專利名稱：在母材基板表面形成溝槽的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在母材基板例如陶瓷基板的表面形成微細(xì)溝槽的方法。
以往，一芯片式壓電諧振器或類似器件是被形成為在粘接到一壓電基板兩側(cè)面上的一陶瓷密封基板的表面中形成一溝槽。通過(guò)形成該溝槽提供有能使一供壓電基板自由和不受阻礙地振動(dòng)的空間。例如，在日本實(shí)用新型公布號(hào)7-49860中對(duì)這種芯片式壓電諧振器作了揭示。
這種帶有溝槽的陶瓷基板起初是采用一壓模等形成一其后加以烘焙或燒制的濕型板。
然而，由于陶瓷基板在烘焙過(guò)程中出現(xiàn)的收縮，存在溝槽的尺寸精度不夠的問(wèn)題。
為解決這一問(wèn)題，已經(jīng)考慮通過(guò)噴砂形成溝槽的方法。在這種噴砂加工過(guò)程中，系通過(guò)將不打算形成溝槽的位置處利用保護(hù)膜將母材基板表面加以遮蓋并通過(guò)由母材基板上方噴砂形成溝槽。
在這種情況下，采用硅或尿烷樹(shù)脂作為用于噴砂時(shí)的保護(hù)薄膜。然而，如果將硅或尿烷直接印在母材上及使其硬化，則無(wú)法將硅或尿烷樹(shù)脂從母材基板上剝離。
還有一種采用熱塑性印劑進(jìn)行掩蓋的方法。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是可通過(guò)溶劑從母材板片上剝離。然而，這種熱塑性印劑沒(méi)有足夠的耐久性以在噴砂過(guò)程中保護(hù)母材板片，而且該熱塑印劑在噴砂過(guò)程中容易除去，故不能采用該熱塑性印劑作為掩蓋材料。
在日本實(shí)用新型公開(kāi)號(hào)6-161098中揭示了另一種方法，其中采用一種用于噴砂過(guò)程的感光性薄膜。這種感光性薄膜系在一撓性薄膜上依次復(fù)貼上一水溶性樹(shù)脂層、一以尿烷齊聚物為主成分并包含纖維素衍生物的感光性樹(shù)脂組成物層以及一剝離薄膜。然而在這種情況下，由于需要許多復(fù)雜的加工過(guò)程如將薄膜粘貼到母材上、粘貼圖形蒙片、圖形蒙片的曝光和去除、顯象、噴砂和薄膜剝離，故這種方法無(wú)法用于一小尺寸元件的加工過(guò)程。而且，由于耐噴砂性與可剝離性是相反的特性，故還存在難以找到能同時(shí)滿足這兩種重要特性的材料的問(wèn)題。
本發(fā)明的目的在于提供一種能以較少的工序加工微細(xì)溝槽、耐噴砂性與可剝離性俱佳的溝槽加工方法。
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種在母材表面上形成溝槽的方法，這種方法通過(guò)采用由分別對(duì)噴砂具有很高阻力和具有優(yōu)良可剝離性的材料制成的兩個(gè)不同層面實(shí)現(xiàn)微細(xì)而精確形成的溝槽。
本發(fā)明的一較佳實(shí)施例提供一種在母材上基板上形成一溝槽的方法，包括以下步驟在母材基板表面上形成一第一層，該第一層包括一可溶解于一有機(jī)溶劑的鏈形聚合物材料；在打算形成溝槽部分以外的該第一層上形成第二層，該第二層包括一對(duì)噴砂具有很高阻力的鏈形聚合物材料；通過(guò)在打算通過(guò)噴砂過(guò)程形成溝槽的部分對(duì)該第一層和母材基板進(jìn)行切割形成溝槽，其中，噴砂材料被從該第二層上方引導(dǎo)到該母材基板上；以及通過(guò)將有機(jī)溶劑加到第一層和第二層上將該第一層溶解使該第一層和第二層從母材上去除。
在上述方法中，用作母材基板的材料包含由從一陶瓷基板、一玻璃基板、一印刷線路板、一晶片和一石塊組成的類別中選擇的一個(gè)。該第一層最好由熱塑性樹(shù)脂形成。該第二層最好包括一熱固性硅或尿烷樹(shù)脂。
按照上述方法，系采用有機(jī)溶劑將該第一層和第二層從母材基板上剝離和去除。因此，與采用感光片的傳統(tǒng)方法相比，通過(guò)很少的步驟即能精確地在母材基板上形成一微細(xì)的溝槽并比現(xiàn)有技術(shù)方法經(jīng)濟(jì)得多。
該第二層還可靠地提供一必要的防噴砂特性，該第一層則可靠地提供一必要的可剝離性。因此，可使對(duì)于噴砂的阻力和可剝離性一致，并獲得具有優(yōu)良的可操作性的溝槽形成方法。
如上所述，包括有一在有機(jī)溶劑中具有優(yōu)良可溶性的鏈形聚合物的第一層系沿一母材基板的整個(gè)表面形成。這對(duì)于用于形成具有可去除性(在有機(jī)溶劑中的可溶性)及對(duì)噴砂不具有抗噴射或阻力的第一層的鏈形聚合物是非常重要的。例如，鏈形聚合物最好采用熱塑性印劑如抗蝕刻印劑或其它適當(dāng)?shù)挠┎牧稀?br> 接著，在除打算形成溝槽的區(qū)域處的第一層上包括有具有很高抗噴射的交叉鏈形聚合物材料的第二層形成圖形。該形成圖形可通過(guò)印制法、光刻法或其它適于加工的方法完成。對(duì)于第二層則采用不溶解于一有機(jī)溶劑并具有優(yōu)良抗噴射的材料。用于第二層的材料最好包括一熱固性樹(shù)脂如硅或尿烷樹(shù)脂，以及一感光性聚合物如UV樹(shù)脂等。
在形成第一和第二層后，即通過(guò)從第二層上方將砂噴到第一和第二層上而進(jìn)行噴砂加工過(guò)程。由于除打算形成的溝槽區(qū)域外的部分均被第二層保護(hù)，故只有僅出現(xiàn)第一層和母材的打算形成溝槽的區(qū)域被切割。作為一個(gè)噴射加工過(guò)程，噴水和噴砂均可采用。
接著，通過(guò)有機(jī)溶劑對(duì)在噴砂過(guò)程完成后仍留有第一和第二層的母材基板加以蝕刻。該第一層即溶解而該第二層則容易地與該母材基板分離。從而精確而容易地在母材基板上形成一溝槽。作為有機(jī)溶劑，例如可采用稀釋劑、丙酮或其它適當(dāng)材料。作為母材，只要能通過(guò)噴砂加工過(guò)程在其中形成溝槽的任何材料均適用，例如一陶瓷基板、一玻璃基板、一印刷線路板、一晶片、或一石塊。
本發(fā)明的其它特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明較佳實(shí)施例的描述而變得顯而易見(jiàn)。
附圖簡(jiǎn)單說(shuō)明

圖1A、1B、1C、1D、1E和1F為示出本發(fā)明的在母材表面上形成溝槽的方法的一較佳實(shí)施例的圖。
首先，制備一如圖1A所示的由母材制成的母材基板作為陶瓷基板1。該陶瓷基板1的表面最好形成為平坦光滑。
接著，如圖1B所示，在該陶瓷基板1的大致整個(gè)表面上形成一包括有一鏈形聚合物材料的第一層2，該鏈形聚合物材料在有機(jī)溶劑如ER印劑中具有優(yōu)良的可溶性。最好形成厚度約為5-10微米的薄膜形狀的第一層，以便能通過(guò)其后進(jìn)行的噴砂加工過(guò)程容易地切割該第一層2，而使其上的所需部分在噴砂加工過(guò)程中不剝離。
接著，如圖1C所示，在第一層2上除打算形成溝槽的部分外的一第一層2的區(qū)域處形成一包括一對(duì)于噴砂具有優(yōu)良阻力即優(yōu)良抗噴砂特性的交叉鏈形聚合物材料的第二層3。作為用于形成包括有除打算形成溝槽部分外的區(qū)域的圖形的特定方法，可采用印制法如絲網(wǎng)印刷和轉(zhuǎn)印法。還可采用使用感光性聚合物的光刻法。最好是第二層3的薄膜厚度大于第一層2(例如約30微米)，以使該第二層3不在第一、第二層2、3和基板1被噴砂加工過(guò)程切割到溝槽的目標(biāo)深度之前磨損掉。
接著，如圖1D1、1D2和1D3所示，通過(guò)一噴砂裝置5從該第二層3上方噴灑微細(xì)顆粒例如鋁粉末，從而進(jìn)行一噴砂加工過(guò)程。通過(guò)該加工過(guò)程對(duì)第一層2和陶瓷基板1上打算形成溝槽的部分加以切割。
接著，如圖1E所示，通過(guò)有機(jī)溶劑對(duì)第一層2進(jìn)行溶解，并從而將第二層3與陶瓷基板1剝離和去除。在噴灑加工過(guò)程之后通常進(jìn)行洗滌以去除被切割的廢料。但在本實(shí)施例中，由于第二層3可通過(guò)加以有機(jī)溶劑容易地剝離，故不需要洗滌過(guò)程。
相應(yīng)地，可得到如圖1F所示的包括有溝槽4的陶瓷基板1。
形成溝槽4的加工過(guò)程的精度系根據(jù)第二層3的圖形精度。特別是，近年來(lái)絲網(wǎng)印刷法的精度已提高到約(+/-)0.05mm至0.1m的等級(jí)。與傳統(tǒng)的形成溝槽方法即在濕型板形成階段進(jìn)行壓力加工然后并進(jìn)行烘焙加工相比，按照本發(fā)明較佳實(shí)施例的形成溝槽4的精度大大提高。
在印制法的情況下，由于所需加工過(guò)程的數(shù)量比采用傳統(tǒng)感光薄膜的噴砂加工過(guò)程減少，故為形成溝槽所需的加工過(guò)程的總數(shù)減少，裝置也變得簡(jiǎn)單。
而且，如果通過(guò)一夾具或定位件將若干個(gè)陶瓷基板(母材)基板對(duì)準(zhǔn)和配置，并在這些基板上同時(shí)進(jìn)行一印制過(guò)程，一噴砂過(guò)程和一剝離過(guò)程，則即使生產(chǎn)小尺寸元件也能實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)。
應(yīng)注意，感光性樹(shù)脂可用作第二層3。在這種情況下，圖形形成是通過(guò)在第一層2的大致整個(gè)表面上形成第二層3、在第二層3上通過(guò)使用蒙片曝光、并進(jìn)行蝕刻過(guò)程而完成的。在這種情況下，加工過(guò)程的數(shù)目與印制法相比增加。然而，這能進(jìn)一步提高圖形精度。
用于本發(fā)明較佳實(shí)施例中的母材基板并不限于平面形狀。母材基板也可具有一平表面例如一管狀或一凹狀的曲線表面。
而且，溝槽的形狀并不限于島狀溝槽，而可以是連續(xù)或不連續(xù)直線槽形狀。溝槽的形狀并不限于任何特定的形狀而可以是任何多個(gè)形狀。
以上雖然已參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了具體示出和描述，應(yīng)當(dāng)理解，熟悉本領(lǐng)域的人員可在形式和細(xì)節(jié)方面進(jìn)行改動(dòng)和變化而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1．一種在母材基板上形成一溝槽的方法，包括以下步驟在所述母材基板的一表面上形成一第一層，所述第一層包括一可溶解于一有機(jī)溶劑的鏈形聚合物材料；在打算形成所述溝槽部分以外的所述第一層上形成一第二層，所述第二層包括一對(duì)噴灑具有很高阻力的鏈形聚合物材料；通過(guò)在打算通過(guò)噴灑過(guò)程形成所述溝槽的部分處對(duì)所述第一層和所述母材基板進(jìn)行切割形成所述溝槽；以及通過(guò)將有機(jī)溶劑加到第一層和第二層上將所述第一層溶解使所述第一層和第二層從所述母材基板上去除。
2．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述母材基板包含由從一陶瓷基板、一玻璃基板、一印刷線路板、一晶片和一石塊組成的類別中選擇的一個(gè)。
3．如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一層包含熱塑性樹(shù)脂。
4．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一層包含熱塑性樹(shù)脂。
5．如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述第二層包含一熱固性硅或尿烷樹(shù)脂。
6．如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二層包含一熱固性硅或尿烷樹(shù)脂。
7．如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二層包含一熱固性硅或尿烷樹(shù)脂。
8．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二層包含一熱固性硅或尿烷樹(shù)脂。
9．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二層包括一交叉鏈形聚合物材料。
10．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一層具有一大約為5微米至10微米厚度的薄膜形狀。
11．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二層的薄膜厚度大于所述第一層的薄膜厚度。
12．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述噴灑過(guò)程包括一噴砂加工過(guò)程。
13．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述噴灑過(guò)程包括一噴水加工過(guò)程。
14．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二層包括一感光性樹(shù)脂。
15．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述母材具有一平表面或一凹的曲線表面。
16．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一層通過(guò)-ER印劑印制過(guò)程形成。
17．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二層通過(guò)一硅印制過(guò)程形成。
18．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述噴灑過(guò)程包括將一材料從所述第二層上方加到所述第二層上。
19．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一層不具有噴灑阻力。
20．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二層不溶解于有機(jī)溶劑。
全文摘要
一種在母材基板上形成一溝槽的方法,包括以下步驟:在母材基板表面上形成一第一層,該第一層包括一可溶解于一有機(jī)溶劑的鏈形聚合物材料。然后在除打算形成溝槽部分以外的該第一層上形成第二層。該第二層包括一對(duì)噴砂具有很高阻力的鏈形聚合物材料。然后通過(guò)在打算通過(guò)噴砂過(guò)程形成溝槽的部分對(duì)該第一層和母材基板進(jìn)行切割形成溝槽,其中,噴砂被從該第二層上方向下引導(dǎo)。然后用有機(jī)溶劑溶解第一層和第二層使該第一層和第二層從母材上去除。
文檔編號(hào)H01L41/22GK1236219SQ9910235
公開(kāi)日1999年11月24日 申請(qǐng)日期1999年2月9日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月16日
發(fā)明者寶田益義, 輪島正哉 申請(qǐng)人:株式會(huì)社村田制作所