JPH09246722A

JPH09246722A - ガラスセラミックス多層配線基板とその製造方法

Info

Publication number: JPH09246722A
Application number: JP5215196A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Moriya; 要一守屋; Yoshiaki Yamade; 善章山出
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1996-03-08
Filing date: 1996-03-08
Publication date: 1997-09-19

Abstract

(57)【要約】【課題】グリーンシート多層積層法により製造される
ガラスセラミックス多層配線基板の反りを、内層導体配
線の電気抵抗率を増大させずに解消する。【解決手段】グリーンシートに印刷する導体ペースト
に、ガラスセラミックス基板中のホウ珪酸ガラスより軟
化点が低く、かつアルカリ土類金属含有率が高いホウ珪
酸ガラスの粉末を添加する。焼成時に、このガラス粉末
が軟化・溶融して導体金属の表面にはじき出され、内層
導体配線の周囲に導体金属の拡散を防止する被膜を有す
るガラスセラミックス多層配線基板が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品を搭載し
てパッケージを製作するためのガラスセラミックス多層
配線基板およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】複数のセラミックス層の間に内層導体配
線を有するセラミックス多層配線基板は、樹脂製の多層
配線基板に比べて、耐熱性、寸法安定性、熱放散性など
が遙かに優れていることから、高密度配線基板としてコ
ンピュータ用などに大量に使用されるようになってき
た。

【０００３】セラミックス多層配線基板の製造方法とし
ては、焼成した厚膜のセラミックス基板上に内層導体
配線形成用の導体ペーストと絶縁ペーストを交互に印刷
してから焼成する厚膜多層印刷法と、内層導体配線形
成用の導体ペーストを所定の配線パターンに印刷した複
数のセラミックスグリーン (未焼成) シートを積層した
後、積層体を焼成して基板と導体を同時に焼結させるグ
リーンシート多層積層法がある。このうち、導体配線の
精度に優れ、焼成が一回ですむグリーンシート多層積層
法が主流となっている。

【０００４】従来のアルミナ質のセラミックス多層配線
基板をグリーンシート多層積層法で製造する場合、アル
ミナを焼結させるために約1550℃前後の高い焼成温度が
必要となることから、内層導体配線形成用の導体ペース
トの導体金属としては、この焼成温度に耐える高融点の
Ｗ、Moなどの金属が使用される。しかし、ＷやMoは易酸
化性で表面に薄い酸化膜を有しているため、比抵抗（電
気抵抗率）が大きく、これを内層導体とする多層配線基
板を用いたパッケージは、信号伝送損失が大きくなる。
さらに、基板を構成するアルミナ自体の比誘電率が高い
(ε＝9.0)ため、信号伝搬の遅延が大きいという問題も
あり、アルミナ質のセラミックス多層配線基板には電気
特性面で不満があった。

【０００５】この点を解決するために、低温で軟化焼結
するガラスの特質を利用したガラスセラミックス多層配
線基板が開発された。ガラスセラミックス多層配線基板
は、基板のセラミックス材料として、アルミナの代わり
に、ガラスとセラミックス骨材との混合物を用いたもの
であり、焼成時にガラスが軟化して、骨材を結合する無
機バインダとして作用することにより焼結が行われる。

【０００６】ガラスセラミックス多層配線基板は、1000
℃前後またはそれ以下の低温で焼成できるため、Ag、C
u、Ag−Pd、Auといった、低抵抗率で良導体である低融
点金属を、内層導体形成用の導体ペーストに使用するこ
とができる。そのため、内層導体の電気抵抗による信号
伝送の損失が抑えられる。また、ガラス組成を選定すれ
ば、アルミナより低誘電率化することも可能である。そ
の結果、アルミナ質セラミックス多層配線基板と比較し
て電気特性が飛躍的に向上した基板を製造することがで
きることから、ガラスセラミックス多層配線基板は、低
温焼成セラミックス基板として実用化が既に始まってお
り、今後の需要増大が見込まれている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】一般にセラミックス多
層配線基板をグリーンシート多層積層法により製造する
場合、焼成時に発生する基板の反りが大きな問題とな
る。反りの発生原因としては、基板を形成するグリーン
シート中のセラミックス材料と内層導体配線を形成する
導体ペースト中の導体金属の焼成時の収縮の不一致が考
えられる。この場合、セラミックス材料と導体金属の焼
成収縮率が一致するようにそれらの組成を調整すれば、
反りの問題は解決する。

【０００８】しかし、ガラスセラミックスを用いた多層
配線基板では、基板セラミックス材料を導体金属と焼成
収縮率が同じになるように調整しても、反りが発生する
ことが認められてきた。これは、焼成時に、基板材料中
の軟化・溶融したガラス中に導体層から導体金属が拡散
し、導体周囲のガラスのガラス軟化点、ガラス結晶化度
等が変化して、ガラスの収縮挙動が局部的に変化するた
めである。従って、ガラスセラミックス多層配線基板に
おいては、反りを防止することが非常に困難であった。

【０００９】ガラスセラミックス基板における基板と導
体金属との焼成収縮挙動を一致させ、グリーンシートと
導体ペーストの同時焼成中の導体金属のガラス中への拡
散を防止し、同時焼成後の基板の反りを低減させる試み
として、内層導体形成用の導体ペーストに、導体金属成
分に加えて、ガラス粉末や金属酸化物（例、CaO)等の添
加物を含有させることが、特開平７−122113号公報等に
提案されている。

【００１０】導体ペーストにガラス粉末を添加する理由
は、内層導体の焼成収縮率をガラスセラミックス材料の
それと合わせるためである。即ち、ガラス粉末の添加
は、導体金属の周囲への拡散を抑制するためではない。
一方、金属酸化物は、導体周囲の基板材料の一部と反応
することによって、導体金属の基板への拡散と基板との
反応を抑制するために添加される。しかし、従来の添加
物では、焼成後の内層導体中にこれらの添加物が残存
し、内層導体の電気抵抗率が上昇し、信号伝送損失が大
きくなるという問題があった。

【００１１】本発明の目的は、内層導体の電気抵抗率の
増大を伴わずに、反りが著しく軽減ないし実質的に解消
されたガラスセラミックス多層配線基板と、グリーンシ
ート多層積層法によるその製造方法とを提供することに
ある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、グリーン
シート多層積層法によるガラスセラミックス多層配線基
板の製造実験を繰り返すうちに、導体ペーストに或る種
のガラス粉末を添加すると、電気抵抗率が増大せずに、
反りが著しく抑制された基板が得られることに気付い
た。

【００１３】その理由を探究したところ、積層後のグリ
ーンシートと導体ペーストの同時焼成時に、導体ペース
トに添加したガラス粉末が、基板のガラスセラミックス
材料中のガラス粉末より先に軟化して溶融し、溶融した
ガラスが導体金属の表面にはじき出されて内層導体配線
の周囲に集まり、これが導体金属の周囲ガラスへの拡散
を防止する被膜として機能していることが判明した。

【００１４】次の〜に記載した本発明は上記知見に
基づいて完成したものである。内層導体配線を有するガラスセラミックス多層配線基
板において、前記内層導体配線の周囲に、導体金属の拡
散を防止するガラス被膜を有することを特徴とする、ガ
ラスセラミックス多層配線基板。

【００１５】導体金属の拡散を防止するガラス被膜
が、導体ペーストに添加されたガラス粉末が、焼成時に
基板中のガラスより先に軟化して導体金属からはじき出
されることにより形成された、基板中のガラスより低軟
化点のガラス被膜である、上記のガラスセラミックス
多層配線基板。

【００１６】基板中のガラスがホウ珪酸ガラスであ
り、導体金属がAgまたはAg−Pdであり、前記ガラス被膜
が、ガラスセラミックス基板よりアルカリ土類金属酸化
物の含有率が高いホウ珪酸ガラスから形成される、上記
またはのガラスセラミックス多層配線基板。

【００１７】表面に導体ペーストの配線パターンが印
刷された複数枚のガラスセラミックスグリーンシートを
積層し、焼成することからなる、内層導体配線を有する
ガラスセラミックス多層配線基板の製造方法であって、
前記導体ペーストが、ガラスセラミックスグリーンシー
ト中に含まれるガラス粉末より軟化点が低いガラス粉末
を含有していることを特徴とする方法。

【００１８】上記において、ガラスセラミックス基板
のアルカリ土類金属酸化物の含有率とは、基板を構成す
るガラスとセラミックスの配合量とそれらのアルカリ土
類金属酸化物の含有率とに基づいて算出した平均値とし
て求められる。例えば、基板がガラス60％とセラミック
ス40％とから構成され、それらのアルカリ土類金属酸化
物の含有率がガラス20％、セラミックス０％である場合
には、基板のアルカリ土類金属酸化物の含有率は、 [20
×(60/100)] ＝12％である。

【００１９】本発明のガラスセラミックス多層配線基板
は、内層導体配線の周囲に導体金属の拡散を防止するガ
ラス被膜を有する。導体金属の周囲のガラスへの拡散が
防止されると、この拡散によりガラス (従って、基板)
の収縮挙動が変化して起こる反りの発生が防止される。
この導体金属の拡散を防止するガラス被膜は、この機能
が達成される限り限定されないが、例えば、ガラスセラ
ミックス基板よりアルカリ土類金属酸化物 (例、CaO, M
gO) の含有率が高いガラスから形成することができる。
アルカリ土類金属酸化物の含有率が高いガラスが基板の
成分の一部と反応することにより、導体金属の基板への
拡散や反応が防止されるのではないかと推測される。

【００２０】この導体金属の拡散を防止する被膜は、グ
リーンシート多層積層法によるガラスセラミックス多層
配線基板の製造において、基板中のガラスより低軟化点
のガラス粉末を導体ペーストに添加することにより形成
することができる。焼成時の加熱により、まず溶媒、有
機バインダ、その他の有機添加剤がグリーンシートおよ
び導体ペーストから蒸発した後、基板のガラスの溶融に
先立って、導体層に含まれる低軟化点のガラスが軟化・
溶融して導体金属からはじき出され、導体層の周囲に、
基板中のガラスとは組成が異なるガラス被膜が形成され
る。この導体層の周囲に形成されたガラス被膜は、例え
ば、上記のようにアルカリ土類酸化物の含有率が基板よ
り高いものであると、導体金属の基板への拡散を防止す
る被膜として機能する。

【００２１】但し、本発明のガラスセラミックス多層配
線基板における「導体金属の拡散を防止するガラス被
膜」は、この方法によって形成されたものに限られるも
のではなく、また組成もアルカリ土類金属酸化物の含有
率が基板より高いものには限られない。ガラスセラミッ
クス多層配線基板の内層導体配線の周囲に配置され、か
つ内層導体配線の導体金属の拡散を防止することができ
る機能を有している任意のガラス被覆でよい。

【００２２】従来、このような被膜を導体金属の周囲に
配置するという着想は全くなかった。本発明では、導体
金属の拡散を防止するガラス被膜を導体金属の周囲に配
置するという新規な構成により、導体金属の周囲のガラ
スへの拡散が防止され、この拡散に起因するガラスセラ
ミックス多層配線基板の収縮挙動の変化が解消される。
その結果、ガラスセラミックス多層配線基板の反りの問
題を実質的に完全に解消することが可能となる。

【００２３】本発明の上記またはの態様によれば、
導体ペーストに電気抵抗率増大の原因となるガラス粉末
を添加していても、前述した特開平７−122113号公報等
に記載の従来技術とは異なり、導体ペーストに添加した
ガラス粉末は、焼成中にその大部分が導体層の表面には
じき出されるため、焼成後に形成された内層導体配線は
ガラス成分をほとんど含有していない。そのため、ガラ
スを添加しない導体ペーストを用いた場合と同等の電気
抵抗率を持った内層導体配線が形成される。従って、反
りのないガラスセラミックス多層配線基板を、その電気
抵抗率を増大させずに得ることが可能となる。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明によるガラスセラミックス
多層配線基板とその製造方法について、以下に詳しく説
明する。本発明のガラスセラミックス多層配線基板は、
次に説明するように、グリーンシート多層積層法により
製造できる。

【００２５】まず、ガラスセラミックスの原料粉末であ
るガラス粉末と骨材のセラミックス粉末とを、必要であ
れば粉砕しながらよく混合し、得られた混合粉末から常
法に従ってガラスセラミックス・グリーンシートを作製
する。

【００２６】使用するガラス粉末とセラミックス粉末の
種類は、従来よりガラスセラミックス多層配線基板に用
いられているものと同様でよい。ガラス粉末としては、
熱膨張率がシリコンに近い低さで、比誘電率が約５以下
と低いホウ珪酸系ガラスが好ましい。ホウ珪酸系ガラス
は、SiO₂-Al₂O₃-XO-B₂O₃(Xは、Ca, Mg, Ba等のアルカリ
土類金属) を基本組成とし、それに必要に応じてアルカ
リ金属酸化物 (Li₂O, Na₂O, K₂O)、ZrO₂、ZnO 、TiO₂な
どの他の金属酸化物を少量 (合計で10重量％以下) 配合
したものである。ホウ珪酸ガラスの組成 (重量％) は、
例えば、SiO₂: 40〜65％、Al₂O₃: 5〜20％、XO (アルカ
リ土類金属酸化物):10〜30％、B₂O₃: ５〜30％、K₂O: 0
〜5 ％程度が好ましい。

【００２７】骨材のセラミックス粉末としては、アルミ
ナ粉末単独、またはこれと他のセラミックス (例、コー
ディエライト) 粉末との混合物が一般に使用される。原
料粉末 (ガラス粉末とセラミックス粉末) は、平均粒径
で１〜５μｍ程度、特に 1.5〜3.5 μｍの粒度とするこ
とが好ましい。ガラス粉末とセラミックス粉末の配合割
合は、両者の合計量に対する重量％で、セラミックス粉
末が１〜60％、特に10〜50％となる範囲内が好ましい。

【００２８】原料粉末にバインダの有機樹脂 (例、アク
リル樹脂、ブチラール樹脂、酢酸ビニル共重合体、塩化
ビニル樹脂、ポリビニルアルコール等) 、分散剤 (アク
リル酸オリゴマー、ソルビタンモノオレエート等) 、可
塑剤 (フタル酸エステル、ポリアルキレングリコール
等) 、有機溶剤 (芳香族炭化水素、ケトン、エステル、
アルコール等) などの添加剤を加えてスラリ化し、この
スラリをドクターブレード法等によりシート成形し、放
置して溶媒の大部分を除去すると、ガラスセラミックス
・グリーンシートが得られる。このグリーンシートに、
必要に応じてビアホール (スルーホール) を穿孔してお
く。

【００２９】一方、内層導体配線用の導体ペーストは、
一般には導体金属の粉末に少量のバインダ (有機樹脂)
と有機溶剤とを混合したものからなる。前述したよう
に、ガラスセラミックス多層配線基板は低温焼成される
ため、導体ペーストに用いる導体金属は、Ag、Cu、Ag−
Pd、Auといった融点が比較的低い金属材料でよい。この
うち、Cuは易酸化性であるため不活性雰囲気中での焼成
が必要となり、Auは高価である。従って、大気中での焼
成が可能で比較的安価な金属であるAgまたはAg−Pdが導
体金属として好ましい。導体ペーストに、次に述べるよ
うにガラス粉末を添加することを除けば、導体ペースト
に使用する材料および配合割合は、従来の低温焼成用導
体ペーストと同様でよい。

【００３０】本発明によれば、この導体ペーストに、焼
成時に導体金属からはじき出ることにより導体金属の拡
散を防止する被膜を形成させるために、ガラス粉末を添
加しておく。このガラス粉末は、ガラスセラミックス・
グリーンシート中に含まれるガラス粉末より軟化点が低
く、かつアルカリ土類金属酸化物の含有率が比較的高い
(特に、焼成後の基板のアルカリ土類金属酸化物の含有
率より高い) ものであればよい。

【００３１】このガラス粉末は、基板中のガラスより軟
化点が低いため、焼成中にガラスセラミックス材料中の
ガラスより先に軟化して、導体金属からはじき出され、
導体金属の配線パターンの周囲に集まり、ガラスセラミ
ックスのガラス成分とは組成が異なるガラス被膜を形成
する。形成されたガラス被膜は、アルカリ土類金属酸化
物の含有率が相対的に高いため、焼成時にガラスセラミ
ックス材料中の成分の一部 (例、骨材またはガラス中の
Al₂O₃, SiO₂ などの酸性成分) と反応し、導体金属
(例、AgまたはAg−Pd) の基板中への拡散を防止するの
ではないかと考えられる。

【００３２】導体ペーストに添加するガラス粉末も、比
誘電率や膨張率の観点から、ホウ珪酸ガラス粉末が好ま
しい。但し、ガラスセラミックス基板に用いたガラスよ
り軟化点が低く、XO (アルカリ土類金属酸化物) の含有
率が、基板全体より高くなるように、比較的高い (例え
ば、少なくとも５重量％程度、好ましくは10重量％以
上、さらに好ましくは15重量％以上) ものを用いる。但
し、軟化点を低下させるPbO の含有は好ましくない。

【００３３】このガラス粉末の導体ペーストへの添加量
は、導体ペースト中の導体金属との合計量に基づく重量
％で、３〜18％、特に９〜15％の範囲内が好ましい。導
体ペーストに含有させるガラス粉末と導体金属の粉末
は、いずれも平均粒径が 0.2〜４μｍの範囲のものが好
ましい。

【００３４】このガラス粉末を含有する導体ペーストを
用いて、従来のグリーンシート積層法と同様にガラスセ
ラミックス多層配線基板を製造する。即ち、まずこの導
体ペーストをグリーンシートの表面に所定の配線パター
ンを形成するように印刷 (通常はスクリーン印刷) す
る。同時に、通常は、ビアホールに導体ペーストを充填
する。ビアホールに充填する導体ペーストには、導体金
属の拡散を防止する被膜を形成させるためのガラス粉末
を添加する必要ないが、このガラス粉末を添加しても差
し支えない。また、配線印刷に使用する導体ペーストと
ビアホール充填に使用する導体ペーストは、その組成
(導体金属、バインダ、有機溶剤の種類や配合量) が違
っていてもよい。

【００３５】こうして導体ペーストの配線パターンが印
刷されたグリーンシートを２枚以上用意し、それらを積
層し (通常は熱プレスにより圧着させ) 、得られた積層
体を焼成する。最上層以外のグリーンシート上に印刷さ
れていた配線パターンは、積層・焼成後に内層導体配線
となる。焼成条件は従来のガラスセラミックス多層配線
基板の場合と同様でよい。通常は、焼成の前に、まず有
機成分の除去 (脱バインダ) のための低温加熱を行う。
焼成温度は約 850〜1000℃の範囲である。

【００３６】前述したように、この焼成時に、ガラスセ
ラミックス材料中のガラス粉末より軟化温度が低い導体
ペースト中のガラス粉末が先に軟化し、上記の導体金属
の拡散を防止するガラス被膜が配線パターンの周囲に形
成される。従って、焼成後に得られたガラスセラミック
ス多層配線基板においては、その内層導体配線の周囲に
導体金属の拡散を防止するガラス被膜を有している。

【００３７】本発明のガラスセラミックス多層配線基板
に、周知の各種の手法により、適当な電子部品 (例、半
導体チップ) を搭載し、外部接続用リードをはんだ付け
し、適当な封止材料で基板周囲を封止してパッケージン
グすると、ガラスセラミックスパッケージが製造され
る。

【００３８】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。実施例中、％は特に指定のない限り重量％である。

【００３９】表１に示す組成のガラス粉末とセラミック
ス粉末 (骨材) を表１に示す割合で湿式ボールミルに入
れ、平均粒径２〜３μｍとなるまで粉砕および混合した
後、得られた混合粉末に有機溶剤 (キシレン )、バイン
ダ (アクリル樹脂) 、分散剤(アクリル酸オリゴマー)
、可塑剤 (ジオクチルフタレート) を加えてスラリ化
し、このスラリからドクターブレード法により厚み180
μｍのグリーンシートを作成した。

【００４０】

【表１】

【００４１】内層導体形成用の導体ペーストは、Agもし
くはAg-20%Pdからなる導体金属の粉末 (平均粒径 1.5μ
ｍ) に、ガラス粉末としてSiO₂-B₂O₃-Al₂O₃-BaO ガラス
の粉末 (軟化温度 780℃、BaO: 20%, 平均粒径 2.5μ
ｍ) を表２に示す割合で混合し、この混合粉末に適量の
樹脂 (エチルセルロース) および有機溶剤 (α−テルピ
ネオール) を加えて混練することにより調製した。比較
用の導体ペーストは、ガラス粉末を添加しなかった以外
は上記と同様にして調製した。

【００４２】反り量を測定するガラスセラミックス多層
基板を作製するため、40mm角の正方形に切断した上記グ
リーンシートの片面に、各導体ペーストを30mm角の正方
形にベタ印刷し、このベタ印刷面の上にさらに40mm角の
正方形グリーンシートを２枚積層し、熱プレスにより圧
着させて、図１に示す積層体を得た。この積層体を空気
中 900℃で30分間加熱して、グリーンシートと導体ペー
ストを同時焼成し、ガラスセラミックス多層基板を作製
した。図１に示すように、この焼成基板の反りの高さを
反り量として測定した。

【００４３】別に、電気抵抗率を測定するガラスセラミ
ックス多層基板を作製するため、50mm角の正方形に切断
した上記グリーンシートの片面に、各導体ペーストを、
焼成後に全長300 mm、幅100 μｍの配線となるようにグ
リーンシートの焼成収縮率から計算して配線印刷し、こ
の印刷面上に、配線端子が露出するように孔をあけた同
じ寸法のグリーンシート１枚を積層し、熱プレスした
後、上記と同様の条件で焼成を行った。焼成により得ら
れたガラスセラミックス多層配線基板の断面ＳＥＭ観察
により内層導体配線の断面積を測定し、25℃での電気抵
抗測定値から内層導体の電気抵抗率を算出した。

【００４４】次の表２に、使用したグリーンシートの種
類 (基板番号) および導体ペーストの組成とともに、反
り量および内層導体の電気抵抗率の測定結果を示す。

【００４５】また、比較例１および実施例１〜５の焼成
基板の断面における、ガラスセラミックス基板への内層
導体配線からのAgの拡散状況を示すＥＰＭＡ線分析結果
を図２に、実施例４の焼成基板の断面における、内層導
体ペーストに添加したガラス成分の分布状況を示すＥＰ
ＭＡ線分析結果を図３に、それぞれ示す。これらのＥＰ
ＭＡ線分析は、島津製作所製 EPM-810を使用して行っ
た。

【００４６】

【表２】

【００４７】表２から、本発明の方法に従って、アルカ
リ土類金属含有率が基板より高く、基板中のガラスより
軟化点が低いガラス粉末を導体ペーストに添加すると、
その添加量が増すにつれて焼成基板の反り量が低下し、
含有率が10％以上になると反りが実質的に解消されたガ
ラスセラミックス多層配線基板が得られることがわか
る。しかも、このように導体ペーストにガラス粉末を添
加し、その添加量が10％以上と増えても、内層導体配線
の電気抵抗率は全く或いはほとんど増大せず、ガラス粉
末の添加による電気抵抗率の増大、従って信号伝送損失
の増大が起こらない。

【００４８】図２からわかるように、導体ペーストに上
記のガラス粉末を添加しないと (比較例１) 、焼成中に
内層導体からガラスセラミックス基板に導体金属 (Ag)
が拡散した。それによって、表２に示すように、焼成基
板の反りは大きくなった。しかし、本発明の方法に従っ
て導体ペーストに上記ガラス粉末を添加すると (実施例
１〜５) 、ガラス粉末の添加量が増すにつれて、焼成時
のAgの拡散が少なくなった。それに伴って、焼成基板中
のガラスの収縮挙動の変化が小さくなり、表２に示すよ
うに、基板の反りが少なくなったのである。

【００４９】図３は、実施例４のガラスセラミックス多
層配線基板における内層導体配線とその周囲の基板にお
けるAg (導体金属) とBa (導体ペーストに添加したガラ
ス粉末に含まれる元素) の分布状態を示す。Baは、実施
例で使用した基板形成用のガラスには含まれていない元
素であるので、Baの分布によって、導体ペーストに添加
したガラスの分布状況がわかる。

【００５０】図３からわかるように、内層導体配線は実
質的に導体金属(Ag)のみからなり、導体ペーストに添加
したガラス(Ba)は導体配線の周囲に集中して分布してい
る。即ち、導体ペーストに添加したガラス成分は、焼成
中にその大部分が導体金属の表面にはじき出されて、導
体配線の周囲に集まり、これが焼成時の基板への導体金
属の拡散を防止するガラス被膜となったのである。その
ため、焼成後の内層導体配線は絶縁性のガラス粉末をほ
とんど含有せず、その電気抵抗率は、導体ペーストにガ
ラス粉末を添加しなかった比較例１とほぼ同等となった
のである。

【００５１】

【発明の効果】本発明によれば、グリーンシート多層積
層法によりガラスセラミックス多層配線基板を製造する
際に、内層導体配線の形成に用いる導体ペーストに、ガ
ラスセラミックス基板中のガラス粉末より軟化点が低
く、かつアルカリ土類金属の含有率が基板より高いガラ
ス粉末を添加する。それにより、積層したグリーンシー
トとこれに印刷した導体ペーストを同時焼成する際に、
導体層の金属が周囲に拡散する前に、導体層から上記ガ
ラス粉末が軟化・溶融して導体金属の表面にはじき出さ
れ、これが導体層の周囲に集まって、導体金属の基板へ
の拡散を防止するガラス被膜が形成される。

【００５２】このガラス被膜が導体金属の周囲に形成さ
れることによって、実施例に示すように、従来のガラス
セラミックス多層配線基板で問題になっていた焼成基板
の反りが低減ないし解消され、しかも導体ペーストに絶
縁性のガラスを添加するにもかかわらず、これが焼成中
に導体層からはじき出されるために、内層導体配線の電
気抵抗率の増大は起こらない。従って、信号伝送損失を
増大させずに反りのないガラスセラミックス多層配線基
板を得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例で採用した反り量の測定法を示す説明図
である。

【図２】実施例で得られたガラスセラミックス多層配線
基板の内層導体配線との境界部における基板中のAgの分
布状況（導体から基板へのAgの拡散状況）を示すＥＰＭ
Ａ線分析図である。

【図３】実施例で得られたガラスセラミックス多層配線
基板の内層導体配線周囲のAgおよびBaの分布状況を示す
ＥＰＭＡ線分析図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内層導体配線を有するガラスセラミック
ス多層配線基板において、前記内層導体配線の周囲に、
導体金属の拡散を防止するガラス被膜を有することを特
徴とする、ガラスセラミックス多層配線基板。
【請求項２】前記導体金属の拡散を防止するガラス被
膜が、導体ペーストに添加されたガラス粉末が、焼成時
に基板中のガラスより先に軟化して導体金属からはじき
出されることにより形成された、基板中のガラスより低
軟化点のガラス被膜である、請求項１記載のガラスセラ
ミックス多層配線基板。
【請求項３】基板中のガラスがホウ珪酸ガラスであ
り、導体金属がAgまたはAg−Pdであり、前記ガラス被膜
が、ガラスセラミックス基板よりアルカリ土類金属酸化
物の含有率が高いホウ珪酸ガラスから形成される、請求
項１または２記載のガラスセラミックス多層配線基板。
【請求項４】表面に導体ペーストの配線パターンが印
刷された複数枚のガラスセラミックスグリーンシートを
積層し、焼成することからなる、内層導体配線を有する
ガラスセラミックス多層配線基板の製造方法であって、
前記導体ペーストが、ガラスセラミックスグリーンシー
ト中に含まれるガラス粉末より軟化点が低いガラス粉末
を含有していることを特徴とする、ガラスセラミックス
多層配線基板の製造方法。