JP3961033B2

JP3961033B2 - 積層ガラス−セラミック回路基板

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Publication number: JP3961033B2
Application number: JP03881995A
Authority: JP
Inventors: 和雅古橋
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1995-02-27
Filing date: 1995-02-27
Publication date: 2007-08-15
Anticipated expiration: 2022-08-15
Also published as: JPH08236936A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、低温、例えば約８５０〜１０５０℃で焼成可能な積層セラミック回路基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
積層セラミック回路基板の内部配線導体として、従来、モリブデン、タングステンなどの高融点金属材料が用いられていた。近年、内部配線導体の低抵抗化に伴い、内部配線導体として、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ又はそれらの合金などが用いられるようになっている。
【０００３】
この上述の低抵抗金属材料を内部配線導体に用いる場合、これらの金属材料の融点に応じて絶縁層の材料を選択する必要があった。例えば、絶縁層の材料として、低融点結晶化ガラス成分の粉末とアルミナセラミックなどの無機物フィラーとからなる材料が例示され、焼成工程においては、低融点結晶化ガラス成分を無機物フィラーの粒界に、所定結晶相を析出させて充填させていた。
【０００４】
具体的な製造方法としては、低融点結晶化ガラス成分のフリット及びアルミナセラミックなどの無機物フィラーを有するグリーンシートを形成し、このグリーンシートにビアホール導体となるスルーホールを形成し、さらに、グリーンシートにビアホール導体及び内部配線導体となる低抵抗金属材料からなる各導体を形成し、さらに、所定回路構成に応じて、複数のグリーンシートを積層一体化し、最後に、焼成処理を行う。
【０００５】
焼成処理は、２４〜３６時間程度の脱バインダー処理と、酸化雰囲気（大気雰囲気）で、ピーク温度８５０〜１０５０℃の焼結処理とから成る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、積層ガラス−セラミック回路基板では、焼成処理前の積層体基板に対して、焼成処理した後の積層基板は１３〜２０％も収縮してしまう。
【０００７】
従って、製造工程中に用いる積層機、焼成炉などには、形状・容量などの物理的な制約があるため、焼成処理後の形状が充分大きな積層ガラス−セラミック回路基板を得ることが困難であった。
【０００８】
また、焼成時の基板収縮率が１０％をはるかに越えて非常に大きいため、内部配線導体導体を充分に留意して形成しなくては、配線切れなどが発生することもあった。
【０００９】
本発明は、上述の問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は焼成時における基板の収縮率が小さい積層ガラス−セラミック回路基板を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の積層ガラス‐セラミック回路基板は、フリット状のガラス成分が焼成されることによって析出した結晶相及び無機物フィラーを含む絶縁層を複数積層した積層体基板と、前記絶縁層の層間に配置したＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ又はそれらの合金から成る内部配線導体と、前記絶縁層内に配置したＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ又はそれらの合金から成るビアホール導体とから構成されて成り、前記積層体基板は、ガラス転移点の差が８０℃以上１４０℃以下である複数のガラス成分を夫々異なる絶縁層に含有してなるものである。即ち、所定絶縁層のガラス成分のガラス転移点が、他の絶縁層のガラス成分のガラス転移点と比較して８０℃以上１４０℃以下の差を有している。
また本発明の積層ガラス‐セラミック回路基板は、前記積層体基板に含まれるガラス成分の構成比率をａ、無機物フィラーの構成比率をｂとした場合、下記関係式Ａ〜Ｃを満たすように設定したものである。
５０ｗｔ％≦ａ≦９０ｗｔ％・・・・Ａ
１０ｗｔ％≦ｂ≦５０ｗｔ％・・・・Ｂ
ａ＋ｂ＝１００ｗｔ％・・・・・・・Ｃ
【００１１】
【作用】
積層ガラス−セラミック回路基板において、焼成処理時に主に未焼成状態の絶縁層（実際にはグリーンシート）に含まれるガラス成分の軟化流動によって、絶縁層に収縮作用が発生する。通常この収縮は全方向に等方的に発生する。
【００１２】
ところで、本発明の積層ガラス−セラミック回路基板のように、積層方向に積層された絶縁層において、所定絶縁層と他の絶縁層とでガラス成分のガラス転移点が異なっている。
【００１３】
従って、例えば低いガラス転移点のガラス成分を有する所定絶縁層に収縮が発生し始めても、高いガラス転移点のガラス成分を有する他の絶縁層は原形を維持している。このため、低いガラス転移点のガラス成分を有する絶縁層に発生する収縮応力は、その絶縁層内の積層方向に大きく作用し、平面方向の作用を小さくすることができる。即ち、低いガラス転移点のガラス成分を有する絶縁層に発生する収縮は、高いガラス転移点のガラス成分を有する絶縁層によって防止されることになる。
【００１４】
逆に、例えば高いガラス転移点のガラス成分を有する他の絶縁層に収縮が発生し始めても、低いガラス転移点のガラス成分を有する所定絶縁層は収縮反応が実質的に終了して安定状態となっている。このため、高いガラス転移点のガラス成分を有する絶縁層に発生する収縮応力は、その絶縁層内の積層方向に大きく作用し、平面方向の作用を小さくすることができる。即ち、高いガラス転移点のガラス成分を有する絶縁層に発生する収縮は、低いガラス転移点のガラス成分を有し、既に安定状態となった絶縁層によって防止されることになる。
【００１５】
これによって、両絶縁層間で、ガラスの流動開始に温度差を設けることにより、焼結次の収縮応力を平面的に互いに緩和しあい、全体としての収縮率を小さくすることができる。
【００１６】
その結果、積層機、焼成炉などの形状・容量などは制約が緩和され、完成品の基板に近い形状の基板を用いることができる。また、内部配線導体の配線切れなども有効に抑えることができ、導通信頼性の高い積層ガラス−セラミック回路基板となる。
【００１７】
尚、上述の作用を充分に奏するためには、低いガラス転移点を有する側のガラス成分のガラス転移点と、高いガラス転移点を有する側のガラス成分のガラス転移点との間には、８０℃以上の温度差を設けることが重要である。この８０℃以上の温度差があれば、最も低い転移点のガラス成分が軟化流動し始める焼成温度においては、最も高い転移点のガラス成分が原形（安定状態）となっており、逆に最も高い転移点のガラス成分が軟化流動し始める焼成温度においては、既に最も低い転移点のガラス成分が安定状態となっていることになり、収縮率を有効に抑えることが可能となる。
また、無機物フィラーとガラス成分との構成比率は、無機物フィラーが１０ｗｔ％〜５０ｗｔ％、ガラス成分が９０ｗｔ％〜５０ｗｔ％とする。これにより、無機物フィラーが１０ｗｔ％未満（ガラス成分が９０ｗｔ％を越える）となることで、絶縁層中にガラス質が増加しすぎて、積層体基板の強度が損なわれるというようなことが無いとともに、無機物フィラーが５０ｗｔ％を越えて（ガラス成分が５０ｗｔ％未満）、積層体基板１の緻密性が損なわれるというようなこともない。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明の積層ガラス−セラミック回路基板を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１は、本発明に係る積層ガラス−セラミック回路基板の断面図である。
【００２０】
図１において、１０は積層ガラス−セラミック回路基板であり、積層セラミック回路基板１０は、内部に所定回路が形成された積層体基板１から成り、必要に応じて積層体基板１の主面に表面配線導体４、５、厚膜抵抗体膜、保護膜を形成し、さらに、表面配線導体４、５上に接合した各種電子部品６などから構成されている。
【００２１】
積層体基板１は絶縁層１ａ〜１ｅ、内部配線導体２、ビアホール導体３とから成り、所定回路が内装されている。
【００２２】
絶縁層１ａ〜１ｅは、例えば８５０〜１０５０℃前後の比較的低い温度で焼成可能にするガラス−セラミック材料が用いられる。
【００２３】
絶縁層１ａ〜１ｅに含まれる無機物フィラーは、コランダム（αアルミナ）、クリストバライト、石英、ムライト、コージライトなどのセラミック材料が例示できる。
【００２４】
また、ガラス成分は、複数の金属酸化物を含む低融点結晶化ガラスからなり、例えば８５０〜１０５０℃前後の比較的低い温度で焼成処理することによって、コージェライト、ムライト、アノーサイト、セルジアン、スピネル、ガーナイト、ウイレマイト、ドロマイト、ペタライトやその置換誘導体の結晶相を少なくとも１種類を析出するものである。
【００２５】
内部配線導体２、ビアホール導体３は、Ａｇ系（Ａｇ単体、Ａｇ−ＰｄなどのＡｇ合金）、Ｃｕ系（Ｃｕ単体、Ｃｕ合金）など導体からなり、内部導体２の厚みは８〜１５μｍ程度であり、ビアホール導体の直径は任意な値とすることができるが、例えばその直径は８０〜２５０μｍである。
【００２６】
表面配線導体４、５は、Ａｇ系（Ａｇ単体、Ａｇ−ＰｄなどのＡｇ合金）、Ｃｕ系（Ｃｕ単体、Ｃｕ合金）など導体から成り、例えば、焼成処理される前の積層体基板に既に形成されたり、また、焼成された積層体基板の主面に、上述の導体成分を含む導電性ペーストを印刷、焼きつけによって形成される。
【００２７】
このような積層体基板１の表面配線導体４、５には、厚膜抵抗体膜や保護膜が形成され、チップ状コンデンサ、チップ状抵抗器、トランジスタ、ＩＣなどの各種電子部品６などが半田、ワイヤボンディングなどによって搭載されている。
【００２８】
ここで、本発明の特徴的なことは、積層体基板１を構成する絶縁層１ａ〜１ｅのうち、いくつかの絶縁層、例えば１ａ、１ｅに含れるガラス成分のガラス転移点は、他の絶縁層１ｂ〜１ｄに含まれているのガラス成分のガラス転移点に比較して、その温度差が８０℃以上を有している。
【００２９】
上述の積層ガラス−セラミック回路基板の製造方法について説明すると、
まず、絶縁層１ａ、１ｅ、１ｂ〜１ｄとなる少なくとも２種類のガラス−セラミックグリーンシートを準備し、内部配線導体２、ビアホール導体３、表面配線導体４、５となる導体膜や導体を形成するための低抵抗金属材料（Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、それらの合金）、ガラスフリット、有機ビヒクルなどから成る導電性ペーストを夫々準備する。
【００３０】
上述のガラス−セラミックグリーンシートは、低融点結晶化ガラスフリット、無機物フィラー、バインダ、溶剤を均質混練して、ドクターブレード法などでテープ成型し、所定大きさに裁断されて形成される。
【００３１】
低融点結晶化ガラスフリットとは、上述したように、８５０〜１０５０℃前後の比較的低い温度で焼成処理することによって、コージェライト、ムライト、アノーサイト、セルジアン、スピネル、ガーナイト、ウイレマイト、ドロマイト、ペタライトやその置換誘導体の結晶相を少なくとも１種類を析出するガラス組成物からなり、平均粒径は、１．０〜６．０μｍ、好ましくは１．５〜３．５μｍである。
【００３２】
特に、アノーサイト、セルジアンを析出するガラスフリットを用いれば、より強度の高い積層体基板を得ることができ、コージェライト、ムライトを析出するガラスフリットを用いれば、熱膨張率が低い積層体基板を得ることができ、積層体基板上にＩＣベアチップなどのシリコンチップを搭載するための積層体基板として有効である。尚、強度の高く、熱膨張率が低い積層体基板を得るため、アノーサイトやコージェライトを同時に析出させるガラス組成物として、例えば、Ｂ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、アルカリ土類金属酸化物が有効である。
【００３３】
無機物フィラーは、積層体基板の骨剤となるものであり、コランダム（αアルミナ）、クリストバライト、石英、ムライト、コージライトなどのセラミックが例示でき、その粒径は１．０〜６．０μｍ、好ましくは１．５〜４．０μｍである。
【００３４】
バインダは、固形成分（ガラスフリット、無機物フィラー）との濡れ性があり、熱分解性の良好なものでなくてはならない。同時にスリップの粘性を決めるものである為、アクリル酸もしくはメタクリル酸系重合体のようなカルボキシル基、アルコール性水酸基を備えたエチレン性不飽和化合物が好ましい。添加量としては固形成分分に対して２５ｗｔ％以下が好ましい。
【００３５】
溶剤として、有機系溶剤、水系溶剤を用いることができる。尚、水系溶剤の場合、バインダは、水溶性である必要があり、バインダには、親水性の官能基、例えばカルボキシル基が付加されている。その付加量は酸価で表せば２〜３００あり、好ましくは５〜１００である。
【００３６】
上述のバインダ及び溶剤は、ドクターブレード法による熱乾燥工程及び積層体基板の焼成工程の脱バインダ過程で完全に熱分解しなくてはならないが、特に、６００℃以下、好ましくは５００℃以下で分解する材料を選択する。
【００３７】
上述の無機物フィラーとガラス成分との構成比率は、無機物フィラーが１０ｗｔ％〜５０ｗｔ％、好ましくは２０ｗｔ％〜３５ｗｔであり、ガラス成分が９０ｗｔ％〜５０ｗｔ％、好ましくは８０ｗｔ％〜６５ｗｔである。
【００３８】
無機物フィラーが１０ｗｔ％未満（ガラス成分が９０ｗｔ％を越える）では、絶縁層中にガラス質が増加しすぎて、積層体基板の強度が損なわれ、無機物フィラーが５０ｗｔ％を越える（ガラス成分が５０ｗｔ％未満）では、積層体基板１の緻密性が損なわれる。
【００３９】
ここで、本発明では、絶縁層１ａ及び１ｅとなるグリーンシートと、絶縁層１ｂ〜１ｄとなるグリーンシートとでは、これらグリーンシートに含まれるガラスフリットのガラス転移点が８０℃以上異なるガラス組成物を選択する必要がある。
【００４０】
即ち、結晶化ガラス成分におけるガラス転移点の制御を行う必要がある。例えば、上述のガラス組成物において、ガラス転移点を低く設定する方法として、Ｂ₂Ｏ₃やＺｎＯやアルカリ土類金属の酸化物の組成比を増やすことによって達成される。また、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｃｄなどの酸化物を添加したり、アルカリ金属の酸化物を添加したりしてもガラス転移点を低くすることができる。但し、アルカリ金属の酸化物の添加は、絶縁層における絶縁特性を劣化させてしまうことがあるため留意する必要がある。
【００４１】
例えば、絶縁層１ａ、１ｅとなるグリーンシートは、Ｂ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、アルカリ土類金属酸化物を主成分とする結晶化ガラスと無機物フィラーとしてアルミナセラミック粉末を用い、さらに、バインダとしてアクリル系樹脂を、溶剤としてトルエンなどを用いた。尚、固形成分の構成比率は、結晶化ガラスを７０ｗｔ％、無機物フィラーを３０ｗｔ％とした。
【００４２】
これにより、ガラス転移点が７４０℃のガラス成分を含むグリーンシートを得た。
【００４３】
例えば、絶縁層１ｂ〜１ｄとなるグリーンシートは、ＰｂＯ、Ｂ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、アルカリ土類金属酸化物を主成分とする結晶化ガラスと無機物フィラーとしてアルミナセラミック粉末を用い、さらに、バインダとしてアクリル系樹脂を、溶剤としてトルエンなどを用いた。尚、固形成分の構成比率は、結晶化ガラスを５０ｗｔ％、無機物フィラーを５０ｗｔ％とした。
【００４４】
これにより、ガラス転移点が６００℃のガラス成分を含むグリーンシートを得た。
【００４５】
〔導電性ペースト〕
内部配線導体２及び表面配線導体４、ビアホール導体３を形成するための導電性ペーストは、Ａｇ系（Ａｇ単体、Ａｇ−ＰｄなどのＡｇ合金）、Ｃｕ系（Ｃｕ単体、Ｃｕ合金）、Ａｕ系など低抵抗金属材料粉末、例えば銀系粉末と、低融点ガラス成分と、バインダと溶剤とを均質混練したものが用いられる。また、表面配線導体４、５にもこのペーストを用いても構わない。
【００４６】
〔積層工程〕
絶縁層１ａ〜１ｅとなるグリーンシートに、ビアホール導体３が形成される位置を考慮してＮＣパンチ等でスルーホールを形成し、続いて、上述のＡｇ系導電性ペーストの印刷・充填により、スールホールに導体を充填し、所定形状の内部配線導体２となる導体膜を形状する。
【００４７】
このようなグリーンシートを積層順序を考慮して、絶縁層１ａ〜１ｅとなるグリーンシートを積層し、熱圧着して未焼成状態の積層体基板を得る。
【００４８】
尚、ガラス転移点の異なるグリーンシートは、図に示すように、厚み方向に対象となるように積層することが望ましい。
【００４９】
〔焼成工程〕
上述の未焼成状態の積層体基板を焼成処理する。焼成処理は、脱バインダ過程と焼結過程からなる。
【００５０】
脱バインダ過程では、絶縁層１ａ〜１ｅとなるグリーンシート層、内部配線導体２となる導体膜、ビアホール導体３となる導体に含まれる有機成分を焼失するためのものであり、例えば６００℃以下の温度領域で行われる。
【００５１】
また、焼結過程では、絶縁層１ａ〜１ｅとなるグリーンシート層に含まれる結晶化ガラス成分が所定結晶相の析出反応を行うと同時に、無機物フィラーの粒界に均一に分散される。これにより、強固な積層体基板１が達成される。
【００５２】
また、内部配線導体２となる導体膜、ビアホール導体３となる導体においては、例えばＡｇ系粉末を粒成長させて、低抵抗化させるとともに、絶縁層１ａ〜１ｅと一体化させるものである。これは、ピーク温度８５０〜１０５０℃に達する温度領域で行われる。
【００５３】
焼成雰囲気は、大気（酸化性）雰囲気又は中性雰囲気で行われ、例えば、内部配線導体２などにＣｕ系導体を用いる場合には、還元性雰囲気又は中性雰囲気で行われる。
【００５４】
〔表面処理工程〕
次に、焼成処理された積層体基板の両主面に表面処理を行う。
【００５５】
例えば、積層体基板１の上面側主面に、絶縁層１ａ、１ｅに形成したビアホール導体３と接続するように、例えば銅系導電性ペーストの印刷・乾燥、焼きつけにより、表面配線導体４、５を形成する。ここで、銅系の表面配線導体４、５と銀系導体のビアホール導体３とが接合することになる。このため、銀と銅との共晶温度を考慮して、銅系の導電性ペーストは低温（例えば７８０℃以下）焼成可能なものを選択し、しかも、銅の酸化を防止するために還元性雰囲気や中性雰囲気中で行うことが重要である。
【００５６】
その後、必要に応じて、厚膜抵抗膜や保護膜などを焼きつけを行い、各種電子部品６を搭載する。
【００５７】
尚、上述の実施例について、積層体基板１の表面配線導体４、５を例えば、積層体基板の焼成工程で同時に焼成処理される導電性ペーストで形成した場合、積層工程中で表面配線導体となる導体膜を形成して、積層体基板の焼成と一体的におこなっても構わない。
【００５８】
また、必要に応じて、未焼成状態の積層体基板に分割溝を形成しておき、焼成直後、または表面処理工程を行ったのちに分割処理を行っても構わない。
【００５９】
以上の製造方法、特に焼成工程において、未焼成状態の積層体基板には焼成処理によって収縮が発生する。しかし、本発明においては、絶縁層１ａ、１ｅとなるグリーンシートの層には、ガラス転移点が７４０℃のガラス成分を含み、絶縁層１ｂ〜１ｄとなるグリーンシートの層には、ガラス転移点が６００℃のガラス成分を含んでいる。
【００６０】
焼成処理工程で、ピーク温度８５０〜１０５℃に昇温される間の５００〜６００℃では、積層体基板に含まれている有機成分が焼失される。
【００６１】
また、約６００℃前後では、絶縁層１ｂ〜１ｄとなるグリーンシートの層でガラス成分が軟化流動し、この層で収縮応力が発生する。この収縮応力は、絶縁層１ｂ〜１ｄとなる層で等方的に発生するものの、積層体基板には７４０℃という高いガラス転移点のガラス成分を有する絶縁層１ａ、１ｅが積層されており、この温度において絶縁層１ａ、１ｅが安定的に維持されているため、絶縁層１ｂ〜１ｄの平面方向に作用する収縮応力が緩和され、専ら絶縁層１ｂ〜１ｄでは厚み方向の収縮となる。
【００６２】
さらに、温度が上昇して、例えば７４０℃前後では、絶縁層１ｂ〜１ｄの収縮反応が既に終了して、絶縁層１ｂ〜１ｄが安定状態となる。このような状態で、絶縁層１ａ、１ｅとなるグリーンシートの層でガラス成分が軟化流動し、収縮応力が発生するものの、積層体基板には収縮反応が終了し、且つ安定状態となった絶縁層１ｂ〜ｄｅが安定的に積層されているので、絶縁層１ａ、１ｅの平面方向に作用する収縮応力が緩和され、専ら絶縁層１ａ、１ｅでは厚み方向の収縮となる。
【００６３】
さらに、温度が上昇して、例えば８５０℃〜１０５０℃では、絶縁層１ａ、１ｅにおいても、収縮反応が終了し、無機物フィラーの粒界に、結晶化ガラスが所定結晶相を析出して充填されることになり、強固な積層体基板となる。
【００６４】
上述のように、焼成処理において、各絶縁層１ａ〜１ｅで収縮応力が発生する時には、他の絶縁層１ａ〜１ｅで安定した状態で維持されているため、積層体基板１の平面方向に作用する収縮応力が互いに緩和されて、積層体基板１の平面方向の収縮率を大きく低減することができる。
【００６５】
従って、収縮率が小さい、即ち、焼成前と焼成後とにおいて、積層体基板１の平面的な大きさの差が小さくなるため、例えばグリーシート上に形成した平面的に広がるように形成した内部配線導体２となる導体膜に対してストレスがかかりにくく、断線などが発生しにくい信頼性の高い積層ガラス−セラミック回路基板となる。
【００６６】
また、製造工程で用いる積層機、焼成炉などの形状・容量などの制約が緩和され、完成品の基板に近い形状の基板を用いることができる。
【００６７】
〔実験例〕
本発明者は、ガラス成分のガラス転移点が７４０℃、６８８℃、６６０℃、６３２℃、６００℃となるようにガラス組成を制御して、各ガラス成分を用いた５種類のグリーンシート（厚みを何れも２００μｍ）を作成した。
【００６８】
そして、５層のグリーンシートを積層した積層体基板を形成するにあたり、最外側の２層のグリーンシートをガラス転移点が７４０℃のガラス成分を含むグリーンシートで、その間の３層のグリーンシートを６８８℃、、６６０℃、６３２℃、６００℃のガラス成分を含むグリーンシートで積層形成した。
【００６９】
その後、この積層体基板を、大気雰囲気、ピーク温度９００℃で一体的に焼成処理した。
【００７０】
この時の積層体基板の平面方向での収縮率を測定した。
【００７１】
尚、比較例として、５層のグリーンシートからなる積層体基板を、全てガラス転移点が７４０℃、６００℃のガラス成分を含むグリーンシートで形成したものも同様して焼成処理して、収縮率を測定した。
【００７２】
その結果を表１に示す。
【００７３】
【表１】

【００７４】
以上のように、同一の種類のグリーンシートを用いた積層体基板（試料番号５、６）では、収縮率が１５％を越えてしまう。
【００７５】
また、試料番号１のように、２種類のガラス転移点の差が５２℃のガラス成分を有するグリーンシートを用いて積層体基板では、試料番号５、６に比較して、改善は見られるものの、充分な作用には到らない。
【００７６】
そして、試料番号２〜４のように、２種類のガラス転移点の差が８０℃以上のガラス成分を有するグリーンシートを用いて積層体基板をでは、積層体基板の平面方向の収縮率は１０％前後となり、充分な作用を奏することができる。
【００７７】
尚、このガラス転移点の差の上限は、低いガラス転移点温度と焼成のピーク温度とで決まることになるが、実際には、高いガラス転移点で軟化流動して、結晶化反応するためには、高いガラス転移点の設定は、ピーク温度よりも充分に低い温度に設定することが望ましい。
【００７８】
また、上述の実施例では、２種類の転移点のガラス成分、即ち、２種類のグリーンシートで積層体基板を構成している。しかも、高い転移点側のグリーンシートを最外層の２層に用いているが、２種類以上の転移点のガラス成分、即ち、２種類以上のグリーンシートで積層体基板を構成してもよい。この場合、最も低いガラス転移点と最も高いガラス転移点の温度差を８０℃以上、即ち、最も低いガラス転移点に達した時点では、最も高いガラス転移点のグリーンシートが安定的に原形を維持できるようにすればよい。
【００７９】
また、最外層の２層を高い転移点側のグリーンシートで構成しているが、焼成時に、焼成時の収縮応力を互いに緩和しあえば、どの位置に配置しても構わない。
【００８０】
また、上述の実施例では、積層体基板を構成する絶縁層１ａ〜１ｅがグリーンシートで形成されているが、グリーンシートに代えて、ドクターブレード法に用いるガラス−セラミックスリップ材を印刷又は塗布を行い、内部配線導体となる導体膜印刷を順次繰り返して積層体基板を形成しても構わない。
【００８１】
また、このガラス−セラミックスリップ材に、必要に応じて、光硬化モノマーを添加して、塗布したガラス−セラミックスリップ塗布膜に対して、露光・現像処理して、ビアホール導体となるスルーホールを形成するようにしても構わない。
【００８２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、内部配線導体などを介在して、ガラス−セラミックから成る絶縁層が複数積層して成る積層体基板において、所定絶縁層となるガラス−セラミックのガラスの成分のガラス転移点が他の絶縁層で異なる。そして、このガラス転移点の温度差が８０℃以上となっている。
【００８３】
従って、焼成処理時に絶縁層に発生する収縮応力を、焼成温度によって分散させることができ、特に積層基板の平面方向に作用する収縮応力を互いに緩和させるができるため、積層体基板の収縮率を小さくすることができる。
【００８４】
従って、焼成前と焼成後とにおいて、積層基体基板の平面的な大きさの差が小さくなるため、平面的に広がるように形成した内部配線導体に対してストレスがかかりにくく、断線などが発生しにくい信頼性の高い積層ガラス−セラミック回路基板となる。
【００８５】
また、製造工程で用いる積層機、焼成炉などの形状・容量などは制約される製造できる基板の最大面積を、大きくすることができるため、多数個取りの個数を増やすことができなど、製造工程での制約が緩和され、低コストの積層ガラス−セラミック回路基板となる。
さらに、無機物フィラーとガラス成分との構成比率は、無機物フィラーが１０ｗｔ％〜５０ｗｔ％、ガラス成分が９０ｗｔ％〜５０ｗｔ％とすることにより、無機物フィラーが１０ｗｔ％未満（ガラス成分が９０ｗｔ％を越える）で、絶縁層中にガラス質が増加しすぎて、積層体基板の強度が損なわれるというようなことが無いとともに、無機物フィラーが５０ｗｔ％を越えて（ガラス成分が５０ｗｔ％未満）、積層体基板１の緻密性が損なわれるというようなこともない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る積層ガラス−セラミック基板の断面図である。
【符号の説明】
１０・・・・・・積層ガラス−セラミック回路基板
１・・・・・・・積層体基板
１ａ〜１ｅ・・・絶縁層
２・・・・・・・内部配線導体
３・・・・・・・ビアホール導体
４、５・・・・・表面配線導体
６・・・・・・・電子部品

Claims

ガラス成分及び無機物フィラーを含む絶縁層を複数積層した積層体基板と、前記絶縁層の層間に配置したＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ又はそれらの合金から成る内部配線導体と、前記絶縁層内に配置したＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ又はそれらの合金から成るビアホール導体とから構成されて成る積層ガラス‐セラミック回路基板において、
前記積層体基板は、ガラス転移点の差が８０℃以上１４０℃以下である複数のガラス成分を夫々異なる絶縁層に含有してなり、且つ、前記ガラス成分は、焼成されて結晶として析出したものであることを特徴とする積層ガラス‐セラミック回路基板。
前記積層体基板に含まれるガラス成分の構成比率をａ、無機物フィラーの構成比率をｂとした場合、下記関係式Ａ〜Ｃを満たすように設定したことを特徴とする請求項１に記載の積層ガラス‐セラミック回路基板。
５０ｗｔ％≦ａ≦９０ｗｔ％・・・・Ａ
１０ｗｔ％≦ｂ≦５０ｗｔ％・・・・Ｂ
ａ＋ｂ＝１００ｗｔ％・・・・・・・Ｃ