JPH01167259A - 電子部品パッケージング用のガラスセラミック基盤、その製造方法、およびそれに用いるガラス - Google Patents
電子部品パッケージング用のガラスセラミック基盤、その製造方法、およびそれに用いるガラスInfo
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- JPH01167259A JPH01167259A JP63295860A JP29586088A JPH01167259A JP H01167259 A JPH01167259 A JP H01167259A JP 63295860 A JP63295860 A JP 63295860A JP 29586088 A JP29586088 A JP 29586088A JP H01167259 A JPH01167259 A JP H01167259A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C10/00—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition
- C03C10/0054—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing PbO, SnO2, B2O3
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本願発明は集積回路のパッケージに用いる多層基盤に特
に適したガラスセラミック物質、その製造方法、および
それに用いる熱結晶性ガラスに関する。
に適したガラスセラミック物質、その製造方法、および
それに用いる熱結晶性ガラスに関する。
(従来技術)
集積回路のパッケージに適した多層ガラスセラミック基
盤の製造に広く使用されている方法はテープキャスティ
ングを含む。この方法は次の9つの一般的工程から成る
。
盤の製造に広く使用されている方法はテープキャスティ
ングを含む。この方法は次の9つの一般的工程から成る
。
(i)所望する組成のガラス形成バッチを溶融する。
(2)その溶融物を冷却してガラスにする。
(3)そのガラスを大変細かい粒子(フリットと呼ばれ
る)に微粉砕する。
る)に微粉砕する。
(4) そのフリットを水性および/または有機バイ
ンダー/白ヒクルにブレンドしてスリップまたはスラリ
ーを形成する。
ンダー/白ヒクルにブレンドしてスリップまたはスラリ
ーを形成する。
(5)そのスラリーを薄い支持フィルム(通常有=
4 − 機物)上に層として沈積させる(通常ドクターブレード
を用いる)。
4 − 機物)上に層として沈積させる(通常ドクターブレード
を用いる)。
(6)その層を乾燥する。
(7)その乾燥した層(テープと呼ぶ)を支持フィルム
から取りはずす。
から取りはずす。
(8) これらの層のいくつかを積み重ねて積層物を
形成する。
形成する。
(9)その積層物をフリット粒子が互いに焼結して一体
物となるように焼成し、ガラスを現場で結晶化させてガ
ラスセラミックとする。
物となるように焼成し、ガラスを現場で結晶化させてガ
ラスセラミックとする。
現在の多層共焼成基盤システムにおいて、穴を乾燥テー
プに打ち抜くか他の方法で形成して〔タームドブアイア
(termed Via))各層間の接続を可能にし、
テープを導体および抵抗体パターンと共にメタライズし
、その後積層体を焼成する。得られた多層パッケージは
、その底面と上面にいくつかの複雑なシリコンチップを
支持できる電子システムを構成する。
プに打ち抜くか他の方法で形成して〔タームドブアイア
(termed Via))各層間の接続を可能にし、
テープを導体および抵抗体パターンと共にメタライズし
、その後積層体を焼成する。得られた多層パッケージは
、その底面と上面にいくつかの複雑なシリコンチップを
支持できる電子システムを構成する。
Ag2O3は集積回路パッケージのセラミック基盤の製
造に最も一般的に使用される材料を構成するが、このA
g2O3は下記のような不都合な点を有する。
造に最も一般的に使用される材料を構成するが、このA
g2O3は下記のような不都合な点を有する。
集積回路装置が複雑になるにつれて、つまりより多くの
能動電子素子がシリコンチップにパッケージされるにつ
れて、信号を各チップ間またはオペレーティングアプリ
ケーションへおよびオペレーティングアプリケーション
から伝達するためにシステム信号応答時間をより速くす
る必要がある。
能動電子素子がシリコンチップにパッケージされるにつ
れて、信号を各チップ間またはオペレーティングアプリ
ケーションへおよびオペレーティングアプリケーション
から伝達するためにシステム信号応答時間をより速くす
る必要がある。
各チップ間の信号経路を短くし、改良された電気特性、
つまりより小さい誘電率とより小さい損失係数を有する
セラミック材料を使用し、そして信号導体の抵抗を減じ
、ノイズを低減することにより、接続間の信号速度およ
び接合性を高めることができる。チップをより近接して
配するためには大変細かい、近接して配された信号路と
細かいブアイア(Via)を有する多層パッケージを必
要とする。高い寸法精度の表面の平滑さと平坦さは満足
な細かい経路メタライゼーションおよび満足なブアイア
の位置決めを達成するために極めて重要である。Ag2
O3から作られた基盤や多層パッケージはすり、そして
研磨して平滑で平坦な表面にすることかできるが、高密
度のブアイアおよびパッドの位置決めを確実にする際に
、機械加工の困難さとAg2O3の大きい熱収縮(z1
8%)が問題となる。更に、周囲温度でのAgz03の
比較的大きい誘電率(z9〜10)が混線とノイズをさ
けながら信号経路を互いに大変近接して配することを制
限し、また信号の速度を遅らせる。更に、Ag2O3の
線熱膨張率がシリコンよりずっと大きいので、これらの
間の接合を確実にする際に問題が生じる。
つまりより小さい誘電率とより小さい損失係数を有する
セラミック材料を使用し、そして信号導体の抵抗を減じ
、ノイズを低減することにより、接続間の信号速度およ
び接合性を高めることができる。チップをより近接して
配するためには大変細かい、近接して配された信号路と
細かいブアイア(Via)を有する多層パッケージを必
要とする。高い寸法精度の表面の平滑さと平坦さは満足
な細かい経路メタライゼーションおよび満足なブアイア
の位置決めを達成するために極めて重要である。Ag2
O3から作られた基盤や多層パッケージはすり、そして
研磨して平滑で平坦な表面にすることかできるが、高密
度のブアイアおよびパッドの位置決めを確実にする際に
、機械加工の困難さとAg2O3の大きい熱収縮(z1
8%)が問題となる。更に、周囲温度でのAgz03の
比較的大きい誘電率(z9〜10)が混線とノイズをさ
けながら信号経路を互いに大変近接して配することを制
限し、また信号の速度を遅らせる。更に、Ag2O3の
線熱膨張率がシリコンよりずっと大きいので、これらの
間の接合を確実にする際に問題が生じる。
更に、集積回路パッケージi=A、& 203を使用す
る際の欠点として、A、QzO:+の焼結には高い焼成
温度(≧1500°C)が必要なため、メタライゼーシ
ョンにモリブデンやタングステンなどの高い耐熱性の金
属を使用する必要があるということである。モリブデン
およびタングステンの電気抵抗は比較的小さいが、銅、
金、および銀に比べるとかなり大きく、更にモリブデン
やタングステンは焼結前に金メツキしなければならない
。
る際の欠点として、A、QzO:+の焼結には高い焼成
温度(≧1500°C)が必要なため、メタライゼーシ
ョンにモリブデンやタングステンなどの高い耐熱性の金
属を使用する必要があるということである。モリブデン
およびタングステンの電気抵抗は比較的小さいが、銅、
金、および銀に比べるとかなり大きく、更にモリブデン
やタングステンは焼結前に金メツキしなければならない
。
(発明の目的)
従って本願発明の目的は、A、0203を使用したもの
より優れた特性を示す多層パッケージの新規なセラミッ
ク基盤を提供することであり、すなわち小さい誘電率(
く5)および1000℃未満の焼結温度を有し、余分に
すったり研磨したりすることなく平滑で平坦な表面を有
し、ブアイアおよびパッドの位置決めに優れた寸法精度
を有するセラミック基盤を提供することである。
より優れた特性を示す多層パッケージの新規なセラミッ
ク基盤を提供することであり、すなわち小さい誘電率(
く5)および1000℃未満の焼結温度を有し、余分に
すったり研磨したりすることなく平滑で平坦な表面を有
し、ブアイアおよびパッドの位置決めに優れた寸法精度
を有するセラミック基盤を提供することである。
(発明の構成)
本願発明は、BPO,を主要結晶相として含有するガラ
スセラミックが基盤を構成する場合に前記目的が達成さ
れるという発見に基づく。
スセラミックが基盤を構成する場合に前記目的が達成さ
れるという発見に基づく。
米国特許第4,576.920号は、BPO,が主要結
晶相を構成するガラスセラミック製品の製造を開示して
いる。この特許に記載されているように、このガラスセ
ラミック製品は、酸化物の重量%基準で約5〜35%の
B2O3,10〜50%のSiO2および25〜75%
のP2O5(ここでB2O3十S i O,!十P20
5 >90%)から成る前駆体ガラス製品を加熱処理す
ることによる調製される。
晶相を構成するガラスセラミック製品の製造を開示して
いる。この特許に記載されているように、このガラスセ
ラミック製品は、酸化物の重量%基準で約5〜35%の
B2O3,10〜50%のSiO2および25〜75%
のP2O5(ここでB2O3十S i O,!十P20
5 >90%)から成る前駆体ガラス製品を加熱処理す
ることによる調製される。
これらのガラスセラミックに関する記載にあるように、
組成中の理論的に可能なりPO4のモル%と比べてこの
製品中に存在する結晶化度が大変大きいので、少くとも
その結晶化のいくらかはSiO2とBPO,の固溶体か
ら成ると考えられる。この特許中に用いられているよう
に、本明細書で使用するBPOaという用語はBPO4
とSiO2の固溶体を含む。
組成中の理論的に可能なりPO4のモル%と比べてこの
製品中に存在する結晶化度が大変大きいので、少くとも
その結晶化のいくらかはSiO2とBPO,の固溶体か
ら成ると考えられる。この特許中に用いられているよう
に、本明細書で使用するBPOaという用語はBPO4
とSiO2の固溶体を含む。
これらのガラスセラミックの2つの特性により、これら
を集積回路パッケージ用の基盤として使用することが強
く推奨される。すなわち、その2つの特性とは、比較的
小さい熱膨張率(0〜300°Cの範囲で約45〜65
X 10−’/ ’C)と優れた誘電特性である。周
囲温度におけるこれらのガラスセラミックの小さい誘電
率(約4)は電子部品パッケージングの分野において特
に興味あることである。
を集積回路パッケージ用の基盤として使用することが強
く推奨される。すなわち、その2つの特性とは、比較的
小さい熱膨張率(0〜300°Cの範囲で約45〜65
X 10−’/ ’C)と優れた誘電特性である。周
囲温度におけるこれらのガラスセラミックの小さい誘電
率(約4)は電子部品パッケージングの分野において特
に興味あることである。
テープキャスティングおよび米国特許第4.578,9
20号に開示された範囲の組成を有するフリットの焼成
により多層集積回路パッケージを製造できる可能性を決
定するために行われた最初の実験は、BPO,核形成が
大変有効に起こったために結晶化前のガラス粉末の流動
および稠密化が効果的に防止できたことを明らかにして
いる。このような状況は、BPO,の結晶化を遅らせる
ため、ガラスセラミックの基本特性に悪影響を与えずに
種々の金属を添加する必要性へと導く。例えば、Li2
0.Na20およびに20などのアルカリ金属酸化物の
存在が与える電気特性上の逆効果はガラスおよびセラミ
ック業界に公知である。
20号に開示された範囲の組成を有するフリットの焼成
により多層集積回路パッケージを製造できる可能性を決
定するために行われた最初の実験は、BPO,核形成が
大変有効に起こったために結晶化前のガラス粉末の流動
および稠密化が効果的に防止できたことを明らかにして
いる。このような状況は、BPO,の結晶化を遅らせる
ため、ガラスセラミックの基本特性に悪影響を与えずに
種々の金属を添加する必要性へと導く。例えば、Li2
0.Na20およびに20などのアルカリ金属酸化物の
存在が与える電気特性上の逆効果はガラスおよびセラミ
ック業界に公知である。
アルカリ土類金属酸化物、M n O、およびZnOの
実験的添加は、これらそれぞれの酸化物がBPO4の現
場結晶を著しく遅らせることを示した。事実、これらは
全て効果があり過ぎる程で、何分の1%かの添加でさえ
、この結晶化をほとんど抑えてしまう。これらの添加か
ら得られたガラス状物質は通常耐水性が悪く、約900
〜1000℃まで加熱されると大きな変形を起こした。
実験的添加は、これらそれぞれの酸化物がBPO4の現
場結晶を著しく遅らせることを示した。事実、これらは
全て効果があり過ぎる程で、何分の1%かの添加でさえ
、この結晶化をほとんど抑えてしまう。これらの添加か
ら得られたガラス状物質は通常耐水性が悪く、約900
〜1000℃まで加熱されると大きな変形を起こした。
Ag2O3の添加は、BPO,より大きい熱膨張率を示
すA、QPO4固溶体相の結晶化を起こさせる。更に、
フリットを焼結して高密度にするのを困難にする程結晶
化前の流動を著しく減少させる。従って、Ag2O3の
添加は3%以下でなければならず、好ましくは2%未満
、最も好ましくはLi20.Na20.KZ O,Mn
O,ZnOおよびアルカリ土類金属酸化物と同様にほと
んど含まれない、すなわちもし存在しても1%未満であ
るようにする。一般に、B203 +P205 +Si
O2の合計は95%を越えることが好ましい。
すA、QPO4固溶体相の結晶化を起こさせる。更に、
フリットを焼結して高密度にするのを困難にする程結晶
化前の流動を著しく減少させる。従って、Ag2O3の
添加は3%以下でなければならず、好ましくは2%未満
、最も好ましくはLi20.Na20.KZ O,Mn
O,ZnOおよびアルカリ土類金属酸化物と同様にほと
んど含まれない、すなわちもし存在しても1%未満であ
るようにする。一般に、B203 +P205 +Si
O2の合計は95%を越えることが好ましい。
少量のSiO2添加はフリットの焼結性をいくらか向上
させるが、1000℃未満の温度で一体物の完全な稠密
化を可能にする程ではない。
させるが、1000℃未満の温度で一体物の完全な稠密
化を可能にする程ではない。
5iC)Bの含有量を50重量%より大きくし、B2O
3およびP2O5の濃度を注意深くコントロールするこ
とにより、約875〜1000℃の温度で焼成した際に
優れた焼結性を示すフリットを調製できることがわかっ
た。ガラスは現場で結晶化してBPO4を主要結晶相と
して含むガラスセラミックを与える。本願発明の製品は
25〜300℃の範囲で30×10−7/℃より大きく
約45XlO−7/℃未満の線熱膨張率、および室温で
5未満、通常3〜4の範囲の誘電率を示す。従ってこの
線熱膨張率はシリコンとそれに近く、この2つの物質量
で良好な接合を可能にする。更に、この小さい誘電率は
回路素子間の混線やノイズのない高密度の回路構成を可
能にする。更に、高いレベルのS i 02は良好な耐
水性を示すフリットや最終製品を与える。
3およびP2O5の濃度を注意深くコントロールするこ
とにより、約875〜1000℃の温度で焼成した際に
優れた焼結性を示すフリットを調製できることがわかっ
た。ガラスは現場で結晶化してBPO4を主要結晶相と
して含むガラスセラミックを与える。本願発明の製品は
25〜300℃の範囲で30×10−7/℃より大きく
約45XlO−7/℃未満の線熱膨張率、および室温で
5未満、通常3〜4の範囲の誘電率を示す。従ってこの
線熱膨張率はシリコンとそれに近く、この2つの物質量
で良好な接合を可能にする。更に、この小さい誘電率は
回路素子間の混線やノイズのない高密度の回路構成を可
能にする。更に、高いレベルのS i 02は良好な耐
水性を示すフリットや最終製品を与える。
テープキャスティングに用いるフリットのような粉末状
のガラスを扱う際は湿気に対する耐性が特に重要である
。最終製品が細粒状のガラクセラミックなので、平滑で
平坦な表面を得るために余分な仕上げをする必要がない
。
のガラスを扱う際は湿気に対する耐性が特に重要である
。最終製品が細粒状のガラクセラミックなので、平滑で
平坦な表面を得るために余分な仕上げをする必要がない
。
本願発明のガラスは酸化物の重量%基準で約10〜25
%のB2O3,20〜40%のP2O5および〉50〜
65%のSiO2から成る。ガラスセラミック体は、こ
れらの範囲の組成を有するフリットから、次の4つの一
般的工程に従って調製し得る。
%のB2O3,20〜40%のP2O5および〉50〜
65%のSiO2から成る。ガラスセラミック体は、こ
れらの範囲の組成を有するフリットから、次の4つの一
般的工程に従って調製し得る。
(i)所望する組成のガラスを得るだめのバッチを溶融
する。
する。
(2)その溶融物をその転移範囲より低い温度ま=
12 − で冷却し、同時に所望の形状のガラス体を成形する。
12 − で冷却し、同時に所望の形状のガラス体を成形する。
(3)そのガラス体をフリットに微粉砕する。
(4)そのフリットを約875〜1000℃の温度で焼
結し現場で結晶化して細粒状で実質的に非多孔性のガラ
スセラミック一体物を形成する。
結し現場で結晶化して細粒状で実質的に非多孔性のガラ
スセラミック一体物を形成する。
ここで、転移範囲とは溶融した溶融物がアモルファス固
体に転換する温度として定義され、通常ガラスのアニー
ル点付近にあると考えられている。
体に転換する温度として定義され、通常ガラスのアニー
ル点付近にあると考えられている。
フリットが所望されるため、溶融物はしばしば細い流れ
として冷水のバッチに注ぎ込まれ、得られたガラスの粒
子は更に必要な粒径に微粉砕される。このプラスチイス
を“トリゲージング(drigaging) ”と呼ぶ
。
として冷水のバッチに注ぎ込まれ、得られたガラスの粒
子は更に必要な粒径に微粉砕される。このプラスチイス
を“トリゲージング(drigaging) ”と呼ぶ
。
好ましい組成は、酸化物の重量%基準で約15〜25%
のB2O3,25〜35%のP2O5および52〜60
%のSiOz(ここでB2O3+P2O5+5f02>
95%)から成る。
のB2O3,25〜35%のP2O5および52〜60
%のSiOz(ここでB2O3+P2O5+5f02>
95%)から成る。
(実 施 例)
本願発明を実施例に基づいて更に詳細に説明す表1は本
願発明のガラス組成を酸化物の重量部で示している。こ
こで個々の成分の合計がほとんど100に近いので、便
宜上、重量%を表わしていると見なしてさしつかえない
。実際のバッチ成分は、溶融した際に適切な割合の所望
する酸化物に変換される酸化物または他の化合物から構
成し得る。例えば、ホウ酸はB2O3の供給源となる。
願発明のガラス組成を酸化物の重量部で示している。こ
こで個々の成分の合計がほとんど100に近いので、便
宜上、重量%を表わしていると見なしてさしつかえない
。実際のバッチ成分は、溶融した際に適切な割合の所望
する酸化物に変換される酸化物または他の化合物から構
成し得る。例えば、ホウ酸はB2O3の供給源となる。
バッチを混ぜ合わせ、ボールミルして均一な溶融物を得
やすいようにし、シリカるつぼに充填した。次にそのる
つほにふたをし、約1600℃で作動している炉に導入
し、バッチを約2〜4時間溶融した。いくらかの溶融物
をガラススラブにキャストし、これらのスラブを6′
(χ150+nm)幅、0.25’ (:;B、25
mm)厚のガラスシートに圧延し、直ちに約600℃で
作動するアニーラ−にラフした。
やすいようにし、シリカるつぼに充填した。次にそのる
つほにふたをし、約1600℃で作動している炉に導入
し、バッチを約2〜4時間溶融した。いくらかの溶融物
をガラススラブにキャストし、これらのスラブを6′
(χ150+nm)幅、0.25’ (:;B、25
mm)厚のガラスシートに圧延し、直ちに約600℃で
作動するアニーラ−にラフした。
他の溶融物は比較的薄い流れとして水槽中に注ぎ込み、
溶融したガラスを小さな粒子に急冷した(トリゲージ)
。
溶融したガラスを小さな粒子に急冷した(トリゲージ)
。
前記の記載は研究室の実験によるものだが、この組成を
工業用の大きなスケールによるガラス製造設備および技
術を用いて溶融し、成形できることは明らかである。
工業用の大きなスケールによるガラス製造設備および技
術を用いて溶融し、成形できることは明らかである。
表 1
SiO249,853,154,15G、7P2053
3.73L、428.528.8B2O31B、515
.417.418.4Si0254.957J 59.
45B、IF50s 2G、024.623.422.
1B20319.L 18.1.17.221.7ガラ
スシートおよび/またはトリゲージしたガラス粒子を砕
き、粉砕して約3〜10ミクロンのメジアン粒径を有す
るフリットとした。このフリットを有機バインダー/ビ
ヒクルと(固体:有機バインダー/ビヒクルの重量比が
1:1)ボールミル中で24時間混合した。この有機バ
インダー/ビー 15 = ヒクルは、バインダー(ポリビニルブチラール)、溶剤
(トルエン)、および界面活性剤(リン酸エステル)か
ら構成した。得られたスリップを、0.025 ’
に O,825mm)のドクターブレードを用いて0.
002’ (:; 0.051+nm)の厚さを有す
るシリコーン被覆ポリエステル支持フィルムに連続的に
施した。この被覆フィルムを空気中、室温(z25℃)
で乾燥し、有機溶剤を蒸発させて約0.007’−0,
009’ (:0.18〜0.24mm)の厚さの生
テープを得た。生テープとは、その上にある粒子は乾燥
しであるが、焼結するために焼成されていないことを表
わしている。
3.73L、428.528.8B2O31B、515
.417.418.4Si0254.957J 59.
45B、IF50s 2G、024.623.422.
1B20319.L 18.1.17.221.7ガラ
スシートおよび/またはトリゲージしたガラス粒子を砕
き、粉砕して約3〜10ミクロンのメジアン粒径を有す
るフリットとした。このフリットを有機バインダー/ビ
ヒクルと(固体:有機バインダー/ビヒクルの重量比が
1:1)ボールミル中で24時間混合した。この有機バ
インダー/ビー 15 = ヒクルは、バインダー(ポリビニルブチラール)、溶剤
(トルエン)、および界面活性剤(リン酸エステル)か
ら構成した。得られたスリップを、0.025 ’
に O,825mm)のドクターブレードを用いて0.
002’ (:; 0.051+nm)の厚さを有す
るシリコーン被覆ポリエステル支持フィルムに連続的に
施した。この被覆フィルムを空気中、室温(z25℃)
で乾燥し、有機溶剤を蒸発させて約0.007’−0,
009’ (:0.18〜0.24mm)の厚さの生
テープを得た。生テープとは、その上にある粒子は乾燥
しであるが、焼結するために焼成されていないことを表
わしている。
粒子の層を支持フィルムからはがし、約3’ x3’
(:;75mmX75++++n)の正方形に切断し
、その正方形6個を重ね合わせた。この正方形を重ね合
わせる際、それぞれ次のシートを90°反時計方向にま
わし、重ね合わせるうちに累積される端どうしの厚みの
違いをへらした。この重ね合わせた物を75℃で作動し
ている乾燥オーブンに入れ、約15分間その中に置いて
予備加熱した。次に、この重ね= 17− 合わせ物を、75°Cまで加熱された定盤を有するホッ
トプレスに入れ、2500psi(: 176kg/c
J)の圧力で15秒間プレスした。次に重ね合わせ物を
プレスからはずし、ひっくり返して90°まわし、75
℃、2500psi(χ176kg/cJ)で更に15
秒間プレスした。
(:;75mmX75++++n)の正方形に切断し
、その正方形6個を重ね合わせた。この正方形を重ね合
わせる際、それぞれ次のシートを90°反時計方向にま
わし、重ね合わせるうちに累積される端どうしの厚みの
違いをへらした。この重ね合わせた物を75℃で作動し
ている乾燥オーブンに入れ、約15分間その中に置いて
予備加熱した。次に、この重ね= 17− 合わせ物を、75°Cまで加熱された定盤を有するホッ
トプレスに入れ、2500psi(: 176kg/c
J)の圧力で15秒間プレスした。次に重ね合わせ物を
プレスからはずし、ひっくり返して90°まわし、75
℃、2500psi(χ176kg/cJ)で更に15
秒間プレスした。
この再プレスは加えられる負荷の不均一性を減少させる
。得られた積層物は約0.050’ (II;1.2
5mm)の厚さを有していた。
。得られた積層物は約0.050’ (II;1.2
5mm)の厚さを有していた。
表2は、はぼ完全な密度と現場でのBPO,の結晶化を
達成するために積層物を焼結した温度を示している。そ
れぞれの例について、温度を約300°C/時の割合で
上げていき、示された温度に1時間保った。結晶化した
積層物を試料に切断し、この試料について25〜300
°Cの温度における×10−7/°Cで表わした線熱膨
張率、室温(χ250C) 、100kHzでの誘電率
、および室温(χ25°C)、100kHzでの損失係
数をテストした。
達成するために積層物を焼結した温度を示している。そ
れぞれの例について、温度を約300°C/時の割合で
上げていき、示された温度に1時間保った。結晶化した
積層物を試料に切断し、この試料について25〜300
°Cの温度における×10−7/°Cで表わした線熱膨
張率、室温(χ250C) 、100kHzでの誘電率
、および室温(χ25°C)、100kHzでの損失係
数をテストした。
表 2
焼結温度 1000°C1000°C1000°c
1ooo’c線熱膨張率 45.3 44.
0 42.8 41.1誘電率 3.92
3.81 3,70 3.83損失係数< 0
.0005 < 0.0005 < 0.0005
< 0.[1005焼結温度 10006C100
0℃ 1000°c 1ooo℃線熱膨張率
41.8 40.6 ’i、6
40.7誘電率 −3,533,713,53 損失係数 −< 0.0005 < 0.0005
< 0.0005組成のコントロールが重要である
ことは例1が示す物性から明らかである。つまり、低い
レベルのS i 02は所望する線熱膨張率より高い線
熱膨張率を示すことがわかる。
1ooo’c線熱膨張率 45.3 44.
0 42.8 41.1誘電率 3.92
3.81 3,70 3.83損失係数< 0
.0005 < 0.0005 < 0.0005
< 0.[1005焼結温度 10006C100
0℃ 1000°c 1ooo℃線熱膨張率
41.8 40.6 ’i、6
40.7誘電率 −3,533,713,53 損失係数 −< 0.0005 < 0.0005
< 0.0005組成のコントロールが重要である
ことは例1が示す物性から明らかである。つまり、低い
レベルのS i 02は所望する線熱膨張率より高い線
熱膨張率を示すことがわかる。
例7が最も好ましい組成であると考えられる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)フリットの形態をしており、1000℃未満の温度
で焼結し、現場で結晶化してBPO_4を主要結晶相と
して含有するガラスセラミック一体物になることができ
、約30〜45×10^−^7/℃の範囲の線熱膨張率
および5未満の誘電率を示し、酸化物の重量%基準で約
10〜25wt%のB_2O_3、20〜40wt%の
P_2O_5、および>50〜65wt%のSiO_2
から成る熱結晶性ガラス。 2)15〜25wt%のB_2O_3、25〜35wt
%のP_2O_5および52〜60wt%のSiO_2
(ここでB_2O_3+P_2O_5+SiO_2>9
5wt%)から成ることを特徴とする請求項1記載の熱
結晶性ガラス。 3)約30〜45×10^−^7/℃の範囲の線熱膨張
率および5未満の誘電率を示し、主要結晶相として BPO_4を含み、酸化物の重量%基準で約10〜25
%のB_2O_3、20〜40%のP_2O_5および
>50〜65%のSiO_2から成る組成を有するガラ
スセラミック体。 4)15〜25%のB_2O_3、25〜35%のP_
2O_5および52〜60%のSiO_2(ここでB_
2O_3+P_2O_5+SiO_2>95%)から成
る組成を有することを特徴とする請求項3記載のガラス
セラミック体。 5)約30〜45×10^−^7/℃の線熱膨張率およ
び5未満の誘電率を示し、主要結晶相としてBPO_4
を含み、酸化物の重量%基準で約10〜25%のB_2
O_3、20〜40%のP_2O_5および>50〜6
5%のSiO_2から成る組成を有するガラスセラミッ
ク物質から構成される電子部品パッケージング用の基盤
。 6)前記ガラスセラミック物質が15〜25%のB_2
O_3、25〜35%のP_2O_5および52〜60
%のSiO_2(ここでB_2O_3+P_2O_5+
SiO_2>95%)から成る組成を有することを特徴
とする請求項5記載の電子部品パッケージング用の基盤
。 7)(a)酸化物の重量%基準で約10〜25%のB_
2O_3、20〜40%のP_2O_5および>50〜
65%のSiO_2から成るガラス用のバッチを溶融し
、 (b)該溶融物を少くともその転移範囲より低い温度で
冷却し、同時にその溶融物を所望の形状のガラス体に成
形し、 (c)該ガラス体をフリットに微粉砕し、 (d)該フリットを水性および/または有機バインダー
/ビヒクルに混合してスリップを形成し、(e)該スリ
ップを薄い支持フィルム上に層として沈積させ、 (f)該フィルム上の層を乾燥し、 (g)該乾燥した層を該フィルムから取りはずし、(h
)該乾燥した層を所望の寸法のシートに切断し、 (i)所望の数のシートを積み重ねて積層物を形成し、
そして (j)フリット粒子が互いに焼結して一体物となり、ガ
ラスが現場で結晶化してBPO_4を主要結晶相として
含有するガラスセラミックになるのに十分な時間、約8
75〜1000℃で前該積層物を焼成する、 の各工程から成る、電子部品パッケージング用の多層ガ
ラスセラミック基盤を製造する方法。 8)前記ガラスが15〜25%のB_2O_3、25〜
35%のP_2O_5および52〜60%のSiO_2
(ここでB_2O_3+P_2O_5+SiO_2>9
5%)から成ることを特徴とする請求項7記載の電子部
品パッケージング用の多層ガラスセラミック基盤を製造
する方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/125,928 US4833104A (en) | 1987-11-27 | 1987-11-27 | Glass-ceramic substrates for electronic packaging |
US125928 | 1987-11-27 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01167259A true JPH01167259A (ja) | 1989-06-30 |
Family
ID=22422100
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63295860A Pending JPH01167259A (ja) | 1987-11-27 | 1988-11-22 | 電子部品パッケージング用のガラスセラミック基盤、その製造方法、およびそれに用いるガラス |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4833104A (ja) |
EP (1) | EP0319146A3 (ja) |
JP (1) | JPH01167259A (ja) |
KR (1) | KR890008970A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007153735A (ja) * | 2005-12-05 | 2007-06-21 | Schott Ag | ガラスセラミック |
WO2014021260A1 (ja) * | 2012-07-30 | 2014-02-06 | 旭硝子株式会社 | 軟磁性複合材用ガラス粒子および軟磁性複合材の製造方法 |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5196381A (en) * | 1990-01-16 | 1993-03-23 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Metaphosphate glass composition |
WO1992000929A2 (en) * | 1990-07-11 | 1992-01-23 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Boron aluminum phosphates and boron aluminum phosphosilicates for electronic packaging |
US5660781A (en) * | 1994-06-28 | 1997-08-26 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Process for preparing glass ceramic green sheets |
US6749769B2 (en) | 2001-03-09 | 2004-06-15 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Crystalline compositions of doped aluminum phosphate |
KR20180052646A (ko) * | 2015-08-21 | 2018-05-18 | 코닝 인코포레이티드 | 플렉서블 기판 웹들 내의 피쳐들의 연속적 제조 방법들 및 이와 관련된 제품들 |
WO2019191350A1 (en) * | 2018-03-28 | 2019-10-03 | Corning Incorporated | Boron phosphate glass-ceramics with low dielectric loss |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3519445A (en) * | 1967-11-06 | 1970-07-07 | Corning Glass Works | Al2o3-p2o5-b2o3 glass-ceramic articles and methods |
BE815374A (fr) * | 1973-05-23 | 1974-09-16 | Matiere vitroceramique et procede pour la preparer | |
US4576920A (en) * | 1985-05-23 | 1986-03-18 | Corning Glass Works | B2 O3 --P2 O5 --SiO2 glass-ceramics |
KR860008953A (ko) * | 1985-05-23 | 1986-12-19 | 알프레드 엘. 마이클센 | 함수소 글라스 미세포말 및 가스- 세라믹과 그 제조 방법 |
-
1987
- 1987-11-27 US US07/125,928 patent/US4833104A/en not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-11-08 EP EP88310478A patent/EP0319146A3/en not_active Withdrawn
- 1988-11-22 JP JP63295860A patent/JPH01167259A/ja active Pending
- 1988-11-26 KR KR1019880015649A patent/KR890008970A/ko not_active Application Discontinuation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007153735A (ja) * | 2005-12-05 | 2007-06-21 | Schott Ag | ガラスセラミック |
WO2014021260A1 (ja) * | 2012-07-30 | 2014-02-06 | 旭硝子株式会社 | 軟磁性複合材用ガラス粒子および軟磁性複合材の製造方法 |
JPWO2014021260A1 (ja) * | 2012-07-30 | 2016-07-21 | 旭硝子株式会社 | 軟磁性複合材用ガラス粒子および軟磁性複合材の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4833104A (en) | 1989-05-23 |
EP0319146A2 (en) | 1989-06-07 |
KR890008970A (ko) | 1989-07-13 |
EP0319146A3 (en) | 1990-05-16 |
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