(57)【要約】【課題】結晶化のコントロールが容易であり、且つ、高周波誘電特性が優れた低温焼成ガラスセラミック組成物及びそれを用いた配線基板を提供する。【解決手段】本発明の低温焼成ガラスセラミック組成物は、結晶化ガラス粉末とフィラーとを含む低温焼成ガラスセラミック組成物において、結晶化ガラス粉末は、結晶化ガラス粉末を８５０℃〜１０５０℃にて焼成したときにＳｒＯを含む結晶が析出する結晶化ガラスからなり、フィラーは、少なくともＳｒ元素を含み、酸化物換算で、フィラーに含まれる金属元素の含有量の合計を１００モル％とした場合に、Ｓｒを酸化物に換算した含有量が１０モル％以上含まれることを特徴とする。また、本発明の配線基板は、低温焼成ガラスセラミック組成物を焼成した磁器からなる絶縁層１と、絶縁層１の表面及び／又は内部に設けられた導体層２とを備えることを特徴とする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
結晶化ガラス粉末とフィラーとを含む低温焼成ガラスセラミック組成物において、該結晶化ガラス粉末は、該結晶化ガラス粉末を焼成したときにＳｒを含む結晶が析出する結晶化ガラスからなり、且つ該フィラーは、少なくともＳｒ元素を含有し、酸化物換算で、該フィラーに含まれる金属元素の合計を１００モル％とした場合、該Ｓｒ元素の含有量が１０モル％以上であることを特徴とする低温焼成ガラスセラミック組成物。
【請求項２】
上記結晶化ガラスは、少なくともＳｒ元素及びＯ元素を含有し、酸化物換算で、該結晶化ガラスに含まれる金属元素の合計を１００モル％とした場合、該Ｓｒ元素の含有量は、３５モル％以上である請求項１に記載の低温焼成ガラスセラミック組成物。
【請求項３】
上記結晶化ガラスは、更にＢ元素を含有し、酸化物換算で、該結晶化ガラスに含まれる金属元素の合計を１００モル％とした場合、該Ｂ元素の含有量が０．５〜１０モル％である請求項１又は２に記載の低温焼成ガラスセラミック組成物。
【請求項４】
上記フィラーはＳｒシリケート、Ｓｒアノーサイト、及び２ＳｒＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２のうちの少なくとも１種の結晶相を有する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の低温焼成ガラスセラミック組成物。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の低温焼成ガラスセラミック組成物を焼成してなり、１０ＧＨｚの共振周波数にて測定した誘電損失が、１５×１０−４以下であることを特徴とする低温焼成ガラスセラミック。
【請求項６】
１０ＧＨｚの共振周波数にて測定した比誘電率が、７．２以下である請求項５に記載の低温焼成ガラスセラミック。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の低温焼成ガラスセラミックからなる絶縁層と、該絶縁層の表面及び／又は内部に設けられた導体層とを備えることを特徴とする配線基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低温焼成ガラスセラミック組成物及びそれを用いた配線基板に関する。更に詳しくは、結晶化のコントロールが容易であり、且つ、高周波誘電特性が優れた低温焼成ガラスセラミック組成物に関する。更に、この低温焼成ガラスセラミック組成物を焼成してなる絶縁層として用いた配線基板であり、処理速度の大きい回路及び高周波回路に適する配線基板に関する。本発明の配線基板は、高周波ＭＰＵ用パッケージ、光通信用パッケージ等の高周波用途に広く利用される。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報通信の高速化に伴い、配線基板は、周波数がＧＨｚ帯以上の高周波領域で使用されることが多くなっている。このため、配線基板は、電気信号の伝達損失を低減させるために、その導体層には、導体抵抗の低いＡｇやＣｕ等の金属を用いて、導体損失を低減することが望ましい。このため、低融点の金属であるＡｇやＣｕ等と同時焼成が可能で高周波領域における誘電特性が優れた低温焼成材料が知られている。
【０００３】
即ち、このような低温焼成材料として例えば、焼成過程で高周波特性の優れた結晶が析出する結晶化ガラスが知られている。
このような結晶化ガラスとして、（１）スピネル型結晶の結晶化ガラス（例えば、下記特許文献１）、（２）ディオプサイト型結晶の結晶化ガラス（例えば、下記特許文献２）等が知られている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−１７５８５３号公報
【特許文献２】
特開平１０−１２０４３６号公報
【特許文献３】
特開平０１−１３２１９４号公報
【特許文献４】
特開２０００−７４２７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような結晶化ガラスは、結晶化速度が大きい結晶化のコントロールが難しい。このため、高周波領域における誘電特性や、配線基板の機械的特性を考慮した最適な焼成温度等の条件の範囲が狭い。
また、このような結晶化ガラスを用いた配線基板は、焼成過程で反りが発生しやすく、その反りを焼成条件を変化させることによって修正することが難しい。これに対し、結晶化しないガラスを用いた場合、このような問題は起こりにくい。しかし、結晶化しないガラスは、１ＭＨｚ程度の低周波領域では問題ないが、高周波領域において、急激に誘電損失が上昇することが多く、高周波領域で使用するものには好ましくない。
【０００６】
そこで、結晶化をコントロールしやすいＳｒ系結晶化ガラスを用いるもの（例えば、上記特許文献３等）、又は、アルカリ土類金属の含有割合が比較的高いガラスを用いるもの（例えば、特許文献４等）等が知られている。しかし、これらは、１ＭＨｚ程度の低周波領域では問題ないが、高周波領域における誘電特性が良くないため、高周波領域で使用する高周波配線基板には好ましくない。
【０００７】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、結晶化のコントロールが容易であり、且つ、高周波領域における誘電特性が優れた低温焼成ガラスセラミック組成物及びそれを用いた配線基板を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
焼成によりＳｒＯを含む結晶が析出する結晶化ガラスに組成が近いフィラーを添加することで、フィラー自体の結晶化を促進することができる。従って、高周波領域における誘電特性に良くない影響を及ぼすガラス相を低減することができる。また、結晶化ガラスとして、酸化物に換算したＳｒ元素の含有量が大きいものを用いた場合、屈伏点が約８００℃と高く、粘性も高いため、焼成のときに物質移動がゆっくりとなるので、結晶化のコントロールが容易となる。このような知見に基づいて、本発明を完成した。
【０００９】
本発明の低温焼成ガラスセラミック組成物は、結晶化ガラス粉末とフィラーとを含む低温焼成ガラスセラミック組成物において、該結晶化ガラスは、焼成を行ったときにＳｒを含む結晶が析出する結晶化ガラスからなり、且つ酸化物換算で、該フィラーは、該フィラーに含まれる金属元素の合計を１００モル％とした場合、該Ｓｒ元素の含有量が１０モル％以上含まれることを特徴とする。
また、上記結晶化ガラスは、少なくともＳｒ元素を含有し、酸化物換算で、該結晶化ガラスに含まれる金属元素の合計を１００モル％とした場合、該Ｓｒ元素の含有量は、３５モル％以上とすることができる。
更に、上記結晶化ガラスは、更にＢ元素含有し、酸化物換算で、該結晶化ガラスに含まれる金属元素の合計を１００モル％とした場合、該Ｂ元素の含有量が０．５〜１０モル％とすることができる。
また、上記低温焼成ガラスセラミック組成物を焼成したときに上記フィラーに起因する結晶相としてＳｒシリケート、Ｓｒアノーサイト、及び２ＳｒＯ２・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２のうちの少なくとも１種が析出するものとすることができる。
更に、本発明の低温焼成ガラスセラミックは、上記低温焼成ガラスセラミック組成物を焼成してなり、ＪＩＳ  Ｒ  １６２７に従ってＴＥ０１１モードにて１０ＧＨｚの共振周波数にて測定した誘電損失が、１５×１０−４以下であることを特徴とする。
また、ＪＩＳ  Ｒ  １６２７に従ってＴＥ０１１モードにて１０ＧＨｚの共振周波数にて測定した比誘電率が、７．２以下とすることができる。
本発明の配線基板は、上記低温焼成ガラスセラミックからなる絶縁層と、該絶縁層の表面及び／又は内部に設けられた導体層とを備えることを特徴とする。
【００１０】
【発明の効果】
本発明の低温焼成ガラスセラミック組成物は、焼成した後に、結晶化度が高い低温焼成ガラスセラミックが得られるので、焼成後の低温焼成ガラスセラミックにおいて高周波領域における誘電特性に良くない影響を及ぼすガラス相を低減することができる。従って、焼成後の低温焼成ガラスセラミックは、高周波領域における誘電特性の優れたものである。また、本発明の低温焼成ガラスセラミック組成物は、結晶化のコントロールが容易となるのに十分な量のＳｒ元素を含有するので、結晶化のコントロールが容易であり、これにより、焼成条件を幅広く設定できる。
更に、上記結晶化ガラスが少なくともＳｒ元素を含有し、且つＳｒ元素が上記所定の含有量の場合は、結晶化のコントロールが更に容易な低温焼成ガラスセラミック組成物を得ることができる。
また、上記結晶化ガラスがＢ元素を更に含有し、Ｂ元素の含有量が上記所定の範囲の場合は、この組成物を焼成したときにおけるガラス化が容易であり、更に、組成物を焼成したときに安定的に結晶を析出させることができる。これにより、高周波領域における誘電特性が優れた低温焼成ガラスセラミック組成物が得られる。
更に、誘電損失が上記所定の範囲の場合は、高周波領域で用いるのに適した低温焼成ガラスセラミック組成物が得られる。
また、比誘電率が上記所定の範囲の場合は、高周波領域で用いるのに更に適したな低温焼成ガラスセラミック組成物が得られる。
本発明の配線基板は、高周波ＭＰＵ用パッケージ、光通信用パッケージ等として用いるのに最適である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
１．低温焼成ガラスセラミック組成物
本発明の低温焼成ガラスセラミック組成物は、結晶化ガラス粉末とフィラーとを含むものである。
▲１▼結晶化ガラス粉末
上記「結晶化ガラス粉末」は、この粉末を焼成したときにＳｒＯを含む結晶が析出する「結晶化ガラス」からなるものである。このＳｒＯを含む結晶として、例えば、ＳｒＯ・ＳｉＯ２、２ＳｒＯ・ＳｉＯ２及び３ＳｒＯ・ＳｉＯ２等のＳｒシリケート類、並びにＳｒＯ・Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２等のＳｒアノーサイト類等が挙げられ、この結晶化ガラスは、焼成したときに結晶相に１種のみの結晶が含まれていても良いし、２種類以上の結晶が含まれていても良い。
この結晶の存在は、平均粒度が０．１〜２０μｍの結晶化ガラス粉末を８５０〜１０５０℃にて１〜５時間焼成した後に、ＸＲＤ測定を行ったときに所定の位置にピークがあることを確認することによって同定することができる。
また、この結晶化ガラスは、高周波領域における誘電特性に対し良くない影響を与えなければ、この結晶化ガラス粉末を焼成したときにＳｒＯを含む結晶とともにＳｒＯを含まない結晶が析出しても良い。このＳｒＯを含まない結晶として、例えば、Ａｌ２Ｏ３、Ａｌ２ＳｉＯ５、Ｂａアノーサイト、アノーサイト等が挙げられるが、これらに限定されない。
更に、この結晶化ガラスは、焼成したときにＳｒを含む結晶が析出するものであり、通常、Ｓｒ元素等を含むものである。
このとき、Ｓｒ元素を酸化物換算した含有量は、酸化物換算で、結晶化ガラスに含まれる金属元素の合計を１００モル％とした場合、３５モル％以上、好ましくは３６〜４８モル％、より好ましくは３８〜４７モル％とすることがきる。３５モル％未満の場合、この結晶化ガラス粉末を焼成したときにＳｒＯを含む結晶の析出量が不十分となり、これにより、焼成後の低温焼成ガラスセラミックは、高周波領域における十分な誘電特性を得ることが困難だからである。上記「Ｏ元素を除く」としたのは、結晶化ガラスに含まれる元素の含有量を酸化物に換算した含有量で表すからである。尚、ここで、上記「酸化物換算」とは、Ｓｉ元素の場合はＳｉＯ２換算、Ａｌ元素の場合は、Ａｌ２Ｏ３換算、Ｂ元素の場合はＢ２Ｏ３換算、また、Ｓｒ元素の場合は、ＳｒＯ換算のことをいう。また、上記「金属元素」とは、通常の金属元素だけではなく、Ｓｉ等の半金属元素も含む。
【００１２】
また、この結晶化ガラスは、焼成したときにＳｒを含む結晶が析出するものであれば特に限定されないが、Ｂ元素を更に含有することが好ましい。このとき、Ｂ元素の含有量は酸化物換算で、結晶化ガラスに含まれる金属元素をそれぞれ酸化物に換算した含有量の合計を１００モル％とした場合、０．５〜１０モル％、好ましくは０．５〜５モル％、より好ましくは０．５〜３モル％とすることができる。含有量が０．５モル％未満の場合、結晶化ガラス粉末を調製するときにガラス化が困難となり、また、１０モル％を超えると、低温焼成セラミック組成物を焼成したときに結晶の析出量が不安定となるため、好ましくない。
【００１３】
更に、この結晶化ガラスは焼成したときにＳｒを含む結晶が析出するものであれば特に限定されないが、Ａｌ元素及び／又はＳｉ元素を更に含有することが好ましい。
Ａｌ元素を含有する場合、Ａｌ元素の含有量は、酸化物換算で、結晶化ガラスに含まれる金属元素をそれぞれ酸化物に換算した含有量の合計を１００モル％とした場合、１〜３０モル％、好ましくは５〜１５モル％とすることができる。含有量が１モル％未満の場合、結晶析出が不安定になり、一方、３０モル％を超えると、比誘電率が高くなってしまうので、好ましくない。
Ｓｉ元素を含有する場合、Ｓｉ元素の含有量は、酸化物換算で、該結晶化ガラスに含まれる金属元素の合計を１００モル％とした場合、３０〜５５モル％、好ましくは４５〜５５モル％とすることができる。含有量が３０モル％未満の場合、ガラス化が困難であり、一方、５５モル％を超えると、ＳｒＯ２を含む結晶の析出量が困難となるため、好ましくない。
【００１４】
また、ＳｒＯを含む結晶が析出するものであれば、Ｓｉ、Ａｌ、Ｂ及びＳｒ以外の元素（例えば、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｎｉ等）が含まれていても良い。但し、このとき、アルカリ金属元素、Ｐｂ元素、Ｓｂ元素を含まないことが好ましい。アルカリ金属元素を含有する場合、高周波領域における誘電特性が劣るからであり、また、Ｐｂ元素、Ｓｂ元素は毒性があるため、安全性に関する配慮を別途行わなければならないからである。
このとき、これらの元素の含有量は、酸化物換算で、結晶化ガラスに含まれる金属元素の合計を１００モル％とした場合、５〜０モル％、好ましくは３〜０モル％とすることができる。このとき、酸化物換算とは、Ｍｇ元素はＭｇＯ換算、Ｃａ元素はＣａＯ換算、Ｂａ元素はＢａＯ換算、Ｚｎ元素はＺｎＯ換算、Ｎｉ元素はＮｉＯ換算のことをいう。また、これ以外の金属元素を含む場合、ガラス状態で最も安定な酸化物に換算した含有量のことをいう。
更に、この結晶化ガラスの屈伏点は、７２０〜８２０℃、更には７３０〜８１０℃であることが好ましい。
更に、この気結晶化ガラス粉末の平均粒径は１〜５μｍ、更には２〜４μｍであることが好ましい。
【００１５】
▲２▼フィラー
上記「フィラー」は、少なくともＳｒ元素を含有する粉末である。
このとき、Ｓｒ元素の含有量は、酸化物換算で、フィラーに含まれる金属元素の合計を１００モル％とした場合、１０モル％以上、好ましくは３０モル％以上、より好ましくは４５モル％以上、通常６０モル％以下である。
また、このフィラーはＳｒ元素を含有れば特に限定されないが、更にＡｌ元素／及び又はＳｉ元素を含有することができる。このとき、Ａｌ元素の含有量は、特に限定されないが、酸化物換算で、フィラーに含まれる金属元素の合計を１００モル％とした場合、１０モル％以上、好ましくは２０〜３０モル％であることが好ましい。１０モル％未満の場合、焼成後の低温焼成ガラスセラミックの抗折強度が十分ではないため好ましくない。
更に、Ｓｉ元素を含有する場合、Ｓｉ元素の含有量は、特に限定されないが、酸化物換算で、フィラーに含まれる金属元素の合計を１００モル％とした場合、３０〜７０モル％、好ましくは４０〜６０モル％であることが好ましい。３０モル％未満の場合、結晶化ガラスの結晶化を促進するＳｒシリケート、Ｓｒアノーサイト、及び２ＳｒＯ２・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２を得ることが困難となり、一方７０モル％を超えると、クリストバライトが析出して十分な高周波特性を得ることが困難であるため、好ましくない。
更に、このフィラーは、所定の量のＳｒ元素が含有されていれば、Ｓｒ元素、Ａｌ元素及びＳｉ元素以外の金属元素、例えばＭｇ元素、Ｃａ元素、Ｂａ元素、Ｚｎ元素及びＮｉ元素等が更に含まれていても良い。
このとき、これらの元素の含有量は、酸化物換算で、結晶化ガラスに含まれる金属元素の合計を１００モル％とした場合、１０〜０モル％、好ましくは５〜０モル％とすることができる。このとき、酸化物換算とは、Ｍｇ元素はＭｇＯ換算、Ｃａ元素はＣａＯ換算、Ｂａ元素はＢａＯ換算、Ｚｎ元素はＺｎＯ換算、Ｎｉ元素はＮｉＯ換算のことをいう。また、これ以外の金属元素を含む場合、結晶状態で最も安定な酸化物に換算した含有量のことをいう。
【００１６】
更に、このフィラーは、所定の量のＳｒ元素が含有されていれば特に限定されないが、Ｓｒシリケート、Ｓｒアノーサイト、及び２ＳｒＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２のうちの少なくとも１種の結晶相を有することが好ましい。これらは１種のみ有しても良いし、２種以上の混合物として有しても良い。特に、この結晶相にはＳｒアノーサイトを含有することが好ましい。抗折強度が優れた低温焼成ガラスセラミックスが得られるからである。尚、これらの結晶相を有することは、このフィラーをＸＲＤ測定した場合に所定の位置にピークを有することにより確認することができる。
また、このフィラーの平均粒径は、１〜５μｍ、更には２〜４μｍであることが好ましい。
【００１７】
▲３▼結晶化ガラス粉末とフィラーとの混合割合
結晶化ガラス粉末及びフィラーの各含有量は、これらの合計を１００質量％とした場合に、結晶化ガラス粉末を２０〜９０質量％、フィラーを１０〜８０質量％とすることができる。また、この各含有量は、結晶化ガラス粉末が２５〜８５質量％、フィラーが１５〜７５質量％であることが好ましく、結晶化ガラス粉末が７０〜８５質量％、フィラーが１５〜３０質量％であることが特に好ましい。結晶化ガラス粉末が２０質量％未満の場合、焼結が困難であり、一方、ガラス粉末が９０質量％を越える場合は、高周波特性を満足するのに十分な結晶化が起こる前に焼結してしまうので、好ましくない。
【００１８】
▲４▼その他の成分
低温焼成ガラスセラミック組成物には、ガラス粉末及びフィラーの他、更にバインダ、溶剤、可塑剤等を含有させることができる。
バインダとしては一般的なものを用いることができ、特に限定されない。例えば、アクリル樹脂等のアクリル系バインダ及びブチラール樹脂などが挙げられ、アクリル樹脂が好ましい。このバインダは１種のみを用いてもよく、２種以上を併用することもできる。バインダの配合量は、ガラス粉末と無機フィラーとの合計を１００質量部とした場合に、１〜３０質量部、好ましくは３〜２５質量部とすることができる。
【００１９】
また、溶剤としても一般的なものを用いることができ、特に限定されない。例えば、トルエン、メチルエチルケトン、アセトン等のケトン類、及びイソプロピルアルコール等のアルコール類などを使用することができ、トルエン及びイソプロピルアルコールが好ましい。この溶剤は１種のみを用いてもよく、２種以上を併用することもできる。溶剤の配合量は、ガラス粉末と無機フィラーとの合計を１００質量部とした場合に、１０〜１５０質量部、好ましくは２０〜１２０質量部とすることができる。
【００２０】
更に、可塑剤としても一般的なものを用いることができ、特に限定されない。この可塑剤を含有させることにより、本発明の低温焼成ガラスセラミック組成物の成形体（グリーンシート等）の加工性を向上させることができる。可塑剤としては、例えば、フタル酸ジブチル、フタル酸２−エチルヘキシル、アジピン酸２−エチルヘキシル等を使用することができ、フタル酸ジブチルが好ましい。この可塑剤は１種のみを用いてもよく、２種以上を併用することもできる。可塑剤の配合量は、ガラス粉末と無機フィラーとの合計を１００質量部とした場合に、３〜２０質量部、好ましくは５〜１５質量部とすることができる。
【００２１】
▲４▼低温焼成ガラスセラミック
本発明の低温焼成ガラスセラミック組成物は、焼成を行うことにより低温焼成ガラスセラミックを得ることができる。
また、本発明の低温焼成ガラスセラミック組成物から低温焼成ガラスセラミックを得るとき、通常、焼成を行う前に低温焼成ガラスセラミック組成物の成形を行う。
この成形は、ドクターブレード法によるシート成形、スクリーン印刷法による膜成形、プレス成形等に代表される公知の成形方法等により行うことができる。また、上記「焼成」を行う条件は、８５０〜１０５０℃、好ましくは、９００〜１０００℃において０．５〜１０時間、好ましくは１〜５時間であることが好ましい。焼成温度が８５０℃未満の場合、十分に焼結され難く、一方、１０５０℃を超えると、同時焼成する導体層の異常粒成長が発生するため、好ましくない。また、焼成時間が０．５時間未満の場合、十分に焼結され難く、１０時間を超えると同時焼成する導体層の異常粒成長が発生するため、好ましくない。
【００２２】
▲５▼低温焼成ガラスセラミックの物性
本発明の低温焼成ガラスセラミック組成物を焼成した低温焼成ガラスセラミックは、ＪＩＳ  Ｒ  １６２７  に従ってＴＥ０１１モードにて１０ＧＨｚの共振周波数にて測定した誘電損失を、１５×１０−４以下、好ましくは１３×１０−４以下、より好ましくは１０×１０−４以下とすることができる。
また、ＪＩＳ  Ｒ  １６２７  に従ってＴＥ０１１モードにて１０ＧＨｚの共振周波数にて測定した比誘電率を、７．２以下、好ましくは７．０以下、より好ましくは６．８以下とすることができる。
また、フィラーの結晶相が、Ｓｒアノーサイト及び／又はＳｒシリケートからなる結晶の場合、誘電損失を１０×１０−４以下、比誘電率を６．８以下とすることができる。
更に、この低温焼成ガラスセラミックは、抗折強度を、１００〜２００ＭＰａ、好ましくは１４０〜２００ＭＰａとすることができる。特に、フィラーの結晶相にＳｒアノーサイトを含有する場合、１４０〜２００ＭＰａ、好ましくは１５０〜２００ＭＰａとすることができる。尚、この抗折強度は、ＪＩＳ  Ｒ  １６０１の方法により測定することができる。
【００２３】
２．配線基板
本発明の配線基板は、低温焼成ガラスセラミックからなる絶縁層と、この絶縁層の表面及び内部の少なくとも一方に設けられた導体層とを備えるものである。上記「絶縁層」は、前記した低温焼成ガラスセラミック組成物を焼成してなる低温焼成ガラスセラミックからなり、この低温焼成ガラスセラミック組成物の材質、及び各成分の含有量等は前記１．の説明をそのまま適用することができ、また、この絶縁層を構成する低温焼成ガラスセラミックの物性等は、前記１．の説明をそのまま適用できる。
更に、上記「導体層」は、通常、Ａｇ、Ａｕ及びＣｕのうちの少なくとも１種からなるものであり、通常、これらの金属を含むペーストを乾燥させその後焼成したもの等からなる。また、図１に示されるように導体層２は１層でも良いし、図２に示されるように導体層２を絶縁層１を介して複数層積層しても良い。更に、導体層２を複数層設ける場合、導体層２の数は特に限定されないが、導体層２を２〜４０層設けることができる。
【００２４】
この配線基板は、例えば、以下の方法により作製することができる。
先ず、結晶化ガラス粉末、フィラー、バインダ、及び溶剤を前記の量比で混合する。この場合、必要に応じて可塑剤等を配合することもできる。その後、この混合物を前記の方法で成形し、低温焼成ガラスセラミック組成物からなるグリーンシートを形成する。次いで、このグリーンシートの表面に、スクリーン印刷等の方法により焼成後に導体層を形成することとなるペーストからなる未焼成導体層パターンを形成する。その後、表面に未焼成導体層パターンが形成されたグリーンシートを、前記の条件で焼成する。
【００２５】
ここで、未焼成導体層パターンが形成された１層のグリーンシート、又はこのグリーンシートの未焼成導体層パターンが形成されていない面に、他のグリーンシートを積層した２層以上の多層のグリーンシートを焼成することにより、絶縁層の表面に導体層が形成された配線基板を作製することができる。また、未焼成導体層パターンが形成された１層のグリーンシートの未焼成導体層パターンが形成された面、及び必要に応じて未焼成導体層パターンが形成されていない面に、他のグリーンシートを積層した２層以上の多層のグリーンシートを焼成することにより、絶縁層の内部に導体層が形成された配線基板とすることができる。
【００２６】
【実施例】
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
１．低温焼成ガラスセラミック組成物及び低温焼成ガラスセラミック
（１）本実施例及び比較例にて使用する結晶化ガラス粉末の評価
▲１▼結晶化ガラス粉末を構成する結晶化ガラスの組成
本実施例にて使用する結晶化ガラス粉末（Ｇ−１）〜（Ｇ−４）［平均粒径；３μｍ］及び比較例にて使用する結晶化ガラス粉末（Ｇ−５）［平均粒径；３μｍ］を構成する結晶化ガラスの組成を化学分析法（ＩＰＣ発光法）により同定した。その結果、（Ｇ−１）〜（Ｇ−４）は、Ｓｒ元素を含有するものであり、（Ｇ−５）はＳｒ元素を含有しないものであった。この同定結果を、それぞれの元素の酸化物に換算した含有量として下記表１に示す。
【００２７】
【表１】
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【００２８】
▲２▼析出する結晶相の同定
結晶化ガラス粉末（Ｇ−１）〜（Ｇ−５）と、バインダ（アクリル樹脂）及び溶剤（アセトン）とを混合し、その後、造粒してガラスの造粒粉を調製した。尚、混合粉末を１００質量部とした場合に、バインダは４質量部、溶剤は１００質量部である。次いで、この造粒粉を一軸成形し、１５０ＭＰａでＣＩＰ処理して成形体とした。その後、この成形体をセラミックセッタを用いて、大気雰囲気下、１０５０℃で２時間焼成した。このガラスの焼結体のＸ線回折を測定し、析出した結晶を同定した。その結果、結晶化ガラス粉末（Ｇ−１）〜（Ｇ−４）は、Ｓｒ元素を含む結晶が析出することが確認されたが、（Ｇ−５）はＳｒ元素を含む結晶が析出することが確認されなかった。
【００２９】
▲３▼屈伏点
ガラス粉末を構成するガラスの屈伏点を以下の方法により測定し、上記表１に示した。
即ち、ガラス粉末を９００℃，１０分で焼成したガラスフリット焼成体を、４×４×２０ｍｍに加工した試験片を作製した。得られた試験片を熱膨張測定装置により下記条件で測定した（測定温度範囲：常温〜８００℃、昇温速度：１０℃／ｍｉｎ）。測定した熱膨張曲線より、試験片の伸びが最も大きかったときの温度を屈伏点とした。
【００３０】
（２）フィラーの調製及びフィラーを構成する結晶相の同定
酸化物に換算にて下記表２の組成となるようにＳｉＯ２、ＳｒＯ及びＡｌ２Ｏ３をそれぞれ秤量し、この原料粉末の合計１００質量部に対して２００質量部のエタノールを添加し、２時間混合した。その後、この混合物をアルミナるつぼにて１２５０℃で２時間仮焼した。次いで、この仮焼粉末１００質量部に対して１５０質量部のエタノールを添加し、平均粒径が３μｍとなるように粉砕し、本実施例にて使用するフィラー（Ｆ−１）〜（Ｆ−８）を得た。
その後、これらのフィラー（Ｆ−１）〜（Ｆ−８）を構成する結晶相をＸＲＤ測定にて同定した。その結果を表２に示す。
【００３１】
【表２】
2004168574.tif 000004
【００３２】
▲３▼低温焼成ガラスセラミック組成物の調製及び焼成並びに低温焼成ガラスセラミックの評価
表１の組成からなるガラスにより構成される結晶化ガラス粉末（Ｇ−１）〜（Ｇ−５）と、表２の組成からなるフィラー（Ｆ−１）〜（Ｆ−８）又は、比較例のフィラーとしてＡｌ２Ｏ３粉末若しくはＳｉＯ２粉末と、を表３に示される混合比で混合した。
その後、この混合粉末にバインダ（アクリル樹脂バインダ）及び溶剤（アセトン）を混合し、次いで、造粒して低温焼成ガラスセラミック組成物の造粒粉を得た。このとき、このバインダの量は、混合粉末を１００質量％とした場合、４質量％である。また、溶剤の量は、混合粉末を１００質量％とした場合、１００質量％である。その後、この造粒粉を一軸成形した後１５０ＭＰａでＣＩＰ処理を行った。次いで、この成形体をセラミックセッタ上で下記表３に示される温度にて、大気中で２時間焼成して低温焼ガラスセラミックを得た。次いで、この低温焼成ガラスセラミックを直径１４ｍｍ×厚さ７ｍｍの大きさに加工した。その後、この低温焼成ガラスセラミックの析出している結晶をＸＲＤにて同定し、また、この低温焼成ガラスセラミックの比誘電率及び誘電損失をＴＥ０１１モード及び共振周波数１０ＧＨｚの条件でＪＩＳ  Ｒ  １６２７の方法により測定し、更に、抗折強度をＪＩＳ  Ｒ  １６０１の３点曲げ法により測定し、その結果を表３に示す。
【００３３】
【表３】
2004168574.tif 000005
【００３４】
▲４▼実施例（低温焼成ガラスセラミック組成物及び低温焼成ガラスセラミック）の効果
表３によれば、結晶化ガラス粉末として、焼成によりＳｒＯを含む結晶が析出しない結晶化ガラスからなるものを使用した場合（比較例１）、比誘電率は、７．０であったが、誘電損失が１８であり、劣っていた。
また、結晶化ガラス粉末として、焼成によりＳｒＯを含む結晶が析出する結晶化ガラスからなるものを使用しても、フィラーとしてＳｒ元素を含まないものを用いた場合（比較例２及び３）、比誘電率が６．５〜７．８、誘電損失が２１×１０−４〜３６×１０−４であり、劣っていた。特に、フィラーとしてアルミナを用いた場合、非誘電質が７．８、誘電損失が３６×１０−４であり、特に劣っていた。
これに対し、結晶化ガラス粉末として、焼成によりＳｒＯを含む結晶が析出する結晶化ガラスからなるものを使用し、且つフィラーとしてＳｒ元素を所定量以上含むものを用いた場合（実施例１〜１１）、比誘電率が６．０〜７．１、誘電損失は、５×１０−４〜１２×１０−４であり、高周波領域における誘電特性が優れていることが判る。
また、フィラーの結晶相が、Ｓｒアノーサイト及び／又はＳｒシリケートからなる結晶の場合（実施例１、３及び９〜１１）、誘電損失を４×１０−４〜９×１０−４、比誘電率を６．０〜６．７とすることができる。
更に、結晶化ガラスに含まれるＢ元素を酸化物に換算した含有量が、１モル％であり、且つＳｒ元素を酸化物に換算した含有量が４０〜４５モル％の場合（実施例１、３及び１１）、誘電損失を４×１０−４〜５×１０−４、比誘電率を６．０〜６．７とすることができる。高周波領域における誘電特性が特に優れていることが判る。
また、フィラーの結晶相にＳｒアノーサイトの結晶を有さない場合（実施例１及び２）、抗折強度が１０４〜１２５ＭＰａと比較的小さくなるのに対し、フィラーの結晶相にＳｒアノーサイトの結晶を含有する場合（実施例３〜１１）、抗折強度を１４４〜１９６ＭＰａとすることができる。これにより、フィラーにＳｒアノーサイトの結晶を含有する場合、高周波領域で使用する配線基板として用いるのに十分な抗折強度を有することが判る。フィラーの結晶相が、Ｓｒアノーサイトを含有し、且つＳｒアノーサイト及びＳｒシリケート以外の結晶を含有しない場合（実施例３及び１１）、誘電損失を４×１０−４〜５×１０−４、比誘電率を６．０〜６．７、更に、抗折強度を１４４〜１９６ＭＰａとすることができ、高周波領域における誘電特性及び抗折強度のバランスが極めて優れている。
【００３５】
２．配線基板
本実施例の配線基板について図１に基づいて詳細に説明する。
前記１．にて使用した結晶化ガラス粉末（Ｇ−１）と、前記１．にて使用したフィラー（Ｆ−３）とを混合した。このとき、これらの含有割合は、結晶化ガラス粉末（Ｇ−１）及びフィラー（Ｆ−３）の合計を１００質量％とした場合にガラス粉末が８０質量％、フィラーが２０質量％である。
その後、この混合粉末１００質量部に対して、バインダ（アクリル樹脂）２０質量部、可塑剤（フタル酸ジブチル）１０質量部、及び溶剤（トルエン５１質量％、イソプロピルアルコール４４質量％）９５質量部を添加してスラリー状の低温焼成ガラスセラミック組成物を調製し、次いで、ドクターブレード法により絶縁層１（図１参照）となるグリーンシートを形成した。
その後、得られたグリーンシートの表面に導体層２となるＣｕペーストをスクリーン印刷し、このＣｕペーストパターンを覆うように絶縁層１となる上記グリーンシートと同じグリーンシートを積層した。その後、この未焼成積層体を湿潤窒素雰囲気下にて、１０００℃で２時間焼成して配線基板を得た。
この配線基板を構成する絶縁層１の比誘電率は６．７、誘電損失は５×１０−４であり、高周波領域における誘電特性が極めて優れている。更に、この配線基板は反りがない。これにより、この配線基板は、処理速度の大きい回路及び高周波回路に適するものであり、従って、高周波ＭＰＵ用パッケージ、光通信用パッケージ等の高周波用途に好適である。
【００３６】
尚、本発明においては、上記の具体的な実施例に記載されたものに限らず、目的及び用途に応じて、本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。例えば、高周波領域における誘電特性に実質的に影響を及ぼさない範囲で、他の成分、又は不可避不純物等が含有されていてもよい。
更に本実施例の配線基板は、導体層２が絶縁層１の内部に設けられているが、導体層２が絶縁層１の表面に設けられた構成にしても良く、更に、図２に示されるように導体層２を複数層設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例の配線基板の断面を示す模式図である。
【図２】本発明の配線基板の一例の断面を示す模式図である。
【符号の説明】
１；絶縁層、２；導体層。
【図１】
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【図２】
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