玻璃电路基板及其制造方法技术

为了提供通过防止玻璃基板的龟裂、破裂并且抑制翘曲从而连接可靠性高的玻璃电路基板以及其制造方法，本发明专利技术的玻璃电路基板是如下构造，即，在玻璃基板(100)之上具有应力缓和层(102)、籽晶层(103)、以及由镀铜构成的电解镀层(104)，应力缓和层(102)由通过干式成膜法成膜的绝缘体形成，在室温下相对于玻璃基板具有压缩的残留应力。因此，能够抑制因制造时或者热循环时的玻璃电路基板的加热、冷却导致的镀铜的热膨胀以及收缩所引起的玻璃基板的龟裂、破裂或者翘曲，确保玻璃电路基板的高连接可靠性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】玻璃电路基板及其制造方法
本专利技术涉及玻璃电路基板及其制造方法。
技术介绍
随着电子设备的高功能化以及小型化，构成半导体装置的配线基板的高密度化的要求正在变高。其中，通常使用以玻璃环氧树脂为代表的有机材料作为配线基板的基板材料，但是近年来，由于针对玻璃的钻孔技术的进步，例如，能够对300μm厚的玻璃以小于或等于150μm的间距形成小于或等于100μm的小直径通孔。由于这样的情况，使用了玻璃材料的电子电路基板受到关注(专利文献1)。就将玻璃材料用于芯的电路基板(下面称为玻璃电路基板)而言，由于玻璃的线热膨胀系数(CTE)小至2ppm/K～8ppm/K，与硅芯片的热膨胀相匹配，因此安装可靠性高，并且平坦性优异，因此能够进行高精度的安装。此外，由于玻璃在平坦性方面优异，因此，制成电子电路基板时的微细配线形成性、高速传输性也优异。并且，正在研究向利用了玻璃的透明性、化学稳定性、高弹性且廉价的特征的电子电路基板的应用，期待半导体装置用内插器、摄像元件用电路基板、通信设备用的LC分波器(双工器)等的产品化。专利文献1：日本专利第4012375号公报
技术实现思路
但是，作为玻璃电路基板，由于玻璃基板与金属配线层的热膨胀差，热应力集中于金属层端部或者玻璃端部、特别是通孔(贯通孔)周围，因此容易在玻璃基板产生龟裂、破裂或者玻璃基板的翘曲，其结果，存在配线的连接可靠性降低的问题。本专利技术是为了解决上述课题而提出的，其目的在于提供一种对玻璃基板的龟裂、破裂或者翘曲进行抑制，电气可靠性高的玻璃电路基板以及其制造方法。作为解决上述课题的方法，本专利技术的玻璃电路基板包含玻璃基板和导体电路层，该玻璃电路基板的特征在于，在所述玻璃基板与所述导体电路层之间具有应力缓和层，所述应力缓和层是绝缘膜，该绝缘膜是无机物，且与所述玻璃基板相接，在室温下相对于所述玻璃基板具有压缩的残留应力。并且，本专利技术的玻璃电路基板的制造方法的特征在于，具有如下工序：在玻璃基板的至少一个面，通过干式成膜法形成在室温下相对于所述玻璃基板具有压缩的残留应力的应力缓和层；以及在所述应力缓和层之上依次层叠籽晶层和由镀铜构成的电解镀层而形成导体电路层。专利技术的效果根据本专利技术，能够提供一种对玻璃基板的龟裂、破裂或者翘曲进行抑制，电气可靠性高的玻璃电路基板以及其制造方法，由此能够实现电子设备、电子电路的高功能化、小型化、高可靠性化。附图说明图1A是表示第1实施方式所涉及的玻璃电路基板的制作方法的一个例子的概略侧视图。图1B是表示在玻璃电路基板产生的残留应力的概略侧视图。图2是表示玻璃电路基板的制造装置的概略图。图3是表示第2实施方式所涉及的玻璃电路基板的制作方法的一个例子的概略侧视图。图4是表示第3实施方式所涉及的玻璃电路基板的制作方法的一个例子的概略侧视图。图5是表示本专利技术的玻璃电路基板的应用例的概略侧视图。图6是表示对比例所涉及的玻璃电路基板的一个例子的概略侧视图。具体实施方式下面，基于附图对用于实施本专利技术的方式进行详细说明。此外，在下面的说明中，对相同要素或者具有相同功能的各部分使用相同标号，省略重复说明。另外，在本说明书中，“上”是指远离玻璃基板的方向，“下”是指接近玻璃基板的方向。并且，“应力缓和层”是指至少在室温下产生压缩应力的层，特别优选在从室温经过加热工序再回到室温期间，始终产生压缩应力的层。(第1实施方式)下面，使用图1A、图1B对第1实施方式所涉及的玻璃电路基板进行详细说明。图1A是表示第1实施方式所涉及的在玻璃基板正上方、在与导体电路层之间形成应力缓和层而形成玻璃电路基板的工序的概略剖面图。如图1A(a)所示，准备玻璃基板100。玻璃基板100是具有透光性的透明的玻璃材料。玻璃的成分或者玻璃所含有的各成分的配比、以及玻璃的制造方法没有特别限定。例如，作为玻璃，可以列举出无碱玻璃、碱性玻璃、硼硅玻璃、石英玻璃、蓝宝石玻璃、光敏性玻璃等，也可以使用以硅酸盐为主要成分的任意的玻璃材料。并且，也可以使用其他的所谓玻璃材料。但是，在本实施方式所涉及的半导体用途中，优选使用无碱玻璃。另外，玻璃基板100的厚度优选小于或等于1mm，但考虑到玻璃的贯通孔形成工艺的容易性、制造时的处理性，更优选大于或等于0.1mm且小于或等于0.8mm。作为玻璃基板100的制造方法，可以举出浮标法、下拉法、熔融法、上拉法、压延法等，但也可以使用通过任意方法制作出的玻璃材料，没有特别限定。玻璃的线膨胀系数优选大于或等于-1ppm/K且小于或等于15.0ppm/K。在玻璃的线膨胀系数小于-1ppm/K的情况下，难以对玻璃材料本身进行选定，从而不能廉价地制作。另一方面，在玻璃的线膨胀系数超过15.0ppm/K的情况下，在将硅芯片安装于玻璃电路基板时，与硅芯片的连接可靠性降低。更优选玻璃的线膨胀系数大于或等于0.5ppm/K且小于或等于8.0ppm/K，进一步优选大于或等于1.0ppm/K且小于或等于4.0ppm/K。如图1A(b)所记载，在玻璃基板100的一个面之上形成应力缓和层102。应力缓和层102作为如下层起作用，即，在室温下相对于玻璃基板100具有压缩的残留应力，使由后面的配线形成工序的加热、冷却引起的电解镀层104与玻璃基板100的伸缩差得以缓和。此外，室温是25℃附近。就与玻璃基板100正上方相接而设置的应力缓和层102而言，作为干式成膜法，例如可以举出真空蒸镀法、溅射法、离子镀法、MBE法、激光烧蚀法、CVD法，例如能够从氧化铝、二氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、氧化钽中选择。在本实施方式中，从能够使成膜时的各导入气体的比率变化而对应力进行控制的观点出发，通过CVD法形成氮化硅层作为应力缓和层102。氮化硅层的厚度优选大于或等于50nm且小于或等于1μm。在氮化硅层的厚度小于50nm的情况下，作为应力缓和层是不够的。另外，在氮化硅层的厚度超过1μm的情况下，在形成工艺的容易性方面有所欠缺。更优选氮化硅层的厚度大于或等于100nm且小于或等于500nm。另外，本实施方式中的氮化硅层为了在室温下相对于玻璃基板100具有压缩的残留应力，优选在从成膜时的温度至室温期间线膨胀系数比玻璃小。例如，在使用无碱玻璃作为基板的情况下，优选使用线膨胀系数小于3.8ppm/K的氮化硅层。图2是表示玻璃电路基板10的制造装置200的概略图。制造装置200具有腔室210、供气部220、230、和排气部240。腔室210具有在内部设置基板的台211。供气部220具有气瓶221、将气瓶221与腔室210连接的供气管222、和在供气管222的中途设置的阀223。供气部230具有气瓶231、将气瓶231与腔室210连接的供气管232、和在供气管232的中途设置的阀233。排气部240具有在与排气泵相连的排气管241的中途设置的阀242。在本实施方式中，使用制造装置200，通过CVD法形成上述的氮化硅层。处理所需的气体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种玻璃电路基板，其包含玻璃基板和导体电路层，该玻璃电路基板的特征在于，/n在所述玻璃基板与所述导体电路层之间具有应力缓和层，/n所述应力缓和层是绝缘膜，该绝缘膜是无机物，且与所述玻璃基板接触，在室温下相对于所述玻璃基板具有压缩的残留应力。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180525 JP 2018-1007231.一种玻璃电路基板，其包含玻璃基板和导体电路层，该玻璃电路基板的特征在于，
在所述玻璃基板与所述导体电路层之间具有应力缓和层，
所述应力缓和层是绝缘膜，该绝缘膜是无机物，且与所述玻璃基板接触，在室温下相对于所述玻璃基板具有压缩的残留应力。


2.根据权利要求1所述的玻璃电路基板，其特征在于，
在所述玻璃基板的一个面具有所述应力缓和层，在所述玻璃基板的另一个面具有所述应力缓和层和所述导体电路层，
所述应力缓和层形成于所述玻璃基板的另一个面与所述导体电路层之间。


3.根据权利要求1所述的玻璃电路基板，其特征在于，
在所述玻璃基板的两个面分别具有所述应力缓和层和所述导体电路层，
所述应力缓和层均形成于所述玻璃基板的面与所述导体电路层之间。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的玻璃电路基板，其特征在于，
所述玻璃基板具有多个贯通孔。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的玻璃电路基板，其特征在于，
所述无机物是氮化硅。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的玻璃电路基板，其特征在于，
所述导体电路层由镀铜层和籽晶层构成...

【专利技术属性】
技术研发人员：木岛匡彦，
申请(专利权)人：凸版印刷株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP