JP2002047059A - Glass ceramic sintered compact and circuit board using same - Google Patents

Glass ceramic sintered compact and circuit board using same

Info

Publication number
JP2002047059A
JP2002047059A JP2000231746A JP2000231746A JP2002047059A JP 2002047059 A JP2002047059 A JP 2002047059A JP 2000231746 A JP2000231746 A JP 2000231746A JP 2000231746 A JP2000231746 A JP 2000231746A JP 2002047059 A JP2002047059 A JP 2002047059A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
glass
sintered body
ceramic sintered
titanate
filler
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2000231746A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4577956B2 (en
Inventor
Kenichi Nagae
謙一 永江
Shinichi Suzuki
晋一 鈴木
Yoshihiro Nakao
吉宏 中尾
Yasuhide Tami
保秀 民
Masaya Kokubu
正也 國分
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP2000231746A priority Critical patent/JP4577956B2/en
Publication of JP2002047059A publication Critical patent/JP2002047059A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4577956B2 publication Critical patent/JP4577956B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a glass ceramic sintered compact which can be colored except for white, and can reduce dielectric loss in a high frequency band; and a circuit board using the same. SOLUTION: A glass ceramic sintered compact contains a barium silica glass, with BaO of 30-60 weight %, in 50-70 volume % and a filler in 30-50 volume % in total. It also contains Cr oxide in 0.05-10 weight %, expressed in terms of Cr2O3 based on 100 parts by weight of the total of the glass and filler. It can be colored except for white, and has a property of dielectric loss with 10×10-4 or less at a 1 MH frequency. A circuit board A is manufactured by using this glass sintered compact as an insulation layer 1b.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、低温で焼成され、
CuやAgとの同時焼成が可能で、配線基板や半導体素
子収納用パッケージにおける絶縁基板として好適な着色
されたガラスセラミック焼結体に関するものである。
[0001] The present invention relates to a method for firing at a low temperature,
The present invention relates to a colored glass ceramic sintered body that can be simultaneously fired with Cu or Ag and is suitable as an insulating substrate in a wiring board or a package for housing semiconductor elements.

【0002】[0002]

【従来技術】従来、セラミック多層配線基板としては、
アルミナ質焼結体からなる絶縁基板の表面または内部に
タングステンやモリブデンなどの高融点金属からなる配
線層が形成されたものが最も普及している。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a ceramic multilayer wiring board,
An insulating substrate made of an alumina-based sintered body having a wiring layer made of a refractory metal such as tungsten or molybdenum formed on the surface or inside thereof is most widely used.

【0003】また、最近に至り、高度情報化時代を迎
え、使用される周波数帯域はますます高周波化に移行し
つつある。このような、高周波の信号の伝送を必要とす
る高周波配線基板においては、高周波信号を損失なく伝
送する上で、配線層を形成する導体の抵抗が小さいこ
と、また絶縁基板の高周波領域での誘電損失が小さいこ
とが要求される。
Further, recently, with the era of advanced information, the frequency band to be used is shifting to higher and higher frequencies. In such a high-frequency wiring board that requires transmission of a high-frequency signal, in order to transmit a high-frequency signal without loss, the resistance of the conductor forming the wiring layer is small, and the dielectric of the insulating substrate in the high-frequency region is low. Low loss is required.

【0004】ところが、従来のタングステン(W)や、
モリブデン(Mo)などの高融点金属は導体抵抗が大き
く、信号の伝搬速度が遅く、また、1GHz以上の高周
波領域の信号伝搬も困難であることから、W、Moなど
の金属に代えて銅、銀、金などの低抵抗金属を使用する
ことが必要となっている。このような低抵抗金属からな
る配線層は、融点が低く、アルミナと同時焼成すること
が不可能であるため、最近では、ガラス、またはガラス
とセラミックスとの複合材料からなる、いわゆるガラス
セラミックスを絶縁基板として用いた配線基板が開発さ
れつつある。
However, conventional tungsten (W),
Refractory metals such as molybdenum (Mo) have high conductor resistance, have low signal propagation speeds, and have difficulty in signal propagation in the high-frequency region of 1 GHz or higher. It is necessary to use low resistance metals such as silver and gold. Since the wiring layer made of such a low-resistance metal has a low melting point and cannot be co-fired with alumina, recently, a so-called glass ceramic made of glass or a composite material of glass and ceramic has been insulated. Wiring boards used as substrates are being developed.

【0005】また、最近では、配線基板を実装するプリ
ント基板との熱膨張差を低減するために高熱膨張のガラ
スセラミックスとして、バリウム珪酸ガラスなどにクオ
ーツなどのフィラー成分を添加混合したガラスセラミッ
クスも提案されている。
Recently, a glass ceramic obtained by adding a filler component such as quartz to barium silicate glass or the like has also been proposed as a glass ceramic having a high thermal expansion in order to reduce the thermal expansion difference with a printed circuit board on which a wiring board is mounted. Have been.

【0006】一方、絶縁基板として用いられるセラミッ
クスに対しては、ワイヤーボンディングする際のボンデ
ィング位置を光学的に検知する際のコントラストをつけ
たり、好みにより、または白色絶縁基板の色むらによる
外観不良の発生を防止し歩留りの向上を図るために、こ
れを着色化することが行なわれている。従来、着色化の
方法として、例えばアルミナ質セラミックス等に対して
は、W、Moなどの金属元素を添加して着色化されるこ
とが行われ、また、ガラスセラミックスに対してもWや
Moなどを添加することにより着色することが検討され
ている。
On the other hand, with respect to ceramics used as an insulating substrate, contrast can be added when optically detecting a bonding position at the time of wire bonding, or appearance defects due to taste or uneven color of a white insulating substrate occur. In order to prevent this and improve the yield, coloring is performed. Conventionally, as a coloring method, for example, alumina ceramics and the like are colored by adding a metal element such as W or Mo, and glass ceramics are also colored by W or Mo. It has been studied to add a coloring agent for coloring.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、バリウ
ム珪酸ガラスを主体とするガラスセラミックスを上記絶
縁基板として用いると、アルミナ質焼結体に比較して高
周波での誘電損失が大きいという問題があった。具体的
には、アルミナ質焼結体では、1MHzの測定周波数に
おいて5×10-4程度であるのに対して、このガラスセ
ラミック焼結体は15×10-4程度と大きいものであっ
た。しかも、ガラスセラミック焼結体の着色剤として上
述したWやMoを添加すると、焼結体の誘電損失が大き
くなる傾向にあった。
However, when a glass ceramic mainly composed of barium silicate glass is used as the insulating substrate, there is a problem that a dielectric loss at a high frequency is larger than that of an alumina sintered body. Specifically, while the alumina-based sintered body was about 5 × 10 −4 at a measurement frequency of 1 MHz, this glass-ceramic sintered body was as large as about 15 × 10 −4 . Moreover, when the above-mentioned W or Mo is added as a coloring agent for the glass ceramic sintered body, the dielectric loss of the sintered body tends to increase.

【0008】従って、本発明は、CuあるいはAgなど
の配線層との同時焼成が可能で、所望の色に着色化が可
能であるとともに、誘電損失を低減可能なガラスセラミ
ック焼結体を提供することを目的とする。
Accordingly, the present invention provides a glass ceramic sintered body which can be simultaneously fired with a wiring layer of Cu or Ag, can be colored to a desired color, and can reduce dielectric loss. The purpose is to:

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
点に対してガラスセラミック焼結体の組成について検討
を重ねた結果、バリウム珪酸ガラスを主体としてフィラ
ーを含有するガラスセラミック焼結体に対し、Cr酸化
物、またはその一部をCu、V、Fe、Ni、Mnおよ
びCoの群から選ばれる少なくとも1種またはその化合
物に置き換えたものを添加することにより、ガラスセラ
ミック焼結体の特性を損なうことなく所望の色に着色で
きるとともに、焼結体の誘電損失を低下できることを見
出した。
The present inventors have repeatedly studied the composition of the glass ceramic sintered body with respect to the above problems, and as a result, have found that the glass ceramic sintered body containing barium silicate glass as a main component and containing a filler is used. To the glass-ceramic sintered body by adding Cr oxide, or a part thereof replaced with at least one selected from the group consisting of Cu, V, Fe, Ni, Mn and Co or a compound thereof. It has been found that a desired color can be obtained without impairing the characteristics, and the dielectric loss of the sintered body can be reduced.

【0010】すなわち、本発明のガラスセラミック焼結
体は、BaOを30〜60重量%含有するバリウム珪酸
ガラスを50〜70体積%と、フィラーを総量で30〜
50体積%の割合で含有するものであって、該ガラスセ
ラミック焼結体が前記ガラスおよび前記フィラーの総量
100重量部に対して、Cr酸化物をCr23換算で
0.05〜10重量%含有し、かつ白色以外の色を呈す
るとともに、周波数1MHzにおける誘電損失が10×
10-4以下であることを特徴とするものであここで、前
記Cr化合物の一部をCu、V、Fe、Ni、Mnおよ
びCoの群から選ばれる少なくとも1種の化合物に置換
することが望ましい。
That is, the glass-ceramic sintered body of the present invention comprises 50 to 70% by volume of barium silicate glass containing 30 to 60% by weight of BaO, and 30 to 60% by weight of a filler.
The glass-ceramic sintered body contains 0.05% to 10% by weight of Cr oxide in terms of Cr 2 O 3 based on 100 parts by weight of the total amount of the glass and the filler. % And a color other than white, and a dielectric loss of 10 × at a frequency of 1 MHz.
10-4 Der where those characterized by or less, a part of the Cr compounds Cu, V, Fe, Ni, be substituted with at least one compound selected from the group consisting of Mn and Co desirable.

【0011】また、前記フィラーとしては、低誘電率化
に対しては、少なくともクオーツを含む。また高誘電率
化に対しては少なくともチタン酸塩を含有し、特にチタ
ン酸ランタン、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロン
チウム、チタン酸バリウム、チタニア、チタン酸マグネ
シウムの群から選ばれる少なくとも1種を含有すること
が望ましい。
The filler contains at least quartz for the purpose of lowering the dielectric constant. For increasing the dielectric constant, it contains at least a titanate, especially at least one selected from the group consisting of lanthanum titanate, calcium titanate, strontium titanate, barium titanate, titania and magnesium titanate. It is desirable.

【0012】さらに具体的には、a)チタン酸ランタン
と、b)チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウ
ム、チタン酸バリウム、チタニア、チタン酸マグネシウ
ムの群から選ばれる少なくとも1種と、c)ジルコニウ
ム含有酸化物から選ばれる少なくとも1種とを含むこと
が望ましく、前記フィラーのうち、a)の含有量をx、
b)の含有量を(1−x)として両成分の重量比を表し
た場合、xが0.2≦x≦0.8の範囲にあること、前
記c)の含有量をy、前記a)とb)との合計量を(1
−y)として両成分の重量比を表した場合、yが0.0
5≦y≦0.3の範囲にあることが望ましく、かかるフ
ィラーを用いることにより、さらに、40〜400℃に
おける熱膨張係数が8×10-6/℃以上であり、かつ1
MHzにおける誘電率が14以上であることが望まし
い。
More specifically, a) lanthanum titanate, b) at least one selected from the group consisting of calcium titanate, strontium titanate, barium titanate, titania and magnesium titanate, and c) oxidation containing zirconium And at least one member selected from the group consisting of:
When the content of b) is represented by (1-x) and the weight ratio of both components is expressed, x is in the range of 0.2 ≦ x ≦ 0.8, the content of c) is y, and the content of a is a ) And b) are (1)
When y represents the weight ratio of both components, y is 0.0
It is desirable to be in the range of 5 ≦ y ≦ 0.3, and by using such a filler, the coefficient of thermal expansion at 40 to 400 ° C. is 8 × 10 −6 / ° C. or more, and 1
It is desirable that the dielectric constant at MHz is 14 or more.

【0013】また、本発明の配線基板は、少なくとも1
層のセラミック絶縁層からなる絶縁基板の表面および/
または内部にメタライズ配線層が配設されているもので
あって、前記セラミック絶縁層が、上記いずれか記載の
ガラスセラミック焼結体を具備することを特徴とするも
のである。
The wiring board of the present invention has at least one
Surface of an insulating substrate comprising a ceramic insulating layer and / or
Alternatively, a metallized wiring layer is provided inside, and the ceramic insulating layer includes any one of the glass ceramic sintered bodies described above.

【0014】ここで、前記絶縁層が複数層積層されると
ともに、前記絶縁層のうちの1層の誘電率が他の絶縁層
の誘電率と異なることが望ましい。
Here, it is desirable that a plurality of the insulating layers are laminated, and that the dielectric constant of one of the insulating layers is different from the dielectric constant of another insulating layer.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】本発明のガラスセラミック焼結体
は、平均粒径0.5〜20μmのBaOを30〜60重
量%含有するバリウム珪酸ガラスを50〜70体積%
と、平均粒径0.5〜20μmのフィラーを総量で30
〜50体積%との割合で含有するものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The glass-ceramic sintered body of the present invention contains 50 to 70% by volume of barium silicate glass containing 30 to 60% by weight of BaO having an average particle size of 0.5 to 20 μm.
And a filler having an average particle size of 0.5 to 20 μm in a total amount of 30.
To 50% by volume.

【0016】本発明におけるバリウム珪酸系(BaO−
SiO2)ガラスとしては、BaOを30〜60重量%
の割合で含有するものであって、特に、好適な組成とし
てはSiO2を25〜50重量%、BaOあるいはC
aOを30〜60重量%、B23を5〜15重量%、A
231〜10重量%の割合でそれぞれ含有し、さらに
は、ZnO、ZrO2、MgO、SrO、TiO2、P2
5の群から選ばれる少なくとも1種を10重量%以下
の割合で含有することが望ましい。
In the present invention, barium silicate (BaO-
As SiO 2 ) glass, BaO is 30 to 60% by weight.
Be one that a proportion of, as particularly preferred composition, the SiO 2 25 to 50 wt%, BaO or C
aO 30-60 wt%, the B 2 O 3 5 to 15 wt%, A
contain each at a ratio of l 2 O 3 1 to 10 wt%, further, ZnO, ZrO 2, MgO, SrO, TiO 2, P 2
O at least one selected from the group of 5 to desirably contains a proportion of 10 wt% or less.

【0017】さらに、上記ガラスの屈伏点は、400〜
800℃、特に400〜700℃であることが望まし
い。これは、ガラスおよびフィラーからなる混合物を成
形する場合、有機樹脂などの成形用バインダーを添加す
るが、このバインダーを効率的に除去するとともに、絶
縁基体と同時に焼成されるメタライズと焼成条件のマッ
チングを図るために必要であり、屈伏点が400℃より
低いと、ガラスが低い温度で焼結を開始するため、例え
ば、Ag、Cuなどの焼結温度が600〜800℃のメ
タライズとの同時焼成ができず、また成形体の緻密化が
低温で開始するためにバインダーは分解揮発できなくな
り、バインダー成分が残留し、特性に影響を及ぼす結果
になるためである。一方、屈伏点が800℃より高い
と、ガラス量を多くしないと焼結しにくくなり、相対的
に高価なガラスの使用量が増加するため、コスト削減の
妨げとなる。
Further, the sag point of the above glass is 400-400.
The temperature is desirably 800 ° C, particularly 400 to 700 ° C. This is because when molding a mixture consisting of glass and filler, a molding binder such as an organic resin is added, but this binder is efficiently removed, and the matching of the metallization and the firing conditions that are fired simultaneously with the insulating substrate is performed. If the yield point is lower than 400 ° C., the glass starts sintering at a low temperature. For example, simultaneous sintering with metallization at a sintering temperature of 600 to 800 ° C. for Ag, Cu, etc. This is because the binder cannot be decomposed and volatilized because the densification of the molded body starts at a low temperature, and the binder component remains, which results in affecting the properties. On the other hand, if the yield point is higher than 800 ° C., sintering becomes difficult unless the amount of glass is increased, and the use of relatively expensive glass increases, which hinders cost reduction.

【0018】また、バリウム珪酸系ガラスは、焼結体中
において非晶質相を形成してもよいし、焼結体の誘電損
失の低減、高強度化、高熱伝導率化、誘電率の制御の点
で、焼成後、例えば、ガラスからBaO・2SiO2
BaAl2Si28、BaB2Si28などの結晶相を析
出したものであってもよい。
The barium silicate glass may form an amorphous phase in the sintered body, reduce the dielectric loss of the sintered body, increase the strength, increase the thermal conductivity, and control the dielectric constant. After firing, for example, BaO.2SiO 2 ,
A crystal phase such as BaAl 2 Si 2 O 8 or BaB 2 Si 2 O 8 may be deposited.

【0019】一方、フィラーとしては、クォーツ(石
英)、クリストバライト、トリジマイトなどのSi
2、チタニア、チタン酸ランタン、チタン酸カルシウ
ムなどのチタン酸塩の他、アルミナ、MgO、ジルコニ
ア、フォルステライト(2MgO・SiO2)、エンス
タタイト(MgO・SiO2)、スピネル(MgO・A
23)、ウォラストナイト(CaO・SiO2)、モ
ンティセライト(CaO・MgO・SiO2)、ネフェ
リン(Na2O・Al23、SiO2)、リチウムシリ
ケート(Li2O・SiO2)、ディオプサイト(CaO
・MgO・2SiO2)、メルビナイト(2CaO・M
gO・2SiO2)、アケルマイト(2CaO・MgO
・2SiO2)、カーネギアイト(Na2O・Al23
2SiO2)、ホウ酸マグネシウム(2MgO・B
23)、セルシアン(BaO・Al23・2Si
2)、B23・2MgO・2SiO2、ガーナイト(Z
nO・Al23)、ペタライト(LiAlSi410
等のセラミックスが採用される。
On the other hand, fillers such as quartz (quartz), cristobalite, tridymite, etc.
In addition to titanates such as O 2 , titania, lanthanum titanate and calcium titanate, alumina, MgO, zirconia, forsterite (2MgO.SiO 2 ), enstatite (MgO.SiO 2 ), spinel (MgOA)
l 2 O 3), wollastonite (CaO · SiO 2), Monty Celite (CaO · MgO · SiO 2) , nepheline (Na 2 O · Al 2 O 3, SiO2), lithium silicate (Li 2 O · SiO 2 ), Diopsite (CaO
・ MgO.2SiO 2 ), melvinite (2CaO.M)
gO.2SiO 2 ), Akermite (2CaO.MgO)
· 2SiO 2), Kanegiaito (Na 2 O · Al 2 O 3 ·
2SiO 2 ), magnesium borate (2MgO · B
2 O 3 ), Celsian (BaO.Al 2 O 3 .2Si)
O 2 ), B 2 O 3 .2MgO.2SiO 2 , garnite (Z
nO.Al 2 O 3 ), petalite (LiAlSi 4 O 10 )
Ceramics such as are used.

【0020】これらの中でも、高熱膨張性と誘電率8以
下の低誘電率化を達成する上では、少なくともクオー
ツ、クリストバライト、トリジマイトの群から選ばれる
少なくとも1種のSiO2系化合物、特にクオーツを5
体積%以上含有することが望ましい。
Among them, at least one kind of SiO 2 -based compound selected from the group consisting of quartz, cristobalite and tridymite, particularly quartz, is required to achieve high thermal expansion and low dielectric constant of dielectric constant of 8 or less.
It is desirable that the content be at least volume%.

【0021】また、本発明によれば、高熱膨張性と誘電
率8を超える高誘電率を達成する上では、少なくともチ
タン酸塩を含有することが望ましい。このチタン酸塩と
しては、チタン酸ランタン、チタン酸カルシウム、チタ
ン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、チタニア、チ
タン酸マグネシウムの群から選ばれる少なくとも1種を
5体積%以上含有することが望ましい。
According to the present invention, in order to achieve a high thermal expansion property and a high dielectric constant exceeding a dielectric constant of 8, it is desirable to contain at least titanate. The titanate desirably contains at least 5% by volume of at least one selected from the group consisting of lanthanum titanate, calcium titanate, strontium titanate, barium titanate, titania, and magnesium titanate.

【0022】さらに望ましくは、 a)チタン酸ランタン(α=15×10-6/℃、ε=4
5) b)チタン酸カルシウム(α=13×10-6/℃、ε=
180)、チタン酸ストロンチウム(α=9×10-6
℃、ε=300)、チタン酸バリウム(α=14×10
-6/℃、ε=13000)、チタニア(α=9×10-6
/℃、ε=80)、チタン酸マグネシウム(α=10×
10-6/℃、ε=20)の群から選ばれる少なくとも1
種 c)ジルコニウム含有酸化物のうちの少なくとも1種 の3つのセラミックスを必須の成分として含有すること
が望ましい。
More preferably, a) Lanthanum titanate (α = 15 × 10 −6 / ° C., ε = 4)
5) b) Calcium titanate (α = 13 × 10 −6 / ° C., ε =
180), strontium titanate (α = 9 × 10 −6 /
° C, ε = 300), barium titanate (α = 14 × 10
−6 / ° C., ε = 13000), titania (α = 9 × 10 −6)
/ ° C, ε = 80), magnesium titanate (α = 10 ×
10 −6 / ° C., ε = 20)
Species c) It is desirable that at least one of the zirconium-containing oxides is contained as an essential component.

【0023】これらの成分によれば、成分a)は材料の
高誘電率化、高熱膨張化、焼結性の向上に寄与する。ま
た、成分b)は上記成分a)のみでは高誘電率化に限界
があるのを補い、焼結体のさらに高誘電率化を向上させ
る役割をなす。成分c)は材料の焼結性の向上、および
高誘電率化の役割をなす。
According to these components, the component a) contributes to a high dielectric constant, a high thermal expansion, and an improvement in sinterability of the material. In addition, the component b) serves to compensate for the limitation in increasing the dielectric constant of the component a) alone, and to play a role in further improving the dielectric constant of the sintered body. Component c) plays a role in improving the sinterability of the material and increasing the dielectric constant.

【0024】なお、チタン酸ランタンは、一般式La2
3・nTiO2(n=2〜5の整数)で表され、具体的
には、 La23・2TiO2(α=15×10-6)/℃、ε=
45) La23・3TiO2(α=14×10-6)/℃、ε=
47) La23・4TiO2(α=14×10-6)/℃、ε=
51) La23・5TiO2(α=13×10-6)/℃、ε=
55) が挙げられる。
The lanthanum titanate has the general formula La 2
O 3 .nTiO 2 (n = integer of 2 to 5), specifically, La 2 O 3 .2TiO 2 (α = 15 × 10 −6 ) / ° C., ε =
45) La 2 O 3 .3TiO 2 (α = 14 × 10 −6 ) / ° C., ε =
47) La 2 O 3 .4TiO 2 (α = 14 × 10 −6 ) / ° C., ε =
51) La 2 O 3 .5TiO 2 (α = 13 × 10 −6 ) / ° C., ε =
55).

【0025】なお、c)ジルコニウム含有酸化物として
は、 ZrO2 (α=10×10-6/℃、ε=30) MgZrO3 (α=9.2×10-6/℃、ε=32) CaZrO3 (α=9.2×10-6/℃、ε=32) SrZrO3 (α=9.5×10-6/℃、ε=30) BaZrO3 (α=9.3×10-6/℃、ε=40) の群から選ばれる少なくとも1種、とりわけ焼結性の向
上および熱膨張化の観点からZrO2が最も望ましい。
C) ZrO 2 (α = 10 × 10 −6 / ° C., ε = 30) MgZrO 3 (α = 9.2 × 10 −6 / ° C., ε = 32) CaZrO 3 (α = 9.2 × 10 −6 / ° C., ε = 32) SrZrO 3 (α = 9.5 × 10 −6 / ° C., ε = 30) BaZrO 3 (α = 9.3 × 10 −6) / ℃, ε = 40 at least one selected from the group consisting of), ZrO 2 is most desirable especially in view of improving and thermal expansion of the sinterability.

【0026】さらに本発明によれば、a)b)c)を含
有する系において、前記a)の含有量をx、b)の含有
量を(1−x)として両成分の重量比を表した場合、適
切な焼成温度において高熱膨張特性と所望の高誘電率を
示す緻密体を得ることができる点で、xが0.2≦x≦
0.8の範囲にあることが望ましい。
Further, according to the present invention, in a system containing a), b) and c), the content of a) is defined as x, and the content of b) is defined as (1-x), and the weight ratio of both components is represented by the following formula. In the case where x is 0.2 ≦ x ≦, a dense body having high thermal expansion characteristics and a desired high dielectric constant can be obtained at an appropriate firing temperature.
It is desirably in the range of 0.8.

【0027】また、成分c)の含有量をy、a)とb)
との合計量を(1−y)として両成分の重量比を表した
場合、適切な焼成温度において高熱膨張特性と所望の高
誘電率を示す緻密体を得ることができる点で、yが0.
05≦y≦0.3の範囲にあることが望ましい。
The content of the component c) is defined as y, a) and b).
When the weight ratio of both components is expressed as the total amount of (1-y), y is 0 in that a dense body having high thermal expansion characteristics and a desired high dielectric constant can be obtained at an appropriate firing temperature. .
It is desirable to be in the range of 05 ≦ y ≦ 0.3.

【0028】なお、フィラー成分としては、前記a)
b)c)に加え、熱膨張係数などの特性を微調整するた
めに上述した他のフィラー成分を含有せしめることもで
きる。他のフィラーの中でも高熱膨張化、低誘電率化を
図るためにはクォーツを含有せしめることが望ましい。
As the filler component, a)
In addition to b) and c), the above-mentioned other filler components can be added to finely adjust the properties such as the coefficient of thermal expansion. Among other fillers, it is desirable to include quartz in order to achieve high thermal expansion and low dielectric constant.

【0029】さらに、本発明によれば、上記ガラス成分
とフィラー成分からなる主成分組成物100重量部に対
して、Cr酸化物をCr23換算で0.05〜10重量
部、特に0.2〜6重量部の割合となる比率で含有する
ことが大きな特徴であり、これによって、焼結体を白色
以外の色に着色できることができるとともに、焼結体の
高周波帯における誘電損失を低減することができる。な
お、焼結体中、Cr酸化物は、Cr23として存在する
ことが望ましく、焼成雰囲気によってCrの価数が変化
した不定比の酸化物であってもよい。
Further, according to the present invention, 0.05 to 10 parts by weight, particularly preferably 0 to 10 parts by weight, in terms of Cr 2 O 3 , of Cr oxide is added to 100 parts by weight of the main component composition comprising the glass component and the filler component. It is a great feature that the sintered body is contained in a ratio of 2 to 6 parts by weight, whereby the sintered body can be colored to a color other than white and the dielectric loss of the sintered body in a high frequency band is reduced. can do. In the sintered body, the Cr oxide is desirably present as Cr 2 O 3 , and may be a non-stoichiometric oxide in which the valence of Cr changes depending on the firing atmosphere.

【0030】Cr化合物としては、Cr23が最も望ま
しいが、焼結過程で酸化物を形成する炭酸塩、硝酸塩、
酢酸塩、Cr含有有機化合物などを用いてもよく、さら
にはCrの炭化物、窒化物などでも着色効果と誘電損失
の低減効果を有する。
As the Cr compound, Cr 2 O 3 is most desirable, but carbonate, nitrate,
An acetate, a Cr-containing organic compound, or the like may be used, and even a carbide, nitride, or the like of Cr has a coloring effect and a dielectric loss reducing effect.

【0031】また、Crはガラス原料中に添加すること
もできるが、ガラスの軟化点の調整、製造の容易性等の
点で金属またはセラミック粉末として添加することが望
ましい。
Although Cr can be added to the glass raw material, it is desirable to add Cr as a metal or ceramic powder from the viewpoint of adjusting the softening point of the glass and facilitating the production.

【0032】また、Cr酸化物の含有量を上記範囲とし
たのは、その酸化物換算量が0.05重量%より少ない
と着色が不十分で、かつ焼結体の誘電損失の低減化を図
ることができず、逆にその含有量が10重量%と越える
と焼結性が阻害され、焼結体の緻密化、強度などに悪影
響をおよぼすためである。なお、上記焼結体中にCr酸
化物を含有せしめることにより、緑系の色を呈した焼結
体を得ることができる。
The reason why the content of the Cr oxide is set in the above range is that if the oxide equivalent is less than 0.05% by weight, the coloring is insufficient and the dielectric loss of the sintered body is reduced. On the other hand, if the content exceeds 10% by weight, sinterability is impaired, and the densification and strength of the sintered body are adversely affected. It should be noted that a green body-colored sintered body can be obtained by adding a Cr oxide to the sintered body.

【0033】また、本発明によれば、Cr酸化物の一部
を、Cu、V、Fe、Ni、MnおよびCoの群から選
ばれる少なくとも1種またはこれらの化合物に置換する
こともできる。なお,この場合においても、誘電損失の
低減および着色の点で、Cr酸化物をCr23換算量で
0.05重量部以上含有することが望ましく、また、C
r酸化物と上記特定金属またはその化合物の酸化物換算
量の合計が10重量部以下となるように含有される。
Further, according to the present invention, a part of the Cr oxide can be replaced with at least one selected from the group consisting of Cu, V, Fe, Ni, Mn and Co, or a compound thereof. Also in this case, from the viewpoint of reducing the dielectric loss and coloring, it is desirable that the Cr oxide be contained in an amount of 0.05 part by weight or more in terms of Cr 2 O 3.
It is contained so that the total of the oxides of the r oxide and the specific metal or the compound thereof in terms of oxide is 10 parts by weight or less.

【0034】これら特定金属またはその化合物を添加す
ることによって、Cr化合物の添加効果を阻害すること
なく、焼結体の色味を緑系から赤系、青系、黄系、黒系
の所望の色に変化させることができる。
By adding these specific metals or their compounds, the color of the sintered body can be changed from green to red, blue, yellow, and black without hindering the effect of adding the Cr compound. Can be changed to color.

【0035】次に、本発明のガラスセラミック焼結体
は、平均粒径0.5〜20μmのBaOを30〜60重
量%含有するバリウム珪酸ガラス粉末を50〜70体積
%と、平均粒径0.5〜20μmの前記種々のフィラー
を総量で30〜50体積%との割合で秤量混合するとと
もに、前記をCr酸化物をCr23換算で0.05〜1
0重量部、特に0.2〜6重量部の割合となる比率で添
加混合する。上述した原料を含有する混合物に対して、
適当な有機樹脂バインダーを添加した後、所望の成形手
段、例えば、金型プレス、冷間静水圧プレス、射出成
形、押し出し成形、ドクターブレード法、カレンダーロ
ール法、圧延法等により任意の形状に成形する。
Next, the glass-ceramic sintered body of the present invention comprises 50-70% by volume of barium silicate glass powder containing 30-60% by weight of BaO having an average particle size of 0.5-20 μm, The various fillers of 0.5 to 20 μm are weighed and mixed at a ratio of 30 to 50% by volume in total, and the Cr oxide is converted to 0.05 to 1 in terms of Cr 2 O 3.
0 parts by weight, particularly 0.2 to 6 parts by weight. For a mixture containing the above-mentioned raw materials,
After adding an appropriate organic resin binder, molding into an arbitrary shape by desired molding means, for example, a mold press, a cold isostatic press, injection molding, extrusion molding, a doctor blade method, a calendar roll method, a rolling method, and the like. I do.

【0036】次に、上記の成形体の焼成にあたっては、
まず、成形のために配合したバインダー成分を除去す
る。バインダーの除去は700℃前後の大気雰囲気中で
行われるが、配線導体として、例えばCuを用いる場合
には、Cuの酸化を防止するために100〜750℃の
水蒸気を含有する非酸化性雰囲気中で行われることが望
ましい。この時、成形体の収縮開始温度は700〜85
0℃程度であることが望ましく、かかる収縮開始温度が
これより低いとバインダーの除去が困難となるため、成
形体中の結晶化ガラスの特性、特に屈伏点を前述したよ
うに制御することが望ましい。
Next, in firing the above-mentioned molded body,
First, the binder component blended for molding is removed. The binder is removed in an air atmosphere at about 700 ° C., for example, when Cu is used as a wiring conductor, in a non-oxidizing atmosphere containing water vapor at 100 to 750 ° C. to prevent oxidation of Cu. It is desirable to be performed in. At this time, the shrinkage start temperature of the molded body is 700 to 85.
It is desirable to be about 0 ° C., and if the shrinkage onset temperature is lower than this, it is difficult to remove the binder. Therefore, it is desirable to control the properties of the crystallized glass in the molded body, particularly the yield point as described above. .

【0037】焼成は、CuやAg等の低抵抗導体を含有
するメタライズ配線層との同時焼成ができる850〜1
050℃、特に850〜950℃の酸化性雰囲気または
非酸化性雰囲気中で行われ、これにより相対密度90%
以上まで緻密化される。
The firing is carried out at 850 to 1 which can be simultaneously fired with a metallized wiring layer containing a low-resistance conductor such as Cu or Ag.
It is performed in an oxidizing atmosphere or a non-oxidizing atmosphere at 050 ° C., particularly 850-950 ° C., so that the relative density is 90%.
It is refined to the above.

【0038】こうして作製された本発明のガラスセラミ
ック焼結体中には、ガラス成分から生成した結晶相、ガ
ラス成分とフィラー成分との反応により生成した結晶
相、あるいはフィラー成分、あるいはフィラー成分が分
解して生成した結晶相等が存在し、これらの結晶相の粒
界にはガラス相が存在する場合もある。また着色成分
は、上記結晶相の粒界に添加時の形態あるいはガラス化
した形態、さらにはガラス原料と反応した反応物として
存在する。
In the glass ceramic sintered body of the present invention thus produced, the crystal phase formed from the glass component, the crystal phase formed by the reaction between the glass component and the filler component, the filler component, or the filler component is decomposed. There is a case in which a crystal phase or the like generated by the above exists, and a glass phase exists in the grain boundary of these crystal phases. In addition, the coloring component exists in a form at the time of addition to the grain boundary of the crystal phase or in a vitrified form, and also as a reactant reacted with the glass raw material.

【0039】上記ガラスセラミック焼結体は、配線基板
の絶縁基板として公的に使用可能である。そこで、図1
に本発明のガラスセラミック焼結体からなる絶縁層を具
備する配線基板の一例である多層配線基板の概略断面図
を示す。
The above glass ceramic sintered body can be used publicly as an insulating substrate of a wiring board. Therefore, FIG.
FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of a multilayer wiring board as an example of a wiring board provided with an insulating layer made of the glass ceramic sintered body of the present invention.

【0040】図1によれば、多層配線基板1は、ガラス
セラミック焼結体からなる絶縁層1a、1b、1cが多
層に積層された絶縁基板1の表面および/また内部にメ
タライズ配線層2が配設されている。また、図1によれ
ば、絶縁層1a、1b、1cのうち少なくとも1層1b
が上述した、例えば、40〜400℃における平均熱膨
張係数が8×10-6/℃以上の高熱膨張、誘電率が8を
超える、特に14以上、さらには20以上のガラスセラ
ミック焼結体によって形成され、それ以外の絶縁層1
a,1cを40〜400℃における平均熱膨張係数が8
×10-6/℃以上の高熱膨張、誘電率が8以下、特に7
以下のガラスセラミック焼結体によって形成され、絶縁
層1bの上下にCuなどの導体からなる電極層3−3を
形成し、スルホール導体4−4などを経由して基板表面
のメタライズ配線層2と接続することにより、配線層2
−2間で所定の静電容量を取り出すことができる。
According to FIG. 1, a multilayer wiring board 1 has a metallized wiring layer 2 on the surface and / or inside of an insulating substrate 1 in which insulating layers 1a, 1b and 1c made of a sintered glass ceramic are laminated in multiple layers. It is arranged. According to FIG. 1, at least one of the insulating layers 1a, 1b, and 1c 1b
However, as described above, for example, a glass ceramic sintered body having an average thermal expansion coefficient at 40 to 400 ° C. of 8 × 10 −6 / ° C. or more, a high thermal expansion of more than 8, and a dielectric constant of more than 8, especially 14 or more, and even 20 or more Formed and other insulating layers 1
a, 1c is an average coefficient of thermal expansion at 40 to 400 ° C. of 8
High thermal expansion of × 10 −6 / ° C. or more, dielectric constant of 8 or less, especially 7
An electrode layer 3-3 made of a conductor such as Cu is formed on the upper and lower sides of the insulating layer 1b and is formed of the following glass ceramic sintered body. By connecting, wiring layer 2
A predetermined capacitance can be taken out between -2.

【0041】ここで、絶縁層1bは、前述したフィラー
としてチタン酸塩を含有するガラスセラミック焼結体に
よって構成される。また、絶縁層1bの上下面に積層さ
れる高熱膨張、低誘電率の絶縁層1aおよび1cは、前
述した通りのフィラーとしてSiO2系フィラーを含有
する含有することによって、容易に熱膨張係数や誘電損
失等の他の特性を損なうことなく誘電率を低めたものが
好適に使用できる。
Here, the insulating layer 1b is made of a glass ceramic sintered body containing titanate as a filler as described above. In addition, the insulating layers 1a and 1c having a high thermal expansion and a low dielectric constant laminated on the upper and lower surfaces of the insulating layer 1b easily contain a SiO 2 -based filler as a filler as described above. Those having a reduced dielectric constant without impairing other characteristics such as dielectric loss can be suitably used.

【0042】また、上記絶縁層1a、1b、1cのう
ち、少なくとも1層はバリウム珪酸ガラスにフィラーを
添加、混合したガラスセラミック焼結体であることが必
要であるが、それ以外の絶縁層においては、ガラスとし
ては、必ずしもバリウム珪酸ガラスである必要はなく、
ホウ珪酸ガラス、アルミノ珪酸ガラス、アルカリ珪酸ガ
ラスの群から選ばれる少なくとも1種と、フィラーとの
組み合わせであってもよい。なお、この場合でも、絶縁
層1bと、絶縁層1aおよび1cは、色、誘電損失、熱
膨張係数、焼成温度等はそれぞれ近似していることが望
ましい。
At least one of the insulating layers 1a, 1b and 1c needs to be a glass ceramic sintered body obtained by adding and mixing a filler to barium silicate glass. Does not necessarily need to be barium silicate glass,
A combination of at least one selected from the group consisting of borosilicate glass, aluminosilicate glass, and alkali silicate glass, and a filler may be used. Also in this case, it is desirable that the insulating layer 1b and the insulating layers 1a and 1c have similar colors, dielectric loss, thermal expansion coefficient, firing temperature, and the like.

【0043】上記多層配線基板を製造するには、前述し
たガラス粉末、およびフィラー粉末からなる低誘電率の
ガラスセラミック組成物に、適当な有機バインダー、溶
剤、可塑材を添加混合することによりスラリーを作製
し、かかるスラリーを周知のドクターブレード等の塗工
方式によるグリーンシート成形法により、グリーンシー
ト状に成形する。
In order to manufacture the multilayer wiring board, a slurry is prepared by adding a suitable organic binder, a solvent and a plasticizer to the low dielectric glass ceramic composition comprising the above-mentioned glass powder and filler powder. The slurry is prepared and the slurry is formed into a green sheet by a known green sheet forming method using a doctor blade or the like.

【0044】そして、メタライズ配線層として、適当な
金属粉末に有機バインダー、溶剤、可塑材を添加混合し
て得た金属ペーストを前記グリーンシートに周知のスク
リーン印刷法により、所定のパターンに印刷塗布する。
また、場合によっては、前記グリーンシートに適当な打
ち抜き加工を行いスルーホールを形成し、このホール内
にもメタライズペーストを充填する。
Then, as a metallized wiring layer, a metal paste obtained by adding an organic binder, a solvent, and a plasticizer to a suitable metal powder is mixed and printed on the green sheet in a predetermined pattern by a known screen printing method. .
In some cases, the green sheet is appropriately punched to form a through hole, and the hole is filled with a metallizing paste.

【0045】一方、上記と同様の方法により成形、打ち
抜き、電極層の印刷を行った高熱膨張、高誘電率のガラ
スセラミックグリーンシートを作製する。
On the other hand, a glass ceramic green sheet having a high thermal expansion and a high dielectric constant is formed by forming, punching, and printing an electrode layer in the same manner as described above.

【0046】そして、上記の低誘電率ガラスセラミック
グリーンシートと高誘電率のガラスセラミックグリーン
シートとを積層し、グリーンシート積層体とメタライズ
の同時焼成を行うことにより、コンデンサーとして機能
する絶縁層を内蔵する多層配線基板を得ることができ
る。
Then, the above-mentioned low dielectric constant glass ceramic green sheet and high dielectric constant glass ceramic green sheet are laminated, and a green sheet laminate and metallization are simultaneously fired, so that an insulating layer functioning as a capacitor is built in. A multilayer wiring board can be obtained.

【0047】本発明の配線基板は、所望の色に着色する
ことができるために、生産歩留まりが向上するととも
に、良好な外観を有するものとなる。また、高周波帯で
の誘電損失を低減できることにより、高周波信号の伝送
損失を低減して信号を良好に伝送できる。また、絶縁基
板の熱膨張係数を有機樹脂を含有するプリント基板など
の外部回路基板に近似させることができるために、配線
基板を外部回路基板とボール状半田端子や半田を介して
実装した場合においても温度サイクルに対する長期信頼
性の実装が可能である。
Since the wiring board of the present invention can be colored in a desired color, the production yield is improved and the wiring board has a good appearance. Further, since the dielectric loss in the high frequency band can be reduced, the transmission loss of the high frequency signal can be reduced and the signal can be transmitted well. In addition, since the coefficient of thermal expansion of the insulating substrate can be approximated to that of an external circuit board such as a printed circuit board containing an organic resin, when the wiring board is mounted on the external circuit board via ball-shaped solder terminals or solder. Even long-term reliability implementation for temperature cycling is possible.

【0048】また、ガラスセラミック焼結体の組成等の
制御によって、高誘電率系や低誘電率系のガラスセラミ
ック焼結体をも作製することができるために、例えば、
コンデンサを内蔵する多層配線基板を作製することもで
き、従来、外部回路基板に実装されていたコンデンサー
が不要となるため、外部回路基板の小型化および実装コ
スを削減することができる。
Further, by controlling the composition and the like of the glass ceramic sintered body, it is possible to produce a high dielectric constant type or low dielectric constant type glass ceramic sintered body.
A multilayer wiring board having a built-in capacitor can also be manufactured, and a capacitor conventionally mounted on an external circuit board is not required. Therefore, the external circuit board can be reduced in size and mounting cost can be reduced.

【0049】[0049]

【実施例】ガラス粉末として、以下2種のガラスを準備
した。 A:SiO2:41重量%−BaO:37重量%−B2
3:10重量%−Al23:7重量%−CaO:5重量
% (屈伏点700℃、熱膨張係数6.5×10-6/℃、P
b量50ppm以下) B:SiO2:29重量%−BaO:55重量%−B2
3:7重量%−Al23:2重量%−ZnO:7重量% (屈伏点657℃、熱膨張係数10.8×10-6/℃、
Pb量50ppm以下) このガラスA、Bに対して、フィラーとして、La
2Ti27、CaTiO3、ZrO2およびCr23を準
備し、これらを表1の比率で混合した。表1の比率は、
重量比でLa2Ti27の含有量をx、CaTiO3の含
有量を(1−x)とし、ZrO2の含有量をy、La2
27とCaTiO3の総量を(1−y)としたもので
ある。 ガラスAに対して、クオーツ(SiO2)、アルミ
ナ(Al23)、チタニア(TiO2)、チタン酸カル
シウム(CaTiO3)、フォルステライトを表2の比
率で混合し、この混合物100重量部に対してCr23
を表2の比率で混合した。 ガラスAに対して、フィラーとして、La2Ti2
7、CaTiO3、ZrO 2を用いて、La2Ti27の含
有量をx、CaTiO3の含有量を(1−x)としてx
=0.4とし、ZrO2の含有量をy、La2Ti27
CaTiO3の総量を(1−y)としてy=0.1とな
るように秤量混合した。そして、この混合物に対して、
Cr23と、表3に示す種々の遷移金属の酸化物を表3
の比率で添加混合した。
[Example] The following two types of glass were prepared as glass powder.
did. A: SiOTwo: 41% by weight-BaO: 37% by weight-BTwoO
Three: 10% by weight-AlTwoOThree: 7% by weight-CaO: 5% by weight
% (Yield point 700 ° C, coefficient of thermal expansion 6.5 × 10-6/ ℃, P
b: 50 ppm or less) B: SiOTwo: 29% by weight-BaO: 55% by weight-BTwoO
Three: 7% by weight-AlTwoOThree: 2% by weight-ZnO: 7% by weight (Yield point: 657 ° C, coefficient of thermal expansion: 10.8 × 10-6/ ℃,
(Pb content 50 ppm or less) La is used as a filler with respect to these glasses A and B.
TwoTiTwoO7, CaTiOThree, ZrOTwoAnd CrTwoOThreeQuasi
These were mixed in the ratios shown in Table 1. The ratio in Table 1 is
La in weight ratioTwoTiTwoO7X, CaTiOThreeIncluding
Let the amount be (1-x), ZrOTwoThe content of y, LaTwoT
iTwoO7And CaTiOThreeIs the total amount of (1-y)
is there. For glass A, quartz (SiOTwo),Aluminum
(AlTwoOThree), Titania (TiOTwo), Calcium titanate
Cium (CaTiOThree) And forsterite in Table 2
At a rate of 100 parts by weight of the mixture and CrTwoOThree
Were mixed in the ratios shown in Table 2. La as a filler for glass ATwoTiTwoO
7, CaTiOThree, ZrO TwoUsing LaTwoTiTwoO7Including
X, CaTiOThreeWith the content of (1-x)
= 0.4 and ZrOTwoThe content of y, LaTwoTiTwoO7When
CaTiOThreeIs set to (1-y), y = 0.1.
And weighed to mix. And for this mixture:
CrTwoOThreeAnd oxides of various transition metals shown in Table 3
And mixed.

【0050】上記の各混合粉末に溶剤を加えてボ
ールミルを用いて粉砕混合した後、有機バインダー、可
塑材を加えて十分混合させてスラリーを作製し、ドクタ
ーブレード法により厚み500μmのグリーンシートを
作製した。得られたグリーンシートより、60mm×6
0mmのサンプルを作製し、水蒸気を含有する窒素雰囲
気中750℃にて脱バインダー後、表に示す温度で焼成
を行った。
A solvent is added to each of the above mixed powders, and the mixture is pulverized and mixed using a ball mill. Then, an organic binder and a plasticizer are added and mixed sufficiently to prepare a slurry, and a green sheet having a thickness of 500 μm is prepared by a doctor blade method. did. From the obtained green sheet, 60 mm x 6
A 0-mm sample was prepared, and after removing the binder at 750 ° C. in a nitrogen atmosphere containing water vapor, sintering was performed at the temperatures shown in the table.

【0051】次に、上記のようにして得られた焼結体に
対して、インピーダンスアナライザにて測定周波数1M
Hzにおける誘電率、誘電損失、40〜400℃におけ
る平均熱膨張係数を測定した。また、焼結体の色調を確
認した。
Next, the sintered body obtained as described above was measured with an impedance analyzer at a measuring frequency of 1M.
The dielectric constant at Hz, the dielectric loss, and the average thermal expansion coefficient at 40 to 400 ° C. were measured. Further, the color tone of the sintered body was confirmed.

【0052】[0052]

【表1】 [Table 1]

【0053】[0053]

【表2】 [Table 2]

【0054】[0054]

【表3】 [Table 3]

【0055】表1〜表3から明らかなように、ガラス量
が50体積%より少ない試料No.11、26、45で
は、1000℃での焼成により焼結体を緻密化すること
ができなかった。またガラス量が70体積%より多い試
料No.19、29については、800℃での焼成によ
り焼結体の焼結が進行しすぎて誘電損失が増大し、Cu
メタライズとの同時焼成ができなかった。
As is clear from Tables 1 to 3, Sample No. 1 having a glass content of less than 50% by volume was used. In 11, 26 and 45, the sintered body could not be densified by firing at 1000 ° C. Further, the sample No. having a glass content of more than 70% by volume. Regarding Examples 19 and 29, sintering of the sintered body progressed excessively by sintering at 800 ° C., resulting in an increase in dielectric loss.
Simultaneous firing with metallization was not possible.

【0056】また、Cr23を添加しない試料No.1
では、着色することができず、さらに、Cr23を添加
せず、他の特定遷移金属を添加した試料No.42、5
2、およびWO3またはMoO3を添加した試料No.6
2、63でも、誘電損失が増大した。また、Cr23
が0.05重量%より少ない試料No.2、20、34
では誘電損失が高いものであった。また、Cr23量ま
たはCr23および特定金属の含有量が総量で10重量
%を越える試料No.10、25、45、48、51、
55、58、61では、内部に気孔が多く見られ良好な
緻密体が得られず、誘電損失が増加した。
In the case of Sample No. to which Cr 2 O 3 was not added. 1
In the sample No., which could not be colored, did not add Cr 2 O 3, and added another specific transition metal. 42, 5
Sample No. 2 to which WO 3 or MoO 3 was added 6
Also in 2, 63, the dielectric loss increased. Sample No. 3 in which the amount of Cr 2 O 3 was less than 0.05% by weight was used. 2, 20, 34
Had a high dielectric loss. Further, the sample content of Cr 2 O 3 amount or Cr 2 O 3, and the specific metal exceeds 10% by weight in total No. 10, 25, 45, 48, 51,
In Nos. 55, 58, and 61, many pores were observed inside, and a good dense body was not obtained, and the dielectric loss increased.

【0057】これに対して、本発明にもとづく試料N
o.3〜9、12〜18、21〜24、27、28、3
1〜33、35〜41、43、44、46、47、4
9、50、53、54、56、57、59、60では、
いずれも着色でき、かつ誘電損失は10×10-4以下と
なり、Cuメタライズとの同時焼成も可能であった。
In contrast, the sample N according to the present invention
o. 3-9, 12-18, 21-24, 27, 28, 3
1-33, 35-41, 43, 44, 46, 47, 4
In 9, 50, 53, 54, 56, 57, 59, 60,
Any of them could be colored, and the dielectric loss was 10 × 10 −4 or less, and simultaneous firing with Cu metallization was possible.

【0058】[0058]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のガラスセ
ラミックス焼結体は、バリウム珪酸ガラスとフィラーと
に加えて、Cr酸化物、さらにその一部をCu、V、F
e、Ni、MnおよびCoの群から選ばれる少なくとも
1種またはその化合物に置換することによって、白色以
外の色に着色できることにより、良好な外観で生産性の
高いガラスセラミック焼結体を作製できるとともに、高
周波帯での誘電損失を低減することができる。また、フ
ィラーとして、種々の組み合わせによって低誘電率、高
誘電率の種々の特性のガラスセラミック焼結体を作製す
ることができ、例えば、高誘電率焼結体を絶縁層として
その両面に電極体を形成することにより、該絶縁層をコ
ンデンサとして機能させることができ、これを絶縁基板
内に積層することによってコンデンサを内蔵した配線基
板を形成することもでき、外部回路基板の小型化および
実装コストの削減が図れる。
As described above in detail, the glass-ceramic sintered body of the present invention has a Cr oxide in addition to a barium silicate glass and a filler, and further includes a part of Cu, V, F
By substituting at least one selected from the group consisting of e, Ni, Mn and Co or a compound thereof, it is possible to produce a glass ceramic sintered body having a good appearance and high productivity by being colored to a color other than white. In addition, dielectric loss in a high frequency band can be reduced. As a filler, various combinations of low dielectric constant and high dielectric constant glass-ceramic sintered bodies can be produced by various combinations. For example, a high dielectric constant sintered body is used as an insulating layer to form electrode bodies on both surfaces thereof. By forming the insulating layer, the insulating layer can function as a capacitor, and by laminating the insulating layer on the insulating substrate, a wiring board having a built-in capacitor can be formed. Can be reduced.

【0059】さらに、本発明のガラスセラミック焼結体
は高熱膨張係数を有するものであることから、配線基板
をボールや半田等にて外部回路基板表面に実装するよう
な場合でも、長期間にわたって実装信頼性を高めること
ができる。
Further, since the glass-ceramic sintered body of the present invention has a high coefficient of thermal expansion, even if the wiring board is mounted on the surface of the external circuit board by using a ball or solder, it is mounted for a long period of time. Reliability can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のガラスセラミック焼結体を絶縁層とし
て用いた多層配線基板の一例を示す概略断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of a multilayer wiring board using a glass ceramic sintered body of the present invention as an insulating layer.

【符号の説明】 A 多層配線基板 1 絶縁基板 1a〜1c 絶縁層 2 メタライズ配線層 3 電極体 4 スルーホール導体[Description of Signs] A Multi-layer wiring board 1 Insulating board 1a-1c Insulating layer 2 Metallized wiring layer 3 Electrode body 4 Through-hole conductor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 民 保秀 鹿児島県国分市山下町1番4号 京セラ株 式会社総合研究所内 (72)発明者 國分 正也 鹿児島県国分市山下町1番4号 京セラ株 式会社総合研究所内 Fターム(参考) 4G030 AA07 AA08 AA09 AA10 AA13 AA16 AA17 AA19 AA22 AA25 AA27 AA28 AA29 AA31 AA37 5G303 AA01 AA05 AB07 AB15 BA09 CA03 CB03 CB09 CB10 CB11 CB13 CB18 CB23 CB35 CB36 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Inventor Yasuhide Minami 1-4 Yamashita-cho, Kokubu-shi, Kagoshima Inside the Kyocera Research Institute (72) Inventor Masaya Kokubu 1-4-Yamashita-cho, Kokubu-shi, Kagoshima No. F-term in Kyocera Research Institute (Reference) 4G030 AA07 AA08 AA09 AA10 AA13 AA16 AA17 AA19 AA22 AA25 AA27 AA28 AA29 AA31 AA37 5G303 AA01 AA05 AB07 AB15 BA09 CA03 CB03 CB09 CB13 CB13 CB13 CB13 CB13 CB13 CB13 CB13

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】BaOを30〜60重量%含有するバリウ
ム珪酸ガラスを50〜70体積%と、フィラーを総量で
30〜50体積%の割合で含有するガラスセラミック焼
結体であって、該ガラスセラミック焼結体が前記ガラス
および前記フィラーの総量100重量部に対して、Cr
酸化物をCr23換算で0.05〜10重量部の割合で
含有し、白色以外の色を呈するとともに、周波数1MH
zにおける誘電損失が10×10-4以下であることを特
徴とするガラスセラミック焼結体。
1. A glass-ceramic sintered body containing 50 to 70% by volume of barium silicate glass containing 30 to 60% by weight of BaO and 30 to 50% by volume in total of a filler. The ceramic sintered body is Cr based on the total amount of 100 parts by weight of the glass and the filler.
Oxide is contained in a proportion of 0.05 to 10 parts by weight in terms of Cr 2 O 3 , exhibits a color other than white, and has a frequency of 1 MHz.
A glass ceramic sintered body characterized in that the dielectric loss at z is 10 × 10 −4 or less.
【請求項2】前記Cr化合物の一部をCu、V、Fe、
Ni、MnおよびCoの群から選ばれる少なくとも1種
の化合物に置換することを特徴とする請求項1記載のガ
ラスセラミック焼結体。
2. The method according to claim 1, wherein a part of the Cr compound is Cu, V, Fe,
2. The glass ceramic sintered body according to claim 1, wherein said sintered body is substituted by at least one compound selected from the group consisting of Ni, Mn and Co.
【請求項3】前記フィラーとして、少なくともクオーツ
を含み、且つ誘電率が8以下であることを特徴とする請
求項1または請求項2記載のガラスセラミック焼結体。
3. The glass-ceramic sintered body according to claim 1, wherein the filler contains at least quartz and has a dielectric constant of 8 or less.
【請求項4】前記フィラーとして、少なくともチタン酸
塩を含み、、誘電率が8を超えることを特徴とする請求
項1乃至請求項3のいずれか記載のガラスセラミック焼
結体。
4. The glass-ceramic sintered body according to claim 1, wherein the filler contains at least titanate and has a dielectric constant of more than 8.
【請求項5】前記チタン酸塩が、チタン酸ランタン、チ
タン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸
バリウム、チタニア、チタン酸マグネシウムの群から選
ばれる少なくとも1種である請求項4記載のガラスセラ
ミック焼結体。
5. The glass-ceramic firing according to claim 4, wherein the titanate is at least one selected from the group consisting of lanthanum titanate, calcium titanate, strontium titanate, barium titanate, titania, and magnesium titanate. Union.
【請求項6】前記フィラーとして、少なくともa)チタ
ン酸ランタンと、b)チタン酸カルシウム、チタン酸ス
トロンチウム、チタン酸バリウム、チタニア、チタン酸
マグネシウムの群から選ばれる少なくとも1種と、c)
ジルコニウム含有酸化物から選ばれる少なくとも1種と
を含むことを特徴とする請求項5のガラスセラミック焼
結体。
6. As the filler, at least a) lanthanum titanate, b) at least one selected from the group consisting of calcium titanate, strontium titanate, barium titanate, titania and magnesium titanate, and c)
The glass ceramic sintered body according to claim 5, comprising at least one selected from zirconium-containing oxides.
【請求項7】前記フィラーのうち、a)の含有量をx、
b)の含有量を(1−x)として両成分の重量比を表し
た場合、xが0.2≦x≦0.8の範囲にあることを特
徴とする請求項6記載のガラスセラミック焼結体。
7. The content of a) in the filler is x,
7. The glass-ceramic sinter according to claim 6, wherein x is in the range of 0.2 ≦ x ≦ 0.8 when the content of b) is expressed as (1-x) and the weight ratio of both components is expressed. Union.
【請求項8】前記c)の含有量をy、前記a)とb)と
の合計量を(1−y)として両成分の重量比を表した場
合、yが0.05≦y≦0.3の範囲にあることを特徴
とする請求項6または請求項7記載のガラスセラミック
焼結体。
8. When the content of c) is represented by y and the total amount of a) and b) is represented by (1-y) and the weight ratio of both components is expressed, y is 0.05 ≦ y ≦ 0. 8. The glass ceramic sintered body according to claim 6, wherein the glass ceramic sintered body is in a range of 0.3 to 3.
【請求項9】40〜400℃における熱膨張係数が8×
10-6/℃以上であり、かつ1MHzにおける誘電率が
14以上であることを特徴とする請求項6乃至8のいず
れか記載のガラスセラミック焼結体。
9. The thermal expansion coefficient at 40 to 400 ° C. is 8 ×
The glass-ceramic sintered body according to any one of claims 6 to 8, wherein the glass-ceramic sintered body has a dielectric constant of 10 -6 / ° C or higher and a dielectric constant at 1 MHz of 14 or higher.
【請求項10】少なくとも1層のセラミック絶縁層から
なる絶縁基板の表面および/または内部にメタライズ配
線層が配設されている配線基板において、前記セラミッ
ク絶縁層が、請求項1乃至請求項9のいずれか記載のガ
ラスセラミック焼結体からなる絶縁層を具備することを
特徴とする配線基板。
10. A wiring board in which a metallized wiring layer is provided on a surface and / or inside of an insulating substrate made of at least one ceramic insulating layer, wherein the ceramic insulating layer is made of any one of claims 1 to 9. A wiring board, comprising: an insulating layer made of the glass ceramic sintered body according to any one of the above.
【請求項11】前記絶縁層が複数層積層されるととも
に、前記絶縁層のうちの1層の誘電率が他の絶縁層の誘
電率と異なることを特徴とする請求項10記載の配線基
板。
11. The wiring board according to claim 10, wherein a plurality of the insulating layers are stacked, and a dielectric constant of one of the insulating layers is different from a dielectric constant of another insulating layer.
JP2000231746A 2000-07-31 2000-07-31 Glass ceramic sintered body and wiring board using the same Expired - Fee Related JP4577956B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000231746A JP4577956B2 (en) 2000-07-31 2000-07-31 Glass ceramic sintered body and wiring board using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000231746A JP4577956B2 (en) 2000-07-31 2000-07-31 Glass ceramic sintered body and wiring board using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002047059A true JP2002047059A (en) 2002-02-12
JP4577956B2 JP4577956B2 (en) 2010-11-10

Family

ID=18724533

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000231746A Expired - Fee Related JP4577956B2 (en) 2000-07-31 2000-07-31 Glass ceramic sintered body and wiring board using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4577956B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005035829A (en) * 2003-07-18 2005-02-10 Ngk Spark Plug Co Ltd Low-temperature fired dielectric ceramic
WO2020129945A1 (en) * 2018-12-21 2020-06-25 株式会社村田製作所 Layered body and electronic component

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0873239A (en) * 1994-08-31 1996-03-19 Nippon Electric Glass Co Ltd Glass-ceramic dielectric material
JPH0983147A (en) * 1995-09-08 1997-03-28 Ngk Spark Plug Co Ltd Capacitor-containing glass ceramic substrate
JPH107457A (en) * 1996-06-19 1998-01-13 Tokin Corp Dielectric porcelain composition
JPH10158032A (en) * 1996-11-26 1998-06-16 Kyocera Corp Glass-ceramic sintered body and multilayer wiring substrate using the same
JP2000007427A (en) * 1998-06-29 2000-01-11 Narumi China Corp Glass ceramic sintered body having high expandability and low dielectric constant
JP2000138428A (en) * 1998-10-30 2000-05-16 Kyocera Corp Wiring board

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0873239A (en) * 1994-08-31 1996-03-19 Nippon Electric Glass Co Ltd Glass-ceramic dielectric material
JPH0983147A (en) * 1995-09-08 1997-03-28 Ngk Spark Plug Co Ltd Capacitor-containing glass ceramic substrate
JPH107457A (en) * 1996-06-19 1998-01-13 Tokin Corp Dielectric porcelain composition
JPH10158032A (en) * 1996-11-26 1998-06-16 Kyocera Corp Glass-ceramic sintered body and multilayer wiring substrate using the same
JP2000007427A (en) * 1998-06-29 2000-01-11 Narumi China Corp Glass ceramic sintered body having high expandability and low dielectric constant
JP2000138428A (en) * 1998-10-30 2000-05-16 Kyocera Corp Wiring board

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005035829A (en) * 2003-07-18 2005-02-10 Ngk Spark Plug Co Ltd Low-temperature fired dielectric ceramic
JP4694775B2 (en) * 2003-07-18 2011-06-08 日本特殊陶業株式会社 Low temperature fired dielectric porcelain
WO2020129945A1 (en) * 2018-12-21 2020-06-25 株式会社村田製作所 Layered body and electronic component
JPWO2020129945A1 (en) * 2018-12-21 2021-11-04 株式会社村田製作所 Laminates and electronic components
JP7180689B2 (en) 2018-12-21 2022-11-30 株式会社村田製作所 Laminates and electronic components
US11924968B2 (en) 2018-12-21 2024-03-05 Murata Manufacturing Co., Ltd. Layered body and electronic component

Also Published As

Publication number Publication date
JP4577956B2 (en) 2010-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3240271B2 (en) Ceramic substrate
KR20130135862A (en) Crystalline glass powder
JPWO2008018408A1 (en) Glass ceramic composition, glass ceramic sintered body, and multilayer ceramic electronic component
US5556585A (en) Dielectric ceramic body including TIO2 dispersion in crystallized cordierite matrix phase, method of producing the same, and circuit board using the same
JP2003342063A (en) Glass ceramic composition, glass ceramics and ceramic multilayer substrate
US6372676B1 (en) Ceramic substrate composition and ceramic circuit component
JP2002167274A (en) Ceramic composition baked at low temperature and multi- layer wiring board using it
JP3419291B2 (en) Low-temperature sintered ceramic composition and multilayer ceramic substrate using the same
JP2778815B2 (en) Dielectric porcelain composition, method for producing the same, and wiring board using the same
JP2002047059A (en) Glass ceramic sintered compact and circuit board using same
JP2003095746A (en) Glass-ceramic composition, sintered compact and wiring board obtained by using the same
JP4959950B2 (en) Sintered body and wiring board
JP2000034136A (en) Glass ceramic sintered compact, its production and glass ceramic wiring board using the same sintered compact and its production
JP2942372B2 (en) Dielectric porcelain composition
JP2000211969A (en) Porcelain fired at lower temperature and electronic parts equipped therewith
JPH0517211A (en) Substrate material and circuit substrate
JP2005217170A (en) Composite multilayer ceramic electronic component
JP2002173367A (en) Low temperature firing porcelain composition, manufacturing method thereof and printed wiring board using the same
JP3315233B2 (en) Composition for ceramic substrate
JP3917770B2 (en) Low-temperature fired porcelain and electronic component equipped with the same
JPH032816B2 (en)
JPH1160266A (en) Glass and glass ceramic material
JP4047050B2 (en) Low-temperature fired porcelain composition, low-temperature fired porcelain, and wiring board using the same
JP4442077B2 (en) Porcelain composition for high frequency components
JP3101966B2 (en) High thermal expansion Al2O3-SiO2-based sintered body and method for producing the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070618

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20091026

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091117

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100114

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100323

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100522

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100727

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100824

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130903

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees