JP2000185967A

JP2000185967A - ガラスセラミック配線基板用組成物

Info

Publication number: JP2000185967A
Application number: JP10366232A
Authority: JP
Inventors: Yasuto Kudo; 康人工藤
Original assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date: 1998-12-24
Filing date: 1998-12-24
Publication date: 2000-07-04

Abstract

(57)【要約】【課題】メタライズ配線との同時焼成が可能であり、
絶縁性を低下させずに、マザーボードとなるガラス−エ
ポキシ基板と近似した熱膨張率を有する配線基板の作製
に好適なガラスセラミックス配線基板用組成物を提供す
る。【解決手段】ＳｉＯ₂、ＢａＯ及びアルカリ金属酸化
物を含有し、ガラス転移温度が６００〜７５０℃である
ガラス粉末と、ＣｕＯ−ＭｎＯ−ＭｏＯ₃−Ｃｒ₂Ｏ₃系
の複合酸化物粉末２〜１０重量％とを含み、焼成温度が
８００〜９００℃であって、焼成により得られたガラス
セラミックからなる多層配線基板２の室温から３００℃
における平均線熱膨張係数が１０〜１８ｐｐｍ／℃であ
る。この線熱膨張係数は、複合酸化物粉末の添加量によ
り簡単に調整できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子を実装
するためのメタライズ配線層を具備する絶縁配線基板、
特にガラスエポキシ基板等のように大きな平均線熱膨張
係数を有するマザーボードに搭載して高い信頼性を有す
る絶縁配線基板の作製に好適なガラスセラミック組成物
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＬＳＩ等の半導体素子の集積度は年々高
まっており、これに伴い半導体素子に形成される電極数
も増大している。一般的に、半導体素子はパッケージに
収納して、あるいはキャリアに搭載して保護された状態
で用いられるので、半導体素子の電極数の増大は、その
ままパッケージあるいはキャリアのリード数の増大に反
映される。

【０００３】従来、このような電極数の多い半導体素子
の実装には、４つの側面からリードピンを引き出したク
ワッドフラットパッケージ（ＱＦＰ）が用いられてきた
が、更なるリード数の増大に対してパッケージの大きさ
を維持したまま対応するためには、リードピンの間隔を
狭くすることが必要である。しかし、最近ではリードピ
ンのピッチが０.３ｍｍ程度にまで狭くなっているた
め、ハンダ付けの際にハンダがリードピン間をまたがっ
てショートするという不良が顕在化し、リードピンの間
隔を狭くすることではもはや対応の限界に達しつつあ
る。

【０００４】そこで最近では、リードピンでマザーボー
ドと電気的に接続する代わりに、パッケージの底面に多
数の電極パッドを規則的に配列し、これらの電極パッド
とマザーボードの配線導体をハンダ等で接合して用いる
ボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）あるいはランドグリッ
ドアレイ（ＬＧＡ）が開発され、一部で使用され始めて
いる。これらのＢＧＡやＬＧＡのパッケージ又はキャリ
アに利用する材料としては、アルミナ等のセラミック又
はガラスセラミックが一般的である。中でもガラスセラ
ミックは、概ね１５００℃以上の焼成温度が必要なアル
ミナ等のセラミック焼結体に比べ低い温度で焼成できる
利点がある。

【０００５】例えば、ガラスセラミック多層配線基板の
製造は、ガラス粉末とアルミナ粉末等のセラミックフィ
ラーとの混合物に、樹脂、可塑剤等を加えてスラリーと
し、これをシート状に成形してセラミックグリーンシー
トとする。このセラミックグリーンシートにスルーホー
ルを形成し、Ａｇペースト等を充填してヴィアとし、更
に所定の導電パターンを印刷した後、このセラミックグ
リーンシートを複数枚積層し、８００〜９５０℃で焼成
して得られる。

【０００６】このように、ガラスセラミック配線基板
は、９５０℃以下の温度で焼成して得られるため、高い
導電性を有するＡｇやＡｕ等の配線用金属ペーストと同
時焼成することができる。このようにして得られたガラ
スセラミック配線基板では、その上に搭載された半導体
素子の電気信号は基板のメタライズ配線を通り、外部接
続端子からハンダ接合部を経由して、基板の半導体素子
と反対側に接合されたガラス−エポキシ基板等からなる
マザーボードの配線へと接続される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来、パッケージやキ
ャリアに用いられてきた配線基板では、室温からハンダ
接合温度近くまでの平均線熱膨張率が、例えばアルミナ
で７ｐｐｍ／℃程度、及びガラスセラミックでは４〜８
ｐｐｍ／℃程度であり、シリコンからなる半導体素子の
搭載には好適である。しかし、マザーボードとして最も
多用されているガラス−エポキシ基板の平均線熱膨張係
数１２〜１８ｐｐｍ／℃とは差が大きく、しかもＢＧＡ
やＬＧＡでは配線基板がハンダでマザーボードに接続さ
れるため、この熱膨張差による応力を緩和することが難
しかった。

【０００８】そのため、ＱＦＰのようなリードピンを有
するパッケージ等に比べると、ＢＧＡやＬＧＡのパッケ
ージやキャリヤは、半導体素子の電源がオン−オフして
温度サイクルを繰り返した場合に、接続不良を生じる危
険性が高かった。特に、ガラスセラミックは、アルミナ
等のセラミック焼結体に比較して強度が小さいため、僅
かな温度サイクルでハンダ接合部のガラスセラミック配
線基板にクラックが発生するという欠点があった。

【０００９】この欠点は、ハンダ接合部をエポキシ等の
樹脂で封止することによって、応力が分散されるため解
決できることが知られている。しかし、この方法では、
ガラスセラミック配線基板とマザーボードとをハンダ接
合した後、更に樹脂を注入する工数が増えるため、コス
トが増大するという問題がある。

【００１０】一方、半導体素子とガラスセラミック配線
基板との接合部は、本来半導体素子の配線を保護するた
めに樹脂等で接着し又は封止するので、上記と同様の理
由により温度サイクルによる熱応力に対して耐性があ
る。そこで、ガラスセラミック配線基板の熱膨張率を調
整して、半導体素子を構成するシリコンに近付けるより
も、むしろマザーボードであるガラス−エポキシ基板の
平均線熱膨張係数１２〜１８ｐｐｍ／℃に近付けること
が考えられる。

【００１１】このようにガラスセラミックス配線基板の
熱膨張率を大きくするには、ガラスに多量のアルカリ成
分又はＰｂＯを含有させる方法か、若しくは熱膨張の大
きい結晶を析出させる方法がある。しかしながら、アル
カリ成分やＰｂＯを添加する方法は、多量のアルカリの
添加により配線基板の絶縁性が低下する欠点があり、又
ＰｂＯの使用は環境問題の点で好ましくない。

【００１２】また、熱膨張の大きい結晶を析出される方
法については、熱膨張率が析出する結晶の量によって変
動するうえ、メタライズ配線との同時焼成のためＡｇ、
Ａｕ又はＣｕの融点以下で結晶化させる必要があると共
に、ガラスが溶融して十分に緻密化する前に結晶化が起
きると緻密化が阻害されるので、ガラスの軟化温度と結
晶化温度の差を大きくする必要がある。従って、使用す
るガラス成分の量や粒径並びに温度管理には、極めて厳
密を要するという問題があった。

【００１３】本発明は、このような従来の事情に鑑み、
メタライズ配線との同時焼成が可能であって、ガラスセ
ラミックスの絶縁性を低下させることなく、マザーボー
ドとなるガラス−エポキシ基板と近似した熱膨張率を有
するガラスセラミック配線基板を容易に作製でき、しか
もその熱膨張率を簡単に調整できるガラスセラミックス
配線基板用組成物を提供することを目的とするものであ
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明が提供するガラスセラミックス配線基板用組
成物は、必須成分としてＳｉＯ₂、ＢａＯ及びアルカリ
金属酸化物を含有し、ガラス転移温度が６００〜７５０
℃であるガラス粉末９０〜９８重量％と、ＣｕＯ−Ｍｎ
Ｏ−ＭｏＯ₃−Ｃｒ₂Ｏ₃系の複合酸化物粉末２〜１０重
量％とを含むことを特徴とする。

【００１５】上記本発明のガラスセラミック配線基板用
組成物においては、前記ガラス粉末が、ＳｉＯ₂を４５
〜６０重量％、ＢａＯを３２〜５４重量％、及びアルカ
リ金属酸化物を０.５〜２.５重量％含有することが好ま
しい。また、前記複合酸化物粉末は、ＣｕＯを１０〜４
０重量％、ＭｎＯを１〜１０重量％、ＭｏＯ₃を０.１〜
５重量％、及びＣｒ₂Ｏ₃を４０〜７０重量％含有するこ
とが好ましい。

【００１６】更に、本発明のガラスセラミック配線基板
用組成物は、焼成温度が８００〜９００℃であって、焼
成により得られた焼成体の室温から３００℃における平
均線熱膨張係数が１０〜１８ｐｐｍ／℃であることを特
徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明のガラスセラミック配線基
板用組成物は、特定の必須成分を含むガラス粉末に、セ
ラミックフィラーとしてＣｕＯ−ＭｎＯ−ＭｏＯ₃−Ｃ
ｒ₂Ｏ₃系の複合酸化物粉末を添加混合することにより、
ＡｇやＡｕ等のメタライズ配線との同時焼成が可能な８
００〜９００℃の焼成温度で十分に緻密化すると共に、
石英あるいはクリストバライト等の熱膨張の大きな結晶
を析出して、ガラス−エポキシ基板に近い熱膨張率を発
現する。

【００１８】使用するガラス粉末は、ＳｉＯ₂、Ｂａ
Ｏ、及びアルカリ金属酸化物を必須成分とする。ＳｉＯ
₂はガラスの網目構造を形成するのに必要であり、また
石英やクリストバライト等の熱膨張の大きな結晶を析出
するための供給源となる。ＳｉＯ₂の含有量は４５〜６
０重量％の範囲が好ましい。Ｓｉ含有量が少なすぎると
熱膨張率が大きくならず、逆に多すぎると軟化点が高く
なり、８００〜９００℃の焼成温度では十分に緻密化で
きないからである。

【００１９】また、ＢａＯはガラス製造時の溶解性を向
上させると共に、基板作製時の焼成中にＳｉＯ₂と反応
してケイ酸バリウムを析出させる。しかし、ＢａＯは含
有量が少なすぎても多すぎてもガラス製造時に失透を生
じ易く、また含有量が多すぎると石英やクリストバライ
トが析出しなくなるので、３２〜５４重量％の含有量が
好ましい。尚、ＢａＯは、その一部を他のアルカリ土類
金属の酸化物で置換することができる。

【００２０】アルカリ金属酸化物は、ガラス製造時のフ
ラックス成分として使用する。アルカリ金属酸化物とし
ては、Ｎａ₂Ｏ又はＫ₂Ｏが安価で容易に入手できる点で
好ましく、これらを単独で又は混合して用いる。また、
アルカリ金属酸化物の含有量は、０.５重量％より少な
いとガラスの製造が困難となると共に、ガラス転移温度
が高くなる。しかし、含有量が２.５重量％を越えると
ガラス転移温度が低くなり、得られるガラスセラミック
スの絶縁性も低下する。従って、アルカリ金属酸化物の
含有量は０.５〜２.５重量％の範囲とすることが好まし
い。

【００２１】上記の必須成分の他に、所望に応じて以下
の任意成分を添加しても良い。例えば、Ｂ₂Ｏ₃は、ガラ
ス製造時のフラックス成分として用いることができる
が、５重量％を越えると耐酸性が低下して、めっき液に
侵食されすくなる。Ａｌ₂Ｏ₃は、ガラスの耐薬品性を向
上させるが、多すぎるとガラスの軟化温度が高くなりす
ぎるため、数重量％に止める必要がある。ＴｉＯ₂及び
ＺｒＯ₂は、ガラスの耐薬品性を向上させると共に、結
晶が安定して析出しやすくなるが、５重量％を越える添
加は好ましくない。

【００２２】また、上記ガラス粉末のガラス転移温度
は、各成分の含有量の調整によって、６００〜７５０℃
の範囲とする必要がある。ガラス転移温度が６００℃未
満では、焼成時にガラスが軟化して、グリーンシート中
又はその上に印刷された配線用金属ペースト中に含まれ
る樹脂が熱分解して揮発するのを阻害する。また、ガラ
ス転移温度が７５０℃を越えると、本発明の組成物を８
００〜９００℃でメタライズ配線と同時焼成して緻密化
するのが難しくなるからである。

【００２３】上記のガラス粉末に、ＣｕＯ−ＭｎＯ−Ｍ
ｏＯ₃−Ｃｒ₂Ｏ₃系の複合酸化物粉末を混合することに
より、焼成により得られるガラスセラミックスの線熱膨
張係数を１０〜１８ｐｐｍ／℃に調整することができ
る。しかも、この複合酸化物粉末の添加量の増加に伴っ
てガラスセラミックスの線熱膨張係数も高くなるので、
ガラス組成を変化させる場合に比較して、極めて容易に
線熱膨張係数を調整することができる。従って、プリン
ト配線基板の材質や配線の密度によって大きく変動する
マザーボードの線熱膨張係数に合わせて、ガラスセラミ
ックス基板の線熱膨張係数を簡単に調整することができ
る。

【００２４】複合酸化物粉末の添加量は、上記ガラス粉
末９０〜９８重量％に対して、１０〜２重量％の範囲と
する。複合酸化物粉末の添加量が２重量％未満では、十
分な線熱膨張係数の上昇が得られず、逆に１０重量％よ
りも多く添加すると、クリストバライト又は石英が多量
に析出して、得られるガラスセラミックス配線基板にひ
び割れ等が生じることがあるからである。

【００２５】上記複合酸化物粉末の各成分の比率は特に
限定されないが、ＣｕＯが１０〜４０重量％、ＭｎＯが
１〜１０重量％、ＭｏＯ₃が０.１〜５重量％、及びＣｒ
₂Ｏ₃が４０〜７０重量％の範囲が好適である。尚、複合
酸化物粉末に代えて、一部の成分のみからなる単一酸化
物粉末を用い、同一組成となるように上記ガラス粉末に
添加混合しても、得られるガラスセラミックス焼成体の
熱膨張率を高めることはできない。従って、各単一酸化
物の粉末を１５００℃程度で加熱する等して、複合酸化
物を生成させる必要がある。

【００２６】本発明のガラスセラミック組成物は、上記
したガラス粉末と複合酸化物粉末を混合し、この混合物
に通常のごとく樹脂、可塑剤、溶剤等を添加して調整す
る。使用する樹脂としては、ブチラール樹脂、アクリル
樹脂等が好ましい。可塑剤としては、フタル酸ジブチ
ル、フタル酸ジオクチル等を使用することが好ましい。
また、溶剤としては、アルコール、メチルエチルケト
ン、トルエン等を使用することができる。

【００２７】次に、本発明のガラスセラミックス組成物
を用いて、半導体素子搭載用パッケージを製造する方法
を説明する。例えば、平均粒径が１〜２μｍのガラス粉
末と複合酸化物粉末の混合物に、樹脂、可塑剤、及び溶
剤を添加し、ボールミルで２４時間混合してスラリーを
得る。得られたスラリーは真空脱泡すると同時に１００
００〜３００００ｃｐｓに粘度調整して、ドクターブレ
ード法によりグリーンシートに成形する。

【００２８】その後、このグリーンシートにヴィアホー
ル用の孔を開け、スクリーン印刷又は圧入によりＡｇペ
ースト等を充填する。更に、グリーンシート上に、Ａｇ
ペースト等をスクリーン印刷して回路を形成する。次い
で、このグリーンシートを所定枚数積層し、熱圧着によ
り一体化する。熱圧着の条件は用いる樹脂の種類や量等
により異なるが、概ね７０〜９０℃で５０〜２００ｋｇ
／ｃｍ²とする。得られた積層体は３００〜５００℃の
温度で十分に樹脂を熱分解させた後、８００〜９００℃
でグリーンシート及び回路を同時焼成する。このように
して、多層配線の半導体搭載用パッケージが得られる。

【００２９】

【実施例】所定のガラス組成となるように各ガラス原料
を調合して白金ルツボに入れ、１５００℃で２時間加熱
して溶解した後、水中に投入してガラス化させた。尚、
ＳｉＯ₂が６０重量％より多い場合、アルカリ金属酸化
物であるＮａ₂Ｏ又はＫ₂Ｏが０.５重量％より少ない場
合、ＢａＯが３２重量％より少ないか又は５４重量％よ
り多い場合には、他の成分量に拘らず、１５００℃で溶
融しないか、あるいは得られたガラスが失透した。

【００３０】得られた各ガラスは、スタンプミルを用い
て粗粉砕した後、ボールミルで粒径１〜２μｍになるよ
うに粉砕した。得られた各ガラス粉末Ａ〜Ｉの組成と、
そのガラス転移温度を下記表１に示した。尚、ガラス転
移温度は指差熱量計を用いて測定した。

【００３１】

【表１】ガラス粉末の組成（重量％）ガラス粉末：ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＳｉＯ₂ 45 45 50 60 60 60 40 60 45 ＢａＯ 50 50 46 32 37 32 54 38 50 Ｎａ₂Ｏ 0.5 2.5 2.5 2.0 2.5 0.5 2.0 0.5 4.0 Ｋ₂Ｏ − − − 0.5 − − − − − Ｂ₂Ｏ₃ − − − − − 5.0 − − − Ａｌ₂Ｏ₃ 2.0 2.0 1.5 1.5 0.5 1.0 2.0 1.5 1.0 ＭｇＯ − − − 2.0 − − − − − ＳｒＯ 2.5 0.5 − 2.0 − 1.0 − − − ＴｉＯ₂ − − − − − 0.5 2.0 − − 転移温度(℃) 693 622 685 711 744 744 677 787 563

【００３２】一方、複合酸化物粉末は、組成がＣｕＯ：
３０重量％、ＭｎＯ₂：５重量％、ＭｏＯ₃：１重量％、
Ｃｒ₂Ｏ₃：６４重量％となるように、各原料酸化物を混
合した後、１５００℃で２時間焼成して複合酸化物を得
た。この複合酸化物を、上記ガラス粉末の場合と同様に
粉砕して、複合酸化物粉末とした。

【００３３】上記Ａ〜Ｉの各ガラス粉末に、上記複合酸
化物粉末を下記表２に示す割合で添加して、全体を１０
０重量％とした。この各混合物１００重量部に対して、
ポリビニルブチラール９重量部、フタル酸ジイソブチル
７重量部、オレイン酸１重量部、イソプロピルアルコー
ル４０重量部、メチルエチルケトン２０重量部を加え、
ボールミルで２４時間混合してスラリーを作製した。各
スラリーをドクターブレード法により、厚さ２００μｍ
のグリーンシートに成形した。

【００３４】これらの各グリーンシートは、下記試験項
目により所定の形状に加工し、５００℃で２時間保持し
た後、８５０℃で２０分保持するプロファイルで焼成さ
せ、それぞれガラスセラミック焼成体とした。得られた
ガラスセラミック焼成体の具体的な試験項目及びその評
価方法は次の通りである。即ち、曲げ強度については、
グリーンシート７枚を積層し、焼成して得られた長さ５
０ｍｍ及び幅１０ｍｍのガラスセラミック試料につい
て、３点曲げ試験により破壊強度を求めた。

【００３５】また、熱膨張率としては、上記各ガラスセ
ラミック試料から直径５ｍｍ及び長さ７ｍｍの試料を削
り出し、ＴＭＡ（熱機械分析）で室温から３００℃まで
の平均線熱膨張係数を求めた。緻密性については、各ガ
ラスセラミック試料の断面を観察して連続する気孔の有
無を調べた。また、耐酸性は、各ガラスセラミック試料
をｐＨ２の塩酸水溶液に３０分間浸漬し、水洗及び乾燥
後に、表面をピンセットの先端で擦り、削り粉の発生の
有無を調べた。

【００３６】更に、信頼性については、プリント配線基
板との接続信頼性を試験するため、下記のごとくパッケ
ージ用多層配線基板を試作した。即ち、上記の各グリー
ンシートに１ｍｍピッチで縦横１７×１７個の格子状に
直径１００μｍのヴィアホールを開け、Ａｇペーストを
充填した。このヴィア付きグリーンシートを４枚積層
し、両側最外層のヴィア位置に対応するように、Ａｇペ
ーストを用いて直径６００μｍの円形パターンを印刷し
て接続パッドを配置した。この積層体を上記と同じプロ
ファイルで焼成して、多層配線基板を得た。焼き付けら
れたＡｇ接続パッドには、３μｍ厚のＮｉメッキと０.
１μｍ厚のＡｕメッキを順次施した。

【００３７】一方、プリント配線基板として、上記多層
配線基板のＡｇ接続パッドに対応する位置にＣｕ箔から
なる接続パッドが形成されており、室温から２５０℃ま
での平均線熱膨張係数が１８ｐｐｍ／℃のガラス−エポ
キシプリント配線基板を準備した。このガラス−エポキ
シプリント配線基板のＣｕ箔接続パッド上に、組成が３
７％Ｐｂ／６３％Ｓｎのハンダペーストを印刷した。

【００３８】次に、図１に示すように、このガラス−エ
ポキシプリント配線基板１上に上記多層配線基板２を載
せ、ガラス−エポキシプリント配線基板１のＣｕ箔接続
パッド１ａと、多層配線基板２の半導体素子搭載面側の
Ａｇ接続パッド２ａにヴィア２ｂで接続された裏面側の
Ａｇ接続パッド２ｃとを位置合わせした後、Ｃｕ箔接続
パッド１ａ上のハンダペーストをピーク温度２３０℃に
て５〜１０秒の条件で溶融させることにより、ハンダ層
３を形成して接合した。

【００３９】上記のように多層配線基板２をガラス−エ
ポキシプリント配線基板１に実装した試料１０個につい
て、−５５℃と＋１００℃に各３０分間保持する温度サ
イクルを１０００回まで繰り返した。各試料について、
１００サイクル毎に、多層配線基板２とガラス−エポキ
シプリント配線基板１との接合部（Ａｇ接続パッド２ａ
−ヴィア２ｂ−Ａｇ接続パッド２ｃ−ハンダ層３−Ｃｕ
箔接続パッド１ａ）の電気抵抗を測定し、平均値が２割
上昇したときのサイクル数を求めた。

【００４０】上記各試験の結果を、使用したガラス粉末
の種類及び複合酸化物粉末の添加量と共に、下記表２に
まとめて示した。尚、耐酸性は全ての試料で削り粉の発
生がなくＯＫの評価であり、緻密性については連続した
気孔がないものをＯＫ、連続した気孔のあるものをＮＧ
とした。信頼性については、上記した温度サイクル試験
において、接合部の電気抵抗が２割上昇するまでのサイ
クル数で評価した。

【００４１】

【表２】ガラス複合酸化物曲げ強度熱膨張率信頼性試料粉末種量(重量％) 耐酸性緻密性 (MPa) (ppm/℃) (サイクル数) 1 Ａ 5 OK OK 220 13 ＞1000 2 Ｂ 5 OK OK 255 11 ＞1000 3 Ｃ 5 OK OK 225 12 ＞1000 4 Ｄ 5 OK OK 210 12 ＞1000 5 Ｅ 5 OK OK 200 13 ＞1000 6 Ｆ 5 OK OK 190 14 ＞1000 7 Ａ 2 OK OK 210 10 ＞1000 8 Ａ 10 OK OK 200 16 ＞1000 9＊Ａ 0 OK OK 180 8 800 10＊Ａ 13 OK NG 120 18 − 11＊Ｇ 5 OK OK 220 7 600 12＊Ｈ 5 OK NG 80 5 − 13＊Ｉ 5 OK NG 110 9 − （注）表注の＊を付した試料は比較例である。

【００４２】表１及び表２から分かるように、本発明の
試料１〜８では、８５０℃でのＡｇペーストとの同時焼
成により十分に緻密化して、曲げ強度が十分高く、且つ
平均線熱膨張係数が１０〜１６ｐｐｍ／℃のガラスセラ
ミック焼成体が得られた。また、このガラスセラミック
焼成体の平均線熱膨張係数は、複合酸化物粉末の添加量
により容易に調整できることが分かる。尚、Ｘ線解析の
結果、試料１〜８及び試料１０の平均線熱膨張率の大き
なガラスセラミック焼成体中には、結晶相として石英あ
るいはクリストバライトが検出された。

【００４３】一方、複合酸化物粉末を過剰に添加した比
較例の試料１０では、ガラスセラミックにひび割れ等が
発生した。ガラス転移温度の高いガラス粉末Ｈを用いた
比較例の試料１２は焼成によって緻密化せず、曲げ強度
が極端に低かった。Ｎａ₂Ｏの多いガラス粉末Ｉを用い
た比較例の試料１３は、ガラス転移温度が低く、焼成す
るとグリーンシートの樹脂が分解されずにカーボンとな
って残留し、発泡や黒色の変色が見られた。尚、これら
の比較例の試料１０、１２、１３は、信頼性に関する温
度サイクル試験は行わなかった。

【００４４】上記の本発明の各試料においては、適切な
熱膨張率を有する緻密なガラスセラミック焼成体からな
る多層配線基板をガラス−エポキシプリント配線基板に
搭載してあるので、温度サイクル試験において１０００
回のサイクル数でも安定した電気抵抗値が得られ、高い
信頼性を備えることが確認された。また、多層配線基板
とガラス−エポキシプリント配線基板の熱膨張率が近似
するほど、信頼性の高いパッケージの提供が可能である
ことが分かった。

【００４５】しかし、複合酸化物粉末を添加していない
比較例の試料９、及びＳｉＯ₂の少ないガラス粉末Ｇを
用いたためガラスセラミック多層配線基板の平均線熱膨
張係数が７ｐｐｍ／℃と小さい比較例の試料１１は、温
度サイクル試験による劣化が早く、信頼性の低いもので
あった。

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば、特定の必須成分を含有
するガラス粉末と複合酸化物粉末とを用いることによ
り、メタライズ配線と同時焼成して、絶縁性を低下させ
ることなく、マザーボードとなるガラス−エポキシ基板
と近似した高い熱膨張率を有するガラスセラミック配線
基板を容易に作製することができる。しかも、ガラスセ
ラミック配線基板の熱膨張率は、複合酸化物粉末の添加
量により簡単に調整することができる。

【００４７】また、本発明のガラスセラミックス配線基
板用組成物を使用することにより、従来の製法及び工程
をそのまま利用して、ガラス−エポキシプリント配線基
板のようなマザーボードとの接続信頼性の高い多層配線
基板、あるいは半導体素子搭載用パッケージ又はキャリ
アを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ガラスセラミック多層配線基板とガラス−エポ
キシプリント配線基板との接合部を示す概略の断面図で
ある。

【符号の説明】

１ガラス−エポキシプリント配線基板１ａＣｕ箔接続パッド２多層配線基板２ａ、２ｃＡｇ接続パッド２ｂヴィア３ハンダ層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4G030 AA03 AA04 AA10 AA22 AA23 AA25 AA31 AA37 GA04 GA14 GA20 GA25 PA21 4G062 AA09 AA15 BB01 DA05 DA06 DB03 DC01 DC02 DC03 DD01 DE01 DF01 EA01 EA02 EA03 EB01 EB02 EB03 EC01 EC02 EC03 ED01 ED02 ED03 EE01 EF01 EF02 EF03 EG05 EG06 FA01 FA10 FB01 FB02 FB03 FC01 FD01 FE01 FF01 FG01 FH01 FJ01 FK01 FL01 GA01 GA10 GB01 GC01 GD01 GE01 HH01 HH03 HH05 HH07 HH09 HH11 HH13 HH15 HH17 HH20 JJ01 JJ03 JJ05 JJ07 JJ10 KK01 KK03 KK05 KK07 KK10 MM28 NN29 PP09 PP14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】必須成分としてＳｉＯ₂、ＢａＯ及びア
ルカリ金属酸化物を含有し、ガラス転移温度が６００〜
７５０℃であるガラス粉末９０〜９８重量％と、ＣｕＯ
−ＭｎＯ−ＭｏＯ₃−Ｃｒ₂Ｏ₃系の複合酸化物粉末２〜
１０重量％とを含むことを特徴とするガラスセラミック
配線基板用組成物。
【請求項２】前記ガラス粉末が、ＳｉＯ₂を４５〜６
０重量％、ＢａＯを３２〜５４重量％、及びアルカリ金
属酸化物を０.５〜２.５重量％含有することを特徴とす
る、請求項１に記載のガラスセラミック配線基板用組成
物。
【請求項３】前記複合酸化物粉末が、ＣｕＯを１０〜
４０重量％、ＭｎＯを１〜１０重量％、ＭｏＯ₃を０.１
〜５重量％、及びＣｒ₂Ｏ₃を４０〜７０重量％含有する
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載のガラスセラ
ミックス配線基板用組成物。
【請求項４】焼成温度が８００〜９００℃であって、
焼成体の室温から３００℃における平均線熱膨張係数が
１０〜１８ｐｐｍ／℃であることを特徴とする、請求項
１〜３のいずれかに記載のガラスセラミック配線基板用
組成物。