(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＴｉＯ2を５〜７５重量％、ＣａＴｉＳｉＯ5を５〜７５重量％、およびガラスを１５〜５０重量％含有するガラスセラミック組成物において、副成分として、Ｔａ2Ｏ5またはＮｂ2Ｏ5のうち少なくとも一方をさらに含有することを特徴とするガラスセラミック組成物。
【請求項２】
ＴｉＯ2、ＣａＴｉＳｉＯ5、およびガラスからなる前記主成分１００重量部に対して、Ｔａ2Ｏ5またはＮｂ2Ｏ5のうち少なくとも一方からなる前記副成分を４重量部以下含有することを特徴とする、請求項１に記載のガラスセラミック組成物。
【請求項３】
前記ＴｉＯ2を２０〜６０重量％、前記ＣａＴｉＳｉＯ5を２０〜６０重量％、および前記ガラスを１５〜５０重量％含有することを特徴とする、請求項１または２に記載のガラスセラミック組成物。
【請求項４】
前記ガラスは、ＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3、およびＺｎＯを含有することを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれかに記載のガラスセラミック組成物。
【請求項５】
前記ガラスは、前記ＳｉＯ2を５〜５０重量％、前記Ｂ2Ｏ3を５〜６０重量％、前記ＺｎＯを５〜６５重量％含有することを特徴とする、請求項４に記載のガラスセラミック組成物。
【請求項６】
前記ガラスは、アルカリ土類酸化物をさらに含有することを特徴とする、請求項４または請求項５に記載のガラスセラミック組成物。
【請求項７】
前記ガラスは、前記ＳｉＯ2を５〜５０重量％、前記Ｂ2Ｏ3を５〜６０重量％、前記ＺｎＯを５〜６５重量％、前記アルカリ土類金属酸化物を５〜５０重量％含有することを特徴とする、請求項６に記載のガラスセラミック組成物。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載のガラスセラミック組成物を成形して焼成してなり、かつＴｉＯ2結晶、およびＣａＴｉＳｉＯ5結晶が析出していることを特徴とするガラスセラミック。
【請求項９】
請求項８に記載のガラスセラミックからなる第１のセラミック層と、前記第１のセラミック層より誘電率が低い第２のセラミック層とが積層されてなることを特徴とするセラミック多層基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１０００℃以下で焼成可能なガラスセラミック組成物、それを焼成して得られるガラスセラミック、およびそれを用いたセラミック多層基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、エレクトロニクス分野における電子部品の性能向上は著しく、特に、情報化社会を支える移動通信端末、パーソナルコンピュータ等に代表される情報処理装置では、情報処理速度の高速化が進められている。このため、高速な情報処理を行う電子部品として、ＬＳＩ等の半導体デバイスをセラミック多層基板上に高密度実装した、いわゆるマルチチップモジュール（ＭＣＭ）が実用化されている。
【０００３】
このようなモジュールにおいては、微小な高速信号を処理するために、各ＬＳＩ間における配線導体の比抵抗ができるだけ低いことが望まれる。比抵抗の低い導体としては銀や銅等が挙げられるが、基板用材料としては、これらの低融点金属と同時焼成できる材料、具体的には１０００℃以下で焼成可能な材料が要求されており、アルミナとホウケイ酸ガラスとからなるガラスセラミック組成物などが広く用いられている。
【０００４】
一方、セラミック多層基板のより一層の小型化、高周波化の流れに対応するために、種々の複合多層基板が検討されている。例えば、特開平１２−２６４７２４号では、配線が形成されたり、半導体などが実装されたりする低誘電率層と、コンデンサや共振器などを構成する高誘電率層とを積層してなる複合積層セラミック電子部品が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように高誘電率層および低誘電率層を複合した多層基板においては、各誘電率層の熱膨張係数の差を小さくすることにより、焼成時の基板の割れや反りを抑える必要がある。ところが、上述したアルミナとホウケイ酸ガラスとからなるガラスセラミック組成物の熱膨張係数は約７〜８ｐｐｍＫ-1であるのに対し、従来の高誘電率材料の熱膨張係数は約１０ｐｐｍＫ-1であったため、上述した基板の割れや反りといった問題を解決できなかった。
【０００６】
また、ＴｉＯ2，ＳｒＴｉＯ3，ＣａＴｉＯ3などの従来の誘電体材料は、高誘電率、高Ｑ値を有するものの、誘電率の温度変化率が負に大きいため、周囲の温度変化によるセラミック多層基板の特性変化が避けられなかった。
【０００７】
本発明は、低温焼成可能で、誘電率が高く、熱膨張係数が比較的小さく、誘電率の温度変化率が小さいガラスセラミック組成物、およびガラスセラミック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】
本発明に係るガラスセラミック組成物は、ＴｉＯ2を５〜７５重量％、ＣａＴｉＳｉＯ5を５〜７５重量％、およびガラスを１５〜５０重量％含有し、副成分として、Ｔａ2Ｏ5またはＮｂ2Ｏ5のうち少なくとも一方をさらに含有することを特徴とする。
【０００９】
また、上記ガラスセラミック組成物は、ＴｉＯ2、ＣａＴｉＳｉＯ5、およびガラスからなる主成分１００重量部に対して、Ｔａ2Ｏ5またはＮｂ2Ｏ5のうち少なくとも一方からなる副成分を４重量部以下含有することが好ましい。
【００１１】
また、上記ガラスセラミック組成物は、ＴｉＯ2を２０〜６０重量％、ＣａＴｉＳｉＯ5を２０〜６０重量％、およびガラスを１５〜５０重量％含有することが好ましい。
【００１２】
また、上記ガラスセラミック組成物に含有されるガラスは、ＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3、およびＺｎＯを含有することが好ましい。
【００１３】
また、上記ガラスセラミック組成物に含有されるガラスは、ＳｉＯ2を５〜５０重量％、Ｂ2Ｏ3を５〜６０重量％、ＺｎＯを５〜６５重量％含有することが好ましい。
【００１４】
また、上記ガラスセラミック組成物に含有されるガラスは、アルカリ土類酸化物をさらに含有することが好ましい。
【００１５】
また、上記ガラスセラミック組成物に含有されるガラスは、ＳｉＯ2を５〜６０重量％、Ｂ2Ｏ3を５〜６０重量％、ＺｎＯを５〜６５重量％、アルカリ土類金属酸化物を５〜５０重量％含有することが好ましい。
【００１６】
本発明に係るガラスセラミックは、上記ガラスセラミック組成物を成形して焼成してなり、かつＴｉＯ2結晶、およびＣａＴｉＳｉＯ5結晶が析出していることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係るセラミック多層基板は、上記ガラスセラミックからなる第１のセラミック層と、第１のセラミック層より誘電率が低い第２のセラミック層とが積層されてなることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明に係るガラスセラミック組成物は、ＴｉＯ2を５〜７５重量％、ＣａＴｉＳｉＯ5を５〜７５重量％、およびガラスを１５〜５０重量％含有する。
【００１９】
上記ガラスセラミック組成物は、ガラスを含有するため、１０００℃以下の低温焼成が可能である。また、上記ガラスセラミック組成物は、比誘電率１２０であるＴｉＯ2と、比誘電率４５であるＣａＴｉＳｉＯ5とを含有するため、誘電率が高い。
【００２０】
また、ＴｉＯ2の誘電率の温度変化率が負に大きい（約−９００ｐｐｍＫ-1）のに対して、ＣａＴｉＳｉＯ5の誘電率の温度変化率は正に大きい（約＋１５００ｐｐｍＫ-1）ため、上記ガラスセラミック組成物においては、互いの誘電率の温度変化率が相殺されて誘電率の温度変化率が小さくなる。
【００２１】
また、ＣａＴｉＳｉＯ5の熱膨張係数は約６ｐｐｍＫ-1であるため、上記ガラスセラミック組成物の熱膨張係数を、アルミナとホウケイ酸ガラスとからなるガラスセラミック組成物の熱膨張係数（約７〜８ｐｐｍＫ-1）に近づけることが可能である。
【００２２】
上記ガラスセラミック組成物において、ＴｉＯ2の含有量が５重量％未満である場合、ガラスセラミック組成物の熱膨張係数が小さくなりすぎる。したがって、このガラスセラミック組成物を高誘電率層とし、アルミナとホウケイ酸ガラスとからなるガラスセラミック組成物を低誘電率層として、高誘電率層と低誘電率層とを複合して焼成すると、焼結体に割れが生じることがある。
【００２３】
一方、ＴｉＯ2の含有量が７５重量％を超える場合、ガラスセラミック組成物の熱膨張係数が大きくなりすぎる。したがって、このガラスセラミック組成物を高誘電率層とし、アルミナとホウケイ酸ガラスとからなるガラスセラミック組成物を低誘電率層として、高誘電率層と低誘電率層とを複合して焼成すると、焼結体に割れが生じることがある。
【００２４】
また、上記ガラスセラミック組成物において、ＣａＴｉＳｉＯ5の含有量が５重量％未満である場合、ガラスセラミック組成物の熱膨張係数が大きくなりすぎる。したがって、このガラスセラミック組成物を高誘電率層とし、アルミナとホウケイ酸ガラスとからなるガラスセラミック組成物を低誘電率層として、高誘電率層と低誘電率層とを複合して焼成すると、焼結体に割れが生じることがある。
【００２５】
一方、ＣａＴｉＳｉＯ5の含有量が７５重量％を超える場合、ガラスセラミック組成物の熱膨張係数が小さくなりすぎる。したがって、このガラスセラミック組成物を高誘電率層とし、アルミナとホウケイ酸ガラスとからなるガラスセラミック組成物を低誘電率層として、高誘電率層と低誘電率層とを複合して焼成すると、焼結体に割れが生じることがある。
【００２６】
また、ガラスの含有量が１５重量％未満である場合、１０００℃以下におけるガラスセラミック組成物の焼結性が低下することがある。一方、ガラスの含有量が５０重量％を超える場合、ガラスセラミック組成物の誘電率が低下することがある。
【００２７】
また、上記ガラスセラミック組成物は、ＴｉＯ2を２０〜６０重量％含有することが好ましい。ＴｉＯ2の含有量が２０重量％未満であると、ガラスセラミック組成物の誘電率の温度変化率が正に大きくなりすぎることがある。一方、ＴｉＯ2の含有量が６０重量％を超えると、ガラスセラミック組成物の誘電率の温度変化率が負に大きくなりすぎることがある。
【００２８】
また、上記ガラスセラミック組成物は、ＣａＴｉＳｉＯ5を２０〜６０重量％含有することが好ましい。ＣａＴｉＳｉＯ5の含有量が２０重量％未満であると、ガラスセラミック組成物の誘電率の温度変化率が負に大きくなりすぎることがある。一方、ＣａＴｉＳｉＯ5の含有量が６０重量％を超えると、ガラスセラミック組成物の誘電率の温度変化率が正に大きくなりすぎることがある。
【００２９】
また、上記ガラスセラミック組成物は、副成分として、Ｔａ2Ｏ5またはＮｂ2Ｏ5のうち少なくとも一方をさらに含有することが好ましい。これらの副成分を含有することにより、ガラスセラミック組成物における誘電率の温度変化率の絶対値を小さくすることができる。これは、焼成時にＴａ2Ｏ5やＮｂ2Ｏ5の一部が主成分に拡散、固溶して、ガラスセラミック組成物全体の誘電率の温度変化率に何らかの影響を与えることによるものと推測される。
【００３０】
さらに、上記ガラスセラミック組成物は、上記副成分を、ＴｉＯ2、ＣａＴｉＳｉＯ5、およびガラスからなる主成分１００重量部に対して４重量部以下することが特に好ましい。この場合、ガラスセラミック組成物の誘電率をほとんど低下させることなく、誘電率の温度変化率を小さく調整することができる。ただし、副成分の含有量が４重量部を超えると、ガラスセラミック組成物の誘電率が低下することがある。
【００３１】
また、上記ガラスセラミック組成物に含有されるガラスとしては、ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3系などのガラスを用いることができるが、中でも、熱膨張係数の小さいＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−ＺｎＯ系のガラスを用いることが好ましい。
【００３２】
上記ガラスセラミック組成物に含有されるガラスは、ＳｉＯ2を５〜５０重量％含有することが好ましい。ＳｉＯ2の含有量が５重量％未満であると、ガラスセラミック組成物の耐湿性が低下することがある。一方、ＳｉＯ2の含有量が５０重量％を超えると、ガラスの溶融温度が高くなりガラス作製が困難になることがある。
【００３３】
上記ガラスセラミック組成物に含有されるガラスは、Ｂ2Ｏ3を５〜６０重量％含有することが好ましい。Ｂ2Ｏ3の含有量が５重量％未満であると、１０００℃以下におけるガラスセラミック組成物の焼結性が低下することがある。一方、Ｂ2Ｏ3の含有量が６０重量％を超えると、ガラスセラミック組成物の耐湿性が低下することがある。
【００３４】
上記ガラスセラミック組成物に含有されるガラスは、ＺｎＯを５〜６５重量％含有することが好ましい。ＺｎＯの含有量が５重量％未満であると、ガラスセラミック組成物の熱膨張係数を小さくする効果があまり得られない。一方、ＺｎＯの含有量が６５重量％を超えると、ガラスセラミック組成物の耐湿性が低下することがある。
【００３５】
また、上記ガラスセラミック組成物に含有されるガラスは、アルカリ土類金属酸化物をさらに含有することが好ましい。ＭｇＯ，ＣａＯ，ＳｒＯなどのアルカリ土類金属酸化物は熱膨張係数が小さいため、ガラスセラミック組成物の熱膨張係数を小さくすることができる。
【００３６】
上記ガラスセラミック組成物に含まれるガラスは、アルカリ土類金属酸化物を５〜５０重量％含有することが好ましい。アルカリ土類金属酸化物の含有量が５重量％未満であると、ガラスセラミック組成物の熱膨張係数を小さくする効果があまり得られない。一方、アルカリ土類金属酸化物の含有量が５０重量％を超えると、ガラスセラミック組成物の耐湿性が低下することがある。
【００３７】
また、本発明に係るガラスセラミックにおいては、ＴｉＯ2結晶、ＣａＴｉＳｉＯ5結晶、およびガラス結晶が析出している。このガラスセラミックは、例えば上記ガラスセラミック組成物を焼成することにより得られる。このガラスセラミックは、上記ガラスセラミック組成物と同様に、誘電率が高く、熱膨張係数が比較的小さく、誘電率の温度変化率が小さい。
【００３８】
【実験例】
以下のようにして、本発明に係るガラスセラミック組成物およびガラスセラミックを作製した。
【００３９】
まず、ＳｉＯ2，Ｂ2Ｏ3，ＺｎＯ，ＭｇＯ，ＣａＯ，ＳｒＯ，ＢａＯ，Ｌｉ2Ｏ，Ｎａ2Ｏ，Ｋ2Ｏ，ＺｒＯ2，Ａｌ2Ｏ3の各酸化物粉末を準備した。次に、各酸化物粉末を下記の表１に示す組成比となるように秤量、混合したものを白金ルツボに投入し、１１００〜１５００℃で３０分間溶融させた後、得られた溶融物を急冷ロールに流し出しガラスカレットとした。次に、このガラスカレットを粗粉砕し、さらにエタノールを加えて直径１〜１０ｍｍのアルミナボールが入ったボールミル中で粉砕して、中心粒径が約１μｍのガラス粉末の試料Ｇ１〜Ｇ２４を得た。また、各試料について、急冷したガラスカレットの一部を、５００℃から室温までの徐冷炉に入れ、十分歪みをなくしておき、これを３ｍｍ×１５ｍｍ×１ｍｍの角柱体にカットして、ディラトメータにより室温から５００℃までの平均熱膨張係数α（ｐｐｍ／Ｋ-1）を測定した。その結果を表１に示す。
【００４０】
【表１】
0003988533.tif 000002
【００４１】
次に、ＣａＯ，ＴｉＯ2，ＳｉＯ2の各酸化物粉末を準備し、それぞれのモル比が１：１：１となるように調合し、１２５０℃で１時間仮焼した。次に、得られた仮焼物を粗粉砕し、さらにエタノールを加えて直径１〜１０ｍｍのアルミナボールが入ったボールミル中で粉砕して、ＣａＴｉＳｉＯ5粉末を作製した。
【００４２】
次に、上記ＣａＴｉＳｉＯ5粉末の他に、ＴｉＯ2，ＣａＴｉＯ3，ＳｒＴｉＯ3，Ｔａ2Ｏ5，Ｎｂ2Ｏ5，Ａｌ2Ｏ3の各酸化物粉末、および上記Ｇ１〜Ｇ２４のガラス粉末を準備した。次に、下記表２〜表５に示す重量比となるように秤量、混合して、試料Ｓ１〜Ｓ７８を作製した。次に、得られた各試料に、適当量の溶剤、バインダ、可塑剤を加えて混練し、スラリーを作製した。次に、このスラリーをドクターブレード法により厚さ５０μｍのグリーンシートに成形した。
【００４３】
次に、グリーンシート上にスクリーン印刷によりＡｇペーストを印刷し、このグリーンシートを１０ｍｍ×１０ｍｍの方形状にカットした。次に、方形状のグリーンシートを１０枚積層してプレス機により圧着し、空気中、９００℃で２０分間焼成した。次に、得られた焼結体の両端面にＡｇからなる外部電極を焼き付け、積層コンデンサを作製した。次に、ＬＣＲメータにより、積層コンデンサの１ＭＨｚにおける比誘電率εｒを測定した。また、積層コンデンサを恒温槽に入れ、ＬＣＲメータにより、−５５℃〜１２５℃の範囲における誘電率の温度変化率ＴＣＣ（ｐｐｍ／Ｋ-1）を測定した。この結果を表２〜表５に示す。
【００４４】
また、別途、各試料を含む上記厚さ５０μｍのグリーンシートを、３０ｍｍ×３０ｍｍの方形状にカットした。次に、方形状のグリーンシートを４０枚積層してプレス機により圧着し、空気中、９００℃で焼成した。次に、得られた焼結体を３ｍｍ×１５ｍｍ×１ｍｍの角柱体にカットし、ディラトメータにより室温から５００℃までの平均熱膨張係数α（ｐｐｍ／Ｋ-1）を測定した。この結果を表２〜表５に示す。
【００４５】
また、上記角柱体を粉砕してガラスセラミック粉末とし、このガラスセラミック粉末をＸＲＤ（Ｘ線回折法）により分析した。その結果、試料Ｓ１，Ｓ１４を除いたガラスセラミック粉末については、いずれもＴｉＯ2，ＣａＴｉＳｉＯ5の各結晶が析出された。
【００４６】
さらに、別途、各試料を含む上記厚さ５０μｍのグリーンシートを、１００ｍｍ×１００ｍｍの方形状にカットした。次に、試料Ｓ７８を含むグリーンシートを、試料Ｓ１〜Ｓ７７を含む各グリーンシートの上に１枚、下に９枚積層してプレス機により圧着し、積層体を作製した。次に、この積層体を空気中、９００℃で焼成、得られた焼結体に割れや反りがないか観察した。その結果を表２〜表５に示す。
【００４７】
【表２】
0003988533.tif 000003
【００４８】
【表３】
0003988533.tif 000004
【００４９】
【表４】
0003988533.tif 000005
【００５０】
【表５】
0003988533.tif 000006
【００５１】
表５に示した試料Ｓ７５〜Ｓ７７の評価結果から、従来のガラスセラミック組成物では誘電率の温度変化率が大きいことがわかる。また、これらの試料の熱膨張係数は、試料Ｓ７８の熱膨張係数よりもかなり大きいため、これらの試料を含む各グリーンシートと試料Ｓ７８を含むグリーンシートとを積層して焼成すると、焼結体に割れが生じることがわかる。
【００５２】
一方、表２および表３に示した試料Ｓ２〜Ｓ１３，Ｓ１５〜Ｓ２０，Ｓ２２〜Ｓ４４，Ｓ４６〜Ｓ７４の評価結果から、本発明に係るガラスセラミック組成物では誘電率の温度変化率が小さいことがわかる。また、これらの試料の熱膨張係数は、試料Ｓ７８の熱膨張係数に近いため、これらの試料を含む各グリーンシートと試料Ｓ７８を含むグリーンシートとを積層して焼成すると、焼結体の反りを抑えられることがわかる。
【００５３】
また、試料Ｓ１は、ＴｉＯ2の含有量が７５重量％を超える（または、ＣａＴｉＳｉＯ5の含有量が５重量％未満である）ため、試料Ｓ７８を含むグリーンシートと焼成すると、焼結体に割れが生じた。一方、試料Ｓ１４は、ＴｉＯ2の含有量が５重量％未満である（または、ＣａＴｉＳｉＯ5の含有量が７５重量％を超える）ため、試料Ｓ７８を含むグリーンシートと焼成すると、焼結体に割れが生じた。
【００５４】
なお、試料Ｓ１４は、試料Ｓ１に比べて試料Ｓ７８に近い熱膨張係数を有するが、焼結体に割れが生じている。これは、以下の理由による。すなわち、本実験例のように、高誘電率層の両側を低誘電率層で挟む場合、高誘電率層の熱膨張係数が低誘電率層の熱膨張係数より大きいと、低誘電率層には平面方向に収縮する力が加わる。一方、高誘電率層の熱膨張係数が低誘電率層の熱膨張係数より小さいと、低誘電率層には平面方向に引っ張る力が加わる。一般的に、セラミックは、収縮する力に対しては強く、引っ張る力に対しては弱いという強度的特性を有するため、このように試料Ｓ１４では割れが生じるのである。
【００５５】
また、試料Ｓ２１は、ガラスの含有量が１５重量％未満であるため焼結しなかった。一方、試料Ｓ４５は、ガラスの含有量が５０重量％を超えるため誘電率が低くなりすぎた。
【００５６】
また、試料Ｓ４，Ｓ５を比較した場合、ＴｉＯ2の含有量が６０重量％を超える（または、ＣａＴｉＳｉＯ5の含有量が２０重量％未満である）と、誘電率の温度変化率が負に大きくなりすぎることがわかる。一方、試料Ｓ１０，Ｓ１１を比較した場合、ＴｉＯ2の含有量が２０重量％未満である（または、ＣａＴｉＳｉＯ5の含有量が６０重量％を超える）と、誘電率の温度変化率が正に大きくなりすぎることがわかる。
【００５７】
また、試料Ｓ９およびＳ１０を比較した場合，Ｔａ2Ｏ5を含有させることにより、誘電率の温度変化率がさらに小さくなることがわかる。同様に、試料Ｓ９およびＳ１１を比較した場合、Ｎｂ2Ｏ5を含有させることにより、誘電率の温度変化率がさらに小さくなることがわかる。
【００５８】
また、試料Ｓ２６〜Ｓ３２を比較した場合、主成分１００重量部に対してＴａ2Ｏ5の含有量が４重量部を超えると、誘電率が低下することがわかる。同様に、試料Ｓ３３〜Ｓ３９を比較した場合、主成分１００重量部に対してＮｂ2Ｏ5の含有量が４重量部を超えると、誘電率が低下することがわかる。
【００５９】
また、試料Ｓ１５および試料Ｓ２５を比較した場合、ＺｎＯを含有するガラス粉末Ｇ４を用いた試料Ｓ２５の方が、熱膨張係数が小さくなることがわかる。
【００６０】
【実施例】
図１は、本発明に係るセラミック多層基板の一実施例を示す概略断面図である。セラミック多層基板１０は、第１のセラミック層１１と第２のセラミック層１２とが積層されてなる。また、セラミック多層基板１０の主面上および各セラミック層の間には配線導体１３が形成されている。また、各セラミック層には配線導体１３どうしを立体的に接続するビア導体１４が形成されている。また、第１のセラミック層１１を挟んで配線導体１３が対向することにより、コンデンサＣが形成されている。
【００６１】
第１のセラミック層１１は、ＴｉＯ2結晶、およびＣａＴｉＳｉＯ5結晶が析出しているガラスセラミックからなる。このガラスセラミックは、ＴｉＯ2結晶を含むため誘電率が高い。したがって、第１のセラミック層１１において誘電率の高いコンデンサを形成することができる。さらに、このガラスセラミックは誘電率の温度変化率が小さいため、周囲の温度変化によるコンデンサＣの特性ばらつきを抑えることができる。また、このガラスセラミックはＣａＴｉＳｉＯ5結晶を含むため、熱膨張係数が６．５〜８．５ｐｐｍＫ-1程度と比較的小さい。
【００６２】
第２のセラミック層１２は、アルミナおよびホウケイ酸ガラスを含むガラスセラミックからなる。このガラスセラミックは誘電率が低いため、第２のセラミック層１２に形成された配線導体１３やビア導体１４において、遅延なく信号を伝搬させることができる。また、このガラスセラミックの熱膨張係数は約７〜８ｐｐｍＫ-1である。
【００６３】
上記のように、第１のセラミック層１１を構成するガラスセラミックと、第２のセラミック層１２を構成するガラスセラミックとは、熱膨張係数が近似している。したがって、セラミック多層基板１０の製造工程のうち焼成工程において、両者の熱膨張係数の違いにより基板に割れや反りが生じるのを防ぐことができる。
【００６４】
セラミック多層基板１０は、例えば以下のような方法により作製される。まず、ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−ＺｎＯ系のガラス粉末、ＴｉＯ2粉末、およびＣａＴｉＳｉＯ5粉末を準備し、これらを所定の重量比となるように混合する。次に、得られた混合粉末に、適当量の溶剤、バインダ、可塑剤を加えて混練し、スラリーを作製する。次に、このスラリーをドクターブレード法によりシート状に成形して、焼成後に第１のセラミック層１１となる第１のグリーンシートを作製する。
【００６５】
次に、ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3系のガラス粉末およびＡｌ2Ｏ3粉末を準備し、これらを所定の重量比となるように混合する。次に、得られた混合粉末に、適当量の溶剤、バインダ、可塑剤を加えて混練し、スラリーを作製する。次に、このスラリーをドクターブレード法によりシート状に成形して、焼成後に第２のセラミック層１２となる第２のグリーンシートを作製する。
【００６６】
次に、Ｃｕ粉末、適当量のバインダ、ガラス粉末、分散剤からなる導体ペーストを作製する。次に、この導体ペーストを、スクリーン印刷により第１、第２のグリーンシート上に印刷する。また、第１、第２のグリーンシートにビアホールを形成し、このビアホールに上記導体ペーストを充填する。
【００６７】
次に、第１のグリーンシートおよび第２のグリーンシートを積層して、配線導体、およびビアホール導体が形成されたセラミック積層体を作製する。次に、プレス機によりセラミック積層体を圧着し、セラミック積層体を、空気中、９００℃で焼成する。これにより、図１に示すセラミック多層基板１０が作製される。
【００６８】
【発明の効果】
本発明に係るガラスセラミック組成物は、低温焼成が可能で、誘電率が高く、熱膨張係数が比較的小さく、誘電率の温度変化率が小さい。
【００６９】
したがって、本発明に係るガラスセラミック組成物を用いて、低誘電率層と高誘電率層とを積層した複合多層基板の高誘電率層を作製することにより、以下のような効果が得られる。
【００７０】
まず、本発明に係るガラスセラミック組成物は低温焼成が可能であるため、銀や銅などの比抵抗の低い金属からなる配線導体と同時焼成することができる。
【００７１】
また、本発明に係るガラスセラミック組成物は誘電率が高いため、高誘電率層において静電容量の大きいコンデンサを形成することができる。
【００７２】
また、本発明に係るガラスセラミック組成物は熱膨張係数が比較的小さく、アルミナとホウケイ酸ガラスとからなるガラスセラミック組成物の熱膨張係数に近似している。したがって、高周波特性に優れたアルミナとホウケイ酸ガラスとからなるガラスセラミック組成物により低誘電率層を構成しても、焼成時に基板に割れや反りが生じるのを防ぐことができる。
【００７３】
また、本発明に係るガラスセラミック組成物は誘電率の温度変化率が小さいため、周囲の温度変化に対して特性の安定したコンデンサを形成することができる。
【００７４】
本発明に係るガラスセラミックは、上記ガラスセラミック組成物と同様に、誘電利率が高く、熱膨張係数が比較的小さく、誘電率の温度変化率が小さい。したがって、このガラスセラミックにより複合多層基板の高誘電率層を構成することにより、上記と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るセラミック多層基板を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１０                  セラミック多層基板
１１                  第１のセラミック層
１２                  第２のセラミック層
１３                  配線導体
１４                  ビア導体
【図１】
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