[發(fā)明專利]無堿玻璃

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080009675.2
• 申請(qǐng)日: 2010-03-19
• 公開（公告）號(hào): CN102448901A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 村田隆;三和晉吉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 日本電氣硝子株式會(huì)社
• 主分類號(hào): C03C3/091
• 分類號(hào): C03C3/091
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 蔣亭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無堿玻璃，具體而言涉及適合用于液晶顯示器、有機(jī)EL顯示器等平板顯示器用玻璃基板、芯片尺寸封裝(CSP)、電荷耦合元件(CCD)、等倍接近型固體攝像元件(CIS)等圖像傳感器用玻璃基板的無堿玻璃。

背景技術(shù)

近年來，CSP等圖像傳感器的小型化、薄型化、輕量化越來越發(fā)達(dá)。以往，這些傳感器部由樹脂的封裝進(jìn)行保護(hù)，但是，近年來，為了進(jìn)一步推進(jìn)小型化等，開始采用在Si芯片上粘貼玻璃基板進(jìn)行保護(hù)的方式。

另外，為了實(shí)現(xiàn)元件的小型化等，也要求該玻璃基板進(jìn)一步的薄壁化，因而開始采用板厚較薄的玻璃基板(例如，板厚0.5mm以下的玻璃基板)。

另外，為了防止在熱處理工序中堿性離子擴(kuò)散到成膜的半導(dǎo)體物質(zhì)中的情況，該玻璃基板通常使用實(shí)質(zhì)上不含堿金屬氧化物的無堿玻璃(參考專利文獻(xiàn)1)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2006-344927號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

如上所述，在CSP等用途的情況下，將玻璃基板與Si芯片直接粘貼。但是，當(dāng)無堿玻璃與Si的熱膨脹系數(shù)不匹配時(shí)，由于兩者的熱膨脹系數(shù)差，會(huì)導(dǎo)致玻璃基板發(fā)生翹曲。特別是玻璃基板的板厚越小，越容易發(fā)生玻璃基板的翹曲。

為了解決該問題，需要使無堿玻璃與Si的熱膨脹系數(shù)嚴(yán)格匹配。但是，Si的熱膨脹系數(shù)非常低，為32～34×10^-7/℃，如果為了與Si的熱膨脹系數(shù)匹配而降低無堿玻璃的熱膨脹系數(shù)，則難以制作高品質(zhì)的玻璃基板。即，無堿玻璃中，使熱膨脹系數(shù)降低時(shí)，玻璃的粘性增高，難以提高氣泡品質(zhì)，結(jié)果，難以得到高品質(zhì)的玻璃基板。

另外，CSP等圖像傳感器在約2mm左右的Si芯片中包含有數(shù)百萬像素的信息，因此，即使是液晶顯示器、有機(jī)EL顯示器等的像素?zé)o法比擬的、極微小的缺陷也可能成為問題。另外，將圖像傳感器與玻璃基板粘貼的工序基本為最后工序，因此，當(dāng)玻璃基板的缺陷導(dǎo)致器件的成品率下降時(shí)，器件的生產(chǎn)率會(huì)顯著下降。

另外，無堿玻璃中，為了提高氣泡品質(zhì)，需要使用澄清劑，以往，作為澄清劑，使用As₂O₃、Sb₂O₃。但是，As₂O₃、Sb₂O₃是環(huán)境負(fù)荷物質(zhì)，從環(huán)境的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選盡量減少它們的使用量。

因此，該用途中使用的無堿玻璃，特別要求：(1)具有與Si匹配的熱膨脹系數(shù)；(2)氣泡品質(zhì)優(yōu)良；(3)不含環(huán)境負(fù)荷物質(zhì)(特別是As₂O₃、Sb₂O₃)；以及(4)重量輕；(5)能夠以低成本成形為薄板；(6)表面品質(zhì)優(yōu)良；(7)在玻璃與樹脂的粘貼時(shí)具有可維持玻璃品質(zhì)的耐熱性；等。

鑒于上述情況，本發(fā)明的技術(shù)課題在于，提供滿足CSP等用途所要求的各種特性的無堿玻璃，特別是具有與Si匹配的熱膨脹系數(shù)、并且即使不使用As₂O₃、Sb₂O₃氣泡品質(zhì)也優(yōu)良、且能夠以低成本成形為薄板的無堿玻璃。

本發(fā)明人等反復(fù)進(jìn)行了各種實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過將無堿玻璃的玻璃組成范圍限制在規(guī)定范圍內(nèi)、并且將玻璃特性限制在規(guī)定范圍內(nèi)，可以解決上述技術(shù)課題，從而提出了本發(fā)明。即，本發(fā)明的無堿玻璃，其特征在于，作為玻璃組成，以下述氧化物換算的質(zhì)量％計(jì)，含有SiO₂?45～70％、Al₂O₃?10～30％、B₂O₃?11～20％，且As₂O₃的含量不足0.1％，Sb₂O₃的含量不足0.1％，堿金屬氧化物的含量不足0.1％，并且熱膨脹系數(shù)(30～380℃)為30～35×10^-7/℃。這里，“熱膨脹系數(shù)(30～380℃)”是指用膨脹儀測定的值，是指30～380℃溫度范圍內(nèi)的平均值。