本发明属于玻璃加工，尤其涉及一种tgv通孔的加工方法。
背景技术：
1、高铝硅酸盐玻璃的主要成分为氧化硅和氧化铝，除此之外，它还含有少量的氧化钙、氧化锌、氧化镁、氧化钠等元素，其具有含量高的氧化铝、强大的机械耐久性、稳定的化学性质以及优良的光学透明度等特点，在电子、光电及微纳米科技等高科技领域中占据重要位置，特别是在那些要求极细微加工精度的应用场景，比如微电子封装、精密传感器制作以及微流体芯片设计中，而实现高铝硅酸盐玻璃内部的贯穿通路(即through glass vias,tgv)是能够促成三维空间内的电路连接或构建精细的液体传输通道的关键步骤，特别是在实现垂直互连的过程中，需要更少的高频损耗和更高的孔深/尺寸比，进而需要高纵横比的tgv。为了实现高纵横比的tgv，必须确保在同一区域内能够紧密地定位大量的过孔，即实现高密度过孔布局，这意味着过孔的设计应当具有较小的锥角，从而确保在有限的区域内能够容纳更多的过孔。
2、目前，高铝硅酸盐玻璃常通过激光改性、刻蚀来形成通孔(tgv)，激光改性能够在玻璃体内“绘制”出预设的轨迹，随后的蚀刻步骤，则是对激光处理区域进行选择性溶解，利用特定化学试剂如氢氟酸，它能针对激光改性后更为脆弱或反应活性增强的部分进行有效侵蚀，通过精细调控蚀刻条件，可以保证孔道的平滑度、准确度以及整体的一致性，最终穿透整块玻璃，完成tgv的制作。常用的刻蚀方法包括使用含氟离子的酸性腐蚀液，通过降低酸液浓度、超声波、鼓泡、酸洗、碱腐等方式进行刻蚀。然而，通过现有的刻蚀方法腐蚀出来的高铝硅酸盐玻璃一般都会出现孔壁有凸起、孔未通或者孔腰部直径很小的情况，这是因为铝硅酸盐玻璃和含氟酸液反应速度很快，在反应的过程中会产生小气泡附着在孔壁上，并且生成氟化铝、氟化钙等沉淀堵塞激光改性后的孔，导致和铝硅酸盐玻璃发生反应的h+和f-不能及时补充到孔内，只能通过降低酸液浓度来降低反应速度，但是过低的酸液浓度导致孔内外h+和f-浓度差过低，孔内外离子交换也不充分，导致孔出口迅速长大而形成孔腰部直径很小的喇叭孔；同时超声波腐蚀一般使用频率在20～100khz的超声波对铝硅酸盐玻璃进行超声波辅助腐蚀，波长(λ)、频率(f)和声速(c)是超声波的三个基本物理量，三者之间的关系为：c＝λ*f，可知超声波波长范围为3～17mm之间，激光改性光斑为0.5～2微米之间，通孔腐蚀范围20～50微米，超声波波长远远大于孔径，很难通过超声波将孔内外的刻蚀液进行交换；而鼓泡方式也只能通过气泡来增加高铝硅酸盐玻璃表面的均匀性，实质上并不能对孔内外的离子交换起很好的交换作用。因此，现有的刻蚀方法往往难以控制锥角的大小，导致形成的孔具有较大的锥角，不利于高密度过孔布局。
3、因此，亟需一种高铝硅酸盐玻璃tgv通孔的加工方法，以解决现有技术问题的不足。
技术实现思路
1、鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种高铝硅酸盐玻璃tgv通孔的加工方法，采用该加工方法可形成锥度较小、内壁平滑、直径为20～52微米的tgv通孔。
2、为实现以上目的，本发明第一方面提供了一种高铝硅酸盐玻璃tgv通孔的加工方法，包括步骤:
3、(1)将待加工的高铝硅酸盐玻璃基板进行预处理；
4、(2)采用激光对高铝硅酸盐玻璃基板的目标区域进行照射；
5、(3)采用压力为0.5～10kg/cm2的蚀刻液对高铝硅酸盐玻璃基板进行双面喷淋处理，以质量份计，蚀刻液包括1～10份氢氟酸、1～10份硫酸、1～5份盐酸、1～3份硝酸、1～15份醋酸、1～20份有机醇及95～105份水；
6、(4)于步骤(3)后进行清洗；
7、(5)重复步骤(3)～(4)，直至目标区域的玻璃脱落以形成20～50微米的通孔。
8、与现有技术相比，本发明的高铝硅酸盐玻璃tgv通孔的加工方法包括采用激光对预处理后的高铝硅酸盐玻璃基板的目标区域进行照射以使目标区域的玻璃发生改性，激光能够实现纳米级别的精准定位，确保每个通孔的位置和形状精确可控，更具体地能够控制通孔的直径为20～52微米，同时通过激光可预先弱化目标区域的玻璃结构，使其在随后的双面喷淋处理中更易与蚀刻液发生反应，以达到更深的孔径且使孔壁实现光滑、无毛刺的效果。同时，本发明的加工方法还包括采用高压蚀刻液进行双面喷淋处理，蚀刻液在高压力作用下迅速地进入到激光改性后的通孔内并与改性后的玻璃发生反应，蚀刻液在高压下的快速流动确保了通孔内蚀刻液浓度的及时更新，保证了孔内和玻璃反应的h+、f-的浓度和孔出口处一致，也能够将反应生成的氟化铝、氟化钙等沉淀物通过高压冲刷的方式带出孔内；进一步地，本发明的蚀刻液中引入有硫酸、盐酸、硝酸、醋酸多种酸类成分，多种酸类成分能够将反应生成的氟化铝、氟化钙等沉淀物进行溶解以进一步降低通孔的锥角，故本发明的tgv通孔具有较小的锥角。此外，铝硅酸盐玻璃和含氟酸液反应会产生气体，这些气体在液体中形成了气泡，而气泡下的区域无法接触蚀刻液而导致通孔内壁形成凸起，基于此，本发明的蚀刻液中还引入有机醇，有机醇显著提高了蚀刻液分子层的表面张力，能够破坏气泡的成长过程，使生成的气泡更容易从溶液中排出，故本发明的蚀刻液可有效减少气泡形成，进而使得通孔内壁更加平滑。故本发明采用特定组分的蚀刻液并采用高压蚀刻液对激光改性后的高铝硅酸盐玻璃进行通孔蚀刻，能够形成锥度较小、内壁平滑、直径为20～52微米的tgv通孔。
9、进一步地，本发明的步骤(1)中预处理包括将高铝硅酸盐玻璃基板于清洗液中进行超声清洗、干燥。清洗液包括但不限于为水、碱液。具体地，用1～5wt％的碱液超声清洗5～15min，再于水中超声清洗5～10min，超声频率皆为10～50khz。
10、进一步地，本发明的干燥的温度为115～125℃，干燥的时间为10～20min。具体地，干燥的温度可为但不限于115℃、118℃、120℃、122℃、125℃；干燥的时间可为但不限于10min、12min、15min、18min、20min。
11、进一步地，本发明的激光为飞秒或皮秒激光。激光照射高铝硅酸盐玻璃基板上的目标区域，能够促使该区域的玻璃结构发生变化(即改性)，这种改性作用增强了该区域与蚀刻液之间的相互作用能力，使得在后续的蚀刻过程中，改性区域相比未改性区域更容易被蚀刻液腐蚀。此外，现有技术也有去除激光，直接采用贴耐酸保护膜，再采用测喷氢氟酸腐蚀制作玻璃通孔，由于无法精确控制每个通孔的位置和形状，故只能制作大于1mm以上的孔径且无法制作高密度孔径(10000孔/cm2)。
12、进一步地，本发明的双面喷淋的时间为0.8～30min。双面喷淋的时间具体可为但不限于0.8min、1min、3min、5min、8min、12min、15min、18min、22min、25min、28min、30min。
13、进一步地，本发明的有机醇包括乙二醇、丙二醇、丁二醇和甘油中的至少一种。
14、进一步地，本发明的氢氟酸的质量分数为0.5～40％；硫酸的质量分数为3～20％；盐酸的质量分数为3～30％；硝酸的质量分数为3～30％；醋酸的质量分数为1～20％。
15、进一步地，本发明的步骤(3)中包括采用测喷喷淋装置进行双面喷淋处理，测喷喷淋装置包括加压装置、储液装置、传输装置、喷淋结构，传输装置用于传输高铝硅酸盐玻璃基板，喷淋结构与储液装置连通，加压装置设于喷淋结构与储液装置之间，喷淋结构包括分别设于传输装置两侧的第一喷淋结构、第二喷淋结构。
16、进一步地，本发明的第一喷淋结构与第二喷淋结构为对称设置。
17、进一步地，本发明的第一喷淋结构与第二喷淋结构皆包括喷淋管，喷淋管上均匀分布有若干喷头。
18、进一步地，本发明的步骤(4)中清洗包括于清洗液中进行超声清洗。清洗液包括但不限于为水、碱液。具体地，可先于80～100℃、质量分数为25～35％的碱液中超声清洗5～15min，再于水中超声清洗5～15min，超声频率为10～80khz；于碱液中超声清洗可有效去除反应过程中产生的氟化铝、氟化钙、氟化镁等堵塞微孔的沉淀，让孔内外蚀刻液交换更充分。
1.一种高铝硅酸盐玻璃tgv通孔的加工方法，其特征在于，包括步骤:
2.如权利要求1所述的高铝硅酸盐玻璃tgv通孔的加工方法，其特征在于，步骤(1)中所述预处理包括将高铝硅酸盐玻璃基板于清洗液中进行超声清洗、干燥。
3.如权利要求1所述的高铝硅酸盐玻璃tgv通孔的加工方法，其特征在于，所述干燥的温度为115～125℃，所述干燥的时间为10～20min。
4.如权利要求1所述的高铝硅酸盐玻璃tgv通孔的加工方法，其特征在于，步骤(2)中所述激光为飞秒或皮秒激光。
5.如权利要求1所述的高铝硅酸盐玻璃tgv通孔的加工方法，其特征在于，步骤(3)中所述双面喷淋的时间为0.8～30min。
6.如权利要求1所述的高铝硅酸盐玻璃tgv通孔的加工方法，其特征在于，所述有机醇包括乙二醇、丙二醇、丁二醇和甘油中的至少一种。
7.如权利要求1所述的高铝硅酸盐玻璃tgv通孔的加工方法，其特征在于，步骤(3)中包括采用测喷喷淋装置进行所述双面喷淋处理，所述测喷喷淋装置包括加压装置、储液装置、传输装置、喷淋结构，所述传输装置用于传输所述高铝硅酸盐玻璃基板，所述喷淋结构与所述储液装置连通，所述加压装置设于所述喷淋结构与所述储液装置之间，所述喷淋结构包括分别设于所述传输装置两侧的第一喷淋结构、第二喷淋结构。
8.如权利要求7所述的高铝硅酸盐玻璃tgv通孔的加工方法，其特征在于，所述第一喷淋结构与所述第二喷淋结构为对称设置。
9.如权利要求8所述的高铝硅酸盐玻璃tgv通孔的加工方法，其特征在于，所述第一喷淋结构与所述第二喷淋结构皆包括喷淋管，所述喷淋管上均匀分布有若干喷头。
10.如权利要求1所述的高铝硅酸盐玻璃tgv通孔的加工方法，其特征在于，步骤(4)中所述清洗包括于清洗液中进行超声清洗。
