JP2000001330A - 配線基板材料 - Google Patents

配線基板材料

Info

Publication number
JP2000001330A
JP2000001330A JP10395299A JP10395299A JP2000001330A JP 2000001330 A JP2000001330 A JP 2000001330A JP 10395299 A JP10395299 A JP 10395299A JP 10395299 A JP10395299 A JP 10395299A JP 2000001330 A JP2000001330 A JP 2000001330A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
glass
weight
board material
wiring board
thermal expansion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP10395299A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoichi Hachitani
洋一 蜂谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoya Corp
Original Assignee
Hoya Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoya Corp filed Critical Hoya Corp
Publication of JP2000001330A publication Critical patent/JP2000001330A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 平坦性、平滑性、電気絶縁性、加工性および
化学的耐久性に優れると共に、適切な熱膨張係数を有
し、半導体実装用配線基板などに有用な配線基板材料を
提供する。 【解決手段】 重量%で、SiO2 30〜50%、B2
3 1〜10%、Al23 1〜10%、BaO 2
0〜50%、SrO 0〜20%、MgO 0〜5%お
よびCaO 0〜15%を含有し、かつアルカリ成分を
含まないガラスからなる配線基板材料である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は配線基板材料に関
し、さらに詳しくは、平坦性、平滑性、電気絶縁性、加
工性および化学的耐久性に優れると共に、適切な熱膨張
係数を有し、半導体実装用配線基板などに有用な配線基
板材料に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ICやLSIなどの半導体チップを搭載
する半導体実装用基板としては、種々のものが提案さ
れ、実用化されており、例えばガラス−エポキシ樹脂プ
リント基板で代表される樹脂基板やセラミックス基板な
どが実用化されている。近年、実装されるICチップの
高密度化、高速化に伴い、基板材料に対する要求も厳し
くなってきており、特に基板の平坦性、平滑性に対する
要求が高い。基板表面の凹凸が大きいと狭ピッチの配線
を均質に施せない上、ICチップを実装する際に突起が
邪魔してチップが全面でボンディングできないなどの問
題が生じる。これはフリップチップパッケージにとって
致命的な欠陥となる。
【0003】図1は、マザーボードに載置されているI
Cチップ実装基板の1例の正面図である。この図1で示
すように、マザーボード1上に配線が形成された基板
(配線基板)2が載置され、はんだバンプ4によって固
定されている。そして、配線基板2に設けられた配線と
ICチップ3とがはんだバンプ4によって接続され、I
Cチップ3が実装される。なお、5は配線形成部であ
る。
【0004】前記セラミックス基板は、面粗度や反りが
大きく、使用上の制約が大きい上、研磨するにはコスト
がかかりすぎ、さらに熱膨張特性の整合性も重要な問題
である。一方、一般的に使用されるガラス−エポキシ樹
脂プリント基板は、熱膨張係数が150〜160×10
-7/℃程度であリ、この基板に熱膨張係数約34×10
-7/℃のシリコン結晶からなるICチップを実装しよう
としても、実装後チップに歪みが残留したり、ボンディ
ング部に亀裂が入ったり、さらにはICチップが破壊さ
れたり、ボンディングが外れて接続不良を引き起こすな
ど、好ましくない事態を招来するおそれがある。したが
って、半導体を実装した後マザーボードにはんだ付けさ
れる配線基板は、半導体とマザーボードの熱膨張特性の
差を緩和する役目をもたせるため、シリコン結晶とガラ
ス−エポキシ樹脂基板の中間の熱膨張係数、すなわち7
0〜100×10-7/℃程度の熱膨張係数をもつ材料か
らなるものが好ましい。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情のもとで、平坦性、平滑性、電気絶縁性、加工性お
よび化学的耐久性に優れると共に、適切な熱膨張係数を
有し、半導体実装用配線基板などに有用な配線基板材料
を提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記の好ま
しい性質を有する配線基板材料を開発すべく鋭意研究を
重ねた結果、特定の組成を有するガラスからなる配線基
板材料が、その目的に適合しうることを見出し、この知
見に基づいて本発明を完成するに至った。
【0007】すなわち、本発明は、重量%で、SiO2
30〜50%、B23 1〜10%、Al23 1〜
10%、BaO 20〜50%、SrO 0〜20%、
MgO 0〜5%およびCaO 0〜15%を含有し、
かつアルカリ成分を含まないガラスからなる配線基板材
料、および、さらに他の成分として、ZnO、Ti
2、ZrO2、Nb25、Sb23、SnO2、La2
3、Bi23、Y23およびFの中から選ばれる少なく
とも1種を含有し、かつアルカリ成分を含まないガラス
からなる配線基板材料を提供するものである。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の配線基板材料に用いられ
るガラスは、シリコン結晶とガラス−エポキシ樹脂基板
の中間の熱膨張特性を持つ無アルカリガラスである。シ
リコン結晶とガラス−エポキシ樹脂基板の中間の熱膨張
特性をもつガラスは、70〜100×10-7/℃程度の
熱膨張係数を有するものであって、このようなガラスと
しては、ソーダライムガラスに代表されるようなアルカ
リを含むガラスが一般的である。しかしながら、アルカ
リ成分を含んでいるとガラス基板からアルカリ成分が溶
出して半導体チップに損傷を与えるおそれがある。した
がって、本発明の配線基板材料には、無アルカリガラス
が用いられ、しかも該ガラスは、転移点が高く、配線基
板の製造プロセスにおけるメッキ、蒸着、スパッタリン
グ、はんだ付けなどの高温処理で変形しにくいものが要
求される。
【0009】ところが、無アルカリガラスは、一般的
に、薄膜トランジスタ(TFT)液晶ディスプレイパネ
ル用ガラスに代表されるように低熱膨張であることが知
られており、その上アルカリ成分は溶融温度を下げた
り、液相温度を下げる効果があるため、ガラスの溶融を
容易にする成分でもある。
【0010】本発明で用いるガラスは、高熱膨張係数お
よび高転移点を有し、しかも溶融が容易な無アルカリガ
ラスである。本発明で用いるガラスにおいては、SiO
2はガラスの骨格をなすための必須成分である。そのた
めSiO2が30重量%未満になるとガラスの液相温度
が上昇する。またSiO2が50重量%を超えると熱膨
張係数が小さくなる。したがって、SiO2の含有量は
30〜50重量%に限定される。好ましいSiO2の含
有量は30〜45重量%であり、さらに好ましい含有量
は35〜40重量%である。
【0011】B23は珪酸塩ガラスに添加することによ
り液相温度を下げる効果がある必須成分である。そのた
めB23が1重量%未満になると液相温度が上昇し、ガ
ラス化しにくくなる。また10重量%を超えると熱膨張
係数が小さくなる。したがって、B23の含有量は1〜
10重量%に限定される。好ましいB23の含有量は1
〜5重量%の範囲である。
【0012】Al23はガラスの化学的耐久性を向上さ
せる効果と、液相温度を下げる効果を有し、本発明には
欠かせない成分である。そのためAl23が1重量%未
満になると化学的耐久性が悪化し、液相温度が上昇す
る。また10重量%を超えると、熱膨張係数が小さくな
る。したがってAl23の含有量は1〜10重量%に限
定される。好ましいAl23の含有量は1〜7重量%で
あり、さらに好ましい含有量は1〜5重量%である。
【0013】BaOは適量添加によりガラスの液相温度
を下げる効果を有し、本発明には欠かせない成分であ
る。BaOが20重量%未満または50重量%を超える
場合は液相温度が上昇する。したがって、BaOの含有
量は20〜50重量%に限定される。好ましいBaOの
含有量は22〜35重量%であり、さらに好ましい含有
量は25〜35重量%である。
【0014】SrOは適量添加によりガラスの液相温度
を下げる効果を有する任意成分である。SrOが20重
量%を超えた場合は液相温度が上昇する。したがって、
SrOの含有量は0〜20重量%に限定される。好まし
いSrOの含有量は1〜17重量%であり、さらに好ま
しい含有量は1〜10重量%である。
【0015】MgO、CaOは適量添加によりガラスの
液相温度を下げ熱膨張係数を下げる効果を有し、本発明
において任意の添加成分である。MgOが5重量%を、
CaOが15重量%を超えると液相温度が上昇する。し
たがって、MgOの含有量は0〜5重量%、CaOの含
有量は0〜15重量%に限定される。好ましいCaOの
含有量は1〜14重量%であり、さらに好ましい含有量
は1〜10重量%である。
【0016】本発明で用いるガラスにおいては、さらに
他の成分として、ZnO、TiO2、ZrO2、Nb
25、Sb23、SnO2、La23、Bi23、Y2
3、P25およびFの中から選ばれる少なくとも1種
を、液相温度の低下、化学的耐久性の向上、清澄、熱膨
張係数の調整などのために、本発明の目的が損なわれな
い範囲で添加してもよい。これらの成分の中で、特にZ
nO、TiO2、ZrO2、La23が好適である。
【0017】ZnOは、液相温度を下げ、化学的耐久性
を向上させる成分であり、任意に添加することができ
る。しかし、ZnOが15重量%を超えると熱膨張係数
が低くなりすぎる。したがって、ZnOの含有量は0〜
15重量%に限定される。
【0018】TiO2、ZrO2は、化学的耐久性を向上
させる効果を有し、任意に添加することができる。しか
し、TiO2またはZrO2の含有量が10重量%を超え
ると耐失透性が悪化する。したがってTiO2、ZrO2
の含有量は、それぞれ0〜10重量%に限定される。好
ましいTiO2、ZrO2の含有量は、それぞれ0〜7重
量%である。また、TiO2とZrO2の合計含有量が1
重量%未満では化学的耐久性の向上効果が十分に発揮さ
れないし、7重量%を超えると失透しやすくなる。した
がって、TiO2とZrO2の合計含有量は1〜7重量%
が好ましい。
【0019】La23は液相温度を下げる効果を有し、
任意に添加することができる。しかし、La23の含有
量が10重量%を超えると逆に液相温度が上昇する。し
たがって、La23の含有量は0〜10重量%に限定さ
れる。好ましいLa23の含有量は1〜7重量%であ
る。
【0020】以上説明したように、本発明で用いるガラ
スの好ましいものは、重量%で、SiO2 30〜45
%、B23 1〜10%、Al23 1〜7%、BaO
22〜35%、SrO 1〜17%、MgO 0〜5
%、CaO 1〜14%、ZnO 0〜15%、TiO
2 0〜10%、ZrO2 0〜10%およびLa23
〜10%を含有する無アルカリガラスであり、さらに好
ましいものは、重量%で、SiO2 35〜40%、B2
3 1〜5%、Al23 1〜5%、BaO 25〜
35%、SrO 1〜10%、MgO 0〜5%、Ca
O 1〜10%、ZnO 0〜15%、TiO2 0〜
7%、ZrO2 0〜7%およびLa23 1〜7%を
含有し、かつTiO2とZrO2の合計含有量が1〜7%
の無アルカリガラスである。
【0021】このような組成のガラスからなる配線基板
材料は、平坦性、平滑性、電気絶縁性、化学的耐久性に
優れ、かつ溶融温度が低くて加工性も良好である上、7
0〜100×10-7/℃程度の熱膨張係数を有してい
る。本発明の配線基板材料となるガラスの作製方法とし
ては特に制限はなく、従来慣用されている方法を用いる
ことができる。例えば、ガラス原料として水酸化物、炭
酸塩、硝酸塩、酸化物、硫化物、塩化物などを適宜用
い、所望の組成になるように秤量し、混合して調合原料
とする。これを耐熱坩堝に入れ1200〜1500℃程
度の温度で溶融し、攪拌、清澄した後、所望形状の鋳型
に流し込み、徐冷することにより、均質なガラスが得ら
れる。
【0022】ガラス加工方法も特に制限はなく、従来慣
用されている方法を用いることができる。例えば、得ら
れたガラスブロックをスライスして薄板状にした後、両
面をラッピングまたはポリシングすることによって平坦
性に優れた基板を作製することができる。この基板にメ
ッキ、蒸着、スパッタリング、エッチング、フォトリソ
グラフィーなどの手法を用いて配線を形成することによ
り半導体実装用の配線基板となる。またガラス基板にエ
ッチング、サンドブラスト、超音波加工、レーザー加工
などの方法で穴をあけ、そこに金属を埋め込み、ボンデ
ィングパッドや配線を形成することによって多層配線基
板あるいはビアホールをもった単相配線基板を作製する
こともできる。
【0023】
【実施例】次に、本発明を実施例により、さらに詳細に
説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定
されるものではない。
【0024】実施例1〜7 表1および表2に示す組成のガラスを溶融し鉄枠中に鋳
込み成形し、室温まで徐冷することによりガラスブロッ
クを作製した。得られたガラスブロックを切断、スライ
ス、研磨を経て100×100×1.0mmの板状に加
工した。このガラス基板の熱膨張係数、ガラス転移点お
よび面粗度(Ra)を測定した。なお、熱膨張係数、ガ
ラス転移点は日本光学硝子工業会規格JOGIS−19
75に基づき測定すると共に、面粗度は接触式表面粗さ
計で測定した。結果を表1および表2に示す。
【0025】
【表1】
【0026】
【表2】
【0027】比較例1、2 表3に示す組成のガラスを溶融し、実施例1〜7と同様
にしてガラス基板を作製し、熱膨張係数、ガラス転移点
および面粗度(Ra)を測定した。その結果を表3に示
す。
【0028】比較例3、4 市販のアルミナセラミック基板(比較例3)および市販
のガラス−エポキシ樹脂基板(比較例4)の熱膨張係
数、ガラス転移点および面粗度(Ra)を、実施例1〜
7と同様にして測定した。その結果を表3に示す。
【0029】
【表3】
【0030】表1、2から分かるように、実施例1〜7
のガラス基板はいずれも熱膨張係数が80〜90×10
-7/℃であり面粗度(Ra)が10nm未満である。一
方、表3から分かるように、比較例1、2のガラス基板
は熱膨張係数が30〜50×10-7/℃と低い。さらに
比較例3、4のアルミナセラミック基板、ガラス−エポ
キシ樹脂基板は、いずれも面粗さが大きい。またガラス
−エポキシ樹脂基板はガラス転移点が低い上、熱膨張係
数が大きい。
【0031】
【発明の効果】本発明の配線基板材料は、平坦性、平滑
性、電気絶縁性、加工性および化学的耐久性に優れると
共に、熱膨張係数が70〜100×10-7/℃程度であ
り、半導体実装用配線基板などに有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】マザーボードに載置されているICチップ実装
基板の1例の正面図である。
【符号の説明】
1 マザーボード 2 配線基板 3 ICチップ 4 はんだバンプ 5 配線形成部
───────────────────────────────────────────────────── 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) C03C 3/095 C03C 3/095 3/097 3/097 H05K 1/03 610 H05K 1/03 610C

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量%で、SiO2 30〜50%、B2
    3 1〜10%、Al23 1〜10%、BaO 2
    0〜50%、SrO 0〜20%、MgO0〜5%およ
    びCaO 0〜15%を含有し、かつアルカリ成分を含
    まないガラスからなる配線基板材料。
  2. 【請求項2】 さらに、他の成分として、ZnO、Ti
    2、ZrO2、Nb25、Sb23、SnO2、La2
    3、Bi23、Y23およびFの中から選ばれる少なく
    とも1種を含有する請求項1に記載の配線基板材料。
  3. 【請求項3】 重量%で、SiO2 30〜45%、B2
    3 1〜10%、Al23 1〜7%、BaO 22
    〜35%、SrO 1〜17%、MgO 0〜5%、C
    aO 0〜14%、ZnO 0〜15%、TiO2
    〜10%、ZrO2 0〜10%およびLa23 0〜
    10%を含有し、かつアルカリ成分を含まないガラスか
    らなる請求項2に記載の配線基板材料。
  4. 【請求項4】 重量%で、SiO2 35〜40%、B2
    3 1〜5%、Al23 1〜5%、BaO 25〜
    35%、SrO 1〜10%、MgO 0〜5%、Ca
    O 1〜10%、ZnO 0〜15%、TiO2 0〜
    7%、ZrO20〜7%およびLa23 1〜7%を含
    有し、かつTiO2とZrO2の合計含有量が1〜7%で
    あって、アルカリ成分を含まないガラスからなる請求項
    3に記載の配線基板材料。
  5. 【請求項5】 熱膨張係数が70〜100×10-7/℃
    である請求項1〜4のいずれか1項に記載の配線基板材
    料。
JP10395299A 1998-04-14 1999-04-12 配線基板材料 Withdrawn JP2000001330A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US8168698P 1998-04-14 1998-04-14
US60/081,686 1998-04-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000001330A true JP2000001330A (ja) 2000-01-07

Family

ID=22165738

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10395299A Withdrawn JP2000001330A (ja) 1998-04-14 1999-04-12 配線基板材料

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000001330A (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001058849A (ja) * 1999-06-09 2001-03-06 Asahi Glass Co Ltd バリウムホウケイ酸ガラスおよびガラスセラミックス組成物
JP2002121047A (ja) * 2000-10-13 2002-04-23 Shinetsu Quartz Prod Co Ltd プラズマ耐食性ガラス部材
WO2003102928A1 (fr) * 2002-06-03 2003-12-11 Hoya Corporation Substrat pour support d'enregistrement d'information, support d'enregistrement d'information et procede de production de ce dernier
WO2004094338A1 (ja) * 2003-04-21 2004-11-04 Asahi Glass Company, Limited 誘電体形成用無鉛ガラス、誘電体形成用ガラスセラミックス組成物、誘電体および積層誘電体製造方法
JP2006344927A (ja) * 2005-05-10 2006-12-21 Nippon Electric Glass Co Ltd 半導体素子用ガラス基板およびそれを用いたチップスケールパッケージ
WO2010099634A1 (en) * 2009-03-06 2010-09-10 Institute Of Metal Research, Chinese Academy Of Sciences Sealing technology
JP2012254920A (ja) * 2011-05-18 2012-12-27 Nippon Electric Glass Co Ltd ガラス
JP2013241323A (ja) * 2012-04-24 2013-12-05 Nippon Electric Glass Co Ltd 結晶性ガラス組成物
WO2015080044A1 (ja) * 2013-11-27 2015-06-04 日本電気硝子株式会社 ガラス

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001058849A (ja) * 1999-06-09 2001-03-06 Asahi Glass Co Ltd バリウムホウケイ酸ガラスおよびガラスセラミックス組成物
JP2002121047A (ja) * 2000-10-13 2002-04-23 Shinetsu Quartz Prod Co Ltd プラズマ耐食性ガラス部材
JP4614403B2 (ja) * 2000-10-13 2011-01-19 信越石英株式会社 プラズマ耐食性ガラス部材
US7462411B2 (en) 2002-06-03 2008-12-09 Hoya Corporation Substrate for information recording medium, information recording medium and process for producing the same
WO2003102928A1 (fr) * 2002-06-03 2003-12-11 Hoya Corporation Substrat pour support d'enregistrement d'information, support d'enregistrement d'information et procede de production de ce dernier
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
WO2004094338A1 (ja) * 2003-04-21 2004-11-04 Asahi Glass Company, Limited 誘電体形成用無鉛ガラス、誘電体形成用ガラスセラミックス組成物、誘電体および積層誘電体製造方法
JP2006344927A (ja) * 2005-05-10 2006-12-21 Nippon Electric Glass Co Ltd 半導体素子用ガラス基板およびそれを用いたチップスケールパッケージ
WO2010099634A1 (en) * 2009-03-06 2010-09-10 Institute Of Metal Research, Chinese Academy Of Sciences Sealing technology
JP2012254920A (ja) * 2011-05-18 2012-12-27 Nippon Electric Glass Co Ltd ガラス
JP2012254918A (ja) * 2011-05-18 2012-12-27 Nippon Electric Glass Co Ltd 高屈折率ガラス
JP2013241323A (ja) * 2012-04-24 2013-12-05 Nippon Electric Glass Co Ltd 結晶性ガラス組成物
WO2015080044A1 (ja) * 2013-11-27 2015-06-04 日本電気硝子株式会社 ガラス

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0607865B1 (en) High liquidus viscosity glasses for flat panel displays
US6881692B2 (en) Alkali-free glass and glass plate for a display
CN101243018B (zh) 高应变点玻璃
US6448195B2 (en) Composition for ceramic substrate and ceramic circuit component
JP3666610B2 (ja) 無アルカリガラス基板
JP3666608B2 (ja) 無アルカリガラス基板
JPH01160844A (ja) 液晶表示装置の基体用ガラス
EP0527320A1 (en) Flat panel display device comprising a strontium aluminosilicate glass substrate
JPH09156953A (ja) 無アルカリガラス基板
JP2003146692A (ja) ディスプレイパネル用のガラス組成物
JP7256747B2 (ja) ガラス組成物
JP2000044278A (ja) ディスプレイ用ガラス基板
WO2020150422A1 (en) Low dielectric loss glasses for electronic devices
JPWO2020100834A1 (ja) 高周波デバイス用ガラス基板、液晶アンテナ及び高周波デバイス
JP2006036625A (ja) 無アルカリガラス基板
JP2000001330A (ja) 配線基板材料
JPS63176332A (ja) 電子機器の基板用ガラス
JP2002029776A (ja) 耐クラック性に優れた無アルカリガラス
JP4452025B2 (ja) 通信パッケージウィンドウ用ガラス
JPH01126239A (ja) 電子機器用ガラス基板
JP2002137937A (ja) 低誘電率低誘電正接ガラス繊維
JP2008013434A (ja) 耐クラック性に優れた無アルカリガラス
JPH01201041A (ja) ディスプレイ基板用無アルカリガラス
JP2002137938A (ja) 低誘電率低誘電正接ガラス繊維
JP2000001332A (ja) 配線基板材料

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20060704