(57)【要約】【課題】配線導体に高周波の電気信号を伝送させた場合、配線導体の外表面に形成されている凹凸で反射を起こして伝送特性が大きく劣化する。【解決手段】Ｌｉ２Ｏ３を５〜３０質量％含有する屈伏点が４００〜８００℃のリチウム珪酸ガラスを２０〜８０体積％と、クォーツ、クリストバライト、トリジマイト、エンスタタイト、フォルステライトの少なくとも１種から成るフィラー成分を２０〜８０体積％の割合で含む形成体を焼成して得られたクォーツ、クリストバライト、トリジマイト、エンスタタイト、フォルステライトの少なくとも１種の結晶相を含有する焼結体で形成された絶縁基体１と、該絶縁基体１に形成され、比電気抵抗が２．５μΩ・ｃｍ以下、外表面の凹凸が５０μｍ以下の配線導体２とから成る配線基板。【選択図】図１
2004055960.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｌｉ２Ｏ３を５〜３０質量％含有する屈伏点が４００〜８００℃のリチウム珪酸ガラスを２０〜８０体積％と、クォーツ、クリストバライト、トリジマイト、エンスタタイト、フォルステライトの少なくとも１種から成るフィラー成分を２０〜８０体積％の割合で含む形成体を焼成して得られたクォーツ、クリストバライト、トリジマイト、エンスタタイト、フォルステライトの少なくとも１種の結晶相を含有する焼結体で形成された絶縁基体と、該絶縁基体に形成され、比電気抵抗が２．５μΩ・ｃｍ以下、外表面の凹凸が５０μｍ以下の配線導体とから成る配線基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光通信や無線通信等の機器に実装される配線基板に関し、より詳細には配線導体に極めて高い周波数の電気信号を高速で伝送させることができる配線基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光通信や無線通信等の機器には多数の半導体装置や電子装置が実装されている。かかる各装置、例えば、半導体装置は半導体素子と該半導体素子を収容する半導体素子収納用パッケージとにより構成されており、半導体素子収納用パッケージには絶縁基体に配線導体を形成した配線基板が用いられている。
【０００３】
この半導体素子を収容するための半導体素子収納用パッケージに使用されている配線基板は、一般に、酸化アルミニウム質焼結体等の電気絶縁材料から成り、その上面の略中央部に半導体素子を収容するための凹部を有する絶縁基体と、前記絶縁基体の凹部周辺から外周縁にかけて導出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とから構成されており、絶縁基体の凹部底面に半導体素子をガラス、樹脂、ロウ材等の接着材を介して接着固定するとともに半導体素子の各電極を凹部周辺に位置する配線導体にボンディングワイヤを介して電気的に接続し、しかる後、前記絶縁基体の上面に金属やセラミックス等から成る蓋体を絶縁基体の凹部を塞ぐようにガラス、樹脂、ロウ材等から成る封止材を介して接合させ、絶縁基体の凹部内に半導体素子を気密に収容することによって製品としての半導体装置となる。
【０００４】
また上述の半導体素子収納用パッケージに用いられる配線基板は一般に以下に述べるセラミックスの積層技術及びスクリーン印刷法等の厚膜形成技術を採用することによって製作されている。
即ち、
（１）まず、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化カルシウム、酸化マグネシウム等のセラミック原料粉末に有機溶剤、溶媒を添加混合して複数枚のセラミックグリーンシートを得るとともに該複数枚のセラミックグリーンシートの所定位置にスルーホールを形成する。
（２）次に前記各々のセラミックグリーンシートの表面に、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、溶媒を添加混合して得た導電ペーストを従来周知のスクリーン印刷法等の厚膜形成技術を採用することによって所定パターンに印刷塗布し、配線導体パターンを形成するとともに各セラミックグリーンシートに設けたスルーホール内に導電ペーストを充填する。
（３）最後に前記各セラミックグリーンシートを上下の配線パターンがスルーホールに充填した導電ペーストで電気的に接続されるように積層するとともにこれを還元雰囲気中、１６００℃の温度で焼成し、これによって酸化アルミニウム質焼結体から成る絶縁基体の内部及び表面にタングステン、モリブデン、マンガン等から成る配線導体を被着させた配線基板となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年、光通信や無線通信等の機器は電気信号が高周波領域に達すると共に高速で伝送させることが要求されるようになってきており、従来の配線基板は、絶縁基体を形成する酸化アルミニウム質焼結体の比誘電率が９乃至１０（室温、１ＭＨｚ）と高いことから絶縁基体に設けた配線導体を伝わる電気信号の伝送速度が遅く、高周波の電気信号を高速で伝送させるという要求を満足させることができなかった。
【０００６】
また従来の配線基板においては、絶縁基体に形成されている配線導体はタングステンやモリブデン、マンガン等の高融点金属材料により形成されており、該タングステン等はその比電気抵抗が５．４μΩ・ｃｍ（２０℃）以上と高いことから配線導体に高周波の電気信号を伝送させた場合、電気信号に大きな減衰が生じ、電気信号を正確かつ確実に伝送させることができないという欠点も有していた。
【０００７】
更に従来の配線基板においては、配線導体が導電ペーストを絶縁基体となるグリーンシートにスクリーン印刷法等の厚膜形成技術を採用し、所定パターンに印刷塗布することによって形成されており、導電ペーストをグリーンシートに所定パターンに印刷した際、にじみが発生し、配線導体の外表面、特に側面において深さが１００μｍ以上の凹凸が多数形成されている。そのためこの配線導体に、３０ＧＨｚ程度の高周波の電気信号を伝送させた場合、高周波の電気信号は配線導体の表面領域を伝送し、表面に形成されている凹凸で反射を起こして伝送特性が大きく劣化してしまい、その結果、３０ＧＨｚ以上の高周波の電気信号は伝送させることができないという欠点も有していた。
【０００８】
本発明は上記諸欠点に鑑み案出されたもので、その目的は配線導体に３０ＧＨｚ以上の高周波の電気信号を効率よく高速で伝送させることが可能な配線基板を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の配線基板は、Ｌｉ２Ｏ３を５〜３０質量％含有する屈伏点が４００〜８００℃のリチウム珪酸ガラスを２０〜８０体積％と、クォーツ、クリストバライト、トリジマイト、エンスタタイト、フォルステライトの少なくとも１種から成るフィラー成分を２０〜８０体積％の割合で含む形成体を焼成して得られたクォーツ、クリストバライト、トリジマイト、エンスタタイト、フォルステライトの少なくとも１種の結晶相を含有する焼結体で形成された絶縁基体と、該絶縁基体に形成され、比電気抵抗が２．５μΩ・ｃｍ以下、外表面の凹凸が５０μｍ以下の配線導体とから成ることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の配線基板によれば、絶縁基体を、Ｌｉ２Ｏ３を５〜３０質量％含有する屈伏点が４００〜８００℃のリチウム珪酸ガラスを２０〜８０体積％と、クォーツ、クリストバライト、トリジマイト、エンスタタイト、フォルステライトの少なくとも１種から成るフィラー成分を２０〜８０体積％の割合で含む形成体を焼成して得られたクォーツ、クリストバライト、トリジマイト、エンスタタイト、フォルステライトの少なくとも１種の結晶相を含有する焼結体で形成し、かかる焼結体の比誘電率が約５（室温、１ＭＨｚ）と低いことから絶縁基体に形成される配線導体を伝わる高周波の電気信号の伝送速度を速いものとなすことができる。
【００１１】
また本発明の配線基板によれば、絶縁基体を構成する焼結体の焼成温度が８５０℃〜１１００℃と低いことから絶縁基体と同時焼成により形成される配線導体を比電気抵抗が２．５μΩ・ｃｍ（２０℃）以下と低い銅や銀、金で形成することができ、その結果、配線導体に高周波の電気信号を伝送させた場合、電気信号に大きな減衰を生じることはなく、これによって電気信号を正確かつ確実に伝送させることが可能となる。
【００１２】
更に本発明の配線基板によれば、絶縁基体に設けた配線導体の外表面に形成される凹凸を５０μｍ以下としたことから配線導体に高周波の電気信号を伝送させた場合、高周波信号が配線導体の外表面に形成されている凹凸で反射を起こし伝送特性が劣化するのが有効に防止され、３０ＧＨｚ以上の高周波の電気信号を伝送させることが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を添付図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
図１は本発明の配線基板を光通信や無線通信等の機器に実装される半導体装置に用いられる半導体素子収納用パッケージに適用した場合の一実施例を示し、１は絶縁基体、２は配線導体である。この配線導体２を絶縁基体１に被着させたものが配線基板Ａとなる。
【００１４】
前記絶縁基体１はその上面の略中央部に半導体素子４を収容するための空所を形成する凹部１ａが設けてあり、該凹部１ａの周辺から外周縁にかけて複数個の配線導体２が被着形成されている。
【００１５】
前記絶縁基体１の凹部１ａには半導体素子４がガラス、樹脂、ロウ材等の接着材を介して接着固定され、該半導体素子４の各電極は配線導体２の凹部１ａ周辺部にボンディングワイヤ５を介して電気的に接続される。
【００１６】
前記絶縁基体１は半導体素子４を収容支持する支持部材として作用し、Ｌｉ２Ｏ３を５〜３０質量％含有する屈伏点が４００〜８００℃のリチウム珪酸ガラスを２０〜８０体積％と、クォーツ、クリストバライト、トリジマイト、エンスタタイト、フォルステライトの少なくとも１種から成るフィラー成分を２０〜８０体積％の割合で含む形成体を焼成して得られたクォーツ、クリストバライト、トリジマイト、エンスタタイト、フォルステライトの少なくとも１種の結晶相を含有する焼結体で形成されている。
【００１７】
前記焼結体から成る絶縁基体１は、その比誘電率が約５（室温、１ＭＨｚ）であり、比誘電率が低いことから絶縁基体１に設けた配線導体２に高周波の電気信号を伝送させた際、配線導体２を伝送する電気信号の伝送速度を極めて速いものとなすことができ、その結果、高周波の電気信号を高速で伝送することが要求される光通信や無線通信等の機器に実装が可能となる。特に、従来の酸化アルミニウム質焼結体（比誘電率が１０：室温、１ＭＨｚ）にタングステンから成る配線導体を形成した配線基板に対し伝送速度を約２０％程度改善することが可能となる。
【００１８】
前記焼結体から成る絶縁基体１は、Ｌｉ２Ｏ３を５〜３０質量％含有する屈伏点が４００〜８００℃のリチウム珪酸ガラスを２０〜８０体積％と、クォーツ、クリストバライト、トリジマイト、エンスタタイト、フォルステライトの少なくとも１種から成るフィラー成分を２０〜８０体積％の割合で含む形成体を８５０〜１１００℃の温度で焼成し、フィラー成分であるクォーツ、クリストバライト、トリジマイト、エンスタタイト、フォルステライトの結晶相をそのまま生成させる、或いはリチウム珪酸ガラスのシリカとフォルステライトとを反応させてエンスタタイトの結晶相を生成させた焼結体となすことによって製作される。
【００１９】
なお、前記絶縁基体１を構成するＬｉ２Ｏ３を５〜３０質量％含有する屈伏点が４００〜８００℃のリチウム珪酸ガラスを２０〜８０体積％と、クォーツ、クリストバライト、トリジマイト、エンスタタイト、フォルステライトの少なくとも１種から成るフィラー成分を２０〜８０体積％の割合で含む形成体を焼成して得られたクォーツ、クリストバライト、トリジマイト、エンスタタイト、フォルステライトの少なくとも１種の結晶相を含有する焼結体において、リチウム珪酸ガラスを２０〜８０体積％、フィラー成分を２０〜８０体積％の割合とするのは、リチウム珪酸ガラスの量が２０体積％より少ない、言い換えればフィラー成分が８０体積％より多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、配線導体２を銅や銀、金等の融点が低い金属材料で形成しようとしてもかかる金属材料は融点が低いことから焼成時に溶融してしまって配線導体２を絶縁基体１と同時焼成により形成することができなくなり、またリチウム珪酸ガラスの量が８０体積％を超える、言い換えればフィラー成分が２０体積％より少ないと焼結体の特性がリチウム珪酸ガラスの特性に大きく依存し、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配線導体２との同時焼成が困難となってしまうためである。
【００２０】
また前記絶縁基体１に使用するＬｉ２Ｏ３を５〜３０質量％、好適には５〜２０質量％の割合で含有するリチウム珪酸ガラスを用いることが重要であり、このようなリチウム珪酸ガラスを用いることによりリチウム珪酸を析出させることができる。なおＬｉ２Ｏ３の含有量が５質量％より少ないと、焼結時にリチウム珪酸の結晶の生成量が少なくなって高強度化が達成できず、３０質量％より多いと誘電正接が１００×１０−４を超えるため配線基板用の絶縁基体１としての特性が劣化する。
【００２１】
また、この焼結体中にはＰｂを実質的に含まないことが望ましい。これは、Ｐｂが毒性を有するため、Ｐｂを含有すると製造工程中での被毒を防止するための格別な装置及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。なお、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の量は０．０５質量％以下であることが望ましい。
【００２２】
更に前記焼結体の屈伏点が４００〜８００℃、特に４００〜６５０℃であることも、リチウム珪酸ガラス及びフィラー成分から成る混合物を形成する場合に添加する有機バインダー、溶剤の焼成時における効率的な除去及び絶縁基体１と同時に焼成される配線導体２との焼成条件のマッチングを図るために重要である。屈伏点が４００℃より低いとリチウム珪酸ガラスが低い温度で焼結を開始するために、例えば、銅や銀等の焼結開始温度が６００〜８００℃の金属材料を用いた配線導体２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有機バインダー、溶媒が分解揮散できなくなって、焼結体中に残留し、焼結体の特性に悪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、リチウム珪酸ガラスを多くしないと焼結しにくくなるためであり、高価なリチウム珪酸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もなるためである。上記特性を満足するリチウム珪酸ガラスとしては、例えば、ＳｉＯ２−Ｌｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２−Ｌｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＭｇＯ−ＴｉＯ２、ＳｉＯ２−Ｌｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＭｇＯ−ＮａＯ−Ｆ、ＳｉＯ２−Ｌｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＭｇＯ−Ｎａ２Ｏ−ＺｎＯ、ＳｉＯ２−Ｌｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−Ｋ２Ｏ−Ｐ２Ｏ５、ＳｉＯ２−Ｌｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−Ｋ２Ｏ−Ｐ２Ｏ５−ＺｎＯ−Ｎａ２Ｏ３、ＳｉＯ２−Ｌｉ２Ｏ−ＭｇＯ、ＳｉＯ２−Ｌｉ２Ｏ−ＺｎＯ等の組成物が挙げられ、このうち、ＳｉＯ２はリチウム珪酸を形成するために必須の成分であり、ガラス全量中６０〜８５質量％の割合で存在し、ＳｉＯ２とＬｉ２Ｏとの合量がガラス全量中６５〜９５質量％であることがリチウム珪酸結晶を析出させるうえで望ましい。
【００２３】
一方、フィラー成分としては、クォーツ、クリストバライト、トリジマイト、エンスタタイト、フォルステライトの少なくとも１種を２０〜８０体積％、特に３０〜７０体積％の割合で配合することが望ましい。このようなフィラー成分の組み合わせにより焼結体の焼結を促進することができ、中でもクォーツ／フォルステライト比が０．４２７以上であれば、比誘電率が高いフォルステライトを焼成中に比誘電率の低いエンスタタイトに変えることができる。
【００２４】
上記のリチウム珪酸ガラス及びフィラー成分は、リチウム珪酸ガラスの屈伏点に応じ、その量を適宜調整することが望ましい。即ち、リチウム珪酸ガラスの屈伏点が４００〜６００℃と低い場合、低温での焼結性が高まるためフィラー成分の含有量は５０〜８０体積％と比較的多く配合できる。これに対して、リチウム珪酸ガラスの屈伏点が６５０〜８００℃と高い場合、焼結性が低下するためフィラー成分の含有量は２０〜５０体積％と比較的少なく配合することが望ましい。このリチウム珪酸ガラスの屈伏点は配線導体２の焼成条件に合わせて制御することが望ましい。
【００２５】
更にリチウム珪酸ガラスは、フィラー成分が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、配線導体２を絶縁基体１に同時焼成により被着形成することができない。しかし、フィラー成分を２０〜８０体積％の割合で混合しておくと、焼成温度を上昇させ、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。このフィラー成分の含有量の調整により絶縁基体１と配線導体２との同時焼成条件をマッチングさせることができる。更に、原料コストを下げるために高価なリチウム珪酸ガラスの含有量を減少させることができる。
【００２６】
例えば、配線導体２として銅を主成分とする金属材料により構成する場合、配線導体２の焼成は６００〜１１００℃で行われるため、同時焼成を行うには、リチウム珪酸ガラスの屈伏点は４００〜６５０℃で、フィラー成分の含有量は５０〜８０体積％であるのが好ましい。また、このように高価なリチウム珪酸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。
【００２７】
このリチウム珪酸ガラスとフィラー成分との混合物は、適当な成形用の有機バインダー、溶剤等を添加した後、所望の成形手段、例えばドクターブレード法、圧延法、金型プレス法等によりシート状等の任意の形状に成形後、焼成する。
【００２８】
焼成にあたっては、まず、成形のために添加した有機バインダー、溶剤成分を除去する。有機バインダー、溶剤成分の除去は通常７００℃前後の大気雰囲気中で行われるが、配線導体２として銅を用いる場合には、水蒸気を含有する１００〜７００℃の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有機バインダー、溶剤成分の除去が困難となるため、成形体中のリチウム珪酸ガラスの特性、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。
【００２９】
焼成は８５０〜１１００℃の酸化雰囲気中で、あるいは配線導体２と同時焼成する場合には非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、一方１１００℃を超えると配線導体２との同時焼成で配線導体２が溶融してしまう。なお、配線導体２として銅を用いる場合には、８５０〜１１００℃の非酸化性雰囲気で行われる。
【００３０】
前記絶縁基体１はまた凹部１ａの周辺から外周縁にかけて複数個の配線導体２が被着されており、絶縁基体１を構成する焼結体の焼成温度が８５０〜１１００℃と低いことから絶縁基体１と同時焼成により形成される配線導体２も比電気抵抗が２．５μΩ・ｃｍ（２０℃）以下と低い銅や銀、金等で形成することができ、その結果、配線導体２に高周波の電気信号を伝送させた場合、電気信号に大きな減衰を生じることはなく、これによって電気信号を正確、かつ確実に伝送させることが可能となる。特に、従来の酸化アルミにム質焼結体にタングステン（比電気抵抗が５．４μΩ・ｃｍ以上：２０℃）からなる配線導体を形成した配線基板に対し電気信号の導体損による減衰を１／３以下に大きく改善することができる。
【００３１】
なお、前記配線導体２はその比電気抵抗が２．５μΩ・ｃｍ（２０℃）を超えると配線導体２に高周波の電気信号を伝送させた場合、電気信号に減衰が生じて電気信号を正確かつ確実に伝送させることができなくなってしまう。従って、前記配線導体２はその比電気抵抗が２．５μΩ・ｃｍ（２０℃）以下に特定される。
【００３２】
また前記配線導体２は銅、銀、金等の比電気抵抗が２．５μΩ・ｃｍ（２０℃）以下の金属粉末に適当な有機バインダー、溶剤等を添加混合して得られた金属ペーストを従来周知のスクリーン印刷法等の厚膜手法を採用して絶縁基体１となるグリーンシートに予め印刷塗布しておき、これをグリーンシートと同時に焼成することによって絶縁基体１の凹部１ａ周辺から外周縁にかけて所定パターンに被着形成される。
【００３３】
更に前記配線導体２は銅や銀から成る場合、その露出する表面にニッケル、金等の良導電性で耐蝕性に優れる金属を１μｍ乃至２０μｍの厚みにメッキ法により被着させておくと、配線導体２の酸化腐蝕を有効に防止することができるとともに配線導体２とボンディングワイヤ５との接続を極めて強固となすことができる。従って、配線導体２の酸化腐蝕を防止し、配線導体２とボンディングワイヤ５との接続を強固となすには、配線導体２の露出する表面にニッケル、金等をメッキ法により１μｍ乃至２０μｍの厚みに被着させておくことが好ましい。
【００３４】
また更に、前記配線導体２はその外表面に形成されている凹凸が５０μｍ以下の大きさとなっている
前記配線導体２の外表面に形成されている凹凸を５０μｍ以下の大きさとすると、配線導体２に高周波の電気信号を伝送させた場合、高周波の電気信号が配線導体２の表面を流れ、配線導体２の外表面に形成されている凹凸で反射を起こすことはほとんどなく、これによって伝送特性が大きく改善され、３０ＧＨｚ以上の高周波電気信号まで伝送させることが可能となる。
【００３５】
前記配線導体２はその外表面に形成されている凹凸の大きさが５０μｍを超えると、配線導体２に３０ＧＨｚ以上の高周波の電気信号を伝送させた際、高周波の電気信号が配線導体２の外表面に形成されている凹凸で反射を起こして伝送特性が急激に劣化してしまう。従って、前記配線導体２はその外表面に形成されている凹凸の大きさは５０μｍ以下のものに特定される。
【００３６】
前記配線導体２の外表面に形成されている凹凸を５０μｍ以下の大きさとするには、例えば、配線導体２の外表面にブラスト処理や化学エッチング処理を施すことによって行われ、ブラスト処理で配線導体２の外表面の凹凸を５０μｍ以下とする場合には、配線導体２以外の領域を予めエポキシ樹脂等の有機樹脂でコーティングし、しかる後、配線導体２の表面に液体と研磨粒子を混合した混合物を空気圧で吹き付けて対象物の表面を平滑にすることによって行われる。
【００３７】
なお、前記液体としては水が使用され、前記研磨剤粒子としてはアルミナ、窒化珪素、ガラス等の無機物粒子が使用される。
【００３８】
また前記配線導体２が銅の場合、水と平均粒径が５μｍ乃至５０μｍのアルミナ粒子を混合したものを０．０５ＭＰａ乃至０．３ＭＰａの圧力で、０．０５秒乃至０．３秒の時間吹き付けることによって好適に行なわれる。
【００３９】
前記研磨剤粒子はその平均粒径が５μｍ未満となると配線導体２の外表面を平滑にする効果がなくなり、また５０μｍを超えると配線導体２の外表面の凹凸を５０μｍ以下の小さな凹凸とすることができなくなることから前記研磨粒子の平均粒径は５μｍ乃至５０μｍの範囲とすると良い。
【００４０】
更に、液体と研磨剤粒子を混合した混合物を吹き付ける空気圧は０．０５ＭＰａ未満となると配線導体２の外表面を平滑にする研磨効果がなくなり、また０．３ＭＰａを超えると配線導体２の外表面を研磨しすぎて平滑にする効果がなくなることから前記空気圧は０．０５ＭＰａ乃至０．３ＭＰａの範囲とすると良い。
【００４１】
更に液体と研磨剤粒子とを混合した混合物を空気圧で吹き付ける吹きつけ時間は０．０５秒未満であると配線導体２の外表面を平滑にする研磨効果がなくなり、また０．３秒を超えると配線導体２の外表面を研磨しすぎて平滑にする効果がなくなることから前記吹きつけ時間は０．０５秒乃至０．３秒の範囲とすると良い。
【００４２】
また更に、化学エッチング処理を施すことによって配線導体２の外表面の凹凸を５０μｍ以下とする場合には、配線導体２以外の領域を予めエポキシ樹脂等の有機樹脂でコーティングした後、配線導体２の外表面を化学エッチングすることによって行なわれる。
【００４３】
前記配線導体２が銅の場合、１．２ｍｏｌ／ｌ乃至１．８ｍｏｌ／ｌの濃度で、温度３０℃乃至５０℃の塩化第二鉄溶液を０．０５ＭＰａ乃至０．２ＭＰａの圧力で吹き付け、配線導体２の外表面を化学エッチングすることによって行われる。
【００４４】
前記塩化第二鉄はその濃度が１．２ｍｏｌ／ｌ未満となると配線導体２の外表面を平滑にする効果がなくなり、また１．８ｍｏｌ／ｌを超えるとエッチング速度が大きくなり配線導体２の外表面の凹凸を５０μｍ以下の小さな凹凸とすることができなくなることから前記塩化第二鉄の濃度は１．２ｍｏｌ／ｌ乃至１．８ｍｏｌ／ｌの範囲とすると良い。
【００４５】
また、前記塩化第二鉄の温度は３０℃未満となると配線導体２の外表面を平滑にするエッチング効果がなくなり、また５０℃を超えるとエッチング速度が大きくなり配線導体２の外表面の凹凸を５０μｍ以下の小さな凹凸とすることができなくなることから前記温度は３０℃乃至５０℃の範囲とすると良い。
【００４６】
更に前記塩化第二鉄の吹き付け圧力は０．０５ＭＰａ未満となると配線導体２の外表面を平滑にするエッチング効果がなくなり、また０．２ＭＰａを超えると配線導体２の外表面のエッチングが激しくなりすぎて配線導体２の外表面の凹凸を５０μｍ以下の小さな凹凸とすることができなくなることから前記圧力は０．０５ＭＰａ乃至０．２ＭＰａの範囲とすると良い。
【００４７】
前記配線導体２はまた絶縁基体１の外周縁の部分に外部リード端子６が銀ロウ等のロウ材を介してロウ付け取着されており、該外部リード端子６は容器内部に収容する半導体素子４の各電極を外部電気回路に電気的に接続する作用をなし、外部リード端子６を外部電気回路に接続することによって容器内部に収容される半導体素子４は配線導体２および外部リード端子６を介して外部電気回路に電気的に接続されることとなる。
【００４８】
前記外部リード端子６は鉄−ニッケル−コバルト合金や鉄−ニッケル合金等の金属材料から成り、例えば、鉄−ニッケル−コバルト合金等の金属から成るインゴット（塊）に圧延加工法や打ち抜き加工法等、従来周知の金属加工法を施すことによって所定形状に形成される。
【００４９】
前記外部リード端子６はまたその表面にニッケル、金等の良導電性で耐蝕性に優れ、かつロウ材との濡れ性に優れる金属をメッキ法により１μｍ乃至２０μｍの厚みに被着させておくと、外部リード端子６と外部電気回路との電気的接続を良好と成すことができる。従って、外部リード端子６はまたその表面にニッケル、金等をメッキ法により１μｍ乃至２０μｍの厚みに被着させておくことが好ましい。
【００５０】
更に前記外部リード端子６が取着された絶縁基体１はその上面に凹部１ａを塞ぐように蓋体３が封止材を介して接合され、これによって絶縁基体１と蓋体３とから成る容器の内部に半導体素子４が気密に収容される。
【００５１】
前記蓋体３は絶縁基体１に設けた凹部１ａを塞ぐ作用をなし、一般に鉄−ニッケル−コバルト合金や鉄−ニッケル合金等で形成される。
【００５２】
前記蓋体３は鉄−ニッケル−コバルト合金で形成されている場合、鉄−ニッケル−コバルト合金から成るインゴット（塊）に圧延加工法や打ち抜き加工法等、従来周知の金属加工法を施すことによって所定形状に形成される。
【００５３】
かくして上述の半導体素子収納用パッケージによれば、配線基板Ａを構成する絶縁基体１の凹部１ａ底面に半導体素子４をガラス、樹脂、ロウ材等から成る接着材を介して接着固定するとともに半導体素子４の各電極を配線導体２にボンディングワイヤ５を介して電気的に接続し、しかる後、絶縁基体１の上面に凹部１ａを覆うように蓋体３を封止材を介して接合させ、絶縁基体１と蓋体３とから成る容器の内部に半導体素子４を気密に収容することによって最終製品としての半導体装置が完成する。
〔実験例〕
次に本発明の作用効果の一つである伝送特性（反射）について以下の実験例に基づき説明する。
【００５４】
まず、
Ｌｉ２Ｏ３を５〜３０質量％含有する屈伏点が４００〜８００℃のリチウム珪酸ガラスを２０〜８０体積％と、クォーツ、クリストバライト、トリジマイト、エンスタタイト、フォルステライトの少なくとも１種から成るフィラー成分を２０〜８０体積％の割合で含む形成体を焼成して得られたクォーツ、クリストバライト、トリジマイト、エンスタタイト、フォルステライトの少なくとも１種の結晶相を含有する焼結体（比誘電率ε＝５）で形成された、厚さ２ｍｍ、大きさ２５ｍｍ×５０ｍｍの絶縁基体に、銅から成る幅：０．３ｍｍ、厚さ：０．０１ｍｍ、長さ：１．５５ｍｍの配線導体を形成した配線基板を準備する。
【００５５】
次に、この配線基板の配線導体にブラスト処理を行って、配線導体の外表面の凹凸を４９μｍ（試料Ａ）、２９μｍ（試料Ｂ）、１０μｍ（試料Ｃ）に調整した配線基板試料を得る。
【００５６】
併せて比較試料として酸化アルミニウム質焼結体（誘電率ε＝１０）から成る絶縁基体にタングステンから成る幅：０．３ｍｍ、厚さ：０．０１ｍｍ、長さ：１．５５ｍｍ、外表面の凹凸の大きさが１０５μｍ（試料Ｄ）の配線導体を準備する。
【００５７】
なお、配線基板試料及び比較試料における外表面の凹凸の大きさは小坂研究所製サーフコーダＳＥ−２３００（表面粗さ測定器）を用いＪＩＳ　Ｂ０６０１−１９９４に則り最大高さ（Ｒｙ）を測定して得た値である。
【００５８】
次に前記各試料の配線導体の両端にネットワークアナライザー（アジレントテクノロジー社製ＨＰ８５１０Ｃ）に接続されたプローブ（ＧＧＢ社製ピコプローブ）を接触させ、配線導体での高周波電気信号に対する反射損失Ｓ１１を測定し、この反射損失Ｓ１１から配線導体を伝送することが可能である最大周波数を求めた。
【００５９】
なお、伝送が可能な最大周波数の判定は反射損失Ｓ１１が−１５ｄＢ以下であることとした。
【００６０】
その結果を図２に示す。
図２から明らかなように従来の酸化アルミニウム質焼結体で形成された絶縁基体に、外表面の凹凸の大きさが１０５μｍであるタングステンから成る配線導体を形成した試料Ｄは３０ＧＨｚを超える高周波信号は反射損失Ｓ１１が−１５ｄＢを超えて伝送が不可であることが判る。
【００６１】
これに対し、本発明の配線基板、即ち、Ｌｉ２Ｏ３を５〜３０質量％含有する屈伏点が４００〜８００℃のリチウム珪酸ガラスを２０〜８０体積％と、クォーツ、クリストバライト、トリジマイト、エンスタタイト、フォルステライトの少なくとも１種から成るフィラー成分を２０〜８０体積％の割合で含む形成体を焼成して得られたクォーツ、クリストバライト、トリジマイト、エンスタタイト、フォルステライトの少なくとも１種の結晶相を含有する焼結体で形成された絶縁基体に、外表面の凹凸の大きさが４９μｍ、２９μｍ、１０μｍである銅から成る配線導体を形成した試料Ａ、Ｂ、Ｃはいずれも３０ＧＨｚ以上、６０ＧＨｚまで反射損失Ｓ１１が−１５ｄＢ未満であり、６０ＧＨｚまでの高周波の電気信号を伝送することが可能であることが判る。
【００６２】
なお、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、上述の実施例では本発明の配線基板を半導体素子を収容する半導体素子収納用パッケージに適用した場合の例で説明したが、これを混成集積回路装置等に使用される配線基板にも適用し得る。
【００６３】
【発明の効果】
本発明の配線基板によれば、絶縁基体を、Ｌｉ２Ｏ３を５〜３０質量％含有する屈伏点が４００〜８００℃のリチウム珪酸ガラスを２０〜８０体積％と、クォーツ、クリストバライト、トリジマイト、エンスタタイト、フォルステライトの少なくとも１種から成るフィラー成分を２０〜８０体積％の割合で含む形成体を焼成して得られたクォーツ、クリストバライト、トリジマイト、エンスタタイト、フォルステライトの少なくとも１種の結晶相を含有する焼結体で形成し、かかる焼結体の比誘電率が約５（室温、１ＭＨｚ）と低いことから絶縁基体に形成される配線導体を伝わる高周波の電気信号の伝送速度を速いものとなすことができる。
【００６４】
また本発明の配線基板によれば、絶縁基体を構成する焼結体の焼成温度が８５０℃〜１１００℃と低いことから絶縁基体と同時焼成により形成される配線導体を比電気抵抗が２．５μΩ・ｃｍ（２０℃）以下と低い銅や銀、金で形成することができ、その結果、配線導体に高周波の電気信号を伝送させた場合、電気信号に大きな減衰を生じることはなく、これによって電気信号を正確かつ確実に伝送させることが可能となる。
【００６５】
更に本発明の配線基板によれば、絶縁基体に設けた配線導体の外表面に形成される凹凸を５０μｍ以下としたことから配線導体に高周波の電気信号を伝送させた場合、高周波信号が配線導体の外表面に形成されている凹凸で反射を起こし伝送特性が劣化するのが有効に防止され、３０ＧＨｚ以上の高周波の電気信号を伝送させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の配線基板を半導体素子収納用パッケージに適用した場合の一実施例を示す断面図である。
【図２】本発明の実験例を示し、信号周波数と反射損失Ｓ１１の関係を示す線図である。
【符号の説明】
１・・・・・絶縁基体
１ａ・・・・凹部
２・・・・・配線導体
３・・・・・蓋体
４・・・・・半導体素子
５・・・・・ボンディングワイヤ
６・・・・・外部リード端子
【図１】
2004055960.tif 000003
【図２】
2004055960.tif 000004