(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＢａＯを３７〜５５重量％、ＳｉＯ２を２９〜４１重量％、Ｂ２Ｏ３を７〜１０重量％、Ａｌ２Ｏ３を２〜７重量％含有するバリウム珪酸ガラスを５０〜７０体積％と、フィラーを総量で３０〜５０体積％の割合で含有するガラスセラミック焼結体であって、該ガラスセラミック焼結体が前記ガラスおよび前記フィラーの総量１００重量部に対して、Ｃｒ酸化物をＣｒ２Ｏ３換算で０．０５〜１０重量部の割合で含有し、白色以外の色を呈するとともに、周波数１ＭＨｚにおける誘電損失が１０×１０−４以下であり、前記フィラーが、ａ）チタン酸ランタンと、ｂ）チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、チタニア、チタン酸マグネシウムの群から選ばれる少なくとも１種と、ｃ）ジルコニウム含有酸化物とを含むことを特徴とするガラスセラミック焼結体。
【請求項２】
前記Ｃｒ化合物の一部をＣｕ、Ｖ、Ｆｅ、Ｎｉ、ＭｎおよびＣｏの群から選ばれる少なくとも１種の化合物に置換することを特徴とする請求項１記載のガラスセラミック焼結体。
【請求項３】
前記フィラーが、ａ）チタン酸ランタンと、ｂ）チタン酸カルシウムと、ｃ）ジルコニウム含有酸化物とを含むことを特徴とする請求項１または２に記載のガラスセラミック焼結体。
【請求項４】
前記フィラーのうち、ａ）の含有量をｘ、ｂ）の含有量を（１−ｘ）として両成分の重量比を表した場合、ｘが０．２≦ｘ≦０．８の範囲にあることを特徴とする請求項３記載のガラスセラミック焼結体。
【請求項５】
前記ｃ）の含有量をｙ、前記ａ）とｂ）との合計量を（１−ｙ）として両成分の重量比を表した場合、ｙが０．０５≦ｙ≦０．３の範囲にあることを特徴とする請求項３または４に記載のガラスセラミック焼結体。
【請求項６】
４０〜４００℃における熱膨張係数が８×１０−６／℃以上であり、且つ１ＭＨｚにおける誘電率が１４以上であることを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載のガラスセラミック焼結体。
【請求項７】
少なくとも１層のセラミック絶縁層からなる絶縁基板の表面および／または内部にメタライズ配線層が配設されている配線基板において、前記セラミック絶縁層の少なくとも１層が、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のガラスセラミック焼結体からなることを特徴とする配線基板。
【請求項８】
前記絶縁基板が複数の前記セラミック絶縁層からなるとともに、前記セラミック絶縁層のうちの１層の誘電率が他の前記セラミック絶縁層の誘電率と異なることを特徴とする請求項７に記載の配線基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低温で焼成され、ＣｕやＡｇとの同時焼成が可能で、配線基板や半導体素子収納用パッケージにおける絶縁基板として好適な着色されたガラスセラミック焼結体に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
従来、セラミック多層配線基板としては、アルミナ質焼結体からなる絶縁基板の表面または内部にタングステンやモリブデンなどの高融点金属からなる配線層が形成されたものが最も普及している。
【０００３】
また、最近に至り、高度情報化時代を迎え、使用される周波数帯域はますます高周波化に移行しつつある。このような、高周波の信号の伝送を必要とする高周波配線基板においては、高周波信号を損失なく伝送する上で、配線層を形成する導体の抵抗が小さいこと、また絶縁基板の高周波領域での誘電損失が小さいことが要求される。
【０００４】
ところが、従来のタングステン（Ｗ）や、モリブデン（Ｍｏ）などの高融点金属は導体抵抗が大きく、信号の伝搬速度が遅く、また、１ＧＨｚ以上の高周波領域の信号伝搬も困難であることから、Ｗ、Ｍｏなどの金属に代えて銅、銀、金などの低抵抗金属を使用することが必要となっている。
このような低抵抗金属からなる配線層は、融点が低く、アルミナと同時焼成することが不可能であるため、最近では、ガラス、またはガラスとセラミックスとの複合材料からなる、いわゆるガラスセラミックスを絶縁基板として用いた配線基板が開発されつつある。
【０００５】
また、最近では、配線基板を実装するプリント基板との熱膨張差を低減するために高熱膨張のガラスセラミックスとして、バリウム珪酸ガラスなどにクォーツなどのフィラー成分を添加混合したガラスセラミックスも提案されている。
【０００６】
一方、絶縁基板として用いられるセラミックスに対しては、ワイヤーボンディングする際のボンディング位置を光学的に検知する際のコントラストをつけたり、好みにより、または白色絶縁基板の色むらによる外観不良の発生を防止し歩留りの向上を図るために、これを着色化することが行なわれている。
従来、着色化の方法として、例えばアルミナ質セラミックス等に対しては、Ｗ、Ｍｏなどの金属元素を添加して着色化されることが行われ、また、ガラスセラミックスに対してもＷやＭｏなどを添加することにより着色することが検討されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、バリウム珪酸ガラスを主体とするガラスセラミックスを上記絶縁基板として用いると、アルミナ質焼結体に比較して高周波での誘電損失が大きいという問題があった。具体的には、アルミナ質焼結体では、１ＭＨｚの測定周波数において５×１０-4程度であるのに対して、このガラスセラミック焼結体は１５×１０-4程度と大きいものであった。しかも、ガラスセラミック焼結体の着色剤として上述したＷやＭｏを添加すると、焼結体の誘電損失が大きくなる傾向にあった。
【０００８】
従って、本発明は、ＣｕあるいはＡｇなどの配線層との同時焼成が可能で、所望の色に着色化が可能であるとともに、誘電損失を低減可能なガラスセラミック焼結体を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記問題点に対してガラスセラミック焼結体の組成について検討を重ねた結果、バリウム珪酸ガラスを主体としてフィラーを含有するガラスセラミック焼結体に対し、Ｃｒ酸化物、またはその一部をＣｕ、Ｖ、Ｆｅ、Ｎｉ、ＭｎおよびＣｏの群から選ばれる少なくとも１種またはその化合物に置き換えたものを添加することにより、ガラスセラミック焼結体の特性を損なうことなく所望の色に着色できるとともに、焼結体の誘電損失を低下できることを見出した。
【００１０】
すなわち、本発明のガラスセラミック焼結体は、ＢａＯを３７〜５５重量％、ＳｉＯ２を２９〜４１重量％、Ｂ２Ｏ３を７〜１０重量％、Ａｌ２Ｏ３を２〜７重量％含有するバリウム珪酸ガラスを５０〜７０体積％と、フィラーを総量で３０〜５０体積％の割合で含有するものであって、該ガラスセラミック焼結体が前記ガラスおよび前記フィラーの総量１００重量部に対して、Ｃｒ酸化物をＣｒ２Ｏ３換算で０．０５〜１０重量％含有し、かつ白色以外の色を呈するとともに、周波数１ＭＨｚにおける誘電損失が１０×１０−４以下であり、前記フィラーが、ａ）チタン酸ランタンと、ｂ）チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、チタニア、チタン酸マグネシウムの群から選ばれる少なくとも１種と、ｃ）ジルコニウム含有酸化物とを含むことを特徴とするものである。ここで、前記Ｃｒ化合物の一部をＣｕ、Ｖ、Ｆｅ、Ｎｉ、ＭｎおよびＣｏの群から選ばれる少なくとも１種の化合物に置換することが望ましい。
【００１１】
また、ガラスセラミック焼結体を高誘電率化するには、前記フィラーとして、チタン酸塩を含有することが良い。
【００１２】
具体的には、ａ）チタン酸ランタンと、ｂ）チタン酸カルシウムと、ｃ）ジルコニウム含有酸化物とを含むことが望ましく、前記フィラーのうち、ａ）の含有量をｘ、ｂ）の含有量を（１−ｘ）として両成分の重量比を表した場合、ｘが０．２≦ｘ≦０．８の範囲にあること、前記ｃ）の含有量をｙ、前記ａ）とｂ）との合計量を（１−ｙ）として両成分の重量比を表した場合、ｙが０．０５≦ｙ≦０．３の範囲にあることが望ましく、かかるフィラーを用いることにより、さらに、４０〜４００℃における熱膨張係数が８×１０-6／℃以上であり、かつ１ＭＨｚにおける誘電率が１４以上であることが望ましい。
【００１３】
また、本発明の配線基板は、少なくとも１層のセラミック絶縁層からなる絶縁基板の表面および／または内部にメタライズ配線層が配設されているものであって、前記セラミック絶縁層の少なくとも１層が、上記いずれか記載のガラスセラミック焼結体からなることを特徴とするものである。
【００１４】
ここで、前記絶縁基板が複数の前記セラミック絶縁層からなるとともに、前記セラミック絶縁層のうちの１層の誘電率が他の前記セラミック絶縁層の誘電率と異なることが望ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明のガラスセラミック焼結体は、平均粒径０．５〜２０μｍのＢａＯを３０〜６０重量％含有するバリウム珪酸ガラスを５０〜７０体積％と、平均粒径０．５〜２０μｍのフィラーを総量で３０〜５０体積％との割合で含有するものである。
【００１６】
本発明におけるバリウム珪酸系（ＢａＯ−ＳｉＯ2）ガラスとしては、ＢａＯを３７〜５５重量％の割合で含有するものであって、特に、好適な組成としては、ＳｉＯ2を２９〜４１重量％、Ｂ２Ｏ３を７〜１０重量％、Ａｌ２Ｏ３を２〜７重量％の割合でそれぞれ含有し、さらには、ＺｎＯ、ＺｒＯ２、ＭｇＯ、ＳｒＯ、ＴｉＯ２、Ｐ２Ｏ５の群から選ばれる少なくとも１種を１０重量％以下の割合で含有することが望ましい。
【００１７】
さらに、上記ガラスの屈伏点は、４００〜８００℃、特に４００〜７００℃であることが望ましい。これは、ガラスおよびフィラーからなる混合物を成形する場合、有機樹脂など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、ガラスが低い温度で焼結を開始するため、例えば、Ａｇ、Ｃｕなどの焼結温度が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発できなくなり、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、ガラス量を多くしないと焼結しにくくなり、相対的に高価なガラスの使用量が増加するため、コスト削減の妨げとなる。
【００１８】
また、バリウム珪酸系ガラスは、焼結体中において非晶質相を形成してもよいし、焼結体の誘電損失の低減、高強度化、高熱伝導率化、誘電率の制御の点で、焼成後、例えば、ガラスからＢａＯ・２ＳｉＯ2、ＢａＡｌ2Ｓｉ2Ｏ8、ＢａＢ2Ｓｉ2Ｏ8などの結晶相を析出したものであってもよい。
【００２１】
また、本発明によれば、高熱膨張性と誘電率８を越える高誘電率を達成する上で、フィラーとしてチタン酸塩を含有することが良い。
【００２２】
具体的には、
ａ）チタン酸ランタン（α＝１５×１０−６／℃、ε＝４５）
ｂ）チタン酸カルシウム（α＝１３×１０−６／℃、ε＝１８０）、チタン酸ストロンチウム（α＝９×１０−６／℃、ε＝３００）、チタン酸バリウム（α＝１４×１０−６／℃、ε＝１３０００）、チタニア（α＝９×１０−６／℃、ε＝８０）、チタン酸マグネシウム（α＝１０×１０−６／℃、ε＝２０）の群から選ばれる少なくとも１種
ｃ）ジルコニウム含有酸化物のうちの少なくとも１種
の３つのセラミックスを必須の成分として含有する。
【００２３】
これらの成分によれば、成分ａ）は材料の高誘電率化、高熱膨張化、焼結性の向上に寄与する。また、成分ｂ）は上記成分ａ）のみでは高誘電率化に限界があるのを補い、焼結体のさらに高誘電率化を向上させる役割をなす。成分ｃ）は材料の焼結性の向上、および高誘電率化の役割をなす。
【００２４】
なお、チタン酸ランタンは、一般式Ｌａ2Ｏ3・ｎＴｉＯ2（ｎ＝２〜５の整数）で表され、具体的には、
Ｌａ2Ｏ3・２ＴｉＯ2（α＝１５×１０-6）／℃、ε＝４５）
Ｌａ2Ｏ3・３ＴｉＯ2（α＝１４×１０-6）／℃、ε＝４７）
Ｌａ2Ｏ3・４ＴｉＯ2（α＝１４×１０-6）／℃、ε＝５１）
Ｌａ2Ｏ3・５ＴｉＯ2（α＝１３×１０-6）／℃、ε＝５５）
が挙げられる。
【００２５】
なお、ｃ）ジルコニウム含有酸化物としては、
ＺｒＯ2      （α＝１０×１０-6／℃、ε＝３０）
ＭｇＺｒＯ3  （α＝９．２×１０-6／℃、ε＝３２）
ＣａＺｒＯ3  （α＝９．２×１０-6／℃、ε＝３２）
ＳｒＺｒＯ3  （α＝９．５×１０-6／℃、ε＝３０）
ＢａＺｒＯ3  （α＝９．３×１０-6／℃、ε＝４０）
の群から選ばれる少なくとも１種、とりわけ焼結性の向上および熱膨張化の観点からＺｒＯ2が最も望ましい。
【００２６】
さらに本発明によれば、ａ）ｂ）ｃ）を含有する系において、前記ａ）の含有量をｘ、ｂ）の含有量を（１−ｘ）として両成分の重量比を表した場合、適切な焼成温度において高熱膨張特性と所望の高誘電率を示す緻密体を得ることができる点で、ｘが０．２≦ｘ≦０．８の範囲にあることが望ましい。
【００２７】
また、成分ｃ）の含有量をｙ、ａ）とｂ）との合計量を（１−ｙ）として両成分の重量比を表した場合、適切な焼成温度において高熱膨張特性と所望の高誘電率を示す緻密体を得ることができる点で、ｙが０．０５≦ｙ≦０．３の範囲にあることが望ましい。
【００２９】
さらに、本発明によれば、上記ガラス成分とフィラー成分からなる主成分組成物１００重量部に対して、Ｃｒ酸化物をＣｒ2Ｏ3換算で０．０５〜１０重量部、特に０．２〜６重量部の割合となる比率で含有することが大きな特徴であり、これによって、焼結体を白色以外の色に着色できることができるとともに、焼結体の高周波帯における誘電損失を低減することができる。なお、焼結体中、Ｃｒ酸化物は、Ｃｒ2Ｏ3として存在することが望ましく、焼成雰囲気によってＣｒの価数が変化した不定比の酸化物であってもよい。
【００３０】
Ｃｒ化合物としては、Ｃｒ2Ｏ3が最も望ましいが、焼結過程で酸化物を形成する炭酸塩、硝酸塩、酢酸塩、Ｃｒ含有有機化合物などを用いてもよく、さらにはＣｒの炭化物、窒化物などでも着色効果と誘電損失の低減効果を有する。
【００３１】
また、Ｃｒはガラス原料中に添加することもできるが、ガラスの軟化点の調整、製造の容易性等の点で金属またはセラミック粉末として添加することが望ましい。
【００３２】
また、Ｃｒ酸化物の含有量を上記範囲としたのは、その酸化物換算量が０．０５重量％より少ないと着色が不十分で、かつ焼結体の誘電損失の低減化を図ることができず、逆にその含有量が１０重量％と越えると焼結性が阻害され、焼結体の緻密化、強度などに悪影響をおよぼすためである。なお、上記焼結体中にＣｒ酸化物を含有せしめることにより、緑系の色を呈した焼結体を得ることができる。
【００３３】
また、本発明によれば、Ｃｒ酸化物の一部を、Ｃｕ、Ｖ、Ｆｅ、Ｎｉ、ＭｎおよびＣｏの群から選ばれる少なくとも１種またはこれらの化合物に置換することもできる。なお，この場合においても、誘電損失の低減および着色の点で、Ｃｒ酸化物をＣｒ2Ｏ3換算量で０．０５重量部以上含有することが望ましく、また、Ｃｒ酸化物と上記特定金属またはその化合物の酸化物換算量の合計が１０重量部以下となるように含有される。
【００３４】
これら特定金属またはその化合物を添加することによって、Ｃｒ化合物の添加効果を阻害することなく、焼結体の色味を緑系から赤系、青系、黄系、黒系の所望の色に変化させることができる。
【００３５】
次に、本発明のガラスセラミック焼結体は、平均粒径０．５〜２０μｍのＢａＯを３０〜６０重量％含有するバリウム珪酸ガラス粉末を５０〜７０体積％と、平均粒径０．５〜２０μｍの前記種々のフィラーを総量で３０〜５０体積％との割合で秤量混合するとともに、前記Ｃｒ酸化物をＣｒ２Ｏ３換算で０．０５〜１０重量部、特に０．２〜６重量部の割合となる比率で添加混合する。上述した原料を含有する混合物に対して、適当な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、金型プレス、冷間静水圧プレス、射出成形、押し出し成形、ドクターブレード法、カレンダーロール法、圧延法等により任意の形状に成形する。
【００３６】
次に、上記の成形体の焼成にあたっては、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７００℃前後の大気雰囲気中で行われるが、配線導体として、例えばＣｕを用いる場合には、Ｃｕの酸化を防止するために１００〜７５０℃の水蒸気を含有する非酸化性雰囲気中で行われることが望ましい。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望ましい。
【００３７】
焼成は、ＣｕやＡｇ等の低抵抗導体を含有するメタライズ配線層との同時焼成ができる８５０〜１０５０℃、特に８５０〜９５０℃の酸化性雰囲気また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。
【００３８】
こうして作製された本発明のガラスセラミック焼結体中には、ガラス成分から生成した結晶相、ガラス成分とフィラー成分との反応により生成した結晶相、あるいはフィラー成分、あるいはフィラー成分が分解して生成した結晶相等が存在し、これらの結晶相の粒界にはガラス相が存在する場合もある。また着色成分は、上記結晶相の粒界に添加時の形態あるいはガラス化した形態、さらにはガラス原料と反応した反応物として存在する。
【００３９】
上記ガラスセラミック焼結体は、配線基板の絶縁基板として公的に使用可能である。そこで、図１に本発明のガラスセラミック焼結体からなる絶縁層を具備する配線基板の一例である多層配線基板の概略断面図を示す。
【００４０】
図１によれば、多層配線基板１は、ガラスセラミック焼結体からなる絶縁層１ａ、１ｂ、１ｃが多層に積層された絶縁基板１の表面および／また内部にメタライズ配線層２が配設されている。また、図1によれば、絶縁層１ａ、１ｂ、１ｃのうち少なくとも１層１ｂが上述した、例えば、４０〜４００℃における平均熱膨張係数が８×１０-6／℃以上の高熱膨張、誘電率が８を超える、特に１４以上、さらには２０以上のガラスセラミック焼結体によって形成され、それ以外の絶縁層１ａ，１ｃを４０〜４００℃における平均熱膨張係数が８×１０-6／℃以上の高熱膨張、誘電率が８以下、特に７以下のガラスセラミック焼結体によって形成され、絶縁層１ｂの上下にＣｕなどの導体からなる電極層３−３を形成し、スルーホール導体４−４などを経由して基板表面のメタライズ配線層２と接続することにより、配線層２−２間で所定の静電容量を取り出すことができる。
【００４１】
ここで、絶縁層１ｂは、前述したフィラーとしてチタン酸塩を含有するガラスセラミック焼結体によって構成される。また、絶縁層１ｂの上下面に積層される高熱膨張、低誘電率の絶縁層１ａおよび１ｃは、前述した通りのフィラーとしてＳｉＯ２系フィラーを含有することによって、熱膨張係数や誘電損失等の他の特性を損なうことなく、容易に誘電率を低くすることが使用できる。
【００４２】
また、上記絶縁層１ａ、１ｂ、１ｃのうち、少なくとも１層はバリウム珪酸ガラスにフィラーを添加、混合したガラスセラミック焼結体であることが必要であるが、それ以外の絶縁層においては、ガラスとしては、必ずしもバリウム珪酸ガラスである必要はなく、ホウ珪酸ガラス、アルミノ珪酸ガラス、アルカリ珪酸ガラスの群から選ばれる少なくとも１種と、フィラーとの組み合わせであってもよい。なお、この場合でも、絶縁層１ｂと、絶縁層１ａおよび１ｃは、色、誘電損失、熱膨張係数、焼成温度等はそれぞれ近似していることが望ましい。
【００４３】
上記多層配線基板を製造するには、前述したガラス粉末、およびフィラー粉末からなる低誘電率のガラスセラミック組成物に、適当な有機バインダー、溶剤、可塑材を添加混合することによりスラリーを作製し、かかるスラリーを周知のドクターブレード等の塗工方式によるグリーンシート成形法により、グリーンシート状に成形する。
【００４４】
そして、メタライズ配線層として、適当な金属粉末に有機バインダー、溶剤、可塑材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、所定の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を行い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。
【００４５】
一方、上記と同様の方法により成形、打ち抜き、電極層の印刷を行った高熱膨張、高誘電率のガラスセラミックグリーンシートを作製する。
【００４６】
そして、上記の低誘電率ガラスセラミックグリーンシートと高誘電率のガラスセラミックグリーンシートとを積層し、グリーンシート積層体とメタライズの同時焼成を行うことにより、コンデンサとして機能する絶縁層を内蔵する多層配線基板を得ることができる。
【００４７】
本発明の配線基板は、所望の色に着色することができるために、生産歩留まりが向上するとともに、良好な外観を有するものとなる。また、高周波帯での誘電損失を低減できることにより、高周波信号の伝送損失を低減して信号を良好に伝送できる。また、絶縁基板の熱膨張係数を有機樹脂を含有するプリント基板などの外部回路基板に近似させることができるために、配線基板を外部回路基板とボール状半田端子や半田を介して実装した場合においても温度サイクルに対する長期信頼性の実装が可能である。
【００４８】
また、ガラスセラミック焼結体の組成等の制御によって、高誘電率系や低誘電率系のガラスセラミック焼結体をも作製することができるために、例えば、コンデンサを内蔵する多層配線基板を作製することもでき、従来、外部回路基板に実装されていたコンデンサが不要となるため、外部回路基板の小型化および実装コスを削減することができる。
【００４９】
【実施例】
ガラス粉末として、以下２種のガラスを準備した。
Ａ：ＳｉＯ２：４１重量％−ＢａＯ：３７重量％−Ｂ２Ｏ３：１０重量％−Ａｌ２Ｏ３：７重量％−ＣａＯ：５重量％
（屈伏点７００℃、熱膨張係数６．５×１０−６／℃、Ｐｂ量５０ｐｐｍ以下）
Ｂ：ＳｉＯ２：２９重量％−ＢａＯ：５５重量％−Ｂ２Ｏ３：７重量％−Ａｌ２Ｏ３：２重量％−ＺｎＯ：７重量％
（屈伏点６５７℃、熱膨張係数１０．８×１０−６／℃、Ｐｂ量５０ｐｐｍ以下）
（１）  このガラスＡ、Ｂに対して、フィラーとして、Ｌａ２Ｔｉ２Ｏ７、ＣａＴｉＯ３、ＺｒＯ２およびＣｒ２Ｏ３を準備し、これらを表１の比率で混合した。
表１の比率は、重量比でＬａ２Ｔｉ２Ｏ７の含有量をｘ、ＣａＴｉＯ３の含有量を（１−ｘ）とし、ＺｒＯ２の含有量をｙ、Ｌａ２Ｔｉ２Ｏ７とＣａＴｉＯ３の総量を（１−ｙ）としたものである。
（２）  ガラスＡに対して、クォーツ（ＳｉＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、チタニア（ＴｉＯ２）、チタン酸カルシウム（ＣａＴｉＯ３）、フォルステライトを表２の比率で混合し、この混合物１００重量部に対してＣｒ２Ｏ３を表２の比率で混合した。
（３）  ガラスＡに対して、フィラーとして、Ｌａ２Ｔｉ２Ｏ７、ＣａＴｉＯ３、ＺｒＯ２を用いて、Ｌａ２Ｔｉ２Ｏ７の含有量をｘ、ＣａＴｉＯ３の含有量を（１−ｘ）としてｘ＝０．４とし、ＺｒＯ２の含有量をｙ、Ｌａ２Ｔｉ２Ｏ７とＣａＴｉＯ３の総量を（１−ｙ）としてｙ＝０．１となるように秤量混合した。
そして、この混合物に対して、Ｃｒ２Ｏ３と、表３に示す種々の遷移金属の酸化物を表３の比率で添加混合した。
【００５０】
上記（１）（２）（３）の各混合粉末に溶剤を加えてボールミルを用いて粉砕混合した後、有機バインダー、可塑材を加えて十分混合させてスラリーを作製し、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。得られたグリーンシートで、６０ｍｍ×６０ｍｍのサンプルを作製し、水蒸気を含有する窒素雰囲気中７５０℃にて脱バインダー後、表に示す温度で焼成を行った。
【００５１】
次に、上記のようにして得られた焼結体に対して、インピーダンスアナライザにて測定周波数１ＭＨｚにおける誘電率、誘電損失、４０〜４００℃における平均熱膨張係数を測定した。また、焼結体の色調を確認した。
【００５２】
【表１】
0004577956.tif 000002
【００５３】
【表２】
0004577956.tif 000003
【００５４】
【表３】
0004577956.tif 000004
【００５５】
表１〜表３から明らかなように、ガラス量が５０体積％より少ない試料Ｎｏ．１１、２６、４５では、１０００℃での焼成により焼結体を緻密化することができなかった。またガラス量が７０体積％より多い試料Ｎｏ．１９、２９については、８００℃での焼成により焼結体の焼結が進行しすぎて誘電損失が増大し、Ｃｕメタライズとの同時焼成ができなかった。
【００５６】
また、Ｃｒ２Ｏ３を添加しない試料Ｎｏ．１では、着色することができず、さらに、Ｃｒ2Ｏ3を添加せず、他の特定遷移金属を添加した試料Ｎｏ．４２、５２、およびＷＯ3またはＭｏＯ３を添加した試料Ｎｏ．６２、６３でも、誘電損失が増大した。また、Ｃｒ２Ｏ３量が０．０５重量％より少ない試料Ｎｏ．２、２０では誘電損失が高いものであった。また、Ｃｒ２Ｏ３量またはＣｒ２Ｏ３および特定金属の含有量が総量で１０重量％を越える試料Ｎｏ．１０、２５、４５、４８、５１、５５、５８、６１では、内部に気孔が多く見られ良好な緻密体が得られず、誘電損失が増加した。
【００５７】
これに対して、本発明にもとづく試料Ｎｏ．３〜９、１２〜１８、２１〜２４、２７、２８、４３、４４、４６、４７、４９、５０、５３、５４、５６、５７、５９、６０では、いずれも着色でき、かつ誘電損失は１０×１０-4以下となり、Ｃｕメタライズとの同時焼成も可能であった。
【００５８】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明のガラスセラミックス焼結体は、ＢａＯを３７〜５５重量％、ＳｉＯ２を２９〜４１重量％、Ｂ２Ｏ３を７〜１０重量％、Ａｌ２Ｏ３を２〜７重量％含有するバリウム珪酸ガラスを５０〜７０体積％とフィラーを総量で３０〜５０体積％の割合で含有するガラスセラミック焼結体であって、前記フィラーが、ａ）チタン酸ランタンと、ｂ）チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、チタニア、チタン酸マグネシウムの群から選ばれる少なくとも１種と、ｃ）ジルコニウム含有酸化物とを含み、前記ガラスセラミック焼結体が前記ガラスおよび前記フィラーの総量１００重量部に対して、Ｃｒ酸化物をＣｒ２Ｏ３換算で０．０５〜１０重量部の割合で含有することによって、白色以外の色に着色できるので、良好な外観で生産性の高いガラスセラミック焼結体を作製できるとともに、高周波帯での誘電損失を低減することができる。また、フィラーとして、上述した組み合わせによって低誘電率、高誘電率の種々の特性のガラスセラミック焼結体を作製することができ、例えば、高誘電率焼結体を絶縁層としてその両面に電極体を形成することにより、該絶縁層をコンデンサとして機能させることができ、これを絶縁基板内に積層することによってコンデンサを内蔵した配線基板を形成することもでき、外部回路基板の小型化および実装コストの削減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のガラスセラミック焼結体を絶縁層として用いた多層配線基板の一例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
Ａ    多層配線基板
１    絶縁基板
１ａ〜１ｃ  絶縁層
２    メタライズ配線層
３    電極体
４    スルーホール導体
【図１】
0004577956.tif 000005