ES2908956T3 - Procedimiento para introducir rupturas en un sustrato - Google Patents

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Abstract

Procedimiento para introducir una pluralidad de rebajes (5) en un sustrato (2) en particular plano por medio de un sistema óptico, no superando el grosor del sustrato (2) en la zona de los rebajes (5) a introducir los 2 mm, por medio de radiación láser (3) pulsada con una duración del pulso (t), siendo el material de sustrato del sustrato (2) al menos parcialmente transparente para la longitud de onda láser y enfocándose la radiación láser (3) con ayuda del sistema óptico con una distancia focal (f1) y llevando la intensidad de la radiación láser (3) a una modificación del sustrato (2) a lo largo de un eje del haz (Z) de la radiación láser (3), aunque no a una eliminación continua del material, enfocándose la radiación láser (3) mediante autoenfocado no lineal dentro de la duración del pulso (t) de un pulso individual (P) mediante el mismo sistema óptico no modificado con una distancia focal (f2) diferente de la distancia focal (f1) original, caracterizado por que la radiación láser (3) se dirige en primer lugar a través de un medio (8) transmisivo, presentando el medio (8) transmisivo un índice de refracción dependiente de la intensidad mayor que el aire y 1. la intensidad (I) de un pulso individual (P) de la radiación láser (3) en el transcurso del tiempo del pulso individual presenta una intensidad que asciende desde un mínimo (Ia) pasando por un valor medio hasta un máximo (Ic) y a continuación decreciente,

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento para introducir rupturas en un sustrato
La invención se refiere a un procedimiento según el preámbulo de la reivindicación 1 (véase por ejemplo el documento JP2005288503) para introducir una pluralidad de rupturas en un sustrato que puede emplearse como placa interpuesta (interposer) o microcomponente por medio de un rayo láser.
Este tipo de sustratos se emplean como denominadas placas interpuestas para conectar eléctricamente los terminales de varios microchips homogéneos o heterogéneos. La placa interpuesta está compuesta en general por vidrio o silicio y, por ejemplo, incluye superficies de contacto, recableado, conexiones entre capas, así como componentes activos y no activos.
Un microchip como núcleo de procesador tiene normalmente en su lado inferior, distribuidos en una superficie relativamente pequeña, varios cientos de puntos de contacto con una separación reducida entre sí. Esta separación reducida hace que estos puntos de contacto no puedan disponerse directamente sobre una placa de circuito, la denominada placa base. Por tanto, se emplea una placa interpuesta como elemento de conexión con el que puede aumentarse la base de contacto.
En la práctica, como placa interpuesta se emplea por ejemplo una placa de resina epoxídica reforzada con fibra de vidrio, que está dotada de una pluralidad de orificios. En la superficie de la esterilla de fibra de vidrio discurren pistas conductoras, que se adentran en los respectivos orificios, para rellenarlos, y en el otro lado de la esterilla de fibra de vidrio conducen hasta los contactos de conexión del núcleo de procesador. Sin embargo, cuando se produce un calentamiento aparecen diferentes dilataciones entre el procesador del núcleo y la esterilla de fibra de vidrio y así, tensiones mecánicas entre estos dos componentes.
Por tanto, para reducir las tensiones producidas a consecuencia de los diferentes coeficientes de expansión térmica también se emplean placas interpuestas de silicio. Las placas interpuestas de silicio pueden procesarse de la manera habitual en el sector de los semiconductores. Sin embargo, la fabricación de placas interpuestas a base de silicio es muy cara, por lo que cada vez son más los esfuerzos por sustituirlas por material de vidrio, menos costoso, ya que el vidrio puede adaptarse al silicio en cuanto a su expansión térmica.
En este caso la transformación del vidrio en placas interpuestas utilizables supone un reto. En particular, en el estado de la técnica, todavía no se ha solucionado el aspecto de la realización económica de la pluralidad de rupturas en el sustrato para la conexión entre capas.
Así, por el documento EP 2503 859 A1 se conoce un procedimiento en el que se realizan orificios pasantes en un sustrato, estando compuesto el sustrato por un aislante como vidrio, por ejemplo, vidrio de silicato, zafiro, plástico o cerámica y semiconductores como silicio. El sustrato se irradia con un láser, por ejemplo, un láser de femtosegundo, que se enfoca en un punto focal en una posición deseada dentro del sustrato. Los orificios pasantes se generan con un procedimiento en el que se sumerge el sustrato con las zonas modificadas por el láser en una solución de ataque químico y así se eliminan las zonas modificadas del sustrato. Este ataque químico aprovecha el efecto de que, en comparación con las zonas del sustrato que no se han modificado, la zona modificada sufre un ataque químico con extremada rapidez. De este modo pueden generarse agujeros ciegos o aberturas pasantes. Para rellenar la abertura pasante es adecuada una solución de cobre. Para conseguir un “efecto de profundidad” deseado, es decir, un orificio pasante entre los lados externos de sustrato, el punto focal debe desplazarse de manera correspondiente en caso de continuar con la irradiación, es decir, seguirse en la dirección del eje Z.
En general, la combinación de un tratamiento selectivo con láser con un proceso posterior de ataque químico como ataque químico selectivo inducido por láser también se conoce como ISLE (In-volume selective laser-induced etching, ataque químico selectivo inducido por láser en volumen). Este procedimiento sirve para fabricar microcomponentes, canales y recortes conformados en materiales transparentes como vidrios o zafiro. La miniaturización de productos para la microóptica, la tecnología médica y la tecnología de microsistemas requiere la fabricación de componentes con dimensiones en el intervalo de los micrómetros y con precisiones estructurales de hasta 100 nm. El procedimiento ISLE es un procedimiento de fabricación adecuado para estructuras de y en materiales transparentes. Mediante el enfoque de la radiación láser en el interior de la pieza de trabajo se cambia la estructura del material en un volumen reducido (unos pocos micrómetros cúbicos). Por ejemplo, la estructura cristalina del zafiro se transforma en una estructura amorfa similar al vidrio que sufre un ataque químico 10.000 veces más rápido que el material de partida. Al mover el foco del láser a través de la pieza de trabajo se generan áreas modificadas contiguas que posteriormente se someten a ataque químico por medio de hidróxido de potasio o ácido fluorhídrico en solución acuosa y se eliminan. Por el documento DE 102010 025 966 B4 se conoce un procedimiento en el que, en una primera etapa, se dirigen pulsos láser enfocados sobre el sustrato, cuya intensidad de radiación es tan fuerte que se produce una destrucción local y atérmica a lo largo de un canal en forma de filamento en el vidrio. En una segunda etapa de procedimiento se ensanchan los canales en forma de filamento para formar orificios, suministrando energía de alta tensión a electrodos opuestos, lo que lleva a rupturas dieléctricas a través del sustrato a lo largo de los canales en forma de filamento. Estas rupturas se ensanchan mediante calentamiento electrotérmico y evaporación del material de orificio, hasta que se detiene la operación al alcanzar el diámetro deseado del orificio apagando el suministro de energía. Alternativa o adicionalmente los canales también pueden ensancharse mediante gases reactivos que mediante boquillas se dirigen sobre las zonas de orificios. Las zonas de ruptura también pueden ensancharse mediante el suministro de gas de ataque químico. Resulta desventajosa la operación comparativamente costosa que surge del hecho de que el sustrato debe romperse primero por la destrucción atérmica y en la siguiente etapa debe ensancharse el diámetro de los canales en forma de filamento para formar orificios.
Además, por el documento US 6.400.172 B1 se conoce introducir rupturas en materiales semiconductores por medio de láser.
La invención se basa en el objetivo de proporcionar una posibilidad para simplificar considerablemente un procedimiento para introducir rupturas y en particular para reducir el tiempo necesario para su realización.
El objetivo se alcanza según la invención con un procedimiento según las características de la reivindicación 1. De las reivindicaciones dependientes pueden deducirse otros detalles de la configuración de la invención.
Por tanto, según la invención se prevé un procedimiento en el que, en primer lugar, se dirige la radiación láser a través de un medio transmisivo, en particular un vidrio, presentando el medio un índice de refracción dependiente de la intensidad mayor que el aire, y a continuación incide sobre el sustrato y la radiación láser se enfoca mediante autoenfocado no lineal dentro de la duración de pulso de un pulso individual por el sistema óptico no modificado con una distancia focal que se desvía de la distancia focal original. A este respecto, la invención aprovecha el hecho de que la intensidad de un láser pulsado con respecto a un pulso individual no es constante, sino que en el transcurso del tiempo del pulso individual presenta una intensidad que aumenta hasta un máximo y a continuación disminuye. Como debido a la intensidad creciente también aumenta el índice de refracción, con respecto a un pulso individual en el transcurso del tiempo según una distribución normal, hasta un máximo, cambia la distancia focal del sistema óptico, es decir, la distancia con respecto a un cabezal de procesamiento láser o la lente, en concreto independientemente de la posición de enfoque geométrica determinada por la óptica de enfoque. Este efecto se ve casi reforzado por el medio transmisivo de tal modo que la distancia de las posiciones de enfoque entre una intensidad máxima y una mínima corresponde a al menos la extensión longitudinal deseada, es decir, la profundidad del rebaje a introducir. A partir de aquí, de una manera sorprendentemente sencilla, se produce un desplazamiento local en la dirección del eje del haz mientras dura un pulso individual, que da lugar a la modificación deseada en la zona de toda la extensión principal en la dirección del eje del haz de los rebajes que se introducirán posteriormente. A este respecto, puede prescindirse de un seguimiento de la posición de enfoque, algo inevitable en el estado de la técnica. Por tanto, en particular no es necesario controlar el movimiento del foco del láser a través del sustrato. Así, según la invención, no sólo se elimina el esfuerzo de control necesario para ello, sino que la duración de procesamiento también se reduce de manera considerable, por ejemplo, hasta la duración de un pulso individual. A este respecto, el índice de refracción no lineal del medio transmisivo depende de manera lineal de la intensidad, de modo que la selección con respecto a un material adecuado, así como las dimensiones adecuadas depende de la intensidad de la radiación láser empleada.
A este respecto, el rayo láser se dirige brevemente sobre el sustrato de tal modo que sólo se produce una modificación del sustrato a lo largo de un eje del rayo láser, sin que se forme un rebaje del sustrato que atraviese el sustrato, realizándose en la etapa siguiente una eliminación anisótropa del material sólo en aquellas zonas del sustrato que anteriormente sufrieron una modificación por medio del rayo láser, y así se introduce un rebaje o ruptura en el sustrato. Aunque el proceso según la invención no se haya comprendido de forma concluyente, actualmente se supone que, debido al efecto del láser, se produce una transformación química del material del sustrato durante la modificación, que sólo tiene un efecto menor sobre las propiedades físicas o el estado externo del sustrato. A este respecto, el aporte de energía láser sirve para estimular o desencadenar una reacción y una modificación por transformación, cuyo efecto se utilizará en la etapa posterior del procedimiento para la eliminación deseada del material.
Como la eliminación anisótropa del material se produce mediante un procedimiento de ataque químico, en particular mediante ataque químico líquido, ataque químico en seco o ataque químico en fase de vapor, o mediante evaporación por medio de alta tensión o alta frecuencia, para la verdadera eliminación del material no puede utilizarse un procedimiento de eliminación secuencial, sino uno de acción de acción plana, que sólo plantea exigencias muy bajas con respecto al proceso. Más bien, la eliminación del material puede llevarse a cabo cuantitativa y cualitativamente para todas las áreas pretratadas y, en consecuencia, modificadas de la manera descrita al mismo tiempo durante la duración de la acción, de modo que el tiempo necesario para crear el gran número de rebajes o rupturas se reduce significativamente en general.
El punto focal con una intensidad mínima podría dirigirse sobre una superficie externa del sustrato. Por otra parte, ya se ha demostrado que es especialmente prometedor si la radiación láser se enfoca sobre un lado del sustrato orientado en sentido opuesto y distanciado con respecto al mismo, de modo que el punto focal de la radiación láser se ajuste de tal modo que se sitúe sobre un lado posterior orientado en sentido opuesto a la radiación láser con una distancia con respecto a la superficie del sustrato. Por tanto, de este modo, en primer lugar, se dirige el rayo láser sobre un punto focal situado por fuera del sustrato. Entonces, el índice de refracción modificado debido a la intensidad creciente lleva a un desplazamiento local del punto focal a lo largo del eje del haz a través del sustrato. Así se garantiza que cada punto focal dentro del sustrato reciba una intensidad lo suficientemente alta para generar la modificación.
Evidentemente la duración de la acción del haz con una posición relativa no modificada del cabezal de procesamiento láser con respecto al sustrato puede comprender varias longitudes de pulso para así, por ejemplo, optimizar adicionalmente la modificación del material del sustrato. Por el contrario, resulta particularmente ventajoso que la radiación láser para la duración de un pulso individual se dirija hacia un respectivo punto focal. Por tanto, así, tanto los pulsos anteriores como los posteriores del rayo láser se dirigen a posiciones distanciadas en el plano del sustrato, de modo que los puntos focales contiguos presentan una distancia en el plano del sustrato.
Las modificaciones podrían introducirse mediante un procesamiento láser, en el que el posicionamiento del cabezal de procesamiento láser y el procesamiento láser se realizan de manera alterna. Por el contrario, preferiblemente mientras se dirige la radiación láser sobre el sustrato, se realiza un movimiento relativo continuo entre el rayo láser o el cabezal de procesamiento láser y el sustrato, de modo que el rayo láser se guíe de manera continua en un movimiento de “vuelo” sobre el sustrato, de modo que un cambio ininterrumpido de la posición relativa dé lugar a una duración de procesamiento extremadamente corta del sustrato. En particular es posible modificar la posición relativa del sustrato con respecto al rayo láser con una velocidad constante, de modo que con una frecuencia de pulso constante la distancia de las modificaciones que se produzcan siga una dimensión de rejilla predeterminada.
De manera particularmente preferida el láser se hace funcionar con una longitud de onda, para la cual el sustrato es transparente, de modo que se garantice una penetración a través del sustrato. De este modo, en particular se garantiza una zona de modificación esencialmente cilíndrica coaxialmente alrededor del eje del rayo láser, que lleva a un diámetro constante de la ruptura o del rebaje.
Además, también puede resultar ventajoso que a través del láser adicionalmente también se elimine una zona de superficie, para configurar la zona de acción de la eliminación anisótropa de tal modo que se forme una zona de entrada en forma de cuña de la ruptura. De este modo puede simplificarse la posterior conexión entre capas. Además, en esta zona, por ejemplo, se concentra la acción de un medio de ataque químico.
La duración del pulso puede reducirse considerablemente con respecto al procedimiento conocido por el estado de la técnica. En una configuración particularmente ventajosa del procedimiento según la invención, el láser puede hacerse funcionar con una duración del pulso de menos de 50 ps, preferiblemente menos de 20 ps.
En otra configuración de la invención también particularmente prometedora, el sustrato, en particular tras la modificación se dota de una capa de metal plana, que cubre al menos rupturas individuales, en particular una pluralidad de rupturas que se introducirán posteriormente. En una etapa posterior se eliminan las zonas modificadas de tal modo que se forma un rebaje cerrado por un lado por la capa de metal. A este respecto, la capa de metal se aplica preferiblemente tras la modificación, aunque antes de la eliminación del material, de modo que, tras la eliminación del material, la capa de metal aplicada por ejemplo como pista conductora cierre el rebaje y así, al mismo tiempo, forme una base óptima para un contacto aplicado en la misma. A este respecto, la conexión entre capas se produce en la zona del rebaje con procedimientos en sí conocidos. Como la capa de metal se aplica como pista conductora, además, de manera sencilla, puede formarse un diagrama de circuito deseado.
En otra configuración del procedimiento también particularmente prometedora, el sustrato se recubre antes del tratamiento con láser con un medio resistente al ataque químico sobre al menos una superficie de manera plana. Al actuar un rayo láser, al mismo tiempo, en una zona de acción puntual se elimina el medio resistente al ataque químico sobre al menos una superficie y se produce la modificación en el sustrato. De este modo se protegen las zonas no modificadas de una acción no deseada en el proceso de ataque químico posterior y por tanto, la superficie no se ve afectada. A este respecto, el medio resistente al ataque químico no impide la modificación del sustrato subyacente. Más bien, el medio resistente al ataque químico es permeable a la radiación láser o casi se elimina de forma puntual por la radiación láser, es decir, por ejemplo, se evapora. Además, no se excluye que el medio resistente al ataque químico incluya estas sustancias, que suponen un apoyo para la modificación, es decir, por ejemplo, que aceleran la operación de modificación.
Evidentemente, antes de la aplicación del medio resistente al ataque químico sobre una de las superficies externas del sustrato puede aplicarse la capa de metal descrita anteriormente para utilizarla tras eliminar el medio resistente al ataque químico como base para la conexión deseada entre capas.
El medio resistente al ataque químico podría permanecer sobre la superficie del sustrato tras finalizar el tratamiento. Sin embargo, preferiblemente el medio resistente al ataque químico se elimina de la superficie del sustrato de manera en sí conocida tras la eliminación anisótropa del material. En principio el procedimiento no está limitado a ciertas composiciones del material del sustrato. No obstante, resulta prometedor que el sustrato presente como componente esencial del material un silicato de aluminio, en particular un borosilicato de aluminio.
El objetivo mencionado en segundo lugar se alcanza con un dispositivo con un cabezal de procesamiento láser para dirigir una radiación láser sobre un sustrato por que el dispositivo está dotado de un medio transmisivo dotado en particular de al menos una superficie plana o realizado por ejemplo como placa plana con un índice de refracción dependiente de la intensidad mayor que el aire, que está dispuesto entre el cabezal de procesamiento láser y el sustrato, de tal modo que la radiación láser pueda dirigirse a través del medio transmisivo sobre el sustrato. De este modo, según la invención, se utiliza el índice de refracción dependiente de la intensidad del medio transmisivo para producir una modificación axial de la posición de enfoque en relación con un láser pulsado mientras dura cada pulso individual y la oscilación relacionada de la intensidad durante el pulso individual. Así, a diferencia del estado de la técnica, la posición de enfoque al menos mientras dura un pulso individual no permanece invariable, sino que la posición de enfoque se desplaza con respecto a la duración total del pulso individual a lo largo de una línea sobre el eje del haz. Es fácil de comprender las ventajas considerables de la presente invención en cuanto a que la posición de enfoque se desplaza sin un seguimiento de la óptica de enfoque del cabezal de procesamiento láser. En particular, de este modo, se acorta considerablemente la duración de procesamiento y también se reduce el esfuerzo de control. Por ejemplo, en el caso de un sustrato plano puede prescindirse del seguimiento del eje Z.
A este respecto, en principio también es concebible una variante en la que el medio transmisivo en la dirección de la trayectoria del haz está dispuesto delante de una óptica de enfoque del cabezal de procesamiento láser en el mismo, de modo que la radiación láser se dirige en primer lugar a través del medio transmisivo y a continuación a través de la óptica de enfoque sobre el sustrato.
Evidentemente el efecto de la refracción de luz dependiente de la intensidad puede adaptarse al respectivo uso previsto, por ejemplo, adaptando o cambiando el medio transmisivo de manera correspondiente o atravesando el rayo láser varios medios transmisivos o el mismo medio varias veces.
El punto focal podría dirigirse a un lado posterior del sustrato orientado en sentido opuesto al cabezal de procesamiento láser y el medio transmisivo podría ser de tal manera que el punto focal dependiente de la intensidad con el máximo de intensidad alcance un lado anterior orientado hacia el cabezal de procesamiento láser. Por el contrario, es particularmente práctico que la radiación láser pueda dirigirse hacia un punto focal distanciado con respecto a un lado posterior del sustrato orientado en sentido opuesto al cabezal de procesamiento láser, de modo que el lado posterior del sustrato se alcance no con un mínimo de intensidad, sino sólo a medida que transcurre la intensidad creciente. Así se garantiza una intensidad siempre suficiente de la radiación láser para la modificación a conseguir dentro del sustrato.
Para el procesamiento es adecuado en principio cualquier láser pulsado, habiendo resultado particularmente conveniente un láser con una duración del pulso de menos de 50 ps, preferiblemente menos de 20 ps.
Además, es particularmente útil que el cabezal de procesamiento láser para el enfoque presente una óptica de enfoque con una apertura numérica (NA) mayor de 0,3, en particular mayor de 0,4.
También se alcanza un diseño particularmente prometedor del dispositivo según la invención porque la óptica de enfoque presenta una lente de índice de gradiente. Mediante el uso de una lente de este tipo, también denominada lente GRIN, el índice de refracción que disminuye en la dirección radial hace que se compense en su mayor parte el debilitamiento por lo demás existente de la intensidad en la zona de borde de la lente.
Además, resulta ventajoso que el medio transmisivo esté compuesto de vidrio, en particular de cristal de cuarzo para, de este modo, implementar un índice de refracción pronunciado dependiente de la intensidad.
A este respecto, el medio transmisivo está unido preferiblemente con el cabezal de procesamiento láser y junto con éste está dispuesto de manera móvil y dispuesto en el cabezal de procesamiento láser, en particular de modo que pueda cambiarse. Para ello es adecuada por ejemplo una fijación rápida.
Preferiblemente el dispositivo, además del láser pulsado, presenta un láser de emisión continua, siendo el medio transmisivo transparente para la longitud de onda del láser de emisión continua y dirigiéndose el láser de emisión continua a través del medio sobre el sustrato o evitando el medio transmisivo sobre el sustrato. A este respecto, la longitud de onda del láser pulsado y del láser de emisión continua pueden ser diferentes. Además, las radiaciones láser de las diferentes fuentes láser pueden dirigirse desde diferentes lados sobre el sustrato.
La invención acepta diferentes formas de realización. Para ilustrar adicionalmente su principio básico, en el dibujo se muestra una de éstas y se describirá a continuación. Éste muestra en
la figura 1, un diagrama de flujo con varias etapas de procedimiento para introducir una pluralidad de rupturas en un sustrato mediante eliminación anisótropa del material;
la figura 2, una variante de procedimiento, en la que antes de la eliminación anisótropa del material se aplica una capa de metal;
la figura 3, otra variante de procedimiento, en la que en una primera etapa de procedimiento se aplica un medio resistente al ataque químico sobre el sustrato;
la figura 4, la posición de enfoque dependiente de la intensidad durante un pulso individual;
la figura 5, una representación gráfica de la distribución de la intensidad a lo largo del tiempo mientras dura un pulso individual.
La figura 1 muestra las etapas de procedimiento individuales al introducir una pluralidad de rupturas en una placa interpuesta 1 determinada como elemento de contacto en la fabricación de circuitos impresos con un sustrato 2. Para ello se dirige una radiación láser 3 sobre la superficie del sustrato 2. El sustrato 2 presenta borosilicato de aluminio como componente esencial del material para, de este modo, garantizar una expansión térmica similar a la del silicio. A este respecto, el grosor de material d del sustrato 2 asciende a entre 50 gm y 500 gm. A este respecto, la duración de acción de la radiación láser 3 se selecciona muy corta, de modo que sólo se produzca una modificación del sustrato 2 de manera concéntrica alrededor de un eje del rayo láser, sin que se produzca una destrucción considerablemente constante o un rebaje del material del sustrato. En particular la duración de acción se limita a un pulso individual. Para ello, el láser se hace funcionar con una longitud de onda para la cual el sustrato 2 es transparente. En la figura 1b se representa una zona 4 modificada de este modo. En una etapa de procedimiento posterior, representada en la figura 1c, debido a la acción de un líquido de ataque químico o de un gas de ataque químico no representado, se produce una eliminación anisótropa del material en las zonas 4 del sustrato 2 que anteriormente sufrieron una modificación por la radiación láser 3. Así, a lo largo de la zona de acción cilíndrica se produce un rebaje 5 como ruptura en el sustrato 2.
En la figura 2 se describe una modificación del mismo procedimiento, en la que el sustrato 2, según la modificación mostrada en la figura 2b, se dota de una capa de metal 6 plana por la radiación láser 3, como puede reconocerse en la figura 2c. Mediante la eliminación anisótropa del material en las zonas 4 modificadas, en la etapa de procedimiento siguiente, representada en la figura 2d se forman unos rebajes 5 cerrados por un lado por la capa de metal 6, que forman la base para un contacto posterior.
En la figura 3 se representa otra variante del procedimiento. A este respecto, se recubre el sustrato 2 antes del tratamiento con láser por medio de la radiación láser 3 por ambos lados con un medio 7 resistente al ataque químico representado en la figura 3b. Debido a la acción de la radiación láser 3, en una zona de acción puntual se produce al mismo tiempo una eliminación del medio 7 resistente al ataque químico y una modificación de la zona subyacente del sustrato 2, como puede reconocerse en la figura 3c. Así, las zonas no modificadas de la superficie del sustrato 2 están protegidas de una acción no deseada en el proceso de ataque químico posterior, mediante el cual, como se representa en la figura 3d, se produce la eliminación anisótropa del material mediante un procedimiento de ataque químico líquido y se forman rebajes 5 correspondientes en el sustrato 2. Mediante un denominado procedimiento de separación (stripping), como se muestra en la figura 3e, se elimina el medio 7 resistente al ataque químico innecesario tras finalizar el procedimiento de ataque químico.
A continuación, mediante las figuras 4 y 5 se representa en más detalle un efecto significativo durante el procesamiento láser del sustrato 2. A este respecto, se trata de la posición de enfoque dependiente de la intensidad durante un pulso individual P. A este respecto, la invención parte del conocimiento de que la intensidad I de un pulso individual P de la radiación láser 3 no es constante, sino que, como se representa en la figura 5, en el transcurso del tiempo del pulso individual, presenta una intensidad que aumenta de un mínimo la pasando por un valor medio Ib hasta un máximo Ic y a continuación una intensidad decreciente por ejemplo según una distribución normal. Al mismo tiempo, debido a la intensidad I variable, cambia el índice de refracción, en particular también de un medio 8 transmisivo, con respecto a un pulso individual P en el transcurso del tiempo t. De este modo también cambian las posiciones de enfoque 9a, 9b, 9c de la radiación láser 3 dependientes de la intensidad representadas en las figuras 4a a 4c, independientemente de la posición de enfoque geométrica determinada mediante una óptica de enfoque de un cabezal de procesamiento láser 10. Este efecto se refuerza por el medio 8 transmisivo dispuesto entre el cabezal de procesamiento láser 10 y el sustrato 2 por ejemplo de vidrio, que presenta un índice de refracción dependiente de la intensidad mayor que el aire, de tal modo que la distancia de las posiciones de enfoque 9a, 9c entre una intensidad máxima Ic y una intensidad mínima Ia corresponda a al menos la extensión longitudinal deseada, es decir, la profundidad del rebaje a introducir o, como se representa, en el caso de un orificio pasante a introducir, al grosor de material d del sustrato 2. Así, el punto focal 9a, 9b, 9c dependiente de la intensidad se desplaza a lo largo del eje del haz Z partiendo de una posición mostrada en la figura 4a, distanciada de un lado posterior 11 del sustrato 2 en la dirección del cabezal de procesamiento láser 10 y así, en un movimiento continuo, alcanza todas las posiciones a lo largo del eje del haz Z entre el lado posterior 11 y un lado anterior 12 orientado hacia el cabezal de procesamiento láser 10, de modo que se produce la modificación deseada en la zona de toda la extensión principal de los rebajes que se introducirán posteriormente.
Adicionalmente, en la figura 4a sólo se indica un cabezal de procesamiento láser 13 adicional a través del que se dirige la radiación láser 3 de un láser pulsado además de una fuente láser de emisión continua, asociada al cabezal de procesamiento láser 10, opcionalmente a través del medio 8 transmisivo o evitando el mismo sobre el sustrato 2. De este modo se refuerza de manera correspondiente la intensidad I representada en la figura 5 de un pulso individual P de la radiación láser 3 mediante la intensidad de la fuente láser de emisión continua.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento para introducir una pluralidad de rebajes (5) en un sustrato (2) en particular plano por medio de un sistema óptico, no superando el grosor del sustrato (2) en la zona de los rebajes (5) a introducir los 2 mm, por medio de radiación láser (3) pulsada con una duración del pulso (t), siendo el material de sustrato del sustrato (2) al menos parcialmente transparente para la longitud de onda láser y enfocándose la radiación láser (3) con ayuda del sistema óptico con una distancia focal (f1) y llevando la intensidad de la radiación láser (3) a una modificación del sustrato (2) a lo largo de un eje del haz (Z) de la radiación láser (3), aunque no a una eliminación continua del material, enfocándose la radiación láser (3) mediante autoenfocado no lineal dentro de la duración del pulso (t) de un pulso individual (P) mediante el mismo sistema óptico no modificado con una distancia focal (f2) diferente de la distancia focal (f1) original, caracterizado por que la radiación láser (3) se dirige en primer lugar a través de un medio (8) transmisivo, presentando el medio (8) transmisivo un índice de refracción dependiente de la intensidad mayor que el aire y
1. la intensidad (I) de un pulso individual (P) de la radiación láser (3) en el transcurso del tiempo del pulso individual presenta una intensidad que asciende desde un mínimo (Ia) pasando por un valor medio hasta un máximo (Ic) y a continuación decreciente,
2. y de este modo se modifica la distancia focal del sistema óptico independientemente de la posición de enfoque geométrica determinada a través de la óptica de enfoque, y este efecto se refuerza a través del medio (8) transmisivo de tal modo que la distancia de las posiciones de enfoque entre una intensidad (I) máxima y una mínima corresponde al menos a la extensión longitudinal deseada del rebaje (5) a introducir,
3. con lo que independientemente de la posición de enfoque geométrica determinada a través de la óptica de enfoque del cabezal de procesamiento láser (10) se modifican las posiciones de enfoque dependientes de la intensidad de la radiación láser (3), de modo que en la etapa siguiente se produce principalmente una eliminación anisótropa del material en las zonas que anteriormente han sufrido una modificación por medio de la radiación láser (3), y así se introduce un rebaje (5) en el sustrato (2).
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que la distancia de la posición de enfoque entre una intensidad (I) máxima y una mínima es mayor que el grosor del sustrato (2) en la zona del rebaje (5) a introducir.
3. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el sustrato (2) presenta vidrio, zafiro y/o silicio como componente esencial del material.
4. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la eliminación anisótropa del material se realiza mediante ataque químico en ácido fluorhídrico.
5. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que antes de la irradiación con láser el sustrato (2) se recubre al menos por un lado con un medio (7) resistente al ataque químico.
6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado por que antes del tratamiento con láser el sustrato (2) se recubre con un medio (7) resistente al ataque químico sobre al menos una superficie de manera plana y por que mediante la acción de la radiación láser (3) al mismo tiempo en una zona de acción puntual se elimina el medio (7) resistente al ataque químico y sobre al menos una superficie se produce la modificación en el sustrato (2).
7. Procedimiento según la reivindicación 5 o 6, caracterizado por que el medio (7) resistente al ataque químico se elimina de la superficie del sustrato (2) tras la eliminación anisótropa del material.
8. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el sustrato (2) se recubre con un metal al menos, por un lado.
9. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado por que el sustrato (2), en particular tras la modificación se dota de una capa de metal (6) plana, que cubre al menos rebajes (5) individuales, en particular una pluralidad de rebajes (5) que se introducirán posteriormente y/o que cubre las rupturas y por que en una etapa posterior se eliminan las zonas (4) modificadas de tal modo que se forman rebajes (5) cerrados por un lado por la capa de metal (6).
10. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la apertura numérica (NA) del sistema óptico es mayor de 0,3, en particular mayor de 0,4.
11. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la radiación láser (3) para la duración del pulso (t) de un pulso individual (P) se dirige a un respectivo punto focal (9a, 9b, 9c) y el respectivo punto focal (9a, 9b, 9c) durante la duración del pulso (t) de un pulso individual se desplaza por al menos 30 pm, en particular al menos 50 pm en la dirección del eje del haz (Z) de la radiación láser (3).
12. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que mientras que la radiación láser (3) actúa sobre el sustrato (2), el sustrato (2) se mueve con respecto a la radiación láser (3) y/o el cabezal de procesamiento láser (10) en particular sin interrupciones.
13. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que mediante la radiación láser (3) adicionalmente también se elimina una zona de superficie.
14. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la radiación láser (3) de un láser pulsado se dirige a través del medio (8) transmisivo y la radiación láser de un láser en particular de emisión continua se dirige a través del medio (8) transmisivo o evitando el medio (8) transmisivo sobre el sustrato (2).
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Families Citing this family (70)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2013102422A (ru) 2010-07-12 2014-08-20 ФАЙЛЭЙСЕР ЮЭс-Эй ЭлЭлСи Способ обработки материалов с использованием филаментации
WO2014079478A1 (en) 2012-11-20 2014-05-30 Light In Light Srl High speed laser processing of transparent materials
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
KR101857336B1 (ko) 2013-04-04 2018-05-11 엘피케이에프 레이저 앤드 일렉트로닉스 악티엔게젤샤프트 기판을 분리시키기 위한 방법 및 장치
US9102011B2 (en) 2013-08-02 2015-08-11 Rofin-Sinar Technologies Inc. Method and apparatus for non-ablative, photoacoustic compression machining in transparent materials using filamentation by burst ultrafast laser pulses
US10017410B2 (en) 2013-10-25 2018-07-10 Rofin-Sinar Technologies Llc Method of fabricating a glass magnetic hard drive disk platter using filamentation by burst ultrafast laser pulses
US9517929B2 (en) 2013-11-19 2016-12-13 Rofin-Sinar Technologies Inc. Method of fabricating electromechanical microchips with a burst ultrafast laser pulses
US10252507B2 (en) 2013-11-19 2019-04-09 Rofin-Sinar Technologies Llc Method and apparatus for forward deposition of material onto a substrate using burst ultrafast laser pulse energy
US10005152B2 (en) 2013-11-19 2018-06-26 Rofin-Sinar Technologies Llc Method and apparatus for spiral cutting a glass tube using filamentation by burst ultrafast laser pulses
US11053156B2 (en) 2013-11-19 2021-07-06 Rofin-Sinar Technologies Llc Method of closed form release for brittle materials using burst ultrafast laser pulses
US10144088B2 (en) 2013-12-03 2018-12-04 Rofin-Sinar Technologies Llc Method and apparatus for laser processing of silicon by filamentation of burst ultrafast laser pulses
US9676167B2 (en) 2013-12-17 2017-06-13 Corning Incorporated Laser processing of sapphire substrate and related applications
US20150165560A1 (en) 2013-12-17 2015-06-18 Corning Incorporated Laser processing of slots and holes
US11556039B2 (en) 2013-12-17 2023-01-17 Corning Incorporated Electrochromic coated glass articles and methods for laser processing the same
US9850160B2 (en) 2013-12-17 2017-12-26 Corning Incorporated Laser cutting of display glass compositions
US9701563B2 (en) 2013-12-17 2017-07-11 Corning Incorporated Laser cut composite glass article and method of cutting
US9815730B2 (en) 2013-12-17 2017-11-14 Corning Incorporated Processing 3D shaped transparent brittle substrate
US10442719B2 (en) 2013-12-17 2019-10-15 Corning Incorporated Edge chamfering methods
US10293436B2 (en) 2013-12-17 2019-05-21 Corning Incorporated Method for rapid laser drilling of holes in glass and products made therefrom
US9938187B2 (en) 2014-02-28 2018-04-10 Rofin-Sinar Technologies Llc Method and apparatus for material processing using multiple filamentation of burst ultrafast laser pulses
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
EP3169477B1 (en) 2014-07-14 2020-01-29 Corning Incorporated System for and method of processing transparent materials using laser beam focal lines adjustable in length and diameter
CN107073641B (zh) * 2014-07-14 2020-11-10 康宁股份有限公司 接口块；用于使用这种接口块切割在波长范围内透明的衬底的***和方法
EP3169635B1 (en) 2014-07-14 2022-11-23 Corning Incorporated Method and system for forming perforations
EP3536440A1 (en) 2014-07-14 2019-09-11 Corning Incorporated Glass article with a defect pattern
US9757815B2 (en) 2014-07-21 2017-09-12 Rofin-Sinar Technologies Inc. Method and apparatus for performing laser curved filamentation within transparent materials
US10047001B2 (en) 2014-12-04 2018-08-14 Corning Incorporated Glass cutting systems and methods using non-diffracting laser beams
JP6104354B2 (ja) * 2014-12-16 2017-03-29 旭硝子株式会社 貫通孔形成方法、貫通孔形成装置、および貫通孔を有するガラス基板の製造方法
JP2018507154A (ja) 2015-01-12 2018-03-15 コーニング インコーポレイテッド マルチフォトン吸収方法を用いた熱強化基板のレーザー切断
EP3102358A4 (en) 2015-01-13 2017-10-25 Rofin-Sinar Technologies, Inc. Method and system for scribing brittle material followed by chemical etching
EP3848334A1 (en) 2015-03-24 2021-07-14 Corning Incorporated Alkaline earth boro-aluminosilicate glass article with laser cut edge
JP2018516215A (ja) 2015-03-27 2018-06-21 コーニング インコーポレイテッド 気体透過性窓、および、その製造方法
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
CN107835794A (zh) 2015-07-10 2018-03-23 康宁股份有限公司 在挠性基材板中连续制造孔的方法和与此相关的产品
US20180166353A1 (en) * 2015-08-21 2018-06-14 Corning Incorporated Glass substrate assemblies having low dielectric properties
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
WO2018043016A1 (ja) 2016-09-01 2018-03-08 旭硝子株式会社 ガラス物品の製造方法およびガラス物品
CN113399816B (zh) 2016-09-30 2023-05-16 康宁股份有限公司 使用非轴对称束斑对透明工件进行激光加工的设备和方法
US11542190B2 (en) 2016-10-24 2023-01-03 Corning Incorporated Substrate processing station for laser-based machining of sheet-like glass substrates
TW201833250A (zh) * 2016-11-18 2018-09-16 美商山姆科技公司 填充基板的穿通孔之填充材料及方法
WO2018155100A1 (ja) 2017-02-21 2018-08-30 Ａｇｃ株式会社 ガラス板およびガラス板の製造方法
CN110291051B (zh) 2017-02-21 2022-04-29 Ａｇｃ株式会社 玻璃板以及玻璃板的制造方法
TWI681445B (zh) * 2017-03-06 2020-01-01 德商Ｌｐｋｆ雷射暨電子股份公司 用於製造技術遮罩之方法以及藉助於可再用遮罩施加及/或移除圖案化材料之方法
KR20190116378A (ko) 2017-03-06 2019-10-14 엘피케이에프 레이저 앤드 일렉트로닉스 악티엔게젤샤프트 전자기 방사선과 후속 에칭공정을 이용해 재료 안으로 적어도 하나의 리세스를 도입하기 위한 방법
EP3967442A1 (de) 2017-03-06 2022-03-16 LPKF Laser & Electronics AG Verfahren zur herstellung einer technischen maske
JP7396899B2 (ja) * 2017-05-15 2023-12-12 エル・ピー・ケー・エフ・レーザー・アンド・エレクトロニクス・ソシエタス・ヨーロピア パルスレーザ光を用いた基板の加工、特に分離のための方法
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
DE112018004409B4 (de) 2017-10-04 2022-02-17 Lpkf Laser & Electronics Ag Optisches Bauelement und Verfahren zu dessen Herstellung
JP7407499B2 (ja) * 2017-12-26 2024-01-04 株式会社ディスコ 凹部又は貫通孔の形成方法、電極の形成方法
US11554984B2 (en) 2018-02-22 2023-01-17 Corning Incorporated Alkali-free borosilicate glasses with low post-HF etch roughness
US12009225B2 (en) 2018-03-30 2024-06-11 Samtec, Inc. Electrically conductive vias and methods for producing same
DE102020100848B4 (de) 2019-01-29 2023-07-27 Lpkf Laser & Electronics Aktiengesellschaft Verfahren zur Mikrostrukturierung eines Glassubstrats mittels Laserstrahlung
JP7230650B2 (ja) 2019-04-05 2023-03-01 Tdk株式会社 無機材料基板の加工方法、デバイス、およびデバイスの製造方法
DE102019111634A1 (de) * 2019-05-06 2020-11-12 Lpkf Laser & Electronics Ag Verfahren zur Herstellung von Mikrostrukturen in einem Glassubstrat
CN113826235B (zh) * 2019-05-13 2024-04-30 Lpkf激光电子股份公司 用于制造具有承载基底的显示器的方法、根据该方法制造的承载基底和确定用于柔性的显示器的覆盖玻璃
WO2021008699A1 (en) 2019-07-17 2021-01-21 Scrona Ag Electrohydrodynamic print head with structured feed layer
WO2021008700A1 (en) 2019-07-17 2021-01-21 Scrona Ag Inkjet print head with contamination robustness
DE102019217466A1 (de) * 2019-11-12 2021-05-12 Lpkf Laser & Electronics Ag Reaktionsgefäße aus Glas, Herstellungsverfahren und Verfahren zur Analyse
DE102021100144A1 (de) 2020-01-09 2021-07-15 Lpkf Laser & Electronics Aktiengesellschaft Verfahren zur Bearbeitung eines Glases
KR102311023B1 (ko) * 2020-05-26 2021-10-08 윤창희 가공 효율성을 향상시킨 이중소재 이체형 플라즈마 에칭 플레이트
DE102020114195A1 (de) 2020-05-27 2021-12-02 Lpkf Laser & Electronics Aktiengesellschaft Verfahren zum Einbringen einer Ausnehmung in ein Substrat
EP4296244A1 (de) 2022-06-21 2023-12-27 LPKF Laser & Electronics SE Substratträger aus glas zur bearbeitung eines substrats und ein verfahren zu dessen herstellung
DE102022116784A1 (de) 2022-07-05 2024-01-11 Lpkf Laser & Electronics Aktiengesellschaft Mikromechanische Kammstruktur aus Glas sowie zugehöriges Verfahren und Verwendung
DE102022116783B3 (de) 2022-07-05 2023-09-14 Lpkf Laser & Electronics Aktiengesellschaft Mikrostruktur aus Glas, Mikro-Mechanik und zugehörige Verwendung
DE102022127259A1 (de) 2022-10-18 2024-04-18 Lpkf Laser & Electronics Aktiengesellschaft Verfahren sowie Vorrichtung zur Abbildung eines Strahls auf ein Objekt und Verfahren zum Einbringen einer Öffnung in ein Werkstück mittels dieses Verfahrens
DE102022130976B3 (de) 2022-11-23 2023-11-30 Lpkf Laser & Electronics Aktiengesellschaft Monolithische Membran aus Glas, Doppel-Vertikalmembran-Anordnung, mikromechanische Federstruktur und zugehöriges Herstellungsverfahren
KR102559949B1 (ko) * 2022-12-15 2023-07-26 주식회사 에프엠에스 유리 기판을 관통하는 홀의 형성 방법 및 금속 플러그 형성 방법

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59127983A (ja) * 1982-12-24 1984-07-23 Toshiba Corp レ−ザ加工装置
EP0286855A1 (de) * 1987-04-15 1988-10-19 BBC Brown Boveri AG Verfahren zum Aetzen von Vertiefungen in ein Siliziumsubstrat
JPH02303148A (ja) * 1989-05-18 1990-12-17 Mitsubishi Electric Corp 窒化アルミニウムパツケージの製造方法
IL105925A (en) * 1992-06-22 1997-01-10 Martin Marietta Corp Ablative process for printed circuit board technology
US5738757A (en) * 1995-11-22 1998-04-14 Northrop Grumman Corporation Planar masking for multi-depth silicon etching
US6114240A (en) 1997-12-18 2000-09-05 Micron Technology, Inc. Method for fabricating semiconductor components using focused laser beam
JP3536058B2 (ja) 2000-02-28 2004-06-07 独立行政法人理化学研究所 短パルス・レーザー光のパルス幅圧縮方法
US7569794B2 (en) * 2001-05-23 2009-08-04 Osmotica Corp. Laser drilling system and method
DE10154361A1 (de) * 2001-11-06 2003-05-15 Univ Albert Ludwigs Freiburg Verfahren zum Durchführen eines Rapid-Prototyping-Prozesses zur Herstellung von Mikrostrukturen
JP3873098B2 (ja) * 2004-03-31 2007-01-24 国立大学法人 北海道大学 レーザ加工方法および装置
JP4418282B2 (ja) * 2004-03-31 2010-02-17 株式会社レーザーシステム レーザ加工方法
US7303977B2 (en) * 2004-11-10 2007-12-04 Intel Corporation Laser micromachining method
US9138913B2 (en) 2005-09-08 2015-09-22 Imra America, Inc. Transparent material processing with an ultrashort pulse laser
JP5221007B2 (ja) * 2006-05-31 2013-06-26 アイシン精機株式会社 発光ダイオードチップ及びウェハ分割加工方法
JP5232375B2 (ja) * 2006-10-13 2013-07-10 アイシン精機株式会社 半導体発光素子の分離方法
US20070298529A1 (en) * 2006-05-31 2007-12-27 Toyoda Gosei, Co., Ltd. Semiconductor light-emitting device and method for separating semiconductor light-emitting devices
JP2008288577A (ja) 2007-04-18 2008-11-27 Fujikura Ltd 基板の処理方法、貫通配線基板及びその製造方法、並びに電子部品
JP2008288264A (ja) * 2007-05-15 2008-11-27 Ntn Corp パターン修正方法
JP2009176926A (ja) * 2008-01-24 2009-08-06 Fujikura Ltd 貫通配線基板及びその製造方法
TW201036508A (en) 2009-03-17 2010-10-01 High Conduction Scient Co Ltd Double-faced conductive composite board and manufacturing method thereof
CN101571603A (zh) 2009-06-02 2009-11-04 中国科学院上海光学精密机械研究所 应用飞秒激光在石英玻璃基体上制备微光学元件的方法
US20120234807A1 (en) * 2009-12-07 2012-09-20 J.P. Sercel Associates Inc. Laser scribing with extended depth affectation into a workplace
JP5600427B2 (ja) * 2009-12-25 2014-10-01 株式会社フジクラ 貫通配線基板の材料基板
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
KR101181719B1 (ko) * 2010-06-22 2012-09-19 한국과학기술원 펨토초 레이저에 의해 나노 보이드 어레이 형성을 통한 절단방법
DE102010025966B4 (de) 2010-07-02 2012-03-08 Schott Ag Interposer und Verfahren zum Herstellen von Löchern in einem Interposer
RU2013102422A (ru) * 2010-07-12 2014-08-20 ФАЙЛЭЙСЕР ЮЭс-Эй ЭлЭлСи Способ обработки материалов с использованием филаментации
WO2012014718A1 (ja) * 2010-07-26 2012-02-02 浜松ホトニクス株式会社 インターポーザの製造方法
WO2012094737A1 (en) * 2011-01-10 2012-07-19 UNIVERSITé LAVAL Laser reinforced direct bonding of optical components
CN102513700B (zh) 2011-11-03 2015-04-15 西安交通大学 利用飞秒激光在石英玻璃内部制造三维微螺旋通道的方法
WO2013065450A1 (ja) * 2011-11-04 2013-05-10 株式会社フジクラ 微細孔を備えた基板の製造方法
TW201343296A (zh) 2012-03-16 2013-11-01 Ipg Microsystems Llc 使一工件中具有延伸深度虛飾之雷射切割系統及方法
US9346706B2 (en) 2012-11-29 2016-05-24 Corning Incorporated Methods of fabricating glass articles by laser damage and etching
EP2781296B1 (de) * 2013-03-21 2020-10-21 Corning Laser Technologies GmbH Vorrichtung und verfahren zum ausschneiden von konturen aus flächigen substraten mittels laser
US9102007B2 (en) * 2013-08-02 2015-08-11 Rofin-Sinar Technologies Inc. Method and apparatus for performing laser filamentation within transparent materials
US9296646B2 (en) 2013-08-29 2016-03-29 Corning Incorporated Methods for forming vias in glass substrates
US10144088B2 (en) * 2013-12-03 2018-12-04 Rofin-Sinar Technologies Llc Method and apparatus for laser processing of silicon by filamentation of burst ultrafast laser pulses

Also Published As

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