JPH10215043A - 多層配線基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】基板に形成した配線導体を伝搬する電気信号に
遅延が生じるとともに基板と有機樹脂絶縁層との間に剥
離が生じる。 【解決手段】内部及び／又は表面に第１配線導体６を有
する基板１と、該基板１の少なくとも一主面に被着さ
れ、複数の有機樹脂絶縁層３ａ、３ｂ、３ｃと複数の薄
膜配線導体４ａ、４ｂ、４ｃとを交互に多層に積層する
とともに上下に位置する薄膜配線導体４ａ、４ｂ、４ｃ
を各有機樹脂絶縁層３ａ、３ｂ、３ｃに設けたスルーホ
ール導体９を介して接続した多層配線部２とから成り、
薄膜配線導体４ａ、４ｂ、４ｃの一部を前記第１配線導
体６に電気的に接続させた多層配線基板であって、前記
基板１が、クオーツ、トリジマイト、クリストバライト
のうちの少なくとも１種の結晶相と、ムライト、アルミ
ナのうちの少なくとも１種の結晶相とを含有する比誘電
率が６以下の焼結体から成る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多層配線基板に関
し、より詳細には混成集積回路装置や半導体素子を収容
する半導体素子収納用パッケージ等に使用される多層配
線基板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、混成集積回路装置や半導体素子収
納用パッケージ等に使用される多層配線基板はその配線
導体がＭｏ−Ｍｎ法等の厚膜形成技術によって形成され
ている。

【０００３】このＭｏ−Ｍｎ法は通常、タングステン、
モリブデン、マンガン等の高融点金属粉末に有機溶剤、
溶媒を添加混合し、ペースト状となした金属ペーストを
生セラミック体の外表面にスクリーン印刷法により所定
パターンに印刷塗布し、次にこれを複数枚積層するとと
もに還元雰囲気中で焼成し、高融点金属粉末と生セラミ
ック体とを焼結一体化させる方法である。

【０００４】なお、前記配線導体が形成されるセラミッ
ク体としては通常、酸化アルミニウム質焼結体やムライ
ト質焼結体等の酸化物系セラミックス、或いは表面に酸
化物膜を被着させた窒化アルミニウム質焼結体や炭化珪
素質焼結体等の非酸化物系セラミックスが使用される。

【０００５】しかしながら、このＭｏ−Ｍｎ法を用いて
配線導体を形成した場合、配線導体は金属ペーストをス
クリーン印刷することにより形成されることから微細化
が困難で、配線導体を高密度に形成することができない
という欠点を有していた。そこで、上記欠点を解消する
ために配線導体の一部を従来周知の厚膜形成技術により
形成するのに代えて微細化が可能な薄膜形成技術を用い
て高密度に形成した多層配線基板が使用されるようにな
ってきた。

【０００６】かかる配線導体の一部を薄膜形成技術によ
り形成した多層配線基板は、酸化アルミニウム質焼結体
からなり、上面及び内部に酸化アルミニウム質焼結体の
焼成と同時に焼成されたタングステン、モリブデン、マ
ンガン等の高融点金属粉末から成る配線導体が被着形成
された基板の上面に、スピンコート法及び熱硬化処理に
よって形成されるエポキシ樹脂やポリイミド樹脂等の有
機樹脂から成る絶縁層と、銅やアルミニウム等の金属を
無電解メッキ法や蒸着法等の薄膜形成技術及びフォトリ
ソグラフィー技術を採用することによって形成される薄
膜配線導体とを交互に積層させるとともに、上下に位置
する薄膜配線導体を有機樹脂絶縁層に設けたスルーホー
ル導体を介して電気的に接続させた構造を有している。

【０００７】またこの多層配線基板は、最上層の有機樹
脂絶縁層上に薄膜配線導体と電気的に接続するボンディ
ングパッドが形成されており、更に薄膜配線導体は酸化
アルミニウム質焼結体から成る基板に設けた配線導体に
接続されており、前記ボンディングパッドに半導体素子
等の能動部品や容量素子、抵抗器等の受動部品の電極を
熱圧着等により接合させるとともに配線導体を外部電気
回路に接続することによって半導体素子等は薄膜配線導
体及び配線導体を介して外部電気回路に電気的に接続さ
れるようになっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、多層配
線基板の配線導体における電気信号の伝搬速度は配線導
体が形成されている周囲の絶縁物の比誘電率の大小によ
って決定され、従来の酸化アルミニウム質焼結体から成
る基板の上面に有機樹脂絶縁層と薄膜配線導体とを交互
に積層して成る多層配線基板では、有機樹脂絶縁層がエ
ポキシ樹脂やポリイミド樹脂等から成、りその比誘電率
が４〜５（室温１ＭＨｚ）と低いことから、有機樹脂絶
縁層間に形成されている薄膜配線導体は電気信号の伝搬
速度が速く問題とならないものの、酸化アルミニウム質
焼結体から成る基板の表面及び内部に形成されている配
線導体は酸化アルミニウム質焼結体の比誘電率が約１０
（室温１ＭＨｚ）と高いため配線導体を電気信号が伝搬
した時、電気信号に大きな伝搬遅延を生じ、その結果、
半導体素子を所定の高速駆動させることができないとい
う欠点を招来した。特に、近時の情報処理装置は高速度
化が急激に進展し、上記欠点が極めて重要な問題となっ
てきた。

【０００９】またこの多層配線基板においては、酸化ア
ルミニウム質焼結体から成る基板の熱膨張係数が約７×
１０^-6／℃であり、基板上面に被着されているエポキシ
樹脂やポリイミド樹脂から成る有機樹脂絶縁層の熱膨張
係数（２０×１０^-6／℃以上）に対し大きく相異するこ
とから基板及び有機樹脂絶縁層に熱が作用した場合、基
板と有機樹脂絶縁層との間に両者の熱膨張係数の相異に
起因する大きな熱応力が発生し、該熱応力によって有機
樹脂絶縁層が基板より剥がれ、多層配線基板としての機
能が喪失してしまうという欠点も誘発した。

【００１０】本発明は上述の諸欠点に鑑み案出されたも
ので、その目的は配線導体の一部を薄膜形成技術により
形成し、配線導体を高密度に形成したことを特徴とする
多層配線基板を提供することにある。

【００１１】また本発明の他の目的は配線導体が形成さ
れている基板及び有機樹脂絶縁層の比誘電率を小さく
し、電気信号が配線導体を高速で伝搬するのを可能とし
て実装される半導体素子等に高速の駆動をさせることが
できる多層配線基板を提供することにある。

【００１２】更に本発明の他の目的は、基板の熱膨張係
数を有機樹脂絶縁層の熱膨張係数に近づけ、基板と有機
樹脂絶縁層に熱が作用したとしても有機樹脂絶縁層を基
板に強固に被着させておくことができる多層配線基板を
提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、内部及び／又
は表面に第１配線導体を有する基板と、該基板の少なく
とも一主面に被着され、複数の有機樹脂絶縁層と複数の
薄膜配線導体とを交互に多層に積層するとともに上下に
位置する薄膜配線導体を各有機樹脂絶縁層に設けたスル
ーホール導体を介して接続した多層配線部とから成り、
薄膜配線導体の一部を前記第１配線導体に電気的に接続
させた多層配線基板であって、前記基板が、クオーツ、
トリジマイト、クリストバライトのうちの少なくとも１
種の結晶相と、ムライト、アルミナのうちの少なくとも
１種の結晶相とを含有する比誘電率が６以下の焼結体か
ら成ることを特徴とするものである。

【００１４】本発明の多層配線基板によれば、配線導体
の一部を薄膜形成技術によって形成したことから配線導
体の微細化が可能となり、配線導体を極めて高密度に形
成することが可能となる。

【００１５】また本発明の多層配線基板によれば、基板
の比誘電率を６（室温１ＭＨｚ）以下としたことから基
板及び該基板の上面に形成されている有機樹脂絶縁層の
比誘電率がいずれも小さいものとなり、その結果、基板
の内部及び／又は表面に形成されている第１配線導体と
有機樹脂絶縁層間に形成されている薄膜配線導体の電気
信号の伝搬速度を極めて速いものとして、実装する半導
体素子に高速で電気信号を出し入れすることができ、半
導体素子を高速駆動させることが可能となる。

【００１６】更に本発明の多層配線基板によれば、基板
をクオーツ、トリジマイト、クリストバライトのうちの
少なくとも１種の結晶相と、ムライト、アルミナのうち
の少なくとも１種の結晶相とを含有する焼結体で形成し
たことから熱膨張係数を従来の酸化アルミニウム質焼結
体の熱膨張係数に比して大きな９×１０^-6／℃〜２０×
１０^-6／℃となすことができ、その結果、基板と有機樹
脂絶縁層に熱が作用しても両者間に発生する熱応力は小
さく、有機樹脂絶縁層を基板に強固に被着させておくこ
とができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】次に、本発明を添付図面に基づき
詳細に説明する。図１は、本発明の多層配線基板の一実
施例を示し、１は基板、２は多層配線部である。

【００１８】前記基板１はその上面に３つの有機樹脂絶
縁層３ａ、３ｂ、３ｃと３つの層の薄膜配線導体４ａ、
４ｂ、４ｃを交互に多層に積層してなる多層配線部２が
形成されており、該多層配線部２を支持する支持部材と
して作用する。

【００１９】前記基板１はクオーツ、トリジマイト、ク
リストバライトのうちの少なくとも１種の結晶相と、ム
ライト、アルミナのうちの少なくとも１種の結晶相とを
含有する比誘電率が６以下の焼結体から成り、例えば、
クオーツ、トリジマイト、クリストバライトの少なくと
も１種と、アルミニウム、ジルコニウム、アルカリ元
素、アルカリ土類元素、希土類元素、ほう素等の酸化
物、炭酸化物、水酸化物、化合物、窒化物、その他焼成
することにより酸化物となる化合物と、ムライトとから
成る原料粉末に、有機バインダー、可塑剤、溶剤、分散
剤等を添加混合して原料粉末を調整するとともに、これ
をドクターブレード法や圧延加工法、プレス金型法、鋳
込み法等によって所定形状に成形して形成体を得、しか
る後、前記成形体を焼成することによって製作される。

【００２０】前記基板１はその上下両主面に貫通する孔
径が例えば、直径３００μｍ〜５００μｍの貫通孔５が
形成されており、該貫通孔５の内壁には両端が基板１の
上下両面に導出する第１配線導体６が被着されている。

【００２１】前記貫通孔５は後述する基板１の上面に形
成される多層配線部２の薄膜配線導体４ａと外部電気回
路とを電気的に接続する、或いは基板１の上下両主面に
多層配線部２を形成した場合には両主面の多層配線部２
の薄膜配線導体同士を電気的に接続する第１配線導体６
を形成するための形成孔として作用し、基板１の厚み方
向に所定の径に形成される。

【００２２】また前記貫通孔５の内壁及び基板１の上下
両主面に被着形成されている第１配線導体６は銅や銀、
金、タングステン、モリブデン等の金属材料からなり、
該第１配線導体６は基板１の主面に形成される多層配線
部２の薄膜配線導体３ａを外部電気回路に電気的に接続
したり、基板１の上下両主面に形成される各々の多層配
線部２の薄膜配線導体同士を電気的に接続する作用をな
す。

【００２３】前記第１配線導体６は、例えば、銅や銀、
金等から成る場合、基板１の表面に銅や銀、金等をスパ
ッタリング法や蒸着法により所定厚みに被着し、しかる
後、これをフォトリソグラフィー技術により所定パター
ンに加工することによって、形成され、またタングステ
ンやモリブデン等から成る場合、タングステン等の粉末
に適当な有機樹脂バインダーを添加混合して得た金属ペ
ーストを基板１となる成形体に予めスクリーン印刷法等
により塗布し、しかる後、これを焼成し基板１を得ると
同時に基板１の内部及び／又は表面に被着させることに
よって形成される。この場合、第１配線導体６を銅や
銀、金等の金属材料で形成すると銅や銀、金等はその電
気抵抗率が２．５μΩ・ｃｍ（２０℃）以下と極めて小
さいことから第１配線導体６の電気抵抗値が小さくな
り、第１配線導体６を電気信号が伝搬した際、第１配線
導体６で電気信号が大きく減衰することはなく電気信号
を確実、正確に伝搬させることが可能となり、また第１
配線導体６をタングステンやモリブデンで形成すると第
１配線導体６を基板１と同時焼成によって形成すること
ができ、製造設備、製造工程等の点で優れ、第１配線導
体６を有する基板１を簡単、低コストで製作することが
できる。

【００２４】更に、前記基板１はその上面に３つの有機
樹脂絶縁層３ａ、３ｂ、３ｃと３つの層の薄膜配線導体
４ａ、４ｂ、４ｃとが交互に多層に積層された多層配線
部２が形成されており、かつ該薄膜配線導体４ａは第１
配線導体６と電気的に接続されている。

【００２５】前記多層配線部２を構成する有機樹脂絶縁
層３ａ、３ｂ、３ｃは上下に位置する薄膜配線導体４
ａ、４ｂ、４ｃの電気的絶縁を図る作用をなし、各薄膜
配線導体４ａ、４ｂ、４ｃは電気信号を伝搬するための
伝搬路として作用する。

【００２６】前記多層配線部２の各有機樹脂絶縁層３
ａ、３ｂ、３ｃはポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ビス
マレイミドポリアジド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹
脂、ふっ素樹脂等の有機樹脂から成り、例えば、エポキ
シ樹脂からなる場合、ビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂、ノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型
エポキシ樹脂等にアミン系硬化剤、イミダゾール系硬化
剤、酸無水物系硬化剤等の硬化剤を添加混合してペース
ト状のエポキシ樹脂前駆体を得るとともに該エポキシ樹
脂前駆体を基板１の上部にスピンコート法により被着さ
せ、しかる後、これを８０〜２００℃の熱で０．５〜３
時間熱処理し、熱硬化させることによって形成される。

【００２７】前記各有機樹脂絶縁層３ａ、３ｂ、３ｃは
その各々の所定位置に最小径が各有機樹脂絶縁層の厚み
に対して約１．５倍程度のスルーホール８が形成されて
おり、該スルーホール８は後述する各有機樹脂絶縁層３
ａ、３ｂ、３ｃを介して上下に位置する各薄膜配線導体
４ａ、４ｂ、４ｃの各々を電気的に接続するスルーホー
ル導体９を形成するための形成孔として作用する。

【００２８】前記各有機樹脂絶縁層３ａ、３ｂ、３ｃに
設けるスルーホール８は例えば、フォトリソグラフィー
技術、具体的には各有機樹脂絶縁層３ａ、３ｂ、３ｃ上
にレジスト材を塗布するとともにこれに露光、現像を施
すことによって所定位置に所定計上の窓部を形成し、次
に前記レジスト材の窓部にエッチング液を配し、レジス
ト材の窓部に位置する有機樹脂絶縁層３ａ、３ｂ、３ｃ
を除去して、有機樹脂絶縁層３ａ、３ｂ、３ｃに穴（ス
ルーホール）を形成し、最後に前記レジスト材を有機樹
脂絶縁層３ａ、３ｂ、３ｃ上より剥離させ除去すること
によって行われる。

【００２９】更に前記有機樹脂絶縁層３ａ、３ｂ、３ｃ
の上面には所定パターンの薄膜配線導体４ａ、４ｂ、４
ｃが、また各有機樹脂絶縁層３ａ、３ｂ、３ｃに設けた
スルーホール８の内壁にはスルーホール導体９が各々形
成されており、スルーホール導体９によって間に有機樹
脂絶縁層３ａ、３ｂ、３ｃの各々を間に挟んで上下に位
置する各薄膜配線導体４ａ、４ｂ、４ｃの各々が電気的
に接続されるようになっている。

【００３０】前記各有機樹脂絶縁層３ａ、３ｂ、３ｃの
上面及びスルーホール８の内壁に形成される薄膜配線導
体４ａ、４ｂ、４ｃ及びスルーホール導体９は銅、銀、
金、等の金属材料を無電解メッキ法や蒸着法、スパッタ
リング法等の薄膜形成技術及びフォトリソグラフィー技
術を採用することによって形成され、例えば、銅で形成
されている場合には、有機樹脂絶縁層３ａ、３ｂ、３ｃ
の上面及びスルーホール８の内表面に、硫酸銅０．０６
モル／リットル、ホルマリン０．３モル／リットル、水
酸化ナトリウム０．３５モル／リットル、エチレンジア
ミン四酢酸０．３５モル／リットルから成る無電解銅メ
ッキ浴を用いて厚さ１μｍ乃至４０μｍの銅層を被着さ
せ、しかる後、前記銅層をフォトリソグラフィー技術に
より所定パターンに加工することによって各有機樹脂絶
縁層３ａ、３ｂ、３ｃ間、及びスルーホール８内壁に配
設される。この場合、薄膜配線導体４ａ、４ｂ、４ｃ及
びスルーホール導体９は薄膜形成技術により形成される
ことから配線の微細化が可能であり、これによって薄膜
配線導体４ａ、４ｂ、４ｃを極めて高密度に形成するこ
とが可能となる。

【００３１】前記薄膜配線導体４ａ、４ｂ、４ｃ及びス
ルーホール導体９を形成する銅、銀、金等の金属材料は
電気抵抗率が２．５μΩ・ｃｍ（２０℃）以下と極めて
小さいことから薄膜配線導体４ａ、４ｂ、４ｃ及びスル
ーホール導体９に電気信号を伝搬させたとしても電気信
号が大きく減衰をすることはなく電気信号を確実、正確
に伝搬させることができる。

【００３２】また、前記薄膜配線導体４ａ、４ｂ、４ｃ
及びスルーホール導体９はエポキシ樹脂やポリイミド樹
脂等からなる各有機樹脂絶縁層３ａ、３ｂ、３ｃの比誘
電率が約４〜５（室温１ＭＨｚ）と低いことから電気信
号が伝搬する際、その伝搬速度を極めて速いものとなす
こともできる。

【００３３】なお、前記有機樹脂絶縁層３ａ、３ｂ、３
ｃと薄膜配線導体４ａ、４ｂ、４ｃとを交互に多層に積
層して形成される多層配線部４は各有機樹脂絶縁層３
ａ、３ｂ、３ｃの上面を中心線平均粗さ（Ｒａ）で０．
０５μｍ≦Ｒａ≦５μｍの粗面としておくと、有機樹脂
絶縁層３ａ、３ｂ、３ｃと薄膜配線導体４ａ、４ｂ、４
ｃとの接合及び上下に位置する有機樹脂絶縁層３ａ、３
ｂ、３ｃ同士の接合を強固となすことができる。従っ
て、前記多層配線部２の各有機樹脂絶縁層３ａ、３ｂ、
３ｃはその上面をエッチング加工等によって粗し、中心
線平均粗さ（Ｒａ）で０．０５μｍ≦Ｒａ≦５μｍの粗
面としておくことが好ましい。

【００３４】更に、前記有機樹脂絶縁層３ａ、３ｂ、３
ｃはその各々の厚みが１００μｍを越えると有機樹脂絶
縁層３ａ、３ｂ、３ｃにフォトリソグラフィー技術を採
用することによってスルーホール８を形成する際、エッ
チング加工時間が長くなって、スルーホール８を所望す
る鮮明な形状に形成するのが困難となり、また５μｍ未
満となると有機樹脂絶縁層３ａ、３ｂ、３ｃの上面に上
下に位置する有機樹脂絶縁層３ａ、３ｂ、３ｃの接合強
度を上げるための粗面加工を施す際、有機樹脂絶縁層３
ａ、３ｂ、３ｃに不要な穴が形成され、上下に位置する
薄膜配線導体４ａ、４ｂ、４ｃに不要な電気的短絡を招
来してしまう危険性がある。従って、前記有機樹脂絶縁
層３ａ、３ｂ、３ｃはその各々の厚みを５μｍ〜１００
μｍの範囲としておくことが好ましい。

【００３５】また更に、前記多層配線部２の各薄膜配線
導体４ａ、４ｂ、４ｃはその厚みが１μｍ未満であると
各薄膜配線導体４ａ、４ｂ、４ｃの電気抵抗が大きなも
のとなって各薄膜配線導体４ａ、４ｂ、４ｃに所定の電
気信号を伝達させることが困難なものとなり、また４０
μｍを超えると薄膜配線導体４ａ、４ｂ、４ｃを有機樹
脂絶縁層３ａ、３ｂ、３ｃに被着させる際に薄膜配線導
体４ａ、４ｂ、４ｃの内部に大きな応力が内在し、該内
在応力によって薄膜配線導体４ａ、４ｂ、４ｃが有機樹
脂絶縁層３ａ、３ｂ、３ｃから剥離し易いものとなる。
従って、前記多層配線部２の各薄膜配線導体４ａ、４
ｂ、４ｃの厚みは１μｍ〜４０μｍの範囲としておくこ
とが好ましい。

【００３６】前記有機樹脂絶縁層３ａ、３ｂ、３ｃと薄
膜配線導体４ａ、４ｂ、４ｃとを交互に多層に積層して
形成される多層配線部２は更に、最上層の有機樹脂絶縁
層３ｃの上面に薄膜配線導体４ｃと電気的に接続してい
るボンディングパッド１０が形成されている。

【００３７】前記ボンディングパッド１０は、その上部
に半導体素子等の能動部品や容量素子、抵抗器等の受動
部品から成る電子部品Ａが熱圧着等により接合され、こ
れによって半導体素子等の能動部品及び容量素子、抵抗
器等の受動部品が薄膜配線導体４ａ、４ｂ、４ｃに電気
的に接続されることとなる。

【００３８】前記ボンディングパッド１０は、薄膜配線
導体４ａ、４ｂ、４ｃと同じ金属材料、具体的には銅、
銀、金等の金属材料から成り、最上層の有機樹脂絶縁層
３ｃ上に薄膜配線導体４ｃを形成する際に同時に前記薄
膜配線導体４ｃと電気的接続をもって形成される。

【００３９】かくして本発明の多層配線基板によれば、
最上層の有機樹脂絶縁層３ｃ表面に設けたボンディング
パッド１０に半導体素子等の能動部品や容量素子、抵抗
器等の受動部品から成る電子部品Ａを熱圧着等により接
合させ、薄膜配線導体４ａ、４ｂ、４ｃに電子部品を電
気的に接続させることによって半導体装置や混成集積回
路装置となり、薄膜配線導体４ａ、４ｂ、４ｃと電気的
に接続している基板１の第１配線導体６を外部電気回路
に接続させれば前記半導体素子や容量素子等の電子部品
Ａは外部電気回路に電気的に接続されることとなる。

【００４０】本発明の多層配線基板においては、基板１
を、クオーツ、トリジマイト、クリストバライトのうち
の少なくとも１種の結晶相と、ムライト、アルミナのう
ちの少なくとも１種の結晶相とを含有する比誘電率が６
以下（室温１ＭＨｚ）の焼結体で形成することが重要で
ある。これは基板１の内部及び／又は表面に形成されて
いる第１配線導体６における電気信号の伝搬速度を速い
ものとするために重要であり、基板１の比誘電率が６
（室温１ＭＨｚ）より大きいと第１配線導体６での電気
信号の伝搬速度が遅いものとなってしまう。

【００４１】本発明によれば、このような比誘電率が６
（室温１ＭＨｚ）より小さい焼結体としてはクオーツ、
クリストバライト、トリジマイト、エンスタタイト等の
比誘電率が３〜４の結晶相を含む焼結体によって得ら
れ、これ以外の結晶相を有する焼結体であれば比誘電率
が大きくなり、第１配線導体６を伝搬する電気信号に遅
延が生じてしまう。また前記クオーツ、トリジマイト、
クリストバライトのうちの少なくとも１種の結晶相と、
ムライト、アルミナのうちの少なくとも１種の結晶相と
を含有する焼結体から成る基板１は、その熱膨張係数が
９×１０^-6／℃〜２０×１０^-6／℃であり、従来の酸化
アルミニウム質焼結体の熱膨張係数に比して大きく、有
機樹脂絶縁層３ａ、３ｂ、３ｃに近いことから、基板１
と該基板１上に被着されている有機樹脂絶縁層３ａ、３
ｂ、３ｃとに熱が作用しても両者間には大きな熱応力が
発生することはなく該熱応力によって有機樹脂絶縁層３
ａ、３ｂ、３ｃ等が基板１より剥離することはない。

【００４２】前記基板１を構成するクオーツ、トリジマ
イト、クリストバライトのうちの少なくとも１種の結晶
相と、ムライト、アルミナのうちの少なくとも１種の結
晶相とを含有する焼結体としては、例えば、 （１）焼結体 クリストバライト結晶相が２０重量％乃至５５重量
％、、ムライト結晶相が２５重量％乃至７０重量％、ア
ルミナ結晶層が３２重量％以下、残部が非晶質ガラスか
ら成る焼結体（比誘電率：５．０〜６．０、熱膨張係
数：９×１０^-6／℃〜１５×１０^-6／℃）。

【００４３】（２）焼結体 クオーツ結晶相及び／又はトリジマイト結晶相が２０重
量％乃至６０重量％、アルミナ結晶相２０乃至３０重量
％、残部が非晶質ガラスから成る焼結体（比誘電率：
４．５〜５．５、熱膨張係数：１２×１０^-6／℃〜１８
×１０^-6／℃）。

【００４４】（３）焼結体 クリストバライト結晶相４０重量％乃至５５重量％、ム
ライト結晶相３５重量％乃至４５重量％、残部が非晶質
ガラスから成る焼結体（比誘電率：４．５〜５．６、熱
膨張係数：１５×１０^-6／℃〜２０×１０^-6／℃）。が
好適に使用される。

【００４５】前記焼結体は主原料としてのＳｉＯ₂ 粉
末を４３重量％乃至６２重量％、Ａｌ₂ Ｏ₃ 粉末を２６
重量％乃至５５重量％、３Ａｌ₂ Ｏ₃ ・２ＳｉＯ₂ 粉末
を０．５重量％乃至３０重量％、助剤としての第２ａ族
元素化合物、第３ａ族元素化合物を１重量％乃至５重量
％に、ブチラール樹脂やアクリル樹脂等の有機バインダ
ー及びトルエン、アルコール等の有機溶剤を添加混合し
て原料粉末を調整し、しかる後、これを所定形状に成形
するとともに１５００℃〜１５５０℃の温度で焼成する
ことによって製作される。この場合、ＳｉＯ₂ は１５０
０℃〜１５５０℃という高温の焼成によってクリストバ
ライト結晶相に相変態を起こし、また同時にＳｉＯ₂ の
一部がＡｌ₂ Ｏ₃ の一部と反応してムライト結晶相（３
Ａｌ₂ Ｏ₃ ・２ＳｉＯ₂ ）を生成する。

【００４６】なお、この焼結体を製作する際に使用さ
れる助剤としての第２ａ族元素化合物としてはマグネシ
ウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムの酸化
物、炭酸化物、水酸化物、もしくはそれらの化合物また
はＡｌ₂ Ｏ₃ やＳｉＯ₂ との化合物が使用され、また第
３ａ族元素化合物としてはイットリウム、セリウム、プ
ラセオジム、ネオジム、サマリウム、ガドリニウム、ジ
スプロシウム、ホルミウム、エルビウム、イッテルビウ
ム、ランタンの酸化物、硼化物、炭化物、窒化物、ハロ
ゲン化物あるいはＡｌ₂ Ｏ₃ との化合物が使用される。

【００４７】また前記焼結体は主原料としてのクオー
ツ粉及び／又はトリジマイト粉を２５重量％乃至７５重
量％、Ａｌ₂ Ｏ₃ 粉末を２５重量％乃至３５重量％、助
剤としての第１ａ族元素化合物、第２ａ族元素化合物、
第３ａ族元素化合物、Ｂ、Ｚｎを１０重量％乃至５０重
量％にメタクリル酸エステルを主体とした有機バインダ
ーにトルエン、アルコール等の有機溶剤を添加混合して
原料粉末を調整し、しかる後、これを所定形状に成形す
るとともに９００℃〜１４００℃の温度で焼成すること
によって製作される。この場合、焼成温度が低いためク
オーツ及び／又はトリジマイトはそのままクオーツ結晶
相及び／又はトリジマイト結晶相として焼結体中に存在
する。

【００４８】なお、この焼結体を製作する際に使用さ
れる助剤としての第１ａ族元素化合物としてはリチウ
ム、ナトリウム、カリウムのＢ₂ Ｏ₃ やＳｉＯ₂ との化
合物が使用され、また第２ａ族元素化合物としてはマグ
ネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムの酸
化物、炭酸化物、水酸化物、もしくはそれらの化合物ま
たはＡｌ₂ Ｏ₃ やＳｉＯ₂ との化合物が使用され、更に
第３ａ族元素化合物としてはイットリウム、セリウム、
プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ガドリニウム、
ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、イッテルビ
ウム、ランタンの酸化物、硼化物、炭化物、窒化物、ハ
ロゲン化物あるいはＡｌ₂ Ｏ₃ との化合物が使用され、
また更にほう素、亜鉛等はその酸化物やハロゲン化物等
が使用される。

【００４９】更に前記焼結体は主原料としてのＳｉＯ
₂ 粉末を４９重量％乃至７１重量％、Ａｌ₂ Ｏ₃ 粉末を
２０重量％乃至２８重量％、３Ａｌ₂ Ｏ₃ ・２ＳｉＯ₂
粉末を０．５重量％乃至３０重量％、助剤としての第２
ａ族元素化合物、第３ａ族元素化合物を１重量％乃至３
重量％に、ブチラール樹脂やアクリル樹脂等の有機バイ
ンダー及びトルエン、アルコール等の有機溶剤を添加混
合して原料粉末を調整し、しかる後、これを所定形状に
成形するとともに１６００℃〜１７００℃の温度で焼成
することによって製作される。この場合、ＳｉＯ₂ は１
６００℃〜１７００℃という高温の焼成によってクリス
トバライト結晶相に相変態を起こし、また同時にＳｉＯ
₂ がＡｌ₂ Ｏ₃ と反応してムライト結晶相（３Ａｌ₂ Ｏ
₃ ・２ＳｉＯ₂ ）が生成される。

【００５０】なお、この焼結体を製作する際に使用さ
れる助剤としての第２ａ族元素化合物としてはマグネシ
ウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムの酸化
物、炭酸化物、水酸化物、もしくはそれらの化合物また
はＡｌ₂ Ｏ₃ やＳｉＯ₂ との化合物が使用され、また第
３ａ族元素化合物としてはイットリウム、セリウム、プ
ラセオジム、ネオジム、サマリウム、ガドリニウム、ジ
スプロシウム、ホルミウム、エルビウム、イッテルビウ
ム、ランタンの酸化物、硼化物、炭化物、窒化物、ハロ
ゲン化物あるいはＡｌ₂ Ｏ₃ との化合物が使用される。

【００５１】また本発明は上述の実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種
々の変更は可能であり、例えば、上述の実施例において
は基板１の上面のみに複数の有機樹脂絶縁層３ａ、３
ｂ、３ｃと薄膜配線導体４ａ、４ｂ、４ｃとを交互に多
層に積層して形成される多層配線部２を配設したが、該
多層配線部２を基板１の下側のみに設けても、上下の両
面に設けてもよい。

【００５２】更に前記焼結体〜焼結体を使用するこ
とによって形成される基板１は、その内部にＦｅ、Ｃ
ｏ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｍｏ等の金属もしく
はそれらの酸化物等から成る着色剤を添加含有させてお
くと基板１を所定の色に着色しておくことが可能とな
る。

【００５３】

【発明の効果】本発明の多層配線基板によれば、配線導
体の一部を薄膜形成技術によって形成したことから配線
導体の微細化が可能となり、配線導体を極めて高密度に
形成することが可能となる。

【００５４】また本発明の多層配線基板によれば、基板
の比誘電率を６（室温１ＭＨｚ）以下としたことから基
板及び該基板の上面に形成されている有機樹脂絶縁層の
比誘電率がいずれも小さいものとなり、その結果、基板
の内部及び／又は表面に形成されている第１配線導体と
有機樹脂絶縁層間に形成されている薄膜配線導体の電気
信号の伝搬速度を極めて速いものとして、実装する半導
体素子に高速で電気信号を出し入れすることができ、半
導体素子を高速駆動させることが可能となる。

【００５５】更に本発明の多層配線基板によれば、基板
をクオーツ、トリジマイト、クリストバライトのうちの
少なくとも１種の結晶相と、ムライト、アルミナのうち
の少なくとも１種の結晶相とを含有する焼結体で形成し
たことから熱膨張係数を従来の酸化アルミニウム質焼結
体の熱膨張係数に比して大きな９×１０^-6／℃〜２０×
１０^-6／℃となすことができ、その結果、基板と有機樹
脂絶縁層に熱が作用しても両者間に発生する熱応力は小
さく、有機樹脂絶縁層を基板に強固に被着させておくこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の多層配線基板の一実施例を示す断面図
である。

【符号の説明】

１・・・・・・・・・基板 ２・・・・・・・・・多層配線部 ３ａ、３ｂ、３ｃ・・有機樹脂絶縁層 ４ａ、４ｂ、４ｃ・・薄膜配線導体 ６・・・・・・・・・第１配線導体 ９・・・・・・・・・スルーホール導体 Ａ・・・・・・・・・電子部品

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内部及び／又は表面に第１配線導体を有す
   る基板と、該基板の少なくとも一主面に被着され、複数
   の有機樹脂絶縁層と複数の薄膜配線導体とを交互に多層
   に積層するとともに上下に位置する薄膜配線導体を各有
   機樹脂絶縁層に設けたスルーホール導体を介して接続し
   た多層配線部とから成り、薄膜配線導体の一部を前記第
   １配線導体に電気的に接続させた多層配線基板であっ
   て、前記基板が、クオーツ、トリジマイト、クリストバ
   ライトのうちの少なくとも１種の結晶相と、ムライト、
   アルミナのうちの少なくとも１種の結晶相とを含有する
   比誘電率が６以下の焼結体から成ることを特徴とする多
   層配線基板。