【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本申請涉及玻璃領(lǐng)域，更具體地說，它涉及一種適用于半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域的基板和tgv通孔玻璃及其制備方法。
技術(shù)介紹
1、玻璃基板在半導(dǎo)體器件中的應(yīng)用廣泛且多樣化。玻璃基板出色的大尺寸穩(wěn)定性實(shí)現(xiàn)了類似于后道工藝(beol)的精密再分布層(rdl)基本規(guī)則，也為精確的金屬化提供了方便；玻璃可定制的熱膨脹系數(shù)(cte)，使其適用于卓越的小間距裝配技術(shù)；這使得玻璃在5g射頻(rf)前端設(shè)備制造和異質(zhì)封裝應(yīng)用中成為具有吸引力的材料。
2、玻璃芯基板是決定毫米波器件性能的關(guān)鍵，通常要求材料具有良好的剛度、化學(xué)穩(wěn)定性、耐候性，以及高的電阻率與低的高頻介電損耗。在傳統(tǒng)解決方案中，低溫共燒陶瓷和聚合物等基板材料在技術(shù)、成本以及供應(yīng)上都有局限性。硼硅酸鹽玻璃具有比硅更高的電阻率、更低的介電損耗與介電常數(shù)，以及與器件適配的熱膨脹系數(shù)(cte)和良好的剛性,可用于制造更薄、粗糙度更小的大尺寸晶圓/面板封裝的基板。
3、玻璃通孔技術(shù)(tgv)工藝流程簡單，不需要沉積絕緣層；大尺寸玻璃基板易獲取、機(jī)械穩(wěn)定性強(qiáng)、翹曲小且成本低。玻璃基板因其優(yōu)良的電學(xué)特性使得tgv技術(shù)在射頻組件、光電集成、微機(jī)電系統(tǒng)(mems)等方面得到廣泛運(yùn)用。
4、在玻璃通孔技術(shù)中，對于玻璃基板的性能有著嚴(yán)格的要求。玻璃基板首先需要具備高透光性和低吸收性，以確保光線在通過玻璃時(shí)能夠保持足夠的亮度和清晰度。同時(shí)，玻璃基板還應(yīng)具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性，以承受加工過程中的各種應(yīng)力和環(huán)境變化。更為重要的是，在大尺寸晶圓/面板封裝過程中，通常需要在玻璃基板表面鍍
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決上述問題，本申請?zhí)峁┮环N適用于半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域的基板和tgv通孔玻璃及其制備方法。
2、本申請采用如下的技術(shù)方案：
3、第一方面，本申請?zhí)峁┮环N適用于半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域的基板和tgv通孔玻璃的制備方法，其包括：
4、(1)按照下述以氧化物的摩爾百分比計(jì)的配方準(zhǔn)備原料：sio2?52～73％，al2o3?10～25％，b2o3?4～25％，mgo?0.5～8％，sro?2～8％，cao?1～9％，bao?0.1～7％，zro2?0.1～1％，fe2o3?0.3～5％，澄清劑0.1～2％；
5、(2)采用浮法玻璃成型工藝獲得的玻璃基體，將所述玻璃基體在含有so2的氣氛下進(jìn)行退火處理，隨后再進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化，得到高鋁硅基體玻璃；
6、(3)采用等離子體技術(shù)處理所述高鋁硅基體玻璃，在所述高鋁硅基體玻璃的任意表面形成微納紋理結(jié)構(gòu)后，噴涂含有改性碳化硅纖維的納米液，加熱固化后,采用脈沖式co2激光器進(jìn)行整片掃描，形成粘附性高鋁硅玻璃。
7、進(jìn)一步地，上述采用所述脈沖式co2激光器進(jìn)行掃描時(shí)，光斑寬度為0.3-0.5mm，掃描頻率為100-200hz，co2激光的輸出功率為40-50w。
8、進(jìn)一步地，上述納米液中的所述改性碳化硅纖維的濃度為4-6wt％，溶劑為乙醇。
9、進(jìn)一步地，上述改性碳化硅纖維通過如下制備方法獲得：
10、將丙烯酸(n-甲基全氟己基磺酰胺基)乙酯與2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮分散于有機(jī)溶劑中，超聲混合均勻后，得到改性液；
11、在所述改性液中加入碳化硅纖維，再加入催化量的金屬鈀，將所得溶液置于加熱環(huán)境中攪拌反應(yīng)，得到改性碳化硅纖維。
12、進(jìn)一步地，上述在制備所述改性碳化硅纖維過程中，反應(yīng)溫度為70-90℃，反應(yīng)時(shí)間為12-18h，攪拌頻率為200-500rmp。
13、進(jìn)一步地，上述改性液中，所述碳化硅纖維、所述丙烯酸(n-甲基全氟己基磺酰胺基)乙酯和2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮三者之間的質(zhì)量比為1:0.2-0.3:0.05-0.15。
14、進(jìn)一步地，上述采用等離子體技術(shù)處理所述高鋁硅基體玻璃的參數(shù)為：以氬氣為工作氣體，流速為6-8l/min，電壓為50-60kv,頻率為70-80hz。
15、進(jìn)一步地，上述粘附性高鋁硅玻璃的以氧化物的摩爾百分比計(jì)的組分滿足以下條件：sio2+al2o3為70-80％。
16、第二方面，本申請?zhí)峁┮环N適用于半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域的基板和tgv通孔玻璃，其通過上述制備方法獲得。
17、進(jìn)一步地，上述玻璃的介電常數(shù)為6-7，轉(zhuǎn)變點(diǎn)溫度大于600℃、膨脹系數(shù)為30×10-7/℃-50×10-7/℃，對550nm波長的透光率大于或等于96％，表面附著力為25-27mpa。
18、綜上所述，本申請具有以下有益效果：
19、1.本申請通過優(yōu)化玻璃的配方以及制備工藝，全方位的提升玻璃的綜合性能，使其具有優(yōu)異的介電常數(shù)和膨脹系數(shù)，且具有較高的工作溫度，轉(zhuǎn)變點(diǎn)＞600℃。更為重要的是，這種玻璃通過在強(qiáng)化后的基體玻璃進(jìn)行表面處理，使其在具有強(qiáng)界面附著力的前提下還保留了極強(qiáng)的透光性，對550nm波長的透光率大于或等于96％。這些性能使得該玻璃能夠作為大尺寸晶圓/面板封裝的基板來使用，且可在玻璃通孔技術(shù)中被進(jìn)一步鍍銅，由于其具有優(yōu)異的界面附著力和很小的光散射，能夠提高金屬銅鍍層的穩(wěn)定性，進(jìn)而提升產(chǎn)品品質(zhì)。
20、2.本申請?jiān)趯w玻璃進(jìn)行表面處理時(shí)，先采用等離子體技術(shù)處理本體玻璃，由于等離子體中含有大量的離子、激發(fā)態(tài)分子和自由基等多種活性離子，其在高速運(yùn)動(dòng)中能夠與基體玻璃表面進(jìn)行相互作用，使得玻璃表面形成微納紋理結(jié)構(gòu)，增大了玻璃的比表面積的同時(shí)在玻璃表面引入羥基、氨基等官能團(tuán)；且由于處理后的玻璃表面接觸角要小于未處理之前的光滑表面，玻璃的浸潤性增強(qiáng)，更有助于后續(xù)固化碳化硅纖維。隨后噴涂含有改性碳化硅纖維的納米液，采用脈沖式co2激光器進(jìn)行掃描固化，能夠在玻璃薄膜形成均勻而細(xì)密的附著層，從而降低玻璃的表面能，在不影響透光性的前提下增強(qiáng)界面附著力。
21、3.在本申請較佳的實(shí)施方式中，通過采用丙烯酸(n-甲基全氟己基磺酰胺基)乙酯與2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮對碳化硅纖維進(jìn)行改性，使其接枝有含氟聚合物，當(dāng)其后用脈沖式co2激光器掃描時(shí)，激光器瞬時(shí)的高熱量輸出，使得碳化硅纖維接枝的含氟聚合物與玻璃表面因等離子體處理產(chǎn)生的活性基團(tuán)鍵合，在玻璃表面形成網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)，極大的提高了表面附著力。
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1.一種適用于半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域的基板和TGV通孔玻璃的制備方法，其特征在于，其包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域的基板和TGV通孔玻璃的制備方法，其特征在于，采用所述脈沖式CO2激光器進(jìn)行掃描時(shí)，光斑寬度為0.3-0.5mm，掃描頻率為100-200Hz，CO2激光的輸出功率為40-50w。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域的基板和TGV通孔玻璃的制備方法，其特征在于，所述納米液中的所述改性碳化硅纖維的濃度為4-6wt％，溶劑為乙醇。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域的基板和TGV通孔玻璃的制備方法，其特征在于，所述改性碳化硅纖維通過如下制備方法獲得：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的適用于半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域的基板和TGV通孔玻璃的制備方法，其特征在于，在制備所述改性碳化硅纖維過程中，反應(yīng)溫度為70-90℃，反應(yīng)時(shí)間為12-18h，攪拌頻率為200-500rmp。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的適用于半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域的基板和TGV通孔玻璃的制備方法，其特征在于，所述改性液中，所述碳化硅纖維、所述丙烯酸
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域的基板和TGV通孔玻璃的制備方法，其特征在于，采用等離子體技術(shù)處理所述高鋁硅基體玻璃的參數(shù)為：以氬氣為工作氣體，流速為6-8L/min，電壓為50-60KV，頻率為70-80Hz。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域的基板和TGV通孔玻璃的制備方法，其特征在于，所述粘附性高鋁硅玻璃的以氧化物的摩爾百分比計(jì)的組分滿足以下條件：SiO2+Al2O3為70-80％。
9.一種適用于半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域的基板和TGV通孔玻璃，其特征在于，其通過如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的制備方法獲得。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的適用于半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域的基板和TGV通孔玻璃，其特征在于，所述玻璃的介電常數(shù)為6-7，轉(zhuǎn)變點(diǎn)溫度大于600℃、膨脹系數(shù)為30×10-7/℃-50×10-7/℃，對550nm波長的透光率大于或等于96％，表面附著力為25-27Mpa。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種適用于半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域的基板和tgv通孔玻璃的制備方法，其特征在于，其包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域的基板和tgv通孔玻璃的制備方法，其特征在于，采用所述脈沖式co2激光器進(jìn)行掃描時(shí)，光斑寬度為0.3-0.5mm，掃描頻率為100-200hz，co2激光的輸出功率為40-50w。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域的基板和tgv通孔玻璃的制備方法，其特征在于，所述納米液中的所述改性碳化硅纖維的濃度為4-6wt％，溶劑為乙醇。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域的基板和tgv通孔玻璃的制備方法，其特征在于，所述改性碳化硅纖維通過如下制備方法獲得：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的適用于半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域的基板和tgv通孔玻璃的制備方法，其特征在于，在制備所述改性碳化硅纖維過程中，反應(yīng)溫度為70-90℃，反應(yīng)時(shí)間為12-18h，攪拌頻率為200-500rmp。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的適用于半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域的基板和tgv通孔玻璃的制備方法，其特征在于，所述改性液中，所述碳化...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：趙紅梅，李光華，劉金鳳，董俊威，張俊，何華超，
申請(專利權(quán))人：四川虹科創(chuàng)新科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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