支承玻璃基板及使用其的层叠体的制作方法

文档序号:11527884阅读:141来源:国知局
支承玻璃基板及使用其的层叠体的制造方法与工艺

本发明涉及支承玻璃基板及使用其的层叠体,具体而言,涉及在半导体封装体的制造工序中用于支承加工基板的的支承玻璃基板及使用其的层叠体。



背景技术:

对于便携电话、笔记本电脑、pda(personaldataassistance)等便携型电子设备,要求小型化及轻量化。与此相伴随,这些电子设备中使用的半导体芯片的安装空间也受到严格限制,半导体芯片的高密度安装成为课题。因此,近年来,通过三维安装技术、即将半导体芯片彼此层叠、对各半导体芯片间进行布线连接,来谋求半导体封装体的高密度安装。

另外,现有的晶片水平封装体(wlp)是如下制作的:以晶片的状态形成凸块后,通过切片而单片化。但是,现有的wlp存在如下问题:不仅引脚数难以增加,而且由于以半导体芯片的背面露出的状态进行安装,因此容易产生半导体芯片的缺口等。

因此,作为新的wlp,提出了fan-out型的wlp。fan-out型的wlp能够使引脚数增加,并且通过保护半导体芯片的端部,从而可以防止半导体芯片的缺口等。



技术实现要素:

发明要解决的课题

fan-out型的wlp中,将多个半导体芯片用树脂密封材料进行密封而形成加工基板后,具有在加工基板的一个表面进行布线的工序、形成焊料凸块的工序等。

这些工序由于伴随有约200℃的热处理,因此有密封材料变形而使加工基板发生尺寸变化之担忧。若加工基板发生尺寸变化,则难以对加工基板的一个表面进行高密度布线,另外,也难以正确地形成焊料凸块。

为了抑制加工基板的尺寸变化,使用用于支承加工基板的支承基板是有效的。但是,即使使用支承基板的情况下,有时也会发生加工基板的尺寸变化。

本发明是鉴于上述情况而完成的发明,其技术课题在于通过发明出不易发生加工基板的尺寸变化的支承基板及使用其的层叠体而有助于半导体封装体的高密度安装。

用于解决课题的手段

本发明人等反复进行了各种实验,结果发现:通过选择玻璃基板作为支承基板并严格规定该玻璃基板的热膨胀系数,从而能够解决上述技术课题。由此提出了本发明。即,本发明的支承玻璃基板,其特征在于,在20~200℃的温度范围中的平均线性热膨胀系数超过110×10-7/℃且为160×10-7/℃以下。在此,“在20~200℃的温度范围的平均线性热膨胀系数”可利用热膨胀仪进行测定。

玻璃基板容易对表面进行平滑化且具有刚性。因此,若使用玻璃基板作为支承基板,则能够牢固且正确地支承加工基板。另外,玻璃基板容易透过紫外光、红外光等光。因此,若使用玻璃基板作为支承基板,则可以利用紫外线固化型粘接剂等设置粘接层等,从而容易地将加工基板和支承玻璃基板固定。另外,通过设置吸收红外线的剥离层等,还可以容易地将加工基板和支承玻璃基板分离。作为另一方式,可以利用紫外线固化型胶带等设置粘接层等,从而容易地将加工基板和支承玻璃基板分离。

另外,对于本发明的支承玻璃基板而言,在20~200℃的温度范围内的平均线性热膨胀系数被限定为超过110×10-7/℃以上且160×10-7/℃以下。由此,当半导体芯片在加工基板内的比率少、密封材料的比率多的情况下,加工基板和支承玻璃基板的热膨胀系数容易匹配。而且,若两者的热膨胀系数匹配,则加工处理时容易抑制加工基板的尺寸变化(特别是翘曲变形)。结果是能够对加工基板的一个表面进行高密度布线,并且还能够正确地形成焊料凸块。

第二,本发明的支承玻璃基板,其特征在于,其在30~380℃的温度范围时的平均线性热膨胀系数超过115×10-7/℃且为165×10-7/℃以下。在此,“在30~380℃的温度范围的平均线性热膨胀系数”可利用膨胀计来测定。

第三,本发明的支承玻璃基板优选在半导体封装体的制造工序中用于支承加工基板。

第四,本发明的支承玻璃基板优选在玻璃内部具有接合面、即利用溢流下拉法成形而成。

第五,本发明的支承玻璃基板的杨氏模量优选为65gpa以上。在此,“杨氏模量”是指通过弯曲共振法测定的值。予以说明,1gpa相当于约101.9kgf/mm2

第六,本发明的支承玻璃基板优选以质量%计含有sio250~70%、al2o31~20%、b2o30~15%、mgo0~10%、cao0~10%、sro0~7%、bao0~7%、zno0~7%、na2o10~30%、k2o2~25%作为玻璃组成。

第七,本发明的支承玻璃基板优选以质量%计含有sio253~65%、al2o33~13%、b2o30~10%、mgo0~6%、cao0~10%、sro0~5%、bao0~5%、zno0~5%、na2o+k2o20~40%、na2o12~21%、k2o5~21%作为优选玻璃组成。在此,“na2o+k2o”为na2o与k2o的总量。

第八,本发明的支承玻璃基板优选板厚不足2.0mm、板厚偏差为30μm以下且翘曲量为60μm以下。在此,“翘曲量”是指支承玻璃基板整体中的最高位点和最小二乘焦点面之间的最大距离的绝对值与最低位点和最小二乘焦点面的绝对值之和,可以通过例如神钢(kobelco)科研公司制的sbw-331ml/d来测定。

第九,本发明的层叠体,其特征在于,其是至少具备加工基板和用于支承加工基板的支承玻璃基板的层叠体,其中,支承玻璃基板为上述的支承玻璃基板。

第十,本发明的层叠体优选使加工基板至少具备被密封材密封而成的半导体芯片。

第十一,本发明的半导体封装体的制造方法,其特征在于,包括准备至少具备加工基板和用于支承加工基板的支承玻璃基板的层叠体的工序和对加工基板进行加工处理的工序,并且支承玻璃基板为上述的支承玻璃基板。

第十二,本发明的半导体封装体的制造方法优选使加工处理包括在加工基板的一个表面上进行布线的工序。

第十三,本发明的半导体封装体的制造方法优选使加工处理包括在加工基板的一个表面上形成焊料凸块的工序。

第十四,本发明的半导体封装体的制造方法,其特征在于,其利用上述的半导体封装体的制造方法来制作。

第十五,本发明的电子设备,其特征在于,其是具备半导体封装体的电子设备,其中,半导体封装为上述的半导体封装。

第十六,本发明的玻璃基板,其特征在于,以质量%计含有sio250~70%、al2o31~20%、b2o30~15%、mgo0~10%、cao0~10%、sro0~7%、bao0~7%、zno0~7%、na2o10~30%、k2o2~25%作为玻璃组成,该玻璃基板在20~200℃的温度范围中的平均线性热膨胀系数超过110×10-7/℃且为160×10-7/℃以下。

第十七,本发明的玻璃基板,其特征在于,以质量%计含有sio250~70%、al2o31~20%、b2o30~15%、mgo0~10%、cao0~10%、sro0~7%、bao0~7%、zno0~7%、na2o10~30%、k2o2~25%作为玻璃组成,该玻璃基板在30~380℃的温度范围中的平均线性热膨胀系数超过115×10-7/℃且为165×10-7/℃以下。

附图说明

图1为表示本发明的层叠体的一例的示意性立体图。

图2为表示fanout型的wlp的制造工序的示意性剖视图。

具体实施方式

本发明的支承玻璃基板在20~200℃的温度范围中的平均线性热膨胀系数超过110×10-7/℃且为160×10-7/℃以下,优选为115×10-7/℃以上且155×10-7/℃以下,特别优选为120×10-7/℃以上且150×10-7/℃以下。若在20~200℃的温度范围中的平均线性热膨胀系数为上述范围外,则加工基板与支承玻璃基板的热膨胀系数难以匹配。而且,若两者的热膨胀系数不匹配,则在加工处理时容易发生加工基板的尺寸变化(尤其翘曲变形)。

在30~380℃的温度范围中的平均线性热膨胀系数超过115×10-7/℃且为165×10-7/℃以下,优选为120×10-7/℃以上且160×10-7/℃以下,特别优选为125×10-7/℃以上且155×10-7/℃以下。若在30~380℃的温度范围的平均线性热膨胀系数为上述范围外,则加工基板与支承玻璃基板的热膨胀系数难以匹配。而且,若两者的热膨胀系数不匹配,则在加工处理时容易发生加工基板的尺寸变化(尤其翘曲变形)。

本发明的支承玻璃基板优选以质量%计含有sio250~70%、al2o31~20%、b2o30~15%、mgo0~10%、cao0~10%、sro0~7%、bao0~7%、zno0~7%、na2o10~30%、k2o2~25%作为玻璃组成。如上述那样限定各成分的含量的理由如以下所示。予以说明,在各成分的含量的说明中,%的表述除有特别说明的情况以外均表示质量%。

sio2为形成玻璃的骨架的主成分。sio2的含量优选为50~70%、53~67%、55~65%、56~63%、尤其是57~62%。若sio2的含量过少,则杨氏模量、耐酸性容易降低。另一方面,若sio2的含量过多,则高温粘度变高,熔融性容易降低,而且方英石等失透结晶容易析出而使液相温度容易上升。

al2o3为提高杨氏模量的成分,并且是抑制分相、失透的成分。al2o3的含量优选为1~20%、2~16%、2.5~14%、3~12%、3.5~10%、尤其是4~8%。若al2o3的含量过少,则杨氏模量容易降低,并且玻璃容易分相、失透。另一方面,若al2o3的含量过多,则高温粘度变高,熔融性、成形性容易降低。

b2o3是提高熔融性、耐失透性的成分,并且是改善易划伤性而提高强度的成分。b2o3的含量优选为0~15%、0~10%、0~8%、0~5%、0~3%、尤其是0~1%。若b2o3的含量过多,则杨氏模量、耐酸性容易降低。

从提高杨氏模量的观点出发,al2o3-b2o3优选超过0%、1%以上、3%以上、5%以上、尤其是7%以上。予以说明,“al2o3-b2o3”是指从al2o3的含量减去b2o3的含量后的值。

mgo是降低高温粘性而提高熔融性的成分,并且是在碱土金属氧化物中显著提高杨氏模量的成分。mgo的含量优选为0~10%、0~8%、0~7%、0.1~6%、0.5~5%、尤其是1~4%。若mgo的含量过多,则耐失透性容易降低。

cao是降低高温粘性而显著提高熔融性的成分。另外,在碱土金属氧化物中,由于导入原料比较廉价从而是降低批料成本的成分。cao的含量优选0~10%、0.5~6%、1~5%、尤其是2~4%。若cao的含量过多,则玻璃容易失透。予以说明,若cao的含量过少,则难以享有上述效果。

sro是抑制分相的成分,并且是提高耐失透性的成分。sro的含量优选为0~7%、0~5%、0~3%、尤其是0以上且不足1%。若sro的含量过多,则批料成本容易上升。

bao是提高耐失透性的成分。bao的含量优选为0~7%、0~5%、0~3%、0以上且不足1%。若bao的含量过多,则批料成本容易上升。

质量比cao/(mgo+cao+sro+bao)优选为0.5以上、0.6以上、0.7以上、0.8以上,特别优选为0.9以上。若质量比cao/(mgo+cao+sro+bao)过小,则原料成本容易高涨。予以说明,“cao/(mgo+cao+sro+bao)”是指cao的含量除以mgo、cao、sro及bao的总量所得的值。

zno是降低高温粘性而显著提高熔融性的成分。zno的含量优选为0~7%、0~5%、0~3%、0.1以上且不足1%。若zno的含量过少,则难以享有上述效果。予以说明,若zno的含量过多,则玻璃容易失透。

na2o和k2o是用于将在20~200℃的温度范围中的平均线性热膨胀系数限制在超过110×10-7/℃且为160×10-7/℃以下的重要成分,而且是提高高温粘性而显著提高熔融性、且有助于玻璃原料的初期熔融的成分。na2o+k2o的含量优选为20~40%、23~38%、25~36%、26~34%、尤其是27~33%。若na2o+k2o的含量过少,则熔融性容易降低,而且存在热膨胀系数不适当地变低的风险。另一方面,若na2o+k2o的含量过多,则存在热膨胀系数不适当地提高的风险。

na2o是用于将在20~200℃的温度范围中的平均线性热膨胀系数限制在超过110×10-7/℃且为160×10-7/℃以下的重要成分,而且是提高高温粘性而显著提高熔融性、且有助于玻璃原料的初期熔融的成分。na2o的含量优选为10~30%、12~25%、13~22%、14~21%、尤其是15~20%。若na2o的含量过少,则熔融性容易降低,而且存在热膨胀系数不适当地变低的风险。另一方面,若na2o的含量过多,则存在热膨胀系数不适当地变高的风险。

k2o是用于将在20~200℃的温度范围中的平均线性热膨胀系数限制在超过110~160×10-7/℃的重要成分,而且是降低高温粘性而显著提高熔融性、且有助于玻璃原料的初期熔融的成分。k2o的含量优选为2~25%、5~25%、7~22%、8~20%、9~19%、尤其是10~18%。若k2o的含量过少,则熔融性容易降低,而且存在热膨胀系数不适当地变低的风险。另一方面,若k2o的含量过多,则存在热膨胀系数不适当地变高的风险。

从将在20~200℃的温度范围中的平均线性热膨胀系数限制在超过110~160×10-7/℃的观点出发,质量比al2o3/(na2o+k2o)优选为0.05~0.7、0.08~0.6、0.1~0.5、0.12~0.4、尤其是0.14~0.3。予以说明,“al2o3/(na2o+k2o)”是指al2o3的含量除以na2o与k2o的总量所得的值。

除上述成分以外,还可以引入其他成分作为任意成分。予以说明,从确实享有本发明效果的观点出发,上述成分以外的其他成分的含量以总量计优选为10%以下、特别优选为5%以下。

fe2o3是可以作为杂质成分或澄清剂成分引入的成分。但是,若fe2o3的含量过多,则存在紫外线透设率降低之风险。即,若fe2o3的含量过多,则难以借助粘接层、剥离层适当地进行加工基板与支承玻璃基板的粘接和脱离。因此,fe2o3的含量优选为0.05%以下、0.03%以下、尤其是0.02%以下。予以说明,本发明中所说的“fe2o3”包括2价的氧化铁和3价的氧化铁,2价的氧化铁换算为fe2o3来处理。其他氧化物也同样以记载的氧化物为基准来处理。

作为澄清剂,as2o3可有效地发挥作用,从环境的观点来说,优选尽可能地降低该成分。as2o3的含量优选为1%以下、0.5%以下、尤其是0.1%以下,理想的是实质上不含有。在此,“实质上不含有as2o3”是指玻璃组成中的as2o3的含量不足0.05%的情况。

sb2o3是在低温区域具有良好的澄清作用的成分。sb2o3的含量优选为0~1%、0.01~0.7%、尤其是0.05~0.5%。若sb2o3的含量过多,则玻璃容易着色。予以说明,若sb2o3的含量过少,则难以享有上述效果。

sno2是在高温区域具有良好的澄清作用的成分,并且是降低高温粘性的成分。sno2的含量优选为0~1%、0.001~1%、0.01~0.9%、尤其是0.05~0.7%。若sno2的含量过多,则sno2的失透结晶容易析出。予以说明,若sno2的含量过少,则难以享有上述效果。

进而,可以在不损害玻璃特性的限度内以各自为3%以下左右引入f、cl、so3、c或者al、si等金属粉末。另外,也可以以3%以下左右引入ceo2等,但需要留意紫外线透射率的降低。

cl是促进玻璃熔融的成分。若在玻璃组成中引入cl,则可以谋求熔融温度的低温化、澄清作用的促进,结果容易实现熔融成本的低廉化、玻璃制造窑的长寿命化。但是,若cl的含量过多,则存在腐蚀玻璃制造窑周围的金属部件的风险。因此,cl的含量优选为3%以下、1%以下、0.5%以下、尤其是0.1%以下。

p2o5是可抑制失透结晶的析出的成分。但是,若引入大量p2o5,则玻璃容易分相。因此,p2o5的含量优选为0~2.5%、0~1.5%、0~0.5%、尤其是0~0.3%。

tio2是降低高温粘性而提高熔融性的成分,并且是抑制日晒作用(solarization)的成分。但是,若引入大量tio2,则玻璃着色,透射率容易降低。因此,tio2的含量优选为0~5%、0~3%、0~1%、尤其是0~0.02%。

zro2是改善耐化学品性、杨氏模量的成分。但是,若引入大量zro2,则玻璃容易失透,并且由于引入原料为难溶性,因此存在未熔化的结晶性异物混入制品基板之风险。因此,zro2的含量优选为0~5%、0~3%、0~1%、尤其是0~0.5%。

y2o3、nb2o5、la2o3有提高应变点、杨氏模量等的作用。但是,若这些成分的含量分别多于5%、特别是1%,则存在批料成本、制品成本高涨的风险。

本发明的支承玻璃基板优选具有以下的特性。

液相温度优选为不足1150℃、1120℃以下、1100℃以下、1080℃以下、1050℃以下、1010℃以下、980℃以下、960℃以下、940℃以下、920℃以下、900℃以下、尤其是880℃以下。这样一来,容易利用下引法、尤其是溢流下拉法来成形玻璃基板,因此容易制作板厚小的玻璃基板,并且即使不对表面进行研磨或者通过少量的研磨,便可降低板厚偏差,结果还可以使玻璃基板的制造成本低廉化。进而,在玻璃基板的制造工序时容易防止因产生失透结晶而使玻璃基板的生产率降低的情况。在此,“液相温度”可以如下算出:将可通过30目(500μm)的标准筛、且残留在50目(300μm)筛的玻璃粉末放入铂舟后,在温度梯度炉中保持24小时,测定析出结晶的温度,从而算出。

在液相温度下的粘度优选为104.3dpa·s以上、104.6dpa·s以上、105.0dpa·s以上、105.2dpa·s以上、尤其是105.3dpa·s以上。这样一来,容易利用下引法、尤其是溢流下拉法成形玻璃基板,因此容易制作板厚小的玻璃基板,并且即使不对表面进行研磨或者通过少量的研磨,便可提高板厚偏差,结果可以使玻璃基板的制造成本低廉化。进而,在玻璃基板的制造工序时容易防止因产生失透结晶而使玻璃基板的生产率降低的情况。在此,“在液相温度下的粘度”可以利用铂球提拉法测定。予以说明,在液相温度下的粘度是成形性的指标,在液相温度下的粘度越高,则成形性越提高。

在102.5dpa·s时的温度优选为1480℃以下、1400℃以下、1350℃以下、1300℃以下、尤其是1100~1250℃以下。若在102.5dpa·s时的温度变高,则熔融性降低而玻璃基板的制造成本高涨。在此,“在102.5dpa·s时的温度”可利用铂球提拉法测定。予以说明,在102.5dpa·s时的温度相当于熔融温度,该温度越低,则熔融性越提高。

在本发明的支承玻璃基板中,杨氏模量优选为65gpa以上、67gpa以上、68gpa以上、69gpa以上、尤其是70gpa以上。若杨氏模量过低,则难以维持层叠体的刚性,容易发生加工基板的变形、翘曲、破损。

本发明的支承玻璃基板优选利用下引法、尤其是溢流下拉法成形而成。溢流下拉法是从耐热性的槽状结构物的两侧使熔融玻璃溢出,在槽状结构物的下顶端使溢出的熔融玻璃合流,同时向下方拉伸成形来制造玻璃基板的方法。溢流下拉法中,应成为玻璃基板的表面的面不接触槽状耐火物,以自由表面的状态成形。因此,容易制作板厚小的玻璃基板,并且即使不对表面进行研磨,也能降低板厚偏差。或者通过少量的研磨,便可将整体板厚偏差降低至不足2.0μm、尤其是不足1.0μm。结果可以使玻璃基板的制造成本低廉化。予以说明,槽状结构物的结构或材质只要能够实现所需的尺寸、表面精度,则并无特别限定。另外,在进行向下方的拉伸成形时,对施加力的方法也并无特别限定。例如可以采用使具有足够大的宽度的耐热性辊在与玻璃接触的状态下旋转、拉伸的方法,也可以采用使多个成对的耐热性辊仅接触玻璃的端面附近而进行拉伸的方法。

作为玻璃基板的成形方法,除了溢流下拉法以外,还可以采用例如流孔下引法、重新下引法、浮法等。

本发明的玻璃基板优选为大致圆板状或晶片状,其直径优选100mm以上且500mm以下,特别优选150mm以上且450mm以下。这样一来,容易应用于半导体封装体的制造工序。还可以根据需要加工成除此以外的形状、例如矩形等形状。

本发明的支承玻璃基板的真圆度优选1mm以下、0.1mm以下、0.05mm以下、尤其是0.03mm以下。真圆度越小,则越容易应用于半导体封装体的制造工序。予以说明,真圆度的定义为由晶片外形的最大值减去最小值而得的值。

本发明的支承玻璃基板中,板厚优选不足2.0mm、1.5mm以下、1.2mm以下、1.1mm以下、1.0mm以下、尤其是0.9mm以下。板厚越薄,则层叠体的质量越轻,因此处理性越提高。另一方面,若板厚过薄,则支承玻璃基板本身的强度降低而难以发挥作为支承基板的功能。因此,板厚优选为0.1mm以上、0.2mm以上、0.3mm以上、0.4mm以上、0.5mm以上、0.6mm以上、尤其是超过0.7mm。

本发明的支承玻璃基板的板厚偏差优选为30μm以下、20μm以下、10μm以下、5μm以下、4μm以下、3μm以下、2μm以下、1μm以下、尤其是0.1~不足1μm。另外,算术平均粗糙度ra优选为100nm以下、50nm以下、20nm以下、10nm以下、5nm以下、2nm以下、1nm以下、尤其是0.5nm以下。表面精度越高,则加工处理的精度越容易提高。尤其可以提高布线精度,因此能够进行高密度的布线。另外,支承玻璃基板的强度提高而使支承玻璃基板及层叠体不易破损。进而,能够增加支承玻璃基板的再利用次数。予以说明,“算术平均粗糙度ra”可利用触针式表面粗糙度计或原子力显微镜(afm)来测定。

本发明的支承玻璃基板优选在通过溢流下拉法成形后对表面进行研磨。这样一来,容易将板厚偏差限制为2μm以下、1μm以下、尤其是不足1μm。

本发明的支承玻璃基板的翘曲量优选为60μm以下、55μm以下、50μm以下、1~45μm、尤其是5~40μm。翘曲量越小,则越容易提高加工处理的精度。尤其可以提高布线精度,因此能够进行高密度的布线。

本发明的支承玻璃基板在板厚方向、波长300nm下的紫外线透射率优选为40%以上、50%以上、60%以上、70%以上、尤其是80%以上。若紫外线透射率过低,则因紫外光的照射而难以利用粘接层粘接加工基板和支承基板。另外,在利用紫外线固化型胶带等设置粘接层等的情况下,容易使加工基板与支承玻璃基板难以分离。

予以说明,“在板厚方向、波长300nm下的紫外线透射率”例如可以通过使用双光束型分光光度计测定波长300nm的分光透射率来进行评价。

从降低翘曲量的观点出发,本发明的支承玻璃基板优选不进行化学强化处理,从机械强度的观点出发,优选进行化学强化处理。即,从降低翘曲量的观点出发,优选在表面不具有压缩应力层,从机械强度的观点出发,优选在表面具有压缩应力层。

本发明的层叠体,其特征在于,其是至少具备加工基板和用于支承加工基板的支承玻璃基板的层叠体,其中,支承玻璃基板为上述的支承玻璃基板。在此,本发明的层叠体的技术特征(优选方案、效果)与本发明的支承玻璃基板的技术特征重复。因此,在本说明书中对该重复部分省略详细的记载。

本发明的层叠体优选在加工基板和支承玻璃基板之间具有粘接层。粘接层优选为树脂,例如优选热固化性树脂、光固化性树脂(特别是紫外线固化树脂)等。另外,优选具有可耐受半导体封装体的制造工序中的热处理的耐热性的粘接层。由此,在半导体封装体的制造工序中,粘接层不易熔化,可以提高加工处理的精度。予以说明,为了容易将加工基板和支承玻璃基板固定,也可以使用紫外线固化型胶带作为粘接层。

本发明的层叠体优选在加工基板和支承玻璃基板之间、更具体是在加工基板和粘接层之间进一步具有剥离层、或者在支承玻璃基板与粘接层之间进一步具有剥离层。这样一来,在对加工基板进行规定的加工处理后,容易将加工基板从支承玻璃基板剥离。从生产率的观点出发,加工基板的剥离优选通过激光等照射光来进行。作为激光光源,可以使用yag激光(波长1064nm)、半导体激光(波长780~1300nm)等红外光激光光源。另外,剥离层中可以使用通过照射红外线激光而分解的树脂。另外,还可以在树脂中添加高效地吸收红外线并将其转变为热的物质。例如还可以在树脂中添加炭黑、石墨粉、微粒金属粉末、染料、颜料等。

剥离层由通过激光等照射光而产生“层内剥离”或“界面剥离”的材料构成。即,由以下材料构成:若照射一定强度的光,则原子或分子中的原子间或分子间的结合力消失或减弱,产生烧蚀(ablation)等,从而发生剥离的材料。予以说明,存在通过照射光的照射使剥离层中包含的成分变成气体而被释放以至分离的情况、和剥离层吸收光而变成气体并将该蒸气释放以至分离的情况。

本发明的层叠体中,支承玻璃基板优选大于加工基板。由此,在支承加工基板和支承玻璃基板时,即使是两者的中心位置稍微偏离的情况下,加工基板的边缘部也不易从支承玻璃基板突出。

本发明的半导体封装体的制造方法,其特征在于,包括准备至少具备加工基板和用于支承加工基板的支承玻璃基板的层叠体的工序和对加工基板进行加工处理的工序,并且支承玻璃基板为上述的支承玻璃基板。在此,本发明的半导体封装体的制造方法的技术特征(优选方案、效果)与本发明的支承玻璃基板及层叠体的技术特征重复。因此,本说明书中对该重复部分省略详细的记载。

本发明的半导体封装体的制造方法具有准备至少具备加工基板和用于支承加工基板的支承玻璃基板的层叠体的工序。至少具备加工基板和用于支承加工基板的支承玻璃基板的层叠体具有上述的材料构成。

本发明的半导体封装体的制造方法优选进一步具有运送层叠体的工序。由此,可以提高加工处理的处理效率。予以说明,“运送层叠体的工序”和“对加工基板进行加工处理的工序”并非必须分别进行,也可以同时进行。

在本发明的半导体封装体的制造方法中,加工处理优选对加工基板的一个表面进行布线的处理、或者在加工基板的一个表面形成焊料凸块的处理。在本发明的半导体封装体的制造方法中,在这些处理时加工基板不易发生尺寸变化,因此能够正确地进行这些工序。

作为加工处理,除了上述以外,还可以为对加工基板的一个表面(通常为位于与支承玻璃基板相反侧的表面)进行机械研磨的处理、对加工基板的一个表面(通常为位于与支承玻璃基板相反侧的表面)进行干蚀刻处理、对加工基板的一个表面(通常为位于与支承玻璃基板相反侧的表面)进行湿式蚀刻的处理中的任一种。予以说明,本发明的半导体封装体的制造方法中,加工基板不易发生翘曲且能够维持层叠体的刚性。结果能够正确地进行上述加工处理。

本发明的半导体封装体,其特征在于,其是通过上述半导体封装体的制造方法而制作的。在此,本发明的半导体封装体的技术特征(优选方案、效果)与本发明的支承玻璃基板、层叠体及半导体封装体的制造方法的技术特征重复。因此,本说明书中对该重复部分省略详细的记载。

本发明的电子设备,其特征在于,其是具备半导体封装体的电子设备,其中,半导体封装体为上述半导体封装体。在此,本发明的电子设备的技术特征(优选方案、效果)与本发明的支承玻璃基板、层叠体、半导体封装体的制造方法、半导体封装体的技术特征重复。因此,本说明书中对该重复部分省略详细的记载。

边参照附图边对本发明进行进一步说明。

图1是表示本发明的层叠体1的一例的示意性立体图。图1中,层叠体1具备支承玻璃基板10和加工基板11。为了防止加工基板11的尺寸变化,将支承玻璃基板10贴合于加工基板11。在支承玻璃基板10和加工基板11之间配置有剥离层12和粘接层13。剥离层12与支承玻璃基板10接触,粘接层13与加工基板11接触。

由图1可知,层叠体1按照支承玻璃基板10、剥离层12、粘接层13、加工基板11的顺序层叠配置。支承玻璃基板10的形状根据加工基板11来决定,图1中,支承玻璃基板10及加工基板11的形状均为大致圆板形状。剥离层12可以使用例如通过照射激光而分解的树脂。另外,还可以在树脂中添加高效地吸收激光并将其转变为热的物质。例如还可以在树脂中添加炭黑、石墨粉、微粒金属粉末、染料、颜料等。剥离层12通过等离子体cvd、基于溶胶-凝胶法的旋涂等来形成。粘接层13由树脂构成,例如通过各种印刷法、喷墨法、旋涂法、辊涂法等进行涂布而形成。另外,还可以使用紫外线固化型胶带。通过剥离层12从加工基板11剥离支承玻璃基板10后,利用溶剂等溶解除去粘接层13。紫外线固化型胶带可以在照射紫外线后利用剥离用胶带除去。

图2是表示fan-out型的wlp的制造工序的示意型剖视图。图2a表示在支承部件20的一个表面上形成有粘接层21的状态。根据需要可以在支承部件20与粘接层21之间形成剥离层。接着,如图2b所示,在粘接层21上贴附多个半导体芯片22。此时,使半导体芯片22的有效侧的面接触粘接层21。接着,如图2c所示,用树脂的密封材23对半导体芯片22进行密封。密封材23使用压缩成形后的尺寸变化、成形布线时的尺寸变化少的材料。接着,如图2d和图2e所示,从支承部件20分离密封有半导体芯片22的加工基板24后,隔着粘接层25,与支承玻璃基板26粘接固定。此时,在加工基板24的表面内,与埋入半导体芯片22的一侧的表面相反侧的表面配置于支承玻璃基板26侧。这样可以得到层叠体27。予以说明,可以根据需要在粘接层25与支承玻璃基板26之间形成剥离层。进而,在运送所得到的层叠体27后,如图2f所示,在加工基板24的埋入半导体芯片22的一侧的表面形成布线28后,形成多个焊接凸块29。最后,由支承玻璃基板26分离加工基板24后,将加工基板24切成各个半导体芯片22,供于之后的封装工序(图2g)。

【实施例1】

以下,基于实施例对本发明进行说明。予以说明,以下的实施例仅仅是例示。本发明并不受以下实施例的任何限定。

表1~5示出本发明的实施例(试样no.1~75)。

[表1]

[表2]

[表3]

[表4]

[表5]

首先,按照成为表中的玻璃组成的方式,将调配有玻璃原料的玻璃批料放入铂坩埚中,在1500℃熔融4小时。在玻璃批料熔化时,使用铂搅拌器搅拌,进行均质化。然后,使熔融玻璃流出到碳板上,成形为板状后,从高于退火点20℃左右的温度开始,以3℃/分钟缓慢冷却至常温。对所得的各试料,评价在20~200℃的温度范围内的平均线性热膨胀系数α20~200、在30~380℃的温度范围内的平均线性热膨胀系数α30~380、密度ρ、应变点ps、退火点ta、软化点ts、高温粘度104.0dpa·s时的温度、高温粘度103.0dpa·s时的温度、高温粘度102.5dpa·s时的温度、高温粘度102.0dpa·s时的温度、液相温度tl、液相温度tl时的粘度η及杨氏模量e。

在20~200℃的温度范围内的平均线性热膨胀系数α20~200、在30~380℃的温度范围内的平均线性热膨胀系数α30~380是利用膨胀计测定的值。

密度ρ是利用公知的阿基米德法测定的值。

应变点ps、退火点ta、软化点ts是基于astmc336的方法测定的值。

高温粘度104.0dpa·s、103.0dpa·s、102.5dpa·s时的温度是利用铂球提拉法测定的值。

液相温度tl是将通过30目(500μm)的标准筛且残留在50目(300μm)的筛的玻璃粉末放入铂舟,在温度梯度炉中保持24小时后,用显微镜观察来测定结晶析出的温度而得的值。液相温度tl时的粘度η是利用铂球提拉法测定液相温度tl时的玻璃的粘度而得的值。

杨氏模量e是指通过共振法测定的值。

由表1~5明确,试样no.1~75在20~200℃的温度范围内的平均线性热膨胀系数α20~200为110×10-7/℃~145×10-7/℃、在30~380℃的温度范围内的平均线性热膨胀系数α30~380为116×10-7/℃~157×10-7/℃。因此认为试样no.1~75适合作为在半导体制造装置的制造工序中用于支承加工基板的支承玻璃基板。

【实施例2】

按照以下方式制作[实施例2]的各试样。首先,按照成为表中记载的试样no.1~75的玻璃组成的方式调配玻璃原料后,供给到玻璃熔融炉,在1450~1550℃熔融,接着,将熔融玻璃供给到溢流下拉成形装置,按照板厚为0.7mm的方式分别进行成形。将所得的玻璃基板(整体板厚偏差约4.0μm)加工成后,利用研磨装置对其两表面进行研磨处理。具体而言,将玻璃基板的两表面用外径不同的一对研磨垫夹持,一边使玻璃基板和一对研磨垫一起旋转,一边对玻璃基板的两表面进行研磨处理。研磨处理时,按照玻璃基板的一部分偶尔从研磨垫突出的方式进行控制。予以说明,研磨垫为聚氨酯制、研磨处理时使用的研磨浆料的平均粒径为2.5μm、研磨速度为15m/分钟。对所得的各研磨处理后的玻璃基板,利用kobelco科研公司制的sbw-331ml/d测定整体板厚偏差和翘曲量。其结果是整体板厚偏差分别为不足1.0μm,翘曲量分别为35μm以下。

产业上的可利用性

本发明的支承玻璃基板优选在半导体封装体的制造工序中用于支承加工基板,也可以应用在除该用途以外的用途中。例如可以活用高膨胀的优点而作为铝合金基板等高膨胀金属基板的代替基板进行应用,另外,也可以作为氧化锆基板、铁素体基板等高膨胀陶瓷基板的代替基板进行应用。

符号说明

1、27层叠体,

10、26支承玻璃基板

11、24加工基板

12剥离层

13、21、25接着层

20支承部件

22半导体芯片

23密封材

28布线

29焊料凸块

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