JP4077625B2 - 低温焼成磁器組成物および低温焼成磁器の製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、高熱膨張性、高誘電率を有し、かつ比誘電率の温度安定性に優れた低温焼成磁器組成物及び低温焼成磁器の製造方法に関する。
【0002】
【従来技術】
従来より、多層配線基板、例えば、LSI等の半導体素子を収納する半導体素子収納用パッケージとして、高密度配線が可能なセラミック多層配線基板が多用されている。セラミック多層配線基板は、アルミナ等のセラミックスからなる絶縁基板と、その表面に形成されたWやMo等の高融点金属からなる配線導体層とから構成されるもので、この絶縁基板の一部にキャビティが形成され、このキャビティ内に半導体素子が収納され、蓋体によってキャビティを気密に封止されるものである。
【0003】
近年、高集積化が進むICやLSI等の半導体素子を搭載する上記の半導体素子収納用パッケージや、各種電子部品が搭載される混成集積回路装置等に適用される配線基板においては、高密度化、低抵抗化、小型軽量化が要求されており、アルミナ系セラミック材料に比較して低い誘電率が得られ、配線導体層の低抵抗化が可能なガラスセラミックスを用いた多層配線基板が一層注目されている。
【0004】
このようなガラスセラミック多層配線基板では、半導体素子の高速、高周波化に伴う集積度の増加、および電子機器をより小型化するための高密度実装化に対応するために、多層配線基板の裏面にボール状の接続端子が固着されたボールグリッドアレイ(BGA)が形成され、さらに、外部回路基板との接続信頼性を向上させるために、絶縁基板の熱膨張係数を外部回路基板に近づけた高熱膨張性の磁器を用いることが提案されている。
【0005】
一方、携帯電話、ノートパソコン等の携帯情報用端末において、例えば、携帯電話のスイッチング回路およびパワーアンプ回路は複数の抵抗体やコンデンサにより構成され、従来より、これらの素子は個々に回路基板上に設置されているが、携帯情報用端末の小型化に伴い、搭載される電子部品の小型化が強く望まれていることから、上記のようなガラスセラミックス等の絶縁材料を用いて形成された多層配線基板の内部に、高誘電率層を介装させ、コンデンサ等の機能素子を内蔵した多層配線基板が提案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような多層配線基板では、高誘電率層として、従来より、BaO−TiO2系、PbO−TiO2系等を主とする複合ペロブスカイト系誘電体材料が用いられているが、このような誘電体材料ではガラスセラミックスを絶縁材料とする磁器と同時焼成することが困難であるとともに、絶縁層の熱膨張を制御することが困難となるという問題があった。
【0007】
また、高誘電率層の電気特性の面において、上記のような誘電体材料を用いることで高誘電率化を図ることができるものの、比誘電率の温度係数が大きいために共振器としての性能が低いという問題があった。
【0008】
従って、本発明は、高熱膨張、低誘電率の低温焼成磁器と同時焼成することが可能であり、且つ高熱膨張、高誘電率を有するとともに、誘電率の温度安定性に優れた低温焼成磁器組成物および低温焼成磁器の製造方法を提供することを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題に対して種々検討を重ねた結果、アルカリ土類金属酸化物とSiO2を含有するガラスに、無機フィラーとして、SrTiO3とCaTiSiO5とを所定比率で組み合わせることによって、磁器の高熱膨張化、高誘電率化とともに、誘電率の温度安定性を得ることができることを見出し、本発明に至った。
【0010】
即ち、本発明の低温焼成磁器組成物は、アルカリ土類金属酸化物を15〜70質量%、SiO2を30〜60質量%含有するガラスを20〜80体積%と、全量中にSrTiO 3 を10〜60質量%、CaTiSiO 5 を40〜90質量%の割合で含有する無機フィラーを20〜80体積%とからなることを特徴とする。
【0012】
また、本発明の低温焼成磁器の製造方法は、上記の低温焼成磁器組成物を成形後、800〜1100℃で焼成することを特徴とする。
【0017】
【発明の実施の形態】
(組成物・磁器)本発明の低温焼成磁器組成物は、アルカリ土類金属酸化物を15〜70質量%とSiO2を30〜60質量%含有するガラス20〜80体積%と、無機フィラーを20〜80体積%とからなり、前記無機フィラーがSrTiO3とCaTiSiO5とを含有することが重要であり、ここで、比誘電率の温度係数を−200×10−6/℃〜200×10−6/℃の範囲とするという理由から、線熱膨張係数が9×10−6/℃、比誘電率が300、比誘電率の温度係数が−3360×10−6/℃であるSrTiO3を10〜60質量%と、線熱膨張係数が6.5×10−6/℃、比誘電率が35、比誘電率の温度係数が1200×10−6/℃であるCaTiSiO5を40〜90質量%とすることが重要であり、さらには、比誘電率の温度係数を−70×10−6/℃〜70×10−6/℃の範囲とするという理由から、SrTiO3を25〜35質量%とCaTiSiO5を65〜75質量%とすることがより望ましい。ここで、SrTiO3を25〜35質量%とCaTiSiO5を65〜75質量%とする組成はフィラー全量中にSrTiO3とCaTiSiO5が95質量%以上含有することが望ましく、また、SrTiO3とCaTiSiO5がフィラー全量中80質量%以上、95質量%未満の場合には、SrTiO3は25〜35質量%とCaTiSiO5を55〜65質量%とすることが望ましい。
【0018】
このように−側の比誘電率の温度特性を示すSrTiO3と+側の比誘電率の温度特性を示すCaTiSiO5とを組み合わせることによって、比誘電率の温度係数を小さくし安定化できるとともに任意の温度係数に制御することができる。
【0019】
無機フィラー中に含まれるCaTiO3とCaTiSiO5を上記範囲に限定したのは、SrTiO3が10質量%より少ないかCaTiSiO5が90質量%より多いと、焼成後に得られる磁器の線熱膨張係数を8×10-6/℃より高めることが困難となる、あるいは比誘電率を16以上に高めることが困難となる、あるいは比誘電率の温度係数を200×10-6/℃以下に抑えることが困難となり、また、SrTiO3が60質量%より多いかCaTiSiO5が40質量%より少ないと、得られる磁器の比誘電率の温度係数を−200×10-6/℃以上に高めることが困難となるためである。
【0020】
特に、SrTiO3の量は27質量%〜33質量%が、またCaTiSiO5の量は67質量%〜73質量%が望ましい。なお、上記のSrTiO3およびCaTiSiO5は、得られる磁器の1MHzにおける比誘電率を16以上に高める上で、無機フィラー中に、合計で80質量%以上、特に90質量%以上、さらには95質量%以上の割合で含まれるものである。
【0021】
また、本発明によれば、上記ガラス中のアルカリ土類金属酸化物の含有量は15〜70質量%、SiO2の含有量は30〜60質量%であることが重要である。これはアルカリ土類金属酸化物の含有量が15質量%より少ないかSiO2の含有量が60質量%より多いと、ガラスの低軟化が困難となるとともに、線熱膨張係数が低くなり、得られる磁器の40〜400℃における線熱膨張係数を8×10-6/℃以上に高めることが困難であり、また、アルカリ土類金属酸化物の含有量が70質量%より多いかSiO2の含有量が30質量%より少ないと、ガラス化が困難であり、特性が不安定となりやすくなるためである。
【0022】
本発明によれば、上記ガラスと無機フィラーとを、焼成温度や最終的に得られる磁器の熱膨張係数等の目的に応じて適当な比率で混合する。本発明において用いられる上記ガラスは、無機フィラー無添加では収縮開始温度は700℃以下で、850℃以上では溶融してしまい、メタライズ配線層等を配設することができない。しかし、無機フィラーを混合することにより焼成過程において結晶の析出が起こり、無機フィラーを液相焼結させるための液相を適切な温度で形成させることができる。また、成形体全体の収縮開始温度を上昇させることができる。また、成形体全体の収縮開始温度を上昇させることができるため、かかる無機フィラーの含有量の調整により、用いるメタライズの種類によりメタライズ配線層との同時焼成条件のマッチングを図ることができる。
【0023】
また、本発明の低温焼成磁器組成物は、上記ガラス量を20〜80体積%と上記無機フィラー量を20〜80体積%の割合で混合するものである。このガラスと無機フィラーの量を上記範囲に限定したのは、ガラス量が20体積%より少ない、言い換えれば、無機フィラー量が80体積%より多いと液相焼結することが難しく、焼成温度が高くなり、メタライズ配線層との同時焼成時にメタライズ配線層が溶融してしまう恐れがある。また、ガラス量が80体積%より多い、言い換えると無機フィラー量が20体積%より少ないと磁器の特性がガラスの特性に大きく依存してしまい、材料特性の制御が困難となるとともに、焼結開始温度が低くなるためにメタライズ配線層との同時焼成が難しくなるという問題が生じる。また、ガラス量が多いために原料のコストも高くなる傾向にある。
【0024】
また、無機フィラーは、上記ガラスの屈伏点に応じ、その量を適宜調整することが望ましい。即ち、ガラスの屈伏点が400℃〜700℃と低い場合、低温での焼結性が高まるため、無機フィラー量は40〜80体積%と比較的多く配合できる。これに対して、ガラスの屈伏点が700℃〜800℃と高い場合、焼結性が低下するため無機フィラー量は20〜50体積%と比較的少なく配合することが望ましく、例えば、高熱膨張性を有するガラスとして屈伏点が690〜710℃のガラスを用いた場合、ガラス量は50〜70体積%で無機フィラー量は30〜50体積%配合することが望ましい。
【0025】
また、上記の組成物中には、無機フィラー成分の1つとして、着色成分として、酸化クロム、酸化コバルト、酸化マンガン、酸化ニッケル、酸化鉄、酸化銅、クロム酸バリウム、シリコン群から選ばれる少なくとも1種を10質量%以下の割合で配合してもよい。
【0026】
本発明によれば、上記低温焼成磁器組成物の混合物を成形後、焼成することによって得られる本発明の低温焼成磁器は、結晶相とガラス相とから構成されるものであって、前記結晶相がSrTiO3とCaTiSiO5とを含有するものであり、上記の構成からなることに伴って、40℃〜400℃にける線熱膨張係数が8〜15×10−6/℃、1MHzにおける比誘電率が16以上、−40〜85℃における比誘電率の温度係数が−200〜200×10−6/℃の高熱膨張、高誘電率、かつ誘電率の温度安定性に優れた磁器からなるものである。
【0027】
なお、上記低温焼成磁器組成物および低温焼成磁器においては、無機フィラー成分の1つ、あるいは結晶相の1つとして、40〜400℃における線熱膨張係数が6×10-6/℃以上の金属酸化物であるクォーツ(SiO2)、クリストバライト(SiO2)、トリジマイト(SiO2)、フォルステライト(2MgO・SiO2)、スピネル(MgO・Al2O3)、ウォラストナイト(CaO・SiO2)、モンティセラナイト(CaO・MgO・SiO2)、ネフェリン(Na2O・Al2O3・SiO2)、ジオプサイド(CaO・MgO・2SiO2 )、メルビナイト(3CaO・MgO・2SiO2)、アケルマイト(2CaO・MgO・2SiO2)、マグネシア(MgO)、アルミナ(Al2O3)、カーネギアイト(Na2O・Al2O3・2SiO2)、エンスタタイト(MgO・SiO2)、ホウ酸マグネシウム(2MgO・B2O3)、セルジアン(BaO・Al2O3・2SiO2)、B2O3・2MgO・2SiO2、ガーナイト(ZnO・Al2O3)の群から選ばれる少なくとも1種を含有してもよい。これらの中でも、クォーツ、クリストバライト、トリジマイト、フォルステライト、エンスタタイトの群から選ばれる少なくとも1種が高熱膨張化を図る上で望ましい。
【0028】
(製造方法)
本発明において、上記の低温焼成磁器を得るための具体的な製造方法は、まず、前述した低温焼成磁器組成物にて説明したようなガラスと無機フィラーとの混合物に対して、適当な成形のための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し、得られた成形体を焼成する。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、500℃〜800℃の大気または窒素雰囲気中で行われる。この時、成形体の収縮開始温度は700〜850℃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。
【0029】
なお、配線基板を作製する場合には、上記のようなガラスと無機フィラーとの混合物に、適当な有機バインダー、溶剤、可塑剤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などの塗工方式によるグリーンシート成形法により、グリーンシートを作製する。さらに、銅、銀、ニッケル、パラジウム、金のうちの1種以上からなる金属粉末に有機バインダー、可塑剤、溶剤を添加混合して得た金属ペーストを上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パターンに印刷塗布する。また、場合によっては、上記グリーンシートに適当な打ち抜き加工してビアホールを形成し、このホール内にもメタライズペーストを充填する。そしてこれらのグリーンシートを複数枚積層圧着した後、焼成する。焼成にあたっては、成形のために配合したバインダー成分を除去するが、バインダーの除去は、メタライズ配線層を形成する配線導体として、例えば銅を用いる場合には、100〜800℃の水蒸気を含有する窒素雰囲気中で行われる。
【0030】
焼成は、800℃〜1100℃の最適焼成温度で行うことが重要である。かかる最適焼成温度が800℃より低いと緻密化することができず、1100℃より高いとメタライズ配線層との同時焼成が難しくなる。但し、配線導体の成分として銅を用いる場合には、800〜1100℃の非酸化性雰囲気中で焼成されることが望ましい。
【0031】
(構造)
図1は、本発明の低温焼成磁器組成物を用いて焼成して得られた低温焼成磁器の応用例として、多層配線基板、とりわけ、BGA型の半導体素子収納用パッケージとその実装構造の一実施例を示す概略断面図である。このパッケージは、絶縁基板の表面あるいは内部にメタライズ配線層が配設された、いわゆる配線基板を基礎的構造とするものであり、Aは半導体素子収納用パッケージ、Bは外部回路基板をそれぞれ示す。
【0032】
半導体素子収納用パッケージAは、絶縁基板1と蓋体2とメタライズ配線層3と接続端子4により構成され、絶縁基板1及び蓋体2は半導体素子5を内部に気密に収容するためのキャビティ6を形成する。そして、キャビティ6内にて半導体素子5は、ガラス、樹脂等の接着材を介して絶縁基板1に接着固定される。
【0033】
また、絶縁基板1の表面および内部には、メタライズ配線層3が配設されており、半導体素子5と絶縁基板1の下面に形成された接続端子4と電気的に接続するように配設されている。図1の半導体素子収納用パッケージAによれば、接続端子4は、接続パッド4aを介して高融点の半田(錫−鉛合金)から成るボール状端子4bがロウ材により取着されている。
【0034】
一方、外部回路基板Bは、絶縁体7と配線導体8により構成されており、絶縁体7は、少なくとも有機樹脂を含む絶縁材料からなり、具体的には、ガラス−エポキシ系複合材料などのように40〜400℃の線熱膨張係数が12〜16×10-6/℃の特性を有し、一般にはプリント基板等が用いられる。また、この基板Bの表面に形成される配線導体8は、絶縁体7との熱膨張係数の整合性と、良電気伝導性の点で、通常、銅、金、銀、アルミニウム、ニッケル、鉛−錫等の金属導体からなる。
【0035】
半導体素子収納用パッケージAを外部回路基板Bに実装するには、パッケージAの絶縁基板1下面のボール状端子4bを外部回路基板Bの配線導体8上に載置当接させ、しかる後、低融点の半田等のロウ材により約250〜400℃の温度で半田を溶融させて配線導体8とボール状端子4bとを接合することにより、実装される。この時、配線導体8の表面にはボール状端子4bとのロウ材による接続を容易に行うために予めロウ材が被着形成されていることが望ましい。
【0036】
この半導体素子収納用パッケージAにおける絶縁基板1は、図1に示すように、低誘電率層1aと、高誘電率層1bとにより構成される。上記高誘電率層1bが本発明の低温焼成磁器からなるものである。また、高誘電率層1bの上下には銅等の金属導体から成る電極層9が形成され、ビアホール導体10等を経由して基板表面のメタライズ配線層3と接続することにより、メタライズ配線層3間で所定の静電容量を取り出すことができる。
【0037】
このような低誘電率層1aは、40〜400℃における線熱膨張係数が8〜15×10-6/℃、且つ1MHzにおける比誘電率が8以下の高熱膨張、低誘電率の低温焼成磁器からなることが望ましい。
【0038】
かかる高熱膨張、低誘電率の磁器は、本発明の高誘電率層を形成する低温焼成磁器組成物と同様に、アルカリ土類金属酸化物を15〜70質量%とSiO2を30〜60質量%含有するガラスと、前述の40〜400℃における線熱膨張係数が6×10-6/℃以上の金属酸化物を含有する無機フィラーとから形成されることが望ましい。
【0039】
これは、かかる金属酸化物が焼成後の上記高熱膨張、低誘電率の磁器の結晶相として含まれるようになり、上記高熱膨張、低誘電率の磁器の40〜400℃における線熱膨張係数を8〜15×10-6/℃、且つ1MHzにおける比誘電率を8以下にすることが容易となるためである。
【0040】
この高熱膨張、低誘電率の磁器は、特に高誘電率層1bを形成するガラスと同じガラスを用い、これに40〜400℃における線熱膨張係数が6×10-6/℃以上の金属酸化物フィラーを混合して焼成することによって作製することができ、特に多層配線基板を作製する上では、高誘電率層1bを成形する場合と全く同様の方法により上記低誘電率層1a用の組成物を成形、打ち抜き、電極層9の印刷等を行った高熱膨張、低誘電率のグリーンシートを作製し、本発明の高誘電率層1b用のグリーンシートと積層した後、グリーンシート積層体とメタライズを同時焼成することによって、コンデンサを内蔵する多層配線基板を得ることができる。
【0041】
なお、上記低誘電率層1aと上記高誘電率層1bとの40〜400℃における線熱膨張係数差は0.5×10-6/℃以下であることが望ましい。この線熱膨張係数差が0.5×10-6/℃より大きい場合、焼成段階において、上記低誘電率層1aと上記高誘電率層1bとの層内あるいは層間において破壊が発生しやすく、上記線熱膨張係数差が0.5×10-6/℃よりも大きく、1×10-6/℃以下の場合でも、同時焼成は可能であるものの、層内あるいは層間において多層配線基板内にクラックが発生する場合がある。従って、低誘電率層1aと高誘電率層1bとを同時焼成し、且つ多層配線基板内にクラック等の発生を防止するという理由から、これらの線熱膨張係数差は0.5×10-6/℃以下にすることが望ましい。
【0042】
この熱膨張の調整は、高誘電率層1bを形成する上記低温焼成磁器の線熱膨張係数を低誘電率層1aを形成する低温焼成磁器の線熱膨張係数に合わせるためには、高誘電率層1b中のフィラー成分であるSrTiO3とCaTiSiO5の含有量を適宜調整することによって、容易に制御することができる。
【0043】
高熱膨張低誘電率層1aと、高熱膨張高誘電層1bにより構成されるコンデンサを内蔵した高熱膨張のガラスセラミック多層配線基板は、有機樹脂を含有するプリント基板等に半田からなるボール状端子4bや半田を介して実装した場合においても、外部回路基板Bとの線熱膨張係数が近似しているために、温度サイクルに対する長期信頼性の実装が可能である。しかも、コンデンサを内蔵することにより、該基板を実装するプリント基板等の外部回路基板Bの小型化を図ることができる。
【0044】
【実施例】
実施例1
アルカリ土類金属酸化物及びSiO2含有ガラスとして、SiO2:44質量%−Al2O3:7質量%−B2O3:14質量%−CaO:12質量%−BaO:23質量%からなるガラスA(屈伏点:690℃)、SiO2:37質量%−Al2O3:5質量%−B2O3:13質量%−CaO:17質量%−BaO:25質量%−ZrO2:3質量%からなるガラスB(屈伏点:710℃)、フィラーとしてCaTiO3、CaTiSiO5、クォーツ、酸化クロムをそれぞれ用意し、表1に示す比率にて秤量混合した。この混合物を粉砕後、有機バインダー、有機溶剤を添加して十分混合してスラリーを作製し、ドクターブレード法により厚み300μmのグリーンシートを作製した。得られたグリーンシートを8枚積層圧着した後、50mm×50mmのサンプルを作製し、700℃の水蒸気を含有する窒素雰囲気中にて脱バインダー処理後、900℃×1時間の窒素雰囲気中にて焼成を行った。
【0045】
次に、上記のようにして得られた磁器に対して、40〜400℃における線熱膨張係数と1MHzにおける比誘電率、−40〜85℃における比誘電率の温度係数τεを測定した。なお、比誘電率の温度係数については25℃での比誘電率ε25を基準値として、−40℃での比誘電率ε-40及び85℃での比誘電率ε85から下記式に基づいて算出した。
【0046】
τε=(ε85−ε-40)/ε25/(85−(−40))
その結果を表1に示す。
【0047】
また、上記焼結体に対して、X線回折測定を行ったところ、SrTiO3の添加されたサンプルについては何れもSrTiO3の結晶相が、CaTiSiO5の添加されたサンプルについては何れもCaTiSiO5の結晶相が存在することを確認した。
【0048】
実施例2
また、実施例1おける組成物を用いて、ドクターブレード法により厚み500μmの高誘電率層となるグリーンシートを作製するとともに、前記ガラスAおよびガラスBにフィラーとしてクオーツとジオプサイドを用いて低誘電率層となるグリーンシートを作製した。この場合、クオーツとジオプサイドの添加量は高誘電率層との熱膨張係数差を0.5×10-6/℃以内に調整するためにクオーツ量を15〜25質量%、ジオプサイドを75〜85質量%の範囲内で適宜調整した。
【0049】
次に、このグリーンシート表面に銅メタライズペーストをスクリーン印刷法に基づき塗布した。また、グリーンシートの所定箇所にビアホールを形成しその中にも銅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。うち1層は高誘電率層となるグリーンシートとした。
【0050】
次に、この積層体を700℃の水蒸気を含有する窒素雰囲気中にて脱バインダー処理後、860℃×1時間+910℃×1時間の窒素雰囲気中にて、メタライズ配線層と絶縁基板とを同時焼成し、多層配線基板を作製した。
【0051】
次に、多層配線基板の下面に設けられた接続パッドに図1に示すように鉛90質量%−錫10質量%からなるボール状半田を低融点半田(鉛37質量%−錫63質量%)により取着した。なお、接続端子は、1cm2当たり30端子の密度で配線基板の下面全体に形成した。
【0052】
そして、この多層配線基板を、ガラス−エポキシ基板から成り、40〜800℃における線熱膨張係数が13×10-6/℃の絶縁体の表面に銅箔から成る配線導体が形成された外部回路基板表面に実装した。実装は、外部回路基板の上の配線導体と配線基板のボール状端子とを位置合わせし、低融点半田によって接続した。温度サイクル試験は温度−55〜125℃(各温度30秒保持)を1000回繰り返したときの配線基板と外部回路基板との電気抵抗変化(電気抵抗値が2倍以下基準)を調べた。その結果を表1に示す。
【0053】
【表1】
【0054】
表1の結果より明らかなように、本発明のサンプルNo.5〜19、24〜41は何れも40℃〜400℃における線熱膨張係数が8.0〜9.6×10-6/℃、1MHzにおける比誘電率が16以上、かつ−40〜85℃における比誘電率の温度係数が−199〜157×10-6/℃であった。
【0055】
また、熱サイクル試験の結果によれば、上記本発明のサンプルNo.5〜19、24〜41を用いた配線基板は、1000サイクルまでの試験に十分に耐えるものであった。
【0056】
また、無機フィラー全量中にSrTiO3を25〜35質量%、CaTiSiO5を65〜75質量%含有させたサンプルNo.7〜11、16〜19、26〜30、37〜41では、比誘電率の温度係数が−70〜70×10-6/℃なり大きく改善された。また、SrTiO3量を25〜35質量%としCaTiSiO5の他にクオーツ、酸化クロムのいずれかをフィラーとして10〜15質量%含有した試料No.15、35、36でも比誘電率の温度係数が良好であった。
【0057】
さらに、SrTiO3を27〜33質量%、CaTiSiO5を67〜73質量%含有させたサンプルNo.8〜10、18、27〜29、37、39、40では、比誘電率の温度係数が−35〜35×10-6/℃に改善された。
【0058】
一方、無機フィラーとしてSrTiO3かCaTiSiO5のうちいずれか一方のみを含有した試料No.1〜4、20〜23では、−40〜85℃における比誘電率の温度係数が−758×10-6/℃以下あるいは256×10-6/℃以上であった。
【0059】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、アルカリ土類金属酸化物とSiO2を含有するガラスに、無機フィラーとしてSrTiO3(線熱膨張係数:9×10-6/℃、比誘電率:300、比誘電率の温度係数:−3360×10-6/℃)とCaTiSiO5(線熱膨張係数:6.5×10-6/℃、比誘電率:35、比誘電率の温度係数:1200×10-6/℃)を所定比率で組み合わせることによって、磁器の高熱膨張化、高誘電率化とともに、比誘電率の温度安定性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の低温焼成磁器組成物を用いて焼成して得られた低温焼成磁器を配線基板に適用した例を説明するための概略断面図である。
【符号の説明】
1 絶縁基板
1a 低誘電率層
1b 高誘電率層
2 蓋体
3 メタライズ配線層
4 接続端子
4a 接続パッド
4b ボール状端子
5 半導体素子
6 キャビティ
7 絶縁体
8 配線導体
9 電極層
10 ビアホール導体
A 半導体素子収納用パッケージ
B 外部回路基板
Claims (2)
- アルカリ土類金属酸化物を15〜70質量%、SiO2を30〜60質量%含有するガラスを20〜80体積%と、全量中にSrTiO 3 を10〜60質量%、CaTiSiO 5 を40〜90質量%の割合で含有する無機フィラーを20〜80体積%とからなることを特徴とする低温焼成磁器組成物。
- 請求項1に記載の低温焼成磁器組成物を成形後、800〜1100℃で焼成することを特徴とする低温焼成磁器の製造方法。
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