微型机械杂志（Micromachines）发表了一篇标题为《Micro-Hole Drilling on Glass Substrates—A Review》的文章，主要内容是对当前玻璃微加工技术，特别是微孔钻孔技术进行的综合性回顾。玻璃微加工技术在微型设备的制造中变得越来越重要，包括微光电机械系统（MOEMS）、微型总分析系统（µTAS）和用于生物传感的微流体设备。此外，由于玻璃对射频（RF）透明，它成为传感器和能量传输设备的理想材料。然而，由于玻璃加工性能差，制作高纵横比的光滑通孔（TGV）仍然是一个挑战。由于许多微型设备需要TGV，关于玻璃微加工技术的研究越来越深入。
玻璃因其优异的化学稳定性、光学透明性、电绝缘性和耐高温性而成为众多微机电系统（MEMS）应用的理想材料。此外，其光滑的表面以及能够制造非常精细的结构，使玻璃成为MOEMS、µTAS和微流体设备的首选基板材料。然而，玻璃是脆性的，且难以加工，尤其是在需要高精度和高纵横比的情况下。这为贯通玻璃孔（TGVs）和微孔的制造带来了巨大的挑战，而这些孔对于微型设备中的互连和流体通道是必不可少的。
用于在玻璃中钻微孔的技术可以大致分为四类：机械方法、热方法、化学方法和混合方法。每种技术都有其特定的优点和局限性，具体取决于应用需求。
机械钻孔技术：机械钻孔是制造玻璃微孔最直接的方法。它涉及使用旋转钻头物理去除基板上的材料。该技术非常适合小批量生产，并且在孔径和对准方面可以实现高精度。然而，由于玻璃的脆性，在钻孔过程中可能会导致裂缝和碎屑，从而限制了该方法的应用。为了缓解这些问题，通常使用金刚石涂层钻头以减少磨损并提高切割效率。此外，使用润滑剂和冷却剂可以帮助减少热量产生并降低热裂纹的风险。
热钻孔技术：热钻孔技术使用局部加热来软化玻璃，然后去除材料。最常见的热方法是激光钻孔，利用聚焦的激光束加热并蒸发目标位置的玻璃。此方法允许对孔的大小和形状进行精确控制，并且可以产生具有高纵横比的孔。然而，热方法可能会在玻璃中引入残余应力，导致潜在的裂纹或翘曲。激光参数的选择，例如功率、脉冲持续时间和波长，对于最小化这些影响并获得理想的孔质量至关重要。
化学钻孔技术：化学钻孔技术利用化学反应在玻璃基板上蚀刻微孔。一种常见的方法是湿法蚀刻，将玻璃浸入溶液中，选择性地去除暴露在蚀刻液中的材料。这种方法在制造非常精细且均匀的孔并具有光滑的侧壁方面具有优势。然而，化学钻孔通常比机械和热方法更慢，并且蚀刻过程难以控制，特别是在高纵横比孔的情况下。蚀刻速率取决于蚀刻剂的浓度和温度以及玻璃的成分等因素。
干法蚀刻：另一种方法是干法蚀刻，它使用等离子体来蚀刻玻璃。与湿法蚀刻相比，该方法在蚀刻过程中提供了更高的精度和控制，但需要更专业的设备，且成本较高。
混合钻孔技术：混合钻孔技术结合了多种方法，以利用每种方法的优势。例如，一种混合技术可能先使用激光预钻小导孔，然后进行化学蚀刻以实现所需的最终孔尺寸和形状。这种组合可以提高整体加工速度和孔的质量，同时最大限度地减少与每种单一技术相关的缺点。另一个例子是使用机械钻孔创建初始孔，然后进行热处理以平滑侧壁并减少表面粗糙度。当需要高纵横比孔或复杂几何形状时，混合方法特别有用。
