JP2013534868A - ワークに多数の孔を作る方法及び装置 - Google Patents

ワークに多数の孔を作る方法及び装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2013534868A
JP2013534868A JP2013517093A JP2013517093A JP2013534868A JP 2013534868 A JP2013534868 A JP 2013534868A JP 2013517093 A JP2013517093 A JP 2013517093A JP 2013517093 A JP2013517093 A JP 2013517093A JP 2013534868 A JP2013534868 A JP 2013534868A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
workpiece
laser
work
holes
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2013517093A
Other languages
English (en)
Inventor
ナッターマン,クォート
ポイシャート,ウルリヒ
メール,ウォルフガング
ベーレ,ステファン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schott AG
Original Assignee
Schott AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schott AG filed Critical Schott AG
Publication of JP2013534868A publication Critical patent/JP2013534868A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36Removing material
    • B23K26/38Removing material by boring or cutting
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B33/00Severing cooled glass
    • C03B33/09Severing cooled glass by thermal shock
    • C03B33/091Severing cooled glass by thermal shock using at least one focussed radiation beam, e.g. laser beam
    • C03B33/093Severing cooled glass by thermal shock using at least one focussed radiation beam, e.g. laser beam using two or more focussed radiation beams
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/0093Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring combined with mechanical machining or metal-working covered by other subclasses than B23K
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/0604Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/062Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
    • B23K26/0622Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/083Devices involving movement of the workpiece in at least one axial direction
    • B23K26/0853Devices involving movement of the workpiece in at least in two axial directions, e.g. in a plane
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36Removing material
    • B23K26/38Removing material by boring or cutting
    • B23K26/382Removing material by boring or cutting by boring
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36Removing material
    • B23K26/40Removing material taking account of the properties of the material involved
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26DCUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D7/00Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D7/08Means for treating work or cutting member to facilitate cutting
    • B26D7/10Means for treating work or cutting member to facilitate cutting by heating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26FPERFORATING; PUNCHING; CUTTING-OUT; STAMPING-OUT; SEVERING BY MEANS OTHER THAN CUTTING
    • B26F1/00Perforating; Punching; Cutting-out; Stamping-out; Apparatus therefor
    • B26F1/26Perforating by non-mechanical means, e.g. by fluid jet
    • B26F1/28Perforating by non-mechanical means, e.g. by fluid jet by electrical discharges
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26FPERFORATING; PUNCHING; CUTTING-OUT; STAMPING-OUT; SEVERING BY MEANS OTHER THAN CUTTING
    • B26F1/00Perforating; Punching; Cutting-out; Stamping-out; Apparatus therefor
    • B26F1/26Perforating by non-mechanical means, e.g. by fluid jet
    • B26F1/31Perforating by non-mechanical means, e.g. by fluid jet by radiation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/30Organic material
    • B23K2103/42Plastics
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24273Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including aperture

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)

Abstract

本出願は、ガラス又はガラス状材料及び半導体の薄いワーク1内に多数の孔12を作る方法及び装置に関する。多くの場合、レーザービーム41を、1600nm〜200nmの波長範囲内で、またいずれの場合にもフィラメント状のチャネル11に沿ってワーク材料1の局所的な非熱破壊をもたらす放射強度によって、ワーク1の所定の穿孔箇所10上に方向付ける。その後、フィラメント状のチャネル11を孔12の所望の直径まで拡大する。
【選択図】図2

Description

本発明は、ガラス及びガラス状材料並びに半導体の薄板及び基板の形態のワーク内に多数の孔を形成する方法に関し、さらに、該方法を実行する装置とそのような方法によって製造される製品とに関する。
電気的に発生させたスパークによるプラスチックフィルムの穿孔が特許文献1から知られている。電極及び対電極の複数の対が設けられており、これらの対間にはプラスチックフィルムがガイドされており、これらの対間を横切って高電圧エネルギーが放電される。そのフィルムは水浴に通され、この水浴の温度は、穿孔のサイズを制御するのに用いられる。
プラスチックフィルムに孔を開ける(producing pores)ための別の方法が、特許文献2から知られている。プラスチックフィルムが間に介装された状態でパルスシーケンスを電極対間に発生させて、第1のパルスは穿孔箇所においてプラスチックフィルムを加熱するための役割を果たし、更なるパルスは穿孔を形成するとともにそれを成形するための役割を果たす。
特許文献3から、電気的手段による不導体ワークの処理が、ワークを切断するか又はワークを溶接するという点で知られている。レーザー光線が、露光中に移動されるワーク上に方向付けられ、2つの電極を用いて高電圧が加熱ゾーンに印加されてワークを加工処理するための役割を果たすアークが形成される。ワークは、切断中に制御を受けながら燃焼するか、又はガラスの切断と同様に、温度とともにワークの導電性が増加する。ワークが溶接される場合、反応性ガス又は不活性ガスの流れが付加的に加熱ゾーンに方向付けられて、ワーク又は電極又は融剤のいずれかと反応する。このようにして、ガラス、紙、布、厚紙、革、プラスチック、セラミック及び半導体を切断することができるか、又はガラス及びプラスチックを溶接することができ、ゴムを硫化することができ、また合成樹脂を熱硬化させることができる。しかしながら、この装置はその性質により、ワーク内に細い孔を形成することを可能にするには使いにくいものである。
特許文献4より、電気絶縁性基板の領域内に、或る構造、好ましくは孔又はキャビティ又はチャネルを形成する方法が知られており、この方法では、好ましくは熱の形態の、またレーザービームによるエネルギーを基板又は領域に供給し、また電圧をその領域に印加して誘電破壊をその領域にもたらす。このプロセスは、フィードバック機構を用いて制御される。細い個々の孔を次々に作製することは可能であるが、複数の電極対を同時に利用することは不可能である。この理由は、並列の高圧電極は相互に影響し合い、1つの絶縁破壊が電流全体を引き寄せるためである。
特許文献5より、電気絶縁性基板の領域内に、或る構造、詳細には孔又はキャビティ又はチャネル又はリセスを形成する方法が知られており、この方法では、蓄積された電気エネルギーをその領域を横切って放電させ、更なるエネルギー、好ましくは熱を基板又はその領域に供給してその基板又はその領域の導電率を上げ、したがって電流フローを開始し、電流フローのエネルギーが基板内で散逸され、すなわち熱に変換され、この場合電気エネルギーの散逸率は、電流・電力変調素子(current and power modulating element)によって制御される。複数の孔を同時に作製する装置は開示されていない。
特許文献6は、電気絶縁性基板又は半導電性基板の第1の領域内に誘電特性及び/又は光学特性の変化を導入する方法を開示しており、基板温度の一時的な上昇に起因して不可逆的に変更される光学特性又は誘電特性を有する基板は、任意選択的に導電層又は半導電層又は電気絶縁層を有しており、電気エネルギーが電圧源から第1の領域へ供給されて、第1の領域からの材料の放出を引き起こすことなく第1の領域の部分又は全てを著しく加熱するか又は溶解させ、さらに、任意選択的に、付加的なエネルギーが供給されて、局所的な熱を生成するとともに第1の領域の位置を規定する。電気エネルギーの散逸は基板内の電流フローの形態で現れる。電気エネルギーの散逸は、電流・電力変調素子によって制御される。この方法によってもたらされる基板表面における変化はまた、パラフィンの絶縁層又はホットメルト接着剤が設けられたホウケイ酸ガラス基板又はシリコン基板内に作製される孔を含む。また、孔は、シリコン、ジルコニア、サファイア、リン化インジウム又はガリウムヒ素内に作製される。放電プロセスは、部分的に、10.6μmの波長におけるレーザービーム照射(COレーザー)によって開始された。孔のグリッドも開示されているが、それらの孔は比較的大きな間隔を有している。複数の孔を同時に作製する装置は開示されていない。
特許文献7から、透明材料内部にフィラメント状のチャネルを形成することと、そのフィラメントを透明材料の底部まで下に延ばすこととが知られている。これによって、ガラス等の透明材料内に微細構造を効率的かつ精度よく作製することができる。
特許文献8は、有機重合体、ガラス材料又はセラミック材料の箔からなり、漏斗状に先細になる規定された大きさの孔(pores)を有する平形膜を記載しており、それらの孔は、ワークに対して開口マスクを照射することによってレーザー光を用いて作製される。したがって、各レーザービームはワーク内の複数の孔に関連付けられる。
したがって、適切な周波数又はパルス波形の高電圧電界を用いて誘電材料の箔及び薄板を穿孔する方法が従来技術から明らかである。材料の局所加熱によって、穿孔される箇所における絶縁耐力が減少し、そのため、印加される電界強度は、電流が材料を横切って流れるようにするのに十分なものである。ガラス、ガラスセラミック及び半導体に(また多くのプラスチックにも)当てはまるように、材料が温度とともに導電率の十分に大きな上昇を呈する場合、その結果として、材料内の穿孔チャネルの「電熱自己収束(electro-thermal self-focusing)」をもたらす。穿孔材料がより熱くなるにつれて、電流密度は、材料が蒸発して穿孔が「開けられる(blown open)」まで増大する。しかしながら、穿孔は誘電破壊に基づいているため、絶縁破壊の所望の位置に正確に一致させることは難しい。既知のように、閃光は非常に不規則な経路を辿る。
CPUチップは、その底面上の狭い面積にわたって分布している数百の接触点を有する。接触点への供給ラインを作製するために、薄板(1mm未満)すなわち、「インターポーザー」と称されるエポキシ材料でコーティングされたガラス繊維マットが用いられ、供給ラインがこのガラス繊維マット内を延びる。このために、数百の孔がインターポーザー内に配置されて導電材料によって充填される。通常の孔サイズは、孔ごとに250μm〜450μmに及ぶ。CPUチップとインターポーザーとの間で長さにおいて一切の変化があるべきではない。したがって、インターポーザーは、チップの半導体材料の熱膨張挙動と同様の熱膨張挙動を呈するべきであるが、これまでに使用されたインターポーザーに関してはこの限りではない。
同様に従来技術に欠けていることは、120μm〜400μmに及ぶ孔間間隔を有する互いに隣接した多数の細い孔を産業規模で、電熱穿孔プロセスを用いて作製することである。
米国特許第4,777,338号 米国特許第6,348,675号 米国特許第4,390,774号 国際公開第2005/097439号 国際公開第2009/059786号 国際公開第2009/074338号 特開2006−239718号 独国特許出願公開第3742770号
本発明の目的は、以下の要件のうちの1つ又は複数を満たす必要がある場合に、ガラス及びガラス状材料及び半導体の薄板(1mm以下)及び基板の形態のワーク内に多数の孔を作製する方法及び装置を提供することである:
−孔を正確に(±20μm)位置決めすることが可能である必要がある。
−厳密な孔間公差を有する多くの(10個〜10000個の)小さな孔をワーク毎に作製することが可能である必要がある。
−狭い孔間間隔(30μm〜1000μm)を有する孔を作製することが可能である必要がある。
−孔は、産業規模ですなわちワーク毎の多くの微細孔を同時に作製可能である必要がある。
詳細には、以下の特性を有する「ガラスインターポーザー」を作製することが可能であるものとする:
−それらのガラスインターポーザーは、20μm〜450μm、好ましくは50μm〜120μmの孔径と、1〜10のアスペクト比(孔径に対するガラス厚さの比率)とを有する孔パターンを有する。
−孔の個数は、1000個〜5000個の間で変動する。
−孔の中心間距離は、120μm〜400μmに及ぶ。
−孔の形状は理想的には円筒形ではなく、むしろ孔の入口及び出口の縁が丸い。
−5μm以下のビード(bead)高さを有する、孔の縁の回りのビードを任意選択的に認めることができる。
−孔の壁は滑らか(ファイアポリッシュ)である。
本発明による方法は2つのステップで実行される。第1に、それぞれのフィラメント状のチャネルに沿って基板内の非熱破壊を誘導するために、レーザービームを所定の穿孔箇所に方向付けることによって、穿孔されるワーク内に孔を「準備する」。材料の透明度に起因して、レーザービームが材料内へと突き抜け、また、放射強度が非常に高い場合、材料はレーザーの高い電界強度によって非電熱方式で局所的に破壊される。この効果は、透明材料における光学的自己集束によって強化される。したがって、直線状の非常に細い破壊チャネルが作製される。これは孔の正確な位置決めを可能にする。破壊が非常に細いチャネルに沿って広がるため、作製プロセスの相互干渉を伴わずに互いに対して近い間隔を有するそのようなフィラメント状のチャネルを作製することが可能である。
第2のステップでは、フィラメント状のチャネルを所望の孔径まで拡大する。原理上、これを既知の手順に基づいて達成することができるが、革新的な手順を採用してフィラメント状のチャネルを所望の孔径まで拡大することを達成することも可能である。
本発明の実施の形態によれば、薄板材料又は基板材料の表面から開始して、局所的に限定される導電性領域を所定の穿孔箇所において作製し、それらの導電性領域を高電圧絶縁破壊のための微小電極として又は供給される高周波エネルギーのための微小アンテナとして用いて、電熱絶縁破壊、したがって所望の孔の形成を引き起こす。イオン化を発生させることと、プラズマを形成することとによって、局所的に限定される導電性領域を作製することができる。
本質的に導電性であるか又はエネルギー入力によって導電性になる、局所的に印刷される材料によって、導電性領域を同様に作製することもできる。
導電性領域を熱伝導によって有効化することも可能であり、そのような場合、放射吸収インクを所定の穿孔箇所に対して印刷することができる。
本発明は、上記穿孔方法を実行する装置にも関する。マルチレーザーのアレイが、所定のピッチ(pitch:位置間隔)に従ってそれぞれのレーザービームを放出するために設けられている。ワークホルダーが、穿孔される薄板材料又は基板材料をレーザービームの方向に対して横断して支持し、マルチレーザーアレイに対するワークの横断方向移動及び固定を可能にする。レーザーは、3000nm〜200nmの波長範囲内で有効なものであり、このとき、薄板材料又は基板材料は、それぞれのレーザービームが材料内へ突き抜ける程度に少なくとも部分的に透明である。材料が非熱方式で局所的に破壊されるように著しい放射強度を達成するパルスレーザーが用いられる。材料内に導入される吸収剤/散乱中心は、局所的に厳密に限定されるこの破壊の効果を促進する。
フィラメント状のチャネルが形成されると、それらのチャネルを所望の孔径まで拡大するための2つの方法があり、これらの方法は組み合わせることもできる:
1.形成される穿孔壁に沿った化学効果を組み合わせることによって任意選択的に促進される、高周波エネルギーを用いること、並びにフィラメント状のチャネルに沿って材料を加熱すること及びその材料を溶解/蒸発させることによる方法。
2.腐食した材料の化学的除去/物理的除去を任意選択的に伴う、高電圧によって引き起こされるフィラメント状のチャネルに沿った電熱絶縁破壊による方法。
フィラメント状のチャネルを所望の均一の孔へと拡大するために、相互に対向した関係にあるフィラメント状のチャネルの付近に配置される高圧電極を用いることができる。そこで、材料の絶縁破壊電界強度が弱まり、そのため、印加される高電圧によって引き起こされた電流が流れ、これによりフィラメント状のチャネルに沿った材料の加熱が引き起こされ、これはさらに、影響を受けた材料の導電率を局所的に上昇させ、フィラメント状のチャネルの領域における更により高度な(higher)電流フローと加熱という結果を伴う。これは、最終的に穿孔材料の蒸発とワーク内での所望の孔の形成とをもたらす。丸み及び均一性に関してワーク内の孔又は穿孔の質を高めるために、電極ホルダーの各穿孔の回りに対称的に配置されている高圧電極を、輪番かつ対電極に対して交互式のパターンでオンに切り替える。これは電極の摩耗の進行を遅らせ、またその摩耗を一定にし、そのため、均一な形状の孔を薄板材料又は基板材料において長期的に見込むことができる。
孔を開ける(clear)のに高圧スパークを用いる代わりに、高周波エネルギーを用いてフィラメント状のチャネルにおける材料を局所的に加熱することができる。実際に、レーザービームは所定の穿孔箇所において形成されるプラズマを提供することができ、このプラズマは、供給される高周波エネルギーのための微小アンテナとして用いることができる。板状形状の電極及び対電極を設けることによって、またそれらの電極を高周波によって励起することによって、電熱エネルギーを、同時にかつレーザービームのパターンに関連付けられる薄板材料又は基板材料の全ての穿孔箇所に対する相互干渉を伴わずに供給して、電流フローの増加と蒸発を伴う穿孔材料の加熱と、最終的にはワーク内での孔の所望の形成とを達成することができる。
フィラメント状のチャネルの生成及びその拡大を様々な装置部分において達成することができるが、組み合わせたシステムを用いることも可能である。
組み合わせたシステムが、
所定のピッチに従ってそれぞれのレーザービームを放出するマルチレーザーアレイと、
そのピッチに対応する開口部を有する板状の高周波電極と、
そのピッチに対応する開口部を有する板状の高周波対電極と、
高周波電極間の処理加工スペース内で穿孔される薄板材料又は基板材料を移動させて固定するワークホルダーと、
反応性ガス及びパージガスを材料内に形成される孔に供給する供給チャネル、及び反応生成物を除去するための排出チャネルと、
を備えることができる。
別の組み合わせたシステムも同様に、所定のピッチに従ってレーザービームを放出するように配置されているマルチレーザーのアレイを備えることができる。
板状電極ホルダーは、薄板材料又は基板材料の所定の穿孔箇所に一致する所定のピッチの開口部を有する。高圧電極は、電極ホルダーの各穿孔の回りに対称的に配置されている。対電極ホルダーが、電極ホルダーから距離をおいて中間スペースを形成するように配置されており、電極に対向した位置に対電極を有する。ワークホルダーが、穿孔される薄板材料又は基板材料を電極と対電極との間の中間スペース内に支持する。レーザーを特定の時点でオンに切り替えて、レーザービームを放出し、所定のピッチに従ってフィラメント状のチャネルを薄板材料又は基板材料内に作製することができる。その後で、電極及び対電極をオンに切り替えて、高電圧フラッシュオーバーを引き起こし、薄板材料又は基板材料内に孔を作製することができる。
いずれの基本的な手順においても、ワーク内の所定の穿孔箇所のパターンを、それぞれのレーザービームのアレイよりも大きくすることができる。そのような場合、ワークに対してアレイを複数回移動させることによって穿孔パターンを作製することができる。このようにして、マルチアレイにおけるレーザーは孔間隔に対応するほど隙間なく詰まって(packed)はいないが、複数の孔を近い間隔を空けて作製することができる。
ここで、本発明の例示的な実施形態を図面を参照して説明する。
高圧スパークを用いて薄板及び基板内に微細孔を作製する第1の実施形態を示す図である。 高周波エネルギー入力を用いて微細孔を作製する装置を示す図である。
図1は、ガラス材料、ガラスセラミック材料又は半導体材料の薄板状ワーク1に微細孔を作製する装置の概略図である。このワークは、上側板状電極ホルダー26と下側板状電極ホルダー37との間の処理加工スペース23内に導入されている。電極ホルダー26の上方には、レーザー40のアレイ4が設けられている。ワーク1は、電極ホルダー26及び37の間の処理加工スペース23内にワーク1を非常に細かいステップ(step:目盛り)で調整することを可能にするワークホルダー5によって支持されている。電極ホルダー26は、レーザー40のそれぞれのビーム41と位置合わせされる開口部20を有する。電極6が開口部20のそれぞれの回りに円形に分散した状態で配置されており、この電極は1つ又は複数の独立した高電圧源8を介して対電極7に接続されている。ワーク1は、穿孔12が作製される、多数の意図される穿孔箇所10を有する。電極ホルダー26内の開口部20は、穿孔箇所10のパターンに整合するピッチを有する、すなわち穿孔箇所10のパターンは開口部20のピッチの倍数(multiple)である。
レーザー40として、3000nm〜200nmの波長範囲内のレーザー、詳細には少なくとも部分的に透明であるワーク1のそれぞれの材料に適合するレーザーが用いられる。レーザーの波長範囲は、ワーク材料の透明度の範囲内に入る。したがって、レーザー放射線41がワーク材料内へと深く突き抜けることができ、表面では吸収されない。材料がレーザーの高い電界強度によって非熱方式で破壊されるほど強いビーム焦点の放射強度を有する、短いパルス持続時間を有するパルスレーザーが用いられる。その効果は、透明材料における光自己集束による自己強化(self-intensifying)である。したがって、破壊された材料の非常に細いフィラメント状のチャネル11がワーク1内に形成される。そのようなフィラメント状のチャネル11を生成するのに好適なレーザーは、1064nmの放射波長とピコ秒〜ナノ秒範囲内のパルス持続時間とを有するNd:YAGレーザーである。他の好適なレーザーは、980nmのYb:YAG、1055nm若しくは約3000nmのEr:YAG、又は1300nm〜1400nmのPr:YAG若しくはTm:YAGを含む。部分的には、周波数の2倍化又は3倍化を、これらのレーザーを用いて達成することができる。
フィラメント状のチャネル11の形成を、ワーク材料1における天然の又は人工的に導入された吸収剤又は散乱中心によって、特にこのワーク材料がガラスである場合に増進することができる。結合水を吸収剤として用いることができる。用いることができる吸収元素は、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Ybの活性希土類元素イオン等の狭帯域吸収性レーザー活性元素を含む。遷移金属イオン、例えばCr、Mn、Fe等の広帯域吸収元素も有用である。これらのレーザー及び吸収元素は、互いに対して適合している。ごく僅かな量の適切な吸収剤しか必要ではない。
フィラメント状のチャネル11が作製されると、穿孔又は孔12が形成される。これは、図1に示される特定の装置の場合、高電圧を電極6及び7に印加することによって達成される。これらの電極は、それぞれのビーム方向41の回りに対称的に分散して配置されており、好ましくはいずれの場合にも3つの電極を含む。上側電極6は輪番でオンに切り換えられ、その一方で下側電極7はランダムなパターン又はプログラムに従ってオン及びオフに切り替えられるが、高電圧動作中のいかなる時点においても上側電極のうちの1つ及び下側電極のうちの1つがオンに切り換えられるような方式でオン及びオフに切り替えられる。スパークはフィラメント状のチャネル11に沿った最小抵抗の経路を流れ、導入された熱は電気抵抗を減少させ、電流密度は増大し、また加熱は穿孔材料の蒸発を引き起こす。交互に駆動される個々の電極を用いた動作によって、孔12が薄板の平面に対して垂直に形成されることと、優れた軸対称性が達成されることとが確実になる。孔12の壁は大部分が円筒形に沿うものである。さらに、高応力下の電極6、7の耐用年数の延長を見込むことができる。
蒸発した穿孔材料を処理加工スペース23から吸い出すことができるが、これに関しては更に詳細に示さない。このために、反応性ガスを用いて気相の蒸気を搬送するとともに望ましくない場所における材料の落下を大きく回避することができる。
図2は、ワーク1に複数の孔12を作製するための別の装置を示す。ワーク1は、2つの板状の高周波電極2、3間の処理加工スペース23内に配置されている。これらの電極は或るパターンを形成する相互に位置合わせされた開口部20、30を有する。複数のレーザー40は、放出されたビーム41が開口部20及び30に位置合わせされるように同じパターンの複数アレイ4内に配置されている。ワーク1は、正確な座標ベースの移動を可能にするワークホルダー5内に位置している。このようにして、ワーク1の所定の穿孔箇所10を、移動によってマルチアレイ4に対して調整することができる。平板電極2、3に高周波発生器9から適切な高周波電圧を供給することができる。導管及びチャネルのシステム22、33によって、反応性ガス及びパージガスを開口部20、30を通じて電極2、3間の処理加工スペース23内へ給送することと、反応生成物及びパージガス、並びに蒸発した穿孔材料を排出することとが可能になる。
装置の動作は以下の通りである:
ワーク1を、特定の所定の穿孔箇所10が開口部20、30に位置合わせされるように適所に配置する。次いで、レーザー40をオンに切り替えてフィラメント状のチャネル11に沿って非熱破壊を引き起こす。同時に、プラズマをビーム41の衝突地点に発生させる。このプラズマは、放射された高周波エネルギー用の局所的なアンテナとしての機能を果たす、或る種の導電性スポットである。そのような高周波エネルギーを高周波発生器9をオンに切り替えることによって発生させ、これにより、フィラメント状のチャネル11に沿って材料1の加熱を引き起こす。
さらに、導入された電気エネルギーは、チャネルに沿って電流を引き起こし、この電流は、温度の上昇とともに増加し、最終的には穿孔材料の蒸発を引き起こす。反応性ガスを導入することによって、孔の形成を増進及び改善することができる。そのような反応性ガスを、供給ライン22及び開口部20を介して加熱される領域に供給する。反応生成物を開口部30及びチャネル33を通じて排出する。パージガスはワーク1の洗浄を提供する。
意図される孔パターン10がレーザービーム41のピッチよりも近いピッチを有する場合、材料1を移動させて、上述のプロセスを繰り返す。これは全ての所定の穿孔箇所10が処理加工されるまで続く。孔径に対する孔長さの大きな比率、いわゆるアスペクト比を有する細い孔を作製することが可能である。孔の入口及び出口には鋭角が一切ない。
上述の装置に対して変更を加えることができる。例えば、フィラメント状のチャネル11を別個の装置において作製することができ、その後で別の装置において孔12を作製することができる。薄板材料又は基板材料1を、意図される穿孔箇所10に関して準備することも可能である。材料を、意図される穿孔箇所において、放射吸収インクで印刷することができる。これは材料1の局所加熱を促進し、したがって電熱加熱がこれらの箇所から開始して広がり、結果として12をもたらす。この局所加熱のために、レーザーの代わりに従来の放射線源を同様に用いることができる。これは、フィラメント状のチャネル11及び孔12の別々の作製が考慮される場合に特に検討される。さらに、レーザーよりも安価でありかつ維持しやすいそのような従来の放射線源は、材料1の広い面積を均一に照射することを可能にする。穿孔される材料1が吸収性を有するスペクトル範囲を放出される放射線から除去することが可能である。又は、穿孔される材料1が透明である狭いスペクトル帯内でしか放出しない従来の放射線源が用いられる。これらの場合、選択的吸収剤を印刷用インクに加えることができる。さらに、印刷用インクを乾燥させる必要はない。なぜなら、いずれにせよ照射に起因して印刷用インクは乾燥するためである。セラミックカラー(吸収剤及び低有機結合剤を含むガラスフリット)も穿孔箇所10にマークを付けるのに有用である。
穿孔される箇所10にマークを付けるのに、導電性ペーストを塗布することも同様に有用である。このペーストは、局所的な電極としての機能を果たし、すなわち電極2、3からの電界がこれらの局所的な電極に特に強力に結合し、かつそれらの電極の局所的環境において特に高い電界を引き起こし、そのため、電熱加熱が好ましくはこの領域で生じる。ここでも同様に、ペーストは乾燥させる必要がない。このペーストはまた、金属粒子を含有することもできるし、熱プロセス及び化学プロセスに起因して金属粒子を放出することもできる。
SiNでコーティングされている太陽電池に関して、或る含有量のPbO又はBiOを有するガラスフリットベースのペーストが特に有利に用いられる。なぜなら、PbO及びBiOは、加熱されると電気絶縁性SiN層と化学的に反応してその電気絶縁性SiN層を溶かすためである。残っているPb又はBiOの部分が、導電性金属であるPb又はBiに還元される。これらの金属粒子がワーク上で、孔又は穿孔の電熱形成が生じる穿孔箇所にマークを付ける。
インク及びペーストの双方を導電性含有物と組み合わせることも同様に可能であることが理解されるであろう。
穿孔箇所にマークを付けるために、インク及び/又はペーストを、種々の印刷プロセスによって、例えばスクリーン印刷方法若しくはパッド印刷方法又はインクジェット方法を用いて塗布することができる。
上述の穿孔方法は新規のインターポーザーを作製するために開発された。そのようなインターポーザーは、700ppm未満のアルカリ含有量を有するガラス製のベース基板を含む。そのようなガラスは、シリコンチップの熱膨張係数に近い熱膨張係数を有する。新規の穿孔方法は、20μm〜450μmの範囲、好ましくは50μm〜120μmの範囲内の非常に細い孔を作製することを可能にする。

Claims (20)

  1. ガラス、特にガラス状材料、ガラスセラミック及び半導体の薄板及び基板の形態のワーク(1)内に多数の孔(12)を作製する方法であって、
    a)穿孔される前記ワーク(1)を準備するステップと、
    b)マルチレーザービームアレイ(4)を前記ワーク(1)の所定の穿孔箇所(10)に位置合わせするステップと、
    c)集束されたレーザーパルス(41)を発射させるステップであって、該レーザーパルスは、前記ワーク材料(1)が少なくとも部分的に透明である3000nm〜200nmの波長範囲内にあるとともに、それぞれのフィラメント状のチャネル(11)に沿って前記ワーク材料(1)の局所的な非熱破壊を引き起こす放射強度を有する、集束されたレーザーパルスを発射させるステップと、
    d)前記フィラメント状のチャネル(11)を前記孔(12)の前記所望の直径まで拡大するステップと、
    を含む、ガラス、特にガラス状材料、ガラスセラミック及び半導体の薄板及び基板の形態のワーク内に多数の孔を作製する方法。
  2. ステップd)において、高電圧電界をそれぞれの前記所定の穿孔箇所において発生させて、前記所定の穿孔箇所においてそれぞれの誘電破壊を引き起こし、その結果として所望のサイズ及び構成の孔(12)をもたらす、請求項1に記載の方法。
  3. 前記ワーク(1)の前記表面から開始して、局所的に厳密に限定される導電性領域を、前記所定の穿孔箇所(10)において作製し、
    ステップd)において、前記そのように作製された導電性領域は、電熱絶縁破壊及び前記孔(12)の形成を引き起こす、供給される高周波エネルギーのための微小アンテナとして用いられる、請求項1に記載の方法。
  4. 前記導電性領域は、局所イオン化とプラズマの発生とによって作製される、請求項3に記載の方法。
  5. 前記導電性領域は、導電性であるか又はエネルギー入力によって導電性になる局所的に印刷された材料によって形成される、請求項3に記載の方法。
  6. 或るPbO含有量又はBiO含有量を有するペーストがSiN層上に印刷され、該ペーストは集束されたレーザーパルスによって照射されると互いに反応して前記SiN層を溶かし、したがって、前記ワークの前記穿孔箇所において金属であるPb又はBiをもたらす、請求項3に記載の方法。
  7. 前記導電性領域は、放射線を吸収し、それによって有効になるインクによって形成される、請求項3に記載の方法。
  8. 前記導電性領域は、前記ワーク(1)内に導入される吸収剤又は散乱中心によって形成される、請求項3に記載の方法。
  9. ピコ秒〜ナノ秒の範囲内のパルス持続時間を有する固体レーザーの放射を用いて前記フィラメント状のチャネル(11)を作製する、請求項1〜8のいずれか1項に記載の方法。
  10. 250μmの波長を有するKrFレーザー、又は209μmの波長を有するKrBrレーザーを用いてプラズマを生み出す、請求項4に記載の方法。
  11. ステップd)において、近赤外範囲又は可視放射範囲内のレーザーが、前記穿孔されるワーク(1)の均一的な深部加熱に用いられる、請求項1に記載の方法。
  12. 前記穿孔されるワーク(1)は光吸収性物質を含む、請求項11に記載の方法。
  13. ステップd)において、反応性ガスを用いて前記孔(12)の形成を促進する、請求項1〜11のいずれか1項に記載の方法。
  14. ワーク(1)内に多数の孔(12)のパターンを生成するとともに、請求項1〜13のいずれか1項に記載の方法を実行する装置であって、
    前記ワーク(1)を受け入れる処理加工スペース(23)を包囲する板状電極ホルダー(26)及び板状対電極ホルダー(37)と、
    前記ワーク(1)を前記処理加工スペース(23)内に正確に位置決めするためのワークホルダー(5)と、
    前記ワーク(1)の所定の穿孔箇所(10)の前記パターンに一致する所定のピッチに従ってそれぞれのレーザービーム(41)を放出するマルチレーザー(40)のアレイ(4)であって、各レーザービームは、前記電極ホルダー(26)内の1つの開口部(20)及び前記ワーク(1)内の1つの穿孔箇所(10)に関連付けられる、マルチレーザーのアレイと、
    を備え、
    少なくとも前記電極ホルダー(26)は、前記ワーク(1)の前記所定の穿孔箇所(10)と一致する前記所定のピッチの開口部(20)を有し、
    前記電極ホルダー(26)は電極(6)を備え、前記対電極ホルダー(37)は対電極(7)を備え、
    前記レーザー(40)を、特定の時点でオンに切り替えて前記レーザービーム(41)を放出することができ、
    前記レーザー(40)は、穿孔される前記ワーク(1)がフィラメント状のチャネル(11)に沿う非熱破壊を受けるような強度の3000nm〜200nmの波長範囲内の放射線(41)を放出することができ、
    前記電極(6)及び前記対電極(7)を後でオンに切り替えて高電圧フラッシュオーバーを引き起こし、前記ワーク(1)内に前記孔(12)を作製する、ワーク内に多数の孔のパターンを生成するとともに、請求項1〜13のいずれか1項に記載の方法を実行する装置。
  15. 複数の個々の電極(6)は、前記電極ホルダー(26)の各開口部(20)の回りに対称的に配置され、前記個々の電極(6)には、対応する対向した個々の対電極(7)が関連付けられており、各開口部(20)の回りに対称的に配置された前記個々の電極(6)は、輪番でかつ前記個々の対電極(7)に対して交互式のパターンによって高電圧を受けることができる、請求項14に記載の装置。
  16. チャネルシステム(22、33)が、前記処理加工スペース(23)と連通しており、反応性ガス及びパージガスを導入して前記孔(12)の形成を促進するとともに反応性ガス及びパージガスを除去することと、反応生成物を排出することとを可能にする、請求項14又は15に記載の装置。
  17. ワーク(1)内に多数の孔(12)のパターンを生成するとともに、請求項1〜13のいずれか1項に記載の方法を実行する装置であって、
    前記ワーク(1)を受け入れる処理加工スペース(23)を包囲する板状の高周波電極(2)及び板状の高周波対電極(3)と、
    前記ワーク(1)を前記処理加工スペース(23)内に正確に位置決めするためのワークホルダー(5)と、
    前記ワーク(1)の所定の穿孔箇所(10)の前記パターンに一致する所定のピッチに従ってそれぞれのレーザービーム(41)を放出するマルチレーザー(40)のアレイ(4)であって、各レーザービームは、前記電極ホルダー(26)内の1つの開口部(20)及び前記ワーク(1)内の1つの穿孔箇所(10)に関連付けられる、マルチレーザーのアレイと、
    を備え、
    少なくとも前記高周波電極(2)は、前記ワーク(1)の前記所定の穿孔箇所(10)と一致する前記所定のピッチの開口部(20)を有し、
    前記レーザー(40)は、3000nm〜200nmの波長範囲内にあり、かつ穿孔される前記ワーク(1)がフィラメント状のチャネル(11)に沿う非熱破壊を受けるような強度を有する放射線(41)を放出することができ、
    前記レーザー(40)を、特定の時点でオンに切り替えてレーザービーム(41)を放出し、前記パターンに従って前記所定の穿孔箇所(10)において厳密に限定される局所的な導電性領域の形成を提供することができ、
    前記電極及び対電極の対(2、3)に高周波エネルギーを供給して、前記高周波エネルギーを導電性領域の前記パターンに印加し、したがって前記ワーク(1)内の所定の箇所(10)に孔(12)を作製することができる、ワーク内に多数の孔のパターンを生成するとともに、請求項1〜13のいずれか1項に記載の方法を実行する装置。
  18. 板状の高周波電極(2、3)の双方は、互いに位置合わせされるとともに、腐食した穿孔材料を除去するためにガス供給チャネル(22)及び排出チャネル(33)に接続されている開口部(20、30)を有する、請求項17に記載の装置。
  19. 前記ワークホルダー(5)は、前記ワーク(1)が、座標の観点で非常に細かいステップで調整することを可能にし、前記所定の穿孔箇所(10)に従って、レーザー(40)の前記マルチアレイ(4)に対する様々な所望の位置に前記ワーク(1)を位置決めする、請求項14〜18のいずれか1項に記載の装置。
  20. 700ppm未満のアルカリ含有量を有するガラス製のベース基板を含むガラスインターポーザーであって、請求項1〜13のいずれか1項に記載の方法に従って作製される孔と、20μm〜450μmに及ぶ孔サイズとを有する、700ppm未満のアルカリ含有量を有するガラス製のベース基板を含むガラスインターポーザー。
JP2013517093A 2010-07-02 2011-07-04 ワークに多数の孔を作る方法及び装置 Pending JP2013534868A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010025967.5A DE102010025967B4 (de) 2010-07-02 2010-07-02 Verfahren zur Erzeugung einer Vielzahl von Löchern, Vorrichtung hierzu und Glas-Interposer
DE102010025967.5 2010-07-02
PCT/EP2011/003301 WO2012000686A1 (de) 2010-07-02 2011-07-04 Verfahren und vorrichtungen zur erzeugen einer vielzahl von löchern in werkstücken

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013534868A true JP2013534868A (ja) 2013-09-09

Family

ID=44628121

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013517093A Pending JP2013534868A (ja) 2010-07-02 2011-07-04 ワークに多数の孔を作る方法及び装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20130209731A1 (ja)
EP (1) EP2588269B1 (ja)
JP (1) JP2013534868A (ja)
KR (1) KR20130127970A (ja)
CN (1) CN102958642B (ja)
DE (1) DE102010025967B4 (ja)
WO (1) WO2012000686A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101409338B1 (ko) 2014-04-24 2014-06-24 주식회사 엘티에스 유리기판 절단방법

Families Citing this family (66)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010025969A1 (de) * 2010-07-02 2012-01-05 Schott Ag Locherzeugung mit Mehrfach-Elektroden
DE102010025966B4 (de) 2010-07-02 2012-03-08 Schott Ag Interposer und Verfahren zum Herstellen von Löchern in einem Interposer
US9278886B2 (en) * 2010-11-30 2016-03-08 Corning Incorporated Methods of forming high-density arrays of holes in glass
TWI547454B (zh) * 2011-05-31 2016-09-01 康寧公司 於玻璃中高速製造微孔洞的方法
US10543662B2 (en) 2012-02-08 2020-01-28 Corning Incorporated Device modified substrate article and methods for making
US9938186B2 (en) 2012-04-13 2018-04-10 Corning Incorporated Strengthened glass articles having etched features and methods of forming the same
US8842358B2 (en) 2012-08-01 2014-09-23 Gentex Corporation Apparatus, method, and process with laser induced channel edge
WO2014079478A1 (en) 2012-11-20 2014-05-30 Light In Light Srl High speed laser processing of transparent materials
EP2925690B1 (en) 2012-11-29 2021-08-11 Corning Incorporated Methods of fabricating glass articles by laser damage and etching
EP2925482A1 (en) 2012-11-29 2015-10-07 Corning Incorporated Sacrificial cover layers for laser drilling substrates and methods thereof
TWI617437B (zh) 2012-12-13 2018-03-11 康寧公司 促進控制薄片與載體間接合之處理
US9340443B2 (en) 2012-12-13 2016-05-17 Corning Incorporated Bulk annealing of glass sheets
US10086584B2 (en) 2012-12-13 2018-10-02 Corning Incorporated Glass articles and methods for controlled bonding of glass sheets with carriers
US10014177B2 (en) 2012-12-13 2018-07-03 Corning Incorporated Methods for processing electronic devices
EP2754524B1 (de) 2013-01-15 2015-11-25 Corning Laser Technologies GmbH Verfahren und Vorrichtung zum laserbasierten Bearbeiten von flächigen Substraten, d.h. Wafer oder Glaselement, unter Verwendung einer Laserstrahlbrennlinie
EP2781296B1 (de) 2013-03-21 2020-10-21 Corning Laser Technologies GmbH Vorrichtung und verfahren zum ausschneiden von konturen aus flächigen substraten mittels laser
US10510576B2 (en) 2013-10-14 2019-12-17 Corning Incorporated Carrier-bonding methods and articles for semiconductor and interposer processing
US20150165560A1 (en) 2013-12-17 2015-06-18 Corning Incorporated Laser processing of slots and holes
US9676167B2 (en) 2013-12-17 2017-06-13 Corning Incorporated Laser processing of sapphire substrate and related applications
US9701563B2 (en) 2013-12-17 2017-07-11 Corning Incorporated Laser cut composite glass article and method of cutting
US9517963B2 (en) 2013-12-17 2016-12-13 Corning Incorporated Method for rapid laser drilling of holes in glass and products made therefrom
US11556039B2 (en) 2013-12-17 2023-01-17 Corning Incorporated Electrochromic coated glass articles and methods for laser processing the same
US10442719B2 (en) 2013-12-17 2019-10-15 Corning Incorporated Edge chamfering methods
US9815730B2 (en) 2013-12-17 2017-11-14 Corning Incorporated Processing 3D shaped transparent brittle substrate
US9850160B2 (en) 2013-12-17 2017-12-26 Corning Incorporated Laser cutting of display glass compositions
CN106132688B (zh) 2014-01-27 2020-07-14 康宁股份有限公司 用于薄片与载体的受控粘结的制品和方法
EP3129221A1 (en) 2014-04-09 2017-02-15 Corning Incorporated Device modified substrate article and methods for making
TWI730945B (zh) 2014-07-08 2021-06-21 美商康寧公司 用於雷射處理材料的方法與設備
CN107073642B (zh) * 2014-07-14 2020-07-28 康宁股份有限公司 使用长度和直径可调的激光束焦线来加工透明材料的系统和方法
JP6788571B2 (ja) 2014-07-14 2020-11-25 コーニング インコーポレイテッド 界面ブロック、そのような界面ブロックを使用する、ある波長範囲内で透過する基板を切断するためのシステムおよび方法
EP3169635B1 (en) 2014-07-14 2022-11-23 Corning Incorporated Method and system for forming perforations
EP3169479B1 (en) 2014-07-14 2019-10-02 Corning Incorporated Method of and system for arresting incident crack propagation in a transparent material
DE102014015951A1 (de) * 2014-10-20 2016-04-21 4Jet Technologies Gmbh Verfahren zum Bearbeiten eines elektrisch nicht leitenden oder halbleitenden Materials
US10047001B2 (en) 2014-12-04 2018-08-14 Corning Incorporated Glass cutting systems and methods using non-diffracting laser beams
EP3245166B1 (en) 2015-01-12 2020-05-27 Corning Incorporated Laser cutting of thermally tempered substrates using the multi photon absorption method
US11773004B2 (en) 2015-03-24 2023-10-03 Corning Incorporated Laser cutting and processing of display glass compositions
WO2016160391A1 (en) 2015-03-27 2016-10-06 Corning Incorporated Gas permeable window and method of fabricating the same
CN107635769B (zh) 2015-05-19 2020-09-15 康宁股份有限公司 使片材与载体粘结的制品和方法
TW201704177A (zh) * 2015-06-10 2017-02-01 康寧公司 蝕刻玻璃基板的方法及玻璃基板
CN117534339A (zh) 2015-06-26 2024-02-09 康宁股份有限公司 包含板材和载体的方法和制品
CN104979629B (zh) * 2015-07-09 2017-12-22 嘉善金昌电子有限公司 选择性激光熔化slm天线制造方法及其制造得到的天线
EP3319911B1 (en) 2015-07-10 2023-04-19 Corning Incorporated Methods of continuous fabrication of holes in flexible substrate sheets and products relating to the same
DE102015116846A1 (de) * 2015-10-05 2017-04-06 Schott Ag Verfahren zum Filamentieren eines Werkstückes mit einer von der Sollkontur abweichenden Form sowie durch Filamentation erzeugtes Werkstück
JP2017088467A (ja) * 2015-11-16 2017-05-25 旭硝子株式会社 ガラス基板に孔を形成する装置および方法
JP6938543B2 (ja) 2016-05-06 2021-09-22 コーニング インコーポレイテッド 透明基板からの、輪郭設定された形状のレーザ切断及び取り外し
US10410883B2 (en) 2016-06-01 2019-09-10 Corning Incorporated Articles and methods of forming vias in substrates
US10794679B2 (en) 2016-06-29 2020-10-06 Corning Incorporated Method and system for measuring geometric parameters of through holes
US10134657B2 (en) 2016-06-29 2018-11-20 Corning Incorporated Inorganic wafer having through-holes attached to semiconductor wafer
CN109803934A (zh) 2016-07-29 2019-05-24 康宁股份有限公司 用于激光处理的装置和方法
JP2019532908A (ja) 2016-08-30 2019-11-14 コーニング インコーポレイテッド 強度マッピング光学システムによる材料のレーザー切断
TW202216444A (zh) 2016-08-30 2022-05-01 美商康寧公司 用於片材接合的矽氧烷電漿聚合物
TWI810161B (zh) 2016-08-31 2023-08-01 美商康寧公司 具以可控制式黏結的薄片之製品及製作其之方法
KR102078294B1 (ko) 2016-09-30 2020-02-17 코닝 인코포레이티드 비-축대칭 빔 스폿을 이용하여 투명 워크피스를 레이저 가공하기 위한 기기 및 방법
JP7066701B2 (ja) 2016-10-24 2022-05-13 コーニング インコーポレイテッド シート状ガラス基体のレーザに基づく加工のための基体処理ステーション
US10752534B2 (en) 2016-11-01 2020-08-25 Corning Incorporated Apparatuses and methods for laser processing laminate workpiece stacks
US10688599B2 (en) 2017-02-09 2020-06-23 Corning Incorporated Apparatus and methods for laser processing transparent workpieces using phase shifted focal lines
US10580725B2 (en) 2017-05-25 2020-03-03 Corning Incorporated Articles having vias with geometry attributes and methods for fabricating the same
US11078112B2 (en) 2017-05-25 2021-08-03 Corning Incorporated Silica-containing substrates with vias having an axially variable sidewall taper and methods for forming the same
US10626040B2 (en) 2017-06-15 2020-04-21 Corning Incorporated Articles capable of individual singulation
JP7260523B2 (ja) 2017-08-18 2023-04-18 コーニング インコーポレイテッド ポリカチオン性高分子を使用した一時的結合
CN111615567B (zh) 2017-12-15 2023-04-14 康宁股份有限公司 用于处理基板的方法和用于制备包括粘合片材的制品的方法
US11554984B2 (en) 2018-02-22 2023-01-17 Corning Incorporated Alkali-free borosilicate glasses with low post-HF etch roughness
WO2019195219A1 (en) 2018-04-03 2019-10-10 Corning Research & Development Corporation Waveguide substrates and waveguide substrate connector assemblies having waveguides and alignment features and methods of fabricating the same
EP4089455A1 (en) 2018-04-03 2022-11-16 Corning Research & Development Corporation Waveguide substrates and waveguide substrate assemblies having waveguide routing schemes and methods for fabricating the same
DE102021100180A1 (de) 2021-01-08 2022-07-14 Schott Ag Verfahren zur Erzeugung erhabener Strukturen an Glaselementen und verfahrensgemäß hergestelltes Glaselement
US11609395B2 (en) 2021-01-11 2023-03-21 Corning Research & Development Corporation Waveguide substrates and assemblies including the same

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07241732A (ja) * 1994-03-04 1995-09-19 Sakae Denshi Kogyo Kk 基板材料の小径穴加工方法
JPH09255351A (ja) * 1996-03-26 1997-09-30 Nippon Sheet Glass Co Ltd ガラス板の孔あけ方法および装置
JPH11197947A (ja) * 1998-01-12 1999-07-27 Toshiba Corp レーザ・放電複合加工方法および装置
JP2002028799A (ja) * 2000-07-10 2002-01-29 Seiko Epson Corp レーザによる微細加工方法
JP2003311459A (ja) * 2002-04-19 2003-11-05 Nippon Steel Corp レーザ表面加工装置
JP2004306137A (ja) * 2003-03-27 2004-11-04 Kyocera Corp 貫通孔の形成方法
JP2006272484A (ja) * 2005-03-28 2006-10-12 Denso Corp 放電加工方法
JP2007021690A (ja) * 2005-07-20 2007-02-01 Denso Corp 複合加工装置およびそれを用いた加工方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3562009A (en) * 1967-02-14 1971-02-09 Western Electric Co Method of providing electrically conductive substrate through-holes
DE3111402A1 (de) * 1980-03-25 1982-04-29 Walter Winston Duley "verfahren und vorrichtung zur laserstrahl-bearbeitung von werkstuecken"
US4777338A (en) * 1987-04-08 1988-10-11 Cross James D Perforation of synthetic plastic films
DE3742770A1 (de) * 1987-12-17 1989-06-29 Akzo Gmbh Mikro-/ultrafiltrationsmembranen mit definierter porengroesse durch bestrahlung mit gepulsten lasern und verfahren zur herstellung
US5367143A (en) * 1992-12-30 1994-11-22 International Business Machines Corporation Apparatus and method for multi-beam drilling
JP2572201B2 (ja) * 1994-03-04 1997-01-16 栄電子工業株式会社 基板材料の小径穴加工方法及び装置
JP4004596B2 (ja) * 1997-08-05 2007-11-07 一成 高木 プラスチックフィルムの製造方法
JP4495675B2 (ja) * 2003-01-10 2010-07-07 日本板硝子株式会社 レーザ加工用ガラス
EP1744860B1 (en) * 2004-04-01 2012-02-01 PicoDrill SA Manufacturing and use of microperforated substrates
JP2006239718A (ja) * 2005-03-01 2006-09-14 Kyoto Univ ナノ空孔周期配列体の作製方法及びその装置
WO2009074338A1 (en) * 2007-12-12 2009-06-18 Picodrill Sa Manufacturing of optical structures by electrothermal focussing
US20090033337A1 (en) * 2007-08-03 2009-02-05 Pasco Robert W Temporary chip attach test carrier utilizing an interposer
US8389903B2 (en) * 2007-11-09 2013-03-05 Picodrill Sa Electrothermal focussing for the production of micro-structured substrates
US7833808B2 (en) * 2008-03-24 2010-11-16 Palo Alto Research Center Incorporated Methods for forming multiple-layer electrode structures for silicon photovoltaic cells
SG172796A1 (en) * 2009-02-02 2011-08-29 Asahi Glass Co Ltd Glass substrate for semiconductor device member, and process for producing glass substrate for semiconductor device member

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07241732A (ja) * 1994-03-04 1995-09-19 Sakae Denshi Kogyo Kk 基板材料の小径穴加工方法
JPH09255351A (ja) * 1996-03-26 1997-09-30 Nippon Sheet Glass Co Ltd ガラス板の孔あけ方法および装置
JPH11197947A (ja) * 1998-01-12 1999-07-27 Toshiba Corp レーザ・放電複合加工方法および装置
JP2002028799A (ja) * 2000-07-10 2002-01-29 Seiko Epson Corp レーザによる微細加工方法
JP2003311459A (ja) * 2002-04-19 2003-11-05 Nippon Steel Corp レーザ表面加工装置
JP2004306137A (ja) * 2003-03-27 2004-11-04 Kyocera Corp 貫通孔の形成方法
JP2006272484A (ja) * 2005-03-28 2006-10-12 Denso Corp 放電加工方法
JP2007021690A (ja) * 2005-07-20 2007-02-01 Denso Corp 複合加工装置およびそれを用いた加工方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101409338B1 (ko) 2014-04-24 2014-06-24 주식회사 엘티에스 유리기판 절단방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130127970A (ko) 2013-11-25
EP2588269B1 (de) 2015-02-25
EP2588269A1 (de) 2013-05-08
US20130209731A1 (en) 2013-08-15
CN102958642B (zh) 2015-07-22
DE102010025967B4 (de) 2015-12-10
DE102010025967A1 (de) 2012-01-05
WO2012000686A1 (de) 2012-01-05
CN102958642A (zh) 2013-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2013534868A (ja) ワークに多数の孔を作る方法及び装置
JP6162827B2 (ja) 基板を分離する方法及び装置
US20130213467A1 (en) Production of microholes
JP6186016B2 (ja) 基板に貫通穴を開ける方法及び装置
JP6898998B2 (ja) 電磁放射及び続くエッチングプロセスにより材料内に少なくとも1つの空隙を施すための方法
TWI674164B (zh) 以雷射切削透明物質之方法
JP6782692B2 (ja) 板状の加工物に少なくとも一つの窪み又は穴を配設する方法
JP5839994B2 (ja) 基板中にホール又は凹部又はくぼみを発生させる方法、該方法を実行するためのデバイス及び該デバイスで用いる高周波高電圧源
US20160018736A1 (en) Light irradiating appatarus
TWI702106B (zh) 用於經塗覆基材之雷射切割及雷射製備的方法
Elmer et al. Direct patterning of vertically aligned carbon nanotube arrays to 20 μm pitch using focused laser beam micromachining
JP5814361B2 (ja) 複数の電極を用いた孔形成
JP2018002501A (ja) 管状脆性部材の分断方法並びに分断装置
WO2015108184A1 (ja) デスミア処理装置
US8426834B2 (en) Method and apparatus for the generation of EUV radiation from a gas discharge plasma
US20240174544A1 (en) Methods of laser cutting material
JP6699158B2 (ja) レーザー加速器
JPH1117246A (ja) アルカリハライド結晶材料の加工方法
JP2012151394A (ja) 射出装置およびパターン形成装置、並びに、射出方法およびパターン形成方法
JP2023184410A (ja) 基板処理装置及び基板処理方法
JP2013201178A (ja) 射出用シートおよび射出用シートの製造方法
JP2012151384A (ja) 射出装置およびパターン形成装置、並びに、射出方法およびパターン形成方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140509

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150730

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150818

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20151118

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151218

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160301

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20161004