TW202206388A - 積層體之製造方法、積層體及半導體封裝之製造方法 - Google Patents

積層體之製造方法、積層體及半導體封裝之製造方法 Download PDF

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Abstract

本發明係關於一種積層體之製造方法，該製造方法具有如下工序：形成前驅物積層體，該前驅物積層體依序具有第1玻璃基板、熱硬化性樹脂層、及平均熱膨脹係數較第1玻璃基板大之第2玻璃基板；對前驅物積層體實施加熱處理，使第1玻璃基板及第2玻璃基板膨脹，並且使熱硬化性樹脂層熱硬化而獲得樹脂層；及將實施了熱硬化處理之前驅物積層體冷卻而獲得具有翹曲之積層體。

Description

積層體之製造方法、積層體及半導體封裝之製造方法
本發明係關於一種積層體之製造方法、積層體及半導體封裝之製造方法。
具備積體電路等之半導體器件係藉由接合線或焊料球等與再配線層(RDL)電性連接而進行安裝，進而還用樹脂加以密封而製成半導體封裝。 半導體封裝例如用如下方法製造。首先，於玻璃基板上形成再配線層之後，藉由接合線或焊料球等將半導體器件與再配線層電性連接。其後，用樹脂密封半導體器件。接下來，藉由自玻璃基板剝離安裝有被樹脂密封之半導體器件之再配線層而獲得半導體封裝。考慮到半導體封裝之製造工序中因熱所致的基板變形，而使用如專利文獻1所記載之具有翹曲的玻璃基板作為用以製造半導體封裝之玻璃基板。專利文獻1中記載有如下玻璃基板，該玻璃基板之翹曲為2～300 μm，且翹曲所致之傾斜角度為0.0004～0.12°。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利第6601493號公報
[發明所欲解決之問題]
上述專利文獻1之玻璃基板係經成形工序及緩冷工序而形成翹曲。雖藉由調整緩冷工序之緩冷溫度來調整翹曲及翹曲所致之傾斜角度，但翹曲量等之調整並非易事。 因此，本發明之目的在於提供一種積層體之製造方法，該製造方法可容易地製造具有翹曲、且暴露於高溫後仍維持著翹曲之積層體，又，本發明之目的在於提供一種具有翹曲之積層體，及提供一種半導體封裝之製造方法。 [解決問題之技術手段]
本發明人等經過銳意研究，結果發現藉由以下構成可達成上述目的。 本發明之態樣提供一種積層體之製造方法，該製造方法具有如下工序：形成前驅物積層體，該前驅物積層體依序具有第1玻璃基板、熱硬化性樹脂層、及平均熱膨脹係數較第1玻璃基板大之第2玻璃基板；對前驅物積層體實施加熱處理，使第1玻璃基板及第2玻璃基板膨脹，並且使熱硬化性樹脂層熱硬化而獲得樹脂層；及將實施了熱硬化處理之前驅物積層體冷卻而獲得具有翹曲之積層體。 較佳為，第1玻璃基板與第2玻璃基板之平均熱膨脹係數之差為0.3～2.0 ppm/℃。 較佳為，熱硬化時之熱硬化性樹脂層之溫度為400℃以下。 較佳為，熱硬化性樹脂層之熱硬化係以較熱硬化性樹脂層之熱硬化起始溫度高20℃以上之溫度進行。
本發明之態樣提供一種積層體，該積層體係依序具有第1玻璃基板、樹脂層、及第2玻璃基板者，第2玻璃基板之平均熱膨脹係數大於第1玻璃基板之平均熱膨脹係數，且積層體具有翹曲。 較佳為，第1玻璃基板之外側之表面係供形成電子器件之面。 較佳為，第1玻璃基板、樹脂層及第2玻璃基板以第1玻璃基板之外側之表面凸出之方式彎曲，且於彎曲之第1玻璃基板上配置電子器件。 較佳為，第1玻璃基板與第2玻璃基板之平均熱膨脹係數之差為0.3～2.0 ppm/℃。 較佳為，積層體之總厚度為0.3～3.0 mm。 較佳為，積層體之翹曲量超過0 μm且為500 μm以下。 較佳為，以250℃加熱3小時後之積層體之翹曲量超過0 μm且為500 μm以下。 本發明之態樣提供一種半導體封裝之製造方法，該製造方法具有如下工序：準備積層體，該積層體依序具有第1玻璃基板、樹脂層、及第2玻璃基板，且第2玻璃基板之平均熱膨脹係數大於第1玻璃基板之平均熱膨脹係數，且該積層體具有翹曲；於第1玻璃基板之外側之表面形成再配線層；將半導體器件與再配線層電性連接；使用樹脂密封半導體器件；及將安裝有被樹脂密封之半導體器件之再配線層自第1玻璃基板剝離。 [發明之效果]
根據本發明，可容易地製造具有翹曲、且暴露於高溫後仍維持著翹曲之積層體。又，可提供一種具有翹曲之積層體。進而，可製造半導體封裝。
以下，參考附圖對本發明之實施方式進行說明。但，以下實施方式係用以說明本發明之例示性實施方式，本發明並不限定於以下所示之實施方式。再者，可於不脫離本發明範圍之情況下對以下實施方式施加各種變化及置換。 使用「～」表示之數值範圍表示包含「～」之前後所記載之數值作為下限值及上限值的範圍。
本發明之積層體之製造方法具有如下工序：形成前驅物積層體，該前驅物積層體依序具有第1玻璃基板、熱硬化性樹脂層、及平均熱膨脹係數較第1玻璃基板大之第2玻璃基板；及對前驅物積層體實施加熱處理，使第1玻璃基板及第2玻璃基板膨脹，並且使熱硬化性樹脂層熱硬化而獲得樹脂層後，將實施了熱硬化處理之前驅物積層體冷卻。藉此獲得積層體，該積層體於第1玻璃基板與第2玻璃基板之間配置有樹脂層，且具有翹曲。由於對前驅物積層體實施加熱處理而使第1玻璃基板及第2玻璃基板膨脹，並且形成樹脂層後將該樹脂層冷卻，因此可以使熱硬化性樹脂硬化之程度之溫度形成具有翹曲的積層體。因此，無需升高溫度。進而，具有翹曲之積層體係將樹脂層熱硬化，因而暴露於高溫後仍維持著翹曲。 以下，對積層體之製造方法進行說明。
＜積層體之製造方法＞ [積層體之製造方法之一例] 圖1(a)～(d)係依工序順序表示本發明之實施方式之積層體之製造方法的模式性剖視圖，圖2係表示本發明之實施方式之積層體之一例的模式性剖視圖。所製造之積層體(參照圖2)具有翹曲，於2片玻璃基板之間配置有樹脂層，具有第1玻璃基板14(參照圖1(b))、及第2玻璃基板10(參照圖1(b))。第1玻璃基板14(參照圖1(b))與第2玻璃基板10(參照圖1(b))均為圓板。第1玻璃基板14之平均熱膨脹係數與第2玻璃基板10之平均熱膨脹係數不同，第2玻璃基板10之平均熱膨脹係數大於第1玻璃基板14之平均熱膨脹係數。 首先，如圖1(a)所示，於第2玻璃基板10之一面(表面10a)形成熱硬化性樹脂層12。圖1(a)中，熱硬化性樹脂層12為未硬化狀態。 接下來，如圖1(b)所示，於熱硬化性樹脂層12之與配置有第2玻璃基板10之面為相反側之表面12a配置第1玻璃基板14。藉此，形成具有第1玻璃基板14、第2玻璃基板10、及配置於第1玻璃基板14與第2玻璃基板10之間之熱硬化性樹脂層12的前驅物積層體16。 再者，前驅物積層體16亦可對周緣進行倒角。亦可進而對前驅物積層體16之第1玻璃基板14之外側之表面14a及第2玻璃基板10之表面10b進行研削及研磨。藉此，調整前驅物積層體16之厚度、及TTV(Total Thickness Variation，總厚度變化)。
接下來，對前驅物積層體16實施加熱處理，如圖1(c)所示，使第1玻璃基板14及第2玻璃基板10膨脹，並且使熱硬化性樹脂層12硬化而獲得樹脂層13。前驅物積層體16之加熱處理例如係於氮氣環境下以10℃/分鐘之速度自溫度25℃升溫至250℃後，於250℃下保持30分鐘。第1玻璃基板14之平均熱膨脹係數與第2玻璃基板10之平均熱膨脹係數不同。第2玻璃基板10之平均熱膨脹係數大於第1玻璃基板14之平均熱膨脹係數，因此於加熱處理時，如圖1(c)所示，第2玻璃基板10較第1玻璃基板14更大幅度地膨脹。又，熱硬化性樹脂層12藉由加熱處理而硬化成為樹脂層13。 接下來，將前驅物積層體16於250℃下保持30分鐘後，以-10℃/分鐘之速度自250℃冷卻至150℃。冷卻時，如圖1(d)所示，第1玻璃基板14與第2玻璃基板10以第1玻璃基板14之外側之表面14a凸出之方式變形。即，第1玻璃基板14與第2玻璃基板10以積層之狀態翹曲。藉此，獲得產生翹曲之前驅物積層體16。
冷卻後，如圖2所示，獲得積層體30，該積層體30依序具有第1玻璃基板14、樹脂層13、及第2玻璃基板10，且具有翹曲。積層體30即便如下所述於製造半導體封裝時被加熱等暴露於高溫後仍維持著翹曲。圖2所示之積層體30之外形為圓形。 再者，上述說明中分別將第1玻璃基板14與第2玻璃基板10設為圓板，但該第1玻璃基板14與第2玻璃基板10之形狀並未特別限定，例如亦可為矩形。又，將第1玻璃基板14與第2玻璃基板10積層並使其等變形而形成積層體30，因此第1玻璃基板14與第2玻璃基板10較佳為相似形。 又，於製造積層體30時，亦可不使用圓板之玻璃基板，而是例如使用矩形之第1玻璃基板14與第2玻璃基板10形成前驅物積層體之後，將該前驅物積層體切斷成圓形，並實施倒角、研削、研磨，從而製成外形為圓形之前驅物積層體。
＜積層體＞ 圖2所示之積層體30如上所述外形為圓形。積層體30例如於將第2玻璃基板10之表面10b相接於平面B而配置於平面B上之情形時，第1玻璃基板14、樹脂層13及第2玻璃基板10以第1玻璃基板14之外側之表面14a凸出之方式彎曲。如上所述將第2玻璃基板10之表面10b相接於平面B而配置於平面B上之情形時的、第1玻璃基板14翹曲之狀態下之外徑成為積層體30之直徑D。直徑D並未特別限定，可設為與半導體晶圓之直徑相同程度之大小，例如為8英吋、或12英吋。 圖3係表示本發明之實施方式之積層體之使用例之一例的模式性剖視圖。再者，圖3中，對與圖2所示之積層體30相同之構成物附上相同符號，並省略其詳細說明。 積層體30中，如上所述第1玻璃基板14、樹脂層13及第2玻璃基板10以第1玻璃基板14之外側之表面14a凸出之方式彎曲。再者，第1玻璃基板14之外側之表面14a係指第1玻璃基板14的與配置有樹脂層13之面為相反側之面。
又，當考慮搬送工序之操作、及剝離再配線層42時，積層體30之總厚度h(圖2)較佳為0.3～3.0 mm，更佳為0.5～2.0 mm。積層體30之總厚度h可使用分光雷射移位計來測定。 又，積層體30之翹曲量較佳為超過0 μm且為500 μm以下，更佳為50～300 μm。當積層體30之翹曲量超過0 μm時，電子器件之封裝工序中之翹曲矯正效果充分。當積層體30之翹曲量為500 μm以下時，於電子器件之封裝工序中容易保持(夾持)基板。 積層體30於250℃下加熱3小時後之翹曲量較佳為超過0 μm且為500 μm以下，更佳為50～300 μm。若積層體30於250℃下加熱3小時後之翹曲量超過0 μm且為500 μm以下，則積層體30於電子器件之封裝工序等暴露於高溫後仍會維持著翹曲，從而可重複用於製造半導體封裝。 再者，於250℃下加熱3小時後係指於氮氣環境下以250℃加熱3小時後，積層體已成為室溫(25℃)之狀態。
(半導體封裝及其製造方法) 如圖3所示，於彎曲之第1玻璃基板14之外側之表面14a設置半導體封裝40。半導體封裝40例如於再配線層42上安裝有電子器件44。於彎曲之第1玻璃基板14上配置電子器件44。第1玻璃基板14之與配置樹脂層13之面為相反側之面、即第1玻璃基板14之外側之表面14a係供形成電子器件44之面。 再配線層42與電子器件44藉由接合線、或焊料球等電性連接。藉由樹脂46密封電子器件44。再配線層42形成於第1玻璃基板14之外側之表面14a。藉由將再配線層42自第1玻璃基板14之外側之表面14a剝離而取出半導體封裝40。 電子器件44係具有積體電路等之半導體器件等，具體而言，例如為MEMS(Micro Electro Mechanical Systems，微機電系統)、及ASIC(Application Specific Integrated Circuit，專用積體電路)等。 樹脂46係密封電子器件44之密封樹脂，可適當使用半導體封裝中所使用之樹脂。例如使用在環氧樹脂等周知之熱硬化性樹脂中混合氧化矽微粒子而成者作為樹脂46。
(翹曲量之測定) 圖4(a)及(b)係說明本發明之實施方式之積層體之翹曲量之測定方法的模式性剖視圖。 如圖4(a)所示，將積層體30以第2玻璃基板10之表面10b朝向精密平台50之表面50a之方式配置，來測定積層體30之翹曲量。翹曲量之測定中使用雷射移位計52。自雷射移位計52向第1玻璃基板14之外側之表面14a照射雷射光L，測定自精密平台50之表面50a至照射有雷射光L之第1玻璃基板14之外側之表面14a的高度。例如，沿與精密平台50之表面50a平行之一方向以3 mm間隔照射雷射光L，測定各照射位置處之高度。藉此，獲得第1玻璃基板14之面內之最大高度hc與端部之高度hi。 於積層體30之厚度方向上算出第1玻璃基板14之面內之最大高度hc減去第1玻璃基板14之端部之高度hi而得的值(hc-hi)作為翹曲量。 如圖4(a)所示，於積層體30為凸形狀之情形時，即第2玻璃基板10之表面10b之端部相接於精密平台50之表面50a，而中央不相接於精密平台50之表面50a之狀態下，積層體30之翹曲量為正。另一方面，如圖4(b)所示，於積層體30為凹形狀之情形時，即第2玻璃基板10之表面10b之端部不相接於精密平台50之表面50a，而中央相接於精密平台50之表面50a之狀態下，積層體之翹曲量係面內之最小高度hm與端部之高度hi之差量。該情形時，翹曲量為負。
[積層基板之製造方法] 積層基板之製造方法如上所述至少具有如下工序：形成前驅物積層體(前驅物積層體形成工序)，該前驅物積層體具有2片玻璃基板、及配置於2片玻璃基板之間之熱硬化性樹脂層；及進行熱硬化性樹脂層之熱硬化而形成樹脂層(成形工序)。以下，對上述各工序進行說明。
(前驅物積層體形成工序) ＜熱硬化性樹脂層形成工序＞ 熱硬化性樹脂層形成工序係例如於第2玻璃基板10之表面10a形成熱硬化性矽酮層作為熱硬化性樹脂層。 熱硬化性樹脂層(熱硬化性矽酮層)之形成方法並未特別限定，例如使用噴塗法、模嘴塗佈法、旋轉塗佈法、浸漬塗佈法、輥式塗佈法、棒式塗佈法、網版印刷法、及凹版塗佈法。
＜積層工序＞ 積層工序係於熱硬化性樹脂層12之表面12a積層第1玻璃基板14之工序。作為將第1玻璃基板14積層於熱硬化性樹脂層12之表面12a上之方法的具體例，可列舉常壓環境下將第1玻璃基板14重疊於熱硬化性樹脂層12之表面12a之方法。根據需要，亦可於將第1玻璃基板14重疊於熱硬化性樹脂層12之表面12a後，使用輥或壓機使第1玻璃基板14壓接於熱硬化性樹脂層。藉由用輥或壓機進行壓接，可相對較容易地去除混入至熱硬化性樹脂層12與第1玻璃基板14之間的氣泡，因而較佳。 當藉由真空層壓法或真空加壓法進行壓接時，可抑制氣泡之混入，且可實現良好之密接，因而較佳。藉由在真空下進行壓接，亦有如下優點，即，即便於殘存有微小氣泡之情形時，氣泡亦難以因加熱處理而成長。 於熱硬化性樹脂層12之表面12a積層第1玻璃基板14時，較佳為將與熱硬化性樹脂層接觸之第1玻璃基板14之面充分清洗，於清潔度較高之環境下進行積層。 再者，前驅物積層體形成工序中，亦可於在熱硬化性樹脂層形成工序中將熱硬化性樹脂層12形成於第1玻璃基板14之表面之後，於積層工序中將第2玻璃基板10積層於熱硬化性樹脂層12之表面上。
＜倒角工序＞ 倒角工序係對前驅物積層體16之周緣進行倒角之工序。倒角方法並未特別限定，可使用採用玻璃基板用之倒角機之方法等周知方法。 又，倒角之後，亦可使用研削機等對前驅物積層體16之正面、背面等實施研削，並使用研磨機對前驅物積層體16之正面、背面等實施研磨。 藉由實施倒角等，可防止前驅物積層體16損傷裝置等。 又，藉由對前驅物積層體16之正面、背面等進行研削、研磨，可調整前驅物積層體16之厚度、及TTV(Total Thickness Variation)。
(成形工序) 成形工序係如下工序，即，藉由對前驅物積層體16實施加熱處理來進行熱硬化性樹脂層12之熱硬化，從而形成樹脂層13。如上所述，當對前驅物積層體16實施加熱處理時，如圖1(c)所示，第2玻璃基板10較第1玻璃基板14更大幅度地膨脹。藉由加熱處理，熱硬化性樹脂層12硬化而形成樹脂層13。接下來，藉由進行冷卻而如圖1(d)所示第1玻璃基板14及第2玻璃基板10彎曲，從而形成積層體30(參照圖2)。 於熱硬化性樹脂層12由熱硬化性矽酮構成之情形時，藉由熱處理使熱硬化性矽酮硬化而形成矽酮樹脂層作為樹脂層13。 例如使用縮合反應型矽酮及加成反應型矽酮作為熱硬化性矽酮。下文對矽酮樹脂層進行說明。 關於熱硬化處理之條件，例如熱硬化之溫度條件較佳為50～400℃，更佳為100～300℃。加熱時間較佳為10～300分鐘，更佳為20～120分鐘。 熱硬化時之熱硬化性樹脂層之溫度較佳為400℃以下，更佳為300℃以下。藉此，可抑制成形時之溫度為高溫。 又，熱硬化性樹脂層之熱硬化係以較熱硬化性樹脂層之熱硬化起始溫度高較佳為20℃以上、更佳為50℃以上之溫度進行。藉由在上述溫度下使熱硬化性樹脂層熱硬化，而可確實地使熱硬化性樹脂層熱硬化，從而獲得樹脂層。 熱硬化性樹脂層之熱硬化起始溫度較佳為40℃以上且300℃以下，更佳為80℃以上且200℃以下。若熱硬化性樹脂層之熱硬化起始溫度過低，則熱硬化性樹脂層於成形工序前進行硬化，有無法於成形工序後獲得所需翹曲量之積層體之虞。另一方面，若熱硬化性樹脂層之熱硬化起始溫度過高，則有成形時之溫度為高溫之虞。 再者，關於熱硬化起始溫度之定義，對熱硬化性樹脂於升溫速度10℃/分鐘之條件下進行示差掃描熱量測定(DSC)，將DSC曲線之基準線與峰之反曲點處之切線的交點設為熱硬化起始溫度。
以下，對積層體進行說明。 ＜第1玻璃基板、第2玻璃基板＞ 如上所述，第1玻璃基板之平均熱膨脹係數與第2玻璃基板之平均熱膨脹係數不同，第2玻璃基板之平均熱膨脹係數大於第1玻璃基板之平均熱膨脹係數。構成第1玻璃基板、及第2玻璃基板之玻璃並未特別限定。作為玻璃之種類，較佳為無鹼硼矽酸玻璃、硼矽酸玻璃、鈉鈣玻璃、高氧化矽玻璃、及其他以氧化矽為主成分之氧化物系玻璃。作為氧化物系玻璃，較佳為進行氧化物換算所得之氧化矽之含量為40～90質量%之玻璃。 作為玻璃板之例，更具體而言可列舉包含無鹼硼矽酸玻璃之玻璃板(AGC股份有限公司製造之商品名「AN100」)。又，亦可使用AGC股份有限公司製造之商品名「FL900」、「FL960」。 第1玻璃基板與第2玻璃基板係使用平均熱膨脹係數不同之組合之玻璃基板。 作為玻璃板之製造方法之例，通常可列舉如下方法，即，將玻璃原料熔融並將熔融玻璃成形為板狀。此種成形方法可為普通方法，例如可列舉浮式法、熔融法、及流孔下引法。
如上所述，構成第1玻璃基板及第2玻璃基板之玻璃並未特別限定，但較佳為第1玻璃基板14之平均熱膨脹係數與第2玻璃基板10之平均熱膨脹係數不同，且第1玻璃基板與第2玻璃基板之平均熱膨脹係數之差為0.3～2.0 ppm/℃。就獲得充分之翹曲量之方面而言，平均熱膨脹係數之差更佳為0.6～1.5 ppm/℃。再者，於第1玻璃基板與第2玻璃基板為相同玻璃基板之情形時，平均熱膨脹係數之差為0 ppm/℃。 若平均熱膨脹係數之差為0.3 ppm/℃以上，則可獲得充分之翹曲量。 另一方面，若平均熱膨脹係數之差為2.0 ppm/℃以下，則可抑制因成形工序或器件製作工序中之加熱而導致第1玻璃基板或第2玻璃基板產生裂紋。 第1玻璃基板與第2玻璃基板之平均熱膨脹係數係依照JIS(Japanese Industrial Standards，日本工業標準) R3102(1995年)規定之方法，使用示差熱膨脹計(TMA)測定而得之溫度30～220℃下之平均熱膨脹係數。 再者，第1玻璃基板之厚度及第2玻璃基板之厚度分別較佳為0.1～1.8 mm，就因積層體之製作工序及成形工序、或器件製作工序中之加熱而產生裂紋等之觀點考慮，更佳為0.15～1.0 mm。再者，上述第1玻璃基板之厚度及第2玻璃基板之厚度之較佳範圍表示積層體製作前之厚度與積層體之厚度這兩者之較佳範圍。 第1玻璃基板及第2玻璃基板之厚度可使用分光雷射移位計進行測定。
＜樹脂層＞ 樹脂層13係供積層第1玻璃基板14與第2玻璃基板10且保持第1玻璃基板14與第2玻璃基板10變形之狀態之層。於第1玻璃基板與第2玻璃基板變形之狀態下熱硬化性樹脂層12硬化而獲得樹脂層13。藉此，樹脂層13保持第1玻璃基板14與第2玻璃基板10變形之狀態。 樹脂層13之厚度較佳為100 μm以下，更佳為50 μm以下，進而佳為30 μm以下。另一方面，樹脂層13之厚度較佳為超過1 μm，更佳為4 μm以上。上述厚度係利用接觸式膜厚測定裝置測定5點以上任意位置處之樹脂層13之厚度並算出其等之算術平均值而得者。
＜矽酮樹脂層＞ 若熱硬化性樹脂層12由熱硬化性矽酮構成，則樹脂層13為矽酮樹脂層。矽酮樹脂層係構成樹脂層13之層之一例。矽酮樹脂層為主要包含矽酮樹脂之層。矽酮樹脂之結構並未特別限制。矽酮樹脂通常係藉由硬化處理使可成為矽酮樹脂之硬化性矽酮硬化(交聯硬化)而得。 作為硬化性矽酮之具體例，可列舉縮合反應型矽酮、及加成反應型矽酮。硬化性矽酮之重量平均分子量較佳為5,000～60,000，更佳為5,000～30,000。
矽酮樹脂層係塗佈包含成為矽酮樹脂之硬化性矽酮之硬化性組合物而形成熱硬化性樹脂層，並藉由熱處理而形成。 硬化性組合物亦可除包含硬化性矽酮之外，還包含溶劑、鉑觸媒(使用加成反應型矽酮作為硬化性矽酮之情形時)、調平劑、及金屬化合物等。作為金屬化合物中所含之金屬元素之具體例，可列舉3d過渡金屬、4d過渡金屬、鑭系元素系金屬、鉍、鋁、及錫。金屬化合物之含量可適當調整。 作為樹脂層13之例，可列舉包含丙烯酸系樹脂、酚醛系樹脂、萘醌系樹脂、烴系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、彈性體等者。樹脂層13例如亦可由烴系樹脂、丙烯酸-苯乙烯系樹脂、馬來醯亞胺系樹脂、彈性體等、或組合其等而成之樹脂構成。 實施例
以下，藉由實施例等對本發明具體地進行說明，但本發明不受該等例限制。下述例1～10係實施例，例11～14係比較例。例1～13均設為外形呈圓形之積層體。例14設為外形呈圓形之玻璃基板單板。
＜評估＞ 《耐熱試驗》 將圓形積層體放入惰性氣體烘箱中，於氮氣環境下以250℃加熱3小時。確認自烘箱中取出之圓形積層體已變為室溫(25℃)之後，測定翹曲量。下文對翹曲量之測定方法進行說明。
＜製備硬化性矽酮及硬化性組合物＞ 《製備硬化性矽酮》 藉由混合有機氫矽氧烷與含烯基之矽氧烷而獲得硬化性矽酮。硬化性矽酮之組成係M單位、D單位、T單位之莫耳比為9：59：32，有機基之甲基與苯基之莫耳比為44：56，總烯基與鍵結於總矽原子之氫原子之莫耳比(氫原子/烯基)為0.7，平均OX基數為0.1。平均OX基數係表示於1個Si原子上平均鍵結有幾個OX基(X為氫原子或烴基)之數值。
《製備硬化性組合物1》 於將二乙二醇二乙醚(「HYSORB EDE」，東邦化學工業股份有限公司製造)(1986 g)與硬化性矽酮(2997 g)混合而成之溶液中，以鉑元素相對於硬化性矽酮之含量為120 ppm之方式添加鉑(0)-1,3-二乙烯-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷(CAS No.68478-92-2)而獲得混合物A。於混合物A中混合甲基苯改性矽酮(「AP 1000」，旭化成瓦克矽酮股份有限公司製造)(4.5 g)，並使用孔徑0.45 μm之過濾器過濾所獲得之混合液，藉此獲得硬化性組合物。
以下，對例1～14進行說明。 ＜例1～12＞ 《準備玻璃基板》 準備表1中所記載之玻璃基板作為第1玻璃基板、及第2玻璃基板。第1玻璃基板之尺寸設為450 mm×450 mm，第2玻璃基板之尺寸設為500 mm×500 mm。玻璃基板係使用水系玻璃清洗劑(「PK-LCG213」，帕卡股份有限公司製造)進行清洗，其後用純水進行清洗。
《玻璃基板之物性之測定方法》 (平均熱膨脹係數) 按照JIS R3102(1995年)規定之方法，使用示差熱膨脹計(TMA)測定30～220℃下之平均熱膨脹係數。 (厚度) 藉由分光雷射移位計(基恩士股份有限公司製造)測定玻璃基板之板厚。
《製作前驅物積層體》 使用模嘴塗佈機將製備之硬化性組合物塗佈於第2玻璃基板，並使用加熱板以120℃加熱3分鐘，藉此形成厚度10 μm之矽酮樹脂層。然後，使用貼合裝置將第2玻璃基板上之矽酮樹脂層面與第1玻璃基板貼合而製作出前驅物積層體。使用玻璃切割機於前驅物積層體之兩表面形成劃線之後，對前驅物積層體之端部施加應力而將之切斷，獲得直徑300 mm之圓形前驅物積層體。接下來，利用玻璃用磨石對圓形前驅物積層體之端部進行倒角。其後，對圓形前驅物積層體之單面或兩表面進行研削、研磨加工而製成所需板厚。
《成形積層體》 將所獲得之圓形前驅物積層體放入惰性氣體烘箱中，於氮氣環境下進行加熱。以10℃/分鐘之速度自25℃升溫至250℃後，於250℃下保持30分鐘，並以-10℃/分鐘之速度自250℃冷卻至150℃。於冷卻至150℃之時間點向惰性氣體烘箱中導入大氣，將圓形前驅物積層體自烘箱中取出而獲得外形為圓形之積層體。確認自烘箱中取出之圓形積層體已變為室溫(25℃)後，測定積層體之總厚度及積層體之翹曲量。
＜例13＞ 使用濺鍍裝置在以與例1相同之順序清洗過之第1玻璃基板14(參照圖5)之單面形成氮化矽膜19(SiN膜)，從而獲得外形為圓形之積層體。氮化矽膜19(參照圖5)之厚度設為200 nm。形成氮化矽膜19後，測定積層體之總厚度及積層體之翹曲量。然後，實施與例1相同之耐熱試驗並測定耐熱試驗後之翹曲量。 ＜例14＞ 製作第1玻璃基板時，於將熔融玻璃成形為板狀並緩冷之工序中，藉由調整與玻璃帶前進方向正交之玻璃帶寬度方向上之玻璃帶中央部之溫度與玻璃帶端部之溫度，而製作出具有翹曲之第1玻璃基板60(參照圖6)。確認第1玻璃基板60(參照圖6)已被冷卻至室溫後，測定翹曲量。然後，實施與例1相同之耐熱試驗並測定耐熱試驗後之翹曲量。再者，例14中，將第1玻璃基板60(參照圖6)之板厚設為下述表1所示之總厚度。
＜測定翹曲量＞ 使用圖4(a)及(b)對測定積層體之翹曲量之方法進行說明。圖4(a)及(b)模式性地表示積層體之翹曲情況。 於精密平台50之表面50a上，以使第1玻璃基板14為上側、第2玻璃基板10為下側之方式配置積層體30。藉由非接觸式雷射移位計52，沿與精密平台50之表面50a平行之方向以3 mm間隔測定第1玻璃基板14之外側之表面14a之厚度方向上之高度。於積層體30之厚度方向上算出自第1玻璃基板14之面內之最大高度減去第1玻璃基板14之端部之高度所得的值作為翹曲量。 如圖4(a)所示，將積層體30為凸形狀之情形時之積層體30之翹曲量設為正，如圖4(b)所示，將積層體30為凹形狀之情形時之積層體30之翹曲量設為負。
例11、12中，以使供形成電子器件之面為上側之方式將積層體配置於精密平台50之表面50a上。 例13中，如圖5所示，於精密平台50之表面50a上，以使氮化矽膜19之非成膜面為上側、成膜面側為下側之方式配置附有氮化矽膜19之第1玻璃基板14。藉由雷射移位計52測定非成膜面側之厚度方向上之高度，並算出自基板之面內之最大高度減去端部之高度所得的值作為翹曲量。 例14中，如圖6所示，與積層體相同地於精密平台50之表面50a上配置第1玻璃基板60，藉由雷射移位計52算出自第1玻璃基板60之面內之最大高度減去端部之高度所得的值作為翹曲量。 再者，圖5及圖6中，對與圖4(a)及(b)所示之構成物相同之構成物附上相同符號，並省略其詳細說明。 又，藉由分光雷射移位計(基恩士股份有限公司製造)測定積層體之總厚度。
[表1]
表1
   第1玻璃基板 第2玻璃基板 總厚度[mm] 第1玻璃基板與第2玻璃基板之平均熱膨脹係數之差[ppm/℃] 翹曲量[μm]
平均熱膨脹係數[ppm/℃] 厚度 [mm] 平均熱膨脹係數[ppm/℃] 厚度[mm] 耐熱試驗前 耐熱試驗後
例1 3.3 0.5 3.7 0.5 1.0 0.4 169 160
例2 3.7 0.5 4.8 0.5 1.0 1.1 309 302
例3 4.8 0.5 5.8 0.5 1.0 1.0 326 333
例4 6.8 0.5 8.2 0.5 1.0 1.4 480 451
例5 8.2 0.5 8.7 0.5 1.0 0.5 182 190
例6 8.7 0.5 9.6 0.5 1.0 0.9 249 239
例7 8.7 0.3 9.6 0.7 1.0 0.9 291 299
例8 8.7 0.2 9.6 0.5 0.7 0.9 320 304
例9 8.7 0.2 9.6 1.1 1.3 0.9 192 190
例10 9.6 0.5 10.5 0.5 1.0 0.9 269 270
例11 3.7 0.5 3.7 0.5 1.0 0.0 22 20
例12 3.7 0.2 3.7 0.5 0.7 0.0 -17 -15
例13 3.7 0.7 - - 0.7 0.0 192 40
例14 3.7 0.7 - - 0.7 0.0 210 210
＜總結評估結果＞ 如上述表1所示，滿足特定要件之例1～10中，翹曲量於耐熱試驗前後之變化較小，耐熱性優異。 例11、12中，用相同玻璃基板構成第1玻璃基板與第2玻璃基板，平均熱膨脹係數無差異，無法製作具有充分翹曲量之積層體。 例13中，雖然可藉由氮化矽膜(SiN膜)製作翹曲之玻璃基板，但因耐熱試驗中之加熱而導致SiN膜之應力緩和，翹曲量變小。由此，例13中無法抑制半導體製程中之翹曲。 例14中，耐熱試驗前後翹曲量無變化，不存在問題，但由於係以高溫成形，故而難以成形精度較高地製作具有翹曲之玻璃基板。於每單位時間之製造量等生產效率、及製造成本方面不利。
對本發明詳細地且參照特定之實施方式進行了說明，但業者明白可於不脫離本發明之精神與範圍之情況下添加各種變更、修正。 本申請案係基於2020年8月6日申請之日本專利申請案2020-133874，將其內容以參照形式併入本文中。
10:第2玻璃基板 10a,10b,12a,14a,50a:表面 12:熱硬化性樹脂層 13:樹脂層 14:第1玻璃基板 16:前驅物積層體 19:氮化矽膜 30:積層體 40:半導體封裝 42:再配線層 44:電子器件 46:樹脂 50:精密平台 52:雷射移位計 60:第1玻璃基板 B:平面 D:直徑 L:雷射光 h:總厚度 hc:面內之最大高度 hi:端部之高度 hm:面內之最小高度
圖1(a)～(d)係依工序順序表示本發明之實施方式之積層體之製造方法的模式性剖視圖。 圖2係表示本發明之實施方式之積層體之一例的模式性剖視圖。 圖3係表示本發明之實施方式之積層體之使用例之一例的模式性剖視圖。 圖4(a)及(b)係說明本發明之實施方式之積層體之翹曲量之測定方法的模式性剖視圖。 圖5係說明例13之翹曲量之測定方法之模式圖。 圖6係說明例14之翹曲量之測定方法之模式圖。
10:第2玻璃基板
10a:表面
12:熱硬化性樹脂層
12a:表面
13:樹脂層
14:第1玻璃基板
14a:表面
16:前驅物積層體

Claims (12)

  1. 一種積層體之製造方法，其具有如下工序： 形成前驅物積層體，該前驅物積層體依序具有第1玻璃基板、熱硬化性樹脂層、及平均熱膨脹係數較上述第1玻璃基板大之第2玻璃基板； 對上述前驅物積層體實施加熱處理，使上述第1玻璃基板及上述第2玻璃基板膨脹，並且使上述熱硬化性樹脂層熱硬化而獲得樹脂層；及 將實施了熱硬化處理之上述前驅物積層體冷卻而獲得具有翹曲之積層體。
  2. 如請求項1之積層體之製造方法，其中上述第1玻璃基板與上述第2玻璃基板之平均熱膨脹係數之差為0.3～2.0 ppm/℃。
  3. 如請求項1或2之積層體之製造方法，其中上述熱硬化時之上述熱硬化性樹脂層之溫度為400℃以下。
  4. 如請求項1至3中任一項之積層體之製造方法，其中上述熱硬化性樹脂層之上述熱硬化係以較上述熱硬化性樹脂層之熱硬化起始溫度高20℃以上之溫度進行。
  5. 一種積層體，其係依序具有第1玻璃基板、樹脂層、及第2玻璃基板者， 上述第2玻璃基板之平均熱膨脹係數大於上述第1玻璃基板之平均熱膨脹係數，且 上述積層體具有翹曲。
  6. 如請求項5之積層體，其中上述第1玻璃基板之外側之表面係供形成電子器件之面。
  7. 如請求項5之積層體，其中上述第1玻璃基板、上述樹脂層及上述第2玻璃基板以上述第1玻璃基板之外側之表面凸出之方式彎曲，且於彎曲之上述第1玻璃基板上配置電子器件。
  8. 如請求項5至7中任一項之積層體，其中上述第1玻璃基板與上述第2玻璃基板之平均熱膨脹係數之差為0.3～2.0 ppm/℃。
  9. 如請求項5至8中任一項之積層體，其中上述積層體之總厚度為0.3～3.0 mm。
  10. 如請求項5至9中任一項之積層體，其中上述積層體之翹曲量超過0 μm且為500 μm以下。
  11. 如請求項5至10中任一項之積層體，其中上述積層體以250℃加熱3小時後之翹曲量超過0 μm且為500 μm以下。
  12. 一種半導體封裝之製造方法，其具有如下工序： 準備積層體，該積層體依序具有第1玻璃基板、樹脂層、及第2玻璃基板，且上述第2玻璃基板之平均熱膨脹係數大於上述第1玻璃基板之平均熱膨脹係數，且該積層體具有翹曲； 於上述第1玻璃基板之外側之表面形成再配線層； 將半導體器件與上述再配線層電性連接； 使用樹脂密封上述半導體器件；及 將安裝有被上述樹脂密封之上述半導體器件之上述再配線層自上述第1玻璃基板剝離。
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