CN116062991A - 玻璃和玻璃的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题是抑制挠曲。玻璃10以氧化物基准的摩尔％表示含有SiO2：35％～60％、B2O3：0.8％～8％、Al2O3：6％～21％、MgO：17％～44％，并且(MgO/Al2O3)≥1，由式(1A)算出的测定马德隆常数m为1.05以上，线性热膨胀系数的测定值α与由组成算出的线性热膨胀系数的计算值αcal的比率即热膨胀因子为0.7以下。这里，E是玻璃10的杨氏模量的测定值，Vp是玻璃10的平均原子填充率，Gt是玻璃10的平均键离解能。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃和玻璃的制造方法。
背景技术
在半导体器件的制造过程中，玻璃有时用作支撑半导体器件的构件。例如在专利文献1中记载了20～200℃的温度范围内的平均线性热膨胀系数超过28×10－7/℃且小于50×10－7/℃的支撑玻璃基板。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第6443668号公报
发明内容
这里，例如用于支撑半导体器件等的玻璃需要抑制挠曲。
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供能够抑制挠曲的玻璃和玻璃的制造方法。
为了解决上述问题并达到目的，本发明的玻璃以氧化物基准的摩尔％表示含有SiO2：35％～60％、B2O3：0.8％～8％、Al2O3：6％～21％、MgO：17％～44％，并且(MgO/Al2O3)≥1，由式(1A)算出的测定马德隆常数m为1.05以上，线性热膨胀系数的测定值α(ppm/K)与由组成算出的线性热膨胀系数的计算值αcal(ppm/K)的比率即热膨胀因子为0.7以下。这里，E是上述玻璃的杨氏模量(GPa)的测定值，Vp是上述玻璃的平均原子填充率，Gt是上述玻璃的平均键离解能。
m＝E/(2·Vp·Gt)···(1A)
为了解决上述课题并达成目的，本发明的玻璃的制造方法包括：对以氧化物基准的摩尔％表示含有SiO2：35％～60％、Al2O3：6％～21％、MgO：17％～44％的玻璃进行成型的步骤，将已成型的上述玻璃在比玻璃化转变温度Tg高0℃～100℃的温度下保持比0小时长且10小时以下的步骤，以及以温度的降低速度成为0.5℃/min～100℃/min的方式冷却上述玻璃的步骤。
根据本发明，能够抑制挠曲。
附图说明
图1是本实施方式的玻璃的示意图。
图2是表示各例的热膨胀因子和测定马德隆常数的图表。
图3是用于说明挠曲评价的示意图。
符号说明
10 玻璃
m 测定马德隆常数
α 测定值
αcal 计算值
具体实施方式
以下参照附图详细说明本发明的优选实施方式。应予说明，本发明不受该实施方式的限定，另外，在有多个实施方式的情况下，也包括将各实施方式组合而构成的实施方式。另外，数值包括四舍五入的范围。
(玻璃)
图1是本实施方式的玻璃的示意图。如图1所示，本实施方式的玻璃10用作半导体封装的制造用的玻璃基板，更具体而言，是FOWLP等的制造用的支撑玻璃基板。但是，玻璃10的用途不限于FOWLP等的制造用，是任意的，可以是用于支撑构件的玻璃基板，也可以用于除支撑构件以外的用途。应予说明，FOWLP等包括扇出晶圆级封装(Fan Out Wafer LevelPackage：FOWLP)、扇出面板级封装(Fan Out Panel Level Package：FOPLP)。
(玻璃的组成)
在将玻璃10的总量设为100％的情况下，玻璃10以氧化物基准的摩尔％表示含有35％～60％的SiO2，含有0.8％～8％的B2O3，含有6％～21％的Al2O3，含有17％～44％的MgO。另外，玻璃10以氧化物基准的摩尔％表示优选含有0.3％以上的TiO2和ZrO2中的至少一种，更优选含有0.3％～8％。
另外，玻璃10以氧化物基准的摩尔比率计MgO的含量与Al2O3的含量的比率为1以上((MgO/Al2O3)≥1)，MgO的含量与Al2O3的含量的比率优选为1.0～3.2。这样，玻璃10相对于Al2O3包含过量的MgO。
通过SiO2、B2O3、Al2O3和MgO为该范围且MgO相对于Al2O3的量为该范围，可以在减小热膨胀率的同时提高杨氏模量，因此能够抑制挠曲。另外，通过TiO2和ZrO2中的至少一种的量为该范围，能够在减小热膨胀率的同时提高杨氏模量，能够更好地抑制挠曲。应予说明，由“～”表示的数值范围是指包含～前后的数值作为下限值和上限值的数值范围，以下使用“～”时，也指同样的意思。
玻璃10可以包含CaO、Na2O3和K2O中的至少一种作为任意成分。在将玻璃10的总量设为100％的情况下，玻璃10以氧化物基准的摩尔％表示优选含有0％～8％的CaO，优选含有0％～7％的Na2O，优选含有0％～6％的K2O。这里的含量为0％时，是指不包含该成分的情况。玻璃10更优选含有0％～5％的CaO、0.25％～5.5％的Na2O、0.25％～4.5％的K2O，进一步优选含有0％～3％的CaO，0.5％～4％的Na2O，0.5％～3％的K2O。
通过这些成分的含量为上述范围，能够适当地抑制挠曲。
玻璃10优选包含SiO2、Al2O3、MgO、B2O3和TiO2。在该情况下，在将玻璃10的总量设为100％的情况下，玻璃10以氧化物基准的摩尔％表示优选含有35％～57％的SiO2、9.6％～20％的Al2O3，含有19.5％～44％的MgO、0.8％～7.2％的B2O3、0.3％～5％的TiO2。通过这些组成的含量为上述范围，能够适当地抑制挠曲。
在将玻璃10的总量设为100％的情况下，玻璃10以氧化物基准的摩尔％表示优选含有35％～52％的SiO2，9.6％～20％的Al2O3，含有24％～44％的MgO、0.8％～4.5％的B2O3、0.3％～5％的TiO2。通过这些组成的含量为上述范围，例如即使不进行后述的缓冷工序，也可以使后述的测定马德隆常数m为1.05以上，适当地抑制挠曲。但是，该组成的玻璃10可以进行缓冷工序，也可以不进行缓冷工序。
应予说明，玻璃10优选不包含烧结体。即，玻璃10优选为不是烧结体的玻璃。这里的烧结体是指在低于熔点的温度下加热多个粒子来使粒子彼此结合而得的构件。由于烧结体包含孔隙，所以气孔率有所提高，但是由于玻璃10不是烧结体，所以气孔率低，通常为0％。但是，允许包含不可避免的微量气孔。这里的气孔率是所谓的真气孔率，是指将与外部连通的气孔(孔隙)和与外部不连通的气孔(孔隙)的容积之和除以总容积(表观容积)而得的值。气孔率例如可以根据JIS R 1634测定。
另外，玻璃10中使用的玻璃通常优选为非晶质的玻璃，即非晶质固体。另外，该玻璃也可以是在表面、内部包含晶体的结晶玻璃，但是从密度的观点出发，优选非晶质的玻璃。在陶瓷中通过烧结法制作的物质的透过率低，密度大，因此优选不使用。
(玻璃的形状)
接下来，对玻璃10的形状进行说明。如图1所示，玻璃10是包括作为一个表面的第一表面12和作为另一个表面的第二表面14的板状玻璃基板。第二表面14是与第一表面12相反侧的表面，例如与第一表面12平行。玻璃10在俯视时、即从与第一表面12正交的方向观察时可以是呈圆形的圆板形状，但是不限于圆板形状，可以是任意形状，例如可以是矩形等多边形状的板。
另外，玻璃10的厚度D、即第一表面12与第二表面14之间的长度优选为0.1mm～2.0mm，进一步优选为0.1mm～0.5mm。通过使厚度D为0.1mm以上，能够抑制玻璃10变得过薄，抑制由挠曲、冲击引起的破损。通过使厚度D为2.0mm以下，能够抑制变重，通过使厚度D为0.5mm以下，能够更好地抑制变重。
(玻璃的测定马德隆常数)
玻璃10的作为由下式(1A)表示的参数的测定马德隆常数m为1.05以上，优选为1.05～1.35，更优选为1.07～1.30，进一步优选为1.10～1.25。
m＝E/(2·Vp·Gt)···(1A)
这里，E是玻璃10的杨氏模量(GPa)的测定值，Vp是玻璃10的平均原子填充率，Gt是玻璃10的平均键离解能。在本实施方式中，玻璃10的杨氏模量E是使用OLYMPUS公司制的38DL PLUS基于超声波的传播进行测定时的值。
平均原子填充率Vp是玻璃10中包含的各个金属氧化物的原子填充率Vi的平均值(算术平均值)。金属氧化物的原子填充率Vi由下式(1B)算出。
Vi＝6.02·1023·(4/3)·π·(x·r3 M+y·r3O)···(1B)
这里，将玻璃10中包含的金属氧化物设为MxOy。M是金属元素，O是氧元素，x是金属元素M的价数，y是氧元素O的价数。
rM是金属氧化物MxOy中的金属元素M的香农离子半径，rO是金属氧化物MxOy中的氧元素O的香农离子半径。
平均键离解能Gt是玻璃10中包含的各个金属氧化物的键离解能Gi的平均值(算术平均值)。金属氧化物的键离解能Gi由下式(1C)算出。
Gi＝di/Mi·{x·ΔHf(Mgas)+y·ΔHf(Ogas)－ΔHf(MxOycrystal)－(x+y)·RT}···(1C)
这里，di是金属氧化物MxOy的密度，Mi(g/mol)是金属氧化物MxOy的分子量，ΔHf(Mgas)是气体状态的金属元素M的标准生成焓，ΔHf(Ogas)是气体状态的氧元素O的标准生成焓，ΔHf(MxOycrystal)是金属氧化物MxOy的标准生成焓。另外，R是气体常数，T是绝对温度。
由于式(1A)中的(2·Vp·Gt)对应于由组成算出的玻璃10的杨氏模量(GPa)的计算值，所以可以说测定马德隆常数m是玻璃10的杨氏模量的实测值与玻璃10的杨氏模量的计算值的比率。本实施方式的玻璃10中，通过测定马德隆常数m为上述范围，杨氏模量变得比基于组成预想的计算值大，能够适当地抑制挠曲。
应予说明，玻璃10的杨氏模量E优选为95GPa～150GPa，更优选为100GPa～130GPa，进一步优选为105GPa～125GPa。通过杨氏模量E这样高，能够适当地抑制挠曲。
(玻璃的热膨胀因子)
玻璃10的热膨胀因子为0.7以下，优选为0.45～0.7，更优选为0.5～0.65，进一步优选0.55～0.6。热膨胀因子是玻璃10的线性热膨胀系数的测定值α(ppm/K)与玻璃10的由组成算出的线性热膨胀系数的计算值αcal(ppm/K)的比率(即α/αcal)。线性热膨胀系数的测定值α是50℃～200℃的范围内的平均热膨胀系数，是依据作为热膨胀测定标准的DIN－51045－1测定的值。例如，可以使用NETZSCH公司的dilatometer(DIL 402Expedis)作为测定装置，在30℃～300℃的范围内进行测定，将其中50℃～200℃的范围的平均热膨胀系数作为线性热膨胀系数的测定值α。
对玻璃10的线性热膨胀系数的计算值αcal进行说明。以下，将玻璃10中包含的各氧化物的热膨胀参数αpi设为由下式(2A)算出的值。另外，将仅包含玻璃10中包含的一价元素的修饰氧化物成分的玻璃的线性热膨胀系数的计算值αcal1设为由下式(2B)算出的值。另外，将仅包含玻璃10中包含的二价元素的修饰氧化物成分的玻璃的线性热膨胀系数的计算值αcal2设为由下式(2C)算出的值。另外，将仅包含玻璃10中包含的三价元素的修饰氧化物成分的玻璃的线性热膨胀系数的计算值αcal3设为由下式(2D)算出的值。式(2B)、(2C)、(2D)中的αp通过将用各氧化物的阳离子比率乘以式(2A)而得的值分别相加而得到。即例如，式(2B)的αp是将对玻璃10中包含的一价元素的修饰氧化物的热膨胀参数αpi乘以该修饰氧化物中的阳离子比率而得到的值对玻璃10中包含的每种一价元素进行合计而得的值。另外例如，式(2C)的αp是将对玻璃10中包含的二价元素的修饰氧化物的热膨胀参数αpi乘以该修饰氧化物中的阳离子比率而得到的值对玻璃10中包含的每种二价元素进行合计而得的值。另外例如，式(2D)的αp是将对玻璃10中包含的三价元素的修饰氧化物的热膨胀参数αpi乘以该修饰氧化物中的阳离子比率而得到的值对玻璃10中包含的每种三价元素进行合计而得的值。应予说明，阳离子比率是指修饰氧化物中包含的阳离子数相对于阳离子数与阴离子数的合计值的比率(阳离子数/(阳离子数+阴离子数))。
αpi＝{ni/(ni－1)}·(Z+i·Z－i/reqi)－1···(2A)
αcal1＝(290·αp－89.6)/10···(2B)
αcal2＝(300·αp－49.1)/10···(2C)
αcal3＝(848·αp－234)/10···(2D)
这里，ni是玻恩指数，Z+i是修饰氧化物的阳离子电荷，Z－i是氧化物的阴离子电荷，reqi是温度0(K)时氧化物的离子对之间的平均距离的平衡值。另外，热膨胀参数αpi刊登了文献“升田裕久等人，通过组成参数计算硅酸盐系玻璃的热膨胀系数日本金属学会杂志第62卷第5号(1998)444－448”中由式(2A)计算的结果。例如，Al2O3的热膨胀参数αpi为0.368，MgO的热膨胀参数αp可以为0.601。另外，玻璃10中包含的一价元素的修饰氧化物成分是指M2O(例如K2O)，玻璃10中包含的二价元素的修饰氧化物成分是指MO(例如MgO)，玻璃10中包含的三价元素的修饰氧化物成分是指M2O3(例如Y2O3)。
在该情况下，玻璃10的线性热膨胀系数的计算值αcal由下式(2E)算出。
αcal＝(M1·αcal1+M2·αcal2+M3·αcal3)/{10·(M1+M2+M3)···(2E)
M1是一价元素的修饰氧化物的含量的阳离子比率(％)，M2是二价元素的修饰氧化物的含量的阳离子比率(％)，M3是三价元素的修饰氧化物的含量的阳离子比率(％)。
应予说明，在玻璃10中不包含一价元素的修饰氧化物成分的情况下，式(2E)的右边的分子的(M1·αcal1)为零，右边的分母的M1为零。另外，在玻璃10中不包含二价元素的修饰氧化物成分的情况下，式(2E)的右边的分子的(M2·αcal2)为零，右边的分母的M2为零。另外，在玻璃10中不包含三价元素的修饰氧化物成分的情况下，式(2E)的右边的分子的(M1·αcal1)为零，右边的分母的M3为零。
另外，在玻璃10中包含多种一价元素的修饰氧化物成分的情况下，将对一价元素的修饰氧化物成分的αcal1乘以该修饰氧化物成分的含量的阳离子比率而得的值对各一价元素的修饰氧化物成分进行合计，将所得到的值作为式(2E)的右边的分子的(M1·αcal1)处理，将各一价元素的修饰氧化物成分的合计含量的阳离子比率作为式(2E)的右边的分母的M1处理。同样地，在玻璃10中包含多种二价元素的修饰氧化物成分的情况下，将对二价元素的修饰氧化物成分的αcal2乘以该修饰氧化物成分的含量的阳离子比率而得的值对各二价元素的修饰氧化物成分进行合计，将所得到的值作为式(2E)的右边的分子的(M2·αcal2)处理，将各二价元素的修饰氧化物成分的合计含量的阳离子比率作为式(2E)的右边的分母的M2处理。同样地，在玻璃10中包含多种三价元素的修饰氧化物成分的情况下，将对三价元素的修饰氧化物成分的αcal3乘以该修饰氧化物成分的含量的阳离子比率而得的值对各三价元素的修饰氧化物成分进行合计，将所得到的值作为式(2E)的右边的分子的(M3·αcal3)处理，将各三价元素的修饰氧化物成分的合计含量的阳离子比率作为式(2E)的右边的分母的M3处理。
玻璃10的线性热膨胀系数的测定值α与如上所述算出的线性热膨胀系数的计算值αcal的比率是热膨胀因子。玻璃10中，通过热膨胀因子为上述范围，线性热膨胀系数变得比基于组成预想的计算值小，热膨胀得到抑制，能够适当地抑制由热引起的挠曲。
应予说明，玻璃10的线性热膨胀系数的测定值α优选为3ppm/K～6ppm/K，更优选为3.1ppm/K～5.8ppm/K，进一步优选为3.2ppm/K～5.6ppm/K。通过线性热膨胀系数这样低，能够适当地抑制高密度贴装半导体的晶片中的挠曲。
(玻璃的制造方法)
玻璃10如下制造。例如，将作为玻璃10中包含的化合物的原料的硅砂、纯碱等原料在规定的温度(例如1500℃～1600℃)下加热而熔融。然后，将熔融的原料(玻璃)澄清后，进行成型为板状的成型工序。已成型的玻璃以氧化物基准具有上述说明的玻璃10的组成范围。然后，通过对在成型工序中成型的玻璃进行缓冷工序，制造玻璃10。这里的缓冷工序包括：保持工序，将已成型的玻璃在规定的加热温度下保持规定的保持时间；以及冷却工序，将在加热温度下保持了保持时间的玻璃以规定的温度降低速度冷却至规定温度。
保持工序中的加热温度比玻璃10的玻璃化转变温度Tg高0℃～100℃，优选高10℃～70℃，更优选高20℃～40℃。保持工序中的保持时间比0小时长且10小时以下，优选为0.25小时～6小时，进一步优选0.5小时～2小时。冷却工序中的温度降低速度(冷却速度)为0.5℃/min～100℃/min，优选为0.75℃/min～75℃/min，更优选为1℃/min～50℃/min。通过在上述条件下进行缓冷工序，能够使本实施方式中说明的组成的玻璃10的测定马德隆常数m为1.05以上，适当地抑制挠曲。作为在冷却工序中完成冷却的温度的规定温度可以是任意温度，例如可以是室温(例如20℃)。
应予说明，玻璃10的制造方法不限于上述，可以是任意的。例如，缓冷工序不是必需的。另外，制造玻璃10时的成型工序可以采用各种方法，例如可以举出熔铸法、下拉法(例如溢流下拉法、流孔下引法和再拉法等)、浮法、辊轧法和压制法等。
接下来，对将玻璃10用于FOWLP制造时的制造工序的一个例子进行说明。在FOWLP制造中，在玻璃10上贴合多个半导体芯片，用密封材料覆盖半导体芯片而形成元件基板。然后，将玻璃10与元件基板分离，将元件基板的与半导体芯片相反侧贴合到例如另一玻璃10上。然后，在半导体芯片上形成布线、焊料凸块等，将元件基板与玻璃10再次分离。然后，通过将元件基板切割成各半导体芯片进行单片化，得到半导体器件。
如上所述，本实施方式的玻璃10以氧化物基准的摩尔％表示含有SiO2：35％～60％、B2O3：0.8％～8％、Al2O3：6％～21％、MgO：17％～44％，并且(MgO/Al2O3)≥1，由式(1A)算出的测定马德隆常数m为1.05以上，线性热膨胀系数的测定值α(ppm/K)与由组成算出的线性热膨胀系数的计算值αcal(ppm/K)的比率即热膨胀因子为0.7以下。
本实施方式的玻璃10中，SiO2、B2O3、Al2O3和MgO的含量为该范围，包含比Al2O3多的MgO，测定马德隆常数m为1.05以上，热膨胀因子为0.7以下，由此能够提高杨氏模量并降低线性热膨胀系数。通过杨氏模量高能够抑制挠曲，并且通过线性热膨胀系数低也能够抑制高温时的挠曲，因此本实施方式的玻璃10能够适当地抑制挠曲。
将氧化物的热膨胀参数αpi设为由式(2A)算出的值，将仅包含玻璃10中包含的一价元素的修饰氧化物成分的玻璃的线性热膨胀系数的计算值αcal1设为由式(2B)算出的值，将仅包含玻璃10中包含的二价元素的修饰氧化物成分的玻璃的线性热膨胀系数的计算值αcal2设为由式(2C)算出的值，将仅包含玻璃10中包含的三价元素的修饰氧化物成分的玻璃的线性热膨胀系数的计算值αcal3设为由式(2D)算出的值时，计算值αcal由式(2E)算出。通过测定值α与这样算出的计算值αcal的比率即热膨胀因子为上述数值范围，能够降低线性热膨胀系数，适当地抑制挠曲。
测定马德隆常数m优选为1.05～1.35。通过测定马德隆常数m为该范围，能够提高杨氏模量，适当地抑制挠曲。
热膨胀因子优选为0.45～0.7。通过热膨胀因子为该范围，能够降低线性热膨胀系数，适当地抑制挠曲。
玻璃10以氧化物基准的摩尔％表示优选含有CaO：0％～8％、TiO2：0％～8％、ZrO2：0％～8％、Na2O3：0％～7％、K2O：0％～6％。通过为这样的组成，能够适当地抑制挠曲。
玻璃10以氧化物基准的摩尔％表示优选含有SiO2：35％～52％、Al2O3：9.6％～20％、MgO：24％～44％、B2O3：0.8％～4.5％、TiO2：0.3％～5％。通过为这样的组成，例如即使不进行缓冷工序，也能够使测定马德隆常数m、热膨胀因子为上述范围，能够适当地抑制挠曲。
另外，玻璃10优选为不是烧结体的玻璃。由于玻璃10不是烧结体，所以能够抑制密度变得过高而进行轻量化，另外，由于光不会被烧结体所具有的气孔散射，所以能够确保透光率。
另外，玻璃10优选为非晶质的玻璃。由于玻璃10是非晶质的玻璃，所以能够抑制密度变得过高而进行轻量化。
玻璃10优选为FOWLP等、换言之扇出晶圆级封装和扇出面板级封装中的至少一种的制造用的支撑玻璃基板。通过将该玻璃10用于扇出晶圆级封装制造和扇出面板级封装制造中的至少一种，能够很好地进行半导体封装的制造。
本实施方式的玻璃10的制造方法包括：对以氧化物基准的摩尔％表示含有SiO2：35％～60％、B2O3：0.8％～8％、Al2O3：6％～21％、MgO：17％～44％的玻璃进行成型的步骤，将已成型的玻璃在比玻璃化转变温度Tg高0℃～100℃的温度下保持比0小时长且10小时以下的步骤，以及以温度的降低速度成为0.5℃/min～100℃/min的方式冷却玻璃的步骤。
根据该制造方法，能够使测定马德隆常数m为1.05以上，使热膨胀因子为0.7以下，能够抑制所制造的玻璃10的挠曲。应予说明，使测定马德隆常数m为1.05以上并使热膨胀因子为0.7以下的实现方法不限于实施该制造方法。作为一个例子，通过如上所述设计组成，即使不进行缓冷工序，也能够使测定马德隆常数m为1.05以上，使热膨胀因子为0.7以下。
(实施例)
接下来，对实施例进行说明。应予说明，只要起到发明的效果，可以改变实施方式。在实施例中，在成型工序中使用熔铸法制造直径为320mm且厚度为6mm的坯板。接下来，从坯板的中心切下多张直径为300mm且厚度为3mm的板。使用氧化铈作为研磨材料对这些板的两面进行两面研磨，得到玻璃。应予说明，对于各例的玻璃，组成和有无成型工序后的缓冷工序的实施不同。在缓冷工序中，将已成型的坯板在距玻璃化转变温度为30℃下保持1小时后，以1℃/min的冷却速度进行冷却。对于不进行缓冷工序的样品，将已成型的坯板以100℃/min的冷却速度进行冷却。
对于各例的玻璃，通过阿基米德法测定密度，使用OLYMPUS公司制的38DL PLUS测定杨氏模量，算出线性热膨胀系数的计算值αcal，测定线性热膨胀系数的测定值α，算出热膨胀因子和测定马德隆常数m。
表1～表3是表示各例的玻璃组成的表。图2是表示各例的热膨胀因子和测定马德隆常数的图表。
【表1】
【表2】
【表3】
对各例的玻璃进行挠曲的评价。将挠曲评价合格的设为A，将不合格的设为B。可知作为实施例的例1～例34的玻璃的假想马德隆常数m为1.05以上且热膨胀因子为0.7以下，因此成为评价A，能够抑制挠曲。可知作为比较例的例35～例52的玻璃不满足假想马德隆常数m为1.05以上和热膨胀因子为0.7以下中的至少一项，成为评价B，不能抑制挠曲。
挠曲评价基于文献S.Timoshenko,J.Opt.Soc.Am.11(1925)233.中定义的Bi-Metal翘曲计算来实施。图3是用于说明挠曲评价的示意图。这里，翘曲量δ如图3所示，在加工成图1的形状的玻璃10的第一表面12侧将半导体基板利用树脂进行模制并贴合的工序中，从200℃的高温状态冷却到20℃的低温时，从第二表面14的中心以D/2(厚度D的一半)为高度的基准，定义为玻璃10的端部的垂直上下方向中的任一位移量。具体而言，翘曲量δ由下式(3)算出。
这里，如图3所示，L是玻璃10的翘曲方向(图3中的横方向)的长度，α1是树脂基板20的线性热膨胀系数，α2是玻璃10的线性热膨胀系数，T2是冷却后的温度(这里为20℃)，T1是冷却前的温度(这里为200℃)。另外，m是a1/a2，h是a1+a2，n是E1/E2。这里，a1是树脂基板20的厚度，a2是玻璃10的厚度，E1是树脂基板20的杨氏模量，E2是玻璃10的杨氏模量。
挠曲评价中，对于贴合于玻璃10的树脂基板20，设想以高密度贴装半导体，假设为厚度0.3mm、杨氏模量31.5GPa、线性热膨胀系数2.38ppm/K。另外，通过以玻璃10的厚度为0.5mm、杨氏模量为95GPa、线性热膨胀系数为10ppm/K进行计算来评价。另外，L为300mm。
作为挠曲评价的基准，使用了计算马德隆常数m和热膨胀因子均为1时的翘曲量δstd的标准化翘曲量δ/δstd为0.600以下且使热膨胀因子相对于某个计算马德隆常数变化时的翘曲减少率(翘曲减少量/热膨胀因子变化量)小于1.300时为评价A。另一方面，不满足这些基准中的至少一个时为评价B。通过使用满足评价A的基准的玻璃制作半导体基板，能够有效地减少翘曲，实现精度良好的高密度贴装。
以上说明了本发明的实施方式，但是实施方式不受该实施方式的内容的限制。另外，上述构成要素包括本领域技术人员能够容易想到的构成要素、实质上相同的构成要素、所谓的等效范围的构成要素。进而，可以适当地组合上述构成要素。进而，可以在不脱离上述实施方式的主旨的范围内进行构成要素的各种省略、置换或变更。
Claims (10)
1.一种玻璃，以氧化物基准的摩尔％表示含有：
SiO2：35％～60％、
B2O3：0.8％～8％、
Al2O3：6％～21％、
MgO：17％～44％，
并且，
(MgO/Al2O3)≥1，
由式(1A)算出的测定马德隆常数m为1.05以上，
线性热膨胀系数的测定值α与由组成算出的线性热膨胀系数的计算值αcal的比率即热膨胀因子为0.7以下，α和αcal的单位均为ppm/K，
m＝E/(2·Vp·Gt)···(1A)
这里，E是所述玻璃的杨氏模量的测定值，Vp是所述玻璃的平均原子填充率，Gt是所述玻璃的平均键离解能，杨氏模量的单位为GPa。
2.根据权利要求1所述的玻璃，其中，将氧化物的热膨胀参数αpi设为由下式(2A)算出的值，将仅包含所述玻璃中包含的一价元素的修饰氧化物成分的玻璃的线性热膨胀系数的计算值αcal1设为由下式(2B)算出的值，将仅包含所述玻璃中包含的二价元素的修饰氧化物成分的玻璃的线性热膨胀系数的计算值αcal2设为由下式(2C)算出的值，将仅包含所述玻璃中包含的三价元素的修饰氧化物成分的玻璃的线性热膨胀系数的计算值αcal3设为由下式(2D)算出的值时，所述计算值αcal由下式(2E)算出；
αpi＝{ni/(ni－1)}·(Z+i·Z－i/reqi)－1···(2A)
αcal1＝(290·αp－89.6)/10···(2B)
αcal2＝(300·αp－49.1)/10···(2C)
αcal3＝(848·αp－234)/10···(2D)
αcal＝(M1·αcal1+M2·αcal2+M3·αcal3)/{10·(M1+M2+M3)···
(2E)
其中，ni是玻恩指数，Z+i是氧化物的阳离子电荷，Z－i是氧化物的阴离子电荷，reqi是温度0K时氧化物的离子对之间的平均距离的平衡值，式(2B)、(2C)、(2D)中的αp是将用各氧化物的阳离子比率乘以式(2A)而得的值分别相加而得的数值，M1是所述一价元素的修饰氧化物的含量的阳离子比率(％)，M2是所述二价元素的修饰氧化物的含量的阳离子比率(％)，M3是所述三价元素的修饰氧化物的含量的阳离子比率(％)。
3.根据权利要求1或2所述的玻璃，其中，测定马德隆常数m为1.35以下。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的玻璃，其中，热膨胀因子为0.45以上。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的玻璃，其中，以氧化物基准的摩尔％表示含有：
TiO2和ZrO2中的至少一种：0.3％以上。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的玻璃，其中，以氧化物基准的摩尔％表示含有：
CaO：0％～8％、
TiO2：0％～8％、
ZrO2：0％～8％、
Na2O3：0％～7％、
K2O：0％～6％。
7.根据权利要求1～5中任一项所述的玻璃，其中，以氧化物基准的摩尔％表示含有：
SiO2：35％～52％、
Al2O3：9.6％～20％、
MgO：24％～44％、
B2O3：0.8％～4.5％、
TiO2：0.3％～5％。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的玻璃，其为非晶质的玻璃。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的玻璃，其是扇出晶圆级封装和扇出面板级封装中至少一种的制造用支撑玻璃基板。
10.一种玻璃的制造方法，包括：
对以氧化物基准的摩尔％表示含有35％～60％的SiO2、0.8％～8％的B2O3、6％～21％的Al2O3、17％～44％的MgO的玻璃进行成型的步骤，
将已成型的所述玻璃在比玻璃化转变温度Tg高0℃～100℃的温度下保持比0小时长且10小时以下的步骤，以及
以温度的降低速度成为0.5℃/min～100℃/min的方式冷却所述玻璃的步骤。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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