KR100672198B1

KR100672198B1 - 세라믹 기판용 조성물, 세라믹 기판, 세라믹 기판의제조방법 및 유리 조성물

Info

Publication number: KR100672198B1
Application number: KR1020057022882A
Authority: KR
Inventors: 타카히로 타카다; 히로부미 야마모토; 케이스케 카게야마
Original assignee: 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
Priority date: 2004-01-30
Filing date: 2004-09-01
Publication date: 2007-01-19
Also published as: US20060128547A1; US20090105060A1; US20080119345A1; EP1640350A1; JPWO2005073146A1; ATE534615T1; JP4613826B2; CN100351203C; CN1816502A; EP1640350B1; EP1640350A4; US7482292B2; US7396785B2; KR20060021333A; WO2005073146A1

Abstract

저융점 금속과 동시 소성 가능하며, 수십 GHz대의 고주파 영역에 있어서도 우수한 유전특성을 나타내는 세라믹 기판용 조성물을 제공한다. aB₂O₃-bLa₂O₃-cZnO로 표현되며, 그 몰비(a, b, c)가 3원 조성도에 있어서 점 A(0.4, 0.595, 0.005), 점 B(0.4, 0.25, 0.35), 점 C(0.52, 0.01, 0.47), 점 D(0.9, 0.005, 0.095) 및 점 E(0.9, 0.09, 0.01)로 둘러싸인 영역에 있는 유리를 주성분으로 하는 세라믹 기판용 조성물을 특징으로 한다.

세라믹 기판, 세라믹 적층체, 세라믹층, 외부전극

Description

세라믹 기판용 조성물, 세라믹 기판, 세라믹 기판의 제조방법 및 유리 조성물{COMPOSITION FOR CERAMIC SUBSTRATE, CERAMIC SUBSTRATE, PROCESS FOR PRODUCING CERAMIC SUBSTRATE AND GLASS COMPOSITION}

본 발명은 유리를 포함한 세라믹 기판용 조성물, 또한, 이 세라믹 기판용 조성물을 사용해서 제작되는 세라믹 기판 및 그 제조방법에 관한 것이다.

최근, 컴퓨터, 이동체 통신시스템 등으로 대표되는 정보처리기기에 있어서는, 정보처리 속도의 고속화, 기기의 소형화, 다기능화가 비약적으로 진행되고 있다. 이들 정보처리기기의 성능향상은 주로 반도체 디바이스의 고집적화, 고속화, 고기능화에 의해 실현되고 있다.

종래, 이러한 반도체 디바이스를 탑재하기 위한 세라믹 기판에서는, 소성 온도 1500∼1600℃의 알루미나 절연 기판을 사용하고 있었기 때문에, 그것을 도체 패턴과 동시 소성하기 위해서는, 도체 패턴용의 재료로서 Mo, Mo-Ni, W 등의 고융점 금속을 사용하지 않으면 안 되었다. 그러나, 이들 고융점 금속은 비저항이 크기 때문에, 반도체 디바이스의 성능을 충분히 끌어내는 것이 어렵고, 정보처리 속도의 고속화, 처리신호의 고주파화에 한계가 있었다.

그래서, Ag나 Cu 등의 비저항이 작은 저융점 금속과 동시 소성 가능한 세라 믹 기판용 조성물이 여러 가지 개발되어 있다. 예를 들면, CaO-SiO₂-Al₂O₃-B₂O₃계 유리에 Al₂O₃ 세라믹스를 혼합해서 이루어지는 세라믹 기판용 조성물이 개발되어 있다(특허문헌 1참조).

[특허문헌 1] 일본국 특허공고 평3-53269호 공보

특허문헌 1에 개시된 세라믹 기판용 조성물은 800∼1000℃에서 소성 가능하기 때문에, Ag나 Cu 등의 저융점 금속을 내부 도체 패턴으로서 가진 세라믹 기판을 얻을 수 있다.

그러나, 이 세라믹 기판용 조성물을 소성해서 얻어지는 세라믹 기판은 그 유전손실이 크며, 특히 GHz대에서 사용할 수 있을 정도의 것은 아니다. 즉, Ag나 Cu 등과 같은 비저항이 작은 금속을 도체 패턴으로서 사용할 수 있음에도 불구하고, 세라믹 기판의 유전손실이 크기 때문에, 이 기판을 사용한 정보처리기기의 처리 속도의 고속화, 처리 신호의 고주파화에는 한계가 있었다.

본 발명은 상술한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 저융점 금속과 동시 소성 가능하고, GHz대 등의 고주파 영역에 있어서 우수한 특성을 나타내는 세라믹 기판용 조성물, 또한, 이 세라믹 기판용 조성물을 사용해서 제작되는 세라믹 기판 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.

즉, 본 발명은 aB₂O₃-bRe₂O₃-cZnO〔단, Re는 희토류 원소, a+b+c=1(a, b 및 c는 몰비)〕로 표현되며, 그 몰비(a, b, c)가 3원 조성도에 있어서 점 A(0.4, 0.595, 0.005), 점 B(0.4, 0.25, 0.35), 점 C(0.52, 0.01, 0.47), 점 D(0.9, 0.005, 0.095) 및 점 E(0.9, 0.09, 0.01)로 둘러싸인 영역에 있는 유리 조성물이 포함되어 있는 세라믹 기판용 조성물을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상술한 본 발명의 세라믹 기판용 조성물을 소정 형상으로 성형하고, 소성해서 이루어지는 것으로, 주결정층으로서 ReBO₃ 및/또는 ReB₃O₆를 석출해서 이루어지는 세라믹 기판을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 상술한 본 발명의 세라믹 기판용 조성물을 소정 형상으로 성형하고, 이 성형물을 소성하는 세라믹 기판의 제조방법에 관한 것이다.

<발명의 효과>

본 발명의 세라믹 기판용 조성물은 aB₂O₃-bRe₂O₃-cZnO〔단, Re는 희토류 원소, a+b+c=1(a, b 및 c는 몰비)〕로 표현되며, 그 몰비(a, b, c)가 3원 조성도에 있어서 점 A(0.4, 0.595, 0.005), 점 B(0.4, 0.25, 0.35), 점 C(0.52, 0.01, 0.47), 점 D(0.9, 0.005, 0.095) 및 점 E(0.9, 0.09, 0.01)로 둘러싸인 영역에 있는 유리를 함유하고 있으므로, 이 세라믹 기판용 조성물을, 은이나 구리 등의 저융점 금속과 동시 소성할 수 있으며, GHz대 등의 고주파 영역에 있어서 우수한 특성을 나타내는 세라믹 기판을 얻을 수 있다.

도 1은 일반식 A로 표현되는 유리의 조성범위를 나타낸 3원 조성도이다.

도 2는 본 발명의 한 실시형태에 의한 세라믹 기판을 모식적으로 나타낸 단 면도이다.

도 3은 도 2에 나타내는 세라믹 기판의 한 제조공정을 모식적으로 나타낸 단면도이다.

도 4는 본 발명의 유리 조성물의 소성 전후에 있어서의 XRD의 측정결과를 나타내는 도면이다.

도 5는 본 발명의 세라믹 기판용 조성물의 소성 후에 있어서의 XRD의 측정결과를 나타내는 도면이다.

<부호의 설명>

1 : 세라믹 기판 2 : 세라믹 적층체

2a, 2b, 2c, 2d, 2e : 세라믹층 5 : 내부 라인 도체

6 : 비아홀 도체 7, 8 : 외부전극

9a, 9b : 표면 실장 부품

우선, 본 발명의 세라믹 기판용 조성물을 설명한다.

본 발명의 세라믹 기판용 조성물은

일반식 A:aB₂O₃-bRe₂O₃-cZnO

〔단, Re는 희토류 원소, a+b+c=1(a, b 및 c는 몰비)〕

로 표현되는 유리 조성물을 함유하는 것이다. 여기에서, 상기 일반식 A에 있어서의 몰비(a, b, c)는 도 1에 나타내는 3원 조성도에 있어서,

점 A(0.4, 0.595, 0.005),

점 B(0.4, 0.25, 0.35),

점 C(0.52, 0.01, 0.47),

점 D(0.9, 0.005, 0.095), 및

점 E(0.9, 0.09, 0.01)

로 둘러싸인 영역 내(점 A, 점 B, 점 C, 점 D 및 점 E를 잇는 선상을 포함함)에 있다.

이 유리는 미가공 원료(raw material), 즉 붕소를 포함하는 화합물(바람직하게는 산화물), 희토류를 포함하는 화합물(바람직하게는 산화물) 및 아연을 포함하는 화합물(바람직하게는 산화물)을 용융, 급랭(急冷)해서 얻어지는 것이며, 완전히 무정형(amorphous)의 유리여도 되지만, 그 일부에 결정상을 포함하는 것이어도 좋다. 그리고, 일반식 A로 표현되는 유리의 조성, 또한, 이 유리에 첨가되는 첨가물의 조성이나 첨가량을 최적으로 선택함으로써, 그 소성 후, ReBO₃, Re₃BO₆, ReB₃O₆(Re는 희토류 원소) 등의 결정상(결정성 화합물)을 석출하는 경우가 있으며, 예를 들면 FQ값으로 25,000GHz 이상(즉, 10GHz에 있어서의 Q값이 2,500 이상)과 같이, 유전손실이 매우 작은 세라믹 기판, 또한, 공진 주파수의 온도 변화율이 ±50ppm/℃ 이내와 같이 온도 안정성이 우수한 세라믹 기판, 항절강도(抗折强度) 150MPa 이상과 같이 강도가 높은 세라믹 기판을 얻을 수 있다.

한편, 상기 일반식 A로 표현되는 유리에 있어서, B₂O₃는 유리의 그물코 형성 산화물, 혹은, 석출할 수 있는 결정상의 구성원소로서 기능하는 것이다. 본 발명의 세라믹 기판용 조성물에 있어서는, 붕소가, 유리, 요컨대 용융·급랭하여 얻어지는 용융물 중에 포함되어 있으므로, 일반적으로 내습성이 낮다고 말해지고 있는 산화붕소를, 저온에서의 소성반응에 제공할 수 있다. 또한, 이 유리에 있어서는, 그 희토류 원소의 종류에 따라서, 세라믹 기판용 조성물의 소성 온도나 얻어지는 세라믹 소결체(세라믹 기판)의 비유전율이 변화하므로, 필요에 따라 바람직한 원소를 조합함으로써, 소성 온도나 비유전율의 컨트롤이 가능해진다. 또한, ZnO는 이것을 첨가함으로써, 안정되게 유리를 제작할 수 있으며, 낮은 유전손실을 유지할 수 있다.

한편, 도 1에 나타내는 조성영역에 있어서, B₂O₃가 몰비로 0.9를 넘으면, ReBO₃-ZnO 결정상의 석출에 기여하지 않았던 B₂O₃의 일부가 액상(液相)이 되어, 고주파 대역에 있어서의 유전손실이 커진다. 한편, B₂O₃가 몰비로 0.4 미만이 되면, 유리를 안정되게 얻을 수 없게 되고, 얻어지는 세라믹 기판의 유전손실도 커진다. 또한, Re₂O₃가 몰비로 0.595를 넘으면, 은이나 구리 등의 저융점 금속과 동시 소성 가능한 온도에서의 소성이 곤란해진다. 한편, Re₂O₃가 몰비로 0.005 미만이 되면, 결정성 화합물이 석출하기 어려워지고, 고주파 대역에서 저유전손실의 세라믹 기판을 얻는 것이 곤란해진다. 또한, ZnO가 몰비로 0.47을 넘으면, 고주파 대역에 있어서의 유전손실이 커진다. 한편, ZnO가 몰비로 0.005 미만이 되면, 유리를 안정되게 얻을 수 없게 되고, 얻어지는 세라믹 기판의 유전손실도 커진다.

상기 일반식 A로 표현되는 유리 조성물에 있어서, 희토류 원소(Re)로서는, 란타늄(La), 네오디뮴(Nd), 세륨(Ce), 사마륨(Sm), 테르븀(Tb) 등, 여러 가지 희토류 원소, 특히는 란타노이드 원소를 사용할 수 있으나, 특히, 란타늄 및 네오디뮴으로 이루어지는 군(群)에서 선택된 적어도 1종의 희토류 원소를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 일반식 A로 표현되는 유리로부터 석출될 가능성이 높은 ReBO₃(단, Re는 희토류 원소)에 있어서, Re의 이온 반경은 비교적 크다. 란타늄이나 네오디뮴에서는, 사방정계(斜方晶系)의 결정구조를 가지며, 은이나 구리 등의 저융점 금속과 동시 소성 가능한 저온에서도 치밀한 세라믹 소결체를 얻을 수 있으며, 또한, 고주파 대역에 있어서의 유전손실을 저감시킬 수도 있으므로 바람직하다.

또한, 본 발명의 세라믹 기판용 조성물은, 또한, 산화알루미늄(Al₂O₃) 및 산화티탄(TiO₂)으로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종의 산화물을, 세라믹 기판용 조성물 전체량의 50중량% 이하의 비율로 함유하는 것이 바람직하다. 이 산화물은 첨가물 세라믹스로서 포함되어 있는 것이 바람직하지만, 상기의 일반식 A로 표현되는 유리를 제작할 때, 미가공 원료 중에 Al₂O₃나 TiO₂를 함유시킴으로써, 유리 중에 함유시킬 수도 있다. 세라믹 기판용 조성물에 산화알루미늄이나 산화티탄이 이와 같은 특정의 비율로 포함되어 있으면, 얻어지는 세라믹 기판의 강도를 향상시킬 수 있고, 또한, 주로 산화알루미늄이 포함되어 있는 경우, 세라믹 기판의 비유전율이 대략 7∼10의 범위 내가 되며, 주로 산화티탄이 포함되어 있는 경우, 세라믹 기판의 비유전율을 16정도까지 높일 수 있다. 한편, 이들 산화물의 함유량이 세라믹 기 판용 조성물의 전량의 50중량%를 넘으면, 세라믹 기판용 조성물의 소성 온도가 높아져서, 1000℃ 이하에서의 소성은 곤란해지는 경향에 있다.

또한, 본 발명의 세라믹 기판용 조성물에는, 또한, ReBO₃, Re₃BO₆ 및 ReB₃O₆(Re는 희토류 원소)로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종의 결정상을 가진 복합 산화물 세라믹스가 포함되어 있어도 좋다. 즉, 상기 일반식 A로 표현되는 유리에, 첨가물로서 ReBO₃, Re₃BO₆ 및 ReB₃O₆를 주조성으로 하는 복합 산화물 세라믹스를 첨가하면, 세라믹 기판용 조성물의 소성 온도를 낮춘 채, 고주파 영역에 있어서 우수한 유전특성을 갖는 세라믹 기판을 얻을 수 있다. 한편, 이 복합 산화물 세라믹스는 그 미가공 원료, 즉 희토류를 포함하는 화합물(바람직하게는 산화물) 및 붕소를 포함하는 화합물(바람직하게는 산화물)을 800∼1300℃정도에서 하소함으로써 제작할 수 있다.

이 복합 산화물 세라믹스는 dB₂O₃-eRe₂O₃〔단, Re는 희토류 원소, d/e=1/3∼3/1(d 및 e는 몰비)〕로 표현되는 미가공 원료를 하소해서 얻어진 것임이 바람직하다. 이와 같은 조성 범위이면, 상술한 유리의 특성을 크게 손상시키지 않고, 고주파 대역에 있어서의 유전손실이 작은 세라믹 기판을 얻을 수 있다. 한편, 몰비(d/e)가 1/3을 밑돌면, 은이나 구리 등의 저융점 금속과 동시 소성 가능한 온도에서 소성하는 것이 어려워지는 경향에 있고, 한편, 몰비(d/e)가 3/1을 웃돌면, 원하는 형상의 세라믹 기판이 얻어지지 않는 경우가 있다. 또한, B₂O₃ 및 Re₂O₃의 배합량 은 얻어지는 세라믹 기판 전체로서의 조성이, 도 1에 나타내는 3원 조성도의 영역 내가 되는 양인 것이 바람직하다.

또한, 상기의 dB₂O₃-eRe₂O₃로 표현되는 복합 산화물 세라믹스에는, 또한 ZnO가 포함되어 있는 것이 바람직하다. 이 복합 산화물 세라믹스에 ZnO가 함유되어 있으면, 얻어지는 세라믹 기판의 특성을 크게 손상시키지 않고, 세라믹 기판용 조성물의 소성 온도를 낮출 수 있다. 한편, 복합 산화물 세라믹스에 있어서의 ZnO의 함유량은 특별히 제약되는 것은 아니지만, 얻어지는 세라믹 기판 전체로서의 조성이 도 1에 나타내는 3원 조성도의 영역 내가 되는 양인 것이 바람직하다.

또한, 세라믹 기판용 조성물이 상기의 복합 산화물 세라믹스를 포함하는 경우, 복합 산화물 세라믹스는, 상기 일반식 A로 표현되는 유리와 복합 산화물 세라믹스의 합계량에 대하여, 20∼90중량%의 비율로 포함되어 있는 것이 바람직하다. 이 함유량이 유리와 복합 산화물 세라믹스의 합계량에 대하여 20중량% 미만이면, 세라믹 기판용 조성물을 소성할 때에, 유리가 용융해서, 원하는 형상의 세라믹 기판이 얻어지지 않는 경우가 있다. 또한, 이 함유량이 유리와 복합 산화물 세라믹스의 합계량에 대하여 90중량%를 넘으면, 세라믹 기판용 조성물을 은이나 구리 등의 저융점 금속과 동시 소성 가능한 온도에서 소성하는 것이 어려워지는 경향에 있다.

또한, 본 발명의 세라믹 기판용 조성물은, 또한, ReBO₃, Re₃BO₆ 및 ReB₃O₆(Re는 희토류 원소)로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종의 결정상을 석출할 수 있는 결정화 유리를 함유하고 있어도 좋다. 즉, 상기 일반식 A로 표현되는 유리에, 첨가물로서, 상기와 같은 복합 산화물의 결정상을 석출할 수 있는 결정화 유리를 첨가하면, 얻어지는 세라믹 기판의 특성을 유지하면서, 세라믹 기판용 조성물의 소성 온도를 낮출 수 있다. 특히, 세라믹 기판용 조성물에 있어서의 상기 일반식 A로 표현되는 유리의 배합량이 많을 때, 혹은, 이 유리에 첨가되는 복합 산화물 세라믹스의 조성이나 배합량에 따라서는, 850∼900℃에서 ReBO₃-ZnO 결정상이 융해해 버리는 경우가 있다. 이와 같은 경우, 상기의 결정화 유리를 첨가함으로써, 기공률(氣孔率)이 작고, 고주파 대역에서의 유전손실이 작은 세라믹 기판을 안정되게 얻을 수 있다. 한편, 이 결정화 유리는 미가공 원료를 용융, 급랭해서 얻어지는 것으로, "그 일부에 결정상을 갖고 있는 유리" 또는 "소성에 의해 결정상을 석출하는 능력을 구비한 유리"이다.

이 결정화 유리는 gB₂O₃-hRe₂O₃-iZnO〔단, Re는 희토류 원소, g+h+i=1(g, h 및 i는 몰비)〕로 표현되고, 그 몰비(g, h, i)가 3원 조성도에 있어서 점 F(0.4, 0.595, 0.005), 점 G(0.4, 0.25, 0.35), 점 H(0.52, 0.01, 0.47), 점 I(0.9, 0.005, 0.095) 및 점 J(0.9, 0.09, 0.01)로 둘러싸인 영역에 있는 것이 바람직하다. 이 범위는 상술한 일반식 A로 표현되는 유리의 조성비와 동일한 조성비를 갖는 것이다. 결정화 유리도 이와 같은 조성을 갖고 있는 경우, 세라믹 기판용 조성물을, 은이나 구리 등의 저융점 금속과 동시 소성 가능한 온도에서 소성할 수 있으며, 수∼수십 GHz 등의 고주파 대역에 있어서의 유전손실이 작은 세라믹 기판을 안정되게 얻을 수 있다. 한편, 얻어지는 세라믹 기판 전체로서의 조성이 도 1에 나타 내는 3원 조성도의 영역 내가 되도록, 결정화 유리의 조성을 선택하는 것이 특히 바람직하다.

또한, 이 결정화 유리는 상술한 일반식 A로 표현되는 유리와 결정화 유리의 합계량에 대하여, 20∼90중량%의 비율로 함유되어 있는 것이 바람직하다. 결정화 유리의 함유량이 일반식 A로 표현되는 유리와 결정화 유리의 합계량에 대하여 20중량% 미만이면, 세라믹 기판용 조성물을 소성할 때에, 일반식 A로 표현되는 유리가 용융해서 원하는 형상의 세라믹 기판이 얻어지지 않는 경우가 있다. 또한, 결정화 유리의 함유량이 일반식 A로 표현되는 유리와 복결정화(複結晶化) 유리의 합계량에 대하여 90중량%를 넘으면, 세라믹 기판용 조성물을, 은이나 구리 등의 저융점 금속과 동시 소성 가능한 온도에서 소성하는 것이 어려워지는 경향에 있다.

또한, 본 발명의 세라믹 기판용 조성물에는, 또한, Re₂O₃(Re는 희토류 원소)로 이루어지는 희토류 산화물이 포함되어 있어도 좋다. 특히, 세라믹 기판용 조성물에 포함되는 B₂O₃의 절대량이 많고, 또한, 이것을 은과 동시 소성할 때에는, 세라믹 기판용 조성물이 은과 반응하기 쉬워지는 경우가 있으나, Re₂O₃를 첨가해 둠으로써, 고주파 대역에서의 유전손실이 작은 세라믹 기판을 안정되게 얻을 수 있다. 한편, 이 희토류 원소는 란타늄 및 네오디뮴으로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종인 것이 바람직하다.

다음으로, 본 발명의 세라믹 기판에 대해서, 도 2를 참조하면서 설명한다.

세라믹 기판(1)은 본 발명의 세라믹 기판용 조성물로 이루어지는 세라믹층 (2a, 2b, 2c, 2d 및 2e)을 적층해서 이루어지는 다층 구조를 가진 세라믹 적층체(2)로 이루어진다.

이 세라믹 적층체(2)에 있어서는, 세라믹층(2a, 2b, 2c, 2d 및 2e)에 관련해서, 내부 도체 패턴 및 외부 도체 패턴이 형성되어 있다. 내부 도체 패턴으로서는, 각 세라믹층(2) 사이의 계면을 따라서 형성되는 몇 갠가의 내부 라인 도체(5), 각 세라믹층을 관통하도록 형성되는 몇 갠가의 비아홀 도체(6)가 있으며, 외부 도체 패턴으로서는, 세라믹 적층체(2)의 한쪽 주면(主面;3)에 형성되는 외부전극(8) 및 다른쪽 주면(4)에 형성되는 외부전극(7)이 있다. 외부전극(7)은 세라믹 기판(1)을 도시하지 않은 마더보드에 접속하기 위한 랜드전극으로서 사용된다. 또한, 외부전극(8)은 세라믹 적층체(2)의 외표면상에 탑재되어야 할 표면 실장 부품(9a나 9b)에의 접속을 위해서 사용되는 것이다. 외부전극(8)에는, 예를 들면 칩형 적층 세라믹 커패시터와 같이 면(面)형상의 단자전극을 구비하는 표면 실장 부품(9a), 예를 들면 반도체 디바이스와 같이 범프전극을 구비하는 표면 실장 부품(9b)이 탑재된다.

이들 도체 패턴은 은 및 구리로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종의 금속을 주성분으로 한다. 은이나 구리와 같은 저융점 금속은 텅스텐이나 몰리브덴 등의 고융점 금속에 비하여 비저항이 작고, 고주파 대역에 있어서도 우수한 전기 전도성을 나타내므로 특히 바람직하다.

이 세라믹 기판은 유리 매트릭스 중에, ReBO₃, ReB₃O₆(또는 Re(B₂O₃)₃), Re₃BO₆로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 복합 산화물의 결정상(즉, 희토류 원 소 및 붕소 원소를 포함하는 복합 산화물의 결정상)을 석출한다. 또, 원료 조성물 중에 Al₂O₃를 함유하고 있는 경우, 또한, ReAl₃(BO₃)O₄, ReAl₃(BO₃)₄, Al₂O₃ 등의 결정상을 석출하고, 조성물 중에 TiO₂를 함유하고 있는 경우, 또한, TiO₂ 등의 결정상을 석출할 가능성이 있다. 이들 결정상은 고주파 대역에 있어서의 유전손실의 저감, 소결체 강도의 향상, 비유전율의 제어 등에 크게 기여하는 것이다.

다음으로, 도 2에 나타낸 세라믹 기판(1)의 제조방법을 도 3에 기초해서 설명한다.

도 2에 나타낸 세라믹 기판(1)에 구비되는 세라믹 적층체(2)는 도 3에 나타내는 바와 같은 복합 적층체(11)를 소성함으로써 얻어진다.

복합 적층체(11)는 상술한 세라믹층(2a, 2b, 2c, 2d 및 2e)이 될 적층된 복수의 기판용 세라믹 그린시트(2a', 2b', 2c', 2d' 및 2e')를 적층해서 이루어지는 미소성의 세라믹 적층체(2')와, 그 한쪽 주면(3) 및 다른쪽 주면(4)에 형성된 구속층(12)으로 구성된다. 즉, 미소성의 세라믹 적층체(2')는 본 발명의 세라믹 기판용 조성물로 이루어지는 미소성의 세라믹층(기판용 세라믹 그린시트)을 적층한 다층 구조물(미소성의 세라믹 적층체(2'))이다. 또한, 구속층(12)은 본 발명의 세라믹 기판용 조성물의 소결 온도에서는 소결하지 않는 세라믹스를 포함한다. 이 세라믹스로서는, 예를 들면 알루미나 분말을 사용할 수 있다.

또한, 미소성의 세라믹 적층체(2')는 또한 각 기판용 세라믹 그린시트에 관련해서 여러 가지 도체 패턴이 형성되어 있다. 이 도체 패턴으로서는, 내부 라인 도체(5)가 되는 미소성의 내부 라인 도체(5'), 비아홀 도체(6)가 되는 미소성의 비아홀 도체(6') 및 외부전극(7 및 8)이 되는 미소성의 외부전극(7' 및 8')이 있다.

이와 같은 미소성의 복합 적층체(11)를 제작하기 위해서, 예를 들면, 다음과 같은 각 공정이 실시된다.

우선, 기판용 세라믹 그린시트(2a', 2b', 2c', 2d' 및 2e')를 얻기 위해서, 상기 일반식 A로 표현되는 유리 분말에 적당량의 첨가물을 첨가해서 얻어진 혼합 분말에, 부티랄계나 아크릴계의 바인더를 10∼50중량% 첨가하고, 또한 필요에 따라서, 프탈산 등의 가소제, 이소프로필알코올이나 톨루엔 등의 유기 용제를 각각 적량 첨가하고, 이들을 혼합함으로써, 세라믹 슬러리를 조제한다. 이어서, 이 세라믹 슬러리를 닥터블레이드법 등에 의해 시트형상으로 성형하여, 기판용 세라믹 그린시트를 얻는다. 이어서, 얻어진 기판용 세라믹 그린시트에, 필요에 따라서, 비아홀 도체(6)를 형성하기 위한 관통구멍을 형성하고, 이 관통구멍에 은계 혹은 구리계의 도전성 페이스트 또는 도체 분말을 충전함으로써, 미소성의 비아홀 도체(6')를 형성한다. 또한, 기판용 세라믹 그린시트상에, 필요에 따라서, 은계 혹은 구리계의 도전성 페이스트를 스크린 인쇄함으로써, 미소성의 외부전극(7', 8') 및 미소성의 내부 라인 도체(5')를 형성한다. 그리고, 각각 제작된 기판용 세라믹 그린시트를 소정의 순서로 적층하여, 미소성의 세라믹 적층체(2')를 제작한다.

한편, 구속층이 되는 구속층용 세라믹 그린시트(12)를 얻기 위해서, 알루미나 등으로 이루어지는 세라믹 분말에, 상기와 같은 바인더, 분산제, 가소제 및 유기 용제를 각각 적량 첨가하고, 이들을 혼합함으로써, 세라믹 슬러리를 제작한다. 그리고, 이 세라믹 슬러리를 닥터블레이드법 등에 의해 시트형상으로 성형하여, 구속층용 세라믹 그린시트를 얻는다.

다음으로, 미소성의 세라믹 적층체(2')의 상하에, 구속층이 되는 구속층용 세라믹 그린시트를 소정 매수 적층하고, 예를 들면, 50∼100℃에서의 여열(余熱) 후, 30∼100kgf/㎠의 압력을 가해서 프레스한다. 이것에 의해, 도 3에 나타낸 바와 같이, 미소성의 세라믹 적층체(2')의 양 주면에 구속층(12)을 밀착해서 배치한 복합 적층체(11)가 얻어진다. 한편, 얻어진 복합 적층체(11)는 필요에 따라서, 적당한 크기로 컷트해도 좋다. 또한, 구속층이 되는 구속층용 세라믹 그린시트를 미소성의 세라믹 적층체(2')의 상하 양 주면에 밀착시켰으나, 한쪽 주면(3), 다른쪽 주면(4) 중 어느 한쪽에만 밀착시켜도 좋다.

다음으로, 복합 적층체(11)를, 1000℃ 이하, 특히 800∼1000℃정도의 온도에서 소성한다. 소성 처리는 도체 패턴을 은계의 재료로 형성할 때는, 대기 등의 산화 분위기에서, 도체 패턴을 구리계의 재료로 형성할 때는, N₂ 등의 환원 분위기에서 실시한다. 한편, 이 때, 복합 적층체(11)에 대하여, 상하 방향으로부터 일정한 압력을 가하면서 소성해도 좋고, 압력을 가하지 않고, 무가압의 상태에서 소성해도 좋다.

이 소성 공정에 있어서, 구속층(12)은 그 자신이 실질적으로 소결하지 않으므로, 소성 수축하지 않는다. 따라서, 구속층(12)은 세라믹 적층체(2')에 대하여, 그 평면 방향에서의 소성 수축을 억제하는 구속력을 미치고, 그것에 의해, 세라믹 적층체(2')는 그 평면 방향에서의 수축이 억제되면서, 거기에 포함되는 세라믹 기판용 조성물이 소결하여, 실질적으로 두께 방향으로만 수축한다. 따라서, 습식 블라스트(blast)나 브러싱(brushing) 등에 의해 구속층을 제거한 후는, 표면 평탄성이 우수하고, 평면 방향의 치수 정밀도가 우수한 세라믹 기판이 얻어진다. 그 후, 필요에 따라서, 칩형 적층 세라믹 커패시터와 같은 수동 부품, 반도체 디바이스와 같은 능동 부품 등의 표면 실장 부품을 탑재함으로써, 도 2에 나타낸 세라믹 기판(1)이 제작된다.

한편, 일반적으로, 상술한 구속층을 적용하는 프로세스에 있어서는, 세라믹 기판용 조성물과 구속층이 소성에 의해 반응하지 않고, 소성 후, 구속층을 간단히 제거할 수 있는 것이 필요하다. 본 발명의 세라믹 기판용 조성물은 알루미나 등의 구속층과 실질적으로 반응하지 않으므로, 이와 같은 프로세스에 의해서도 소성 가능하고, 소성 후, XY 방향의 수축율이 0.05% 이하와 같이, 치수 정밀도가 우수한 세라믹 기판을 얻을 수 있다.

이상, 본 발명의 세라믹 기판 및 그 제조방법을 실시형태에 따라서 설명하였으나, 본 발명의 세라믹 기판 및 그 제조방법은 상술한 예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 본 발명의 세라믹 기판은 상술한 바와 같이, 그 주면에 각종의 표면 실장 부품을 탑재하고, 그 내부에 인덕터나 커패시터, 더욱이는 저항을 갖는 기능 기판이어도 좋으며, 혹은, 표면 실장 부품이 탑재되어 있지 않은 단기능 부품용 기판이어도 좋다.

또한, 본 발명의 세라믹 기판용 조성물은 상술한 구속층을 적용하는 프로세 스 이외에도, 통상의 프로세스, 즉, 구속층을 사용하지 않는 프로세스에 사용할 수도 있다.

이와 같이, 본 발명의 세라믹 기판은 고주파 대역에 있어서의 유전손실이 작고, 고주파 특성이 우수하므로, 예를 들면, 자동차 전화, 업무용·가정용 무선기기, 휴대전화기기 등과 같이, 각종 마이크로파·밀리미터파 대응의 전자부품에 매우 적합하다.

<실시예>

이하, 본 발명을 구체적인 실시예에 기초해서 설명한다.

(소성에 의한 결정화의 확인)

우선, 본 발명의 유리 조성물에 대하여, 소성에 의한 결정화를 확인하였다. 도 4에, 유리 A와 유리 B의 소성 전후에 있어서의 XRD의 측정결과를 나타낸다. 유리 A는 B₂O₃와 La₂O₃와 ZnO를, 3.0:1.0:0.5=0.67:0.22:0.11(몰비)의 비율로 함유하는 비정질 유리이다. 유리 A의 소성 전의 동정(同定) 데이터를 도 4d에 나타내고, 900℃, 2시간, 대기 중에서 소성한 후의 데이터를 도 4c에 나타낸다. 도 4의 결과로부터 명백한 바와 같이, 소성 전에는 결정상은 보여지지 않으나, 소성 후에는 LaB₃O₆가 주결정상으로서 석출하고 있음을 알 수 있었다.

또한, 유리 B는 B₂O₃와 La₂O₃와 ZnO를 2.0:1.0:0.5=0.57:0.29:0.14(몰비)의 비율로 함유하는 결정화 유리이다. 유리 B의 소성 전의 동정 데이터를 도 4b에 나타내고, 900℃, 2시간, 대기 중에서 소성한 후의 데이터를 도 4a에 나타낸다. 도 4 의 결과로부터 명백한 바와 같이, 소성 전부터 LaBO₃의 결정상을 주결정상으로서 관찰할 수 있었는데, 소성 후에는 LaBO₃의 결정상을 한층 명료하게 관찰할 수 있었다.

또한, 유리 A와 같이 붕소가 상대적으로 많은 경우에는, LaB₃O₆가 주결정상으로서 석출하는 경향이 있고, 유리 B와 같이 붕소가 상대적으로 적은 경우에는, LaBO₃가 주결정상으로서 석출하는 경향이 있음을 알 수 있었다. 한편, XRD의 측정 조건은 종형 2축 고니오미터(goniometer), 관구(管球) Cu, 관전압 40kV, 관전류 40mA, 주사속도 2.000°/분이었다.

이어서, 유리 A로 이루어지는 비정질 유리 20wt%, 유리 B로 이루어지는 결정화 유리 80wt%로 이루어지는 본 발명의 세라믹 기판용 조성물에 대한 XRD에 의한 측정결과를 도 5에 나타낸다. 도 5에 있어서의 각 소성 조건은, (a)900℃에서 2시간, (b)875℃에서 2시간, (c)850℃에서 2시간, (d)850℃에서 30분간, (e)825℃에서 2시간이었다.

도 5의 결과로부터 명백한 바와 같이, 소성 온도가 825℃ 이상에서, LaB₃O₆와 LaBO₃의 결정상이 주결정상으로서 석출하는 것을 알 수 있었다. 특히, 소성 온도가 875℃를 넘으면, 주결정상이 명료하게 보여졌다. 이와 같은 세라믹 기판용 조성물의 소성 온도가 통상 1200℃정도인 것에 비하여, 본 발명의 세라믹 기판용 조성물에서는 675℃정도에서부터 결정상이 나오기 시작하고, 725℃ 이상, 특히 800℃ 이상에 있어서, 특성적으로 충분히 만족할 수 있는 LaB₃O₆와 LaBO₃의 결정상을 갖는 세라믹 기판이 얻어졌다. 따라서, 725℃∼900℃정도의 비교적 저온에서, LaB₃O₆와 LaBO₃의 결정상이 나타나고, 고주파 특성이 우수한 세라믹 기판이 얻어지는 것을 알 수 있었다.

(유리의 제작)

La₂O₃분말, B₂O₃분말, ZnO분말을 하기 표 1∼4에 나타내는 비율이 되도록 혼합하여, 유리의 미가공 원료(raw material)를 조제하였다. 이어서, 조제한 혼합물을 백금 도가니에 투입하고, 약 120℃에서 용해 후, 급랭해서, 유리를 제작하였다. 그리고, 이 유리를, 메디안경(median size)(D50)으로 20㎛ 이하가 되도록 분쇄해서, 주원료가 되는 유리 분말을 제작하였다.

(세라믹스의 제작)

La₂O₃분말, B₂O₃분말, ZnO분말을 하기 표 1∼4에 나타내는 비율이 되도록 혼합하여, 세라믹스의 미가공 원료를 조제하였다. 이어서, 조제한 혼합물에 순수(純水) 혹은 에탄올을 첨가하고, 지르코니아볼 혹은 알루미나볼을 사용한 볼밀에 의해 10∼30시간, 습식 혼합하였다. 이어서, 얻어진 혼합물을 건조 후, 1000℃에서 하소하고, 그 후, 메디안경으로 10㎛ 이하가 되도록 분쇄해서, 세라믹 분말(하소 분말)로 하였다.

한편, 이 하소 분말을 분말 X선 회절로 분석한 바, 붕소와 란타늄을 B/La=1/3∼3/1의 비율로 포함하는 하소 분말에 있어서는, LaBO₃, La₃BO₆ 및 LaB₃O₆의 결정상 중 어느 1종의 존재를 확인할 수 있었다. 또한, 붕소와 네오디뮴을 B/Nd=1/3∼3/1의 비율로 포함하는 하소 분말에 있어서는, NdBO₃, Nd₃BO₆ 및 NdB₃O₆의 결정상 중 어느 1종의 존재를 확인할 수 있었다.

(결정화 유리의 제작)

La₂O₃, B₂O₃, ZnO를 하기 표 1∼4에 나타내는 비율이 되도록 혼합하여, 결정화 유리의 미가공 원료를 조제하였다. 이어서, 조제한 혼합물을 백금 도가니에 투입하고, 약 1250℃에서 용해 후, 급랭해서, 결정화 유리를 제작하였다. 그리고, 이 유리를, 메디안경으로 20㎛ 이하가 되도록 분쇄해서, 결정화 유리 분말을 제작하였다.

이 결정화 유리 분말을 분말 X선 회절로 분석한 바, gB₂O₃-hLa₂O₃-iZnO에 있어서, 몰비(g, h, i)가 3원 조성도에 있어서의 점 F(0.4, 0.595, 0.005), 점 G(0.4, 0.25, 0.35), 점 H(0.52, 0.01, 0.47), 점 I(0.9, 0.005, 0.095) 및 점 J(0.9, 0.09, 0.01)로 둘러싸인 영역에 있는 결정화 유리 분말에 있어서는, LaBO₃, La₃BO₆ 및 LaB₃O₆의 결정상 중 어느 1종의 존재를 확인할 수 있었다. 또한, gB₂O₃-hNd₂O₃-iZnO에 있어서, 몰비(g, h, i)가 3원 조성도에 있어서의 점 F(0.4, 0.595, 0.005), 점 G(0.4, 0.25, 0.35), 점 H(0.52, 0.01, 0.47), 점 I(0.9, 0.005, 0.095) 및 점 J(0.9, 0.09, 0.01)로 둘러싸인 영역에 있는 결정화 유리 분말에 있어서는, NdBO₃, Nd₃BO₆ 및 NdB₃O₆의 결정상 중 어느 1종의 존재를 확인할 수 있었다.

(세라믹 기판용 조성물의 조제 및 세라믹 기판의 제작)

상기와 같이 해서 얻어진 유리 분말, 세라믹 분말(하소 분말) 및 결정화 유리 분말을 표 1∼4에 나타내는 중량비율이 되도록 칭량하고, 혼합하였다. 이어서, 얻어진 혼합물에, 필요에 따라서, Al₂O₃분말이나, TiO₂분말, La₂O₃분말 등을 첨가한 후, 순수 혹은 에탄올을 첨가해서, 지르코니아볼 혹은 알루미나볼을 사용한 볼밀에 의해 10∼30시간, 습식 혼합하였다. 그리고, 이 혼합물을 건조 후, 성형용의 유기 바인더를 첨가하고 나서 정립(整粒)하고, 얻어진 혼합 분말을 금형 프레스에 의해 직경 15mm, 높이 7.5mm의 원주형상으로 성형하였다. 이어서, 대기 중, 500∼600℃에서 탈(脫)바인더 처리한 후, 표 1∼4에 나타내는 소성 온도에서 본소성하였다. 소성 후, 얻어진 세라믹 소결체의 표면이 매끄럽고 상하면이 평행해지도록 연마하며, 초음파 세정기로 세정 후, 또한 건조시킴으로써, 샘플 No.1∼54의 유전특성 평가용의 시료를 얻었다. 얻어진 세라믹 시료의 평가결과를, 표 1∼4에 나타낸다.

한편, 비유전율(εr) 및 고주파에 있어서의 품질계수를 나타내는 FQ값은 10∼20GHz에 있어서, 양단 단락형 유전체 공진기법으로 측정하였다. 공진 주파수의 온도특성을 나타내는 Tf값은 -25℃∼+25℃의 공진 주파수의 온도에 대한 변화율과 +25℃∼+85℃의 공진 주파수의 온도에 대한 변화율의 평균을 취한 값이다. 한편, 공진 주파수는 양단 단락형 공진기법으로, 세라믹 시료와 지그를 항온조(恒溫槽) 중에 있어서, 소정의 온도에서 측정하였다. 또한 항절강도는 폭 약 10mm, 길이 약 60mm, 두께 약 1mm의 세라믹 시료를 30mm간격의 2개의 지점 위에 두고 3점 굽힘 시 험을 행하여, 파괴되었을 때의 강도와 시료 치수로부터, JIS규격 R1601번-1981에 기초해서 산출하였다. 또한, LaBO₃, La₃BO₆ 및 LaB₃O₆의 결정상을 포함하는 세라믹스 분말을 사용한 샘플에 있어서는, 그 세라믹 소결체 중에도, LaBO₃, La₃BO₆ 및 LaB₃O₆ 중 어느 1종의 결정상을 확인할 수 있었다. 또한, NdBO₃, Nd₃BO₆ 및 NdB₃O₆의 결정상을 포함하는 세라믹스 분말을 사용한 샘플에 있어서는, 그 세라믹 소결체 중에도, NdBO₃, Nd₃BO₆ 및 NdB₃O₆ 중 어느 1종의 결정상을 확인할 수 있었다.

이상에서 알 수 있는 바와 같이, 일반식 A:aB₂O₃-bRe₂O₃-cZnO〔단, Re는 란타늄 또는 네오디뮴, a+b+c=1(a, b 및 c는 몰비)〕로 표현되며, 그 몰비(a, b, c)가 도 1에 나타낸 3원 조성도에 있어서, 점 A(0.4, 0.595, 0.005), 점 B(0.4, 0.25, 0.35), 점 C(0.52, 0.01, 0.47), 점 D(0.9, 0.005, 0.095) 및 점 E(0.9, 0.09, 0.01)로 둘러싸인 영역에 있는 유리를 포함한 세라믹 기판용 조성물은 은이나 구리 등의 저융점 금속과 동시 소성 가능한 1000℃ 이하에서 소성할 수 있었다. 또한, FQ값이 15,000GHz 이상, 더욱이는 25,000 이상과 같이, 고주파 대역에 있어서의 유전손실이 작은 세라믹 소결체를 얻을 수 있었다.

또한, Al₂O₃ 세라믹스를, 전체량의 50중량% 이하의 비율로 함유시키면, 얻어진 세라믹 소결체의 항절강도를 대폭으로 향상시킬 수 있고, 또한, TiO₂ 세라믹스를, 전체량의 50중량% 이하의 비율로 함유시키면, 얻어진 세라믹 소결체의 비유전율을 높일 수 있었다. 또한, 이들 세라믹스의 배합량을 조정함으로써, 세라믹 소결체의 항절강도와 비유전율의 밸런스를 적절히 컨트롤할 수 있었다.

또한, ReBO₃, Re₃BO₆ 및 ReB₃O₆(Re는 란타늄 또는 네오디뮴)로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종의 복합 산화물 세라믹스를, 일반식 A로 표현되는 유리와의 합계량에 대하여, 20∼90중량%의 비율로 함유시키면, 세라믹 기판용 조성물의 소성 온도를 낮춤과 아울러, 얻어지는 세라믹 소결체의 FQ값을 30,000 이상과 같이, 크게 할 수도 있었다. 또한 ZnO를 함유시키면, 세라믹 소결체의 FQ값을 더욱 높게 할 수 있었다. 또한, 공진 주파수의 온도 변화율(Tf)이 ±50ppm/℃ 이내이고, 항절강도가 150MPa 이상인 세라믹 소결체를 얻을 수도 있었다.

또한, gB₂O₃-hRe₂O₃-iZnO〔단, Re는 란타늄 또는 네오디뮴, g+h+i=1(g, h 및 i는 몰비)〕로 표현되고, 그 몰비(g, h, i)가 3원 조성도에 있어서 점 F(0.4, 0.595, 0.005), 점 G(0.4, 0.25, 0.35), 점 H(0.52, 0.01, 0.47), 점 I(0.9, 0.005, 0.095) 및 점 J(0.9, 0.09, 0.01)로 둘러싸인 영역에 있는 결정화 유리이며, ReBO₃, Re₃BO₆ 및 ReB₃O₆(Re는 란타늄 또는 네오디뮴)로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종의 복합 산화물을 석출할 수 있는 결정화 유리를, 일반식 A로 표현되는 유리와의 합계량에 대하여, 20∼90중량%의 비율로 함유시키면, 특히, 기공률이 0.3% 이하이고, FQ값이 50,000 이상인 세라믹 소결체를 얻을 수 있었다. 또한, 공진 주파수의 온도 변화율(Tf)이 ±50ppm/℃ 이내이고, 항절강도가 150MPa 이상인 세라믹 소결체를 얻을 수도 있었다.

또한, La₂O₃ 세라믹스를, 얻어지는 세라믹 소결체 전체로서의 조성이 도 1에 나타내는 3원 조성도의 영역 내가 되는 양으로 함유시키더라도, FQ값이 50,000 이상인 세라믹 소결체를 얻을 수 있었다. 또한, 공진 주파수의 온도 변화율(Tf)이 ±50ppm/℃ 이내이고, 항절강도가 150MPa 이상인 세라믹 소결체를 얻을 수도 있었다.

Claims

aB₂O₃-bRe₂O₃-cZnO〔단, Re는 희토류 원소, a+b+c=1(a, b 및 c는 몰비)〕로 표현되며, 그 몰비(a, b, c)가 3원 조성도에 있어서 점 A(0.4, 0.595, 0.005), 점 B(0.4, 0.25, 0.35), 점 C(0.52, 0.01, 0.47), 점 D(0.9, 0.005, 0.095) 및 점 E(0.9, 0.09, 0.01)로 둘러싸인 영역에 있는 유리가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 세라믹 기판용 조성물.
제1항에 있어서, 상기 희토류 원소는 란타늄 및 네오디뮴으로 이루어지는 군(群)에서 선택된 적어도 1종인 것을 특징으로 하는 세라믹 기판용 조성물.
제1항에 있어서, 또한, 산화알루미늄 및 산화티탄으로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종의 산화물이, 전체량의 50중량% 이하의 비율로 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 세라믹 기판용 조성물.
제1항에 있어서, ReBO₃, Re₃BO₆ 및 ReB₃O₆(단, Re는 희토류 원소)로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종의 결정상을 가진 복합 산화물 세라믹스가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 세라믹 기판용 조성물.
제4항에 있어서, 상기 복합 산화물 세라믹스는 dB₂O₃-eRe₂O₃〔단, Re는 희토류 원소, d/e=1/3∼3/1(d 및 e는 몰비)〕로 표현되는 미가공 원료(raw material)를 하소해서 얻어진 것임을 특징으로 하는 세라믹 기판용 조성물.
제5항에 있어서, 상기 복합 산화물 세라믹스에는, 또한 ZnO가 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 세라믹 기판용 조성물.
제4항에 있어서, 상기 복합 산화물 세라믹스가 상기 유리와 상기 복합 산화물 세라믹스의 합계량에 대하여, 20∼90중량%의 비율로 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 세라믹 기판용 조성물.
제1항에 있어서, 또한, ReBO₃, Re₃BO₆ 및 ReB₃O₆(단, Re는 희토류 원소)로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종의 결정상을 석출할 수 있는 결정화 유리가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 세라믹 기판용 조성물.
제8항에 있어서, 상기 결정화 유리는 gB₂O₃-hRe₂O₃-iZnO〔단, Re는 희토류 원소, g+h+i=1(g, h 및 i는 몰비)〕로 표현되고, 그 몰비(g, h, i)가 3원 조성도에 있어서 점 F(0.4, 0.595, 0.005), 점 G(0.4, 0.25, 0.35), 점 H(0.52, 0.01, 0.47), 점 I(0.9, 0.005, 0.095) 및 점 J(0.9, 0.09, 0.01)로 둘러싸인 영역에 있 는 것을 특징으로 하는 세라믹 기판용 조성물.
제8항에 있어서, 상기 결정화 유리가 상기 유리와 상기 결정화 유리의 합계량에 대하여, 20∼90중량%의 비율로 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 세라믹 기판용 조성물.
제1항에 있어서, 또한, Re₂O₃(단, Re는 희토류 원소)로 이루어지는 희토류 산화물이 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 세라믹 기판용 조성물.
aB₂O₃-bRe₂O₃-cZnO〔단, Re는 희토류 원소, a+b+c=1(a, b 및 c는 몰비)〕로 표현되며, 그 몰비(a, b, c)가 3원 조성도에 있어서 점 A(0.4, 0.595, 0.005), 점 B(0.4, 0.25, 0.35), 점 C(0.52, 0.01, 0.47), 점 D(0.9, 0.005, 0.095) 및 점 E(0.9, 0.09, 0.01)로 둘러싸인 영역에 있는 유리가 포함되어 있는 세라믹 기판용 조성물을 소정 형상으로 성형하고, 소성해서 이루어지는 것이며, 또한, 주결정층으로서, ReBO₃ 또는 ReB₃O₆ 중에서 적어도 어느 하나를 석출해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 세라믹 기판.
제12항에 있어서, 상기 세라믹 기판용 조성물로 이루어지는 세라믹층(2a, 2b, 2c, 2d, 2e)을 적층해서 이루어지는 다층 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 세 라믹 기판.
제13항에 있어서, 상기 세라믹층(2a, 2b, 2c, 2d, 2e)에, 은 및 구리로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종의 금속을 주성분으로 하는 도체 패턴이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 세라믹 기판.
aB₂O₃-bRe₂O₃-cZnO〔단, Re는 희토류 원소, a+b+c=1(a, b 및 c는 몰비)〕로 표현되며, 그 몰비(a, b, c)가 3원 조성도에 있어서 점 A(0.4, 0.595, 0.005), 점 B(0.4, 0.25, 0.35), 점 C(0.52, 0.01, 0.47), 점 D(0.9, 0.005, 0.095) 및 점 E(0.9, 0.09, 0.01)로 둘러싸인 영역에 있는 유리가 포함되어 있는 세라믹 기판용 조성물을 소정 형상으로 성형하고, 이 성형물을 소성하는 것을 특징으로 하는 세라믹 기판의 제조방법.
제15항에 있어서, 상기 세라믹 기판용 조성물로 이루어지는 세라믹층(2a, 2b, 2c, 2d, 2e)을 적층해서 이루어지는 다층 구조물을 소성하는 것을 특징으로 하는 세라믹 기판의 제조방법.
제16항에 있어서, 상기 세라믹층에 은 및 구리로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종의 금속을 주성분으로 하는 도체 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 세라믹 기판의 제조방법.
제15항에 있어서, 상기 성형물을 1000℃ 이하에서 소성하는 것을 특징으로 하는 세라믹 기판의 제조방법.
제15항에 있어서, 상기 성형물의 한쪽 주면(主面) 혹은 양 주면(3, 4)에 상기 세라믹 기판용 조성물의 소결 온도에서는 실질적으로 소결하지 않는 세라믹스로 이루어지는 구속층(12)을 밀착시키고, 이것을 가압하면서 혹은 가압하지 않고 소성하는 것을 특징으로 하는 세라믹 기판의 제조방법.
aB₂O₃-bRe₂O₃-cZnO〔단, Re는 희토류 원소, a+b+c=1(a, b 및 c는 몰비)〕로 표현되며, 그 몰비(a, b, c)가 3원 조성도에 있어서 점 A(0.4, 0.595, 0.005), 점 B(0.4, 0.25, 0.35), 점 C(0.52, 0.01, 0.47), 점 D(0.9, 0.005, 0.095) 및 점 E(0.9, 0.09, 0.01)로 둘러싸인 영역에 있는 것을 특징으로 하는 유리 조성물.
제20항에 있어서, 상기 희토류 원소는 란타늄 및 네오디뮴으로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종인 것을 특징으로 하는 유리 조성물.
제20항에 있어서, 결정화 유리 또는 비정질 유리인 것을 특징으로 하는 유리 조성물.