波頻率可使得對孔道的有效蝕刻以可以接受且以相對穩定的蝕刻 速率進行。
[0044]在一些實施方式中，在蝕刻時間的至少一部分內對玻璃基材施加的超聲波能量的 頻率為80kHz~132kHz。在蝕刻過程中施加頻率在80kHz~132kHz范圍內的超聲波能夠促進 蝕刻以及玻璃從導孔壁上的溶解，從而使盲孔310的入射開口 311的直徑增大并達到所需的 直徑。80kHz~132kHz范圍內的超聲波頻率可使玻璃基材150的表面損傷最小化，所述表面 損傷可在使用頻率低于80kHz的超聲波能量時發生。另外，80kHz~132kHz范圍內的超聲波 頻率使得對孔道的有效蝕刻以可以接受且相對穩定的蝕刻速率進行。80kHz~132kHz的范 圍可比更寬的40kHz~192kHz的范圍更加優選，因為該范圍足夠高從而能夠預防表面損傷， 又足夠低從而能夠確保有效的蝕刻。但是應當理解的是，在其它實施方式中，超聲波頻率也 可以在除了40kHz~192kHz或80kHz~132kHz以外的范圍內。
[0045] 如對圖2所作的上述描述，在一些實施方式中，超聲波能量具有第一頻率和第二頻 率，例如當超聲波換能器250產生具有至少兩個頻率的超聲波能量時。在一些實施方式中， 超聲波換能器250可以"40kHz/80kHz交叉式"配置來產生超聲波能量，其中第一頻率為 40kHz而第二頻率為80kHz。在一些實施方式中，超聲波換能器250可以"80kHz/120kHz交叉 式"配置來產生超聲波能量，其中第一頻率為80kHz而第二頻率為120kHz。在一些實施方式 中，如上所述，超聲波換能器250可產生以一個主頻率為中心并在該主頻率上下顫動或掃頻 的超聲波能量。
[0046] 下面參照5A~5E對一種用于在玻璃基材中形成通孔的方法進行詳細描述，所述方 法包括施用和去除耐酸膜。現在參照圖5A，用于通孔510的導孔通過激光鉆過玻璃基材150 的整個厚度來形成。在一些實施方式中，導孔可利用圖1所述的系統100來鉆取。利用激光從 玻璃基材150的入射表面152鉆過玻璃基材150的厚度而到達玻璃基材150的出口表面154以 形成用于通孔510的導孔。該導孔延伸通過玻璃基材150,即從玻璃基材150的入射表面152 的入射開口511延伸至出口表面154的出口開口512。入射開口511的直徑通常大于出口開口 512的直徑。如果如上文中圖3B所描繪的那樣對通孔510的導孔進行蝕刻以打開通孔510,則 出口開口 512的直徑仍然會如圖3B所描繪的那樣小于入射開口 511的直徑。這種入口開口直 徑與出口開口直徑之間的不匹配會導致下游的加工問題，這會導致加工時間和成本的上 升。為了生產入口開口直徑與出口開口直徑相匹配的通孔，可以使用參照圖5B~5E將在下 文描繪和描述的加工步驟。
[0047] 現在參照圖5B，可對玻璃基材150的入射表面152施用耐酸膜505以覆蓋通孔510的 入射開口 511。應當理解的是圖5B中所示的耐酸膜的厚度只是用作說明性用途且該圖并未 按比例繪制。在一些實施方式中，耐酸膜505是基于聚合物的膜。可以通過層壓對入射表面 152施用耐酸膜505。在一些實施方式中，耐酸膜505可以是可被施用于玻璃基材150的表面 的帶粘性的耐酸膜，例如膠帶。可以通過手動或自動化過程將這種帶粘性的耐酸膜施用于 玻璃基材150的表面。在一些實施方式中，耐酸膜505可以是涂覆于入射表面152上然后進行 固化的光刻膠聚合物膜。
[0048] 將耐酸膜505施用于入射表面152以覆蓋入射開口 511后，如圖2所示，將玻璃基材 150浸沒在蝕刻溶液槽230的蝕刻溶液235中一段第一蝕刻時間以增加通孔510的出口開口 512的直徑。耐酸膜505應當能夠在第一蝕刻時間內耐受蝕刻溶液235，使入射開口 511的直 徑的增加速率逐漸減小。在一些實施方式中，玻璃基材150在經過第一蝕刻時間的蝕刻后， 入射開口 511的入射直徑與出口開口 512的出口直徑基本相等。這種入射直徑與出口直徑之 間的匹配避免了上述會由于入口與出口直徑之間的不匹配而導致的問題。可以對第一蝕刻 時間進行選擇，以使玻璃基材150在經過第一蝕刻時間的蝕刻后，入射開口 511的入射直徑 與出口開口 512的出口直徑基本相等。在一些實施方式中，以任何上述方式在對玻璃基材 150進行蝕刻的同時利用超聲波換能器250施加超聲波能量。在一些實施方式中，玻璃基材 150受到機械攪動，例如在蝕刻時間的至少一部分內通過手動或利用機械在蝕刻溶液235中 上下或左右地移動玻璃基材150以促進淤渣從孔道處去除。圖5C示意性地描繪了經過該蝕 刻步驟后的玻璃基材150。
[0049]接著，如圖5D所示，可從玻璃基材150的入射表面152去除耐酸膜505。在一些實施 方式中，可以通過利用溶劑洗滌玻璃基材150或將耐酸膜505浸入熱水中并將其從玻璃基材 150上剝離來去除耐酸膜505。
[0050] 將耐酸膜505從入射表面152去除后，如圖2所示，再次將玻璃基材150浸沒在蝕刻 溶液槽230的蝕刻溶液235中一段第二蝕刻時間以增加通孔510的入射開口 511的直徑和出 口開口512的直徑。在一些實施方式中，玻璃基材150在經過第二蝕刻時間的蝕刻后，入射開 口 511的入射直徑與出口開口 512的出口直徑基本相等。這種入射直徑與出口直徑之間的匹 配避免了上述會由于入口與出口直徑之間的不匹配而導致的問題。可以對第二蝕刻時間進 行選擇，以使入射開口 511的入射直徑和出口開口 512的出口直徑達到所需的直徑。在一些 實施方式中，在以任何上述方式在對玻璃基材150進行蝕刻的同時，利用超聲波換能器250 施加超聲波能量。在一些實施方式中，玻璃基材150受到機械攪動，例如在蝕刻時間的至少 一部分內通過手動或利用機械在蝕刻溶液235中上下或左右地移動玻璃基材150以促進淤 渣從孔道處去除。圖5E示意性地描繪了經過該蝕刻步驟后的玻璃基材150。
[0051] 有關在蝕刻過程中利用超聲波攪動來形成孔道的實施例
[0052] 下面的實施例描述了使用不同的超聲波方案以在蝕刻過程中提供超聲波能量來 通過濕法蝕刻形成孔道。蝕刻溶液通過形成一升含有20體積％的氫氟酸(HF)、10體積％的 硝酸(HNO 3)、剩余為去離子(DI)水的混合物來制備。蝕刻溶液都在蝕刻溶液槽230中制備。 將要進行蝕刻的樣品被置于樣品固定器240中并開啟超聲波浴。然后將蝕刻溶液槽230置于 水槽220中并使樣品固定器降入蝕刻溶液槽230中。接著，將樣品固定器240所支撐的玻璃基 材樣品浸沒在蝕刻溶液中一段預定的蝕刻時間。蝕刻后，將樣品固定器240連同樣品一起移 出并將其置于水浴中以結束蝕刻過程。
[0053] 實施例A-I
[0054]在本對照例中，在不進行超聲波攪動的條件下對四個玻璃樣品進行蝕刻。得到了 四個EaglexG玻璃的樣品。使用激光束鉆穿這些玻璃樣品以形成通孔導孔。先對這些樣品 的厚度進行測量和記錄。在使用機械攪動但不施加超聲波的條件下將這些樣品在一升HF和 HNO3的溶液中蝕刻一段特定的時間。蝕刻溶液的溫度為大約25±2°C。對樣品進行徹底洗滌 和干燥后，再次對樣品蝕刻后的厚度進行測量。為了確定孔的品質和形狀，對這些孔的入射 表面上的直徑(也稱為入口孔）、其腰部直徑（即入射表面與出口表面之間中點處的直徑)和 出口表面直徑進行測量。以下的表1中示出了四個樣品各自的通孔的入口孔、出口孔以及腰 部的平均直徑和平均圓度。從表1中可以看出，腰部/入口以及腰部/出口的形態比（aspect ratio)都小于0.3，這在許多應用中可能無法被接受。
[0055]表1 一實施例A-I的測量結果
[0057] 實施例A-2
[0058] 得到了至少兩個EagleXGi玻璃的樣品。使用激光束鉆穿這些玻璃樣品以形成通 孔導孔。在測得這些樣品的厚度以后，在存在40kHz的超聲波場的條件下在一升HF和HNO 3的 溶液中對其進行蝕刻。這些樣品還受到機械攪動。初始的蝕刻溶液的溫度為大約25±2°C。 對樣品進行徹底洗滌和干燥后，再次對樣品蝕刻后的厚度進行測量。為了確定孔的品質和 形狀，對這些孔的入射表面的直徑、它們的腰部直徑和出口表面的直徑進行測量。以下的表 2中的"40kHz"一列示出了該實施例的測量結果和估算值(例如延伸通過玻璃樣品的有缺口 的入口孔的數量、通孔的數