JPH08116177A - 多層配線基板とその製造方法、及びそれに用いるシリカ焼結体の製造方法 - Google Patents
多層配線基板とその製造方法、及びそれに用いるシリカ焼結体の製造方法Info
- Publication number
- JPH08116177A JPH08116177A JP24792994A JP24792994A JPH08116177A JP H08116177 A JPH08116177 A JP H08116177A JP 24792994 A JP24792994 A JP 24792994A JP 24792994 A JP24792994 A JP 24792994A JP H08116177 A JPH08116177 A JP H08116177A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weight
- powder
- metal compound
- silica
- multilayer wiring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Abstract
(57)【要約】
【目的】 低誘電率、低誘電損失を合わせ持ち、かつ低
抵抗導体を同時焼成により内装化できる多層配線基板と
その製造方法を提供する。 【構成】 平均粒径が５〜５００nmであるシリカの微粉
末９５．０〜９９．５重量％とアルカリ金属化合物０〜
５．０重量％及びアルカリ土類金属化合物０〜５．０重
量％、またはシリカ微粉末９５．０〜９９．０重量％と
Ｂ2 Ｏ3 １．０〜５．０重量％よりなる組成物を、水蒸
気を含む雰囲気中８００〜１２００℃の温度域で焼成す
る。
抵抗導体を同時焼成により内装化できる多層配線基板と
その製造方法を提供する。 【構成】 平均粒径が５〜５００nmであるシリカの微粉
末９５．０〜９９．５重量％とアルカリ金属化合物０〜
５．０重量％及びアルカリ土類金属化合物０〜５．０重
量％、またはシリカ微粉末９５．０〜９９．０重量％と
Ｂ2 Ｏ3 １．０〜５．０重量％よりなる組成物を、水蒸
気を含む雰囲気中８００〜１２００℃の温度域で焼成す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特に低誘電損失を要求
されるマイクロ波集積回路に用いられるセラミックス基
板及びその製造方法、並びにそれに用いるシリカ焼結体
に関する。
されるマイクロ波集積回路に用いられるセラミックス基
板及びその製造方法、並びにそれに用いるシリカ焼結体
に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体チップの高集積化、高周波
化の進行に対して、セラミックス多層配線基板に対する
低誘電率化、低伝送損失化の要求が高まってきている。
低誘電率基板としては、ホウケイ酸系ガラスと石英との
複合やホウケイ酸系ガラスとコーディエライトとの複合
等により誘電率を４〜５程度にしたものが実用化されて
いるが、これらはマイクロ波等の高周波帯での誘電損失
に対する要求には不十分である。
化の進行に対して、セラミックス多層配線基板に対する
低誘電率化、低伝送損失化の要求が高まってきている。
低誘電率基板としては、ホウケイ酸系ガラスと石英との
複合やホウケイ酸系ガラスとコーディエライトとの複合
等により誘電率を４〜５程度にしたものが実用化されて
いるが、これらはマイクロ波等の高周波帯での誘電損失
に対する要求には不十分である。
【０００３】低誘電率を有するマイクロ波材料としては
シリカが挙げられる。シリカは比誘電率３．８、Ｑｆ積
１５，０００［ＧＨｚ］と報告されている。さらにセラ
ミックス多層配線基板に対しては、伝送特性の点から低
抵抗金属を配線材料に用いることが求められている。と
ころがシリカの焼成温度は、低抵抗金属として知られて
いる金、銀、銅等の融点と比較して非常に高く、同時焼
成による多層配線化は困難であった。
シリカが挙げられる。シリカは比誘電率３．８、Ｑｆ積
１５，０００［ＧＨｚ］と報告されている。さらにセラ
ミックス多層配線基板に対しては、伝送特性の点から低
抵抗金属を配線材料に用いることが求められている。と
ころがシリカの焼成温度は、低抵抗金属として知られて
いる金、銀、銅等の融点と比較して非常に高く、同時焼
成による多層配線化は困難であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】シリカのもつ低誘電
率、低誘電損率を多層配線基板材料として利用するに
は、シリカを前述した低抵抗金属の融点以下の温度域で
焼結させることが必要になる。
率、低誘電損率を多層配線基板材料として利用するに
は、シリカを前述した低抵抗金属の融点以下の温度域で
焼結させることが必要になる。
【０００５】特開平２−３０２３６２号公報に、ＢＰＯ
4 をＳｉＯ2 に対して５重量％以上添加することにより
焼成温度を９５０〜１１００℃とする技術が開示されて
いる。配線材料として銀や銅を使用できる温度域１００
０℃以下で焼成するためには、添加量が２０重量％以上
必要となっている。この材料は誘電率の点では低い値を
示しているが、誘電損失の点からは添加物が多い点が望
ましくない。
4 をＳｉＯ2 に対して５重量％以上添加することにより
焼成温度を９５０〜１１００℃とする技術が開示されて
いる。配線材料として銀や銅を使用できる温度域１００
０℃以下で焼成するためには、添加量が２０重量％以上
必要となっている。この材料は誘電率の点では低い値を
示しているが、誘電損失の点からは添加物が多い点が望
ましくない。
【０００６】本発明の目的は、シリカの低温焼成を可能
とすることで低誘電率、低誘電損率を合わせもつ多層配
線基板とその製造方法を提供することにある。
とすることで低誘電率、低誘電損率を合わせもつ多層配
線基板とその製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明による多層配線基
板の特徴は、絶縁層がＳｉＯ2 ９５．０〜９９．５重量
％、アルカリ金属化合物０〜５．０重量％、アルカリ土
類金属化合物０〜５．０重量％、またはＳｉＯ2 ９５．
０〜９９．０重量％、Ｂ2 Ｏ3 １．０〜５．０重量％か
らなり、融点が８００〜１２００℃の温度域にあるＡ
ｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｇ−Ｐｄ等の前述した低抵抗導体を
導体層として有することである。
板の特徴は、絶縁層がＳｉＯ2 ９５．０〜９９．５重量
％、アルカリ金属化合物０〜５．０重量％、アルカリ土
類金属化合物０〜５．０重量％、またはＳｉＯ2 ９５．
０〜９９．０重量％、Ｂ2 Ｏ3 １．０〜５．０重量％か
らなり、融点が８００〜１２００℃の温度域にあるＡ
ｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｇ−Ｐｄ等の前述した低抵抗導体を
導体層として有することである。
【０００８】この絶縁層を形成するシリカ焼結体は、平
均粒径が５〜５００nmであるシリカの微粉末をＳｉＯ2
の原料粉末に用い、これと所定量のアルカリ金属化合
物、アルカリ土類金属化合物、またはＢ2 Ｏ3 との混合
粉末から成形体を作製し、これを分圧にして０．００５
気圧以上０．８５気圧以下の水蒸気を含む雰囲気におい
て、８００〜１２００℃にして焼成することにより得ら
れる。
均粒径が５〜５００nmであるシリカの微粉末をＳｉＯ2
の原料粉末に用い、これと所定量のアルカリ金属化合
物、アルカリ土類金属化合物、またはＢ2 Ｏ3 との混合
粉末から成形体を作製し、これを分圧にして０．００５
気圧以上０．８５気圧以下の水蒸気を含む雰囲気におい
て、８００〜１２００℃にして焼成することにより得ら
れる。
【０００９】これを多層配線基板として用いる場合に
は、前述した混合粉末、バインダー、および溶剤よりス
ラリーを作製し、これよりグリーンシートを形成する。
このグリーンシート上に配線を印刷し、これらを積層し
た後、分圧にして０．００５気圧以上０．８５気圧以下
の水蒸気を含む雰囲気において８００〜１２００℃にて
一体焼成することによって製造することができる。
は、前述した混合粉末、バインダー、および溶剤よりス
ラリーを作製し、これよりグリーンシートを形成する。
このグリーンシート上に配線を印刷し、これらを積層し
た後、分圧にして０．００５気圧以上０．８５気圧以下
の水蒸気を含む雰囲気において８００〜１２００℃にて
一体焼成することによって製造することができる。
【００１０】
【作用】本発明によるシリカ焼結体は、平均粒径５〜５
００nmであるＳｉＯ2 を原料粉末とし、これにアルカリ
金属化合物乃至アルカリ土類金属化合物０．５〜５重量
％またはＢ2 Ｏ3 １〜５重量％を添加し、分圧にして
０．００５気圧以上０．８５気圧以下の水蒸気を含む雰
囲気において８００〜１２００℃にて焼成することで得
ることができる。平均粒径が５nm未満のシリカ粉末を得
ることは困難であり、また、平均粒径が５００nmより大
きくなると１２００℃以下での焼結が困難となるため、
原料粉末の平均粒径は５〜５００nmの範囲にある必要が
ある。更に好適には５〜５０nmの範囲が望ましい。ま
た、アルカリ金属、アルカリ土類金属及びＢ2 Ｏ3 の添
加は焼結の進行を促す効果が認められる。添加剤を全く
添加しない場合においても、焼成時間を長くすることに
より焼結させることが可能であるが、適量を添加するこ
とにより焼成時間を短くすることが出来る。この際添加
量としては、アルカリ金属化合物及びアルカリ土類金属
では１重量％以下ではその効果は認められない。また、
Ｂ2 Ｏ3 では０．５重量％以下では効果が認められな
い。添加量は多いほどその効果も増加するが、５重量％
以上添加した場合誘電率の増加につながる。従って、添
加量としてはアルカリ金属及びアルカリ土類金属では１
〜５重量％、Ｂ2 Ｏ3 では０．５〜５重量％の範囲が適
当である。更に好適には、共に３〜５重量％の添加が望
ましい。なお、アルカリ金属およびアルカリ土類金属化
合物としては、炭酸塩、酸化物、水酸化物、弗化物等が
使用できる。また、これら化合物とシリカ粉末との混合
方法は特に限定されないが、図１（ａ）に示したフロー
チャートのように、秤量した粉末を溶液中に分散させ、
金属化合物を溶解して均等に混合することが望ましい。
また図１（ｂ）に示したように、金属塩のみを溶解した
溶液中にシリカ粉末を加え、シリカ粉末にコーティング
するようにして混合しても良い。混合後は溶媒を乾燥除
去することで均等に粉末を混合することができる。従っ
て、金属化合物としては溶媒に溶解性の高いものを用い
ることが好ましい。
００nmであるＳｉＯ2 を原料粉末とし、これにアルカリ
金属化合物乃至アルカリ土類金属化合物０．５〜５重量
％またはＢ2 Ｏ3 １〜５重量％を添加し、分圧にして
０．００５気圧以上０．８５気圧以下の水蒸気を含む雰
囲気において８００〜１２００℃にて焼成することで得
ることができる。平均粒径が５nm未満のシリカ粉末を得
ることは困難であり、また、平均粒径が５００nmより大
きくなると１２００℃以下での焼結が困難となるため、
原料粉末の平均粒径は５〜５００nmの範囲にある必要が
ある。更に好適には５〜５０nmの範囲が望ましい。ま
た、アルカリ金属、アルカリ土類金属及びＢ2 Ｏ3 の添
加は焼結の進行を促す効果が認められる。添加剤を全く
添加しない場合においても、焼成時間を長くすることに
より焼結させることが可能であるが、適量を添加するこ
とにより焼成時間を短くすることが出来る。この際添加
量としては、アルカリ金属化合物及びアルカリ土類金属
では１重量％以下ではその効果は認められない。また、
Ｂ2 Ｏ3 では０．５重量％以下では効果が認められな
い。添加量は多いほどその効果も増加するが、５重量％
以上添加した場合誘電率の増加につながる。従って、添
加量としてはアルカリ金属及びアルカリ土類金属では１
〜５重量％、Ｂ2 Ｏ3 では０．５〜５重量％の範囲が適
当である。更に好適には、共に３〜５重量％の添加が望
ましい。なお、アルカリ金属およびアルカリ土類金属化
合物としては、炭酸塩、酸化物、水酸化物、弗化物等が
使用できる。また、これら化合物とシリカ粉末との混合
方法は特に限定されないが、図１（ａ）に示したフロー
チャートのように、秤量した粉末を溶液中に分散させ、
金属化合物を溶解して均等に混合することが望ましい。
また図１（ｂ）に示したように、金属塩のみを溶解した
溶液中にシリカ粉末を加え、シリカ粉末にコーティング
するようにして混合しても良い。混合後は溶媒を乾燥除
去することで均等に粉末を混合することができる。従っ
て、金属化合物としては溶媒に溶解性の高いものを用い
ることが好ましい。
【００１１】焼成雰囲気に関しては、水蒸気の含有量が
多くなるほど焼結性が向上するが、分圧にして０．００
５気圧未満であると効果が認められなくなる。また、分
圧にして０．８５気圧以上の水蒸気雰囲気を作り出すこ
とは困難である。従って、０．００５〜０．８５気圧の
範囲、更に好ましくは０．３〜０．７気圧の範囲で焼成
することが望ましい。これらの条件下で焼成することに
より、焼成温度８００〜１２００℃においてシリカ焼結
体を得ることが出来る。
多くなるほど焼結性が向上するが、分圧にして０．００
５気圧未満であると効果が認められなくなる。また、分
圧にして０．８５気圧以上の水蒸気雰囲気を作り出すこ
とは困難である。従って、０．００５〜０．８５気圧の
範囲、更に好ましくは０．３〜０．７気圧の範囲で焼成
することが望ましい。これらの条件下で焼成することに
より、焼成温度８００〜１２００℃においてシリカ焼結
体を得ることが出来る。
【００１２】多層配線基板を製造する場合には、導電層
を形成したグリーンシートを作製し、これを積層したも
のを焼成することにより一体化して多層配線基板を得る
ことが出来る。また、あらかじめ焼結したシリカ焼結体
上に導電層を形成してから一体化して多層配線基板とし
てもよい。
を形成したグリーンシートを作製し、これを積層したも
のを焼成することにより一体化して多層配線基板を得る
ことが出来る。また、あらかじめ焼結したシリカ焼結体
上に導電層を形成してから一体化して多層配線基板とし
てもよい。
【００１３】
【実施例】以下に本発明を実施例により更に具体的に説
明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実
施例に限定されるものではない。
明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実
施例に限定されるものではない。
【００１４】（実施例１）平均粒径が５nmである非晶質
シリカ粉末に対してＬｉ2 ＣＯ3 を１、３及び５重量％
添加し、分散媒を純水としてボールミル混合を行った。
この混合溶液を乾燥させることによりシリカ粉末表面に
Ｌｉ2 ＣＯ3 を均一に付着させ、造粒することにより原
料粉末を得る（図１（ａ））。得られた原料粉末を、ポ
リビニルブチラールをエタノールを主成分とする溶剤で
溶かした液に加え、均一に混ぜ合わせ、粘度を３０００
〜１００００ｃｐｓとしたスラリーを製作した。同様に
前記Ｌｉ2 ＣＯ3 成分をＮａ2 ＣＯ3 、Ｋ2 ＣＯ3 、Ｒ
ｂ2 ＣＯ3 に置き換えたものでスラリーを作製した。こ
れらスラリーをスリップキャスティング成膜法により５
０〜２００μm の厚みになるようにグリーンシート化す
る。作製したグリーンシートを熱プレスすることにより
生積層体を得た。この生積層体を、分圧にして０．５気
圧の水蒸気と、窒素、酸素を含む雰囲気中、８００、１
０００、１２００℃で５時間焼成を行った。
シリカ粉末に対してＬｉ2 ＣＯ3 を１、３及び５重量％
添加し、分散媒を純水としてボールミル混合を行った。
この混合溶液を乾燥させることによりシリカ粉末表面に
Ｌｉ2 ＣＯ3 を均一に付着させ、造粒することにより原
料粉末を得る（図１（ａ））。得られた原料粉末を、ポ
リビニルブチラールをエタノールを主成分とする溶剤で
溶かした液に加え、均一に混ぜ合わせ、粘度を３０００
〜１００００ｃｐｓとしたスラリーを製作した。同様に
前記Ｌｉ2 ＣＯ3 成分をＮａ2 ＣＯ3 、Ｋ2 ＣＯ3 、Ｒ
ｂ2 ＣＯ3 に置き換えたものでスラリーを作製した。こ
れらスラリーをスリップキャスティング成膜法により５
０〜２００μm の厚みになるようにグリーンシート化す
る。作製したグリーンシートを熱プレスすることにより
生積層体を得た。この生積層体を、分圧にして０．５気
圧の水蒸気と、窒素、酸素を含む雰囲気中、８００、１
０００、１２００℃で５時間焼成を行った。
【００１５】Ｌｉ2 ＣＯ3 を添加した試料は相対密度に
して９６．０％以上に達しており、十分な焼結性を示し
た（表１）。同様にＮａ2 ＣＯ3 、Ｋ2 ＣＯ3 及びＲｂ
2 ＣＯ3 を添加した試料についても十分な焼結を示した
（表２、３及び４）。
して９６．０％以上に達しており、十分な焼結性を示し
た（表１）。同様にＮａ2 ＣＯ3 、Ｋ2 ＣＯ3 及びＲｂ
2 ＣＯ3 を添加した試料についても十分な焼結を示した
（表２、３及び４）。
【００１６】また、添加効果の認められるアルカリ金属
は炭酸塩の他にＬｉ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏ、Ｒｂ2 Ｏ等として使
用してもよい。
は炭酸塩の他にＬｉ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏ、Ｒｂ2 Ｏ等として使
用してもよい。
【００１７】
【表１】
【００１８】
【表２】
【００１９】
【表３】
【００２０】
【表４】
【００２１】（実施例２）平均粒径が５nmである非晶質
シリカ粉末に対してＭｇＯを１、３及び５重量％添加
し、分散媒を純水としてボールミル混合を行った。混合
後乾燥を行い、水分を除去してシリカ粉末表面にＭｇＯ
を均一に付着させた。この混合粉末を造粒して原料粉末
とした。得られた混合粉末を、ポリビニルブリラールを
エタノールを主成分とする溶剤で溶かした液に加え、均
一に混ぜ合わせ、粘度を３０００〜１００００ｃｐｓと
したスラリーを作製した。同様に前記ＭｇＯ部分をＣａ
ＣＯ3およびＳｒＣＯ3 に置き換えたものでスラリーを
作製した。これらのスラリーをスリップキャスティング
成膜法により５０〜２００μm の厚みになるようにグリ
ーンシート化する。作製したグリーンシートを熱プレス
することにより生積層体を得た。この生積層体を、分圧
にして０．５気圧の水蒸気と、窒素、酸素を含む雰囲気
中、８００、１０００、１２００℃にて５時間焼成を行
った。
シリカ粉末に対してＭｇＯを１、３及び５重量％添加
し、分散媒を純水としてボールミル混合を行った。混合
後乾燥を行い、水分を除去してシリカ粉末表面にＭｇＯ
を均一に付着させた。この混合粉末を造粒して原料粉末
とした。得られた混合粉末を、ポリビニルブリラールを
エタノールを主成分とする溶剤で溶かした液に加え、均
一に混ぜ合わせ、粘度を３０００〜１００００ｃｐｓと
したスラリーを作製した。同様に前記ＭｇＯ部分をＣａ
ＣＯ3およびＳｒＣＯ3 に置き換えたものでスラリーを
作製した。これらのスラリーをスリップキャスティング
成膜法により５０〜２００μm の厚みになるようにグリ
ーンシート化する。作製したグリーンシートを熱プレス
することにより生積層体を得た。この生積層体を、分圧
にして０．５気圧の水蒸気と、窒素、酸素を含む雰囲気
中、８００、１０００、１２００℃にて５時間焼成を行
った。
【００２２】得られた焼結体は相対密度が９６．０％以
上に達しており、十分な焼結性が認められた（表５、表
６、表７）。密度が１００％に近い試料ほど透光性が増
加することも認められた。
上に達しており、十分な焼結性が認められた（表５、表
６、表７）。密度が１００％に近い試料ほど透光性が増
加することも認められた。
【００２３】また、添加するアルカリ土類金属はＭｇＣ
Ｏ3 、ＣａＯ、ＳｒＯでもよい。
Ｏ3 、ＣａＯ、ＳｒＯでもよい。
【００２４】
【表５】
【００２５】
【表６】
【００２６】
【表７】
【００２７】（実施例３）実施例１及び２に記載した非
晶質シリカ粉末に対して、Ｋ2 ＣＯ3 を２重量％、Ｃａ
ＣＯ3 を２重量％添加し、実施例１及び２と同様の方法
にて均一にシリカ粉末表面に添加剤を付着させた混合粉
末を作製した。得られた混合粉末から実施例１及び２と
同様の方法を用いてグリーンシートを作製した。このグ
リーンシートを積層し、熱プレスすることにより生積層
体とし、これを分圧にして０．５気圧の水蒸気と、窒
素、酸素を含む雰囲気中、１０００℃にて５時間焼成を
行った。
晶質シリカ粉末に対して、Ｋ2 ＣＯ3 を２重量％、Ｃａ
ＣＯ3 を２重量％添加し、実施例１及び２と同様の方法
にて均一にシリカ粉末表面に添加剤を付着させた混合粉
末を作製した。得られた混合粉末から実施例１及び２と
同様の方法を用いてグリーンシートを作製した。このグ
リーンシートを積層し、熱プレスすることにより生積層
体とし、これを分圧にして０．５気圧の水蒸気と、窒
素、酸素を含む雰囲気中、１０００℃にて５時間焼成を
行った。
【００２８】得られた焼結体は透光性を示しており、破
断面を走査型電子顕微鏡にて観察したところ、十分緻密
な焼結体となっていることが確認された（表８）。
断面を走査型電子顕微鏡にて観察したところ、十分緻密
な焼結体となっていることが確認された（表８）。
【００２９】
【表８】
【００３０】（実施例４）平均粒径が１０nmである非晶
質シリカ粉末に対して、Ｂ2 Ｏ3 を１、３および５重量
％添加し、実施例１と同様の方法にて、スラリー、グリ
ーンシート、生積層体を作製した。作製した生積層体を
分圧にして０．５気圧の水蒸気と、窒素、酸素を含む雰
囲気中、８００、１０００および１２００℃にて５時間
焼成を行った（表９）。
質シリカ粉末に対して、Ｂ2 Ｏ3 を１、３および５重量
％添加し、実施例１と同様の方法にて、スラリー、グリ
ーンシート、生積層体を作製した。作製した生積層体を
分圧にして０．５気圧の水蒸気と、窒素、酸素を含む雰
囲気中、８００、１０００および１２００℃にて５時間
焼成を行った（表９）。
【００３１】得られた焼成体は、いずれも相対密度にし
て９６．０％以上に達しており、十分な焼結性が認めら
れた。外観は透光性を示しており、破断面観察を行った
ところ緻密な焼結体であることが確認された。
て９６．０％以上に達しており、十分な焼結性が認めら
れた。外観は透光性を示しており、破断面観察を行った
ところ緻密な焼結体であることが確認された。
【００３２】
【表９】
【００３３】（実施例５）乾式粉砕機を用いて平均粒径
が１０μm 程度の非晶質シリカ粗粉体の粉砕を行った。
得られた粉末の平均粒径を測定したところ０．５μm で
あった。この非晶質シリカ粉末に対して、Ｂ2 Ｏ3 を
１、３及び５重量％添加し、実施例４と同様の方法によ
り積層体を作製した。この積層体を分圧にして０．８５
気圧の水蒸気と、酸素、窒素を含む雰囲気中、１２００
℃にて１０時間焼成を行った。
が１０μm 程度の非晶質シリカ粗粉体の粉砕を行った。
得られた粉末の平均粒径を測定したところ０．５μm で
あった。この非晶質シリカ粉末に対して、Ｂ2 Ｏ3 を
１、３及び５重量％添加し、実施例４と同様の方法によ
り積層体を作製した。この積層体を分圧にして０．８５
気圧の水蒸気と、酸素、窒素を含む雰囲気中、１２００
℃にて１０時間焼成を行った。
【００３４】得られた試料の焼結体密度は９６．０％に
達しており、十分な強度を有していた。平均粒径０．５
μm の非晶質シリカ粉末を原料粉末として１２００℃で
十分な焼結が完了することが確認された。
達しており、十分な強度を有していた。平均粒径０．５
μm の非晶質シリカ粉末を原料粉末として１２００℃で
十分な焼結が完了することが確認された。
【００３５】（実施例６）平均粒径５nmの非晶質シリカ
粉末に対してＢ2 Ｏ3 を５重量％添加した混合粉末か
ら、実施例１と同様の方法にて積層体を作製した。この
積層体を、分圧にして０．００５気圧の水蒸気と、窒
素、酸素を含む雰囲気中、１２００℃にて１、５、１０
および２０時間焼成を行った。
粉末に対してＢ2 Ｏ3 を５重量％添加した混合粉末か
ら、実施例１と同様の方法にて積層体を作製した。この
積層体を、分圧にして０．００５気圧の水蒸気と、窒
素、酸素を含む雰囲気中、１２００℃にて１、５、１０
および２０時間焼成を行った。
【００３６】焼成時間が１時間の場合は焼結の進行が不
十分なため試料の強度はない。焼成時間を５、１０時間
と増加させることにより密度の上昇がみられ、２０時間
に及ぶと相対密度９６％以上となる。破断面を走査型電
子顕微鏡にて観察をした結果、十分な焼結の進行が確認
された。これにより焼成雰囲気に０．００５気圧の水蒸
気を含有させることにより、１２００℃にて非晶質シリ
カ粉末を焼結させることが出来ることが確認された。
十分なため試料の強度はない。焼成時間を５、１０時間
と増加させることにより密度の上昇がみられ、２０時間
に及ぶと相対密度９６％以上となる。破断面を走査型電
子顕微鏡にて観察をした結果、十分な焼結の進行が確認
された。これにより焼成雰囲気に０．００５気圧の水蒸
気を含有させることにより、１２００℃にて非晶質シリ
カ粉末を焼結させることが出来ることが確認された。
【００３７】（実施例７）実施例２と同様の方法によ
り、ＳｉＯ2 ９７重量％、ＭｇＯ３重量％からなる厚み
１００μm のグリーンシートを作製した。ＳｉＯ2 粉末
は、平均粒径が５nmである非晶質シリカ粉末を使用し
た。このグリーンシートに直径１８０μm のヴァイアホ
ールを形成し銅ペーストを埋め込んだ。また、導体パタ
ーンの印刷を行った。これらの処理を行ったグリーンシ
ート２０枚を積層し、１１０℃に加熱して２０ＭＰａの
圧力にてプレス成形を行い生積層体を作製した。この生
積層体を分圧にして０．５気圧の水蒸気と、窒素、酸素
を含む雰囲気中、１０００℃にて５時間焼成を行った。
り、ＳｉＯ2 ９７重量％、ＭｇＯ３重量％からなる厚み
１００μm のグリーンシートを作製した。ＳｉＯ2 粉末
は、平均粒径が５nmである非晶質シリカ粉末を使用し
た。このグリーンシートに直径１８０μm のヴァイアホ
ールを形成し銅ペーストを埋め込んだ。また、導体パタ
ーンの印刷を行った。これらの処理を行ったグリーンシ
ート２０枚を積層し、１１０℃に加熱して２０ＭＰａの
圧力にてプレス成形を行い生積層体を作製した。この生
積層体を分圧にして０．５気圧の水蒸気と、窒素、酸素
を含む雰囲気中、１０００℃にて５時間焼成を行った。
【００３８】こうして得られた多層配線基板の絶縁層は
実施例２で得られた焼結体と同様の性状を示した。誘電
率を測定したところ、１０ＧＨｚにおいて５．０であ
り、誘電正接（ｔａｎδ）は７×１０-4であった。ま
た、Ｃｕ導体の比抵抗値は３μΩ・cmであり低抵抗導体
として良好であった。
実施例２で得られた焼結体と同様の性状を示した。誘電
率を測定したところ、１０ＧＨｚにおいて５．０であ
り、誘電正接（ｔａｎδ）は７×１０-4であった。ま
た、Ｃｕ導体の比抵抗値は３μΩ・cmであり低抵抗導体
として良好であった。
【００３９】（比較例１）添加剤としてＬｉ2 ＣＯ3 、
Ｎａ2 ＣＯ3 、Ｋ2 ＣＯ3 及びＲｂ2 ＣＯ3 をそれぞれ
１０重量％となるように、平均粒径が５nmである非晶質
シリカ粉末に実施例１と同様の方法により添加した。作
製した各原料粉末を用いて、実施例１と同様の方法によ
り生積層体を作製した。また、添加剤を加えていない平
均粒径５nmの非晶質シリカ粉末を原料粉末として、同様
に生積層体を作製した。これら５種類の試料を、分圧に
して０．５気圧の水蒸気、窒素、酸素を含む雰囲気中、
８００、１０００及び１２００℃にて５時間焼成を行っ
た（表１、２、３および４）。
Ｎａ2 ＣＯ3 、Ｋ2 ＣＯ3 及びＲｂ2 ＣＯ3 をそれぞれ
１０重量％となるように、平均粒径が５nmである非晶質
シリカ粉末に実施例１と同様の方法により添加した。作
製した各原料粉末を用いて、実施例１と同様の方法によ
り生積層体を作製した。また、添加剤を加えていない平
均粒径５nmの非晶質シリカ粉末を原料粉末として、同様
に生積層体を作製した。これら５種類の試料を、分圧に
して０．５気圧の水蒸気、窒素、酸素を含む雰囲気中、
８００、１０００及び１２００℃にて５時間焼成を行っ
た（表１、２、３および４）。
【００４０】Ｌｉ2 ＣＯ3 、Ｎａ2 ＣＯ3 、Ｋ2 ＣＯ3
及びＲｂ2 ＣＯ3 を添加した試料は各焼成温度で十分な
焼結が認められた。しかしながら、各試料の比誘電率を
１ＭＨｚにおいて測定したところ４．０以上となること
が確認された。誘電特性の点から、添加量は５重量％以
上は不適当である。また、シリカ単体の試料は十分に焼
結していないことが相対密度が９２．０％であること確
認された。実施例１において各添加剤を１重量％以上添
加した試料が相対密度９６．０％以上に達していること
から、これらのアルカリ金属を１重量％以上添加するこ
とは焼結性を向上させることが解る。
及びＲｂ2 ＣＯ3 を添加した試料は各焼成温度で十分な
焼結が認められた。しかしながら、各試料の比誘電率を
１ＭＨｚにおいて測定したところ４．０以上となること
が確認された。誘電特性の点から、添加量は５重量％以
上は不適当である。また、シリカ単体の試料は十分に焼
結していないことが相対密度が９２．０％であること確
認された。実施例１において各添加剤を１重量％以上添
加した試料が相対密度９６．０％以上に達していること
から、これらのアルカリ金属を１重量％以上添加するこ
とは焼結性を向上させることが解る。
【００４１】（比較例２）添加剤としてＭｇＯ、ＣａＣ
Ｏ3 及びＳｒＣＯ3 をそれぞれ１０重量％となるよう
に、平均粒径が５nmである非晶質シリカ粉末に実施例２
と同様の方法により添加した。作製した各原料粉末を用
いて、実施例２と同様の方法により生積層体を作製し
た。これら３種類の試料を、分圧にして０．５気圧の水
蒸気、窒素、酸素を含む雰囲気中、８００、１０００及
び１２００℃にて５時間焼成を行った（表５、６および
７）。
Ｏ3 及びＳｒＣＯ3 をそれぞれ１０重量％となるよう
に、平均粒径が５nmである非晶質シリカ粉末に実施例２
と同様の方法により添加した。作製した各原料粉末を用
いて、実施例２と同様の方法により生積層体を作製し
た。これら３種類の試料を、分圧にして０．５気圧の水
蒸気、窒素、酸素を含む雰囲気中、８００、１０００及
び１２００℃にて５時間焼成を行った（表５、６および
７）。
【００４２】各試料は相対密度が９８．０％以上に達し
ており十分な焼結が認められた。しかしながら、各試料
の比誘電率を１ＭＨｚにおいて測定したところ、４．０
以上であることが確認された。誘電的特性の観点からは
添加量は５重量％以上は不適当である。
ており十分な焼結が認められた。しかしながら、各試料
の比誘電率を１ＭＨｚにおいて測定したところ、４．０
以上であることが確認された。誘電的特性の観点からは
添加量は５重量％以上は不適当である。
【００４３】（比較例３）平均粒径が１０nmである非晶
質シリカ粉末に対してＢ2 Ｏ3 を１０重量％となるよう
に、実施例４と同様の方法にて添加し、原料粉末を調整
した。この原料粉末を用いて、実施例４と同様の工程に
て生積層体を作製した。これを分圧にして０．５気圧の
水蒸気と窒素、酸素を含む雰囲気中、８００、１０００
及び１２００℃にて５時間焼成を行った（表９）。
質シリカ粉末に対してＢ2 Ｏ3 を１０重量％となるよう
に、実施例４と同様の方法にて添加し、原料粉末を調整
した。この原料粉末を用いて、実施例４と同様の工程に
て生積層体を作製した。これを分圧にして０．５気圧の
水蒸気と窒素、酸素を含む雰囲気中、８００、１０００
及び１２００℃にて５時間焼成を行った（表９）。
【００４４】焼成温度が８００℃の場合、相対密度から
十分に焼結していることが確認されたが、比誘電率が
４．５（１ＭＨｚ）であることから誘電特性の点から添
加量は１０重量％は不適当である。また、焼成温度を１
０００℃以上とした場合溶融してしまうことが確認され
た。以上より、Ｂ2 Ｏ3 の添加量は５重量％以下が適当
と判断される。
十分に焼結していることが確認されたが、比誘電率が
４．５（１ＭＨｚ）であることから誘電特性の点から添
加量は１０重量％は不適当である。また、焼成温度を１
０００℃以上とした場合溶融してしまうことが確認され
た。以上より、Ｂ2 Ｏ3 の添加量は５重量％以下が適当
と判断される。
【００４５】
【発明の効果】以上述べたように、本発明により低い誘
電率と誘電損失を特徴とするシリカ焼結体を、Ａｕ、Ａ
ｇ、ＣｕおよびＡｇ−Ｐｄ等の低抵抗導体の融点以下の
温度域で焼成することにより得られる。また、これによ
り前記低抵抗導体を同時焼成により内装した多層配線基
板を製造することが可能となった。
電率と誘電損失を特徴とするシリカ焼結体を、Ａｕ、Ａ
ｇ、ＣｕおよびＡｇ−Ｐｄ等の低抵抗導体の融点以下の
温度域で焼成することにより得られる。また、これによ
り前記低抵抗導体を同時焼成により内装した多層配線基
板を製造することが可能となった。
【図１】本発明における試料作製の実施例を示す図であ
る。
る。
１ シリカ粉末 ２ Ｌｉ2 ＣＯ3 水溶液 ３ ＳｉＯ2 ４ Ｌｉ2 ＣＯ3 ５ グリーンシート ６ シリカ焼結体
Claims (7)
- 【請求項１】ＳｉＯ2 ９５．０〜９９．５重量％、アル
カリ金属化合物０〜５．０重量％、アルカリ土類金属化
合物０〜５．０重量％からなる絶縁層と導体層よりなる
ことを特徴とする多層配線基板。 - 【請求項２】ＳｉＯ2 ９５．０〜９９．０重量％、Ｂ2
Ｏ3 １．０〜５．０重量％からなる絶縁層と導体層より
なることを特徴とする多層配線基板。 - 【請求項３】導体層がＡｕ、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｄ、Ｃｕの
少なくとも１種類以上よりなることを特徴とする請求項
１ないし２記載の多層配線基板。 - 【請求項４】平均粒径が５〜５００nmであるシリカの微
粉末９５．０〜９９．５重量％とアルカリ金属化合物０
〜５．０重量％及びアルカリ土類金属化合物０〜５．０
重量％の混合物、または平均粒径が５〜５００nmである
シリカの微粉末９５．０〜９９．０重量％とＢ2 Ｏ
3 １．０〜５．０重量％の混合物を、バインダー、溶剤
と混合してスラリーとし、これを成形した後、分圧にし
て０．００５気圧以上０．８５気圧以下の水蒸気を含む
雰囲気において、８００〜１２００℃にて焼成すること
を特徴とするシリカ焼結体の製造方法。 - 【請求項５】平均粒径が５〜５００nmであるシリカの微
粉末９５．０〜９９．５重量％とアルカリ金属化合物０
〜５．０重量％及びアルカリ土類金属化合物０〜５．０
重量％の混合物、または平均粒径が５〜５００nmである
シリカの微粉末９５．０〜９９．０重量％とＢ2 Ｏ
3 １．０〜５．０重量％の混合物をプレス成形した後、
分圧にして０．００５気圧以上０．８５気圧以下の水蒸
気を含む雰囲気において８００〜１２００℃にて焼成す
ることを特徴とするシリカ焼結体の製造方法。 - 【請求項６】平均粒径が５〜５００nmであるシリカの微
粉末９５．０〜９９．５重量％とアルカリ金属化合物０
〜５．０重量％及びアルカリ土類金属化合物０〜５．０
重量％との混合粉末、または平均粒径が５〜５００nmで
あるシリカの微粉末９５．０〜９９．０重量％とＢ2 Ｏ
3 １．０〜５．０重量％との混合粉末を、バインダー、
溶剤と混合してスラリーとしてグリーンシートを作製
し、このグリーンシート上に導体層を形成し、これらを
積層した後、分圧にして０．００５気圧以上０．８５気
圧以下の水蒸気を含む雰囲気において８００〜１２００
℃にて一体焼成することを特徴とする請求項１ないし２
記載の多層配線基板の製造方法。 - 【請求項７】請求項４ないし５に記載のシリカ焼結体に
導体層を形成し、これを積層・一体化することを特徴と
する請求項１ないし３記載の多層配線基板の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6247929A JP2606155B2 (ja) | 1994-10-13 | 1994-10-13 | 多層配線基板とその製造方法、及びそれに用いるシリカ焼結体の製造方法 |
| US08/439,798 US5728470A (en) | 1994-05-13 | 1995-05-12 | Multi-layer wiring substrate, and process for producing the same |
| US08/567,467 US5714112A (en) | 1994-05-13 | 1995-12-05 | Process for producing a silica sintered product for a multi-layer wiring substrate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6247929A JP2606155B2 (ja) | 1994-10-13 | 1994-10-13 | 多層配線基板とその製造方法、及びそれに用いるシリカ焼結体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08116177A true JPH08116177A (ja) | 1996-05-07 |
| JP2606155B2 JP2606155B2 (ja) | 1997-04-30 |
Family
ID=17170658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6247929A Expired - Lifetime JP2606155B2 (ja) | 1994-05-13 | 1994-10-13 | 多層配線基板とその製造方法、及びそれに用いるシリカ焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2606155B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002060266A (ja) * | 2000-08-18 | 2002-02-26 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 非晶質シリカ焼結体の製造方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55128899A (en) * | 1979-03-23 | 1980-10-06 | Ibm | Method of fabricating glass ceramic structure |
| JPS6030196A (ja) * | 1983-07-28 | 1985-02-15 | 富士通株式会社 | 多層回路基板の製造方法 |
| JPS60171781A (ja) * | 1984-02-17 | 1985-09-05 | 富士通株式会社 | 低誘電率多層基板の製造方法 |
| JPS6374957A (ja) * | 1986-09-16 | 1988-04-05 | 日本電気株式会社 | 低温焼結性低誘電率無機組成物 |
-
1994
- 1994-10-13 JP JP6247929A patent/JP2606155B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55128899A (en) * | 1979-03-23 | 1980-10-06 | Ibm | Method of fabricating glass ceramic structure |
| JPS6030196A (ja) * | 1983-07-28 | 1985-02-15 | 富士通株式会社 | 多層回路基板の製造方法 |
| JPS60171781A (ja) * | 1984-02-17 | 1985-09-05 | 富士通株式会社 | 低誘電率多層基板の製造方法 |
| JPS6374957A (ja) * | 1986-09-16 | 1988-04-05 | 日本電気株式会社 | 低温焼結性低誘電率無機組成物 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002060266A (ja) * | 2000-08-18 | 2002-02-26 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 非晶質シリカ焼結体の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2606155B2 (ja) | 1997-04-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5714112A (en) | Process for producing a silica sintered product for a multi-layer wiring substrate | |
| US4755490A (en) | Low firing temperature ceramic materials | |
| EP2265100A1 (en) | Low-temperature fired ceramic circuit board | |
| JPH0811696B2 (ja) | 多層ガラスセラミック基板とその製造方法 | |
| JP3517062B2 (ja) | 銅メタライズ組成物及びそれを用いたガラスセラミック配線基板 | |
| JP4772071B2 (ja) | グリーンシート用セラミック粉末及び低温焼成多層セラミック基板 | |
| JP3042441B2 (ja) | 低温焼成ガラスセラミックス基板とその製造方法 | |
| JP2001287984A (ja) | ガラスセラミックス組成物 | |
| JP3678260B2 (ja) | ガラスセラミックス組成物 | |
| JP2606155B2 (ja) | 多層配線基板とその製造方法、及びそれに用いるシリカ焼結体の製造方法 | |
| US5068210A (en) | Low dielectric constant ceramic materials | |
| JP2004115295A (ja) | 高周波用低温焼結磁器組成物及びその製造方法 | |
| JP2006256956A (ja) | ガラスセラミックス焼結体及びマイクロ波用回路部材 | |
| JP3166850B2 (ja) | 低温焼成ガラスセラミックスとその製造方法 | |
| JP4202117B2 (ja) | 高周波用低温焼成磁器組成物及びその製造方法 | |
| JP4580923B2 (ja) | 高周波用低温焼成磁器組成物、その製造方法及び電子部品 | |
| JPH0881267A (ja) | 窒化アルミニウム焼結体、その製造方法と窒化アルミニウム回路基板、その製造方法 | |
| JPH10297960A (ja) | 低温焼成磁器組成物および低温焼成磁器の製造方法 | |
| JP3909366B2 (ja) | 低誘電率磁器組成物とその磁器組成物を用いた電子回路用基板の製造方法 | |
| JP2002211971A (ja) | ガラスセラミックス誘電体材料、焼結体及びマイクロ波用回路部材 | |
| JP2666744B2 (ja) | アルミナ多層配線基板とその製造方法、及びアルミナ焼結体の製造方法 | |
| JP4748799B2 (ja) | 高周波用低温焼成磁器組成物及びその製造方法 | |
| EP0242226A2 (en) | Glass-ceramic materials with low firing temperature | |
| JP3359513B2 (ja) | ガラスセラミック焼結体およびその製造方法 | |
| JPH09175855A (ja) | 低温焼成磁器組成物 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19961210 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080213 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090213 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100213 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100213 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110213 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110213 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120213 Year of fee payment: 15 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120213 Year of fee payment: 15 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130213 Year of fee payment: 16 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130213 Year of fee payment: 16 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140213 Year of fee payment: 17 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |