JP2012119380A

JP2012119380A - ガラスセラミック配線基板

Info

Publication number: JP2012119380A
Application number: JP2010265357A
Authority: JP
Inventors: Shintaro Saito; 愼太郎斉藤
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2010-11-29
Filing date: 2010-11-29
Publication date: 2012-06-21
Anticipated expiration: 2030-11-29
Also published as: JP5773625B2

Abstract

【課題】たわみ試験においてクラックの発生が無く機械的信頼性に優れたガラスセラミック配線基板を提供する。
【解決手段】ガラスセラミックスからなる絶縁層が複数積層された絶縁基体１と、該絶縁基体１の表面に形成された表面配線層２とを具備するガラスセラミック配線基板であって、前記絶縁基体１がセラミックフィラーとしてアルミナ粒子を含有するとともに、少なくともアルミナ（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）およびカルシウム（Ｃａ）を元素として含むガラス相とから構成されており、前記表面配線層１が銀を主成分とし、ロジウム（Ｒｈ）および酸化銅を含有するとともに、前記絶縁基体１の表面にアノーサイト相を主結晶相とするセラミック層７を有し、抗折強度が１９０ＭＰａ以上である。
【選択図】図１

Description

本発明は、移動体通信分野などで使用される半導体素子収納用パッケージまたは高周波モジュール基板等に適用され、銀を主成分とする低抵抗の配線層を有するガラスセラミック配線基板に関するものである。

近年、半導体素子の高速、高周波化に伴い、高周波信号を高速で伝送することのできる配線基板の要求がますます高まっている。

このような配線基板としては、配線層が低抵抗であり、かつ絶縁層は比誘電率の低いものが求められている。

このため、従来より絶縁基体用材料として用いられているアルミナを主成分とする絶縁材料に比較して比誘電率が低く、また、配線層となる銅または銀と同時焼成が可能なガラスセラミックスを絶縁層とする配線基板が注目されている。

また、携帯電話等のモバイル機器の普及に代表されるように、電子機器はますます小型化の要求が高まっており、このため電子機器に搭載される配線基板も、より小型かつ薄型化の要求が大きくなっている。

本出願人は、これまで、上記のような要求を満たすべく、種々の配線基板を提案してきた（例えば、特許文献１〜５）。

図２は、従来の代表的なガラスセラミック配線基板を示す概略断面図である。ガラスセラミック配線基板は、複数のガラスセラミック絶縁層１１１、１１２、１１３および１１４が積層された絶縁基体１０１と、ガラスセラミック絶縁層１１１、１１２、１１３および１１４を貫通する貫通導体１０３と、絶縁基体１０１の内部に形成された内部配線層１０４と、絶縁基体の表面に形成された表面配線層１０５とを備えている。

このようなガラスセラミック配線基板においては、絶縁基体１０１の表面に形成された表面配線層１０５のうち上面側の表面配線層１０５は半導体素子や電子部品などを実装するための配線層となり、一方、下面側の表面配線層１０５は外部回路基板に接続するための接続端子１０６を形成するための配線層となる。

このようなガラスセラミック配線基板は、以下のような工程によって作製される。まず、ガラスセラミック材料を主成分とするガラスセラミックグリーンシートを形成した後、このガラスセラミックグリーンシートに貫通孔を形成し、導体ペーストを充填する。次に、貫通孔に導体ペーストが充填されたガラスセラミックグリーンシートの主面に導体ペーストを印刷して、内部配線層１０４または表面配線層１０５となる各導体パターンを形成する。次に、貫通導体１０３、内部配線層１０４および表面配線層１０５となる各導体パターンが形成されたガラスセラミックグリーンシートを複数積層して積層体を形成し、次いで、この積層体を所定の条件にて焼成することにより配線基板の素体を形成する。次に、この多層配線基板の素体の表面に形成された表面配線層１０５の表面にめっき膜を形成することによりガラスセラミック配線基板を得ることができる。

特開２００４−１４３０１０号公報特開２００８−４６４６号公報特開２００８−２５１７８２号公報特開２００３−３４２０６０号公報特開２００５−３０６７１４号公報

ところが、上記公報に開示されたガラスセラミック配線基板の場合、配線層を有しないガラスセラミック焼結体としての評価では、開気孔率が低く、抗折強度およびヤング率が高く、機械的信頼性に優れるという結果が得られるものの、このようなガラスセラミック焼結体を絶縁基体１０１とし、これに表面配線層１０５を形成すると、表面配線層１０５を構成している材料の拡散や固溶の影響により、絶縁基体１０１の強度が低下し、配線基板を変形させて評価するたわみ試験において絶縁基体１０１の表面にクラックが発生するという問題があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、たわみ試験においてクラックの発生が無く機械的信頼性に優れたガラスセラミック配線基板を提供することを目的とする。

本発明のガラスセラミック配線基板は、ガラスセラミックスからなる絶縁層が複数積層された絶縁基体と、該絶縁基体の表面に形成された表面配線層とを具備するガラスセラミック配線基板であって、前記絶縁基体がセラミックフィラーとしてアルミナ粒子を含有するとともに、少なくともアルミニウム（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）およびカルシウム（Ｃａ）を元素として含むガラス相を有し、前記表面配線層が銀を主成分とし、ロジウム（Ｒｈ）および酸化銅を含有するとともに、前記絶縁基体の表面のうち前記表面配線層以外の領域にアノーサイト相を主結晶相とするセラミック層を有し、前記ガラスセラミックスの抗折強度が１９０ＭＰａ以上であることを特徴とする。

上記ガラスセラミック配線基板では、前記絶縁基体は、ホウ素（Ｂ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、バリウム（Ｂａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）およびイットリウム（Ｙ）をさらに含有し、Ｘ線回折のリートベルト解析から求められる割合でアルミナを３９〜４１質量％含有するとともに、前記絶縁層から前記アルミナを除いた量を１００質量％としたときに、蛍光Ｘ線の定量分析により求められる割合で、前記ＳｉをＳｉＯ_２換算で４０〜４５質量％、前記ＡｌをＡｌ_２Ｏ_３換算で１０〜１５質量％、前記ＣａをＣａＯ換算で０．５〜２．０質量％、前記ＢをＢ_２Ｏ_３換算で５〜１０質量％、前記ＭｇをＭｇＯ換算で１０〜２５質量％、前記ＺｒをＺｒＯ_２換算で０．５〜２．０質量％、前記ＢａをＢａＯ換算で１０〜２０質量％、前記ＳｒをＳｒＯ換算で０．２〜０．８質量％および前記ＹをＹ_２Ｏ_３換算で０．５〜１．５質量％含有するが望ましい。

本発明のガラスセラミック配線基板によれば、たわみ試験においてクラックの発生が無く機械的信頼性に優れたガラスセラミック配線基板を得ることができる。

本実施形態のガラスセラミック配線基板の一実施形態の概略断面図である。従来のガラスセラミック配線基板の一実施形態の概略断面図である。

以下、本実施形態のガラスセラミック配線基板の一実施形態について図面に基いて説明
する。図１は、本実施形態のガラスセラミック配線基板の一実施形態の概略断面図である。

図１に示すガラスセラミック配線基板は、複数のガラスセラミックスからなる絶縁層１１、１２、１３、１４が積層された絶縁基体１と、絶縁基体１の表面に設けられた表面配線層２と、絶縁基体１の内部に設けられた内部配線層３と、貫通導体５とを備えている。

本実施形態のガラスセラミック配線基板を構成する絶縁基体１は、セラミックフィラーとしてアルミナ粒子を含有するとともに、少なくとも少なくともアルミニウム（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）およびカルシウム（Ｃａ）を元素として含むガラス相を有し、その絶縁基体１の表面のうち前記表面配線層以外の領域にアノーサイト（ＣａＡｌ_２Ｓｉ_２Ｏ_８）相を主結晶相とするセラミック層７を有し、絶縁層１１、１２、１３、１４を構成するガラスセラミックスの抗折強度が１９０ＭＰａ以上である。また、表面配線層２は、Ａｇを主成分とし、ロジウム（Ｒｈ）および酸化銅を含有する導体材料により構成されている。

これによりガラスセラミック配線基板を変形させるたわみ試験を行った場合に、クラックの発生が無く機械的信頼性に優れたガラスセラミック配線基板を得ることができる。

ここで、絶縁基体１の表面においてアノーサイト相は、たわみ試験においてクラックの発生を防止できるとともに、絶縁基体１の抗折強度を２３０ＭＰａ以上にできるという理由から、絶縁基体１の表面から２〜２０μｍのであることが望ましい。

なお、本実施形態のガラスセラミック配線基板において、絶縁基体１の表面のうち前記表面配線層以外の領域にアノーサイト相を有する領域というのは、微小領域Ｘ線回折の分析からアノーサイト相を主結晶相として含むセラミック層７が存在するものをいい、この場合、ガラスセラミック配線基板を構成する絶縁基体１の断面をエネルギー分散型Ｘ線分光分析（ＥＤＳ）を用いて元素分析したときに、絶縁基体１の表面から内部にかけてアノーサイト相を構成する元素（Ｃａ，ＡｌおよびＳｉ）が集中している状態にある部分をいう。

また、表面配線層２にロジウム（Ｒｈ）および酸化銅の各成分が存在するという判定は、表面配線層２の一部についてスポット的にエネルギー分散型Ｘ線分光分析（ＥＤＳ）を行ったときにロジウムおよび銅のＸ線ピークがノイズレベルよりも大きい場合とする。

また、本実施形態のガラスセラミック配線基板に対するたわみ試験は、所定のサイズのガラスセラミック配線基板のほぼ中央部を一定の速度で押して変形させたときに、そのガラスセラミック配線基板を構成する絶縁基体１の表面に発生するクラックの有無を評価するものである。たわみ試験の条件は、例えば、サイズが４５ｍｍ×４５ｍｍ×２ｍｍのガラスセラミック配線基板の試料に対して、加圧速度：１．０ｍｍ／秒、たわみ量：０．５ｍｍ、保持時間：５±１秒とし、たわみ試験時に凸変形した側の面を顕微鏡観察し、０．５ｍｍ以上の長さのクラックが見られた場合をクラック有りとする。

本実施形態のガラスセラミック配線基板では、絶縁基体は、ホウ素（Ｂ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、バリウム（Ｂａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）およびイットリウム（Ｙ）をさらに含有し、Ｘ線回折のリートベルト解析から求められる割合でアルミナ粒子を３９〜４１質量％含有するとともに、ガラスセラミックからなる絶縁層からアルミナを除いた量を１００質量％としたときに、蛍光Ｘ線の定量分析により求められる割合で、ＳｉをＳｉＯ_２換算で４０〜４５質量％、ＡｌをＡｌ_２Ｏ_３換算で１０〜１５質量％、ＣａをＣａＯ換算で０．５〜２．０質量％、ＢをＢ_２Ｏ_３換算で５〜１０質量％、ＭｇをＭｇＯ換算で１０〜２５質量％、ＺｒをＺｒＯ_２換算で０．５〜２．０質量％、
ＢａをＢａＯ換算で１０〜２０質量％、ＳｒをＳｒＯ換算で０．２〜０．８質量％およびＹをＹ_２Ｏ_３換算で０．５〜１．５質量％含有することが望ましい。

絶縁基体１を上記組成としたときは、絶縁基体１をさらに緻密化することができるとともに、絶縁基体１と、絶縁基体１の表面や内部に形成されている表面配線層２、内部配線層４および貫通導体５との接合性を高めることができる。このとき表面配線層２および内部配線層４がＴｉを含んでいると、表面配線層２および内部配線層４に覆われる貫通導体５付近のボイドを小さくすることができる。

この場合、絶縁基体１の緻密化の程度は絶縁基体１の表面の観察から求まる最大ボイド径の測定によって判断でき、本実施形態のガラスセラミック配線基板では最大ボイド径が１０μｍ以下であることが望ましい。

また、絶縁基体１の表面や内部に形成されている表面配線層２、内部配線層４および貫通導体５と絶縁基体１との接合性については、絶縁基体１の断面を走査型電子顕微鏡を用いて観察し、その断面の貫通導体と絶縁基体１との間の一定サイズ以上のボイドの有無から評価する。この場合、絶縁基体１の断面の貫通導体５と絶縁基体１との間に、最大径が５μｍ以上のボイドが存在しない貫通導体５の個数を評価して求める。絶縁基体１の断面の貫通導体５と絶縁基体１との間に、最大径が５μｍ以上のボイドを有する貫通導体５は不良としてカウントする。

また、絶縁基体１の組成を上記組成とした場合には、抗折強度を２９０ＭＰａ以上にすることができるとともに、比誘電率を９以下、誘電損失を２０×１０^−４以下にすることができ、絶縁基体１の誘電特性をも向上させることができる。

こうして誘電特性に優れ、緻密であり、機械的信頼性の高いガラスセラミック配線基板を得ることができる。

次に、ガラスセラミック配線基板の製造方法について説明する。まず、ガラスセラミックグリーンシートを作製するためのガラス粉末およびセラミックフィラーを用意する。

ガラス粉末としては、少なくともＡｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２およびＣａＯを含有する粉末を用いる。このガラス粉末は焼成により絶縁基体１の表面にアノーサイトを析出するガラスとなる。

また、本実施形態のガラスセラミック配線基板を製造する場合において、絶縁基体１を形成するためのガラス粉末として、ＳｉをＳｉＯ_２換算で４０〜４５質量％、ＡｌをＡｌ_２Ｏ_３換算で１０〜１５質量％、ＣａをＣａＯ換算で０．５〜２．０質量％、ＢをＢ_２Ｏ_３換算で５〜１０質量％、ＭｇをＭｇＯ換算で１０〜２５質量％、ＺｒをＺｒＯ_２換算で０．５〜２．０質量％、ＢａをＢａＯ換算で１０〜２０質量％、ＳｒをＳｒＯ換算で０．２〜０．８質量％およびＹをＹ_２Ｏ_３換算で０．５〜１．５質量％含有するものを用いると、さらに誘電特性に優れ、緻密であり、かつ機械的信頼性の高いガラスセラミック配線基板を得ることが可能になる。

また、本実施形態のガラスセラミック配線基板を製造する場合において、絶縁基体１を形成するためのセラミックフィラーとしては、絶縁基体１の機械的強度を高めるという理由からアルミナ粉末を用いる。この場合、アルミナ粉末の平均粒径は２〜５μｍであることが好ましい。

次に、ガラス粉末とセラミックフィラーとの混合物（合計１００質量％）に適当な有機
バインダおよび有機溶剤を混合してスラリーを得る。得られたスラリーから、所望の成形手段、例えばドクターブレード法、カレンダーロール法、圧延法等によりガラスセラミックグリーンシートを作製する。この場合、混合物におけるガラス粉末とセラミックフィラーとの割合は、ガラス粉末を５７〜６１質量％、セラミックフィラーを３９〜４３質量％とするのがよく、これにより緻密かつ低誘電率の絶縁基体１を得ることが可能になる。

次に、得られたガラスセラミックグリーンシートにパンチングやレーザー加工法などにより貫通孔を形成する。そして、この貫通孔に銀粉末を主成分として含む貫通導体用の導体ペーストを充填する。

また、所望のガラスセラミックグリーンシート上に、銀粉末を主成分として含む配線層用の導体ペーストを用いて表面配線層用または内部配線層用の導体パターンをスクリーン印刷法やグラビア印刷法にて形成する。導体ペーストは、銀（Ａｇ）を９７〜９９質量％、ロジウム（Ｒｈ）を金属粉末の状態で０．０１〜０．０５質量％、酸化銅（ＣｕＯ）を０．８〜２質量％、ＴｉＯ_２を１〜２質量％含むものを用いるのがよい。ここで、導体ペーストとして、ＴｉＯ_２を加えたものを用いるのは、絶縁基体１と表面配線層２、内部配線層３および貫通導体５等の導体と絶縁基体１との接合性を高められるという理由からである。

次に、ガラスセラミックグリーンシートに形成した貫通孔に貫通導体用の導体ペーストを充填し、また、ガラスセラミックグリーンシートの主面に内部配線層用または表面配線層用の導体パターンを形成する。次に、導体パターンが形成されたガラスセラミックグリーンシートを複数積層し、これを熱圧着法または積層助剤を用いて加圧積層する方法により積層体を作製する。

次に、得られた積層体を焼成する。焼成は、大気素雰囲中にて脱脂した後、大気雰囲気中８５０℃〜９５０℃の温度で１〜２時間の条件で行う。

本実施形態のガラスセラミック配線基板において、絶縁基体１の表面にアノーサイト相を有するセラミック層を形成できるのは、絶縁基体１となるガラスセラミックグリーンシートに、アノーサイト（ＣａＡｌ_２Ｓｉ_２Ｏ_８）の元素成分を有するＡｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２およびＣａＯを含有するガラス粉末を用い、導体ペーストに、銀を主成分とし、これに微量のロジウム（Ｒｈ）と酸化銅とを含有する導体ペーストを用いることによるものであり、銀を主成分とする導体ペースト中に含まれるロジウム（Ｒｈ）と酸化銅とがガラスセラミックグリーンシートに含まれるＡｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２およびＣａＯに触媒的に作用し、アノーサイト相を形成し易くするためである。このため導体ペーストを印刷したガラスセラミックグリーンシートの表面付近に選択的にアノーサイト相を有するセラミック層７が形成されるのである。

これに対し、銀を主成分とする導体ペースト中にロジウム（Ｒｈ）と酸化銅を含有しない導体ペーストを用いた場合には絶縁基体１の表面にアノーサイト相は形成されず、このため、ガラスセラミック配線基板のたわみ試験を行ったときにガラスセラミック配線基板を構成する絶縁基体１の表面にクラックの発生が見られる。

以上説明した製造方法により、絶縁基体の表面にアノーサイト相を有し、抗折強度が１９０ＭＰａ以上であり、たわみ試験において、クラックの無いガラスセラミック配線基板を得ることができる。

ガラス粉末として、表１に示す組成のガラス粉末とセラミックフィラーとしてアルミナ
粉末を用意し、表１に示す割合となるように秤量混合した。なお、ガラス粉末の平均粒径は３．５μｍ、アルミナ粉末の平均粒径は３．５μｍとした。

この混合物に、イソブチルメタクリレートを主鎖としてトルエンを溶媒とする有機バインダを添加するとともに、有機溶剤としてジブチルフタレートを添加し、十分混合してスラリーを作製した後、ドクターブレード法により厚み１２５μｍのガラスセラミックグリーンシートを作製した。

得られたガラスセラミックグリーンシートにパンチングにより貫通孔を形成した後、この貫通孔に貫通孔用の導体ペーストを充填した。貫通孔用の導体ペーストは、Ａｇ粉末にアクリル系バインダおよびテルピネオールを添加して粘度を調整したものを用いた。

次に、貫通孔用の導体ペーストを充填したガラスセラミックグリーンシートの表面に内部配線層用の導体パターンまたは表面配線層用の導体パターンを形成した。内部配線層用の導体パターンまたは表面配線層用の導体パターンを形成するための導体ペーストは、表２示す組成の導体ペーストを用いた。この導体ペーストは表２に示す無機成分に対してＲｈ粉末とＣｕＯ粉末とＴｉＯ_２粉末とを表２に示す割合になるように混合し、これにアクリル系バインダとテルピネオールとを添加し粘度調整した。なお、表面配線層用の導体ペーストに含まれる銀粉末の平均粒径は５μｍ、また、内部配線層用の導体ペーストに含まれる銀粉末の平均粒径は２μｍとし、添加剤であるＲｈ粉末、ＣｕＯ粉末およびＴｉＯ_２粉末は平均粒径が１〜２μｍのものを用いた。

こうして作製した導体パターンの形成された複数のガラスセラミックグリーンシートを位置合わせして熱圧着により２０層積層して積層体を作製した。

次に、大気雰囲気中にて、温度を７２５℃、保持時間を３時間とした条件で脱脂を行った後、大気雰囲気にて、最高温度を９００℃、保持時間を１時間とした条件で本焼成を行ない、縦４５ｍｍ、横４５ｍｍ、厚み２ｍｍの大きさのガラスセラミック配線基板の素体を作製した。

上記の方法で得られた多層配線基板に対して、以下の測定を行なった。

まず、たわみ試験については、作製したガラスセラミック配線基板（サイズは４５ｍｍ×４５ｍｍ×２ｍｍ）に対して、加圧速度：１．０ｍｍ／秒、たわみ量：０．５ｍｍ、保持時間：５±１秒とし、たわみ試験時に凸変形した側の面を顕微鏡観察し、０．５ｍｍ以上の長さのクラックが見られた場合をクラック有りとした。試料数は１０個とした。

抗折強度については、作製したガラスセラミック配線基板の中央部を４５ｍｍ×５ｍｍ×２ｍｍのサイズに切り出し、三点曲げ強度試験を行って求めた。このときの試料数は２０個とした。

ガラスセラミック配線基板を構成する絶縁基体の表面に形成されているアノーサイト相の分析は、微小領域Ｘ線回折を用いて導体した。また、絶縁基体におけるアノーサイト相を有するセラミック層の厚みは、絶縁基体の断面をエネルギー分散型Ｘ線分光分析（ＥＤＳ）を用いて元素分析し、絶縁基体の表面から内部にかけてアノーサイト相を構成する元素（Ｃａ，ＡｌおよびＳｉ）が集中している状態にある部分の厚みとした。試料数は１個とした。

表面配線層２、内部配線層４および貫通導体５等の導体と絶縁基体１との接合性については、絶縁基体１の断面を走査型電子顕微鏡を用いて観察し、その断面の貫通導体と絶縁
基体１との間に５μｍ以上のボイドが見られないものを良とし、５μｍ以上のボイドが１個でも見られるものを不良とした。試料数は１個とした。

最大ボイド径については、得られたガラスセラミック配線基板の素体を断面研磨し、研磨された断面における中央部分の１０００μｍ×１０００μｍの範囲を走査型電子顕微鏡を用いて評価した。試料数は１個とした。

また、絶縁基体の比誘電率および誘電損失については、ガラスセラミック配線基板を作製するのに用いたガラスセラミックグリーンシートを複数枚積層し、ガラスセラミック配線基板と同じ条件で焼成して得られた絶縁基体を５０ｍｍ×５０ｍｍ×１ｍｍに加工し、空洞共振器法にて測定した。このときの測定周波数は２ＧＨｚとした。試料数は３個とした。結果を表３に示した。

なお、ガラスセラミックスの組成については、まず、ガラスセラミック配線基板を粉砕した試料についてX線回折のリートベルト解析を行ってガラスセラミックス中に含まれる
アルミナの割合を求め、次に、この粉砕した試料を用いて蛍光X線による分析を行って、
ガラスセラミックスの組成を求め、蛍光X線から求めた組成とX線回折のリートベルト解析から求めた組成とからガラスセラミックス中のアルミナ以外の成分の組成を求めた。その結果、得られたガラスセラミックスは、焼結後においてアルミナ粒子を有し、その組成は、表１に示す調合組成に一致するものであった。

表３の結果から明らかなように、本発明の試料（試料Ｎｏ．１、５〜４５）では、たわみ試験においてクラックの発生した試料が無かった。

特に、絶縁基体の組成をＸ線回折のリートベルト解析から求められる割合でアルミナ粒子を３９〜４１質量％含有するとともに、ガラスセラミックスからなる絶縁層からアルミナ粒子を除いたガラス相の割合を１００質量％としたときに、蛍光Ｘ線の定量分析により求められる割合で、ＳｉをＳｉＯ_２換算で４０〜４５質量％、ＡｌをＡｌ_２Ｏ_３換算で１０〜１５質量％、ＣａをＣａＯ換算で０．５〜２．０質量％、ＢをＢ_２Ｏ_３換算で５〜１０質量％、ＭｇをＭｇＯ換算で１０〜２５質量％、ＺｒをＺｒＯ_２換算で０．５〜２．０質量％、ＢａをＢａＯ換算で１０〜２０質量％、ＳｒをＳｒＯ換算で０．２〜０．８質量％およびＹをＹ_２Ｏ_３換算で０．５〜１．５質量％含有するものとした試料Ｎｏ．１、６〜８、１０、１１、１４、１５、１８、１９、２２、２３、２６、２７、３０、３１、３４、３５、３８、３９、４２および４３では、貫通導体付近にボイドが無く、抗折強度が２９０ＭＰａ以上であり、比誘電率を９以下、誘電損失が２０×１０^−４以下であった。

これに対して、絶縁基体の表面のうち前記表面配線層以外の領域にアノーサイト相を主結晶相とするセラミック層を有しない試料Ｎｏ．２〜４では、たわみ試験において、クラックが見られた。

１・・・絶縁基体
１１、１２、１３、１４・・・ガラスセラミックスからなる絶縁層
２・・・表面配線層
３・・・内部配線層
５・・・貫通導体
７・・・アノーサイト相を主結晶相とするセラミック層

Claims

ガラスセラミックスからなる絶縁層が複数積層された絶縁基体と、該絶縁基体の表面に形成された表面配線層とを具備するガラスセラミック配線基板であって、前記絶縁基体がセラミックフィラーとしてアルミナ粒子を含有するとともに、少なくともアルミニウム（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）およびカルシウム（Ｃａ）を元素として含むガラス相を有し、前記表面配線層が銀を主成分とし、ロジウム（Ｒｈ）および酸化銅を含有するとともに、前記絶縁基体の表面のうち前記表面配線層以外の領域にアノーサイト相を主結晶相とするセラミック層を有し、前記ガラスセラミックスの抗折強度が１９０ＭＰａ以上であることを特徴とするガラスセラミック配線基板。
前記絶縁基体は、ホウ素（Ｂ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、バリウム（Ｂａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）およびイットリウム（Ｙ）をさらに含有し、Ｘ線回折のリートベルト解析から求められる割合でアルミナを３９〜４１質量％含有するとともに、前記絶縁層から前記アルミナを除いた量を１００質量％としたときに、蛍光Ｘ線の定量分析により求められる割合で、前記ＳｉをＳｉＯ_２換算で４０〜４５質量％、前記ＡｌをＡｌ_２Ｏ_３換算で１０〜１５質量％、前記ＣａをＣａＯ換算で０．５〜２．０質量％、前記ＢをＢ_２Ｏ_３換算で５〜１０質量％、前記ＭｇをＭｇＯ換算で１０〜２５質量％、前記ＺｒをＺｒＯ_２換算で０．５〜２．０質量％、前記ＢａをＢａＯ換算で１０〜２０質量％、前記ＳｒをＳｒＯ換算で０．２〜０．８質量％および前記ＹをＹ_２Ｏ_３換算で０．５〜１．５質量％含有することを特徴とする請求項１に記載のガラスセラミック配線基板。