CN1716459A - 低温共烧陶瓷材料和使用该材料的多层配线板 - Google Patents

低温共烧陶瓷材料和使用该材料的多层配线板 Download PDF

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Abstract

本发明的目的是提供具有受控的线性热膨胀系数且具有高介电常数的低温共烧陶瓷材料，并且在即使烧制产品在其中不同组成的玻璃－陶瓷混合层被层叠的多层配线板中具有非对称层叠结构时也能减小其翘曲。根据本发明的低温共烧陶瓷材料包括：基于SiO2－B2O3－Al2O3－碱土金属氧化物的玻璃、氧化铝、氧化钛和堇青石；玻璃、氧化钛和堇青石；或者玻璃、氧化钛和莫来石。当多层配线板由该低温共烧陶瓷材料制成时，调节基板材料中堇青石或莫来石的含量，以将基板材料中的层间的线性热膨胀系数差控制为不大于0.25×10－6/℃。

Description

低温共烧陶瓷材料和使用该材料的多层配线板
技术领域
本发明涉及包括玻璃成份和陶瓷成份的玻璃-陶瓷基板，即低温共烧陶瓷材料和使用该材料的多层配线板。
背景技术
在用于半导体芯片的绝缘配线板中，公开了与玻璃-陶瓷基板(低温共烧陶瓷(LTCC基板))有关的技术，该基板可以在不高于1000℃的低温下烧制，以与导体材料和电阻材料同时烧制(参见例如日本专利申请1-132194和日本专利申请5-211006)。该基板以下面的方式生产以构成多层配线板：首先，形成生片(green sheet)；在生片表面上用导体材料和电阻材料印刷传导线；层叠并压制多个印刷后的生片，以形成层叠材料；然后烧制该层叠材料。该基板被用作LTCC模块，例如高频叠加模块、天线转换模块和过滤模块。
为了制造多层配线板的目的，例如，公开了将被用于玻璃-陶瓷基板的瓷组合物(参见例如日本专利申请2004-83373)，即高热膨胀的瓷组合物，其包括玻璃、填料和堇青石，玻璃包括SrO，填料包括线性热膨胀系数在40到400℃的范围内为6×10-6/℃或更大的金属氧化物。这里，日本专利申请2004-83373描述到，优选地使用例如石英、镁橄榄石或顽火辉石作为金属氧化物。在这种方式下，日本专利申请2004-83373的主要目的是提供这种具有高热膨胀和低介电常数的低温烧制瓷，其是具有8×10-6/℃到15×10-6/℃线性热膨胀系数的高热膨胀以及具有在1MHz下小于7的介电常数的低介电常数的瓷器。
发明内容
(待解决的问题)
近年来，为了提高生产效率，在很多情况下，以共同基板(collective substrate)的形式进行烧制，以由一个基板生产出多个产品。这时，为了维持从该共同基板生产的产品的精确度，对共同基板平坦度的要求越来越高。
同时，为了增加LTCC模块的封装密度并减小其尺寸，期望多层配线板不仅通过层叠具有相同介电常数的玻璃-陶瓷混合层来形成，还通过层叠具有不同介电常数的玻璃-陶瓷混合层来形成。
但是，当多层配线板通过层叠具有不同组成以产生不同介电常数的玻璃-陶瓷混合层来形成时，就会出现下面的问题，即烧制产品会翘曲，因为具有不同组成的玻璃-陶瓷混合层具有不同的线性热膨胀系数。
为了解决烧制产品翘曲的问题，以在层叠方向上的对称结构层叠生片，以抵消生片之间线性热膨胀系数的差别，从而防止烧制产品翘曲。但是，为了提高基板设计中的灵活度以及灵活地响应用户需求，期望即使烧制产品不是以对称结构形成的，烧制产品的翘曲也很小。
因此，本发明的第一目的是提供具有控制在预定范围内的线性热膨胀系数和高介电常数的低温共烧陶瓷材料，即，通过在多层配线板中插入具有高容量的电容器层来减小模块的厚度和大小。此外，本发明的第二目的是即使烧制产品在多层配线板中不具有对称结构，也能减小它的翘曲，从而提高基板设计中的灵活度，其中在多层配线板中层叠有具有不同组成的玻璃-陶瓷混合层。
本发明人发现，通过向材料中添加堇青石或莫来石作为填料，并且通过增加或减少堇青石或莫来石的含量，就可以容易地控制低温共烧陶瓷材料的线性热膨胀系数，并且已经完成了本发明。
即，根据本发明的低温共烧陶瓷材料，其特征在于包括：60～78％体积比的玻璃，该玻璃组成为46～60％质量比的SiO2、0.5～5％质量比的B2O3、6～17.5％质量比的Al2O3以及25～45％质量比的碱土金属氧化物，至少60％质量比的碱土金属氧化物是SrO；大于0到不大于16％体积比的氧化铝；10～26％体积比的氧化钛；以及2～15％体积比的堇青石。下文中称其为低温共烧陶瓷材料(I)。通过添加氧化钛和氧化铝以及同时添加堇青石作为填料，有可能保持高介电常数，并且可能根据堇青石的含量容易地控制线性热膨胀系数。
此外，根据本发明的低温共烧陶瓷材料，其特征在于包括：60～78％体积比的玻璃，该玻璃组成为46～60％质量比的SiO2、0.5～5％质量比的B2O3、6～17.5％质量比的Al2O3以及25～45％质量比的碱土金属氧化物，至少60％质量比的碱土金属氧化物是SrO；14～27％体积比的氧化钛；以及5～15.5％体积比的堇青石。下文中称其为低温共烧陶瓷材料(II)。通过添加氧化钛以及同时添加堇青石作为填料，有可能保持高介电常数，并且可能根据堇青石的含量容易地控制线性热膨胀系数。
此外，根据本发明的低温共烧陶瓷材料，其特征在于包括：不少于60％到小于66％体积比的玻璃，该玻璃组成为46～60％质量比的SiO2、0.5～5％质量比的B2O3、6～17.5％质量比的Al2O3以及25～45％质量比的碱土金属氧化物，至少60％质量比的碱土金属氧化物是SrO；大于10％到小于13％体积比的氧化钛；以及大于22％到小于30％体积比的莫来石。下文中称其为低温共烧陶瓷材料(III)。通过添加氧化钛以及同时添加莫来石作为填料，有可能保持高介电常数，并且可能根据莫来石的含量容易地控制线性热膨胀系数。
优选的是，根据本发明的低温共烧陶瓷材料，包括(I)、(II)和(III)，具有在50到300℃范围内的5.90×10-6到6.40×10-6/℃的线性热膨胀系数。通过使低温共烧陶瓷材料具有在上述范围内的线性热膨胀系数，根据本发明的低温共烧陶瓷材料可以具有与传统低温共烧陶瓷材料相同水平的线性热膨胀系数。
优选的是，根据本发明的低温共烧陶瓷材料，包括(I)、(II)和(III)，在室温下在1.9GHz的频率下具有不小于10的介电常数。通过使低温共烧陶瓷材料具有不小于10的介电常数，可能结合具有低介电常数的传统低温共烧陶瓷材料制造具有高容量的电容器。
根据本发明的多层配线板，其特征在于，在其中玻璃-陶瓷混合层被层叠的类型的多层配线板中，玻璃-陶瓷混合层中的至少一层由包括下面组成的低温共烧陶瓷材料制成：60-78％体积比的玻璃，该玻璃组成为46～60％质量比的SiO2、0.5～5％质量比的B2O3、6～17.5％质量比的Al2O3以及25～45％质量比的碱土金属氧化物，至少60％质量比的碱土金属氧化物是SrO；大于0到不大于16％体积比的氧化铝；10～26％体积比的氧化钛；以及2～15％体积比的堇青石。
根据本发明的多层配线板，其特征在于，在其中玻璃-陶瓷混合层被层叠的类型的多层配线板中，玻璃-陶瓷混合层中的至少一层由包括下面组成的低温共烧陶瓷材料制成：60-78％体积比的玻璃，该玻璃组成为46～60％质量比的SiO2、0.5～5％质量比的B2O3、6～17.5％质量比的Al2O3以及25～45％质量比的碱土金属氧化物，至少60％质量比的碱土金属氧化物是SrO；14～27％体积比的氧化钛；以及5～15.5％体积比的堇青石。
根据本发明的多层配线板，其特征在于，在其中玻璃-陶瓷混合层被层叠的多层配线板中，玻璃-陶瓷混合层中的至少一层由包括下面组成的低温共烧陶瓷材料制成：不少于60％到小于66％体积比的玻璃，该玻璃组成为46～60％质量比的SiO2、0.5～5％质量比的B2O3、6～17.5％质量比的Al2O3以及25～45％质量比的碱土金属氧化物，至少60％质量比的碱土金属氧化物是SrO；大于10％到小于13％体积比的氧化钛；以及大于22％到小于30％体积比的莫来石。
优选的是，在根据本发明的多层配线板中，包括(I)、(II)和(III)在内的低温共烧陶瓷材料具有在50到300℃的范围内的5.90×10-6到6.40×10-6/℃的线性热膨胀系数，在室温下在1.9GHz的频率下具有不小于10的介电常数。在根据本发明的低温共烧陶瓷材料中，线性热膨胀系数可以被控制在5.90×10-6到6.40×10-6/℃的范围内，同时具有保持在高值的介电常数。因此，例如，当通过将该低温共烧陶瓷材料与具有低介电常数的低温共烧陶瓷材料组合来制造多层配线板时，可能将线性热膨胀系数控制在预定范围内，并减小基板的翘曲。
优选的是，在根据本发明的多层配线板中，在50到300℃的范围内，由低温共烧陶瓷材料(I)、(II)或(III)制成的玻璃-陶瓷混合层与除该玻璃-陶瓷混合层之外的其它玻璃-陶瓷混合层之间的线性热膨胀系数差不大于0.25×10-6/℃。通过将线性热膨胀系数差控制在该范围内，可能减小基板的翘曲。
优选的是，在根据本发明的多层配线板中，除了由低温共烧陶瓷材料(I)、(II)或(III)制成的该玻璃-陶瓷混合层之外的其它玻璃-陶瓷混合层在室温下在1.9GHz的频率下具有5-8的介电常数。通过将具有不同介电常数的玻璃-陶瓷混合层层叠，可以增加LTCC模块的封装密度并减小其尺寸。
优选的是，在根据本发明的多层配线板中，除了由低温共烧陶瓷材料(I)、(II)或(III)制成的该玻璃-陶瓷混合层之外的其它玻璃-陶瓷混合层是由包括如下组成的低温共烧陶瓷材料制成的：58～76％体积比的玻璃，该玻璃组成为46～60％质量比的SiO2、0.5～5％质量比的B2O3、6～17.5％质量比的Al2O3以及25～45％质量比的碱土金属氧化物，至少60％质量比的碱土金属氧化物是SrO；以及24～42％体积比的氧化铝。
在根据本发明的多层配线板中，通过减小玻璃-陶瓷混合层之间的线性热膨胀系数差，翘曲的发生被控制，并且翘曲包括对于50毫米正方形的尺寸翘曲不大于200μm的情况。而且，翘曲还包括对于100毫米正方形的尺寸翘曲不大于200μm的情况。通过使翘曲不大于上述值，可能高精确度地在多层配线板的表面上安装电子部件。
(发明效果)
根据本发明，通过添加堇青石或莫来石作为填料用于控制低温共烧陶瓷材料的线性热膨胀系数，可能防止低温共烧陶瓷材料变成高膨胀瓷，并且可能使低温共烧陶瓷材料具有高介电常数。此外，本发明可以减小烧制产品的翘曲，即使层叠结构在具有不同组成的玻璃-陶瓷混合层被层叠的多层配线板中不是对称结构也可以如此。这样，具有高容量的电容器层可以被插入到多层配线板中。结果是，可能减小模块的厚度和尺寸，同时可能增加基板设计中的灵活度。
附图说明
图1是多层配线板的示意截面图。图1A到1J中示出的叠层结构是当具有不同组成的玻璃-陶瓷混合层以非对称结构被层叠时的具体实例。图1K到图10中示出的叠层结构是当具有不同组成的玻璃-陶瓷混合层以对称结构被层叠时的具体实例；
图2是示出了在测量基板翘曲量时的位置的示意图；
图3是示出了当0.72玻璃+0.14TiO2+(0.14-x)Al2O3+xMg2Al4Si5O18的组成式中的x改变时线性热膨胀系数的变化的图；
图4是示出了当0.72玻璃+0.14TiO2+(0.14-x)Al2O3+xMg2Al4Si5O18的组成式中的x改变时介电常数的变化的图；
图5是示出了当0.60玻璃+(0.39-x)TiO2+0.01Al2O3+xMg2Al4Si5O18的组成式中的x改变时线性热膨胀系数的变化的图；
图6是示出了当0.60玻璃+(0.39-x)TiO2+0.01Al2O3+xMg2Al4Si5O18的组成式中的x改变时介电常数的变化的图；
图7是示出了多层基板的层叠结构与基板翘曲之间的关系的图；
图8是示出了当0.60玻璃+(0.40-x)TiO2+xMg2Al4Si5O18的组成式中的x改变时线性热膨胀系数的变化的图；
图9是示出了当0.60玻璃+(0.40-x)TiO2+xMg2Al4Si5O18的组成式中的x改变时介电常数的变化的图；
图10是示出了当0.78玻璃+(0.22-x)TiO2+xMg2Al4Si5O18的组成式中的x改变时线性热膨胀系数的变化的图；
图11是示出了当0.78玻璃+(0.22-x)TiO2+xMg2Al4Si5O18的组成式中的x改变时介电常数的变化的图；
图12是示出了当(0.88-x)玻璃+0.12TiO2+xAl6Si2O13的组成式中的x改变时线性热膨胀系数的变化的图；
图13是示出了当(0.88-x)玻璃+0.12TiO2+xAl6Si2O13的组成式中的x改变时介电常数的变化的图；
图14是示出了当0.60玻璃+(0.40-x)TiO2+xAl6Si2O13的组成式中的x改变时线性热膨胀系数的变化的图；以及
图15是示出了当0.60玻璃+(0.40-x)TiO2+xAl6Si2O13的组成式中的x改变时介电常数的变化的图。
具体实施方式
下面，将通过示出本发明的优选实施方案来详细描述本发明，但是并不意于将本发明限于这些描述。
(第一实施方案)
根据第一实施方案的低温共烧陶瓷材料，包括：60～78％体积比的玻璃成份以及40～22％体积比的陶瓷成份，即陶瓷成份包括氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)以及堇青石(Mg2Al4Si5O18)。即，该低温共烧陶瓷材料是低温共烧陶瓷材料(I)。
这里，玻璃需要具有如下组成：46～60％、优选47～55％质量比的SiO2；0.5～5％、优选1～4％质量比的B2O3；6～17.5％、优选7～16.5％质量比的Al2O3；以及25～45％、优选30～40％质量比的碱土金属氧化物。当该SiO2少于46％质量比时，玻璃化变得很困难，而当SiO2多于60％质量比时，玻璃软化点变得太高，使得玻璃不能在低温下烧结。此外，当B2O3多于5％质量比时，烧结后的抗潮性变低，而当B2O3少于0.5％质量比时，玻璃化温度变得略高，并且烧结温度变得太高，这是不期望的。此外，当Al2O3少于6％质量比时，玻璃成份的强度变低，而当Al2O3多于17.5％质量比时，玻璃化变得困难。该玻璃成份中的碱土金属氧化物包括MgO、CaO、BaO和SrO，并且碱土金属氧化物总量的至少60％质量比、优选不少于80％质量比需要是SrO。当SrO的量少于60％质量比时，玻璃软化温度变高，因此低温烧制困难。通过组合添加少量的其它CaO、MgO和BaO，熔融玻璃的粘度可以降低，并且烧结温度范围可以被大大扩展以便于制造，因此优选的是组合使用这些碱土金属氧化物。就添加效果而言，优选的是添加总共1％质量比或更多的碱土金属氧化物CaO、MgO和BaO，更优选的是分别添加不少于0.2％质量比的CaO和MgO，特别优选的是分别添加不少于0.5％质量比的CaO和MgO。优选的是使碱土金属氧化物中CaO的量少于10％质量比，并使碱土金属氧化物中MgO的量不多于6％质量比。当这些氧化物的量大于上述量时，不能得到高强度瓷，并且玻璃的晶化度难以控制。
根据第一实施方案的低温共烧陶瓷材料(I)需要包括60～78％、优选60～73％体积比的玻璃成份。当玻璃成份少于60％体积比时，即陶瓷成份多于40％体积比时，不能在1000℃或更低得到致密的烧结体。另一方面，当玻璃成份多于78％体积比时，即陶瓷成份少于22％体积比时，抗弯强度降低。
陶瓷成份之一的氧化铝的含量从多于0％体积比到不多于16％体积比，优选地为1～8％体积比。当添加氧化铝来调节介电常数时，当添加多于16％体积比的氧化铝时，不能得到目标介电常数。
陶瓷成份之一的氧化钛的含量为10～26％体积比，优选地为14～25％体积比。当添加氧化钛来增加介电常数时，当添加少于10％体积比的氧化钛时，介电常数变低。另一方面，当添加多于26％体积比的氧化钛时，低温共烧陶瓷材料(I)的线性热膨胀系数变得过大。
陶瓷成份之一的堇青石的含量为2～15％体积比，优选地为6～14％体积比。堇青石具有在50到300℃范围内的低到1.8×10-6/℃的线性热膨胀系数，并具有低到4.8的介电常数。因此，通过改变低温共烧陶瓷材料(I)中堇青石的含量，可能降低线性热膨胀系数而对介电常数没有大的影响。当堇青石的含量少于2％体积比时，低温共烧陶瓷材料(I)的线性热膨胀系数变大。另一方面，当堇青石的含量多于15％体积比时，低温共烧陶瓷材料(I)的线性热膨胀系数变得过小。
推荐的是，通过调节各成份，根据第一实施方案的低温共烧陶瓷材料(I)应该被制成具有在50到300℃的范围内的5.90×10-6到6.40×10-6/℃的线性热膨胀系数，并且在室温下在1.9GHz频率下具有不小于10的介电常数。具体而言，对线性热膨胀系数的控制是通过调节堇青石的含量而进行的。可以提供具有被防止变高的线性热膨胀系数且具有高介电常数的低温共烧陶瓷材料。
根据第一实施方案的低温共烧陶瓷材料(I)可以包括其它成份，只要这些其它成份的添加不违背本发明的目的。
接下来，将描述将根据第一实施方案的低温共烧陶瓷材料(I)用于多层配线板的情况。根据第一实施方案的多层配线板是其中玻璃-陶瓷混合层被层叠并且其中玻璃-陶瓷混合层的至少一个层由包括如下组成的低温共烧陶瓷材料形成的多层配线板：60～78％体积比的玻璃，该玻璃组成为46～60％质量比的SiO2、0.5～5％质量比的B2O3、6～17.5％质量比的Al2O3以及25～45％质量比的碱土金属氧化物，至少60％质量比的碱土金属氧化物是SrO；大于0到不大于16％体积比的氧化铝；10～26％体积比的氧化钛；以及2～15％体积比的堇青石。此外，期望低温共烧陶瓷材料(I)具有在50到300℃范围内的5.90×10-6到6.40×10-6/℃的线性热膨胀系数，并且在室温下在1.9GHz频率下具有不小于10的介电常数。
还推荐的是，只层叠由根据第一实施方案的低温共烧陶瓷材料(I)制成的玻璃-陶瓷混合层，来形成多层配线板。但是，如图1所示，在第一实施方案中，还可能通过形成根据第一实施方案的低温共烧陶瓷材料(I)的玻璃-陶瓷混合层的至少一个层，并在其上层叠由不同组成形成的玻璃-陶瓷混合层，来形成多层配线板。在图1中，示出了多层配线板的示意截面图。图1A到1E以及图1F到1J中示出的叠层结构是其中由低温共烧陶瓷材料(I)制成的玻璃-陶瓷混合层与由不同组成制成的玻璃-陶瓷混合层以非对称结构被层叠情况的具体实例。图1K到10中示出的层叠结构是其中由低温共烧陶瓷材料(I)制成的玻璃-陶瓷混合层与由不同组成制成的玻璃-陶瓷混合层以对称结构被层叠情况的具体实例。在图1中示出了其中两种不同组成的玻璃-陶瓷混合层被层叠来生产多层配线板的情况。例如，由阴影区域示出的玻璃-陶瓷混合层由根据第一实施方案的低温共烧陶瓷材料(I)形成，由白色区域(没有阴影的)示出的玻璃-陶瓷混合层由其它低温共烧陶瓷材料形成。这里，多层配线板可以由三种或更多种不同种类的组成的玻璃-陶瓷混合层形成。
优选的是，根据第一实施方案的低温共烧陶瓷材料(I)具有如下物理性能：在50到300℃范围内的5.90×10-6到6.40×10-6/℃的线性热膨胀系数，以及在室温下在1.9GHz频率下不小于10的介电常数。但是，当由根据第一实施方案的低温共烧陶瓷材料(I)制成的玻璃-陶瓷混合层与由其它组成制成的玻璃-陶瓷混合层结合来形成配线板时，通过使玻璃-陶瓷混合层之间的在50到300℃范围内的线性热膨胀系数差不大于0.25×10-6/℃，多层配线板的翘曲可以被控制。翘曲由图2中的W示出。通过使玻璃-陶瓷混合层之间的线性热膨胀系数差不大于0.25×10-6/℃，可以使多层配线板的翘曲W对于50毫米正方形的尺寸不大于200μm，或者对于100毫米正方形的尺寸不大于200μm。这时，假设基板一边(当有长边和短边时，是长边)的长度是t，可以使通过W/t计算出的翘曲率不大于0.4％，优选地不大于0.2％。通过使翘曲率不大于上述值，可以高精确度地在多层配线板的表面上安装电子部件。
当玻璃-陶瓷混合层之间的线性热膨胀系数差大于0.25×10-6/℃时，为了减小翘曲，玻璃-陶瓷混合层需要被排列成相对于层叠方向的中心对称，如图1K到10所示。但是，在根据第一实施方案的多层配线板中，通过控制堇青石的含量，可以使线性热膨胀系数差不大于0.25×10-6/℃，使得即使玻璃-陶瓷混合层如图1A到1J所示以非对称结构层叠，也可以使翘曲很小。
此外，如果使由除了根据第一实施方案的低温共烧陶瓷材料(I)之外的材料制成的其它玻璃-陶瓷混合层的介电常数在室温下对于1.9GHz的频率为5到8，那么介电常数的差别就可以至少为2或更大，从而可以进一步增加设计基板时的灵活度。
例如，可以选择由日本专利申请1-132194中描述的低温共烧陶瓷材料制成的玻璃-陶瓷混合层作为由除了根据第一实施方案的低温共烧陶瓷材料(I)之外的材料制成的其它玻璃-陶瓷混合层。在日本专利申请1-132194中描述的低温共烧陶瓷材料具有在50到300℃范围内的5.90×10-6到6.40×10-6/℃范围内的线性热膨胀系数，以及在室温下在1.9GHz频率下5到8的介电常数。因此，在日本专利申请1-132194中描述的低温共烧陶瓷材料适于与根据第一实施方案的低温共烧陶瓷材料(I)结合来形成多层配线板。在日本专利申请1-132194中描述的低温共烧陶瓷材料包括：58～76％体积比的玻璃，该玻璃的组成为46～60％质量比的SiO2、0.5～5％质量比的B2O3、6～17.5％质量比的Al2O3以及25～45％质量比的碱土金属氧化物，至少60％质量比的碱土金属氧化物是SrO；以及24～42％体积比的作为填料的氧化铝。因为如果玻璃成份少于58％，即陶瓷成份多于42％体积比，那么不能在1000℃或更低温度得到致密的烧结体。另一方面，如果玻璃成份多于76％体积比，即陶瓷成份少于24％体积比，那么抗弯强度降低。
当其它玻璃-陶瓷混合层是由日本专利申请1-132194中描述的低温共烧陶瓷材料制成的玻璃-陶瓷混合层时，为了使层间的在50到300℃范围内的热膨胀系数差不大于0.25×10-6/℃，并使层间的介电常数差不小于2，要使得在由根据第一实施方案的低温共烧陶瓷材料(I)制成的玻璃-陶瓷混合层中，陶瓷成份之一的氧化铝的含量为1～8％体积比，优选为4～8％体积比。此外，使得陶瓷成份之一的氧化钛的含量优选为14～25％体积比，更优选为14～16％体积比。此外，使得陶瓷成份之一的堇青石的含量优选为6～14％体积比，更优选为6～7％体积比。此外，使得玻璃成份的含量优选为60～73％体积比，更优选为72～73％体积比。这里，优选的是玻璃的组成为47～55％质量比的SiO2、1～3％质量比的B2O3、7～16.5％质量比的Al2O3以及30～40％质量比的碱土金属氧化物。
除了由根据第一实施方案的低温共烧陶瓷材料(I)制成的玻璃-陶瓷混合层之外的其它玻璃-陶瓷混合层中的至少一个或多个层，由例如日本专利申请1-132194中描述的与配线板相关的低温共烧陶瓷材料形成。优选地，所有其它的玻璃-陶瓷混合层都由日本专利申请1-132194中描述的与配线板相关的低温共烧陶瓷材料形成。
为了制造根据第一实施方案的多层配线板，例如，将上述陶瓷成份和玻璃成份的原材料制成平均颗粒直径不大于10μm、优选为1到4μm的粉末，然后将原材料粉末彼此混合，并且按需要将水或溶剂以及合适的粘合剂添加到混合的原材料粉末中来制备糊状物。接下来，使用流延法或挤出机将该糊状物形成为约0.1到1.0mm的片，来生产陶瓷生片。多个陶瓷生片被层叠并在40到120℃的加热状态下压制，以形成层叠材料。同时在800到1000℃下烧结该层叠材料，来生产多层基板。此外，还推荐的是：干压各种成份的粉末状混合材料以形成片；然后，多个片被层叠然后压制以形成层叠材料；并烧结层叠材料。这时，还推荐的是，提供导体、电阻器、外涂层、热敏电阻，然后被同时烧结，以形成多层配线板。
(第二实施方案)
根据第二实施方案的低温共烧陶瓷材料，包括：60～78％体积比的玻璃成份以及22～40％体积比的陶瓷成份，即陶瓷成份包括氧化钛(TiO2)以及堇青石(Mg2Al4Si5O18)。即，该低温共烧陶瓷材料是低温共烧陶瓷材料(II)。
这里，使用与第一实施方案情况中相同的玻璃作为玻璃。
根据第二实施方案的低温共烧陶瓷材料(II)优选地包括60～78％体积比的玻璃成份。当玻璃成份少于60％体积比时，即陶瓷成份多于40％体积比时，不能在1000℃下得到致密的烧结体。另一方面，当玻璃成份多于78％体积比时，即陶瓷成份少于22％体积比时，抗弯强度降低。
优选的是，陶瓷成份之一的氧化钛的含量为14～27％体积比。当添加氧化钛来增加介电常数时，当添加少于14％体积比的氧化钛时，介电常数变低。另一方面，当添加多于27％体积比的氧化钛时，低温共烧陶瓷材料(II)的线性热膨胀系数变得过大。
优选的是，陶瓷成份之一的堇青石的含量为5～15.5％体积比。堇青石具有在50到300℃范围内的低到1.8×10-6/℃的线性热膨胀系数，并具有低到4.8的介电常数。因此，通过改变低温共烧陶瓷材料(II)中堇青石的含量，可能降低线性热膨胀系数而对介电常数没有大的影响。当堇青石的含量少于5％体积比时，低温共烧陶瓷材料(II)的线性热膨胀系数变大。另一方面，当堇青石的含量多于15.5％体积比时，低温共烧陶瓷材料(II)的线性热膨胀系数变得过小。
推荐的是，通过调节各成份，根据第二实施方案的低温共烧陶瓷材料(II)应该被制成具有在50到300℃范围内的5.90×10-6到6.40×10-6/℃的线性热膨胀系数，并且在室温下在1.9GHz频率下具有不小于10的介电常数。具体而言，对线性热膨胀系数的控制是通过调节堇青石的含量而进行的。可以提供具有被防止变得太高的线性热膨胀系数且具有高介电常数的低温共烧陶瓷材料。
根据第二实施方案的低温共烧陶瓷材料(II)可以包括其它成份，只要这些其它成份的添加不违背本发明的目的。
接下来，将描述将根据第二实施方案的低温共烧陶瓷材料(II)用于多层配线板的情况。根据第二实施方案的多层配线板是其中玻璃-陶瓷混合层被层叠并且其中玻璃-陶瓷混合层的至少一个层由包括如下组成的低温共烧陶瓷材料形成的多层配线板：60～78％体积比的玻璃成份，该玻璃的组成为46～60％质量比的SiO2、0.5～5％质量比的B2O3、6～17.5％质量比的Al2O3以及25～45％质量比的碱土金属氧化物，至少60％质量比的碱土金属氧化物是SrO；14～27％体积比的氧化钛；以及5～15.5％体积比的堇青石。此外，优选的是，该低温共烧陶瓷材料具有在50到300℃范围内的5.90×10-6到6.40×10-6/℃的线性热膨胀系数，并且在室温下在1.9GHz频率下具有不小于10的介电常数。
还推荐的是，只层叠由根据第二实施方案的低温共烧陶瓷材料(II)制成的玻璃-陶瓷混合层，来形成多层配线板。但是，如第一实施方案中的情况，如图1所示，在第二实施方案中，还可能通过由根据第二实施方案的低温共烧陶瓷材料(II)形成玻璃-陶瓷混合层的至少一个层，并在其上层叠由不同组成形成的玻璃-陶瓷混合层，来形成多层配线板。在图1中，示出了通过层叠由两种不同组成制成的玻璃-陶瓷混合层形成的多层配线板。例如，推荐的是，由阴影区域示出的玻璃-陶瓷混合层由根据第二实施方案的低温共烧陶瓷材料(II)形成，由白色区域(没有阴影的)示出的玻璃-陶瓷混合层由其它低温共烧陶瓷材料形成。这里，多层配线板可以由三种或更多种不同种类组成的玻璃-陶瓷混合层形成。
优选的是，根据第二实施方案的低温共烧陶瓷材料(II)具有如下物理性能：在50到300℃范围内的5.90×10-6到6.40×10-6/℃的线性热膨胀系数，以及在室温下在1.9GHz频率下不小于10的介电常数。但是，当由根据第二实施方案的低温共烧陶瓷材料制成的玻璃-陶瓷混合层与由其它组成制成的玻璃-陶瓷混合层结合来形成多层配线板时，通过使玻璃-陶瓷混合层之间在50到300℃的范围内的线性热膨胀系数差不大于0.25×10-6/℃，多层配线板的翘曲可以被控制。如第一实施方案中的情况，翘曲由图2中的W示出。通过使玻璃-陶瓷混合层之间的线性热膨胀系数差不大于0.25×10-6/℃，可以使多层配线板的翘曲W对于50毫米正方形的尺寸不大于200μm，或者对于100毫米正方形的尺寸不大于200μm。这时，假设基板一边(当有长边和短边时，是长边)的长度是t，可以使通过W/t计算出的翘曲率不大于0.4％，优选地不大于0.2％。通过使翘曲率不大于上述值，可以高精确度地在多层配线板的表面上安装电子部件。
当玻璃-陶瓷混合层之间的线性热膨胀系数差大于0.25×10-6/℃时，为了减小翘曲，如图1K到10示出的层叠结构，玻璃-陶瓷混合层需要被排列成相对于层叠方向的中心对称。但是，在根据第二实施方案的多层配线板中，通过控制堇青石的含量，可以使线性热膨胀系数差在0.25×10-6/℃内，使得即使玻璃-陶瓷混合层如图1A到1J所示以非对称结构层叠，也可以使翘曲很小。
此外，如果由除了根据第二实施方案的低温共烧陶瓷材料(II)之外的材料制成的其它玻璃-陶瓷混合层的介电常数在室温下在1.9GHz频率下为5到8，介电常数差可以至少为2或更大，从而可以进一步增加设计基板时的灵活度。
例如，可以选择由日本专利申请1-132194中描述的低温共烧陶瓷材料制成的玻璃-陶瓷混合层作为由除了根据第二实施方案的低温共烧陶瓷材料(II)之外的材料制成的其它玻璃-陶瓷混合层。在日本专利申请1-132194中描述的低温共烧陶瓷材料具有在50到300℃范围内的5.90×10-6到6.40×10-6/℃范围内的线性热膨胀系数，以及在室温下在1.9GHz频率下5到8的介电常数。因此，在日本专利申请1-132194中描述的低温共烧陶瓷材料适于与根据第二实施方案的低温共烧陶瓷材料(II)结合来形成多层配线板。在日本专利申请1-132194中描述的低温共烧陶瓷材料包括：58～76％体积比的玻璃成份，该玻璃的组成为46～60％质量比的SiO2、0.5～5％质量比的B2O3、6～17.5％质量比的Al2O3以及25～45％质量比的碱土金属氧化物，至少60％质量比的碱土金属氧化物是SrO；以及24～42％体积比的作为填料的氧化铝。因为如果玻璃成份少于58％，即陶瓷成份多于42％体积比，那么不能在1000℃或更低温度得到致密的烧结体。另一方面，如果玻璃成份多于76％体积比，即陶瓷成份少于24％体积比，那么抗弯强度降低。
当其它玻璃-陶瓷混合层是由日本专利申请1-132194中描述的低温共烧陶瓷材料制成的玻璃-陶瓷混合层时，为了使层间的在50到300℃范围内的热膨胀系数差不大于0.25×10-6/℃、优选地不大于0.10×10-6/℃，并使层间的介电常数差不小于2，要使得在由根据第二实施方案的低温共烧陶瓷材料(II)制成的玻璃-陶瓷混合层中，陶瓷成份之一的氧化钛的含量优选为14～27％体积比，更优选为15～25％体积比。此外，使得陶瓷成份之一的堇青石的含量优选为5～15.5％体积比，更优选为5～13％体积比。此外，使得玻璃成份的含量优选为60～78％体积比，更优选为62～78％体积比。这里，玻璃的组成为47～55％质量比的SiO2、1～3％质量比的B2O3、7～16.5％质量比的Al2O3以及30～40％质量比的碱土金属氧化物。
除了由根据第二实施方案的低温共烧陶瓷材料(II)制成的玻璃-陶瓷混合层之外的其它玻璃-陶瓷混合层中的至少一个或多个层，由例如日本专利申请1-132194中描述的与配线板相关的低温共烧陶瓷材料形成。优选地，所有其它的玻璃-陶瓷混合层都由日本专利申请1-132194中描述的与配线板相关的低温共烧陶瓷材料形成。
在根据第一实施方案的多层配线板中描述的制造方法在相同条件下可以应用于根据第二实施方案的多层配线板。
(第三实施方案)
根据第三实施方案的低温共烧陶瓷材料，包括：60％到少于66％体积比的玻璃成份以及34～40％体积比的陶瓷成份，即陶瓷成份包括氧化钛(TiO2)以及莫来石(Al6Si2O13)。即，该低温共烧陶瓷材料是低温共烧陶瓷材料(III)。
这里，使用与第一实施方案情况中相同的玻璃作为玻璃。
根据第三实施方案的低温共烧陶瓷材料(III)优选地包括不少于60％到少于66％体积比的玻璃成份。当玻璃成份少于60％体积比时，即陶瓷成份多于40％体积比时，不能在1000℃或更低温度下得到致密的烧结体。另一方面，当玻璃成份多于66％体积比时，陶瓷成份很少，因此低温共烧陶瓷材料的介电常数和线性热膨胀系数变得接近玻璃成份的介电常数和线性热膨胀系数。因此，难以同时满足低温共烧陶瓷材料所需的介电常数和线性热膨胀系数。
优选的是，陶瓷成份之一的氧化钛的含量多于10％体积比，少于13％体积比。当添加氧化钛来增加介电常数时，当氧化钛的含量不多于10％体积比时，介电常数变低。另一方面，当添加不少于13％体积比的氧化钛时，低温共烧陶瓷材料(III)的线性热膨胀系数变得过大。
优选的是，陶瓷成份之一的莫来石的含量为多于22％体积比且少于30％体积比。莫来石具有在50到300℃范围内的低到5.0×10-6/℃的线性热膨胀系数，并具有低到7.4的介电常数。因此，通过改变低温共烧陶瓷材料(III)中莫来石的含量，可能降低线性热膨胀系数。当莫来石的含量不多于22％体积比时，低温共烧陶瓷材料(III)的线性热膨胀系数变大。另一方面，当莫来石的含量不少于30％体积比时，玻璃的含量降低，因此材料难以烧结，或者氧化钛的含量降低，介电常数变小。
推荐的是，通过调节各个成份，根据第三实施方案的低温共烧陶瓷材料(III)具有在50到300℃范围内的5.90×10-6到6.40×10-6/℃的线性热膨胀系数，并且在室温下在1.9GHz频率下具有不小于10的介电常数。具体而言，对线性热膨胀系数的控制是通过调节莫来石的含量而进行的。可能提供具有被防止变高的线性热膨胀系数且具有高介电常数的低温共烧陶瓷材料。
根据第三实施方案的低温共烧陶瓷材料(III)可以包括其它成份，只要这些其它成份的添加不违背本发明的目的。
接下来，将描述将根据第三实施方案的低温共烧陶瓷材料(III)用于多层配线板的情况。根据第三实施方案的多层配线板是其中玻璃-陶瓷混合层被层叠并且其中玻璃-陶瓷混合层的至少一个层由包括如下组成的低温共烧陶瓷材料形成的多层配线板：不少于60％到少于66％体积比的玻璃成份，该玻璃组成为46～60％质量比的SiO2、0.5～5％质量比的B2O3、6～17.5％质量比的Al2O3以及25～45％质量比的碱土金属氧化物，至少60％质量比的碱土金属氧化物是SrO；多于10％到少于13％体积比的氧化钛；以及多于22％到少于30％体积比的莫来石。此外，优选的是，低温共烧陶瓷材料(III)具有在50到300℃范围内的5.90×10-6到6.40×10-6/℃的线性热膨胀系数，并且在室温下在1.9GHz频率下具有不小于10的介电常数。
还推荐的是，只层叠由根据第三实施方案的低温共烧陶瓷材料(III)制成的玻璃-陶瓷混合层，来形成多层配线板。但是，如第一实施方案中的情况，如图1所示，在第三实施方案中，还可能通过由根据第三实施方案的低温共烧陶瓷材料(III)形成玻璃-陶瓷混合层的至少一个层，并在其上层叠由不同组成形成的玻璃-陶瓷混合层，来形成多层配线板。在图1中，示出了通过层叠由两种组成制成的玻璃-陶瓷混合层形成的多层配线板。例如，还推荐的是，由阴影区域示出的玻璃-陶瓷混合层由根据第三实施方案的低温共烧陶瓷材料(III)形成，由非阴影区域示出的玻璃-陶瓷混合层由其它低温共烧陶瓷材料形成。这里，多层配线板可以由三种或更多种不同种类组成的玻璃-陶瓷混合层形成。
优选的是，根据第三实施方案的低温共烧陶瓷材料(III)具有如下物理性能：在50到300℃范围内的5.90×10-6到6.40×10-6/℃的线性热膨胀系数，以及在室温下在1.9GHz频率下不小于10的介电常数。但是，当由根据第三实施方案的低温共烧陶瓷材料(III)制成的玻璃-陶瓷混合层与由其它组成的玻璃-陶瓷混合层结合来形成多层配线板时，通过使玻璃-陶瓷混合层之间在50到300℃的范围内的线性热膨胀系数差不大于0.25×10-6/℃，多层配线板的翘曲可以被控制。如第一实施方案中的情况，翘曲由图2中的W示出。通过使玻璃-陶瓷混合层之间的线性热膨胀系数差不大于0.25×10-6/℃，可以使多层配线板的翘曲W对于50毫米正方形的尺寸不大于200μm。这时，假设基板一边(当有长边和短边时，是长边)的长度是t，可以使通过W/t计算出的翘曲率不大于0.4％，优选地不大于0.2％。通过使翘曲率不大于上述值，可以高精确度地在多层配线板的表面上安装电子部件。
当玻璃-陶瓷混合层之间的线性热膨胀系数差大于0.25×10-6/℃时，为了减小翘曲，如图1K到10示出的层叠结构，玻璃-陶瓷混合层需要被排列成相对于层叠方向的中心对称。但是，在根据第三实施方案的多层配线板中，通过控制莫来石的含量，可以使线性热膨胀系数差在0.25×10-6/℃内，使得即使玻璃-陶瓷混合层如图1A到1E和1F到1J所示以非对称结构层叠，也可以使翘曲很小。
此外，如果由除了根据第三实施方案的低温共烧陶瓷材料(III)之外的材料制成的其它玻璃-陶瓷混合层的介电常数在室温下在1.9GHz频率下为5到8，介电常数差可以至少为2或更大，从而可以进一步增加设计基板时的灵活度。
例如，可以选择由日本专利申请1-132194中描述的低温共烧陶瓷材料制成的玻璃-陶瓷混合层作为由除了根据第三实施方案的低温共烧陶瓷材料(III)之外的材料制成的其它玻璃-陶瓷混合层。在日本专利申请1-132194中描述的低温共烧陶瓷材料具有在50到300℃范围内的5.90×10-6到6.40×10-6/℃范围内的线性热膨胀系数，以及在室温下在1.9GHz频率下5到8的介电常数。因此，在日本专利申请1-132194中描述的低温共烧陶瓷材料适于与根据第三实施方案的低温共烧陶瓷材料(III)结合来形成多层配线板。在日本专利申请1-132194中描述的低温共烧陶瓷材料包括：58～76％体积比的玻璃成份，该玻璃组成为46～60％质量比的SiO2、0.5～5％质量比的B2O3、6～17.5％质量比的Al2O3以及25～45％质量比的碱土金属氧化物，至少60％质量比的碱土金属氧化物是SrO；以及24～42％体积比的作为填料的氧化铝。使玻璃成份为58～76％体积比的原因如下：如果玻璃成份少于58％体积比，那么不能得到致密的烧结体，如果玻璃成份多于76％体积比，陶瓷成份的含量很少，因此，低温共烧陶瓷材料的介电常数和线性热膨胀系数变得接近玻璃成份的介电常数和线性热膨胀系数，从而难以同时满足其它玻璃-陶瓷混合层所需的介电常数和线性热膨胀系数。
当其它玻璃-陶瓷混合层是由日本专利申请1-132194中描述的低温共烧陶瓷材料制成的玻璃-陶瓷混合层时，为了使层间的在50到300℃范围内的热膨胀系数差不大于0.25×10-6/℃、优选地不大于0.10×10-6/℃，并使层间的介电常数差不小于2，要使得在由根据第三实施方案的低温共烧陶瓷材料(III)制成的玻璃-陶瓷混合层中，陶瓷成份之一的氧化钛的含量优选为多于10％到少于13％体积比，更优选为11～12％体积比。此外，使得陶瓷成份之一的莫来石的含量优选为多于22％到少于30％体积比，更优选为27.5～29.5％体积比。此外，使得玻璃的含量为不少于60％到少于66％体积比，更优选为60～64％体积比。这里，玻璃的组成为47～55％质量比的SiO2、1～3％质量比的B2O3、7～16.5％质量比的Al2O3以及30～40％质量比的碱土金属氧化物。
除了由根据第三实施方案的低温共烧陶瓷材料(III)制成的玻璃-陶瓷混合层之外的其它玻璃-陶瓷混合层中的至少一个或多个层，由例如日本专利申请1-132194中描述的低温共烧陶瓷材料形成。优选地，所有其它玻璃-陶瓷混合层都由日本专利申请1-132194中描述的低温共烧陶瓷材料形成。
在根据第一实施方案的多层配线板中描述的制造方法在相同条件下可以应用于根据第三实施方案的多层配线板。
[实施方案]
(第一实施方案)
接下来，将通过实例更详细地描述第一实施方案。玻璃、氧化铝、氧化钛和堇青石的粉末通过球磨机混合16小时，以得到表1中示出的组成。然后，例如甲苯和乙醇的溶剂以及粘合剂被添加到混合粉末(平均颗粒尺寸为1.5μm)中，以制备用于生产涂层材料的糊状物。这里，使得玻璃的组成为氧化物表示的50％质量比的SiO2+2％质量比的B2O3+11％质量比的Al2O3+1％质量比的MgO+3％质量比的CaO+33％质量比的SrO。使用该涂层材料通过流延法形成陶瓷生片。烧制后，陶瓷生片的厚度被调节为80μm。6个陶瓷生片被层叠，然后被压制，然后在850到950℃烧制2小时，来生产单一组成、厚度为480μm的多层基板。所生产的多层基板的在室温在1.9GHz频率下的介电常数εr，Q(1/tanδ)，在50到300℃范围内的线性热膨胀系数α，以及抗弯强度在表1中示出。介电常数和tanδ使用惠普公司制造的网络分析仪(产品号HP8510C)通过微扰方法测量。线性热膨胀系数使用MAC公司制造的膨胀计(产品号5000)测量。抗弯强度使用INSTRON公司制造的通用材料测试机(产品号5543)通过三点翘曲方法测量。
表1
  组成比   εr   Q   α(10-6/℃)   抗弯强度MPa
  玻璃％体积比   氧化铝％体积比   氧化钛％体积比   堇青石％体积比
 对比实例1   72   12   14   2   10.9   285   6.54   220
 实例1   72   10   14   4   10.8   284   6.36   210
 实例2   72   8   14   6   10.6   280   6.20   200
 实例3   72   6   14   8   10.5   284   6.00   210
 对比实例2   72   4   14   10   10.4   282   5.82   200
 实例4   73   4   16   7   11.1   280   6.20   210
 实例5   73   3   17   7   11.2   282   6.21   190
 实例6   73   1   18   8   11.4   283   6.16   200
 实例7   71   1   19   9   11.7   283   6.14   210
 实例8   67   1   21   11   12.2   285   6.11   195
 实例9   63   1   23   13   12.8   284   6.07   200
 实例10   61   1   24   14   13.1   285   6.06   195
 对比实例3   57   1   26   16   没有得到致密的烧结材料
 实例11   60   1   25   14   13.4   284   6.12   210
 实例12   60   1   26   13   13.8   286   6.25   210
 对比实例4   60   1   27   12   14.2   282   6.41   200
 实例13   60   1   24   15   13   282   5.98   195
 对比实例5   60   1   23   16   12.7   285   5.85   200
 对比实例6   60   30   5   5   9.3   281   6.07   210
 对比实例7   60   38   1   1   7.7   284   6.25   210
 对比实例8   60   39   0.5   0.5   7.7   285   6.28   190
 实例14   78   3   15   4   10.8   283   6.32   220
 对比实例9   80   1   15   4   9.69   285   6.29   150
 实例15   72   13   12   3   10.4   282   6.37   205
 实例16   72   16   10   2   10.0   283   6.37   210
 对比实例10   72   16   9   3   9.7   280   6.20   200
(通过添加堇青石对线性热膨胀系数的控制-1)
首先，当如对比实例1和2以及实例1到3所示用堇青石替换氧化铝时，即当x在0.72玻璃+0.14TiO2+(0.14-x)Al2O3+xMg2Al4Si5O18的组成式中改变时，线性热膨胀系数改变如图3所示，并且介电常数改变如图4所示。堇青石具有在50到300℃范围内的1.8×10-6/℃的线性热膨胀系数，并具有4.8的介电常数。另一方面，氧化铝具有在50到300℃范围内的7.2×10-6/℃的线性热膨胀系数，并具有9.8的介电常数。因此，当用堇青石替换氧化铝的替换量增加时，由于堇青石的添加量增加，所以线性热膨胀系数降低如图3所示，并且介电常数降低如图4所示。但是，氧化铝与堇青石之间的介电常数差为5.0，所以与线性热膨胀系数的改变相比，介电常数的改变更温和。因此，清楚线性热膨胀系数可以通过用堇青石替换氧化铝来减小，而不会很大地改变低温共烧陶瓷材料的介电常数。
(通过添加堇青石对线性热膨胀系数的控制-2)
接下来，当如对比实例4和5以及实例11到13所示用堇青石替换氧化钛时，即当x在0.60玻璃+(0.39-x)TiO2+0.01Al2O3+xMg2Al4Si5O18的组成式中改变时，线性热膨胀系数改变如图5所示，并且介电常数改变如图6所示。堇青石具有在50到300℃范围内的1.8×10-6/℃的线性热膨胀系数，并具有4.8的介电常数。另一方面，氧化钛具有在50到300℃范围内的11.5×10-6/℃的线性热膨胀系数，并具有104的介电常数。因此，当用堇青石替换氧化钛的替换量增加时，由于堇青石的添加量增加，所以线性热膨胀系数降低如图5所示，并且介电常数降低如图6所示。但是，氧化钛与堇青石之间的介电常数差为99.2，所以与图4所示的介电常数变化相比，该介电常数的改变更大。此外，在图5中示出的线性热膨胀系数差与图3所示情况中的一样大。因此，清楚通过用堇青石替换氧化钛，可能同时减小低温共烧陶瓷材料的介电常数和线性热膨胀系数。
如上所述，清楚了通过添加堇青石可能控制线性热膨胀系数，但是多层基板需要是致密的烧结体，并且即使得到了致密的烧结体，多层基板也需要具有不小于预定值的抗弯强度。此外，多层基板需要具有在50到300℃范围内的5.9×10-6到6.4×10-6/℃的线性热膨胀系数，以及在室温下在1.9GHz的频率下具有不小于10的介电常数。在对比实例1中，堇青石的含量只是2％体积比，线性热膨胀系数高达6.54×10-6/℃。在对比实例2中，线性热膨胀系数低到5.82×10-6/℃。在对比实例3中，玻璃成份的含量只为57％体积比，因此不能得到致密的烧结体。在对比实例4中，氧化钛的含量高达27％体积比，因此线性热膨胀系数高达6.41×10-6/℃。在对比实例5中，堇青石的含量高达16％体积比，因此线性热膨胀系数低到5.80×10-6/℃。在对比实例6至8中，氧化铝的添加量大，因此介电常数小于10。在对比实例9中，玻璃成份的含量是80％体积比，因此抗弯强度低。在对比实例10中，氧化钛的含量小到9％体积比，因为介电常数小于10。
(对不同组成的多层基板的翘曲的初步研究)
分别形成了10毫米正方形的两种类型的不同组成的陶瓷生片，并形成层叠材料以具有6层的层叠结构。然后，层叠材料被同时烧制，以制造包括6层不同组成的、厚度为480μm的多层基板。这里，使一个玻璃-陶瓷混合层的组成为70％体积比玻璃-30％体积比氧化铝(表示为S组成)，并使其它玻璃-陶瓷混合层的组成为70％体积比玻璃-15％体积比氧化铝-15％体积比氧化钛(表示为T组成)。这里，使每一层的玻璃的组成为氧化物表示的50％质量比的SiO2+2％质量比的B2O3+11％质量比的Al2O3+1％质量比的MgO+3％质量比的CaO+33％质量比的SrO。多层基板的层叠结构是图7A到7G示出的层叠结构。此时的翘曲幅度(平均值)在图7中一起示出。现在参照图7，很清楚，在图7D所示的最不对称的层叠结构中翘曲最大，并且在图7A和7G中示出的只具有相同组成的多层基板的层叠结构中翘曲最小。
根据图7所示的结果，发现，在具有图1所示层叠结构的多层基板中，在图1C所示的最不对称层叠结构中翘曲最大。因此，在此之后，使图1C所示的层叠结构为待评价的目标层叠结构。这是因为如果可以使图1C所示的层叠结构的翘曲小，就可以使其它层叠结构中的翘曲更小。
(对不同组成的多层基板的翘曲的研究)
分别形成两种类型的不同组成的陶瓷生片，并形成层叠材料以具有图1C所示的6层层叠结构。然后，层叠材料被同时烧制，以制造包括6层不同组成的、厚度为480μm的多层基板。制造10毫米正方形、50毫米正方形和100毫米正方形三种尺寸的多层基板。这里，使一个玻璃-陶瓷混合层的组成为表1中所示的各个组成。使其它玻璃-陶瓷混合层中每一层的组成为70％体积比玻璃和30％体积比氧化铝。这里，使每一层的玻璃的组成为氧化物表示的50％质量比的SiO2+2％质量比的B2O3+11％质量比的Al2O3+1％质量比的MgO+3％质量比的CaO+33％质量比的SrO。其它玻璃-陶瓷混合层中每一层具有在50到300℃范围内的6.15×10-6/℃的线性热膨胀系数，以及7.3的介电常数。
玻璃-陶瓷混合层在50到300℃的范围内的线性热膨胀系数α，10毫米正方形、50毫米正方形和100毫米正方形多层基板的各个基板的翘曲量，以及多层基板的翘曲评价在表2中示出。当50毫米正方形基板的翘曲不大于200μm时，多层基板的翘曲评价由圆圈符号(○)表示，当50毫米正方形基板的翘曲大于200μm时，多层基板的翘曲评价由叉号(×)表示。此外，在对多层基板的评价中，增加对玻璃-陶瓷混合层之间的介电常数差是否不小于预定值的判断。当多层基板满足下面的条件时：50毫米正方形基板的翘曲不大于200μm；一个玻璃-陶瓷混合层的介电常数不小于10；并且表1中示出的抗弯强度不小于190MPa，对多层基板给出的综合评价是由圆圈符号(○)表示的多层基板，而当多层基板不满足这些条件时，对多层基板给出的综合评价是由叉号(×)表示的多层基板。结果在表2中示出。
表2
  α(10-6/℃)   εr   翘曲μm10毫米正方形的基板   翘曲μm50毫米正方形的基板   翘曲μm100毫米正方形的基板   翘曲评价   作为多层基板的综合评价
  其它玻璃-陶瓷混合层一个玻璃-陶瓷混合层   6.15   7.3
  对比实例1   6.54   10.9   65   355   1422   ×   ×
  实例1   6.36   10.8   35   191   766   ○   ○
  实例2   6.20   10.6   40   54   60   ○   ○
  实例3   6.00   10.5   38   137   547   ○   ○
  对比实例2   5.82   10.4   62   301   1230   ×   ×
  实例4   6.20   11.1   38   52   80   ○   ○
  实例5   6.21   11.2   36   80   219   ○   ○
  实例6   6.16   11.4   42   58   36   ○   ○
  实例7   6.14   11.7   30   56   36   ○   ○
  实例8   6.11   12.2   32   68   146   ○   ○
  实例9   6.07   12.8   36   85   292   ○   ○
  实例10   6.06   13.1   36   90   328   ○   ○
  对比实例3   没有得到致密的烧结体
  实例11   6.12   13.4   32   60   109   ○   ○
  实例12   6.25   13.8   38   98   365   ○   ○
  对比实例4   6.41   14.2   42   210   839   ×   ×
  实例13   5.98   13.0   38   155   620   ○   ○
  对比实例5   5.85   12.7   66   273   1094   ×   ×
  对比实例6   6.07   9.3   42   120   292   ○   ×
  对比实例7   6.25   7.7   38   97   365   ○   ×
  对比实例8   6.28   7.7   40   130   474   ○   ×
  实例14   6.32   10.8   41   155   620   ○   ○
  对比实例9   6.29   9.69   35   128   510   ○   ×
  实例15   6.37   10.4   37   192   755   ○   ○
  实例16   6.37   10.0   34   189   762   ○   ○
  对比实例10   6.2   9.7   42   102   369   ○   ×
从表2示出的结果很清楚，当其它玻璃-陶瓷混合层与该一个玻璃-陶瓷混合层之间的线性热膨胀系数差越小时，基板的翘曲也越小。当其它玻璃-陶瓷混合层具有在50到300℃范围内的6.15×10-6/℃的线性热膨胀系数，而该一个玻璃-陶瓷混合层具有在50到300℃范围内的5.90×10-6到6.40×10-6/℃的线性热膨胀系数时，基板的翘曲很小。即，当使线性热膨胀系数差不大于0.25×10-6/℃时，可以使50毫米正方形基板的翘曲不大于200μm。更优选地，当使线性热膨胀系数差不大于0.1×10-6/℃时，在很多情况下，可以使50毫米正方形基板的翘曲不大于100μm。更优选地，当使线性热膨胀系数差不大于0.05×10-6/℃时，可以使100毫米正方形基板的翘曲不大于200μm。在对比实例1、2、4和5中，线性热膨胀系数差大，基板的翘曲大。在对比实例3中，不能得到致密的烧结体。在对比实例6到8和10中，基板的翘曲小，但是玻璃-陶瓷混合层之间的线性热膨胀系数差小，所以形成两种或更多种类型的玻璃-陶瓷混合层是没用的。在对比实例9中，玻璃-陶瓷混合层之间的介电常数差小，并且该一个玻璃-陶瓷混合层的抗弯强度小，所以认为多层基板本身的抗弯强度也很小。如实例所示，可以制造包括具有不同介电常数的玻璃-陶瓷混合层且具有很小翘曲的多层基板。据此，可能通过保持高精确度地向多层基板中插入高容量电容来减小模块的厚度和尺寸，并增加基板设计中的灵活度。
(第二实施方案)
接下来，将通过实例更详细地描述第二实施方案。玻璃、氧化钛、和堇青石的粉末通过球磨机混合16小时，以得到表3中示出的组成。然后，例如甲苯和乙醇的溶剂以及粘合剂被添加到混合粉末(平均颗粒尺寸为1.5μm)中，以制备用于生产涂层材料的糊状物。这里，使得玻璃的组成为氧化物表示的50％质量比的SiO2+2％质量比的B2O3+11％质量比的Al2O3+1％质量比的MgO+3％质量比的CaO+33％质量比的SrO。使用该涂层材料通过流延法形成陶瓷生片。烧制后，陶瓷生片的厚度被调节为80μm。6个陶瓷生片被层叠，然后被压制，然后在850到950℃烧制2小时，来生产单一组成的、厚度为480μm的多层基板。所生产的多层基板的在室温和1.9GHz频率下的介电常数εr，Q(1/tanδ)，在50到300℃范围内的线性热膨胀系数α，以及抗弯强度在表3中示出。这里，介电常数、tanδ、线性热膨胀系数和抗弯强度通过在第一实施方案的实例中描述的机器和测量方法测量。
表3
  组成比   εr   Q   α(10-6/℃)   抗弯强度(MPa)
  玻璃％体积比   氧化钛％体积比   堇青石％体积比
  实例17   60   27   13   14.6   280   6.29   200
  对比实例11   60   28   12   15.0   280   6.42   210
  实例18   60   25   15   13.8   285   6.03   200
  实例19   60   24.5   15.5   13.7   286   5.96   220
  对比实例12   60   24   16   13.5   284   5.87   210
  实例20   74   20   6   12.2   285   6.20   210
  实例21   70   21   9   12.7   282   6.24   220
  实例22   66   23   11   13.3   285   6.21   230
  实例23   62   25   13   13.9   281   6.18   210
  对比实例13   58   27   15   没有得到致密的烧结体
  对比实例14   78   18   4   12.0   284   6.44   195
  实例24   78   17   5   12.0   285   6.31   200
  实例25   78   16   6   11.4   284   6.18   190
  实例26   78   15   7   11.0   283   6.05   200
  实例27   78   14   8   10.7   288   5.91   195
  对比实例15   78   13   9   10.5   282   5.78   200
  对比实例16   80   15   5   11.1   285   6.20   150
(通过添加堇青石对线性热膨胀系数的控制-1)
首先，当如对比实例11和12以及实例17到19所示用堇青石替换氧化铝时，即当x在0.60玻璃+(0.40-x)TiO2+xMg2Al4Si5O18的组成式中改变时，线性热膨胀系数改变如图8所示，并且介电常数改变如图9所示。此外，当如对比实例14和15以及实例24到27所示用堇青石替换氧化钛时，即当x在0.78玻璃+(0.22-x)TiO2+xMg2Al4Si5O18的组成式中改变时，线性热膨胀系数改变如图10所示，并且介电常数改变如图11所示。堇青石具有在50到300℃范围内的1.8×10-6/℃的线性热膨胀系数，并具有4.8的介电常数。另一方面，氧化钛具有在50到300℃范围内的11.5×10-6/℃的线性热膨胀系数，并具有104的介电常数。因此，当用堇青石替换氧化钛的替换量增加时，由于堇青石的添加量增加，所以线性热膨胀系数降低如图8、10所示，并且介电常数降低如图9、11所示。但是，当在图9所示的范围内添加堇青石的情况下，介电常数不小于13.5，在图11所示的范围内添加堇青石的情况下，介电常数不小于10.5。因此，在这两种情况的任何一种中，可以使基板具有不小于10的介电常数。因此，很清楚，通过用堇青石替换氧化钛，可能减小低温共烧陶瓷材料的线性热膨胀系数，并使其介电常数保持为不小于10的值。
如上所述，清楚了通过添加堇青石可以控制线性热膨胀系数，但是多层基板需要是致密的烧结体，并且即使可以得到致密的烧结体，多层基板也需要具有不小于预定值的抗弯强度。此外，多层基板需要具有在50到300℃范围内的5.9×10-6到6.4×10-6/℃的线性热膨胀系数，在室温下在1.9GHz的频率下具有不小于10的介电常数。在对比实例14中，只含有4％体积比的堇青石，线性热膨胀系数高达6.44×10-6/℃。在对比实例12中，堇青石的含量高达16％体积比，线性热膨胀系数低到5.87×10-6/℃。在对比实例11中，氧化钛的含量高达28％体积比，因此线性热膨胀系数高达6.42×10-6/℃。在对比实例13中，玻璃成份的含量只为58％体积比，没有进行烧制。在对比实例15中，氧化钛的含量仅为13％体积比，因此线性热膨胀系数低到5.78×10-6/℃，因此不能得到致密的烧结体。在对比实例16中，玻璃成份的含量是80％体积比，因此抗弯强度较低。
(对不同组成的多层基板的翘曲的初步研究)
虽然在第一实施方案的实例中已经进行了对不同组成的多层基板的翘曲的初步研究，但是在第二实施方案的实例中，还将在下面对图1C所示的层叠结构进行类似的评价。
(对不同组成的多层基板的翘曲的研究)
分别形成两种类型的不同组成的陶瓷生片，并形成层叠材料以具有图1C所示的6层层叠结构。然后，层叠材料被同时烧制，以制造包括6个不同组成的玻璃-陶瓷混合层的、厚度为480μm的多层基板。制造10毫米正方形、50毫米正方形和100毫米正方形三种尺寸的多层基板。这里，使一个玻璃-陶瓷混合层的组成为表3中所示的各个组成。使其它玻璃-陶瓷混合层中每一层的组成为70％体积比玻璃和30％体积比氧化铝。这里，使每一层的玻璃的组成为氧化物表示的50％质量比的SiO2+2％质量比的B2O3+11％质量比的Al2O3+1％质量比的MgO+3％质量比的CaO+33％质量比的SrO。其它玻璃-陶瓷混合层中每一层具有在50到300℃范围内的6.15×10-6/℃的线性热膨胀系数，以及7.3的介电常数。
玻璃-陶瓷混合层在50到300℃的范围内的线性热膨胀系数α，10毫米正方形、50毫米正方形和100毫米正方形多层基板的各个基板的翘曲量，以及多层基板的翘曲评价在表4中示出。当50毫米正方形基板的翘曲不大于200μm时，多层基板的翘曲评价由圆圈符号(○)表示，当50毫米正方形基板的翘曲大于200μm时，多层基板的翘曲评价由叉号(×)表示。此外，在对多层基板的评价中，增加对玻璃-陶瓷混合层之间的介电常数差是否不小于预定值的判断。当多层基板满足下面的条件时：50毫米正方形基板的翘曲不大于200μm；一个玻璃-陶瓷混合层的介电常数不小于10；并且表3中示出的抗弯强度不小于190MPa，对多层基板给出的综合评价是由圆圈符号(○)表示的多层基板，而当多层基板不满足这些条件时，对多层基板给出的综合评价是由叉号(×)表示的多层基板。结果在表4中示出。
表4
  α(10-6/℃)   εr   翘曲(μm)10毫米正方形的基板   翘曲(μm)50毫米正方形的基板   翘曲(μm)100毫米正方形的基板   翘曲评价   关于多层基板的综合评价
  其它玻璃-陶瓷混合层   6.15   7.3
  一个玻璃-陶瓷混合层
  实例17   6.29   14.6   40   128   510   ○   ○
  对比实例11   6.42   15.0   39   246   984   ×   ×
  实例18   6.03   13.8   42   109   437   ○   ○
  实例19   5.96   13.7   72   173   693   ○   ○
  对比实例12   5.87   13.5   102   237   948   ×   ×
  实例20   6.20   12.2   39   85   182   ○   ○
  实例21   6.24   12.7   41   95   328   ○   ○
  实例22   6.21   13.3   36   90   219   ○   ○
  实例23   6.18   13.9   38   65   109   ○   ○
  对比实例13   没有得到致密的烧结体
  对比实例14   6.44   12.0   95   264   1057   ×   ×
  实例24   6.31   12.0   45   146   583   ○   ○
  实例25   6.18   11.4   42   55   109   ○   ○
  实例26   6.05   11.0   38   98   365   ○   ○
  实例27   5.91   10.7   125   192   875   ○   ○
  对比实例15   5.78   10.5   136   337   1349   ×   ×
  对比实例16   6.20   11.1   41   85   182   ○   ×
从表4示出的结果很清楚，当其它玻璃-陶瓷混合层与该一个玻璃-陶瓷混合层之间的线性热膨胀系数差越小时，基板的翘曲也越小。当其它玻璃-陶瓷混合层具有在50到300℃范围内的6.15×10-6/℃的线性热膨胀系数，而该一个玻璃-陶瓷混合层具有在50到300℃范围内的5.90×10-6到6.40×10-6/℃的线性热膨胀系数时，基板的翘曲小。即，当使线性热膨胀系数差不大于0.25×10-6/℃时，可以使50毫米正方形基板的翘曲不大于200μm。更优选地，当使线性热膨胀系数差不大于0.1×10-6/℃时，可以使50毫米正方形基板的翘曲不大于100μm。更优选地，当使线性热膨胀系数差不大于0.05×10-6/℃时，可以使100毫米正方形基板的翘曲不大于200μm。在对比实例11、12、14和15中，线性热膨胀系数差大，基板的翘曲大。在对比实例13中，不能得到致密的烧结体。在对比实例16中，该一个玻璃-陶瓷混合层的抗弯强度小，所以认为多层基板本身的抗弯强度也小。如实例所示，可以制造包括具有不同介电常数的玻璃-陶瓷混合层且具有很小翘曲的多层基板。据此，可能通过保持高精确度地向多层基板中插入高容量电容来减小模块的厚度和尺寸，并增加基板设计中的灵活度。
(第三实施方案)
接下来，将通过实例更详细地描述第三实施方案。玻璃、氧化钛、和莫来石的粉末通过球磨机混合16小时，以得到表5中示出的组成。然后，例如甲苯和乙醇的溶剂以及粘合剂被添加到混合粉末(平均颗粒尺寸为1.5μm)中，以制备用于生产涂层材料的糊状物。这里，使得玻璃的组成为氧化物表示的50％质量比的SiO2+2％质量比的B2O3+11％质量比的Al2O3+1％质量比的MgO+3％质量比的CaO+33％质量比的SrO。使用该涂层材料通过流延法形成陶瓷生片。烧制后，陶瓷生片的厚度被调节为80μm。6个陶瓷生片被层叠，然后被压制，然后在850到950℃烧制2小时，来生产单一组成、厚度为480μm的多层基板。所生产的多层基板的在室温和1.9GHz频率下的介电常数εr，Q(1/tanδ)，在50到300℃范围内的线性热膨胀系数α，以及抗弯强度在表5中示出。这里，介电常数、tanδ和线性热膨胀系数通过在第一实施方案的实例中描述的机器和测量方法测量。
表5
  组成比   εr   Q   α(10-6/℃)
  玻璃％体积比   氧化钛％体积比   莫来石％体积比
  对比实例17   58   12   30   没有得到致密的烧结体   -   -
  实例28   60   12   28   10.4   285   6.36
  实例29   62   12   26   10.3   283   6.38
  实例30   64   12   24   10.3   286   6.39
  实例31   65   12   23   10.3   289   6.40
  对比实例18   66   12   22   10.3   281   6.41
  实例32   60   11   29   10.1   288   6.29
  实例33   60   10.5   29.5   10.0   284   6.26
  对比实例19   60   10   30   9.8   289   6.23
  实例34   60   12.5   27.5   10.4   283   6.39
  对比实例20   60   13   27   10.6   284   6.42
(通过添加莫来石对线性热膨胀系数的控制-1)
首先，当如对比实例17和18以及实例28到31所示用莫来石替换玻璃时，即当x在(0.88-x)玻璃+0.12TiO2+xAl6Si2O13 的组成式中改变时，线性热膨胀系数改变如图12所示，并且介电常数改变如图13所示。此外，当如对比实例19和20以及实例32到34所示用莫来石替换氧化钛时，即当x在0.60玻璃+(0.40-x)TiO2+xAl6Si2O13的组成式中改变时，线性热膨胀系数改变如图14所示，并且介电常数改变如图15所示。莫来石具有在50到300℃范围内的5.0×10-6/℃的线性热膨胀系数，并具有7.4的介电常数。另一方面，该实例中使用的玻璃具有在50到300℃范围内的5.7×10-6/℃的线性热膨胀系数，并具有6.4的介电常数。因此，当用莫来石替换玻璃的替换量增加时，由于莫来石的添加量增加，所以线性热膨胀系数降低如图12所示，但是介电常数没有受到莫来石添加量增加的影响，如图13所示。另一方面，氧化钛具有在50到300℃范围内的11.5×10-6/℃的线性热膨胀系数，并具有104的介电常数。因此，当用莫来石替换氧化钛的替换量增加时，由于莫来石的添加量增加，所以线性热膨胀系数降低如图14所示，并且介电常数降低如图15所示。但是，在图15中莫来石的含量小于30％体积比的情况下，介电常数不小于10，可以制造具有不小于10的介电常数的基板。因此，很清楚，通过用莫来石替换玻璃或氧化钛，可以减小低温共烧陶瓷材料的线性热膨胀系数，并使其介电常数保持为不小于10的值。
如上所述，清楚了通过添加莫来石可能控制线性热膨胀系数，但是低温共烧陶瓷基板需要是致密的烧结体。此外，低温共烧陶瓷基板需要具有在50到300℃范围内的5.9×10-6到6.4×10-6/℃的线性热膨胀系数，在室温下在1.9GHz的频率下具有不小于10的介电常数。在对比实例17中，玻璃成份的含量小到58％体积比，所以不能得到致密的烧结体。在对比实例18中，莫来石的含量为22％体积比，线性热膨胀系数高达6.41×10-6/℃。在对比实例19中，莫来石的含量为30％体积比，介电常数低到9.8。在对比实例20中，氧化钛的含量为13％体积比，因此线性热膨胀系数高达6.42×10-6/℃。
(对不同组成的多层基板的翘曲的初步研究)
虽然在第一实施方案的实例中已经进行了对不同组成的多层基板的翘曲的初步研究，但是在第三实施方案的实例中，还将在下面对图1C所示的层叠结构进行类似的评价。
(对不同组成的多层基板的翘曲的研究)
分别形成两种类型的不同组成的陶瓷生片，并形成层叠材料以具有图1C所示的6层层叠结构。然后，层叠材料被同时烧制，以制造包括6层不同组成的玻璃-陶瓷混合层的、厚度为480μm的多层基板。制造10毫米正方形和50毫米正方形两种尺寸的多层基板。这里，使一个玻璃-陶瓷混合层的组成为表5中所示的各个组成。使其它玻璃-陶瓷混合层中每一层的组成为70％体积比玻璃和30％体积比氧化铝。这里，使每一层的玻璃的组成为氧化物表示的50％质量比的SiO2+2％质量比的B2O3+11％质量比的Al2O3+1％质量比的MgO+3％质量比的CaO+33％质量比的SrO。其它玻璃-陶瓷混合层中每一层具有在50到300℃范围内的6.15×10-6/℃的线性热膨胀系数，以及7.3的介电常数。
玻璃-陶瓷混合层在50到300℃的范围内的线性热膨胀系数α，10毫米正方形和50毫米正方形多层基板的基板的翘曲量，以及多层基板的翘曲评价在表6中示出。当50毫米正方形基板的翘曲不大于200μm时，多层基板的翘曲评价由圆圈符号(○)表示，当50毫米正方形基板的翘曲大于200μm时，多层基板的翘曲评价由叉号(×)表示。此外，在对多层基板的评价中，增加对玻璃-陶瓷混合层之间的介电常数εr差是否不小于预定值的判断。当多层基板满足下面的条件时：50毫米正方形基板的翘曲不大于200μm，一个玻璃-陶瓷混合层的介电常数不小于10，对多层基板给出的综合评价是由圆圈符号(○)表示的多层基板，而当多层基板不满足这些条件时，对多层基板给出的综合评价是由叉号(×)表示的多层基板。结果在表6中示出。
表6
  α(10-6/℃)   εr   翘曲(μm)10毫米正方形的基板   翘曲(μm)50毫米正方形的基板   翘曲评价   关于多层基板的综合评价
  其它玻璃-陶瓷混合层   6.15   7.3
  一个玻璃-陶瓷混合层
  对比实例17   没有得到致密的烧结体   -   -   -   ×   ×
  实例28   6.36   10.4   45   95   ○   ○
  实例29   6.38   10.3   50   105   ○   ○
  实例30   6.39   10.3   53   109   ○   ○
  实例31   6.40   10.3   52   114   ○   ○
  对比实例18   6.41   10.3   56   240   ×   ×
  实例32   6.29   10.1   42   64   ○   ○
  实例33   6.26   10.0   38   50   ○   ○
  对比实例19   6.23   9.8   33   36   ○   ×
  实例34   6.39   10.4   51   109   ○   ○
  对比实例20   6.42   10.6   60   250   ×   ×
从表6示出的结果很清楚，当其它玻璃-陶瓷混合层与一个玻璃-陶瓷混合层之间的线性热膨胀系数差越小时，基板的翘曲也越小。当其它玻璃-陶瓷混合层具有在50到300℃范围内的6.15×10-6/℃的线性热膨胀系数，而一个玻璃-陶瓷混合层具有在50到300℃范围内的5.90×10-6到6.40×10-6/℃的线性热膨胀系数时，基板的翘曲小。即，当使线性热膨胀系数差不大于0.25×10-6/℃时，可以使50毫米正方形基板的翘曲不大于200μm。更优选地，当使线性热膨胀系数差不大于0.21×10-6/℃时，可以使50毫米正方形基板的翘曲不大于100μm。在对比实例18和20中，线性热膨胀系数差大，基板的翘曲大。在对比实例17中，不能得到致密的烧结体。在对比实例19中，介电常数低到9.8。如实例所示，可以制造包括具有不同介电常数的玻璃-陶瓷混合层且具有很小翘曲的多层基板。据此，可能通过保持高精确度地向多层基板中插入高容量电容来减小模块的厚度和尺寸，并增加基板设计中的灵活度。
[工业实用性]
使用根据本发明的低温共烧陶瓷材料的多层配线板可以被用作LTCC模块，例如高频叠加模块、天线转换模块和过滤模块。

Claims (20)

1.一种低温共烧陶瓷材料，包括：
60～78％体积比的玻璃，该玻璃组成为46～60％质量比的SiO2、0.5～5％质量比的B2O3、6～17.5％质量比的Al2O3以及25～45％质量比的碱土金属氧化物，至少60％质量比的该碱土金属氧化物是SrO；
大于0到不大于16％体积比的氧化铝；
10～26％体积比的氧化钛；以及
2～15％体积比的堇青石。
2.一种低温共烧陶瓷材料，包括：
60～78％体积比的玻璃，该玻璃组成为46～60％质量比的SiO2、0.5～5％质量比的B2O3、6～17.5％质量比的Al2O3以及25～45％质量比的碱土金属氧化物，至少60％质量比的该碱土金属氧化物是SrO；
14～27％体积比的氧化钛；以及
5～15.5％体积比的堇青石。
3.一种低温共烧陶瓷材料，包括：
不少于60％到小于66％体积比的玻璃，该玻璃组成为46～60％质量比的SiO2、0.5～5％质量比的B2O3、6～17.5％质量比的Al2O3以及25～45％质量比的碱土金属氧化物，至少60％质量比的该碱土金属氧化物是SrO；
大于10％到小于13％体积比的氧化钛；以及
大于22％到小于30％体积比的莫来石。
4.如权利要求1、2或3所述的低温共烧陶瓷材料，其中，在50到300℃的范围内的线性热膨胀系数是5.90×10-6到6.40×10-6/℃。
5.如权利要求1、2或3所述的低温共烧陶瓷材料，其中，在室温下在1.9GHz的频率下的介电常数不小于10。
6.如权利要求4所述的低温共烧陶瓷材料，其中，在室温下在1.9GHz的频率下的介电常数不小于10。
7.其中玻璃-陶瓷混合层被层叠的类型的多层配线板，其中的改进是，玻璃-陶瓷混合层的至少一层由包括如下成份的低温共烧陶瓷材料制成：
60～78％体积比的玻璃，该玻璃组成为46～60％质量比的SiO2、0.5～5％质量比的B2O3、6～17.5％质量比的Al2O3以及25～45％质量比的碱土金属氧化物，至少60％质量比的该碱土金属氧化物是SrO；
大于0到不大于16％体积比的氧化铝；
10～26％体积比的氧化钛；以及
2～15％体积比的堇青石。
8.其中玻璃-陶瓷混合层被层叠的类型的多层配线板，其中的改进是，玻璃-陶瓷混合层的至少一层由包括如下成份的低温共烧陶瓷材料制成：
60～78％体积比的玻璃，该玻璃组成为46～60％质量比的SiO2、0.5～5％质量比的B2O3、6～17.5％质量比的Al2O3以及25～45％质量比的碱土金属氧化物，至少60％质量比的该碱土金属氧化物是SrO；
14～27％体积比的氧化钛；以及
5～15.5％体积比的堇青石。
9.其中玻璃-陶瓷混合层被层叠的类型的多层配线板，其中的改进是，玻璃-陶瓷混合层的至少一层由包括如下成份的低温共烧陶瓷材料制成：
不少于60％到小于66％体积比的玻璃，该玻璃组成为46～60％质量比的SiO2、0.5～5％质量比的B2O3、6～17.5％质量比的Al2O3以及25～45％质量比的碱土金属氧化物，至少60％质量比的该碱土金属氧化物是SrO；
大于10％到小于13％体积比的氧化钛；以及
大于22％到小于30％体积比的莫来石。
10.如权利要求7、8或9所述的多层配线板，其中，该低温共烧陶瓷材料具有在50到300℃范围内的5.90×10-6到6.40×10-6/℃的线性热膨胀系数，以及在室温下在1.9GHz的频率下不小于10的介电常数。
11.如权利要求7、8或9所述的多层配线板，其中，由该低温共烧陶瓷材料制成的玻璃-陶瓷混合层与除该玻璃-陶瓷混合层之外的其它玻璃-陶瓷混合层之间的在50到300℃范围内的线性热膨胀系数差不大于0.25×10-6/℃。
12.如权利要求10所述的多层配线板，其中，由该低温共烧陶瓷材料制成的玻璃-陶瓷混合层与除该玻璃-陶瓷混合层之外的其它玻璃-陶瓷混合层之间的在50到300℃的范围内的线性热膨胀系数差不大于0.25×10-6/℃。
13.如权利要求7、8或9所述的多层配线板，其中，除了由该低温共烧陶瓷材料制成的玻璃-陶瓷混合层之外的其它玻璃-陶瓷混合层在室温下在1.9GHz频率下具有5到8的介电常数。
14.如权利要求10所述的多层配线板，其中，除了由该低温共烧陶瓷材料制成的玻璃-陶瓷混合层之外的其它玻璃-陶瓷混合层在室温下在1.9GHz频率下具有5到8的介电常数。
15.如权利要求11所述的多层配线板，其中，除了由该低温共烧陶瓷材料制成的玻璃-陶瓷混合层之外的其它玻璃-陶瓷混合层在室温下在1.9GHz频率下具有5到8的介电常数。
16.如权利要求12所述的多层配线板，其中，除了由该低温共烧陶瓷材料制成的玻璃-陶瓷混合层之外的其它玻璃-陶瓷混合层在室温下在1.9GHz频率下具有5到8的介电常数。
17.如权利要求7、8或9所述的多层配线板，其中，除了由该低温共烧陶瓷材料制成的玻璃-陶瓷混合层之外的其它玻璃-陶瓷混合层是由低温共烧陶瓷材料制成的玻璃-陶瓷混合层，所述低温共烧陶瓷材料包括：
58～76％体积比的玻璃，该玻璃组成为46～60％质量比的SiO2、0.5～5％质量比的B2O3、6～17.5％质量比的Al2O3以及25～45％质量比的碱土金属氧化物，至少60％质量比的该碱土金属氧化物是SrO；以及
24～42％体积比的氧化铝。
18.如权利要求7、8或9所述的多层配线板，其中，该多层配线板的翘曲对于50毫米正方形的尺寸不大于200μm。
19.如权利要求7、8或9所述的多层配线板，其中，该多层配线板的翘曲对于100毫米正方形的尺寸不大于200μm。
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