JP2003040670A - High thermal expansion porcelain composition, high thermal expansion porcelain, method of manufacturing the same, multilayer wiring board and mounting structure thereof - Google Patents
High thermal expansion porcelain composition, high thermal expansion porcelain, method of manufacturing the same, multilayer wiring board and mounting structure thereofInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】BaOを含有するガラスと、フィラーとの複合
組成物からなり、低誘電率、耐薬品性および強度に優れ
た高熱膨張磁器と、その磁器を用いて高誘電率層と積層
され、長期にわたり実装信頼性に優れた多層配線基板を
得る。
【解決手段】絶縁基板1の表面及び/または内部にメタ
ライズ配線層3が配設され、絶縁基板1が低誘電率層1
aと、高誘電率層1bとの積層体からなる高熱膨張多層
配線基板において、低誘電率層1aを、BaOを5〜6
0重量%含有するガラスを20〜80体積%と、無機フ
ィラーを20〜80体積%とからなり、無機フィラー
が、40℃〜400℃における線熱膨張係数が6ppm
/℃以上の金属酸化物を20〜99重量%、コージェラ
イトを1〜80重量%の割合で含有する組成物を焼成し
た40℃〜400℃における線熱膨張係数が8〜15p
pm/℃、1MHzにおける比誘電率が7未満の高熱膨
張磁器によって構成する。
(57) Abstract: A high thermal expansion porcelain made of a composite composition of a glass containing BaO and a filler, having a low dielectric constant, excellent chemical resistance and strength, and a high dielectric constant using the porcelain. A multilayer wiring board that is laminated with layers and has excellent mounting reliability over a long period of time is obtained. A metallized wiring layer (3) is disposed on the surface and / or inside of an insulating substrate (1).
a and a high dielectric constant layer 1b, a low dielectric constant layer 1a, a BaO of 5 to 6
20 to 80% by volume of a glass containing 0% by weight and 20 to 80% by volume of an inorganic filler, wherein the inorganic filler has a linear thermal expansion coefficient at 40 ° C. to 400 ° C. of 6 ppm.
The linear thermal expansion coefficient at 40 ° C. to 400 ° C. obtained by calcining a composition containing 20 to 99% by weight of a metal oxide of at least / ° C. and 1 to 80% by weight of cordierite is 8 to 15 p.
It is composed of a high thermal expansion porcelain having a relative dielectric constant of less than 7 at pm / ° C. and 1 MHz.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、高熱膨張性を有す
る磁器組成物、磁器およびその製造方法と、それを絶縁
基板とする半導体素子収納用パッケージ等に使用される
多層配線基板と、その実装構造に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a porcelain composition having a high thermal expansion property, a porcelain and a method for manufacturing the same, a multilayer wiring board used for a package for storing a semiconductor element, which uses it as an insulating substrate, and its mounting. It is about structure.
【0002】[0002]
【従来技術】従来、多層配線基板は、絶縁層が多層に積
層された絶縁基板の表面または内部にメタライズ配線層
が配設された構造からなり、代表的な例として、LSI
等の半導体素子収納用パッケージが挙げられる。このよ
うなパッケージとしては、絶縁層がアルミナ等のセラミ
ックスからなるものが多用され、さらに最近では、銅メ
タライズと同時焼成を可能にした低温焼成磁器を絶縁基
板とするものも実用化されている。2. Description of the Related Art Conventionally, a multilayer wiring board has a structure in which a metallized wiring layer is provided on the surface or inside of an insulating substrate in which insulating layers are laminated in multiple layers.
And other semiconductor element housing packages. As such a package, a package in which an insulating layer is made of ceramics such as alumina is often used, and more recently, a package in which a low temperature fired porcelain capable of simultaneous firing with copper metallization is used as an insulating substrate has been put into practical use.
【0003】このようなセラミック多層配線基板におい
ては、半導体素子の集積度が高まるに従い、プリント基
板等の外部回路基板と接続するための接続端子数も増大
する傾向にあり、より小型化を図る方法として、セラミ
ック多層配線基板の下面に半田からなる球状の接続端子
を取り付けたBGAが採用されている。このBGAは、
外部回路基板上の配線導体上に前記接続端子を載置当設
させ、250〜400℃の温度で加熱処理することによ
り、前記接続端子を溶融させて接続する。In such a ceramic multilayer wiring board, the number of connection terminals for connecting to an external circuit board such as a printed circuit board tends to increase as the degree of integration of semiconductor elements increases. As the BGA, a ceramic multi-layer wiring board having a spherical connection terminal made of solder attached to the lower surface thereof is used. This BGA is
The connection terminal is placed on the wiring conductor on the external circuit board, and the connection terminal is melted and connected by heat treatment at a temperature of 250 to 400 ° C.
【0004】しかしながら、この実装方法では、従来の
アルミナ、ムライト等のセラミックスを用いた場合、該
セラミック回路基板の線熱膨張係数が約4〜7×10-6
/℃であるのに対し、該基板を半田実装するガラス−エ
ポキシ絶縁層を用いたプリント基板の線熱膨張係数が約
11〜18×10-6/℃であるため、半導体素子の作動
時に発する熱により、セラミック多層配線基板と外部回
路基板の熱膨張差に起因する大きな熱応力が発生すると
いう問題があった。そして、この熱応力は接続端子数が
増加するほど影響が大きくなり、半導体素子の作動と停
止の繰り返しによりこの熱応力が接続端子に印加され、
接続端子が配線導体より剥離するという問題があった。However, in this mounting method, when conventional ceramics such as alumina and mullite are used, the coefficient of linear thermal expansion of the ceramic circuit board is about 4 to 7 × 10 -6.
/ ° C., Whereas the linear thermal expansion coefficient of a printed circuit board using a glass-epoxy insulating layer for soldering the substrate is about 11 to 18 × 10 −6 / ° C. There is a problem that a large thermal stress is generated due to the difference in thermal expansion between the ceramic multilayer wiring board and the external circuit board due to the heat. The thermal stress has a greater effect as the number of connection terminals increases, and the thermal stress is applied to the connection terminals by repeating the operation and stop of the semiconductor element,
There is a problem that the connection terminal is separated from the wiring conductor.
【0005】このような問題に対して、本出願人は、先
に高熱膨張のガラスを用いて、所定のフィラーを混合し
焼成した高熱膨張磁器を絶縁基板とすることを提案し
た。In order to solve such a problem, the applicant of the present invention has previously proposed that a high thermal expansion porcelain obtained by mixing a predetermined filler with a high thermal expansion glass and firing the glass is used as an insulating substrate.
【0006】一方、携帯電話、ノートパソコン等の携帯
用情報端末の急激な普及に伴い、搭載される電子部品の
小型化が強く望まれている。一例として、携帯電話のス
イッチング回路及びパワーアンプ回路は、複数の抵抗体
及びコンデンサにより構成され、従来、これらの素子は
個々に回路基板上に設置されており、小型化及び製造コ
スト削減の妨げとなっていた。On the other hand, with the rapid spread of portable information terminals such as mobile phones and notebook computers, there is a strong demand for downsizing of electronic components mounted therein. As an example, a switching circuit and a power amplifier circuit of a mobile phone are composed of a plurality of resistors and capacitors, and conventionally, these elements are individually installed on a circuit board, which hinders miniaturization and reduction of manufacturing cost. Was becoming.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】携帯用電子機器等に搭
載される電子部品を小型化するためには、半導体素子を
収納するセラミック配線基板のみならず、該配線基板を
実装するプリント基板等の外部回路基板を小型化する必
要がある。しかし、従来はセラミック配線基板、コンデ
ンサ、及び抵抗を個々に外部回路基板上に実装していた
ため、小型化が困難という問題、及び実装のための製造
コストが高くなるという問題があった。In order to reduce the size of electronic components mounted on portable electronic equipment, not only ceramic wiring boards that house semiconductor elements but also printed circuit boards and the like on which the wiring boards are mounted are mounted. It is necessary to downsize the external circuit board. However, conventionally, since the ceramic wiring board, the capacitor, and the resistor are individually mounted on the external circuit board, there are problems that miniaturization is difficult and manufacturing cost for mounting is high.
【0008】そこで、セラミック多層配線基板の内部
に、高誘電率のセラミック層を介装させたコンデンサ内
蔵基板が提案されている。高誘電率の誘電体材料として
は、従来からBaO−TiO2系、PbO−TiO2系等
を主とする複合ペロブスカイト系誘電体材料が知られて
いるが、かかる誘電体材料は低温焼成磁器と同時焼成す
ることができないという問題があった。Therefore, there has been proposed a capacitor-embedded substrate in which a ceramic layer having a high dielectric constant is provided inside a ceramic multilayer wiring substrate. As a dielectric material having a high dielectric constant, a composite perovskite-based dielectric material mainly composed of BaO—TiO 2 system, PbO—TiO 2 system, etc. has been conventionally known, and such a dielectric material is a low temperature fired porcelain. There was a problem that it was not possible to perform simultaneous firing.
【0009】そこで、本出願人は、先にBaOを含有す
る高熱膨張のガラスと、BaTiO 3、CaTiO3等の
高誘電率のフィラー成分とを添加し焼成してなる高熱膨
張、高誘電率の磁器を提案し、そして、この高誘電率磁
器を低誘電率層とともに積層して高誘電率層から所定の
容量を引き出すコンデンサ内蔵多層配線基板を提案し
た。Therefore, the applicant of the present invention previously contained BaO.
High thermal expansion glass and BaTiO 3, CaTiO3Etc.
High thermal expansion obtained by adding a high dielectric constant filler component and firing
Zhang, proposed a high-permittivity porcelain, and
Stacking the container with the low-k layer and placing the
We proposed a multilayer wiring board with a built-in capacitor that draws out the capacity.
It was
【0010】この場合、低誘電率層は、前記高誘電率層
と同時焼成される際の収縮率、異種材料相互間の拡散等
を制御する上で、前記低誘電率層は、高誘電率層と同一
のガラスからなることが望まれる。In this case, the low dielectric constant layer has a high dielectric constant in order to control the contraction rate when co-firing with the high dielectric constant layer and the diffusion between different materials. It is desired that it consists of the same glass as the layer.
【0011】しかしながら、前記BaOを含む低軟化
点、高熱膨張のガラスを用いた磁器を低誘電率層として
用いようとする場合、比誘電率が低くできない、あるい
は耐薬品性が劣り、めっき工程等で用いられる酸性溶液
やアルカリ性溶液での処理を行った際に磁器が変色す
る、あるいは強度が低いという問題があった。However, when a porcelain using a glass having a low softening point and a high thermal expansion containing BaO is to be used as the low dielectric constant layer, the relative dielectric constant cannot be lowered or the chemical resistance is poor, and the plating process, etc. There was a problem that the porcelain was discolored or the strength was low when it was treated with an acidic solution or an alkaline solution used in.
【0012】従って、本発明は、BaOを含有するガラ
スと、フィラーとの複合組成物からなり、低誘電率、耐
薬品性および強度に優れた高熱膨張磁器組成物および高
熱膨張磁器、ならびにその製造方法を提供することを目
的とするものである。Therefore, the present invention comprises a composite composition of a glass containing BaO and a filler, and has a high thermal expansion porcelain composition and a high thermal expansion porcelain excellent in low dielectric constant, chemical resistance and strength, and the production thereof. It is intended to provide a method.
【0013】また、本発明は、上記の高熱膨張磁器磁器
を用いた多層配線基板、特に高誘電率層と積層された多
層配線基板と、その長期安定性に優れた実装構造を提供
することを目的とするものである。The present invention also provides a multilayer wiring board using the above-mentioned high thermal expansion porcelain, particularly a multilayer wiring board laminated with a high dielectric constant layer, and a mounting structure excellent in long-term stability. It is intended.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
に対して検討を重ねた結果、BaOを含有するガラス
に、フィラーとして高熱膨張のフィラーとコージェライ
トを所定比率で組み合わせることによって、磁器の高熱
膨張化とともに、低誘電率化、耐薬品性および強度を改
善することができることを見出し、本発明に至った。Means for Solving the Problems As a result of repeated studies on the above problems, the present inventors have combined BaO-containing glass with a filler having high thermal expansion and a cordierite at a predetermined ratio as fillers. The present inventors have found that it is possible to improve the dielectric constant, chemical resistance and strength of the porcelain as well as increase the thermal expansion of the porcelain.
【0015】即ち、本発明の高熱膨張磁器組成物は、B
aOを5〜60重量%含有するガラスを20〜80体積
%と、無機フィラーを20〜80体積%とからなり、前
記無機フィラーが、40℃〜400℃における線熱膨張
係数が6ppm/℃以上の金属酸化物を20〜99重量
%、コージェライトを1〜80重量%の割合でそれぞれ
含有することを特徴とするものであり、かかる組成物
は、焼成後の40℃〜400℃における線熱膨張係数が
8〜15ppm/℃、1MHzにおける比誘電率が7未
満であることを特徴とする。That is, the high thermal expansion porcelain composition of the present invention comprises B
It is composed of 20 to 80% by volume of glass containing 5 to 60% by weight of aO and 20 to 80% by volume of inorganic filler, and the inorganic filler has a linear thermal expansion coefficient of 6 ppm / ° C or more at 40 ° C to 400 ° C. 20 to 99% by weight of the metal oxide and 1 to 80% by weight of cordierite, respectively, and the composition has a linear heat at 40 ° C. to 400 ° C. after firing. The expansion coefficient is 8 to 15 ppm / ° C., and the relative dielectric constant at 1 MHz is less than 7.
【0016】また、本発明の高熱膨張磁器は、上記の組
成物を成形後、焼成することによって作製されるもので
あり、結晶相とガラス相とから構成され、前記結晶相が
40℃〜400℃における線熱膨張係数が6ppm/℃
以上の金属酸化物と、セルジアンに主として形成され、
前記ガラス相中のBaO量が10重量%以下であり、4
0℃〜400℃における線熱膨張係数が8〜15ppm
/℃、1MHzにおける比誘電率が7未満であることを
特徴とするものであり、前記セルジアンが平均アスペク
ト比3以上の六方晶セルジアンであることが高強度化を
図る上で望ましい。Further, the high thermal expansion porcelain of the present invention is produced by molding and firing the above composition, and is composed of a crystal phase and a glass phase, and the crystal phase is 40 ° C. to 400 ° C. Linear thermal expansion coefficient at 6 ℃ is 6ppm / ℃
With the above metal oxides, mainly formed in Celsian,
The amount of BaO in the glass phase is 10 wt% or less, 4
Coefficient of linear thermal expansion at 0 ° C to 400 ° C is 8 to 15 ppm
It is characterized in that the relative dielectric constant at / ° C. and 1 MHz is less than 7, and the Celsian is preferably a hexagonal Celsian having an average aspect ratio of 3 or more in order to achieve high strength.
【0017】また、本発明の高熱膨張磁器の製造方法
は、BaOを5〜60重量%含有するガラスを20〜8
0体積%と、無機フィラーを20〜80体積%とからな
り、前記無機フィラーが、40℃〜400℃における線
熱膨張係数が6ppm/℃以上の金属酸化物を20〜9
9重量%、コージェライトを1〜80重量%の割合でそ
れぞれ含有する組成物を成形後、800℃〜1100℃
の温度で焼成することを特徴とするもので、特に、前記
組成物を成形後、750〜900℃の温度範囲内で最適
焼成温度よりも低い温度で一次的に保持した後、800
℃〜1100℃の最適焼成温度で焼成することがセルジ
アンを析出させるために望ましい。Further, the method for manufacturing a high thermal expansion porcelain of the present invention comprises 20 to 8 of glass containing 5 to 60% by weight of BaO.
0% by volume and 20-80% by volume of an inorganic filler, wherein the inorganic filler has a coefficient of linear thermal expansion at 40 ° C. to 400 ° C. of 6 to 9 ppm / ° C. or higher and a metal oxide of 20 to 9%.
After molding a composition containing 9% by weight and cordierite at a ratio of 1 to 80% by weight, respectively, 800 ° C. to 1100 ° C.
In particular, after the composition is molded, the composition is temporarily held at a temperature lower than the optimum baking temperature within a temperature range of 750 to 900 ° C.
Firing at an optimum firing temperature of ℃ to 1100 ℃ is desirable for precipitating Celsian.
【0018】さらに、本発明によれば、セラミック絶縁
層が多層に積層された絶縁基板の表面及び/または内部
にメタライズ配線層が配設されている多層配線基板にお
いて、前記セラミック絶縁層のうち少なくとも1層が前
記高熱膨張磁器からなる低誘電率層によって形成されて
なり、また、前記セラミック絶縁層のうちの少なくとも
1層が、40〜400℃における線熱膨張係数が8〜1
5ppm/℃、1MHzにおける比誘電率が10以上で
あり、さらには、BaOを含有するガラスと、結晶相と
して40〜400℃における線熱膨張係数が8ppm/
℃以上、且つ1MHzにおける比誘電率が40以上の金
属酸化物を含む高誘電率層からなることが望ましく、こ
の高誘電率層を一対の電極層間に配設することによっ
て、一対の電極間に所定の静電容量を引き出すことがで
きる。Furthermore, according to the present invention, in a multilayer wiring board in which a metallized wiring layer is provided on the surface and / or inside of an insulating substrate in which ceramic insulating layers are laminated in multiple layers, at least one of the ceramic insulating layers is provided. One layer is formed by a low dielectric constant layer made of the high thermal expansion porcelain, and at least one of the ceramic insulating layers has a linear thermal expansion coefficient of 8 to 1 at 40 to 400 ° C.
The relative dielectric constant at 5 ppm / ° C. and 1 MHz is 10 or more, and further, the glass containing BaO and the linear thermal expansion coefficient at 40 to 400 ° C. as a crystal phase are 8 ppm /
It is preferable that the high dielectric constant layer includes a metal oxide having a relative dielectric constant of 40 or more at 1 ° C. or higher at a temperature of 1 ° C. or higher. By disposing the high dielectric constant layer between a pair of electrode layers, a high dielectric constant layer is provided between the pair of electrodes. A predetermined capacitance can be extracted.
【0019】また、上記の多層配線基板においては、前
記低誘電率層と前記高誘電率層との40〜400℃にお
ける線熱膨張係数差が0.5ppm/℃以下であること
が両絶縁層の剥離などを防止する上で望ましい。Further, in the above multilayer wiring board, the difference in linear thermal expansion coefficient between the low dielectric constant layer and the high dielectric constant layer at 40 to 400 ° C. is 0.5 ppm / ° C. or less. It is desirable to prevent peeling of the film.
【0020】さらに、上記多層配線基板は、前記絶縁基
板表面に半導体素子が搭載され、且つ該絶縁基板の裏面
に、外部回路と接続するための接続端子を具備するもの
であり、少なくとも有機樹脂を含む絶縁体の表面に配線
導体が被着形成された外部回路基板上にこの多層配線基
板を載置し、該多層配線基板の前記接続端子と前記配線
導体とをロウ接することによって、多層配線基板を外部
回路基板に実装することができるが、本発明によれば、
多層配線基板の熱膨張係数が外部回路基板と近似してい
るために、特に接続端子がボール状端子からなる場合に
おいても高い実装信頼性を有するものである。Further, the above-mentioned multilayer wiring board is one in which a semiconductor element is mounted on the surface of the insulating substrate, and a connection terminal for connecting to an external circuit is provided on the back surface of the insulating substrate, and at least an organic resin is used. The multilayer wiring board is placed on an external circuit board having wiring conductors adhered to the surface of an insulating body, and the connection terminals of the multilayer wiring board and the wiring conductors are brazed to each other, thereby forming a multilayer wiring board. Can be mounted on an external circuit board, but according to the present invention,
Since the coefficient of thermal expansion of the multilayer wiring board is similar to that of the external circuit board, it has high mounting reliability even when the connection terminals are ball-shaped terminals.
【0021】[0021]
【発明の実施の形態】本発明の高熱膨張磁器組成物は、
BaOを5〜60重量%含有するガラスを20〜80体
積%と、無機フィラーを20〜80体積%とからなり、
前記無機フィラーが、40℃〜400℃における線熱膨
張係数が6ppm/℃以上の金属酸化物を20〜99重
量%、コージェライトを1〜80重量%の割合でそれぞ
れ含有することを特徴とする。The high thermal expansion porcelain composition of the present invention comprises:
20 to 80% by volume of glass containing 5 to 60% by weight of BaO and 20 to 80% by volume of inorganic filler,
The inorganic filler contains a metal oxide having a linear thermal expansion coefficient of 6 ppm / ° C. or higher at 40 ° C. to 400 ° C. of 20 to 99% by weight and cordierite at a ratio of 1 to 80% by weight, respectively. .
【0022】フィラー中に含まれる40℃〜400℃に
おける線熱膨張係数が6ppm/℃以上の金属酸化物と
コージェライトの量を上記範囲に限定したのは、40℃
〜400℃における線熱膨張係数が6ppm/℃以上の
金属酸化物の量が20重量%より少ないか、あるいはコ
ージェライトの量が80重量%より多いと、焼成後に得
られる磁器の40℃〜400℃における線熱膨張係数を
8ppm/℃以上に高めることが困難となる。また、4
0℃〜400℃における線熱膨張係数が6ppm/℃以
上の金属酸化物の量が99重量%より多いか、あるいは
コージェライトの量が1重量%より少ないと、得られる
磁器の1MHzにおける比誘電率を7未満にすることが
困難となる、あるいは耐薬品性に劣り、めっき工程等で
用いられる酸性溶液やアルカリ性溶液での処理を行った
際に磁器が変色するようになる、あるいは強度が低くな
るためである。特に金属酸化物の量は、35〜95重量
%が、またコージェライトの量は5〜65重量%が望ま
しい。なお、上記の金属酸化物およびコージェライト
は、フィラー中に、合計で80重量%以上、特に90重
量%以上、さらには95重量%以上の割合で含まれるも
のである。The amount of metal oxide and cordierite having a linear thermal expansion coefficient of 6 ppm / ° C. or more at 40 ° C. to 400 ° C. contained in the filler is limited to the above range at 40 ° C.
If the amount of the metal oxide having a linear thermal expansion coefficient of 6 ppm / ° C. or more at ˜400 ° C. is less than 20% by weight or the amount of cordierite is more than 80% by weight, the porcelain obtained after firing has a temperature of 40 ° C. to 400 ° C. It becomes difficult to increase the linear thermal expansion coefficient at 8 ° C to 8 ppm / ° C or higher. Also, 4
If the amount of metal oxide having a linear thermal expansion coefficient of 6 ppm / ° C. or more at 0 ° C. to 400 ° C. is more than 99% by weight or the amount of cordierite is less than 1% by weight, the dielectric constant of the obtained porcelain at 1 MHz is obtained. It becomes difficult to make the rate less than 7, or the chemical resistance is poor and the porcelain becomes discolored when treated with an acidic solution or an alkaline solution used in the plating process, or the strength is low. This is because Particularly, the amount of metal oxide is preferably 35 to 95% by weight, and the amount of cordierite is preferably 5 to 65% by weight. The above metal oxide and cordierite are contained in the filler in a total amount of 80% by weight or more, particularly 90% by weight or more, and further 95% by weight or more.
【0023】また、本発明によれば、上記ガラス中のB
aO含有量は5〜60重量%であることが重要である。
これはBaO量が5重量%より少ないと、ガラスの低軟
化が困難となるとともに、線熱膨張係数が低くなり、得
られる磁器の40℃〜400℃における線熱膨張係数を
8ppm/℃以上に高めることが困難となり、また、B
aO量が60重量%より多いと、ガラス化が困難であ
り、特性が不安定となりやすく、また得られる磁器の1
MHzにおける比誘電率を7未満にすることが困難とな
る、あるいは耐薬品性に劣り、めっき工程等で用いられ
る酸性溶液やアルカリ性溶液での処理を行った際に磁器
が変色するようになる、あるいは強度が低くなるためで
ある。Further, according to the present invention, B in the glass is
It is important that the aO content is 5 to 60% by weight.
When the BaO content is less than 5% by weight, it becomes difficult to soften the glass and the linear thermal expansion coefficient becomes low, and the linear thermal expansion coefficient of the obtained porcelain at 40 ° C to 400 ° C is 8 ppm / ° C or more. It becomes difficult to raise it, and B
If the amount of aO is more than 60% by weight, vitrification is difficult and the characteristics tend to be unstable.
It becomes difficult to make the relative dielectric constant at less than 7 at MHz, or the chemical resistance is poor, and the porcelain becomes discolored when treated with an acidic solution or an alkaline solution used in the plating step, etc. Alternatively, the strength becomes low.
【0024】本発明によれば、上記ガラスとフィラー
を、焼成温度や最終的に得られる磁器の熱膨張特性等の
目的に応じて適当な比率で混合する。本発明において用
いられる上記ガラスは、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、メタライズ配線層等を配設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り焼成過程において
結晶の析出が起こり、フィラーを液相焼結させるための
液相を適切な温度で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、かかるフィラーの含有量の調整により、用いるメタ
ライズの種類によりメタライズ配線層との同時焼成条件
のマッチングを図ることができる。According to the present invention, the glass and the filler are mixed in an appropriate ratio according to the purpose such as the firing temperature and the thermal expansion characteristics of the finally obtained porcelain. The glass used in the present invention has a shrinkage initiation temperature of 700 ° C. or lower without adding a filler and melts at 850 ° C. or higher, so that a metallized wiring layer and the like cannot be disposed. However, by mixing the filler, crystals are precipitated during the firing process, and a liquid phase for liquid-phase sintering the filler can be formed at an appropriate temperature. Further, since the shrinkage start temperature of the entire compact can be raised, by adjusting the content of such filler, it is possible to match the simultaneous firing conditions with the metallized wiring layer depending on the type of metallization used.
【0025】また、本発明の高熱膨張磁器組成物は、上
記ガラス量を20〜80体積%と上記フィラー量を80
〜20体積%の割合で混合するものである。このガラス
とフィラーの量を上記の範囲に限定したのは、ガラス量
が20体積%より少ない、言い換えればフィラー量が8
0体積%より多いと液相焼結することが難しく、焼成温
度が高くなり、メタライズ配線層との同時焼成時にメタ
ライズ配線層が溶融してしまう恐れがある。また、ガラ
ス量が80体積%より多い、言い換えるとフィラー量が
20体積%より少ないと磁器の特性がガラスの特性に大
きく依存してしまい、材料特性の制御が困難となるとと
もに、焼結開始温度が低くなるためにメタライズ配線層
との同時焼成が難しくなるという問題が生じる。また、
ガラス量が多いために原料のコストも高くなる傾向にあ
る。In the high thermal expansion ceramic composition of the present invention, the glass amount is 20 to 80% by volume and the filler amount is 80%.
It is mixed at a ratio of 20% by volume. The amount of the glass and the filler is limited to the above range because the amount of the glass is less than 20% by volume, in other words, the amount of the filler is 8%.
If it is more than 0% by volume, it is difficult to perform liquid phase sintering, the firing temperature becomes high, and the metallized wiring layer may be melted at the time of simultaneous firing with the metallized wiring layer. Further, when the glass amount is more than 80% by volume, in other words, when the filler amount is less than 20% by volume, the characteristics of the porcelain largely depend on the characteristics of the glass, and it becomes difficult to control the material characteristics, and the sintering start temperature becomes low. Therefore, there is a problem in that co-firing with the metallized wiring layer becomes difficult because of the low value. Also,
The cost of raw materials tends to increase due to the large amount of glass.
【0026】また、フィラーは、上記ガラスの屈伏点に
応じ、その量を適宜調整することが望ましい。即ち、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、フィラー量は40〜80体積%
と比較的多く配合できる。これに対して、ガラスの屈伏
点が700℃〜800℃と高い場合、焼結性が低下する
ためフィラー量は20〜50体積%と比較的少なく配合
することが望ましい。Further, it is desirable that the amount of the filler is appropriately adjusted according to the yield point of the glass. That is, when the yield point of the glass is as low as 400 ° C. to 700 ° C., the sinterability at low temperature is enhanced, so that the filler amount is 40 to 80% by volume.
Can be mixed in relatively large amounts On the other hand, when the deformation point of the glass is as high as 700 ° C. to 800 ° C., the sinterability is lowered, so that it is desirable to mix the filler in a relatively small amount of 20 to 50% by volume.
【0027】また、上記の組成物中には、フィラー成分
の1つとして、着色成分として、酸化クロム、酸化コバ
ルト、酸化マンガン、酸化ニッケル、酸化鉄、酸化銅、
クロム酸バリウム、シリコンの群から選ばれる少なくと
も1種を10重量%以下の割合で配合してもよい。In the above composition, as one of the filler components, as a coloring component, chromium oxide, cobalt oxide, manganese oxide, nickel oxide, iron oxide, copper oxide,
You may mix | blend at least 1 sort (s) selected from the group of barium chromate and a silicon | silicone by the ratio of 10 weight% or less.
【0028】本発明の上記高熱膨張磁器組成物によれ
ば、この組成物の混合物を成形後、800〜1100℃
で焼成することによって、コージェライトが、ガラスの
BaO成分と反応し、セルジアンの生成と、残部ガラス
相のBaO成分の減少をもたらす結果、磁器中の残部ガ
ラス相の誘電率を低下させ、且つ耐薬品性を向上させる
ことができる。その結果、得られる磁器は低誘電率であ
り、且つ耐薬品性に優れ、酸性溶液やアルカリ性溶液で
の処理による変色の発生を抑制することができる。According to the above-mentioned high thermal expansion porcelain composition of the present invention, a mixture of this composition is molded and then 800 to 1100 ° C.
By firing at, the cordierite reacts with the BaO component of the glass, resulting in the formation of Celsian and the reduction of the BaO component of the balance glass phase, resulting in a decrease in the permittivity of the balance glass phase in the porcelain and resistance to The chemical properties can be improved. As a result, the obtained porcelain has a low dielectric constant, excellent chemical resistance, and can suppress the occurrence of discoloration due to treatment with an acidic solution or an alkaline solution.
【0029】即ち、上記組成物を焼成することによって
得られる本発明の高熱膨張磁器は、結晶相とガラス相と
から構成されるものであって、前記結晶相が40℃〜4
00℃における線熱膨張係数が6ppm/℃以上の金属
酸化物と、セルジアンに主として形成されるものであ
る。特に、前記セルジアンが平均アスペクト比3以上の
六方晶セルジアンとして析出することによって、かかる
六方晶セルジアン結晶が上記磁器中に分散して存在する
ことによって、磁器のクラック伝播の偏向等により破壊
靱性が向上し、磁器強度が高くなるためである。That is, the high thermal expansion porcelain of the present invention obtained by firing the above composition is composed of a crystal phase and a glass phase, and the crystal phase is 40 ° C. to 4 ° C.
A metal oxide having a linear thermal expansion coefficient of 6 ppm / ° C. or higher at 00 ° C. and a metal oxide are mainly formed in Sergian. In particular, when the Sergian is precipitated as hexagonal Sergian with an average aspect ratio of 3 or more, and the hexagonal Sergian crystals are dispersed in the porcelain, the fracture toughness is improved due to deflection of crack propagation in the porcelain. However, the strength of the porcelain increases.
【0030】また、この磁器中のガラス相中のBaO量
が10重量%以下であることも大きな特徴である。即
ち、ガラス相中のBaO量が多いと、これにより形成さ
れる磁器は、比誘電率が高く、且つ耐薬品性に劣ったも
のとなってしまうが、BaO量を10重量%以下に制御
することによって、比誘電率を低下させ、且つ耐薬品性
を向上させることができる。Another major feature is that the amount of BaO in the glass phase in this porcelain is 10% by weight or less. That is, when the amount of BaO in the glass phase is large, the porcelain formed by this has a high relative dielectric constant and poor chemical resistance, but the amount of BaO is controlled to 10% by weight or less. As a result, the relative dielectric constant can be reduced and the chemical resistance can be improved.
【0031】さらに、本発明の磁器は、上記の構成から
なることに伴って、40℃〜400℃における線熱膨張
係数が8〜15ppm/℃、1MHzにおける比誘電率
が7未満の高熱膨張、低誘電率の磁器からなるものであ
る。Further, the porcelain of the present invention has a high thermal expansion coefficient of linear thermal expansion of 8 to 15 ppm / ° C. at 40 ° C. to 400 ° C. and a relative dielectric constant of less than 7 at 1 MHz, due to the above-mentioned structure. It is made of low-permittivity porcelain.
【0032】なお、上記高熱膨張磁器組成物および高熱
膨張磁器において、線熱膨張係数が6ppm/℃以上の
金属酸化物としては、クォーツ(SiO2、クリストバ
ライト(SiO2)、トリジマイト(SiO2)、フォル
ステライト(2MgO・SiO2)、スピネル(MgO
・Al2O3)、ウォラストナイト(CaO・Si
O2)、モンティセラナイト(CaO・MgO・Si
O2)、ネフェリン(Na2O・Al2O3・SiO2)、
ジオプサイド(CaO・MgO・2SiO2)、メルビ
ナイト(3CaO・MgO・2SiO2)、アケルマイ
ト(2CaO・MgO・2SiO2)、マグネシア(M
gO)、アルミナ(Al2O3)、カーネギアイト(Na
2O・Al2O3・2SiO2)、エンスタタイト(MgO
・SiO2)、ホウ酸マグネシウム(2MgO・B
2O3)、セルジアン(BaO・Al2O3・2Si
O 2)、B2O3・2MgO・2SiO2、ガーナイト(Z
nO・Al2O3)の群から選ばれる少なくとも1種が挙
げられる。これらの中でも、クオーツ、クリストバライ
ト、トリジマイトなどのSiO2系材料や、フォルステ
ライト、エンスタタイトの群から選ばれる少なくとも1
種が高熱膨張化を図る上で望ましい。The high thermal expansion porcelain composition and high heat
In expansion porcelain, the coefficient of linear thermal expansion is 6ppm / ℃ or more
As the metal oxide, quartz (SiO2, Cristoba
Light (SiO2), Tridymite (SiO2),
Stellite (2MgO ・ SiO2), Spinel (MgO
・ Al2O3), Wollastonite (CaO ・ Si
O2), Monticellanite (CaO ・ MgO ・ Si
O2), Nepheline (Na2O ・ Al2O3・ SiO2),
Diopside (CaO ・ MgO ・ 2SiO2), Melbi
Night (3CaO ・ MgO ・ 2SiO2), Akermai
G (2CaO ・ MgO ・ 2SiO2), Magnesia (M
gO), alumina (Al2O3), Carnegiaite (Na
2O ・ Al2O3・ 2SiO2), Enstatite (MgO
・ SiO2), Magnesium borate (2MgO · B
2O3), Sergian (BaO ・ Al2O3・ 2Si
O 2), B2O3・ 2MgO ・ 2SiO2, Garnite (Z
nO / Al2O3) At least one selected from the group
You can Among these, quartz and Cristobalai
SiO such as grit and tridymite2Materials and forste
At least one selected from the group of light and enstatite
Seeds are desirable for achieving high thermal expansion.
【0033】本発明において、上記の高熱膨張磁器を得
るための具体的な製造方法は、まず、前述した高熱膨張
磁器組成物にて説明したようなガラスとフィラーとの混
合物に対して、適当な成形のため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
状に成形し、得られた成形体を焼成する。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、500〜800℃の大気
または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。In the present invention, the specific manufacturing method for obtaining the above-mentioned high thermal expansion porcelain is first suitable for the mixture of glass and filler as described in the above-mentioned high thermal expansion porcelain composition. After adding an organic resin binder for molding, a desired molding means, for example, a die press, cold isostatic pressing, injection molding, extrusion molding, doctor blade method, calender roll method, rolling method, etc., into an arbitrary shape. It shape | molds and the obtained molded object is baked. In firing, first, the binder component blended for molding is removed. The binder is removed at 500 to 800 ° C. in the atmosphere or nitrogen atmosphere. At this time, the shrinkage starting temperature of the molded body is preferably about 700 to 850 ° C. If the shrinking starting temperature is lower than this, it becomes difficult to remove the binder.
【0034】なお、配線基板を作製する場合には、上記
のようなガラスとフィラーとの混合物に、適当な有機バ
インダー、溶剤、可塑剤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
ドなどの塗工方式によるグリーンシート成形法により、
グリーンシートを作製する。さらに、銅、銀、ニッケ
ル、パラジウム、金のうちの1種以上からなる金属粉末
に有機バインダー、可塑剤、溶剤を添加混合して得た金
属ペーストを上記グリーンシートに周知のスクリーン印
刷法により所定パターンに印刷塗布する。また、場合に
よっては、上記グリーンシートに適当な打ち抜き加工し
てビアホールを形成し、このホール内にもメタライズペ
ーストを充填する。そしてこれらのグリーンシートを複
数枚積層圧着した後、焼成する。焼成にあたっては、成
形のために配合したバインダー成分を除去するが、バイ
ンダーの除去は、メタライズ配線層を形成する配線導体
として、例えば銅を用いる場合には、100〜800℃
の水蒸気を含有する窒素雰囲気中で行われる。When a wiring board is prepared, a slurry is prepared by adding and mixing an appropriate organic binder, solvent and plasticizer to the above mixture of glass and filler, and the slurry is well known. By the green sheet molding method by the coating method such as doctor blade of
Make a green sheet. Further, a metal paste obtained by adding and mixing an organic binder, a plasticizer, and a solvent to a metal powder made of one or more of copper, silver, nickel, palladium, and gold is predetermined on the green sheet by a known screen printing method. Apply the pattern by printing. In some cases, the green sheet is appropriately punched to form a via hole, and the metallizing paste is filled in the via hole. Then, a plurality of these green sheets are laminated and pressure-bonded, and then fired. During firing, the binder component mixed for molding is removed, but the binder is removed at 100 to 800 ° C. when copper is used as the wiring conductor forming the metallized wiring layer.
Is performed in a nitrogen atmosphere containing water vapor.
【0035】焼成は、酸化性雰囲気または非酸化性雰囲
気中で行われるが、磁器の強度を向上する上では、75
0〜900℃の温度範囲内で最適焼成温度よりも低い温
度で一次的に保持して針状乃至柱状の六方晶セルジアン
結晶を成長させた後、800℃〜1100℃の最適焼成
温度で行うことが望ましい。かかる最適焼成温度が80
0℃より低いと緻密化することができず、1100℃よ
り高いとメタライズ配線層との同時焼成が難しくなる。
但し、配線導体の成分として銅を用いる場合には、80
0〜1000℃の非酸化性雰囲気中で焼成することが望
ましい。The firing is carried out in an oxidizing atmosphere or a non-oxidizing atmosphere, and in order to improve the strength of the porcelain, it is 75
After the needle-like or columnar hexagonal Celsian crystal is temporarily maintained at a temperature lower than the optimum firing temperature within a temperature range of 0 to 900 ° C., and then performed at the optimum firing temperature of 800 ° C. to 1100 ° C. Is desirable. The optimum firing temperature is 80
If it is lower than 0 ° C., it cannot be densified, and if it is higher than 1100 ° C., it becomes difficult to co-fire with the metallized wiring layer.
However, when copper is used as a component of the wiring conductor,
It is desirable to perform firing in a non-oxidizing atmosphere at 0 to 1000 ° C.
【0036】図1は、本発明の高熱膨張磁器を低誘電率
層として応用した例を示すもので、配線基板、とりわ
け、BGA(ボールグリッドアレイ)型の半導体素子収
納用パッケージとその実装構造の一実施例を示す概略断
面図である。このパッケージは、絶縁基板の表面あるい
は内部にメタライズ配線層が配設された、いわゆる配線
基板を基礎的構造とするものであり、Aは半導体素子収
納用パッケージ、Bは外部回路基板をそれぞれ示す。FIG. 1 shows an example in which the high thermal expansion porcelain of the present invention is applied as a low dielectric constant layer. It shows a wiring board, especially a BGA (ball grid array) type semiconductor element housing package and its mounting structure. It is a schematic sectional drawing which shows one Example. This package has a basic structure of a so-called wiring board in which a metallized wiring layer is provided on the surface or inside of an insulating substrate. A indicates a semiconductor element housing package and B indicates an external circuit board.
【0037】半導体素子収納用パッケージAは、絶縁基
板1と蓋体2とメタライズ配線層3と接続端子4により
構成され、絶縁基板1及び蓋体2は半導体素子5を内部
に気密に収容するためのキャビティ6を形成する。そし
て、キャビティ6内にて半導体素子5は、ガラス、樹脂
等の接着材を介して絶縁基板1に接着固定される。The semiconductor element housing package A is composed of an insulating substrate 1, a lid body 2, a metallized wiring layer 3 and a connecting terminal 4, and the insulating substrate 1 and the lid body 2 hermetically house the semiconductor element 5 therein. To form the cavity 6. Then, in the cavity 6, the semiconductor element 5 is adhesively fixed to the insulating substrate 1 via an adhesive material such as glass or resin.
【0038】また、絶縁基板1の表面および内部には、
メタライズ配線層3が配設されており、半導体素子5と
絶縁基板1の下面に形成された接続端子4と電気的に接
続するように配設されている。図1のパッケージによれ
ば、接続端子4は、接続パッド4aを介して高融点の半
田(錫−鉛合金)から成るボール状端子4bがロウ材に
より取着されている。On the surface and inside of the insulating substrate 1,
The metallized wiring layer 3 is provided so as to be electrically connected to the semiconductor element 5 and the connection terminal 4 formed on the lower surface of the insulating substrate 1. According to the package of FIG. 1, the connection terminal 4 has a ball-shaped terminal 4b made of high-melting point solder (tin-lead alloy) attached by a brazing material via a connection pad 4a.
【0039】一方、外部回路基板Bは、絶縁体7と配線
導体8により構成されており、絶縁体7は、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などのように40〜400℃の線
熱膨張係数が12〜16ppm/℃の特性を有し、一般
にはプリント基板等が用いられる。また、この基板Bの
表面に形成される配線導体8は、絶縁体7との熱膨張係
数の整合性と、良電気伝導性の点で、通常、銅、金、
銀、アルミニウム、ニッケル、鉛−錫等の金属導体から
なる。On the other hand, the external circuit board B is composed of an insulator 7 and a wiring conductor 8, and the insulator 7 is made of an insulating material containing at least an organic resin, specifically, a glass-epoxy composite material. As described above, the linear thermal expansion coefficient at 40 to 400 ° C. is 12 to 16 ppm / ° C., and a printed circuit board or the like is generally used. The wiring conductor 8 formed on the surface of the substrate B is usually made of copper, gold, or the like in terms of the matching of the thermal expansion coefficient with the insulator 7 and the good electrical conductivity.
It is made of a metal conductor such as silver, aluminum, nickel, or lead-tin.
【0040】半導体素子収納用パッケージAを外部回路
基板Bに実装するには、パッケージAの絶縁基板1下面
のボール状端子4bを外部回路基板Bの配線導体8上に
載置当接させ、しかる後、低融点の半田等のロウ材によ
り約250〜400℃の温度で半田を溶融させて配線導
体8とボール状端子4bとを接合することにより、実装
される。この時、配線導体8の表面にはボール状端子4
bとのロウ材による接続を容易に行うために予めロウ材
が被着形成されていることが望ましい。In order to mount the semiconductor element housing package A on the external circuit board B, the ball-shaped terminals 4b on the lower surface of the insulating substrate 1 of the package A are placed on the wiring conductors 8 of the external circuit board B and brought into contact therewith. After that, the solder is melted at a temperature of about 250 to 400 ° C. with a brazing material such as low melting point solder, and the wiring conductor 8 and the ball-shaped terminal 4b are bonded to each other for mounting. At this time, the ball-shaped terminal 4 is formed on the surface of the wiring conductor 8.
It is desirable that the brazing material is previously formed by adhesion in order to facilitate the connection with b by the brazing material.
【0041】このパッケージAにおける絶縁基板1は、
図1に示すように、低誘電率層1aと、高誘電率層1b
とにより構成される。上記低誘電率層1aが本発明の高
熱膨張磁器からなるものである。また、高誘電率層1b
の上下には銅等の金属導体から成る電極層9が形成さ
れ、ビアホール導体10等を経由して基板表面のメタラ
イズ配線層3と接続することにより、配線層3間で所定
の静電容量を取り出すことができる。The insulating substrate 1 in this package A is
As shown in FIG. 1, a low dielectric constant layer 1a and a high dielectric constant layer 1b
Composed of and. The low dielectric constant layer 1a is made of the high thermal expansion ceramic of the present invention. In addition, the high dielectric constant layer 1b
Electrode layers 9 made of a metal conductor such as copper are formed on the upper and lower sides of the wirings and are connected to the metallized wiring layer 3 on the surface of the substrate via the via-hole conductors 10 and the like, so that a predetermined capacitance is provided between the wiring layers 3. You can take it out.
【0042】このような高誘電率層は、40〜400℃
における線熱膨張係数が8〜15ppm/℃、且つ1M
Hzにおける比誘電率が10以上の高熱膨張、高誘電率
の高熱膨張磁器からなることが望ましい。Such a high dielectric constant layer has a temperature of 40 to 400 ° C.
Coefficient of linear thermal expansion at 8-15ppm / ° C and 1M
It is desirable to use a high thermal expansion porcelain having a high thermal expansion and a high dielectric constant having a relative dielectric constant of 10 or more at Hz.
【0043】かかる高熱膨張、高誘電率の磁器は、本発
明の低誘電率層を形成する高熱膨張磁器組成物と同様
に、BaOを5〜60重量%含有するガラスと、比誘電
率が40以上の高誘電率フィラーと、40〜400℃に
おける熱膨張係数が8pm/℃以上の金属酸化物のフィ
ラーとから形成されることが望ましい。The high-thermal-expansion, high-dielectric-constant porcelain has a relative dielectric constant of 40 and glass containing BaO in an amount of 5 to 60% by weight, like the high-thermal-expansion porcelain composition for forming the low-dielectric constant layer of the present invention. It is desirable to be formed from the above high dielectric constant filler and a filler of a metal oxide having a thermal expansion coefficient at 40 to 400 ° C. of 8 pm / ° C. or more.
【0044】これは、かかる金属酸化物が焼成後の上記
高熱膨張、高誘電率の磁器の結晶相として含まれるよう
になり、上記高熱膨張、高誘電率の磁器の40〜400
℃における線熱膨張係数を8〜15ppm/℃、且つ1
MHzにおける比誘電率を10以上にすることが容易と
なるためである。このような金属酸化物としては、下記
に限定されるものではないが、例えば、チタニア(線熱
膨張係数:9ppm/℃、比誘電率:80)、チタン酸
カルシウム(線熱膨張係数:13ppm/℃、ε=18
0)、チタン酸ストロンチウム(線熱膨張係数:9pp
m/℃、比誘電率:300)、チタン酸バリウム(線熱
膨張係数:14ppm/℃、比誘電率:13000)、
チタン酸ランタン(線熱膨張係数:15ppm/℃、比
誘電率:45)等のチタニア化合物の群から選ばれる少
なくとも1種が挙げられる。This is because the metal oxide is contained as a crystal phase of the high-thermal-expansion, high-dielectric constant porcelain after firing, and the high-thermal-expansion, high-dielectric constant porcelain 40-400 is included.
The linear thermal expansion coefficient at 8 to 15 ppm / ° C, and 1
This is because it becomes easy to set the relative dielectric constant at 10 MHz or higher. Examples of such metal oxides include, but are not limited to, titania (coefficient of linear thermal expansion: 9 ppm / ° C., relative dielectric constant: 80), calcium titanate (coefficient of linear thermal expansion: 13 ppm / ℃, ε = 18
0), strontium titanate (coefficient of linear thermal expansion: 9 pp
m / ° C, relative permittivity: 300), barium titanate (coefficient of linear thermal expansion: 14 ppm / ° C, relative permittivity: 13000),
At least one selected from the group of titania compounds such as lanthanum titanate (coefficient of linear thermal expansion: 15 ppm / ° C., relative dielectric constant: 45) can be used.
【0045】この高誘電率高熱膨張の磁器は、特に低誘
電率層1aを形成するガラスと同じガラスを用い、これ
に比誘電率が40以上の高誘電率フィラーと、40〜4
00℃における熱膨張係数が8pm/℃以上の金属酸化
物のフィラーとの組成物を混合して焼成することによっ
て作製することができ、特に多層配線基板を作製する上
では、低誘電率層1aを形成する場合と全く同様の方法
により上記高誘電率層用の組成物を成形、打ち抜き、電
極層の印刷等を行った高熱膨張、高誘電率のグリーンシ
ートを作製し、本発明の低誘電率層用のグリーンシート
と積層した後、グリーンシート積層体とメタライズを同
時焼成することによって、コンデンサを内蔵する多層配
線基板を得ることができる。For this porcelain having a high dielectric constant and high thermal expansion, the same glass as that for forming the low dielectric constant layer 1a is used, and a high dielectric constant filler having a relative dielectric constant of 40 or more and 40 to 4 are used.
It can be prepared by mixing a composition with a filler of a metal oxide having a thermal expansion coefficient at 00 ° C. of 8 pm / ° C. or more and firing it. Particularly, in preparing a multilayer wiring board, the low dielectric constant layer 1 a The composition for the high dielectric constant layer is formed, punched out, and printed with an electrode layer to produce a green sheet having a high thermal expansion and a high dielectric constant, and the low dielectric constant of the present invention. After laminating with the green sheet for the rate layer, the green sheet laminated body and the metallization are simultaneously fired to obtain a multilayer wiring board having a built-in capacitor.
【0046】なお、上記低誘電率層1aと上記高誘電率
層1bとの40〜400℃における線熱膨張係数差は
0.5ppm/℃以下であることが望ましい。この線熱
膨張係数差が1ppm/℃より大きい場合、焼成段階に
おいて、上記低誘電率層1aと上記高誘電率層1bとの
層内乃至層間において破壊が発生しやすく、上記線熱膨
張係数差が0.5ppmよりも大きく、1ppm/℃以
下の場合でも、同時焼成は可能であるものの、層内乃至
層間において多層配線基板内にクラックが発生する場合
がある。従って、低誘電率層1aと高誘電率層1bとを
同時焼成し、且つ多層配線基板内にクラック等の発生を
防止するためには、これらの線熱膨張係数差を0.5p
pm/℃以下にすることが望ましいのである。The difference in linear thermal expansion coefficient between the low dielectric constant layer 1a and the high dielectric constant layer 1b at 40 to 400 ° C. is preferably 0.5 ppm / ° C. or less. If the difference in the linear thermal expansion coefficient is larger than 1 ppm / ° C., breakage is likely to occur in or between the low dielectric constant layer 1a and the high dielectric constant layer 1b in the firing step, and the linear thermal expansion coefficient difference is large. Is more than 0.5 ppm and 1 ppm / ° C. or less, co-firing is possible, but cracks may occur in the layers or between the layers. Therefore, in order to co-fire the low dielectric constant layer 1a and the high dielectric constant layer 1b and prevent the occurrence of cracks in the multilayer wiring board, the difference in linear thermal expansion coefficient between them is 0.5 p.
It is desirable to set it to pm / ° C. or less.
【0047】この熱膨張の調整は、低誘電率層1aを形
成する上記高熱膨張磁器の熱膨張係数を高誘電率層1b
を形成する高熱膨張磁器の線熱膨張係数に合わせるため
には、低誘電率層の1a中のフィラー成分である40℃
〜400℃における線熱膨張係数が6ppm/℃以上の
金属酸化物とコージェライトの含有量を適宜調整するこ
とによって、容易に制御することができる。The adjustment of the thermal expansion is performed by adjusting the thermal expansion coefficient of the high thermal expansion porcelain forming the low dielectric constant layer 1a to the high dielectric constant layer 1b.
In order to match the linear thermal expansion coefficient of the high thermal expansion porcelain that forms the film, the filler component in the low dielectric constant layer 1a is 40 ° C.
It can be easily controlled by appropriately adjusting the contents of the metal oxide and the cordierite having a linear thermal expansion coefficient of 6 ppm / ° C. or more at ˜400 ° C.
【0048】本発明によって、高熱膨張低誘電率層1a
と、高熱膨張高誘電率層1bにより構成される本発明の
コンデンサを内蔵した高熱膨張の多層配線基板は、有機
樹脂を含有するプリント基板等に半田からなるボール状
端子4bや半田を介して実装した場合においても、外部
回路基板Bとの熱膨張係数が近似しているために、温度
サイクルに対する長期信頼性の実装が可能である。しか
も、コンデンサを内蔵することにより該基板を実装する
プリント基板等の外部回路基板Bの小型化を図ることが
できる。According to the present invention, the high thermal expansion low dielectric constant layer 1a
And a high thermal expansion multilayer wiring board having a built-in capacitor of the present invention constituted by the high thermal expansion high dielectric constant layer 1b is mounted on a printed circuit board or the like containing an organic resin through solder ball-shaped terminals 4b or solder. Even in this case, since the coefficient of thermal expansion is similar to that of the external circuit board B, it is possible to implement long-term reliability with respect to the temperature cycle. Moreover, by incorporating the capacitor, it is possible to reduce the size of the external circuit board B such as a printed board on which the board is mounted.
【0049】[0049]
【実施例】実施例1
BaO含有ガラスとして、SiO2:44重量%−Al2
O3:7重量%−B2O 3:14重量%−CaO:12重
量%−BaO:23重量%からなるガラスA(屈伏点:
690℃)、SiO2:37重量%−Al2O3:5重量
%−B2O3:13重量%−CaO:17重量%−Ba
O:25重量%−ZrO2:3重量%からなるガラスB
(屈伏点:710℃)、フィラーとしてクオーツ、フォ
ルステライト、コージェライト、酸化クロムをそれぞれ
用意し、表1および表2に示す比率にて秤量混合した。
この混合物を粉砕後、有機バインダー、有機溶剤を添加
して十分混合してスラリーを作製し、ドクターブレード
法により厚み300μmのグリーンシートを作製した。
得られたグリーンシートを8枚積層圧着した後、50m
m×50mmのサンプルを作製し、700℃の水蒸気を
含有する窒素雰囲気中にて脱バインダー処理後、860
℃×1時間+910℃×1時間の窒素雰囲気中にて焼成
を行った。[Example] Example 1
As BaO-containing glass, SiO2: 44 wt% -Al2
O3: 7 wt% -B2O 3: 14% by weight-CaO: 12 times
% -BaO: 23% by weight of glass A (yield point:
690 ° C), SiO2: 37 wt% -Al2O3: 5 weight
% -B2O3: 13 wt% -CaO: 17 wt% -Ba
O: 25 wt% -ZrO2: Glass B consisting of 3% by weight
(Yield point: 710 ° C), Quartz and foam as filler
Rosterite, cordierite, chromium oxide
They were prepared and weighed and mixed at the ratios shown in Table 1 and Table 2.
After crushing this mixture, add organic binder and organic solvent
And mix well to make slurry, doctor blade
A green sheet having a thickness of 300 μm was produced by the method.
50 m after laminating and pressing 8 sheets of the obtained green sheets
A sample of mx 50 mm was prepared and steam at 700 ° C was added.
860 after debinding process in nitrogen atmosphere containing
℃ × 1 hour + 910 ℃ × 1 hour firing in a nitrogen atmosphere
I went.
【0050】次に、上記のようにして得られた磁器に対
して、40〜400℃における線熱膨張係数と1MHz
における比誘電率を測定した。さらに、上記磁器に対し
て、炭酸ナトリウムにてアルカリ融解し、塩酸溶液にて
溶解した溶液中のBaをICP発光分光分析装置にて分
析し、得られたデータからガラス成分のBaOを定量評
価した。その結果を表1、表2に示す。Next, for the porcelain obtained as described above, the linear thermal expansion coefficient at 40 to 400 ° C. and 1 MHz were used.
Was measured. Furthermore, the above porcelain was alkali-melted with sodium carbonate and dissolved in a hydrochloric acid solution, and Ba in the solution was analyzed by an ICP emission spectrophotometer, and BaO of the glass component was quantitatively evaluated from the obtained data. . The results are shown in Tables 1 and 2.
【0051】また、上記磁器を10gのNH4F・HF
を1Lの水に溶解させた常温のフッ酸溶液に90秒浸漬
した後の色調の変化を有無で評価した。その結果を表
1、表2に示す。In addition, the above porcelain was replaced with 10 g of NH 4 F.HF.
Was evaluated for presence or absence of change in color tone after dipping for 90 seconds in a hydrofluoric acid solution at room temperature dissolved in 1 L of water. The results are shown in Tables 1 and 2.
【0052】また、上記磁器に対してX線回折測定を行
ったところ、クオーツの添加されたサンプルについては
何れもクオーツの結晶相が、フォルステライトの添加さ
れたサンプルについては何れもジオプサイドとフォルス
テライトの結晶相が、コージェライトの添加されたサン
プルについては何れも六方晶セルジアンの結晶相が存在
することを確認した。そして、その磁器表面を鋭面研磨
し、六方晶セルジアン結晶の平均アスペクト比(長径/
短径)を求めたところ、何れのサンプルにおいても3〜
10の範囲内であることを確認した。Further, when X-ray diffraction measurement was performed on the above-mentioned porcelain, the quartz crystal phase was found to be present in all of the samples to which quartz was added, and diopside and forsterite were found to be obtained in all of the samples to which forsterite was added. It was confirmed that the hexagonal Celsian crystal phase was present in all the samples to which cordierite was added. Then, the porcelain surface was sharply polished, and the average aspect ratio of the hexagonal Sergian crystal (major axis /
The minor axis was calculated to be 3 to 3 for any sample.
It was confirmed to be within the range of 10.
【0053】続いて、上記磁器に対して、JISR16
01に基づき4点曲げ抗折強度を測定した。その結果を
表1、表2に示す。
実施例2
また、実施例1における組成物を用いて、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、このシート表面に銅メタライズペーストをスクリー
ン印刷法に基づき塗布した。また、グリーンシートの所
定箇所にビアホールを形成しその中にも銅メタライズペ
ーストを充填した。そして、メタライズペーストが塗布
されたグリーンシートをスルーホール間で位置合わせし
ながら6枚積層し圧着した。この積層体を700℃の水
蒸気を含有する窒素雰囲気中にて脱バインダー処理後、
860℃×1時間+910℃×1時間の窒素雰囲気中に
て、メタライズ配線層と絶縁基板とを同時焼成し配線基
板を作製した。Subsequently, JISR16 was applied to the above porcelain.
Based on 01, the 4-point bending strength was measured. The results are shown in Tables 1 and 2. Example 2 Further, a green sheet having a thickness of 500 μm was produced by the doctor blade method using the composition of Example 1, and a copper metallizing paste was applied to the surface of the sheet by a screen printing method. Also, via holes were formed at predetermined locations on the green sheet, and copper metallizing paste was also filled in the via holes. Then, six green sheets coated with the metallizing paste were laminated between the through holes and pressure-bonded. After debinding the laminate in a nitrogen atmosphere containing water vapor at 700 ° C.,
The metallized wiring layer and the insulating substrate were co-fired in a nitrogen atmosphere at 860 ° C. × 1 hour + 910 ° C. × 1 hour to produce a wiring board.
【0054】次に、配線基板の下面に設けられた電極パ
ッドに図1に示すように鉛90重量%−錫10重量%か
らなるボール状端子を低融点半田(鉛37重量%−錫6
3重量%)により取着した。なお、接続端子は、1cm
2当たり30端子の密度で配線基板の下面全体に形成し
た。Next, as shown in FIG. 1, a ball-shaped terminal made of 90% by weight of lead and 10% by weight of tin is attached to the electrode pad provided on the lower surface of the wiring board with low melting point solder (37% by weight of lead and 6% of tin).
3% by weight). The connection terminal is 1 cm
It was formed on the entire lower surface of the wiring board with a density of 30 terminals per 2 pieces.
【0055】そして、この配線基板を、ガラス−エポキ
シ基板から成る40〜800℃における線熱膨張係数が
13ppm/℃の絶縁体の表面に銅箔から成る配線導体
が形成されたプリント基板表面に実装した。実装は、プ
リント基板の上の配線導体と配線基板のボール状端子と
を位置合わせし、低融点半田によって接続実装した。This wiring board is mounted on the surface of a printed board having a wiring conductor made of copper foil formed on the surface of an insulator made of a glass-epoxy board and having a linear thermal expansion coefficient of 13 ppm / ° C. at 40 to 800 ° C. did. The mounting was performed by aligning the wiring conductors on the printed circuit board and the ball-shaped terminals of the wiring board, and connecting and mounting with a low melting point solder.
【0056】次に、上記のようにしてパッケージ用配線
基板をプリント基板表面に実装したものを大気の雰囲気
にて−40℃と125℃の各温度に制御した恒温槽に試
験サンプルを15分/15分の保持を1サイクルとして
最高1000サイクル繰り返した。そして、サイクル毎
にプリント基板の配線導体とパッケージ用配線基板との
電気抵抗を測定し電気抵抗に変化が現れるまでのサイク
ル数を測定し、1000サイクル後も変化のないものを
OK、変化のあったものをNGとした。その結果を表
1、表2に示す。
実施例3
また、実施例1記載のガラスA50体積%に対して、フ
ィラーとしてチタン酸カルシウムを20重量%、チタン
酸ランタンを80重量%添加してなる組成物C(40〜
400℃における線熱膨張係数:9.0ppm/℃、1
MHzにおける比誘電率:18)と、実施例1記載のガ
ラスB50体積%に対して、フィラーとしてチタン酸カ
ルシウムを20重量%、チタン酸ランタンを80重量%
添加してなる組成物D(40〜400℃における線熱膨
張係数:9.5ppm/℃、1MHzにおける比誘電
率:20)とを用意し、実施例1と全く同様な方法でグ
リーンシートを作製した。Next, the test sample was mounted on the surface of the printed circuit board for packaging as described above, and the test sample was placed in a constant temperature bath controlled at temperatures of -40 ° C. and 125 ° C. in the atmosphere for 15 minutes / Holding for 15 minutes was set as one cycle, and the cycle was repeated up to 1000 cycles. Then, the electric resistance between the wiring conductor of the printed circuit board and the package wiring board is measured for each cycle, and the number of cycles until a change in the electric resistance appears is measured. What was called NG. The results are shown in Tables 1 and 2. Example 3 Further, with respect to 50% by volume of glass A described in Example 1, 20% by weight of calcium titanate and 80% by weight of lanthanum titanate were added as a composition C (40 to 40% by weight).
Coefficient of linear thermal expansion at 400 ° C: 9.0 ppm / ° C, 1
20% by weight of calcium titanate and 80% by weight of lanthanum titanate as fillers with respect to relative dielectric constant in MHz: 18) and 50% by volume of glass B described in Example 1.
A composition D (40 to 400 ° C. linear thermal expansion coefficient: 9.5 ppm / ° C., relative permittivity at 1 MHz: 20) is prepared, and a green sheet is prepared in the same manner as in Example 1. did.
【0057】次に、上記グリーンシートの上下に、実施
例1における表1、表2の各組成物からなるグリーンシ
ートを1枚ずつ、計3枚を積層圧着した後、50mm×
50mmのサンプルを作製し、700℃の水蒸気を含有
する窒素雰囲気中にて脱バインダー処理後、860℃×
1時間+910℃×1時間の窒素雰囲気中にて焼成を行
った。Next, three green sheets each consisting of the compositions shown in Tables 1 and 2 in Example 1 were laminated on the upper and lower sides of the above green sheet, and a total of 3 sheets were laminated and pressure-bonded, and then 50 mm ×
A sample of 50 mm is prepared, and after debinding in a nitrogen atmosphere containing water vapor at 700 ° C., 860 ° C. ×
Firing was performed in a nitrogen atmosphere for 1 hour + 910 ° C. × 1 hour.
【0058】次に、上記のようにして得られた配線基板
について高誘電率層と絶縁層の界面を双眼顕微鏡にて観
察し、緻密体が得られているサンプルを○、層内に局所
的にクラックが存在しているサンプルを△、焼成段階で
剥離が生じているサンプルを×とした。その結果を表
1、表2に示す。Next, with respect to the wiring board obtained as described above, the interface between the high dielectric constant layer and the insulating layer was observed with a binocular microscope. The sample in which cracks were present was designated as Δ, and the sample in which peeling occurred during the firing stage was designated as ×. The results are shown in Tables 1 and 2.
【0059】[0059]
【表1】 [Table 1]
【0060】[0060]
【表2】 [Table 2]
【0061】表1、表2の結果より明らかなように、本
発明のサンプルNo.7〜19、21〜26、29〜3
3は何れも40℃〜400℃における線熱膨張係数が8
〜15ppm/℃、1MHzにおける比誘電率が7未満
であった。また、上記サンプルの残部ガラス相のBaO
成分比は焼成前のガラス相より減少しており、フッ酸溶
液に対する耐性と強度に優れていた。As is clear from the results shown in Tables 1 and 2, the sample No. 7-19, 21-26, 29-3
3 has a linear thermal expansion coefficient of 8 at 40 ° C to 400 ° C.
The relative dielectric constant at -15 ppm / ° C and 1 MHz was less than 7. In addition, the balance glass phase BaO of the above sample
The component ratio was lower than that of the glass phase before firing, and it was excellent in resistance to hydrofluoric acid solution and strength.
【0062】また、熱サイクル試験の結果によれば、4
0〜400℃の熱膨張係数が8〜15ppm/℃の本発
明のサンプルNo.7〜19、21〜26、29〜33
を用いた配線基板は、1000サイクルまでの試験に十
分に耐えるものであった。According to the result of the heat cycle test, 4
The sample No. of the present invention having a coefficient of thermal expansion of 0 to 400 ° C. of 8 to 15 ppm / ° C. 7-19, 21-26, 29-33
The wiring board using was sufficiently resistant to the test up to 1000 cycles.
【0063】また、高誘電率層との線熱膨張係数差が1
ppm/℃以下である本発明のサンプルNo.12、1
5〜19、24、25、29〜32については焼成段階
での剥離がなく、特に上記差が0.5ppm/℃以下で
あるサンプルNo.16、17、25、29、30、3
2は熱サイクル試験後もクラックの発生が全く認められ
なかった。なお、本発明の範囲外のサンプルNo.3に
おいても高誘電率層との同時焼成が可能であったが、か
かるサンプルでは、1MHzにおける比誘電率が7以上
であり、且つフッ酸溶液に対する耐性にも劣っていた。Further, the difference in linear thermal expansion coefficient from the high dielectric constant layer is 1
The sample No. of the present invention having a concentration of ppm / ° C. or less 12, 1
Sample Nos. 5 to 19, 24, 25, and 29 to 32, which had no peeling at the firing stage, had a difference of 0.5 ppm / ° C. or less. 16, 17, 25, 29, 30, 3
No. 2 generated no cracks even after the heat cycle test. In addition, sample No. outside the scope of the present invention. In No. 3 as well, simultaneous firing with the high dielectric layer was possible, but in such a sample, the relative permittivity at 1 MHz was 7 or more, and the resistance to the hydrofluoric acid solution was poor.
【0064】[0064]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
低誘電率、耐薬品性および強度に優れた磁器を得ること
ができ、さらに、高熱膨張、高誘電率磁器と同時焼成可
能であることから、これを用いて作製したコンデンサを
内蔵した高熱膨張の多層配線基板は、有機樹脂を含有す
るプリント基板等にボール状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。しかも、このコンデンサ内蔵多層配線
基板は、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
装コストの削減に有効であり、急速に普及しつつある携
帯用電子機器の小型化に大いに貢献できるものと期待さ
れる。As described in detail above, according to the present invention,
Since it is possible to obtain a porcelain excellent in low dielectric constant, chemical resistance, and strength, and further, it is possible to co-fire with high thermal expansion and high dielectric constant porcelain, it is possible to obtain a high thermal expansion with a built-in capacitor manufactured using this. The multilayer wiring board can be mounted with long-term reliability against temperature cycles even when mounted on a printed circuit board or the like containing an organic resin via ball-shaped terminals or solder. Moreover, since the multilayer wiring board with a built-in capacitor does not require the capacitor conventionally mounted on the external circuit board, it is effective for downsizing the external circuit board and reducing the mounting cost, and is rapidly spreading. It is expected to contribute greatly to the miniaturization of portable electronic devices.
【図1】本発明の多層配線基板の一実施例を説明するた
めの概略断面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view for explaining an embodiment of a multilayer wiring board of the present invention.
1 絶縁基板 1a 低誘電率層 1b 高誘電率層 2 蓋体 3 メタライズ配線層 4 接続端子 4a 電極パッド 4b ボール状端子 5 半導体素子 6 キャビティ 7 絶縁体 8 配線導体 9 電極層 10 ビアホール導体 A 半導体素子収納用パッケージ B 外部回路基板 1 Insulation board 1a Low dielectric constant layer 1b High dielectric constant layer 2 lid 3 Metallized wiring layer 4 connection terminals 4a electrode pad 4b Ball terminal 5 Semiconductor element 6 cavities 7 insulator 8 wiring conductors 9 electrode layers 10 Via hole conductor A Semiconductor element storage package B External circuit board
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H05K 3/46 H01L 23/14 C (72)発明者 古久保 洋二 鹿児島県国分市山下町1番4号 京セラ株 式会社総合研究所内 Fターム(参考) 4G030 AA07 AA08 AA10 AA17 AA22 AA35 AA36 AA37 BA12 BA21 CA01 CA04 CA08 GA03 GA04 GA14 GA17 GA20 GA24 GA28 HA01 HA09 HA18 5E346 AA12 AA13 AA43 BB16 CC18 CC21 CC32 DD13 DD34 EE27 EE29 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H05K 3/46 H01L 23/14 C (72) Inventor Yoji Kokubo 1-4 Yamashita-cho, Kokubun-shi, Kagoshima Kyocera Incorporated Research Institute F-term (reference) 4G030 AA07 AA08 AA10 AA17 AA22 AA35 AA36 AA37 BA12 BA21 CA01 CA04 CA08 GA03 GA04 GA14 GA17 GA20 GA24 GA28 HA01 HA09 HA18 5E346 AA12 AA13 AA43 BB16 CC18 CC21 CC32 DD13 DD34 EE
Claims (15)
20〜80体積%と、無機フィラーを20〜80体積%
とからなり、前記無機フィラーが、40℃〜400℃に
おける線熱膨張係数が6ppm/℃以上の金属酸化物を
20〜99重量%、コージェライトを1〜80重量%の
割合でそれぞれ含有することを特徴とする高熱膨張磁器
組成物。1. A glass containing 5 to 60% by weight of BaO in an amount of 20 to 80% by volume and an inorganic filler in an amount of 20 to 80% by volume.
The inorganic filler contains 20 to 99% by weight of a metal oxide having a linear thermal expansion coefficient of 6 ppm / ° C or more at 40 ° C to 400 ° C and 1 to 80% by weight of cordierite. A high thermal expansion porcelain composition characterized by:
張係数が8〜15ppm/℃、1MHzにおける比誘電
率が7未満であることを特徴とする請求項1記載の高熱
膨張磁器組成物。2. A high thermal expansion ceramic composition according to claim 1, wherein the linear thermal expansion coefficient at 40 ° C. to 400 ° C. after firing is 8 to 15 ppm / ° C. and the relative dielectric constant at 1 MHz is less than 7. .
晶相が40℃〜400℃における線熱膨張係数が6pp
m/℃以上の金属酸化物と、セルジアンに主として形成
され、前記ガラス相中のBaO量が10重量%以下であ
り、40℃〜400℃における線熱膨張係数が8〜15
ppm/℃、1MHzにおける比誘電率が7未満である
ことを特徴とする高熱膨張磁器。3. A crystalline phase and a glass phase, wherein the crystalline phase has a linear thermal expansion coefficient of 6 pp at 40 ° C. to 400 ° C.
m / ° C. or higher metal oxide and Cergian are mainly formed, the amount of BaO in the glass phase is 10 wt% or less, and the linear thermal expansion coefficient at 40 ° C. to 400 ° C. is 8 to 15
High thermal expansion porcelain having a relative dielectric constant of less than 7 at ppm / ° C. and 1 MHz.
の六方晶セルジアンであることを特徴とする請求項3記
載の高熱膨張磁器。4. The high thermal expansion porcelain according to claim 3, wherein the Celsian is a hexagonal Celsian having an average aspect ratio of 3 or more.
1100℃で焼成することによって形成されたものであ
る請求項3または請求項4記載の高熱膨張磁器。5. After molding the composition according to claim 1, 800 to
The high thermal expansion porcelain according to claim 3 or 4, which is formed by firing at 1100 ° C.
20〜80体積%と、無機フィラーを20〜80体積%
とからなり、前記無機フィラーが、40℃〜400℃に
おける線熱膨張係数が6ppm/℃以上の金属酸化物を
20〜99重量%、コージェライトを1〜80重量%の
割合でそれぞれ含有する組成物を成形後、800℃〜1
100℃の温度で焼成することを特徴とする高熱膨張磁
器の製造方法。6. Glass containing 20 to 80% by volume of glass containing 5 to 60% by weight of BaO and 20 to 80% by volume of inorganic filler.
The composition in which the inorganic filler contains a metal oxide having a linear thermal expansion coefficient of 6 ppm / ° C. or more at 40 ° C. to 400 ° C. of 6 ppm / ° C. or more and cordierite at a ratio of 1 to 80% by weight. 800 ℃ ~ 1 after molding
A method for manufacturing a high thermal expansion ceramics, which comprises firing at a temperature of 100 ° C.
温度範囲内で最適焼成温度よりも低い温度で一次的に保
持した後、800℃〜1100℃の最適焼成温度で焼成
することを特徴とする請求項6記載の高熱膨張磁器の製
造方法。7. After the composition is molded, it is temporarily held at a temperature lower than the optimum firing temperature within a temperature range of 750 to 900 ° C., and then fired at an optimum firing temperature of 800 ° C. to 1100 ° C. The method for manufacturing a high thermal expansion porcelain according to claim 6, which is characterized in that.
基板の表面及び/または内部にメタライズ配線層が配設
されている多層配線基板において、前記セラミック絶縁
層のうち少なくとも1層が請求項3乃至請求項5のいず
れか記載の高熱膨張磁器からなる低誘電率層によって形
成されてなることを特徴とする多層配線基板。8. A multilayer wiring board in which a metallized wiring layer is provided on the surface and / or inside of an insulating substrate in which ceramic insulating layers are laminated in multiple layers, wherein at least one of the ceramic insulating layers is formed. A multilayer wiring board formed by the low dielectric constant layer made of the high thermal expansion ceramic according to claim 5.
1層が、40〜400℃における線熱膨張係数が8〜1
5ppm/℃、1MHzにおける比誘電率が10以上の
高誘電率層からなることを特徴とする請求項8記載の多
層配線基板。9. A linear thermal expansion coefficient at 40 to 400 ° C. of at least one of the ceramic insulating layers is 8 to 1.
9. The multilayer wiring board according to claim 8, comprising a high dielectric constant layer having a relative dielectric constant of 10 or more at 5 ppm / ° C. and 1 MHz.
ラスと、結晶相として40〜400℃における線熱膨張
係数が8ppm/℃以上、且つ1MHzにおける比誘電
率が40以上の金属酸化物を含むことを特徴とする請求
項9記載の多層配線基板。10. The high dielectric constant layer comprises glass containing BaO and a metal oxide having a linear thermal expansion coefficient of 8 ppm / ° C. or higher at 40 to 400 ° C. as a crystal phase and a relative dielectric constant of 40 or higher at 1 MHz. The multilayer wiring board according to claim 9, comprising:
設されており、該一対の電極によって所定の静電容量が
引き出されることを特徴とする請求項9または請求項1
0記載の多層配線基板。11. The high dielectric constant layer is disposed between a pair of electrode layers, and a predetermined capacitance is extracted by the pair of electrodes.
0 multilayer wiring board.
0〜400℃における線熱膨張係数差が0.5ppm/
℃以下であることを特徴とする請求項9乃至請求項11
のいずれか記載の多層配線基板。12. The low dielectric constant layer and the high dielectric constant layer
The difference in linear thermal expansion coefficient at 0 to 400 ° C is 0.5 ppm /
The temperature is not higher than 0 ° C.
The multilayer wiring board according to any one of 1.
れ、且つ該絶縁基板の裏面に、外部回路と接続するため
の接続端子を具備することを特徴とする請求項8乃至請
求項12のいずれか記載の多層配線基板。13. A semiconductor device is mounted on the front surface of the insulating substrate, and a connection terminal for connecting to an external circuit is provided on the rear surface of the insulating substrate. Or a multilayer wiring board as described above.
に配線導体が被着形成された外部回路基板上に請求項1
3の多層配線基板を載置し、該多層配線基板の前記接続
端子と前記配線導体とをロウ接することを特徴とする多
層配線基板の実装構造。14. An external circuit board having a wiring conductor deposited on the surface of an insulator containing at least an organic resin.
3. A multilayer wiring board mounting structure, wherein the multilayer wiring board No. 3 is mounted, and the connection terminal of the multilayer wiring board and the wiring conductor are brazed to each other.
ことを特徴とする請求項14記載の多層配線基板の実装
構造。15. The mounting structure for a multilayer wiring board according to claim 14, wherein the connection terminals are ball-shaped terminals.
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004256347A (en) * | 2003-02-25 | 2004-09-16 | Kyocera Corp | Glass-ceramic composition, glass-ceramic sintered body and manufacturing method thereof, and wiring board using the same and mounting structure thereof |
| WO2004094338A1 (en) * | 2003-04-21 | 2004-11-04 | Asahi Glass Company, Limited | Lead-free glass for forming dielectric, glass ceramics composition for forming dielectric, dielectric and method for producing laminated dielectric |
| JP2006216700A (en) * | 2005-02-02 | 2006-08-17 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Ceramic multilayered board and its manufacturing method |
| KR100930852B1 (en) * | 2004-06-28 | 2009-12-10 | 티디케이가부시기가이샤 | Low temperature fired substrate material and multilayer wiring board using the same |
| JP2012250903A (en) * | 2011-05-12 | 2012-12-20 | Nippon Electric Glass Co Ltd | Glass-ceramic composite material |
| CN110024498A (en) * | 2016-12-08 | 2019-07-16 | 株式会社村田制作所 | Multilayer ceramic substrate and electronic device |
-
2001
- 2001-07-27 JP JP2001228025A patent/JP2003040670A/en active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004256347A (en) * | 2003-02-25 | 2004-09-16 | Kyocera Corp | Glass-ceramic composition, glass-ceramic sintered body and manufacturing method thereof, and wiring board using the same and mounting structure thereof |
| WO2004094338A1 (en) * | 2003-04-21 | 2004-11-04 | Asahi Glass Company, Limited | Lead-free glass for forming dielectric, glass ceramics composition for forming dielectric, dielectric and method for producing laminated dielectric |
| CN100368340C (en) * | 2003-04-21 | 2008-02-13 | 旭硝子株式会社 | Lead-free glass for dielectric manufacturing, glass-ceramic composition for dielectric manufacturing, dielectric, and manufacturing method of laminated dielectric |
| US7544629B2 (en) | 2003-04-21 | 2009-06-09 | Asahi Glass Company, Limited | Non-lead glass for forming dielectric, glass ceramic composition for forming dielectric, dielectric, and process for producing laminated dielectric |
| KR100930852B1 (en) * | 2004-06-28 | 2009-12-10 | 티디케이가부시기가이샤 | Low temperature fired substrate material and multilayer wiring board using the same |
| JP2006216700A (en) * | 2005-02-02 | 2006-08-17 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Ceramic multilayered board and its manufacturing method |
| JP2012250903A (en) * | 2011-05-12 | 2012-12-20 | Nippon Electric Glass Co Ltd | Glass-ceramic composite material |
| CN110024498A (en) * | 2016-12-08 | 2019-07-16 | 株式会社村田制作所 | Multilayer ceramic substrate and electronic device |
| CN110024498B (en) * | 2016-12-08 | 2021-12-31 | 株式会社村田制作所 | Multilayer ceramic substrate and electronic device |
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