(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＳｒＯおよびＣａＯを含むガラス相およびディオプサイド型酸化物結晶相と、少なくともＡｌ２Ｏ３、ＭｇＳｉＯ３、ＡｌＮおよびＭｇＴｉＯ３の群から選ばれる少なくとも１種の結晶相とを含有し、開気孔率０．３％以下のセラミックスからなる絶縁基板の表面に、Ｔｉ層、ＷまたはＭｏを含有する金属層およびＣｕ層が、この順に積層された薄膜配線層を有するとともに、該薄膜配線層の接着強度が２２．５ＭＰａ以上であることを特徴とする配線基板。
【請求項２】
前記薄膜配線層が形成された前記絶縁基板の表面の焼肌面での表面粗さ（Ｒａ）が０．１μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の配線基板。
【請求項３】
前記絶縁基板の６０〜７７ＧＨｚにおける誘電損失が５０×１０−４以下であることを特徴とする請求項１または２記載の配線基板。
【請求項４】
前記絶縁基板の表面に形成された前記薄膜配線層の１１０ＧＨｚ以下における伝送特性Ｓ２１が−１．５ｄＢ／ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の配線基板。
【請求項５】
ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＳｒＯおよびＣａＯを含みディオプサイド型酸化物結晶相を析出可能なガラスを６０〜９０重量％、少なくともＡｌ２Ｏ３、ＭｇＳｉＯ３、ＡｌＮおよびＭｇＴｉＯ３の群から選ばれる少なくとも１種のフィラーを１０〜４０重量％の割合で含有する混合物を成形してグリーンシートを作製し、８００〜１０００℃にて０．２〜５時間加熱して焼成して、開気孔率が０．３％以下のセラミックスからなる絶縁基板を作製する工程と、該絶縁基板の表面に、薄膜形成法によって、Ｔｉ層、ＷまたはＭｏを含有する金属層およびＣｕ層を、この順に形成して薄膜配線層を形成する工程と、を具備することを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項６】
前記ガラスとして、ＳｉＯ２３０〜５５重量％と、Ａｌ２Ｏ３４〜１５重量％と、ＭｇＯ１４〜３０重量％と、ＣａＯ５〜２０重量％と、ＳｒＯ１０〜２５重量％とからなるものを用いることを特徴とする請求項５記載の配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、絶縁基板の表面に薄膜配線層が形成された配線基板に関し、特に、薄膜配線層が良好に形成可能な平滑な表面を有する絶縁基板を具備する配線基板およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
従来、配線基板は、例えば、アルミナ質セラミックス等によって形成された絶縁基板と、この絶縁基板の表面および／または表面に同時焼成されたメタライズ配線層とを有し、また、絶縁基板表面に低抵抗で微細なパターンの配線が可能な薄膜配線層を形成するには、例えば前記絶縁基板表面を研磨して平滑にした後、該絶縁基板表面に薄膜形成法によって、クロム、チタン、タンタル、銅などの金属からなる薄膜配線層とポリイミド等の有機高分子材料からなる絶縁膜を積層することによって形成される。
【０００３】
ここで、配線基板を構成する絶縁基板はその焼成温度が約１６００℃と高温であるために絶縁基板内部に形成されるメタライズ配線層としては、高融点金属のタングステン、モリブデン等が用いられる。
【０００４】
前記のような従来の絶縁基板を構成するアルミナ質セラミックスは、その誘電率が高く、信号の高速な伝播が行なえない。さらに、メタライズ配線層を構成する上記高融点金属はその電気抵抗が高いので、同様に高速に信号を伝播させることが出来ない。そこで、誘電率が低くかつ焼成温度が１０００℃以下の低温焼成可能なガラスセラミックスを絶縁基板とし、導体として電気抵抗の低いＣｕやＡｇを用いることが提案されている。
【０００５】
例えば、本出願人は特開平１０−２１２１３６号公報において、リチウム珪酸系等のガラスとＳｉＯ2系のフィラーとの混合物を含むグリーンシート表面にＣｕの導体配線層を形成して１０００℃以下で焼成して配線基板を作製することを提案した。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、絶縁基板を上記リチウム珪酸系等のガラスとＳｉＯ2系のフィラーとを含むガラスセラミックスで構成した場合では、絶縁基板中に多量のボイドが存在し基板表面の平滑性が損なわれることから、表面に形成する薄膜配線層の位置精度が低下して微細配線化することができず、また、均一な厚みの薄膜配線層を形成することができず、配線層内を伝送する信号のインピーダンス特性が悪化して高周波信号の反射が大きくなって信号を良好に伝送することができないという問題があった。
【０００７】
また、ボイドにより基板の平滑性が損なわれる結果、高周波信号が主に通過する薄膜配線層界面の凹凸が大きくなって高周波帯での配線抵抗が増加することから、導体損失が増大して高周波信号の伝送特性が悪くなるという問題もあった。
【０００８】
従って、本発明は、表面に、微細かつ均一な厚みを有する薄膜配線を被着形成し、特に高周波信号の導体損失を小さくすることができる絶縁基板を有する配線基板およびその製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記の課題に対して種々検討を行なった結果、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ、ＳｒＯおよびＣａＯを含むディオプサイド型酸化物結晶相を析出可能なガラスと、フィラーとして少なくともＡｌ2Ｏ3、ＭｇＳｉＯ3、ＡｌＮ、ＭｇＴｉＯ3の群から選ばれる少なくとも１種との混合物を、成形後、焼成したボイドの少ない絶縁基板表面に薄膜配線層を形成することによって、微細で、低抵抗で、良好なインピーダンス特性を有し、高周波信号の導体損失を低減することができる配線層を有する配線基板を作製できることを知見した。
【００１０】
すなわち、本発明の配線基板は、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＳｒＯおよびＣａＯを含むガラス相およびディオプサイド型酸化物結晶相と、少なくともＡｌ２Ｏ３、ＭｇＳｉＯ３、ＡｌＮおよびＭｇＴｉＯ３の群から選ばれる少なくとも１種の結晶相とを含有し、開気孔率０．３％以下のセラミックスからなる絶縁基板の表面に、Ｔｉ層、ＷまたはＭｏを含有する金属層およびＣｕ層が、この順に積層された薄膜配線層を有するとともに、該薄膜配線層の接着強度が２２．５ＭＰａ以上であることを特徴とするものである。
【００１１】
上記配線基板では、前記薄膜配線層が形成された前記絶縁基板の表面の焼肌面での表面粗さ（Ｒａ）が０．１μｍ以下であることが望ましく、また、前記絶縁基板の６０〜７７ＧＨｚにおける誘電損失が５０×１０−４以下、前記絶縁基板の表面に形成された前記薄膜配線層の１１０ＧＨｚ以下における伝送特性Ｓ２１が−１．５ｄＢ／ｃｍ以下であることが望ましい。
【００１３】
また、本発明の配線基板の製造方法は、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＳｒＯおよびＣａＯを含みディオプサイド型酸化物結晶相を析出可能なガラスを６０〜９０重量％、少なくともＡｌ２Ｏ３、ＭｇＳｉＯ３、ＡｌＮおよびＭｇＴｉＯ３の群から選ばれる少なくとも１種のフィラーを１０〜４０重量％の割合で含有する混合物を成形してグリーンシートを作製し、８００〜１０００℃にて０．２〜５時間加熱して焼成して、開気孔率が０．３％以下のセラミックスからなる絶縁基板を作製する工程と、該絶縁基板の表面に、薄膜形成法によって、Ｔｉ層、ＷまたはＭｏを含有する金属層およびＣｕ層を、この順に形成して薄膜配線層を形成する工程と、を具備することを特徴とするものである。
【００１４】
上記配線基板の製造方法では、前記ガラスとして、ＳｉＯ２３０〜５５重量％と、Ａｌ２Ｏ３４〜１５重量％と、ＭｇＯ１４〜３０重量％と、ＣａＯ５〜２０重量％と、ＳｒＯ１０〜２５重量％とからなるものを用いることが望ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について実施例を示す添付図面に基づき詳細に説明する。図１は、本発明の配線基板の応用の一例である多層配線基板からなる半導体素子収納用パッケージの表面に形成される多層配線層の構造を説明するための一部拡大断面図である。
【００１７】
かかる構成についてさらに詳細に説明すると、図１に示すように、パッケージＡは、配線基板Ｘとその表面に形成される薄膜金属層１と絶縁膜２との積層構造からなる多層配線層Ｙとから構成され、多層配線層Ｙは配線基板Ｘの絶縁基板３表面に、薄膜金属層−絶縁膜−・・・−絶縁膜−薄膜金属層の順で、薄膜金属層と絶縁膜とが交互に積層された構造からなり、図１によれば薄膜金属層１ａ、１ｂ、１ｃが形成されており、絶縁膜２の一部が除去された位置にて、薄膜金属層１ａ−１ｂ、１ｂ−１ｃとが電気的に接続された構造からなる。そして、半導体素子４の電極端子５は、この多層配線層Ｙの最表面の薄膜金属層１ａに実装接続されている。
【００１８】
本発明によれば、上記の構造のパッケージＡを構成する多層配線基板において、絶縁基板３がＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ、ＳｒＯおよびＣａＯを含むガラスおよびディオプサイド型酸化物結晶相と、フィラーとして、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＳｉＯ3、ＡｌＮ、ＭｇＴｉＯ3の群から選ばれる少なくとも１種とを含有し、開気孔率０．３％以下のガラスセラミックスからなることが大きな特徴である。
【００１９】
本発明によれば、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ、ＣａＯを含み、Ｃａ（Ｍｇ，Ａｌ）（Ｓｉ，Ａｌ）2Ｏ6のディオプサイド型酸化物結晶相を析出可能なガラス中にＳｒＯを含有せしめるとともに、フィラーとして、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＳｉＯ3、ＡｌＮ、ＭｇＴｉＯ3の群から選ばれる少なくとも１種とを組み合わせ、所定の条件で焼成することによって、セラミックスの開気孔率を０．３％以下、特に０．２％以下に低減してガラスセラミックスの表面を平滑にできる結果、その表面にＣｕ、ＡｇおよびＡｕの群から選ばれる少なくとも１種の低抵抗金属を含有する、例えば、配線幅７５μｍ以下、配線間の間隔が７５μｍ以下の微細で低抵抗な薄膜配線層を均一な厚みで精度よく形成できる。すなわち、絶縁基板３の開気孔率が０．３％を越えると、Ｃｕ、ＡｇまたはＡｕを含有する薄膜配線層の位置精度が低下して、微細配線ができないとともに、配線層の厚みがばらつき、配線層内を伝送する信号のインピーダンス特性が悪化し、高周波信号の伝送特性が劣化する。
【００２０】
また、セラミックスの研磨工程を省いて生産性を高め、工程を簡略化するため、ガラスセラミックスの焼肌面での表面粗さ（Ｒａ）が０．１μｍ以下、特に０．０５μｍ以下であることが望ましい。
【００２１】
なお、ガラスセラミックス中のボイドを低減して開気孔率を小さくするため、高周波帯での誘電損失を低減するために、ガラス中のアルカリ金属、ＢａＯ、Ｂ2Ｏ3の含有量が、酸化物換算でそれぞれ５重量％以下、特に１重量％以下であることが望ましい。
【００２２】
また、本発明によれば、上記ガラスに対して、フィラーとして少なくともＡｌ２Ｏ３、ＭｇＳｉＯ３、ＡｌＮ、ＭｇＴｉＯ３の群から選ばれる少なくとも１種を１０〜４０重量％の割合で添加、分散させるが、ガラスとの濡れ性を高めて焼結性を高める点、ボイド発生の抑制、セラミックスの高強度化、低誘電損失化の点で、その平均粒径は２〜１０μｍ、特に３〜７μｍであることが望ましく、その形状は球状でもよいが、高強度化、低誘電損失化の点で針状あるいは板状のアスペクト比が３以上の異方性粒子であってもよい。
【００２３】
なお、上記フィラーを含有させないとボイドの発生率の増加、セラミックスの磁器強度の低下という問題がある。
【００２４】
また、多層配線層Ｙにおける薄膜金属層１は、Ｃｕ、ＡｇおよびＡｕの群から選ばれる少なくとも１種の低抵抗金属を含み、他の成分としてＴｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｔａの群から選ばれる少なくとも１種の金属層が複数に積層された構造からなることが望ましい。なお、上記の薄膜金属層１のうち、配線基板Ｘの表面に直接形成される薄膜金属層１ｃ中に接着強度を高めるために０．１〜３μｍ、特に０．３〜１．５μｍの厚みのＷもしくはＭｏを含有する金属層を形成することが望ましく、これによって薄膜金属層の配線基板への密着強度を高めることができる。
【００２５】
また、上記Ｗ，Ｍｏ含有層は、Ｗおよび／またはＭｏを５０重量％以上、特に７０重量％以上含有することが望ましく、特にＴｉとの合金層からなることが望ましい。
【００２６】
また、薄膜金属層１ｃは、Ｃｕ層とＷ，Ｍｏ含有層との積層体でもよいが、配線基板Ｘにおける絶縁基板３との接着力を高める上で、配線基板Ｘ表面に厚さ０．０５〜０．５μｍのＴｉ層を介してＷ，Ｍｏ含有層を積層し、さらに主導体層として厚さ１〜１０μｍのＣｕ含有層を形成し、全体として１．５〜１５μｍの厚みとすることが望ましい。また、絶縁膜２との密着性を高める上で絶縁膜と接触する表面にＣｒ層を形成してもよい。
【００２７】
さらに薄膜金属層１ａ，１ｂとしては、少なくとも１〜１０μｍのＣｕ、ＡｇおよびＡｕの群から選ばれる少なくとも１種の金属層を含み、さらに、Ｔｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｔａの群から選ばれる少なくとも１種の金属層を具備することが望ましく、特に、Ｃｕ層と絶縁膜２との間にＣｒ層を介在させることによって絶縁膜との接着力を高めることができる。また、同様に薄膜金属層１ａ、１ｂの厚みは１．５〜１５μｍが適当である。
【００２８】
また、多層配線層Ｙにおける絶縁膜２としては、ポリイミド系、エポキシ系の有機高分子材料などが用いることができるが、とりわけ、ポリイミド系有機高分子材料を用いることによって、ポリイミド系の有機高分子材料の線熱膨張係数が約２０ｐｐｍ／℃であるために、絶縁基板３と絶縁膜２と線熱膨張係数差が小さくなることによって、絶縁基板３がアルミナセラミックスの場合に比べ、線熱膨張係数差によって発生する配線基板の反りを低減させることができる。この絶縁膜２の厚みは、１〜１０μｍであることが適当である。
【００２９】
図１における半導体素子収納用パッケージＡは、少なくとも１層の絶縁基板３からなる配線基板Ｘとその表面に形成された多層配線層Ｙとから構成されている。このパッケージＡの表面には、半導体素子４が搭載されており、半導体素子４はその下面に形成された電極端子５とパッケージＡ表面の配線層と電気的に接続されている。また、パッケージＡの下面には、図２に示すように、外部回路基板Ｂへ電気的に接続するための接続端子６が設けられており、外部回路基板Ｂ表面の配線導体と電気的に接続されることによってパッケージＡは外部回路基板Ｂに実装される。
【００３０】
なお、通常、上記の電極端子５や接続端子６は、半田などのロウ材によって形成されることが望ましく、パッケージＡが図１のようなＢＧＡ型パッケージの場合には、接続端子６は半田ボールによって形成される。
【００３１】
また、外部回路基板Ｂは、例えば、少なくとも有機樹脂を含む絶縁材料からなり、具体的には、ガラス−エポキシ系複合材料からなり、一般には線熱膨張係数が１３〜１６ｐｐｍ／℃のプリント基板等が用いられ、この絶縁基板の表面にＣｕ、Ａｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｐｂ−Ｓｎなどの金属導体からなる配線が形成されている。
【００３２】
また、パッケージＡの裏面には外部回路基板Ｂとの接続用のメタライズパッド７が形成されており、多層配線層Ｙの最表面の薄膜金属層１ａとは、多層配線層Ｙ内の薄膜金属層１ｂ、１ｃや絶縁基板３を貫通して形成されたビアホール導体８を介して電気的に接続されている。
【００３３】
（配線基板の製造方法）上記のガラスセラミックスを用いてビアホール導体８やメタライズパッド７を有する配線基板を作製するには、まず、例えば、平均粒径１〜１０μｍの上記のガラス成分を６０〜９０重量％と、平均粒径２〜１０μｍのフィラー成分を１０〜４０重量％との割合で混合した混合物に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、金型プレス、冷間静水圧プレス、射出成形、押出し成形、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。
特にグリーンシートを作製するには、ドクターブレード法が好適である。
【００３４】
次に、このセラミックグリーンシートにビアホール導体８を形成するための貫通穴を形成してその貫通穴内に、特に銅または銀を主成分とする導体ペーストを充填するとともに、導体ペーストをスクリーン印刷法等によって、メタライズパッド７のパターンを形成する。そして、必要に応じて上記と同様にしてメタライズ配線層やビアホール導体を形成したグリーンシートを積層する。
【００３５】
また、メタライズ配線層の形成方法は上記印刷法に限定されるものではなく、表面に形成した所定の配線パターンの金属箔を形成した転写フィルムを前記グリーンシート表面に転写することによって形成することもできる。
【００３６】
次に、上記の成形体の焼成するにあたり、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、導体材料として例えばＣｕを用いる場合には、１００〜７００℃の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。
【００３７】
そして、８００〜１０００℃の酸化性雰囲気または非酸化性雰囲気中で０．２〜５時間、特に０．５〜２時間焼成することによって、焼成後のガラスセラミックスの開気孔率０．３％以下、特に０．２％以下、また、ガラスセラミックス内部の気孔率３％以下、特に１％以下となる。すなわち、上記焼成温度が８００℃より低いか、焼成時間が０．２時間より短いと、ガラスセラミックスを緻密化することができず開気孔率が多くなり、逆に焼成温度が１０００℃を越えるか、焼成時間が５時間より長いと、ガラスセラミックス中のボイドが再度多くなるためである。
【００３８】
なお、上記焼成についてはＣｕ等の導体材料と同時焼成する場合には、導体材料が酸化しない、窒素、窒素／水素混合雰囲気などの非酸化性雰囲気中で焼成される。これによって、メタライズパッド７及びビアホール導体８を有する配線基板Ｘが得られる。
【００３９】
なお、上記のようにして作製されるガラスセラミックス中には、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。
（多層配線層）
本発明によれば、上記の絶縁基板３の表面に、多層配線層Ｙを形成する。この多層配線層Ｙは以下の工程によって形成される。
（１）配線基板Ｘの上面全面に、所定の金属からなる薄膜金属層をスパッタリング法、イオンプレーティング法、真空蒸着法等の薄膜法によって異なる蒸着源を用いながら複数の金属層からなる薄膜金属層を１．５〜１５μｍの厚みで成膜する。次に、この薄膜上に感光性フォトレジストを一面に塗布する。そして周知のフォトリソグラフィー技術によりエッチングマスクを作成し、薄膜金属層の一部を酸性エッチング液、あるいは反応ガス（ＣＣｌ４、ＢＣｌ３）を用いた反応性イオンドライエッチングにより不要部の薄膜金属層を除去して所定パターンの薄膜金属層１ｃを得る。この後、エッチングマスクを剥離により除去する。
（２）次に、薄膜金属層１ｃの上に、ポリイミド系などの有機高分子絶縁材料からなる絶縁膜２を形成する。例えば、有機高分子材料のポリマー溶液を配線基板Ｘ上面にスピンコーティング法などによって均一に塗布し、有機高分子材料が硬化する温度に加熱する。
（３）次に、従来から周知のフォトリソグラフィー技術を用いて上下の薄膜金属層を接続するための接続用スルーホールを形成する。
【００４０】
以上の（１）（２）（３）の工程を繰り返し実施することによって、所定の複数層の薄膜金属層および絶縁膜を形成することができ、これによって本発明の多層配線基板を作製することができる。
【００４１】
なお、この多層配線基板には、適宜外部回路基板と電気的に接続するための接続端子を取り付け、また、多層配線基板に対して、シリコンなどの半導体素子を準備し、多層配線基板の上面に設けられた接続パッドに半導体素子の電極端子が接続されるように位置合わせし、周知のフリップチップ接続法により半田などによって実装される。
【００４２】
【実施例】
本発明の多層配線基板の効果を確認すべく、以下のようにして評価用の多層配線基板を作製した。まず、下記組成のガラスを準備した。
0004557382.tif 000002
上記ガラスに対して、表１に示す組成物をプレス成形してドクターブレード法によって成形体を作製し、この成形体を７００℃のＮ2＋Ｈ2Ｏ中で脱バインダー処理した後、窒素雰囲気中で表１の条件で焼成して絶縁基板用のセラミックスを作製した。
【００４３】
このセラミックスについて、アルキメデス法に基づき開気孔率を測定し、また、誘電率、誘電損失、抗折強度、熱膨張係数を以下の方法で評価した。
【００４４】
誘電率、誘電損失については、直径２〜７ｍｍ、厚み２〜２．５ｍｍの形状に切り出し、６０ＧＨｚにてネットワークアナライザー、シンセサイズドスイーパーを用いて誘電体円柱共振器法により行った。測定では、ＮＲＤガイド（非放射性誘電体線路）で、誘電体共振器の励起を行い、ＴＥ021またはＴＥ031モードの共振特性より、誘電率、誘電損失を算出した。
【００４５】
また、試料を幅４ｍｍ×厚さ３ｍｍ×長さ７０ｍｍの形状に切り出し、ＪＩＳＣ−２１４１の規定に基づいて３点曲げ試験を行った。さらに、室温から４００℃における熱膨張曲線をとり、熱膨張係数を算出した。また、磁器の焼肌面の表面粗さ（Ｒａ）を表面粗さ計にて測定し、表１に示した。
【００４６】
【表１】
0004557382.tif 000003
【００４７】
また、表１における各原料組成物を用いて、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、このシートにビアホールを形成し、Ｃｕメタライズペーストをスクリーン印刷法に充填し、さらにメタライズパッドのパターンをスクリーン印刷で塗布した。
【００４８】
そして、メタライズペーストが塗布、充填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。この積層体を７００℃でＮ2＋Ｈ2Ｏ中で脱バインダー後、表１と同じ条件で焼成して配線基板を作製した。
【００４９】
また、上記配線基板の絶縁基板表面に、真空蒸着法によって、Ｔｉ層を０．２μｍの厚さで形成した後、種々のＴｉＷ，ＴｉＭｏ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｔａの種々の金属層を厚み１０μｍで形成した後、Ｃｕ層を３μｍの厚みで形成した。なお、ＴｉＷおよびＴｉＭｏの合金層中のＷ、Ｍｏ含有量は９０重量％である。
【００５０】
その後、この薄膜金属層に感光性フォトレジストを一面に塗布し、フォトリソグラフィー技術によりエッチングマスクを作成し、薄膜層の一部を酸性エッチング液により不要部の薄膜を除去して、大きさが１×１ｍｍの評価用パッドを形成した。
【００５１】
そして、このパッドに対して、Ｃｕからなるピンを半田付けして、−４０℃と１２５℃の各温度に制御した恒温槽に配線基板を１５分／１５分の保持を１サイクルとして１００サイクルの熱サイクルを施した後に、このピンを垂直に引き上げ、半田もしくは薄膜金属層が離れた時の強度を薄膜金属層の接着強度として評価し、その結果を表２に示した。
【００５２】
また、上述と同様の方法により、絶縁基板表面に長さ３０．０ｍｍ、幅３．０ｍｍ、厚さ２０μｍの評価用パッドを２０個形成して各パッドのシート抵抗を測定し、その平均値をシート抵抗として算出した。
【００５３】
さらに、表１のガラスセラミックスの下面全面に銅ペーストを用いてガラスセラミックスとの同時焼成により形成したグランド層を設けるとともに、上述と同様にして、ガラスセラミックスの上面に厚み１５０μｍの上面に配線幅２６０μｍ、厚み１０μｍ、長さ１０、２０、３０μｍの薄膜配線層（インピーダンス５０Ω）を形成したマイクロストリップ線路３種を形成し、入力端子から１１０ＧＨｚの信号を入力し、透過した伝送信号強度をネットワークアナライザによって測定し、配線層の長さと信号強度の関係から最小二乗法によって薄膜配線層の伝送損失Ｓ21を評価した。
【００５４】
【表２】
0004557382.tif 000004
【００５５】
表１、２の結果から明らかなように、本発明に従い、所定のガラスとディオプサイド型酸化物結晶相と所定のフィラーとを含有するガラスセラミックスを絶縁基板として用いた試料Ｎｏ．２〜５、８〜１０、１２、１３、１５〜１８では、磁器の誘電損失が低くなり、また、薄膜配線層の伝送損失が−１．５ｄＢ／ｃｍより小さくなった。
さらに、接着強度が２２．５ＭＰａ以上と高い強度が得られた。
【００５６】
これに対して、フィラーを添加しない試料Ｎｏ．１、ガラス量が４０重量％より少ない試料Ｎｏ．７、ガラスセラミックスの焼成時間が０．２時間より短い試料Ｎｏ．１１、５時間より長い試料Ｎｏ．１４では、いずれも磁器の開気孔率が０．３％を越え、信号の伝送損失が−２ｄＢ／ｃｍ以上悪くなった。
【００５７】
また、ディオプサイド型酸化物結晶相を析出しないガラスを用いた試料Ｎｏ．１９、ディオプサイド型酸化物結晶相を析出するもののＳｒＯを含まないガラスを用いた試料Ｎｏ．２０では、開気孔率が２％よりも多く伝送損失の大きなものであった。
【００５８】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、絶縁基板の誘電損失を小さくできるとともに、絶縁基板表面のボイド率を低下させることができることから、微細で、低抵抗で、良好なインピーダンス特性を有し、高周波信号の導体損失を低減することができるとともに、絶縁基板に対して接着強度の高い薄膜配線層を有する配線基板を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の多層配線基板の応用の一例である半導体素子収納用パッケージの多層配線層の構造を説明するための一部拡大断面図である。
【図２】図１のパッケージを外部回路基板への実装構造の一実施例を示した概略断面図である。
【符号の説明】
Ａ・・パッケージ
Ｂ・・外部回路基板
Ｘ  配線基板
Ｙ  多層配線層
１ａ，１ｂ，１ｃ  薄膜金属層
２        絶縁膜
３        絶縁基板
４        半導体素子
５        電極端子
６        接続端子
７        メタライズパッド
８        ビアホール導体
【図１】
0004557382.tif 000005
【図２】
0004557382.tif 000006