JP2002047058A - 配線基板用セラミック組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】９００〜１０５０℃で燒結し、比誘電率が小さ
く、熱膨張係数がシリコンと整合し、曲げ強度の大きい
セラミック配線基板およびその製造方法。 【構成】軟化温度が８５０〜１１００℃のガラス、すな
わち、図１（ＳｉＯ２-Ｂ２Ｏ３−Ｒ２Ｏ系三角組成
図。小円の位置により各組成が示され、小円内の数字は
組成番号を示す）において、第１、第３、第１０、第１
１、第４の組成を示す点をそれぞれ結ぶ線により囲まれ
る領域内（線上含む）の点の示す組成を有するガラスを
原料としている。バインダには、水系分散型粒子を用
い、焼成工程においてグリーンシートを厚さ方向に加圧
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はバインダとして有機バイ
ンダを用い、導体として銅等の卑金属導体材料を用い、
高密度配線を行なう場合に好適な配線基板のセラミック
組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】セラミック配線基板は、小型化が可能
で、信頼性が高いという理由から、半導体チップや小型
電子部品を搭載するための基板として用いられ、電子計
算機、通信機器、家電品等に組み込まれている。

【０００３】セラミック配線基板のなかでも、グリーン
シートを用いる湿式セラミック配線基板は、高密度配線
に有利であるため、よく用いられる。この湿式セラミッ
ク配線基板は、つぎのような製造方法により作製され
る。まず、セラミック原料粉末を有機樹脂で結合したセ
ラミック生シート（以下、グリーンシートと呼ぶ）を作
製し、続いてこのグリーンシートに貫通孔（スルーホー
ル）をあけた後、導体ペーストを用いて表面に配線パタ
−ンを形成するとともに、シートを複数枚積層したとき
に各シートの配線パタ−ンを接続するため、貫通孔にも
導体ペーストを充填する。次に、このように配線パタ−
ンを形成したグリーンシートを所定枚数積み重ね積層圧
着した後、焼成する。以上により、セラミック多層配線
基板が作製される。

【０００４】なお、シリコンを用いた半導体集積回路素
子を搭載する多層配線基板には、従来より、絶縁材料と
して、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）が主に用いられ、導体材料
として、アルミナと同時焼結可能な高融点金属であるモ
リブデン（Ｍｏ）やタングステン（Ｗ）が用いられてい
る。しかし、アルミナの熱膨張係数は約７×１０-6／℃
と大きいので、アルミナ基板にシリコン半導体素子を直
接搭載する場合には、それらの接続導体部に大きな応力
が作用し、信頼性が得られない。さらに、アルミナの比
誘電率は約１０と比較的大きく、多層配線基板としての
信号伝搬がまだ十分速くない。その上、上記高融点金属
の抵抗は比較的大きい。

【０００５】そこで、上記問題点を解決するために、特
公平２−４９５５０号公報では、２０重量％以上、５０
重量％未満のアルミナと、１０重量％以上、６０重量％
未満の石英ガラスと、２０重量％以上、４０重量％未満
の非結晶化ガラスまたは結晶化ガラスとからなる混合物
を含むガラスセラミック層と銅導体層とを有すること、
および熱解重合型樹脂を含むバインダを使用することを
特徴とする多層セラミック配線基板およびその製造方法
が提案されている。また、例えば、特公平２−４９５５
０号公報や、特公平１−５０１２０号公報には、電気抵
抗が低い銅を導体材料と誘電率の低いガラスセラミック
と組み合わせたガラス／銅配線基板を使用することによ
り、半導体素子を搭載するのに必要な高速の信号伝送を
実現する技術が記載されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】グリーンシートは、セ
ラミック粉末と有機バインダと該バインダの溶剤とボー
ルミル混合して調製されるスラリを、シート状に成形す
ることにより作られる。

【０００７】有機バインダとしては、ポリビニルブチラ
ール樹脂、熱解重合型アクリル樹脂等が一般に使用され
る。そこで、その溶剤として、従来より、アルコール
系、ケトン系、あるいは、トリクロロエチレン等の塩素
系の有機溶剤が用いられている。

【０００８】しかしながら、アルコール系やケトン系の
溶剤は可燃性であり、さらに、人体に対する毒性がある
ものもあり、安全性に問題がある。また、塩素系の溶剤
は、これらの問題のほか、環境に対する悪影響が懸念さ
れる。従って、安全衛生上の観点では、これらの有機溶
剤ではなく、水または水を主成分とする溶剤を用いるこ
とが望ましい。

【０００９】このため、水を溶剤とする有機バインダ材
料が開発されてきている。例えば、セラミック成形用の
バインダとして水溶性ポリアクリル酸エステルまたは水
溶性ポリメタクリル酸エステルを用いる技術（特公平１
−５３２３３号公報、特公平１−４４６６８号公報）
や、界面活性剤を用いてビニル単量体を乳化重合して得
られたエマルジョン系バインダにアクリル酸またはメタ
クリル酸を加え、アンモニアで中和したものを用いる技
術（特開昭６０−１８０９５５号公報、特開昭６０−１
８０９５６号公報）等が提案されている。

【００１０】しかし、水を溶剤とする有機バインダ材料
は、一般に親水性官能基が付加されているため、有機溶
剤を用いる有機バインダ材料よりも熱分解性が悪く、脱
バインダが困難であるという問題を有する。

【００１１】有機バインダの焼尽（脱バインダ）は、有
機樹脂のカーボンへの分解過程とカーボンの酸化過程か
らなると言える。前者の過程は約２００〜４００℃の温
度で、後者の過程はおおよそ７００℃以上の温度で起き
る。特に後者の過程は、Ｃ＋２Ｈ2Ｏ→ＣＯ2＋２Ｈ2と
表される反応であり、高温であるほど反応が進みやす
い。従って、有機バインダの焼尽をできるだけ高温で行
う方が、短時間で脱バインダでき、生産性がよい。特
に、導体材料に酸化されやすい銅を用いるためには、脱
バインダ工程（グリーンシート調製用有機バインダを焼
尽する工程）は、銅が酸化しない雰囲気（水蒸気、窒
素、水素ガスなどの雰囲気）で行なうことが好ましい
が、このような非酸化性雰囲気中で脱バインダを行なう
と、熱分解後のバインダ残渣物がカーボンとなるため、
このカーボンを、水蒸気中との熱力学的な反応によっ
て、ＣＯまたはＣＯ2として除去するためには、非常に
長時間を要することから、脱バインダ工程は高温で行な
うことが望ましいと考えられる。

【００１２】また、有機バインダの焼尽の後、ガラスセ
ラミックスは緻密化のための熱処理、すなわち、焼結が
行われる。多層セラミック配線基板の生産性向上のため
には、それらの熱処理が短時間に行われる必要がある。

【００１３】しかし、脱バインダ工程の熱処理の間に基
板材料であるガラスセラミックスの焼結が過度に進行
し、有機樹脂の残渣やカーボンがシート内に閉じ込めら
れてしまうと、閉じ込められたカーボンが酸化して生じ
るガスによるボイドの発生や、誘電率の増大の原因とな
り、さらに、得られるガラスセラミックスの絶縁抵抗が
低下したり、ガラスセラミックスがその後の熱処理で十
分に緻密化しないため十分な強度が得られないなどの問
題があるため、好ましくない。一般に、基板中に残存す
るカーボン量としては、２００ｐｐｍ以下が好ましい。

【００１４】そこで、脱バインダ工程の温度を高くする
ためには、軟化点の高いガラスを用いる必要がある。し
かしながら、融点が１０８３℃である銅と同時に焼結す
るものを用いなくてはならないことから、ガラス材料
は、１０００℃付近で焼結可能なものに限られる。従っ
て、バインダ除去の温度を８００℃以上にすることは困
難である。

【００１５】また、有機樹脂の残渣やカーボンをシート
内に閉じ込めないようにするには、基板材料であるガラ
スセラミックスとして、有機バインダの焼尽のための熱
処理の間、過度に焼結が進行しないものを用いることが
好ましい。上述のように、水を溶剤とする有機バインダ
材料は、有機溶剤を用いる有機バインダ材料よりも熱分
解しにくく、脱バインダの速度が遅い。そのため、水を
溶剤とする有機バインダ材料を用いるためには、それに
適した基板材料のガラスセラミックスが必要である。

【００１６】また、上記のシリコン半導体集積回路素子
搭載用多層セラミック配線基板の性能向上と信頼性向上
を図るために、基板材料のセラミックスには、導体とし
て低抵抗金属の銅を使用できるように銅が溶融する温度
の１０８３℃よりも低い１０５０℃以下（望ましくは１
０００℃付近）で焼結すること、比誘電率が小さいこ
と、熱膨張係数がシリコンの熱膨張係数（３．０×１０
-6／℃）と整合すること、および、大きな曲げ強度を有
することが要求される。これらの特性を満たすセラミッ
ク材料としては、硼珪酸ガラス・フィラー系が挙げられ
る。

【００１７】しかし、硼珪酸ガラス・フィラー系では、
グリーンシートに調製した際の硼珪酸ガラスの耐水性が
問題となる。硼珪酸ガラスの耐水性が悪いと、含有され
る酸化硼素が水に溶出しやすく、高湿度雰囲気の下で、
ガラス表面に硼酸結晶が析出してしまう。また、硼珪酸
ガラスには、熱処理によりクリストバライト結晶の析出
しやすいものがある。クリストバライト結晶は約２３０
℃で異常に大きな体積変化を伴う結晶相の転移が生じる
ので、基板の割れの原因となり、その析出は好ましくな
い。

【００１８】さらに、従来技術では、十分な高密度配線
を行なうことができないという問題があった。

【００１９】配線密度の目安として、グリーンシートに
あける貫通孔の間隔（スルーホールピッチ）がある。こ
のピッチの限界、すなわち配線密度の限界は、明けた貫
通孔の位置精度で決まり、この位置精度は、引張り強度
や剪断強度等のグリーンシートの機械的特性で決まる。
従って、配線密度を高くするためには、従来技術より機
械的特性の優れたグリーンシートが必要となる。そのた
めには、機械的特性の優れたグリーンシートを得ること
のできる材料とグリーンシート成形プロセスとの開発が
必要である。

【００２０】また、従来の焼結技術では、セラミック粉
末原料の粒径や組成ばらつき、グリーンシート密度ばら
つき、セラミック材料と銅導体との焼結収縮カーブのミ
スマッチ及び銅導体のパターン密度、積層圧着工程での
積層体密度ばらつき、焼成工程での雰囲気および温度ば
らつき等、原材料やプロセスに起因する焼結収縮率ばら
つきがあるため、焼結した基板の寸法精度も十分ではな
く、これもまた高密度配線を妨げていた。また、薄膜配
線基板を搭載するためにも、高い寸法精度が要求され
る。しかし、焼結体の寸法精度を大幅に改善するために
は、従来とは異なる新しい配線基板製造プロセスを開発
する必要がある。

【００２１】そこで、本発明は、上述した諸問題を解決
し、溶剤として水系溶剤を用い、脱バインダが容易で、
高密度配線が可能であり、寸法精度の高い配線基板およ
びその製造方法と、該配線基板を製造するための材料と
を提供することを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記のような配線基板
は、高軟化点で耐水性が良好な硼珪酸ガラスとセラミッ
クフィラーとからなる基板用ガラス材料、および、熱分
解性が良好で孔あけおよび印刷工程での寸法変化が小さ
い水系分散型バインダ樹脂を用い、寸法収縮変化がほと
んど無い加圧焼結を行なうことによって得られる。

【００２３】本発明では、上記目的を達成するために、
下記（１）〜（４）の工程をこの順で有する配線基板の
製造方法と、この方法に用いられる材料、この方法によ
り作製される配線基板と、該配線基板を備える電子回路
装置、電子計算機用モジュール、および電子計算機とが
提供される。

【００２４】（１）非晶質ガラスと、フィラーと、有機
バインダと、溶剤とを混合してスラリーを調製するスラ
リー調製工程 （２）スラリーをシート状に加工して、グリーンシート
を調製するグリーンシート調製工程 （３）グリーンシートに、導体によりビアホールおよび
／または配線を形成する導体形成工程 （４）グリーンシートを、必要に応じて積層する工程 （５）積層体を７００〜８８０℃に加熱して脱バインダ
する工程 （６）積層体を９００〜１０５０℃に加熱して焼結する
加熱工程 ただし、上記の非晶質ガラスは、ＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3、Ｒ2
Ｏ（Ｒはアルカリ金属を表す）と不可避的不純物とを含
み、図１に示すＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ｒ2Ｏ系三角組成図に
おいて、第１の組成を示す点および第３の組成を示す
点、第３の組成を示す点および第１０の組成を示す点、
第１０の組成を示す点および第１１の組成を示す点、第
１１の組成を示す点および第４の組成を示す点、第４の
組成を示す点および上記第１の組成を示す点、をそれぞ
れ結ぶ線により囲まれる領域内（線上含む）の点の示す
組成を有する。ただし、図１において、各組成を示す点
は小円により表されており、小円内の数字は、該小円の
表す組成の番号を示している。

【００２５】なお、三角組成図とは、三角座標により３
成分系の組成物を表現する図である。三角組成図におい
て、正三角形の頂点（Ａ、Ｂ、Ｃとする）は、それぞれ
３成分のうちのいずれかの純物質を表し、正三角形内
（辺上を含む）の点は、３成分のうちの少なくとも１種
からなる組成物を表す。該組成物に含まれる各成分の比
率は、その組成物を示す点（Ｐとする）から、各頂点の
対辺へそれぞれ下した垂線の長さの比率により表され
る。すなわち、頂点Ａの対辺をａとすると、頂点Ａの示
す成分の比率は、点Ｐから辺ａへ下された垂線（ｈとす
る）の長さにより表される。この線分ｈの長さ（すなわ
ち、頂点Ａの示す成分の組成比）は、点Ｐから、線分ｈ
に直行する線を引き、この線と頂点Ａの示す成分の百分
率（または分率）目盛の付された辺との交点を求め、該
交点の目盛を読み取ることにより知ることができる。

【００２６】また、非晶質ガラスの各成分は、それぞれ
酸化物として換算される。すなわち、ＳｉＯ2成分の量
とは、非晶質ガラス中に含まれる珪素の量を、酸化珪素
（ＳｉＯ2）に換算して求められる量であり、Ｂ2Ｏ3成
分の量とは、非晶質ガラス中に含まれる硼素の量を、酸
化硼素（Ｂ2Ｏ3）に換算して求められる量であり、Ｒ2
Ｏ成分の量とは、非晶質ガラス中に含まれるアルカリ金
属の量を、アルカリ金属酸化物（Ｒ2Ｏ）に換算して求
められる量であり、Ａｌ2Ｏ3成分の量とは、非晶質ガラ
ス中に含まれるアルミニウムの量を、酸化アルミニウム
（Ａｌ2Ｏ3）に換算して求められる量であり、ＺｎＯ成
分の量とは、非晶質ガラス中に含まれる亜鉛の量を、酸
化亜鉛（ＺｎＯ）に換算して求められる量である。

【００２７】各組成の組成比は、ＳｉＯ2成分、Ｂ2Ｏ3
成分、およびＲ2Ｏ成分の総重量を１００％としたと
き、第１の組成は、ＳｉＯ2成分が８８重量％、Ｂ2Ｏ3
成分が１２重量％であり、第３の組成は、ＳｉＯ2成分
が８２重量％、Ｂ2Ｏ3成分が１８重量％であり、第１０
の組成は、ＳｉＯ2成分が８４重量％、Ｂ2Ｏ3成分が１
０重量％、Ｒ2Ｏ成分が６重量％であり、第１１の組成
は、ＳｉＯ2成分が９０重量％、Ｂ2Ｏ3成分が５重量
％、Ｒ2Ｏ成分が５重量％であり、第４の組成は、Ｓｉ
Ｏ2成分が８９重量％、Ｂ2Ｏ3成分が１０重量％、Ｒ2Ｏ
成分が１重量％である。

【００２８】なお、上記組成範囲のうち、上記第４の組
成を示す点および第５の組成を示す点、第５の組成を示
す点および第９の組成を示す点、第９の組成を示す点お
よび上記第１０の組成を示す点、上記第１０の組成を示
す点および上記第１１の組成を示す点、上記第１１の組
成を示す点および上記第４の組成を示す点、をそれぞれ
結ぶ線により囲まれる領域内（線上含む）の点の示す組
成が、さらに好ましい。

【００２９】ここで、第５の組成は、ＳｉＯ2成分が８
７重量％、Ｂ2Ｏ3成分が１１．５重量％、Ｒ2Ｏ成分が
１．５重量％である組成を示し、第９の組成は、ＳｉＯ
2成分が８４．７重量％、Ｂ2Ｏ3成分が１０．８重量
％、Ｒ2Ｏ成分が４．５重量％である組成を示す。

【００３０】また、ガラスの耐水性の点から、Ｒはカリ
ウムであることが望ましい。また、上述の組成における
Ｒ2Ｏを、Ｒ2ＯとＲ2Ｏのモル量の９０％以下のＡｌ2Ｏ
3とに置き換えた組成のガラスが、より好ましく、さら
に、非晶質ガラス全体に対して１〜４重量％のＺｎＯ成
分を含んでいてもよい。

【００３１】なお、非晶質ガラスとフィラーの量は、非
晶質ガラスおよびフィラーの前体積を１００体積％とし
たとき、非晶質ガラスが６０〜９５％であり、フィラー
が４０〜５体積％であることが好ましい。

【００３２】また、本発明では、有機バインダとして、
水溶性高分子を重合用分散安定剤として用いた懸濁重合
によって得られるセラミック成形用有機バインダ、すな
わち、（Ａ）少なくとも一種類以上のアクリル酸エステ
ルまたはメタクリル酸エステル（ただし、炭素数が１〜
１８個のアルキル基、炭素数が１〜１２個の環状アルキ
ル基またはアリール基のエステル）１００重量部と、
（Ｂ）水溶性高分子（重合用分散安定剤）１〜９．５重
量部とを、水または水と水溶性有機溶剤との混合液に溶
解し、重合開始剤存在下で（Ａ）のエステル化合物を懸
濁（共）重合させて得られる高分子化合物を用いる。

【００３３】さらに、本発明では、（６）の工程におい
て、成形体（積層する場合は積層体、積層しない場合は
グリーンシート）を焼結する際に、厚さ方向に加圧する
ことが望ましい。このようにすれば、表面に発生する摩
擦力または拘束力により、成形体の厚さ方向に垂直な方
向の収縮を抑制、制御することができるからである。

【００３４】

【作用】本発明の配線基板の製造方法の一例を図２に模
式的に示す。図２に示した方法は、（１）まず、図２
（ａ）に示すように、ボールミル装置１に非晶質ガラス
とフィラーとからなるガラスセラミック組成物、有機バ
インダ、および溶剤を入れ、混合してスラリーにするス
ラリー化工程と、（２）図２（ｂ）に示すように、スラ
リー２をキャスティングマシーン３によりシート状に加
工して、グリーンシート４にするグリーンシート形成工
程と、（３）図２（ｃ）に示すように、得られたグリー
ンシート４にポンチ５を用いて貫通孔５１をあける孔あ
け工程と、（４）図２（ｄ）に示すように、グリーンシ
ート４上に載せた導体ペースト７をスキージ６によりグ
リーンシート４の貫通孔５１に充填してビアホール５３
を形成し、さらにグリーンシート表層部に導体ペースト
を印刷して配線５２を形成する印刷工程と、（５）図２
（ｅ）に示すように、図２（ｄ）で得られたビアホール
５３および配線５２を備えるグリーンシート４を複数枚
積層して接着し、グリーンシート積層体４１を形成する
積層工程と、（６）図２（ｆ）に示すように、得られた
グリーンシート積層体４１を、加熱炉８により７００〜
８８０℃に加熱して脱バインダする脱バインダ工程と、
さらに９００〜１０５０℃で焼結する焼結工程とを、こ
の順で有する。以下に、その詳細について述べる。

【００３５】＜ガラスセラミック組成物＞ ａ．軟化温度 本発明のグリーンシートを構成する（すなわち、スラリ
ー化工程で用いられる）ガラスセラミック組成物はガラ
ス粒子とフィラー粒子とからなる複合体であり、このよ
うな複合体は、熱処理による加熱によってガラスが軟化
流動し、ガラス粒子接触部が増大してガラス粒子の表面
積の減少が生じる、すなわち、ガラス粒子どうしの焼結
が生じる。ガラスが軟化流動し、焼結が生じる温度は、
ガラスの軟化温度、ガラス粒子と混合されるフィラーの
量、ガラス粒子およびフィラー粒子の粒径等に依存す
る。一般に、フィラーはガラス粒子どうしの焼結を阻害
するので、フィラーの量が多いほどガラス粒子の焼結は
起こり難くなる。

【００３６】上述したように、グリーンシートに含まれ
る有機バインダの焼尽のための熱処理の間、ガラス粒子
の焼結は起こり難い方が好ましい。そのために、フィラ
ーの量を多くすることが考えられる。しかし、フィラー
の量が多くなり過ぎると、ガラスの緻密化焼結が起き難
くなる。緻密化焼結するための熱処理温度は、銅の融点
１０８３℃よりも少し低い１０５０℃以下に制限される
ので、緻密化焼結し難い場合には長時間熱処理するこ
と、加圧をしながら熱処理することなどによって、でき
るだけ緻密化することを試みたが、そのような熱処理は
多層セラミック配線基板の生産性の点であまり好ましく
ない。

【００３７】多層セラミック配線基板用ガラスセラミッ
クスのガラス組成物としては、基板特性として要求され
る熱膨張係数、比誘電率の点から、パイレックスガラス
（コーニング社商品名）を代表とする硼珪酸ガラスが用
いられる。パイレックスガラスの組成は、ＳｉＯ2：８
１重量％、Ｂ2Ｏ3：１２重量％、Ｎａ2Ｏ：４重量％、
Ａｌ2Ｏ3：３重量％であり、軟化温度は８２１℃で、市
販の硼珪酸ガラスの中では、最も軟化温度の高いものの
ひとつである。パイレックスガラス以上の軟化温度を有
する硼珪酸ガラスは、製造コストが高く、量産されてい
る市販ガラスとして入手することは困難である。

【００３８】本発明者らはパイレックスガラスを用いて
多層セラミック基板の製造を検討したところ、軟化温度
が低すぎるため、フィラー量が少ないと、脱バインダ工
程（７００〜８８０℃の非酸化性雰囲中の熱処理）にお
いてガラス粒子の焼結が進行してしまい、有機バインダ
残渣がガラス中に取り込まれ、完全な脱バインダが困難
であった。一方、フィラー量を５０体積％以上と多くし
た場合、ガラス粒子の焼結が抑制され、脱バインダは容
易になった。しかし、このようにフィラー量を多くする
と、緻密化焼結し難く、１０５０℃の高温焼成でも、１
０時間以上の長時間を要した。

【００３９】軟化点より低い温度で脱バインダを行なえ
ば、ガラス中へのカーボンの取り込みは起こらない。一
方、銅（融点１０８３℃）との同時焼結を行なう必要が
あるため、１０００℃付近で焼結するガラスを用いる必
要がある。

【００４０】そこで、本発明では、軟化点が８５０℃〜
１１００℃のガラスを用いる。軟化温度が８５０℃以上
であれば、脱バインダ時の加熱による焼結の進行はほと
んど起こらず、軟化温度が１１００℃よりも低ければ、
１０５０℃以下の焼成で緻密化焼結することができるか
らである。

【００４１】なお、軟化点が８００℃未満のガラスを用
いても、添加するフィラー量を増やせば焼結による収縮
カーブが緩やかとなり緻密化温度が高くなる。そこで、
フィラー量を増やせば、緻密化温度を８００℃より高く
することができるので、緻密化前に、８００℃で脱バイ
ンダを行なうことができるように見える。しかし、個々
のガラス粒子に着眼すると、脱バインダ温度がガラスの
軟化点以上であるため、脱バインダ工程においてすでに
ガラス粒子が軟化し、内部にカーボンを閉じ込めてしま
う。従って、ガラスの軟化点は、カーボン除去反応温度
以上であることが好ましい。

【００４２】ｂ．耐水性 水を主成分とする溶剤を用いて、グリーンシート作製用
スラリーを得るためには、ボールミル混合時にガラスの
成分が溶出しない、すなわち、耐水性の高いガラスを用
いる必要がある。

【００４３】硼珪酸ガラス成分中の酸化ホウ素成分（Ｂ
2Ｏ3）は、水に溶出しやすい。ボールミル混合時にこの
成分が溶剤に溶出すると、ガラス成分中のＢ2Ｏ3成分が
減少するだけでなく、グリーンシート成形後に、数十μ
ｍ位の大きさのホウ酸結晶として、溶出したＢ2Ｏ3成分
がグリーンシート表面に析出する。この析出したホウ酸
結晶は配線幅が１００μｍ以下の微細配線を形成する際
に、断線や短絡の原因となる。同様に、グリーンシート
を保管する際にも耐水性の悪いガラス材料を用いると、
吸湿によってホウ酸結晶が析出する。また、硼珪酸ガラ
スの耐水性が悪いと、焼結体となってもＢ2Ｏ3が水に溶
出しやすく、高湿度雰囲気下において表面にホウ酸結晶
が析出し、基板の強度を劣化させる。以上の理由から、
本発明で用いられるガラスは、耐水性が良い必要があ
る。

【００４４】耐水性の目安としては、ガラスを純水中に
９０℃で８時間浸漬したときの、ガラスの表面積当たり
のＢ2Ｏ3の溶出量を用いることができる。この溶出量
は、１．９ｍｇ／ｍ2（上記パイレックスガラスの溶出
量）以下が望ましく、１．５ｍｇ／ｍ2以下がさらに望
ましい。本発明の非晶質ガラスは、この耐水性の基準
（１．９ｍｇ／ｍ2以下）を満たしており、特にＲ2Ｏが
Ｋ2Ｏであるガラスは耐水性に優れている。

【００４５】ｃ．クリストバライト結晶析出性 市販されている硼珪酸ガラスである上述のパイレックス
ガラスを、１０００℃付近まで加熱すると、クリストバ
ライト結晶が析出してくる。クリストバライト結晶は２
３０℃付近での結晶相転移に伴う大きな体積変化を起こ
すため、クラックや基板強度低下原因となる。従って、
クリストバライト結晶の析出しにくいガラスを用いるこ
とが好ましい。

【００４６】ｄ．比誘電率および熱膨張係数 さらに、本発明の硼珪酸ガラスは、比誘電率が小さく、
多層配線基板としての信号伝搬を速くする作用がある。
また、本発明の硼珪酸ガラスは、熱膨張係数が小さく、
添加するフィラーと組み合わせて熱膨張係数をシリコン
と整合させることができる。、本発明のセラミック組成
物は、上記熱処理によっても硼珪酸ガラスからクリスト
バライト結晶が析出せず、好ましい。なお、シリコンの
熱膨張係数は３．０×１０-6／℃であるから、セラミッ
ク焼結体の熱膨張係数は２．０〜４．０×１０-6／℃で
あることが望ましい。

【００４７】ｅ．本発明の非晶質ガラス 本発明の非晶質ガラスの組成は、上述した軟化温度、耐
水性、熱膨張係数、クリストバライト結晶析出性、およ
び比誘電率等の特性に優れるガラス材料という観点か
ら、探索実験により求められたものである。

【００４８】本発明の非晶質ガラスの第一組成域は、図
１に示すＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ｒ2Ｏ系三角組成図におい
て、重量％でＳｉＯ2が８８、Ｂ2Ｏ3が１２である組成
を第１の組成、ＳｉＯ2が８２、Ｂ2Ｏ3が１８である組
成を第３の組成、ＳｉＯ2が８４、Ｂ2Ｏ3が１０、Ｒ2Ｏ
が６である組成を第１０の組成、ＳｉＯ2が９０、Ｂ2Ｏ
3が５、Ｒ2Ｏが５である組成を第１１の組成、ＳｉＯ2
が８９、Ｂ2Ｏ3が１０、Ｒ2Ｏが１である組成を第４の
組成とした場合、第１の組成を示す点および第３の組成
を示す点を結ぶ直線と、第３の組成を示す点および第１
０の組成を示す点を結ぶ直線と、第１０の組成を示す点
および第１１の組成を示す点を結ぶ直線と、第１１の組
成を示す点および第４の組成を示す点を結ぶ直線と、第
４の組成を示す点および第１の組成を示す点を結ぶ直線
とで囲まれた範囲（線上の組成も含む）の示す組成域で
ある。

【００４９】この組成域に含まれる組成のガラスは軟化
温度が８５０〜１１００℃であり、耐水性は実用レベル
であり、熱膨張係数もフィラーの添加によりシリコンに
整合させることができるものである。この範囲の非晶質
ガラスを用いて調製したグリーンシートにおいては、脱
バインダ工程（７００〜８８０℃の非酸化性雰囲気中の
熱処理）ではガラス粒子の焼結が進行し難く、上述した
ように熱分解の起こりにくい水溶性有機バインダを用い
た場合でも、有機バインダ残渣がガラス中に取り込まれ
ることなく脱バインダを容易に行うことができた。しか
も、本発明のセラミック組成物により調製したグリーン
シートは、緻密化焼結の工程において、１０５０℃以下
の短時間（２時間）焼成でも、緻密化焼結することがで
きる。

【００５０】ここで、ＳｉＯ2およびＢ2Ｏ3はガラスの
網目構造を形成し、ＳｉＯ2成分量の増大は軟化温度を
高め、耐水性を高める作用をもち、Ｂ2Ｏ3成分量の増大
は軟化温度を低下し、耐水性を低める作用をもつ。Ｒ2
Ｏは網目修飾成分として、軟化温度を低下し、一部の組
成領域でＢ2Ｏ3の耐水性を高める作用をもつ。本発明の
非晶質ガラスよりもＳｉＯ2が多い組成のものは、軟化
温度が高くなり過ぎて１０００℃付近での焼結が困難と
なり、また、Ｂ2Ｏ3が多い組成のものは、Ｂ2Ｏ3の溶出
量が大きすぎるため耐水性の点で劣り、Ｒ2Ｏが多い組
成のものは、熱膨張係数が高すぎるためＬＳＩチップと
の熱膨張係数差が大きくなるため、本発明の目的に適さ
ない。

【００５１】第１の組成と第４の組成と第１１の組成を
結ぶ線よりＳｉＯ2の多い側の組成を有するガラスは、
軟化温度が高すぎるため、本発明の目的を達成する上で
は好ましくない。また、第１１の組成と第１０の組成を
結ぶ線よりＲ2Ｏの多い側の組成を有するガラスは、熱
膨張係数が高すぎるため、本発明の目的を達成する上で
は好ましくない。第３の組成と第１０の組成を結ぶ線よ
りＳｉＯ2の少ない組成はＢ2Ｏ3溶出量が大きすぎるた
め、本発明の目的を達成する上では好ましくない。

【００５２】本発明の非晶質ガラスの第二の組成域は、
図１に示すＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ｒ2Ｏ系三角組成図におい
て、重量％でＳｉＯ2が８９、Ｂ2Ｏ3が１０、Ｒ2Ｏが１
である組成を第４の組成、ＳｉＯ2が８７、Ｂ2Ｏ3が１
１．５、Ｒ2Ｏが１．５である組成を第５の組成、Ｓｉ
Ｏ2が８４．７、Ｂ2Ｏ3が１０．８、Ｒ2Ｏが４．５であ
る組成を第９の組成、ＳｉＯ2が８４、Ｂ2Ｏ3が１０、
Ｒ2Ｏが６である組成を第１０の組成、ＳｉＯ2が９０、
Ｂ2Ｏ3が５、Ｒ2Ｏが５である組成を第１１の組成とし
た場合、第４の組成を示す点および第５の組成を示す点
を結ぶ直線と、第５の組成を示す点および第９の組成を
示す点を結ぶ直線と、第９の組成を示す点および第１０
の組成を示す点を結ぶ直線と、第１０の組成を示す点お
よび第１１の組成を示す点を結ぶ直線と、第１１の組成
を示す点および第４の組成を示す点を結ぶ直線とで囲ま
れた範囲（線上の組成も含む）の示す組成域である。

【００５３】この組成域に含まれる組成のガラスは、上
述した第一の組成域に含まれるガラスの中で、特に耐水
性が高い（すなわちＢ2Ｏ3溶出量が少ない）。この第２
の組成域に含まれる組成のガラスや、そのガラスを用い
て製作されたグリーンシートは保管や取扱い雰囲気の制
限がほとんどなくなり、より好ましい。

【００５４】上述の組成範囲のなかでも、ＳｉＯ2８
７．０重量％−Ｂ2Ｏ3９．０重量％−Ｋ2Ｏ４．０重量
％（第８の組成）またはその近傍の組成のガラスは、軟
化温度、耐熱性、耐水性に優れ、最も好ましい。

【００５５】本発明の非晶質ガラスの第三の組成域は、
上記第二組成域に含まれる組成のガラスのＲ2Ｏ成分
を、Ｒ2Ｏと、該Ｒ2Ｏのモル量の９０％以下のモル量の
Ａｌ2Ｏ3とに置き換えて得られる組成の範囲である。こ
の組成のガラスは、Ａｌ2Ｏ3の存在により、熱処理によ
るガラスからのクリストバライト結晶の析出も抑制され
るため、極めて好ましい。さらに、Ａｌ2Ｏ3の添加に
は、Ｂ2Ｏ3の溶出量を少なくするという効果もある。た
だし、Ａｌ2Ｏ3の添加がガラスに含まれるＲ2Ｏのモル
量の９０％を超えると、ガラスの軟化温度が１１００℃
を超えてしまうため、好ましくない。ここでＲは、Ｎ
ａ、Ｋ等のアルカリ金属を示し、耐水性の点から、Ｋが
最も好ましい。

【００５６】Ａｌ2Ｏ3を添加することにより、クリスト
バライト結晶の析出が抑制されるメカニズムは、つぎの
ようなものであると考えられる。

【００５７】ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ｒ2Ｏ系ガラスの構造
は、図７（ａ）に示すようにＳｉ原子の酸素４配位体と
Ｂ原子の酸素３配位体およびＢ原子の酸素４配位体の無
秩序網目構造である。ここで、Ｂ原子の酸素４配位体は
電荷補償のため、Ｒイオンを引き付けている。この３成
分系にＡｌ2Ｏ3が添加された場合、図７（ｂ）に示すよ
うにＢ原子の酸素４配位体はＢ原子の酸素３配位体にな
り、Ｒイオンを引き付けたＡｌ原子の酸素４配位体が形
成される。Ｂ2Ｏ3溶出はＢ原子の酸素３配位体の方が、
Ｂ原子の酸素４配位体よりも起きやすい。Ａｌ2Ｏ3添加
を添加すると、Ｂ2Ｏ3溶出量のわずかな増加が見られる
が、これは、Ｂ原子の酸素４配位体がＢ原子の酸素３配
位体に変わるためと考えられる。

【００５８】つぎに、Ａｌ2Ｏ3を添加しないガラスと、
Ａｌ2Ｏ3を添加したガラスとを、それぞれ熱処理した場
合について考える。上述のように、Ａｌ2Ｏ3を添加しな
いガラスでは、Ｂ原子は酸素４配位体となっている。図
８（ａ）に示すように、Ｂ原子の酸素４配位体は、Ｂ−
Ｏ結合力およびＲイオンを引き付ける力が比較的小さい
ため、高温でそれらの結合が切断され、Ｓｉの非架橋酸
素が形成されやすいと考えられる。このため、高温にお
ける粘度が低下し、クリストバライト結晶が析出しやす
い。一方、Ａｌ2Ｏ3を添加したガラスでは、Ａｌ原子が
酸素４配位体となっている。図８（ｂ）に示すように、
Ａｌ原子の酸素４配位体はＡｌ−Ｏ結合力およびＲイオ
ンを引き付ける力が比較的大きいため、高温でもそれら
の結合が切断されにくく、クリストバライト結晶が析出
しにくいと考えられる。しかし、Ａｌ2Ｏ3の添加量が多
過ぎると、ガラスの軟化温度が高くなり過ぎるという副
作用を生じるため好ましくない。

【００５９】なお、第８の組成ではそのＫ2Ｏのモル量
の８０％以上のモル量のＡｌ2Ｏ3を添加すれば、クリス
トバライト結晶の析出をほぼ完全に抑制できるが、Ａｌ
2Ｏ3添加量をＫ2Ｏのモル量の５０％以上とすれば、ク
リストバライト結晶析出量を１／５以下とすることがで
きる。Ａｌ2Ｏ3の添加量をＫ2Ｏのモル量の８０％とし
たとき、軟化温度は１０２０℃となり、Ａｌ2Ｏ3添加量
をこれより多くすれば、軟化温度も１０２０℃より高く
なある。軟化温度は、１０００℃付近が最も好ましいた
め、Ａｌ2Ｏ3添加量は、Ｋ2Ｏのモル量の８０％以下が
特によいと考えられる。そこで、第８の組成に対するＡ
ｌ2Ｏ3の添加量は、Ｋ2Ｏのモル量の５０％以上８０％
以下とすることが特に望ましく、７０％モル量またはそ
の付近とすることが最も好ましい。

【００６０】本発明の非晶質ガラスの第四の組成域は、
上記第一〜第三の組成域のガラスに、ＺｎＯを１〜４重
量％添加して得られるガラスの組成の範囲である。この
組成のガラスはＢ2Ｏ3溶出量が少なく、比誘電率が低い
という特徴があり、好ましい。ＺｎＯの添加量が１重量
％より少ない場合には、添加の効果が得られず、ＺｎＯ
の添加量が４重量％より多い場合には、熱処理によるガ
ラスからの結晶析出が起こり易く好ましくない。

【００６１】以上に述べた組成のガラスは、例えば、無
水ケイ酸（ＳｉＯ2）、ホウ酸（Ｈ3ＢＯ3）、およびア
ルカリ金属の炭酸塩（Ｒ2ＣＯ3）と、必要に応じて、ア
ルミナ（Ａｌ2Ｏ3）および／または酸化亜鉛（ＺｎＯ）
を所定の組成比になるように秤量、続いてボールミル混
合後この混合粉末をルツボに入れ、加熱炉にて混合粉末
が十分溶融する温度で加熱した後急冷して非晶質ガラス
塊を作製し、所定の粒径となるように粉砕することによ
って得られる。

【００６２】ｆ．フィラー ところで、セラミック配線基板としてのセラミック材料
としては、硼珪酸ガラスを単独で使用せずに、機械的強
度の向上、クリストバライト結晶析出を抑える、熱膨張
係数のＬＳＩチップとの整合、及び銅との同時焼結のた
めの収縮整合を目的としてフィラーを添加した、ガラス
／フィラー複合体とした材料が用いられる。

【００６３】このようなフィラーとしては、ムライト、
アルミナ、コージェライト、石英を単独またはこれらを
組み合わせた混合物が用いられ、フィラーを添加する量
としては上記目的、比誘電率、及び焼結でのセラミック
材料の緻密化・変形・寸法精度等を材料構成及びプロセ
スを考慮して調整される。

【００６４】本発明のガラスに添加するフィラーは、焼
結後、ガラスマトリックス相中に分散する粒子として構
成され、（ａ）ガラスセラミック複合体の機械的強度を
向上させる作用、（ｂ）ガラスセラミック複合体の熱膨
張係数をシリコンと整合させる作用、（ｃ）硼珪酸ガラ
スからの熱処理によるクリストバライト結晶析出を抑え
る作用、等の作用をもつ。上記したように、ガラスセラ
ミック複合体としては、高強度、低比誘電率が好まし
い。フィラーとしてのアルミナは、特に上記（ａ）、
（ｃ）の作用、ムライトおよびコージェライトは上記
（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）の作用、石英ガラスは特
に低比誘電率化の作用を有する。本発明では、これらそ
れぞれの単独体、あるいは、これらから選ばれる複数種
を組合せた混合物が、ガラスにフィラーとして添加され
る。

【００６５】つぎに、セラミック組成物に含まれるフィ
ラーの量と、加圧焼成との関係について説明する。な
お、フィラー量と、焼成時に印加した圧力と、焼結温度
および相対密度（ボイド０％の時相対密度は１００％）
との関係を、図２１に模式的に示す。

【００６６】本発明では、焼成時に加圧することが望ま
しい。フィラー添加量は、加圧焼成時の最高温度保持時
に、ガラス材料が緻密化可能な範囲とする。焼成時に印
加する圧力を大きく設定すれば、添加できるフィラー量
は増える。しかし、フィラー量が増えると、緻密化した
時のガラスとフィラーからなるセラミック中のボイドが
多くなってしまう。セラミック体のボイドは５％以下で
あることが望ましく、このようにするためには、ガラス
およびフィラーの粒径にも依存するが、ガラス５０〜１
００体積％に対してフィラーを５０〜０体積％とするこ
とが好ましい。フィラー添加量が５０体積％を超える
と、ガラス／銅配線基板を作製できる範囲内で（すなわ
ち、基板を破壊しない範囲内で）圧力および温度を最高
にしても、フィラーの周りを取り囲むためのガラスの量
が不十分なため、ガラスセラミック中のボイドを５％以
下とすることができない。なお、焼結を１０５０℃以下
の温度で行なうためには、フィラーを、セラミック全体
の４０体積％以下にすることが望ましい。

【００６７】＜バインダ材料＞グリーンシート用のバイ
ンダとしては、バインダ除去時間が短くてすむよう、熱
分解後のバインダ残渣物である残留カーボン量が少な
い、水系材料を用いることが望ましい。また、バインダ
材料は、グリーンシートの機械的性質、すなわち、該グ
リーンシートに微小な貫通孔を多数明ける際の歪量を支
配することから、高位置精度な孔あけを実現するために
は、この歪量が小さくなるようなバインダ材料が良い。
このような観点から、バインダには、熱分解が解重合型
で、熱分解時のカーボン残渣量が少なく、貫通孔を明け
る際の歪が小さい材料を用いることが望ましい。

【００６８】このようなバインダ材料として、水溶性高
分子を重合用分散安定剤として用いた懸濁重合によって
得られる重合体を用いることが好ましい。。

【００６９】詳しくは、（Ａ）下記一般式（化１）で表
されるアクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステル
のうちの少なくとも一種：１００重量部と、

【００７０】

【化１】

【００７１】（ただし、Ｒ1は、炭素数が１〜１８個の
アルキル基、炭素数が１〜１８個の環状アルキル基また
は炭素数が５〜１８個のアリール基）：１００重量部
と、（Ｂ）分散安定剤：１〜９．５重量部とを、水また
は水と水溶性有機溶剤との混合液に溶解し、重合開始剤
存在下で（Ａ）成分を懸濁（共）重合させて得られるセ
ラミック成形用有機バインダが好ましい。本発明で用い
る有機バインダは、水溶性ではなく、水系分散型粒子で
あることから吸湿性が低いため、これを用いて得られる
グリーンシートの機械的特性および寸法安定性が良い。

【００７２】なお、有機バインダはバインダ調製用溶剤
に分散した状態で用いられるが、その状態の固形分濃度
は、濃度が高いと粒径が大きくなり、濃度が低いとグリ
ーンシート作製時の添加量の調節や乾燥等の作業性が低
下することから、２０〜５０重量％が好ましく、３０重
量％程度がさらに好ましい。

【００７３】ａ．モノマ （Ａ）成分は、セラミック成形用有機バインダの主成分
であり、メタクリル酸エステルは、熱分解性が良好なた
め特に好ましい。メタクリル酸エステルの中でも、特
に、メタクリル酸ｎ−ブチル（以下、ｎ−ＢＭＡと略
す）、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−プロピ
ル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸ｎ−オク
チル、メタクリル酸メチル、アクリル酸ｎ−ブチル（以
下、ｎ−ＢＡＡと略す）等が良い。さらに、これらの中
でも、熱分解性およびグリーンシート孔明け時の孔位置
精度の点から、特にメタクリル酸ｎ−ブチルが良好であ
る。

【００７４】ｂ．分散安定剤 また（Ｂ）成分は、（Ａ）成分を重合開始剤の存在下で
重合する際の、重合用分散安定剤として用いられる水溶
性高分子であり、具体的には、ポリエチレンオキシド
（以下、ＰＥＯと略す）、ポリビニル−２−ピロリド
ン、ポリビニル−２−ピロリドン共重合体、ポリ（２−
オキサゾリン）等が使用される。これらのなかで、熱分
解性の点からポリエチレンオキシドが特に好ましい。

【００７５】本発明では、水系分散型粒子のバインダを
用いる。すなわち、セラミック粉末とのボールミル混合
時には、バインダは粒子状であり、乾燥工程でこの粒子
状のバインダを溶融させる。溶融したバインダは、個々
のセラミック粒子を接着し、粒子状のバインダが占めて
いた部分が空間となる。したがって、セラミック成形用
バインダとしてのバインダポリマの平均粒径としては、
用いられるセラミック粒子の大きさと同等もしくはそれ
以下の、５μｍ以下、好ましくは３μｍ以下が良い。

【００７６】このような粒子径を得るためには、粘度平
均分子量が１０〜１００万の水溶性高分子（特にポリエ
チレンオキシド）を重合用分散安定剤として使用するこ
とが好ましく、粘度平均分子量が１０〜５０万であれば
さらに好ましい。また、この水溶性高分子（特にポリエ
チレンオキシド）の量は、（Ａ）成分のモノマ１００重
量部に対して、１〜９．５重量部が良く、６〜８重量部
がさらに好ましい。（Ａ）成分のモノマ１００重量部に
対して水溶性高分子である（Ｂ）成分の量を１重量部未
満とすると、（Ａ）成分が分散せず、また、９．５重量
部を超える場合には、熱分解性の点から好ましくない。

【００７７】ｃ．重合開始剤 また、重合開始剤としては、過硫酸アンモニウム（以
下、ＡＰＳと略す）等の過硫酸塩、過酸化物、アゾ化合
物等を用いることができ、特に制限されないが、モノマ
１００重量部に対して０．５重量部以下とするこが望ま
しい。

【００７８】ｄ．溶剤 バインダ調製用溶剤としては、水、または、水と一種以
上の水溶性有機溶剤との混合液が用いられる。水溶性溶
剤としては、例えば、下記一般式（化２）で表されるア
ルコール、および、下記一般式（化３）で表されるエチ
レングリコール誘導体のうちのいずれかを用いることが
でき、具体的には、メタノール、エタノール、プロパノ
ール、イソプロパノール（以下、ＩＰＡと略す）等のア
ルコールや、エチレングリコールメチルエーテル等のエ
チレングリコール誘導体等を用いることができる。これ
らの有機溶剤のうち、特にＩＰＡが好ましい。

【００７９】

【化２】

【００８０】（ただし、Ｒ2は炭素数１〜１８のアルキ
ル基または炭素数１〜１８の環状アルキル基）

【００８１】

【化３】

【００８２】（ただし、Ｒ3は、水素、炭素数１〜１８
のアルキル基、炭素数１〜１８の環状アルキル基、また
は、炭素数５〜１８のアリール基であり、Ｒ4は、水
素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６の環状ア
ルキル基、または、炭素数５〜６のアリール基であり、
ｎは１〜２０である） また、これらの有機溶剤と水との混合比は、水を１００
〜５０重量％、水溶性溶剤を０〜５０重量％とすること
が望ましく、水を９５〜５０重量％、水溶性溶剤を５〜
５０重量％とすることがさらに望ましい。なお、バイン
ダ調製用溶剤量は、モノマ１００重量部に対して１００
〜４００重量部が好ましく、２５０重量部付近がさらに
好ましい。

【００８３】ｅ．可塑剤 グリーンシート成形用のバインダは、可塑剤を含むこと
が望ましい。可塑剤としては、バインダ用溶剤と相溶性
が良く、水または水溶性有機溶剤と共沸せず、グリーン
シート成形時の乾燥工程で揮発しにくいものが良い。そ
こで、可塑剤として、下記一般式（化４）により表され
る芳香族ジカルボン酸エステルのうちの少なくともいず
れかを用いることが望ましい。

【００８４】

【化４】

【００８５】（ただし、Ｒ5は、炭素数１〜１８のアル
キル基、炭素数１〜１８の環状アルキル基、または、炭
素数５〜１８のアリール基であり、Ｒ6は、炭素数１〜
１８のアルキル基、炭素数１〜１８の環状アルキル基、
または、炭素数５〜１８のアリール基である。また、Ｒ
7は炭素数５〜１８の２価の芳香族基であり、特にフェ
ニレン基が好ましい。） この可塑剤の具体例としては、ジイソデシルフタレート
（以下、ＤＩＤＰと略す）、ジブチルフタレート（以
下、ＤＢＰと略す)、ジ−２−エチルヘキシルフタレー
ト、ジイソノニルフタレート等のフタル酸エステルが挙
げられ、これらのなかでもＤＩＤＰが好ましい。可塑剤
の添加量は、モノマ１００重量部に対して５〜１５重量
部とすることが好ましく、１０重量部程度がさらに好ま
しい。

【００８６】ｆ．バインダ調製方法 バインダは、例えば、以下の手順で調製することができ
る。まず、バインダ用溶剤に（Ｂ）成分１〜９．５重量
部を溶解し、得られた溶液中に、０．１５重量部程度の
重合触媒を添加し、重合触媒の種類によるが、通常、４
０〜９０℃に加熱しながら激しく撹拌しつつ、（Ａ）成
分１００重量部および可塑剤を添加して、重合（または
共重合）反応を行うことによって、バインダが得られ
る。

【００８７】なお、添加する（Ａ）成分量は、重合反応
を円滑にするため、溶液濃度が６０重量％以下となる量
とすることが望ましい。また、バインダがグリーンシー
トの機械的性質、すなわち、グリーンシートに微小な貫
通孔を多数明ける際の歪量を決めることから、バインダ
材料と同様に、可塑剤の量も、この歪量が小さくなるよ
うに定めることが、高位置精度な孔あけのために望まし
い。

【００８８】＜グリーンシート＞本発明の非晶質ガラス
とフィラーとからなるセラミック粉末と、上述したバイ
ンダと、分散剤と、スラリー用溶剤とを、ボールミル混
合することにより、スラリーが得られる。このスラリー
をシート状に成形し、乾燥することにより、グリーンシ
ートが得られる。

【００８９】ａ．スラリー用溶剤 なお、スラリー用溶剤としては、バインダ粒子の分散性
の点からバインダ作製時と同様の溶剤、すなわち、水、
または、水と水溶性有機溶剤との混合溶剤を用いること
が望ましく、水とイソプロパノールとの混合溶剤を用い
ることが特に望ましい。ここで、水とイソプロパノール
との混合溶剤を用いた場合でも、グリーンシート成形時
の乾燥工程において十分な空気を流すことで、容易に、
空中の溶剤濃度を爆発限界以下とすることができる。

【００９０】ｂ．バインダ量 バインダの量としては、脱バインダ性、グリーンシート
の成形性、積層圧着性の点から、セラミック粉末１００
重量部に対して５〜２５重量部が適当である。

【００９１】ｃ．分散剤 また、分散剤は、セラミック粉末の分散のため、添加す
ることが望ましく、例えば、ポリアクリル酸アンモニウ
ム塩等を用いることができ、その添加量は、セラミック
粉末１００重量部に対して０．５重量部以下とすること
が望ましく、０．１〜０．２重量部が特に好ましい。

【００９２】ｄ．熱処理 先に述べたように、本発明のバインダは、粒子状態で混
合されてセラミック粒子間を接着する。このとき、キャ
スト温度が低いと、十分な接着強度が得られない。そこ
で、グリーンシートの引張り強度、ヤング率等の機械的
特性を向上させるために、乾燥時に、適宜熱処理を行っ
ても良い。

【００９３】この熱処理の温度および時間は、バインダ
粒子が溶融する条件とすることが望ましく、具体的に
は、８０〜１２０℃、３０〜９０分程度とすることが望
ましい。この加熱条件であれば、バインダ粒子は、溶融
して、十分にセラミック粒子を相互に接着することがで
きる。

【００９４】＜配線形成＞本発明では、グリーンシート
に高位置精度で孔あけできるため、グリーンシートを積
み重ねる際のセラミック基板Ｚ方向（厚さ方向）の接続
が、高位置精度で行えることから、微小径孔での配線の
接続が可能となる。さらに、本発明では、グリーンシー
トに高位置精度で孔あけできるため、多数のビア配線に
よる、短いピッチでの接続が可能となるので、従来と比
べ配線の高密度化ができる。また、同様に、本発明で
は、グリーンシートに高位置精度で従来よりも多数の孔
をあけることができるため、これにあわせて配線幅を小
さくすることで、ＸＹ方向（表面の縦横方向）の配線に
ついても高密度化できる。

【００９５】ところで、配線の形成は一般的な配線形成
方法を適用することができる。例えば、スクリーン印刷
法により銅配線を形成する場合には、Ｃｕ、Ｃｕ合金、
または、ガラスを添加したＣｕ等の導体を含むＣｕペー
ストを、所望の配線パターンを形成したスクリーン版お
よびスクリーン印刷機で、グリーンシート表面に印刷し
て、配線パターンを形成する。この場合、配線形成の精
度はスクリーンのパターン精度およびスクリーン印刷時
のパターン精度で決まるが、この精度は上述のグリーン
シートへの孔加工時の位置精度より高精度である。すな
わち、配線の高密度化の限界はグリーンシートへの孔加
工時の位置精度で概略決まり、基板サイズにもよるが、
焼結前で０．１５ｍｍピッチ程度である。

【００９６】＜焼成＞セラミック配線基板を焼成する際
の高寸法精度化は、焼成時にセラミック配線基板の厚さ
方向に圧力を加えることによって達成できる。すなわ
ち、セラミック成形の焼成時に、厚さ方向に圧力を加え
ることによって、表面に摩擦力または拘束力を発生させ
る。この摩擦力または拘束力を最適に制御するることに
より、平均焼成収縮率をほぼ０とし、同時に収縮率ばら
つきもほぼ０に低減することができる。

【００９７】なお、この時、収縮抑制力は、加圧される
基板と加圧する側との間に働く摩擦力によって生じてい
るので、拘束されている表面から厚さ方向から離れるほ
ど収縮抑制力は小さくなり、反対に収縮量は大きくな
る。すなわち、加圧力を焼成時に基板がつぶれない程度
の範囲内で、基板表面の焼成による収縮を抑えるために
必要な拘束力となるように最適化することによって、側
面形状は凹型となる。

【００９８】また、同様に、基板表面の焼成による収縮
を抑えることができる範囲内の拘束力を加えるととも
に、セラミック基板材料に発生する塑性変形量を適正範
囲内に制御することによって、焼成後のセラミック配線
基板の側面形状は凸型となる。

【００９９】なお、加圧力を適正範囲以上に大きくする
と塑性変形によって基板が大きくつぶれて基板厚さが所
定の寸法以下となると同時に、内部配線の変形とともに
基板表面パターンにも伸びの寸法変化が起きる。

【０１００】本発明のガラス材料およびバインダを用い
てグリーンシートを作製し、その表面に銅配線を形成し
て、加圧焼結した時の、平面方向（表面の縦横方向）お
よび厚さ方向の寸法変化率を、図２０に示す。加圧力の
調整によって摩擦力を最適化すれば、基板表面パターン
寸法変化率を、ある加圧力範囲でほぼ０とすることがで
きる。この時の凹または凸型の側面変化量は、内部配線
の変形を考慮すれば、焼成後の基板厚さの１／２以下で
あることが好ましい。

【０１０１】ここで、加圧力および摩擦係数としては、
材料構成および焼成条件によってそれぞれの適正範囲が
あるために特に限定されるものではないが、概ね加圧力
としては１００ｇ／ｃｍ2以上、摩擦係数としては特に
数値が限定されることはなく基板表面パターンの収縮を
抑えるのに必要な拘束力が得られれば良い。

【０１０２】成形体に圧力を印加するには、例えば、接
触面に大きな摩擦力が得られ、かつ、セラミック成形体
の焼成温度範囲で寸法安定性が高い板状の加圧部材２枚
の間に、セラミック成形体を挾んで加圧する。なお、成
形体を加圧部材に挾持しながら積層すれば、同時に２個
以上の基板の焼結ができる。

【０１０３】加圧部材の熱膨張係数がセラミック配線基
板と同一であれば、表面パターンの収縮を完全に拘束す
る圧力を印加すると、収縮率は０となる。また、加圧部
材の熱膨張係数がセラミック配線基板の熱膨張係数と異
なっている場合には、焼成プロセスの冷却過程におい
て、セラミック配線基板が塑性変形を起こさない温度と
室温との間の温度範囲内における、両者の熱膨張率差に
基づく寸法変化が起こる。すなわち、加圧部材の熱膨張
係数がセラミック配線基板よりも大きい場合には、表面
パターンが小さくなるような寸法変化が起こり、加圧部
材の熱膨張係数がセラミック配線基板よりも小さい場合
には、表面パターンが大きくなるような寸法変化が起こ
る。見方を変えれば、加圧部材に種々の熱膨張係数の材
料を使用することで、セラミック配線基板の寸法の調整
が可能であり、概ね−０．２％〜＋０．８％の範囲での
制御ができる。

【０１０４】なお、印加する圧力は、焼成過程全体で一
定にするよりも、温度に応じて最適な圧力に適正化する
ことがより好ましい。セラミック配線基板の寸法変化を
引き起こす主要因は、焼成の初期段階では、グリーンシ
ートおよびＣｕペースト中のバインダ成分の溶融や熱分
解除去によるものであり、中期段階では、セラミック粉
末粒子の焼結収縮によるものであり、後期段階では、セ
ラミック材料のガラス成分の軟化溶融にともなう液相成
分による焼結収縮によるものである。これらの原因によ
る焼結の収縮力は、互いに異なる場合が多いため、各段
階において最適な加圧力に制御することが好ましい。

【０１０５】つぎに、加圧焼成と脱バインダとの関係に
ついて述べる。グリーンシートに配線パターンを形成
し、これらを積層し圧着し、得られた積層体を焼成して
セラミック配線基板とする際には、グリーンシートおよ
び配線用導体ペーストに含まれるバインダを除去する必
要がある。セラミック配線基板として、ここでは、ガラ
ス／銅配線基板を例にとって詳しく説明する。

【０１０６】銅は酸化されやすいが、窒素中では還元さ
れるため、脱バインダは、窒素と水蒸気の混合ガス、ま
たは、窒素、水蒸気、水素の混合ガス等の非酸化性雰囲
気または還元性雰囲気において行なわれる。バインダ残
渣物のカーボンは、水蒸気中での熱力学的な反応によっ
て除去される。その後の焼結工程は、例えば、窒素雰囲
気でおこなう。

【０１０７】バインダ除去時間を短縮するためには、上
記のカーボンの除去反応速度が大きくなるように、雰囲
気ガスが焼成する基板内に常に行き渡るようにすること
が望ましい。したがって、圧力を加えるために基板に加
圧部材の材料としては、通気性が高いものが好ましい。

【０１０８】このような通気性が高く、かつ前述したよ
うに寸法が安定で加圧力以上の強度を持つもつ材料とし
ては、例えば、多孔質セラミック板や耐熱セラミック繊
維材を成形して得られる多孔質板などがあり、その気孔
率が５０％以上、より好ましくは７０％以上のものを用
いることが望ましい。気孔率が６０％以上の通気性の十
分な厚さの材料で加圧し、雰囲気ガスを十分に供給した
場合には、基板側面と同様に上下面からも通気ができる
ので、無加圧すなわち通常の台板上に置いて焼成する場
合とほとんど同様の時間での脱バインダできる。

【０１０９】さらに、先に述べたように、カーボンの除
去反応を短時間化するためには、できる限り高温度、好
ましくは８００℃以上の温度で、かつ、基板材料として
用いるガラス内部にカーボンが閉じ込められてカーボン
の除去が妨げられることがないように、ガラスの軟化点
付近以下の温度で行うほうが良い。本発明では、軟化点
が８５０〜１１００℃の高軟化点ガラス材料を用いるこ
とから、カーボン除去反応を８００℃以上、組成によっ
ては８５０℃以上とすることができる。８５０℃とした
場合には、８００℃でのカーボン除去時間の約１／３の
時間とすることができ、脱バインダ時間をさらに短時間
化できる。

【０１１０】また、この加圧焼成は、高寸法精度のセラ
ミック配線基板を得ることができるだけでなく、セラミ
ック材料と導体材料の焼成収縮率差を吸収できることか
ら、一般的な無加圧焼成を行なう場合に必要な、セラミ
ック材料と導体材料との焼成収縮率の厳密な整合を必要
としない。また、加圧焼成によって焼成されたセラミッ
ク配線基板の表面は、基板を加圧部材表面に倣うため、
加圧部材表面と同様の平坦さになる。これにより、基板
表面の平坦性は、通常の無加圧焼成時と比較して大幅に
改善される。例えば、加圧部材表面の平坦性を２０μｍ
とすると、この面に接して加圧された基板表面もほぼ２
０μｍとなる。このことは、基板表面を研削することな
く、基板表面に厳密な平坦性が要求される薄膜工程（基
板表面に薄膜配線層を形成する工程）を行なうことがで
きる。

【０１１１】また、加圧焼成では、焼成時に寸法変化が
起こらないため、各基板毎の収縮率を決める必要がない
ので、原寸でのスクリーン設計ができるとともに、基板
表面に薄膜配線層を形成する場合にも、通常の無加圧焼
成の場合と比較して寸法変化がほとんど無く、かつ、収
縮のバラツキも大幅に小さく、寸法精度が良いため、整
合が容易になり、さらに、より配線密度の高い微細なパ
ターンとも整合が可能となる。また、一般的な無加圧焼
結では平面方向で約２０％の収縮があるが、加圧焼成で
はほとんど収縮が無い。そこで、一般的な無加圧焼結の
場合と比較して、より小さなワークサイズで、大きな基
板を製造することができる。

【０１１２】＜薄膜形成＞つぎに、セラミック多層配線
基板の表裏の少なくとも一方の面（以下、単に「基板表
面」という）に、薄膜配線層を形成する方法について説
明する。

【０１１３】始めに、焼結後の基板表面の付着物を取り
除いた後、表面を洗浄したのち、薄膜プロセスを実行す
る。なお、基板表面の厚膜配線パターンが必要無い、あ
るいは、厳密な平坦性が必要である、などの場合には、
付着物を取り除いた後、洗浄する前に、必要に応じて、
基板平坦化のためのラッピングを行い、表面をポリッシ
ュする。

【０１１４】薄膜プロセスによる薄膜配線層の形成は、
例えば、つぎのようにして行なうことができる。

【０１１５】まず、ポリイミド前駆体ワニスのスピン塗
布により形成した塗膜を乾燥ベークした後、３５０〜４
００℃の温度で硬化させてポリイミド膜を形成する。続
いて、この層間絶縁膜に所望のレジストパターンを形成
した後、ヒドラジン−エチレンジアミン系の混合液やそ
の他のアルカリ性混合液でエッチングすることによって
所定のパターンの層間絶縁膜を形成する。この層間絶縁
膜の形成は、感光性ポリイミド前駆体組成物を用いて、
フォトリソグラフィ法により形成することもできる。

【０１１６】得られた層間絶縁膜表面に、薄膜配線を形
成する。まず、層間絶縁膜表面の全面にスパッタリング
により、クロム／銅／クロム積層膜、または、チタン／
銅／チタン積層膜を成膜をする。なお、各層間のコンタ
クトを確保する必要がある場合には、スパッタ成膜直前
に、アルゴンガスによるスパッタエッチを行う。この積
層膜の所望の配線パターンへの加工は、クロムの加工に
はアルカリ性過マンガン酸カリウム水溶液またはアルカ
リ性フェリシアン化カリウム水溶液を主成分とするエッ
チャント、銅の加工にはリン酸／硝酸系の混合液エッチ
ャント、チタンの加工にははアンモニア／過酸化水素系
エッチャントを用いて行う。これにより、所望のパター
ンの薄膜配線が得られる。

【０１１７】以上の層間絶縁膜形成工程および薄膜配線
形成工程を、所望の回数繰り返すことにより、所定の層
数の薄膜配線層が形成される。

【０１１８】＜電子回路装置の組立ておよび電子計算機
の作製＞電子回路装置の組立ての一例として、電子計算
機用のモジュールの組み立てについて用いて説明する。
本発明における電子計算機用のモジュールの製造プロセ
スを、図２２に示す。図２２において、（ａ）〜（ｆ）
は、図２と同様に、セラミック多層配線基板の焼結体４
１の製造工程を示しており、（ａ）は、ボールミル工程
を、（ｂ）はグリーンシート形成工程を、（ｃ）は孔あ
け工程を、（ｄ）は導体印刷工程を、（ｅ）は積層圧着
工程を、（ｆ）は焼結工程を、それぞれ示している。ま
た、図２２の（ｇ）は焼結体４１の表面研磨工程を、
（ｈ）は表面に薄膜配線層７１を形成した焼結体４１で
ある薄膜・厚膜複合多層配線基板７１を、（ｉ）は薄膜
・厚膜複合多層配線基板１７を備えるモジュール６１
を、（ｊ）はモジュール６１を備える命令プロセッサ１
８５を、それぞれ示している。

【０１１９】まず、片面または表裏両面に薄膜配線層７
１を形成したセラミック多層配線基板（ガラス／銅多層
配線基板が望ましい）１７に（図２２（ｈ））、入出力
ピン１２、半導体素子または半導体素子を封止したチッ
プキャリア１１、さらには冷却用フィン１５、水冷ジャ
ケット１６を順次取付けて、モジュール６１を作製す
る。作製されるモジュール６１を図２３に示す。

【０１２０】なお、セラミック多層配線基板１７表面の
配線パターンに直接入出力ピン１２等を接続せず、必要
な組成の金属膜層をスッパタ成膜し、必要に応じてめっ
きをして、接続層を形成し、この接続層を介して入出力
ピン５９等を取り付けてもよい。

【０１２１】例えば、これらの部品のうち、入出力ピン
１２は、基板表面に接続用パッドにニッケル／タングス
テン合金膜をスパッタで形成した後、所定量のろう材を
ヘッド部に固着させてある入出力ピンをカーボン製の位
置決め治具を用い、金属層が酸化しない雰囲気でリフロ
ーすることによって、基板裏面にろう付けする。同様に
して、融点の異なるはんだ材のハンダバンプを介して、
チップキャリア１１を、続いて、さらに融点の異なるは
んだで水冷ジャケット１６を、それぞれはんだ付けする
ようにする。

【０１２２】このようにして作製したモジュール６１
を、ケーブルコネクタ１８を介して、複数個多層プリン
ト基板６３に搭載し、水パイプ６２を接続することで、
命令プロセッサ１８５を作製する。作製される命令プロ
セッサ１８５を、図２４に示す。また、この命令プロセ
ッサ１８５を複数個使用すれば、大型電子計算機を作製
することができる。

【０１２３】

【実施例】〈実施例１〉 （１）ガラスの調製 ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ｒ2Ｏ系ガラスが所望の組成となるよ
うに、原料である無水珪酸（ＳｉＯ2）、硼酸（Ｈ3ＢＯ
3）、および炭酸カリウム（Ｋ2ＣＯ3）を種々の組成比
になるように秤量し、それらをボールミル混合し、混合
粉末を得た。次に、混合粉末を白金坩堝、あるいは白金
−ロジウム坩堝に入れ、その坩堝を電気炉中に入れ、坩
堝内の混合粉末が溶融する温度（溶融温度）で１時間加
熱し、その後坩堝を電気炉から取り出し、坩堝を水に浸
漬してガラス化して硼珪酸ガラスのガラス塊を得た。坩
堝から取り出したガラス塊は、その一部を熱膨張係数測
定用試料とし、他の一部は粉砕してガラス粉末試料とし
た。調製した試料のうちの一部（第１〜１１の組成の試
料）について、それぞれの組成比と、その組成比で調製
したガラスの溶融温度、Ｂ2Ｏ3溶出量、軟化温度、熱膨
張係数、比誘電率、およびクリストバライト結晶析出性
とを表１に示す。また、これら第１〜１１の各組成は、
図１において、これらの各組成を示す点を中心とする小
円により図示されている。なお、図示された小円内の数
字は、それぞれ組成の番号を示している。

【０１２４】

【表１】

【０１２５】（２）ガラス粉末の耐水性の評価 得られた硼珪酸ガラスの耐水性はつぎのようにして評価
した。まず、ガラス粉末試料１ｇを１５０ｇの純水を入
れた容積３００ｍｌのテフロン（デュポン社商品名）の
ビーカーに入れた後、ポリエチレンフィルムでふたを
し、そのテフロンビーカーを９０℃に保った恒温槽に８
時間入れた。つぎに、テフロンビーカー内の試料水を取
り出し、遠心分離して、その上澄み液を濾過し、得られ
た瀘液を分析液とした。この分析液中に溶出したＢ原子
を、ＩＣＰ（高周波誘導結合プラズマ：Inductively Co
upled Plasma）発光分光分析により検出し、その量を求
めた。さらに、ＢＥＴ（ブルナウアー−エメット−テラ
ー：Brunauer-Emmett-Teller）法によりガラスの比表面
積を求め、Ｂ原子の検出値とガラスの比表面積とから、
ガラス粉末の単位表面積当りのＢ2Ｏ3溶出量を算出し
た。結果を図３に示す。また、第１〜１１の組成のガラ
スについては、求めたＢ2Ｏ3溶出量を表１にも示した。
なお、図３には表１に示したもの以外の組成のガラスに
ついての実験結果も含まれている。

【０１２６】図３において、線ａはＢ2Ｏ3溶出量が２０
ｍｇ／ｍ2の等溶出量曲線、線ｂはＢ2Ｏ3溶出量が１０
ｍｇ／ｍ2の等溶出量曲線、線ｃはＢ2Ｏ3溶出量が６ｍ
ｇ／ｍ2の等溶出量曲線、線ｄはＢ2Ｏ3溶出量が４ｍｇ
／ｍ2の等溶出量曲線、線ｅはＢ2Ｏ3溶出量が２ｍｇ／
ｍ2の等溶出量曲線、線ｆはＢ2Ｏ3溶出量が０．７ｍｇ
／ｍ2の等溶出量曲線、線ｇはＢ2Ｏ3溶出量が０．５ｍ
ｇ／ｍ2の等溶出量曲線を示す。図３に示すように、ガ
ラス成分としてのＫ2Ｏが約３ｗｔ％以下のガラス組成
物では、Ｋ2Ｏ成分量が増大するに従いＢ2Ｏ3溶出量が
減少し、Ｋ2Ｏが約３ｗｔ％を超えるガラス組成物で
は、Ｂ2Ｏ3成分量が増大するに従いＢ2Ｏ3溶出量が減少
する。

【０１２７】（３）グリーンシートの耐水性の評価 種々の組成のＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ｋ2Ｏ系ガラスの粉末試
料を用いて、それぞれグリーンシートを作製し、室温の
５５〜９２％相対湿度雰囲気中に放置し、硼酸結晶の析
出状況を調べた。

【０１２８】Ｂ2Ｏ3溶出量が２０ｍｇ／ｍ2のガラス組
成物（表１の第３の組成、図３ではａ１として図示）を
用いた場合、５５％相対湿度下における１か月の放置で
は、問題となる硼酸結晶の析出は見られないが、７５％
相対湿度以上における１週間の放置で問題となる硼酸結
晶の析出が見られた。

【０１２９】一方、Ｂ2Ｏ3溶出量が２ｍｇ／ｍ2のガラ
ス組成物（表１の第４の組成（図３ではｅ１として図
示）、第５の組成（図３ではｅ２として図示）、第９の
組成（図３ではｅ３として図示）、第１０の組成（図３
ではｅ４として図示）、および、図３でｅ５として図示
される組成の５種類の組成のガラス）を用いた場合、７
５％〜９２％相対湿度の雰囲気下における２か月の放置
でも、問題となる硼酸結晶の析出は見られなかった。

【０１３０】したがって、Ｂ2Ｏ3溶出量が２０ｍｇ／ｍ
2以下のガラス組成物を用いた場合には、保管や取扱い
の際の雰囲気の制限が緩くなり、特にＢ2Ｏ3溶出量が２
ｍｇ／ｍ2以下のガラス組成物を用いた場合には、保管
や取扱いの際の雰囲気に制限がほとんどなくなり、好ま
しい。しかし、Ｂ2Ｏ3溶出量が２０ｍｇ／ｍ2のガラス
組成物であっても、グリーンシートの保管や取扱いの際
の雰囲気に制限があるが、実用に供することはでき、本
発明に用いることはでき、他の特性が好ましいものであ
れば、本発明に用いることはできる。

【０１３１】（４）熱膨張係数の評価 作製した硼珪酸ガラス試料について、ガラス塊を直径約
４ｍｍ、長さ約１５ｍｍに加工し、レーザー干渉式熱膨
張計で０℃から２００℃の温度範囲における熱膨張係数
を求めた。求められた第１〜１１の組成の熱膨張係数を
表１に示す。第１〜１１の組成のガラスの熱膨張係数
は、いずれも４．０×１０-6／℃以下と低く、フィラー
を添加することにより、容易に熱膨張係数をシリコンの
それに整合させることができる。

【０１３２】（５）軟化温度の評価 ガラス粉末試料について、通常の示差熱分析により軟化
温度を測定した。第１〜１１の組成の測定結果を、表１
に示す。軟化温度は８５０〜１１００℃であることが好
ましい。第１〜１１の組成のガラスの軟化温度は、いず
れもこの範囲に含まれており、表１に示した結果から、
これらの組成は本発明に適していることがわかる。

【０１３３】（６）クリストバライト結晶の析出の評価 まず、ガラス粉末試料１ｇを通常のプレス法で直径１５
ｍｍの円板状に成形し、それを電気炉で８００℃に５０
時間保持する熱処理を行なって焼結体を得た。熱処理条
件は多層基板製造条件を想定し、ガラスからの結晶析出
として厳しくなる条件とした。得られた焼結体につい
て、Ｘ線回折強度によりクリストバライト結晶量を測定
した。第１〜１１の組成のガラスについての測定結果を
表１に示す。いずれの組成についても、析出したクリス
トバライト結晶の量は、実用に供することのできる範囲
内であったが、Ｋ2Ｏの量が多い第６〜１１の組成で
は、クリストバライト結晶の析出がかなり認められた。

【０１３４】（７）比誘電率の評価 ガラス粉末試料約１０ｇを、通常のプレス法で直径４７
ｍｍの円板状に成形し、それを電気炉で約８００℃に２
時間保持する熱処理を行なって、焼結体を得た。得られ
た焼結体を厚さ約０．５ｍｍに加工し、さらにその両面
に電極としてＣｒ／Ｃｕの膜をスパッタ成膜し、ＬＣＲ
（inductance capacitance resistance）メーター（測
定周波数：１ＭＨｚ、入力信号レベル：１Ｖｒｍｓ）に
より電気容量を測定して、比誘電率を求めた。第１〜１
１の組成のガラスについての測定結果を表１に示す。第
１〜１１の組成のガラスの比誘電率は、いずれも５．０
以下と低く、好ましい。

【０１３５】（８）評価のまとめ 以上の結果をまとめると、ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ｒ2Ｏ系三
角組成図において、第１の組成を示す点と第３の組成を
示す点と第１０の組成を示す点と第１１の組成を示す点
と第４の組成を示す点と第１の組成を示す点とをこの順
で結ぶ線により囲まれる範囲（線上の組成も含む）に含
まれる組成のガラスは、軟化温度が８５０〜１１００℃
であり、耐水性は実用レベルであり、熱膨張係数も４．
０×１０-6/℃以下であってフィラーの添加によりシリ
コンに整合させることができるものであった。また、ク
リストバライト結晶析出性および比誘電率も実用に耐え
るものである。

【０１３６】一方、第４の組成を示す点と第５の組成を
示す点と第９の組成を示す点と第１０の組成を示す点と
第１１の組成を示す点と第４の組成を示す点とをこの順
で結ぶ線により囲まれる範囲（線上の組成も含む）に含
まれる組成のガラスは、Ｂ2Ｏ3溶出量が２ｍｇ／ｍ2以
下と特に少ないため、保管や取扱い雰囲気の制限がほと
んどなく、特に好ましい。

【０１３７】＜実施例２＞つぎに、炭酸カリウム（Ｋ2
ＣＯ3）の代わりに炭酸ナトリウム（Ｎａ2ＣＯ3）を用
い、実施例１と同様にして、各種の組成比を有するＳｉ
Ｏ2−Ｂ2Ｏ3−Ｎａ2Ｏ系ガラスを調製した。得られたガ
ラス試料について、実施例１と同様にして各種特性を評
価したところ、実施例１のＫ2Ｏ系ガラスと同様に、本
発明の目的に適した溶融温度、軟化温度、熱膨張係数、
比誘電率を備えていた。ただし、耐水性およびクリスト
バライト結晶析出性についての測定結果から、Ｎａ2Ｏ
系ガラスにはつぎのような特徴があることがわかった。

【０１３８】図１９にＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ｎａ2Ｏ系ガラ
スのＢ2Ｏ3溶出特性を示す。図１９において、線ａはＢ
2Ｏ3溶出量が２０ｍｇ／ｍ2の等溶出量曲線、線ｂはＢ2
Ｏ3溶出量が１０ｍｇ／ｍ2の等溶出量曲線、線ｃはＢ2
Ｏ3溶出量が６ｍｇ／ｍ2の等溶出量曲線、線ｄはＢ2Ｏ3
溶出量が４ｍｇ／ｍ2の等溶出量曲線、線ｅはＢ2Ｏ3溶
出量が２ｍｇ／ｍ2の等溶出量曲線を示す。

【０１３９】ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ｋ2Ｏ系ガラスのＢ2Ｏ3
等溶出曲線（図３）では、各等溶出曲線がほぼ平行に並
んでいるのに対して、ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ｎａ2Ｏ系ガラ
スのＢ2Ｏ3等溶出曲線（図１９）は乱れている。これ
は、Ｎａ2Ｏ系ガラスでは、組成の異なる２種のガラス
相に別れる傾向、すなわち、分相する傾向が大きいため
と考えられる。また、Ｎａ2Ｏ系ガラスは、実用性が損
なわれるほどではないが、熱処理によるクリストバライ
ト結晶の析出量が多く、Ｋ2Ｏ系ガラスの約２倍であっ
た。従って、Ｎａ2Ｏ系およびＫ2Ｏ系は、いずれも本発
明に用いることができるが、分相する傾向およびクリス
トバライト結晶の析出の少ないＫ2Ｏ系ガラスの方が、
より好ましいと考えられる。

【０１４０】＜実施例３＞次に、ＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3、Ｒ2
Ｏに加えて、さらにＡｌ2Ｏ3を含む場合のガラスについ
て検討した。本実施例では、ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ｒ2Ｏ系
三角組成図において、第１の組成を示す点と第３の組成
を示す点と第１０の組成を示す点と第１１の組成を示す
点と第４の組成を示す点と第１の組成を示す点とをこの
順で結ぶ線により囲まれる範囲（線上の組成も含む）に
含まれる組成の例として、ＳｉＯ2８６．６ｗｔ％、Ｂ2
Ｏ3９．３ｗｔ％、Ｋ2Ｏ４．１ｗｔ％の組成（ほぼ第８
の組成）になるように調製された、無水珪酸、硼酸、炭
酸カリウムの混合粉末を用いた。この混合粉末に、さら
にアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）粉末を表２に示す組成になるよ
うに添加して、ボールミル混合し、表２に示す第１２〜
１６の組成の混合粉末を得た。この混合粉末を用いて、
実施例１と同様にしてガラスを作成し、その特性を評価
した。それぞれの組成におけるＡｌ2Ｏ3およびＲ2Ｏ
（本実施例ではＫ2Ｏ）の比率（モル比）と、溶融温
度、熱膨張係数、および比誘電率についての測定結果と
を表２に示す。表２に示した測定結果からわかるよう
に、Ａｌ2Ｏ3の添加量を増やしても、熱膨張係数および
比誘電率はほとんど変化せず、好ましい値の範囲に含ま
れている。

【０１４１】

【表２】

【０１４２】つぎに、Ｂ2Ｏ3溶出量に対するＡｌ2Ｏ3の
添加の影響について検討する。Ａｌ2Ｏ3を添加していな
い第８の組成のガラスと、上記第１２〜１６の組成のガ
ラスとのＢ2Ｏ3溶出量を図４に示す。図４では、Ａｌ2
Ｏ3の添加量はガラス成分中のＫ2Ｏ量とのモル比で規格
化してある。また、小円内の数字は、その小円の示すガ
ラスの組成の番号を示している。図４より、Ａｌ2Ｏ3の
添加量を増加させるとＢ2Ｏ3溶出量も増加することがわ
かる。しかし、Ｋ2Ｏモル量の９０％のＡｌ2Ｏ3を添加
しても、Ｂ2Ｏ3溶出量は１．６ｍｇ／ｍ2と少なく、Ａ
ｌ2Ｏ3の添加によるＢ2Ｏ3溶出量の増加は問題とならな
いと考えられる。

【０１４３】さらに、軟化温度に対するＡｌ2Ｏ3の添加
の影響について検討する。第８、１２〜１６の組成のガ
ラスの軟化温度を図５に示す。図５においても、図４と
同様、Ａｌ2Ｏ3の添加量はガラス成分中のＫ2Ｏ量との
モル比で規格化してある。また、小円内の数字は、その
小円の示すガラスの組成の番号を示している。図５か
ら、Ａｌ2Ｏ3の添加量がＫ2Ｏモル量の９０％を超え
と、該組成のガラスの軟化温度は１１００℃を超えてし
まうことがわかる。従って、このような多量のＡｌ2Ｏ3
は好ましくない。

【０１４４】最後に、クリストバライト結晶の析出性に
及ぼすＡｌ2Ｏ3の添加の影響について検討する。第８、
１２〜１６の組成のガラスにおけるクリストバライト析
出量（クリストバライト結晶の回折強度により示され
る）を図６に示す。図６においても、図４と同様、Ａｌ
2Ｏ3の添加量はガラス成分中のＫ2Ｏ量とのモル比で規
格化してある。また、小円内の数字は、その小円の示す
ガラスの組成の番号を示している。図６より、Ａｌ2Ｏ3
の添加量が増加すると、クリストバライト結晶Ｘ線回折
強度（すなわち、析出したクリストバライト結晶の量）
は減少することがわかる。Ａｌ2Ｏ3の添加量がＫ2Ｏモ
ル量の８０％以上の場合、熱処理によってもクリストバ
ライト結晶が析出しない。

【０１４５】クリストバライト結晶は前述のように約２
３０℃で非常に大きな体積変化を伴う結晶相の転移を生
じるので、基板の割れの原因となり、その析出は好まし
くない。しかし、焼成時に予想されるガラスとフィラー
との反応において、フィラー材料に硼珪酸ガラスのクリ
ストバライト結晶を抑止する効果があれば、ガラス単体
ではクリストバライト結晶が析出する条件であっても、
析出しないことになる。従って、ガラスとフィラーとの
複合体を用いて基板を作製する場合には、ガラス単体で
はクリストバライト結晶が析出する組成のガラスであっ
ても、フィラーとの複合体組成でクリストバライト結晶
が析出しなければ、本発明に適用する上では問題無いと
言える。従って、第８の組成や第１２の組成のガラスで
あっても、本発明に用いることができる。ただし、ガラ
ス単独でも熱処理によるクリストバライト結晶の析出が
抑制されていれば、フィラー材料の選択の幅が広がると
ともに、製造プロセスの安定化を図ることができるとい
う長所がある。

【０１４６】以上の実験結果から、Ｒ2Ｏに対してモル
比で９０％以下のＡｌ2Ｏ3を添加してガラスを調製する
ことが望ましいことがわかる。また、Ｒ2Ｏに対してモ
ル比で５０％以上のＡｌ2Ｏ3を添加すれば、クリストバ
ライト結晶の析出をかなり抑制することができ、８０％
以上では、析出を完全に抑制することができるため非常
に好ましいことがわかる。

【０１４７】＜実施例４＞次に、ＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3、Ｒ2
Ｏ、Ａｌ2Ｏ3に加えて、さらにＺｎＯを添加した場合
（ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ｒ2Ｏ−Ａｌ2Ｏ3−ＺｎＯ系ガラ
ス）について検討した。まず、表３に示す組成になるよ
うに秤量した無水珪酸、硼酸、炭酸カリウム、炭酸ナト
リウム、アルミナ、および酸化亜鉛（ＺｎＯ）の粉末
を、ボールミル混合し、表３に示す第１７〜２３の組成
の混合粉末を得た。この混合粉末を用いて、実施例１と
同様にしてガラスを作成し、その特性を評価した。それ
ぞれの組成における溶融温度、Ｂ2Ｏ3溶出量、軟化温
度、熱膨張係数、比誘電率、およびクリストバライト結
晶析出性についての測定結果を表３に示す。

【０１４８】

【表３】

【０１４９】表３に示したように、第１７〜２３の組成
のガラスは、いずれも、Ｂ2Ｏ3溶出量、熱膨張係数およ
び比誘電率は低い値であり、好ましい。また、軟化温度
も９００〜１０６０℃であり、好ましい。さらに、クリ
ストバライト結晶の析出も認められないか、認められて
も少量であり、好ましい。

【０１５０】つぎに、第２の組成（組成比は表１に示し
た）の原料混合粉末に、種々の量のＺｎＯ粉末を添加し
てガラスを調製し、このガラスから溶出するＢ2Ｏ3量を
実施例１と同様にして測定した。ＺｎＯの添加量とＢ2
Ｏ3溶出量との関係を図９に示す。図９より、ＺｎＯを
添加することにより、Ｂ2Ｏ3溶出量を劇的に減少させる
ことができることがわかる。従って、本実施例から、ガ
ラスを調製する際には、ＺｎＯを添加することが好まし
いことがわかる。また、表３に示すように、ＳｉＯ2−
Ｂ2Ｏ3−Ｎａ2Ｏ−Ｋ2Ｏ−Ａｌ2Ｏ3−ＺｎＯ系ガラスは
Ｂ2Ｏ3溶出量が少なく、比誘電率も低いという特徴があ
る。なお、ＺｎＯの添加量が１重量％より少ない場合に
は、添加の効果が得られず、ＺｎＯの添加量が４重量％
より多い場合には、熱処理によるガラスからの結晶析出
が起こり易いという問題がある。従って、本実施例か
ら、ＺｎＯの添加量は１重量％以上４重量％以下である
ことが望ましいことがわかる。

【０１５１】〈実施例５〜２１、比較例１〉 （１）焼結体の調製 つぎに、ガラス組成物にフィラーを混合した場合の効果
について検討した。まず、実施例５〜１２および比較例
１では第１４の組成（表２に示した）のガラスの粉末
を、実施例１３〜１５では第９の組成（表１に示した）
のガラスの粉末を、実施例１６では第１９の組成（表３
に示した）のガラスの粉末を、実施例１７〜２０では第
２３の組成（表３に示した）のガラスの粉末を、実施例
２１では第１の組成（表１に示した）のガラスの粉末
を、それぞれ用意した。このガラス粉末に、フィラー粉
末を種々の割合で混合し、表４に示す１８種類のセラミ
ック複合物を得た。ガラス粉末の平均粒径（直径）は約
４μｍ、フィラーの平均粒径（直径）は約３μｍとし
た。なお、フィラーとして、実施例１〜１１、１３〜１
５、１７〜１８および比較例１ではムライト（３Ａｌ2
Ｏ3・２ＳｉＯ2）を用い、実施例１２ではムライトおよ
びアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）を用い、実施例１６ではアルミ
ナおよびコージェライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ2Ｏ3・５Ｓｉ
Ｏ2）を用い、実施例１９および２１ではアルミナを用
い、実施例２０ではアルミナおよび石英ガラス（ＳｉＯ
2ガラス）を用いた。

【０１５２】得られたセラミック複合物１００重量部
と、変性アクリル樹脂を主成分とする水溶性の有機バイ
ンダ約１４重量部と、溶剤としての水約７５重量部と、
アクリル酸アンモニウム塩系分散剤０．３重量部とをボ
ールミルで混合し、スラリーを作製した。ここで、バイ
ンダ材料には、孔あけ位置精度が良く、環境の安全衛生
上好ましい水溶性有機バインダとして、ヒタロイド２７
１３（商品名：日立化成工業（株）製）を用いた。

【０１５３】

【表４】

【０１５４】次に、得られたスラリーを用い、ドクタブ
レード法により厚さ０．２ｍｍ、幅４５０ｍｍのグリー
ンシートを作製した。グリーンシートは１５０ｍｍ角あ
るいは５０ｍｍ角の正方形に切断した。１５０ｍｍ角の
グリーンシートにはポンチで直径０．１ｍｍの孔（スル
ーホール）を０．４ｍｍピッチであけた。その孔に、銅
ペーストを印刷法で埋め込みビアホールとし、さらには
グリーンシート表面にも銅ペーストを印刷して０．０８
ｍｍ幅の配線パターンを通常の方法で形成したものを、
４〜５０層積層し、１３０℃、２０ＭＰａの圧力で１０
分間プレスして、グリーンシート積層体を得た。また、
５０ｍｍ角のグリーンシートは、強度や比誘電率、残留
カーボン量を測定するための試料として、孔あけや導体
印刷をせずに、４〜５０層積層し、１３０℃、２０ＭＰ
ａの圧力で１０分間プレスして、グリーンシート積層体
を得た。

【０１５５】得られたグリーンシート積層体を雰囲気制
御可能な電気炉に入れ、水蒸気−窒素−水素ガス雰囲気
のもとで、炉内の温度を室温から７００〜８８０℃に１
００℃／時間の昇温速度で上げ、その温度で１０〜５０
時間保持して、残留カーボンが２００ppm以下になるま
で脱バインダ焼成を行った。その後、炉内の温度を、再
び１００℃／時間の昇温速度で表４に示す焼結温度に上
げ、その温度で２時間保持して緻密化焼結を行って、セ
ラミック焼結体を得た。

【０１５６】得られたセラミック焼結体（５０ｍｍ角グ
リーンシート積層体の焼結体）の熱膨張係数と比誘電率
とを、実施例１と同様の方法により測定した。さらに、
この焼結体の曲げ強度を、ＪＩＳ規格（Ｒ１６０１）に
従い、長さが３８ｍｍ、幅が４ｍｍ、厚さが３ｍｍにな
るように加工し、スパン３０ｍｍの３点曲げ試験により
測定した。以上の測定結果を表４に示す。

【０１５７】実施例５〜２１および比較例１のセラミッ
ク焼結体の熱膨張係数は、いずれも２．０〜３．６×１
０-6／℃以下と、シリコンの熱膨張係数（３．０×１０
-6／℃）に近い値であった。また、実施例５〜２１およ
び比較例１のセラミック焼結体の曲げ強度は、いずれも
１５０ＭＰａ以上であり、実用に供するのに十分な強度
が得られた。さらに、焼結強度は、実施例５〜２１で
は、いずれも１０５０℃以下であった。しかし、比較例
１では、焼結温度が１１００℃に達してしまい、望まし
くない結果となった。これは、フィラー量が多すぎるた
め焼結しにくくなってしまったものと考えられる。従っ
て、フィラーの量は、４０％より多くないことが望まし
い。

【０１５８】また、焼結体の中央部を削り出し、この焼
結体中央部に含まれるカーボン量を定量することによ
り、残留カーボン量を測定したところ、残留カーボン量
は、実施例５〜２１および比較例１のいずれの場合も２
００ｐｐｍ以下であり、好ましい結果が得られた。さら
に、１５０ｍｍ角グリーンシート積層体の焼結体の銅導
体の抵抗を、四端子法により測定したところ、実施例５
〜２１および比較例１のいずれの場合も、銅導体の比抵
抗は３μΩ・ｃｍと十分小さく、好ましい値であった。

【０１５９】（２）脱バインダ温度の検討 つぎに、脱バインダのための熱処理温度について検討す
る。実施例９のグリーンシートを用い、種々の温度に保
持して脱バインダを行って、セラミック焼結体中の残留
カーボン量が２００ppm以下となるまでに要した時間
（脱バインダ時間）を測定した。結果を図１０に示す。
図１０からわかるように、熱処理温度が高い程、その温
度における保持時間が短くなり、好ましいことがわか
る。

【０１６０】（３）フィラー量の検討 まず、脱バインダに必要なフィラー量について検討す
る。種々の組成のガラスと種々の量のフィラー（ムライ
ト（３Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2））とを用いて調製されたグ
リーンシートについて、８００℃または８５０℃で脱バ
インダを行い、セラミック焼結体中の残留カーボン量を
２００ppm以下にすることのできたグリーンシートの、
ガラスの軟化温度と、フィラー量とを求めた。その結果
を図１１に示す。

【０１６１】図１１からわかるように、ガラスの軟化温
度が低くなるに従い、脱バインダに必要なフィラー量が
多くなる。また、脱バインダのための熱処理温度が高い
程、必要なフィラー量が多くなる。これは、脱バインダ
が完了するためには、脱バインダのための熱処理の間、
ガラス粒子の焼結が進まない必要があるからである。従
って、ガラスの軟化温度が低くなる程、あるいは、脱バ
インダの温度が高い程、焼結を阻害するフィラーが必要
となる。

【０１６２】つぎに、緻密化焼結に必要なフィラー量と
焼結温度とについて検討する。第１の組成（軟化温度１
１００℃）、第２の組成（軟化温度１０００℃）、第５
の組成（軟化温度９５０℃）、第１０の組成（軟化温度
８５０℃）の４種類のガラスの粉末に、それぞれ種々の
量のフィラー（ムライト）を添加してグリーンシートを
調製し、これを脱バインダ処理し、さらに焼結を行い、
焼結体相対密度を９８％以上にすることのできた焼結温
度を求めた。求められた焼結温度とフィラー量との関係
を、用いたガラスの軟化温度ごとに図１２に示す。図１
２から、フィラー量が多くなる程、または、ガラス軟化
温度が高くなる程、緻密化焼結に要する熱処理温度（焼
結温度）が高くなることがわかる。

【０１６３】なお、このようなフィラー量と焼結温度と
の関係は、図１３に示す焼結収縮カーブから考察するこ
とができる。ここで焼結収縮カーブは、熱処理中の形
状、寸法を観察できるように石英ガラス反応管にグリー
ンシート積層体をいれて、１００℃／分で昇温しなが
ら、各温度における形状を写真撮影し、寸法を計測して
相対密度を計算することにより求めた。図１３におい
て、曲線１３１は第１４の組成のガラス（フィラーな
し）を用いて調製したグリーンシートの焼結曲線、曲線
１３２〜１３８は、それぞれ、実施例５〜１１のグリー
ンシートの焼結曲線を示している。

【０１６４】曲線１３１から、フィラーを添加していな
いグリーンシートは、８００℃付近で急激に焼結が進み
緻密化することがわかる。一方、曲線１３２〜１３８か
ら、第１４の組成のガラスにフィラーが１０〜４０体積
％添加された実施例５〜１１のグリーンシートでは、フ
ィラー量が増大するに従い、相対密度の変化がなだらか
になっており、焼結が起こりにくくなっていることがわ
かる。なお、図１３に示す焼結収縮カーブは、各温度に
おける保持時間を０時間として求めたものであり、保持
時間を長くすることにより、さらに緻密化が進行するも
のと考えられる。

【０１６５】１０５０℃以下の焼結温度で短時間に焼結
するためには、フィラー量を少なくし、ガラス軟化温度
の低いガラスを用いる必要がある。一方、上述のよう
に、フィラー量が少なすぎると、あるいは、ガラス軟化
温度が低すぎると、脱バインダが完了しない可能性があ
る。また、脱バインダを行うことのできるフィラーおよ
び軟化温度であっても、焼結温度が高くなり過ぎてしま
い、好ましくない場合もある。例えば、図１１からわか
るように、ガラス軟化温度が８２０℃のガラスを用い、
フィラー量を５０体積％とした場合は、８００℃で脱バ
インダを行うことができるが、この場合は、図１２から
推測されるように、焼結温度は１０５０℃以上となって
しまい、好ましくない。従って、第１４の組成のガラス
を用いる場合、１０５０℃以下で緻密化焼結するフィラ
ー量の上限は４０体積％と考えることができる。なお、
その他の組成のガラスの焼結収縮カーブは、そのガラス
の軟化温度に応じて、図１３において、第１４の組成の
ガラスの焼結収縮カーブ（曲線１３１）を横軸方向に、
ほぼ平行移動すれば得られる。

【０１６６】つぎに、焼結体の曲げ強度とフィラー量と
の関係について検討する。実施例５〜１１により得られ
た焼結体に加え、フィラーを添加せずに第１４の組成の
ガラスから調製したグリーンシートを脱バインダしたの
ち焼結して得られた焼結体と、第１４の組成のガラスに
フィラーとして５ｖｏｌ％のムライトを添加して調製し
たグリーンシートを脱バインダしたのち焼結して得られ
た焼結体とを用意し、これらの焼結体の曲げ強度を、Ｊ
ＩＳ規格（Ｒ１６０１）に従って、長さが３８ｍｍ、幅
が４ｍｍ、厚さが３ｍｍになるように加工し、スパン３
０ｍｍの３点曲げ試験により測定した。得られた焼結体
の曲げ強度とフィラー量との関係を図１４に示す。

【０１６７】図１４から、フィラー量が５体積％から４
０体積％の範囲で、実用レベルの強度（この場合１５０
ＭＰａ以上の曲げ強度）が得られ、好ましいことがわか
る。なお、曲げ強度は、２００ＭＰａ以上であること
が、さらに好ましい。

【０１６８】〈実施例２２〉実施例５と同様の方法によ
り図１５に示すような多層配線基板（層数：４０）を作
製した。本実施例により作製した多層配線基板１７は、
銅を導体とするビアホール５３および配線５２とガラス
セラミック焼結体１５８とからなる。

【０１６９】つぎに、図１６に示すようにＬＳＩ（大規
模集積回路）１１およびＩ／Ｏ（入出力）ピン１２を接
続ろう材１３、１４により取り付けた後、図１７に示す
ように、マイクロフィン１５、冷却ジャケット１６、お
よびコネクタ１８を取付け、電子計算機用モジュールで
ある命令プロセッサ１８５を作製した。

【０１７０】さらに、この命令プロセッサ１８５を用い
て、図１８に示すように、主記憶装置１８１、拡張記憶
装置１８２、システム制御装置１８３、入出力プロセッ
サ１８４、および命令プロセッサ１８５を備える電子計
算機を製作したところ、従来の、ムライトを基板材料と
しタングステンを導体材料とする多層配線基板を用いて
作製された命令プロセッサを備える電子計算機に比べ
て、約２倍の高速演算ができた。

【０１７１】本実施例で作成した配線基板は、特に高
速、高密度が要求される電子計算機など、広く電子回路
装置に適用できる。

【０１７２】＜実施例２３＞本実施例２３では、有機バ
インダとして、水系分散型粒子を用い、ガラス／銅多層
配線基板を作製した。その製造プロセスを、図２２を用
いて説明する。

【０１７３】（１）有機バインダの合成 精製水とイソプロパノールとを混合して、バインダ調製
用溶剤（精製水：７０重量％、ＩＰＡ：３０重量％）を
調製した。分散剤であるポリエチレンオキシド７重量部
を、このバインダ調製用溶剤２５０重量部に溶解し、得
られた溶液に、重合開始剤として、０．１５重量部の過
硫酸アンモニウムを添加し、４０〜９０℃に加熱しなが
ら激しく撹拌しつつ、メタクリル酸ｎ−ブチル１００重
量部および可塑剤としてフタル酸ジイソデシル１０．５
重量部を添加して、さらに６〜８時間撹拌し、平均粒
径：０．８〜２．５μｍ、平均重量分子量：５０〜６５
万の重合体である有機バインダを得た。

【０１７４】（２）スラリーの調製 つぎに、第１４の組成（表２に示した）のガラスの粉末
（平均粒径が約４μｍ）を用意し、このガラス粉末７０
体積％と、フィラーとして平均粒径が約３μｍのムライ
ト粉末３０体積％とをあらかじめ混合し、セラミック複
合物を得た。

【０１７５】このセラミック複合物１００重量部と、分
散剤（ポリアクリル酸アンモニウム塩）０．１３重量部
と、スラリー調製用溶剤（精製水８０重量％とイソプロ
パノール２０重量％との混合溶液）４５重量部とを、ア
ルミナボールおよびアルミナ内張りボールミル１（図２
２（ａ））で予備混合した後、（１）で合成した有機バ
インダ（バインダ調製用溶剤に分散したままのもの）
を、バインダ固形分換算で１７重量部加え、さらにボー
ルミル混合を続け、ガラス粉末と、フィラー粉末と、バ
インダ粒子とが均一に混合したスラリーを作製した。

【０１７６】（３）グリーンシートの作製 続いて、このスラリーを撹拌しながら減圧し、スラリー
中の気泡を取り除くとともに、溶媒を蒸発させ、粘度を
２０００〜３０００ｃｐｓに調節して、ドクターブレイ
ド型キャスティング装置２（図２２（ｂ））を用い、キ
ャリアフィルム上に塗布して、厚さ０．２ｍｍのグリー
ンシート４を成形した後、１２０℃で約１時間乾燥させ
た。

【０１７７】（４）セラミック多層配線基板の作製 このようにして作製したグリーンシート４の外形を切断
して所定寸法とした後、金属製の支持枠に固定した。続
いて、複数の超硬製パンチピン５が独立駆動可能なＮＣ
（numerically control）制御された孔明け装置を用い
て、支持枠に固定したグリーンシートに直径５０〜７０
μｍの貫通孔５１を０．３ｍｍピッチであけた（図２２
（ｃ））。続いて、平均粒径４μｍのＣｕ粉末とビヒク
ルを５０重量部づつ混合したＣｕペーストを用い、スク
リーン印刷法にて、グリーンシートの貫通孔にペースト
を充填してビアホール５３を形成するとともに、グリー
ンシート表面に所定の配線パターン５２を形成した（図
２２（ｄ））。

【０１７８】次に、この配線パターン５２を形成したグ
リーンシート４を、接続する貫通孔部分の位置ずれが小
さくなるように位置合わせして５０枚積み重ね（図２２
（ｅ）））、温度：１３０℃、圧力：１５０ｋｇ／ｃｍ
2で圧着し一体化した後、外形を所定寸法に切断した。
得られた積層体４１の寸法は約１８０ｍｍ角、厚さは約
１０ｍｍであった。

【０１７９】続いて、焼成プロセスについて述べる。上
記積層体４１の表裏に、アルミナファイバを主成分とす
る多孔質板６４（気孔率約７０％、平坦度３０μｍ）を
それぞれ配置し、加圧機構を備える雰囲気制御可能な電
気炉８（図２２（ｆ）））内に置いて積層体４１を加圧
した。続いて、窒素雰囲気にてあらかじめ設定した脱バ
インダに最適な速度で昇温を開始するとともに、炉８内
が結露しなくなる温度に達した時点で、炉８内雰囲気を
窒素と水蒸気との混合雰囲気（水蒸気分圧０．３〜０．
５ａｔｍ）とし、８５０℃で１０〜２０時間保持しなが
ら脱バインダを行った。

【０１８０】この時の積層体４１へ印加する圧力は、約
１〜３ｋｇ／ｃｍ2とした。この圧力は、脱バインダプ
ロセスにて平面方向の収縮をほぼ０にできる範囲内の圧
力のうち、積層体４１の開気孔率を確保して脱バインダ
を阻害しないよう、比較的低い圧力を選択したものであ
る。

【０１８１】続いて、水蒸気を切り、炉内を窒素雰囲気
とした後、積層体４１を加圧しながら再び昇温を開始
し、９８０〜１０４０℃の最高温度で１〜３時間保持
し、ガラスセラミック材料の気孔率が５％以下となり緻
密化するようした。

【０１８２】この時印加した圧力は、約１〜４ｋｇ／ｃ
ｍ2とし、緻密化するとともに平面方向の収縮がほぼ０
となり、かつ側面の凹量が小さくなるように制御した。

【０１８３】最後に、窒素雰囲気にて焼結体を冷却し
た。冷却過程では、残留応力が小さくなるような温度お
よび加圧プロファイルとなるようにそれぞれを制御し
た。以上により、ガラス／銅多層配線基板が得られた。
本実施例における焼成工程での寸法変化は、ＸＹ平面方
向（基板表面の縦横方向）で０．１５±０．０２％であ
り、厚さ方向の収縮率は約４５％であった。

【０１８４】＜比較例２＞本比較例２では、非晶質ガラ
スとして市販品のパイレックスガラスを用い、有機バイ
ンダとしてポリビニルブチラールを用いて、セラミック
多層配線基板を作製した。

【０１８５】（１）スラリーの調製 平均粒径４μｍのパイレックスガラス粉末６０体積％
と、フィラーとして平均粒径が約３μｍのムライト粉末
４０体積％とを、あらかじめ混合し、セラミック複合物
を調製した。

【０１８６】このセラミック複合物１００重量部と、有
機バインダとしてポリビニルブチラール６重量部と、可
塑剤としてブチルフタリル・ブチルグリコレート２重量
部と、トリクロルエチレン、テトラクロルエチレン、お
よびブチルアルコールからなるアゼオトロープ組成の溶
剤とを加えあわせ、アルミナボールおよびアルミナ内張
りボールミル１にて十分混合し、非晶質ガラス粉末およ
びフィラー粉末が均一に分散したスラリーを調製した。

【０１８７】（２）グリーンシートの作製 続いて、スラリーを撹拌しながら減圧し、気泡を脱気し
ながら粘度を８０００〜１３０００ｃｐｓに調整後、ド
クターブレイド型キャスティング装置２を用いて、無加
圧焼成で実施例２３の基板と同じ厚さとなるように、厚
さが０．１４ｍｍのグリーンシート４を作製した。

【０１８８】（３）セラミック多層配線基板の作製 得られたグリーンシート４の外形を切断し、所定寸法と
した後、実施例２３と同様の方法にて、焼成後にピッチ
が０．３ｍｍとなるように貫通孔５１をあけ、スクリー
ン印刷法にて貫通孔５１にＣｕペーストを充填するとと
もに、グリーンシート４表面に配線パターン５２を形成
した。

【０１８９】つぎに、配線パターン５２を形成したグリ
ーンシート４を、実施例２３と同様に５０枚積み重ね、
温度：１３０℃、圧力：１５０ｋｇ／ｃｍ2で圧着し一
体化して、積層体４１を作製した。得られた積層体４１
の寸法は約２２０ｍｍ角であり、厚さは約７ｍｍであっ
た。

【０１９０】続いて、実施例２３と同様の電気炉８を用
いて、加圧をせず焼成を行った。すなわち、窒素雰囲気
にて、あらかじめ設定した脱バインダに最適な速度で昇
温を開始するとともに、炉内が結露しなくなる温度に達
した時点で窒素と水蒸気の混合雰囲気とし、８００℃で
２０〜３０時間保持しながら脱バインダを行った。続い
て、水蒸気を切り、窒素雰囲気とした後、再び昇温を開
始し、９７０〜１０２０℃の最高温度で１〜３時間保持
して、ガラスセラミック材料の気孔率が５％以下になり
緻密化するようした。焼成工程での寸法変化は、ＸＹ平
面方向で１８±０．２９％であり、厚さ方向の収縮率は
２０％であった。

【０１９１】（４）基板の評価 ここで、実施例２３と本比較例２とのプロセス特性およ
び基板品質を比較すると、表５に示す通りであった。

【０１９２】

【表５】

【０１９３】表５に示した評価結果から、実施例２３で
は、グリーンシート表面へのホウ酸析出が起こらず、孔
明け時の位置精度が良く、かつ、グリーンシートの経時
寸法変化が小さいため、配線の高密度化が容易で、短時
間に容易に脱バインダでき、高密度配線を行なっても配
線不良の無い、高寸法精度なガラス／銅多層配線基板が
得られたことがわかる。

【０１９４】なお、実施例２３では、高密度配線の一例
として、０．３ｍｍピッチでのグリーンシートへの孔明
けについて述べたが、より細いパンチピンの使用で配線
基板として０．１５ｍｍピッチ程度の孔明けが可能であ
る。さらに、実施例２３および本比較例２で述べた具体
的数値は、材料組成、材料構成、基板寸法およびパター
ン構造、プロセス条件で変化するもので、特に限定され
るものではない。また、ガラス材料およびバインダ材料
についても、前述した好ましい材料組成範囲のガラス材
料およびバインダ材料であれば、ほぼ実施例２３と同様
のプロセス特性および基板品質を得ることができる。

【０１９５】＜実施例２４〜３７＞本実施例２４〜３７
では、有機バインダが異なる以外は実施例２３と同様に
して、セラミック多層配線基板を作製した。各実施例に
おいて合成した有機バインダのモノマ、分散安定剤（重
合用分散剤）、可塑剤、バインダ調製用溶剤、および重
合開始剤を、表６に示す。なお、表６において「番号」
は実施例番号を示し、「開始剤」は重合開始剤を示す。

【０１９６】

【表６】

【０１９７】各実施例２４〜３７において得られた配線
基板は、実施例２３と同様の良好な基板であった。

【０１９８】＜実施例３８＞本実施例３８では、実施例
２３で得たガラス／銅多層配線基板を用い、電子計算機
用モジュールを作製した。その作製手順を、図２２を用
いて説明する。

【０１９９】始めに、ガラス／銅多層配線基板の焼結体
１５８の表裏面に付着した異物を除去した後、表裏面
を、グリーンシート焼成後の１枚相当分以下の厚さだけ
ラッピングして除去し（図２２（ｇ））、さらに、表裏
面を、必要な表面粗さとなるようポリッシュをしてから
洗浄した。

【０２００】続いて、基板１５８表面に、ポリイミド前
駆体ワニスのスピン塗布により形成した塗膜を乾燥ベー
クした後、３５０〜４００℃の温度で硬化させて、保護
皮膜のためのポリイミド絶縁膜を形成した。次に、基板
１５８裏面に、入出力ピン１２接続用薄膜電極パッドを
形成するため、基板１５８裏面全面にアルゴンガスによ
るスパッタエッチをした後、裏面全面にクロム、銅、ク
ロムの順に連続スパッタ成膜し、フォトレジストをマス
クとした連続ウェットエッチングを行った。このエッチ
ングは、クロムにはアルカリ性過マンガン酸カリウム水
溶液を、銅にはリン酸／硝酸系の混合液を、それぞれエ
ッチャントとして用いた。その後、基板裏面に、表面と
同様にして保護皮膜のための層間絶縁膜７１を形成し
た。

【０２０１】続いて、基板１５８表面側に薄膜配線７１
を以下の手順で形成した（図２２（ｈ））。最初に、基
板１５８表面の保護皮膜を、酸素プラズマアッシャで除
去してから、整合パッド、配線パターンおよび封止用パ
ターンを形成するため、基板表面全面にアルゴンガスに
よるスパッタエッチをした後、基板表面全面にクロム、
銅、クロムの順に連続スパッタ成膜し、フォトレジスト
をマスクとした連続ウェットエッチングを行った。つぎ
に、層間絶縁膜の形成および加工を行った。すなわち、
ポリイミド前駆体ワニスのスピン塗布により形成した塗
膜を乾燥ベークした後３５０〜４００℃の温度で硬化さ
せ、この表面にレジストパターンを形成した後エッチン
グして所定のパターンに加工した。加工は、ヒドラジン
−エチレンジアミン系の混合液を用いた。以上の配線パ
ターン形成および層間絶縁膜形成を繰り返して、必要な
薄膜配線層７１を形成した。これにより、薄膜・厚膜複
合多層配線基板１７が得られた。

【０２０２】つぎに、はんだ接続用薄膜電極パッドを形
成した。まず、基板１７表面に、クロムまたはチタン、
続いて銅またはニッケルまたは銅／ニッケル合金または
ニッケル／タングステン合金を連続スパッタ成膜し、こ
の上にレジストパターンを形成し、上層から順にエッチ
ングしてはんだ接続用薄膜電極パッドを形成した。ここ
で、銅、ニッケル、銅／ニッケル合金はリン酸／硝酸系
の混合液エッチャントで、ニッケル／タングステン合金
はフッ酸／硝酸系の混合液エッチャントで、チタンはア
ンモニア／過酸化水素系エッチャントで加工した。次
に、この電極パッド表面に金をめっきした。同様に封止
用パターン表面にも金をめっきした。

【０２０３】続いて、基板１７裏面の保護膜を酸素プラ
ズマアッシャで除去し、Ａｕ−Ｓｎ２０ｗｔ％共晶合金
（融点２８０℃）のろう材がヘッド部に固着させてある
入出力ピン１２を、カーボン製の位置決め治具を用い、
金属層が酸化しない雰囲気でろう材の融点以上の温度で
リフローすることによって、基板１７裏面にろう付けし
た。同様にして、融点の異なるはんだ材のハンダバンプ
を介してチップキャリア１１をはんだ付けし、続いて冷
却フィン１５を組み合わせた後さらに融点の異なるはん
だを用いて水冷ジャケット１６をはんだ付けをした。こ
れにより、図２２（ｉ）に示す電子計算機用モジュール
６１が得られた。

【０２０４】以上により得られたモジュール６１を複数
個用意し、それぞれコネクタ１８を介して多層プリント
基板６３に搭載することで、命令プロセッサ１８５を作
製し、この命令プロセッサ１８５を複数個使用して大型
電子計算機を作製した。

【０２０５】その結果、従来の方法、例えばムライトセ
ラミックスとタングステン導体からなるムライト多層配
線基板（配線ピッチ０．４５ｍｍ）を用いて製作された
大型電子計算機と比べ、約３倍の演算速度が達成でき
た。

【０２０６】なお、実施例２３で得られたガラス／銅多
層配線基板は本実施例３８で作製したような電子計算機
だけでなく、高密度配線および高速演算が要求される電
子回路装置に適用できる。

【０２０７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明により、脱
バインダが容易で、緻密化焼結し易く、基板特性とし
て、熱膨張係数はシリコンの熱膨張係数と整合し、曲げ
強度は十分大きく、比誘電率は十分小さい配線基板が得
られる。特に、本発明の組成物はガラスの軟化温度が８
５０〜１１００℃と高いため、脱バインダ熱処理による
焼結収縮が起こり難く、少ないフィラー添加で脱バイン
ダ可能となり、短時間の焼成で緻密化焼結できる。ま
た、本発明のセラミック組成物および該組成物に含まれ
るガラスは、耐水性が高く、グリーンシート上に硼酸結
晶が析出し難く、しかも、本発明のセラミック組成物は
熱処理によっても硼珪酸ガラスからクリストバライト結
晶が析出せず、好ましい。従って、本発明によれば、配
線基板の生産性を格段に向上させることができる。

【０２０８】また、本発明によれば、（ａ）耐水性良好
な高軟化点ガラス、（ｂ）熱分解性良好で、グリーンシ
ートへ高位置精度の孔加工ができる水系分散型バイン
ダ、（ｃ）高寸法精度で基板を焼結できる加圧焼結、の
３要素の組み合せにより、高配線密度かつ高寸法精度
で、基板表面に薄膜を形成するのに適したガラス／銅多
層配線基板と、該基板を備える電子回路装置、電子計算
機用モジュール、および電子計算機とを製造することが
できる。

【０２０９】例えば、（ａ）の耐水性良好な高軟化点ガ
ラスを用いることにより、グリーンシート表面へのホウ
酸析出が回避され、また、高温での脱バインダが可能に
なる。（ｂ）のバインダを用いることにより、安全な水
系溶剤を用いることができる。また、（ｃ）の加圧焼結
を行なうことにより、グリーンシートへの高位置精度で
の孔加工が可能になるとともに、グリーンシートの寸法
変化が抑制されるため、高寸法精度なガラス／銅多層配
線基板を作製することができ、高密度配線が実現され
る。さらに、この加圧焼結により、脱バインダ時間が短
縮される。これにより、（ａ）の高軟化点ガラスを用い
ても、脱バインダに過度の時間がかかることを回避でき
る。

【０２１０】さらに、本発明では、水系分散型バインダ
を用いることで環境対策もでき、高軟化点ガラスを用い
ることで脱バインダ時間が短縮できるので低コストで基
板が製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の非晶質ガラスの組成域を表すＳｉＯ
2−Ｂ2Ｏ3−Ｒ2Ｏ３成分系三角組成図である。

【図２】 多層配線基板の製造工程を示す説明図であ
る。

【図３】 Ｂ2Ｏ3等溶出曲線を示したＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3
−Ｋ2Ｏ３成分系三角組成図である。

【図４】 ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ｋ2Ｏ−Ａｌ2Ｏ3系ガラス
のＢ2Ｏ3溶出量とＡｌ2Ｏ3／Ｋ2Ｏのモル比との関係を
示すグラフである。

【図５】 ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ｋ2Ｏ−Ａｌ2Ｏ3系ガラス
の軟化温度とＡｌ2Ｏ3／Ｋ2Ｏのモル比との関係を示す
グラフである。

【図６】 ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ｋ2Ｏ−Ａｌ2Ｏ3系ガラス
のクリストバライト析出性とＡｌ2Ｏ3／Ｋ2Ｏのモル比
との関係を示すグラフである。

【図７】 図７（ａ）はＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ｒ2Ｏ系ガラ
スの構造モデルを示す説明図である。図７（ｂ）はＳｉ
Ｏ2−Ｂ2Ｏ3−Ｒ2Ｏ系ガラスにＡｌ2Ｏ3成分を追加した
場合の構造変化を示す説明図である。

【図８】 図８（ａ）はＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ｒ2Ｏ系ガラ
スを高温に加熱した場合の構造変化を示す説明図であ
る。図８（ｂ）はＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ｒ2Ｏ−Ａｌ2Ｏ3系
ガラスを高温に加熱した場合の構造変化を示す説明図で
ある。

【図９】 ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−ＺｎＯ系ガラスのＢ2Ｏ3
溶出量とＺｎＯ添加量との関係を示すグラフである。

【図１０】 脱バインダ温度と脱バインダ時間との関係
を示すグラフである。

【図１１】 ガラスの軟化温度と脱バインダに必要なフ
ィラー量との関係を示すグラフである。

【図１２】 ガラス−フィラー系組成物の緻密化焼結温
度と、フィラー量およびガラス軟化温度との関係を示す
グラフである。

【図１３】 ガラス−フィラー系組成物の焼結収縮カー
ブを示すグラフである。

【図１４】 ガラス−フィラー系焼結体の曲げ強度とフ
ィラー量との関係を示すグラフである。

【図１５】 実施例２２の多層配線基板の断面図であ
る。

【図１６】 実施例２２のＬＳＩとＩ／Ｏピンを搭載し
た多層配線基板の断面図である。

【図１７】 実施例２２の命令プロセッサ・モジュール
の部分断面図である。

【図１８】 実施例２２の電子計算機のシステム構成図
である。

【図１９】 Ｂ2Ｏ3等溶出曲線を示したＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ
3−Ｎａ2Ｏ３成分系三角組成図である。

【図２０】 加圧焼結における、印加された圧力と、基
板の平面方向および厚さ方向の寸法変化との関係を示す
グラフである。

【図２１】 加圧焼結における、フィラー量と、印加さ
れた圧力と、焼結温度と、相対密度との関係を示すグラ
フである。

【図２２】 電子計算機用モジュールの製造工程を示す
説明図である。

【図２３】 電子計算機用モジュールの構造を示す部分
断面斜視図である。

【図２４】 命令プロセッサの構造を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１…ボールミル装置、２…スラリー、３…キャスティン
グマシン、４…グリーンシート、５…ポンチ、６…スキ
ージ、７…ペースト、８…加熱炉、９…ビアホール、１
０…配線、１１…ＬＳＩ、１２…Ｉ／Ｏ（入出力）ピ
ン、１３および１４…接続ろう材、１５…マイクロフィ
ン、１６…水冷ジャケット、１７…多層配線基板、１８
…コネクタ、４１…積層体、５１…貫通孔、５２…配
線、５３…ビアホール、６１…モジュール、６２…水パ
イプ、６３…多層プリント基板、７１…薄膜配線層、１
５８…ガラスセラミック焼結体、１８１…主記憶装置、
１８２…拡張記憶装置、１８３…システム制御装置、１
８４…入出力プロセッサ、１８５…命令プロセッサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡本 正英 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 種井 平吉 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 岩永 昭一 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 庄子 房次 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 勝村 宣仁 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 佐藤 了平 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 小林 二三幸 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社日 立製作所汎用コンピュータ事業部内 (72)発明者 田上 文一 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社日 立製作所汎用コンピュータ事業部内 (72)発明者 千石 則夫 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社日 立製作所汎用コンピュータ事業部内 (72)発明者 矢木 邦博 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社日 立製作所汎用コンピュータ事業部内 (72)発明者 中村 真人 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 森田 耕策 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 藤田 毅 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社日 立製作所汎用コンピュータ事業部内 Ｆターム(参考） 4G030 AA01 AA04 AA07 AA32 AA35 AA36 AA37 BA09 BA12 BA21 CA08 GA27 HA01 HA04 HA18 4G062 AA15 BB01 DA07 DB01 DB02 DB03 DC03 DC04 DD01 DE03 DF01 EA01 EA10 EB01 EB02 EB03 EC01 EC02 EC03 ED01 EE01 EF01 EG01 FA01 FA10 FB01 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 NN34 NN40 PP02 PP03 PP06

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】非晶質ガラスとフィラーとからなる配線基
   板用セラミック組成物において、上記セラミック組成物
   の総体積を１００％とすると、６０〜９５体積％の非晶
   質ガラスと、４０〜５体積％のフィラーとからなり、Ｓ
   ｉＯ2成分、Ｂ2Ｏ3成分、Ｒ2Ｏ成分（ただし、Ｒはアル
   カリ金属を示す）を含み、ＳｉＯ2成分、Ｂ2Ｏ3成分、
   およびＲ2Ｏ成分の総重量を１００％とし、ＳｉＯ2成分
   が８８重量％、Ｂ2Ｏ3成分が１２重量％である組成を第
   １の組成、ＳｉＯ2成分が８２重量％、Ｂ2Ｏ3成分が１
   ８重量％である組成を第３の組成、ＳｉＯ2成分が８４
   重量％、Ｂ2Ｏ3成分が１０重量％、Ｒ2Ｏ成分が６重量
   ％である組成を第１０の組成、ＳｉＯ2成分が９０重量
   ％、Ｂ2Ｏ3成分が５重量％、Ｒ2Ｏ成分が５重量％であ
   る組成を第１１の組成、ＳｉＯ2成分が８９重量％、Ｂ2
   Ｏ3成分が１０重量％、Ｒ2Ｏ成分が１重量％である組成
   を第４の組成とした場合、ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ｒ2Ｏ系三
   角組成図において、第１の組成を示す点および第３の組
   成を示す点、第３の組成を示す点および第１０の組成を
   示す点、第１０の組成を示す点および第１１の組成を示
   す点、第１１の組成を示す点および第４の組成を示す
   点、第４の組成を示す点および第１の組成を示す点、を
   それぞれ結ぶ線により囲まれる領域内（線上含む）の点
   の示す組成を有することを特徴とする配線基板用セラミ
   ック組成物。
2. 【請求項２】請求項１において、上記非晶質ガラスは、
   ＳｉＯ2成分、Ｂ2Ｏ3成分、およびＲ2Ｏ成分の総重量を
   １００％とし、 ＳｉＯ2成分が８７重量％、Ｂ2Ｏ3成
   分が１１．５重量％、Ｒ2Ｏ成分が１．５重量％である
   組成を第５の組成、ＳｉＯ2成分が８４．７重量％、Ｂ2
   Ｏ3成分が１０．８重量％、Ｒ2Ｏ成分が４．５重量％で
   ある組成を第９の組成とした場合、ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−
   Ｒ2Ｏ系三角組成図において、上記第４の組成を示す点
   および第５の組成を示す点、第５の組成を示す点および
   第９の組成を示す点、第９の組成を示す点および上記第
   １０の組成を示す点、上記第１０の組成を示す点および
   上記第１１の組成を示す点、上記第１１の組成を示す点
   および上記第４の組成を示す点、をそれぞれ結ぶ線によ
   り囲まれる領域内（線上含む）の点の示す組成を有する
   ことを特徴とする配線基板用セラミック組成物。
3. 【請求項３】請求項１または２において、上記Ｒは、カ
   リウムであることを特徴とする配線基板用セラミック組
   成物。
4. 【請求項４】請求項１において、上記非晶質ガラスは、
   上記Ｒ2Ｏ成分の代わりに、Ｒ2Ｏ成分と、Ｒ2Ｏ成分の
   モル量の９０モル％以下のＡｌ2Ｏ3成分とを含むことを
   特徴とする配線基板用セラミック組成物。
5. 【請求項５】請求項１または２において、上記非晶質ガ
   ラスは、非晶質ガラス全体に対して１〜４重量％のＺｎ
   Ｏ成分をさらに含むことを特徴とする配線基板用セラミ
   ック組成物。
6. 【請求項６】非晶質ガラスと、フィラーとからなる配線
   基板用セラミック組成物において、上記セラミック組成
   物の総体積を１００％とすると、上記非晶質ガラスの体
   積は６０〜９５％であり、上記フィラーの体積は４０〜
   ５％であり、上記非晶質ガラスは、軟化温度が８５０〜
   １１００℃であることを特徴とする配線基板用セラミッ
   ク組成物。
7. 【請求項７】請求項１または６において、上記フィラー
   は、アルミナ、ムライト、コージェライト、および石英
   ガラスから選ばれた少なくとも一種であることを特徴と
   する配線基板用セラミック組成物。