TWI776825B - 填充基板的穿通孔之填充材料及方法 - Google Patents

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提姆 摩比利
胡龐 里昂 庫斯恩
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美商山姆科技公司
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Abstract

本發明揭示一種膏，其經配置以塗佈基板的通道。當膏被燒結時，膏變成導電的，從而將電信號自通道第一端傳輸至與通道第一端相對的通道第二端。金屬化的膏含有無鉛玻璃料，並且具有足以匹配基板的熱膨脹係數，從而避免燒結膏、基板或兩者在燒結期間的破裂。

Description

填充基板的穿通孔之填充材料及方法
相關申請案之交叉參考
本申請案主張以下權益：2016年11月18日提交之美國專利申請案序號62/424,214、2016年11月18日提交之美國專利申請案序號62/424,262以及2016年11月18日提交之美國專利申請案序號62/424,282，該等申請案各者之揭示內容在此係以引用方式全體併入本文中。
本發明之揭示內容係關於一種在基板中形成通道並且用材料填充通道以連接積體電路的方法，其係用於電子應用。
半導體裝置不斷地回應更快、更小、更高數據及更便宜裝置的市場需求。預期裝置將以更小的尺寸、在更快的速度下提供更多的功能，並且具有電信號及光信號能力。此需要一種新的封裝方案，其可將異質裝置(諸如邏輯、記憶體、電源、圖形、感測器及其他積體電路及組件)整合到單個封裝中，其中藉由將此等裝置緊密靠近亦達成改良的電性能。
玻璃基板中的微觀穿通孔經填充有通常被金屬化的材料，並且可充當玻璃基板的頂部與底部表面之間的電連接器，以將電信號及電流傳輸至半導體或其他裝置。玻璃及玻璃基板包括硼矽酸鹽、石英、藍寶石以及其他設 計用於特定應用之具有韌性、壓力靈敏度、熱膨脹、介電性質及透明度的基板。
美國專利第9,374,892號揭示用於金屬化玻璃基板的系統，該專利之揭示內容在此係以引用方式全體併入本文中。美國專利第9,691,634號揭示用於金屬化玻璃基板的另一種系統，該專利之揭示內容在此係以引用之方式全體併入本文中。
本發明揭示內容之特徵在於一種加工用於半導體應用之基板的方法。在一些具體實例中，該方法包含使用厚膜技術、用金屬化膏材料填充基板的通道；在金屬化之後將基板平坦化以清潔及平坦化基板表面；用至少一個金屬、金屬氧化物、合金、聚合物或其組合之再分佈層塗佈基板表面。
本發明揭示內容之特徵亦在於一種在基板中形成通道的方法。在一些具體實例中，該方法包含在形成通道及隨後的加工期間強化基板以增加耐久性；用保護層處理基板表面；在基板中形成通道；以及熱處理基板以修復來自通道形成加工的損傷。
在一些具體實例中，該方法包含套筒塗佈具有至少一層的通道；將經塗佈的通道固化；將通道金屬化；以及熱處理基板。在一些具體實例中，該方法進一步包含強化基板及/或熱處理，以在套筒塗佈之前減輕應力而增加耐久性。在一些具體實例中，該方法進一步包含在填充前清潔基板。
在一些具體實例中，使用膏材料填充通道以改良基板中的黏合性、導電性及氣密性。在一些具體實例中，膏材料包含金屬、玻璃料組成物、溶劑、樹脂及惰性添加劑。膏材料可包括導電金屬、玻璃料組成物、溶劑、樹脂及惰性添加劑。
通道可經配置為穿通道、盲通道、埋入通道或其組合。通道可為基板內部通道、由基板外表面所界定之通道、或可包括內部通道及由基板外表面所界定之通道二者。通道可經配置為沿著垂直方向延伸的孔、沿著正交於垂直方向的方向延伸的通路、或可包括垂直通道及正交通道二者。或者或另外，通道可包括相對於垂直方向及正交於垂直方向的方向傾斜延伸的通道。一或多個通道沿著其各自長度可實質上為線性的。或者或另外，一或多個通道沿著其各自長度的至少一部分至整體可為彎曲的。
99:導電組件
100:基板
100a:第一基板
100b:第二基板
101:間隔件
111:第一表面
112:第二表面
113:凹入表面
117:開口
119:通道
120:孔
120a:穿通孔
120b:穿通孔
120c:盲孔
121:第一端
122:第二端
124:導管
125:側壁
126:通路
126a:埋入通路
128:凹槽
129:外側
130:內層
130a:內層
130b:內層
130c:內層
131:外側
140:外層
140a:第一再分佈層
140b:第二再分佈層
150:系統
150a:系統
152:內部空腔
154:焊縫
本文所描述之任何特徵或特徵組合皆係包含於本發明揭示內容的範圍內，該揭示內容提供以上下文、本案說明書及發明所屬技術領域中具有通常知識者之知識會顯而易見、包含於任何此等組合中之不互相不一致的特徵，。本發明揭示內容另外的優點及態樣在以下實施方式及申請專利範圍、以及以下圖式中為顯而易見的，其中：圖1為根據一個具體實例的基板及填充穿通孔的截面圖；圖2為根據一個替代具體實例的基板截面圖；圖3A為根據一個具體實例的基板截面側視圖；圖3B為根據一個具體實例的基板截面側視圖；圖3C為根據一個具體實例的基板截面側視圖；圖3D為根據一個具體實例的基板截面側視圖。
圖3E為根據一個具體實例的基板截面側視圖；圖4為根據一個具體實例的基板及填充穿通孔的截面圖；圖5為根據本發明揭示內容的基板及填充穿通孔的截面圖；圖6為根據本發明揭示內容的基板及填充穿通孔的截面圖； 圖7展示根據本發明揭示內容的金屬化穿通孔截面示意圖；圖8展示根據本發明揭示內容、設置於基板表面上的再分佈層及金屬化穿通孔的截面示意圖；圖9展示根據本發明揭示內容、設置於基板表面上的再分佈層及金屬化穿通孔的截面示意圖；圖10A-10E展示根據本發明揭示內容、填充穿通孔的替代具體實例示意圖；圖11A為根據本發明揭示內容之具體實例所建構的基板的示意性透視圖；圖11B為根據本發明揭示內容之具體實例所建構的基板的示意性截面側視圖；圖11C為根據本發明揭示內容之具體實例所建構、具有通道的基板的示意性透視圖；圖11D為根據本發明揭示內容之具體實例所建構、具有通道的基板的示意性截面側視圖；圖11E為根據本發明揭示內容之具體實例所建構、具有通道的基板的示意性截面側視圖；圖11F為根據本發明揭示內容之具體實例所建構、具有通道的基板的示意性截面側視圖；圖11G-11H為根據本發明揭示內容之具體實例所建構、具有通道的基板的示意性截面側視圖；圖12A為包括複數個彼此連接的基板的系統示意性截面側視圖；圖12B為圖12A所示的一些基板之間界面處的焊縫截面圖； 圖12C為圖12A所示的結構的穿孔放大透視圖；圖12D為圖12A所示的結構的一部分透視圖；圖13A為根據一個實例的導電組件示意性截面側視圖；圖13B為圖13A所示的導電組件的第一基板及第二基板示意性截面側視圖；圖13C為圖13B所示的第一基板及第二基板的示意性截面側視圖，其展示第二基板中間的穿通孔及凹部被金屬化；圖13D為圖13C所示的第一及第二基板的示意性截面側視圖，其展示第一基板及第二基板彼此附接；圖13E為圖13D所示的第一基板及第二基板的示意性截面側視圖，、其展示導電組件的穿通孔被金屬化；及圖13F為類似於圖13A的導電組件的示意性截面側視圖，但包括根據一個實例的單一均質整體式基板。
本發明揭示內容認知到，當金屬化基板具生物相容性時，金屬化基板的某些應用可為有利的。因此，根據以下所闡述的本發明揭示內容之某些實例所建構的金屬化基板可為無鉛的。本案發明人已發現，鉛與金屬粒子(諸如銅)相互作用以產生充分導電的膏，其可在足夠低的溫度下被燒結以避免損害基板的完整性。本發明揭示內容提供一種提供無鉛膏，其具有低燒結溫度及充分的導電性。
形成穿通孔
如本文所用，術語「孔(hole)」及「穿通孔(through-hole)」可互換使用。如本文所用，術語「實質上(substantially)」係定義為 主要為該具體說明之物。如本文所用，術語「部分(partially)」係定義為在某種程度上(但不全部)為該具體說明之程度。如本文所用，術語「完全(completely)」係定義為全部或整體上為該具體說明之程度。
現在參考圖1-11H，本發明揭示內容以在基板中形成穿通孔的方法為特徵。基板可為玻璃基板。在一些具體實例中，該方法包含：強化玻璃基板以增加在孔形成及隨後加工期間的耐久性；用保護層處理玻璃基板的表面；在玻璃基板中形成孔；以及熱處理玻璃基板以修復來自孔形成加工的損傷。玻璃基板可由硼矽酸鹽所製成。在另一個實例中，玻璃基板可由石英所製成。仍然或者，玻璃基板可由硼矽酸鹽、鋁矽酸鹽及石英(包括單晶石英及合成石英)中之一或多至全部種所製成。玻璃基板可或者由任何合適的替代玻璃基板材料或其組合所製成。仍然或者，基板可由藍寶石、矽、氧化鋅、氧化鋯(包括經氧化釔穩定之氧化鋯)、陶瓷或其組合所製成。在某些實例中，玻璃基板可為無鉛的，此意指著玻璃基板可不含包括鉛氧化物、鉛合金、鉛化合物及所有鉛組分的鉛。在一個實例中，基板可具有自每攝氏度(degree centigrade)約0.05ppm至每攝氏度約15ppm的熱膨脹係數。自本文描述應當理解，可在高於400攝氏度的溫度下使用本文所述之無鉛膏將基板金屬化。
術語「無鉛(lead-free)」、「不含鉛(free of lead)」及其衍生詞可意指鉛的量符合危害性物質限制指令(Restriction of Hazardous Substances Directive；RoHS)規定。在一個實例中，術語「無鉛」、「不含鉛」及其衍生詞可意指鉛的量小於0.1重量%。或者或另外，術語「無鉛」、「不含鉛」及其派生詞可意指鉛的量小於0.1體積%。在另一個實例中，術語「無鉛」、「不含鉛」及其派生詞可意指鉛的量小於100百萬分之一(ppm)。
在一些具體實例中，藉由加熱玻璃基板來強化玻璃基板。在一些具體實例中，藉由退火玻璃基板來處理熱。
在一些具體實例中，在形成孔期間，保護層捕獲碎片並且保護表面。在一些具體實例中，將保護層印刷、層壓、噴塗或旋塗至玻璃基板上。在一些具體實例中，保護層包含有機材料，諸如Emulsitone或等效材料。在一些具體實例中，保護層為聚合物塗層或膏。
在一些具體實例中，藉由蝕刻玻璃基板來形成孔。在一些具體實例中，將孔乾蝕刻至玻璃基板中。在一些具體實例中，將孔濕蝕刻至玻璃基板中。在一些具體實例中，保護層為已全部成像的光聚合物、光阻劑、或沉積材料或化合物(諸如氮化矽、鉻、鎢及金及其組合)。在一些具體實例中，將保護層的一部分曝露於紫外線以硬化光聚合物，以及防止經硬化的光聚合物基於正或負光阻劑類型而被蝕刻或反轉。在一些具體實例中，將保護層顯影以在玻璃基板的表面上形成孔。在一些具體實例中，將孔蝕刻成至少部分穿過玻璃基板的厚度。在一些具體實例中，將孔蝕刻成完全穿過玻璃基板的厚度。在一些具體實例中，在形成孔之後，藉由化學溶液移除光聚合物。在一些具體實例中，為了蝕刻玻璃中的孔，將保護層施加至玻璃晶圓的兩側。
在一些具體實例中，藉由雷射形成孔。在一些具體實例中，將雷射施加至玻璃基板的表面。在一些具體實例中，雷射的波長在45nm至24.mu.m之間。在一些具體實例中，雷射的脈衝持續時間在1飛秒至120奈秒之間。在一些具體實例中，在填充之前將經雷射形成的孔化學蝕刻。在一些具體實例中，在雷射加工之前將塗層施加至玻璃表面。在一些具體實例中，塗層包含吸收雷射波長的聚合物、膜或膏，從而降低在玻璃中形成孔所需的熱量水平。在一些具體實例中，在孔形成之後，隨後化學性地、機械性地、或經由兆聲波振動及/或超聲波振動移除塗層。孔的形狀通常取決於用於形成孔的方法及參數。
在另一個具體實例中，可使用體積內選擇性雷射蝕刻(in- volume selective laser etching；ISLE)在基板中形成一或多個通道。尤其，選擇性地將雷射施加至基板的至少一個區域，以便相對於基板的其餘部分改變該至少一個區域的性質或活化該至少一個區域。在一個實例中，將該至少一個區域用雷射照射以產生經活化的至少一個區域。因此，該經活化的至少一個區域適合用於隨著蝕刻劑移除玻璃，而在蝕刻劑的存在下不移除基板的其餘部分。例如，該經活化的至少一個區域的蝕刻速率可為基板未經活化的其餘部分的蝕刻速率的數百至數千倍。因此，可用任何合適的蝕刻劑蝕刻基板以自至少一個區域移除基板材料，從而定義基板中的通道。例如，蝕刻步驟可為濕蝕刻步驟。蝕刻劑可為氫氧化鉀或氫氟酸，或上述及其他與未經曝露的區域相比、在雷射曝露區域具有高蝕刻速率的酸的組合。可在蝕刻之前或期間加熱蝕刻劑。
在照射期間，可將雷射沿著該至少一個區域遞增地前進，使得基板在彼此間隔開的位置處被重複地照射。例如，雷射可以5微米的增量，或以任何適於改變該至少一個區域相對於基板其餘部分的性質的合適替代增量(包括其分數)，著該區域前進。可認知到，可將雷射施加至基板中任何需要的位置。因此，應當認知到，可使用ISLE加工在基板中形成外部通道及內部通道中之一或兩者。外部通道可由基板最外面的外表面所定義。內部通道可延伸穿過基板的至少一部分，以便其沿著正交於通道長度的平面、藉由基板在所有側面上被包圍。
此外，通道可依需要定義最大截面尺寸。例如，最大截面尺寸可小至約5微米，並且依需要可達到任何合適的尺寸範圍。在一個實例中，最大截面尺寸範圍可自幾微米(諸如約5微米)至約3000微米(包括約100微米、包括約400微米且包括約2000微米)。在一個實例中，該區域可在至少在一個位置處延伸至基板的至少一個外表面，使得蝕刻劑可移除由雷射所定義的至少一個區域，以便定義在基板中的至少一個通道(諸如複數個通道)。蝕刻步驟 可進一步在基板的外表面中形成至少一個開口。在一個實例中，蝕刻可形成至少一對開口，其如本文更詳細地描述有助於在通道內將基板金屬化。
然而，應當理解，可依需要根據任何合適的方法形成通道。例如，作為ISLE加工的替代方案，雷射源可削磨基板的至少一個區域，以便產生一或多個通道直至全部通道。儘管用於形成至少一個通道的兩種方法皆為可行的，但可認知到在形成通道之後，ISLE加工可降低基板中的殘餘應力。
填充穿通孔
本發明揭示內容以填充玻璃基板中之穿通孔的方法為特徵。在一些具體實例中，該方法包含穿通孔的金屬化，然後進行熱加工。在一些具體實例中，該方法進一步包含用至少一層膏材料來塗佈孔的側壁；以及在金屬化之前熱加工經塗佈的孔。在一些具體實例中，該方法進一步包含在塗佈孔的側面之前，強化玻璃基板以增加耐久性。在一些具體實例中，該方法進一步包含在填充之前清潔玻璃基板。
在一些具體實例中，玻璃基板係在40℃至1200℃之間的溫度(諸如用於硼矽酸鹽玻璃及有機層壓材料的40℃至815℃之間的溫度，及用於合成石英及基於陶瓷之材料的40℃至1600℃之間的溫度)下藉由固化而進行熱處理。在一些具體實例中，對玻璃基板進行熱處理實現了內層與表面金屬化層之間的氣密性及互連性。
在一些具體實例中，孔側面上的塗層平行於穿通孔的方向。在一些具體實例中，將有機金屬化合物，諸如基於矽、鈦、鎢、鉬或鈷之化合物，塗佈在孔的側面上。在一些具體實例中，用富含玻璃之膏在孔的側面上塗佈孔。在一些具體實例中，孔側面上的塗層係藉由玻璃潤濕而完成。在一些具體實例中，孔側面上的塗層係藉由與孔表面的反應性相互作用來進行。在一些具體實例中，在用於硼矽酸鹽玻璃材料的40℃至1090℃之間的溫度下，對孔側 面的塗層進行熱加工。
在一些具體實例中，將第一層塗佈至孔的側面上以促進對基板的黏合性。在一些具體實例中，後續層係用於導電性及性能。在一些具體實例中，性能係經定義為沿著沿玻璃基板的至少一個通道延伸的金屬化材料的電信號輸入及輸出。在一些具體實例中，性能係經定義為自玻璃基板第一表面至玻璃基板第二表面的電力輸入及輸出。
膏材料可為導熱的。或者或另外，膏材料可為導電的。在一些具體實例中，膏材料包含一或多種金屬或合金、玻璃料組成物、溶劑、樹脂、導電或非導電惰性添加劑或其混合物。
例如，膏可包括添加劑材料的粒子。所添加材料的粒子可包括不導電粒子及導電粒子中之一或二者。在一個實例中，添加劑可降低膏的熱膨脹係數。或者或另外，添加劑可促進膏與基板的黏合性。除了六硼化鑭之外，添加劑亦可包括矽、鋅、銅及氧化鋁的氧化物粒子。導電添加劑可包括導電率小於塊狀銀且大於矽的材料，或可為該材料的氧化物、合金、混合物或其氧化物或其合金中之至少一者。導電添加劑可進一步具有小於銅且大於每攝氏度2.5ppm的熱膨脹係數。在一些實例中，添加劑可包括矽、鎢及鉬。添加劑可包括金屬，其氧化物，其化合物及其混合物。在一個實例中，添加劑可含有鉬及Al2O3、其氧化物、其化合物及其混合物中之一或兩者。在另一個實例中，添加劑可包括Cu、Zn、Si、W、其氧化物，其化合物及其混合物中之一或多至全部者。或者或另外，添加劑可包括半導體材料，諸如矽、其氧化物、其化合物及其混合物。在一個實例中，添加劑可包括Cu2O、ZnO及SiO2中之一或多至全部者。又或者或另外，添加劑可為不導電的。
在一些具體實例中，膏材料為含有玻璃料及導體的厚膜膏。在一些具體實例中，導體為銅、銀、鎳或金。在一些具體實例中，將孔完全地電 鍍。在一些具體實例中，將孔部分地電鍍。在一些具體實例中，使用導電聚合物來完全填充孔。在一些具體實例中，導電聚合物包含填料金屬。在一些具體實例中，填料金屬為與導體相容的純金屬。在一些具體實例中，填料金屬為與導體相容的經塗佈的金屬。在一些具體實例中，矽化合物或助黏劑係在膏中。在一些具體實例中，將導電聚合物在約40℃至約515℃範圍的溫度內固化，以致使在孔本身或孔壁中的導電聚合物填料金屬與導體燒結及黏合。在一些具體實例中，對於D50(百分之五十的粒度分佈)，金屬的粒度為約0.01微米至約24微米範圍。如本文所用，術語「約」可指參考值的正負10%。
在一些具體實例中，藉由電鍍將孔金屬化。在一些具體實例中，藉由施加厚膜膏組成物將孔完全金屬化。在一些具體實例中，藉由施加部分厚膜膏組成物將孔金屬化。在一些具體實例中，金屬化完全填充孔。在一些具體實例中，金屬化部分填充孔。在一些具體實例中，將孔中的任何剩餘空間用導電聚合物填充。在一些具體實例中，導電聚合物包含純金屬、經塗佈之粒子或純粒子及經塗佈之粒子之混合物。在一些具體實例中，聚合物包含填充有Cu及/或Ag及/或Au的導電金屬固化材料。
在一些具體實例中，使用D50(百分之五十的粒度分佈)在0.01至24微米範圍內的尺寸的導電粒子在40℃至515℃下將金屬固化材料熱固化。在一些具體實例中，使用UV或等效光化輻射、或UV曝露及熱的組合、或完全熱固化將導電聚合物固化。在一些具體實例中，導電粒子的外表面為Cu及/或Ag及/或Au。在一些具體實例中，導電粒子的核心與外表面不同。
膏材料
本發明之特徵在於至少一種導電材料，其經組態為至少部分填充基板的至少一個通道。該至少一種導電材料可為無鉛的，意指該至少一種導電材料可不含包括鉛氧化物、鉛合金、鉛化合物及所有鉛組分的鉛。該至少一 種導電材料在玻璃基板中可進一步提供改良的黏合性及氣密性。在一些具體實例中，該至少一種導電材料如下文更詳細地描述可經組態為在至少一個通道內被電鍍至基板。應當理解，除非另有說明，否則至少一種導電材料可為適用於在至少一個通道中將基板金屬化的任何材料。
例如，在一些具體實例中，該至少一種導電材料可經組態為膏。在一些具體實例中，膏包含導電材料，諸如金屬、玻璃料組成物、溶劑、樹脂、導電或非導電惰性添加劑或其混合物。在一些具體實例中，膏材料包含金屬的混合物、玻璃料組成物的混合物、溶劑的混合物、樹脂的混合物、及導電或非導電惰性添加劑的混合物。因此應當理解，膏可包括載體，諸如溶劑、樹脂或其混合物、及載體中的導電粒子。在一些具體實例中，膏材料為無鉛的，其意指膏材料可不含包括鉛氧化物、鉛合金、鉛化合物及所有鉛組分的鉛。因此，膏材料可用於需要生物相容性的應用中。因此，在一些具體實例中應當理解，玻璃料亦可為無鉛的，其意指玻璃料可不含包括鉛氧化物、鉛合金、鉛化合物及所有鉛組分的鉛。
如美國國防部的密封件測試方法標準所定義，氣密性為具有設計的內腔的微電及半導體裝置的密封的有效性。密封性的失效標準取決於應用，並且由美國國防部的密封件測試方法標准所定義。
如本文所定義的，術語「改良的黏合性」為約1牛頓以上的金屬化剝離。不良的黏合性為在約1牛頓或以下的金屬化剝離。可包括標準黏合剝離方法(Dupont H-02134)或將線焊接至燒製的墊中。
在一些具體實例中，導電粒子可定義金屬。在一些實例中，金屬可為純金屬。在一些具體實例中，金屬包含金屬化合物。在一些具體實例中，金屬與金屬的氧化物及化合物及其混合物組合。在一些具體實例中，導電粒子可包括銅、銀、金、鉑、鎳、鎢、鉬、矽、鋁、鋅、鋇、硼、鉍、鈦、金 屬化合物或其組合。在一些實例中，粉末可含有銅粒子或其氧化物、烯丙基或混合物中之至少一者的粒子。例如，粉末可含有氧化銅粒子。此外，無鉛玻璃料可實質上不含鉍及鉍的氧化物、合金及混合物。就鉍而言，所使用之術語「實質上不含」認知到玻璃料可含有微量的鉍，只要鉍的量如發明所屬技術領域中具有通常知識者所理解不足以與銅產生足夠量的脆性金屬間化合物，從而危害沿著玻璃基板的至少一個通道延伸的經金屬化的材料的完整性。例如，在一個實例中，實質上不含鉍的無鉛玻璃料可含有小於1重量%的鉍。或者或另外，實質上不含鉍的無鉛玻璃料可含有小於1體積%的鉍。在又另一個實例中，無鉛玻璃料可不含鉍。在一個實例中，玻璃料可進一步包括矽、鋁、硼、鋅、鋇、鎂、鋰、鉀及鈣中之至少一者的氧化物或其化合物。
在又其他實例中，無鉛玻璃料可包括鉍，並且導電粉末可包括在鉍的存在下不會形成脆性金屬間化合物的導電粒子。例如，導電粒子可包括金粒子或銀粒子。或者或另外，導電粒子可包括金的氧化物或合金、或其氧化物或合金的混合物。或者或另外，導電粒子可包括銀的氧化物或合金、或其氧化物或合金的混合物。例如，導電粉末可包括氧化金粒子或氧化銀粒子。應當理解，除非另有說明，否則術語「或」在本文中當以關於一個以上的元件而使用時旨在包括一或多個元件多至全部的元件。此外，除非另有說明，否則本文所使用的術語「或」旨在與本文所使用的術語「至少一個」同義使用。
在一些具體實例中，金屬導電粒子經組態為具有D50(百分之五十的粒度分佈)在0.01至24微米範圍內的粒度的粉末。粒度可在粒子的最大截面尺寸處測量。在一些具體實例中，粒子可為球形的，使得最大截面尺寸定義粒子的直徑。在其他實例中，一些或所有粒子可為不規則形狀的。在一些具體實例中，可將具有不同粒度及形狀的粉末的組合混合用於穿通孔填充應用。在一個實例中，粉末可實質上為球形的。例如，粉末可為球形的。
在一些具體實例中，金屬包含經塗佈的粒子。在一些具體實例中，金屬包含導電粉末，其中導電粉末包含核心，且其中將核心用銅、銀、金、鉑、鎳、鎢、鉬、矽、鋁、鋅、鋇、硼、鉍、鈦或其組合塗佈。
在一些具體實例中，玻璃料組成物包含玻璃料的混合物。在一些具體實例中，玻璃料組成物包含以下材料中之一或多者的氧化物及化合物：Ag、Al、B、Bi、Ce、Cu、Co、F、PbZn、Zr、Si、Ba、Ru、Sn、Mg、Te、Ti、V、Na、K、Li、Ca及P。在其他具體實例中，玻璃料組成物可為無鉛的，其意指玻璃料組成物可不含包括鉛氧化物、鉛合金、鉛化合物及所有鉛組分的鉛。因此，玻璃料組成物可包括以下材料中之一或多者的氧化物及化合物：Zn、Ba、B、Si、Al、Ca、Li、Na、K、V、Te、Sr、Sn、P。對於D50(百分之五十的粒度分佈)，玻璃料的粒度可在0.01至24微米範圍內。在一些具體實例中，玻璃料組成物可為經金屬化之膏的約1%至約20%，並且包含按重量計的玻璃料的混合物。
在一些具體實例中，溶劑包含萜品醇(Terpineol)、Texanol、Dowanol、丁基卡必醇、丁基卡必醇乙酸酯、甲基-乙基-丁基醚，用於固化或燒製應用的厚膜技術中所使用的類似的溶劑，或其組合。
在一些具體實例中，樹脂包含基於乙基纖維素的組成物及混合物。在一些具體實例中，樹脂包含與基於乙基纖維素的組成物及混合物類似的樹脂體系。在一些具體實例中，樹脂為天然的、合成的或其組合。通常使用合適的溶劑將樹脂溶解以製造黏性載體。黏性載體的黏度可在純蜂蜜的20%以內。該載體系統係用於將各種成分分散至厚膜膏中以用於印刷、圖案化及穿通孔填充應用。
在一些具體實例中，惰性添加劑可降低膏的熱膨脹係數以更好地匹配基板的熱膨脹係數。或者或另外，惰性添加劑可促進膏與基板的黏合 性。在一個實例中，惰性添加劑可包括鎢、鉬、鋁、鋅、鋯、矽、鑭、釕、鈷、鎳、其化合物及氧化物、或其混合物中之一或多至全部者。
在一些具體實例中，使用三輥研磨機及/或其他方法(典型地在厚膜技術中)或其組合將膏材料混合及分散。在一些具體實例中，膏材料藉由印刷、擠出、分配、塗佈、注射或其組合填充孔。在一些具體實例中，將經填充的孔在空氣、氮氣、經摻雜之氮氣、CO/CO2、真空、其他惰性環境或其組合中固化及/或燒製，以防止或最小化導電粉末(諸如銅)的氧化。
認知到，施加至基板通道的單個導電材料(諸如膏)可適合於實現所需的電特性。在一個實例中認知到，所添加的膏可為不導電的。然而，在燒結膏之後，膏可變成導電的。然而，進一步認知到，藉由包括具有不同D50粒度的導電粒子，可進一步減少或消除沿著通道的基板中微孔的存在，使得較小的粒度可填充微孔。例如，膏可具有二或三或更多種不同的D50粒度的導電材料。進一步認知到，亦可藉由將第一及第二導電材料引入至通道中而減少或消除通道中微孔的存在。第一及第二導電材料可經組態為第一及第二膏。第一膏可佔據通道的中間部分，以及第二膏可佔據延伸至基板100的外表面的通道的外面部分。第一膏可具有約250帕秒(Pascal Seconds；PA.S)至約400PA.S的黏度。第二膏可具有約30PA.S至約80PA.S.的黏度。因此，第二膏可在自第一膏至基板的外表面的通道中延伸。在一個實例中，第二膏可在形成穿孔之後金屬化玻璃的外表面。因此，第二膏可具有比第一膏更高的密度，以允許玻璃表面的金屬化，例如使用玻璃表面的膜金屬化，其中玻璃表面的金屬化與穿孔電連接。認知到，第二膏可金屬化一個以上與穿孔電連接的外玻璃表面。
在一個實例中，第一及第二膏的導電粒子可具有不同的D50粒度。例如，第一膏可包括具有第一D50粒度的第一導電粒子，且第二膏可包括具有第二D50粒度的第二導電粒子。第一D50粒度可不同於第二膏的D50粒度。 例如，第二D50粒度可小於第一D50粒度。第一導電材料的粒子可具有約10奈米至約2000奈米範圍的D50粒度。第二導電材料的粒子可具有約10奈米至約24微米範圍的D50粒度。此外，第一導電材料的粒子可具有第一D50外部區域，且第二導電材料的粒子可具有比第一導電材料的所有其他D50外部區域小的第二D50外部區域。同樣地，第一D50外部區域可大於第二導電材料的所有其他D50外部區域。
或者或另外，第一及第二膏可具有不同的導電粒子的密度。在一個實例中，第一膏可具有導電粒子的第一密度，且第二膏可具有比第一密度大的導電粒子的第二密度。
又或者或另外，第一膏的第一導電粒子可具有與第二膏的第二導電粒子相同或不同的化學組成。因此，第一膏可包括第一金屬，且第二膏可包括與第一金屬不同的第二金屬。
又或者或另外，第一膏的第一載體(即，溶劑及樹脂中之至少一或二者)可具有與第二膏的第二載體(即，溶劑及樹脂中之至少一或二者)相同或不同的化學組成。載體可包括乙基纖維素樹脂及非乙基纖維素樹脂中之一或二者。載體亦可包括溶劑，諸如一或多種可商購自Eastman Chemical Company的Texanol溶劑，其在田奈西州Kingsport有營業所；萜品醇溶劑及乙二醇醚，諸如可商購自Dow Chemical的Dowanol乙二醇醚，其在密西根Midland有營業所。
可能需要減少或消除破裂的形成，該破裂可能會影響基板及導電材料中之一或二者中的電性能。不受理論的束縛，據信實質上匹配至少一種導電材料及基板的熱膨脹係數可有助於減少此種破裂形成之消除。例如，可設想，至少一種導電材料的熱膨脹係數可在基板的熱膨脹係數約50%或小於50%以內。尤其，在一個實例中，可設想，至少一種導電材料的熱膨脹係數可在基 板的熱膨脹係數約25%或小於25%以內。當導電材料包括第一及第二導電材料時，第一導電材料可具有第一熱膨脹係數，且第二無鉛導電材料可具有第二熱膨脹係數，該第二熱膨脹係數實質上匹配第一熱膨脹係數及基板的熱膨脹係數。在一個實例中，第一及第二熱膨脹係數可在彼此的及基板的熱膨脹係數約25%以內。例如，取決於所使用的玻璃類型，至少一種導電材料及基板的熱膨脹係數可為約0.01至約11範圍、包括約3至約5.5範圍、包括約4至約5範圍。除非另有說明，否則本文所揭示的熱膨脹係數以每攝氏度百萬分率(ppm)來測量。
在一個實例中，膏可包括具有比金屬材料(諸如銅)低的熱係數的矽。因此，可將膏的熱膨脹係數降低至基板的25%以內的程度。然而，矽不為導電體。在一些實例中，可需要將膏的熱膨脹係數降低至基板的熱膨脹係數的25%以下，該基板包括在膏中導電率大於矽的導電率的材料。儘管材料的導電率可小於銅的導電率，但其亦具有小於銅且大於每攝氏度2.5的熱膨脹係數。因此，膏可包括銅粒子或銅的氧化物、合金、或混合物或其氧化物或合金中之至少一者的粒子，以及該材料的粒子或該材料的氧化物、合金、或混合物或其氧化物或合金中之至少一者的粒子。在一個實例中，材料的粒子可包括鋅粒子或鎢粒子或二者。或者或另外，材料的粒子可包括鎢的氧化物、合金、或混合物或其氧化物或合金。或者或另外，材料的粒子可包括鉍的氧化物、合金、或混合物或其氧化物或合金。在另一個實例中，材料的粒子可包括鋁粒子或鉬粒子或二者。或者或另外，材料的粒子可包括鋁的氧化物、合金、或混合物或其氧化物或合金。或者或另外，材料的粒子可包括鉬的氧化物、合金、或混合物或其氧化物或合金。又或者或另外，導電粉末可包括矽粒子或矽的氧化物、合金、或混合物或其氧化物或合金中之至少一者的粒子。
加工玻璃基板
本發明之特徵在於一種加工用於半導體封裝應用之玻璃基板的方法。在一些具體實例中，該方法包含使用厚膜技術用經金屬化之膏填充玻璃基板的穿通孔；在金屬化之後將玻璃基板平坦化以清潔及平坦化玻璃基板表面；用至少一個金屬、金屬氧化物、合金、聚合物或其組合之再分佈層塗佈玻璃基板表面。
在一些具體實例中，再分佈層為經金屬填充的導電聚合物，其在40℃至515℃溫度範圍內被固化。在一些具體實例中，再分佈層經鍍覆以改良性能及功能。在一些具體實例中，電鍍材料包含以包括Ni、Cu、Ag、Au、Pd、Pb及Sn為主要成分的材料中之一種或組合。在其他具體實例中，電鍍材料可為無鉛的，其意指電鍍材料可不含包括鉛氧化物、鉛合金、鉛化合物及所有鉛組分的鉛。
在一些具體實例中，將再分佈層旋塗至玻璃表面上。在一些具體實例中，將再分佈層噴塗、篩選或層壓至玻璃表面上。在一些具體實例中，使用厚膜技術來沉積再分佈層。在一些具體實例中，使用薄膜技術來沉積再分佈層。
在一些具體實例中，厚膜技術使用含有玻璃料的膏，該膏沉積至由絲網印刷所定義的經圖案化層中，並且在高溫下熔融至玻璃基板上。將膏施加至基板或經填充的孔上。隨後在低於約815℃下燒結膏，以使導電粒子燒結在一起，由此致使膏變成導電的。例如，可在約40℃至約815℃範圍內的燒結溫度下將膏固化及/或燒製。在一個實例中，燒製或燒結溫度可小於700℃。17。在一個特定實例中，可在下限約500℃及上限約750℃的溫度範圍內燒結膏。膏成分(用於導體)為分散於載體系統中的金屬粒子、玻璃料、添加劑、氧化物等。厚膜加工技術對於發明所屬技術領域中具有通常知識者為顯而易見的。
在一些具體實例中，在薄膜技術中，將金屬蒸發或沉積至基板上，然後施加光阻劑，然後曝露及顯影以曝露待蝕刻的區域。剩餘的沉積金屬化(在蝕刻不需要的區域之後)構成所欲的電路。薄膜沉積層可含有幾個用於黏合、阻擋及鈍化的不同的金屬化層。在一些具體實例中，在薄膜技術中，將黏合層沉積至玻璃基板上。在一些具體實例中，黏合層通常為鎢、鈦、鉻或其組合。在一些具體實例中，黏合層之後為金屬層。在一些具體實例中，金屬層為銅、金或銀。在一些具體實例中，將擴散阻擋層沉積至金屬層上。在一些具體實例中，擴散阻擋層為鎳、鎢、鈦或鉻。在一些具體實例中，擴散阻擋層之後為鈍化層以保護其他層免受氧化。在一些具體實例中，鈍化層為鎳或金。薄膜金屬化技術對於發明所屬技術領域中具有通常知識者為顯而易見的。
在一些具體實例中，該方法亦包含燒製玻璃基板。在一些具體實例中，將玻璃基板在385℃至1600℃之間的溫度下燒製以在孔形成之前或之後釋放應力。在一些具體實例中，該方法亦包含將玻璃基板固化。在一些具體實例中，在40℃至515℃之間的溫度下將玻璃基板固化。
在一些具體實例中，將經塗佈的表面在中性或還原性氛圍中固化。在一些具體實例中，將經塗佈的表面在空氣、氮氣或真空中固化。在一些具體實例中，將經塗佈的表面在經摻雜氛圍中固化以獲得更高性能。
完成品
如圖1及圖2所示，本發明之特徵在於包括用於電子(諸如半導體)、光電、生物傳感器或流體應用的玻璃基板100的導電組件99，該玻璃基板100包含第一外表面111及沿著橫向方向與第一表面111相對的第二外表面112。在一個實例中，第一表面111可定義外部頂部表面，且第二表面112可定義外部底部表面。因此，第一表面111可被稱為外部頂部表面。第二表面112可被稱為外部底部表面。基板100可進一步包括自第一端121延伸至第二端122的至 少一個通道119。第一通道119可自第一及第二表面111及112中之至少一者朝向第一及第二表面中之另一者延伸。因此，至少一個通道119的開口117可被定義於第一及第二表面111及112中之至少一者中。在一個實例中，通道119可經組態為孔120。在一個實例中，孔120可經組態為自第一表面111延伸至第二表面112的穿通孔。例如，穿通孔可自第一表面111中的第一開口117延伸至第二表面中的第二開口117。然而，如本文所述，通道119可依需要以任何合適的替代方式來組態。基板100可定義至少一個內側壁125，其定義了通道119。
在一些具體實例中，可將至少一個內層130配置在通道119內。此外，可將至少一個導電外層140經組態為配置在基板100的一或多個外表面上的再分佈層。外層140可為經金屬化之層。例如，可將至少一個外層140配置在第一表面111上。或者或另外，可將至少一個外層140配置在第二表面112上。在一些具體實例中，內層130包含至少一個經金屬化之層。因此，含有內層130的通道119可經組態為導電穿孔。在一些具體實例中，經金屬化之層包含至少一種經金屬化之膏組成物。在一些具體實例中，通道119實質上填充有至少一種經金屬化之膏組成物。在一些具體實例中，在將玻璃基板100燒製及固化之後，至少一個經金屬化之層實質上佔據通道119的體積。至少一個外層140可與至少一個通道119連通。
在一個較佳具體實例中，玻璃基板包含複數個通道119，其中每個通道119定義第一端、與第一端相對的第二端，且由基板的自第一端延伸至第二端的至少一個側壁所定義。基板的至少一個側壁可為外側壁或內側壁。可將至少一個內層配置在每個內部通道119內。複數個通道各自實質上填充有至少一種經金屬化之膏組成物。在將玻璃基板燒製及固化之後，至少一個經金屬化之層實質上佔據每個通道的體積。
在一些具體實例中，將複數個內層130a、130b、130c配置在通 道內。內層可為導電的。在一些具體實例中，將複數個外層140配置在第一表面111上。在一些具體實例中，將複數個外層140配置在第二表面112上。在一些具體實例中，每個內層130包含至少一個經金屬化之層。在一些具體實例中，每個內層130包含複數個經金屬化之層。在一些具體實例中，每個經金屬化之層包含至少一種經金屬化之膏組成物。在一些具體實例中，每個經金屬化之層包含複數個經金屬化之膏組成物。在一些具體實例中，每個通道119可實質上填充有至少一種經金屬化之膏組成物。在一些具體實例中，每個通道119可實質上填充有複數個經金屬化之膏組成物。在一些具體實例中，在將玻璃基板100燒製及固化之後，至少一個經金屬化之層可實質上佔據每個通道119實質上整個體積。在一些具體實例中，在將玻璃基板100燒製及固化之後，複數個經金屬化之層佔據每個通道119實質上整個體積。在一些實例中，一或多個外層140可與一或多個通道119電連通。例如，可將一或多個外層物理性地接觸一或多個通道119的至少一個內層。或者或另外，一或多個外層140可與一或多個通道119電隔離。
在一些具體實例中，第一表面111、第二表面112及內層130係在相同的程度。在一些具體實例中，將內層130拋光以移除任何突出的敷金屬。在一些具體實例中，將第一表面111及第二表面112拋光至與內層130相同的程度。
在一些具體實例中，可使用厚膜技術至少部分填充通道119。在一些具體實例中，可藉由電鍍至少部分填充通道。在一些具體實例中，可將通道119電鍍至第一端121、第二端122或其組合上。
在一些具體實例中，內部經金屬化之層與外部經金屬化之層的組成不同。在一些具體實例中，電鍍為金屬。在一些具體實例中，金屬為銅、銀、金、鎳、鈀、鉑、鋁、其氧化物、其合金以及其混合物，包括其一或多種 組合。在一些具體實例中，通道119可含有聚合物導電厚膜。在一些具體實例中，將聚合物導電厚膜在40℃至515℃之間的溫度下固化。
在一些具體實例中，內層130包含全部銅厚膜、銀厚膜及部分銅厚膜。在一些具體實例中，內層130包含銅厚膜及經電鍍之銅。在一些具體實例中，內層130包含經電鍍之銅、厚膜銅及經電鍍之銅。在一些具體實例中，內層130包含經電鍍之銅、厚膜銀及經電鍍之銅。在一些具體實例中，內層包含銅層、銀層、電路或電子組件的至少一部分、另一銀層及另一銅層。電路可為三維電路，意指電路沿著其長度在多於一個平面中延伸。
在一些具體實例中，將電子組件配置在內層130中。在一些具體實例中，電子組件為電容器。在一些具體實例中，電子組件為電阻器。在一些具體實例中，電子組件可為電感器。在一些具體實例中，電子組件可為衰減器。在一些具體實例中，電子組件材料包含Ba、Bi、Ti、Sr、Ru、C、Ni、Fe、Pb、Al、Ca、Cu、Cr、Ag、Zn、Zr、V或其混合物的化合物或氧化物。在一些具體實例中，當導體為導電聚合物時，電子組件材料為有機聚合物。在其他具體實例中，電子組件材料可為無鉛的，其意指電子組件材料可不含包括鉛氧化物、鉛合金、鉛化合物及所有鉛組分的鉛。在一些具體實例中，有機聚合物包含Ba、Bi、Ti、Sr、Si、Ru、Ti、C、Ni、Fe、Pb、Al、Ca、Cu、Cr、Ag、Zn、Zr、V、或其混合物的化合物或氧化物。在其它具體實例中，有機聚合物可為無鉛的，其意指有機聚合物可不含包括鉛氧化物、鉛合金、鉛化合物及所有鉛組分的鉛。
在一些具體實例中，塗佈側壁125。在一些具體實例中，塗層為銅、銀、金、玻璃、矽化合物或其組合。可直接塗佈側壁125。在其他具體實例中，可用助黏層塗佈側壁125，然後隨後用至少一種導電材料(諸如銅、銀、金、鎳、鈀、鉑、鋁、其氧化物、其合金、及其混合物，包括其一或多種 組合)塗佈側壁125。例如，可將至少一種導電材料電鍍至助黏層。因此，可將助黏層配置在側壁125與至少一種導電材料之間。
現在參考圖11A-11H以及上述，基板定義了至少一個通道119，其可含有至少一個導電內層130。通道119中之至少一個第一通道可與通道119中之至少一個第二通道連通，以定義包括複數個通道119的導管124。導管124可對基板120的至少一個外表面開口，以允許將膏引入至導管124中。
在一個實例中，一或多個通道可定義孔120，該孔120在基板100的第一與第二外表面111與112之間沿著第一方向延伸。第一及第二表面111及112可為基板100的頂部及底部表面。在一個實例中，然而第一及第二表面111及112不旨在被如此限制，且可取決於基板100的定向。在一個實例中，當至少一個通道119經組態為孔120，通道119的第一及第二端121及122可沿著第一方向彼此對準。在一個實例中，基板120可定義自第一表面111至第二表面112的厚度。沿著第一方向的厚度可小於基板120沿著垂直於第一方向的方向的至少一個其他外部尺寸。例如，沿著第一方向的厚度可小於基板100沿著垂直於第一方向定向的平面的所有其他外部尺寸。在一些實例中，孔120可沿著第一方向伸長。因此，在一些實例中，一或多個通道119可沿著第一方向伸長。
在一個實例中，一或多個孔120且因此一或多個通道119可經組態為如上所述關於圖1-2的穿通孔。因此，穿通孔可自第一表面111延伸至第二表面112。例如，當至少一個通道119經組態為穿通孔時，通道119的第一端121由第一外表面111處的第一開口117及第二外表面112處的第二開口117所定義。因此，可說穿通孔沿著第一方向向第一表面111及第二表面112各者開口。應當理解，可說穿通孔在第一與第二表面111與112之間沿著第一方向延伸。開口117可被稱為通向至少一個通道119的開口。此外，開口117可被稱為通向相應的導管124的開口。
或者或另外，一或多個孔120且因此一或多個通道119可經組態為盲孔。盲孔可自第一及第二表面111及112中之一者朝向第一及第二表面111及112中之另一者延伸。此外，盲孔可終止於與第一及第二表面及112中之另一者間隔開的位置處。因此，在一個實例中，當至少一個通道119經組態為盲孔時，通道119的第一端121可由第一表面111中的開口117所定義。通道119的第二端112可沿第一方向與第二表面112間隔開。或者，當至少一個通道119經組態為盲孔時，通道119的第二端122可由第二表面112中的開口117所定義，且通道119的第一端121可沿第一方向與第一表面111間隔開。因此，可說盲孔沿著第一方向向第一及第二表面111及112中之一者開口，且沿著第一方向相對於第一及第二表面111及112中之另一者閉合。應當認知，可說盲孔在第一與第二表面111與112之間沿著第一方向延伸。
又或者或另外，一或多個孔120且因此一或多個通道119可經組態為埋入孔。埋入孔可沿著第一方向自與第一表面111間隔開的第一位置延伸至與第二表面112間隔開的第二位置。第一及第二位置可沿著第一方向彼此間隔開。例如，第一及第二位置可沿著第一方向彼此對準。因此，在一個實例中，當至少一個通道119經組態為埋入孔時，通道119的第一端121終止於基板100的第二端122與第一表面111之間相對於第一方向的位置處。此外，通道119的第二端122終止於第一端121與第二表面112之間相對於第一方向的位置處。因此，可說埋入孔相對於基板100的第一及第二表面111及112各者為封閉的。應當理解的為，可說埋入孔在第一與第二表面111與112之間沿著第一方向延伸。
如上所述，至少一或多個通道119可經組態為孔120。或者或另外，一或多個通道119可經組態為通路126。基板100可定義第一外側129及沿著第二方向彼此相對的第二外側131。第一及第二外側129及131可自第一表面111延伸至第二表面112。第一及第二外側129及131可分別定義各自的外部第一及 第二側表面。第二方向可沿著垂直於第一方向定向的平面延伸。在一個實例中，第一及第二外側129及131可彼此相對。通路126可在第一與第二側129與131之間沿著第二方向延伸。因此，通路126可沿著平面延伸。在一個實例中，第二方向可定義大於基板厚度的第二距離。例如，第二距離可定義基板100的長度、寬度或直徑。在一個實例中，第一及第二側129及131可沿著水平方向彼此間隔開，然而第一及第二側129及131並不旨在被如此限制，且可取決於基板100的定向。在一個實例中，當至少一個通道119經組態為通路126時，通道119的第一及第二端121及122可沿著第二方向彼此對準。此外，經組態為通路126的通道119的第一及第二端129及122可沿著各自的伸長方向彼此相對。
一或多至全部個通路126可與一或多個孔120相交。例如，一或多個通路126可在一或多個孔120處終止。或者或另外，一或多個通路126可橫越且通過一或多個孔120。此外，一或多個孔120可終止於一或多個通路126。或者或另外，一或多個孔120可橫越且通過一或多個通路126。此外，一些或所有通路126可以其各自的整體與全部孔120間隔開。還應當理解，一些或所有通路126分別可沿著平面彼此平行地定向。或者或另外，一些或所有通路126可相對於彼此以非零角度定向。此外，在相對於彼此以非零角度定向的該等通路126中，一些或所有通路126可彼此相交。或者或另外，在相對於彼此以非零角度定向的該等通路126中，一些或所有通路126可沿著其各自的整體彼此間隔開。
在一個實例中，一或多個孔120且因此一或多個通道119可經組態為穿通道。穿通道可自第一側129延伸至第二表面側131。例如，當至少一個通道119經組態為穿通道時，通道119的第一端121由第一側129處的第一開口117及第二側131處的第二開口117所定義。因此，可說穿通道沿著第二方向向第一側129及第二側131各者開口。應當理解，可說穿通道在第一與第二方向129與 131之間沿著第二方向延伸。
或者或另外，一或多個通路126且因此一或多個通道119可經組態為盲通道。盲通道可自第一及第二側129及131中之一者向第一及第二側129及131中之另一者延伸。此外，盲通道可終止於第一及第二側129及131中之另一者間隔開的位置處。因此，在一個實例中，當至少一個通道119經組態為盲通道時，通道119的第一端121可由第一側129中的開口117所定義。通道119的第二端122可沿著第二方向與第二側面131間隔開。或者，當至少一個通道119經組態為盲通道時，通道119的第二端122可由第二側131中的開口117所定義，且通道119的第一端121可沿著第一方向自第一側129間隔開。因此，可說盲通道沿著第二方向向第一及第二側129及131中之一者開口，且沿著第二方向相對於第一及第二側129及131中之另一者封閉。應當認知，可說盲通道在第一與第二側129與131之間沿著第二方向延伸。
又或者或另外，一或多個通路126且因此一或多個通道119可經組態為通路。埋入通路可沿著第二方向自與第一側129間隔開的第一位置延伸至與第二側間隔開的第二位置。第一及第二位置可沿著平面彼此間隔開。例如，第一及第二位置可沿平面彼此對準。因此，在一個實例中，當至少一個通道119經組態為埋入通路時，通道119的第一端121終止於基板100的第二端122與第一側129之間相對於伸長方向且因此亦相對於第二方向的位置處。此外，通道119的第二端122終止於第一端121與第二側131之間相對於伸長方向且因此亦相對於第二方向的位置處。因此，可說埋入孔向基板100的第一及第二側129及131各者封閉。應當理解，可說埋入通路在第一與第二側129與131之間沿著第二方向延伸。
在一個實例中，至少一或多個通路126可經組態為內部通路，由此通路126的各自整體與基板100的第一及第二外表面111及112各者間隔開。因 此，內部通路並無任何部分向基板100的第一及第二表面111及112各者開口。或者或另外，至少一或多個通路126可經組態為凹槽128，其延伸至基板100的選定的外表面，該外表面可由第一及第二最外面外表面111及112中之一者或基板100的外側129及131中之一者所定義。因此，基板100的外表面可定義凹槽118中的外部凹入表面113，其相對於基板100的相應外表面的其餘部分凹入。
至少一或多個凹槽128可延伸至最外面外表面111及112中之選定者中，且凹槽128可終止在第一與第二外表面111與112之間相對於第一方向的位置處。因此，凹入表面113可相對於最外面外表面111及112中之選定者的剩餘部分凹入。在一個實例中，凹槽128可延伸至第一外表面111中。在另一個實例中，凹槽128可延伸至第二外表面112中。此外，延伸至第一及第二外表面111及112中之一者中的凹槽128可沿著第二方向伸長。
或者或另外，至少一或多個凹槽128可延伸至外側129及131中之選定者中，且凹槽128可終止於第一與第二側129與131之間相對於第二方向的位置處。因此，凹入表面113可相對於外側129及131中之選定者的剩餘部分凹入。在一個實例中，凹槽128可延伸至第一側129中。在另一個實例中，凹槽128可延伸至第二側131中。此外，延伸至第一及第二側129及131中之選定者中的凹槽128可沿著第一方向伸長。或者，延伸至第一及第二側129及131中之選定者中的凹槽128可沿著延伸穿過第一及第二表面111及112的任何方向伸長。
至少一或多個凹槽128可與至少一個孔120相交，從而使凹槽與孔120中之一者電連通。或者或另外，至少一或多個凹槽128可與至少一個內部通路126相交，從而使凹槽與孔120中之一者電連通。因此，一或多個導管124可包括凹槽128。此外，至少一個凹槽128可與凹槽128中之一或多個其他凹槽相交，從而形成相應的導管124的至少一部分。或者或另外，一或多個凹槽128可與凹槽128中之所有其他凹槽電隔離。凹槽128可與導管124的所有通道119電 連通。
每個導管124可包括至少一個孔120。或者或另外，每個導管124可包括至少一個通路126。或者或另外，每個導管124可包括至少一個凹槽128。因此，可說每個導管124可包括1)至少一個孔120，2)至少一個通路126，以及3)至少一個凹槽128中之至少一者。導管124可依需要定義任何幾何形狀。例如，導管可定義沿著第一方向延伸的凸出區域。或者或另外，導管可定義沿著第二方向延伸的凸出區域。
繼續參考圖11A-11H，一般來說，至少一個通道119可經組態為傾斜通道，其沿著定義與第一方向及第二方向中之一或二者傾斜的角度的方向延伸。在一個實例中，至少一個傾斜通道可在第一及第二外表面111及112中之選定者之間延伸，朝向第一及第二側表面129及131中之選定者。一或多個傾斜通道可經組態為自基板100的一個外表面延伸至基板100的另一個外表面的穿通道。或者或另外，一或多個傾斜通道可經組態為盲通道，其自基板100的一個外表面朝向基板100的另一個外表面延伸，且終止而不延伸至基板100的另一個外表面。又或者或另外，傾斜通道可經組態為埋入的傾斜通道，其第一及第二端121及122閉合。在一個實例中，至少一個傾斜通道可沿著直至其整個長度的部分為線性的。或者或另外，至少一個傾斜通道可沿著直至其整個長度的部分彎曲。因此，導管124的至少一部分可沿著彎曲的路徑延伸。
應當理解的為，至少一個通道119可在金屬化之前與一或多個其它通道119流體連通，以便定義導管124。在將導管124金屬化之後，導管124可被稱為作為導電穿孔。
至少一個導管124可包括複數個彼此流體連通的開口117。開口117可包括由基板100的選定的外表面所定義的開口。或者或另外，開口117可包括由基板100的不同的選定的外表面所定義的開口。在一個實例中，至少一 個導管124可定義由基板100的相同的外表面所定義的開口117。相同的外表面可由第一及第二表面111及112中之一者所定義。或者或另外，相同的外表面可由第一及第二側129及131中之一者所定義。
在第一及第二外表面111及112處的一或多至全部個開口117可由基板100的最外面表面所定義。或者或另外，可將一或多個開口117定義在凹槽128的凹入表面113。
在本發明的一個態樣中，凹槽128可填充有由第一導電材料所定義的第一內層。通道119可填充有至少一個由第二導電材料所定義的第二內層。基板100可包括第三導電材料，其1)被定位於基板110的鄰近凹槽128的外表面上，且2)電連接至第一導電材料。在本發明此態樣中，外表面可被稱為第一外表面，且該凹槽可被稱為第一凹槽。第二凹槽可由基板的與第一表面相對的第二表面所定義，第二凹槽填充有第四導電材料。第五導電材料可位於基板的第二表面上且電連接至第四導電材料。第三導電材料及第五導電材料可為相同的材料。第一導電材料及第四導電材料可為相同的材料。
應當理解，基板100可包括複數個相對於流體連通彼此隔離的導管124。因此，當彼此隔離的導管124被金屬化時，導管124彼此電隔離。因此，引入至導管124中之一者中的導電材料不在基板100內自導管124中之一者行進至經隔離的導管124中之另一者。或者或另外，導管124的二或多個部分可在基板100的外表面中共享共同的凹槽128。
如上所述，導電組件99可包括基板110及設置於每個通道119的至少一種導電材料。至少一種導電材料可為導熱及導電中之一或二者。因此，導電組件99可為導熱組件及導電組件中之一或二者。導電材料可定義上述的內層130。在一個實例中，至少一種導電材料可經組態為至少一種膏。因此，導電組件99可包括經組態為上述類型的第一及第二不同的膏的第一及第二導電材 料。此外，至少一種導電材料可沿著實質上整個通道119延伸。在一個實例中，至少一個導電材料可連續延伸穿過每個導管124。尤其，至少一種導電材料可在導管124中自導管124的每個開口117連續延伸至導管124的每個開口117。如下所理解，可將系統形成為複數個(例如，至少二個)導電組件99或彼此連接的基板的組合。
至少一種導電材料可包括第一及第二導電材料，其可為導電材料。第一及第二導電材料可在化學上彼此不同。在一個實例中，第一及第二導電材料可經組態為膏。第一導電材料可配置在導管124的中間部分。第二導電材料可配置在導管124的外部部分。因此，第二導電材料可自第一導電材料延伸至基板100的外表面。例如，第二導電材料可在一或多個至少一個通道119中自第一導電材料延伸至一或多個開口117，至少一個通道119中之一或多者自該一或多個開口117延伸。因此，第二導電材料可自第一表面111延伸至通道119中的第一導電材料。或者或另外，第二導電材料可自第二表面112延伸至通道119中的第一導電材料。又或者或另外，第二導電材料可自第一導電材料延伸至第一側129。又或者或另外，第二導電材料可自第一導電材料延伸至第二側131。
因此，第一導電材料可沿著通道119的第一長度延伸，並且第二導電材料可沿著通道119的第二長度延伸。第二長度可小於第一長度。例如，第一導電材料可佔據至少一個通道119的總長度的約75%至約95%。第二導電材料可佔據通道119的總長度的約5%至約25%。如上所述，第二導電材料可進一步金屬化基板的至少一個外表面，以便將基板的至少一個外表面與通道119電連接。此外，第一導電材料可沿著導管124的第一長度延伸，並且第二導電材料可沿著導管124的第二長度延伸。尤其，第二導電材料可自第一導電材料延伸至基板100的選定的一或多個外表面。
如上所述，可使用厚膜技術將至少一種導電材料引入至一或多 至全部個通道119中。可在通道119中燒結至少一種導電材料，由此將至少一種導電材料結合至定義至少一個通道119的至少一個側壁125。因此，至少一種導電材料可填充通道119，使得至少一種導電材料建立自一個開口117至另一個開口117的導電路徑。例如，至少一種導電材料建立自相應的一個導管124之所有開口117至所有開口117的導電路徑。
可將膏施加至基板100的外表面並且通過基板100的一或多個通道119。例如，可藉由絲網印刷操作、及/或真空、及/或等靜壓將膏施加至通道119中的基板100。此操作可依需要用在操作之間的燒結操作重複多次。
如上所述，膏可包括1)粒度為約10奈米至約24微米範圍的導電粒子粉末，其中粒子包含銅、金、銀、鈀、鉑、鎳、鋁、鎢、鉬、其氧化物、其合金、及其混合物中之至少一者，2)含有氧化鋅的無鉛玻璃料組成物、運載玻璃料及粉末的溶劑、及與溶劑混合的乙基纖維素樹脂。經金屬化之膏的熱膨脹係數可在硼矽酸鹽基板100的熱膨脹係數的25%以內。燒結可在氮氣環境中進行。
如上所述，通道119可由ISLE製程或由消蝕(ablation)所定義。因此，通道119可由作為單一均質整體式基板的基板100所定義。單一均質整體式基板100可定義包括一或多個通道119的導管124。因此應當理解，基板100可為非層壓基板，並且至少一種導電材料可定義未被固定至非層壓基板100中的電痕跡(electrical trace)，並且非層壓基板100不被包覆在由至少一種導電材料所定義的導電痕跡(electrically conductive trace)的周圍。此外，電組件可經組態為使得導電痕跡不沿著或穿透基板100的最外面表面延伸。可理解，痕跡可由被硬化的液體導電膏所定義，使得痕跡形成圍繞玻璃基板100的測地線(geodesic line)。在一個實例中，一或多個導管124可定義電容器。
製造導電組件99的方法可包括第一步驟：自第一及第二表面111 及112中之實質上一者朝向第一及第二表面111及112中之另一者照射玻璃基板的第一區域至第一個區域末端。該方法可進一步包括第一步驟：蝕刻經照射的第一區域，使得自第一區域移除玻璃，從而形成具有至少一個第一通道119的導管124。或者或另外，該方法可包括第一步驟：消蝕玻璃基板的第一區域以形成具有至少一個通道119的導管124。該方法可進一步包括如本文所述將至少一個第一通道119金屬化的步驟。
該方法可進一步包括第二步驟：沿著相對於第一方向成角度的第二方向照射自第一區域延伸的第二區域。照射的第一及第二步驟可在單一照射步驟中定義第一及第二區域。或者或另外，該方法可包括消蝕第二區域的第二步驟。消蝕的第一及第二步驟可在單一消蝕步驟中定義第一及第二區域。該方法可進一步包括第二步驟：蝕刻經照射的第二區域以自第二區域移除玻璃，使得導管124進一步包括自第一通道延伸的第二通道。
第一及第二蝕刻步驟可同時進行，使得至少一個第一通道119及至少一個第二通道119同時形成。同樣地，第一及第二消蝕步驟可同時進行，使得至少一個第一通道119及至少一個第二通道119同時形成。金屬化步驟可進一步包括將相應的一個導管124的至少一個孔120及至少一個通路126金屬化。可實質上將至少一個孔120及至少一個通路126同時金屬化。金屬化步驟可包括以下步驟：在每個通道119(包括至少一個孔120及至少一個通路126)中將助黏劑施加至基板的內側壁125，並且將至少一種導電材料電鍍至助黏劑。或者，金屬化步驟可包括以下步驟：燒結至少一種導電材料，同時將導電材料配置在至少一個孔120及至少一個通路126各者中。
又或者，金屬化步驟可包括以下步驟：增加一定量的溶劑以降低至少一種導電材料的黏度，並且使至少一種導電材料流過導管124以便塗佈側壁125。此可用至少一種導電材料塗佈側壁125，以便定義沿著導管124的長 度延伸穿過至少一種導電材料的開口。使至少一種導電材料流過導管124以便塗佈側壁125的複合的步驟可反覆地用導電材料填充導管124。
金屬化步驟可使至少一種導電材料沿著整個導管124連續地延伸，使得至導管124的所有開口117彼此電連通。
金屬化步驟可包括以下步驟：用至少一種無鉛導電材料將基板100的至少一個通道119至基板100的所有通道119金屬化。金屬化步驟可包括以下步驟：用沿著導管124的第一長度延伸的第一無鉛導電材料將至少一個導管124的第一長度金屬化；以及用第二無鉛導電材料將至少一個導管124的第二長度金屬化，其中第二長度自第一無鉛導電材料延伸至導管124的一或多至全部個開口117。第二無鉛導電材料與第一無鉛導電材料不同。該方法可進一步包括以下步驟：在至少一個導管124中將膏固化。金屬化步驟可進一步包括以下步驟：形成沿著至少一個導管124的至少一部分多至整體的長度延伸通過至少一種無鉛導電材料的開口。或者或另外，金屬化步驟可包括下步驟：用至少一種無鉛導電材料填充至少一個導管124的至少一部分多至整體。
第一照射步驟可使第一區域終止於第一與第二表面111與112之間的位置，使得蝕刻步驟產生至少一個盲孔、至少一個穿通孔及至少一個埋入孔中之一或多者。金屬化步驟可包括將至少一個盲孔、至少一個穿通孔及至少一個埋入孔中之一或多者金屬化的步驟。
第一照射步驟及第一蝕刻步驟可包括使通路119的整體至少一部分沿著彎曲路徑及/或斜向路徑延伸的步驟。或者或另外，第一照射步驟及第一蝕刻步驟可包括使得直至整個第一通道119的至少一部分沿著直線路徑延伸的步驟。同樣地，第二照射步驟及第二蝕刻步驟可包括形成通路126的步驟，通路126可包括至少一個穿通道，至少一個盲通道及至少一個掩埋通道中的至少一或多個。第二照射步驟可在第一照射步驟之後或之前進行，或者與第一照射 步驟同時進行。此外，第二蝕刻步驟可在第一蝕刻步驟之後或之前進行，或者與第一蝕刻步驟同時進行。
因此，至少一個照射步驟及至少一個蝕刻步驟可包括在基板100中形成多個通道119的步驟。某些通道119可彼此流體連通，包括一個更多的孔120及通路126。照射步驟及蝕刻步驟包括在基板100的外表面中形成至少一個通嚮導管124的開口117的步驟。化學蝕刻可藉由使基板100經受兆聲波及/或超聲波振動。
該方法可進一步包括照射及蝕刻基板100以便以上述方式形成多個導管124的步驟。管道124可相對於基板100內的流體流動彼此隔離。然後，多個管道124中的每一個可以上述方式被金屬化。可進一步提供用於在第一及第二基板中的每一個上執行照射步驟，蝕刻步驟及金屬化步驟之後將第一及第二基板100彼此附著的方法。或者，在執行照射步驟及蝕刻步驟之後，可將第一基板100及第二基板100彼此附接。金屬化步驟可在第一及第二基板彼此附接之後在導管中執行。或者，也可對單個均勻的整體式基板100進行照射及蝕刻，以便形成任何一或多個直至全部的通道119，包括至少一個穿通孔中的一或多個、至少一個盲孔、至少一個埋入孔、至少一個穿通道、至少一個盲通道、至少一個埋入通道、至少一個凹槽以及至少一個斜通道。
現參照圖12A-12D，認知到系統150可定義導電組件，該導電組件可包括彼此連接的至少第一及第二導電組件99。例如，第一及第二基板100的外表面可彼此連接。例如，第一基板100的第二表面112可連接至第二基板100的第一表面111。基板100可彼此附接，使得基板100之複數個相應的通道129中之至少一或多者之一部分相互對準且彼此電連通。例如，基板100之複數個相應的通道129中之至少一或多者之一部分可彼此接觸。例如，第一及第二基板100的凹槽128可彼此對準。或者或另外，第一及第二基板100的開口117可 彼此對準。該系統可依需要包括任意數量的經組合之基板100。在一個實例中，可將經組合之基板堆疊。應當認知，單一基板100可包括一或多個上述類型的通道119。單一基板100在組合時可因此亦定義上述類型的一或多個通道119。例如，經組合之基板的一或多個通道119可由單一基板100的通道119的組合所定義。或者或另外，系統150的一或多個基板100可經組態為間隔件101，其將至少兩個基板100彼此間隔開以定義內部空腔152。儘管系統150可包括如上所述定義至少一些通道的多個基板，但應當理解，系統可或者包括單一整體式基板100，其定義了以本文所述任何方式可製造出的通道。
在將基板100連接之後，可以上述方式將通道119金屬化。或者，可在形成通道119之後以上述方式將整體式基板100金屬化。或者，可在連接步驟之前將各個基板100的119金屬化。可理解，基板100在金屬化通道119之後變成導電組件。不管在連接步驟之前還是之後將通道119金屬化，可說系統150包括複數個彼此連接的導電組件99。此外，至少一個導電外層140可經組態為配置在至少一個基板100或整體式基板的一或多個外表面上的再分佈層。至少一個外層140可與至少一個通道119連通。就此點而言，導管124可包括以上文所述之方式與至少一個通道連通的至少一個外層。
在一個實例中，複數個基板100可彼此連接以定義內部空腔152。例如，基板100可彼此連接，使得空腔152被氣密密封。系統150可包括複數個基板100，其定義內部空腔152的相應部分。例如，第一及第二外基板100可定義沿著第一方向分離的空腔152的第一端，且第三中間基板可經組態為間隔件，其相對於垂直於第一方向定向的相應平面定義空腔152的周界。在另一個實例中，第一及第二外基板100可定義沿著第二方向分離的空腔152的第一端，且第三中間基板可經組態為間隔件，其相對於第一方向定義空腔152的周界。在又另一個實例中，第一及第二外基板100可定義沿著傾斜於第一及第二 方向各者的方向分離的空腔152的第一端，且第三中間基板可經組態為間隔件，其相對於垂直於傾斜方向的平面定義空腔152的周界。
導電組件99可藉由有機聚合物玻璃融化或焊接、可在室溫下進行的雷射固定(亦被稱為焊接接縫或焊接固定)或者任何合適的替代連接方法來連接。因此，在一個實例中，基板100可藉由一或多個焊縫154在相應的界面處連接，該焊縫154可圍繞空腔152的整個周界連續地延伸以環繞該空腔，從而氣密地密封空腔152。例如系統99可包括彼此間隔開的複數個焊縫154。可將一或多個導管或其通道配置在焊縫154之間。
應當理解，99系統的不同材料可在不同的溫度下固化及/或燒製。例如，一組通道可在第一溫度下燒製。可藉由在不同於第一溫度的第二溫度下燒製基板而將基板100連接在一起。例如，第二溫度可小於第一溫度，使得先前燒製的通道不受第二燒製操作的影響。
在一些具體實例中，至少一或多至全部個通道119的至少一部分及因此亦導管124可為氣密密封的。在一些具體實例中，導管124的至少一部分至導管124整體具有高導電率。另外說明，經金屬化之導管124具有低電阻率。例如，電阻率可小於25毫歐姆/平方。在一些具體實例中，電阻率小於20毫歐/平方。在一些具體實例中，電阻率小於15毫歐/平方。在一些具體實例中，電阻率小於10毫歐/平方。在一些具體實例中，電阻率小於5毫歐/平方。在一些具體實例中，電阻率小於3毫歐姆/平方。在一些具體實例中，電阻率小於2毫歐/平方。在一些具體實例中，電阻率小於1毫歐/平方。
在一些具體實例中，本文所述之基板100可消除用於顯示器的柔性電纜。在一些具體實例中，本發明的基板可用於透明螢幕顯示器、CMOS傳感器、光學信號等等。在一些具體實例中，本發明的玻璃基板可用於生物醫學應用，諸如應用於用於測試之生物材料之所用的晶片實驗室(lab on a chip)或 DNA測序載玻片或其他載玻片。
在一些具體實例中，可在填充孔之前或之後將通道119拋光。在一些具體實例中，將孔自玻璃表面的一或二側拋光以產生更均勻的孔。在一些具體實例中，孔可為圓柱形、圓錐形及在貫穿孔的截面中為恆定的或為變化的。
在一些具體實例中，可將單獨的金屬化結構自一或二側附接及/或堆疊至經金屬化之玻璃基板。在一些具體實例中，單獨的金屬化結構可為另一種基於玻璃的結構、高溫共燒製陶瓷(high temperature co-fired ceramic；HTCC)或低溫共燒製陶瓷(low temperature co-fired ceramic；LTCC)、矽或其他半導體結構、柔性電路或印刷電路板。在一些具體實例中，經附接及/或堆疊之結構的厚度可具有開口以容納附接至其他玻璃基板或經堆疊之層的裝置。
現在參考圖13A，根據一個實例描述如上所述關於圖12A-12D之類型的系統150a。系統150a可包括導電組件，其具有第一表面111及沿著第一方向與第一表面相對的第二表面112。
系統150a可包括第一及第二穿通孔120a及120b，其沿著第一方向自系統150a的第一表面111延伸至系統150a的第二表面112。第一及第二穿通孔120a及120b可沿著第二方向彼此間隔開。系統150a可進一步包括自系統150a的第二表面112朝向系統150a的第一表面111延伸的盲孔120c。盲孔120c終止於系統150a的第一與第二表面111與112之間相對於第一方向的位置處。可將盲孔120c配置在相對於第二方向的第一與第二穿通孔120a與120b之間。系統150可進一步包括與盲孔120c相交的埋入通路126a。尤其，盲孔120c可終止於埋入通路126a處。第一及第二穿通孔120a及120b、盲孔12c以及埋入通路126a皆可以本文所述之方式被金屬化。
系統150a可包括沿著系統150a的第一表面111延伸的至少一個第 一再分佈層140a。至少一個第一再分佈層140a可與第一及第二穿通孔120a及120b各者相交。為了方便起見，至少一個第一再分佈層140a可被稱為至少一個第一頂部再分佈層，可理解，系統150a的定向可在使用期間變化。在一個實例中，至少一個第一分佈層140a可包括一對第一及第二頂部再分佈層140a及140b，其分別與第一及第二穿通孔120a及120b中之相應的一者相交。第一及第二頂部再分佈層140a及140b可沿著第一表面111彼此間隔開。例如，第一及第二頂部再分佈層140a及140b可沿第二方向彼此間隔開。尤其，第一及第二穿通孔120a及120b各者可終止於至少一個第一再分佈層140a處。例如，第一及第二穿通孔120a及120b可終止於第一及第二頂部再分佈層140a中之相應的一者處。系統150a可包括沿著系統150a的第二表面112延伸的第二再分佈層140b。為方便起見，第二再分佈層140a可被稱為底部再分佈層，可理解，系統150a的定向可在使用期間變化。第二再分佈層140b可與第一及第二穿通孔120a及120b及盲孔120c各者相交。尤其，第一及第二穿通孔120a及120b及盲孔120c各者皆可終止於第二再分佈層140c處。因此，穿通孔120a及120b、盲孔120c、埋入通路126及再分佈層140a及140b全部彼此電連通。另有說明，系統150a可包括導管124a，其包括穿通孔120a及120b、盲孔120c、埋入通路126以及再分佈層140a及140b。
現在參照圖13B-13E，系統150可由第一及第二基板100a及100b所定義。尤其，系統150a的第一表面111可由第一基板100a的第一表面111所定義，並且系統150a的第二表面112可由第二基板100b的第二表面112所定義。尤其，如圖13B所示，第一及第二基板100a及100b可定義相應的穿通孔120a。此外，第二基板100b可在第二基板100b的第一表面111中定義凹槽128a。第二基板100b可進一步定義中間穿通孔120c，其自凹槽113中的第一表面111的凹入表面113延伸至第二表面112。穿通孔120a及120b、盲孔120c及凹槽128a可以本文所闡述的方式所建構。例如，可照射及蝕刻基板100a及100b的各個區域，以定義 穿通孔120a及120b、中間穿通孔120c及凹槽128a。
接下來，如圖13C所示，可將中間穿通孔120c及凹槽128a以本文所述的方式金屬化。可將凹槽128a金屬化，使得凹槽128a中的導電材料可與第二基板100b的第一表面111實質上為平面的。如圖13D所示，第一及第二基板100a及100b可彼此附接。尤其，第一基板100a的第二表面112可被附接至第二基板100b的第一表面111。例如，第一及第二基板100a及110b可藉由一或多個焊縫154在各自的界面處連接。或者，第一及第二基板100a及110b可依需要藉由任何合適的附件在各自的界面處連接。當第一及第二基板100a及110b彼此附接時，第一及第二中之第一穿通孔120a彼此對準且彼此連續，以定義系統150的第一穿通孔120a。此外，當第一及第二基板100a及110b彼此附接時，第一及第二中之第二穿通孔120b彼此對準且彼此連續，以定義系統150的第二穿通孔120b。此外，當第一及第二基板100a及110b彼此附接時，第二基板100b的中間穿通孔120c可定義盲孔，其可終止於第一基板100a處，並且因此可定義系統150的盲孔120c。此外，第二基板100b的凹槽128a可定義系統150的埋入通路126a。
接下來，如圖13E所示，可將系統150的第一及第二穿通孔120a及120b以本文所述的方式金屬化。因此，應當認知，可在第一及第二基板100a及100b已彼此附接之後將系統150的第一及第二穿通孔120a及120b金屬化。或者，在將第一及第二基板100a及100b彼此附接之前，可將各個基板100a及100b的第一及第二穿通孔120a及120b各者金屬化。最後，如圖13A所示，可以本文所述的任何方式將再分佈層140a及140b施加至第一及第二基板100a及100b的第一及第二表面111及112。應當理解，可在將穿通孔120a及120b金屬化之前或在將穿通孔120a及120b金屬化之後將再分佈層140a及140b施加至第一及第二表面111及112。此外，可在第一及第二基板100a及100b彼此附接之前或在第一及第二基板100a及100b彼此附接之後將再分佈層140a及140b施加至第一及第二表面 111及112。
現在參考圖13F，雖然系統150可包括以上述方式彼此附接的第一及第二基板100a及100b，但系統150可或者包括單一均質整體式基板100，其定義第一及第二表面111及112各者。因此，可說系統150可包括至少一個定義第一及第二表面111及112的基板100。均質整體式基板100的穿通孔120a及120b、盲孔120c及埋入通路126a可以本文所述的方式所建構。例如，可照射及蝕刻基板100的各個區域，以定義穿通孔120a及120b、盲孔120c、埋入通路126a。然後可以本文所述的方式將穿通孔120a及120b、盲孔120c、埋入通路126a金屬化。可以本文所述的任何方式將再分佈層140a及140b施加至均質整體式基板100的第一及第二表面111及112。
自上面的描述應當認知到，本文所述的通道可定義具有一或多個導管的導電組件，該導管依需要包括任何所欲數量及類型的通道。一或多個導管可在基板的相同或不同的外表面中包括複數個開口，並且開口可彼此電連通。可將一或多個開口(諸如複數個開口)定義在第一表面中。或者或另外，導管可在第二表面中定義複數個開口。第二表面可與第一表面間隔開並且沿著第一方向與第一表面相對。或者，第二表面可與第一表面間隔開並且沿著第二方向與第一表面相對。就此點而言，第一及第二表面可定義側表面。導管可包括至少一或多個孔，諸如複數個孔。或者或另外，導管可包括至少一或多個通路，諸如複數個通路。至少一或多個通路可與至少一或多個孔電連通。同樣地，至少一或多個孔可與至少一或多個通路電連通。
實施例
實施例1
作為一個非限制性的實施例，CO2雷射用於在玻璃基板上鑽通孔。
實施例2
以下為填充玻璃基板中的穿通孔的非限制性實施例。厚膜膏係用來填充穿通孔。在空氣、氮氣、摻雜氮氣、CO/CO2或真空下在150℃或低於150℃下乾燥膏。然後將經填充之穿通孔燒製至815℃或低於玻璃基板的軟化點。此製程可具體取決於穿通孔尺寸重複多次。在一些具體實例中，在沒有載體的情況下，在玻璃基板的軟化點之上(對於硼矽酸鹽型玻璃，在815℃以上)燒製可致使玻璃基板翹曲，及/或玻璃基板可符合所欲的形狀，其在專門的應用中可為有用的。
實施例3
以下為一個非限制性的實施例。一種加工用於半導體應用的玻璃基板的方法：將具有導電穿通孔的玻璃基板在兩個表面上金屬化。可根據應用使用多個層，諸如再分佈層。在一個具體實例中，將積體電路及組件附接在一側上，並且將主板(PWB或其他)附接在另一側上。
實施例4
膏材料的非限制性實施例--基於乙基纖維素或其他樹脂系統的有機載體；包括萜品醇、dowanol、texanol及典型地用於厚膜工業的其它溶劑系統的溶劑；玻璃料組成物；銅粉及其氧化物。
實施例5
最終產物的非限制性實施例--厚膜金屬化(自身或+電鍍)或具有黏合層、阻擋層、導體、阻擋層及ENIG或ENIPIG的薄膜金屬化。
以下美國專利之揭示以引用方式全體併入本文中：美國專利第8,584,354號，U.S.2013/0105211，WO2013138452，WO2012061304，美國專利第8,411,459號及U.S.2013/0119555。
除了本文所述之內容之外，本發明的各種修改對於發明所屬技 術領域中具有通常知識者而言自前面的描述會為顯而易見的。該等修改亦旨在落入所附之申請專利範圍的範圍內。本案所引用的每篇參考文獻以引用方式全體併入本文中。
雖然已經示出及描述了本發明的較佳具體實例，但對於發明所屬技術領域中具有通常知識者而言顯而易見的為，可對其進行不超出所附申請專利範圍的範圍的修改。因此，本發明的範圍僅由以下申請專利範圍來定義。申請專利範圍所載之元件符號為示例性的，並且僅為了便於專利局參考，並不以任何方式進行限制。在一些具體實例中，本案所呈現的圖式為按比例繪製的，包括角度、尺寸比率等。在一些具體實例中，圖式僅為代表性的，且申請專利範圍不受圖式尺寸所限制。在一些具體實例中，於此使用術語「包含」所述的本發明內容包括可被描述為「由......組成」的具體實例，且因此滿足使用術語「由......組成」請求本發明一或多個具體實例的書面描述的要求。
下面申請專利範圍所載之元件符號僅為了便於本案的審查，且為示例性的，且不旨在以任何方式將申請專利範圍的範圍限制至圖式中具有相應元件符號的特定特徵。
100‧‧‧基板
111‧‧‧第一表面
112‧‧‧第二表面
117‧‧‧開口
119‧‧‧通道
120‧‧‧孔
121‧‧‧第一端
122‧‧‧第二端
125‧‧‧側壁

Claims (15)

  1. 一種金屬化至少一個通道的方法，至少一個通道至少延伸至玻璃基板中且由玻璃基板之內壁所定義，該方法包含以下步驟：在真空壓力下在至少一個通道中施加由載體所運載之複數個導電金屬粒子至基板；在施加複數個導電金屬粒子之步驟之後，施加等靜壓至玻璃基板；及在至少一個通道中燒結金屬粒子。
  2. 如請求項1所述之方法，其進一步包含重複施加複數個導電金屬粒子之步驟及施加等靜壓之步驟。
  3. 如請求項1所述之方法，其中金屬粒子包含銀。
  4. 如請求項3所述之方法，其中金屬粒子為無鉛的。
  5. 如請求項1至4中任一項所述之方法，其中導電粒子之粒度為約10奈米至約24微米範圍。
  6. 如請求項1所述之方法，其進一步包含以下步驟：在真空壓力下在至少一個通道中施加由載體所運載之第二複數個導電金屬粒子至基板，其中第二複數個導電金屬粒子在載體中之密度比之前所施加之複數個導電粒子更高。
  7. 如請求項1至4中任一項所述之方法，其進一步包含以下步驟：自基板之外部第一表面及相對外部第二表面中之實質上一者朝向第一及第二表面中之另一者照射基板之第一區域至第一區域末端；及蝕刻經照射的第一區域，使得自第一區域移除玻璃，從而形成至少一個通道。
  8. 如請求項1至4中任一項所述之方法，其中基板為無鉛的。
  9. 如請求項1至4中任一項所述之方法，其進一步包含以包括第一 導電金屬粒子及第二導電金屬粒子之方式選擇複數個導電金屬粒子，第二導電金屬粒子之第二導電粒子D50粒度與第一導電材料之D50粒度不同。
  10. 如請求項9所述之方法，其中第二導電粒子之D50粒度小於第一導電粒子之D50粒度，且第二導電材料自基板之外部表面延伸至第一導電材料。
  11. 如請求項1至4中任一項所述之方法，其中將複數個導電金屬粒子設置在膏中，且施加步驟包含使用厚膜技術將膏施加至通道。
  12. 如請求項1至4中任一項所述之方法，其中導電載體包含運載複數個導電金屬粒子之溶劑，該方法包含增加一定量的溶劑以使至少一種導電材料之黏度小於膏之黏度之步驟。
  13. 如請求項1至4中任一項所述之方法，其中導電金屬粒子之平均最大截面尺寸在約10奈米至約24微米範圍。
  14. 請求項1至4中任一項所述之方法，其進一步包含將導電金屬粒子選自由以下中之至少一者所組成之群：銅、金、銀、鈀、鉑、鎳、鋁、其氧化物、其合金以及其混合物。
  15. 如請求項1至4中任一項所述之方法，其包含在基板中形成三維電路。
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Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11646246B2 (en) * 2016-11-18 2023-05-09 Samtec, Inc. Method of fabricating a glass substrate with a plurality of vias
TWI769376B (zh) 2018-03-30 2022-07-01 美商山姆科技公司 導電性通孔及其製造方法
US11152294B2 (en) * 2018-04-09 2021-10-19 Corning Incorporated Hermetic metallized via with improved reliability
KR102571588B1 (ko) * 2018-07-04 2023-08-29 삼성전기주식회사 인쇄회로기판 및 그 제조방법
DE102018122515B4 (de) * 2018-09-14 2020-03-26 Infineon Technologies Ag Verfahren zum Herstellen eines Halbleiteroxid- oder Glas-basierten Verbindungskörpers mit Verdrahtungsstruktur
US11171094B2 (en) 2019-02-05 2021-11-09 Corning Incorporated Hermetic fully-filled metallized through-hole vias
CN113474311B (zh) 2019-02-21 2023-12-29 康宁股份有限公司 具有铜金属化贯穿孔的玻璃或玻璃陶瓷制品及其制造过程
US11711885B2 (en) * 2020-01-31 2023-07-25 Ttm Technologies, Inc. Method of manufacturing printed circuit board assemblies with engineered thermal paths
US20240213108A1 (en) * 2019-03-25 2024-06-27 Kyocera Corporation Electronic element housing package and electronic apparatus
KR102662860B1 (ko) * 2019-05-29 2024-05-03 삼성전기주식회사 인쇄회로기판
US11780210B2 (en) * 2019-09-18 2023-10-10 Intel Corporation Glass dielectric layer with patterning
CN115053339A (zh) 2019-09-30 2022-09-13 申泰公司 导电导孔及其制造方法
KR20220125250A (ko) * 2020-01-06 2022-09-14 코닝 인코포레이티드 유리 물품을 금속화하는 방법
CN111250715B (zh) * 2020-03-06 2021-01-26 北京航空航天大学 一种基于粉末烧结工艺的三维mems结构金属填充方法
JP7449768B2 (ja) * 2020-04-23 2024-03-14 新光電気工業株式会社 セラミックス基板及びその製造方法、静電チャック、基板固定装置、半導体装置用パッケージ
JP7430670B2 (ja) 2020-08-05 2024-02-13 三ツ星ベルト株式会社 ビア充填基板の製造方法および導電ペーストのキット
US20220093534A1 (en) * 2020-09-23 2022-03-24 Intel Corporation Electronic substrates having embedded inductors
US12057252B2 (en) 2020-09-23 2024-08-06 Intel Corporation Electronic substrates having embedded inductors
JP7535005B2 (ja) * 2021-03-31 2024-08-15 Tdk株式会社 積層電子部品
TW202247724A (zh) * 2021-04-09 2022-12-01 美商山姆科技公司 填充有液態金屬填充物的縱橫比通孔
CN113991004A (zh) * 2021-10-26 2022-01-28 东莞市中麒光电技术有限公司 Led基板制作方法、led基板、led器件制作方法及led器件
WO2023129537A2 (en) * 2021-12-28 2023-07-06 Medtronic, Inc. Electrical component and method of forming same
US12055737B2 (en) 2022-05-18 2024-08-06 GE Precision Healthcare LLC Aligned and stacked high-aspect ratio metallized structures
WO2024014767A1 (ko) * 2022-07-15 2024-01-18 주식회사 시큐어메드 전도성 폴리머를 이용한 액적 액추에이터 및 그것의 전극 구조
WO2024118884A1 (en) * 2022-11-30 2024-06-06 Samtec, Inc. Electrically conductive vias having end caps
CN117769163B (zh) * 2023-12-26 2024-05-31 江苏富乐华半导体科技股份有限公司 一种铝薄膜电路基板制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9374892B1 (en) * 2011-11-01 2016-06-21 Triton Microtechnologies Filling materials and methods of filling through holes for improved adhesion and hermeticity in glass substrates and other electronic components

Family Cites Families (80)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3561110A (en) 1967-08-31 1971-02-09 Ibm Method of making connections and conductive paths
WO1988005959A1 (en) 1987-02-04 1988-08-11 Coors Porcelain Company Ceramic substrate with conductively-filled vias and method for producing
SU1621192A1 (ru) 1988-05-04 1991-01-15 Предприятие П/Я В-8751 Термокомпенсированна теплопроводна многослойна плата и способ ее изготовлени
US4954313A (en) * 1989-02-03 1990-09-04 Amdahl Corporation Method and apparatus for filling high density vias
JPH0621655A (ja) 1992-07-01 1994-01-28 Fujitsu Ltd セラミック回路基板の製造方法
JP2629543B2 (ja) 1992-12-22 1997-07-09 富士通株式会社 厚膜プリント板のビア形成方法
US5514451A (en) * 1995-01-27 1996-05-07 David Sarnoff Research Center, Inc. Conductive via fill inks for ceramic multilayer circuit boards on support substrates
JP2000244123A (ja) 1999-02-19 2000-09-08 Hitachi Ltd 多層セラミック回路基板
US6589594B1 (en) 2000-08-31 2003-07-08 Micron Technology, Inc. Method for filling a wafer through-via with a conductive material
GB0026507D0 (en) 2000-10-30 2000-12-13 Univ Leeds Adhesive
US7183650B2 (en) 2001-07-12 2007-02-27 Renesas Technology Corp. Wiring glass substrate for connecting a semiconductor chip to a printed wiring substrate and a semiconductor module having the wiring glass substrate
KR100444588B1 (ko) 2002-11-12 2004-08-16 삼성전자주식회사 글래스 웨이퍼의 비아홀 형성방법
US7102522B2 (en) 2002-12-24 2006-09-05 3M Innovative Properties Company Tamper-indicating radio frequency identification antenna and sticker, a radio frequency identification antenna, and methods of using the same
US7345350B2 (en) 2003-09-23 2008-03-18 Micron Technology, Inc. Process and integration scheme for fabricating conductive components, through-vias and semiconductor components including conductive through-wafer vias
US7132743B2 (en) 2003-12-23 2006-11-07 Intel Corporation Integrated circuit package substrate having a thin film capacitor structure
US7202154B2 (en) 2004-01-05 2007-04-10 International Business Machines Corporation Suspension for filling via holes in silicon and method for making the same
JP4564343B2 (ja) 2004-11-24 2010-10-20 大日本印刷株式会社 導電材充填スルーホール基板の製造方法
US7199450B2 (en) 2005-05-13 2007-04-03 International Business Machines Corporation Materials and method to seal vias in silicon substrates
US20070060970A1 (en) 2005-09-15 2007-03-15 Burdon Jeremy W Miniaturized co-fired electrical interconnects for implantable medical devices
US8063315B2 (en) * 2005-10-06 2011-11-22 Endicott Interconnect Technologies, Inc. Circuitized substrate with conductive paste, electrical assembly including said circuitized substrate and method of making said substrate
US20090083977A1 (en) 2007-09-28 2009-04-02 Andre Hanke Method for Filling Via Holes in Semiconductor Substrates
CA2723886C (en) 2008-05-09 2017-01-17 Stora Enso Oyj An apparatus, a method for establishing a conductive pattern on a planar insulating substrate, the planar insulating substrate and a chipset thereof
WO2009153728A1 (en) 2008-06-16 2009-12-23 Nxp B.V. Through wafer via filling method
US8201326B2 (en) 2008-12-23 2012-06-19 Infineon Technologies Ag Method of manufacturing a semiconductor device
JP2010221573A (ja) 2009-03-24 2010-10-07 Seiko Epson Corp 多層基板の製造方法
JP5633285B2 (ja) 2010-01-25 2014-12-03 日立化成株式会社 電極用ペースト組成物及び太陽電池
TWI406379B (zh) * 2010-02-25 2013-08-21 Inpaq Technology Co Ltd 晶粒尺寸半導體元件封裝及其製造方法
EP2543065A4 (en) 2010-03-03 2018-01-24 Georgia Tech Research Corporation Through-package-via (tpv) structures on inorganic interposer and methods for fabricating same
JP2011178642A (ja) 2010-03-03 2011-09-15 Nippon Sheet Glass Co Ltd 貫通電極付きガラス板の製造方法および電子部品
JP5513227B2 (ja) 2010-04-08 2014-06-04 株式会社フジクラ 微細構造の形成方法、レーザー照射装置、及び基板
US8411459B2 (en) 2010-06-10 2013-04-02 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd Interposer-on-glass package structures
CN103025475B (zh) 2010-07-26 2015-04-22 浜松光子学株式会社 激光加工方法
US8584354B2 (en) * 2010-08-26 2013-11-19 Corning Incorporated Method for making glass interposer panels
US20140332067A1 (en) 2010-09-01 2014-11-13 George E. Graddy, Jr. Via Fill Material For Solar Applications
US8349735B2 (en) * 2010-09-22 2013-01-08 Stats Chippac, Ltd. Semiconductor device and method of forming conductive TSV with insulating annular ring
US9167694B2 (en) 2010-11-02 2015-10-20 Georgia Tech Research Corporation Ultra-thin interposer assemblies with through vias
US8552564B2 (en) 2010-12-09 2013-10-08 Intel Corporation Hybrid-core through holes and vias
US8486308B2 (en) 2010-12-17 2013-07-16 E I Du Pont De Nemours And Company Conductive paste composition containing lithium, and articles made therefrom
US20120235969A1 (en) 2011-03-15 2012-09-20 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Thin film through-glass via and methods for forming same
US20120286416A1 (en) 2011-05-11 2012-11-15 Tessera Research Llc Semiconductor chip package assembly and method for making same
CN103444271A (zh) 2011-05-12 2013-12-11 株式会社藤仓 贯通布线基板、电子器件封装以及电子部件
US8723049B2 (en) * 2011-06-09 2014-05-13 Tessera, Inc. Low-stress TSV design using conductive particles
KR101168719B1 (ko) 2011-07-12 2012-07-30 한국생산기술연구원 가압유닛이 구비된 웨이퍼 비아 솔더 필링장치 및 이를 이용한 웨이퍼 비아 솔더 필링방법
CN102915949A (zh) * 2011-08-01 2013-02-06 中国科学院微电子研究所 在基板中嵌入金属材料的方法
US20130050226A1 (en) * 2011-08-30 2013-02-28 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Die-cut through-glass via and methods for forming same
US9184064B1 (en) 2011-11-01 2015-11-10 Triton Microtechnologies System and method for metallization and reinforcement of glass substrates
US9111917B2 (en) 2011-11-01 2015-08-18 Triton Microtechnologies Low cost and high performance bonding of wafer to interposer and method of forming vias and circuits
US9236274B1 (en) 2011-11-01 2016-01-12 Triton Microtechnologies Filling materials and methods of filling through holes for improved adhesion and hermeticity in glass substrates and other electronic components
US20130313687A1 (en) 2012-01-13 2013-11-28 Zycube Co., Ltd. Through via/the buried via elrctrolde material and the said via structure and the said via manufacturing method
EP2628504A1 (en) 2012-01-16 2013-08-21 Greatbatch Ltd. EMI filtered co-connected hermetic feedthrough, feedthrough capacitor and leadwire assembly for an active implantable medical device
JP5382270B1 (ja) * 2012-01-17 2014-01-08 パナソニック株式会社 配線基板とその製造方法
DE102012201976A1 (de) * 2012-02-10 2013-08-14 Robert Bosch Gmbh Bauelement mit einer Durchkontaktierung
US20130242493A1 (en) 2012-03-13 2013-09-19 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Low cost interposer fabricated with additive processes
US20130267833A1 (en) 2012-04-09 2013-10-10 General Electric Company, A New York Corporation Automatic instrument detection for surgical navigation
JP6176253B2 (ja) 2012-09-07 2017-08-09 旭硝子株式会社 インターポーザ用の中間品を製造する方法およびインターポーザ用の中間品
KR20140034542A (ko) 2012-09-12 2014-03-20 삼성전자주식회사 도전성 분말, 성형품 및 도전성 페이스트
US20140104284A1 (en) * 2012-10-16 2014-04-17 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Through substrate via inductors
US8940627B2 (en) 2012-11-19 2015-01-27 Nthdegree Technologies Worldwide Inc. Conductive ink for filling vias
US9236155B2 (en) 2013-02-04 2016-01-12 E I Du Pont De Nemours And Company Copper paste composition and its use in a method for forming copper conductors on substrates
EP2964417B1 (de) 2013-04-04 2022-01-12 LPKF Laser & Electronics AG Verfahren zum einbringen von durchbrechungen in ein substrat
US9130016B2 (en) * 2013-04-15 2015-09-08 Schott Corporation Method of manufacturing through-glass vias
CN104332447A (zh) 2013-07-22 2015-02-04 赛方塊股份有限公司 电极的构造,构成材料及其制造方法
TWI494950B (zh) 2013-09-04 2015-08-01 Terasolar Energy Materials Corp Ltd 矽晶太陽能電池用的鋁漿以及矽晶太陽能電池的製作方法
US9859250B2 (en) * 2013-12-20 2018-01-02 Cyntec Co., Ltd. Substrate and the method to fabricate thereof
US20150194546A1 (en) 2014-01-09 2015-07-09 Heraeus Precious Metals North America Conshohocken Llc Low-silver electroconductive paste
US9305866B2 (en) * 2014-02-25 2016-04-05 International Business Machines Corporation Intermetallic compound filled vias
CN106795044A (zh) 2014-10-03 2017-05-31 日本板硝子株式会社 带贯通电极玻璃基板的制造方法以及玻璃基板
US9999137B2 (en) * 2014-11-04 2018-06-12 Intrinsiq Materials, Inc. Method for forming vias on printed circuit boards
TWI521546B (zh) 2014-12-08 2016-02-11 碩禾電子材料股份有限公司 一種含無鉛玻璃熔塊之導電漿（三）
TWI505294B (zh) 2014-12-08 2015-10-21 Giga Solar Materials Corp 一種含無鉛玻璃熔塊之導電漿（六）
TWI591652B (zh) 2014-12-08 2017-07-11 碩禾電子材料股份有限公司 一種含無鉛玻璃熔塊之導電漿（五）
TWI576863B (zh) 2014-12-08 2017-04-01 碩禾電子材料股份有限公司 一種含無鉛玻璃熔塊之導電漿（一）
TWI521548B (zh) 2014-12-08 2016-02-11 碩禾電子材料股份有限公司 一種含無鉛玻璃熔塊之導電漿（四）
TWI521545B (zh) 2014-12-08 2016-02-11 碩禾電子材料股份有限公司 一種含無鉛玻璃熔塊之導電漿（二）
WO2016161434A1 (en) 2015-04-02 2016-10-06 Nanopac Technologies, Inc. Method for creating through-connected vias and conductors on a substrate
US10593562B2 (en) * 2015-04-02 2020-03-17 Samtec, Inc. Method for creating through-connected vias and conductors on a substrate
US20160347643A1 (en) * 2015-05-29 2016-12-01 Asahi Glass Company, Limited Glass substrate manufacturing method
US9832867B2 (en) 2015-11-23 2017-11-28 Medtronic, Inc. Embedded metallic structures in glass
US10130302B2 (en) 2016-06-29 2018-11-20 International Business Machines Corporation Via and trench filling using injection molded soldering
US11646246B2 (en) * 2016-11-18 2023-05-09 Samtec, Inc. Method of fabricating a glass substrate with a plurality of vias

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9374892B1 (en) * 2011-11-01 2016-06-21 Triton Microtechnologies Filling materials and methods of filling through holes for improved adhesion and hermeticity in glass substrates and other electronic components

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