【事件の表示】
　特許第３２１０８３７号「配線基板とそれを用いた半導体素子収納用パッケージおよびその実装構造」の請求項１〜３に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３２１０８３７号の請求項１〜３に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続の経緯
　特許第３２１０８３７号の請求項１〜３に係る発明についての出願は、平成７年３月３１日に特許出願された特願平７−７６２１４号を優先基礎として、平成７年６月３０日に特許出願され、平成１３年７月１３日にその発明についての特許の設定登録がされた。
　これに対して表記の異議申立人より特許異議の申立てがあったので取消理由を通知したところ、その指定期間内である平成１４年８月６日に訂正請求がなされたものである。
　
２．訂正の適否について
（１）訂正の内容
　特許権者が求めている訂正の内容は、次のとおりである。
［訂正事項ａ］
　特許明細書の【特許請求の範囲】の【請求項１】を次のとおり訂正する。
「【請求項１】外部電気回路基板にロウ材によって実装される接続端子が取着された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配線基板において、前記絶縁基板が、４０℃〜４００℃における線熱膨張係数が６〜１８ｐｐｍ／℃、屈伏点が４００℃〜８００℃であり、かつＰｂを含有しない結晶性ガラスを２０〜８０体積％と、４０℃〜４００℃における線熱膨張係数が６ｐｐｍ／℃以上のフィラーを８０〜２０体積％の割合で含む成形体を焼成した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」
［訂正事項ｂ］
　同明細書の段落番号【００１４】を、次のとおりに訂正する。
「【００１４】
【問題点を解決するための手段】
　本発明によれば、外部電気回路基板にロウ材によって実装される接続端子が取着された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配線基板において、前記絶縁基板が、４０℃〜４００℃における線熱膨張係数が６〜１８ｐｐｍ／℃、屈伏点が４００℃〜８００℃であり、かつＰｂを含有しない結晶性ガラスを２０〜８０体積％と、４０℃〜４００℃における線熱膨張係数が６ｐｐｍ／℃以上のフィラーを８０〜２０体積％の割合で含む成形体を焼成した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。また、接続端子が取着された絶縁基板と、蓋体とからなる容器内部に半導体素子が収納され、前記接続端子と前記半導体素子の電極とが前記絶縁基板の表面あるいは内部に配設されたメタライズ配線層により電気的に接続されてなる半導体素子収納用パッケージにおいて、前記絶縁基板が、４０℃〜４００℃における線熱膨張係数が６〜１８ｐｐｍ／℃、屈伏点が４００℃〜８００℃であり、かつＰｂを含有しない結晶性ガラスを２０〜８０体積％と、４０℃〜４００℃における線熱膨張係数が６ｐｐｍ／℃以上のフィラーを８０〜２０体積％の割合で含む成形体を焼成した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。」
　
（２）訂正の目的の適否、新規事項の有無、拡張・変更の存否
　訂正事項ａについて
　この訂正は、訂正前の特許請求の範囲に記載の「絶縁基板」に係る構成を、特許明細書の段落番号【００２７】における「かかる構成においてはパッケージＡの絶縁基板１下面の接続パッド３ａに取着されている球状端子１０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、球状端子１０を半田などのロウ材１２により配線導体８に接着させて外部電気回路基板Ｂ上に実装することができる。」の記載に基づき、限定的減縮を目的として訂正したものである。そして、この補正は、願書に添付した明細書又は図面に記載された事項の範囲内の訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではない。
　訂正事項ｂについて
　この訂正は、前記訂正事項ａの訂正に伴い、特許請求の範囲の記載と発明の詳細な説明の記載との整合を図るため、明瞭でない記載の釈明を目的としたものである。そして、この訂正は、願書に添付した明細書又は図面に記載された事項の範囲内の訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではない。
　
（３）訂正の容認
　以上のとおり、訂正請求における前記訂正事項ａ、ｂの各訂正は、特許法等の−部を改正する法律（平成６年法律第１１６号）付則第６条第１項の規定により、なお従前の例によるとされる特許法第１２０条の４第３項において準用する平成６年法律第１１６号による改正前の特許法第１２６条第１項ただし書き、第２項及び第３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
３．特許異議の申立てについて
（１）異議申立ての理由の概要
　異議申立人は、
（１）本件特許の請求項１〜３に係る発明は、甲第１号証及び甲第２号証に記載された発明に基づいて当業者が容易になし得た発明であるから、当該発明に係る特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものであり、同法第１１３条第２号の規定により取り消されるべきものである。
（２）本件特許の請求項１に係る発明は、甲第３号証に記載された発明と同一であるから、当該発明に係る特許は、特許法第２９条の２の規定に違反してなされたものであり、同法第１１３条第２号の規定により取り消されるべきものである、旨を主張している。
　
（２）本件発明
　前述の通り、本件訂正は認められたので、本件の請求項１〜３に係る発明は、訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１〜３に記載された次のとおりのものと認める。
「【請求項１】　外部電気回路基板にロウ材によって実装される接続端子が取着された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配線基板において、前記絶縁基板が、４０℃〜４００℃における線熱膨張係数が６〜１８ｐｐｍ／℃、屈伏点が４００℃〜８００℃であり、かつＰｂを含有しない結晶性ガラスを２０〜８０体積％と、４０℃〜４００℃における線熱膨張係数が６ｐｐｍ／℃以上のフィラーを８０〜２０体積％の割合で含む成形体を焼成した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】　接続端子が取着された絶縁基板と、蓋体とからなる容器内部に半導体素子が収納され、前記接続端子と前記半導体素子の電極とが前記絶縁基板の表面あるいは内部に配設されたメタライズ配線層により電気的に接続されてなる半導体素子収納用パッケージにおいて、前記絶縁基板が、４０℃〜４００℃における線熱膨張係数が６〜１８ｐｐｍ／℃、屈伏点が４００℃〜８００℃であり、かつＰｂを含有しない結晶性ガラスを２０〜８０体積％と、４０℃〜４００℃における線熱膨張係数が６ｐｐｍ／℃以上のフィラーを８０〜２０体積％の割合で含む成形体を焼成した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半導体素子収納用パッケージ。
【請求項３】　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２記載の半導体素子収納用パッケージの前記接続端子を前記配線導体にロウ付け接合し実装してなることを特徴とする半導体素子収納用パッケージの実装構造。」
　
（３）刊行物記載の発明
　当審で通知した取消理由に引用した刊行物１、刊行物２、及び先願明細書には、それぞれ以下の発明が記載されているものと認められる。
　［刊行物１：特開平６−１９１８８７号公報］
　　（異議申立書で提示された甲第１号証）
（イ）【００１６】、【図１】
　ベース部材１上の電極パッド部８０と水晶片２の電極リード部７を導電性接着剤で固着した後、キャップ部材３で封止し、水晶振動子用パッケージ５０を完成する。
（ロ）【０００７】
　熱膨張係数が、１００〜１５０×１０−７、すなわち１０〜１５ｐｐｍ／℃であるガラスを用いる点。
（ハ）【００１２】（表１）
　５０〜５００℃において、熱膨張率が９７〜１２９（×１０−７／℃）、すなわち９．７〜１２．９ｐｐｍ／℃である焼成体。ガラス成分は、Ｐｂを含有しなし、。
（ニ）【００１３】（表２）
　５０〜５００℃において、熱膨張率が１０５〜１３５（×１０−７／℃）、すなわち１０．５〜１３．５ｐｐｍ／℃である焼成体。ガラス成分は、Ｐｂを含有しない。
（ホ）【００１２】（表１）、【００１３】（表２）、【００１４】
　表１、表２に、ガラスセラミックの実施例が開示されており、これらの実施例において、ＲＯおよびＲ２０は、それぞれＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、およびＮａ２０、Ｋ２０、Ｌｉ０２が用いられる。
（へ）【００１５】
　表１に示すガラス、セラミックおよび添加物（ジルコニア）を湿式ボールミルで粉砕混合を行い、乾燥、らいかい後、粉末成形プレスをおこない、８００〜１０００℃で焼成する点。
　［刊行物２：「ガラスハンドブック」作花済夫、境野照雄、高橋克明編、　　昭和５０年９月３０日初版発行、朝倉書店、第５９１〜６０７頁］
　　（異議申立書で提示された甲第２号証）
（イ）第５９２頁　「ｖ＝１／Ｄ＝ΣｖＭｆＭ」
（ロ）第５９３頁　表７．１「ガラスの比容ｖを計算するための諸係数」］　［先願明細書：特願平５−２５４９３７号（特開平７−１１８０６０号公　　報参照）］
　　（異議申立書で提示された甲第３号証）
（イ）【０００７】〜【０００９】
電極や導電材料として銀や銅が使用可能な回路基板を得るものである
（ロ）【００２９】、【００３０】（表１）ガラス粉末：Ｃ
熱膨張係数（３０〜３００℃）：１００×１０−７／℃、すなわち１０ｐｐｍ／℃である
屈伏点（軟化点）：６７０℃
Ｐｂを有さない
（ハ）【００４０】、【００４１】（表５）
ガラスセラミック：４（ガラス粉末Ｃ、セラミック粉末ｃ）
　ガラス粉末：６０体積％
　セラミック粉末：４０体積％
　熱膨張係数（３０〜３００℃）：９０．５×１０−７／℃、
　すなわち９．０５ｐｐｍ／℃である
（ニ）【００３５】、【００３６】（表３）
セラミック粉末：ｃ
熱膨張係数（３０〜３００℃）：８０×１０−７／℃、すなわち８ｐｐｍ／℃である
　
（４）当審の判断
［請求項１に係る発明について］
　本件請求項１に係る発明と前記刊行物１及び刊行物２に記載された発明とを対比すると、いずれの刊行物にも、請求項１に係る発明でいう「外部電気回路基板にロウ材によって実装される接続端子が取着された絶縁基板である」点（以下、相違点１という）、及び、「屈伏点を４００℃〜８００℃とした点」（以下、相違点２という）に関する構成については記載されておらず、また、示唆されてもいない。
　前記相違点につき検討する。
　相違点１について
　外部電気回路基板にロウ材によって実装される接続端子が取着された絶縁基板については、当該技術分野では従来より周知の技術事項（必要であれば、特開平６−２６８０９６号公報、特開平６−２３２２８８号公報、特開平６−１３４７９号公報参照）といえるから前記相違点１でいう請求項１に係る発明の構成とすることは容易に想到し得たものである。
　相違点２について
　屈伏点を４００℃〜８００℃とすることにより、本件発明は、段落番号【００３４】に記載されているような「結晶性ガラスおよびフィラーからなる混合物を成形する場合、有機樹脂等の成形用バインダーを添加するが、このバインダーを効率的に除去するとともに、絶縁基体と同時に焼成されるメタライズとの焼成条件のマッチングを図るために必要であり、屈伏点が４００℃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６００〜８００℃のメタライズ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８００℃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のコストを高めることになる。」という課題を解決する特有の効果を奏するものと認められるので、前記相違点２でいう請求項１に係る発明の構成は刊行物１及び刊行物２に記載された発明に基づいて容易に想到できたものとすることはできない。
　また、本件請求項１に係る発明と先願明細書に記載の発明とを対比すると、先願明細書には、請求項１に係る発明でいう「外部電気回路基板にロウ材によって実装される接続端子が取着された絶縁基板である」点についての記載はなく（以下、相違点１という）、また、「軟化点」についての記載はあるものの、請求項１に係る発明でいう「屈伏点」という観点では記載されていない（以下、相違点２という）。
　相違点１について検討すると、接続端子が取着された絶縁基板については、当該分野では従来より周知の技術事項（必要であれば、特開平６−２６８０９６号公報、特開平６−２３２２８８号公報、特開平６−１３４７９号公報参照）といえるから、この点は実質的な相違点とはなり得ない。
　また、相違点２については、「軟化点」は、軟化が開始する温度と定義され、「屈伏点」は、ガラスが収縮を始める温度と定義され、両者は異なる概念のものと認められるから、両者は必ずしも同一の温度を指し示すものとは認められない。それゆえ、先願明細書に、屈伏点を４００℃〜８００℃とした点は記載されているとは言えない。
　よって、本件請求項１に係る発明と先願明細書に記載の発明とが同一であるとは認められない。
　
［請求項２に係る発明ついて］
　本件請求項２に係る発明と前記刊行物１及び刊行物２に記載された発明とを対比すると、いずれの刊行物にも、請求項２に係る発明でいう「接続端子が取着された絶縁基板である」点（以下、相違点１という）、及び「屈伏点を４００℃〜８００℃とした」点（以下、相違点２という）に関する構成については記載されておらず、また、示唆されてもいない。
　前記相違点について検討する。
　相違点１について
　接続端子が取着された絶縁基板については、当該技術分野では従来より周知の技術事項（必要であれば、特開平６−２６８０９６号公報、特開平６−２３２２８８号公報、特開平６−１３４７９号公報参照）といえるから前記相違点１の構成とすることは容易に想到し得たものである。
 相違点２について
 屈伏点を４００℃〜８００℃とすることにより、請求項２に記載された発明は、段落番号【００３４】に記載されているような「結晶性ガラスおよびフィラーからなる混合物を成形する場合、有機樹脂等の成形用バインダーを添加するが、このバインダーを効率的に除去するとともに、絶縁基体と同時に焼成されるメタライズとの焼成条件のマッチングを図るために必要であり、屈伏点が４００℃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６００〜８００℃のメタライズとの同時焼成ができず、また成形体の繊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８００℃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のコストを高めることになる。」という課題を解決する特有の効果を奏すると認められるので、前記相違点２でいう本件請求項２に係る発明の構成は刊行物１及び刊行物２に記載された発明に基づいて容易に想到できたものとすることはできない。
　
［請求項３に係る発明について］
　本件請求項３に係る発明は、前記請求項２を引用した発明であり、前述のとおり請求項２に係る発明が、刊行物１及び刊行物２に記載された発明から容易に想到し得たものでない以上、請求項３に係る発明も刊行物１及び刊行物２に記載された発明から容易に想到できたものとは言えない。
　
（５）むすび
　以上のとおり、異議申立人が主張する理由及び提出した証拠によっては、本件請求項１〜３に係る発明についての特許を取消すことはできない。
　また、他に本件請求項１〜３に係る発明についての特許を取消すべき理由を発見しない。
　したがって、本件請求項１〜３に係る発明についての特許は、拒絶の査定をしなければならない特許出願に対してされたものと認めない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１４年１１月１４日（２００２．１１．１４）
【訂正の要旨】
訂正の要旨
　本件特許異議申立てに係る訂正請求における訂正の要旨は、以下のとおりである。
１．特許明細書の【特許請求の範囲】の【請求項１】を、次のとおり訂正する。
「【請求項１】　外部電気回路基板にロウ材によって実装される接続端子が取着された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配線基板において、前記絶縁基板が、４０℃〜４００℃における線熱膨張係数が６〜１８ｐｐｍ／℃、屈伏点が４００℃〜８００℃であり、かつＰｂを含有しない結晶性ガラスを２０〜８０体積％と、４０℃〜４００℃における線熱膨張係数が６ｐｐｍ／℃以上のフィラーを８０〜２０体積％の割合で含む成形体を焼成した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」
２．同明細書の段落番号【００１４】を、次のとおりに訂正する。
「【００１４】
　【問題点を解決するための手段】
　本発明によれば、外部電気回路基板にロウ材によって実装される接続端子が取着された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配線基板において、前記絶縁基板が、４０℃〜４００℃における線熱膨張係数が６〜１８ｐｐｍ／℃、屈伏点が４００℃〜８００℃であり、かつＰｂを含有しない結晶性ガラスを２０〜８０体積％と、４０℃〜４００℃における線熱膨張係数が６ｐｐｍ／℃以上のフィラーを８０〜２０体積％の割合で含む成形体を焼成した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。また、接続端子が取着された絶縁基板と、蓋体とからなる容器内部に半導体素子が収納され、前記接続端子と前記半導体素子の電極とが前記絶縁基板の表面あるいは内部に配設されたメタライズ配線層により電気的に接続されてなる半導体素子収納用パッケージにおいて、前記絶縁基板が、４０℃〜４００℃における線熱膨張係数が６〜１８ｐｐｍ／℃、屈伏点が４００℃〜８００℃であり、かつＰｂを含有しない結晶性ガラスを２０〜８０体積％と、４０℃〜４００℃における線熱膨張係数が６ｐｐｍ／℃以上のフィラーを８０〜２０体積％の割合で含む成形体を焼成した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。」
（５４）【発明の名称】
配線基板とそれを用いた半導体素子収納用パッケージおよびその実装構造
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】
外部電気回路基板にロウ材によって実装される接続端子が取着された
　【請求項２】接続端子が取着された絶縁基板と、蓋体とからなる容器内部に半導体素子が収納され、前記接続端子と前記半導体素子の電極とが前記絶縁基板の表面あるいは内部に配設されたメタライズ配線層により電気的に接続されてなる半導体素子収納用パッケージにおいて、前記絶縁基板が、４０℃〜４００℃における線熱膨張係数が６〜１８ｐｐｍ／℃、屈伏点が４００℃〜８００℃であり、かつＰｂを含有しない結晶性ガラスを２０〜８０体積％と、４０℃〜４００℃における線熱膨張係数が６ｐｐｍ／℃以上のフィラーを８０〜２０体積％の割合で含む成形体を焼成した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半導体素子収納用パッケージ。
　【請求項３】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２記載の半導体素子収納用パッケージの前記接続端子を前記配線導体にロウ付け接合し実装してなることを特徴とする半導体素子収納用パッケージの実装構造。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【産業上の利用分野】本発明は、メタライズ配線層を具備する配線基板、その配線基板を具備する半導体素子収納用パッケージおよびその実装構造に関するものである。
　【０００２】
　【従来技術】従来、配線基板は、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）等の半導体集積回路素子を収容するための半導体素子収納用パッケージは、一般にアルミナセラミックス等の電気絶縁材料からなり、その上面中央部に半導体素子を収容するための凹所を有する絶縁基板と、前記絶縁基板の凹所周辺から下面にかけて導出されるタングステン、モリブデン等の高融点金属粉末から成る複数個のメタライズ配線層と、前記絶縁基板の下面または側面に形成され、メタライズ配線層が電気的に接続される複数個の接続パッドと、前記接続パッドにロウ付け取着される接続端子と、蓋体とから構成されている。そして、絶縁基板の凹所底面に半導体素子をガラス、樹脂等から成る接着剤を介して接着固定させ、半導体素子の各電極とメタライズ配線層とをボンディングワイヤを介して電気的に接続させるとともに絶縁基板上面に蓋体をガラス、樹脂等の封止材を介して接合させ、絶縁基板と蓋体とから成る容器内部に半導体素子が気密に封止される。
　【０００３】また、かかる半導体素子収納用パッケージと外部電気回路基板の配線導体とは、半導体素子収納用パッケージに接続された接続端子と外部電気回路基板の配線導体とを半田等により電気的に接続される。
　【０００４】一般に、半導体素子の集積度が高まるほど、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必要があるが、それと同時に小型化が要求されるために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。
　【０００５】これまでのパッケージにおける端子の密度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（ＰＧＡ）が最も一般的であるが、最近では、パッケージの４つの側面に導出されたメタライズ配線層にガルウイング状（Ｌ字状）の金属ピンが接続されたタイプのクワッドフラットパッケージ（ＱＦＰ）、パッケージの４つ側面に電極パッドを備えリードピンがないリードレスチップキャリア（ＬＣＣ）、さらに絶縁基板の下面に半田からなる球状端子を多数配置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。
　【０００６】このボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）では、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、約２５０〜４００℃の温度で加熱して前記端子を溶融して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される。
　【０００７】また、半導体素子収納用パッケージにおける絶縁基板としては、従来よりアルミナやムライトが用いられているが、最近では低温焼成化および低誘電率化を目的として、絶縁基板をガラス−セラミックスなどの焼結体により構成することが提案されている。
　【０００８】例えば、特開昭６３−１１７９２９号公報においては、ＺｎＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２でアルカリ金属を含まない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て線熱膨張係数を制御した基板が提案されている。
　【０００９】
　【発明が解決しようとする問題点】これらのパッケージにおける絶縁基板として従来より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おいて信頼性が高いことで有用ではあるが、その線熱膨張係数は約４〜７ｐｐｍ／℃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−エポキシ絶縁体などからなるプリント基板の線熱膨張係数は１２〜１８ｐｐｍ／℃と非常に大きい。
　【００１０】そのため、半導体素子収納用パッケージや配線基板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線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およそ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。その結果、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、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できないという欠点を有していた。
　【００１１】また、特開昭６３−１１７９２９号公報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線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線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。また、配線基板や半導体素子収納用パッケージでは、より安価に作製するために、メタライズ配線層と同時に焼成することが望まれる。
　【００１２】従って、本発明は、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、半導体素子収納用パッケージならびにその実装構造を提供することを目的とするものである。
　【００１３】さらに、メタライズ配線層との同時焼成を可能とし、バインダーの効率的な除去を行うことができる高品質で且つ安価な配線基板および半導体素子収納用パッケージを提供することを目的とするものである。
　【００１４】
　【問題点を解決するための手段】本発明によれば、
外部電気回路基板にロウ材によって実装される接続端子が取着された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配線基板において、前記絶縁基板が、４０℃〜４００℃における線熱膨張係数が６〜１８ｐｐｍ／℃、屈伏点が４００℃〜８００℃であり、かつＰｂを含有しない結晶性ガラスを２０〜８０体積％と、４０℃〜４００℃における線熱膨張係数が６ｐｐｍ／℃以上のフィラーを８０〜２０体積％の割合で含む成形体を焼成した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。また、接続端子が取着された絶縁基板と、蓋体とからなる容器内部に半導体素子が収納され、前記接続端子と前記半導体素子の電極とが前記絶縁基板の表面あるいは内部に配設されたメタライズ配線層により電気的に接続されてなる半導体素子収納用パッケージにおいて、前記絶縁基板が、４０℃〜４００℃における線熱膨張係数が６〜１８ｐｐｍ／℃、屈伏点が４００℃〜８００℃であり、かつＰｂを含有しない結晶性ガラスを２０〜８０体積％と、４０℃〜４００℃における線熱膨張係数が６ｐｐｍ／℃以上のフィラーを８０〜２０体積％の割合で含む成形体を焼成した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。
　【００１５】また、本発明によれば、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、絶縁基板として上記の焼結体を有する半導体素子収納用パッケージを接続端子を介して回路基板の配線導体にロウ付け接合し実装されるものである。
　【００１６】
　【作用】本発明によれば、配線基板や、半導体素子収納用パッケージの絶縁基板として、４０℃〜２００℃における線熱膨張係数が６〜１８ｐｐｍ／℃の結晶性ガラスと、６ｐｐｍ／℃以上のフィラーとの混合物を成形焼成してなるガラス−セラミック焼結体を用いることにより、焼結体の線熱膨張係数を８〜１８ｐｐｍ／℃の範囲で容易に制御することができるともに、再現よく製造することができる。
　【００１７】また、上記結晶性ガラスとして屈伏点を４００℃〜８００℃のガラスを用いることにより、成形時に添加された有機樹脂等の成形用バインダーを効率的に除去するとともに、絶縁基体と同時に焼成されるメタライズとの焼成条件のマッチングを図ることできる。また、結晶性ガラスとして、Ｐｂを実質的に含まないガラスを用いることにより、Ｐｂによる被毒防止のための格別な装置や管理を必要とせず、安全に且つ安価に焼結体を作製することができる。
　【００１８】このように、ガラス−エポキシ基板な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８〜１８ｐｐｍ／℃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線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、容器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できる。
　【００１９】
　【実施例】以下、本発明を一実施例を示す添付図面に基づき詳細に説明する。図１乃至図３は本発明におけるＢＧＡ型の半導体素子収納用パッケージとその実装構造の一実施例を示し、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である。
　【００２０】半導体素子収納用パッケージＡは、絶縁基板１と蓋体２とメタライズ配線層３と接続端子４およびパッケージの内部に収納される半導体素子５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容器６を構成する。つまり、絶縁基板１は上面中央部に半導体素子５が載置収容される凹部１ａが設けてあり、凹部１ａ底面には半導体素子５はガラス、樹脂等の接着剤を介して接着固定される。
　【００２１】また、絶縁基板１には半導体素子５が載置収容される凹部１ａの周辺から下面にかけて複数個のメタライズ配線層３が被着形成されており、更に絶縁基板１の下面には図２に示すように多数の凹部１ｂが設けられており、凹部１ｂの底面にはメタライズ配線層３と電気的に接続された接続パッド３ａが被着形成されている。この接続パッド３ａの表面には半田（錫−鉛合金）などのロウ材から成る突起状端子４が外部電気回路基板への接続端子４として取着されている。この突起状端子４の取付方法としては、球状もしくは柱状のロウ材を接続パッド３ａに並べる方法と、スクリーン印刷法によりロウ材を接続パッド上に印刷する方法がある。
　【００２２】この接続パッド３ａに取着されている接続端子４は絶縁基板１の下面に突出部４ａを有しており、半導体素子５の各電極が接続されている接続パッド３ａを外部電気回路基板Ｂの配線導体８に接続させるとともに半導体素子収納用パッケージＡを外部電気回路基板Ｂ上に実装させる作用を為す。
　【００２３】なお、接続パッド３ａと電気的に接続されたメタライズ配線層３は、半導体素子５の各電極とボンディングワイヤ７を介して電気的に接続されることにより、半導体素子の電極は、接続パッド３ａと電気的に接続されることになる。
　【００２４】一方、外部電気回路基板Ｂは、絶縁体９と配線導体８により構成されており、絶縁体９は、少なくとも有機樹脂を含む材料からなるプリント基板からなる。具体的には、ガラス−エポキシ系複合材料などのような４０〜４００℃における線熱膨張係数が１２〜１６ｐｐｍ／℃の絶縁材料からなる。また、この回路基板Ｂの表面に形成される配線導体８は、絶縁体との線熱膨張係数の整合性と、良電気伝導性の点で通常Ｃｕ、Ａｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｐｂ−Ｓｎなどの金属導体からなる。
　【００２５】半導体素子収納用パッケージＡを上記外部電気回路基板Ｂに実装するには、パッケージＡの絶縁基板１下面の接続パッド３ａに取着されている半田から成る突起状端子４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、約２５０〜４００℃の温度で加熱することにより、半田などのロウ材からなる突起状端子４自体が溶融し、端子４を配線導体８に接合させることによって外部電気回路基板Ｂ上に実装される。この時、配線導体８の表面には端子４とのロウ材による接続を容易に行うためにロウ材が被着形成されていることが望ましい。
　【００２６】また、他の例として、図３に示すように前記接続端子として、接続パッド３ａに対して高融点材料からなる球状端子１０を低融点ロウ材１１によりロウ付けしたものが適用できる。この高融点材料は、ロウ付けに使用される低融点ロウ材よりも高融点であることが必要で、ロウ付け用ロウ材が例えばＰｂ４０重量％−Ｓｎ６０重量％の低融点の半田からなる場合、球状端子は例えばＰｂ９０重量％−Ｓｎ１０重量％の高融点半田や、Ｃｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｆｅなどの金属により構成される。
　【００２７】かかる構成においてはパッケージＡの絶縁基板１下面の接続パッド３ａに取着されている球状端子１０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、球状端子１０を半田などのロウ材１２により配線導体８に接着させて外部電気回路基板Ｂ上に実装することができる。また、低融点のロウ材としてＡｕ−Ｓｎ合金を用いて接続端子を外部電気回路基板に接続してもよく、さらに上記球状端子に代わりに柱状の端子を用いてもよい。
　【００２８】次に、図４にリードレスチップキャリア（ＬＣＣ）型パッケージＣの外部電気回路基板Ｂへの実装構造について説明する。なお、図４において、図１と同一部材については同一の番号を付与した。図４におけるパッケージＣでは、半導体素子の電極と個々に接続されたメタライズ配線層３が絶縁基板１の４つの側面に導出され、側面に導出されたメタライズ層が接続端子４を構成している。また、このパッケージＣによれば、電磁波障害を防止するために、半導体素子５を収納する凹部１ａにエポキシ樹脂等が充填され、また凹部は導電性樹脂からなる蓋体１３により密閉されている。また、パッケージＣの底面にはアースのための導電層１４が形成されている。
　【００２９】このパッケージＣの外部電気回路基板Ｂに実装するには、パッケージＣの絶縁基板１側面の接続端子４を外部電気回路基板Ｂの配線導体８上に載置当接させてロウ材等により電気的に接続する。この時、接続端子４や配線導体８の表面にはロウ材による接続を容易に行うためでそれぞれロウ材が被着されていることが望ましい。
　【００３０】本発明によれば、このような外部電気回路基板Ｂの表面に実装される半導体素子収納用パッケージとして、その絶縁基板１が４０〜４００℃の温度範囲における線熱膨張係数が８〜１８ｐｐｍ／℃、特に９〜１４ｐｐｍ／℃の焼結体からな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。
　【００３１】なお、絶縁基板の熱膨張係数が８〜１８ｐｐｍ／℃と大きくなるに伴い、Ｓｉを基板とする半導体素子との熱膨張差が逆に大きくなってしまう。そのため、接着材としては、半導体素子が熱膨張差により剥離しないように半導体素子の絶縁基板への接着材を適宜選択することが必要である。望ましくは、その熱膨張差を緩衝可能な可撓性の材料により接着することが望ましく、例えば、エポキシ系、ポリイミド系などの有機系接着材や、場合によってはこれにＡｇなどの金属を配合したものが好適に使用される。
　【００３２】本発明によれば、このような高線熱膨張係数を有する絶縁基板を構成する焼結体として、結晶性ガラス２０〜８０体積％と、フィラー成分を８０〜２０体積％含む成形体を焼成してなる焼結体により構成するものである。この結晶性ガラスとフィラー成分の量を上記の範囲に限定したのは、結晶性ガラス成分量が２０体積％より少ないと液相焼結することができずに高温で焼成する必要があり、その場合、メタライズ同時焼成においてメタライズが溶融してしまう。また、８０体積％より多いと焼結体の特性が結晶性ガラスの特性に大きく依存してしまい、材料特性の制御が困難となるとともに、焼結開始温度が低くなるためにバインダーが残存するといった問題が生じる。また、原料のコストも高くなる。
　【００３３】また、結晶性ガラス中には、かつＰｂを含有しないことも必要である。これは、Ｐｂが毒性を有するため、製造工程中での被毒を防止するための格別な装置および管理を必要とするために焼結体を安価に製造することができないためである。Ｐｂが不純物として不可避的に混入する場合を考慮すると、Ｐｂ量は０．０５重量％以下であることが望ましい。
　【００３４】さらに、結晶性ガラスの屈伏点は４００℃〜８００℃、特に４００〜６５０℃であることも必要である。これは、結晶性ガラスおよびフィラーからなる混合物を成形する場合、有機樹脂等の成形用バインダーを添加するが、このバインダーを効率的に除去するとともに、絶縁基体と同時に焼成されるメタライズとの焼成条件のマッチングを図るために必要であり、屈伏点が４００℃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６００〜８００℃のメタライズとの同時焼成ができず、また成形体の繊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８００℃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のコストを高めることになる。
　【００３５】また、上記結晶性ガラスはその屈伏点に応じ、フィラー量も適宜調整することが望ましい。即ち、結晶性ガラスの屈伏点が４００℃〜６５０℃と低い場合、低温での焼結性が高まるためフィラーの含有量は５０〜８０体積％の比較的多く配合できる。これに対して、結晶性ガラスの屈伏点が６５０℃〜８００℃と低い場合、焼結性が低下するためフィラーの含有量は２０〜５０体積％の比較的少なく配合することが望ましい。
　【００３６】本発明において用いられる結晶性ガラスは、フィラー無添加では収縮開始温度は７００℃以下で、８５０℃以上では溶融してしまい、メタライズ配線層等を配設することができない。しかし、フィラーを２０〜８０体積％の割合で混合することにより焼成温度において、結晶の析出とフィラー成分を液相焼結させるための液相を形成させることができる。また、成形体全体の収縮開始温度を上昇させることができるため、このフィラーの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ができる。また、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。
　【００３７】例えば、メタライズ配線層として、Ｃｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ａｕのうちの１種以上により構成する場合、これらのメタライズの焼成は６００〜１０００℃で生じるため、同時焼成を行うには、結晶性ガラスの屈伏点は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。また、このように高価な結晶性ガラスの配合量を低減することにより焼結体のコストも低減できる。
　【００３８】また、結晶性ガラスの４０℃〜４００℃における線熱膨張係数が６〜１８ｐｐｍ／℃、特に、７〜１３ｐｐｍ／℃であることも必要である。これは、線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。また、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８〜１８ｐｐｍ／℃にすることも困難となる。
　【００３９】上記の特性を満足する結晶性ガラスとしては、例えばＳｉＯ２−ＭｇＯ、ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３−Ｎａ２Ｏ、ＳｉＯ２−ＭｇＯ−ＣａＯ、ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３−Ｌｉ２Ｏ、ＳｉＯ２−ＭｇＯ−Ｌｉ２Ｏ、ＳｉＯ２−ＺｎＯ−Ｌｉ２Ｏ、ＳｉＯ２−ＭｇＯ−ＢａＯ、ＳｉＯ２−ＢａＯ−Ａｌ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３、ＳｉＯ２−Ｎａ２Ｏ−Ｐ２Ｏ５−ＣａＯ、ＳｉＯ２−Ｎａ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−Ｐ２Ｏ５−ＺｎＯ、ＳｉＯ２−ＢａＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＭｇＯ−ＴｉＯ２−ＺｒＯ２、ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３−ＢａＯ−Ｎａ２Ｏ、ＳｉＯ２−Ｌｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−Ｋ２Ｏ−Ｐ２Ｏ５−ＺｎＯ、ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３−ＣａＯ−Ｂ２Ｏ３−Ｎａ２Ｏ等の組成物が挙げられる。
　【００４０】この結晶性ガラスとフィラーとの混合物は、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。
　【００４１】焼成にあたっては、まず、成形のために配合したバインダー成分を除去する。バインダーの除去は、１００〜７００℃の温度で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７００〜８５０℃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。
　【００４２】焼成は、８５０℃〜１３００℃の酸化性雰囲気中で行われ、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。
　【００４３】このようにして作製されたガラスセラミック焼結体中には、フィラー成分以外に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。析出する結晶相としては、焼結体全体の線熱膨張係数を高める上で、４０〜４００℃における線熱膨張係数が６ｐｐｍ／℃以上の結晶相が析出することが望ましい。
　【００４４】このような線熱膨張係数が６ｐｐｍ／℃以上の結晶相としては、クリストバライト（ＳｉＯ２）、クォーツ（ＳｉＯ２）、トリジマイト（ＳｉＯ２）、フォルステライト（２ＭｇＯ・ＳｉＯ２）、スピネル（ＭｇＯ・Ａｌ２Ｏ３）、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（Ｎａ２Ｏ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２）、リチウムシリケート（Ｌｉ２Ｏ・ＳｉＯ２）、ジオプサイド（ＣａＯ・ＭｇＯ・２ＳｉＯ２）、メルビナイト（３ＣａＯ・ＭｇＯ・２ＳｉＯ２）、アケルマイト（２ＣａＯ・ＭｇＯ・２ＳｉＯ２）、マグネシア（ＭｇＯ）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、カーネギアイト（Ｎａ２Ｏ・Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２）、エンスタタイト（ＭｇＯ・ＳｉＯ２）、ホウ酸マグネシウム（２ＭｇＯ・Ｂ２Ｏ３）、セルシアン（ＢａＯ・Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２）、Ｂ２Ｏ３・２ＭｇＯ・２ＳｉＯ２、ガーナイト（ＺｎＯ・Ａｌ２Ｏ３）、ペタライト（ＬｉＡｌＳｉ４Ｏ１０）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８ｐｐｍ／℃以上の結晶相が良い。
　【００４５】また、上記焼結体を絶縁基板として、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。
　【００４６】以下、本発明をさらに具体的な例で説明する。
　【００４７】実施例１
結晶性ガラスとして、重量比率で７４％ＳｉＯ２−１４％Ｌｉ２Ｏ−４％Ａｌ２Ｏ３−２％Ｐ２Ｏ５−２％Ｋ２Ｏ−２％ＺｎＯ−２％Ｎａ２Ｏ（Ｐｂ含有量５０ｐｐｍ以下、屈伏点４８０℃）のガラスと、フィラー成分として、クォーツ（ＳｉＯ２、線熱膨張係数１５ｐｐｍ／℃）、ガーナイト（ＺｎＯ・Ａｌ２Ｏ３、線熱膨張係数１０ｐｐｍ／℃）、ペタライト（ＬｉＡｌＳｉ４Ｏ１０、線熱膨張係数８ｐｐｍ／℃）、フォルステライト（２ＭｇＯ・ＳｉＯ２、線熱膨張係数１０ｐｐｍ／℃）、クリストバライト（ＳｉＯ２、線熱膨張係数２０ｐｐｍ／℃）、ウォラストナイト（ＣａＯ・ＳｉＯ２、線熱膨張係数９ｐｐｍ／℃）、エンスタタイト（ＭｇＯ・ＳｉＯ２、線熱膨張係数９ｐｐｍ／℃）を表１に示す調合組成になるように秤量混合した。この混合物を粉砕後、有機バインダーを添加して十分に混合した後、１軸プレス法により３．５×３．５×１５ｍｍの形状の成形体を作製し、この成形体を７００℃のＮ２＋Ｈ２Ｏ中で脱バインダ処理した後、大気の雰囲気中で８５０〜１３００℃で焼成して焼結体を作製した。
　【００４８】次に、上記のようにして得られた焼結体に対して４０〜４００℃の線熱膨張係数を測定し表１に示した。また、焼結体を直径６０ｍｍ、厚さ２ｍｍに加工し、ＪＩＳＣ２１４１の手法で比誘電率と誘電損失を求めた。測定はＬＣＲメータ（Ｙ．Ｈ．Ｐ４２８４Ａ）を用いて行い、１ＭＨｚ，１．０Ｖｒｓｍの条件で２５℃における静電容量を測定し、この静電容量から２５℃における比誘電率を測定した。また、脱バインダー処理後における残留炭素の有無を確認した。
　【００４９】（実装時の熱サイクル試験）次に、表１における各原料組成物を用いて、溶媒としてトル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。
　【００５０】このグリーンシートの表面にＣｕメタライ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スルーホール内が最終的に基板の下面に露出するように形成し、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。
　【００５１】この積層体を７００℃でＮ２＋Ｈ２Ｏ中で脱バインダ後、各焼成温度で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。
　【００５２】次に、配線基板の下面にスルーホールに接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３０〜１０％−鉛７０〜９０％）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。
　【００５３】一方、ガラス−エポキシ基板からなる４０〜８００℃における線熱膨張係数が１３ｐｐｍ／℃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た。
　【００５４】そして、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２６０℃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。
　【００５５】次に、上記のように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。そして、各サイクル毎にプリント基板の配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１に示した。また、同時焼成によるＣｕメタライズ層に対して、メタライズ層の剥離、溶融、焼結不良についての評価を行った。
　【００５６】
　【表１】
　【００５７】表１より明らかなように、フィラーの含有量が２０体積％より少ない試料Ｎｏ．１、２では、いずれも焼結開始温度が低くなり脱バイ不良が生じ、８０体積％を越える試料Ｎｏ．６では、メタライズ層が溶融した。
　【００５８】これに対してフィラー量が２０〜８０体積％の本発明品は、脱バイ不良の発生がなく、Ｃｕメタライズの同時焼成も良好であった。また、線熱膨張係数が８〜１８ｐｐｍ／℃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。
　【００５９】実施例２
結晶性ガラスとして、屈伏点および４０〜４００℃における線熱膨張係数が表２に示すような特性を有する組成のガラスを準備し、これにフィラーとしてフォルステライト、Ａｌ２Ｏ３、クォーツ、クリストバライトを用いて表２に示す割合で添加し、この混合物を粉砕後、有機バインダーを添加して十分に混合した後、１軸プレス法により３．５×３．５×１５ｍｍの形状の成形体を作製し、この成形体を大気の雰囲気中で８００〜１２００℃で焼成して焼結体を作製した。そして得られた焼結体に対して、実施例１と同様な方法で、焼結体中の結晶相、４０〜４００℃の線熱膨張係数、比誘電率、実装時の熱サイクル試験を行い、さらに、７００℃における脱バインダー処理における残留炭素の有無、および同時焼成によるＣｕメタライズの配線層について観察した。その結果を表３に示した。
　【００６０】
　【表２】
　【００６１】
　【表３】
　【００６２】表２、表３の結果から明らかなように、屈伏点が４００℃より低い試料Ｎｏ．２５では脱バイ不良を生じ、しかも基板からのメタライズ層の剥がれが観察された。屈伏点が８００℃を越える試料Ｎｏ．２６では焼成温度を高めないと焼結することができず、そのためにＣｕのメタライズができなかった。また、結晶化ガラスの線熱膨張係数が６〜１８ｐｐｍ／℃を逸脱する試料Ｎｏ．１９、２７では、フィラーとの熱膨張差に起因すると思われるクラックの発生が認められた。
　【００６３】これに対して、屈伏点および線熱膨張係数が特定の範囲を満足する本発明品では、いずれもバインダーの除去をほぼ完全に行うことができ、緻密質な焼結体を作製することができた。また、Ｃｕメタライズ層との同時焼成も可能であり強固な接着強度を示した。
　【００６４】
　【発明の効果】以上詳述したように、本発明の配線基板および半導体素子収納用パッケージによれば、線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、両者の線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、半導体回路素子の大型化による多ピン化に十分対応できる信頼性の高いパッケージの実装構造を実現できる。
　【００６５】さらに、高コストの結晶性ガラスと低コストのフィラーとの組み合わせにより原料コストを下げ、しかもメタライズとの同時焼成を可能とし、バインダーの効率的な除去を行うことができるため、高品質で且つ安価な配線基板および半導体素子収納用パッケージを提供できる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】本発明のＢＧＡ型の半導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。
　【図２】図１の要部拡大断面図である。
　【図３】接続端子の他の実施例における要部拡大断面図である。
　【図４】本発明のリードレスチップキャリア型のパッケージの実装構造を説明するための断面図である。
　【符号の説明】
　１・・・絶縁基板
　１ｂ・・凹部
　２・・・蓋体
　３・・・メタライズ配線層
　３ａ・・接続パッド
　４・・・接続端子
　４ａ・・突出部
　５・・・半導体素子
　６・・・容器
　８・・・配線導体
　９・・・絶縁体
　Ａ・・・ＢＧＡ型パッケージ
　Ｂ・・・外部電気回路基板
　Ｃ・・・ＬＣＣ型パッケージ