KR20230141936A - 지지 결정화 유리 기판 및 이것을 사용한 적층체 - Google Patents

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료타 스즈키
테츠야 무라타
미쿠 후지이
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니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 지지 유리 기판은 가공 기판을 지지하기 위한 지지 결정화 유리 기판으로서, 30∼380℃의 온도범위에 있어서의 평균 선열 팽창 계수가 70×10-7/℃ 초과이며, 또한 195×10-7/℃ 이하인 것을 특징으로 한다.

Description

지지 결정화 유리 기판 및 이것을 사용한 적층체 {CRYSTALLIZED GLASS SUPPORT SUBSTRATE AND LAMINATE BODY USING SAME}
본 발명은 지지 결정화 유리 기판 및 이것을 사용한 적층체에 관한 것으로, 구체적으로는 반도체 패키지의 제조공정에서 가공 기판의 지지에 사용하는 지지 결정화 유리 기판 및 이것을 사용한 적층체에 관한 것이다.
휴대전화, 노트형 퍼스널 컴퓨터, PDA(Personal Data Assistance) 등의 휴대형 전자기기에는 소형화 및 경량화가 요구되고 있다. 이것에 따라, 이들 전자기기에 사용되는 반도체칩의 실장 스페이스도 엄격하게 제한되어 있어 반도체칩의 고밀도한 실장이 과제로 되고 있다. 그래서, 최근에는 삼차원 실장기술, 즉 반도체칩끼리를 적층하고, 각 반도체칩 사이를 배선 접속함으로써, 반도체 패키지의 고밀도 실장을 꾀하고 있다.
또한 종래의 웨이퍼 레벨 패키지(WLP)는 범프를 웨이퍼의 상태로 형성한 후, 다이싱으로 개편화함으로써 제작되어 있다. 그러나, 종래의 WLP는 핀수를 증가시키기 어려운 것에 추가해서, 반도체칩의 이면이 노출된 상태로 실장되므로, 반도체칩의 깨짐 등이 발생하기 쉽다고 하는 문제가 있었다.
그래서, 새로운 WLP로서 fan out형의 WLP가 제안되어 있다. fan out형의 WLP는 핀수를 증가시키는 것이 가능하며, 또 반도체칩의 단부를 보호함으로써, 반도체칩의 깨짐 등을 방지할 수 있다.
fan out형의 WLP에서는 복수의 반도체칩을 수지의 밀봉재로 몰드해서 가공 기판을 형성한 후에, 가공 기판의 한쪽의 표면에 배선하는 공정, 땜납 범프를 형성하는 공정 등을 갖는다.
이들 공정은 약 200℃의 열처리를 수반하므로, 밀봉재가 변형되어 가공 기판이 치수 변화할 우려가 있다. 가공 기판이 치수 변화하면, 가공 기판의 한쪽의 표면에 대해서 고밀도로 배선하는 것이 곤란해지고, 또 땜납 범프를 정확하게 형성하는 것도 곤란해진다.
이러한 사정으로부터, 가공 기판의 치수 변화를 억제하기 위해서, 유리 기판 을 이용하여, 가공 기판을 지지하는 것이 검토되고 있다(특허문헌 1 참조).
유리 기판은 표면을 평활화하기 쉽고, 또한 강성을 갖는다. 따라서, 지지 기판으로서 유리 기판을 사용하면, 가공 기판을 강고하고, 또한 정확하게 지지하는 것이 가능하게 된다. 또 유리 기판은 자외광, 적외광 등의 광을 투과하기 쉽다. 따라서, 지지 기판으로서 유리 기판을 사용하면, 자외선 경화형 접착제 등에 의해 접착층 등을 형성하면, 가공 기판과 유리 기판을 용이하게 고정할 수 있다. 또한 적외선을 흡수하는 박리층 등을 형성하면, 가공 기판과 유리 기판을 용이하게 분리할 수도 있다. 다른 방식으로서 자외선 경화형 테이프 등에 의해 접착층 등을 형성하면, 가공 기판과 유리 기판을 용이하게 고정, 분리할 수 있다.
일본 특허공개 2015-78113호 공보
그런데, 가공 기판과 유리 기판의 열팽창계수가 부정합이면, 가공 처리시에 가공 기판의 치수 변화(특히, 휘어짐 변형)가 생기기 쉬워진다. 결과적으로, 가공 기판의 한쪽의 표면에 대해서 고밀도로 배선하는 것이 곤란해지고, 또 땜납 범프를 정확하게 형성하는 것도 곤란해진다.
가공 기판내에서 반도체칩의 비율이 적고, 밀봉재의 비율이 많은 경우, 가공 기판의 열팽창계수가 높아지지만, 이 경우, 유리 기판의 유리 조성 중에 알칼리 금속산화물을 30질량% 정도 도입해서 유리 기판의 열팽창계수를 상승시킬 필요가 있다.
그러나, 유리 기판의 유리 조성 중에 알칼리 금속산화물을 과잉으로 도입하면, 유리 기판으로부터 알칼리 용출량이 많아진다. 결과적으로, 반도체 패키지 프로세스에 있어서, 약액을 사용하는 공정(예를 들면 지지 유리 기판을 리사이클할 때에, 지지 유리 기판의 표면에 부착된 수지 등을 약액 제거하는 공정)을 통과하기 어려워진다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 그 기술적 과제는 가공 기판내에서 반도체칩의 비율이 적고, 밀봉재의 비율이 많은 경우에, 가공 기판의 치수 변화를 발생시키기 어렵고, 또한 알칼리 용출량이 적은 지지 기판 및 이것을 사용한 적층체를 창안함으로써, 반도체 패키지의 고밀도 실장에 기여하는 것이다.
본 발명자는 여러가지 실험을 반복한 결과, 유리 매트릭스 중에 고팽창의 결정을 석출시킨 결정화 유리 기판을 지지 기판에 사용함으로써, 상기 기술적 과제를 해결할 수 있는 것을 찾아내어 본 발명으로서 제안하는 것이다. 즉, 본 발명의 지지 결정화 유리 기판은 가공 기판을 지지하기 위한 지지 결정화 유리 기판으로서, 30∼380℃의 온도범위에 있어서의 평균 선열 팽창 계수가 70×10-7/℃ 초과이며, 또한 195×10-7/℃ 이하인 것을 특징으로 한다. 여기에서, 「30∼380℃의 온도범위에 있어서의 평균 선열 팽창 계수」는 딜라토미터로 측정 가능하다.
본 발명에서는 지지 기판으로서 고팽창의 결정을 석출시킨 결정화 유리 기판을 사용한다. 유리 매트릭스 중에 고팽창의 결정을 석출시키면, 열팽창계수를 높이기 위해서, 조성 중에 알칼리 금속산화물을 과잉으로 도입할 필요가 없어진다. 그 결과, 지지 결정화 유리 기판의 알칼리 용출량을 저감하는 것이 가능하게 된다. 또, 결정화 유리 기판은 유리 기판과 동일하게 해서 표면을 평활화하기 쉽고, 강성을 갖고, 또한 광 투과성을 부여하는 것도 가능하다.
또한, 본 발명의 지지 결정화 유리 기판에서는 30∼380℃의 온도범위에 있어서의 평균 선열 팽창 계수가 70×10-7/℃ 초과이며, 또한 195×10-7/℃ 이하로 규제되어 있다. 이렇게 하면, 가공 기판내에서 반도체칩의 비율이 적고, 밀봉재의 비율이 많은 경우에, 가공 기판과 지지 결정화 유리 기판의 열팽창계수가 정합하기 쉬워진다. 그리고, 양자의 열팽창계수가 정합하면 가공 처리시에 가공 기판의 치수 변화(특히, 휘어짐 변형)를 억제하기 쉬워진다. 결과적으로, 가공 기판의 한쪽의 표면에 대해서 고밀도로 배선하는 것이 가능하게 되고, 또 땜납 범프를 정확하게 형성하는 것도 가능하게 된다.
제2로, 본 발명의 지지 결정화 유리 기판은 가공 기판을 지지하기 위한 지지 결정화 유리 기판으로서, 30∼500℃의 온도범위에 있어서의 평균 선열 팽창 계수가 70×10-7/℃ 초과이며, 또한 195×10-7/℃ 이하인 것을 특징으로 한다. 여기에서, 「30∼500℃의 온도범위에 있어서의 평균 선열 팽창 계수」는 딜라토미터로 측정 가능하다.
제3으로, 본 발명의 지지 결정화 유리 기판은 반도체 패키지의 제조공정에 사용하는 것이 바람직하다.
제4로, 본 발명의 지지 결정화 유리 기판은 영률이 70㎬ 이상인 것이 바람직하다. 여기에서, 「영률」은 굽힘 공진법에 의해 측정한 값을 가리킨다. 또, 1㎬는 약 101.9KgF/㎟에 해당된다.
조성으로서 질량%로 SiO2 30∼80%, Al2O3 1∼25%, B2O3 0∼10%, P2O5 0∼20%, Li2O 0∼15%, Na2O 0∼25%, K2O 0∼7%, MgO 0∼15%, CaO 0∼5%, SrO 0∼5%, BaO 0∼5%, ZnO 0∼30%, ZrO2 0∼10%, MnO 0∼20%, TiO2 0∼20%, Y2O3 0∼20%를 함유하는 것을 특징으로 하는 청구항 1∼4 중 어느 하나에 기재된 지지 결정화 유리 기판.
제6으로, 본 발명의 지지 결정화 유리 기판은 α-크리스토발라이트, 2규산 리튬, α-쿼츠, 카네기아이트, 스피넬, 가나이트, 갈락사이트, 엔스타타이트 및 이들의 고용체의 1종 또는 2종 이상이 석출되어 있는 것이 바람직하다. 이들의 결정을 석출시키면, 지지 결정화 유리 기판의 열팽창계수를 높일 수 있다.
제7로, 본 발명의 지지 결정화 유리 기판은 주결정으로서 β-유크립타이트, β-스포듀민, β-크리스토발라이트, β-쿼츠 및 이들의 고용체가 석출되어 있지 않는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 지지 결정화 유리 기판의 열팽창계수가 부당하게 저하하는 사태를 회피할 수 있다. 여기에서, 「주결정」은 석출 결정량이 가장 많은 결정을 가리킨다.
제8로, 본 발명의 지지 결정화 유리 기판은 판두께가 2.0mm 미만이며, 전체 판두께 편차가 30㎛ 이하이며, 또한 휘어짐량이 60㎛ 이하인 것이 바람직하다. 여기에서, 「전체 판두께 편차」는 지지 유리 기판 전체의 최대 판두께와 최소 판두께의 차이며, 예를 들면 코벨코 카켄샤제의 SBW-331ML/d에 의해 측정 가능하다. 「휘어짐량」은 지지 결정화 유리 기판 전체에 있어서의 최고위점과 최소 이승 초점면 사이의 최대 거리의 절대값과, 최저위점과 최소 이승 초점면의 절대값의 합계를 가리키고, 예를 들면 코벨코 카켄샤제의 SBW-331ML/d에 의해 측정 가능하다.
제9로, 본 발명의 적층체는 적어도 가공 기판과 가공 기판을 지지하기 위한 지지 결정화 유리 기판을 구비하는 적층체로서, 지지 결정화 유리 기판이 상기 지지 결정화 유리 기판인 것이 바람직하다.
제10으로, 본 발명의 적층체는 가공 기판이 적어도 밀봉재로 몰드된 반도체칩을 구비하는 것이 바람직하다.
제11로, 본 발명의 반도체 패키지의 제조 방법은 적어도 가공 기판과 가공 기판을 지지하기 위한 지지 결정화 유리 기판을 구비하는 적층체를 준비하는 공정과, 가공 기판에 대해서 가공 처리를 행하는 공정을 가짐과 아울러, 지지 결정화 유리 기판으로서 상기 지지 결정화 유리 기판을 사용하는 것이 바람직하다.
제12로, 본 발명의 반도체 패키지의 제조 방법은 가공 처리가 가공 기판의 한쪽의 표면에 배선하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.
제13으로, 본 발명의 반도체 패키지의 제조 방법은 가공 처리가 가공 기판의 한쪽의 표면에 땜납 범프를 형성하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.
제14로, 본 발명의 반도체 패키지는 상기 반도체 패키지의 제조 방법에 의해 제작된 것이 바람직하다.
제15로, 본 발명의 전자기기는 반도체 패키지를 구비하는 전자기기로서, 반도체 패키지가 상기 반도체 패키지인 것이 바람직하다.
도 1은 본 발명의 적층체의 일례를 나타내는 개념 사시도이다.
도 2는 fan out형의 WLP의 제조공정을 나타내는 개념 단면도이다.
본 발명의 지지 결정화 유리 기판에 있어서, 30∼380℃의 온도범위에 있어서의 평균 선열 팽창 계수는 70×10-7/℃ 초과, 또한 195×10-7/℃ 이하이며, 바람직하게는 90×10-7/℃ 초과, 또한 195×10-7/℃ 이하, 보다 바람직하게는 100×10-7/℃ 이상, 또한 160×10-7/℃ 이하, 특히 바람직하게는 110×10-7/℃ 이상, 또한 150×10-7/℃ 이하이다. 30∼380℃의 온도범위에 있어서의 평균 선열 팽창 계수가 상기 범위밖으로 되면 가공 기판과 지지 결정화 유리 기판의 열팽창계수가 정합하기 어려워진다. 그리고, 양자의 열팽창계수가 부정합이 되면, 가공 처리시에 가공 기판의 치수 변화(특히, 휘어짐 변형)가 발생하기 쉬워진다.
본 발명의 지지 결정화 유리 기판에 있어서 30∼500℃의 온도범위에 있어서의 평균 선열 팽창 계수는 70×10-7/℃ 초과, 또한 195×10-7/℃ 이하이며, 바람직하게는 90×10-7/℃ 초과, 또한 195×10-7/℃ 이하이며, 보다 바람직하게는 100×10-7/℃ 이상, 또한 160×10-7/℃ 이하, 특히 바람직하게는 110×10-7/℃ 이상, 또한 150×10-7/℃ 이하이다. 30∼500℃의 온도범위에 있어서의 평균 선열 팽창 계수가 상기 범위밖으로 되면, 가공 기판과 지지 결정화 유리 기판의 열팽창계수가 정합하기 어려워진다. 그리고, 양자의 열팽창계수가 부정합이 되면, 가공 처리시에 가공 기판의 치수 변화(특히, 휘어짐 변형)가 생기기 쉬워진다.
영률은 바람직하게는 70㎬ 이상, 75㎬ 이상, 80㎬ 이상, 83㎬ 이상, 특히 85㎬ 이상이다. 영률이 너무 낮으면, 적층체의 강성을 유지하기 어려워지고, 가공 기판의 변형, 휘어짐, 파손이 발생하기 쉬워진다.
조성으로서 질량%로 SiO2 30∼80%, Al2O3 1∼25%, B2O3 0∼10%, P2O5 0∼20%, Li2O 0∼15%, Na2O 0∼25%, K2O 0∼7%, MgO 0∼15%, CaO 0∼5%, SrO 0∼5%, BaO 0∼5%, ZnO 0∼30%, ZrO2 0∼10%를 함유하는 것이 바람직하고, 조성으로서 질량%로 SiO2 30∼80%, Al2O3 1∼25%, B2O3 0∼10%, P2O5 0∼20%, Li2O 0∼15%, Na2O 0∼25%, K2O 0∼7%, MgO 0∼15%, CaO 0∼5%, SrO 0∼5%, BaO 0∼5%, ZnO 0∼30%, ZrO2 0∼10%, MnO 0∼20%, TiO2 0∼20%, Y2O3 0∼20%를 함유하는 것이 보다 바람직하다. 상기한 바와 같이 각 성분의 함유량을 한정한 이유를 이하에 나타낸다. 또, 각 성분의 함유량의 설명에 있어서, %표시는 특별히 언급이 있는 경우를 제외하고, 질량%를 나타낸다.
SiO2는 유리의 골격을 형성하는 주성분이며, 또 α-크리스토발라이트, α-쿼츠 등을 석출시키기 위한 성분이다. 그러나, SiO2의 함유량이 지나치게 적으면 영률, 내산성이 저하하기 쉬워진다. 따라서, SiO2의 함유량은 바람직하게는 30∼80%, 33∼77%, 35∼76%, 37∼75%, 특히 39∼74%이다.
Al2O3은 영률을 높이는 성분임과 아울러, 분상, 실투를 억제하는 성분이다. 그러나, Al2O3의 함유량이 지나치게 많으면, 상전이에 의해 β-스포듀민 등의 저팽창 결정이 석출되기 쉬워지고, 또 고온점도가 높아지고, 용융성, 성형성이 저하하기 쉬워진다. 따라서, Al2O3의 함유량은 바람직하게는 1∼25%, 2∼23%, 2.5∼21%, 3∼19%, 특히 3.5∼17%이다.
B2O3은 용융성, 내실투성을 높이는 성분이다. 그러나, B2O3의 함유량이 지나치게 많으면, 영률, 내산성이 저하하기 쉬워진다. 따라서, B2O3의 함유량은 바람직하게는 0∼10%, 0∼8%, 0∼5%, 0∼3%, 특히 0∼1%이다.
P2O5는 결정핵을 생성시키기 위한 성분이다. 그러나, P2O5를 다량 도입하면, 유리가 분상되기 쉬워진다. 따라서, P2O5의 함유량은 바람직하게는 0∼20%, 1.2∼19%, 1.4∼18%, 특히 1.5∼17%이다.
Li2O는 영률이나 열팽창계수를 높이는 성분이며, 또 고온점성을 낮추고, 용융성을 현저하게 높임과 아울러, 2규산 리튬 등을 석출시키기 위한 성분이다. 그러나, Li2O의 함유량이 지나치게 많으면, 알칼리 용출량이 많아지기 쉽다. 따라서, Li2O의 함유량은 바람직하게는 0∼15%, 6∼14%, 7∼13%, 특히 9∼12%이다.
Na2O는 열팽창계수를 높이는 성분이며, 또 고온점성을 낮추고, 용융성을 현저하게 높임과 아울러, 카네기아이트 등을 석출시키기 위한 성분이다. 또한 유리 원료의 초기의 용융에 기여하는 성분이다. 그러나, Na2O의 함유량이 지나치게 많으면, 알칼리 용출량이 많아지기 쉽다. 따라서, Na2O의 함유량은 바람직하게는 0∼25%, 0.1∼24%, 0.5∼23%, 특히 1∼23%이다.
K2O는 열팽창계수를 높이는 성분이며, 또 고온점성을 낮추고, 용융성을 현저하게 높임과 아울러, 석출 결정의 조대화를 억제하는 성분이다. 그러나, K2O의 함유량이 지나치게 많으면, 알칼리 용출량이 많아지기 쉽다. 따라서, K2O의 함유량은 바람직하게는 0∼7%, 0.1∼6%, 0.5∼5%, 1∼4%, 특히 2∼3%이다. 또, 석출 결정이 조대화되면, 연마 처리에 의해 전체 판두께 편차를 저감하기 어려워진다.
MgO는 고온점성을 낮추고, 용융성을 높이는 성분임과 아울러, 스피넬 등을 석출시키기 위한 성분이다. 또 알칼리 토류 금속산화물 중에서는 영률을 현저하게 높이는 성분이다. 그러나, MgO의 함유량이 지나치게 많으면, 성형시에 유리가 실투 하기 쉬워진다. 따라서, MgO의 함유량은 바람직하게는 0∼15%, 0.5∼14%, 0.5∼13%, 특히 0.8∼12%이다.
CaO는 고온점성을 낮추고, 용융성을 현저하게 높이는 성분이다. 또 알칼리 토류 금속산화물 중에서는 도입원료가 비교적 저렴하기 때문에, 배치 비용을 저렴화하는 성분이지만, 그 함유량이 지나치게 많으면, 성형시에 유리가 실투하기 쉬워진다. 따라서, CaO의 함유량은 바람직하게는 0∼5%, 0∼3%, 0∼1%, 특히 0∼0.5%이다.
SrO는 분상을 억제하는 성분이며, 또 석출 결정의 조대화를 억제하는 성분이지만, 그 함유량이 지나치게 많으면, 열처리에 의해 결정을 석출시키는 것이 곤란해진다. 따라서, SrO의 함유량은 바람직하게는 0∼5%, 0∼3%, 0∼1.5%, 특히 0∼1% 미만이다.
BaO는 석출 결정의 조대화를 억제하는 성분이지만, 그 함유량이 지나치게 많으면, 열처리에 의해 결정을 석출시키는 것이 곤란해진다. 따라서, BaO의 함유량은 바람직하게는 0∼5%, 0∼4%, 특히 0∼3% 미만이다.
ZnO는 고온점성을 낮추고, 용융성을 현저하게 높이는 성분임과 아울러, 가나이트 등을 석출시키기 위한 성분이다. 또한 석출 결정의 조대화를 억제하는 성분이다. 그러나, ZnO의 함유량이 지나치게 많으면, 성형시에 유리가 실투하기 쉬워진다. 따라서, ZnO의 함유량은 바람직하게는 0∼30%, 0∼28%, 0∼26%, 특히 0.1∼24%이다.
ZrO2는 결정핵을 생성시키기 위한 성분이며, 또 내약품성, 영률을 개선하는 성분이다. 그러나, ZrO2를 다량으로 도입하면, 유리가 실투되기 쉬워지고, 또 도입원료가 난용해성이기 때문에, 미용해의 이물이 결정화 유리 기판내에 혼입할 우려가 있다. 따라서, ZrO2의 함유량은 바람직하게는 0∼10%, 0.1∼8%, 0.5∼7%, 특히 1∼5%이다.
상기 성분 이외에도 임의성분으로서 다른 성분을 도입해도 좋다. 또, 상기 성분 이외의 다른 성분의 함유량은 본 발명의효과를 적확하게 얻는 관점으로부터 합량으로 10% 이하, 특히 5% 이하가 바람직하다.
TiO2는 결정핵을 생성시키기 위한 성분이며, 또 내약품성, 영률을 개선하는 성분이다. 그러나, TiO2를 다량으로 도입하면, 유리가 착색되어 투과율이 저하되기 쉬워진다. 따라서, TiO2의 함유량은 바람직하게는 0∼20%, 1∼19%, 1∼18%, 특히 1∼17%이다.
Y2O3은 유리의 영률을 높이는 성분이다. 그러나, Y2O3은 결정성장을 억제하는 효과도 갖는다. 따라서, Y2O3의 함유량은 바람직하게는 0∼10%, 0.5∼8%, 특히 2∼6%이다.
MnO는 갈락사이트를 석출시키기 위한 성분이다. MnO의 함유량이 지나치게 많으면, 액상점도가 급격하게 상승한다. 따라서, MnO의 함유량은 바람직하게는 5∼30%, 5∼25%, 특히 5∼15%이다.
Fe2O3은 불순물 성분, 또는 청징제 성분으로서 도입할 수 있는 성분이다. 그러나, Fe2O3의 함유량이 지나치게 많으면, 자외선 투과율이 저하될 우려가 있다. 즉, Fe2O3의 함유량이 지나치게 많으면, 접착층, 박리층을 통해 가공 기판과 지지 결정화 유리 기판의 접착과 탈착을 적정하게 행하는 것이 곤란해진다. 따라서, Fe2O3의 함유량은 바람직하게는 0.05% 이하, 0.03% 이하, 특히 0.02% 이하이다. 또, 본 발명에서 말하는 「Fe2O3」은 2가의 산화철과 3가의 산화철을 포함하고, 2가의 산화철은 Fe2O3으로 환산해서 취급하는 것으로 한다. 다른 산화물에 대해서도 동일하게 해서 표기의 산화물을 기준으로 해서 취급하는 것으로 한다.
Nb2O5, La2O3에는 왜점, 영률 등을 높이는 기능이 있다. 그러나, 이들의 성분의 함유량이 각각 5%, 특히 1%보다 많으면 배치 비용이 앙등할 우려가 있다.
청징제로서 As2O3이 유효하게 작용하지만, 환경적 관점에서 말하면, 이 성분을 최대한 저감하는 것이 바람직하다. As2O3의 함유량은 바람직하게는 1% 이하, 0.5% 이하, 특히 0.1% 이하이며, 실질적으로 함유시키지 않는 것이 바람직하다. 여기에서, 「실질적으로 ∼을 함유하지 않는다」란 조성 중의 명시의 성분의 함유량이 0.05% 미만인 경우를 가리킨다.
Sb2O3은 저온역에서 양호한 청징작용을 갖는 성분이다. Sb2O3의 함유량은 바람직하게는 0∼1%, 0.01∼0.7%, 특히 0.05∼0.5%이다. Sb2O3의 함유량이 지나치게 많으면, 유리가 착색되기 쉬워진다. 또, Sb2O3의 함유량이 지나치게 적으면, 상기 효과를 얻기 어려워진다.
SnO2는 고온역에서 양호한 청징작용을 갖는 성분이며, 또 고온점성을 저하시키는 성분이다. SnO2의 함유량은 바람직하게는 0∼1%, 0.001∼1%, 0.01∼0.9%, 특히 0.05∼0.7%이다. SnO2의 함유량이 지나치게 많으면, Sn계의 이종결정이 석출되기 쉬워진다. 또, SnO2의 함유량이 지나치게 적으면, 상기 효과를 얻기 어려워진다.
Cl은 유리의 용융을 촉진하는 성분이다. 조성 중에 Cl을 도입하면, 용융 온도의 저온화, 청징작용의 촉진을 꾀할 수 있고, 결과적으로, 용융 비용의 저렴화, 유리 제조 가마의 장기 수명화를 달성하기 쉬워진다. 그러나, Cl의 함유량이 지나치게 많으면, 유리 제조 가마 주위의 금속부품을 부식시킬 우려가 있다. 따라서, Cl의 함유량은 바람직하게는 3% 이하, 1% 이하, 0.5% 이하, 특히 0.1% 이하이다.
청징제로서 유리 특성이 손상되지 않는 한, F, SO3, C, 또는 Al, Si 등의 금속분말을 각각 3% 정도까지 도입해도 좋다. 또한 CeO2 등도 3% 정도까지 도입할 수 있지만, 자외선 투과율의 저하에 유의할 필요가 있다.
본 발명의 결정화 유리 기판에 있어서, α-크리스토발라이트, 2규산 리튬, α-쿼츠, 카네기아이트, 스피넬, 가나이트, 갈락사이트, 엔스타타이트 및 이들의 고용체의 1종 이상이 석출되고 있지만 바람직하고, 2종 이상이 석출되고 있는 것이 더욱 바람직하다. 이렇게 하면, 결정화 유리 기판의 열팽창계수를 높일 수 있다. 또한 이들의 결정은 미세화되기 쉬워 연마 처리에 의해 전체 판두께 편차를 저감하는 데에 있어서 유리하다. 또한 상기 결정 중 2규산 리튬, 카네기아이트가 특히 바람직하고, 2규산 리튬이 가장 바람직하다. 2규산 리튬은 열처리조건의 변경에 의해 열팽창계수를 변동시키는 것이 용이하기 때문에, 소망의 열팽창계수에 정합하기 쉽다는 특징을 갖고 있다. 한편, 주결정으로서 β-유크립타이트, β-스포듀민, β-크리스토발라이트, β-쿼츠 및 이들의 고용체가 석출되어 있지 않는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 지지 결정화 유리 기판의 열팽창계수가 부당하게 저하될 사태를 회피할 수 있다.
본 발명의 지지 결정화 유리 기판은 대략 원판상 또는 웨이퍼상이 바람직하고, 그 직경은 100mm 이상 500mm 이하, 특히 150mm 이상 450mm 이하가 바람직하다. 이렇게 하면, 반도체 패키지의 제조공정에 적용하기 쉬워진다. 필요에 따라 그 이외의 형상, 예를 들면 직사각형 등의 형상으로 가공해도 좋다.
본 발명의 지지 결정화 유리 기판에 있어서, 진원도(단, 노치부를 제외한다)는 바람직하게는 1mm 이하, 0.1mm 이하, 0.05mm 이하, 특히 0.03mm 이하이다. 진원도가 작을수록 반도체 패키지의 제조공정에 적용하기 쉬워진다. 또, 진원도의 정의는 웨이퍼의 외형의 최대값으로부터 최소값을 뺀 값이다.
본 발명의 지지 결정화 유리 기판에 있어서, 판두께는 바람직하게는 2.0mm 미만, 1.5mm 이하, 1.2mm 이하, 1.1mm 이하, 1.0mm 이하, 특히 0.9mm 이하이다. 판두께가 얇아질수록 적층체의 질량이 가벼워지므로, 핸들링성이 향상된다. 한편, 판두께가 지나치게 얇으면, 지지 결정화 유리 기판 자체의 강도가 저하되어 지지 기판으로서의 기능을 하기 어려워진다. 따라서, 판두께는 바람직하게는 0.1mm 이상, 0.2mm 이상, 0.3mm 이상, 0.4mm 이상, 0.5mm 이상, 0.6mm 이상, 특히 0.7mm 초과이다.
전체 판두께 편차는 바람직하게는 30㎛ 이하, 20㎛ 이하, 10㎛ 이하, 5㎛ 이하, 4㎛ 이하, 3㎛ 이하, 2㎛ 이하, 1㎛ 이하, 특히 0.1∼1㎛ 미만이다. 전체 판두께 편차가 작을수록 가공 처리의 정밀도를 높이기 쉬워진다. 특히 배선 정밀도를 높일 수 있으므로, 고밀도의 배선이 가능하게 된다.
휘어짐량은 바람직하게는 60㎛ 이하, 55㎛ 이하, 50㎛ 이하, 1∼45㎛, 특히 5∼40㎛ 이다. 휘어짐량이 작을수록 가공 처리의 정밀도를 높이기 쉬워진다. 특히 배선 정밀도를 높일 수 있으므로 고밀도의 배선이 가능하게 된다.
본 발명의 지지 결정화 유리 기판의 제조 방법을 설명한다. 우선 소정의 조성이 되도록 유리 원료를 조합하고, 얻어진 유리 배치를 1550∼1750℃의 온도에서 용융한 후, 판상으로 성형하고, 결정성 유리 기판을 얻는다. 또, 성형 방법으로서 여러가지 방법을 채택할 수 있다. 예를 들면 슬롯 다운법, 리드로우법, 플로트법, 잉곳 성형법 등을 채택할 수 있다.
계속해서, 700∼1000℃에서 0.5∼3시간 열처리하고, 결정성 유리 기판 중에 결정핵을 생성하고, 결정을 성장시킴으로써, 결정화 유리 기판을 제작할 수 있다. 또, 필요에 따라서, 결정을 성장시키는 공정 전에 결정성 유리 기판에 결정핵을 형성시키는 결정핵 형성 공정을 설치할 수도 있다.
본 발명의 적층체는 적어도 가공 기판과 가공 기판을 지지하기 위한 지지 결정화 유리 기판을 구비하는 적층체로서, 지지 결정화 유리 기판이 상기 지지 결정화 유리 기판인 것을 특징으로 한다. 여기에서, 본 발명의 적층체의 기술적 특징(바람직한 구성, 효과)은 본 발명의 지지 결정화 유리 기판의 기술적 특징과 중복된다. 따라서, 본 명세서에서는 그 중복 부분에 대해서 상세한 기재를 생략한다.
본 발명의 적층체는 가공 기판과 지지 결정화 유리 기판 사이에 접착층을 갖는 것이 바람직하다. 접착층은 수지인 것이 바람직하고, 예를 들면 열경화성 수지, 광경화성 수지(특히 자외선 경화 수지) 등이 바람직하다. 또 반도체 패키지의 제조공정에 있어서의 열처리에 견디는 내열성을 갖는 것이 바람직하다. 이에 따라 반도체 패키지의 제조공정에서 접착층이 융해되기 어려워져 가공 처리의 정밀도를 높일 수 있다. 또, 가공 기판과 지지 결정화 유리 기판을 용이하게 고정하므로 자외선 경화형 테이프를 접착층으로서 사용할 수도 있다.
본 발명의 적층체는 또한 가공 기판과 지지 결정화 유리 기판 사이에 보다 구체적으로는 가공 기판과 접착층 사이에 박리층을 갖는 것, 또는 지지 결정화 유리 기판과 접착층 사이에 박리층을 갖는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 가공 기판에 대해서 소정의 가공 처리를 행한 후에, 가공 기판을 지지 결정화 유리 기판으로부터 박리하기 쉬워진다. 가공 기판의 박리는 생산성의 관점으로부터 레이저광 등의 조사광에 의해 행하는 것이 바람직하다. 레이저광원으로서 YAG 레이저(파장 1064nm), 반도체 레이저(파장 780∼1300nm) 등의 적외광 레이저광원을 사용할 수 있다. 또한 박리층에는 적외선 레이저를 조사함으로써 분해되는 수지를 사용할 수 있다. 또한 적외선을 효율 좋게 흡수해서 열로 변환되는 물질을 수지에 첨가할 수도 있다. 예를 들면 카본블랙, 그래파이트분말, 미립자 금속분말, 염료, 안료 등을 수지에 첨가할 수 있다.
박리층은 레이저광 등의 조사광에 의해 「층내 박리」또는 「계면 박리」가 생기는 재료로 구성된다. 즉 일정한 강도의 광을 조사하면, 원자 또는 분자에 있어서의 원자간 또는 분자간의 결합력이 소실 또는 감소해서 어블레이션(ablation) 등을 발생시키고, 박리를 발생시킬 재료로 구성된다. 또, 조사광의 조사에 의해, 박리층에 포함되는 성분이 기체로 되어서 방출되어 분리에 이르는 경우와, 박리층이 광을 흡수해서 기체가 되고, 그 증기가 방출되어서 분리에 이르는 경우가 있다.
본 발명의 적층체에 있어서, 지지 결정화 유리 기판은 가공 기판보다 큰 것이 바람직하다. 이에 따라 가공 기판과 지지 결정화 유리 기판을 지지할 때에, 양자의 중심위치가 약간 이간된 경우라도 지지 결정화 유리 기판으로부터 가공 기판의 가장자리부가 돌출되기 어려워진다.
본 발명의 반도체 패키지의 제조 방법은 적어도 가공 기판과 가공 기판을 지지하기 위한 지지 결정화 유리 기판을 구비하는 적층체를 준비하는 공정과, 가공 기판에 대해서 가공 처리를 행하는 공정을 가짐과 아울러, 지지 결정화 유리 기판이 상기 지지 결정화 유리 기판인 것을 특징으로 한다. 여기에서, 본 발명의 반도체 패키지의 제조 방법의 기술적 특징(바람직한 구성, 효과)은 본 발명의 지지 결정화 유리 기판 및 적층체의 기술적 특징과 중복된다. 따라서, 본 명세서에서는 그 중복 부분에 대해서 상세한 기재를 생략한다.
본 발명의 반도체 패키지의 제조 방법은 적어도 가공 기판과 가공 기판을 지지하기 위한 지지 결정화 유리 기판을 구비하는 적층체를 준비하는 공정을 갖는다. 가공 기판과 가공 기판을 지지하기 위한 지지 결정화 유리 기판을 구비하는 적층체는 상기 재료 구성을 갖고 있다.
본 발명의 반도체 패키지의 제조 방법은 또한 적층체를 반송하는 공정을 갖는 것이 바람직하다. 이에 따라 가공 처리의 처리 효율을 높일 수 있다. 또, 「적층체를 반송하는 공정」과 「가공 기판에 대해서 가공 처리를 행하는 공정」은 별도로 행할 필요는 없고, 동시이어도 좋다.
본 발명의 반도체 패키지의 제조 방법에 있어서, 가공 처리는 가공 기판의 한쪽의 표면에 배선하는 처리, 또는 가공 기판의 한쪽의 표면에 땜납 범프를 형성하는 처리가 바람직하다. 본 발명의 반도체 패키지의 제조 방법에서는 이들의 처리시에 가공 기판이 치수 변화되기 어렵기 때문에, 이들의 공정을 적정하게 행할 수 있다.
가공 처리로서, 상기 이외에도, 가공 기판의 한쪽의 표면(통상, 지지 결정화 유리 기판과는 반대측의 표면)을 기계적으로 연마하는 처리, 가공 기판의 한쪽의 표면(통상, 지지 결정화 유리 기판과는 반대측의 표면)을 드라이 에칭하는 처리, 가공 기판의 한쪽의 표면(통상, 지지 결정화 유리 기판과는 반대측의 표면)을 습식 에칭하는 처리 중 하나이어도 좋다. 또, 본 발명의 반도체 패키지의 제조 방법에서는 가공 기판에 휘어짐이 발생하기 어려움과 아울러, 적층체의 강성을 유지할 수 있다. 결과적으로, 상기 가공 처리를 적정하게 행할 수 있다.
본 발명의 반도체 패키지는 상기 반도체 패키지의 제조 방법에 의해 제작된 것을 특징으로 한다. 여기에서, 본 발명의 반도체 패키지의 기술적 특징(바람직한 구성, 효과)은 본 발명의 지지 결정화 유리 기판, 적층체 및 반도체 패키지의 제조 방법의 기술적 특징과 중복된다. 따라서, 본 명세서에서는 그 중복 부분에 대해서 상세한 기재를 생략한다.
본 발명의 전자기기는 반도체 패키지를 구비하는 전자기기로서, 반도체 패키지가 상기 반도체 패키지인 것을 특징으로 한다. 여기에서, 본 발명의 전자기기의 기술적 특징(바람직한 구성, 효과)은 본 발명의 지지 결정화 유리 기판, 적층체, 반도체 패키지의 제조 방법, 반도체 패키지의 기술적 특징과 중복된다. 따라서, 본 명세서에서는 그 중복 부분에 대해서 상세한 기재를 생략한다.
도면을 참조하면서, 본 발명을 더 설명한다.
도 1은 본 발명의 적층체(1)의 일례를 나타내는 개념 사시도이다. 도 1에서는 적층체(1)는 지지 결정화 유리 기판(10)과 가공 기판(11)을 구비하고 있다. 지지 결정화 유리 기판(10)은 가공 기판(11)의 치수 변화를 방지하기 위해서, 가공 기판(11)에 부착되어 있다. 지지 결정화 유리 기판(10)과 가공 기판(11) 사이에는 박리층(12)과 접착층(13)이 배치되어 있다. 박리층(12)은 지지 결정화 유리 기판(10)과 접촉하고 있고, 접착층(13)은 가공 기판(11)과 접촉하고 있다.
도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 적층체(1)는 지지 결정화 유리 기판(10), 박리층(12), 접착층(13), 가공 기판(11)의 순으로 적층 배치되어 있다. 지지 결정화 유리 기판(10)의 형상은 가공 기판(11)에 따라 결정되지만, 도 1에서는 지지 결정화 유리 기판(10) 및 가공 기판(11)의 형상은 모두 대략 원판형상이다. 박리층(12)은 예를 들면 레이저를 조사함으로써 분해되는 수지를 사용할 수 있다. 또한 레이저광을 효율 좋게 흡수하고, 열로 변환하는 물질을 수지에 첨가할 수도 있다. 예를 들면 카본블랙, 그래파이트분말, 미립자 금속분말, 염료, 안료 등을 수지에 첨가할 수도 있다. 박리층(12)은 플라즈마 CVD나, 졸-겔법에 의한 스핀코트 등에 의해 형성된다. 접착층(13)은 수지로 구성되어 있고, 예를 들면 각종 인쇄법, 잉크젯법, 스핀 코팅법, 롤 코팅법 등에 의해 도포 형성된다. 또한 자외선 경화형 테이프도 사용 가능하다. 접착층(13)은 박리층(12)에 의해 가공 기판(11)으로부터 지지 결정화 유리 기판(10)이 박리된 후, 용제 등에 의해 용해 제거된다. 자외선 경화형 테이프는 자외선을 조사한 후, 박리용 테이프에 의해 제거 가능하다.
도 2는 fan out형의 WLP의 제조공정을 나타내는 개념 단면도이다. 도 2(a)는 지지부재(20)의 한쪽의 표면 상에 접착층(21)을 형성한 상태를 나타내고 있다. 필요에 따라 지지부재(20)와 접착층(21) 사이에 박리층을 형성해도 좋다. 다음에 도 2(b)에 나타내듯이, 접착층(21) 위에 복수의 반도체칩(22)을 부착한다. 그 때, 반도체칩(22)의 액티브측의 면을 접착층(21)에 접촉시킨다. 다음에 도 2(c)에 나타내듯이 반도체칩(22)을 수지의 밀봉재(23)로 몰드한다. 밀봉재(23)는 압축성형후의 치수 변화, 배선을 성형할 때의 치수 변화가 적은 재료가 사용된다. 계속해서, 도 2(d), (e)에 나타내듯이, 지지부재(20)로부터 반도체칩(22)이 몰드된 가공 기판(24)을 분리한 후, 접착층(25)을 통해 지지 결정화 유리 기판(26)과 접착 고정시킨다. 그 때, 가공 기판(24)의 표면 중 반도체칩(22)이 매입된 측의 표면과는 반대측의 표면이 지지 결정화 유리 기판(26)측에 배치된다. 이렇게 해서 적층체(27)를 얻을 수 있다. 또, 필요에 따라서, 접착층(25)과 지지 결정화 유리 기판(26) 사이에 박리층을 형성해도 좋다. 또한 얻어진 적층체(27)를 반송한 후에, 도 2(f)에 나타내듯이, 가공 기판(24)의 반도체칩(22)이 매입된 측의 표면에 배선(28)을 형성한 후, 복수의 땜납 범프(29)를 형성한다. 마지막으로, 지지 결정화 유리 기판(26)으로부터 가공 기판(24)을 분리한 후에, 가공 기판(24)을 반도체칩(22)마다 절단하고, 후의 패키징 공정에 제공된다(도 2(g)).
실시예 1
이하, 본 발명을 실시예에 의거하여 설명한다. 또, 이하의 실시예는 단순한 예시이다. 본 발명은 이하의 실시예에 조금도 한정되지 않는다.
표 1∼3은 본 발명의 실시예(시료 No. 1∼26)를 나타내고 있다.
우선 표 중의 조성이 되도록 유리 원료를 조합한 유리 배치를 백금 도가니에 넣고, 1600℃에서 4시간 용융했다. 유리 배치의 용해에 있어서는 백금 스터러를 이용하여 교반하고, 균질화를 행했다. 이어서, 용융 유리를 카본판 상에 유출(流出)하고, 판상으로 성형한 후, 서랭점보다 20℃ 정도 높은 온도로부터 3℃/분으로 상온까지 서랭했다. 얻어진 각 결정성 유리 시료에 대해서 전기로에 투입해서 500℃∼800℃에서 0.5∼5시간 유지하고, 결정핵을 생성시킨 후, 850℃∼1000℃에서 1시간∼5시간 유지하고, 유리 중에 결정을 성장시켰다. 결정을 성장시킨 후, 1℃/분의 강온 속도로 상온까지 냉각했다. 얻어진 각 결정화 유리 시료에 대해서 30∼380℃의 온도범위에 있어서의 평균 선열 팽창 계수 α30∼380, 30∼500℃의 온도범위에 있어서의 평균 선열 팽창 계수 α30∼500, 밀도 ρ, 굴복점 Tf, 영률 E 및 석출 결정을 평가했다.
30∼380℃의 온도범위에 있어서의 평균 선열 팽창 계수 α30∼380와 30∼500℃의 온도범위에 있어서의 평균 선열 팽창 계수 α30∼500는 딜라토미터로 측정한 값이다.
밀도 ρ는 주지의 아르키메데스법에 의해 측정한 값이다.
굴복점 Tf는 압봉식 열팽창계수 측정 장치로 측정한 값을 가리킨다.
영률 E는 공진법에 의해 측정한 값을 가리킨다.
석출 결정은 X선 회절 장치(리가쿠제 RINT-2100)로 평가한 것이다. 또, 측정범위를 2θ=10∼60°로 했다. 또 표 중에 있어서, 「Li2O·2SiO2」는 2규산 리튬, 「α-Quartz」는 α-쿼츠, 「Carnegieite」는 카네기아이트, 「Spinel」은 스피넬, 「Gahnite」는 가나이트, 「Galaxite」는 갈락사이트, 「Enstatite」는 엔스타타이트를 각각 가리키고 있다.
표 1∼3으로부터 명백하듯이, 시료 No. 1∼26은 알칼리 금속산화물의 함유량이 적고, 30∼380℃의 온도범위에 있어서의 평균 선열 팽창 계수 α30∼380가 72×10-7/℃∼185×10-7/℃이며, 30∼500℃의 온도범위에 있어서의 평균 선열 팽창 계수 α30∼500가 74×10-7/℃∼175×10-7/℃였다. 따라서, 시료 No. 1∼26은 반도체 제조 장치의 제조공정에서 가공 기판의 지지에 사용하는 지지 기판으로서 바람직하다고 생각된다.
실시예 2
다음과 같이 해서 [실시예 2]의 각 시료를 제작했다. 우선, 표 중에 기재된 시료 No. 1∼26의 조성이 되도록, 유리 원료를 조합한 후, 유리 용융로에 공급해서 1550∼1650℃에서 용융하고, 이어서 용융 유리를 각각 세라믹스제의 거푸집에 흘려 넣어서, 판상으로 성형했다. 얻어진 각 시료에 대해서 전기로에 투입해서 500℃에서 30분간 유지하고, 결정핵을 생성시킨 후, 850℃에서 60분간 유지하고, 유리 매트릭스 중에 결정을 성장시켰다. 결정을 성장시킨 후, 1℃/분의 강온속도로 상온까지 냉각했다. 얻어진 결정화 유리 기판(전체 판두께 편차 약 4.0㎛)을 φ300mm×0.7mm 두께로 가공한 후, 그 양 표면을 연마 장치에 의해 연마 처리했다. 구체적으로는 결정화 유리 기판의 양 표면을 외경이 상이한 한쌍의 연마 패드로 끼워넣고, 결정화 유리 기판과 한쌍의 연마 패드를 함께 회전시키면서 결정화 유리 기판의 양 표면을 연마 처리했다. 연마 처리시, 때때로, 결정화 유리 기판의 일부가 연마 패드로부터 돌출하도록 제어했다. 또, 연마 패드는 우레탄제, 연마 처리시에 사용한 연마 슬러리의 평균 입경은 2.5㎛, 연마 속도는 15m/분이었다. 얻어진 연마 처리 완료의 각 결정화 유리 기판에 대해서 코벨코 카켄사제의 SBW-331ML/d에 의해 전체 판두께 편차와 휘어짐량을 측정했다. 그 결과, 전체 판두께 편차는 각각 1.0㎛ 미만이며, 휘어짐량은 각각 35㎛ 이하였다.
본 발명의 지지 결정화 유리 기판은 반도체 패키지의 제조공정에서 가공 기판의 지지에 사용하는 것이 바람직하지만, 이 용도 이외에도 응용 가능하다. 예를 들면 고팽창의 이점을 살려서 알루미늄 합금 기판 등의 고팽창 금속 기판의 대체 기판으로서 응용 가능하며, 또 지르코니아 기판, 페라이트 기판 등의 고팽창 세라믹 기판의 대체 기판으로서도 응용 가능하다.
1, 27: 적층체
10, 26: 지지 결정화 유리 기판
11, 24: 가공 기판
12: 박리층
13, 21, 25: 접착층
20: 지지 부재
22: 반도체칩
23: 밀봉재
28: 배선
29: 땜납 범프

Claims (15)

  1. 가공 기판을 지지하기 위한 지지 결정화 유리 기판으로서,
    30∼380℃의 온도범위에 있어서의 평균 선열 팽창 계수가 70×10-7/℃ 초과이며, 또한 195×10-7/℃ 이하이고,
    조성으로서 질량%로 P2O5 1.2∼20%, ZrO2 4.4∼10%를 함유하는 것을 특징으로 하는 지지 결정화 유리 기판.
  2. 가공 기판을 지지하기 위한 지지 결정화 유리 기판으로서,
    30∼500℃의 온도범위에 있어서의 평균 선열 팽창 계수가 70×10-7/℃ 초과이며, 또한 195×10-7/℃ 이하이고,
    조성으로서 질량%로 P2O5 1.2∼20%, ZrO2 4.4∼10%를 함유하는 것을 특징으로 하는 지지 결정화 유리 기판.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    반도체 패키지의 제조공정에 사용하는 것을 특징으로 하는 지지 결정화 유리 기판.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    영률이 70㎬ 이상인 것을 특징으로 하는 지지 결정화 유리 기판.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    조성으로서 질량%로 SiO2 30∼80%, Al2O3 1∼25%, B2O3 0∼10%, P2O5 1.2∼20%, Li2O 0∼15%, Na2O 0∼25%, K2O 0∼7%, MgO 0∼15%, CaO 0∼5%, SrO 0∼5%, BaO 0∼5%, ZnO 0∼30%, ZrO2 4.4∼10%, MnO 0∼20%, TiO2 0∼20%, Y2O3 0∼20%를 함유하는 것을 특징으로 지지 결정화 유리 기판.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    α-크리스토발라이트, 2규산 리튬, α-쿼츠, 카네기아이트, 스피넬, 가나이트, 갈락사이트, 엔스타타이트 및 이들의 고용체의 1종 또는 2종 이상이 석출되어 있는 것을 특징으로 하는 지지 결정화 유리 기판.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    주결정으로서 β-유크립타이트, β-스포듀민, β-크리스토발라이트, β-쿼츠 및 이들의 고용체가 석출되어 있지 않는 것을 특징으로 하는 지지 결정화 유리 기판.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    판두께가 2.0mm 미만이며, 전체 판두께 편차가 30㎛ 이하이며, 또한 휘어짐량이 60㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 지지 결정화 유리 기판.
  9. 적어도 가공 기판과 가공 기판을 지지하기 위한 지지 결정화 유리 기판을 구비하는 적층체로서,
    지지 결정화 유리 기판이 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 지지 결정화 유리 기판인 것을 특징으로 하는 적층체.
  10. 제 9 항에 있어서,
    가공 기판이 적어도 밀봉재로 몰드된 반도체칩을 구비하는 것을 특징으로 하는 적층체.
  11. 적어도 가공 기판과 가공 기판을 지지하기 위한 지지 결정화 유리 기판을 구비하는 적층체를 준비하는 공정과,
    가공 기판에 대해서 가공 처리를 행하는 공정을 가짐과 아울러,
    지지 결정화 유리 기판으로서 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 지지 결정화 유리 기판을 사용하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 제조 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    가공 처리가 가공 기판의 한쪽의 표면에 배선하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 제조 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    가공 처리가 가공 기판의 한쪽의 표면에 땜납 범프를 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 제조 방법.
  14. 제 11 항에 기재된 반도체 패키지의 제조 방법에 의해 제작된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지.
  15. 반도체 패키지를 구비하는 전자기기로서,
    반도체 패키지가 제 14 항에 기재된 반도체 패키지인 것을 특징으로 하는 전자기기.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105601116A (zh) * 2014-11-19 2016-05-25 成都光明光电股份有限公司 高硬度透明微晶玻璃及其制备方法
JP6922276B2 (ja) * 2017-03-13 2021-08-18 日本電気硝子株式会社 支持結晶化ガラス基板及びこれを用いた積層体
EP3917891A1 (en) 2019-01-28 2021-12-08 Corning Incorporated Glass-ceramic articles, compositions, and methods of making the same
CN109928639A (zh) * 2019-01-31 2019-06-25 无锡麦格拉斯新材料有限公司 一种用于金属表面防护的微晶玻璃复合材料及其制备方法
CN110482866B (zh) * 2019-08-21 2022-08-02 成都光明光电股份有限公司 微晶玻璃制品、微晶玻璃及其制造方法
CN110510879A (zh) * 2019-08-21 2019-11-29 成都光明光电股份有限公司 微晶玻璃制品、微晶玻璃及其制造方法
WO2023127306A1 (ja) * 2021-12-27 2023-07-06 日本電気硝子株式会社 結晶化ガラス及び結晶性ガラス

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015078113A (ja) 2013-09-12 2015-04-23 日本電気硝子株式会社 支持ガラス基板及びこれを用いた搬送体

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001097740A (ja) * 1999-09-29 2001-04-10 Ngk Insulators Ltd 結晶化ガラス、磁気ディスク用基板および磁気ディスク
JP3420192B2 (ja) * 2000-02-01 2003-06-23 株式会社オハラ ガラスセラミックス
US6426311B1 (en) * 2000-02-01 2002-07-30 Kabushiki Kaisha Ohara Glass-ceramics
JP5057607B2 (ja) * 2000-10-16 2012-10-24 京セラ株式会社 ガラスセラミックスおよびその製造方法並びにそれを用いた配線基板
WO2004039738A1 (ja) * 2002-10-29 2004-05-13 Hoya Corporation 化学強化用ガラス、情報記録媒体用基板、情報記録媒体及び情報記録媒体の製造方法
TW200724506A (en) * 2005-10-07 2007-07-01 Ohara Kk Inorganic composition
JP4933863B2 (ja) * 2005-10-25 2012-05-16 株式会社オハラ 結晶化ガラスおよび結晶化ガラスの製造方法
JP4671836B2 (ja) * 2005-10-27 2011-04-20 京セラ株式会社 ガラスセラミック焼結体の製造方法
JP4467597B2 (ja) * 2007-04-06 2010-05-26 株式会社オハラ 無機組成物物品
JP2010153691A (ja) * 2008-12-26 2010-07-08 Seiko Instruments Inc 電子デバイスの製造方法
TWI641573B (zh) * 2014-04-07 2018-11-21 日本電氣硝子股份有限公司 支撐玻璃基板及使用其的積層體、半導體封裝及其製造方法以及電子設備

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015078113A (ja) 2013-09-12 2015-04-23 日本電気硝子株式会社 支持ガラス基板及びこれを用いた搬送体

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