TWI811124B - 支持玻璃基板 - Google Patents

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Abstract

本發明之支持玻璃基板實現撓曲之抑制與輕量化。支持玻璃基板10之楊氏模數(GPa)相對於密度(g/cm 3)之比率為37.0(GPa・cm 3/g)以上，且為大於比率算出值的值，該比率算出值係根據組成而算出之楊氏模數(GPa)相對於密度(g/cm 3)之比率。比率算出值係由以下之式表示：α=2・Σ{(V i・G i)/M i)・X i}。此處，V i為支持玻璃基板10中所包含之金屬氧化物之填充參數，G i為支持玻璃基板10中所包含之金屬氧化物之解離能，M i為支持玻璃基板10中所包含之金屬氧化物之分子量，X i為支持玻璃基板10中所包含之金屬氧化物之莫耳比。

Description

支持玻璃基板
本發明係關於一種支持玻璃基板。
伴隨電子設備之小型化，以高密度安裝該等電子設備中使用之半導體元件之技術之需求變高。近年來，作為以高密度安裝半導體元件之技術，例如提出有扇出型晶圓級封裝(Fan Out Wafer Level Package，FOWLP)或扇出型面板級封裝(Fan Out Panel Level Package，FOPLP)。以下，將FOWLP與FOPLP統稱為FOWLP等。
於FOWLP等中，為了抑制積層半導體元件之加工基板之撓曲，有時使用支持加工基板之支持玻璃基板(例如，參照專利文獻1)。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利第6443668號公報
[發明所欲解決之問題]
對於FOWLP等使用之支持玻璃基板等用於支持構件之支持玻璃基板，要求抑制撓曲的同時，亦要求輕量化。支持玻璃基板於為了抑制撓曲而使厚度變厚之情形時，質量增加，若為了輕量化而使厚度變薄，則變得易於發生撓曲。因此，存在難以兼顧撓曲之抑制與輕量化之情形。
本發明係鑒於上述問題而完成者，其目的在於提供一種能夠實現撓曲之抑制與輕量化之支持玻璃基板。 [解決問題之技術手段]
為了解決上述問題並達成目的，本發明之支持玻璃基板之楊氏模數ε(GPa)相對於密度d(g/cm 3)之比率ε/d(GPa・cm 3/g)為37.0(GPa・cm 3/g)以上，且為大於比率算出值α(GPa・cm 3/g)的值，該比率算出值α係根據組成而算出之楊氏模數(GPa)相對於密度(g/cm 3)之比率。比率算出值α(GPa・cm 3/g)由以下之式表示。 α=2・Σ{(V i・G i)/M i)・X i} 此處，V i為上述支持玻璃基板中所包含之金屬氧化物之填充參數，G i為上述支持玻璃基板中所包含之金屬氧化物之解離能，M i為上述支持玻璃基板中所包含之金屬氧化物之分子量，X i為上述支持玻璃基板中所包含之金屬氧化物之莫耳比。 [發明之效果]
根據本發明，能夠實現撓曲之抑制與輕量化。
以下，參照隨附圖式，詳細地對本發明之較佳之實施方式進行說明。再者，本發明不受該實施方式之限定，又，於具有複數個實施方式之情形時，亦包含組合各實施方式而構成者。
圖1係本實施方式之支持玻璃基板之模式圖。如圖1所示，本實施方式之支持玻璃基板10係用作用於製造半導體封裝體之玻璃基板，更具體而言為用於製造FOWLP等之支持玻璃基板。然而，支持玻璃基板10之用途為任意，並不限定於用於製造FOWLP等，可為用於支持構件之玻璃基板。再者，如上所述，所謂FOWLP等係包含FOWLP與FOPLP者。
支持玻璃基板10可藉由使楊氏模數ε相對於密度d之比率ε/d變高來兼顧撓曲之抑制與輕量化。具體而言，支持玻璃基板10之比率ε/d為32.0(GPa・cm 3/g)以上，且滿足以下之式(1)。式(1)之比率算出值α係根據支持玻璃基板10之組成而算出之支持玻璃基板10之楊氏模數相對於密度之比率的算出值，以下敍述詳細內容。
ε/d＞α…(1)
比率ε/d係使用支持玻璃基板10之楊氏模數ε之測定值、與支持玻璃基板10之密度d之測定值而算出的值。 於本實施方式中，支持玻璃基板10之楊氏模數ε係使用OLYMPUS公司製造之38DL PLUS，基於超音波之傳輸進行測定時之值。又，於本實施方式中，支持玻璃基板10之密度d係使用阿基米德法進行測定時之值。比率ε/d係藉由將以此方式實測到之楊氏模數ε除以實測到之密度d而算出。再者，楊氏模數ε之單位為GPa，密度d之單位為g/cm 3，比率ε/d之單位為GPa・cm 3/g。
比率ε/d為使用測定值之值，與此相對，比率算出值α為根據支持玻璃基板10之組成而算出之值，並不使用楊氏模數ε與密度d之測定值。已知可根據玻璃之組成而算出其楊氏模數，因此可根據支持玻璃基板10之組成而算出支持玻璃基板10之楊氏模數相對於密度之比率算出值α。此處之支持玻璃基板10之組成係指將支持玻璃基板10所包含之組合物作為金屬氧化物而進行換算時的組成。 更詳細而言，比率算出值α相當於以如下方式獲得之值：針對各金屬氧化物，將金屬氧化物之離子尺寸與鍵結力相乘所得之值除以離子重量，將所得之各值相加，再乘以2。具體而言，比率算出值α係根據下式(2)而算出。
α=2・Σ(P i・X i)=2・Σ{(V i・G i)/M i)・X i}…(2)
此處，P i為(V i・G i/M i)。V i(cm 3/mol)為支持玻璃基板10所包含之金屬氧化物之填充參數，G i(kJ/cm 3)為支持玻璃基板10所包含之金屬氧化物之解離能，M i(g/mol)為支持玻璃基板10所包含之金屬氧化物之分子量，X i為支持玻璃基板10所包含之金屬氧化物相對於支持玻璃基板10整體之莫耳比。X i之單位為無因次。如式(2)所示，比率算出值α係以如下方式獲得之值：針對支持玻璃基板10所包含之所有金屬氧化物，將對支持玻璃基板10所包含之各金屬氧化物算出之值{(V i・G i)/M i)・X i}相加，再乘以2。再者，比率算出值α之單位為GPa・cm 3/g。
又，V i係藉由下式(3)而算出，G i係藉由下式(4)而算出。
V i=6.02・10 23・(4/3)・π・(x・r 3 M+y・r 3 O)…(3) G i=d i/M i・{x・ΔHf(M gas)+y・ΔHf(O gas)－ΔHf(M xO ycrystal)－(x+y)・RT}…(4)
此處，將支持玻璃基板10所包含之金屬氧化物設為M xO y。 M為金屬元素，O為氧元素，x為金屬元素M之價數，y為氧元素O之價數。 r M為金屬氧化物M xO y之金屬元素M之香農(Shannon)離子半徑，r O為金屬氧化物M xO y之氧元素O之香農離子半徑。又，d i為金屬氧化物M xO y之密度。 ΔHf(M gas)為氣體狀態之金屬元素M之標準生成焓，ΔHf(O gas)為氣體狀態之氧元素O之標準生成焓，ΔHf(M xO ycrystal)為金屬氧化物M xO y之標準生成焓。又，R為氣體常數，T為絕對溫度。
支持玻璃基板10之比率ε/d為32.0(GPa・cm 3/g)以上，且為大於基於組成而算出之比率算出值α之值。 即，支持玻璃基板10可謂如下構件：藉由實測求出之楊氏模數與密度之比率ε/d為大於比率算出值α之值，該比率算出值α係基於組成而算出之楊氏模數與密度之比率。 藉由將支持玻璃基板10之比率ε/d設為32.0(GPa・cm 3/g)以上，即便使支持玻璃基板10變薄而使其輕量化，亦變為高剛性，因此能夠兼顧如下情形，即，抑制撓曲，且使該支持玻璃基板變薄而輕量化。進而，支持玻璃基板10之比率ε/d為大於基於組成而算出之比率算出值α之值，換言之，單位密度之楊氏模數大於基於組成而預期之值。 因此，支持玻璃基板10能夠以預期以上之程度實現撓曲之抑制與輕量化。
圖2係用以說明本實施方式之支持玻璃基板之性能之曲線圖。圖2係以曲線圖表示以上所說明之比率ε/d之範圍者，橫軸為比率算出值α，縱軸為比率ε/d。線段L1a為比率ε/d=32.0(GPa・cm 3/g)之邊界線，線段L2a為比率ε/d=比率算出值α之邊界線。於圖2中，可謂支持玻璃基板10之比率ε/d於縱軸方向上繪製於較線段L1a及線段L2a更上側，換言之，可謂比率ε/d繪製於圖2之斜線之區域內。
再者，支持玻璃基板10之比率ε/d更佳為37.0(GPa・cm 3/g)以上，進而較佳為40.0(GPa・cm 3/g)以上。藉由比率ε/d為37.0(GPa・cm 3/g)以上，能夠更適切地實現撓曲之抑制與輕量化，藉由比率ε/d為40.0(GPa・cm 3/g)以上，能夠進而適切地實現撓曲之抑制與輕量化。 於圖2中，線段L1b為比率ε/d=37.0(GPa・cm 3/g)之邊界線，線段L1c為比率ε/d=40.0(GPa・cm 3/g)之邊界線。
又，支持玻璃基板10之比率ε/d更佳為滿足以下之式(5)，進而較佳為滿足式(6)。藉由滿足式(5)，能夠更適切地實現撓曲之抑制與輕量化，藉由滿足式(6)，能夠進而適切地實現撓曲之抑制與輕量化。
ε/d＞α+2.0(GPa・cm 3/g)…(5) ε/d＞α+4.0(GPa・cm 3/g)…(6)
於圖2中，線段L2b為ε/d=α+2.0(GPa・cm 3/g)之邊界線，線段L2c為ε/d=α+4.0(GPa・cm 3/g)之邊界線。
又，支持玻璃基板10之填充密度Vt較佳為未達13.8(cm 3/mol)，更佳為未達13.6(cm 3/mol)，進而較佳為未達13.3(cm 3/mol)。藉由填充密度Vt為該範圍，能夠稠密地填充分子來適切地實現撓曲之抑制與輕量化。此處，填充密度Vt係指分子之填充程度，於本實施方式中係指支持玻璃基板10所包含之金屬氧化物之填充程度。填充密度Vt係基於支持玻璃基板10之組成而算出之值。填充密度Vt係根據下式(7)而算出。
Vt=Σ(V i・X i)…(7)
如上所述，式(7)之V i為支持玻璃基板10所包含之金屬氧化物之填充參數，如上所述，式(7)之X i為支持玻璃基板10所包含之金屬氧化物相對於支持玻璃基板10整體之莫耳比。即，填充密度Vt係以如下方式獲得之值：針對支持玻璃基板10所包含之所有金屬氧化物，將對各金屬氧化物算出之填充參數與莫耳比相乘所得之值相加。
支持玻璃基板10較佳為比率算出值α為31.6(GPa・cm 3/g)以上，且填充密度Vt未達13.8(cm 3/mol)。又，支持玻璃基板10更佳為比率算出值α為32.8(GPa・cm 3/g)以上，且填充密度Vt未達13.8，進而較佳為比率算出值α為33.1(GPa・cm 3/g)以上，且填充密度Vt未達13.6(cm 3/mol)，進而較佳為比率算出值α為33.5(GPa・cm 3/g)，且填充密度Vt未達13.3(cm 3/mol)。藉由使用比率算出值α與填充密度Vt為此種關係之支持玻璃基板10，能夠適切地實現撓曲之抑制與輕量化。
又，將比率ε/d相對於比率算出值α之比率、即將比率ε/d除以比率算出值α所得之值設為構造因數M。即，構造因數M係指比彈性模數之測定值相對於根據組成而算出之比彈性模數之比率。於該情形時，可謂支持玻璃基板10之構造因數M較佳為大於1，更佳為1.1以上，進而較佳為大於1.12。藉由構造因數M為該範圍，能夠適切地實現撓曲之抑制與輕量化。
又，將支持玻璃基板10之平均分子量V相對於密度d之比率、即將平均分子量V除以密度d所得之值設為分子體積Vm(cm 3/mol)。平均分子量V為支持玻璃基板10之平均分子量之算出值，基於支持玻璃基板10之組成而算出。例如，包含以莫耳比計為50%之Al 2O 3、以莫耳比計為50%之SiO 2之支持玻璃基板之平均分子量V為(101.96×0.5)+(60.08×0.5)。分子體積Vm可謂根據組成而算出之平均分子量相對於密度d之測定值之比率。支持玻璃基板10之分子體積Vm較佳為未達24.1(cm 3/mol)，更佳為未達23.2(cm 3/mol)，進而較佳為未達22.7(cm 3/mol)。藉由分子體積Vm為該範圍，分子稠密地填充，能夠適切地實現撓曲之抑制。
其次，對支持玻璃基板10之組成進行說明。於本實施方式中，支持玻璃基板10係由以下說明之組成來構成，藉此可使比率ε/d為32.0(GPa・cm 3/g)以上且大於比率算出值α，但以下說明之組成係一例。支持玻璃基板10只要為如下者，則可為任意之組成，即，比率ε/d為32.0(GPa・cm 3/g)以上且大於比率算出值α。
支持玻璃基板10包含母材料及添加材料。支持玻璃基板10較佳為包含SiO 2及Al 2O 3作為母材料。以氧化物基準之莫耳%表示計，支持玻璃基板10之SiO 2及Al 2O 3之合計含量較佳為50%～85%，更佳為60%～75%。再者，此處之50%～85%係指於將支持玻璃基板10之總量之莫耳%設為100%之情形時為50%以上85%以下，以下亦相同。 又，支持玻璃基板10亦可除SiO 2及Al 2O 3以外，包含B 2O 3作為母材料。以氧化物基準之莫耳%表示計，B 2O 3之含量較佳為1%～30%，更佳為3%～10%。藉由將母材料之含有率設為此種範圍，能夠提高比率ε/d，適切地實現撓曲之抑制與輕量化。又，支持玻璃基板10亦可包含P 2O 5、Ga 2O 3、AlN及Si 3N 4中之至少1者作為母材料。
添加材料為金屬氧化物。支持玻璃基板10包含MgO、CaO及Y 2O 3中之至少1者作為添加材料。以氧化物基準之莫耳%表示計，支持玻璃基板10之添加材料之含量、換言之選自由MgO、CaO、及Y 2O 3所組成之群中之1種以上的成分之合計含量較佳為15%～50%之範圍，更佳為20%～45%。 支持玻璃基板10較佳為僅包含MgO、CaO及Y 2O 3中之MgO作為添加材料、僅包含MgO及CaO作為添加材料、包含MgO、CaO及Y 2O 3之全部作為添加材料、或僅包含Y 2O 3作為添加材料。支持玻璃基板10較佳為包含以氧化物基準之莫耳%表示計為11%～35%之MgO，更佳為包含20%～30%之MgO。又，支持玻璃基板10較佳為包含以氧化物基準之莫耳%表示計為7%～32%之CaO，更佳為包含8%～15%之CaO。又，支持玻璃基板10較佳為包含以氧化物基準之莫耳%表示計為2.8%～20%之Y 2O 3。藉由將添加材料之含有率設為該等範圍，能夠提高比率ε/d，適切地實現撓曲之抑制與輕量化。又，支持玻璃基板10除選自由MgO、CaO、及Y 2O 3所組成之群中之至少1者以外，還可包含選自由ZrO 2、TiO 2、Li 2O、及ZnO所組成之群中之至少1者作為添加材料。
進而言之，支持玻璃基板10較佳為以氧化物基準之莫耳%表示計，SiO 2之含量為40%～60%，Al 2O 3之含量為20%～30%，MgO之含量為20%～30%。於該情形時，支持玻璃基板10較佳為除不可避免之雜質以外，不包含SiO 2、Al 2O 3、及MgO以外之成分。
進一步具體地對支持玻璃基板10之較佳之組成進行說明。再者，支持玻璃基板10較佳為比率ε/d、構造因數M、及分子體積Vm等參數為上述內容中規定之範圍，組成並無特別限定。即，以任意之組成製造各種支持玻璃基板，對所製造之支持玻璃基板測定並算出比率ε/d、構造因數M、及分子體積Vm等參數，將所算出之參數為上述內容中規定之範圍者用作支持玻璃基板10即可。
支持玻璃基板10較佳為以氧化物基準之莫耳%表示計，SiO 2之含量為20%～66%，Al 2O 3之含量為6%～30%，且MgO之含量為25%～30%。或者，支持玻璃基板10較佳為以氧化物基準之莫耳%表示計，SiO 2之含量為20%～66%，Al 2O 3之含量為6%～30%，且MgO與CaO之合計含量為19%～46%。或者，支持玻璃基板10較佳為以氧化物基準之莫耳%表示計，SiO 2之含量為20%～66%，Al 2O 3之含量為6%～30%，且B 2O 3與Y 2O 3之合計含量為5.8%～50%，更佳為B 2O 3與Y 2O 3之合計含量為25%～50%。
(第1組成) 將支持玻璃基板10之較佳之組成之一例設為第1組成。第1組成之支持玻璃基板10較佳為如下者：SiO 2之含量為48%～52%，Al 2O 3之含量為20%～25%，MgO之含量為25%～30%，除不可避免之雜質以外，不包含SiO 2、Al 2O 3、及MgO以外之成分。
(第2組成) 將支持玻璃基板10之較佳之組成之一例設為第2組成。第2組成之支持玻璃基板10較佳為如下者：SiO 2之含量為43%～58%，Al 2O 3之含量為12%～17%，MgO之含量為14%～27%，CaO之含量為7%～32%，除不可避免之雜質以外，不包含SiO 2、Al 2O 3、MgO、及CaO以外之成分。
(第3組成) 將支持玻璃基板10之較佳之組成之一例設為第3組成。第3組成之支持玻璃基板10較佳為如下者：SiO 2之含量為64%～68%，Al 2O 3之含量為10%～14%，MgO之含量為9%～13%，CaO之含量為6%～10%，B 2O 3之含量為1%～5%，除不可避免之雜質以外，不包含SiO 2、Al 2O 3、MgO、CaO、及B 2O 3以外之成分。
(第4組成) 將支持玻璃基板10之較佳之組成之一例設為第4組成。第4組成之支持玻璃基板10較佳為如下者：SiO 2之含量為55.7%～59.7%，Al 2O 3之含量為15%～19%，MgO之含量為13%～17%，CaO之含量為7%～11%，SrO之含量為0.1%～1%，除不可避免之雜質以外，不包含SiO 2、Al 2O 3、MgO、CaO、及SrO以外之成分。
(第5組成) 將支持玻璃基板10之較佳之組成之一例設為第5組成。第5組成之支持玻璃基板10較佳為如下者：SiO 2之含量為58%～59%，Al 2O 3之含量為13%～14%，MgO之含量為17%～19%，CaO之含量為7%～8%，TiO 2之含量為2%～4%，除不可避免之雜質以外，不包含SiO 2、Al 2O 3、MgO、CaO、及TiO 2以外之成分。
(第6組成) 將支持玻璃基板10之較佳之組成之一例設為第6組成。第6組成之支持玻璃基板10較佳為如下者：SiO 2之含量為58%～62%，Al 2O 3之含量為11%～15%，MgO之含量為15%～19%，CaO之含量為6%～10%，ZrO 2之含量為0.5%～2%，除不可避免之雜質以外，不包含SiO 2、Al 2O 3、MgO、CaO、及ZrO 2以外之成分。
(第7組成) 將支持玻璃基板10之較佳之組成之一例設為第7組成。第7組成之支持玻璃基板10較佳為如下者：SiO 2之含量為48%～50%，Al 2O 3之含量為6%～10%，MgO之含量為12%～16%，CaO之含量為7%～11%，Y 2O 3之含量為0.8%～4.8%，TiO 2之含量為0%～4%，ZrO 2之含量為0%～3%，LiO 2之含量為2%～6%，ZnO之數值範圍為4%～8%，除不可避免之雜質以外，不包含SiO 2、Al 2O 3、MgO、CaO、Y 2O 3、TiO 2、ZrO 2、LiO 2、及ZnO以外之成分。
(第8組成) 將支持玻璃基板10之較佳之組成之一例設為第8組成。第8組成之支持玻璃基板10較佳為如下者：SiO 2之含量為20%～50%，Al 2O 3之含量為20%～30%，B 2O 3之含量為5%～30%，Y 2O 3之含量為19%～20%，除不可避免之雜質以外，不包含SiO 2、Al 2O 3、B 2O 3、及Y 2O 3以外之成分。
(第9組成) 將支持玻璃基板10之較佳之組成之一例設為第9組成。第9組成之支持玻璃基板10較佳為如下者：SiO 2之含量為38%～42%，Al 2O 3之含量為18%～22%，B 2O 3之含量為16%～20%，Y 2O 3之含量為18%～22%，P 2O 5之含量為0%～4%，除不可避免之雜質以外，不包含SiO 2、Al 2O 3、B 2O 3、Y 2O 3、及P 2O 5以外之成分。
(第10組成) 將支持玻璃基板10之較佳之組成之一例設為第10組成。第10組成之支持玻璃基板10較佳為如下者：SiO 2之含量為38%～42%，Al 2O 3之含量為13%～15%，B 2O 3之含量為18%～22%，Y 2O 3之含量為18%～22%，Ga 2O 5之含量為3%～7%，除不可避免之雜質以外，不包含SiO 2、Al 2O 3、B 2O 3、Y 2O 3、及Ga 2O 5以外之成分。
再者，支持玻璃基板10不包含燒結體。即，支持玻璃基板10係並非為燒結體之玻璃。此處之燒結體係指以低於熔點之溫度對複數個粒子進行加熱而使粒子彼此結合而成之構件。燒結體包含孔隙，因此氣孔率一定程度變高，但由於支持玻璃基板10並非為燒結體，故氣孔率較低，通常為0%。然而，容許包含不可避免之微量之氣孔。此處之氣孔率係所謂之真正之氣孔率，且指將連通於外部之氣孔(孔隙)與未連通於外部之氣孔(孔隙)的容積之和除以總容積(表觀容積)所得之值。氣孔率例如可依據JIS(Japanese Industrial Standard，日本工業標準) R 1634而測定。
又，支持玻璃基板10中所使用之玻璃通常為非晶玻璃、即非晶固體。又，該玻璃亦可為於表面或內部包含結晶之結晶玻璃，但就密度之觀點而言，較佳為非晶玻璃。燒結體(陶瓷)之透過率較低，密度變大，因此無法使用。
其次，對支持玻璃基板10之形狀進行說明。如圖1所示，支持玻璃基板10係板狀之玻璃基板，其包含作為一表面之第1表面12、作為另一表面之第2表面14、及側面16。第2表面14係與第1表面12為相反側之表面，例如與第1表面12平行。側面16為支持玻璃基板10之側面，亦可謂連結第1表面12與第2表面14之端面。 於俯視時、即自正交於第1表面12之方向觀察之情形時，支持玻璃基板10為呈圓形之圓板形狀。然而，支持玻璃基板10可不限定於圓板形狀而為任意形狀，例如亦可為矩形等多邊形狀之板。
又，支持玻璃基板10之厚度D2、即第1表面12與第2表面14之間之長度較佳為0.1 mm～2.0 mm，進而較佳為0.1 mm～0.5 mm。藉由將厚度D2設為0.1 mm以上，能夠抑制支持玻璃基板10變得過薄，從而抑制因撓曲或衝擊而引起之破損。藉由將厚度D2設為2.0 mm以下，能夠抑制變重，藉由將厚度D2設為0.5 mm以下，能夠進而較佳地抑制變重。
支持玻璃基板10之製造方法為任意，並無特別限定，例如可藉由如下方式製造支持玻璃基板10：將成為支持玻璃基板10所包含之化合物之原料的矽砂或鹼石灰等各種原料投入於連續熔融爐，於1500℃～1600℃下加熱熔融並進行澄清後，供給至成形裝置，將所供給之熔融玻璃成形為板狀，並進行緩冷。再者，支持玻璃基板10之製造可採用各種方法，例如可列舉熔融流延法、下拉法(例如，溢流下拉法、流孔下引法及再曳引法等)、浮式法、滾壓法及壓製法等。
其次，對在FOWLP製造中使用支持玻璃基板10之情形時之製造步驟之一例進行說明。於製造FOWLP時，在支持玻璃基板10上貼合複數個半導體晶片，利用密封材覆蓋半導體晶片而形成元件基板。接著，將支持玻璃基板10與元件基板分離，將元件基板之與半導體晶片相反之側貼合於例如其他支持玻璃基板10上。接著，於半導體晶片上形成配線或焊料凸塊等，再次分離元件基板與支持玻璃基板10。接著，以半導體晶片為單位來切斷元件基板而單片化，藉此獲得半導體元件。
如上所述，本實施方式之支持玻璃基板10之比率ε/d為32.0(GPa・cm 3/g)以上，且為大於比率算出值α之值。比率ε/d係支持玻璃基板10之楊氏模數ε相對於密度d之比率。比率算出值α係根據支持玻璃基板10之組成而算出之楊氏模數相對於密度之比率，由上述式(2)表示。
玻璃基板存在要求兼顧撓曲之抑制與輕量化之情形。然而，通常為了抑制撓曲而需使厚度變厚，但為了輕量化而需使厚度變薄，因此難以兼顧撓曲之抑制與輕量化。與此相對，本實施方式之支持玻璃基板10係將支持玻璃基板10之比率ε/d設為32.0(GPa・cm 3/g)以上，藉此即便為了輕量化而使支持玻璃基板10變薄，因楊氏模數較高而亦能夠抑制撓曲，能夠實現撓曲之抑制與輕量化之兼顧。 進而，支持玻璃基板10之比率ε/d為大於基於組成而算出之比率算出值α之值，換言之，單位密度之楊氏模數大於基於組成而預期之值。因此，支持玻璃基板10能夠以預期以上之程度實現撓曲之抑制與輕量化。
又，支持玻璃基板10較佳為比率ε/d為37.0(GPa・cm 3/g)以上，構造因數M為1.1以上，填充密度Vt未達13.8(cm 3/mol)。滿足此種條件之支持玻璃基板10能夠以預期以上之程度實現撓曲之抑制與輕量化。
又，支持玻璃基板10較佳為比率算出值α為31.6(GPa・cm 3/g)以上，且填充密度Vt未達13.8(cm 3/mol)。藉由將比率算出值α與填充密度Vt設為該範圍，能夠以預期以上之程度實現撓曲之抑制與輕量化。
又，支持玻璃基板10較佳為滿足比率ε/d＞比率算出值α+2.0(GPa・cm 3/g)之關係，更佳為滿足比率ε/d＞比率算出值α+4.0(GPa・cm 3/g)。藉由滿足該等關係，能夠更適切地實現撓曲之抑制與輕量化。
又，支持玻璃基板10較佳為比率ε/d為37.0(GPa・cm 3/g)以上，更佳為比率ε/d為40.0(GPa・cm 3/g)以上。藉由比率ε/d為該值，能夠更適切地實現撓曲之抑制與輕量化。
又，支持玻璃基板10較佳為選自由MgO、CaO、及Y 2O 3所組成之群中之1種以上之成分的合計含量相對於支持玻璃基板10之總量，以莫耳%計為15%～50%之範圍。支持玻璃基板10藉由以此種量包含此種材料，能夠使楊氏模數ε高於假定，更適切地實現撓曲之抑制與輕量化。
又，支持玻璃基板10較佳為SiO 2與Al 2O 3之合計含量相對於支持玻璃基板10之總量，以莫耳%計為50%～85%之範圍。支持玻璃基板10藉由成為此種組成，能夠使楊氏模數ε高於假定，更適切地實現撓曲之抑制與輕量化。
又，支持玻璃基板10之厚度D2較佳為0.1 mm～0.5 mm之範圍。藉由將厚度D2設為該範圍，能夠抑制因撓曲或衝擊而引起之破損，並且實現輕量化。
又，支持玻璃基板10係並非為燒結體之玻璃。由於支持玻璃基板10並非為燒結體，故能夠抑制密度變得過高而實現輕量化，又，由於不存在因如燒結體所具有之氣孔而使光發生散射之情形，故能夠確保透光率。
又，支持玻璃基板10較佳為非晶玻璃。由於支持玻璃基板10為非晶玻璃，故能夠抑制密度變得過高而實現輕量化。
支持玻璃基板10較佳為用於製造FOWLP等之支持玻璃基板，換言之，較佳為用於製造扇出型晶圓級封裝體及扇出型面板級封裝體中之至少一者之支持玻璃基板。藉由在扇出型晶圓級封裝體製造及扇出型面板級封裝體製造之至少一者中使用該支持玻璃基板10，能夠較佳地進行半導體封裝體之製造。
(實施例) 其次，對實施例進行說明。再者，亦可於發揮發明之效果之範圍內變更實施形態。 於實施例及比較例中，製作組成各異之支持玻璃基板。並且，對各支持玻璃基板算出比率算出值α，測定楊氏模數ε及密度d而算出比率ε/d。又，亦對各支持玻璃基板測定撓曲量及質量，基於撓曲量及質量來進行評估。以下，更詳細地進行說明。
表1係表示實施例及比較例之支持玻璃基板所使用之材料之表。於表1中，對於實施例1至實施例17、及比較例1至比較例11之支持玻璃基板，表示製作支持玻璃基板時所使用之材料之以氧化物基準之莫耳%表示計的含量。又，於表2中，對於實施例18至實施例26之支持玻璃基板，表示製作支持玻璃基板時所使用之材料之以氧化物基準之莫耳%表示計的含量。 於實施例及比較例中，分別使用熔融流延法，以表1及表2所記載之組成製造直徑為320 mm且厚度為6 mm之素板。其次，自素板之中心切割出複數片直徑為300 mm且厚度為3 mm之板。將氧化鈰用作研磨材而對該等板之兩面進行雙面研磨，分別以厚度成為0.4 mm、0.7 mm、1.3 mm、2.0 mm之方式進行調整來製作支持玻璃基板。 將以此方式製作之支持玻璃基板作為樣品來進行評估。
[表1]
(表1)
   材料組成(莫耳%)
SiO 2 Al 2O 3 B 2O 3 P 2O 5 Ga 2O 3 MgO CaO SrO BaO La 2O 3 Y 2O 3 ZrO 2 TiO 2 Li 2O Na 2O K 2O ZnO Nb 2O 5 TeO 2 Fe 2O 3 GeO 2 Gd 2O 3
實施例1 50 25          25                                                
實施例2 50 20          30                                                
實施例3 43 12          14 32                                             
實施例4 56 12          24 9                                             
實施例5 66 12 3       11 8                                             
實施例6 53 15          25 7                                             
實施例7 52 12          22 15                                             
實施例8 53 12          27 8                                             
實施例9 53 15          21 10                                             
實施例10 50 20 10                      20                                 
實施例11 50 6 3       14 9          2.8 1.2 2 4       8               
實施例12 55 20 5                      20                                 
實施例13 40 20 18 2                   20                                 
實施例14 48 10 5       14 9          2.8 1.2 2 4       4               
實施例15 20 30 30                      20                                 
實施例16 36 25 20                      19                                 
實施例17 40 15 20    5                20                                 
  
比較例1 56 24                                     20                     
比較例2 64.1 15.4    2.44                            6.17 10.7 0.03 1.12               
比較例3 60                   40                                          
比較例4 50 20                                     30                     
比較例5 60                   20                20                        
比較例6                         20                            80         
比較例7                                                       80 20      
比較例8 6 8    53             15 1.5                15    1.5            
比較例9 40    10                15                15          10    10   
比較例10 67.1 13.1 3.6       2.3                         13.7 0.1                  
比較例11 48 32                                                          20
[表2]
(表2)
   材料組成(莫耳%)
SiO 2 Al 2O 3 B 2O 3 P 2O 5 Ga 2O 3 MgO CaO SrO BaO La 2O 3 Y 2O 3 ZrO 2 TiO 2 Li 2O Na 2O K 2O ZnO Nb 2O 5 TeO 2 Fe 2O 3 GeO 2 Gd 2O 3
實施例18 58 17.4          15.3 9.3                                             
實施例19 57.7 17.3          15.3 9.3 0.4                                          
實施例20 59.4 13          17.3 8.3                2                           
實施例21 60 13.1          17.5 8.4             1                              
實施例22 58.4 14          18.8 6.8                2                           
實施例23 58.9 12.8          17.1 8.2                3                           
實施例24 58.2 12.7          16.9 8.2                4                           
實施例25 55 12          21 12                                             
實施例26 53 12          21 14                                             
實施例27 50 11          15 24                                             
於實施例及比較例中，對於製作為樣品之各支持玻璃基板，基於表1所示之材料組成而算出比率算出值α。並且，對於製作為樣品之各支持玻璃基板，使用OLYMPUS公司製造之38DL PLUS測定楊氏模數ε，藉由阿基米德法測定密度d，基於測得之楊氏模數ε及密度d算出比率ε/d。
圖3係表示實施例及比較例之撓曲測定方法之模式圖。於實施例及比較例中，對製作為樣品之各支持玻璃基板測定因自重而引起之撓曲。具體而言，如圖3所示，於藉由支持部B對作為樣品之支持玻璃基板之第2表面14進行3點支持時，利用神津精機製造之Dyvoce測定第1表面12之中央部分(圖3之箭頭部位)之撓曲量。再者，支持部B之直徑為1.6 mm，以中心位置重疊於支持玻璃基板之自外周部向直徑方向內側5.0 mm之部位之方式配置支持部B。又，對製作為樣品之各支持玻璃基板測定質量。
表3係表示實施例及比較例之評估結果之表。圖4係表示實施例及比較例之支持玻璃基板之特性之曲線圖。於表3中，表示作為樣品之各支持玻璃基板之比率算出值α、楊氏模數ε、密度d、比率ε/d、各厚度D2之撓曲量、厚度為2.0 mm之樣品之質量、撓曲及質量之判定結果、及綜合判定結果。 如表3所示，於實施例1至實施例17中，比率ε/d為32.0(GPa・cm 3/g)以上，且比率ε/d大於比率算出值α。另一方面，於比較例1至比較例11中，未滿足比率ε/d為32.0(GPa・cm 3/g)以上之條件、及比率ε/d大於比率算出值α之條件中之至少一者。 圖4係繪製作為樣品之支持玻璃基板之比率ε/d與比率算出值α之關係的曲線圖。圖4之黑圓點為實施例1至實施例17之支持玻璃基板，叉號表示比較例1至比較例11之支持玻璃基板。於圖4中，亦可知：實施例1至實施例17之支持玻璃基板之比率ε/d為32.0(GPa・cm 3/g)以上，且比率ε/d大於比率算出值α；比較例1至比較例11之支持玻璃基板未滿足該等條件中之至少一者。根據圖4可知，於本實施例中，比率ε/d脫離作為算出值之比率算出值α，但於比較例中，特別是比率ε/d較高之樣品之比率ε/d未脫離作為算出值之比率算出值α。
[表3]
(表3)
   比率算出值α 測定結果
楊氏模數(ε) 密度(d) 比率ε/d 撓曲(mm) 質量(g) 判定 綜合判定
0.4 mm 0.7 mm 1.3 mm 2.0 mm 2.0 mm 撓曲 質量
實施例1 36.8 111 2.68 41.4 0.79 0.26 0.08 0.03 378.9 ◎ ◎ ◎
實施例2 36.0 111 2.69 41.1 0.79 0.26 0.08 0.03 380.0 ◎ ◎ ◎
實施例3 31.0 105 2.86 36.6 0.88 0.29 0.08 0.04 404.2 〇 〇 〇
實施例4 33.5 100 2.66 37.7 0.87 0.29 0.08 0.04 375.6 〇 ◎ 〇
實施例5 32.7 89 2.50 35.7 0.92 0.31 0.09 0.04 354.1 △ ◎ △
實施例6 34.3 103 2.68 38.4 0.85 0.28 0.08 0.03 378.9 〇 ◎ 〇
實施例7 32.8 104 2.73 38.1 0.85 0.28 0.08 0.03 385.7 〇 ◎ 〇
實施例8 33.6 102 2.69 37.9 0.86 0.29 0.08 0.04 380.9 〇 ◎ 〇
實施例9 33.9 101 2.68 37.8 0.87 0.29 0.08 0.04 378.7 〇 ◎ 〇
實施例10 30.0 118 3.44 34.4 0.94 0.31 0.09 0.04 486.3 △ △ △
實施例11 29.8 107 3.02 35.5 0.92 0.31 0.09 0.04 427.2 △ 〇 △
實施例12 31.1 119 3.49 34.1 0.95 0.32 0.09 0.04 492.8 △ △ △
實施例13 27.8 113 3.37 33.4 0.97 0.32 0.09 0.04 476.1 △ △ △
實施例14 30.9 106 2.91 36.3 0.90 0.30 0.09 0.04 411.5 △ 〇 △
實施例15 27.3 122 3.38 36.2 0.90 0.30 0.09 0.04 477.5 △ △ △
實施例16 28.8 117 3.36 35.0 0.93 0.31 0.09 0.04 474.5 △ △ △
實施例17 26.2 116 3.52 32.8 0.98 0.33 0.09 0.04 497.9 △ △ △
  
比較例1 32.1 75 2.46 30.4 1.07 0.36 0.10 0.04 347.2 × ◎ ×
比較例2 32.3 77 2.43 31.6 1.04 0.35 0.10 0.04 343.5 × ◎ ×
比較例3 22.7 79 3.45 22.8 1.39 0.47 0.14 0.06 487.7 × △ ×
比較例4 29.3 73 2.51 28.9 1.12 0.38 0.11 0.05 354.9 × ◎ ×
比較例5 29.2 89 3.01 29.4 1.10 0.37 0.11 0.05 425.5 × 〇 ×
比較例6 9.3 49 5.55 8.7 3.17 1.22 0.36 0.15 785.2 × × ×
比較例7 12.3 61 5.22 11.6 2.53 0.94 0.27 0.12 738.2 × × ×
比較例8 15.9 49 3.00 16.4 1.87 0.66 0.19 0.08 424.4 × 〇 ×
比較例9 17.9 70 3.53 19.8 1.58 0.55 0.16 0.07 499.2 × △ ×
比較例10 30.5 69 2.39 29.0 1.13 0.38 0.11 0.05 337.9 × ◎ ×
比較例11 33.1 126 4.39 28.8 1.13 0.38 0.11 0.05 620.1 × × ×
又，於表3之撓曲量之判定中， 將撓曲量未達0.8 mm之情形設為雙圓， 將撓曲量為0.8 mm以上且未達0.9 mm之情形設為圓， 將撓曲量為0.9 mm以上且未達1.0 mm之情形設為三角， 將撓曲量為1.0 mm以上之情形設為叉號。 將雙圓、圓、三角判定為合格。 又，於表3之質量之判定中， 將質量未達400 g之情形設為雙圓， 將質量為400 g以上且未達430 g之情形設為圓， 將質量為430 g以上且未達500 g之情形設為三角， 將質量為500 g以上之情形設為叉號。 將雙圓、圓、三角判定為合格。 並且，於撓曲量及質量兩者為雙圓之情形時，將綜合判定設為雙圓， 於撓曲量及質量兩者為圓以上且至少一者為圓之情形時，將綜合判定設為圓， 於撓曲量及質量兩者為三角以上且至少1者為三角之情形時，將綜合判定設為三角， 於撓曲量及質量中之至少一者為叉號之情形時，將綜合判定設為叉號。 於綜合判定中，亦將雙圓、圓、三角判定為合格。
如表3所示，實施例1至實施例17之支持玻璃基板係撓曲量及質量之判定為合格。另一方面，比較例1至比較例11之支持玻璃基板係撓曲量及質量中之至少一者之判定為不合格。即，可知：比率ε/d為32.0(GPa・cm 3/g)以上且比率ε/d大於比率算出值α的本實施例之支持玻璃基板能夠兼顧撓曲之抑制與輕量化。
於表4中表示實施例18至實施例27之比率算出值α、比率ε/d之測定結果。如表4所示，於實施例18至實施例27中，比率ε/d亦為32.0(GPa・cm 3/g)以上，且比率ε/d亦大於比率算出值α。
[表4]
(表4)
   比率算出值α 測定結果
楊氏模數(ε) 密度(d) 比率ε/d
實施例18 34.3 98 2.62 37.6
實施例19 34.2 98 2.62 37.2
實施例20 33.7 97 2.61 37.0
實施例21 33.6 99 2.65 37.2
實施例22 34.1 99 2.64 37.5
實施例23 33.7 98 2.63 37.1
實施例24 33.8 98 2.64 37.1
實施例25 33.1 100 2.67 37.3
實施例26 32.9 101 2.71 37.4
實施例27 31.6 100 2.77 36.0
於表5中，表示實施例及比較例之支持玻璃基板之比率ε/d、構造因數M、分子體積Vm、比率算出值α、及填充密度Vt。如表5所示，可知：於實施例1、3～4、6～9、20～26中，比率ε/d為37.0(GPa・cm 3/g)以上，且為大於比率算出值α之值，構造因數M為1.1以上，分子體積Vm未達24.1。又，如表5所示，可知：於實施例2、4、6～9、20～27中，比率算出值α為31.6(GPa・cm 3/g)以上，且填充密度Vt未達13.8(cm 3/mol)。
[表5]
(表5)
   比率ε/d (GPa·cm 3/g) 構造因數M 分子體積Vm (cm 3/mol) 比率算出值α (GPa·cm 3/g) 填充密度Vt (cm 3/mol)
實施例1 41.4 1.12 23.3 36.8 14.3
實施例2 41.1 1.14 24.4 36.0 13.6
實施例3 36.6 1.18 21.4 31.0 12.6
實施例4 37.7 1.12 22.6 33.5 13.0
實施例5 35.7 1.09 25.2 32.7 14.0
實施例6 38.4 1.12 22.8 34.3 13.2
實施例7 38.1 1.16 22.0 32.8 12.8
實施例8 37.9 1.13 22.0 33.6 12.8
實施例9 37.8 1.11 23.1 33.9 13.3
實施例10 34.4 1.15 29.8 30.0 18.3
實施例11 35.5 1.19 21.9 29.8 12.9
實施例12 34.1 1.10 29.3 31.1 18.0
實施例13 33.4 1.20 31.2 27.8 19.3
實施例14 36.3 1.17 23.0 30.9 13.6
實施例15 36.2 1.32 32.2 27.3 20.4
實施例16 35 1.21 31.0 28.8 19.3
實施例17 32.8 1.25 30.6 26.2 19.0
實施例18 37.6 1.10 24.4 34.3 13.9
實施例19 37.2 1.09 24.4 34.2 13.9
實施例20 37 1.10 23.8 33.7 13.5
實施例21 37.2 1.11 23.6 33.6 13.5
實施例22 37.5 1.10 23.7 34.1 13.5
實施例23 37.1 1.10 23.7 33.7 13.5
實施例24 37.1 1.10 23.7 33.8 13.5
實施例25 37.3 1.13 22.6 33.1 13.0
實施例26 37.4 1.14 22.3 32.9 12.9
實施例27 36.0 1.14 21.9 31.6 12.7
  
比較例1 30.4 0.95 28.7 32.1 15.2
比較例2 31.6 0.98 27.6 32.3 14.9
比較例3 22.8 1.00 22.5 22.7 12.6
比較例4 28.9 0.99 27.5 29.3 14.6
比較例5 29.4 1.01 20.9 29.2 12.1
比較例6 8.7 0.94 28.5 9.3 14.4
比較例7 11.6 0.95 30.6 12.3 16.2
比較例8 16.4 1.03 44.3 15.9 26.8
比較例9 19.8 1.11 25.4 17.9 14.2
比較例10 29 0.95 27.5 30.5 14.7
比較例11 28.8 0.87 30.5 33.1 19
以上，對本發明之實施方式進行了說明，但實施方式並不受該實施方式之內容之限定。又，上述構成要素包含業者能夠容易地假定者、實質上相同者、所謂之均等之範圍者。進而，上述構成要素可適當地組合。進而，可於不脫離上述實施方式之主旨之範圍內，對構成要素進行各種省略、置換或變更。
10:支持玻璃基板 12:第1表面 14:第2表面 16:側面 B:支持部 d:密度 D1: D2:厚度 L1a:線段 L1b:線段 L1c:線段 L2a:線段 L2b:線段 L2c:線段 α:比率算出值 ε:楊氏模數 ε/d:比率
圖1係本實施方式之支持玻璃基板之模式圖。 圖2係用以說明本實施方式之支持玻璃基板之性能之曲線圖。 圖3係表示實施例及比較例之撓曲測定方法之模式圖。 圖4係表示實施例及比較例之支持玻璃基板之特性之曲線圖。
10:支持玻璃基板
12:第1表面
14:第2表面
16:側面
D1:
D2:厚度

Claims (7)

  1. 一種支持玻璃基板，其根據組成而算出之楊氏模數(GPa)相對於密度(g/cm 3)之比率之比率算出值α(GPa・cm 3/g)為31.6以上，其根據組成而算出之填充密度Vt(cm 3/mol)未達13.8，並且其於直徑為300 mm之狀態下，於向直徑方向內側距離外周部5.0 mm之表面上之部位，經以中心位置重疊之方式3點配置直徑1.6 mm之支持部時，表面之中央部分之撓曲量未達1.0 mm， 比率算出值α(GPa・cm 3/g)係由以下之式表示： α=2・Σ{(V i・G i)/M i)・X i} 填充密度Vt係由以下之式表示： Vt=Σ(V i・X i) 此處，V i為上述支持玻璃基板中所包含之金屬氧化物之填充參數，G i為上述支持玻璃基板中所包含之金屬氧化物之解離能，M i為上述支持玻璃基板中所包含之金屬氧化物之分子量，X i為上述支持玻璃基板中所包含之金屬氧化物之莫耳比。
  2. 如請求項1之支持玻璃基板，其厚度為0.1 mm以上且2.0 mm以下。
  3. 如請求項1或2之支持玻璃基板，其於厚度0.4 mm以上且2.0 mm以下之狀態下，上述撓曲量未達1.0 mm。
  4. 如請求項1或2之支持玻璃基板，其中選自由MgO、CaO、及Y 2O 3所成之群中之1種以上之成分的合計含量相對於上述支持玻璃基板之總量，以莫耳%計為15%～50%之範圍。
  5. 如請求項4之支持玻璃基板，其中SiO 2與Al 2O 3之合計含量相對於上述支持玻璃基板之總量，以莫耳%計為50%～85%之範圍。
  6. 如請求項1或2之支持玻璃基板，其係非晶玻璃。
  7. 如請求項1或2之支持玻璃基板，其係用於製造扇出型晶圓級封裝體及扇出型面板級封裝體中之至少一者之支持玻璃基板。
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