[发明专利]用于在板状工件内加工至少一个凹槽或穿孔的方法

说明书

本发明涉及一种在厚度小于3毫米的板状工件(1)内加工至少一个尤其穿孔状凹槽(4)的方法。为此，将激光束(2)对准工件(1)的表面。激光束(2)的持续作用时间选择得非常短，所以仅集中围绕激光束的射束轴线进行工件(1)的修正。以此方式修正的缺损点(3)的区域造成一连串气孔。在随后的一个工艺步骤中，基于腐蚀剂的作用，通过逐步蚀刻，导致在工件(1)的由缺损点(3)形成的、事先通过激光束(3)经历修正的那些区域内各向异性的材料去除。其结果是，沿圆柱形作用区在工件(1)内形成凹槽(4)作为穿孔。

技术领域

本发明涉及一种在厚度小于3毫米的板状工件内加工至少一个凹槽或穿孔的方法。

背景技术

作为信息处理器磁芯的微芯片，典型地在其下侧比较小的表面上，彼此间距狭小地分布好几百个接触点。由于间距狭小，这些接触点不能直接加工在所谓母板的电路板上。所以使用一种由绝缘材料制成的所谓内插件作为连接元件，可通过它可以加宽触点基板。绝缘和外包接线层例如由玻璃、玻璃纤维增强的环氧树脂或硅组成，以及必须设有许多穿孔。

玻璃作为内插件材料是特别有利的，因为它比硅便宜，而且它在热膨胀方面能与有源元件例如微处理器相适应。将玻璃加工成可交付使用的内插件成为一种挑战。尤其是在玻璃工件内为了通孔金属化要经济地加工许多穿孔，这在现有技术中还没有经济的解决办法。

由DE102010025966B4已知一种方法，其中第一步将聚焦的激光脉冲对准玻璃工件，它的辐射强度如此高，以致它导致玻璃内沿一个通道不透辐射热地局部破坏。在第二个工艺步骤中将这些通道扩展成穿孔，为此供给相对置的电极高压电，这导致沿通道通过玻璃工件介电穿孔。这些穿孔通过电热加热以及蒸发孔的材料来扩展，直至在达到期望的孔径时通过切断供电停止此过程。作为替代方式或补充方式，通道也可以通过反应性气体来扩展，将气体借助喷嘴对准孔的位置。也可以通过供给的腐蚀性气体扩展穿孔。业已证实存在的缺点是所述过程比较复杂，它首先必须通过不透辐射热地破坏贯穿工件，再在下一个步骤中必须将通道的直径扩展成孔。

由US2013/126573A1已知一种通过制造长丝(Filament)加工玻璃的方法。术语长丝表示在介质内部基于自动调焦不衍射的射束扩展。在恰当选择脉冲能量和脉冲持续时间的情况下，尤其在优先使用具有在兆赫范围内的重复率以及脉冲持续时间短于10微微秒的脉冲序列时，基于互相相反的效果，亦即基于克尔效应的自动调焦和基于小的射束直径通过衍射的散焦形成长丝。通过平衡这两种效果，激光束可以通过这种能透射所述波长的材料传播，在这里激光束的直径至少基本上保持常数。在所说明的方法中材料加工在低于光学击穿的阈值的情况下实施。因此与用微微秒和毫微微秒脉冲的传统的材料加工不同，需要激光束的一种弱聚焦。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，能在材料内各向异性地对缺损点(Fehlstellen)实施湿化学或干蚀刻。由此能逐渐增大在第一步内制造的缺损点，并因而制成凹槽或穿孔。本方法允许用非常短的时间制造许多凹槽或穿孔。按本发明，上述技术问题通过一种按本发明的方法得以解决。

因此按本发明采用了一种方法，其中例如激光束以这样的方式短时间对准玻璃工件，亦即在工件材料内，优选地沿激光束的射束轴线，只进行一连串的修正，而不导致破坏工件，以及其中，下一步仅在工件的那些事先借助激光束获得缺损点的区域内实施各向异性的材料去除，并由此在玻璃工件内加工凹槽或穿孔。典型地通过激光束在工件内制成线状连串的气孔。通过腐蚀剂的侵蚀增大各个气孔。

就本发明而言，术语工件的穿孔应指的是通过工件整个厚度延伸的孔，例如贯通孔，而不通过工件整个厚度延伸的孔，例如盲孔，则称为凹槽。

缺损点在下面理解为局部有边界的气孔和/或化学修正。