专利名称：在母材基板表面形成沟槽的方法
技术领域：
本发明涉及一种在母材基板例如陶瓷基板的表面形成微细沟槽的方法。
以往，一芯片式压电谐振器或类似器件是被形成为在粘接到一压电基板两侧面上的一陶瓷密封基板的表面中形成一沟槽。通过形成该沟槽提供有能使一供压电基板自由和不受阻碍地振动的空间。例如，在日本实用新型公布号7-49860中对这种芯片式压电谐振器作了揭示。
这种带有沟槽的陶瓷基板起初是采用一压模等形成一其后加以烘焙或烧制的湿型板。
然而，由于陶瓷基板在烘焙过程中出现的收缩，存在沟槽的尺寸精度不够的问题。
为解决这一问题，已经考虑通过喷砂形成沟槽的方法。在这种喷砂加工过程中，系通过将不打算形成沟槽的位置处利用保护膜将母材基板表面加以遮盖并通过由母材基板上方喷砂形成沟槽。
在这种情况下，采用硅或尿烷树脂作为用于喷砂时的保护薄膜。然而，如果将硅或尿烷直接印在母材上及使其硬化，则无法将硅或尿烷树脂从母材基板上剥离。
还有一种采用热塑性印剂进行掩盖的方法。这种方法的优点是可通过溶剂从母材板片上剥离。然而，这种热塑性印剂没有足够的耐久性以在喷砂过程中保护母材板片，而且该热塑印剂在喷砂过程中容易除去，故不能采用该热塑性印剂作为掩盖材料。
在日本实用新型公开号6-161098中揭示了另一种方法，其中采用一种用于喷砂过程的感光性薄膜。这种感光性薄膜系在一挠性薄膜上依次复贴上一水溶性树脂层、一以尿烷齐聚物为主成分并包含纤维素衍生物的感光性树脂组成物层以及一剥离薄膜。然而在这种情况下，由于需要许多复杂的加工过程如将薄膜粘贴到母材上、粘贴图形蒙片、图形蒙片的曝光和去除、显象、喷砂和薄膜剥离，故这种方法无法用于一小尺寸元件的加工过程。而且，由于耐喷砂性与可剥离性是相反的特性，故还存在难以找到能同时满足这两种重要特性的材料的问题。
本发明的目的在于提供一种能以较少的工序加工微细沟槽、耐喷砂性与可剥离性俱佳的沟槽加工方法。
为解决上述问题，本发明提供一种在母材表面上形成沟槽的方法，这种方法通过采用由分别对喷砂具有很高阻力和具有优良可剥离性的材料制成的两个不同层面实现微细而精确形成的沟槽。
本发明的一较佳实施例提供一种在母材上基板上形成一沟槽的方法，包括以下步骤在母材基板表面上形成一第一层，该第一层包括一可溶解于一有机溶剂的链形聚合物材料；在打算形成沟槽部分以外的该第一层上形成第二层，该第二层包括一对喷砂具有很高阻力的链形聚合物材料；通过在打算通过喷砂过程形成沟槽的部分对该第一层和母材基板进行切割形成沟槽，其中，喷砂材料被从该第二层上方引导到该母材基板上；以及通过将有机溶剂加到第一层和第二层上将该第一层溶解使该第一层和第二层从母材上去除。
在上述方法中，用作母材基板的材料包含由从一陶瓷基板、一玻璃基板、一印刷线路板、一晶片和一石块组成的类别中选择的一个。该第一层最好由热塑性树脂形成。该第二层最好包括一热固性硅或尿烷树脂。
按照上述方法，系采用有机溶剂将该第一层和第二层从母材基板上剥离和去除。因此，与采用感光片的传统方法相比，通过很少的步骤即能精确地在母材基板上形成一微细的沟槽并比现有技术方法经济得多。
该第二层还可靠地提供一必要的防喷砂特性，该第一层则可靠地提供一必要的可剥离性。因此，可使对于喷砂的阻力和可剥离性一致，并获得具有优良的可操作性的沟槽形成方法。
如上所述，包括有一在有机溶剂中具有优良可溶性的链形聚合物的第一层系沿一母材基板的整个表面形成。这对于用于形成具有可去除性(在有机溶剂中的可溶性)及对喷砂不具有抗喷射或阻力的第一层的链形聚合物是非常重要的。例如，链形聚合物最好采用热塑性印剂如抗蚀刻印剂或其它适当的印剂材料。
接着，在除打算形成沟槽的区域处的第一层上包括有具有很高抗喷射的交叉链形聚合物材料的第二层形成图形。该形成图形可通过印制法、光刻法或其它适于加工的方法完成。对于第二层则采用不溶解于一有机溶剂并具有优良抗喷射的材料。用于第二层的材料最好包括一热固性树脂如硅或尿烷树脂，以及一感光性聚合物如UV树脂等。
在形成第一和第二层后，即通过从第二层上方将砂喷到第一和第二层上而进行喷砂加工过程。由于除打算形成的沟槽区域外的部分均被第二层保护，故只有仅出现第一层和母材的打算形成沟槽的区域被切割。作为一个喷射加工过程，喷水和喷砂均可采用。
接着，通过有机溶剂对在喷砂过程完成后仍留有第一和第二层的母材基板加以蚀刻。该第一层即溶解而该第二层则容易地与该母材基板分离。从而精确而容易地在母材基板上形成一沟槽。作为有机溶剂，例如可采用稀释剂、丙酮或其它适当材料。作为母材，只要能通过喷砂加工过程在其中形成沟槽的任何材料均适用，例如一陶瓷基板、一玻璃基板、一印刷线路板、一晶片、或一石块。
本发明的其它特点和优点将通过以下结合附图对本发明较佳实施例的描述而变得显而易见。
附图简单说明
图1A、1B、1C、1D、1E和1F为示出本发明的在母材表面上形成沟槽的方法的一较佳实施例的图。
首先，制备一如图1A所示的由母材制成的母材基板作为陶瓷基板1。该陶瓷基板1的表面最好形成为平坦光滑。
接着，如图1B所示，在该陶瓷基板1的大致整个表面上形成一包括有一链形聚合物材料的第一层2，该链形聚合物材料在有机溶剂如ER印剂中具有优良的可溶性。最好形成厚度约为5-10微米的薄膜形状的第一层，以便能通过其后进行的喷砂加工过程容易地切割该第一层2，而使其上的所需部分在喷砂加工过程中不剥离。
接着，如图1C所示，在第一层2上除打算形成沟槽的部分外的一第一层2的区域处形成一包括一对于喷砂具有优良阻力即优良抗喷砂特性的交叉链形聚合物材料的第二层3。作为用于形成包括有除打算形成沟槽部分外的区域的图形的特定方法，可采用印制法如丝网印刷和转印法。还可采用使用感光性聚合物的光刻法。最好是第二层3的薄膜厚度大于第一层2(例如约30微米)，以使该第二层3不在第一、第二层2、3和基板1被喷砂加工过程切割到沟槽的目标深度之前磨损掉。
接着，如图1D1、1D2和1D3所示，通过一喷砂装置5从该第二层3上方喷洒微细颗粒例如铝粉末，从而进行一喷砂加工过程。通过该加工过程对第一层2和陶瓷基板1上打算形成沟槽的部分加以切割。
接着，如图1E所示，通过有机溶剂对第一层2进行溶解，并从而将第二层3与陶瓷基板1剥离和去除。在喷洒加工过程之后通常进行洗涤以去除被切割的废料。但在本实施例中，由于第二层3可通过加以有机溶剂容易地剥离，故不需要洗涤过程。
相应地，可得到如图1F所示的包括有沟槽4的陶瓷基板1。
形成沟槽4的加工过程的精度系根据第二层3的图形精度。特别是，近年来丝网印刷法的精度已提高到约(+/-)0.05mm至0.1m的等级。与传统的形成沟槽方法即在湿型板形成阶段进行压力加工然后并进行烘焙加工相比，按照本发明较佳实施例的形成沟槽4的精度大大提高。
在印制法的情况下，由于所需加工过程的数量比采用传统感光薄膜的喷砂加工过程减少，故为形成沟槽所需的加工过程的总数减少，装置也变得简单。
而且，如果通过一夹具或定位件将若干个陶瓷基板(母材)基板对准和配置，并在这些基板上同时进行一印制过程，一喷砂过程和一剥离过程，则即使生产小尺寸元件也能实现大批量生产。
应注意，感光性树脂可用作第二层3。在这种情况下，图形形成是通过在第一层2的大致整个表面上形成第二层3、在第二层3上通过使用蒙片曝光、并进行蚀刻过程而完成的。在这种情况下，加工过程的数目与印制法相比增加。然而，这能进一步提高图形精度。
用于本发明较佳实施例中的母材基板并不限于平面形状。母材基板也可具有一平表面例如一管状或一凹状的曲线表面。
而且，沟槽的形状并不限于岛状沟槽，而可以是连续或不连续直线槽形状。沟槽的形状并不限于任何特定的形状而可以是任何多个形状。
以上虽然已参照较佳实施例对本发明作了具体示出和描述，应当理解，熟悉本领域的人员可在形式和细节方面进行改动和变化而不脱离本发明的精神和范围。
权利要求
1．一种在母材基板上形成一沟槽的方法，包括以下步骤在所述母材基板的一表面上形成一第一层，所述第一层包括一可溶解于一有机溶剂的链形聚合物材料；在打算形成所述沟槽部分以外的所述第一层上形成一第二层，所述第二层包括一对喷洒具有很高阻力的链形聚合物材料；通过在打算通过喷洒过程形成所述沟槽的部分处对所述第一层和所述母材基板进行切割形成所述沟槽；以及通过将有机溶剂加到第一层和第二层上将所述第一层溶解使所述第一层和第二层从所述母材基板上去除。
2．如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述母材基板包含由从一陶瓷基板、一玻璃基板、一印刷线路板、一晶片和一石块组成的类别中选择的一个。
3．如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一层包含热塑性树脂。
4．如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一层包含热塑性树脂。
5．如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第二层包含一热固性硅或尿烷树脂。
6．如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二层包含一热固性硅或尿烷树脂。
7．如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二层包含一热固性硅或尿烷树脂。
8．如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二层包含一热固性硅或尿烷树脂。
9．如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二层包括一交叉链形聚合物材料。
10．如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一层具有一大约为5微米至10微米厚度的薄膜形状。
11．如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二层的薄膜厚度大于所述第一层的薄膜厚度。
12．如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述喷洒过程包括一喷砂加工过程。
13．如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述喷洒过程包括一喷水加工过程。
14．如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二层包括一感光性树脂。
15．如权利要求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线表面。
16．如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一层通过-ER印剂印制过程形成。
17．如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二层通过一硅印制过程形成。
18．如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述喷洒过程包括将一材料从所述第二层上方加到所述第二层上。
19．如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一层不具有喷洒阻力。
20．如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二层不溶解于有机溶剂。
全文摘要
一种在母材基板上形成一沟槽的方法,包括以下步骤:在母材基板表面上形成一第一层,该第一层包括一可溶解于一有机溶剂的链形聚合物材料。然后在除打算形成沟槽部分以外的该第一层上形成第二层。该第二层包括一对喷砂具有很高阻力的链形聚合物材料。然后通过在打算通过喷砂过程形成沟槽的部分对该第一层和母材基板进行切割形成沟槽,其中,喷砂被从该第二层上方向下引导。然后用有机溶剂溶解第一层和第二层使该第一层和第二层从母材上去除。
文档编号H01L41/22GK1236219SQ9910235
公开日1999年11月24日 申请日期1999年2月9日 优先权日1998年2月16日
发明者宝田益义, 轮岛正哉 申请人:株式会社村田制作所