[发明专利]在挠性基料中连续制造特征的方法和与此相关的产品

说明书

本申请要求2015年8月21日提交的62/208282号美国专利申请和2015年9月24日提交的62/232076号美国专利申请的优先权，其全部内容通过引用纳入本文。

背景

对于在用于各种应用中的挠性基材中生成诸如通孔、盲孔以及其它表面特征的关注正日益增加。这些应用包括但不限于：玻璃插入件、印刷电路板、流控技术、显示器、光学背板以及其它通用的光电或生命科学应用。这些挠性基材(例如挠性玻璃基材)至少因其尺寸稳定性而受到青睐。用于在挠性基材中生成特征的现有方法包括将板材形式的基材结合至框架以进行处理和加工。对聚合物基材和挠性玻璃都使用该方法。该方法用于聚合物膜，以克服处理过程中的平坦性和尺寸稳定性问题。该方法可用于挠性玻璃，以使得能够对基材进行加工。虽然该方法是可用的，但其难以被放大至大面积装置所需的大面积基材或高产量连续制造。所以，该方法会因其降低的产量和增加的处理步骤个数而增加终端产品的成本。

存在对于以连续方式处理挠性基材材料以使得能够用于大面积装置和/或实现高产量制造的需求。

发明概述

本文公开的实施方式涉及用于在将基材分离成单个组件(例如晶片)之前在连续的卷至卷处理中在挠性基材中生成特征的方法。本文所述的连续的卷至卷处理在制造特征之前不需要将基材结合至刚性框架的步骤，且允许在将基材单独分离成单个组件(例如晶片)之前形成特征。本文所述的连续的卷至卷处理可用于制造与利用批处理提供的特征和基材几何构型相似的特征和基材几何构型，但具有改善的基材加工性。

存在对于以连续方式处理挠性基材材料以使得能够用于大面积装置和/或实现高产量制造的需求。可使用基于辊的系统来十分高效地加工和搬运自立(free-standing)的基料，但是尚未证明使用卷至卷处理能够形成尺寸精确的孔洞。虽然聚合物膜的卷至卷处理是已知的，且利用穿孔或激光烧蚀方法来生成通孔是可行的，但聚合物苦于缺乏尺寸稳定性。聚合物膜在后续处理步骤中发生拉伸和扭曲，这会导致通孔变得排列不齐。这就是通常将聚合物膜粘附于处理框架的原因。存在的具体需求是能够使用连续处理在尺寸稳定的基材中生成通孔。

在一种实施方式中，一种在基料(substrate web)中制造特征的方法包括提供整理成第一卷材(spool)的基料；使基料从第一卷材前进并通过包含激光的激光处理组装件；以及使用激光在基料中生成多个缺陷。所述方法还包括使基料前进通过蚀刻组装件并且在蚀刻组装件处对基料进行蚀刻，以除去多个缺陷处的玻璃材料，从而在基料中形成多个特征。所述方法还包括将基料卷绕成最终卷材。

在另一种实施方式中，一种在基料中制造特征的方法包括提供整理成位于第一卷材组装件上的第一卷材的基料；使基料从第一卷材向包含激光的激光处理组装件前进；以及使用激光处理组装件处的激光在基料中生成多个缺陷。所述方法还包括使基料向最终卷材组装件前进，并且使用最终卷材组装件将基料和毗邻基料的插入层卷绕成最终卷材。

在另一种实施方式中，一种玻璃基材包含设置在玻璃基料中的多个通孔，其中，玻璃基料被卷绕成卷材。

附图的简要说明

通过附图中所示的以下示例性实施方式的更具体说明，上述内容将会是显而易见的，附图中，在不同的视图中相似的附图编号指代相同的部件。附图不一定是按比例绘制的，而重点在于说明具有代表性的实施方式。

图1A是根据本文所描述和例示的一种或更多种实施方式的用于在一个或更多个基料中制造特征的一种方法和系统的示意性图示；

图1B是根据本文所描述和例示的一种或更多种实施方式的用于在一个或更多个基料中制造特征的另一种方法和系统的示意性图示；

图1C是根据本文所描述和例示的一种或更多种实施方式的用于在一个或更多个基料中制造特征的另一种方法和系统的示意性图示；

图2是根据本文所描述的一种或更多种实施方式的基料在特征制成后的局部视图的示意性图示；

图3是根据本文所描述和例示的一种或更多种实施方式的基料的局部视图的示意性图示，其中，基料的区段具有形成于其中的特征；

图4A是根据本文所描述和例示的一种或更多种实施方式的激光处理组装件的示例性激光处理组件的示意性图示，该激光处理组件用于在基料内形成缺陷；

图4B是根据本文所描述和例示的一种或更多种实施方式的基料的侧视图的示意性图示，其图示了由沿图4A中所示的激光处理组件所生成的焦线的感应吸收而形成缺陷线；