括多模态颗粒。
671.如权利要求671所述的方法,其特征在于,所述第二导电颗粒包括双模态颗粒。
672.根据权利要求649至672中任一项所述的方法,其中所述涂层定义关于气体渗透到所述通孔中的气体屏障。
673.根据权利要求649至673中任一项所述的方法,其中所述涂层定义关于液体渗透到所述通孔中的液体屏障。
674.根据权利要求622至674中任一项所述的方法,还包括在所述烧结步骤之前从所述第一表面和所述第二表面中的至少一个表面去除过量的导电材料的步骤。
675.根据权利要求675所述的方法,其中所述去除步骤包括在所述基板的所述第一表面上驱动一个棒以去除所述过量的第一端口填充体。
676.根据权利要求676所述的方法,其中所述棒具有大于所述第一端口填充且小于所述基板的硬度。
677.根据权利要求622至677中任一项所述的方法,其中所述引入步骤包括在压力差下使所述聚合物进入所述孔中。
678.根据权利要求622至677中任一项所述的方法,其中所述引入步骤包括在等静压下使所述聚合物进入所述孔中。
679.根据权利要求622至678中任一项所述的方法,其中所述引入步骤包括在硬压下迫使所述聚合物进入所述孔中。
680.根据权利要求622至680中任一项所述的方法,其中所述聚合物是热固性材料。
681.如权利要求681所述的方法,其特征在于,还包括在约300摄氏度下使所述聚合物热固的步骤。
682.根据权利要求622至680中任一项所述的方法,其中所述聚合物包括粘合剂。
683.如权利要求683所述的方法,其特征在于,所述聚合物包括环氧树脂。
684.根据权利要求622至680中任一项所述的方法,其中所述聚合物包括树脂。
685.根据权利要求622至680中任一项所述的方法,其中所述聚合物包括硅酮。
686.根据权利要求622至680中任一项所述的方法,其中所述聚合物包括酯。
687.根据权利要求622至680中任一项所述的方法,其中所述聚合物包括聚酰亚胺。
688.根据权利要求622至680中任一项所述的方法,其中所述聚合物是热塑性塑料。
689.根据权利要求622至680中任一项所述的方法,还包括在约300摄氏度的温度下固化所述聚合物的步骤。
690.根据权利要求622至680中任一项所述的方法,其中所述聚合物包括JM 7000管芯附接粘合剂。
691.根据权利要求622至691中任一项所述的方法,其中所述聚合物是导电的。
692.根据权利要求622至692中任一项所述的方法,其中所述聚合物包括多个导电颗粒。
693.如权利要求693所述的方法,其中所述颗粒包括银。
694.根据权利要求622至694中任一项所述的方法,其中所述聚合物是非导电的。
695.根据权利要求630至645中任一项所述的方法,其中在所述主体部分填充和端口填充两者都被烧结之后执行所述引入步骤。
696.根据权利要求696所述的方法,其中所述聚合物是导电的。
697.根据权利要求630至645中任一项所述的方法,其中在所述整体填充步骤之后并且在所述端口填充步骤之前执行所述引入步骤。
698.根据权利要求698所述的方法,其中在已经烧结所述第一导电颗粒之后执行所述引入步骤。
699.根据权利要求698至699中任一项所述的方法,其中所述聚合物是非导电的。
700.根据权利要求698至699中任一项所述的方法,其中所述聚合物是导电的。
701.根据权利要求622至701中任一项所述的方法,其中,所述通孔是气密的。
702.根据权利要求622至701中任一项所述的方法,还包括化学机械平坦化所述聚合物以暴露所述导电材料的步骤。
703.根据权利要求622至703中任一项所述的方法,还包括在所述烧结步骤之后,施加再分布层到所述第一表面上的步骤。
704.根据权利要求704所述的方法,其中所述施加再分布层的步骤包括将粘附层蒸气沉积到所述基板的所述第一表面,以及将金属层蒸气沉积到所述结合层。
705.根据权利要求705所述的方法,其中所述粘附层包括钛,钽,铬及其包括钛钨合金的合金中的一种。
706.根据权利要求705至706中任一项所述的方法,其中,所述金属层包括铜,银,铝及其包括银钯合金的合金中的至少一种。
707.根据权利要求705至707中任一项所述的方法,还包括将抗反射层蒸气沉积到所述金属层上的步骤。
708.根据权利要求708所述的方法,其中所述抗反射层包括钛。
709.根据权利要求708至709中任一项所述的方法,还包括图案化钛和金属层的步骤。
710.根据权利要求710所述的方法,包括以下步骤:掩膜所述抗反射层;以及湿蚀刻所述抗反射层的暴露部分和所述金属层的暴露部分。
711.如权利要求711所述的方法,还包括将第二金属层电化学沉积到所述抗反射层上的步骤。
712.根据权利要求705至707中任一项所述的方法,其中,所述金属层是第一金属层,所述方法还包括部分掩膜所述第一金属层的步骤,以及将第二金属层电镀到所述第一金属层的暴露部分上。
713.根据权利要求712至713中任一项所述的方法,其中,所述第二金属层包括铜、银和铝中的至少一种。
714.一种填充由玻璃基板的内表面界定的孔的方法,所述内表面从所述玻璃基板的第一表面延伸到与所述第一表面相对的玻璃基板的第二表面,所述方法包括以下步骤:
执行至少一个填充步骤以用多个导电颗粒超填充所述孔,使得所述颗粒延伸超过所述基板的所述第一表面和所述第二表面;
在所述至少一个填充步骤之后,烧结所述导电颗粒以产生延伸穿过所述孔的烧结导电填充,并且其具有延伸超过所述基板的所述第一表面的第一部分,以及延伸超过所述基板的所述第二表面的第二部分;
在所述烧结步骤之后,对所述导电填充体的所述第一部分和所述第二部分施加压缩力,以密封所述烧结导电填充件与所述玻璃基板之间的界面。
715.如权利要求715所述的方法,其特征在于,在所述执行步骤与所述烧结步骤之间,所述颗粒不经过压制操作。
716.根据权利要求715至716中任一项所述的方法,其中所述施加步骤包括带动第一和第二刚性平面按压表面抵靠所述导电填充体的所述第一部分和所述第二部分,以朝向所述基板压缩所述导电填充体以基板密封所述界面。
717.根据权利要求715至717中任一项所述的方法,其中所述界面包括限定在所述烧结导电填充体与所述基板的所述第一表面和所述第二表面中的每一个之间的第一界面。
718.根据权利要求715至718中任一项所述的方法,其中所述基板定义内表面,所述内表面定义所述孔的内表面,并且所述界面包括在所述基板与所述烧结导电填充件之间的第二界面,所述第二界面处于沿所述内表面到所述第一表面的位置,以及还沿所述内表面到所述第二表面的位置。
719.根据权利要求715至719中任一项所述的方法,其中所述带入步骤在室温下执行。
720.根据权利要求715至719中任一项所述的方法,其中所述带入步骤在高于室温的升高的温度下执行。
721.如权利要求721所述的方法,其特征在于,所述升高的温度在大约120摄氏度至大约250摄氏度的范围内。
722.根据权利要求715至722中任一项所述的方法,其中,所述挤压表面由硬压机的相应压板定义,并且所述施加步骤包括将所述挤压表面单轴地带动所述挤压表面与所述烧结导电填充体的所述第一部分和所述第二部分接触。
723.根据权利要求715至722中任一项所述的方法,其中,所述挤压表面由挤压构件定义,所述挤压构件由硬压机的相应压板承载,并且所述施加步骤包括将所述压构件单轴地带动所述挤压构件与所述烧结导电填充体的所述第一部分和所述第二部分接触。
724.根据权利要求715至722中任一项所述的方法,其中,所述挤压表面由设置在真空封套中的刚性平面挤压构件定义,并且施加步骤包括单轴地带动第一压板和第二压板单轴与所述封套接触,以将所述挤压表面压靠在所述烧结导电填充体的所述部分上。
725.根据权利要求715至25中任一项所述的方法,其中所述第一部分和所述第二部分定义分别沿所述第一表面和所述第二表面延伸的隆起,并且定义实质平的外表面。
726.根据权利要求726所述的方法,其中所述实质平的外表面沿实质上分别平行于所述基板的所述第一表面和所述第二表面延伸。
727.根据权利要求715至722中任一项所述的方法,其中所述施加步骤包括将等静压施加到所述烧结导电填充体的所述第一部分和所述第二部分。
728.根据权利要求728所述的方法,其中所述挤压表面由真空封套的第一结构和第二结构定义,并且施加步骤包括将所述等静压施加到所述封套,以使所述第一结构与所述烧结导电填充体的所述第一外表面和所述第一部分一致,并且使所述第二结构与所述烧结导电填充体的所述第二外表面和所述第二部分一致。
729.如权利要求728所述的方法,其特征在于,所述挤压表面由设置在真空封套中的第一和第二可塑层定义,并且施加步骤包括将所述等静压施加到所述封套,以使所述第一可延展层与所述烧结导电填充体的所述第一外表面和所述第一部分一致,并且使所述第二可延展层与所述烧结导电填充体的所述第二外表面和所述第二部分一致。
730.根据权利要求728至730中任一项所述的方法,其中所述等静压分别施加到所述第一部分和所述第二部分的相应的第一端和第二端,所述静压沿实质上垂直于所述第一和第二端方向施加。
731.根据权利要求715至722和728至731中任一项所述的方法,其中,所述烧结导电填充体的所述第一部分和所述第二部分在所述施加步骤之后定义实质上圆顶的表面。
732.根据权利要求715至732中任一项所述的方法,其中,所述施加步骤密实化所述烧结导电填充体的所述第一部分和所述第二部分。
733.根据权利要求715至733中任一项所述的方法,其中,所述施加步骤将所述导电填充体气密地密封在所述玻璃上。
734.根据权利要求715至733中任一项所述的方法,还包括用由Ce O2制成的基板表面修整超填充颗粒的步骤。
735.一种填充由玻璃基板的内表面界定的孔的方法,所述内表面从所述玻璃基板的第一表面延伸到与所述第一表面相对的玻璃基板的第二表面,所述方法包括以下步骤:
执行至少一个填充步骤以用多个导电颗粒超填充所述孔,使得所述颗粒延伸超过所述基板的所述第一表面和所述第二表面;
在所述至少一个填充步骤之后,向所述导电填充件的所述第一部分和所述第二部分施加压缩力,以密封所述烧结导电填充件和所述玻璃基板之间的界面,
其中施加所述压缩力的步骤在适于烧结所述颗粒的温度下执行。
736.如权利要求736所述的方法,其特征在于,施加压缩力的步骤包括等静压地压制所述颗粒。
737.根据权利要求736所述的方法,其中施加压缩力的步骤包括硬压所述颗粒。
738.根据权利要求736至738中任一项所述的方法,还包括在施加步骤之后用由Ce O2制成的基板表面修整超填充颗粒的步骤。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023159079A1 (en) * 2022-02-18 2023-08-24 Kuprion, Inc. Metallized vias in glass and silicon substrates, interposers, and methods for production thereof
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Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090083977A1 (en) * 2007-09-28 2009-04-02 Andre Hanke Method for Filling Via Holes in Semiconductor Substrates
KR101168719B1 (ko) * 2011-07-12 2012-07-30 한국생산기술연구원 가압유닛이 구비된 웨이퍼 비아 솔더 필링장치 및 이를 이용한 웨이퍼 비아 솔더 필링방법
US9305866B2 (en) * 2014-02-25 2016-04-05 International Business Machines Corporation Intermetallic compound filled vias
US10593562B2 (en) * 2015-04-02 2020-03-17 Samtec, Inc. Method for creating through-connected vias and conductors on a substrate
US10130302B2 (en) * 2016-06-29 2018-11-20 International Business Machines Corporation Via and trench filling using injection molded soldering
TW202212498A (zh) * 2016-11-18 2022-04-01 美商山姆科技公司 填充基板的穿通孔之填充材料及方法
US10917966B2 (en) * 2018-01-29 2021-02-09 Corning Incorporated Articles including metallized vias

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