本發(fā)明涉及支承玻璃基板及其制造方法,具體而言,涉及在半導(dǎo)體封裝體的制造工序中用于支承加工基板的支承玻璃基板及其制造方法。
背景技術(shù):
對于便攜電話、筆記本電腦、pda(personaldataassistance)等便攜型電子設(shè)備,要求小型化及輕量化。與此相伴隨,這些電子設(shè)備中使用的半導(dǎo)體芯片的安裝空間也受到嚴格限制,半導(dǎo)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(shù)、即將半導(dǎo)體芯片彼此層疊、對各半導(dǎo)體芯片間進行布線連接,來謀求半導(dǎo)體封裝體的高密度安裝。
另外,現(xiàn)有的晶片水平封裝體(wlp)是如下制作的:以晶片的狀態(tài)形成凸塊后,通過切片而單片化。但是,現(xiàn)有的wlp存在如下問題:不僅引腳數(shù)難以增加,而且由于以半導(dǎo)體芯片的背面露出的狀態(tài)進行安裝,因此容易產(chǎn)生半導(dǎo)體芯片的缺口等。
因此,作為新的wlp,提出了fan-out型的wlp。fan-out型的wlp能夠使引腳數(shù)增加,并且通過保護半導(dǎo)體芯片的端部,從而可以防止半導(dǎo)體芯片的缺口等。
fan-out型的wlp中,將多個半導(dǎo)體芯片用樹脂密封材料進行密封而形成加工基板后,具有在加工基板的一個表面進行布線的工序、形成焊料凸塊的工序等。
這些工序由于伴隨有約300℃的熱處理,因此有密封材料變形而使加工基板發(fā)生尺寸變化之擔(dān)憂。若加工基板發(fā)生尺寸變化,則難以對加工基板的一個表面進行高密度布線,另外,也難以正確地形成焊料凸塊。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的課題
為了抑制加工基板的尺寸變化,使用玻璃基板作為支承基板是有效的。玻璃基板容易使表面平滑化且具有剛性。因此,若使用玻璃基板,則可以牢固且準確地支承加工基板。另外,玻璃基板不易透過紫外光等光。因此,若使用玻璃基板,則可通過設(shè)置粘接層等而容易將加工基板和玻璃基板固定。另外,還可以通過設(shè)置剝離層等而容易將加工基板和玻璃基板分離。
但是,即使在使用支承玻璃基板的情況下,有時對于加工基板的一個表面也難以進行高密度地布線。
本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的發(fā)明,其技術(shù)課題在于通過發(fā)明出適合支承供于高密度布線的加工基板的支承玻璃基板及其制造方法而有助于半導(dǎo)體封裝體的高密度化。
用于解決課題的手段
本發(fā)明人等反復(fù)進行了各種實驗,結(jié)果發(fā)現(xiàn):通過著眼于有時因半導(dǎo)體封裝體的制造工序中的約300℃的熱處理而使支承玻璃基板發(fā)生輕微的熱變形,而該輕微的熱變形給在加工基板中的布線精度帶來不良影響,并且將支承玻璃基板的熱收縮量降低至規(guī)定值以下,從而可以解決上述技術(shù)課題。由此提出了本發(fā)明。即,本發(fā)明的支承玻璃基板,其特征在于,其在從室溫以5℃/分鐘的速度升溫至400℃并在400℃保持5小時后,再以5℃/分鐘的速度降溫至室溫時,熱收縮率為20ppm以下。在此,“熱收縮率”可以按照以下的方法來測定。首先,準備160mm×30mm的條狀試樣作為測定用試樣(圖1(a))。在距離該條狀試樣g3的長邊方向的端部20~40mm附近用#1000的耐水研磨紙進行標(biāo)記,沿與標(biāo)記正交的方向折斷,得到試驗片g31、g32(圖1(b))。僅將折斷后的試驗片g31在規(guī)定條件下進行熱處理后,用膠帶t將未進行熱處理的試樣片g31和進行過熱處理的試樣片g32并排地固定(圖1(c)),利用激光顯微鏡讀取標(biāo)記的位置偏移量(△l1、△l2),利用下述數(shù)式1計算熱收縮率。
【數(shù)1】
熱收縮率[ppm]=(△l1[μm]+△l2[μm])/160×10-3
予以說明,如上述所示,半導(dǎo)體封裝體的制造工序中的熱處理溫度為約300℃,但是難以利用300℃的熱處理來評價支承玻璃基板的熱收縮率。因此,在本發(fā)明中,在400℃5小時的熱處理條件下評價支承玻璃基板的熱收縮率,并認為在該評價中得到的熱收縮率與半導(dǎo)體封裝體的制造工序中的支承玻璃基板的熱收縮的傾向相關(guān)。
第二,本發(fā)明的支承玻璃基板的翹曲量優(yōu)選為40μm以下。在此,“翹曲量”是指支承玻璃基板整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,可以通過例如kobelco科研公司制的sbw-331ml/d來測定。
第三,本發(fā)明的支承玻璃基板的整體板厚偏差優(yōu)選不足2.0μm。若整體板厚偏差小至不足2.0μm,則容易提高加工處理的精度。尤其可以提高布線精度,因此可以進行高密度的布線。并且,支承玻璃基板的面內(nèi)強度提高而使支承玻璃基板及層疊體不易破損。進而還可以增加支承玻璃基板的再利用次數(shù)(耐用數(shù))。在此,“整體板厚偏差”為支承玻璃基板整體的最大板厚與最小板厚之差,例如可以利用kobelco科研公司制的sbw-331ml/d來測定。
第四,本發(fā)明的支承玻璃基板的翹曲量優(yōu)選為不足20μm。
第五,本發(fā)明的支承玻璃基板的表面的全部或一部分優(yōu)選為研磨面。
第六,本發(fā)明的支承玻璃基板優(yōu)選利用溢流下拉法成形而成。
第七,本發(fā)明的支承玻璃基板的楊氏模量優(yōu)選為65gpa以上。在此,“楊氏模量”是指通過彎曲共振法測定的值。予以說明,1gpa相當(dāng)于約101.9kgf/mm2。
第八,本發(fā)明的支承玻璃基板的外形優(yōu)選為晶片形狀。
第九,本發(fā)明的支承玻璃基板優(yōu)選在半導(dǎo)體封裝體的制造工序中用于支承加工基板。
第十,本發(fā)明的支承玻璃基板優(yōu)選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且支承玻璃基板為上述的支承玻璃基板。
第十一,本發(fā)明的支承玻璃基板,其特征在于,包括:將玻璃原板切割而得到支承玻璃基板的工序;和將所得的支承玻璃基板加熱到(支承玻璃基板的退火點)以上的溫度的工序。
第十二,本發(fā)明的支承玻璃基板優(yōu)選按照在從室溫以5℃/分鐘的速度升溫至400℃并在400℃保持5小時后,再以5℃/分鐘的速度降溫至室溫時,熱收縮率達到20ppm以下的方式進行加熱。
第十三,本發(fā)明的支承玻璃基板優(yōu)選以使翹曲量達到40μm以下的方式進行加熱。
第十四,本發(fā)明的支承玻璃基板優(yōu)選利用溢流下拉法成形玻璃原板。
附圖說明
圖1為用于說明熱收縮率的測定方法的說明圖。
圖2為表示本發(fā)明的層疊體的一例的示意性立體圖。
圖3為表示fanout型的wlp的制造工序的示意性剖視圖。
圖4為表示[實施例1]的試樣的加熱條件的圖表。
圖5為表示[實施例2]的試樣的加熱條件的圖表。
具體實施方式
本發(fā)明的支承玻璃基板在從室溫以5℃/分鐘的速度升溫至400℃并在400℃保持5小時后,再以5℃/分鐘的速度降溫至室溫時,熱收縮率為20ppm以下,優(yōu)選為15ppm以下、12ppm以下、10ppm以下、尤其是8ppm以下。若熱收縮率大,則因半導(dǎo)體封裝體的制造工序中的約300℃的熱處理而使支承玻璃基板發(fā)生輕微的熱變形,加工處理的精度難以降低。尤其布線精度降低而難以進行高密度的布線。進而難以增加支承玻璃基板的再利用次數(shù)(耐用數(shù))。予以說明,作為降低熱收縮率的方法,可列舉后述的加熱的方法、提高應(yīng)變點的方法等。
在本發(fā)明的支承玻璃基板中,翹曲量優(yōu)選為40μm以下、30μm以下、25μm以下、1~20μm、尤其是不足5~20μm。若翹曲量大,則加工處理的精度難以降低。尤其布線精度降低而難以進行高密度的布線。進而難以增加支承玻璃基板的再利用次數(shù)(耐用數(shù))。
整體板厚偏差優(yōu)選為不足2μm、1.5μm以下、1μm以下、不足1μm、0.8μm以下、0.1~0.9μm、尤其是0.2~0.7μm。若整體板厚偏差大,則加工處理的精度難以降低。尤其布線精度降低而難以進行高密度的布線。進而難以增加支承玻璃基板的再利用次數(shù)(耐用數(shù))。
表面的算術(shù)平均粗糙度ra優(yōu)選為10nm以下、5nm以下、2nm以下、1nm以下、尤其是0.5nm以下。表面的算術(shù)平均粗糙度ra越小,越容易提高加工處理的精度。尤其可以提高布線精度,因此可以進行高密度的布線。并且,支承玻璃基板的強度提高而使支承玻璃基板及層疊體不易破損。進而可以增加支承玻璃基板的再利用次數(shù)(支承次數(shù))。予以說明,“算術(shù)平均粗糙度ra”可以利用原子力顯微鏡(afm)來測定。
本發(fā)明的支承玻璃基板的表面的全部或一部分優(yōu)選為研磨面,更優(yōu)選以面積比計使表面的50%以上為研磨面,進一步優(yōu)選使表面的70%以上為研磨面,特別優(yōu)選使表面的90%以上為研磨面。這樣一來,容易降低整體板厚偏差,并且翹曲量也容易降低。
作為研磨處理的方法,可以采用各種方法,但優(yōu)選如下方法:將支承玻璃基板的兩面用一對研磨墊夾持,一邊使支承玻璃基板和一對研磨墊一起旋轉(zhuǎn),一邊對支承玻璃基板進行研磨處理。進一步優(yōu)選使一對研磨墊的外徑不同,優(yōu)選按照在研磨時支承玻璃基板的一部分間歇地從研磨墊突出的方式進行研磨處理。由此,容易降低整體板厚偏差,并且也容易降低翹曲量。予以說明,在研磨處理中,對研磨深度沒有特別限定,研磨深度優(yōu)選為50μm以下、30μm以下、20μm以下、尤其是10μm以下。研磨深度越小,則支承玻璃基板的生產(chǎn)率越提高。
本發(fā)明的支承玻璃基板優(yōu)選晶片狀(大致真圓狀),其直徑優(yōu)選為100mm以上且500mm以下、尤其是150mm以上且450mm以下。這樣一來,容易應(yīng)用于半導(dǎo)體封裝體的制造工序。還可以根據(jù)需要加工成除此以外的形狀、例如矩形等形狀。
在本發(fā)明的支承玻璃基板中,板厚優(yōu)選為不足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,則層疊體的質(zhì)量越輕,因此處理性越提高。另一方面,若板厚過薄,則支承玻璃基板本身的強度降低而難以發(fā)揮作為支承基板的功能。因此,板厚優(yōu)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、尤其是超過0.7mm。
本發(fā)明的支承玻璃基板優(yōu)選具有以下的特性。
本發(fā)明的支承玻璃基板在30~380℃的溫度范圍內(nèi)的平均熱膨脹系數(shù)優(yōu)選為0×10-7/℃以上且165×10-7/℃以下。由此,使加工基板與支承玻璃基板的熱膨脹系數(shù)容易匹配。而且,若兩者的熱膨脹系數(shù)匹配,則在加工處理時容易抑制加工基板的尺寸變化(尤其是翹曲變形)。結(jié)果可以對加工基板的一個表面進行高密度地布線,并且還可以準確地形成焊料凸塊。予以說明,“在30~380℃的溫度范圍內(nèi)的平均熱膨脹系數(shù)”可以利用熱膨脹儀來測定。
當(dāng)在加工基板內(nèi)半導(dǎo)體芯片的比例少且密封材的比例多的情況下,優(yōu)選使在30~380℃的溫度范圍內(nèi)的平均熱膨脹系數(shù)上升,相反地,當(dāng)在加工基板內(nèi)半導(dǎo)體芯片的比例多且密封材的比例少的情況下,優(yōu)選使在30~380℃的溫度范圍內(nèi)的平均熱膨脹系數(shù)降低。
當(dāng)在30~380℃的溫度范圍內(nèi)的平均熱膨脹系數(shù)為0×10-7/℃以上且不足50×10-7/℃的情況下,支承玻璃基板優(yōu)選以質(zhì)量%計含有sio255~75%、al2o315~30%、li2o0.1~6%、na2o+k2o0~8%、mgo+cao+sro+bao0~10%作為玻璃組成,或者也優(yōu)選含有sio255~75%、al2o310~30%、li2o+na2o+k2o0~0.3%、mgo+cao+sro+bao5~20%作為玻璃組成。當(dāng)在30~380℃的溫度范圍內(nèi)的平均熱膨脹系數(shù)為50×10-7/℃以上且不足75×10-7/℃的情況下,支承玻璃基板優(yōu)選以質(zhì)量%計含有sio255~70%、al2o33~15%、b2o35~20%、mgo0~5%、cao0~10%、sro0~5%、bao0~5%、zno0~5%、na2o5~15%、k2o0~10%作為玻璃組成。當(dāng)在30~380℃的溫度范圍內(nèi)的平均熱膨脹系數(shù)為75×10-7/℃以上且85×10-7/℃以下的情況下,支承玻璃基板優(yōu)選以質(zhì)量%計含有sio260~75%、al2o35~15%、b2o35~20%、mgo0~5%、cao0~10%、sro0~5%、bao0~5%、zno0~5%、na2o7~16%、k2o0~8%作為玻璃組成。當(dāng)在30~380℃的溫度范圍內(nèi)的平均熱膨脹系數(shù)為超過85×10-7/℃且120×10-7/℃以下的情況下,支承玻璃基板優(yōu)選以質(zhì)量%計含有sio255~70%、al2o33~13%、b2o32~8%、mgo0~5%、cao0~10%、sro0~5%、bao0~5%、zno0~5%、na2o10~21%、k2o0~5%作為玻璃組成。當(dāng)在30~380℃的溫度范圍內(nèi)的平均熱膨脹系數(shù)為超過120×10-7/℃且165×10-7/℃以下的情況下,支承玻璃基板優(yōu)選以質(zhì)量%計含有sio253~65%、al2o33~13%、b2o30~5%、mgo0.1~6%、cao0~10%、sro0~5%、bao0~5%、zno0~5%、na2o+k2o20~40%、na2o12~21%、k2o7~21%作為玻璃組成。這樣一來,容易將熱膨脹系數(shù)限制為所需的范圍,并且耐失透性提高,因此容易成形整體板厚偏差小的支承玻璃基板。
應(yīng)變點優(yōu)選為480℃以上、500℃以上、510℃以上、520℃以上、尤其是530℃以上。應(yīng)變點越高,熱收縮率越容易降低。予以說明,“應(yīng)變點”是指基于astmc336的方法測定得到的值。
楊氏模量優(yōu)選為65gpa以上、67gpa以上、68gpa以上、69gpa以上、70gpa以上、71gpa以上、72gpa以上、尤其是73gpa以上。若楊氏模量過低,則難以維持層疊體的剛性,容易發(fā)生加工基板的變形、翹曲、破損。
液相溫度優(yōu)選為不足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、尤其是940℃以下。這樣一來,容易利用下引法、尤其是溢流下拉法來成形支承玻璃基板,因此容易制作板厚小的支承玻璃基板,并且可以降低成形后的板厚偏差。進而,在支承玻璃基板的制造工序時容易防止因產(chǎn)生失透結(jié)晶而使支承玻璃基板的生產(chǎn)率降低的情況。在此,“液相溫度”可以如下算出:將可通過30目(500μm)的標(biāo)準篩、且殘留在50目(300μm)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(jié)晶的溫度,從而算出。
在液相溫度下的粘度優(yōu)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、尤其是105.8dpa·s以上。這樣一來,容易利用下引法、尤其是溢流下拉法成形支承玻璃基板,因此容易制作板厚小的支承玻璃基板,并且可以降低成形后的板厚偏差。進而,在支承玻璃基板的制造工序時容易防止因產(chǎn)生失透結(jié)晶而使支承玻璃基板的生產(chǎn)率降低的情況。在此,“在液相溫度下的粘度”可以利用鉑球提拉法測定。予以說明,在液相溫度下的粘度是成形性的指標(biāo),在液相溫度下的粘度越高,則成形性越提高。
在102.5dpa·s時的溫度優(yōu)選為1580℃以下、1500℃以下、1450℃以下、1400℃以下、1350℃以下、尤其是1200~1300℃。若在102.5dpa·s時的溫度變高,則熔融性降低而使支承玻璃基板的制造成本高漲。在此,“在102.5dpa·s時的溫度”可利用鉑球提拉法測定。予以說明,在102.5dpa·s時的溫度相當(dāng)于熔融溫度,該溫度越低,則熔融性越提高。
本發(fā)明的支承玻璃基板優(yōu)選利用下引法、尤其是溢流下拉法成形而成。溢流下拉法是從耐熱性的槽狀結(jié)構(gòu)物的兩側(cè)使熔融玻璃溢出,在槽狀結(jié)構(gòu)物的下頂端使溢出的熔融玻璃合流,同時向下方拉伸成形來成形玻璃原板的方法。在溢流下拉法中,應(yīng)成為支承玻璃基板的表面的面不接觸槽狀耐火物,以自由表面的狀態(tài)成形。因此,容易制作板厚小的支承玻璃基板,并且可以降低整體板厚偏差,結(jié)果可以使支承玻璃基板的制造成本低廉化。
作為玻璃原板的成形方法,除了溢流下拉法以外,還可以采用例如流孔下引法、重新下引法、浮法、軋平法等。
本發(fā)明的支承玻璃基板優(yōu)選在表面具有研磨面且利用溢流下拉法成形而成。這樣一來,研磨處理前的整體板厚偏差變小,因此可以利用研磨處理盡可能地降低整體板厚偏差。例如可以將整體板厚偏差降低至1.0μm以下。
從降低翹曲量的觀點出發(fā),本發(fā)明的支承玻璃基板優(yōu)選不進行化學(xué)強化處理。另一方面,從機械強度的觀點出發(fā),優(yōu)選進行化學(xué)強化處理。即,從降低翹曲量的觀點出發(fā),優(yōu)選在表面不具有壓縮應(yīng)力層,從機械強度的觀點出發(fā),優(yōu)選在表面具有壓縮應(yīng)力層。
本發(fā)明的支承玻璃基板的制造方法,其特征在于,包括:將玻璃原板切割而得到支承玻璃基板的工序;和將所得的支承玻璃基板加熱到(支承玻璃基板的退火點)以上的溫度的工序。在此,本發(fā)明的支承玻璃基板的制造方法的技術(shù)特征(優(yōu)選方案、效果)與本發(fā)明的支承玻璃基板的技術(shù)特征重復(fù)。因此,在本說明書中對該重復(fù)部分省略詳細的記載。
本發(fā)明的支承玻璃基板的制造方法具有將玻璃原板切割而得到支承玻璃基板的工序。作為切割玻璃原板的方法,可以選擇各種方法。例如可以利用以下方法:通過激光照射時的熱沖擊進行切割的方法、在劃線后進行折斷的方法。
本發(fā)明的支承玻璃基板的制造方法具有將支承玻璃基板加熱到(支承玻璃基板的退火點)以上的溫度的工序。此種加熱工序可以利用公知的電爐、氣體爐等來進行。
加熱溫度優(yōu)選以退火點以上的溫度進行加熱,更優(yōu)選以(退火點+30℃)以上的溫度進行加熱,進一步優(yōu)選以(退火點+50℃)以上的溫度進行加熱。若加熱溫度低,則難以降低支承玻璃基板的熱收縮率。另一方面,加熱溫度優(yōu)選以軟化點以下的溫度進行加熱,更優(yōu)選以(軟化點-50℃)以下的溫度進行加熱,進一步優(yōu)選以(軟化點-80℃)以下的溫度進行加熱。若加熱溫度過高,則支承玻璃基板的尺寸精度容易降低。
本發(fā)明的支承玻璃基板的制造方法優(yōu)選以使翹曲量為40μm以下的方式進行加熱。另外,優(yōu)選在將支承玻璃基板用耐熱基板夾持的同時進行加熱。由此可以降低支承玻璃基板的翹曲量。予以說明,作為耐熱基板,可以使用莫來石基板、氧化鋁基板等。另外,若以退火點以上的溫度進行加熱,則還可以同時降低支承玻璃基板的翹曲量和熱收縮量。
另外,還優(yōu)選在層疊有多片支承玻璃基板的狀態(tài)下進行加熱。由此,利用層疊于上方的支承玻璃基板的質(zhì)量來適當(dāng)降低層疊于下方的支承玻璃基板的翹曲量。
本發(fā)明的支承玻璃基板的制造方法優(yōu)選還具有以使支承玻璃基板的整體板厚偏差不足2.0μm的方式對支承玻璃基板的表面進行研磨的工序,該工序的優(yōu)選方式如上述所示。
本發(fā)明的層疊體,其特征在于,其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。在此,本發(fā)明的層疊體的技術(shù)特征(優(yōu)選方案、效果)與本發(fā)明的支承玻璃基板的技術(shù)特征重復(fù)。因此,在本說明書中對該重復(fù)部分省略詳細的記載。
本發(fā)明的層疊體優(yōu)選在加工基板與支承玻璃基板之間具有粘接層。粘接層優(yōu)選為樹脂,優(yōu)選例如熱固化性樹脂、光固化性樹脂(尤其是紫外線固化樹脂)等。另外,優(yōu)選具有耐受半導(dǎo)體封裝體的制造工序中的熱處理的耐熱性的樹脂。由此,在半導(dǎo)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(fā)明的層疊體優(yōu)選進一步在加工基板與支承玻璃基板之間、更具體是在加工基板與粘接層之間具有剝離層、或者在支承玻璃基板與粘接層之間具有剝離層。這樣一來,對加工基板進行規(guī)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(chǎn)率的觀點出發(fā),加工基板的剝離優(yōu)選利用激光照射等來進行。
剝離層由通過激光照射等產(chǎn)生“層內(nèi)剝離”或“界面剝離”的材料構(gòu)成。即,由以下材料構(gòu)成:若照射一定強度的光,則原子或分子中的原子間或分子間的結(jié)合力消失或減弱,產(chǎn)生燒蝕(ablation)等,從而發(fā)生剝離的材料。予以說明,存在通過照射光的照射使剝離層中包含的成分變成氣體而被釋放以至分離的情況、和剝離層吸收光而變成氣體并將該蒸氣釋放以至分離的情況。
本發(fā)明的層疊體中,支承玻璃基板優(yōu)選大于加工基板。由此,在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(fā)明的半導(dǎo)體封裝體的制造方法,其特征在于,包括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。在此,本發(fā)明的半導(dǎo)體封裝體的制造方法的技術(shù)的特征(優(yōu)選方案、效果)與本發(fā)明的支承玻璃基板及層疊體的技術(shù)特征重復(fù)。因此,本說明書中對該重復(fù)部分省略詳細的記載。
本發(fā)明的半導(dǎo)體封裝體的制造方法具有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。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具有上述的材料構(gòu)成。
本發(fā)明的半導(dǎo)體封裝體的制造方法優(yōu)選進一步具有運送層疊體的工序。由此,可以提高加工處理的處理效率。予以說明,“運送層疊體的工序”和“對加工基板進行加工處理的工序”并非必須分別進行,也可以同時進行。
在本發(fā)明的半導(dǎo)體封裝的制造方法中,加工處理優(yōu)選對加工基板的一個表面進行布線的處理、或者在加工基板的一個表面形成焊料凸塊的處理。在本發(fā)明的半導(dǎo)體封裝體的制造方法中,在這些加工處理時支承玻璃基板及加工基板不易發(fā)生尺寸變化,因此能夠正確地進行這些工序。
作為加工處理,除了上述以外,還可以為對加工基板的一個表面(通常為位于與支承玻璃基板相反側(cè)的表面)進行機械研磨的處理、對加工基板的一個表面(通常為位于與支承玻璃基板相反側(cè)的表面)進行干蝕刻處理、對加工基板的一個表面(通常為位于與支承玻璃基板相反側(cè)的表面)進行濕式蝕刻的處理中的任一種。予以說明,本發(fā)明的半導(dǎo)體封裝體的制造方法中,支承玻璃基板及加工基板不易發(fā)生熱變形、翹曲且能夠維持層疊體的剛性。結(jié)果能夠正確地進行上述加工處理。
本發(fā)明的半導(dǎo)體封裝體,其特征在于,其是通過上述半導(dǎo)體封裝體的制造方法而制作的。在此,本發(fā)明的半導(dǎo)體封裝體的技術(shù)特征(優(yōu)選方案、效果)與本發(fā)明的支承玻璃基板、層疊體及半導(dǎo)體封裝體的制造方法的技術(shù)特征重復(fù)。因此,本說明書中對該重復(fù)部分省略詳細的記載。
本發(fā)明的電子設(shè)備,其特征在于,其是具備半導(dǎo)體封裝體的電子設(shè)備,其中,半導(dǎo)體封裝體為上述半導(dǎo)體封裝體。在此,本發(fā)明的電子設(shè)備的技術(shù)特征(優(yōu)選方案、效果)與本發(fā)明的支承玻璃基板、層疊體、半導(dǎo)體封裝體的制造方法、半導(dǎo)體封裝體的技術(shù)特征重復(fù)。因此,本說明書中對該重復(fù)部分省略詳細的記載。
邊參照附圖邊對本發(fā)明進行進一步說明。
圖2是表示本發(fā)明的層疊體1的一例的示意性立體圖。圖3中,層疊體1具備支承玻璃基板10和加工基板11。為了防止加工基板11的尺寸變化,將支承玻璃基板10貼合于加工基板11。在支承玻璃基板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2可知,層疊體1按照支承玻璃基板10、剝離層12、粘接層13、加工基板11的順序?qū)盈B配置。支承玻璃基板10的形狀根據(jù)加工基板11來決定,圖3中,支承玻璃基板10及加工基板11的形狀均為晶片形狀。剝離層12除使用非晶質(zhì)硅(a-si)以外還使用氧化硅、硅酸化合物、氮化硅、氮化鋁、氮化鈦等。剝離層12通過基于等離子體cvd、溶膠-凝膠法的旋涂等來形成。粘接層13由樹脂構(gòu)成,例如通過各種印刷法、噴墨法、旋涂法、輥涂法等進行涂布而形成。通過剝離層12從加工基板11剝離支承玻璃基板10后,利用溶劑等溶解除去粘接層13。
圖3是表示fan-out型的wlp的制造工序的示意型剖視圖。圖3(a)表示在支承部件20的一個表面上形成有粘接層21的狀態(tài)。根據(jù)需要可以在支承部件20與粘接層21之間形成剝離層。接著,如圖3(b)所示,在粘接層21上貼附多個半導(dǎo)體芯片22。此時,使半導(dǎo)體芯片22的有效側(cè)的面接觸粘接層21。接著,如圖3(c)所示,用樹脂的密封材23對半導(dǎo)體芯片22進行密封。密封材23使用壓縮成形后的尺寸變化、成形布線時的尺寸變化少的材料。接著,如圖3(d)、(e)所示,從支承部件20分離密封有半導(dǎo)體芯片22的加工基板24后,隔著粘接層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(nèi),與埋入半導(dǎo)體芯片22的一側(cè)的表面相反側(cè)的表面配置于支承玻璃基板26側(cè)。這樣可以得到層疊體27。予以說明,可以根據(jù)需要在粘接層25與支承玻璃基板26之間形成剝離層。進而,在運送所得到的層疊體27后,如圖3(f)所示,在加工基板24的埋入半導(dǎo)體芯片22的一側(cè)的表面形成布線28后,形成多個焊料凸塊29。最后,由支承玻璃基板26分離加工基板24后,將加工基板24切成各個半導(dǎo)體芯片22,供于之后的封裝工序。
【實施例1】
以下,基于實施例對本發(fā)明進行說明。予以說明,以下的實施例僅僅為例示。本發(fā)明并不受以下實施例的任何限定。
按照玻璃組成以質(zhì)量%計為sio268.9%、al2o35%、b2o38.2%、na2o13.5%、cao3.6%、zno0.7%、sno20.1%的方式調(diào)配玻璃原料后,投入到玻璃熔融爐中,使其在1500~1600℃下熔融,接著,將熔融玻璃供給于溢流下拉成形裝置,以使板厚達到1.2mm的方式進行了成形。
接著,將所得的玻璃原板切割成規(guī)定尺寸(30mm×160mm),得到支承玻璃基板。再將3片支承玻璃基板層疊,用莫來石基板夾持該層疊基板的上下。將該狀態(tài)的層疊基板以圖4記載的升溫條件進行加熱。予以說明,在圖4中,最高加熱溫度設(shè)定為比支承玻璃基板的退火點高50℃的溫度。
接著,將支承玻璃基板的表面用研磨裝置進行研磨處理,由此降低了支承玻璃基板的整體板厚偏差。具體而言,將支承玻璃基板的兩表面用外徑不同的一對研磨墊夾持,一邊使支承玻璃基板和一對研磨墊一起旋轉(zhuǎn),一邊對支承玻璃基板的兩表面進行研磨處理。研磨處理時,按照支承玻璃基板的一部分偶爾從研磨墊突出的方式進行控制。予以說明,研磨墊為聚氨酯制、研磨處理時使用的研磨漿料的平均粒徑為2.5μm、研磨速度為15m/分鐘。
最后,對加熱處理后的支承玻璃基板,從室溫以5℃/分鐘的速度升溫至400℃并在400℃保持5小時后,以5℃/分鐘的速度降溫至室溫,將此時的熱收縮率用數(shù)1的式子進行了評價。作為比較對象,對未進行加熱處理的支承玻璃基板也評價了熱收縮率。其結(jié)果如下:進行過加熱處理的支承玻璃基板的熱收縮率為7ppm,而未進行加熱處理的支承玻璃基板的熱收縮率為58ppm。
【實施例2】
按照玻璃組成以質(zhì)量%計為sio260%、al2o316.5%、b2o310%、mgo0.3%、cao8%、sro4.5%、bao0.5%、sno20.2%的方式調(diào)配玻璃原料后,投入到玻璃熔融爐中,使其在1550~1650℃下熔融,接著,將熔融玻璃供給于溢流下拉成形裝置,以使板厚達到0.7mm的方式進行了成形。
接著,將所得的玻璃原板切割成規(guī)定尺寸
接著,將支承玻璃基板的表面用研磨裝置進行研磨處理,由此降低了支承玻璃基板的整體板厚偏差。具體而言,將支承玻璃基板的兩表面用外徑不同的一對研磨墊夾持,一邊使支承玻璃基板和一對研磨墊一起旋轉(zhuǎn),一邊對支承玻璃基板的兩表面進行研磨處理。研磨處理時,按照支承玻璃基板的一部分偶爾從研磨墊突出的方式進行控制。予以說明,研磨墊為聚氨酯制、研磨處理時使用的研磨漿料的平均粒徑為2.5μm、研磨速度為15m/分鐘。
對所得的研磨處理前后的支承玻璃基板(各12個樣品),利用kobelco科研公司制的sbw-331ml/d測定了翹曲量。其結(jié)果如表1所示。予以說明,在測定時,將測定間距設(shè)為1mm、測定距離設(shè)為294mm、測定線設(shè)為4條線(每隔45°)。
[表1]
由于表1可知,進行過加熱處理的試樣的翹曲量為21μm以下,而未進行加熱處理的試樣的翹曲量為116μm以上。予以說明,未對進行過加熱處理的試樣的熱收縮率進行測定,但是推測為充分低的值。
【實施例3】
首先,按照成為表2記載的試樣no.1~7的玻璃組成的方式調(diào)配玻璃原料后,將其投入到玻璃熔融爐中,在1500~1600℃下熔融,接著,將熔融玻璃供給于溢流下拉成形裝置,以使板厚達到0.8mm的方式分別進行了成形。之后,在與[實施例2]同樣的條件下,將玻璃原板切割成規(guī)定尺寸
[表2]
在30~380℃的溫度范圍內(nèi)的平均熱膨脹系數(shù)α30~380為利用熱膨脹儀測定的值。
密度ρ為利用公知的阿基米德法測定的值。
應(yīng)變點ps、退火點ta、軟化點ts是基于astmc336的方法測定的值。
高溫粘度104.0dpa·s、103.0dpa·s、102.5dpa·s時的溫度是利用鉑球提拉法測定的值。
液相溫度tl是將通過30目(500μm)的標(biāo)準篩且殘留在50目(300μm)的篩的玻璃粉末放入鉑舟,在溫度梯度爐中保持24小時后,用顯微鏡觀察來測定結(jié)晶析出的溫度而得的值。
楊氏模量e是指通過共振法測定的值。
接著,將支承玻璃基板的表面利用研磨裝置進行了研磨處理。具體而言,將支承玻璃基板的兩表面用外徑不同的一對研磨墊夾持,一邊使支承玻璃基板和一對研磨墊一起旋轉(zhuǎn),一邊對支承玻璃基板的兩表面進行研磨處理。研磨處理時,按照支承玻璃基板的一部分偶爾從研磨墊突出的方式進行控制。予以說明,研磨墊為聚氨酯制、研磨處理時使用的研磨漿料的平均粒徑為2.5μm、研磨速度為15m/分鐘。對所得的各研磨處理后的玻璃基板,利用kobelco科研公司制的sbw-331ml/d測定整體板厚偏差和翹曲量。其結(jié)果是整體板厚偏差分別為0.45μm,翹曲量為10~18μm。另外,從室溫以5℃/分鐘的速度升溫至400℃并在400℃保持5小時后,再以5℃/分鐘的速度降溫至室溫時的各試樣的熱收縮率為5~8ppm。
符號說明
10、27層疊體
11、26支承玻璃基板
12、24加工基板
13剝離層
14、21、25粘接層
20支承部件
22半導(dǎo)體芯片
23密封材
28布線
29焊料凸塊