本發明涉及支承玻璃基板及使用其的層疊體,具體而言,涉及在半導體封裝體的制造工序中用于加工基板的支承的支承玻璃基板及使用其的層疊體。
背景技術:
對于手機、筆記本型個人電腦、PDA(Personal Data Assistance,個人數字化處理器)等便攜型電子設備,要求小型化及輕量化。與此相伴的是,這些電子設備中使用的半導體芯片的安裝空間也受到嚴格限制,半導體芯片的高密度安裝成為課題。因此,近年來,通過三維安裝技術、即將半導體芯片彼此層疊并對各半導體芯片間進行布線連接而尋求半導體封裝體的高密度安裝。
此外,目前的晶片級封裝(WLP)是以晶片的狀態形成凸塊后通過切割單片化而制作的。但是,目前的WLP存在難以增加針數、以及在半導體芯片的背面露出的狀態進行安裝,因此半導體芯片容易產生缺口等問題。
因此,作為新型的WLP,提出了散出(fan out)型的WLP。散出型的WLP能夠使針數增加,此外,能夠通過保護半導體芯片的端部而防止半導體芯片的缺口等。
技術實現要素:
發明要解決的課題
就散出型的WLP而言,具有:將多個半導體芯片用樹脂密封材料密封而形成加工基板后,在加工基板的一個表面進行布線的工序;和形成焊料凸塊的工序;等。
這些工序由于伴隨有約200℃的熱處理,因此有密封材料變形、發生加工基板的尺寸變化之虞。發生加工基板的尺寸變化時,對加工基板的一個表面進行高密度布線變得困難,此外也難以正確地形成焊料凸塊。
為了抑制加工基板的尺寸變化,使用用于支承加工基板的支承基板是有效的。但是,即使是使用支承基板的情況下,也存在發生加工基板的尺寸變化的情況。
本發明是鑒于上述情況而作出的,其技術課題在于,通過創制出不易發生加工基板的尺寸變化的支承基板及使用其的層疊體,從而有助于半導體封裝體的高密度安裝。
用于解決課題的手段
本發明人反復進行了各種實驗,結果發現,通過在選擇玻璃基板作為支承基板時嚴密地規定該玻璃基板的熱膨脹系數,從而能夠解決上述技術課題,由此提出了本發明。即,本發明的支承玻璃基板,其特征在于,在20~200℃的溫度范圍內的平均線性熱膨脹系數超過81×10-7/℃且為110×10-7/℃以下。其中,“20~200℃的溫度范圍內的平均線性熱膨脹系數”可以通過膨脹計來測定。
玻璃基板容易對表面進行平滑化、且具有剛性。因此,使用玻璃基板作為支承基板時,可以使加工基板堅固、且準確地進行。此外,玻璃基板容易透過紫外光、紅外光等光。因此,使用玻璃基板作為支承基板時,通過用紫外線固化型粘合劑等設置粘接層等,可以容易地將加工基板和支承玻璃基板固定。此外,通過設置吸收紅外線的剝離層等,還可以容易地將加工基板和支承玻璃基板分離。作為另一方式,通過用紫外線固化型膠帶等設置粘接層等,可以容易將地將加工基板和支承玻璃基板分離。
此外規定,本發明的支承玻璃基板在20~200℃的溫度范圍內的平均線性熱膨脹系數超過81×10-7/℃且為110×10-7/℃以下。由此,在加工基板內半導體芯片的比例少、密封材料的比例多時,加工基板和支承玻璃基板的熱膨脹系數變得容易匹配。并且,在兩者的熱膨脹系數匹配時,在加工處理時,加工基板的尺寸變化(特別是翹曲變形)變得容易控制。結果是,可以對加工基板的一個表面進行高密度布線,此外還可以準確地形成焊料凸塊。
第二,本發明的支承玻璃基板,其特征在于,在30~380℃的溫度范圍內的平均線性熱膨脹系數超過85×10-7/℃且為115×10-7/℃以下。其中,“30~380℃的溫度范圍內的平均線性熱膨脹系數”可以通過膨脹計來測定。
第三,本發明的支承玻璃基板優選在半導體封裝體的制造工序中用于加工基板的支承。
第四,本發明的支承玻璃基板優選是通過溢流下拉法成型而成的。
第五,本發明的支承玻璃基板優選楊氏模量為65GPa以上。其中,“楊氏模量”是指通過彎曲共振法測定的值。需要說明的是,1GPa相當于約101.9Kgf/mm2。
第六,本發明的支承玻璃基板優選以質量%計含有SiO2 50~80%、Al2O3 1~20%、B2O3 0~20%、MgO 0~10%、CaO 0~10%、SrO0~7%、BaO 0~7%、ZnO 0~7%、Na2O 0~25%、K2O 0~25%作為玻璃組成。
第七,本發明的支承玻璃基板優選以質量%計含有SiO2 55~70%、Al2O3 3~18%、B2O3 0~8%、MgO 0~5%、CaO 0~10%、SrO0~5%、BaO 0~5%、ZnO 0~5%、Na2O 2~23%、K2O 0~20%作為玻璃組成。
第八,本發明的支承玻璃基板優選:板厚小于2.0mm,板厚偏差為30μm以下且翹曲量為60μm以下。其中,“翹曲量”是指支承玻璃基板總體中的最高位點和最小二乘焦點面之間的最大距離的絕對值與最低位點和最小二乘焦點面的絕對值之和,例如可以通過KOBELCO research institute公司制的Bow/Warp測定裝置SBW-331ML/d來測定。
第九,本發明的層疊體,其特征在于,其為至少具備加工基板、和用于支承加工基板的支承玻璃基板的層疊體,支承玻璃基板上述的支承玻璃基板。
第十,本發明的層疊體優選:加工基板至少具備用密封材料進行了密封的半導體芯片。
第十一,本發明的半導體封裝體的制造方法,其特征在于,具有如下工序:準備至少具備加工基板和用于支承加工基板的支承玻璃基板的層疊體的工序、輸送層疊體的工序、和對加工基板進行加工處理的工序,并且支承玻璃基板為上述的支承玻璃基板。需要說明的是,“輸送層疊體的工序”和“對加工基板進行加工處理的工序”不必分別進行,是可以同時進行的。
第十二,本發明的半導體封裝體的制造方法優選:加工處理包括在加工基板的一個表面進行布線的工序。
第十三,本發明的半導體封裝體的制造方法優選:加工處理包括在加工基板的一個表面形成焊料凸塊的工序。
第十四,本發明的半導體封裝體,其特征在于,其是利用上述的半導體封裝體的制造方法制作的。
第十五,本發明的電子設備,其特征在于,其為具備半導體封裝體的電子設備,半導體封裝體為上述的半導體封裝體。
附圖說明
圖1為示出本發明的層疊體的一例的透視概況圖。
圖2為示出散出型的WLP的制造工序的剖面概況圖。
具體實施方式
本發明的支承玻璃基板中,在20~200℃的溫度范圍內的平均線性熱膨脹系數超過81×10-7/℃且為110×10-7/℃以下,優選為82×10-7/℃以上且95×10-7/℃以下、特別是83×10-7/℃以上且91×10-7/℃以下。在20~200℃的溫度范圍內的平均線性熱膨脹系數在上述范圍外時,加工基板和支承玻璃基板的熱膨脹系數變得難以匹配。并且,兩者的熱膨脹系數變得不匹配時,加工處理時容易產生加工基板的尺寸變化(特別是翹曲變形)。
在30~380℃的溫度范圍內的平均線性熱膨脹系數超過85×10-7/℃且115×10-7/℃以下,優選為86×10-7/℃以上且100×10-7/℃以下、特別是87×10-7/℃以上且95×10-7/℃以下。在30~380℃的溫度范圍內的平均線性熱膨脹系數在上述范圍外時,加工基板和支承玻璃基板的熱膨脹系數變得難以匹配。并且,兩者的熱膨脹系數變得不匹配時,加工處理時容易產生加工基板的尺寸變化(特別是翹曲變形)。
本發明的支承玻璃基板優選以質量%計含有SiO2 50~80%、Al2O31~20%、B2O3 0~20%、MgO 0~10%、CaO 0~10%、SrO 0~7%、BaO 0~7%、ZnO 0~7%、Na2O 0~25%、K2O 0~25%作為玻璃組成。按照上述限定各成分的含量的理由如以下所示。需要說明的是,各成分的含量的說明中,%的記載只要沒有特別聲明則表示質量%。
SiO2是形成玻璃的骨架的主要成分。SiO2的含量優選為50~80%、55~75%、58~70%、特別是60~68%。SiO2的含量過少時,楊氏模量、耐酸性變得容易降低。另一方面,SiO2的含量過多時,高溫粘度變高,熔融性變得容易降低,并且變得容易析出方英石等失透結晶,液相溫度變得容易上升。
Al2O3是提高楊氏模量的成分,并且是抑制分相、失透的成分。Al2O3的含量優選為1~20%、3~18%、4~16%、5~13%、6~12%、特別是7~10%。Al2O3的含量過少時,楊氏模量變得容易降低,此外玻璃變得容易分相、失透。另一方面,Al2O3的含量過多時,高溫粘度變高,熔融性、成型性變得容易降低。
B2O3是提高熔融性、耐失透性的成分,此外是改善易劃傷性、提高強度的成分。B2O3的含量優選為0~20%、1~12%、2~10%、特別是3~8%。B2O3的含量過少時,熔融性、耐失透性變得容易降低,此外對氫氟酸系的藥液的耐性變得容易降低。另一方面,B2O3的含量過多時,楊氏模量、耐酸性變得容易降低。
從提高楊氏模量的觀點出發,Al2O3-B2O3優選為超過0%、1%以上、3%以上、5%以上、7%以上、特別是9%以上。需要說明的是,“Al2O3-B2O3”是指從Al2O3的含量減去B2O3的含量的值。
MgO是降低高溫粘性、提高熔融性的成分,是堿土金屬氧化物中顯著提高楊氏模量的成分。MgO的含量優選為0~10%、0~8%、0~5%、0~3%、0~2%、特別是0~1%。MgO的含量過多時,耐失透性變得容易降低。
CaO是降低高溫粘性、顯著提高熔融性的成分。此外,在堿土金屬氧化物中,導入原料比較廉價,因此是降低原料成本的成分。CaO的含量優選為0~10%、0.5~8%、1~6%、特別是2~5%。CaO的含量過多時,玻璃變得容易失透。需要說明的是,CaO的含量過少時,難以享有上述效果。
SrO是抑制分相的成分,此外是提高耐失透性的成分。SrO的含量優選為0~7%、0~5%、0~3%、特別是0以上且小于1%。SrO的含量過多時,玻璃變得容易失透。
BaO是提高耐失透性的成分。BaO的含量優選為0~7%、0~5%、0~3%、0以上且小于1%。BaO的含量過多時,玻璃變得容易失透。
質量比CaO/(MgO+CaO+SrO+BaO)優選為0.5以上、0.6以上、0.7以上、0.8以上、特別優選0.9以上。質量比CaO/(MgO+CaO+SrO+BaO)過小時,原料成本變得容易高漲。需要說明的是,“CaO/(MgO+CaO+SrO+BaO)”是指CaO的含量除以MgO、CaO、SrO及BaO的總計而得的值。
ZnO是降低高溫粘性、顯著提高熔融性的成分。ZnO的含量優選為0~7%、0.1~5%、特別是0.5~3%。ZnO的含量過少時,難以享有上述效果。需要說明的是,ZnO的含量過多時,玻璃變得容易失透。
Na2O是對于使熱膨脹系數最優化而言重要的成分,此外是降低高溫粘性、顯著提高熔融性、同時有助于玻璃原料的初始熔融的成分。Na2O的含量優選為0~25%、5~25%、8~24%、11~23%、13~21%、特別是超過15~19%。Na2O的含量過少時,熔融性變得容易降低,并且有熱膨脹系數不當地下降之虞。另一方面,Na2O的含量過多時,有熱膨脹系數不當地變大之虞。
從使熱膨脹系數最優化的觀點出發,質量比Al2O3/Na2O優選為0.20~1.3、0.25~1.0、0.30~0.85、0.35~0.65、特別是0.40~0.55。
K2O是用于調整熱膨脹系數的成分,此外是降低高溫粘性、提高熔融性、同時有助于璃原料的初始熔融的成分。K2O的含量優選為0~25%、0~20%、0~15%、0~10%、0~6%、特別是0~1%。K2O的含量過多時,有熱膨脹系數不當地變大之虞。
Na2O+K2O的含量優選為12~35%、15~25%、16~23%、17~22%、特別是18~21%。由此,變得容易將在20~200℃的溫度范圍內的平均線性熱膨脹系數規定為超過81×10-7且為110×10-7/℃以下。需要說明的是,“Na2O+K2O”是Na2O和K2O的總量。
在重視熔融性的提高的情況下,質量比Na2O/(Na2O+K2O)優選超過0.5、0.6以上、0.7以上、0.8以上、0.9以上、特別是0.95以上,在重視化學耐久性的情況下,優選為0.65以下、0.6以下、0.55以下、小于0.5、0.45以下、特別是0.4以下。需要說明的是,“Na2O/(Na2O+K2O)”是Na2O的含量除以Na2O和K2O的總量而得的值。
除了上述成分以外,還可以導入其它成分作為任意成分。需要說明的是,從可以可靠地享有本發明的效果的觀點出發,上述成分以外的其它成分的含量的合計優選為10%以下、特別是5%以下。
Fe2O3是可作為雜質成分、或澄清劑成分而導入的成分。但是,Fe2O3的含量過多時,有紫外線透過率降低之虞。即,Fe2O3的含量過多時,難以介由粘接層、剝離層適當地進行加工基板和支承玻璃基板的粘接和剝離。因此,Fe2O3的含量優選為0.05%以下、0.03%以下、特別是0.02%以下。需要說明的是,本發明中所謂的“Fe2O3”包括2價的氧化鐵和3價的氧化鐵,2價的氧化鐵換算成Fe2O3而處理。其它氧化物也同樣,以所記載的氧化物為基準來進行處理。
作為澄清劑,As2O3、Sb2O3可有效地發揮作用,但是從環境的觀點來說,優選盡量減少這些成分。As2O3的含量優選為1%以下、0.5%以下、特別是0.1%以下,期望實質上不含。其中,“實質上不含As2O3”是指玻璃組成中的As2O3的含量小于0.05%的情況。此外,Sb2O3的含量優選為1%以下、0.5%以下、特別是0.1%以下,期望實質上不含。其中,“實質上不含Sb2O3”是指玻璃組成中的Sb2O3的含量小于0.05%的情況。
SnO2是在高溫范圍具有良好的澄清作用的成分,此外是使高溫粘性下降的成分。SnO2的含量優選為0~1%、0.001~1%、0.01~0.9%、特別是0.05~0.7%。SnO2的含量過多時,變得容易析出SnO2的失透結晶。需要說明的是,SnO2的含量過少時,難以享有上述效果。
進而,只要不損害玻璃特性,則可以導入各自為3%左右以下的F、Cl、SO3、C、或Al、Si等的金屬粉末作為澄清劑。此外,CeO2等也可以導入3%左右以下,但需要留意紫外線透過率的下降。
Cl是促進玻璃的熔融的成分。玻璃組成中如果導入了Cl,則可以尋求熔融溫度的降低、澄清作用的促進,結果是,變得容易實現熔融成本的降低、玻璃制造窯的長壽命化。但是,Cl的含量過多時,有腐蝕玻璃制造窯周圍的金屬構件之虞。因此,Cl的含量優選為3%以下、1%以下、0.5%以下、特別是0.1%以下。
P2O5是可抑制失透結晶的析出的成分。但是,導入多量的P2O5時,玻璃變得容易分相。因此,P2O5的含量優選為0~2.5%、0~1.5%、0~0.5%、特別是0~0.3%。
TiO2是降低高溫粘性、提高熔融性的成分,并且是抑制反轉作用的成分。但是,導入多量的TiO2時,玻璃變得容易著色、透過率降低。因此,TiO2的含量優選為0~5%、0~3%、0~1%、特別是0~0.02%。
ZrO2是改善耐藥品性、楊氏模量的成分。但是,導入多量的ZrO2時,玻璃變得容易失透、此外由于導入原料是難熔性的,因此有未熔解的結晶性異物混入制品基板之虞。因此,ZrO2的含量優選為0~5%、0~3%、0~1%、特別是0~0.5%。
Y2O3、Nb2O5、La2O3有提高應變點、楊氏模量等的作用。但是,這些成分的含量分別多于5%、特別是1%時,有原料成本、制品成本高漲之虞。
本發明的支承玻璃基板優選具有以下的特性。
本發明的支承玻璃基板的楊氏模量優選為65GPa以上、67GPa以上、68GPa以上、69GPa以上、70GPa以上、71GPa以上、72GPa以上、特別是73GPa以上。楊氏模量過低時,變得難以維持層疊體的剛性,變得容易發生加工基板的變形、翹曲、破損。
液相溫度優選為低于1150℃、1120℃以下、1100℃以下、1080℃以下、1050℃以下、1010℃以下、980℃以下、960℃以下、950℃以下、特別是940℃以下。由此,變得容易通過下拉法、特別是溢流下拉法將玻璃基板成型,因此變得容易制作板厚小的玻璃基板,并且即使不對表面進行研磨也能夠降低板厚偏差。或者通過少量的研磨,能夠將總體板厚偏差降低到小于2.0μm、特別是小于1.0μm。結果是,還能夠降低玻璃基板的制造成本。進而,在玻璃基板的制造工序中,變得容易防止產生失透結晶、降低玻璃基板的生產率的情況。其中,“液相溫度”可以如下算出:將通過30目(500μm)的標準篩且殘留在50目(300μm)的標準篩的玻璃粉末放入鉑舟后,在溫度梯度爐中保持24小時,測定析出結晶的溫度,從而可以算出。
液相溫度時的粘度優選為104.6dPa·s以上、105.0dPa·s以上、105.2dPa·s以上、105.4dPa·s以上、105.6dPa·s以上、特別是105.8dPa·s以上。由此,變得容易通過下拉法、特別是溢流下拉法對玻璃基板進行成型,從而可以容易地制作板厚小的玻璃基板且即使不對表面進行研磨也能改善板厚偏差。或者,通過少量的研磨可以將總體板厚偏差降低至小于2.0μm、特別是小于1.0μm。結果是,可以降低玻璃基板的制造成本。進而,在玻璃基板的制造工序中,變得容易防止產生失透結晶、降低玻璃基板的生產率的情況。其中,“液相溫度中的粘度”可以通過鉑球上拉法測定。需要說明的是,液相溫度時的粘度是成型性的指標,液相溫度時的粘度越高則成型性越提高。
102.5dPa·s時的溫度優選為1580℃以下、1500℃以下、1450℃以下、1400℃以下、1350℃以下、特別是1200~1300℃。102.5dPa·s時的溫度提高時,熔融性降低,玻璃基板的制造成本高漲。其中,“102.5dPa·s時的溫度”可以通過鉑球上拉法測定。需要說明的是,102.5dPa·s時的溫度相當于熔融溫度,該溫度越低則熔融性越提高。
本發明的支承玻璃基板優選是通過下拉法、特別是通過溢流下拉法成型而成的。溢流下拉法是從耐熱性的槽狀結構物的兩側溢出熔融玻璃并使溢出的熔融玻璃在槽狀結構物的下頂端匯合、同時向下方拉伸成型而制造玻璃基板的方法。溢流下拉法中,應成為玻璃基板的表面的面不接觸槽狀耐火材料,是以自由表面的狀態被成型的。因此,容易制作板厚小的玻璃基板,并且即使不對表面進行研磨也能夠降低板厚偏差。或者,通過少量的研磨可以使總體板厚偏差降低至小于2.0μm、特別是小于1.0μm。結果是,能夠降低玻璃基板的制造成本。
作為玻璃基板的成型方法,除了溢流下拉法以外,還可以選擇例如流孔下引法、重新下引法、浮法等。
本發明的玻璃基板優選為大致圓板狀或晶片狀,其直徑優選為100mm以上且500mm以下、特別是150mm以上且450mm以下。由此,變得適合用于半導體封裝體的制造工序。根據需要也可以加工成其以外的形狀、例如矩形等形狀。
本發明的玻璃基板中,圓度優選1mm以下、0.1mm以下、0.05mm以下、特別是0.03mm以下。圓度越小,越適合用于半導體封裝體的制造工序。需要說明的是,圓度的定義為:晶片的外形的最大值減去最小值而得的值。
本發明的支承玻璃基板中,板厚優選為小于2.0mm、1.5mm以下、1.2mm以下、1.1mm以下、1.0mm以下、特別是0.9mm以下。板厚越薄則層疊體的質量變得越輕,因此處置性越提高。另一方面,板厚過薄時,支承玻璃基板自身的強度降低,變得難以發揮支承基板的功能。因此,板厚優選為0.1mm以上、0.2mm以上、0.3mm以上、0.4mm以上、0.5mm以上、0.6mm以上、特別是超過0.7mm。
本發明的支承玻璃基板中,板厚偏差優選為30μm以下、20μm以下、10μm以下、5μm以下、4μm以下、3μm以下、2μm以下、1μm以下、特別是0.1以上且小于1μm。此外算術平均粗糙度Ra優選為100nm以下、50nm以下、20nm以下、10nm以下、5nm以下、2nm以下、1nm以下、特別是0.5nm以下。表面精度越高則加工處理的精度越容易提高。特別是能夠提高布線精度,因此能夠進行高密度的布線。此外,支承玻璃基板的強度提高,支承玻璃基板及層疊體變得不易破損。進而,能夠增加支承玻璃基板的再利用次數。需要說明的是,“算術平均粗糙度Ra”可以通過觸針式表面粗糙度計或原子間力顯微鏡(AFM)來測定。
本發明的支承玻璃基板優選在通過溢流下拉法成型后對表面進行研磨。由此,容易將板厚偏差限定為2μm以下、1μm以下、特別是小于1μm。
本發明的支承玻璃基板中,翹曲量優選為60μm以下、55μm以下、50μm以下、1~45μm、特別是5~40μm。翹曲量越小則加工處理的精度越提高。特別是能夠提高布線精度,因此能夠進行高密度的布線。
本發明的支承玻璃基板中,板厚方向的波長300nm的紫外線透過率優選為40%以上、50%以上、60%以上、70%以上、特別是80%以上。紫外線透過率過低時,難以通過照射紫外光利用粘接層將加工基板和支承基板粘接。此外,在通過紫外線固化型膠帶等設置粘接層等時,加工基板和支承玻璃基板變得難以容易地分離。需要說明的是,“板厚方向的波長300nm的紫外線透過率”例如可以通過使用雙光束型分光光度計測定波長300nm的分光透過率來進行評價。
本發明的支承玻璃基板優選不進行離子交換處理,優選表面不具有壓縮應力層。進行離子交換處理時,支承玻璃基板的制造成本高漲。進而,進行離子交換處理時,難以降低支承玻璃基板的總體板厚偏差。需要說明的是,本發明的支承玻璃基板并不排除進行離子交換處理而在表面形成壓縮應力層的形態。從提高機械強度的觀點出發,優選進行離子交換處理而在表面形成壓縮應力層。
本發明的層疊體,其特征在于,是至少具備加工基板和用于支承加工基板的支承玻璃基板的層疊體,其中,支承玻璃基板為上述的支承玻璃基板。其中,本發明的層疊體的技術特征(優選方案、效果)與本發明的支承玻璃基板的技術特征是重復的。因此,本說明書中對該重復部分省略詳細記載。需要說明的是,為了使加工基板和支承玻璃基板容易固定,還可以將紫外線固化型膠帶作為粘接層使用。
本發明的層疊體優選在加工基板和支承玻璃基板之間具有粘接層。粘接層優選為樹脂,例如優選熱固化性樹脂、光固化性樹脂(特別是紫外線固化樹脂)等。此外,優選具有可耐受半導體封裝體的制造工序中的熱處理的耐熱性的粘接層。由此,在半導體封裝體的制造工序中,粘接層不易熔化,可以提高加工處理的精度。
本發明的層疊體優選在加工基板和支承玻璃基板之間、更具體是在加工基板和粘接層之間進一步具有剝離層。由此,在對加工基板進行規定的加工處理后,容易將加工基板從支承玻璃基板剝離。從生產率的觀點出發,加工基板的剝離優選通過激光等照射光來進行。作為激光光源,可以使用YAG激光(波長1064nm)、半導體激光(波長780~1300nm)等紅外光激光光源。此外,剝離層中可以使用通過照射紅外線激光而分解的樹脂。此外,還可以在樹脂中添加高效地吸收紅外線、并轉變為熱的物質。例如,還可以在樹脂中添加炭黑、石墨粉、微粒金屬粉末、染料、顏料等。
剝離層由通過激光等照射光而產生“層內剝離”或“界面剝離”的材料構成。即,由以下材料構成:在照射一定強度的光時,原子或分子中的原子間或分子間的結合力消失或減弱,產生燒蝕(ablation)等從而發生剝離的材料。需要說明的是,存在以下情況:通過照射光的照射,剝離層中包含的成分變成氣體而放出,實現分離的情況;剝離層吸收光而變成氣體,其蒸氣被放出而實現分離的情況。
本發明的層疊體中,優選支承玻璃基板比加工基板大。由此,在支承加工基板和支承玻璃基板時,即使是兩者的中心位置稍微偏離的情況下,加工基板的邊緣部也不易從支承玻璃基板突出。
本發明的半導體封裝體的制造方法,其特征在于,具有如下工序:準備至少具備加工基板和用于支承加工基板的支承玻璃基板的層疊體的工序、輸送層疊體的工序、和對加工基板進行加工處理的工序,并且,支承玻璃基板為上述的支承玻璃基板。其中,本發明的半導體封裝體的制造方法的技術特征(優選方案、效果)與本發明的支承玻璃基板及層疊體的技術特征是重復的。因此,本說明書中,對該重復部分省略詳細記載。
本發明的半導體封裝體的制造方法中,加工處理優選為在加工基板的一個表面進行布線的處理、或在加工基板的一個表面形成焊料凸塊的處理。本發明的半導體封裝體的制造方法中,在這些處理時加工基板不易發生尺寸變化,因此可以優選進行這些工序。
作為加工處理,除了上述以外,還可以是對加工基板的一個表面(通常是與支承玻璃基板相反的一側的表面)進行機械研磨的處理、對加工基板的一個表面(通常是與支承玻璃基板相反的一側的表面)進行干蝕刻的處理、對加工基板的一個表面(通常是與支承玻璃基板相反的一側的表面)進行濕蝕刻的處理中的任一種。需要說明的是,本發明的半導體封裝體的制造方法中,加工基板不易發生翹曲,并且能夠維持層疊體的剛性。結果是,可以優選進行上述加工處理。
本發明的半導體封裝體,其特征在于,其是利用上述的半導體封裝體的制造方法制作的。其中,本發明的半導體封裝體的技術特征(優選方案、效果)與本發明的支承玻璃基板、層疊體及半導體封裝體的制造方法的技術特征是重復的。因此,本說明書中,對該重復部分省略詳細的記載。
本發明的電子設備,其特征在于,其是具備半導體封裝體的電子設備,半導體封裝體是上述的半導體封裝體。其中,本發明的電子設備的技術特征(優選方案、效果)與本發明的支承玻璃基板、層疊體、半導體封裝體的制造方法、半導體封裝體的技術特征是重復的。因此,本說明書中,對該重復部分省略詳細的說明。
參照附圖對本發明進行進一步說明。
圖1是示出本發明的層疊體1的一例的主視概況圖。圖1中,層疊體1具備支承玻璃基板10和加工基板11。支承玻璃基板10為了防止加工基板11的尺寸變化而貼合在加工基板11上。支承玻璃基板10和加工基板11之間配置有剝離層12和粘接層13。剝離層12與支承玻璃基板10接觸,粘接層13與加工基板11接觸。
由圖1可知,層疊體1依次層疊配置有支承玻璃基板10、剝離層12、粘接層13、加工基板11。支承玻璃基板10的形狀根據加工基板11而決定,圖1中,支承玻璃基板10及加工基板11的形狀均為大致圓板形狀。剝離層12例如可以使用通過照射激光而分解的樹脂。此外,樹脂中還可以添加高效地吸收激光、并轉換為熱的物質。例如,樹脂中還可以添加炭黑、石墨粉、微粒金屬粉末、染料、顏料等。剝離層12可通過等離子體CVD、基于溶膠-凝膠法的旋轉涂布等而形成。粘接層13由樹脂構成,例如可通過各種印刷法、噴墨法、旋轉涂布法、輥涂法等涂布而形成。此外,還可使用紫外線固化型膠帶。粘接層13在通過剝離層12從加工基板11剝離支承玻璃基板10后,通過溶劑等溶解除去。紫外線固化型膠帶可在照射紫外線后通過剝離用膠帶除去。
圖2是示出散出型的WLP的制造工序的剖面概況圖。圖2(a)示出在支承部件20的一個表面上形成有粘接層21的狀態。根據需要,可以自支承部件20和粘接層21之間形成剝離層。然后,如圖2(b)所示,在粘接層21上貼合多個半導體芯片22。此時,使半導體芯片22的有效(アクティブ)側的面與粘接層21接觸。然后,如圖2(c)所示,將半導體芯片22用樹脂密封材料23密封。密封材料23可使用壓縮成型后的尺寸變化、布線進行成型時的尺寸變化少的材料。然后,如圖2(d)、(e)所示,使半導體芯片22已被密封的加工基板24從支承部件20分離,然后介由粘接層25與支承玻璃基板26粘接固定。此時,在加工基板24的表面內,與埋入了半導體芯片22的一側表面相反側的表面被配置在支承玻璃基板26側。如此操作,可以獲得層疊體27。需要說明的是,根據需要,可以在粘接層25和支承玻璃基板26之間形成剝離層。進而,在輸送所獲得的層疊體27后,如圖2(f)所示在加工基板24的埋入了半導體芯片22一側的表面形成布線28后,形成多個焊料凸塊29。最后,從支承玻璃基板26分離加工基板24后,將加工基板24切斷成各個半導體芯片22,供于此后的封裝工序(圖2(g))。
實施例1
以下基于實施例來說明本發明。需要說明的是,以下的實施例僅僅是例示。本發明不受以下的實施例任何限定。
表1、2示出本發明的實施例(試樣No.1~34)。
[表1]
[表2]
[表3]
首先,將按照成為表中的玻璃組成的方式而調配了玻璃原料的玻璃批料放入鉑坩堝,在1550℃熔融4小時。在玻璃批料熔解時,用鉑攪拌器攪拌而進行均質化。然后,使熔融玻璃流到炭板上,成型為板狀后,從比退火點高20℃左右的溫度以3℃/分鐘退火到常溫。對獲得的各試樣,評價在20~200℃的溫度范圍內的平均線性熱膨脹系數α20~200、在30~380℃的溫度范圍內的平均線性熱膨脹系數α30~380、密度ρ、應變點Ps、退火點Ta、軟化點Ts、高溫粘度104.0dPa·s時的溫度、高溫粘度103.0dPa·s時的溫度、高溫粘度102.5dPa·s時的溫度、高溫粘度102.0dPa·s時的溫度、液相溫度TL、液相溫度TL時的粘度η、楊氏模量E及波長300nm的紫外線透過率T。
在20~200℃的溫度范圍內的平均線性熱膨脹系數α20~200、在30~380℃的溫度范圍內的平均線性熱膨脹系數α30~380是通過膨脹計測定的值。
密度ρ是通過公知的阿基米德法測定的值。
應變點Ps、退火點Ta、軟化點Ts是基于ASTM C336的方法測定的值。
高溫粘度104.0dPa·s、103.0dPa·s、102.5dPa·s時的溫度是通過鉑球上拉法測定的值。
液相溫度TL是將通過了30目(500μm)的標準篩、且殘留于50目(300μm)的標準篩的玻璃粉末裝入鉑舟,在溫度梯度爐中保持24小時后通過顯微鏡測定析出結晶的溫度而得的值。液相溫度時的粘度η是通過鉑球上拉法測定液相溫度TL時的玻璃的粘度而得的值。
楊氏模量E是通過共振法測定的值。
由表1、2可知,試樣No.1~34在20~200℃的溫度范圍內的平均線性熱膨脹系數α30~200為81.5×10-7/℃~107.8×10-7/℃、在30~380℃的溫度范圍內的平均線性熱膨脹系數α30~380為85.4×10-7/℃~114.0×10-7/℃。因此認為,試樣No.1~34適合作為在半導體制造裝置的制造工序中用于加工基板的支承的支承玻璃基板。
實施例2
如下制作[實施例2]的各試樣。首先,按照成為表1、2所述的試樣No.1~34的玻璃組成的方式調配玻璃原料后,供給到玻璃熔融爐,在1500~1600℃熔融,然后將熔融玻璃供給到溢流下拉成型裝置,按照板厚達到0.7mm的方式分別進行成型。將獲得的玻璃基板(總體板厚偏差約4.0μm)加工成厚度后,對其兩個表面用研磨裝置進行研磨處理。具體而言,用外徑不同的一對研磨墊將玻璃基板的兩個表面夾持,一邊使玻璃基板與一對研磨墊一起旋轉,一邊對玻璃基板的兩個表面進行研磨處理。研磨處理時,按照偶爾使玻璃基板的一部分從研磨墊突出的方式來控制。需要說明的是,研磨墊為聚氨酯制,研磨處理時使用的研磨漿的平均粒徑為2.5μm,研磨速度是15m/分鐘。對獲得的各研磨處理后的玻璃基板,利用KOBELCO research institute公司制的Bow/Warp測定裝置SBW-331ML/d測定總體板厚偏差和翹曲量。其結果是,總體板厚偏差分別小于1.0μm,翹曲量分別為35μm以下。
符號的說明
1、27 層疊體
10、26 支承玻璃基板
11、24 加工基板
12 剝離層
13、21、25 粘接層
20 支承部件
22 半導體芯片
23 密封材料
28 布線
29 焊料凸塊