WO2018221379A1 - 支持基板 - Google Patents

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WO2018221379A1
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東 浩二
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京セラ株式会社
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    • H01L2924/37Effects of the manufacturing process
    • H01L2924/37001Yield

Definitions

  • This disclosure relates to a support substrate.
  • WLP Wafer Level Package
  • PLP Packel Level Package
  • a general method for manufacturing WLP and PLP is as follows. First, an adhesive film is affixed on a support substrate. Next, after mounting a plurality of semiconductor chips on the adhesive film, the semiconductor chips are sealed with a sealing material. Thereafter, the semiconductor chip and the sealing material are peeled off from the adhesive film. Then, after rewiring of the semiconductor chip, WLP is manufactured by dicing.
  • a method of peeling the semiconductor chip and the sealing material from the adhesive film there are a method using heat, a solvent, a laser, or the like, or a method of peeling mechanically.
  • the method using heat can peel the semiconductor chip and the sealant in a simple process compared to the method using a solvent or laser or the method using mechanical peeling, and the equipment investment cost Can be reduced.
  • Patent Document 1 discloses the following method as a method using heat. First, a plurality of semiconductor chips are arranged on a thermosensitive adhesive as an adhesive film on the support, and on the thermosensitive adhesive. Next, the arranged semiconductor chip is sealed with plastic as a sealing material. Next, from this state, the adhesive performance of the temperature-sensitive adhesive is lost by heating to a predetermined temperature or higher, and the semiconductor chip and the sealing material are peeled from the temperature-sensitive adhesive.
  • the support substrate of the present disclosure is a plate-like body made of ceramics and having a first surface and a second surface positioned opposite to the first surface.
  • the first surface has an arithmetic average roughness Ra obtained from the roughness curve of 0.5 ⁇ m or less and a skewness Rsk obtained from the roughness curve is negative.
  • the adhesive film is not peeled off together with the semiconductor chip and the sealing material.
  • the support substrate is required to have high adhesive strength with the adhesive film.
  • the support substrate of the present disclosure has high adhesive strength with the adhesive film.
  • the support substrate of the present disclosure will be described in detail with reference to FIG.
  • the support substrate 1 of the present disclosure is a plate-like body having a first surface 1a and a second surface 1b positioned opposite to the first surface 1a, as shown in FIG.
  • an adhesive film 2 is attached to the first surface 1 a of the support substrate 1
  • a plurality of semiconductor chips 3 are placed on the adhesive film 2, and the semiconductor chips 3 are sealed with a sealing material 4.
  • An example that is stopped is shown.
  • the support substrate 1 of the present disclosure is made of ceramics. Ceramics are excellent in corrosion resistance and heat resistance, and have higher rigidity than metals and glass. Therefore, with such a configuration, the support substrate 1 of the present disclosure can be used even when stress due to hardening shrinkage of the sealing material 4 occurs when the semiconductor chip 3 is sealed with the sealing material 4. Or it is hard to bend compared with the support substrate which consists of glass. Therefore, the position shift of the semiconductor chip 3 due to the bending of the support substrate 1 hardly occurs, and the yield is high.
  • the ceramic examples include aluminum oxide ceramics, silicon nitride ceramics, aluminum nitride ceramics, silicon carbide ceramics, and cordierite ceramics.
  • the support substrate 1 of the present disclosure is made of an aluminum oxide ceramic, the manufacturing cost can be reduced due to the ease of processing.
  • the support substrate 1 of the present disclosure is a silicon carbide ceramic
  • the silicon carbide ceramic is more rigid than other ceramics, so that it is more difficult to bend, and the semiconductor chip 3 is sealed with the sealing material 4. At this time, even if stress due to hardening shrinkage of the sealing material 4 is generated, the positional deviation of the semiconductor chip 3 due to the bending of the support substrate 1 hardly occurs, and the yield is improved.
  • the aluminum oxide ceramic is a ceramic mainly composed of aluminum oxide.
  • the main component of aluminum oxide refers to a case where aluminum oxide is contained in an amount of 70% by mass or more out of 100% by mass of all components constituting the ceramic.
  • the material of the support substrate 1 of this indication can be confirmed with the following method.
  • XRD X-ray diffractometer
  • the support substrate 1 is measured using an X-ray diffractometer (XRD: for example, D8 ADVANCE manufactured by Bruker AX), and the value of 2 ⁇ (2 ⁇ is a diffraction angle) obtained is identified with a JCPDS card.
  • quantitative analysis of each component is performed using an ICP (Inductively Coupled Plasma) emission spectroscopic analyzer (ICP) or a fluorescent X-ray analyzer (XRF).
  • ICP Inductively Coupled Plasma
  • XRF fluorescent X-ray analyzer
  • XRD if the presence of aluminum oxide is confirmed and the content converted from aluminum (Al) content measured by ICP or XRF to aluminum oxide (Al 2 O 3 ) is 70% by mass or more, oxidation Aluminum ceramics. The same applies to other ceramics.
  • the first surface 1a of the support substrate 1 of the present disclosure has an arithmetic average roughness Ra obtained from the roughness curve of 0.5 ⁇ m or less and a skewness Rsk obtained from the roughness curve is negative.
  • the arithmetic average roughness Ra is a value defined in JIS B 0601 (2013).
  • the skewness Rsk is defined in JIS B 0601 (2013), and is an index indicating the ratio between the peak and valley when the average height in the roughness curve is the center line.
  • the first surface 1a of the support substrate 1 of the present disclosure has a first ratio (Rpk / Rvk) between the protrusion valley depth Rvk obtained from the roughness curve and the protrusion mountain height Rpk obtained from the roughness curve. ) May be 0.8 or less.
  • the support substrate 1 has improved adhesive strength with the adhesive film 2.
  • the adhesive strength with the adhesive film 2 in the support substrate 1 of the present disclosure is further improved.
  • the protruding valley depth Rvk and protruding peak height Rpk are defined in JIS B 0671-2 (2002) and are defined as follows. First, in the central portion of the load curve including 40% of the measurement points of the roughness curve, the straight line where the dividing line of the load curve drawn with the difference in load length ratio being 40% is the most gentle is defined as the equivalent line. . Next, a core portion is defined between two height positions where the equivalent straight line intersects the vertical axis at the load length ratios of 0% and 100%. In the roughness curve, the average depth of the protruding valley below the core is the protruding valley depth Rvk, and the average height of the protruding peak above the core is the protruding peak height. Rpk.
  • the first surface 1a of the support substrate 1 of the present disclosure has a second ratio (Rq / Ra) between the arithmetic average roughness Ra obtained from the roughness curve and the root mean square roughness Rq obtained from the roughness curve. May be 1.7 or less. If such a configuration is satisfied, since there are few protruding valleys on the first surface 1a, the residual air in the protruding valleys can be reduced, and the support substrate 1 of the present disclosure is an adhesive film. Adhesive strength with 2 is improved.
  • the root mean square roughness Rq refers to a value specified in JIS B 0601 (2013).
  • the first surface 1a of the support substrate 1 of the present disclosure may have a kurtosis Rku obtained from a roughness curve of greater than 3 and 11 or less. If such a configuration is satisfied, in the first surface 1a, the vicinity of the apex of the valley portion has a moderately sharp shape. Therefore, when the adhesive film 2 is attached to the first surface 1a, the bottom of the valley portion It is easy for the adhesive film 2 to enter, and the anchor effect by the adhesive film 2 entering the valley portion works more effectively. Therefore, the support substrate 1 of the present disclosure has improved adhesive strength with the adhesive film 2.
  • Kurtosis Rku is an index representing kurtosis, which is a measure of surface sharpness, as defined in JIS B 0601 (2013).
  • the first surface 1a of the support substrate 1 of the present disclosure may have a maximum valley depth Rv obtained from a roughness curve of 4.0 ⁇ m or less. If such a configuration is satisfied, when the adhesive film 2 is attached to the first surface 1a, the adhesive film 2 is likely to enter the bottom of the valley portion. The adhesive strength with the adhesive film 2 is improved.
  • the maximum valley depth Rv is a value specified in JIS B 0601 (2013). The maximum valley depth Rv is extracted from the roughness curve by the reference length in the direction of the average line. That's it.
  • the first surface 1a of the support substrate 1 of the present disclosure has a third ratio (S / RSm) between the average interval RSm of unevenness obtained from the roughness curve and the average interval S of peak portions obtained from the roughness curve. ) May be 0.4 or more and 0.7 or less. If such a configuration is satisfied, when the adhesive film 2 is attached to the first surface 1a, the anchor effect by the adhesive film 2 that has entered the valley portion works more effectively, and the air remains in the valley portion. Less. Therefore, the support substrate 1 of the present disclosure has improved adhesive strength with the adhesive film 2.
  • the average interval RSm is defined in JIS B 0601 (2013), and the sum of the lengths of the center lines corresponding to one peak and one adjacent valley is the peak and valley. Is an index indicating the average value of the intervals.
  • the average interval S of peak portions is defined by JIS B 0601 (1994) and is an index indicating an average value of intervals between adjacent peak portions.
  • corrugation should just be 21.2 micrometers or more and 28.5 micrometers or less, for example, and the average space
  • the arithmetic average roughness Ra, skewness Rsk, root mean square roughness Rq, kurtosis Rku, maximum valley depth Rv, and average interval RSm of the irregularities on the first surface 1a of the support substrate 1 are JIS B 0601 (2013).
  • the protruding valley depth Rvk and protruding peak height Rpk are based on JIS B 0671-2 (2002), and the average interval S between the peak ridges is JIS B 0601 (1994). It can obtain
  • a measurement length of 4 mm, a cutoff value of 0.8 mm, a stylus having a stylus radius of 2 ⁇ m, and a scanning speed of 1 mm / second may be set. And at least 3 or more places are measured in the 1st surface 1a of the support substrate 1, and the average value should just be calculated
  • the support substrate 1 of the present disclosure Next, an example of a method for manufacturing the support substrate 1 of the present disclosure will be described. Hereinafter, a case where the support substrate 1 is made of an aluminum oxide ceramic will be described.
  • an aluminum oxide (Al 2 O 3 ) powder having an average particle diameter of 1 ⁇ m to 2 ⁇ m is prepared.
  • a powder containing silicon oxide (SiO 2 ) and at least one of calcium oxide (CaO) and magnesium oxide (MgO) is prepared as a sintering aid powder.
  • each powder so that aluminum oxide powder may be 70 mass% or more out of the total 100 mass% of each powder (aluminum oxide powder and sintering auxiliary powder) of aluminum oxide powder and sintering aid powder.
  • a mixed powder is put into a rotating mill together with a solvent such as water and mixed.
  • a binder containing at least one of polyvinyl alcohol, polyethylene glycol, acrylic resin or butyral resin is added in an amount of 4% by mass to 8% by mass with respect to 100% by mass of the mixed powder.
  • the slurry is further mixed by a rotary mill.
  • this slurry is granulated using a spray dryer. And using this granulated body, a plate-shaped molded object is obtained by shape
  • the molded body may be cut. Further, the size of the molded body may be such that the thickness after firing ⁇ length ⁇ width is 0.5 mm ⁇ 250 mm ⁇ 250 mm to 60 mm ⁇ 700 mm ⁇ 700 mm.
  • the obtained molded body is fired in an air atmosphere so that the maximum temperature is 1500 ° C. or higher and 1700 ° C. or lower and the maximum temperature holding time is 15 minutes or longer and 10 hours or shorter, to obtain a sintered body.
  • double-side polishing is performed on the obtained sintered body.
  • an upper whetstone and a lower whetstone having abrasive grains made of diamond having a count of # 100 or more and # 2000 or less are used, and the pressure applied to the upper whetstone is 0.02 kgf / cm 2 or more and 0.3 kgf / Cm 2 or less, and the peripheral speed of the lower grindstone may be 50 mm / s or more and 1800 mm / s or less.
  • the first surface 1a of the support substrate 1 can be made to have an arbitrary surface property, and the support substrate 1 of the present disclosure is obtained.
  • an aluminum oxide powder having an average particle size of 1.6 ⁇ m was prepared.
  • a sintering aid powder a powder in which the contents of silicon oxide, calcium oxide, and magnesium oxide were 6: 1: 3 in terms of mass ratio was prepared.
  • the aluminum oxide powder and the sintering aid powder are mixed so that the total amount of each powder (aluminum oxide powder and sintering aid powder) is 100% by mass so that the aluminum oxide powder becomes 96% by mass. Weighing to obtain a mixed powder.
  • this mixed powder was put into a rotary mill together with water and mixed.
  • 6% by mass of a binder made of acrylic resin was added to 100% by mass of the mixed powder.
  • a high-purity alumina ball was used and further mixed with a rotary mill to obtain a slurry.
  • this slurry was granulated using a spray dryer. And this granulated body was used and the plate-shaped molded object was obtained by the roll compaction method.
  • the molded body was cut so that the size of the molded body was a disk shape with a thickness after firing ⁇ diameter of 1 mm ⁇ 300 mm.
  • the obtained molded body was fired in an air atmosphere at a maximum temperature of 1550 ° C. and a maximum temperature holding time of 1 hour to obtain a sintered body.
  • the arithmetic average roughness Ra and skewness Rsk on the first surface were measured using a contact-type surface roughness meter according to JIS B 0601 (2013).
  • a measurement length of 4 mm, a cutoff value of 0.8 mm, a stylus having a stylus radius of 2 ⁇ m, and a scanning speed of 1 mm / second were set. And it measured three places in the 1st surface, and calculated
  • a heat-expandable pressure-sensitive adhesive sheet formed by mixing a pressure-sensitive adhesive mainly composed of an acrylic polymer and a foaming agent composed of heat-expandable beads that expand at 200 ° C. was prepared.
  • this thermally expansible adhesive sheet was affixed on the 1st surface of each sample.
  • each sample is put in a thermal shock test apparatus, the temperature is raised from room temperature (25 ° C.) to 170 ° C., held for 10 minutes, and then lowered to room temperature as one cycle. Was repeated. And each sample was taken out for every 100 cycles, and it was confirmed whether the adhesive film peeled from the 1st surface of the support substrate.
  • each sample was ranked in order from the sample having the largest number of cycles (hereinafter referred to as the necessary number of cycles) required until the adhesive film was peeled off.
  • the sample with the largest number of necessary cycles was ranked first, and the sample with the smallest number of necessary cycles was ranked as the lowest.
  • the greater the number of necessary cycles the higher the adhesive strength with the adhesive film.
  • samples having different protrusion valley depths Rvk and protrusion peak heights Rpk on the first surface were prepared, and the adhesive strength with the adhesive film was evaluated.
  • Example 1 As a method for preparing each sample, the sample N.I. of Example 1 was used except that double-side polishing was performed so that the surface properties of the first surface were as shown in Table 2. 3 was the same as the manufacturing method. Sample No. 7 shows the sample No. of Example 1. Same as 3.
  • sample No. Compared to sample No. 7, sample no. Since the order of 8 to 12 is high, the first ratio of the protruding valley depth Rvk and the protruding peak height Rpk on the first surface is 0.8 or less, so that the adhesive strength with the adhesive film was found to improve.
  • sample No. 13 is the sample No. of Example 2. Same as 9.
  • sample No. Compared to sample No. 13, sample no. Since the order of 14 to 16 is high, the second surface ratio of the arithmetic average roughness Ra and the root mean square roughness Rq is 1.7 or less on the first surface, so that the adhesive strength with the adhesive film can be increased. It turns out that it improves.
  • Example 3 As a method for producing each sample, the sample N.I. of Example 3 was used except that double-side polishing was performed so that the surface property of the first surface was a value shown in Table 4. 16 was the same as the manufacturing method. Sample No. 17 shows the sample No. of Example 3. It is the same as 16.
  • Table 4 The results are shown in Table 4.
  • the ranking in Table 4 is made by comparing only the samples shown in Table 4.
  • Example 4 As a method for preparing each sample, the sample N.I. of Example 4 was used except that double-side polishing was performed so that the surface property of the first surface was a value shown in Table 5. This was the same as the manufacturing method of No. 19. Sample No. 22 shows the sample No. of Example 4. 19 is the same.
  • Table 5 The results are shown in Table 5.
  • the ranking in Table 5 is made by comparing only the samples shown in Table 5.
  • Example 5 As a manufacturing method of each sample, the sample N.I. of Example 5 was used except that double-side polishing was performed so that the surface property of the first surface was a value shown in Table 6. This was the same as the manufacturing method of 24. Sample No. 25, sample No. 5 in Example 5. 24.
  • the average interval S of the peak portions and the average interval RSm of the unevenness on the first surface were measured.
  • the average interval S of the peak portions was based on JIS B 0601 (1944), and the average interval RSm of unevenness was the same as in Example 1 based on JIS B 0601 (2013).
  • Support substrate 1a First surface 1b: Second surface 2: Adhesive film 3: Semiconductor chip 4: Sealing material

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Abstract

本開示の支持基板は、セラミックスからなり、第1面と、該第1面の反対に位置する第2面とを有する板状体である。そして、第1面は、粗さ曲線から求められる算術平均粗さRaが0.5μm以下であるとともに、粗さ曲線から求められるスキューネスRskが負である。

Description

支持基板
 本開示は、支持基板に関するものである。
 ワイヤーボンド、はんだバンプおよびインターポーザを使用しない、新たな半導体パッケージ形式として、WLP(Wafer Level Package)およびPLP(Panel Level Package)が提案されている。このWLPおよびPLPの一般的な製造方法は、以下の通りである。まず、支持基板上に接着フィルムを貼り付ける。次に、この接着フィルム上に複数の半導体チップを載せた後に、半導体チップを封止材で封止する。その後、接着フィルムから、半導体チップおよび封止材を剥離させる。そして、半導体チップの再配線を行なった後、ダイシングすることでWLPが製造される。
 接着フィルムから、半導体チップおよび封止材を剥離させる方法としては、熱、溶剤、レーザ等を利用した方法または機械的に剥離する方法がある。ここで、熱を利用した方法は、溶剤やレーザを利用した方法または機械的に剥離する方法に比べて、簡易な工程で半導体チップおよび封止剤を剥離することが可能であり、設備投資コストを少なくできる。
 例えば、特許文献1では、熱を利用した方法としては、以下の方法が開示されている。まず、支持体上に接着フィルムとしての感温性粘着剤、感温性粘着剤上に複数の半導体チップを配置する。次に、配置された半導体チップを封止材としてのプラスチックで封止する。次に、この状態から、所定温度以上に加熱することで感温性粘着剤の粘着性能を失わせて、半導体チップおよび封止材を感温性粘着剤から剥離する。
米国特許出願公開第2006/0183269号
 本開示の支持基板は、セラミックスからなり、第1面と、該第1面の反対に位置する第2面とを有する板状体である。そして、第1面は、粗さ曲線から求められる算術平均粗さRaが0.5μm以下であるとともに、粗さ曲線から求められるスキューネスRskが負である。
本開示の支持基板を使用したWLPの製造過程における状態を模式的に示す断面図である。
 熱を利用した方法では、接着フィルムから、半導体チップおよび封止材を剥離させる(以下、剥離工程と記載する)際に、半導体チップおよび封止材とともに接着フィルムが剥離してしまわないように、支持基板には、接着フィルムとの接着強度が高いことが要求されている。
 本開示の支持基板は、接着フィルムとの接着強度が高い。以下に、本開示の支持基板について、図1を参照しながら詳細に説明する。
 本開示の支持基板1は、図1に示すように、第1面1aと、第1面1aの反対に位置する第2面1bとを有する板状体である。そして、図1においては、支持基板1の第1面1aに接着フィルム2が貼り付けられ、接着フィルム2上に複数の半導体チップ3が載置され、この半導体チップ3が封止材4により封止されている例を示している。
 また、本開示の支持基板1は、セラミックスからなる。セラミックスは、耐食性および耐熱性に優れるとともに、金属およびガラス等に比べて剛性が高い。よって、このような構成であることで、本開示の支持基板1は、半導体チップ3を封止材4で封止する際に、封止材4の硬化収縮による応力が発生しても、金属またはガラスからなる支持基板に比べて撓みにくい。よって、支持基板1の撓みに伴う半導体チップ3の位置ズレが発生しにくく、歩留まりが高い。
 そして、セラミックスとしては、例えば、酸化アルミニウム質セラミックス、窒化珪素質セラミックス、窒化アルミニウム質セラミックス、炭化珪素質セラミックスまたはコージェライト質セラミックス等が挙げられる。特に、セラミックスの中でも、本開示の支持基板1が酸化アルミニウム質セラミックスからなるならば、加工が容易であることで製造コストを抑えることができる。また、本開示の支持基板1が炭化珪素質セラミックスならば、炭化珪素質セラミックスは他のセラミックよりも剛性が高いことから、より撓みにくいものとなり、半導体チップ3を封止材4で封止する際に、封止材4の硬化収縮による応力が発生しても、支持基板1の撓みに伴う半導体チップ3の位置ズレが発生しにくく、歩留まりが向上する。
 ここで、例えば、酸化アルミニウム質セラミックスとは、酸化アルミニウムを主成分としたセラミックスである。なお、酸化アルミニウムが主成分とは、セラミックスを構成する全成分100質量%のうち、酸化アルミニウムを70質量%以上含有する場合のことをいう。
 そして、本開示の支持基板1の材質は、以下の方法により確認することができる。まず、X線回折装置(XRD:例えば、BrukerAX社製のD8 ADVANCE)を用いて支持基板1を測定し、得られた2θ(2θは、回折角度である。)の値をJCPDSカードで同定する。次に、ICP(Inductively Coupled Plasma)発光分光分析装置(ICP)または蛍光X線分析装置(XRF)を用いて、各成分の定量分析を行なう。そして、XRDにおいて、酸化アルミニウムの存在が確認され、ICPまたはXRFで測定したアルミニウム(Al)の含有量から酸化アルミニウム(Al23)に換算した含有量が70質量%以上であれば、酸化アルミニウム質セラミックスである。なお、他のセラミックスについても同様である。
 また、本開示の支持基板1における第1面1aは、粗さ曲線から求められる算術平均粗さRaが0.5μm以下であるとともに、粗さ曲線から求められるスキューネスRskが負である。このような構成を満足していることで、接着強度を低下させる要因となる、第1面1aの谷部における空気の残留が少なく、第1面1aと接着フィルム2との接触面積が多いことから、本開示の支持基板1は、接着フィルム2との接着強度が高い。
 なお、算術平均粗さRaとは、JIS B 0601(2013)に規定された値のことを言う。また、スキューネスRskとは、JIS B 0601(2013)に規定されており、粗さ曲線における平均高さを中心線とした際における山部と谷部との比率を示す指標である。
 また、本開示の支持基板1における第1面1aは、粗さ曲線から求められる突出谷部深さRvkと粗さ曲線から求められる突出山部高さRpkとの第1の比(Rpk/Rvk)が0.8以下であってもよい。
 このような構成を満足するならば、第1面1aにおける突出した谷部の平均深さが深いことから、突出した谷部に入り込んだ接着フィルム2によるアンカー効果が効果的に働き、本開示の支持基板1は、接着フィルム2との接着強度が向上する。
 特に、第1面1aにおける第1の比が0.2以下であるならば、本開示の支持基板1における接着フィルム2との接着強度がより向上する。
 なお、突出谷部深さRvkおよび突出山部高さRpkとは、JIS B 0671-2(2002)に規定されており、以下の定義による。まず、粗さ曲線の測定点の40%を含む負荷曲線の中央部分において、負荷長さ率の差を40%にして引いた負荷曲線の割線が、最も緩い傾斜となる直線を等価直線とする。次に、この等価直線が負荷長さ率0%と100%との位置で縦軸と交わる2つの高さ位置の間をコア部とする。そして、粗さ曲線において、コア部の下にある突出した谷部の平均深さが突出谷部深さRvkであり、コア部の上にある突出した山部の平均高さが突出山部高さRpkである。
 また、本開示の支持基板1における第1面1aは、粗さ曲線から求められる算術平均粗さRaと粗さ曲線から求められる二乗平均平方根粗さRqとの第2の比(Rq/Ra)が1.7以下であってもよい。このような構成を満足するならば、第1面1aにおいて、突出した谷部が少ないことから、突出した谷部における空気の残留を少なくすることができ、本開示の支持基板1は、接着フィルム2との接着強度が向上する。
 特に、第1面1aにおける第2の比が1.4以下であるならば、本開示の支持基板1における接着フィルム2との接着強度はより向上する。なお、二乗平均平方根粗さRqとは、JIS B 0601(2013)に規定された値のことを言う。
 また、本開示の支持基板1における第1面1aは、粗さ曲線から求められるクルトシスRkuが3より大きく11以下であってもよい。このような構成を満足するならば、第1面1aにおいて、谷部の頂点近傍は適度に尖った形状になることから、第1面1aに接着フィルム2を貼り付ける際に、谷部の底まで接着フィルム2が入り込みやすいとともに、谷部に入り込んだ接着フィルム2によるアンカー効果がより効果的に働く。よって、本開示の支持基板1は、接着フィルム2との接着強度が向上する。
 なお、クルトシスRkuとは、JIS B 0601(2013)に規定されている、表面の鋭さの尺度である尖度を表す指標である。
 また、本開示の支持基板1における第1面1aは、粗さ曲線から求められる最大谷深さRvが4.0μm以下であってもよい。このような構成を満足するならば、第1面1aに接着フィルム2を貼り付ける際に、接着フィルム2が谷部の底まで接着フィルム2が入り込みやすいことから、本開示の支持基板1は、接着フィルム2との接着強度が向上する。なお、最大谷深さRvは、JIS B 0601(2013)に規定された値のことであり、粗さ曲線から平均線の方向に基準長さだけ抜き取り、その基準長さにおける谷部の最大深さのことである。
 また、本開示の支持基板1における第1面1aは、粗さ曲線から求められる凹凸の平均間隔RSmと粗さ曲線から求められる山部頂点の平均間隔Sとの第3の比(S/RSm)が0.4以上0.7以下であってもよい。このような構成を満足するならば、第1面1aに接着フィルム2を貼り付けた際に、谷部に入り込んだ接着フィルム2によるアンカー効果がより効果的に働くとともに、谷部における空気の残留が少なくなる。よって、本開示の支持基板1は、接着フィルム2との接着強度が向上する。
 なお、凹凸の平均間隔RSmとは、JIS B 0601(2013)に規定されており、1つの山部およびそれに隣り合う1つの谷部に対応する中心線の長さの和を山部と谷部との間隔とした際、この間隔の平均値を示す指標である。また、山部頂点の平均間隔Sとは、JIS B 0601(1994)に規定されており、隣り合う山部の頂点同士の間隔の平均値を示す指標である。
 また、第1面1aにおいて、凹凸の平均間隔RSmは、例えば、21.2μm以上28.5μm以下であればよく、山部頂点の平均間隔Sは、例えば、8.5μm以上19.9μm以下であればよい。
 そして、支持基板1の第1面1aにおける、算術平均粗さRa、スキューネスRsk、二乗平均平方根粗さRq、クルトシスRku、最大谷深さRvおよび凹凸の平均間隔RSmは、JIS B 0601(2013)に準拠して、また、突出谷部深さRvkおよび突出山部高さRpkはJIS B 0671-2(2002)に準拠して、また、山部頂点の平均間隔SはJIS B 0601(1994)に準拠して測定することにより求めることができる。なお、測定条件としては、例えば、測定長さを4mm、カットオフ値を0.8mmとし、触針半径が2μmの触針を用い、走査速度を1mm/秒に設定すればよい。そして、支持基板1の第1面1aにおいて、少なくとも3ヵ所以上測定し、その平均値を求めればよい。
 次に、本開示の支持基板1の製造方法の一例について説明する。なお、以下では、支持基板1が酸化アルミニウム質セラミックスからなる場合について説明する。
 まず、平均粒径が1μm以上2μm以下の酸化アルミニウム(Al23)粉末を準備する。次に、焼結助剤粉末として、酸化珪素(SiO2)と、酸化カルシウム(CaO)および酸化マグネシウム(MgO)の少なくとも1種とを含む粉末を準備する。そして、酸化アルミニウム粉末と焼結助剤粉末とを、各粉末(酸化アルミニウム粉末および焼結助剤粉末)の合計100質量%のうち、酸化アルミニウム粉末が70質量%以上となるように、各粉末を秤量し、混合粉末を得る。次に、この混合粉末を、水等の溶媒とともに回転ミルに投入して混合する。次に、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、アクリル樹脂またはブチラール樹脂等のうち少なくとも一種を含むバインダを、混合粉末100質量%に対して4質量%以上8質量%以下添加する。次に、高純度のアルミナボールを用いて、さらに回転ミルで混合しスラリーを得る。
 次に、スプレードライヤを用いて、このスラリーを造粒体にする。そして、この造粒体を使用し、ロールコンパクション法または冷間等方圧加圧法(CIP:Cold Isostatic Pressing)によって成形することによって、板状の成形体を得る。ここで、必要に応じて、成形体に切削加工を施しても構わない。また、成形体のサイズは、焼成後の厚み×縦×横が、0.5mm×250mm×250mm~60mm×700mm×700mmとなるようにしてもよい。
 そして、得られた成形体を大気雰囲気で、最高温度を1500℃以上1700℃以下、最高温度の保持時間を15分以上10時間以下となるように焼成し、焼結体を得る。
 次に、得られた焼結体に対し、両面研磨を行なう。ここで、両面研磨の条件としては、番手が#100以上#2000以下のダイヤモンドからなる砥粒を有する上砥石および下砥石を用い、上砥石に加える圧力を0.02kgf/cm2以上0.3kgf/cm2以下、下砥石の周速を50mm/s以上1800mm/s以下とすればよい。そして、この両面研磨を上記条件内で適宜変更して行なうことで、支持基板1の第1面1aを任意の表面性状とすることができ、本開示の支持基板1を得る。
 以下、本開示の実施例を具体的に説明するが、本開示はこれらの実施例に限定されるものではない。
 第1面における、算術平均粗さRaおよびスキューネスRskを異ならせた試料を作製し、接着フィルムとの接着強度の評価を行なった。
 まず、平均粒径が1.6μmの酸化アルミニウム粉末を準備した。次に、焼結助剤粉末として、酸化珪素と、酸化カルシウムおよび酸化マグネシウムの含有量が、それぞれ質量比で6:1:3である粉末を準備した。そして、酸化アルミニウム粉末と焼結助剤粉末とを、各粉末(酸化アルミニウム粉末および焼結助剤粉末)の合計100質量%のうち、酸化アルミニウム粉末が96質量%となるように、各粉末を秤量し、混合粉末を得た。次に、この混合粉末を、水とともに回転ミルに投入して混合した。次に、アクリル樹脂からなるバインダを、混合粉末100質量%に対して6質量%添加した。次に、高純度のアルミナボールを用いて、さらに回転ミルで混合しスラリーを得た。
 次に、スプレードライヤを用いて、このスラリーを造粒体にした。そして、この造粒体を使用し、ロールコンパクション法によって板状の成形体を得た。ここで、成形体に切削加工を施し、成形体のサイズが、焼成後の厚み×直径が、1mm×300mmとなる円板形状となるようにした。
 次に、得られた成形体を大気雰囲気で、最高温度を1550℃とし、最高温度の保持時間を1時間となるように焼成し、焼結体を得た。
 そして、焼結体において、第1面となる面の表面性状が表1の値になるように、両面研磨を行なうことで、各試料を得た。
 次に、得られた各試料について、接触型の表面粗さ計を用い、JIS B 0601(2013)に準拠して、第1面における、算術平均粗さRaおよびスキューネスRskの測定を行なった。ここで、測定条件としては、測定長さを4mm、カットオフ値を0.8mmとし、触針半径が2μmの触針を用い、走査速度を1mm/秒に設定した。そして、第1面において3ヵ所測定し、その平均値を求めた。
 次に、以下の方法で、各試料の接着フィルムとの接着強度の評価を行なった。
 まず、接着フィルムとして、アクリル系ポリマーを主成分とした粘着剤と、200℃で膨張する熱膨張性ビーズからなる発泡剤とを混合し形成した熱膨張性粘着剤シートを準備した。次に、各試料の第1面に、この熱膨張性粘着剤シートを貼り付けた。次に、各試料を冷熱衝撃試験装置内へ入れ、温度を室温(25℃)から170℃まで昇温した後、10分間保持し、その後、室温まで降温するというサイクルを1サイクルとし、このサイクルを繰り返した。そして、100サイクル毎に各試料を取り出し、接着フィルムが支持基板の第1面から剥離しているか否かを確認した。そして、接着フィルムが剥離するまでに必要としたサイクル数(以下、必要サイクル数と記載する)が多かった試料から順に各試料に順位を付けた。ここで、最も必要サイクル数が多かった試料を1位とし、最も必要サイクル数が少なかった試料を最下位とした。ここで、必要サイクル数が多い程、接着フィルムとの接着強度が高いことを示している。
 結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1に示すように、試料No.1、6に比べて試料No.2~5の順位は高かった。この結果から、第1面において、算術平均粗さRaが0.5μm以下であるとともに、スキューネスRskが負であることで、接着フィルムとの接着強度が高いものとなることがわかった。
 次に、第1面における、突出谷部深さRvkおよび突出山部高さRpkを異ならせた試料を作製し、接着フィルムとの接着強度の評価を行なった。
 なお、各試料の作製方法としては、第1面の表面性状が表2の値になるように、両面研磨を行なったこと以外は実施例1の試料Nо.3の作製方法と同様とした。なお、試料No.7は、実施例1の試料No.3と同じである。
 次に、得られた各試料について、第1面における、突出谷部深さRvkおよび突出山部高さRpkの測定を行なった。なお、測定条件としては、JIS B 0671-2(2002)に基づき実施例1と同様とした。
 また、各試料の接着フィルムとの接着強度を、実施例1と同じ方法で評価した。
 結果を表2に示す。なお、表2における順位付けは、表2に示す試料のみを比較して付けている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表2に示すように、試料No.7に比べて試料No.8~12の順位が高いことから、第1面において、突出谷部深さRvkと突出山部高さRpkとの第1の比が0.8以下であることで、接着フィルムとの接着強度が向上することがわかった。
 また、試料No.8~12の中でも、試料No.11、12の順位が高いことから、第1の比が0.2以下であることで、接着フィルムとの接着強度がさらに向上することがわかった。
 次に、第1面における、算術平均粗さRaおよび二乗平均平方根粗さRqを異ならせた試料を作製し、接着フィルムとの接着強度の評価を行なった。
 なお、各試料の作製方法としては、第1面の表面性状が表3の値になるように、両面研磨を行なったこと以外は実施例2の試料Nо.9の作製方法と同様とした。なお、試料No.13は、実施例2の試料No.9と同じである。
 次に、得られた各試料について、第1面における、算術平均粗さRaおよび二乗平均平方根粗さRqの測定を行なった。なお、測定条件としては、JIS B 0601(2013)に基づき実施例1と同様とした。
 また、各試料の接着フィルムとの接着強度を、実施例1と同じ方法で評価した。
 結果を表3に示す。なお、表3における順位付けは、表3に示す試料のみを比較して付けている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 表3に示すように、試料No.13に比べて試料No.14~16の順位が高いことから、第1面において、算術平均粗さRaと二乗平均平方根粗さRqとの第2の比が1.7以下であることで、接着フィルムとの接着強度が向上することがわかった。
 また、試料No.14~16の中でも、試料No.15、16の順位が高いことから、第2の比が1.4以下であることで、接着フィルムとの接着強度がさらに向上することがわかった。
 次に、第1面における、クルトシスRkuを異ならせた試料を作製し、接着フィルムとの接着強度の評価を行なった。
 なお、各試料の作製方法としては、第1面の表面性状が表4の値になるように、両面研磨を行なったこと以外は実施例3の試料Nо.16の作製方法と同様とした。なお、試料No.17は、実施例3の試料No.16と同じである。
 次に、得られた各試料について、第1面における、クルトシスRkuの測定を行なった。なお、測定条件としては、JIS B 0601(2013)に基づき実施例1と同様とした。
 また、各試料の接着フィルムとの接着強度を、実施例1と同じ方法で評価した。
 結果を表4に示す。なお、表4における順位付けは、表4に示す試料のみを比較して付けている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 表4に示すように、試料No.17、21に比べて試料No.18~20の順位が高いことから、第1面において、クルトシスRkuが3より大きく11以下であることで、接着フィルムとの接着強度が向上することがわかった。
 次に、第1面における、最大谷深さRvを異ならせた試料を作製し、接着フィルムとの接着強度の評価を行なった。
 なお、各試料の作製方法としては、第1面の表面性状が表5の値になるように、両面研磨を行なったこと以外は実施例4の試料Nо.19の作製方法と同様とした。なお、試料No.22は、実施例4の試料No.19と同じである。
 次に、得られた各試料について、第1面における、最大谷深さRvの測定を行なった。なお、測定条件としては、JIS B 0601(2013)に基づき実施例1と同様とした。
 また、各試料の接着フィルムとの接着強度を、実施例1と同じ方法で評価した。
 結果を表5に示す。なお、表5における順位付けは、表5に示す試料のみを比較して付けている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 表5に示すように、試料No.22に比べて試料No.23、24の順位が高いことから、第1面において、最大谷深さRvが4.0μm以下であることで、接着フィルムとの接着強度が向上することがわかった。
 次に、第1面における、山部頂点の平均間隔Sおよび凹凸の平均間隔RSmを異ならせた試料を作製し、接着フィルムとの接着強度の評価を行なった。
 なお、各試料の作製方法としては、第1面の表面性状が表6の値になるように、両面研磨を行なったこと以外は実施例5の試料Nо.24の作製方法と同様とした。なお、試料No.25は、実施例5の試料No.24と同じである。
 次に、得られた各試料について、第1面における、山部頂点の平均間隔Sおよび凹凸の平均間隔RSmの測定を行なった。なお、測定条件としては、山部頂点の平均間隔SはJIS B 0601(1944)に基づき、凹凸の平均間隔RSmはJIS B 0601(2013)に基づき、実施例1と同様とした。
 また、各試料の接着フィルムとの接着強度を、実施例1と同じ方法で評価した。
 結果を表6に示す。なお、表6における順位付けは、表6に示す試料のみを比較して付けている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 表6に示すように、試料No.25、29に比べて試料No.26~28の順位が高いことから、第1面において、凹凸の平均間隔RSmと山部頂点の平均間隔Sとの第3の比が0.4以上0.7以下であることで、接着フィルムとの接着強度が向上することがわかった。
 1:支持基板
 1a:第1面
 1b:第2面
 2:接着フィルム
 3:半導体チップ
 4:封止材

Claims (8)

  1.  セラミックスからなり、第1面と、該第1面の反対に位置する第2面とを有する板状体であり、
    前記第1面は、粗さ曲線から求められる算術平均粗さRaが0.5μm以下であるとともに、粗さ曲線から求められるスキューネスRskが負である支持基板。
  2.  前記第1面は、粗さ曲線から求められる突出谷部深さRvkと粗さ曲線から求められる突出山部高さRpkとの第1の比が0.8以下である請求項1に記載の支持基板。
  3.  前記第1の比が0.2以下である請求項2に記載の支持基板。
  4.  前記第1面は、粗さ曲線から求められる算術平均粗さRaと粗さ曲線から求められる二乗平均平方根粗さRqとの第2の比が1.7以下である請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の支持基板。
  5.  前記第2の比が1.4以下である請求項4に記載の支持基板。
  6.  前記第1面は、粗さ曲線から求められるクルトシスRkuが3より大きく11以下である請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の支持基板。
  7.  前記第1面は、粗さ曲線から求められる最大谷深さRvが4.0μm以下である請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の支持基板。
  8.  前記第1面は、粗さ曲線から求められる凹凸の平均間隔RSmと粗さ曲線から求められる山部頂点の平均間隔Sとの第3の比が0.4以上0.7以下である請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の支持基板。
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