JP2003238249A

JP2003238249A - ガラスセラミックス並びに配線基板

Info

Publication number: JP2003238249A
Application number: JP2002041990A
Authority: JP
Inventors: Yoshitake Terashi; 吉健寺師
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2002-02-19
Filing date: 2002-02-19
Publication date: 2003-08-27

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、銀、銅を配線層を構成する導体とし
て多層化が可能な８００〜１０５０℃での焼成で焼成可
能であり、抗折強度が高いガラスセラミックスおよびそ
れを用いた配線基板を提供する。【解決手段】非晶質相および結晶相からなるマトリック
ス中に、平均粒径が３μｍ以上のセラミック粒子を１０
〜７０質量％の割合で分散含有してなるガラスセラミッ
クスであって、セラミックス中における前記非晶質相が
１〜１０％の割合で存在するとともに、セラミック粒子
の周囲の４０％以上が非晶質相と接していることを特徴
とし、さらに、開気孔率が１％以下であることによっ
て、抗折強度が３５０ＭＰａ以上のセラミックスを得る
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子収納用
パッケージや多層配線基板等の配線基板用の絶縁基板と
して好適であり、特に、銅や銀と同時焼成が可能であ
り、特に誘電率および熱膨張係数の調整が容易であり、
かつ高強度化が図れるガラスセラミックス並びに前記ガ
ラスセラミックスを絶縁基板とする配線基板に関するも
のである。

【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。

【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。

【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、銀などの低抵抗金属を使用するこ
とが必要となっている。

【０００５】このような低抵抗金属からなるメタライズ
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。

【０００６】しかしながら、従来のガラスセラミックス
は磁器強度が低いために、機械的信頼性が低く、また、
これを絶縁基板として用いると、該絶縁基板表面に形成
した配線層に引張応力がかかって配線層が絶縁基板ごと
剥がれてしまいメタライズ強度を高めることができない
という問題があった。

【０００７】一方、特開平１０−１２０４３６号公報、
特開平１１−４９５３１号公報では、ディオプサイド結
晶相を析出可能なガラス粉末７０〜１００％に対して、
アルミナ、ムライト等のセラミック粉末０〜３０％を添
加、混合して焼成した磁器が提案され、マイクロ波帯で
の誘電損失を低減でき、磁器強度を２２００ｋｇ／ｃｍ
²まで高めることができることが開示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
１０−１２０４３６号公報、特開平１１−４９５３１号
公報では、磁器強度がせいぜい２２００ｋｇ／ｃｍ²以
下であり、配線層のメタライズ強度を高める観点から磁
器強度のさらなる向上が求められていた。また、フィラ
ーとしてアルミナやムライトを添加した磁器では高周波
帯での誘電率および誘電損失が高く、誘電率および誘電
損失を低下させることも求められていた。

【０００９】さらに、ディオプサイド結晶相を析出可能
なガラス粉末に対して、フィラーとしてコージェライト
を添加する方法では、両者間の濡れ性が悪いために磁器
密度を高めることができず、開気孔率が大きくなるため
に磁器強度は低下してしまうという問題があった。

【００１０】従って、本発明は、銀、銅を配線層を構成
する導体として多層化が可能な８００〜１０５０℃での
焼成で焼成可能であり、抗折強度が高いガラスセラミッ
クス並びに配線基板を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
を鋭意検討した結果、非晶質相および結晶相からなるマ
トリックス中に、平均粒径が２μｍ以上のセラミック粒
子を１０〜７０質量％の割合で分散含有してなり、前記
非晶質相が全量中に１〜１０％の割合で存在するととも
に、前記セラミック粒子の周囲の４０％以上が前記非晶
質相と接していることを特徴とするものであり、特に、
前記セラミック粒子の周囲に存在する前記非晶質相の厚
みが５００ｎｍ以下であることが強度を高める上で望ま
しい。

【００１２】また、前記マトリックス中の結晶相とし
て、ディオプサイド型結晶相を含み、また、前記セラミ
ック粒子がアルミナからなることが好適であり、さらに
は開気孔率が１％以下であることが望ましく、さらに抗
折強度が３５０ＭＰａ以上であることが望ましい。

【００１３】また、本発明の配線基板は、絶縁基板の表
面および／または内部に、ＣｕまたはＡｇを含むメタラ
イズ配線層が配設されたものであり、絶縁基板を上記の
ガラスセラミックスによって形成することによって、メ
タライズ強度が高く信頼性の高い配線基板を得ることが
できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明のガラスセラミックスは、
非晶質相および結晶相からなるマトリックス中に、平均
粒径が２μｍ以上のセラミック粒子を１０〜７０質量％
の割合で分散含有してなるものである。

【００１５】また、このマトリックス中に分散されるセ
ラミック粒子は、ガラスセラミックスの高強度化を図る
上では、平均粒径が２μｍ以上、特に３μｍ以上、さら
には３．２μｍ以上であることが望ましく、この平均粒
径が２μｍよりも小さいと高強度化を図ることが困難と
なる。なお、この平均粒径は、ガラスセラミックスの断
面において、観察されるセラミック粒子の短径の平均値
である。

【００１６】また、本発明においては、マトリックス
は、結晶化ガラスが焼結過程で結晶化したものであるこ
とが望ましいが、このマトリックス中には非晶質相が１
〜１０％、特に２〜８％の割合で存在することが重要で
ある。これは、マトリックス中における非晶質相の割合
が１％よりも少ないと、セラミックスを構成している結
晶相間の相互作用によってクラックが発生しやすくな
り、その結果、セラミックス全体としての強度を低下さ
せてしまうためである。また、逆に非晶質相の割合が１
０％を超えると、非晶質相自体の強度が弱いためにセラ
ミックス全体としての強度が低下してしまう。

【００１７】ここで、非晶質相の割合は、ガラスセラミ
ックスの断面における非晶質相の面積比率であり、画像
解析などによって容易に測定することができる。

【００１８】さらに、本発明によれば、前記セラミック
粒子の周囲の４０％以上、特に６０％以上、さらには８
０％以上が上記の非晶質相と接していることが重要であ
る。ガラスセラミックス中において、様々な結晶相が隣
接して存在するが、本発明のようなガラスセラミックス
において、マトリックス中に析出した結晶相やマトリッ
クス中に分散されたセラミック粒子の結晶相などが密に
隣接して存在すると、隣接する結晶相同士が相互に作用
し複雑なひずみによる応力の発生によってマトリックス
中の結晶相層や分散するセラミック粒子内にミクロ的な
クラックが形成されてしまうためにマトリックス中の結
晶相やセラミック粒子自体の強度が低下し、セラミック
ス全体の強度が低下してしまう。それに対して、マトリ
ックス中に分散するセラミック粒子の周囲に非晶質相が
存在し、セラミック粒子とそれに隣接するマトリックス
中の結晶相や他のセラミック粒子との間に非晶質相が存
在すると、この非晶質相自体がひずみによる応力を吸収
する緩和層として機能する結果、ミクロ的なクラックの
発生が抑制され、セラミック粒子や結晶相の強度が保た
れ、セラミックス全体の強度を高めることができる。

【００１９】なお、この非晶質相と接触している比率
は、ガラスセラミックスからの断面観察において、マト
リックス中に分散している平均粒径が２μｍ以上の個々
のセラミック粒子の全周長に対する非晶質相と接してい
る部分の総長さの比率であって、２０個のセラミック粒
子における平均値である。

【００２０】また、上記セラミック粒子の周囲に存在す
る非晶質相の厚みは５００ｎｍ以下、特に３００ｎｍ以
下、さらには２００ｎｍ以下であることが高強度化に対
してさらに望ましい。この非晶質相の厚みは、非晶質相
が接する結晶相の界面に対して直交する方向に伸ばした
ときに隣接する結晶相との界面までの距離の平均値をい
う。

【００２１】本発明におけるマトリックスは、上記の理
由から結晶相が析出していることが必要であるが、非晶
質相が残存していることも必要である。このマトリック
ス中に析出する結晶相としては、高強度や種々の電気的
特性の改善を図る上で種々の結晶相が析出してもよい
が、特に、セラミックスの高周波での誘電損失を低減し
基板の伝送損失を低減する上で、マトリックス中の析出
結晶相は、ディオプサイド、ＭｇＡｌ₂Ｏ₄、ＺｎＡｌ₂
Ｏ₄、コージェライト、ムライト、エンスタタイト、ウ
イレマイト、ＣａＡｌ₂Ｓｉ₂Ｏ₈、ＳｒＡｌ₂Ｓｉ₂Ｏ₈、
（Ｓｒ，Ｃａ）Ａｌ ₂Ｓｉ₂Ｏ₈、フォルステライト、セ
ルシアン、ヘキサセルシアン、モンティセライト、メリ
ライト、アケーマナイトの群から選ばれる少なくとも１
種が好適である。特に強度向上の点からディオプサイド
型結晶相が析出することが最も望ましい。なお、ディオ
プサイド型結晶相としては、Ｃａ（Ｍｇ，Ａｌ）（Ｓ
ｉ，Ａｌ）₂Ｏ₆のディオプサイドや、これと類似するＣ
ａ₂ＭｇＳｉ₂Ｏ₇（ａｋｅｒｍａｎｉｔｅ）、ＣａＭｇ
ＳｉＯ₄（ｍｏｎｔｉｃｅｌｌｉｔｅ）、Ｃａ₃ＭｇＳｉ
₂Ｏ₈（ｍｅｒｗｉｎｉｔｅ）の群から選ばれる少なくと
も１種が析出してもよく、また、前記ディオプサイド型
結晶相中にはＳｒＯが固溶していてもよい。

【００２２】さらに、本発明のガラスセラミックスは、
開気孔率が１％以下、特に０．５％以下であることがさ
らに高強度化とともに低誘電損失化を図る上で望まし
い。

【００２３】一方、マトリックス中に分散含有されるセ
ラミック粒子としては、アルミナ、ムライト、フォルス
テライト、エンスタタイト、ディオプサイド、コージェ
ライト、アノーサイト、スラウソナイト、セルシアン、
ヘキサセルシアン、スピネル、ガーナイト、シリカ、ジ
ルコニア、チタニア、ＭｇＴｉＯ₃、（Ｍｇ，Ｚｎ）Ｔ
ｉＯ₃、Ｍｇ₂ＴｉＯ₄、Ｚｎ₂ＴｉＯ₄、ＣａＴｉＯ₃、Ｓ
ｒＴｉＯ₃、Ｓｉ₃Ｎ₄、ＳｉＣおよびＡｌＮの群から選
ばれる少なくとも１種から選ばれることが望ましい。

【００２４】特に上記の中でもアルミナ、ムライト、ア
ノーサイト、スラウソナイト、セルシアン、ヘキサセル
シアン、スピネル、ガーナイト、ジルコニア、ＡｌＮ，
ＳｉＣの群から選ばれる少なくとも１種が望ましく、こ
れらの中でもアルミナが最も望ましい。

【００２５】本発明のガラスセラミックスは、上記の構
成に伴って、室温での抗折強度（３点曲げ）が３５０Ｍ
Ｐａ以上、特に４００ＭＰａ以上であることが望まし
い。

【００２６】本発明によれば、このような高強度のガラ
スセラミックスを配線基板の絶縁基板として用いること
によって、半導体素子等の電子部品の実装に伴い発生す
る熱応力によるクラックの発生を防止するとともに、絶
縁基板表面あるいは内部に形成されたメタライズ配線層
の絶縁基板への密着性を高めることができ、配線基板の
機械的信頼性を高めることができる。さらには、半田実
装時や半導体素子の作動停止による繰り返し温度サイク
ルによって両者間の熱応力に起因するクラックや剥離の
発生を防止し、両者間を接続する配線の電気的信頼性を
向上させることができる。

【００２７】次に、本発明のガラスセラミックスを製造
する方法について説明する。

【００２８】まず、出発原料として、焼成によって結晶
相を析出可能な結晶化ガラス粉末を３０〜９０質量％、
特に４０〜７０質量％と、セラミック粉末を１０〜７０
質量％、特に３０〜６０質量％の割合で混合する。

【００２９】このガラス粉末とセラミック粉末との比率
を上記のように限定したのは、ガラス粉末量が３０質量
％よりも少ないと、１０５０℃以下の温度で緻密化でき
ず、ガラス量が９０質量％よりも多いと、強度の向上が
望めないためである。

【００３０】なお、上記セラミック粉末は、平均粒径
（短径）が２μｍ以上、特に３μｍ以上、さらには３．
２μｍ以上であることが望ましい。このような平均粒径
の比較的大きい粉末を用いることによって抗折強度を高
めることができる。

【００３１】ここで、ガラス粉末は、脱バインダの容易
性および結晶化度を高めるために、ガラスの軟化点が５
５０〜９５０℃、特に６５０〜９５０℃、さらに７００
〜９５０℃となることが望ましい。

【００３２】また、ディオプサイド結晶相が析出するガ
ラス粉末としては、具体的には、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃−
ＭｇＯ−ＣａＯを主とするものである。さらにはこれに
ＳｒＯやＢａＯなどを添加した系を主成分として含まれ
てもよい。具体的には、ＳｉＯ₂を３０〜５５質量％、
Ａｌ₂Ｏ₃を３〜１５質量％、ＭｇＯを１３〜３０質量
％、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯを１５〜４０質量％で含む
ことが望ましい。

【００３３】そして、この混合粉末を用いてドクターブ
レード法やカレンダーロール法、あるいは圧延法、プレ
ス成形法の周知の成型法により所定形状の成形体を作製
した後、該成形体を５００〜７５０℃で脱バインダ処理
し、８００〜１０５０℃の酸化性雰囲気または不活性雰
囲気中で焼成することにより作製することができる。

【００３４】ここで、焼成温度を上記範囲に限定した理
由は、焼成温度が８００℃より低いと、磁器を緻密化で
きないとともに結晶化度が低く磁器中のガラス相の割合
を５質量％以下とすることができず、高周波領域での誘
電損失が増大するためであり、逆に１０５０℃を越える
と、ＣｕやＡｇ等の低抵抗金属との同時焼成ができない
ためである。

【００３５】本発明によれば、上記の焼成条件のうち、
１０５０℃以下での焼成で磁器を緻密化させ、また適度
の結晶化を図るためには、焼成時の脱バインダ温度から
最高温度までの昇温速度を２００℃／ｈｒ以上、特に３
００℃／ｈｒ以上で、かつ最高温度での保持時間を１０
分以上、特に３０分以上とし、さらには最高温度から室
温までの降温速度を３００℃／ｈｒ以上とすることが望
ましい。これは、室温から最高温度までの昇温速度を２
００℃／ｈｒ以上とすることによって、ボイドを低減す
ることにより緻密化することができ、また、最高温度か
ら室温までの昇温速度を３００℃／ｈｒ以上とすること
によって、最高温度状態において残量するガラス質を急
速冷却により凍結させ、セラミック粒子の周囲に非晶質
を残留させることができるためである。

【００３６】本発明のガラスセラミック組成物を用いて
作製されたガラスセラミックスは、配線基板の絶縁基板
として用いるのが好適である。このような高強度のガラ
スセラミックス、特に強度が３５０ＭＰａ以上、特に４
００ＭＰａ以上のガラスセラミックスを用いることによ
って、半導体素子等の電子部品の実装に伴い発生する熱
応力による絶縁基板へのクラックの発生を防止するとと
もに、メタライズ配線層の絶縁基板への密着強度を高
め、配線基板の機械的信頼性を高めることができる。ま
た、半田実装時や半導体素子の作動停止による繰り返し
温度サイクルによって両者間の熱応力に起因するクラッ
クや剥離の発生を防止し、両者間を接続する配線の電気
的信頼性を向上させることができる。

【００３７】本発明のガラスセラミックスを用いて配線
基板を作製するには、前記ガラス粉末とセラミック粉末
との混合粉末に、適当な有機溶剤、溶媒を用い混合して
スラリーを調製し、これを従来周知のドクターブレード
法やカレンダーロール法、あるいは圧延法、プレス成形
法により、シート状に成形する。そして、このシート状
成形体に所望によりスルーホールを形成した後、スルー
ホール内に、銅、金、銀のうちの少なくとも１種を含む
導体ペーストを充填する。そして、シート状成形体表面
には、高周波信号が伝送可能な高周波線路パターン等に
前記導体ペーストを用いてスクリーン印刷法、グラビア
印刷法などによって印刷するか、または銅箔などの金属
箔をパターン加工して貼りつけるなどの方法によって、
厚みが５〜３０μｍの配線パターンを形成する。

【００３８】その後、複数のシート状成形体を位置合わ
せして積層圧着し、窒素ガスや窒素−酸素混合ガス等の
非酸化性雰囲気中、上述した条件で焼成することによ
り、高周波用配線基板を作製することができる。具体的
に、例えば、導体として銅等の焼成により酸化する恐れ
もあるものを用いる場合には、脱バインダ処理を水蒸気
含有雰囲気等の弱酸化性雰囲気、焼成を窒素、窒素−水
素あるいは窒素−不活性ガス等の非酸化性雰囲気中にて
焼成することが望ましい。

【００３９】そして、この配線基板の表面に、適宜半導
体素子等のチップ部品が搭載され配線層と信号の伝達が
可能なように接続される。接続方法としては、配線層上
に直接搭載させて接続したり、あるいは樹脂、Ａｇ−エ
ポキシ、Ａｇ−ガラス、Ａｕ−Ｓｉ等の樹脂、金属、セ
ラミックス等の厚み５０μｍ程度の接着剤によりチップ
部品を絶縁基板表面に固着し、ワイヤーボンディング、
ＴＡＢテープなどにより配線層と半導体素子とを接続す
る。なお、半導体素子としては、Ｓｉ系やＧａ−Ａｓ系
等のチップ部品の実装に有効である。

【００４０】さらに、半導体素子が搭載された配線基板
表面に、絶縁基板と同種の絶縁材料や、その他の絶縁材
料、あるいは放熱性が良好な金属等からなり、電磁波遮
蔽性を有するキャップをガラス、樹脂、ロウ材等の接着
剤により接合してもよく、これにより半導体素子を気密
に封止することができる。

【００４１】

【実施例】下記の組成ガラスＡ：ＳｉＯ₂５０質量％−Ａｌ₂Ｏ₃５．５質量％ −ＭｇＯ１８．５質量％−ＣａＯ２６質量％ガラスＢ：ＳｉＯ₂５０．２質量％−Ａｌ₂Ｏ₃５．０質量％ −ＭｇＯ１６．１質量％−ＣａＯ１５．１質量％ −ＳｒＯ１３．６質量％ガラスＣ：ＳｉＯ₂１０．４質量％−Ａｌ₂Ｏ₃２．５質量％ −ＺｎＯ３５．２質量％−Ｂ₂Ｏ₃４５．３質量％ −Ｌｉ₂Ｏ６．６質量％からなるディオプサイド結晶相が析出する結晶化ガラス
（Ａ、Ｂ）と、ガラスＣを準備した。そして、上記ガラ
スに対して表１のセラミックフィラー（純度９９％）を
添加した。

【００４２】さらに、この混合物に有機バインダ、可塑
剤、トルエンを添加し、スラリーを調製した後、このス
ラリーを用いてドクターブレード法により厚さ３００μ
ｍのグリーンシートを作製した。そして、このグリーン
シートを１０〜１５枚積層し、５０℃の温度で１０ＭＰ
ａの圧力を加えて熱圧着した。得られた積層体を水蒸気
含有／窒素雰囲気中、７５０℃で脱バインダ処理を行っ
た後、乾燥窒素中で表１の条件で焼成し絶縁基板用ガラ
スセラミックスを得た。なお、７５０℃から焼成温度ま
での昇温速度、焼成温度、焼成温度での保持時間、焼成
温度から室温までの降温速度を表１に示した。

【００４３】上記のようにして得られたガラスセラミッ
クスに対して以下の評価を行い、その結果を表２に示し
た。まず、得られたガラスセラミックスについて誘電
率、誘電損失を以下の方法で評価した。測定は形状、直
径２〜７ｍｍ、厚み１．５〜２．５ｍｍの形状に切り出
し、６０ＧＨｚにてネットワークアナライザー、シンセ
サイズドスイーパーを用いて誘電体円柱共振器法により
測定した。測定では、ＮＲＤガイド（非放射性誘電体線
路）で、誘電体共振器の励起を行い、ＴＥ₀₂₁、ＴＥ₀₃₁
モードの共振特性より、誘電率、誘電損失（ｔａｎδ）
を算出した。

【００４４】また、アルキメデス法により開気孔率を測
定した。さらに、焼結体中における結晶相をＸ線回折チ
ャートから同定した。

【００４５】さらにガラスセラミックスの断面写真か
ら、観察されるセラミック粒子（５０個）の短径の平均
値を求めた。さらに、ガラスセラミックスの断面写真か
ら断面平面内における非晶質相の面積比率を求め非晶質
相の比率とした。

【００４６】さらに、ガラスセラミックスの断面観察に
おいて、マトリックス中に分散している平均粒径（短
径）が２μｍ以上のセラミック粒子（５０個）の全周長
に対する非晶質相と接している部分の総長さの比率を求
めた。

【００４７】また、上記セラミック粒子の周囲に存在す
る非晶質相の厚みを測定した。非晶質相の厚みは、非晶
質相が接する結晶相の界面に対して直交する方向に伸ば
したときに隣接する結晶相との界面までの距離の最大値
を測定し、そのセラミック粒子５０個における平均値を
示した。また、ＪＩＳ−Ｒ１６０１に準拠して、３点曲
げ抗折強度を測定した。

【００４８】さらに、各ガラスセラミック組成物を用い
て、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、このシート表面に厚み１０μｍのＣ
ｕメタライズペーストをスクリーン印刷法を用いて塗布
しメタライズ配線層を形成した。また、グリーンシート
の所定箇所にスルーホールを形成しその中にもＣｕメタ
ライズペーストを充填した。そして、メタライズペース
トが塗布されたグリーンシートをスルーホール間で位置
合わせしながら６枚積層し圧着した。この積層体を上述
した焼成条件でメタライズ配線層と絶縁基板とを同時焼
成し、表面にメタライズ配線層が形成された配線基板を
作製した。

【００４９】得られた配線基板表面の２ｍｍ角のメタラ
イズ配線層の表面にニッケルメッキおよび金メッキを施
し、該メッキ膜上に銅リード線を半田付けした後、該リ
ード線をメタライズ配線層と垂直に１０ｍｍ／秒の速度
で引っ張ってメタライズ配線層が剥がれまたは破損する
引張荷重（Ｆ）を測定し、メタライズ配線層の形成面積
（Ｓ）との比であるＦ／Ｓ（ＭＰａ）をメタライズ強度
として算出した。

【００５０】

【表１】

【００５１】

【表２】

【００５２】表１、２の結果から明らかなように、本発
明品は、いずれもあマトリックス中に分散されたセラミ
ック粒子の平均粒径が２μｍよりも小さい試料Ｎｏ．
９、１２では抗折強度が低く、メタライズ強度も低いも
のであった。また、セラミック粒子量が１０質量％より
も少ない試料Ｎｏ．１、２では、セラミック粒子添加に
よる強度向上がみられず、さらには非晶質の平均厚みも
５００ｎｍ以上となり強度が低いものであり、７０質量
％よりも多い試料Ｎｏ．１７、１８、１９、２７では、
ガラス量は少ないため緻密化せず、開気孔率も１％を超
え強度が低いものであった。さらに焼成時の昇温速度、
降温速度の関係から非晶質相の存在割合が１面積％より
も小さく、結晶化度の高い試料Ｎｏ．１２、および１０
面積％よりも多い試料Ｎｏ．１はいずれも強度が低いも
のであった。

【００５３】さらに、セラミック粒子の周囲の非晶質相
との接触比率が４０％よりも小さい試料Ｎｏ．１２、２
８も抗折強度が低いものであった。

【００５４】これに対して、本発明品は、開気孔率１％
以下、抗折強度が３５０ＭＰａ以上、メタライズ強度が
３５ＭＰａ以上の優れた特性を有するものであった。

【００５５】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明のガラスセラ
ミックスによれば、抗折強度が３５０ＭＰａ以上と高い
ために、このセラミックスをパッケージなどの配線基板
における絶縁基板として用いた場合において、配線回路
層を形成するメタライズ層の絶縁基板への密着強度が３
５ＭＰａ以上と高く、しかも１０５０℃以下で焼成可能
であることから、銅や銀と同時焼成によってメタライズ
層を形成することができ、多層化した信頼性の高い配線
基板を容易に形成することができる。

フロントページの続きＦターム(参考） 4G030 AA02 AA07 AA08 AA09 AA32 AA35 AA36 AA37 BA12 CA01 CA05 CA08 GA11 GA14 GA15 GA17 GA20 GA24 GA27 HA04 HA09 HA18 5E346 AA12 AA32 AA43 CC18 CC32 CC38 CC39 DD12 DD13 DD34 DD45 DD50 EE23 EE24 FF18 FF22 GG03 HH07 HH08 HH11 HH18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非晶質相および結晶相からなるマトリック
ス中に、平均粒径が３μｍ以上のセラミック粒子を１０
〜７０質量％の割合で分散含有してなるガラスセラミッ
クスであって、前記セラミックス中における前記非晶質
相が１〜１０％の割合で存在するとともに、前記セラミ
ック粒子の周囲の４０％以上が非晶質相と接しているこ
とを特徴とするガラスセラミックス。
【請求項２】前記セラミック粒子の周囲に存在する非晶
質相の厚みが５００ｎｍ以下であることを特徴とする請
求項１記載のガラスセラミックス。
【請求項３】開気孔率が１％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ス。
【請求項４】抗折強度が３５０ＭＰａ以上であることを
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
スセラミックス。
【請求項５】前記マトリックス中の結晶相として、ディ
オプサイド型結晶相を含むことを特徴とする請求項１乃
至請求項４のいずれか記載のガラスセラミックス。
【請求項６】前記セラミック粒子がアルミナからなるこ
とを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか記載の
ガラスセラミックス。
【請求項７】絶縁基板の表面および／または内部に、Ｃ
ｕまたはＡｇを含むメタライズ配線層が配設された配線
基板において、前記絶縁基板が請求項１乃至請求項６の
いずれか記載のガラスセラミックスからなることを特徴
とする配線基板。