(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】５乃至６０質量％のＢａＯを含有する屈伏点が４００乃至８００℃のガラス２０乃至８０体積％と、クォーツ、クリストバライト、トリジマイト、エンスタタイトの少なくとも１種から成るフィラー２０乃至８０体積％とからなり、前記ガラス及び／またはフィラー中にＺｒ化合物がＺｒＯ２換算で０．１乃至３０質量％含有しているガラスセラミック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２．５μｍ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
2004055961.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
５乃至６０質量％のＢａＯを含有する屈伏点が４００乃至８００℃のガラス２０乃至８０体積％と、クォーツ、クリストバライト、トリジマイト、エンスタタイトの少なくとも１種から成るフィラー２０乃至８０体積％とからなり、前記ガラス及び／またはフィラー中にＺｒ化合物がＺｒＯ２換算で０．１乃至３０質量％含有しているガラスセラミック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、５乃至６０質量％のＢａＯを含有する屈伏点が４００乃至８００℃のガラス２０乃至８０体積％と、クォーツ、クリストバライト、トリジマイト、エンスタタイトの少なくとも１種から成るフィラー２０乃至８０体積％とからなり、前記ガラス及び／またはフィラー中にＺｒ化合物がＺｒＯ２換算で０．１乃至３０質量％含有しているガラスセラミック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５乃至６０質量％のＢａＯを含有する屈伏点が４００乃至８００℃のガラス２０乃至８０体積％と、クォーツ、クリストバライト、トリジマイト、エンスタタイトの少なくとも１種から成るフィラー２０乃至８０体積％とからなり、前記ガラス及び／またはフィラー中にＺｒ化合物がＺｒＯ２換算で０．１乃至３０質量％含有しているガラスセラミック焼結体で形成し、かかるガラスセラミック焼結体の比誘電率が約６（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ガラスセラミック焼結体の焼成温度が８５０℃〜１３００℃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、５乃至６０質量％のＢａＯを含有する屈伏点が４００乃至８００℃のガラス２０乃至８０体積％と、クォーツ、クリストバライト、トリジマイト、エンスタタイトの少なくとも１種から成るフィラー２０乃至８０体積％とからなり、前記ガラス及び／またはフィラー中にＺｒ化合物がＺｒＯ２換算で０．１乃至３０質量％含有しているガラスセラミック焼結体で形成されている。
【００１７】
前記ガラスセラミック焼結体から成る絶縁基体１は、その比誘電率が約６（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】
前記ガラスセラミック焼結体から成る絶縁基体１は、ＢａＯを５〜６０質量％含有するガラスに、フィラーとしてのクォーツ、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種と、有機樹脂バインダーとを添加混合し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法、プレス金型法により所定形状に成形して成形体を得、しかる後、前記成形体を８５０℃〜１３００℃の温度で焼成する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、５乃至６０質量％のＢａＯを含有する屈伏点が４００乃至８００℃のガラス２０乃至８０体積％と、クォーツ、クリストバライト、トリジマイト、エンスタタイトの少なくとも１種から成るフィラー２０乃至８０体積％とからなり、前記ガラス及び／またはフィラー中にＺｒ化合物がＺｒＯ２換算で０．１乃至３０質量％含有しているガラスセラミック焼結体において、酸化バリウム（ＢａＯ）を５〜６０質量％含有しているガラスを用いるのは該酸化バリウム含有ガラスは低軟化点でガラス量を少なくしてフィラーを多く添加することが可能となるためであり、酸化バリウムの量を５〜６０質量％の範囲とするのは、５質量％より少ないとガラスの低軟化点化が困難となり、６０質量％より多いとガラス化が困難で特性が不安定となりやすく、また耐薬品性が著しく低下してしまうためである。特に酸化バリウムの量は２０〜４０質量％が望ましい。
【００２０】
また前記ガラスセラミック焼結体の酸化バリウム含有ガラスがその屈伏点が４００〜８００℃に特定され、特に４００〜７００℃であることが望ましい。これは酸化バリウム含有ガラスとフィラーとから成る成形体を焼成してガラスセラミック焼結体を作成する際、有機樹脂バインダーを混合しているが、焼成時に前記有機樹脂バインダーを効率良く除去するとともに、絶縁基体１と同時に形成される配線導体２との焼成条件をマッチングさせるためであり、屈伏点が４００℃より低いと、低い温度で焼成が開始され、焼結開始温度が６００〜８００℃である配線導体２を構成する銀、銅、金等は絶縁基体１の焼成と同時に絶縁基体１に焼成によって被着形成するのが困難となり、また成形体の緻密化が低温で開始するため有機樹脂バインダーの分解揮散が困難となり、絶縁基体１内に有機樹脂バインダーが残留し、特性に悪影響を及ぼす危険性があるためである。一方、屈伏点が８００℃より高いと酸化バリウム含有ガラスの量を多くしないと焼結しにくくなるため、高価な酸化バリウム含有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ってしまう。
【００２１】
前記酸化バリウム含有ガラスとしては、例えば、
ＳｉＯ２−ＢａＯ−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−ＣａＯ
ＳｉＯ２−ＢａＯ−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＯ２−ＳｒＯ
ＳｉＯ２−ＢａＯ−Ｂ２Ｏ３−ＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＭｇＯ−ＺｒＯ２
ＳｉＯ２−ＢａＯ−Ｂ２Ｏ３−ＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＭｇＯ
等の組成物も好適に使用される。
【００２２】
前記酸化バリウム含有ガラスと組み合わされるフィラーはガラスセラミック焼結体の比誘電率を６以下（室温１ＭＨｚ）とする作用をなし、比誘電率が小さいクォーツ、クリストバライト、トリジマイト、エンスタタイトの少なくとも１種が使用される。
【００２３】
前記酸化バリウム含有ガラスとフィラーは、焼成温度や最終的に得られるガラスセラミック焼結体の比誘電率、熱膨張特性などの目的に応じて適当な比率で混合される。前記酸化バリウム含有ガラスは、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、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、フィラーを混合することによって焼成温度を上昇させるとともにフィラー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酸化バリウム含有ガラスの量を減少させることができる。
【００２４】
前記ガラスセラミック焼結体の酸化バリウム含有ガラスとフィラーの比率は、酸化バリウム含有ガラスが２０〜８０体積％、フィラーが８０〜２０体積％に特定される。この酸化バリウム含有ガラスとフィラーの量を上記の範囲とするのは酸化バリウム含有ガラスの量が２０体積％より少ない、言い換えればフィラーが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、その場合に融点が低い銅や銀、金またはこれらを主成分とする金属からなる配線導体２を絶縁基体１と同時焼成によって絶縁基体１の所定位置に被着形成させることができなくなる危険性があり、また酸化バリウム含有ガラスが８０体積％より多い、言い換えるとフィラーが２０体積％より少ないとガラスセラミック焼結体の焼結開始温度が低くなるために配線導体２と同時焼成ができなくなる危険性があるためである。
【００２５】
また、前記フィラーは、酸化バリウム含有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。すなわち、酸化バリウム含有ガラスの屈伏点が４００〜７００℃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４０〜８０体積％と比較的多く配合できる。これに対して、酸化バリウム含有ガラスの屈伏点が７００〜８００℃と比較的高い場合、焼結性が低下するためフィラーの含有量は２０〜５０体積％と比較的少なく配合することが望ましい。
【００２６】
更に前記ガラスセラミック焼結体は、前記フィラー中および／またはガラス中にジルコニウム化合物（Ｚｒ化合物）を酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）換算で０．１〜３０質量％の割合で含有させておくことが重要である。
【００２７】
前記Ｚｒ化合物の含有はガラスセラミック焼結体の耐酸化性を高めるためであり、配線導体２の表面にニッケル等のメッキを施す際、絶縁基体１をメッキ液やメッキ用前処理液に浸漬したとしても絶縁基体１が酸化、腐食するのを有効に防止することができ、これによって絶縁基体１の信頼性を確保することができる。
【００２８】
前記Ｚｒ化合物としては、例えば、ＺｒＯ２、ＺｒＳｉＯ２、ＣａＯ・ＺｒＯ２、ＺｒＢ２、ＺｒＰ２Ｏ７、ＺｒＢの群から選ばれる少なくとも一種が挙げられる。このＺｒ化合物は化合物粉末としてフィラー中の一成分として混合する。この場合、添加時のＺｒ化合物、特にＺｒＯ２のＢＥＴ比表面積によって、ガラスセラミック焼結体の耐薬品性が変化する傾向にあり、ＢＥＴ比表面積が２５ｍ２／以上であることが望ましく、ＢＥＴ比表面積が２５ｍ２／ｇよりも小さいと耐薬品性の改善効果が小さくなる傾向にある。また他の配合形態としては、酸化バリウム含有ガラスの一成分として酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）を含有させておいてもよい。
【００２９】
なお、前記Ｚｒ化合物は酸化バリウム含有ガラス及び／又はフィラーへの添加量がＺｒＯ２換算で０．１質量％未満であると、ガラスセラミック焼結体の耐薬品性を改善する効果が不十分となり、絶縁基体１がメッキ液や、フッ酸等のメッキ前処理液等で酸化腐食され、外観不良や絶縁基体としての信頼性に劣化が生じてしまい、３０質量％を超えると、焼結性が著しく低下し、絶縁基体としての機械的強度が不十分なものとなる。従って、Ｚｒ化合物の酸化バリウム含有ガラス及び／又はフィラーへの添加量はＺｒＯ２換算で０．１〜３０質量％の範囲に特定され、０．２〜１０質量％の範囲がより一層好ましい。
【００３０】
前記ガラスセラミック焼結体は、所定の量に秤量された酸化バリウム含有ガラス、フィラー、Ｚｒ化合物に、適当な成形の有機樹脂バインダーを添加した後、ドクターブレード法や圧延法、金型プレス法等の成形手段により任意の形状、例えば、シート状に成形し、しかる後、焼成することによって製作される。
【００３１】
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が被着形成されており、絶縁基体１を構成するガラスセラミック焼結体の焼成温度が８５０℃〜１３００℃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、従来の酸化アルミニウム質焼結体にタングステン（比電気抵抗が５．４μΩ・ｃｍ以上：２０℃）から成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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【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、６０ＧＨｚ程度の高周波電気信号まで伝送させることが可能となる。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
まず、５乃至６０質量％のＢａＯを含有する屈伏点が４００乃至８００℃のガラス２０乃至８０体積％と、クォーツ、クリストバライト、トリジマイト、エンスタタイトの少なくとも１種から成るフィラー２０乃至８０体積％とからなり、前記ガラス及び／またはフィラー中にＺｒ化合物がＺｒＯ２換算で０．１乃至３０質量％含有しているガラスセラミック焼結体（比誘電率ε＝６）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。
【００５７】
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）、３５μｍ（試料Ｂ）、１５μｍ（試料Ｃ）に調整した配線基板試料を得る。
【００５８】
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１０８μｍ（試料Ｄ）の配線導体を準備する。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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１０８μｍ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。
【００６３】
これに対し、本発明の配線基板、即ち、５乃至６０質量％のＢａＯを含有する屈伏点が４００乃至８００℃のガラス２０乃至８０体積％と、クォーツ、クリストバライト、トリジマイト、エンスタタイトの少なくとも１種から成るフィラー２０乃至８０体積％とからなり、前記ガラス及び／またはフィラー中にＺｒ化合物がＺｒＯ２換算で０．１乃至３０質量％含有しているガラスセラミック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４７μｍ、３５μｍ、１５μｍ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。
【００６４】
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。
【００６５】
【発明の効果】
本発明の配線基板によれば、絶縁基体を５乃至６０質量％のＢａＯを含有する屈伏点が４００乃至８００℃のガラス２０乃至８０体積％と、クォーツ、クリストバライト、トリジマイト、エンスタタイトの少なくとも１種から成るフィラー２０乃至８０体積％とからなり、前記ガラス及び／またはフィラー中にＺｒ化合物がＺｒＯ２換算で０．１乃至３０質量％含有しているガラスセラミック焼結体で形成し、かかるガラスセラミック焼結体の比誘電率が約６（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。
【００６６】
また本発明の配線基板によれば、絶縁基体を構成するガラスセラミック焼結体の焼成温度が８５０℃〜１３００℃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。
【００６７】
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】
2004055961.tif 000003
【図２】
2004055961.tif 000004