JPH1174627A - 配線基板およびその実装構造 - Google Patents
配線基板およびその実装構造Info
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Abstract
強固に且つ高湿度雰囲気中でも長期にわたり安定した接
続状態を維持できる高信頼性の配線基板とその実装構造
を提供する。 【解決手段】絶縁基板1と、メタライズ配線層3とを具
備する配線基板Aであって、絶縁基板1を、リチウムシ
リケート結晶相を5〜20重量%、スポジュメンなどの
Al、SiおよびLiを含有する複合酸化物結晶相を5
〜15重量%、少なくともクオーツ結晶を含む40〜4
00℃の線熱膨張係数が6ppm/℃以上の酸化物結晶
相(但し、リチウムシリケートを除く)を合計で60〜
80重量%含有し、40℃〜400℃の線熱膨張係数が
8〜18ppm/℃の焼結体により構成する。また、こ
の配線基板を少なくとも有機樹脂を含む絶縁体7の表面
に配線導体8が被着形成された外部電気回路基板B上
に、ロウ付けにより実装する。
Description
を具備する配線基板、その配線基板の実装構造に関する
ものである。
は内部にメタライズ配線層が配設された構造からなる。
また、この配線基板を用いた代表的な例として、半導体
素子、特にLSI(大規模集積回路素子)等の半導体素
子を収容するためのパッケージは、一般にアルミナセラ
ミックス等からなり、半導体素子を収容する凹所を有す
る絶縁基板の内部にWやMoなどのメタライズ配線層が
施され、絶縁基板の下面に形成された接続端子を具備
し、凹所内に半導体素子を実装して蓋体をもって気密に
封止した構造からなる。また、このようなパッケージは
絶縁基板下面の接続端子と外部電気回路基板の配線導体
とを半田等のロウ材により接合して電気的に接続して実
装される。
ど、半導体素子に形成される電極数も増大するが、これ
に伴いこれを収納する半導体収納用パッケージにおける
端子数も増大することになる。ところが、電極数が増大
するに伴いパッケージ自体の寸法を大きくするにも限界
があり、より小型化を要求される以上、パッケージにお
ける端子の密度を高くすることが必要となる。
を高めるための構造としては、パッケージの下面にコバ
ールなどの金属ピンを接続したピングリッドアレイ(P
GA)、パッケージの4つの側面のすべてからガルウイ
ング状(L字状)の金属ピンが導出された構造のクワッ
ドフラットパッケージ(QFP)、さらに接続端子を半
田からなる球状端子により構成したボールグリッドアレ
イ(BGA)等があり、これらの中でもBGAが最も高
密度化が可能であると言われている。
続端子を接続パッドに半田などのロウ材からなる球状端
子をロウ付けした端子により構成し、この球状端子を外
部電気回路基板の配線導体上に載置当接させ、しかる
後、前記端子を約250〜400℃の温度で加熱溶融
し、球状端子を配線導体に接合させることによって外部
電気回路基板上に実装することが行われている。
る絶縁基板としては、上記アルミナ質セラミックスの場
合には、W、Moなどの高抵抗の金属を使用する必要が
あることから、最近では、銅、金、銀などの低抵抗金属
を配線導体として用いることのできるガラスセラミック
スなどの焼結体が開発されている。
スとしては、ホウ珪酸ガラスに対して、Al2 O3 、S
iO2 、MgO、コージェライトなどのセラミックフィ
ラーを配合して成形後、850〜1000℃の温度で焼
成することにより作製され、配線基板を作製する場合に
は、銅、銀を含むペーストを印刷塗布して同時焼成する
ことが行われている。また、ホウ珪酸ガラスとしては、
非晶質ガラスや、焼結体の強度を高めるために、焼結過
程に結晶化する、いわゆる結晶化ガラスなどが用いられ
ている。
おける絶縁基板として使用されているアルミナ、ムライ
トなどのセラミックスは、200MPa以上の高強度を
有し、しかもメタライズ配線層との多層化による高信頼
性の点で優れるものの、その線熱膨張係数は約4〜7p
pm/℃程度であるのに対して、パッケージが実装され
る外部電気回路基板として最も多用されているガラス−
エポキシ絶縁層にCu配線層が形成されたプリント基板
の線熱膨張係数は11〜18ppm/℃と非常に大き
い。
パッケージをプリント基板などの外部電気回路基板に実
装した場合、半導体素子の作動時に発する熱が絶縁基板
と外部電気回路基板の両方に繰り返し印加されると前記
絶縁基板と外部電気回路基板との間に両者の熱膨張係数
の相違に起因する大きな熱応力が発生する。この熱応力
は、パッケージにおける端子数が300以下の比較的少
ない場合には、大きな影響はないが、端子数が300を
超え、パッケージそのものが大型化するに従い、その影
響が増大する傾向にある。
ジ)では、BGA構造であるが、プリント基板との半田
接合高さが小さくなるため、10〜20mmの小さなサ
イズでも熱膨張差の影響を強く受ける。
返しにより熱応力が繰り返し印加されると、この熱応力
が絶縁基板下面の接続パッドの外周部、及び外部電気回
路基板の配線導体と端子との接合界面に作用し、接続パ
ッドが絶縁基板より剥離したり、端子が配線導体より剥
離して、半導体素子収納用パッケージの接続端子を外部
電極回路の配線導体に長期にわたり安定に電気的接続さ
せることができないという欠点を有していた。
てプリント基板の熱膨張係数と近似させることが考えら
れる。このような熱膨張係数の大きなガラスセラミック
スとしては、例えば、特開平6−191887号公報に
は、水晶片との熱膨張特性が近似する100〜150×
10-7/℃の線熱膨張係数を有する、ガラス中にフォル
ステライトを30〜70重量%分散させたガラスセラミ
ック焼結体が提案されている。また、特開昭63−11
7929号公報においては、ZnO−Al2 O3 −Si
O2 系ガラスを用いたガラスセラミック体が提案されて
おり、かかる公報によれば、化学組成と熱処理条件の制
御によって珪酸亜鉛の他にコーディライトまたは亜鉛尖
小石の結晶を生成させることで、熱膨張係数を制御でき
ることが記載されている。
におけるガラスセラミック体を利用した集積回路パッケ
ージ基板では高い熱膨張係数の基板が得られると報告さ
れているものの、ガラスとフォルステライトとの組み合
わせだけでは焼結体を得るための焼結性の制御が困難
で、焼結体が得られても機械的強度が低く実用的でな
い。
おけるガラスセラミック体を利用した集積回路パッケー
ジ基板では高い熱膨張係数の基板が得られると報告され
ているものの、公報に記載されているように同一の組成
でもわずかな熱処理条件の相違により析出結晶相が変化
し熱膨張係数を安定して制御することが難しく、しかも
高価な結晶性ガラスを使用するため、パッケージを安価
に製造することができないものである。
作製する場合に用いられるガラスとしては、ホウ珪酸ガ
ラスが最も用いられるが、このホウ珪酸ガラスは、その
屈伏点が比較的高いために焼結させるためにはガラスを
主成分とする必要がある。そのために、低温で焼成する
場合には、高価なガラスを多量に必要とするために製造
コストが高くなるという問題があった。また、脱バイン
ダーおよび焼結が十分に行われない場合があり、そのた
めにガラスの組成やフィラーを細かく制御する必要があ
った。
体素子収納用パッケージによれば、絶縁基板とその内部
および表面に配設されるメタライズ配線層とを同時焼成
することが行われるが、高熱膨張を有するようなガラス
セラミック絶縁基板と銅メタライズ配線層との同時焼結
性などについて具体的に検討されていないのが現状であ
る。
i2 Oを5〜30重量%含有する低軟化点のリチウム珪
酸系ガラスに対して、高熱膨張のセラミックフィラーを
配合したガラスセラミックスを提案したが、かかるセラ
ミックスを配線基板の絶縁基板に適用した場合、高湿度
雰囲気中で配線層に電圧を印加した場合、配線層におけ
る負電極側にて化学的な反応が生じ、配線周辺にLi化
合物が析出し、これによりメタライズ配線層を腐食する
という問題が発生することが判明した。
絶縁基板の表面あるいは内部にメタライズ配線層を具備
する配線基板や、その配線基板をガラス−エポキシ樹脂
等を絶縁体とする外部電気回路に対して、強固に且つ高
湿度雰囲気中でも長期にわたり安定した接続状態を維持
できる高信頼性の配線基板とその実装構造を提供するこ
とを目的とするものである。
に対して検討を重ねた結果、従来提案した組成によるリ
チウム珪酸系やクオーツ結晶相を含む系において、スポ
ジュメン(Li2 O・Al2 O3 ・4SiO2 )などの
Al、SiおよびLiを含有する複合酸化物を析出させ
ることにより、Liを安定化することにより、Liによ
る吸湿性や経時変化、化学的な不安定性を解消すること
ができることを見いだし、本発明に至った。
メタライズ配線層とを具備するものであり、前記絶縁基
板を、リチウムシリケート結晶相を5〜20重量%、A
l、SiおよびLiを含有する複合酸化物結晶相を5〜
15重量%、少なくともクオーツ結晶を含む40〜40
0℃における線熱膨張係数が6ppm/℃以上の酸化物
結晶相(但し、リチウムシリケートを除く)を合計で6
0〜80重量%の割合で含有し、40℃〜400℃にお
ける線熱膨張係数が8〜18ppm/℃の焼結体により
構成したことを特徴とする。
もって、有機樹脂を含む絶縁体の表面に配線導体が被着
形成された外部電気回路基板表面の配線導体にロウ付け
により実装してなることを特徴とする。
どのプリント基板からなる外部電気回路に対して実装さ
れる半導体素子収納用パッケージにおける絶縁基板とし
て40〜400℃の温度範囲における線熱膨張係数が9
〜18ppm/℃のセラミックスを用いることにより、
絶縁基板と外部電気回路基板との間に両者の線熱膨張係
数の差が小さくなり、その結果、絶縁基板と外部電気回
路基板の熱膨張係数の相違に起因する熱応力によって端
子が外部電気回路の配線導体とが接続不良を起こすこと
がなく、これによっても内部に収容する半導体素子と外
部電気回路とを長期間にわたり正確に、且つ強固に電気
的接続させることが可能となる。
れるCuの線熱膨張係数18ppm/℃に対しても近似
の熱膨張係数を有するため、メタライズ配線の基板への
密着性等の信頼性を高めることができる。
基板を構成する結晶相として、13ppm/℃のリチウ
ムシリケート(Li2 O・2SiO2 )や、15ppm
/℃のクオーツを含む高熱膨張の酸化物結晶相を析出さ
せると同時に、スポジュメンなどのAl、SiおよびL
iを含有する複合酸化物結晶相を特定範囲で析出させる
ことにより、高熱膨張特性を維持しつつ、Liを前記複
合酸化物により固定化することができる結果、Liの存
在による耐湿性の低下を防止することができる。
付図面に基づき詳細に説明する。図1は、本発明におけ
るBGA型の半導体素子収納用%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、外部電気回
路基板をそれそれ示す。
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。
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のパッケージによれ
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)から成る球状端子4bがロウ材により
取着されている。
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12〜16ppm/℃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、Cu、
Au、Ag、Al、Ni、Pb−Snなどの金属導体か
らなる。
回路基板Bに実装するには、パッケージAの絶縁基板1
下面の球状端子4bを外部電気回路基板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
線導体と球状端子4bとの接合することにより、実装さ
れる。この時、配線導体8の表面には球状端子4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。
基板Bの表面に実装される半導体素子収納用パッケージ
などの配線基板における絶縁基板1として、40〜40
0℃の温度範囲における線熱膨張係数が8〜18ppm
/℃、特に9〜14ppm/℃の焼結体を用いることが
重要である。これは、前述した外部電気回路基板Bとの
熱膨張差により熱応力の発生を緩和し、外部電気回路基
板BとパッケージAとの電気的接続状態を長期にわたり
良好な状態に維持するために重要であり、この線熱膨張
係数が8ppm/℃より小さいか、あるいは18ppm
/℃より大きいと、いずれも熱膨張差に起因する熱応力
が大きくなり、外部電気回路基板BとパッケージAとの
電気的接続状態が悪化することを防止することができな
い。
を有する絶縁基板を構成する焼結体として、リチウムシ
リケート系結晶相を5〜20重量%、Al、Siおよび
Liを含有する複合酸化物結晶相を5〜15重量%、少
なくともクオーツ結晶を含む40〜400℃における線
熱膨張係数が6ppm/℃以上の酸化物結晶相(ただ
し、リチウムシリケート系結晶を除く)を60〜80重
量%の割合で含有する焼結体により形成する。Al、S
iおよびLiを含有する複合酸化物結晶としては、スポ
ジュメン(Li2 O・Al2 O3 ・4SiO2 )やユー
クリプトカイト(Li2 O・Al2 O3 ・2Si
O2 )、ペタライト(LiAlSi4 O10)などが挙げ
られる。
に限定したのは、リチウムシリケート量が5重量%より
少ないと、低軟化材料が少なくなるため低温での焼結が
不可能となり、焼結性を考慮すればクオーツの含有量を
低減する必要があり、その結果、9ppm/℃以上の線
熱膨張係数を有する焼結体を得るのが困難となり、20
重量%を越えると焼結体の耐湿性が低下する。また、A
l、SiおよびLiを含有する複合酸化物結晶相が5重
量%よりも少ないと、Liを安定化する作用が十分でな
く、焼結体の耐湿性が劣り、15重量%よりも多いとこ
の結晶が低熱膨張であるため、9ppm/℃以上の線熱
膨張係数を有する焼結体が得られない。
相が60重量%より少ないと、9ppm/℃以上の線熱
膨張係数を持つ焼結体が得られず、80重量%を越える
場合、焼結に関与するガラス量が少なくなるため低温で
焼結することが難しくなり、銅との同時焼成ができなく
なる。
の40〜400℃における線熱膨張係数が6ppm/℃
以上の酸化物結晶相としては、エンスタタイト(MgO
・SiO2 )、フォルステライト(2MgO・Si
O2 )、クリストバライト(SiO2 )、トリジマイト
(SiO2 )、スピネル(MgO・Al2 O3 )、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(Na2
O・Al2 O3 ・SiO2 )、リチウムシリケート(L
i2 O・SiO2 )、ジオプサイド(CaO・MgO・
2SiO2 )、メルビナイト(3CaO・MgO・2S
iO2 )、アケルマイト(2CaO・MgO・2SiO
2 )、マグネシア(MgO)、アルミナ(Al
2 O3 )、カーネギアイト(Na2 O・Al2 O3 ・2
SiO2 )、ホウ酸マグネシウム(2MgO・B
2 O3 )、セルシアン(BaO・Al2 O3 ・2SiO
2 )、B2 O3 ・2MgO・2SiO2 、ガーナイト
(ZnO・Al2 O3 )、の群から選ばれる少なくとも
1種以上が挙げられる。これらの中でも特に7ppm/
℃以上の結晶相が良く、特に、フォルステライト、エン
スタタイト、クリストバライトから選ばれる少なくとも
1種が、高熱膨張性の焼結体の安定に製造できる点で望
ましい。
ず、リチウムシリケートおよびスポジュメンなどのL
i、Si、Alを含む複合酸化物結晶が析出可能なリチ
ウム珪酸系結晶性ガラスと、少なくともクオーツを含む
40〜400℃における線熱膨張係数が6ppm/℃以
上の酸化物化合物からなるセラミックフィラーとの混合
物を作製する。具体的には、SiO2 60〜80重量
%、Li2 Oを1〜15重量%、CaOを2〜30重量
%、Al2 O3 を0.5〜10重量%の割合で含有する
結晶性ガラスを20〜50重量%と、少なくともクオー
ツを含む40〜400℃における線熱膨張係数が6pp
m/℃以上の金属酸化物からなるセラミックフィラーを
50〜80重量%の割合で混合する。
℃における線熱膨張係数が6〜18ppm/℃、特に、
7〜13ppm/℃であることが望ましい。これは、熱
膨張係数が上記範囲を逸脱するとフィラーとの熱膨張差
が生じ、焼結体の強度の低下の原因になる。なお、上記
結晶性ガラス中には、これらの成分以外に、Al
2 O3 、MgO、TiO2 、Na2 O、K2 O、Zn
O、P2 O5 、Sb2 O3 などの酸化物が含まれていて
もよい。
ーツ単独でも、前記線熱膨張係数が6ppm/℃以上の
高熱膨張酸化物と併用してもよく、用いるフィラーの線
熱膨張係数が6ppm/℃未満では、焼結体の線熱膨張
係数を9〜18ppm/℃にすることが難しくなる。
lを含む複合酸化物結晶を析出させるためには、全量中
におけるLi2 O:Al2 O3 重量比が1:1〜3:1
の割合からなることが望ましい。なお、SiO2 分は、
ガラス中またはクオーツより供給される。前記Al2 O
3 成分は、前記結晶化ガラス中に配合してもよく、さら
には、セラミックフィラーとして前記結晶化ガラスと混
合してもよい。
の収縮開始温度を上昇させることができるため、フィラ
ー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
ともできる。原料コストを下げるためには高価な結晶性
ガラスの含有量を減少させることが好ましい。
Cu、Ag、Ni、Pd、Auのうちの1種以上からな
るメタライズ配線層と同時焼成する場合、結晶性ガラス
の屈伏点が400℃〜650℃であり、フィラーの含有
量は50〜80体積%であるのが好ましい。屈伏点が4
00℃より低いと結晶性ガラスが低い温度で焼結が開始
されるために、例えばAg、Cu等の焼結開始温度が6
00〜800℃の金属との同時焼成ができず、また成形
体の緻密化が低温で開始するためにバインダーは分解揮
散できなくなりバインダー成分が残留し特性に影響を及
ぼす結果になるためである。一方、屈伏点が650℃よ
り高いと結晶性ガラス量を多くしないと焼結しにくくな
るため、高価な結晶性ガラスを大量に必要とするために
焼結体がコスト高となる。
は、適当な成形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、ドクターブレード、圧延法、金
型プレス等によりシート状に任意の形状に成形後、焼成
する。
合したバインダー成分を除去する。
雰囲気中で行われるが、配線導体としてCuを用いる場
合には、100〜700℃の水蒸気を含有する窒素雰囲
気中で行われる。この時、成形体の収縮開始温度は70
0〜850℃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
ため、成形体中の結晶化ガラスの特性、特に屈伏点を前
述したように制御することが必要となる。
囲気中で行われ、これにより相対密度90%以上まで緻
密化される。この時の焼成温度が850℃より低いと緻
密化することができず、1300℃を越えるとメタライ
ズ配線層との同時焼成でメタライズ層が溶融してしま
う。但し、配線導体としてCuを用いる場合には、85
0〜1050℃の非酸化性雰囲気中で行われる。
ク焼結体中には、結晶性ガラスから生成した結晶相、結
晶性ガラスとフィラーとの反応により生成した結晶相、
あるいはフィラー成分が分解して生成した結晶相等が存
在し、これらの結晶相の粒界にはガラス相が存在する。
絶縁基板として、Cu、Ag、Ni、Pd、Auのうち
の1種以上からなるメタライズ配線層を配設した配線基
板やパッケージを製造するには、絶縁基板を構成するた
めの前述したような結晶化ガラスとフィラーからなる原
料粉末に適当な有機バインダー、可塑剤、溶剤を添加混
合して泥漿物を作るとともに該泥漿物をドクターブレー
ド法やカレンダーロール法を採用することによってグリ
ーンシート(生シート)と作製する。そして、メタライ
ズ配線層3及び接続パッドとして、適当な金属粉末に有
機バインダー、可塑剤、溶剤を添加混合して得た金属ペ
ーストを前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、前記グリーンシートに適当な打ち抜き加工してス
ルーホールを形成し、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
枚積層し、グリーンシートとメタライズとを同時焼成す
ることにより多層構造のパッケージを得ることができ
る。
すようにフィラー成分として、フォルステライト(2M
gO・SiO2 、線熱膨張係数10ppm/℃)、クォ
ーツ(SiO2 、線熱膨張係数15ppm/℃)、アル
ミナ(Al2 O3、線熱膨張係数7ppm/℃)を用い
て表1に示す調合組成になるように秤量混合した。
エンとイソプロピルアルコール、バインダーとしてアク
リル樹脂、可塑剤としてDBP(ジブチルフタレート)
を用いてドクターブレード法により厚み500μmのグ
リーンシートを作製した。
ズペーストをスクリーン印刷法に基づきメタライズ配線
層を塗布した。また、グリーンシートの所定箇所にスル
ーホールを形成しそのスルーホール内にもCu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の位置合わせ
を行いながら6枚積層し圧着した。この積層体を200
〜850℃でN2 +H2 O中で脱バインダー後、表1,
2の焼成温度で1時間窒素雰囲気中でメタライズ配線層
と絶縁基板とを同時に焼成しパッケージ用の配線基板を
作製した。
るCuメタライズ層の密着性について評価し、接着強度
が2kg/2mm角以上を○、2kg/2mm角未満を
△として表記した。
折測定して生成した結晶相の比率をリートベルト法によ
って定量分析した。また、3×3×15mmの角棒を用
いて40〜400℃の線熱膨張係数を求めた。
続する箇所に凹部を形成しCuメタライズからなる接続
パッドを作製した。そして、その接続パッドに図1に示
すように半田(錫60〜10%−鉛40〜90%)から
なる接続端子を取着した。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。一方、ガラス−エポキシ基板からなる40〜200
℃における線熱膨張係数が15ppm/℃の絶縁体の表
面に銅箔からなる配線導体が形成されたプリント基板を
準備し、上記のパッケージ用配線基板をプリント基板の
上の配線導体とパッケージ用絶縁基板の接続端子が接続
されるように位置合わせし、これをN2 の雰囲気中で2
60℃で3分間熱処理しパッケージ用配線基板をプリン
ト基板表面に実装した。この熱処理によりパッケージ用
配線基板の半田からなる接続端子が溶けてプリント基板
の配線導体と電気的に接続されたことを確認した。
0.1mmピッチの櫛型電極を具備した試料を作製し、
この試料を85℃、湿度85%の雰囲気中で、櫛型電極
間に5.5ボルトの電圧を印加した状態で負電極側を4
0倍の顕微鏡で観察しながら、負電極側にLi析出物が
観察されるまでの所要時間を測定した。
してパッケージ用配線基板をプリント基板表面に実装し
たものを大気の雰囲気にて−40℃と125℃の各温度
に制御した恒温槽に試験サンプルを15分/15分の保
持を1サイクルとして最高1000サイクル繰り返し
た。
線導体とパッケージ用配線基板との電気抵抗を測定し電
気抵抗に変化が現れるまでのサイクル数を表2に示し
た。
析出量が15重量%を越える試料No.8、9では、線熱
膨張係数が8ppm/℃より低く本発明の目的に合わな
いものであった。また、リチウムジシリケート20重量
%を越える試料No.1、2では、スポジュメンの析出量
も5重量%より少なく、その結果、Liの析出物の発生
が顕著であり、耐湿性に劣ることがわかった。また、ク
オーツを含む線熱膨張係数が6ppm/℃以上の酸化物
結晶の合計析出量が60重量%よりも少ない試料No.1
0では、耐湿性が劣化し、80重量%を越える試料No.
13では低温での焼結ができず、銅との同時焼成ができ
なかった。
のガラスセラミックを絶縁基板として作製したパッケー
ジ用配線基板では昇降温1000サイクル後もプリント
基板の配線導体とパッケージ用配線基板との間に電気抵
抗変化は全く見られず、極めて安定で良好な電気的接続
状態を維持できた。
によれば、熱膨張係数が大きいプリント基板などの外部
電気回路基板に実装した場合に、両者の熱膨張係数の差
に起因する応力発生を抑制し、パッケージと外部電気回
路とを長期間にわたり正確、かつ強固に電気的接続させ
ることが可能となる。しかも、絶縁基板としてリチウム
珪酸系ガラスを用いた系において、Al、SiおよびL
iを含有する複合酸化物結晶相を析出させることによ
り、Liを安定化することができる結果、耐湿性を高め
ることができ、長期安定性が達成できる。
体素子収納用パッケージの実装構造を説明するための断
面図である。
Claims (2)
- 【請求項1】絶縁基板と、メタライズ配線層とを具備す
る配線基板であって、前記絶縁基板を、リチウムシリケ
ート結晶相を5〜20重量%、Al、SiおよびLiを
含有する複合酸化物結晶相を5〜15重量%、少なくと
もクオーツ結晶を含む40〜400℃における線熱膨張
係数が6ppm/℃以上の酸化物結晶相(但し、リチウ
ムシリケートを除く)を合計で60〜80重量%の割合
で含有し、40℃〜400℃における線熱膨張係数が8
〜18ppm/℃の焼結体からなることを特徴とする配
線基板。 - 【請求項2】少なくとも有機樹脂を含む絶縁体の表面に
配線導体が被着形成された外部電気回路基板上に、請求
項1記載の配線基板を前記配線導体にロウ付けにより実
装してなることを特徴とする配線基板の実装構造。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1997
- 1997-08-29 JP JP23463397A patent/JP3699571B2/ja not_active Expired - Fee Related
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