JPH05211005A

JPH05211005A - 誘電体組成物

Info

Publication number: JPH05211005A
Application number: JP4204210A
Authority: JP
Inventors: Jau-Ho Jean; − ホジーンジャウ; Tapan K Gupta; ケイ．グプタタパン
Original assignee: Aluminum Company of America
Current assignee: Alcoa Corp
Priority date: 1991-08-26
Filing date: 1992-06-22
Publication date: 1993-08-20
Also published as: US5141899A; CA2071778A1; EP0532842A1

Abstract

(57)【要約】【目的】１ＭＨｚで約４．２より小さい誘電率を有
し、室温から２００℃までの温度で２．５〜３．０ｐｐ
ｍ／℃の線熱膨張係数を有する誘電体物体形成要セラミ
ック組成物。【構成】２０〜５０重量％の硼珪酸塩ガラス、４０〜
７５重量％のチタン珪酸塩ガラス、及び結晶形のシリカ
の形成を阻止するのに充分な量の結晶質セラミック材料
からなる混合物から形成された誘電組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は誘電体組成物に関する。
特に本発明は低温で焼結して低い熱膨張係数及び４．２
より小さい誘電率を有する緻密な物体を生ずるガラス・
セラミック材料に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、マイクロエレクトロニックパッケ
ージのための誘電体材料としてアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）
が用いられている。それは優れた電気的（絶縁性）、熱
的及び機械的（特に強度の）性質を有する。一般に４〜
１０重量％のガラスを含むアルミナ系パッケージは、約
１５００℃より高い焼結温度を必要とし、そのため金属
をパッケージと一緒に焼成できるように、電気的接続の
ためにモリブデン又はタングステンの如き耐火性金属を
使用する必要がある。これらの金属は、銅の如き極めて
伝導性の金属と比較して電気伝導性が悪く、第二にそれ
らは同時焼成中強い還元性雰囲気を使用する必要があ
り、高価な炉装置を必要とする。

【０００３】多層セラミック回路板の開発は、益々、高
周波、高密度及び高速度の装置を指向している。Ａｌ_２
Ｏ_３は約９．９の比較的大きな誘電率を有し、大きな信
号伝播遅延を起こし、低い信号対ノイズ比（クロストー
ク）を与える。セラミック物質中の信号伝播遅延（ｔ）
は、次の式により物質の実効誘電率（ｋ′）によって影
響を受ける：ｔ＝（ｋ′）^０．５／Ｃ（式中、Ｃは光の速度である）。信号伝播遅延は、物質
の実効誘電率の減少によって劇的に低下させることがで
きることが見出されている。例えば、もし材料の誘電率
が１０（ほぼＡｌ_２Ｏ_３のｋ′）から５に減少すれば、
信号伝播遅延は３０％減少させることができる。非常に
高密度の集積回路、例えば、非常に高速の集積回路で
は、チップを囲む物質にとって、集積遅延が小さいこと
は特に重要である。

【０００４】更に、アルミナの熱膨張係数は、珪素が
３．４×１０^−６／℃であるのに対し、約７．４×１０
^−６／℃（２０〜２００℃の範囲）である。この熱膨張
係数の不整合は、珪素ウェーハをその基板に取付ける時
の設計上の制約及び信頼性の問題を起こす結果になる。

【０００５】これまで多層回路に用いられる誘電体材料
の殆どは、慣用的に厚膜組成物であった。典型的な回路
は、通常９２〜９６重量％のＡｌ_２Ｏ_３であるセラミッ
ク基体の上に機能的厚膜層を順次プリント、乾燥、焼成
することによって製造されている。必要とする多くの工
程は、この技術的方法を集中的なものにし、多数の工程
及び収率の低下は大きなコストをもたらしている。それ
にも拘わらず、厚膜法はマイクロエレクトロニクスで重
要な需要を満たし、予測される将来でもそうなり続ける
であろう。

【０００６】最近、低い誘電率を有する誘電体厚膜組成
物が導入された。しかし、４．５より小さい低い誘電率
及び珪素と同じ熱膨張係数（３．４ｐｐｍ／℃）を有す
るセラミック基板は容易には入手できない。

【０００７】低温同時焼成（ＬＴＣＦ）法は、多層回路
を製造するための方法として最近導入された。この方法
は、ＨＴＣＦ法の処理上の利点と、厚膜法の材料上の利
点との両方を与えている。これらのＬＴＣＦテープ系
は、１０００℃より低い焼成温度を有し、銀、金、銀／
パラジウム、及び銅の如き高伝導性金属を使用すること
ができるようにしている（しかし、銅は還元性雰囲気を
必要とする）。これらのテープ系の殆どは、６〜８の誘
電率を有し、或る範囲に亙る熱膨張係数（ＴＣＥ）をも
っている。

【０００８】現在、我々は、低い誘電率（４．５未満）
及び珪素（３．４ｐｐｍ／℃）に合ったＴＣＥの両方を
与えるガラス＋セラミック法を用いて容易に得られる低
温同時焼成された誘電体テープ系を未だ知らない。

【０００９】銅伝導体と共に用いられる多層セラミック
回路板を製造するための方法は、クリハラ（Ｋｕｒｉｈ
ａｒａ）その他による米国特許第４，６４２，１４８号
明細書に記載されている。１０〜７５重量％のα−アル
ミナ、５〜７０重量％の非結晶質石英（溶融シリカ）及
び２０〜６０重量％の硼珪酸塩ガラスからなるセラミッ
ク組成物が記載されている。焼成した材料の誘電率は
４．８〜９．６の範囲にある。

【００１０】シノハラ（Ｓｈｉｎｏｈａｒａ）その他に
よる米国特許第４，６７２，１５２号明細書には、セラ
ミックが５０〜９５重量％の結晶化可能なガラスと、５
〜５０重量％のセラミック充填剤との混合物から製造さ
れた多層セラミック回路板が記載されている。その材料
は５．１〜６．０の誘電率及び１５０ＭＰａより大きな
曲げ強度を有する。その結晶化可能なガラスは、５〜２
０重量％の酸化リチウム、６０〜９０重量％の二酸化珪
素、１〜１０重量％の酸化アルミニウム、及び１〜５重
量％の酸化リチウム以外のアルカリ金属酸化物からな
る。セラミック充填剤は、二酸化珪素、β−ユークリプ
タイト（ＬｉＡｌＳｉＯ_４）及び酸化アルミニウムから
なる群から選択される。

【００１１】ジラザロ（ＤｉＬａｚｚａｒｏ）による米
国特許第４，７５５，４９０号明細書には、４．５〜
６．１の誘電率を有する低焼成温度セラミック材料が記
載されている。その材料は３．９〜４．２ｐｐｍ／℃×
１０^−６の熱膨張係数を有する。実施例１１はｋ′＝
４．５及びＴＣＥ＝３．９を示している。その材料は、
１０〜５０重量％のアルミナ、０〜３０重量％の溶融シ
リカ、及び５０〜６０重量％（約６０〜７０体積％）の
フリットで、約４重量％のＣａＯ、約１２重量％のＭｇ
Ｏ、約２９重量％のＢ_２Ｏ_３、及び約４２重量％のＳｉ
Ｏ_２からなるフリットの混合物から形成されている。組
成物は１０００℃より低い温度で焼成される。

【００１２】バリンゲル（Ｂａｒｒｉｎｇｅｒ）その他
による米国特許第４，７８８，０４６号明細書には、低
い焼結温度を有する集積回路のためのガラス・セラミッ
クパッケージが記載されている。焼結組成物は、セラミ
ック粒子をガラスで被覆し、被覆した粒子をガラスから
分離し、次に被覆した粒子を生の圧粉体へ成形すること
により形成される。最も低い誘電率（４．５）を有する
材料が石英を用いて得られている。この材料は５．５よ
り大きな熱膨張係数を有する。

【００１３】バーン（Ｂｕｒｎ）による米国特許第４，
８７９，２６１号明細書には、５．０より小さな誘電率
を有する低誘電体材料が記載されている。その材料は、
７０〜８５重量％のシリカ及び１５〜３０重量％の亜鉛
硼砂融剤から本質的になる微粒子混合物から形成され、
それは酸化性雰囲気中で１０６５℃に焼成される。その
組成物は生のテープを作るのに用いられ、積層コンデン
サ及び多層相互接続子の如き内部銅導体を有する多層デ
バイスを作るのに用いることができる。

【００１４】上で述べたことから、（１）低い誘電率
（４，５未満）を有し、（２）珪素の熱膨張係数（３．
４ｐｐｍ／℃）に非常に近い熱膨張係数を有し、そして
（３）低い温度（９５０℃未満）で空気中で焼成するこ
とができ、それによって金、銀、及び銀／パラジウムの
如き高伝導性金属を使用できるようにした、低温同時焼
成可能なテープ誘電体に対する実質的な需要があること
が分かるであろう。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の主たる問題
は、４．２より小さな誘電率、４．０ｐｐｍ／℃より小
さな熱膨張係数を有しする物体へ焼結することができ、
９５０℃より低い温度で空気中で焼成することができる
材料を与えることである。

【００１６】本発明の他の問題は、低い温度で焼結し
て、小さい熱膨張係数及び４．２より低い誘電率を有す
る緻密な（理論密度の９５％より大きい）物体を生じ、
５０体積％より低いガラス含有量を有するセラミック材
料を与えることである。焼結した物体のガラス含有量が
低いことは、ガラス相が同時焼成中の変形又は湾曲の原
因になるので、非常に望ましい。焼結した物体をエレク
トロニックパッケージに用いたい場合には、大きな体積
％のガラス含有量に伴われる変形は、金属とセラミック
との同時焼成中に貫通孔のずれを起こすことがある。５
０体積％より低いガラス含有量は、湾曲が起きる可能性
を少なくするであろう。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、約４．２より
小さな誘電率を有するセラミック誘電体物体を形成する
ためのセラミック組成物で、金、銀、及び銀／パラジウ
ムの如き高伝導性金属と共に焼成することができる組成
物に関する。その組成物は、２０〜５０重量％の硼珪酸
塩ガラス、４０〜７５重量％のチタン珪酸塩ガラス、及
び結晶形のシリカの形成を阻止するのに充分な量の結晶
質セラミック材料からなる微粒子の混合物からなる。好
ましい態様として、結晶質材料は、アルミナ、ムライ
ト、コーディエライト、及びそれらの組合せからなる群
から選択される。本発明の好ましい態様として、混合物
は４０〜７０重量％、５０〜７５重量％、又は４５〜５
５重量％のチタン珪酸塩ガラスを含んでいる。

【００１８】本発明の更に別の態様として、本発明は、
約４．２より小さな誘電率を有するセラミック誘電体物
体を形成するためのセラミック組成物で、金、銀、及び
銀／パラジウムの如き高伝導性金属と共に焼成すること
ができる組成物に関する。その組成物は、２０〜５０体
積％の硼珪酸塩ガラス及び５０〜７５体積％のチタン珪
酸塩ガラスの微粒子の混合物からなる。

【００１９】第二の態様として、本発明は、上記組成物
を重合体結合剤中に分散させたものからなる未焼成生テ
ープに関する。

【００２０】更に別の態様として、本発明は、上記組成
物の層及びそれらの間に相互接続された銅の導体層から
なる多層セラミック基体に関し、その複合体は焼成され
て緻密で気密な構造体を形成している。多層セラミック
回路板は、複数の積層セラミック回路板ユニットから形
成される。各ユニットには、セラミック絶縁層、そのセ
ラミック絶縁層上に支持されたパターン化電気伝導体
層、及び前記各セラミック回路板ユニットのパターン化
電気伝導体層を接続して予め定められた配線回路を形成
するための貫通孔電気伝導体を有する。電気伝導体層及
び貫通孔電気伝導体は、金、銀、及びパラジウムからな
る群から選択される。セラミック絶縁層は、２０〜５０
重量％の硼珪酸塩ガラス、５０〜７５重量％のチタン珪
酸塩ガラス、及び結晶形のシリカの形成を阻止するのに
充分な量の結晶質セラミック材料からなる焼結混合物か
らなる。好ましい態様として、結晶質材料は、アルミ
ナ、ムライト、コーディエライト、及びそれらの組合せ
からなる群から選択される。セラミック絶縁層は、パタ
ーン化電気伝導体層及び貫通孔電気伝導体の溶融温度よ
り低い温度で焼結される。

【００２１】更に別の態様として、本発明は、銅の導体
層が間に挟まれた上記組成物の層からなる積層セラミッ
クコンデンサに関し、その複合体は焼成されて緻密で気
密な構造体を形成している。

【００２２】本発明の好ましいガラス＋セラミック組成
物は、二つの主たるセラミック／ガラス成分である、硼
珪酸塩ガラスとチタン珪酸塩ガラスとの混合物を含有す
る。各成分の％は、焼成したセラミック材料の最終的希
望の性質に依存して、下に概略述べる範囲内で変化して
いてもよい。緻密なセラミック物体は、そのような組成
物から通常の製造法及び低温（即ち、８５０〜１０００
℃）焼結により形成することができる。本発明の一つの
態様の第三の成分は、アルミナ、ムライト、コーディエ
ライト、及びそれらの組合せからなる群から選択された
結晶質セラミック材料である。どのような理論によって
も束縛されたくないが、第三成分は、セラミック材料の
焼成中、結晶質型のシリカの形成を抑制する働きをする
ものと考えられる。

【００２３】本発明の好ましい用途として、そのような
混合物を薄いテープに形成し、希望する位置にそのテー
プを通って貫通孔を開け、一つ以上の金属導体路をその
打ち抜いたテープ上に形成する。導体路に適した金属に
は、銅、銀、金、白金／金、及びパラジウム／銀が含ま
れる。次にテープを低温で、典型的には二つ以上の部分
を一緒に積層して多層回路基板を形成した後、焼結す
る。

【００２４】驚いたことに、低焼成温度のガラス＋セラ
ミック組成物を、５０重量％より少ない硼珪酸塩ガラス
を含有する混合物から作ることができることが判明し
た。上で述べた如く、焼結物体のガラス含有量を少なく
することは、ガラス相が同時焼成中変形又は湾曲の原因
になるので、非常に望ましい。５０重量％より低いガラ
ス含有量は、貫通孔のずれ及び湾曲が起きる可能性を少
なくするであろう。本発明の低焼成温度のガラス＋セラ
ミック組成物は、２０〜５０重量％の硼珪酸塩ガラス及
び５０〜７０重量％のチタン珪酸塩ガラスを含む粉末成
分の混合物を与えることにより製造される。硼珪酸塩ガ
ラスは、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｂ_２Ｏ_３、ＣａＯ、Ｋ_２Ｏ、Ｌｉ
_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、及びＳｉＯ_２からなっていてもよい。

【００２５】本発明の上記別の態様として、驚いたこと
に低焼成温度のガラス＋セラミック組成物は、５０体積
％より少ない硼珪酸塩ガラスを含む混合物から作ること
ができることが判明した。上で述べた如く、焼結物体の
ガラス含有量を少なくすることは、ガラス相が同時焼成
中変形又は湾曲の原因になるので、非常に望ましい。５
０体積％より低いガラス含有量は、貫通孔のずれ及び湾
曲が起きる可能性を少なくするであろう。

【００２６】次に或る量の混合物を慣用的手順を用いて
希望の形に成形し、少なくとも８５０℃、好ましくは８
５０〜９５０℃、最も好ましくは９００〜９５０℃の温
度で焼結する。焼結は、酸化性、中性、又は還元性雰囲
気中で行うことができる。

【００２７】用語「セラミック」とは、ここでは約１０
００℃より低い温度では軟化しない無機組成物を記述す
るために用いられている。

【００２８】用語「ガラス」とは、ここでは約１０００
℃より低い温度で溶融してガラス相を形成する組成物を
記述するのに用いられている。

【００２９】用語「ガラス＋セラミック」とは、ここで
はセラミックとガラスとの混合物から形成される焼結組
成物を記述するのに用いられている。「ガラス＋セラミ
ック」組成物のセラミックとガラスは、焼成後でも区別
される状態になっている。「ガラス＋セラミック」系中
のガラスは、焼成後でもガラス特性を維持し、その組成
物中非結晶性ガラスであると言われている。「ガラス＋
セラミック」系中のセラミックは、結晶質物質である必
要はなく、それはガラスでもよい。

【００３０】セラミックは、その性質がガラス状であっ
ても、又は結晶質であっても、焼結中軟化せず、焼成後
でもその最初の特性を維持し、その焼成組成物中セラミ
ックとして挙動するものと言われている。用語「ガラス
＋セラミック」とは、ここでは非結晶性ガラスを含む系
を、ガラスが焼成中調節された結晶化をうけて結晶質に
なる「ガラス・セラミック」系とは区別するために用い
られている。

【００３１】用語「硼珪酸塩ガラス」とは、ここでは２
０〜３５重量％の酸化硼素（Ｂ_２Ｏ_３）及び６０〜８０
重量％の酸化珪素（ＳｉＯ_２）を含むガラス系を記述す
るのに用いられている。

【００３２】用語「チタン珪酸塩ガラス」とは、ここで
は８０〜９９重量％の酸化珪素（ＳｉＯ_２）及び１〜２
０重量％のＴｉＯ_２を含むガラス系を記述するのに用い
られている。「チタン珪酸塩ガラス」は、その組成によ
り、約１４００〜１５００℃の軟化点を有する。「チタ
ン珪酸塩ガラス」は、約１０００℃より低い温度へ焼成
しても軟化しないので、それは結晶質充填剤のような挙
動をすると言うことができる。従って、「チタン珪酸塩
ガラス」を使用することは、同時焼成中の変形又は湾曲
の原因にはならないであろう。上で述べた如く、大きな
体積％のガラス含有量に伴われる変形により、エレクト
ロニックパッケージの貫通孔が、金属とセラミックを同
時焼成中にずれを起こすことがある。

【００３３】「チタン珪酸塩ガラス」が耐火性であるこ
との外に、それは、１０００℃より低い温度で焼成され
るセラミック組成物に用いられた場合、通常結晶化しな
い。これに関し、通常約９３重量％のＳｉＯ_２を含む
「チタン珪酸塩ガラス」は、実質的に１００％のＳｉＯ
_２である「溶融シリカガラス」とは異なっている。

【００３４】焼成中に形成されたクリストバライト及び
石英層は、冷却しても残存している。クリストバライト
は約５０×１０^−６／℃（２０〜３００℃の範囲）のＴ
ＣＥを有し、石英は約１３×１０^−６／℃のＴＣＥを有
するのに対し、珪素は３×１０^−６／℃のＴＣＥを有す
る。焼成した生成物中にクリストバライト及び（又は）
石英が存在すると、ＴＣＥを増大し、生成物の機械的強
度を低下する。機械的強度の低下は相転移に伴われる体
積変化が微細亀裂を生ずることによる。「チタン珪酸塩
ガラス」は、それが約１０００℃より低い温度に焼成さ
れた時、通常クリストバライト結晶子を形成しない。

【００３５】用語「微粒子」とは、ここでは約５μより
小さい大きさに粉砕された材料を記載するのに用いられ
ている。

【００３６】用語「結晶質セラミック材料」とは、ここ
では周期律表第ＩＡ族からなる群から選択された元素を
低水準で含む耐火性セラミック材料系を記述するのに用
いられている。用語「結晶質セラミック材料」は、アル
ミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、酸化バリウム（ＢａＯ）、コーデ
ィエライト（Ｍｇ_２Ａｌ_４Ｓｉ_５Ｏ_１８）、酸化マグネ
シウム（ＭｇＯ）、チタニア（ＴｉＯ_２）、ムライト
（Ａｌ_６Ｓｉ_２Ｏ_１３）、チタン酸マグネシウム（Ｍｇ
ＴｉＯ_３）、スピネル（ＭｇＡｌ_２Ｏ_４）、ホルステラ
イト（２ＭｇＯ・ＳｉＯ_２）、ステアタイト（ＭｇＯ・
Ｓｉ_２）、燐酸アルミニウム（ＡｌＰＯ_４）、チタン酸
アルミニウム（Ａｌ_２ＴｉＯ_５）、ドロマイト（ＣａＣ
Ｏ_３・ＭｇＣＯ_３）、アノーサイト（ＣａＯ・Ａｌ_２Ｏ
_３・２ＳｉＯ_２）、ウォラストナイト（ＣａＳｉ
Ｏ_３）、タルク〔Ｍｇ_３Ｓｉ_４Ｏ_１０（ＯＨ_２）〕、シ
リマナイト（Ａｌ_２ＳｉＯ_５）、窒化珪素（Ｓｉ
_３Ｎ_４）、オキシ窒化アルミニウム（ＡｌＯＮ）、Ｃａ
ＺｒＯ_３、ＡｌＮ、ＺｎＯ・ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２、及び
ＺｒＯ_２・ＳｉＯ_２が含まれるものとするが、それらに
限定されるものではない。用語「結晶質セラミック材
料」とは、石英、トリジマイト、フリント、及びクリス
トバライトを含む種々の結晶質形のシリカ（ＳｉＯ_２）
を含まないものとする。上述の如く、石英及びクリスト
バライトの如きシリカ結晶相は、焼成中及び冷却で材料
中に残存し、それらが焼成生成物中に存在するとＴＣＥ
を上昇し、生成物の機械的強度を低下する。シリカ及び
ガラスの多形体の線熱膨張係数を表１に示す。

【００３７】

【表１】

【００３８】ガラスは、希望の成分を希望の割合で混合
し、その混合物を加熱して溶融物を形成することにより
慣用的ガラス製造法で製造することができる。当分野で
よく知られているように、加熱は最高温度まで、溶融物
が完全に均一な液状になる時間行われる。

【００３９】上述のガラスは、分極性が低く、誘電率が
小さいため、特にＶＬＳＩ用途の如きエレクトロニック
パッケージに用いるのに望ましい。硼珪酸塩ガラスはそ
れ自体で低い軟化点を持つ傾向があるため、大きなＳｉ
Ｏ_２濃度を有する他のガラスを多量に添加することによ
り軟化点を上昇させる必要がある。チタン珪酸塩ガラス
は、大きなＢ_２Ｏ_３濃度を有するものよりも耐久性が大
きい。

【００４０】好ましい硼珪酸塩ガラスは、約０〜１重量
％のＡｌ_２Ｏ_３、２５〜３０重量％のＢ_２Ｏ_３、０〜１
重量％のＣａＯ、０〜１重量％のＫ_２Ｏ、０〜１重量％
のＬｉ_２Ｏ、０〜１重量％のＮａ_２Ｏ、０〜０．５重量
％のＺｎＯ・Ｂ_２Ｏ_３、及び６５〜７５重量％のＳｉＯ
_２からなる。硼珪酸塩ガラスの使用量は焼結温度に影響
を与える。用いられる硼珪酸塩ガラスが余りにも少ない
と（例えば、この態様では約２０重量％より少ない
と）、焼結温度は余りにも高過ぎて本発明の利点を得る
ことができなくなるであろう。硼珪酸塩ガラスの割合を
約２０〜５０重量％の範囲内に維持することは、これら
の利点を得るために必要である。

【００４１】好ましいチタン珪酸塩ガラス組成物は、商
標名コーニング（Ｃｏｒｎｉｎｇ）７９７１として販売
されており、７重量％のＴｉＯ_２及び９３重量％のＳｉ
Ｏ_２を含む。コーニング７９７１ガラスは、現在微粉末
としては入手することができず、当分野で既知のよく確
立された粉砕（「ミル」掛けとも呼ばれている）法によ
り粉砕する必要があるであろう。そのような粉砕方法の
一つは、「ボールミル粉砕」であり、それは乾式で行わ
れるか、又はスラリーを形成することにより行なっても
よい。

【００４２】次の実施例は、本発明のガラス＋セラミッ
クス組成物の成分の好ましい範囲を例示している。各実
施例で、硼珪酸塩ガラスは、０．９８重量％のＡｌ_２Ｏ
_３、２６．７重量％のＢ_２Ｏ_３、０．１１重量％のＣａ
Ｏ、０．８４重量％のＫ_２Ｏ、０．７８重量％のＬｉ_２
Ｏ、０．２重量％のＮａ_２Ｏ、及び６９．８重量％のＳ
ｉＯ_２からなり、チタン珪酸塩ガラスはコーニング７９
７１である。

【００４３】実施例１この実施例では、出発材料は５３重量％のチタン珪酸塩
ガラス、、３８重量％の硼珪酸塩ガラス、及び９重量％
のアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）から本質的になっていた。硼
珪酸塩ガラス及びチタン珪酸塩ガラスは、１．３ガロン
のボールミルで別々に１６時間粉砕され、約２〜４μの
平均粒径を持っていた。

【００４４】その混合物を５重量％のポリエチレングリ
コール結合剤及び５０重量％の１−プロパノールと一緒
にして管状混合機で２時間混合した。その材料を次に８
０℃の炉で２時間乾燥し、篩にかけた。次に材料を直径
１．９ｃｍ、高さ０．３ｃｍのペレットへ、その粉砕混
合物を型中で９１０ｋｇ／ｃｍ^２（１３，０００ｐｓ
ｉ）で圧搾することにより乾式プレスした。

【００４５】ペレットを三つの群に分けた後、空気中で
焼成した。第一の群（Ａ）は９００℃で焼成し、第二の
群（Ｂ）は９２５℃で焼成し、第三の群（Ｃ）は９５０
℃で焼成した。焼成は二工程で行われた。第一工程で結
合剤を燃焼除去した。これはペレットを５００℃に加熱
し、１時間保持することにより達成された。次にペレッ
トを９００℃〜９５０℃の範囲の夫々の温度（上に規定
した温度）で等温的に４時間焼結した。

【００４６】焼結した材料の焼結密度を、ＡＳＴＭＣ
３７３−７２法に従い、水置換法により決定した。実施
例１及びその後の実施例の材料の焼結密度は、表２に記
録されている。焼結密度はペレットの密度の平均であ
り、混合規則（ｍｉｘｉｎｇｒｕｌｅ）に基づいて計算
された理論密度の％として報告されている。得られた焼
結セラミックス材料は、９００〜９５０℃の範囲の温度
では常に理論密度（Ｔ．Ｄ．）の９５％より小さいこと
が見出された。Ｘ線分析では、焼結物体中に名目上の量
のシリカ結晶相だけが存在することを示していた。

【００４７】誘電率及び誘電損失は、ＨＰ４１９２ＡＣ
インピーダンスにより１ＭＨｚで決定された。誘電率も
表２に記録されている。

【００４８】熱膨張係数（ＴＣＥ）は、室温（ＲＴ）か
ら２００℃及びＲＴから４５０℃の温度範囲で膨張計を
用いて決定された。ＴＣＥは表２に記録されている。

【００４９】

【表２】

【００５０】実施例２実施例１の手順を繰り返した。但し無機組成物は４９．
７重量％のチタン珪酸塩ガラス、３８．８重量％の硼珪
酸塩ガラス、及び１１．５重量％のコーディエライト
（Ｍｇ_２Ａｌ_４Ｓｉ_５Ｏ_１８）であった。その材料を三
つの群（２Ａ、２Ｂ、及び２Ｃ）に分け、９００℃、９
２５℃、及び９５０℃で焼成した。その材料の焼結密
度、誘電率、及び熱膨張係数を表２に報告する。得られ
た焼結セラミック圧搾物は、９００℃より高い温度で理
論密度（Ｔ．Ｄ．）の９５％より大きい密度を持ってい
た。Ｘ線分析では、焼結物体中に名目上の量のシリカ結
晶相だけが存在していることを示していた。

【００５１】実施例３実施例１の手順を繰り返した。但し無機組成物は４８．
５重量％のチタン珪酸塩ガラス、３８．０重量％の硼珪
酸塩ガラス、及び１３．５重量％のムライト（Ａｌ_６Ｓ
ｉ_２Ｏ_１３）であった。その材料を三つの群（３Ａ、３
Ｂ、及び３Ｃ）に分け、９００℃、９２５℃、及び９５
０℃で焼成した。その材料の焼結密度、誘電率、及び熱
膨張係数を表２に報告する。得られた焼結セラミック圧
搾物は、９２５℃より高い温度で理論密度（Ｔ．Ｄ．）
の９４％より大きい密度を持っていた。Ｘ線分析では、
焼結物体中に名目上の量のシリカ結晶相だけが存在して
いることを示していた。

【００５２】実施例１〜３の生成物は低い「ガラス」含
有量（４０重量％）を有し、それは文献に報告されてい
るもの（６０重量％より大きい）よりも遥かに少ない。
実施例で用いられたチタン珪酸塩ガラスは、約１５００
℃の軟化点を有する。チタン珪酸塩ガラスは約１０００
℃より低い温度へ焼成しても軟化しないので、結晶質充
填剤とは異なった挙動を示すと言うことができる。従っ
て、「チタン珪酸塩ガラス」を使用することは、同時焼
成中の変形又は湾曲に寄与しないであろう。上で述べた
如く、大きな体積％のガラス含有量に伴われる変形は、
金属とセラミックの同時焼成中にエレクトロニックパッ
ケージの貫通孔の不整合を起こすことがある。

【００５３】実施例１〜３の生成物は、空気中９００〜
９５０℃の温度で得られた大きな焼結密度（理論密度の
９４％より大きい）を有する。実施例１〜３の材料の焼
結温度は、貴金属、例えば、Ａｕ及びＡｇ−Ｐｄのもの
に匹敵し、そのためそれら組成物を同時焼成可能なセラ
ミック／金属エレクトロニックパッケージ系に用いるこ
とができるようになるであろう。更に、実施例１〜３の
材料は低い誘電率（４．１〜４．３）を示し、それはセ
ラミック基体中の信号伝播遅延を減少させるのに非常に
望ましい。

【００５４】実施例４この実施例では、出発材料は８０体積％のチタン珪酸塩
ガラス及び２０体積％の硼珪酸塩ガラスから本質的にな
っていた。硼珪酸塩ガラス及びチタン珪酸塩ガラスは、
１．３ガロンのボールミルで別々に１６時間粉砕され、
２〜４μの粒径を持っていた。硼珪酸塩ガラスの密度
（２．１６ｇ／ｃｃ）及びチタン珪酸塩ガラスの密度
（２．１１ｇ／ｃｃ）はほぼ同じなので、体積％は重量
％にほぼ等しい。この実施例では、混合物の実際の重量
％は、８０．４重量％のチタン珪酸塩ガラス及び１９．
６重量％の硼珪酸塩ガラスであった。その無機材料混合
物を５重量％のポリエチレングリコール結合剤及び５０
重量％の１−プロパノールと一緒にして管状混合機で２
時間混合した。その材料を次に８０℃の炉で２時間乾燥
し、篩にかけた。次に材料を直径１．９ｃｍ、高さ０．
３ｃｍのペレットへ、その粉砕混合物を型中で９１０ｋ
ｇ／ｃｍ^２（１３，０００ｐｓｉ）で圧搾することによ
り乾式プレスした。それらペレットを次に空気中で焼成
した。焼成は二工程で行われた。第一工程で結合剤を燃
焼除去した。これはペレットを５００℃に加熱し、１時
間保持することにより達成された。次にペレットを９０
０℃〜１０００℃の範囲の種々の温度で等温的に４時間
焼結した。焼結した材料の焼結密度を、ＡＳＴＭＣ３
７３−７２法に従い、水置換法により決定した。熱膨張
係数（ＴＣＥ）は、室温から２００℃の温度範囲で膨張
計を用いて決定された。誘電率及び誘電損失は、ＨＰ４
１９２ＡＣインピーダンスにより１ＭＨｚで決定され
た。表３には、材料の焼結密度が混合規則に基づいて計
算された理論密度の％として報告されている。得られた
焼結セラミックス材料は、９００〜１０００℃の範囲の
温度では常に理論密度（Ｔ．Ｄ．）の９５％より小さい
ことが見出された。Ｘ線分析では、焼結物体中に名目上
の量の結晶相だけが存在することを示していた。

【００５５】実施例５実施例４の手順を繰り返した。但し無機組成物は７０体
積％のチタン珪酸塩ガラス、３０体積％の硼珪酸塩ガラ
ス（夫々７０．５重量％及び２９．５重量％）であっ
た。その材料の焼結密度を表３に報告する。得られた焼
結セラミック材料は、９７５℃より高い温度でのみ理論
密度（Ｔ．Ｄ．）の９５％より大きい密度を持ってい
た。Ｘ線分析では、焼結物体中に名目上の量の結晶相だ
けが存在していることを示していた。

【００５６】実施例６実施例３の手順を繰り返した。但し無機組成物は６０体
積％のチタン珪酸塩ガラス、４０体積％の硼珪酸塩ガラ
ス（夫々６０．５重量％及び３９．５重量％）であっ
た。その材料の焼結密度を表３に報告する。得られた焼
結セラミック材料は、９００℃より高い温度で理論密度
（Ｔ．Ｄ．）の９５％より大きい密度を持っていること
が決定された。材料の誘電率（ｋ′）、散逸係数（ｄｉ
ｓｓｉｐａｔｉｏｎｆａｃｔｏｒ）（Ｄ．Ｆ．）及び
熱膨張係数（ＴＥＣ）を表４に報告する。Ｘ線分析で
は、焼結物体中に名目上の量の結晶相だけが存在してい
ることを示していた。

【００５７】実施例７実施例４の手順を繰り返した。但し無機組成物は５０体
積％のチタン珪酸塩ガラス、５０体積％の硼珪酸塩ガラ
ス（夫々５０．６重量％及び４９．４重量％）であっ
た。その材料の焼結密度を表３に報告する。得られた焼
結セラミック材料は、９００℃より高い温度で理論密度
（Ｔ．Ｄ．）の９５％より大きい密度を持つことが決定
された。Ｘ線分析では、焼結物体中に名目上の量の結晶
相だけが存在していることを示していた。

【００５８】実施例８実施例４の手順を繰り返した。但し無機組成物は６０体
積％の溶融シリカ及び４０体積％の硼珪酸塩ガラス（夫
々６０．４重量％及び３９．６重量％）であった。その
材料の焼結密度を表３に報告する。焼結密度は、調べた
温度で理論密度の８５％より常に小さいことが判明し
た。ＸＲＤ分析は、クリストバライトが存在しているこ
とを示していた。このことは、最初は無定形の二成分系
混合物が緻密化中結晶化したことを示している。

【００５９】実施例９実施例４の手順を繰り返した。但し無機組成物は６０体
積％の石英及び４０体積％の硼珪酸塩ガラス（夫々６
０．６重量％及び３９．４重量％）であった。その材料
の焼結密度を表３に報告する。焼結密度は、調べた温度
で理論密度の９５％より常に小さいことが判明した。

【００６０】

【表３】

【００６１】

【表４】

【００６２】実施例５〜７の生成物は、低いガラス含有
量（３０〜５０体積％）を有し、それは文献に報告され
ているもの（６０体積％より大きい）よりも遥かに少な
い。ガラス含有量が低いことは非常に望ましい。なぜな
ら、同時焼成中に変形を避けることができるからであ
る。実施例５〜７の生成物は、空気中９００〜９５０℃
の温度で得られた大きな焼結密度（理論密度の９５％よ
り大きい）を有する。焼結温度は、貴金属、例えば、Ａ
ｕ及びＡｇ−Ｐｄのものに匹敵し、そのためそれら組成
物を同時焼成可能なセラミック／金属エレクトロニック
パッケージ系に用いることができるようになるであろ
う。

【００６３】更に、実施例６の材料は低い誘電率（３．
８〜４．１）及び低い誘電損失（１ＭＨｚで０．１〜
０．４％）を有し、それはセラミック基体中の信号伝播
遅延を減少させるのに非常に望ましい。

【００６４】実施例１〜３又は５〜７の材料を用いて多
層高周波回路パッケージを形成することができる。多層
高周波回路パッケージのための誘電体層を形成するため
に、出発材料を、それらが約２〜４μの平均粒径を持つ
までボールミルで粉砕した。次に当分野で知られたやり
方で微粉砕粉末と適当な溶媒及び他の慣用的添加剤、例
えば、可塑剤及び結合剤と一緒にすることによりスラリ
ーを形成した。そのスラリーを、慣用的ドクターブレー
ド塗布法を用いて約７５〜４００μの厚さを有する薄い
「生」（未焼成）シートへ成形し、然る後、その生のシ
ートを１２５ｍｍ^２の個々のシート又はテープに打抜い
た。

【００６５】次に型打抜き法により生のシートに貫通孔
を形成する。それらの孔は適切には約１２５μの直径を
有する。それら打抜いたシートにスクリープリント法を
用いて伝導体ペーストを希望のパターンに適用する。そ
のペーストを貫通孔にも適用し、導体パターンの間を接
続部を形成した。ペーストの主たる金属成分は、金、
銀、銅、銀／パラジウム合金、金／白金合金、又は他の
適当な材料であってもよい。プリントした生のシート
を、次に配列孔を用いて正確な位置づけをしながら希望
の順序で重ね、５０〜１００℃で約３５〜２５０ｋｇ／
ｃｍ^２の圧力で一緒に積層した。

【００６６】最後に、積層した生のシートを１００℃を
越えない温度で焼成し、緻密な焼結セラミック多層回路
基板を形成した。焼成は、もし導体金属がその焼成温度
で酸化を受けないならば、空気中で行なってもよい。例
えば、銅以外の上に挙げた金属の場合がそうである。但
し、銅の場合には還元性又は中性の雰囲気が必要であ
る。記載したやり方で形成したシートは、ガラス含有量
が低く（２５〜５０体積％）、従って、湾曲又は歪みを
起こす傾向が小さい。

【００６７】本発明の組成物は、実質的に慣用的な方法
により固く非多孔質のセラミック物体を形成するのにも
用いることができる。例えば、前の実施例のいずれかの
バッチ成分を水及び有機結合剤と一緒にし、約２０時間
ボールミルに掛ける。得られたスラリーを噴霧乾燥して
実質的に球形の粒子の粉末を与える。この粉末を用い
て、乾式又はアイソスタティックプレスの如き標準的成
形法により種々の希望の形の物体を形成することができ
る。次にそれらの物体を１０００℃を越えない適当な温
度で焼成し、緻密な焼結セラミック物体を与える。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年８月１７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】明細書

【発明の名称】誘電体組成物

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は誘電体組成物に関する。
特に本発明は、低温で焼結して低い熱膨張係数及び４．
２より小さい誘電率を有する緻密な物体を生ずるガラス
・セラミック材料に関する。

【０００２】

【００１０】シノハラ（Ｓｈｉｎｏｈａｒａ）その他に
よる米国特許第４，６７２，１５２号明細書には、セラ
ミックが５０〜９５重量％の結晶化可能なガラスと、５
〜５０重量％のセラミック充填剤との混合物から製造さ
れた多層セラミック回路板が記載されている。その材料
は５．１〜６．０の誘電率及び１５０ＭＰａより大き
な曲げ強度を有する。その結晶化可能なガラスは、５〜
２０重量％の酸化リチウム、６０〜９０重量％の二酸化
珪素、１〜１０重量％の酸化アルミニウム、及び１〜５
重量％の酸化リチウム以外のアルカリ金属酸化物からな
る。セラミック充填剤は、二酸化珪素、β−ユークリプ
タイト（ＬｉＡｌＳｉＯ_４）及び酸化アルミニウムから
なる群から選択される。

【００１５】

【００１７】

【００２０】更に別の態様として、本発明は、上記組成
物の層及びそれらの間に相互接続された銅の導体層から
なる多層セラミック基体に関し、その複合体は焼成され
て緻密で気密な構造体を形成している。多層セラミック
回路板は、複数の積層セラミック回路板ユニットから形
成される。各ユニットには、セラミック絶縁層、そのセ
ラミック絶縁層上に支持されたパターン化電気伝導体
層、及び前記各セラミック回路板ユニットのパターン化
電気伝導体層を接続して予め定められた配線回路を形成
するための貫通孔電気伝導体を有する。電気伝導体層及
び貫通孔電気伝導体は、金、銀、及びパラジウムからな
る群から選択される。セラミック絶縁層は、２０〜５０
重量％の硼珪酸塩ガラス、５０〜７５重量％のチタン珪
酸塩ガラス、及び結晶形のシリカの形成を阻止するのに
充分な量の結晶質セラミック材料からなる焼結混合物か
らなる。好ましい態様として、結晶質村料は、アルミ
ナ、ムライト、コーディエライト、及びそれらの組合せ
からなる群から選択される。セラミック絶縁層は、パタ
ーン化電気伝導体層及び貫通孔電気伝導体の溶融温度よ
り低い温度で焼結される。

【００２９】用語「ガラス＋セラミック］とは、ここで
はセラミックとガラスとの混合物から形成される焼結組
成物を記述するのに用いられている。「ガラス＋セラミ
ック」組成物のセラミックとガラスは、焼成後でも区別
される状態になっている。「ガラス＋セラミック」系中
のガラスは、焼成後でもガラス特性を維持し、その組成
物中非結晶性ガラスであると言われている。「ガラス＋
セラミック」系中のセラミックは、結晶質物質である必
要はなく、それはガラスでもよい。

【００３６】用語「結晶質セラミック材料」とは、ここ
では周期律表第ＩＡ族からなる群から選択された元素を
低水準で含む耐火性セラミック材料系を記述するのに用
いられている。用語「結品質セラミック材料」は、アル
ミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、酸化バリリム（ＢａＯ）、コーデ
ィエライト（Ｍｇ_２Ａｌ_４Ｓｉ_５Ｏ_１８）、酸化マグネ
シウム（ＭｇＯ）、チタニア（ＴｉＯ_２）、ムライト
（Ａｌ_６Ｓｉ_２Ｏ_１３）、チタン酸マグネシウム（Ｍｇ
ＴｉＯ_３）、スピネル（ＭｇＡｌ_２Ｏ_４）、ホルステラ
イト（２ＭｇＯ・ＳｉＯ_２）、ステアタイト（ＭｇＯ・
Ｓｉ_２）、燐酸アルミニウム（ＡｌＰＯ_４）、チタン酸
アルミニウム（Ａｌ_２ＴｉＯ_５）、ドロマイト（ＣａＣ
Ｏ_３・ＭｇＣＯ_３）、アノーサイト（ＣａＯ・Ａｌ_２Ｏ
_３・２ＳｉＯ_２）、ウォラストナイト（ＣａＳｉ
Ｏ_３）、タルク〔Ｍｇ_３Ｓｉ_４Ｏ_１０（ＯＨ_２）〕、シ
リマナイト（Ａｌ_２ＳｉＯ_５）、窒化珪素（Ｓｉ
_３Ｎ_４）、オキシ窒化アルミニウム（ＡｌＯＮ）、Ｃａ
ＺｒＯ_３、ＡｌＮ、ＺｎＯ・ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２、及び
ＺｒＯ_２・ＳｉＯ_２が含まれるものとするが、それらに
限定されるものではない。用語「結晶質セラミック材
料」とは、石英、トリジマイト、フリント、及びクリス
トバライトを含む種々の結晶質形のシリカ（ＳｉＯ_２）
を含まないものとする。上述の如く、石英及びクリスト
バライトの如きシリカ結晶相は、焼成中及び冷却で材料
中に残存し、それらが焼成生成物中に存在するとＴＣＥ
を上昇し、生成物の機械的強度を低下する。シリカ及び
ガラスの多形体の線熱膨張係数を表１に示す。

【００３７】

【表１】

【００４４】その混合物を５重量％のポリエチレングリ
コール結合剤及び５０重量％の１プロパノールと一緒に
して管状混合機で２時間混合した。その材料を次に８Ｏ
℃の炉で２時間乾燥し、篩にかけた。次に材料を直径
１．９ｃｍ、高さ０．３ｃｍのペレットへ、その粉砕混
合物を型中で９１０ｋｇ／ｃｍ^２（１３，０００ｐｓ
ｉ）で圧搾することにより乾式プレスした。

【００４７】誘電率及び誘電損失は、ＨＰ４１９２Ａ
Ｃインピーダンスにより１ＭＨｚで決定された。誘電率
も表２に記録されている。

【００４９】

【００５４】実施例４この実施例では、出発材料は８０体積％のチタン珪酸塩
ガラス及び２０体積％の硼珪酸塩ガラスから本質的にな
っていた。硼珪酸塩ガラス及びチタン珪酸塩ガラスは、
１．３ガロンのボールミルで別々に１６時間粉砕され、
２〜４μの粒径を持っていた。硼珪酸塩ガラスの密度
（２．１６ｇ／ｃｃ）及びチタン珪酸塩ガラスの密度
（２．１１ｇ／ｃｃ）はほぼ同じなので、体積％は重量
％にほぼ等しい。この実施例では、混合物の実際の重量
％は、８０．４重量％のチタン珪酸塩ガラス及び１９．
６重量％の硼珪酸塩ガラスであった。その無機材料混合
物を５重量％のポリエチレングリコール結合剤及び５０
重量％の１−プロパノールと一緒にして管状混合機で２
時間混合した。その材料を次に８０℃の炉で２時間乾燥
し、篩にかけた。次に材料を直径１．９ｃｍ、高さ０．
３ｃｍのペレットへ、その粉砕混合物を型中で９１０ｋ
ｇ／ｃｍ^２（１３，０００ｐｓｉ）で圧搾することによ
り乾式プレスした。それらペレットを次に空気中で焼成
した。焼成は二工程で行われた。第一工程で結合剤を燃
焼除去した。これはペレットを５００℃に加熱し、１時
間保持することにより達成された。次にペレットを９０
０℃〜１０００℃の範囲の種々の温度で等温的に４時間
焼結した。焼結した材料の焼結密度を、ＡＳＴＭＣ３
７３−７２法に従い、水置換法により決定した。熱膨張
係数（ＴＣＥ）は、室温から２００℃の温度範囲で膨張
計を用いて決定された。誘電率及び誘電損失は、ＨＰ
４１９２ＡＣインピーダンスにより１ＭＨｚで決定され
た。表３には、材料の焼結密度が混合規則に基づいて計
算された理論密度の％として報告されている。得られた
焼結セラミックス材料は、９００〜１０００℃の範囲の
温度では常に理論密度（Ｔ．Ｄ．）の９５％より小さい
ことが見出された。Ｘ線分析では、焼結物体中に名目上
の量の結晶相だけが存在することを示していた。

【００５６】実施例６実施例３の手順を繰り返した。但し無機組成物は６０体
積％のチタン珪酸塩ガラス、４０体積％の硼珪酸塩ガラ
ス（夫々６０．５重量％及び３９．５重量％）であっ
た。その材料の焼結密度を表３に報告する。得られた焼
結セラミック材料は、９００℃より高い温度で理論密度
（Ｔ．Ｄ．）の９５％より大きい密度を持っていること
が決定された。材料の誘電率（ｋ′）、散逸係数（ｄｉ
ｓｓｉｐａｔｉｏｎｆａｄｏｒ）（Ｄ．Ｆ．）及び熱
膨張係数（ＴＥＣ）を表４に報告する。Ｘ線分析では、
焼結物体中に名目上の量の結晶相だけが存在しているこ
とを示していた。

【００６０】

【００６１】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）２０〜５０重量％の硼珪酸塩ガラ
ス、（ｂ）４０〜７５重量％のチタン珪酸塩ガラス、及び（ｃ）結晶形のシリカの形成を阻止するのに充分な量の
結晶質セラミック材料、からなる混合物から形成された
誘電体組成物。
【請求項２】チタン珪酸塩ガラスが誘電体組成物の４
５〜５５重量％を占める請求項１に記載の誘電体組成
物。
【請求項３】結晶質セラミック材料が１〜４０重量％
の結晶質アルミノ珪酸塩である請求項１又は２に記載の
誘電体組成物。
【請求項４】結晶質材料が、１〜４０重量％の、アル
ミナ、コーディエライト、ムライト、マグネシア、スピ
ネル、フォルステライト、ステアタイト、燐酸アルミニ
ウム（ＡｌＰＯ_４）、窒化アルミニウム、チタン酸アル
ミニウム、酸化バリウム、チタニア、チタン酸マグネシ
ウム、ドロマイト、アノーサイト、ウォラストナイト、
タルク、シルマナイト、窒化珪素、オキシ窒化アルミニ
ウム、ＣａＺｒＯ_３、ＺｎＯ・ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２、又
はＺｒＯ_２・ＳｉＯ_２の一種類以上からなる材料である
請求項１〜３のいずれか１項に記載の誘電体組成物。
【請求項５】硼珪酸塩ガラスが：１９〜３０重量％のＢ_２Ｏ_３、６０〜８０重量％のＳｉＯ_２、０．１〜４重量％のＣａＯ、０．１〜４重量％のＡｌ_２Ｏ_３、及び０．１〜４重量％
の、Ｋ_２Ｏ、Ｌｉ_２Ｏ、又はＮａ_２Ｏ、又はそれらの混
合物、からなる請求項１〜４のいずれか１項に記載の誘
電体組成物。
【請求項６】チタン珪酸塩ガラスが、８０〜９９重量
％のＳｉＯ_２及び１〜２０重量％のＴｉＯ_２からなる請
求項１〜５のいずれか１項に記載の誘電体組成物。
【請求項７】（ａ）２５〜５０体積％の硼珪酸塩ガラ
ス、及び（ｂ）５０〜７５体積％のチタン珪酸塩ガラス、の微粒子の混合物からなる、約４．２より小さい誘電率
を有するセラミック誘電体物体を形成するためのセラミ
ック組成物。
【請求項８】硼珪酸塩ガラスが、０〜３重量％のＡｌ
_２Ｏ_３、２０〜３０重量％のＢ_２Ｏ_３、０〜３重量％の
ＣａＯ、０〜３重量％のＫ_２Ｏ、０〜３重量％のＬｉ_２
Ｏ、０〜３重量％のＮａ_２Ｏ、及び６０〜８０重量％の
ＳｉＯ_２の組成を有する請求項７に記載のセラミック組
成物。
【請求項９】チタン珪酸塩ガラスが、１〜２０重量％
のチタニア、８０〜９９重量％のＳｉＯ_２、及び残余の
付随的不純物からなる組成を有する請求項７又は８に記
載のセラミック組成物。
【請求項１０】（ａ）請求項１〜９のいずれか１項に
記載の混合物７０〜８５重量％、及び（ｂ）有機溶媒中に溶解した重合体結合剤からなる有機
媒体１５〜３０重量％、からなる成形可能なセラミック
組成物。
【請求項１１】（ａ）請求項１〜９のいずれか１項に
記載の混合物を与え、そして（ｂ）前記混合物を約１０００℃以下の温度へ空気中で
焼結する、諸工程からなるセラミック誘電体物体の製造方法。
【請求項１２】複数の積層セラミックユニットから形
成された多層セラミックモジュールにおいて、少なくと
も一つの前記ユニットが、セラミック絶縁層、該セラミ
ック絶縁層上に支持されたパターン化電気伝導体層、及
び前記セラミックモジュールの前記パターン化電気伝導
体層を接続して予め定められた配線回路を形成するため
の電気伝導体を有し、前記電気伝導体層及び前記電気伝
導体が、金、銀、及びパラジウムからなる群から選択さ
れ、前記セラミック絶縁層が、請求項１〜９のいずれか
１項に記載の混合物から形成された生成物からなり、前
記セラミック絶縁層が、前記パターン化電気伝導体層及
び前記電気伝導体の融点より低い温度で焼結されている
多層セラミックモジュール。
【請求項１３】（ａ）請求項１〜９のいずれか１項に
記載の混合物を与え、（ｂ）前記混合物を用いて生のテープを形成し、（ｃ）前記生のテープをシートに切断し、（ｄ）前記シート中に貫通孔を形成し、（ｅ）前記シート上に電気伝導性ペーストのパターンを
形成し、（ｆ）複数の前記シートを積層し、そして（ｇ）前記積層シートを前記電気伝導性ペーストの融点
より低い温度へ焼成する、諸工程からなる多層セラミックモジュールの製造方法。
【請求項１４】工程（ｅ）が、金、銀、銅、銀／パラ
ジウム合金、又は金／白金合金、又はそれらの組合せか
らなる材料から形成された金属ペーストをスクリーニン
グすることからなる請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】工程（ｇ）が、積層シートを約１００
０℃以下の温度へ焼成することからなる請求項１３又は
１４に記載の方法。