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加工基板的支承的支承玻璃基板及使用其的层叠体。
背景技术:
对于手机、笔记本型个人电脑、PDA(Personal Data Assistance,个人数字化处理器)等便携型电子设备,要求小型化及轻量化。与此相伴的是,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并对各半导体芯片间进行布线连接而寻求半导体封装体的高密度安装。
此外,目前的晶片级封装(WLP)是以晶片的状态形成凸块后通过切割单片化而制作的。但是,目前的WLP存在难以增加针数、以及在半导体芯片的背面露出的状态进行安装,因此半导体芯片容易产生缺口等问题。
因此,作为新型的WLP,提出了散出(fan out)型的WLP。散出型的WLP能够使针数增加,此外,能够通过保护半导体芯片的端部而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
就散出型的WLP而言,具有:将多个半导体芯片用树脂密封材料密封而形成加工基板后,在加工基板的一个表面进行布线的工序;和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、发生加工基板的尺寸变化之虞。发生加工基板的尺寸变化时,对加工基板的一个表面进行高密度布线变得困难,此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,即使是使用支承基板的情况下,也存在发生加工基板的尺寸变化的情况。
本发明是鉴于上述情况而作出的,其技术课题在于,通过创制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,从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
本发明人反复进行了各种实验,结果发现,通过在选择玻璃基板作为支承基板时严密地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℃的温度范围内的平均线性热膨胀系数超过81×10-7/℃且为110×10-7/℃以下。其中,“20~200℃的温度范围内的平均线性热膨胀系数”可以通过膨胀计来测定。
玻璃基板容易对表面进行平滑化、且具有刚性。因此,使用玻璃基板作为支承基板时,可以使加工基板坚固、且准确地进行。此外,玻璃基板容易透过紫外光、红外光等光。因此,使用玻璃基板作为支承基板时,通过用紫外线固化型粘合剂等设置粘接层等,可以容易地将加工基板和支承玻璃基板固定。此外,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,通过用紫外线固化型胶带等设置粘接层等,可以容易将地将加工基板和支承玻璃基板分离。
此外规定,本发明的支承玻璃基板在20~200℃的温度范围内的平均线性热膨胀系数超过81×10-7/℃且为110×10-7/℃以下。由此,在加工基板内半导体芯片的比例少、密封材料的比例多时,加工基板和支承玻璃基板的热膨胀系数变得容易匹配。并且,在两者的热膨胀系数匹配时,在加工处理时,加工基板的尺寸变化(特别是翘曲变形)变得容易控制。结果是,可以对加工基板的一个表面进行高密度布线,此外还可以准确地形成焊料凸块。
第二,本发明的支承玻璃基板,其特征在于,在30~380℃的温度范围内的平均线性热膨胀系数超过85×10-7/℃且为115×10-7/℃以下。其中,“30~380℃的温度范围内的平均线性热膨胀系数”可以通过膨胀计来测定。
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加工基板的支承。
第四,本发明的支承玻璃基板优选是通过溢流下拉法成型而成的。
第五,本发明的支承玻璃基板优选杨氏模量为65GPa以上。其中,“杨氏模量”是指通过弯曲共振法测定的值。需要说明的是,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%作为玻璃组成。
第八,本发明的支承玻璃基板优选:板厚小于2.0mm,板厚偏差为30μm以下且翘曲量为60μm以下。其中,“翘曲量”是指支承玻璃基板总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,例如可以通过KOBELCO research institute公司制的Bow/Warp测定装置SBW-331ML/d来测定。
第九,本发明的层叠体,其特征在于,其为至少具备加工基板、和用于支承加工基板的支承玻璃基板的层叠体,支承玻璃基板上述的支承玻璃基板。
第十,本发明的层叠体优选:加工基板至少具备用密封材料进行了密封的半导体芯片。
第十一,本发明的半导体封装体的制造方法,其特征在于,具有如下工序: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、输送层叠体的工序、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。需要说明的是,“输送层叠体的工序”和“对加工基板进行加工处理的工序”不必分别进行,是可以同时进行的。
第十二,本发明的半导体封装体的制造方法优选:加工处理包括在加工基板的一个表面进行布线的工序。
第十三,本发明的半导体封装体的制造方法优选:加工处理包括在加工基板的一个表面形成焊料凸块的工序。
第十四,本发明的半导体封装体,其特征在于,其是利用上述的半导体封装体的制造方法制作的。
第十五,本发明的电子设备,其特征在于,其为具备半导体封装体的电子设备,半导体封装体为上述的半导体封装体。
附图说明
图1为示出本发明的层叠体的一例的透视概况图。
图2为示出散出型的WLP的制造工序的剖面概况图。
具体实施方式
本发明的支承玻璃基板中,在20~200℃的温度范围内的平均线性热膨胀系数超过81×10-7/℃且为110×10-7/℃以下,优选为82×10-7/℃以上且95×10-7/℃以下、特别是83×10-7/℃以上且91×10-7/℃以下。在20~200℃的温度范围内的平均线性热膨胀系数在上述范围外时,加工基板和支承玻璃基板的热膨胀系数变得难以匹配。并且,两者的热膨胀系数变得不匹配时,加工处理时容易产生加工基板的尺寸变化(特别是翘曲变形)。
在30~380℃的温度范围内的平均线性热膨胀系数超过85×10-7/℃且115×10-7/℃以下,优选为86×10-7/℃以上且100×10-7/℃以下、特别是87×10-7/℃以上且95×10-7/℃以下。在30~380℃的温度范围内的平均线性热膨胀系数在上述范围外时,加工基板和支承玻璃基板的热膨胀系数变得难以匹配。并且,两者的热膨胀系数变得不匹配时,加工处理时容易产生加工基板的尺寸变化(特别是翘曲变形)。
本发明的支承玻璃基板优选以质量%计含有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%作为玻璃组成。按照上述限定各成分的含量的理由如以下所示。需要说明的是,各成分的含量的说明中,%的记载只要没有特别声明则表示质量%。
SiO2是形成玻璃的骨架的主要成分。SiO2的含量优选为50~80%、55~75%、58~70%、特别是60~68%。SiO2的含量过少时,杨氏模量、耐酸性变得容易降低。另一方面,SiO2的含量过多时,高温粘度变高,熔融性变得容易降低,并且变得容易析出方英石等失透结晶,液相温度变得容易上升。
Al2O3是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%、3~18%、4~16%、5~13%、6~12%、特别是7~10%。Al2O3的含量过少时,杨氏模量变得容易降低,此外玻璃变得容易分相、失透。另一方面,Al2O3的含量过多时,高温粘度变高,熔融性、成型性变得容易降低。
B2O3是提高熔融性、耐失透性的成分,此外是改善易划伤性、提高强度的成分。B2O3的含量优选为0~20%、1~12%、2~10%、特别是3~8%。B2O3的含量过少时,熔融性、耐失透性变得容易降低,此外对氢氟酸系的药液的耐性变得容易降低。另一方面,B2O3的含量过多时,杨氏模量、耐酸性变得容易降低。
从提高杨氏模量的观点出发,Al2O3-B2O3优选为超过0%、1%以上、3%以上、5%以上、7%以上、特别是9%以上。需要说明的是,“Al2O3-B2O3”是指从Al2O3的含量减去B2O3的含量的值。
MgO是降低高温粘性、提高熔融性的成分,是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%、0~5%、0~3%、0~2%、特别是0~1%。MgO的含量过多时,耐失透性变得容易降低。
CaO是降低高温粘性、显著提高熔融性的成分。此外,在碱土金属氧化物中,导入原料比较廉价,因此是降低原料成本的成分。CaO的含量优选为0~10%、0.5~8%、1~6%、特别是2~5%。CaO的含量过多时,玻璃变得容易失透。需要说明的是,CaO的含量过少时,难以享有上述效果。
SrO是抑制分相的成分,此外是提高耐失透性的成分。SrO的含量优选为0~7%、0~5%、0~3%、特别是0以上且小于1%。SrO的含量过多时,玻璃变得容易失透。
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以上且小于1%。BaO的含量过多时,玻璃变得容易失透。
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0.9以上。质量比CaO/(MgO+CaO+SrO+BaO)过小时,原料成本变得容易高涨。需要说明的是,“CaO/(MgO+CaO+SrO+BaO)”是指CaO的含量除以MgO、CaO、SrO及BaO的总计而得的值。
ZnO是降低高温粘性、显著提高熔融性的成分。ZnO的含量优选为0~7%、0.1~5%、特别是0.5~3%。ZnO的含量过少时,难以享有上述效果。需要说明的是,ZnO的含量过多时,玻璃变得容易失透。
Na2O是对于使热膨胀系数最优化而言重要的成分,此外是降低高温粘性、显著提高熔融性、同时有助于玻璃原料的初始熔融的成分。Na2O的含量优选为0~25%、5~25%、8~24%、11~23%、13~21%、特别是超过15~19%。Na2O的含量过少时,熔融性变得容易降低,并且有热膨胀系数不当地下降之虞。另一方面,Na2O的含量过多时,有热膨胀系数不当地变大之虞。
从使热膨胀系数最优化的观点出发,质量比Al2O3/Na2O优选为0.20~1.3、0.25~1.0、0.30~0.85、0.35~0.65、特别是0.40~0.55。
K2O是用于调整热膨胀系数的成分,此外是降低高温粘性、提高熔融性、同时有助于璃原料的初始熔融的成分。K2O的含量优选为0~25%、0~20%、0~15%、0~10%、0~6%、特别是0~1%。K2O的含量过多时,有热膨胀系数不当地变大之虞。
Na2O+K2O的含量优选为12~35%、15~25%、16~23%、17~22%、特别是18~21%。由此,变得容易将在20~200℃的温度范围内的平均线性热膨胀系数规定为超过81×10-7且为110×10-7/℃以下。需要说明的是,“Na2O+K2O”是Na2O和K2O的总量。
在重视熔融性的提高的情况下,质量比Na2O/(Na2O+K2O)优选超过0.5、0.6以上、0.7以上、0.8以上、0.9以上、特别是0.95以上,在重视化学耐久性的情况下,优选为0.65以下、0.6以下、0.55以下、小于0.5、0.45以下、特别是0.4以下。需要说明的是,“Na2O/(Na2O+K2O)”是Na2O的含量除以Na2O和K2O的总量而得的值。
除了上述成分以外,还可以导入其它成分作为任意成分。需要说明的是,从可以可靠地享有本发明的效果的观点出发,上述成分以外的其它成分的含量的合计优选为10%以下、特别是5%以下。
Fe2O3是可作为杂质成分、或澄清剂成分而导入的成分。但是,Fe2O3的含量过多时,有紫外线透过率降低之虞。即,Fe2O3的含量过多时,难以介由粘接层、剥离层适当地进行加工基板和支承玻璃基板的粘接和剥离。因此,Fe2O3的含量优选为0.05%以下、0.03%以下、特别是0.02%以下。需要说明的是,本发明中所谓的“Fe2O3”包括2价的氧化铁和3价的氧化铁,2价的氧化铁换算成Fe2O3而处理。其它氧化物也同样,以所记载的氧化物为基准来进行处理。
作为澄清剂,As2O3、Sb2O3可有效地发挥作用,但是从环境的观点来说,优选尽量减少这些成分。As2O3的含量优选为1%以下、0.5%以下、特别是0.1%以下,期望实质上不含。其中,“实质上不含As2O3”是指玻璃组成中的As2O3的含量小于0.05%的情况。此外,Sb2O3的含量优选为1%以下、0.5%以下、特别是0.1%以下,期望实质上不含。其中,“实质上不含Sb2O3”是指玻璃组成中的Sb2O3的含量小于0.05%的情况。
SnO2是在高温范围具有良好的澄清作用的成分,此外是使高温粘性下降的成分。SnO2的含量优选为0~1%、0.001~1%、0.01~0.9%、特别是0.05~0.7%。SnO2的含量过多时,变得容易析出SnO2的失透结晶。需要说明的是,SnO2的含量过少时,难以享有上述效果。
进而,只要不损害玻璃特性,则可以导入各自为3%左右以下的F、Cl、SO3、C、或Al、Si等的金属粉末作为澄清剂。此外,CeO2等也可以导入3%左右以下,但需要留意紫外线透过率的下降。
Cl是促进玻璃的熔融的成分。玻璃组成中如果导入了Cl,则可以寻求熔融温度的降低、澄清作用的促进,结果是,变得容易实现熔融成本的降低、玻璃制造窑的长寿命化。但是,Cl的含量过多时,有腐蚀玻璃制造窑周围的金属构件之虞。因此,Cl的含量优选为3%以下、1%以下、0.5%以下、特别是0.1%以下。
P2O5是可抑制失透结晶的析出的成分。但是,导入多量的P2O5时,玻璃变得容易分相。因此,P2O5的含量优选为0~2.5%、0~1.5%、0~0.5%、特别是0~0.3%。
TiO2是降低高温粘性、提高熔融性的成分,并且是抑制反转作用的成分。但是,导入多量的TiO2时,玻璃变得容易着色、透过率降低。因此,TiO2的含量优选为0~5%、0~3%、0~1%、特别是0~0.02%。
ZrO2是改善耐药品性、杨氏模量的成分。但是,导入多量的ZrO2时,玻璃变得容易失透、此外由于导入原料是难熔性的,因此有未熔解的结晶性异物混入制品基板之虞。因此,ZrO2的含量优选为0~5%、0~3%、0~1%、特别是0~0.5%。
Y2O3、Nb2O5、La2O3有提高应变点、杨氏模量等的作用。但是,这些成分的含量分别多于5%、特别是1%时,有原料成本、制品成本高涨之虞。
本发明的支承玻璃基板优选具有以下的特性。
本发明的支承玻璃基板的杨氏模量优选为65GPa以上、67GPa以上、68GPa以上、69GPa以上、70GPa以上、71GPa以上、72GPa以上、特别是73GPa以上。杨氏模量过低时,变得难以维持层叠体的刚性,变得容易发生加工基板的变形、翘曲、破损。
液相温度优选为低于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、特别是940℃以下。由此,变得容易通过下拉法、特别是溢流下拉法将玻璃基板成型,因此变得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够降低板厚偏差。或者通过少量的研磨,能够将总体板厚偏差降低到小于2.0μm、特别是小于1.0μm。结果是,还能够降低玻璃基板的制造成本。进而,在玻璃基板的制造工序中,变得容易防止产生失透结晶、降低玻璃基板的生产率的情况。其中,“液相温度”可以如下算出:将通过30目(500μm)的标准筛且残留在50目(300μm)的标准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,从而可以算出。
液相温度时的粘度优选为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、特别是105.8dPa·s以上。由此,变得容易通过下拉法、特别是溢流下拉法对玻璃基板进行成型,从而可以容易地制作板厚小的玻璃基板且即使不对表面进行研磨也能改善板厚偏差。或者,通过少量的研磨可以将总体板厚偏差降低至小于2.0μm、特别是小于1.0μm。结果是,可以降低玻璃基板的制造成本。进而,在玻璃基板的制造工序中,变得容易防止产生失透结晶、降低玻璃基板的生产率的情况。其中,“液相温度中的粘度”可以通过铂球上拉法测定。需要说明的是,液相温度时的粘度是成型性的指标,液相温度时的粘度越高则成型性越提高。
102.5dPa·s时的温度优选为1580℃以下、1500℃以下、1450℃以下、1400℃以下、1350℃以下、特别是1200~1300℃。102.5dPa·s时的温度提高时,熔融性降低,玻璃基板的制造成本高涨。其中,“102.5dPa·s时的温度”可以通过铂球上拉法测定。需要说明的是,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。
本发明的支承玻璃基板优选是通过下拉法、特别是通过溢流下拉法成型而成的。溢流下拉法是从耐热性的槽状结构物的两侧溢出熔融玻璃并使溢出的熔融玻璃在槽状结构物的下顶端汇合、同时向下方拉伸成型而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材料,是以自由表面的状态被成型的。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够降低板厚偏差。或者,通过少量的研磨可以使总体板厚偏差降低至小于2.0μm、特别是小于1.0μm。结果是,能够降低玻璃基板的制造成本。
作为玻璃基板的成型方法,除了溢流下拉法以外,还可以选择例如流孔下引法、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,其直径优选为100mm以上且500mm以下、特别是150mm以上且450mm以下。由此,变得适合用于半导体封装体的制造工序。根据需要也可以加工成其以外的形状、例如矩形等形状。
本发明的玻璃基板中,圆度优选1mm以下、0.1mm以下、0.05mm以下、特别是0.03mm以下。圆度越小,越适合用于半导体封装体的制造工序。需要说明的是,圆度的定义为:晶片的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,板厚优选为小于2.0mm、1.5mm以下、1.2mm以下、1.1mm以下、1.0mm以下、特别是0.9mm以下。板厚越薄则层叠体的质量变得越轻,因此处置性越提高。另一方面,板厚过薄时,支承玻璃基板自身的强度降低,变得难以发挥支承基板的功能。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、特别是超过0.7mm。
本发明的支承玻璃基板中,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、特别是0.1以上且小于1μm。此外算术平均粗糙度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、特别是0.5nm以下。表面精度越高则加工处理的精度越容易提高。特别是能够提高布线精度,因此能够进行高密度的布线。此外,支承玻璃基板的强度提高,支承玻璃基板及层叠体变得不易破损。进而,能够增加支承玻璃基板的再利用次数。需要说明的是,“算术平均粗糙度Ra”可以通过触针式表面粗糙度计或原子间力显微镜(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型后对表面进行研磨。由此,容易将板厚偏差限定为2μm以下、1μm以下、特别是小于1μm。
本发明的支承玻璃基板中,翘曲量优选为60μm以下、55μm以下、50μm以下、1~45μm、特别是5~40μm。翘曲量越小则加工处理的精度越提高。特别是能够提高布线精度,因此能够进行高密度的布线。
本发明的支承玻璃基板中,板厚方向的波长300nm的紫外线透过率优选为40%以上、50%以上、60%以上、70%以上、特别是80%以上。紫外线透过率过低时,难以通过照射紫外光利用粘接层将加工基板和支承基板粘接。此外,在通过紫外线固化型胶带等设置粘接层等时,加工基板和支承玻璃基板变得难以容易地分离。需要说明的是,“板厚方向的波长300nm的紫外线透过率”例如可以通过使用双光束型分光光度计测定波长300nm的分光透过率来进行评价。
本发明的支承玻璃基板优选不进行离子交换处理,优选表面不具有压缩应力层。进行离子交换处理时,支承玻璃基板的制造成本高涨。进而,进行离子交换处理时,难以降低支承玻璃基板的总体板厚偏差。需要说明的是,本发明的支承玻璃基板并不排除进行离子交换处理而在表面形成压缩应力层的形态。从提高机械强度的观点出发,优选进行离子交换处理而在表面形成压缩应力层。
本发明的层叠体,其特征在于,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。其中,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是重复的。因此,本说明书中对该重复部分省略详细记载。需要说明的是,为了使加工基板和支承玻璃基板容易固定,还可以将紫外线固化型胶带作为粘接层使用。
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。此外,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。
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。由此,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。此外,剥离层中可以使用通过照射红外线激光而分解的树脂。此外,还可以在树脂中添加高效地吸收红外线、并转变为热的物质。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:在照射一定强度的光时,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。需要说明的是,存在以下情况:通过照射光的照射,剥离层中包含的成分变成气体而放出,实现分离的情况;剥离层吸收光而变成气体,其蒸气被放出而实现分离的情况。
本发明的层叠体中,优选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,具有如下工序: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、输送层叠体的工序、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。其中,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是重复的。因此,本说明书中,对该重复部分省略详细记载。
本发明的半导体封装体的制造方法中,加工处理优选为在加工基板的一个表面进行布线的处理、或在加工基板的一个表面形成焊料凸块的处理。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,因此可以优选进行这些工序。
作为加工处理,除了上述以外,还可以是对加工基板的一个表面(通常是与支承玻璃基板相反的一侧的表面)进行机械研磨的处理、对加工基板的一个表面(通常是与支承玻璃基板相反的一侧的表面)进行干蚀刻的处理、对加工基板的一个表面(通常是与支承玻璃基板相反的一侧的表面)进行湿蚀刻的处理中的任一种。需要说明的是,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,并且能够维持层叠体的刚性。结果是,可以优选进行上述加工处理。
本发明的半导体封装体,其特征在于,其是利用上述的半导体封装体的制造方法制作的。其中,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是重复的。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,半导体封装体是上述的半导体封装体。其中,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是重复的。因此,本说明书中,对该重复部分省略详细的说明。
参照附图对本发明进行进一步说明。
图1是示出本发明的层叠体1的一例的主视概况图。图1中,层叠体1具备支承玻璃基板10和加工基板11。支承玻璃基板10为了防止加工基板11的尺寸变化而贴合在加工基板11上。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依次层叠配置有支承玻璃基板10、剥离层12、粘接层13、加工基板11。支承玻璃基板10的形状根据加工基板11而决定,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例如可以使用通过照射激光而分解的树脂。此外,树脂中还可以添加高效地吸收激光、并转换为热的物质。例如,树脂中还可以添加炭黑、石墨粉、微粒金属粉末、染料、颜料等。剥离层12可通过等离子体CVD、基于溶胶-凝胶法的旋转涂布等而形成。粘接层13由树脂构成,例如可通过各种印刷法、喷墨法、旋转涂布法、辊涂法等涂布而形成。此外,还可使用紫外线固化型胶带。粘接层13在通过剥离层12从加工基板11剥离支承玻璃基板10后,通过溶剂等溶解除去。紫外线固化型胶带可在照射紫外线后通过剥离用胶带除去。
图2是示出散出型的WLP的制造工序的剖面概况图。图2(a)示出在支承部件20的一个表面上形成有粘接层21的状态。根据需要,可以自支承部件20和粘接层21之间形成剥离层。然后,如图2(b)所示,在粘接层21上贴合多个半导体芯片22。此时,使半导体芯片22的有效(アクティブ)侧的面与粘接层21接触。然后,如图2(c)所示,将半导体芯片22用树脂密封材料23密封。密封材料23可使用压缩成型后的尺寸变化、布线进行成型时的尺寸变化少的材料。然后,如图2(d)、(e)所示,使半导体芯片22已被密封的加工基板24从支承部件20分离,然后介由粘接层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,与埋入了半导体芯片22的一侧表面相反侧的表面被配置在支承玻璃基板26侧。如此操作,可以获得层叠体27。需要说明的是,根据需要,可以在粘接层25和支承玻璃基板26之间形成剥离层。进而,在输送所获得的层叠体27后,如图2(f)所示在加工基板24的埋入了半导体芯片22一侧的表面形成布线28后,形成多个焊料凸块29。最后,从支承玻璃基板26分离加工基板24后,将加工基板24切断成各个半导体芯片22,供于此后的封装工序(图2(g))。
实施例1
以下基于实施例来说明本发明。需要说明的是,以下的实施例仅仅是例示。本发明不受以下的实施例任何限定。
表1、2示出本发明的实施例(试样No.1~34)。
[表1]
[表2]
[表3]
首先,将按照成为表中的玻璃组成的方式而调配了玻璃原料的玻璃批料放入铂坩埚,在1550℃熔融4小时。在玻璃批料熔解时,用铂搅拌器搅拌而进行均质化。然后,使熔融玻璃流到炭板上,成型为板状后,从比退火点高20℃左右的温度以3℃/分钟退火到常温。对获得的各试样,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、杨氏模量E及波长300nm的紫外线透过率T。
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是通过膨胀计测定的值。
密度ρ是通过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ASTM C336的方法测定的值。
高温粘度104.0dPa·s、103.0dPa·s、102.5dPa·s时的温度是通过铂球上拉法测定的值。
液相温度TL是将通过了30目(500μm)的标准筛、且残留于50目(300μm)的标准筛的玻璃粉末装入铂舟,在温度梯度炉中保持24小时后通过显微镜测定析出结晶的温度而得的值。液相温度时的粘度η是通过铂球上拉法测定液相温度TL时的玻璃的粘度而得的值。
杨氏模量E是通过共振法测定的值。
由表1、2可知,试样No.1~34在20~200℃的温度范围内的平均线性热膨胀系数α30~200为81.5×10-7/℃~107.8×10-7/℃、在30~380℃的温度范围内的平均线性热膨胀系数α30~380为85.4×10-7/℃~114.0×10-7/℃。因此认为,试样No.1~34适合作为在半导体制造装置的制造工序中用于加工基板的支承的支承玻璃基板。
实施例2
如下制作[实施例2]的各试样。首先,按照成为表1、2所述的试样No.1~34的玻璃组成的方式调配玻璃原料后,供给到玻璃熔融炉,在1500~1600℃熔融,然后将熔融玻璃供给到溢流下拉成型装置,按照板厚达到0.7mm的方式分别进行成型。将获得的玻璃基板(总体板厚偏差约4.0μm)加工成厚度后,对其两个表面用研磨装置进行研磨处理。具体而言,用外径不同的一对研磨垫将玻璃基板的两个表面夹持,一边使玻璃基板与一对研磨垫一起旋转,一边对玻璃基板的两个表面进行研磨处理。研磨处理时,按照偶尔使玻璃基板的一部分从研磨垫突出的方式来控制。需要说明的是,研磨垫为聚氨酯制,研磨处理时使用的研磨浆的平均粒径为2.5μm,研磨速度是15m/分钟。对获得的各研磨处理后的玻璃基板,利用KOBELCO research institute公司制的Bow/Warp测定装置SBW-331ML/d测定总体板厚偏差和翘曲量。其结果是,总体板厚偏差分别小于1.0μm,翘曲量分别为35μm以下。
符号的说明
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 粘接层
20 支承部件
22 半导体芯片
23 密封材料
28 布线
29 焊料凸块