WO2012049822A1 - ハイブリッド基板およびその製造方法ならびに半導体集積回路パッケージ - Google Patents

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glass
layer
hybrid substrate
woven fabric
substrate
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中谷　誠一
川北　晃司
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パナソニック株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a hybrid substrate, a manufacturing method thereof, and a semiconductor integrated circuit package. More particularly, the present invention relates to a hybrid substrate in which the core layer is composed of a different material, and also relates to a method for manufacturing such a hybrid substrate. Furthermore, the present invention relates to a semiconductor integrated circuit package obtained from a hybrid substrate.
  • the terminal pitch is further reduced in size / narrow pitch, making it difficult to mount a semiconductor integrated circuit (LSI) on a package wiring board. It's getting on.
  • LSI semiconductor integrated circuit
  • LSI package wiring board As an LSI package wiring board, a build-up wiring board in which a plurality of build-up layers composed of interlayer insulating layers, via holes and copper foil wiring layers are laminated on both surfaces of a core substrate having a high elastic modulus is generally used.
  • Patent Document 1 describes that the elastic modulus of the core material of the buildup substrate is 100 times that of the buildup layer).
  • a ceramic substrate having excellent thermal conductivity may be used as a wiring substrate for mounting LSI chips.
  • a ceramic substrate is not only excellent in heat resistance and moisture resistance, but also has a small coefficient of thermal expansion and small substrate warpage, and is suitable for metal bonding such as solder.
  • the ceramic substrate is difficult to be fired at a large size, and is liable to crack and is not suitable for thinning (see Patent Document 2).
  • the size of the ceramic substrate is about 100 mm on a side. And even if it can be baked largely, the ceramic substrate is easily broken, and its handling becomes very difficult, and in order to strengthen it, there is no choice but to realize it with a thick substrate.
  • Patent Document 3 discloses that a ceramic part is accommodated in a core accommodating part provided on a core substrate made of a polymer material.
  • the disclosed technique of Patent Document 3 incorporates a ceramic plate having a small thermal expansion coefficient in the opening of the core substrate, and relaxes the difference in thermal expansion between the semiconductor and the polymer material to prevent disconnection.
  • a ceramic substrate is desirable for manufacturing a build-up substrate in terms of a high elastic modulus.
  • a printed circuit board size typically a build-up board
  • a ceramic board size is about 340 mm ⁇ 510 mm with respect to a ceramic board size of about 100 mm ⁇ 100 mm.
  • Such a difference in substrate size affects the manufacture of build-up substrates.
  • the manufacture of the build-up substrate is substantially dependent on the ceramic substrate size, which is not necessarily sufficient in terms of productivity. That is, since the ceramic substrate is “small size” with a side of about 100 mm, the productivity of the build-up substrate using such a ceramic substrate must be performed in units of such a small substrate, and as a result, the build-up substrate Productivity does not increase.
  • a core substrate in which a ceramic substrate having a high elastic modulus is combined in a part of the core material of the build-up substrate, and a composite substrate that is built up using resin materials on both surfaces thereof it is difficult to accurately accommodate individual ceramic substrates themselves in the openings, and it is also extremely difficult to build up according to each position. It will be low.
  • the main object of the present invention is to provide a large-sized ceramic substrate that can contribute to the improvement of productivity, in particular, a large-sized substrate with reduced warpage and cracking.
  • the present invention provides a hybrid substrate, A glass woven fabric as a reinforcing material, and a core layer composed of a glass-ceramic sintered body comprising at least a glass component and a metal oxide component (inorganic metal oxide component),
  • a hybrid substrate is provided in which a glass woven fabric and a glass-ceramic sintered body formed by impregnating the glass woven fabric are integrally fired.
  • One of the characteristics of the hybrid substrate according to the present invention is that a glass woven fabric whose core layer portion functions as a reinforcing material and a glass-ceramic sintered body formed by impregnation of the glass woven fabric are integrally fired. That is, it is structured.
  • hybrid in this specification is used in view of an aspect in which a substrate which is a subject of the present invention is composed of a plurality of materials.
  • the “hybrid” has a configuration in which the portion corresponding to the core layer of the substrate is composed of a plurality of materials (specifically, glass components and metal oxide components of glass-ceramic sintered bodies, and glass fibers). I am thinking.
  • the glass component of the glass-ceramic sintered body in the core layer has a softening point lower than that of the glass woven fabric.
  • the glass component of such a sintered body is at least one glass component selected from the group consisting of borosilicate glass, aluminosilicate glass, and aluminoborosilicate glass.
  • the metal oxide component (inorganic metal oxide component) of the glass-ceramic sintered body in the core layer is preferably at least one metal oxide component selected from the group consisting of alumina, mullite and zirconia. ing.
  • the glass fiber diameter of the glass woven fabric is 15 ⁇ m or more and 105 ⁇ m or less. That is, the glass yarn diameter of the glass woven fabric of the core layer that functions as a reinforcing material for the hybrid substrate is 15 ⁇ m or more and 105 ⁇ m or less.
  • the hybrid substrate forms a single substrate, and the main surface size of the hybrid substrate as the single substrate is 255 to 600 mm ⁇ 255 to 600 mm. That is, the hybrid substrate according to the present invention has a large main surface size by itself, even if it is not configured by combining a plurality of sub-substrates.
  • the hybrid substrate according to the present invention may further include at least one through-hole penetrating the core layer and wiring layers disposed on both opposing surfaces of the core layer. That is, in such a hybrid substrate, at least one through-hole penetrating through the “glass-ceramic sintered body integrated with the woven glass fabric functioning as the reinforcing material” and the “woven glass fabric functioning as the reinforcing material” Wiring layers (wiring layers made of metal) are provided on both opposing surfaces of the sintered and integrated glass-ceramic sintered body.
  • the hybrid substrate of the present invention includes a thermosetting insulating resin layer provided on both opposing surfaces of the core layer, a wiring layer disposed on the thermosetting insulating resin layer, and thermosetting It may further include at least one through-hole penetrating the insulating resin layer and the core layer.
  • thermosetting insulating resin layer provided on both opposing surfaces of the “glass woven fabric functioning as a reinforcing material and the sintered glass-ceramic sintered body”, and its thermosetting A wiring layer disposed on the insulating resin layer, and “a glass-ceramic sintered body fired and integrated with a glass woven fabric as a reinforcing material” and at least one through through hole penetrating the thermosetting insulating resin layer are provided. ing.
  • the hybrid substrate of the present invention preferably has one buildup layer on at least one side thereof, and the buildup layer is provided on the buildup resin layer corresponding to the interlayer resin layer and the buildup resin layer. And at least a wiring layer (electrode layer) disposed on the buildup resin layer.
  • the buildup layer is not limited to one layer, and a plurality of layers may be provided. For example, at least one through-hole penetrating through “glass-ceramic sintered body integrated with glass woven fabric” and both opposing “glass-ceramic sintered body integrated with glass woven fabric”.
  • a buildup resin layer is formed on the glass-ceramic sintered body so as to cover the wiring layer, and the wiring layer is formed on the buildup resin layer.
  • a buildup layer (first buildup layer) may be provided. If necessary, the second and subsequent buildup layers may be provided on the first buildup layer (in addition, via holes electrically interconnect wiring layers of different layers. Provided to connect).
  • thermosetting insulating resin layer provided on both opposing surfaces of the “glass-ceramic sintered body integrated with the woven glass fabric”, a wiring layer disposed on the thermosetting insulating resin layer, and In the case of comprising “a glass-ceramic sintered body fired and integrated with a glass woven fabric” and at least one through-hole penetrating the thermosetting insulating resin layer, the thermosetting insulating resin layer covers the wiring layer.
  • a buildup resin layer may be formed thereon, and a further wiring layer may be formed on the buildup resin layer to provide a buildup layer (first buildup layer).
  • via holes are provided for electrically interconnecting wiring layers of different layers, and the build-up layers from the second layer onward are the first build-up layers as necessary. It may be provided above.
  • a semiconductor integrated circuit package using the above-described hybrid substrate is also provided.
  • Such a semiconductor integrated circuit package has “a glass-ceramic sintered body integrated with a woven glass fabric functioning as a reinforcing material” and at least one buildup layer on at least one side thereof, and the buildup layer A semiconductor bare chip is flip-chip mounted on the substrate via bumps.
  • the core layer portion of the substrate includes a glass woven fabric that functions as a reinforcing material, and a glass-ceramic sintered body formed by impregnating the glass woven fabric. It has the structure which baked and integrated.
  • the present invention also provides a method for manufacturing the above-described hybrid substrate.
  • a method for producing a hybrid substrate of the present invention comprises: (I) impregnating a glass woven fabric with “a slurry comprising a precursor component of a glass-ceramic sintered body (eg, a slurry comprising glass powder, metal oxide powder, organic binder and solvent)” A step of forming a “glass-ceramic green sheet based on glass woven fabric” (after the impregnation treatment, a drying treatment may be carried out if necessary), and (ii) “glass woven A step of subjecting a cloth-based glass-ceramic green sheet to firing and forming a “core layer composed of a glass woven fabric and a glass-ceramic sintered body” from the green sheet, In the step (ii), a dummy green sheet that will not eventually become a component of the hybrid substrate is used, and the dummy green sheet is disposed on both opposite sides of the glass-ceramic green sheet
  • One of the characteristics of the method for producing a hybrid substrate according to the present invention is that a core obtained by impregnating a glass woven fabric with a “slurry containing a precursor component of a glass-ceramic sintered body” is used as a core layer precursor. It is to be used as Specifically, “glass-ceramic green sheet based on glass woven fabric” obtained by the above impregnation is used as a precursor material for the core layer, which is subjected to firing to produce “glass woven fabric” A core layer of a “glass-ceramic sintered body containing” is obtained. Another feature of the manufacturing method of the present invention is that a dummy green sheet that does not eventually become a component of the hybrid substrate is used. Specifically, dummy green sheets are disposed on both opposing sides of “glass-ceramic green sheet based on glass woven fabric” and fired.
  • the slurry used in step (i) preferably comprises glass powder, and more preferably has a softening point lower than that of the glass woven fabric.
  • glass powder is preferably a powder of at least one glass component selected from the group consisting of borosilicate glass, aluminosilicate glass and aluminoborosilicate glass.
  • the slurry used in step (i) preferably comprises a metal oxide powder (inorganic metal oxide powder), and the metal oxide powder is at least one selected from the group consisting of alumina, mullite and zirconia. More preferably, it is a powder of a seed metal oxide.
  • a green sheet comprising a metal oxide that does not sinter at the firing temperature in step (ii) is used as the dummy green sheet.
  • a “glass-ceramic sintered body including a glass woven fabric” can be obtained in a more preferable form.
  • the dummy green sheet is used at the time of the manufacturing process, but does not ultimately become a component of the hybrid substrate. Therefore, the dummy green sheet may be removed after step (ii), for example. When removing the dummy green sheet, it is particularly preferable to remove the metal oxide derived from the dummy green sheet from the core layer.
  • step (i) and step (ii) at least one through-hole is formed in the glass-ceramic green sheet, and the through-hole is filled with a conductive paste to pass through the through-hole.
  • a hole precursor is formed.
  • a through-through hole is formed from the through-through hole precursor during firing performed in step (ii).
  • a conductive paste is printed on both opposing surfaces of the core layer to form a wiring layer precursor, which is subjected to heat treatment to form a wiring layer from the wiring layer precursor. That is, after obtaining “a glass-ceramic sintered body including a glass woven fabric” as a core layer, a conductive paste is printed on both surfaces of the glass-ceramic sintered body to form a wiring layer precursor. It may be subjected to heat treatment (firing) to form a wiring layer.
  • thermosetting resin layer precursor is provided on both opposing surfaces of the core layer, and a metal foil is provided on the thermosetting resin layer precursor, which are subjected to a heat treatment to provide a thermosetting resin layer precursor.
  • a thermosetting resin layer is formed from the body, and a metal foil is patterned to form a wiring layer. That is, after obtaining a “glass-ceramic sintered body including a glass woven fabric” as a core layer, a thermosetting resin layer is formed on both surfaces of the glass-ceramic sintered body, and on the thermosetting resin layer.
  • the wiring layer may be formed from a metal foil.
  • thermosetting resin layer precursor after heat-treating the thermosetting resin layer precursor, at least one through hole penetrating the core layer, the thermosetting resin layer, and the metal foil is formed, and the through hole is formed from the through hole. May be formed. That is, through-holes may be formed after obtaining a “glass-ceramic sintered body containing a glass woven fabric” (in other words, in the production method of the present invention, after the heat treatment such as firing or heat treatment). Through-holes can be formed).
  • the step of forming the build-up layer on at least one side of the core layer is performed at least once.
  • a build-up resin layer it is preferable to form a build-up resin layer to be an interlayer resin layer and a wiring layer (electrode layer) disposed on the build-up resin layer. It is also preferable to form a processed hole in the buildup resin layer and form a via hole from the processed hole.
  • the core layer portion of the glass woven fabric functioning as a reinforcing material and the glass-ceramic sintered body formed by impregnation of the glass woven fabric are integrally fired.
  • the entire substrate can be suitably handled as a single large substrate (for example, the main surface size of the hybrid substrate can be increased to a size of 255 to 600 mm ⁇ 255 to 600 mm).
  • the glass woven fabric functioning as a reinforcing material plays a role of holding the substrate firmly as a whole. Is suppressed.
  • the glass woven fabric as a reinforcing material also effectively absorbs stress that can be generated in the glass-ceramic sintered body, so that the heat treatment can be performed when the hybrid substrate of the present invention is thinned or enlarged. Even if it is applied, warpage of the entire substrate is suppressed.
  • the build-up substrate is preferably manufactured using the printed circuit board manufacturing infrastructure. be able to.
  • the substrate warpage is extremely small, and the warpage change in the process is also extremely small, so that a semiconductor integrated circuit package having excellent semiconductor bare chip connection reliability is realized. can do.
  • the present invention it is possible to obtain a large-sized glass-ceramic substrate in which cracks, cracks, warpage, and the like are suppressed, and thus it is suitable for production of a large number of modules, and productivity can be improved.
  • the hybrid substrate of the present invention can be a substrate having a low dielectric constant and excellent high-frequency characteristics due to the inclusion of the glass woven fabric.
  • the warpage of the substrate is suppressed by the presence of the glass woven fabric contained in the hybrid substrate, the warpage phenomenon of the substrate can be further effectively suppressed by the manufacturing process.
  • a “glass-ceramic green sheet based on glass woven fabric” is sandwiched between dummy green sheets and fired to obtain a core layer. The sheet exhibits an effect of effectively reducing substrate warpage that may occur during firing.
  • the green sheet is produced based on the impregnation of the glass-ceramic material into the glass woven fabric, it is much faster and cheaper than the green sheet manufacturing based on the conventional doctor blade method.
  • a large-sized sheet can be manufactured.
  • a large-size substrate that cannot be realized with a ceramic substrate can be obtained through such a manufacturing process, it can be handled like a printed circuit board even though it is a ceramic substrate. From such a viewpoint, the present invention can greatly contribute to productivity improvement.
  • a through-hole after a heating process such as baking or heat treatment (for example, after laminating a thermosetting insulating resin on a core layer obtained by baking). Even if it is a ceramic substrate, the position accuracy of the through-hole is improved, and a hybrid substrate with high accuracy can be obtained (that is, in the present invention, “positional displacement of the through-through hole” that can be caused by a thermal effect) Can avoid the inconvenience).
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a hybrid substrate according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 1 (a) a glass-ceramic sintered body not only inside a woven fabric but also on the surface of the woven fabric.
  • FIG. 1 (b) an embodiment in which the glass-ceramic sintered body exists only inside the woven fabric).
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the hybrid substrate of the present invention according to Embodiment 1 having one buildup layer on one side (FIG. 2 (a): glass-ceramic sintered body). 2 is an embodiment in which not only the inside of the woven fabric but also the surface of the woven fabric exists, FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the hybrid substrate of the present invention according to Embodiment 1 having two buildup layers on one side (FIG. 3 (a): glass-ceramic sintered body).
  • FIG. 3 (b) a mode in which a glass-ceramic sintered body exists only inside the woven fabric).
  • FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the hybrid substrate of the present invention according to Embodiment 1 having three buildup layers on one side (FIG. 4 (a): glass-ceramic sintered body).
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the hybrid substrate of the present invention according to Embodiment 1 having three buildup layers on one side (FIG. 4 (a): glass-ceramic sintered body).
  • FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a semiconductor integrated circuit package composed of a hybrid substrate (Embodiment 1).
  • FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the hybrid substrate according to the second embodiment of the present invention (FIG. 6 (a): the glass-ceramic sintered body is not only inside the woven fabric, but also on the surface of the woven fabric.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the hybrid substrate of the present invention according to Embodiment 2 in which one buildup layer is provided on one side.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a semiconductor integrated circuit package composed of a hybrid substrate (Embodiment 2).
  • FIG. 9 is a schematic view of an embodiment in which “glass-ceramic green sheet based on glass woven fabric” is obtained by impregnating glass woven fabric with “slurry containing a precursor component of a glass-ceramic sintered body”.
  • FIG. FIG. 10 is a diagram schematically showing the process of the manufacturing method of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining the difference between the manufacturing process of the present invention and the manufacturing process of the prior art (FIG.
  • FIG. 11 (b)). Prior art doctor blade method
  • 12A to 12E are process cross-sectional views illustrating a manufacturing process of the hybrid substrate according to the first embodiment of the present invention.
  • FIGS. 13A to 13D are process cross-sectional views illustrating a manufacturing process for building up using the hybrid substrate of the present invention according to the first embodiment.
  • 14A to 14I are process cross-sectional views showing a manufacturing process (a manufacturing process including build-up) of the hybrid substrate according to the second embodiment of the present invention.
  • the hybrid substrate 100 of the present invention comprises a glass-ceramic sintered body 20 and a glass woven fabric 30 existing therein as a core layer 10.
  • the core layer of the hybrid substrate 100 includes a glass woven fabric 30 as a reinforcing material, and a “glass-ceramic baked material comprising at least a glass component and a metal oxide component obtained by being immersed therein. It is comprised from the tie 20 ".
  • the glass woven fabric 30 and the glass-ceramic sintered body 20 formed by impregnating the glass woven fabric 30 are integrally fired.
  • through-through holes 40 penetrating the core layer 10 are provided, and wiring layers 50A, 10B are formed on both opposing surfaces 10A, 10B of the core layer 10. 50B is provided.
  • the wiring layer 50 ⁇ / b> A on the upper surface side 10 ⁇ / b> A of the core layer 10 and the wiring layer 50 ⁇ / b> B on the lower surface side 10 ⁇ / b> B of the core layer 10 are electrically connected via the through-through hole 40. That is, it is preferable that the through-holes 40 electrically connect the wiring layers 50A and 50B formed on both surfaces of the glass-ceramic sintered body 20 including the glass woven fabric 30.
  • the through-hole 40 may be made of at least a sintered metal powder, or may be made of copper plating.
  • the core layer portion is obtained by integrating the glass woven fabric functioning as a reinforcing material and the glass-ceramic sintered body formed by impregnating the glass woven fabric into the substrate.
  • fired integration refers to a form in which “glass woven fabric” and “glass-ceramic sintered body” form an integral member through firing. .
  • it means a form obtained by firing a woven fabric-containing green sheet obtained by impregnating a glass woven fabric with a precursor slurry (slurry containing a “precursor component of a glass-ceramic sintered body”). Yes.
  • the “glass woven fabric” is a fabric woven with glass fiber yarns, and a “glass-ceramic sintered body precursor slurry” is impregnated into the core layer to obtain a core layer.
  • the “sintered body” has such a form that it can exist in the inner space and / or near the surface of the glass woven fabric (for example, FIG. 1 (a) shows that the glass-ceramic sintered body is not only inside the woven fabric but also in the woven fabric.
  • FIG. 1 (b) shows an embodiment in which the glass-ceramic sintered body exists only inside the woven fabric, while showing an embodiment in which the surface exists even on the surface.
  • the “glass-ceramic sintered body” is formed so that the cloth woven with glass yarn is entirely contained inside.
  • the “glass woven fabric” of the core layer is described in detail.
  • Glass woven fabrics for electronic materials are woven into a bundle of a plurality of glass fibers, and are used for copper-clad laminates on printed boards on which semiconductors and electronic components are mounted.
  • Glass woven fabric is also called glass cloth because it is knitted.
  • the glass woven fabric used in the present invention is preferably a glass woven fabric having a low dielectric constant suitable for high-speed and high-frequency circuits, and may be, for example, E-glass (the E-glass has a thermal expansion coefficient). This is also preferable because it is close to a glass-ceramic sintered body).
  • the glass fiber diameter (yarn cross-sectional diameter) of the glass woven fabric is preferably about 15 ⁇ m or more and about 105 ⁇ m or less, more preferably about 20 ⁇ m or more and about 48 ⁇ m or less.
  • the hybrid substrate of the present invention can be suitably increased in size due to the glass woven fabric.
  • the main surface size of the glass woven fabric may be a relatively “large size”. That is, the width L ⁇ length W of the glass woven fabric 30 may be a relatively large dimension of about L: 255 to 600 mm ⁇ W: 255 to 600 mm (for example, L: about 300 to 500 mm ⁇ W: about 300). ⁇ 500mm).
  • the thickness of the glass woven fabric is too thin, the required strength cannot be maintained, but when it is too thick, the “thin” effect of the hybrid substrate is reduced. Accordingly, the thickness of the glass woven fabric itself is preferably about 100 to 300 ⁇ m, more preferably about 150 to 250 ⁇ m.
  • the “glass-ceramic sintered body” of the core layer will be described in detail.
  • the “glass-ceramic sintered body” has a material as a glass ceramic material, and includes at least a glass component and a metal oxide (inorganic metal oxide).
  • the “glass-ceramic sintered body precursor slurry” is fired while impregnated into the glass woven fabric, the “glass-ceramic sintered body” in the core layer contains the internal voids of the glass woven fabric. And / or may be near the surface.
  • the size of the core layer in which the glass woven fabric and the glass-ceramic sintered body are integrated may be relatively “large size” in accordance with the size of the glass woven fabric serving as the base material.
  • the horizontal width L ⁇ the vertical width W ⁇ the thickness T of the core layer 10 may be a relatively large dimension of about L: 255 to 600 mm ⁇ W: 255 to 600 mm ⁇ T: 100 to 300 ⁇ m (for example, L: about (300 to 500 mm x W: about 300 to 500 mm x about 150 to 250 ⁇ m)
  • the metal oxide component of the “glass-ceramic sintered body” is preferably at least one metal oxide component selected from the group consisting of alumina, mullite and zirconia.
  • the content of such a metal oxide component is preferably about 45 to 75% by weight based on the weight of the glass-ceramic sintered body.
  • the glass component of the “glass-ceramic sintered body” is preferably a low-melting glass.
  • the glass component content is preferably about 25 to 55% by weight based on the weight of the glass-ceramic sintered body.
  • the “glass-ceramic sintered body” may be a glass-ceramic composition containing about 55 wt% alumina component and about 45 wt% glass component.
  • the alumina substrate generally used as a ceramic substrate has a high firing temperature of about 1600 ° C. and refractory metals such as W and Mo are used, since they have high resistivity, low resistance Ag or Cu is used.
  • a firing temperature of about 900 ° C. or lower that can be used as a wiring material is preferable.
  • a glass powder having a low melting point is mixed with a metal oxide (for example, alumina powder) to achieve low-temperature firing by utilizing melting of glass.
  • a metal oxide for example, alumina powder
  • the “low melting point glass having a low melting point” borosilicate glass, aluminosilicate glass, aluminoborosilicate glass, or the like can be used.
  • the glass component of the “glass-ceramic sintered body” in the present invention is preferably at least one low melting point glass component selected from the group consisting of borosilicate glass, aluminosilicate glass, and aluminoborosilicate glass. It is.
  • the glass component of the glass-ceramic sintered body in the core layer preferably has a softening point lower than that of the glass woven fabric (for example, the glass component of the glass-ceramic sintered body is preferably 400
  • the glass component of the glass-ceramic sintered body is, for example, borosilicate glass, aluminosilicate glass, and alumino. It is preferably at least one glass component selected from the group consisting of borosilicate glasses.
  • the glass woven fabric functioning as a reinforcing material plays a role of strengthening the entire substrate and effectively suppresses the stress that can be generated in the sintered body. Therefore, the substrate is prevented from cracking and cracking, and further, the warpage of the substrate is also suppressed.
  • the substrate main surface size can be increased to a large size of 255 to 600 mm ⁇ 255 to 600 mm, and the substrate thickness (in the figure)
  • the “T”) shown can be as thin as 80 to 400 ⁇ m, preferably about 100 to 300 ⁇ m.
  • the hybrid substrate 100 may have a build-up layer 60 on at least one side thereof.
  • the buildup layer 60 is disposed on the buildup resin layer 64 and a buildup resin layer (thermosetting insulating resin layer) 64 that can correspond to an interlayer resin layer.
  • a buildup resin layer 64 is formed on the core layer 10 so as to cover the wiring layers 50 ⁇ / b> A and 50 ⁇ / b> B on the surface of the core layer, and the wiring is connected to the buildup resin layer 64.
  • the first build-up layer 60 may be formed by forming the layer 66 and the via hole 68, and the build-up layers 60 ′ and 60 ′′ after the second layer may be formed as the first layer as necessary.
  • the hybrid substrate 100 of the present invention may be constructed as a build-up substrate in which a desired number of resin layers and wiring layers are stacked as the build-up layer.
  • the via hole can function to connect different wiring layers to each other.
  • the resin layer 64 in the buildup layer may be a thermosetting resin made of, for example, an epoxy resin, and its thickness may be, for example, about 40 ⁇ m to 80 ⁇ m.
  • the wiring layer 66 of the buildup layer may be made of a metal such as copper, and the thickness dimension thereof may be about 10 ⁇ m to 50 ⁇ n.
  • the via hole 68 may be made of a conductive material such as copper, and its diameter may be about 60 ⁇ m to 140 ⁇ m.
  • FIG. 5 shows a semiconductor integrated circuit package 200 configured by mounting the semiconductor bare chip 80 on the hybrid substrate 100 having two build-up layers (60, 60 ').
  • the semiconductor bare chip 80 is preferably flip-chip mounted on the build-up layer (60, 60 ') via the bump 85.
  • the semiconductor bare chip 80 may be mounted with C4 (Controlled Collapse Chip Connection) via the solder bumps 85.
  • the semiconductor integrated circuit package 200 is composed of a substrate built up using a glass-ceramic sintered body 20 with a glass woven fabric 30 as a reinforcing material as a core layer.
  • the substrate warpage change is extremely small with respect to the thermal history generated in the process. Therefore, in the semiconductor integrated circuit package 200 of the present invention, the electrical connection between the semiconductor bare chip 80, the bump 85, and the wiring layer 66 'on the substrate surface is extremely stable.
  • the configuration of the hybrid substrate including the core layer in which the glass woven fabric and the glass-ceramic sintered body are integrally fired can be embodied in various modes.
  • a hybrid substrate 100 ′ shown in FIGS. 6A and 6B is also possible.
  • the hybrid substrate 100 ′ includes both opposing surfaces 10 A of “the core layer 10 composed of the glass woven fabric 30 and the glass-ceramic sintered body 20 existing in and / or on the surface thereof”.
  • 10B has a thermosetting insulating resin layer 92, and a wiring layer 94 is provided on the thermosetting insulating resin layer 92.
  • a through-through hole 96 that penetrates the core layer 10 and the thermosetting insulating resin layer 92 is provided.
  • the core layer 10 has a glass woven fabric 30 and a glass-ceramic sintered body formed by impregnating the glass woven fabric 30. It has a configuration in which the body 20 is integrally fired.
  • the wiring layer 94 is provided on the thermosetting resin layer 92 instead of on the surface of the core layer.
  • a through-through hole 96 is provided so as to penetrate the thermosetting resin layer 92 and the core layer 10.
  • the through-hole 96 is provided so as to electrically connect the wiring layers 94 (94A, 94B) on the thermosetting resin layer 92 to each other.
  • the through-hole 96 can be formed after the core layer is formed, that is, after the fired integrated glass woven fabric and the glass-ceramic sintered body are obtained. The position accuracy is particularly good.
  • the through-through hole 96 may be made of at least a sintered metal powder, or may be made of copper plating (for example, the wall surface of the through-hole is subjected to copper plating treatment). Through-holes may be formed).
  • a buildup layer 60 may be provided on at least one side thereof. That is, as shown in FIG. 7, the buildup resin layer 64 is formed so as to cover the wiring layer 94 (94A, 94B) on the thermosetting resin layer 92, and the wiring layer 66 is formed on the buildup resin layer 64.
  • the build-up layer 60 may be formed (the via-hole 68 may also be formed in the build-up resin layer 64). That is, even the hybrid substrate 100 ′ of the present invention can be constructed as a build-up substrate in which the resin layer 64 and the wiring layer 66 are stacked as desired as the build-up layer 60.
  • FIG. 8 shows a semiconductor integrated circuit package 200 ′ configured by mounting the semiconductor bare chip 80 on the hybrid substrate 100 ′ having two build-up layers (60, 60 ′). As shown in the figure, even in such a semiconductor integrated circuit package 200 ′, the semiconductor bare chip 80 is flip-chip mounted on the buildup layer (60, 60 ′) via the bumps 85.
  • step (i) is first performed. Specifically, as shown in FIGS. 9 and 10 (a), a glass woven fabric 30 is impregnated with a slurry 20 ′ containing a precursor component of a glass-ceramic sintered body, whereby the glass woven fabric is impregnated.
  • a glass-ceramic green sheet 10 ' is formed on the base material. That is, the slurry 20 ′ is immersed in the glass woven fabric 30, and the slurry 20 ′ is supplied to the internal voids and the surface of the woven fabric 30.
  • This impregnation treatment can also be regarded as a treatment in which the raw material obtained by slurrying the green sheet component of the ceramic substrate is immersed in the glass fiber cloth.
  • a drying treatment may be performed as necessary. That is, the glass woven fabric 30 impregnated with the slurry 20 'may be subjected to heat treatment or reduced pressure treatment to reduce the organic solvent or the like contained in the slurry 20' from the green sheet 10 '.
  • Slurry 20 'containing a precursor component of a glass-ceramic sintered body is a slurry containing at least a glass component and a metal oxide component (inorganic metal oxide component). More specifically, the slurry 20 ′ preferably includes glass powder, metal oxide powder (inorganic metal oxide powder), organic binder resin, plasticizer, and organic solvent.
  • the glass powder preferably has a softening point lower than that of the fiber of the glass woven fabric (for example, the glass powder preferably has a softening point of 400 to 700 ° C, more preferably 450 to 600 ° C. Have).
  • the glass powder is preferably a powder comprising at least one glass component selected from the group consisting of borosilicate glass, aluminosilicate glass, and aluminoborosilicate glass.
  • the metal oxide powder used as the slurry raw material is preferably a powder comprising at least one metal oxide component selected from the group consisting of alumina, mullite and zirconia.
  • the organic binder resin used as the slurry raw material is preferably at least one organic binder resin selected from the group consisting of, for example, polyvinyl butyral resin and acrylic resin, and the organic solvent is selected from xylene and MEK. It is preferably at least one organic solvent selected from the group consisting of
  • the glass woven fabric 30 used in the step (i) is preferably made of E-glass. Further, it is preferable to use a glass woven fabric having a glass fiber diameter of preferably about 15 ⁇ m or more and about 105 ⁇ m or less, more preferably about 20 ⁇ m or more and about 48 ⁇ m or less. Further, the thickness (“t” shown in FIG. 9) of the glass woven fabric 30 used in the step (i) is preferably about 100 to 300 ⁇ m, more preferably about 150 to 250 ⁇ m.
  • the impregnation into the glass woven fabric can be carried out in a process mode as shown in FIG. This will be described in detail.
  • the glass woven fabric 30 is conveyed by a roll 402 or the like with the roll 401 unwound.
  • the conveyed glass woven fabric 30 is immersed in “slurry 20 ′ containing a precursor component of a glass-ceramic sintered body” in the slurry container 403, and is taken out from the slurry container 403 in the longitudinal direction.
  • the glass woven fabric 30 containing the slurry 20 ' is passed through a slit 406 held in a constant gap.
  • the sheet thickness that is, the amount of impregnation of the slurry can be controlled.
  • the glass woven fabric 30 impregnated with a certain amount of the slurry 20 ′ is passed through the drying zone 407 to remove the organic solvent.
  • the green sheet 10 'reinforced with the glass woven fabric that is, the "glass-ceramic green sheet 10' using the glass woven fabric as a base material" is completed.
  • the obtained glass-ceramic green sheet 10 ′ is cut 410 to a desired size by a cutting device 409 and used as a single-wafer green sheet 411.
  • Such an impregnation method using a glass woven fabric does not require a carrier film of the conventional doctor blade method, and can be dried from both sides, which is advantageous in terms of productivity and cost.
  • the raw material slurry 503 is supplied to a carrier film 502 such as PET or PPS, and is conveyed between the rolls 501 and 508 via a doctor blade 504 having a gap of a certain size. Accordingly, the slurry 503 has a thickness corresponding to the gap of the doctor blade 504, and the slurry film 505 is formed. Next, the slurry film 505 is passed through the drying zone 506 to volatilize the organic solvent, and as a result, a green sheet 507 is formed. Finally, the green sheet 507 is wound around a roll 508.
  • the doctor blade method uses a carrier film 502 such as PET, it is difficult to dry from the carrier film 502 side. Therefore, it takes longer to dry, and the larger the green sheet thickness, Productivity deteriorates.
  • step (ii) is performed. That is, the “glass-ceramic green sheet based on glass woven fabric” is subjected to firing to form the core layer 10 composed of the glass woven fabric and the glass-ceramic sintered body.
  • this step (ii) it is preferable to use a dummy green sheet 600 as shown in FIG. Specifically, dummy green sheets 600 are disposed on both opposing sides of the glass-ceramic green sheet 10 'and fired. Although the dummy green sheet 600 is used in the manufacturing process, it does not eventually become a component of the hybrid substrate.
  • the dummy green sheet 600 includes metal oxide powder (for example, inorganic metal oxide powder such as alumina powder), organic binder resin (for example, polyvinyl butyral resin or acrylic resin), organic solvent (for example, xylene or MEK). And a plasticizer.
  • metal oxide powder for example, inorganic metal oxide powder such as alumina powder
  • organic binder resin for example, polyvinyl butyral resin or acrylic resin
  • organic solvent for example, xylene or MEK
  • a plasticizer for example, xylene or MEK.
  • a dummy green sheet 600 By using such a dummy green sheet 600, it is possible to perform sintering while suppressing the shrinkage in the plane direction.
  • shrinkage due to sintering may be caused in the plane direction or the thickness direction, resulting in irregular sintering. It can become a body. This is considered to be because the shrinkage in the plane direction of the glass woven fabric as the reinforcing material and the shrinkage due to the sintering of the glass-ceramic simultaneously occur and sinter in the uneven shape.
  • the inventors of the present application have intensively studied and found that when a dummy green sheet is used, shrinkage in the planar direction is suppressed and only sintering in the thickness direction is possible.
  • dummy green sheets are laminated on both sides of the impregnated glass-ceramic green sheet and fired.
  • the dummy green sheet 600 since the effect of suppressing shrinkage in the planar direction is particularly high, it is more preferable to use a green sheet containing a metal oxide that does not sinter at the temperature during the step (ii) firing.
  • a green sheet containing alumina (100%) as an inorganic component and containing an organic binder, a plasticizer, and an organic solvent having the same composition as the glass-ceramic green sheet may be used as the dummy green sheet 600.
  • the lamination conditions of the dummy green sheet 600 are a temperature condition (for example, 60 ° C. to 120 ° C.) above the softening point of the organic binder contained in the dummy green sheet, and a pressure condition (for example, 1 MPa to 3 MPa) to which the organic binder adheres. Preferably it is done.
  • the green sheet laminate in which the glass-ceramic green sheet 10 ′ is sandwiched between the dummy green sheets 600 is subjected to a binder removal treatment (for example, at 300 ° C. to 500 ° C. for about 1 to 3 hours, After the treatment in air, it is preferable to subject to calcination, for example, after treatment in air at about 450 ° C. for about 2 hours (the calcination conditions are, for example, about 800 to 950 ° C./0.15). 3 hours, preferably 850 ° C. to 900 ° C./0.5 to 2 hours, one example being about 900 ° C./about 1 hour).
  • the surface-only alumina sheet suppresses the sintering of the glass-ceramic green sheet 10 'in the planar direction, and only the thickness direction is fired. Shrinks by ligation.
  • the layered material derived from the dummy green sheet (for example, a layer made of a metal oxide contained in the dummy green sheet) is removed by a blast method or the like. . That is, the layered material (for example, the alumina powder layer derived from the dummy green sheet) remaining on both surfaces of the core layer is removed.
  • the core layer 10 which is the glass-ceramic sintered body 20 which is integrally fired with the glass woven fabric 30 can be finally obtained.
  • the glass woven fabric 30 existing as a reinforcing material is maintained in the shape as it is because of “inhibition of shrinkage in the planar direction”.
  • a ceramic sintered body 20 is obtained.
  • the core layer 10 having the glass-ceramic sintered body 20 and the glass woven fabric 30 therein can be obtained, and through-holes are formed in the core layer.
  • the through-through hole 40 is formed from the through-through hole precursor 40 ′ during the firing in the step (ii).
  • the positional accuracy of a through-through hole becomes especially favorable at the point.
  • dummy green sheets that will not eventually become a component of the hybrid substrate are used, and the dummy green sheets are placed on opposite sides of the glass-ceramic green sheet for firing.
  • the effect of suppressing the shrinkage in the planar direction is exerted by this, but not only that, but without using a dummy green sheet, the warping during firing depends on the warping of the setter for firing, as described above. -When a green sheet is used, the effect of suppressing warpage during firing is also achieved due to the uniform suppression effect of the dummy green sheets on both surfaces.
  • a green sheet 10 ′ shown in FIG. 12A is a sheet obtained by impregnating and drying “slurry 20 ′ containing a precursor component of a glass-ceramic sintered body” in a glass woven fabric 30.
  • the thickness of the green sheet 10 ′ is about 100 to 300 ⁇ mt (one example is about 200 ⁇ mt) after drying, and the principal surface dimension is about 255 to 600 mm ⁇ 255 to 600 mm (one example is about 300 mm ⁇ 300 mm). It's okay.
  • FIG. 12B shows a mode in which a plurality of through holes 41 are formed at predetermined positions of the green sheet 10 ′ (the hole diameter of the through holes 41 is about 100 ⁇ m to 200 ⁇ m.
  • the hole diameter May be about 150 ⁇ m).
  • an NC (Numerical Control) punch press or a carbon dioxide gas laser may be used to form the through hole 41.
  • the conductive paste is filled into the through holes 41 provided in the green sheet 10 '.
  • the conductive paste used is prepared by kneading an ethyl cellulose organic binder and a terpineol solvent with three rolls using silver powder (Ag: particle size of about 1 ⁇ m to 4 ⁇ m, for example, a particle size of 2 ⁇ m) as a conductor. It may be.
  • silver powder Ag: particle size of about 1 ⁇ m to 4 ⁇ m, for example, a particle size of 2 ⁇ m
  • a through through hole precursor 40 ′ is formed.
  • the green sheet 10 ′ provided with the through-hole precursor 40 ′ thus obtained is processed by the firing method that does not shrink in the plane direction described above to obtain the sintered body 10 (see FIG. 12D). ).
  • the firing method that does not shrink in the plane direction due to the firing method that does not shrink in the plane direction, the position of the through-hole 40 obtained by sintering simultaneously with the green sheet is almost the same as when the through-hole 41 is formed, and good positional accuracy is obtained. Can be achieved.
  • the glass-ceramic sintered body 20 can be obtained in a flat form in which distortion and warpage are prevented due to a firing method that does not shrink in the planar direction.
  • a wiring pattern is printed on both surfaces of the fired glass-ceramic sintered body 20 (that is, the core layer 10) by screen printing using a conductive paste, and then the paste is subjected to firing to form a wiring layer 50A. , 50B (see FIG. 12E).
  • the hybrid substrate 100 according to Embodiment 1 as shown in FIG. 1A is completed.
  • FIG. 13A shows a hybrid substrate 100 including the core layer 10, the through-through hole 40, and the wiring layers 50A and 50B.
  • FIG. 13B shows the hybrid substrate 100 using the hybrid substrate 100 as a core. A structure in which build-up lamination is performed on both surfaces is shown.
  • an uncured build-up resin layer 64 and a metal foil (for example, copper foil) that becomes the wiring layer 66 are laminated on the surface of the hybrid substrate 100, and the resin layer portion is cured by heating.
  • a thermosetting resin such as an epoxy resin can be used, and a resin to which an inorganic filler such as SiO 2 is added may be used for controlling the thermal expansion coefficient.
  • a copper foil is preferable.
  • an electrolytic copper foil having a thickness of about 10 to 14 ⁇ m (about 12 ⁇ m in one example) may be used.
  • a processing hole having a diameter of about 60 to 140 ⁇ m (one example being about 100 ⁇ m in diameter) is formed by a carbon dioxide laser at a desired position of the buildup resin layer 64 through a metal foil.
  • desmear treatment, catalyst application, electroless copper plating, and electrolytic copper plating treatment are performed to complete the via hole 68 connection.
  • the wiring layer 66 is formed by etching the copper plating layer (metal foil portion) by photolithography.
  • a build-up layer forming process is repeatedly performed a desired number of times, a build-up hybrid substrate for producing a large number of semiconductor packages can be obtained (see FIG. 13C).
  • FIG. 5 shows a semiconductor integrated circuit package 200 obtained by mounting the semiconductor bare chip 80 on the wiring board 250a by the C4 mounting method.
  • a semiconductor integrated circuit package 200 includes a glass-ceramic sintered body reinforced with a woven glass cloth on a substrate core layer, and both surfaces thereof are built-up. Therefore, the substrate warpage change is very small, and the substrate has a thermal expansion coefficient close to that of the semiconductor bare chip, so that the reliability of flip chip mounting is high and good. Furthermore, the thermal conductivity is better than that of a normal build-up substrate, and heat generated in the semiconductor bare chip can be quickly released.
  • the glass woven fabric is used as a reinforcing material, it can be made larger than a normal ceramic substrate and can be made thinner.
  • the present invention is generally used in the printed circuit board industry. It can also be handled as a substrate having a size such as 330 mm ⁇ 500 mm or 500 mm ⁇ 500 mm. Therefore, the present invention has an extremely excellent advantage in the industry that the infrastructure of the printed circuit board industry, particularly the build-up manufacturer can be used as it is.
  • the green sheet 10 ′ of FIG. 14 (a) is obtained by impregnating a glass woven fabric 30 with “slurry 20 ′ comprising a precursor component of a glass-ceramic sintered body” and drying, as in the manufacturing process of the first embodiment.
  • This is a sheet obtained.
  • the green sheet 10 ′ has a thickness of about 150 to 350 ⁇ m (one example is about 250 ⁇ m) and a main surface dimension is about 255 to 600 mm ⁇ 255 to 600 mm (one example is 500 mm ⁇ 500 mm). It is preferable that the sheet is cut into pieces.
  • uncured thermosetting insulating resin 92 and metal foil 94 are combined and laminated on both surfaces of core layer 10 as shown in FIG. 14 (c), and the resin layer portion is cured by heating.
  • an epoxy resin is about 40 to 80 ⁇ m thick (one example is about 60 ⁇ m thick) on a copper foil 94 having a thickness of about 10 to 14 ⁇ m (one example is about 12 ⁇ m thick).
  • a flexible epoxy resin component is contained as the epoxy resin, stress relaxation between the glass-ceramic sintered body 20 and the metal foil 94 can be suitably achieved.
  • thermosetting insulating resin layer 92 a woven fabric in which glass fibers having a diameter of about 6 ⁇ m to 9 ⁇ m are knitted in a net shape and impregnated with a thermosetting resin such as a polyimide resin may be used.
  • a thermosetting resin such as a polyimide resin
  • the metal foil 94 a copper foil having a sheet shape thickness of about 10 to 14 ⁇ m (one example being about 12 ⁇ m) produced by an electrolytic plating method can be used. It is preferable that the adhesive surface side of the metal foil 94 is subjected to a surface roughening treatment, and the opposite core layer surface side is subjected to a surface treatment for preventing oxidation.
  • the process of laminating and curing the thermosetting insulating resin 92 and the metal foil 94 is performed by applying heat and pressure in the vertical direction of the core layer 10, the insulating resin layer (uncured) 92 and the metal foil 94 that are stacked. It is preferable to implement. As a result, the glass-ceramic sintered body 20 of the core layer 10 and the metal foil 94 are bonded together via the insulating resin layer 92 (FIG. 14D).
  • the vertical pressure is about 0.3 to 0.7 MPa (one example is about 0.5 MPa)
  • the applied heat temperature is about 150 to 250 ° C. (one example is about 200 ° C.)
  • the application time is 0 About 5 to 1.5 hours (one example is about 1 hour).
  • a through-hole 95 that penetrates the core layer 10, the insulating resin layer 92, and the metal foil 94 is formed by a carbon dioxide laser irradiation process or the like.
  • the wall surface of the through hole and the surface of the metal foil 94 are subjected to electroless copper plating and further electrolytic copper plating (for example, the copper plating thickness is about 15 ⁇ m to 20 ⁇ m). Good).
  • the metal foil plated with the surface layer is subjected to a patterning process by an etching method to form a wiring layer 94 as shown in FIG.
  • the wiring pattern is formed by laminating a dry film resist on the surface of the copper plating layer, using a mask of the desired wiring pattern, UV exposure, development, etching copper with a ferric chloride solution, and finally removing the resist. Can be implemented.
  • a hybrid substrate 100 ′ as shown in FIG. 6A that is, a hybrid substrate 100 ′ according to the second embodiment can be obtained.
  • Such a hybrid substrate 100 ′ can be a large-sized substrate having a main surface size of about 255 to 600 mm ⁇ 255 to 600 mm (for example, about 500 mm ⁇ 500 mm).
  • it can be manufactured with the same infrastructure as a normal build-up substrate core instead of a ceramic substrate.
  • the thickness of the hybrid substrate 100 ′ of the present invention (that is, the total thickness of the core layer 10, the insulating resin layers 92 on both sides thereof, and the metal layer / copper-plated wiring layer 94) is about 150 to 450 ⁇ m (one example) About 300 ⁇ m). This is about half the thickness of a typical build-up substrate of 700 ⁇ m, but cracks and cracks are reduced despite this.
  • a copper foil to be an uncured build-up resin layer 64 and a wiring layer 66 is laminated on the surface of the hybrid substrate 100 ′ and heated and cured.
  • a thermosetting resin such as an epoxy resin
  • the metal foil is preferably a copper foil, for example, an electrolytic layer having a thickness of about 10 ⁇ m to 14 ⁇ m (one example being about 12 ⁇ m). Copper foil may be used.
  • a processing hole having a diameter of about 60 to 140 ⁇ m is formed by a carbon dioxide laser at a desired position of the buildup resin layer 64 through the copper foil.
  • desmear treatment, catalyst The via hole 68 can be formed by performing application, electroless copper plating, electrolytic copper plating treatment, or the like.
  • the wiring layer 66 is formed by etching the copper plating layer (metal foil portion) by photolithography.
  • a build-up layer forming process is repeated a desired number of times, a hybrid substrate 100 ′ that is built up for producing a large number of semiconductor packages can be obtained (see FIG. 14H).
  • FIG. 8 shows a semiconductor integrated circuit package 200 ′ obtained by mounting the semiconductor bare chip 80 on the wiring board 250 a ′ by the C4 mounting method.
  • Such a semiconductor integrated circuit package 200 ′ has extremely stable connection reliability against various thermal histories. In particular, stress relaxation among the core layer, the buildup layer, and the wiring layer can be achieved, and inconveniences such as peeling are reduced. Furthermore, since the substrate warpage and its change are suppressed, the connection reliability between the semiconductor bare chip 80 and the solder bump 85 is extremely stable.
  • the embodiment in which the through-hole 96 of the hybrid substrate 100 ′ (FIG. 6) of the second embodiment is formed after the insulating resin layer 92 and the metal foil 94 are laminated is described. It is not limited.
  • the through hole 96 may be formed immediately after the core layer 10 is formed (that is, after the heat treatment for baking to obtain the core layer and before the lamination of the insulating resin layer 92 and the metal foil 94). Good.
  • 1st aspect It is a hybrid board
  • Second aspect The hybrid substrate according to the first aspect, further comprising at least one through-hole penetrating the core layer and wiring layers disposed on both opposing surfaces of the core layer.
  • Third aspect A hybrid substrate, A glass woven fabric as a reinforcing material, and a core layer composed of a glass-ceramic sintered body comprising at least a glass component and a metal oxide component, A thermosetting insulating resin layer provided on both opposing surfaces of the core layer; A wiring layer disposed on the thermosetting insulating resin layer, and at least one through-hole penetrating the thermosetting insulating resin layer and the core layer;
  • a hybrid substrate in which a glass woven fabric and a glass-ceramic sintered body formed by impregnating the glass woven fabric are integrally fired.
  • the hybrid substrate has at least one buildup layer on at least one side of the hybrid substrate.
  • the buildup layer includes at least a buildup resin layer corresponding to an interlayer resin layer, a via hole provided in the buildup resin layer, and a wiring layer (or electrode layer) disposed on the buildup resin layer.
  • Fifth aspect The hybrid substrate according to any one of the first to fourth aspects, wherein the glass component of the glass-ceramic sintered body has a softening point lower than that of the glass woven fabric.
  • Sixth aspect The hybrid substrate according to any one of the first to fifth aspects, wherein the glass fiber diameter of the glass woven fabric as the reinforcing material is 15 ⁇ m or more and 105 ⁇ m or less.
  • the hybrid substrate forms a single substrate, and the main surface size of the hybrid substrate as the single substrate is 255 to 600 mm ⁇ 255 to 600 mm.
  • a hybrid board At least the glass component of the glass-ceramic sintered body is selected from the group consisting of borosilicate glass, aluminosilicate glass, and aluminoborosilicate glass.
  • a hybrid substrate which is a kind of glass component.
  • the metal oxide component of the glass-ceramic sintered body is at least one metal oxide component selected from the group consisting of alumina, mullite and zirconia.
  • a hybrid substrate comprising the hybrid substrate according to any one of the fifth to ninth aspects subordinate to the fourth aspect, A semiconductor integrated circuit package in which a semiconductor bare chip is flip-chip mounted on a buildup layer via bumps.
  • Eleventh aspect A method of manufacturing a hybrid substrate, comprising: (I) A glass woven fabric is impregnated with a slurry comprising a precursor component of a glass-ceramic sintered body (or a drying treatment is also carried out as necessary after such impregnation).
  • step (ii) Forming a glass-ceramic green sheet as a material, and (ii) subjecting a “glass-ceramic green sheet based on a glass woven fabric” to firing, whereby the glass woven fabric and the glass-ceramic Forming a core layer comprising at least a sintered body,
  • step (ii) a dummy green sheet that will not eventually become a component of the hybrid substrate is used, and the dummy green sheet is disposed on both sides of the glass-ceramic green sheet facing each other to form “glass woven fabric”
  • Twelfth aspect In the eleventh aspect, between step (i) and step (ii), at least one through hole is formed in a “glass-ceramic green sheet based on a glass woven fabric”; Fill the through hole with conductive paste to form a through through hole precursor, A hybrid manufacturing method in which a through-through hole is formed from a through-through hole precursor during firing in step (ii).
  • a wiring layer precursor is formed by printing a conductive paste on both opposing surfaces of the core layer, and the wiring layer precursor is subjected to a heat treatment to thereby form a wiring layer.
  • a method of manufacturing a hybrid substrate comprising: (I) impregnating a glass woven fabric with a slurry comprising a precursor component of a glass-ceramic sintered body, thereby forming a glass-ceramic green sheet based on the glass woven fabric; (Ii) subjecting a “glass-ceramic green sheet based on a glass woven fabric” to firing, thereby forming a core layer comprising at least a glass woven fabric and a glass-ceramic sintered body; iii) A thermosetting resin layer precursor and a metal foil are provided on the thermosetting resin layer precursor on both opposing surfaces of the core layer, and subjected to a heat treatment to convert the thermosetting resin layer precursor to the thermosetting resin layer.
  • a dummy green sheet which is not a constituent element of the hybrid substrate is finally used, and a dummy green sheet is disposed on both sides of the glass-ceramic green sheet which are opposed to each other.
  • a method for producing a hybrid substrate comprising firing a “glass-ceramic green sheet based on the substrate”.
  • Fifteenth aspect In the fourteenth aspect, after the heat treatment of the thermosetting resin layer precursor, at least one through hole penetrating the core layer, the thermosetting resin layer, and the metal foil is formed, and from the obtained through hole A method for manufacturing a hybrid substrate, wherein a through-hole is formed.
  • any one of the eleventh to fifteenth aspects further comprising at least one step of forming a buildup layer on at least one side of the core layer, In such a build-up layer forming process, a build-up resin layer that can be an interlayer resin layer and a wiring layer disposed on the build-up resin layer are formed, and a processing hole is formed in the build-up resin layer and processed.
  • a method for manufacturing a hybrid substrate wherein via holes are formed from holes.
  • the slurry used in step (i) comprises glass powder, and the glass powder has a softening point lower than that of the glass woven fabric. A method for manufacturing a hybrid substrate.
  • the dummy green sheet uses a green sheet containing a metal oxide that does not sinter at a temperature during firing (ii). Production method.
  • the method further comprises a step of removing the dummy green sheet after step (ii) by utilizing, for example, a blast method. A method for producing a hybrid substrate, in which metal oxides derived from dummy green sheets are particularly removed.
  • Effects of the present invention ⁇ Since it has a glass-ceramic sintered body reinforced with a reinforcing material as a core layer, it is not only suitable for increasing the size of the substrate, but also a thin substrate that is large but does not crack or crack. Obtainable. That is, in the present invention, a large-sized thin glass-ceramic substrate can be realized, which is suitable for production of a large number of modules and contributes to improvement of productivity. ⁇ Through-holes can be formed even after obtaining a glass-ceramic sintered body, so that the position accuracy of the through-holes is good despite the fact that it is a ceramic substrate, and an accurate hybrid substrate can be realized. .
  • the core layer precursor can be prepared by impregnating glass woven fabric with glass-ceramic material, making it possible to manufacture large-sized sheets at a much higher speed and at a lower cost than conventional green sheet manufacturing based on the doctor blade method. Become. Further, in the present invention, since a large-sized substrate that cannot be realized with a ceramic substrate can be realized through such a manufacturing process, it can be handled like a printed circuit board even though it is a ceramic substrate. From this point of view, the present invention greatly contributes to productivity improvement. -As a result, the present invention can realize a further miniaturized and highly densified electronic circuit, and can further miniaturize and densify the electronic circuit module.
  • the hybrid substrate according to the present invention is suitably used as an RF module for mobile devices, a power LED substrate using heat dissipation, or an LED substrate for a liquid crystal backlight, and an electronic component mounted with high density. It is also suitably used as a substrate for equipment.
  • the hybrid substrate according to the present invention is suitable for “upsizing”, and as a build-up substrate for a semiconductor package using this, the substrate warpage is small against heat history and has high reliability. Therefore, the hybrid substrate of the present invention is particularly useful as a substrate for a semiconductor package on which a CPU semiconductor integrated circuit such as a computer or a server is mounted.
  • Core layer 10 'Core layer precursor (glass-ceramic green sheet based on glass woven fabric) 10A, 10B Opposite surfaces of the core layer 20 Glass-ceramic sintered body 20 'Slurry comprising glass-ceramic sintered body precursor component 30 Glass woven fabric 40 Through-through hole 40' Through-through-hole precursor 41 Through hole 50A, 50B Wiring layer 60, 60 ', 60 "provided on the surface of the core layer ...

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Abstract

　本発明のハイブリッド基板は、補強材として機能するガラス織布、ならびに、少なくともガラス成分および金属酸化物成分を含んで成るガラス－セラミック焼結体から構成されたコア層を有して成る。かかる基板コア層では、ガラス織布と、そのガラス織布への含浸により形成されたガラス－セラミック焼結体とが焼成一体化している。

Description

ハイブリッド基板およびその製造方法ならびに半導体集積回路パッケージ
　本発明は、ハイブリッド基板およびその製造方法ならびに半導体集積回路パッケージに関する。より詳細には、本発明は、コア層が異種材料から構成されたハイブリッド基板に関すると共に、かかるハイブリッド基板を製造するための方法にも関する。更には、本発明は、ハイブリッド基板から得られる半導体集積回路パッケージにも関する。
　電子機器の進展に伴って、コンピュータのＣＰＵおよびデジタルテレビなどの半導体集積回路は高速化が進んでいる。特に画像処理ＬＳＩなどは高速化と共に、高集積化も進み、小型化とＩ／Ｏ端子の増大への対応があわせて望まれている。
　小型化とＩ／Ｏ端子数の増大とが同時進行している状況においては、端子ピッチの小型／狭ピッチ化が更に進み、半導体集積回路（ＬＳＩ）のパッケージ配線基板への実装が困難になりつつある。
　ＬＳＩのパッケージ用配線基板としては、高い弾性率を有するコア基板の両面に、層間絶縁層、バイアホールおよび銅箔配線層から構成されるビルドアップ層が複数積層したビルドアップ配線基板が一般に利用されている（例えば、特許文献１では、ビルドアップ基板のコア材における弾性率をビルドアップ層の１００倍とすることが記載されている）。
　特に最新のＣＰＵでは、微細化が２２ｎｍまで進化し、Ｉ／Ｏ端子の増大、回路の大規模化の進展が著しく、サーバー用途では、むしろ半導体集積回路チップの大型化に向かっている。このように大型のチップが利用されるようになると、通常のビルドアップ基板であっても、生産工程上の反りや、ＬＳＩチップ実装の際の熱履歴による反りなどで、接合部のはんだ接合部が剥がれてしまうことが懸念される。
　一方、ＬＳＩチップ実装用の配線基板としては、熱伝導性に優れたセラミック基板が利用される場合がある。セラミック基板は、耐熱性および耐湿性に優れているだけでなく、熱膨張係数も小さく、かつ基板反りが小さいため、はんだ等の金属接合に向いている。しかしながら、セラミック基板は大きなサイズでの焼成が困難であり、また割れなどが生じ易く薄型化には向かない（特許文献２参照）。
　すなわち、セラミック基板は大型化により面積を大きくすれば、基板の反りや割れが生じ易くなるといえ、その観点ゆえにセラミック基板は１辺が１００ｍｍの程度の大きさになっているのが現状である。そして、仮に大きく焼成できたとしても、セラミック基板が割れ易いので、その取り扱いは非常に困難となり、強固にするためには厚い基板で実現するしかない。
　近年では、ビルドアップ基板の芯材（コア）の一部開口部にセラミック基板を複合化させたコア基板と、その両表面に樹脂材料を用いてビルドアップした複合基板が提案されている。例えば特許文献３では、高分子材料のコア基板に設けたコア収容部に対してセラミック部を収容することが開示されている。かかる特許文献３の開示技術は、コア基板の開口部に熱膨張係数の小さいセラミック板を内蔵して、半導体と高分子材料との熱膨張差を緩和して断線を防止している。
特開２００２－３１９７６４号公報 国際公開第２００９／０８７８４５号 特開２００５－０３９２１７号公報
　大型半導体ベアチップを搭載する場合、ビルドアップ基板の半導体ベアチップの搭載の前後の工程における反りの影響を排除することは極めて困難であり、高い弾性率を有するセラミック基板の利用が有効である。つまり、セラミック基板は、高い弾性率の点でビルドアップ基板の製造にとって望ましいといえる。しかしながら、両者にはサイズの相違があり、例えば１００ｍｍ×１００ｍｍ程度のセラミック基板サイズに対して、ビルドアップ基板を代表例とするプリント基板サイズが３４０ｍｍ×５１０ｍｍ程度となっている。このような基板サイズの相違はビルドアップ基板の製造に影響を与えることになる。特に、ビルドアップ基板の製造がセラミック基板サイズに実質的に左右されることになり、生産性の点で必ずしも十分ではない。つまり、セラミック基板が一辺１００ｍｍ程度の“小サイズ”であるので、かかるセラミック基板を用いたビルドアップ基板の生産性は、そのような小さな基板単位で行わなければならず、その結果、ビルドアップ基板の生産性は高くならない。
　この点、セラミック基板サイズを単に大きくすることが考えられるものの、セラミック基板サイズを単に大きくするだけでは、上述したように基板の割れや欠けを引き起こす要因となり、そのような割れ・欠けを防止しようとするとプロセス上搬送が困難となってしまうか、必要以上に厚みを大きくしなければならない。また、大型セラミック基板の製造に用いる焼成用セッターは、そもそも製作困難である。更にいえば、そのような焼成用セッターを仮に製作できたとしても、非常に高価となるか、あるいは、セラミック基板のそりに直接影響するため平滑性問題で厳密性が要求される。
　尚、上述で触れたような「ビルドアップ基板の芯材の一部開口部に高い弾性率のセラミック基板を複合化させたコア基板と、その両表面に樹脂材料を用いてビルドアップした複合基板」を採用することが考えられるものの、個々のセラミック基板自体を開口部に精度良く収容すること自体が困難であり、また、それぞれの位置に合わせてビルドアップ化することも極めて難しく、生産性は低いものとなってしまう。
　本発明はかかる事情に鑑みて為されたものである。即ち、本発明の主たる目的は、生産性向上に寄与し得る大型セラミック基板であって、特に反り・割れ等が減じられた大型基板を提供することである。
　上記目的を達成するため、本発明では、ハイブリッド基板であって、
　補強材としてのガラス織布、ならびに、少なくともガラス成分および金属酸化物成分（無機金属酸化物成分）を含んで成るガラス－セラミック焼結体から構成されたコア層
を有して成り、
　コア層においては、ガラス織布と、そのガラス織布への含浸により形成されたガラス－セラミック焼結体とが焼成一体化している、ハイブリッド基板が提供される。
　本発明に係るハイブリッド基板の特徴の１つは、そのコア層部分が、補強材として機能するガラス織布と、そのガラス織布への含浸により形成されたガラス－セラミック焼結体とが焼成一体化して構成されていることである。
　ここで、本明細書における“ハイブリッド”といった用語は、本発明の対象となる基板が複数の材質から構成されている態様に鑑みて用いている。特に“ハイブリッド”は、基板のコア層に相当する部分が複数の材質（具体的には、ガラス－セラミック焼結体のガラス成分および金属酸化物成分、ならびにガラス繊維）から構成されている態様に鑑みている。
　ある好適な態様では、コア層におけるガラス－セラミック焼結体のガラス成分が、ガラス織布の軟化点よりも低い軟化点を有している。好ましくは、このような焼結体のガラス成分は、硼ケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラスおよびアルミノ硼ケイ酸ガラスから成る群から選択される少なくとも１種のガラス成分となっている。一方、コア層におけるガラス－セラミック焼結体の金属酸化物成分（無機金属酸化物成分）は、好ましくは、アルミナ、ムライトおよびジルコニアから成る群から選択される少なくとも１種の金属酸化物成分となっている。
　別のある好適な態様では、ガラス織布のガラス繊維径が１５μｍ以上かつ１０５μｍ以下となっている。つまり、ハイブリッド基板の補強材として機能するコア層のガラス織布のガラス糸径が１５μｍ以上かつ１０５μｍ以下となっている。
　更に別のある好適な態様では、ハイブリッド基板が単一基板を成しており、その単一基板としてのハイブリッド基板の主面サイズが２５５～６００ｍｍ×２５５～６００ｍｍとなっている。つまり、本発明に係るハイブリッド基板は、複数のサブ基板を組み合わせて構成しなくても、それ単独で大きな主面サイズを有している。
　本発明のハイブリッド基板は、コア層を貫通する少なくとも１つの貫通スルーホール、および、そのコア層の対向する両表面に配置された配線層を更に有して成り得る。つまり、かかるハイブリッド基板においては、“補強材として機能するガラス織布と焼成一体化したガラス－セラミック焼結体”を貫通する少なくとも１つの貫通スルーホール、および、“補強材として機能するガラス織布と焼成一体化したガラス－セラミック焼結体”の対向する両表面に配置された配線層（金属よりなる配線層）が設けられている。
　また、上記と異なる態様として、本発明のハイブリッド基板は、コア層の対向する両表面上に設けられた熱硬化絶縁樹脂層、熱硬化絶縁樹脂層上に配置された配線層、ならびに、熱硬化絶縁樹脂層およびコア層を貫通する少なくとも１つの貫通スルーホールを更に有して成り得る。つまり、かかる態様のハイブリッド基板においては、“補強材として機能するガラス織布と焼成一体化したガラス－セラミック焼結体”の対向する両表面上に設けられた熱硬化絶縁樹脂層、その熱硬化絶縁樹脂層上に配置された配線層、ならびに、“補強材としてガラス織布と焼成一体化したガラス－セラミック焼結体”および熱硬化絶縁樹脂層を貫通する少なくとも１つの貫通スルーホールが設けられている。
　本発明のハイブリッド基板は、その少なくとも片面側においてビルドアップ層を１層有して成ることが好ましく、ビルドアップ層が、層間樹脂層に相当するビルドアップ樹脂層と、そのビルドアップ樹脂層に設けられたバイアホールと、ビルドアップ樹脂層上に配置された配線層（電極層）とから少なくとも構成されている。ビルドアップ層は、１層に限らず、複数の層設けられていてよい。例えば、“ガラス織布と焼成一体化したガラス－セラミック焼結体”を貫通する少なくとも１つの貫通スルーホール、および、“ガラス織布と焼成一体化したガラス－セラミック焼結体”の対向する両表面に配置された配線層を有して成る場合、かかる配線層を覆うようにガラス－セラミック焼結体上にビルドアップ樹脂層が形成され、そのビルドアップ樹脂層上に配線層が形成されてビルドアップ層（第１層目のビルドアップ層）が設けられていてよい。そして、必要に応じて第２層目以降のビルドアップ層が第１層目のビルドアップ層上に設けられていてもよい（尚、バイアホールは、異なる層の配線層同士を電気的に相互接続するために設けられる）。また、“ガラス織布と焼成一体化したガラス－セラミック焼結体”の対向する両表面上に設けられた熱硬化絶縁樹脂層、その熱硬化絶縁樹脂層上に配置された配線層、ならびに、“ガラス織布と焼成一体化したガラス－セラミック焼結体”および熱硬化絶縁樹脂層を貫通する少なくとも１つの貫通スルーホールを有して成る場合、かかる配線層を覆うように熱硬化絶縁樹脂層上にビルドアップ樹脂層が形成され、そのビルドアップ樹脂層上に更なる配線層が形成されてビルドアップ層（第１層目のビルドアップ層）が設けられていてよい。そして、同様に、バイアホールは異なる層の配線層同士を電気的に相互接続するために設けられており、必要に応じて第２層目以降のビルドアップ層が第１層目のビルドアップ層上に設けられていてよい。
　本発明では、上述のハイブリッド基板を用いた半導体集積回路パッケージも提供される。かかる半導体集積回路パッケージは、“補強材として機能するガラス織布と焼成一体化したガラス－セラミック焼結体”およびその少なくとも片面側においてビルドアップ層を少なくとも１層有して成り、かかるビルドアップ層の上に半導体ベアチップがバンプを介してフリップチップ実装されている。
　本発明の半導体集積回路パッケージの特徴の１つは、基板のコア層部分が、補強材として機能するガラス織布と、そのガラス織布への含浸により形成されたガラス－セラミック焼結体とが焼成一体化した構成を有していることである。
　本発明では、上述のハイブリッド基板を製造するための方法も提供される。かかる本発明のハイブリッド基板の製造方法は、
　（ｉ）「ガラス－セラミック焼結体の前駆体成分を含んで成るスラリー（例えば、ガラス粉末、金属酸化物粉末、有機バインダおよび溶剤を含んで成るスラリー）」をガラス織布に含浸させ、それによって、「ガラス織布を基材としたガラス－セラミック・グリーンシート」を形成する工程（含浸処理後においては、必要に応じて乾燥処理を実施してもよい）、ならびに
　（ｉｉ）「ガラス織布を基材としたガラス－セラミック・グリーンシート」を焼成に付し、そのグリーンシートから「ガラス織布およびガラス－セラミック焼結体から成るコア層」を形成する工程
を含んで成り、
　工程（ｉｉ）では、最終的にはハイブリッド基板の構成要素とならないダミー・グリーンシートを使用し、そのダミー・グリーンシートをガラス－セラミック・グリーンシートの対向する両面側に配置して焼成を行う。
　かかる本発明に係るハイブリッド基板の製造方法における特徴の１つは、「ガラス－セラミック焼結体の前駆体成分を含んで成るスラリー」をガラス織布に含浸させて得られるシートをコア層前駆体として用いることである。具体的には、上記含浸により得られる「ガラス織布を基材としたガラス－セラミック・グリーンシート」をコア層の前駆体原料として用いていており、それを焼成に付して「ガラス織布を含んだガラス－セラミック焼結体」のコア層を得ている。また、本発明の製造方法の別の特徴は、最終的にハイブリッド基板の構成要素とならないダミー・グリーンシートを用いていることである。具体的には、ダミー・グリーンシートを「ガラス織布を基材としたガラス－セラミック・グリーンシート」の対向する両面側に配置して焼成を行う。
　工程（ｉ）で用いられるスラリーはガラス粉末を含んで成ることが好ましく、そのガラス粉末がガラス織布よりも低い軟化点を有していることが更に好ましい。このようなガラス粉末は、好ましくは、硼ケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラスおよびアルミノ硼ケイ酸ガラスから成る群から選択される少なくとも１種のガラス成分の粉末である。また、工程（ｉ）で用いられるスラリーは金属酸化物粉末（無機金属酸化物粉末）を含んで成ることが好ましく、かかる金属酸化物粉末がアルミナ、ムライトおよびジルコニアから成る群から選択される少なくとも１種の金属酸化物の粉末であることが更に好ましい。
　ある好適な態様では、ダミー・グリーンシートとして、工程（ｉｉ）の焼成時の温度では焼結しない金属酸化物を含んで成るグリーンシートを用いる。これより、より好適な形態で“ガラス織布を含んだガラス－セラミック焼結体”を得ることができる。また、ダミー・グリーンシートは、製造プロセス時に用いるものの最終的にはハイブリッド基板の構成要素とならないものである。それゆえ、ダミー・グリーンシートは例えば工程（ｉｉ）の後に除去してよい。ダミー・グリーンシートの除去に際しては特に、ダミー・グリーンシートに由来する金属酸化物をコア層から除去することが好ましい。
　別のある好適な態様では、工程（ｉ）と工程（ｉｉ）との間において、少なくとも１つの貫通孔をガラス－セラミック・グリーンシートに形成し、その貫通孔に導電ペーストを充填して貫通スルーホール前駆体を形成する。かかる場合、工程（ｉｉ）で実施する焼成に際して貫通スルーホール前駆体から貫通スルーホールが形成される。
　更に別のある好適な態様では、コア層の対向する両表面に導電性ペーストを印刷して配線層前駆体を形成し、それを熱処理に付すことにより配線層前駆体から配線層を形成する。つまり、コア層として“ガラス織布を含んだガラス－セラミック焼結体”を得た後、そのガラス－セラミック焼結体の両表面に導電性ペーストを印刷して配線層前駆体を形成し、それを熱処理（焼成）に付して配線層を形成してよい。
　更に別のある好適な態様では、コア層の対向する両表面に熱硬化樹脂層前駆体およびその熱硬化樹脂層前駆体上に金属箔を設け、それらを熱処理に付して熱硬化樹脂層前駆体から熱硬化樹脂層を形成すると共に、金属箔をパターニング処理して配線層を形成する。つまり、コア層として“ガラス織布を含んだガラス－セラミック焼結体”を得た後、そのガラス－セラミック焼結体の両表面に熱硬化樹脂層を形成すると共に、その熱硬化樹脂層上にて配線層を金属箔から形成してよい。このような態様においては、熱硬化樹脂層前駆体への熱処理を施した後、コア層、熱硬化樹脂層および金属箔を貫通する貫通孔を少なくとも１つ形成し、その貫通孔から貫通スルーホールを形成してよい。即ち、“ガラス織布を含んだガラス－セラミック焼結体”を得た後に貫通スルーホールの形成を実施してよい（換言すれば、本発明の製造方法では焼成や熱処理などの加熱処理の後に貫通スルーホールを形成することができる）。
　更に別のある好適な態様では、コア層の少なくとも片面側にビルドアップ層を形成する工程が少なくとも１回実施される。かかるビルドアップ層の形成工程では、層間樹脂層となるビルドアップ樹脂層およびそのビルドアップ樹脂層上に配置される配線層（電極層）を形成することが好ましい。また、ビルドアップ樹脂層に加工穴を形成してその加工穴からバイアホールを形成することも好ましい。
［本発明のハイブリッド基板・半導体集積回路パッケージに関連する効果］
　本発明に係るハイブリッド基板は、そのコア層部分が、補強材として機能するガラス織布と、そのガラス織布への含浸により形成されたガラス－セラミック焼結体とが焼成一体化しているので、基板全体を単一の大型基板として好適に取り扱うことができる（例えば、ハイブリッド基板の主面サイズを２５５～６００ｍｍ×２５５～６００ｍｍと大サイズにすることができる）。
　特に本発明に係るハイブリッド基板は、大型の薄い基板とした場合であっても、補強材として機能するガラス織布が基板を全体的に強固に保持する役割を果たすので、基板の割れやクラックなどが抑制されている。
　また、補強材としてのガラス織布は、ガラス－セラミック焼結体に発生し得る応力を効果的に吸収する役割も果たすので、本発明のハイブリッド基板を薄く大型化した場合や後刻にて熱処理が施された場合であっても基板全体の反りは抑制されている。
　このように、本発明のハイブリッド基板は薄く大型化しても割れ・クラックや反りなどが抑制されるので、本発明に従えばプリント基板の製造インフラを利用してビルドアップ基板の製造を好適に行うことができる。
　特に、本発明のハイブリッド基板は半導体集積回路チップを搭載しても、基板反りが極めて小さく、また工程上の反り変化も極めて小さいので、半導体ベアチップの接続信頼性に優れた半導体集積回路パッケージを実現することができる。換言すれば、本発明では、割れ・クラックや反りなどが抑制された大きいサイズのガラス－セラミック基板を得ることができ、それゆえに多数のモジュール生産に向いており、生産性向上を図ることができる。
　更には、本発明のハイブリッド基板は、ガラス織布の含有に起因して、誘電率が低く高周波特性に優れた基板となり得る。
　［本発明の製造方法に関連する効果］
　ハイブリッド基板に含有されるガラス織布の存在自体で基板の反りは抑制されるものの、基板の反り現象は製造プロセスによって更に効果的に抑制することができる。具体的には、本発明の製造方法においては「ガラス織布を基材としたガラス－セラミック・グリーンシート」をダミーのグリーンシートで挟み込んで焼成することによってコア層を得ているが、かかるダミーシートが焼成時に発生し得る基板反りを効果的に減じる効果を発揮する。
　また、本発明の製造方法では、ガラス織布へのガラス－セラミック材の含浸に基づいてグリーンシートの作製を行うので、従来のドクターブレード法に基づいたグリーンシート製造に比べ、格段に高速で安価に大版のシート製造を行うことが可能となる。また、このような製造プロセスを通じてセラミック系基板で到底実現できない大版サイズの基板を得ることができるので、セラミック系基板でありながらもプリント基板のように取り扱うことが可能となる。このような観点から本発明は生産性向上に大きく寄与し得る。
　更に本発明の製造方法では、焼成や熱処理などの加熱プロセスの後に（例えば、焼成により得られたコア層に熱硬化絶縁樹脂を積層した後に）、貫通スルーホールを形成することも可能であるので、セラミック系基板であっても貫通スルーホールの位置精度が良好となり、精度良いハイブリッド基板を得ることができる（つまり、本発明では、熱的影響によって引き起こされ得る“貫通スルーホールの位置ずれ”などの不都合を回避することができる）。
図１は、本発明の実施形態１に係るハイブリッド基板の構成を模式的に表した断面図である（図１（ａ）：ガラス－セラミック焼結体が織布内部のみならず、織布表面上にまで存在している態様、図１（ｂ）：ガラス－セラミック焼結体が織布内部にのみ存在している態様）。 図２は、片面側にビルドアップ層を１層備えた実施形態１に係る本発明のハイブリッド基板の構成を模式的に表した断面図である（図２（ａ）：ガラス－セラミック焼結体が織布内部のみならず、織布表面上にまで存在している態様、図２（ｂ）：ガラス－セラミック焼結体が織布内部にのみ存在している態様）。 図３は、片面側にビルドアップ層を２層備えた実施形態１に係る本発明のハイブリッド基板の構成を模式的に表した断面図である（図３（ａ）：ガラス－セラミック焼結体が織布内部のみならず、織布表面上にまで存在している態様、図３（ｂ）：ガラス－セラミック焼結体が織布内部にのみ存在している態様）。 図４は、片面側にビルドアップ層を３層備えた実施形態１に係る本発明のハイブリッド基板の構成を模式的に表した断面図である（図４（ａ）：ガラス－セラミック焼結体が織布内部のみならず、織布表面上にまで存在している態様、図４（ｂ）：ガラス－セラミック焼結体が織布内部にのみ存在している態様）。 図５は、ハイブリッド基板（実施形態１）から構成された半導体集積回路パッケージを模式的に表した断面図である。 図６は、実施形態２に係る本発明のハイブリッド基板の構成を模式的に表した断面図である（図６（ａ）：ガラス－セラミック焼結体が織布内部のみならず、織布表面上にまで存在している態様、図６（ｂ）：ガラス－セラミック焼結体が織布内部にのみ存在している態様）。 図７は、片面側にビルドアップ層を１層備えた実施形態２に係る本発明のハイブリッド基板の構成を模式的に表した断面図である。 図８は、ハイブリッド基板（実施形態２）から構成された半導体集積回路パッケージを模式的に表した断面図である。 図９は、「ガラス－セラミック焼結体の前駆体成分を含んで成るスラリー」をガラス織布に含浸させて「ガラス織布を基材としたガラス－セラミック・グリーンシート」を得る態様を模式的に表した図である。 図１０は、本発明の製造方法のプロセスを模式的に表した図である。 図１１は、本発明の製造プロセスと従来技術の製造プロセスとの違いを説明する図である（図１１（ａ）：本発明に従ったガラス織布を用いた含浸法、図１１（ｂ）：従来技術のドクターブレード法） 図１２（ａ）～（ｅ）は、実施形態１に係る本発明のハイブリッド基板の製造プロセスを示した工程断面図である。 図１３（ａ）～（ｄ）は、実施形態１に係る本発明のハイブリッド基板を利用してビルドアップ化する製造プロセスを示した工程断面図である。 図１４（ａ）～（ｉ）は、実施形態２に係る本発明のハイブリッド基板の製造プロセス（ビルドアップ化も含む製造プロセス）を示した工程断面図である。
　以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。図面においては、説明の簡略化のため、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照番号で示している。また、各図における寸法関係（長さ、幅、厚さなど）は実際の寸法関係を反映するものではない。更に、本明細書で間接的に触れる“上下方向”は、便宜上、図中における上下方向に対応した方向に相当する。
［本発明のハイブリッド基板］
　（実施形態１）
　本発明のハイブリッド基板１００は、図１（ａ）および（ｂ）に示されるように、コア層１０として、ガラス－セラミック焼結体２０およびその内部に存在するガラス織布３０を有して成る。具体的には、ハイブリッド基板１００のコア層は、補強材としてのガラス織布３０、ならびに、それに浸み込ませて得られた「少なくともガラス成分および金属酸化物成分を含んで成るガラス－セラミック焼結体２０」から構成されている。特に本発明に係るハイブリッド基板のコア層１０では、ガラス織布３０と、そのガラス織布３０への含浸を通じて形成されたガラス－セラミック焼結体２０とが焼成一体化している。
　図１に示されるように、実施形態１のハイブリッド基板１００においては、コア層１０を貫通する貫通スルーホール４０が設けられており、コア層１０の対向する両表面１０Ａ，１０Ｂに配線層５０Ａ，５０Ｂが設けられている。かかる場合、コア層１０の上面側１０Ａの配線層５０Ａと、コア層１０の下面側１０Ｂの配線層５０Ｂとが、貫通スルーホール４０を介して電気的に相互接続されていることが好ましい。つまり、貫通スルーホール４０が、ガラス織布３０を含んだガラス－セラミック焼結体２０の両表面に形成された配線層５０Ａ，５０Ｂを相互に電気的に接続していることが好ましい。貫通スルーホール４０は、少なくとも金属粉の焼結体から成るものであるか、あるいは、銅めっきよりなる成るものであってよい。
　本発明に係るハイブリッド基板は、コア層部分が、補強材として機能するガラス織布と、そのガラス織布への含浸を通じて形成されたガラス－セラミック焼結体とが焼成一体化しているので、基板全体を単一の大型基板として取り扱うことができる。ここで、本明細書で用いる「焼成一体化」とは、“ガラス織布”と“ガラス－セラミック焼結体”とが焼成を通じて相互に一体的な部材を成している形態を指している。特に、前駆体スラリー（“ガラス－セラミック焼結体の前駆体成分”を含んだスラリー）をガラス織布に含浸させて得られる織布含有グリーンシートを焼成することで得られる形態を意味している。“ガラス織布”はガラス繊維糸で織られた布であり、それに“ガラス－セラミック焼結体の前駆体スラリー”を浸み込ませてコア層が得られるので、コア層では“ガラス－セラミック焼結体”がガラス織布の内部空隙および／または表面近傍に存在し得る形態となっている（例えば図１（ａ）は、ガラス－セラミック焼結体が織布内部のみならず、織布表面上にまで存在している態様を示す一方、図１（ｂ）は、ガラス－セラミック焼結体が織布内部にのみ存在している態様を示す）。換言すれば、本発明のハイブリッド基板のコア層では、ガラスの糸で織られた布が全体的に内部に含まれるように“ガラス－セラミック焼結体”が形成されている。
　コア層の“ガラス織布”について詳述する。電子材料用のガラス織布は、複数のガラスファイバーを束として織布状に編んだものが使用され、半導体や電子部品を搭載するプリント基板の銅張積層板に使用される。ガラス織布は編んで構成されるためガラスクロスとも呼ばれる。ここで本発明で用いるガラス織布は、高速・高周波回路に適した低誘電率なガラス織布であることが好ましく、例えばＥ-ガラスであってよい（かかるＥ-ガラスは、熱膨張係数がガラス－セラミック焼結体に近いので、その点でも好ましい）。
　ガラス織布に用いられるガラス繊維の糸径についていえば、ガラス繊維の糸が必要以上に太いとガラスクロスの強度が高すぎることになり、ガラス－セラミック焼結体が反り易くなる一方、ガラス繊維の糸が細すぎると弾性率を高められず、“基板の大版化”には向かない。それゆえ、ガラス織布のガラス繊維径（糸断面径）は、好ましくは約１５μｍ以上かつ約１０５μｍ以下であり、より好ましくは約２０μｍ以上かつ約４８μｍ以下である。
　本発明のハイブリッド基板は、ガラス織布に起因して好適に大型化を図ることができる。その点に鑑みれば、ガラス織布の主面サイズは比較的“大サイズ”となっていてよい。つまり、ガラス織布３０の横幅Ｌ×縦幅Ｗが、Ｌ：２５５～６００ｍｍ×Ｗ：２５５～６００ｍｍ程度の比較的大きい寸法であってよい（例えば、Ｌ：約３００～５００ｍｍ×Ｗ：約３００～５００ｍｍ）。一方、ガラス織布の厚みであるが、薄すぎると必要な強度を維持することができないものの、厚すぎるとハイブリッド基板の“薄い”効果が減じられる。従って、ガラス織布自体の厚さは１００～３００μｍ程度であることが好ましく、より好ましくは１５０～２５０μｍ程度である。
　コア層の“ガラス－セラミック焼結体”について詳述する。“ガラス－セラミック焼結体”は、ガラスセラミック材としての材質を有しており、少なくともガラス成分および金属酸化物（無機金属酸化物）を含んで成る。特に、ガラス織布に含浸させた状態で“ガラス－セラミック焼結体の前駆体スラリー”を焼成して得られるので、コア層においては“ガラス－セラミック焼結体”がガラス織布の内部空隙および／または表面近傍に存在し得ることになる。尚、ガラス織布とガラス－セラミック焼結体とが一体化したコア層のサイズは、その基材となるガラス織布のサイズに準じて、比較的“大サイズ”となっていてよい。つまり、コア層１０の横幅Ｌ×縦幅Ｗ×厚みＴは、Ｌ：２５５～６００ｍｍ×Ｗ：２５５～６００ｍｍ×Ｔ：１００～３００μｍ程度の比較的大きい寸法であってよい（例えば、Ｌ：約３００～５００ｍｍ×Ｗ：約３００～５００ｍｍ×約１５０～２５０μｍ）
　“ガラス－セラミック焼結体”の金属酸化物成分は、アルミナ、ムライトおよびジルコニアから成る群から選択される少なくとも１種の金属酸化物成分であることが好ましい。このような金属酸化物成分の含有量は、ガラス－セラミック焼結体の重量基準で４５～７５重量％程度であることが好ましい。一方、“ガラス－セラミック焼結体”のガラス成分は低融点ガラスであることが好ましい。このようなガラス成分の含有量は、ガラス－セラミック焼結体の重量基準で２５～５５重量％程度であることが好ましい。１つ例示すると、“ガラス－セラミック焼結体”は、アルミナ成分を約５５ｗｔ％、ガラス成分を約４５ｗｔ％の割合で含んだガラス－セラミック組成物となっていてよい。
　尚、セラミック基板として一般に利用されるアルミナ基板はその焼成温度が約１６００℃と高く、ＷやＭｏなどの高融点金属が利用されるものの、それらは抵抗率が高いので低抵抗なＡｇやＣｕを配線材料として使用できる約９００℃以下の焼成温度が好ましいといえる。その点、本発明においては金属酸化物（例えばアルミナ粉末）に融点の低いガラス粉を混合することで、ガラスの溶融を利用して低温焼成化を図っている。“融点の低い低融点ガラス”としては、硼ケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラス、アルミノ硼ケイ酸ガラスなどを用いることができる。つまり、本発明における“ガラス－セラミック焼結体”のガラス成分は、好ましくは、硼ケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラスおよびアルミノ硼ケイ酸ガラスから成る群から選択される少なくとも１種の低融点ガラス成分である。
　このような低温焼成は“ガラス－セラミック焼結体”を得るに際してガラス織布の繊維糸を溶融させずに済むので、その点でも好ましい。換言すれば、コア層におけるガラス－セラミック焼結体のガラス成分はガラス織布よりも低い軟化点を有していることが好ましく（例示すると、ガラス－セラミック焼結体のガラス成分は好ましくは４００～７００℃の軟化点、より好ましくは４５０～６００℃の軟化点を有している）、その点においても、ガラス－セラミック焼結体のガラス成分が例えば硼ケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラスおよびアルミノ硼ケイ酸ガラスから成る群から選択される少なくとも１種のガラス成分となっていることが好ましい。
　本発明のハイブリッド基板は、大型の薄い基板とした場合であっても、補強材として機能するガラス織布が基板全体を強化する役割を果たしていると共に、焼結体に発生し得る応力を効果的に吸収する役割をも果たしているので、基板の割れやクラックなどが抑制されており、更には基板の反りなども抑制されている。例えば、図１（ａ）に示すようなハイブリッド基板構成を例にとると、基板主面サイズを２５５～６００ｍｍ×２５５～６００ｍｍと大サイズにすることができ、かつ、基板厚さ（図中に示す“Ｔ”）を８０～４００μｍ、好ましくは１００～３００μｍ程度まで薄くすることができる。
　図２～４に示されるように、本発明に係るハイブリッド基板１００は、その少なくとも片面側にてビルドアップ層６０を有して成るものであってよい。図示するように（例えば図２に示すように）、ビルドアップ層６０は、層間樹脂層に相当し得るビルドアップ樹脂層（熱硬化絶縁樹脂層）６４と、そのビルドアップ樹脂層６４上に配置された配線層６６、ビルドアップ樹脂層６４に設けられたバイアホール６８とから少なくとも構成されている。例えば、図３および図４に示されるように、コア層表面の配線層５０Ａ，５０Ｂを覆うようにコア層１０上にビルドアップ樹脂層６４が形成され、そのビルドアップ樹脂層６４に対して配線層６６およびバイアホール６８が形成されて第１層目のビルドアップ層６０が構成されていてよく、更には必要に応じて第２層目以降のビルドアップ層６０’，６０”が第１層目のビルドアップ層上に同様に設けられていてもよい。つまり、本発明のハイブリッド基板１００は、ビルドアップ層として樹脂層および配線層を所望の層数積層したビルドアップ基板として構築することができる。尚、ビルドアップ層において、バイアホールは、異なる配線層同士を相互に接続するように機能し得る。
　ビルドアップ層における樹脂層６４は、例えばエポキシ樹脂などから成る熱硬化樹脂であってよく、その厚さ寸法は例えば４０μｍ～８０μｍ程度であってよい。一方、ビルドアップ層の配線層６６は、銅などの金属から成るものであってよく、その厚さ寸法は１０μｍ～５０μｎ程度であってよい。また、バイアホール６８は、銅などの導電性材料から成るものであってよく、その径寸法は６０μｍ～１４０μｍ程度であってよい。
　ビルドアップ層を備えたハイブリッド基板に対して半導体ベアチップが搭載されると、半導体集積回路パッケージを得ることができる。図５は、２層のビルドアップ層（６０，６０’）を備えたハイブリッド基板１００に対して半導体ベアチップ８０が搭載されることによって構成された半導体集積回路パッケージ２００を示している。図示されるように、半導体集積回路パッケージ２００においては、半導体ベアチップ８０がバンプ８５を介してビルドアップ層（６０，６０’）上にフリップチップ実装されていることが好ましい。例えば、半導体ベアチップ８０は、はんだバンプ８５を介してＣ４（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　Ｃｏｌｌａｐｓｅ　Ｃｈｉｐ　Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）実装されていてよい。
　本発明に係る半導体集積回路パッケージ２００は、ガラス織布３０を補強材としたガラス－セラミック焼結体２０をコア層としてビルドアップされた基板から構成されているので、半導体ベアチップ搭載のための各種工程において生じる熱履歴に対して基板反り変化が極めて小さくなっている。それゆえ、本発明の半導体集積回路パッケージ２００は、半導体ベアチップ８０と、バンプ８５と、基板表層の配線層６６’との電気接続が極めて安定している。
　（実施形態２）
　ガラス織布とガラス－セラミック焼結体とが焼成一体化したコア層を備えたハイブリッド基板の構成は種々の態様で具現化することができる。例えば、本発明では図６（ａ）および（ｂ）に示すようなハイブリッド基板１００’の構成も可能である。図示されるように、かかるハイブリッド基板１００’は、「ガラス織布３０およびその内部および／または表層に存在するガラス－セラミック焼結体２０から構成されたコア層１０」の対向する両表面１０Ａ，１０Ｂに熱硬化絶縁樹脂層９２を有しており、その熱硬化絶縁樹脂層９２上に配線層９４を有している。また、かかるハイブリッド基板１００’においては、コア層１０および熱硬化絶縁樹脂層９２を貫通する貫通スルーホール９６が設けられている。
　図６（ａ）および（ｂ）に示されるハイブリッド基板１００’であっても、そのコア層１０は、ガラス織布３０と、そのガラス織布３０への含浸を通じて形成されたガラス－セラミック焼結体２０とが焼成一体化した構成を有している。
　実施形態１のハイブリッド基板１００との構成の違いについていえば、実施形態２のハイブリッド基板１００’では、コア層の表面上ではなく熱硬化樹脂層９２の上に配線層９４が設けられていると共に、かかる熱硬化樹脂層９２とコア層１０とを貫通するように貫通スルーホール９６が設けられている。貫通スルーホール９６は、熱硬化樹脂層９２上の配線層９４（９４Ａ，９４Ｂ）を相互に電気接続するように設けられている。後述でも触れるが、かかる貫通スルーホール９６は、コア層が形成された後、即ち、焼成一体化されたガラス織布とガラス－セラミック焼結体とが得られた後に形成され得るものであるので、その位置精度は特に良好なものとなっている。尚、貫通スルーホール９６は、少なくとも金属粉の焼結体から成るものであるか、あるいは、銅めっきよりなる成るものであってよい（例えば、貫通孔の壁面に対して銅めっき処理が施されることで貫通スルーホールが形成されていてよい）。
　図７に示すように、上記ハイブリッド基板１００’であっても、その少なくとも片面側においてビルドアップ層６０が設けられていてよい。つまり、図７に示されるように、熱硬化樹脂層９２上の配線層９４（９４Ａ，９４Ｂ）を覆うようにビルドアップ樹脂層６４が形成され、そのビルドアップ樹脂層６４上に配線層６６が形成されてビルドアップ層６０が構成されていてよい（ビルドアップ樹脂層６４にはバイアホール６８も形成され得る）。つまり、本発明のハイブリッド基板１００’であっても、ビルドアップ層６０として樹脂層６４および配線層６６を所望の層数積層したビルドアップ基板として構築することができる。
　また、実施形態１と同様、ビルドアップ層を備えたハイブリッド基板１００’に対して半導体ベアチップが搭載されると半導体集積回路パッケージを得ることができる。図８は、２層のビルドアップ層（６０，６０’）を備えたハイブリッド基板１００’に対して半導体ベアチップ８０が搭載されて構成された半導体集積回路パッケージ２００’を示している。図示されるように、かかる半導体集積回路パッケージ２００’であっても、半導体ベアチップ８０がバンプ８５を介してビルドアップ層（６０，６０’）上にフリップチップ実装されている。
［本発明のハイブリッド基板の製造方法］
　次に、図９～図１１を参照して本発明のハイブリッド基板の製造方法について説明する。
　本発明の製造方法の実施に際しては、まず工程（ｉ）を実施する。具体的には、図９および図１０（ａ）に示すように、ガラス－セラミック焼結体の前駆体成分を含んで成るスラリー２０’をガラス織布３０に含浸させ、それによって、ガラス織布を基材としたガラス－セラミック・グリーンシート１０’を形成する。つまり、ガラス織布３０にスラリー２０’を浸み込ませ、その織布３０の内部空隙や表面にスラリー２０’を供給する。この含浸処理は、セラミック基板のグリーンシート成分をスラリー化した原料をガラス繊維布に浸み込ませる処理と捉えることもできる。
　工程（ｉ）の含浸処理の後においては、必要に応じて乾燥処理を行ってもよい。つまり、スラリー２０’を浸み込ませたガラス織布３０を熱処理または減圧処理などに付して、スラリー２０’に含まれている有機溶剤などをグリーンシート１０’から減じてよい。
　「ガラス－セラミック焼結体の前駆体成分を含んで成るスラリー２０’」は、少なくともガラス成分および金属酸化物成分（無機金属酸化物成分）を含んで成るスラリーである。より具体的には、かかるスラリー２０’は、ガラス粉末、金属酸化物粉末（無機金属酸化物粉末）、有機バインダ樹脂、可塑剤および有機溶剤を含んで成ることが好ましい。ガラス粉末は、ガラス織布の繊維よりも低い軟化点を有していることが好ましい（例示すると、ガラス粉末は好ましくは４００～７００℃の軟化点、より好ましくは４５０～６００℃の軟化点を有している）。例えば、ガラス粉末は、硼ケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラスおよびアルミノ硼ケイ酸ガラスから成る群から選択される少なくとも１種のガラス成分を含んで成る粉末であることが好ましい。スラリー原料として用いられる金属酸化物粉末は、アルミナ、ムライトおよびジルコニアから成る群から選択される少なくとも１種の金属酸化物成分を含んで成る粉末であることが好ましい。また、スラリー原料として用いられる有機バインダ樹脂は、例えばポリビニールブチラール樹脂およびアクリル樹脂などから成る群から選択される少なくとも１種の有機バインダ樹脂であることが好ましく、有機溶剤は、キシレンおよびＭＥＫなどから成る群から選択される少なくとも１種の有機溶剤であることが好ましい。
　工程（ｉ）で用いられるガラス織布３０は、上述で触れたように、Ｅ-ガラスから成るものが好ましい。また、ガラス繊維径が好ましくは約１５μｍ以上かつ約１０５μｍ以下、より好ましくは約２０μｍ以上かつ約４８μｍ以下となっているガラス織布を用いることが好ましい。また、工程（ｉ）で用いるガラス織布３０の厚さ（図９に示す“ｔ”）は、好ましくは１００～３００μｍ程度であり、より好ましくは１５０～２５０μｍ程度である。
　本発明に従えばガラス織布への含浸は、図１１（ａ）に示すようなプロセス態様で実施することができる。これについて詳述する。ガラス織布３０は、ロール４０１を巻き出しとして、ロール４０２などによって搬送する。搬送されるガラス織布３０は、スラリー容器４０３内の「ガラス－セラミック焼結体の前駆体成分を含んで成るスラリー２０’」へと浸漬させ、スラリー容器４０３から縦方向に取り出される。次いで、スラリー２０’を含んだガラス織布３０は、一定ギャップに保持したスリット４０６へと通される。これにより、余分なスラリーは掻き落とされ、シート厚みの制御、すなわちスラリーの含浸量の制御を行うことができる。次いで、スラリー２０’を一定量含浸したガラス織布３０は、乾燥ゾーン４０７に通されて有機溶剤が除去される。これにより、ガラス織布で補強されたグリーンシート１０’、即ち、「ガラス織布を基材としたガラス－セラミック・グリーンシート１０’」が完成する。得られたガラス－セラミック・グリーンシート１０’は、裁断装置４０９で所望のサイズにカット４１０され、枚葉グリーンシート４１１として供される。
　このようなガラス織布を用いた含浸法は、従来のドクターブレード法のキャリアフィルムは不要であり、両面からの乾燥が可能であるので、生産性、コスト面で優位となる。
　従来のドクターブレード法のプロセス態様を図１１（ｂ）に示しておく。かかる従来のドクターブレード法では、原料スラリー５０３が、ＰＥＴやＰＰＳなどのキャリアフィルム５０２に供され、ロール５０１と５０８間で一定寸法のギャップを空けたドクターブレード５０４を介して搬送される。これにより、スラリー５０３がドクターブレード５０４のギャップに対応した厚みを有するようになり、スラリー膜５０５が造膜される。次いで、かかるスラリー膜５０５は、乾燥ゾーン５０６に通されることで有機溶剤を揮発させ、結果としてグリーンシート５０７が形成される。最終的にはグリーンシート５０７はロール５０８に巻き取られる。このように、ドクターブレード法はＰＥＴなどのキャリアフィルム５０２を使用するため、キャリアフィルム５０２側からは乾燥させることが困難であり、それゆえ、乾燥時間が長くかかってしまい、グリーンシート厚みが大きいほど生産性が悪くなる。
　工程（ｉ）に引き続いて工程（ｉｉ）を実施する。即ち、「ガラス織布を基材としたガラス－セラミック・グリーンシート」を焼成に付して、ガラス織布およびガラス－セラミック焼結体から構成されるコア層１０を形成する。かかる工程（ｉｉ）では、図１０（ｂ）に示すように、ダミー・グリーンシート６００を用いることが好ましい。具体的には、ガラス－セラミック・グリーンシート１０’の対向する両面側にダミー・グリーンシート６００を配置して焼成を行う。かかるダミー・グリーンシート６００は、製造プロセスで用いるものの最終的にはハイブリッド基板の構成要素とはならない。例えば、ダミー・グリーンシート６００は、金属酸化物粉末（例えばアルミナ粉末などの無機金属酸化物粉末）、有機バインダ樹脂（例えば、ポリビニールブチラール樹脂やアクリル樹脂）、有機溶剤（例えば、キシレンやＭＥＫ）および可塑剤などを含んで成ることが好ましい。
　このようなダミー・グリーンシート６００を使用することによって、特に平面方向の収縮を抑制して焼結を行うことができる。つまり、ガラス織布を補強材とするガラス－セラミック基板は、その焼成温度の９００℃で焼成を行うと、平面方向や厚み方向に焼結に伴う収縮が引き起こされることがあり、いびつな焼結体となる場合があり得る。これは、補強材としてのガラス織布の平面方向の収縮と、ガラス－セラミックの焼結による収縮とが同時に起こり、凹凸の形状で焼結するからであると考えられる。そこで、本願発明者らは、鋭意検討した結果、ダミー・グリーンシートを用いると、平面方向の収縮を抑えて厚み方向の焼結だけを可能とすることを見出した。かかる平面方向の収縮を抑制する焼成手法においては、含浸ガラス－セラミック・グリーンシートの両面に、ダミー・グリーンシートを積層して焼成を行う。ダミー・グリーンシート６００としては、平面方向の収縮の抑制効果が特に高くなるので、工程（ｉｉ）焼成時の温度では焼結しない金属酸化物を含んで成るグリーンシートを用いることがより好ましい。例えば、アルミナ（１００％）を無機成分とし、ガラス－セラミック・グリーンシートと同じ組成の有機バインダ、可塑剤および有機溶剤を含んで成るグリーンシートをダミー・グリーンシート６００として用いてよい。
　ダミー・グリーンシート６００の積層条件は、そのダミー・グリーンシートに含まれる有機バインダの軟化点以上の温度条件（例えば６０℃～１２０℃）および有機バインダが接着する圧力条件（例えば１ＭＰａ～３ＭＰａ）で行うことが好ましい。
　ガラス－セラミック・グリーンシート１０’がダミー・グリーンシート６００によって挟み込まれた状態となったグリーンシート積層体は、脱バインダ処理に付された後（例えば３００℃～５００℃で１～３時間程度、空気中で処理した後、１つ例示すると約４５０℃で約２時間空気中で処理した後）で、焼成に付されることが好ましい（焼成条件は、例えば約８００～９５０℃／０．１５～３時間、好ましくは８５０℃～９００℃／０．５～２時間、１つ例示すると約９００℃／約１時間であってよい）。このような焼成に際しては、表層のアルミナだけのシート（ダミー・グリーンシート６００）によって、ガラス－セラミック・グリーンシート１０’の平面方向の焼結が抑制されることになり、その厚み方向だけが焼結により収縮する。
　焼成後においては、図１０（ｃ）に示すように、ダミー・グリーンシートに由来する層状物（例えば、ダミー・グリーンシートに含まれていた金属酸化物から成る層）をブラスト法などで除去する。即ち、コア層の両面に残った層状物（例えばダミー・グリーンシートに由来するアルミナ粉末層）を除去する。これにより、ガラス織布３０と焼成一体化したガラス－セラミック焼結体２０であるコア層１０を最終的に得ることができる。かかるコア層１０では、“平面方向の収縮抑制”に起因して、補強材として存在するガラス織布３０は実質的にそのままの形状で維持されており、大きなサイズであっても反りのないガラス－セラミック焼結体２０が得られる。
　上記のような焼成プロセスを経ると、ガラス－セラミック焼結体２０およびその内部にガラス織布３０を有して成るコア層１０を得ることができるが、かかるコア層に貫通スルーホールを形成することもできる。貫通スルーホールを形成する場合、例えば、図１０に示すように、工程（ｉ）の含浸処理と工程（ｉｉ）の焼成処理との間において、ガラス－セラミック・グリーンシート１０’に貫通孔４１を形成し、その貫通孔４１に導電ペーストを充填して貫通スルーホール前駆体４０’を形成しておく。これにより、工程（ｉｉ）の焼成に際して貫通スルーホール前駆体４０’から貫通スルーホール４０が形成される。尚、後述するが、このような貫通スルーホール４０は、工程（ｉｉ）の焼成処理の後でも形成することができるので、その点で貫通スルーホールの位置精度は特に良好となる。
　上記焼成プロセスにおいては、最終的にはハイブリッド基板の構成要素とならないダミー・グリーンシートを使用し、そのダミー・グリーンシートをガラス－セラミック・グリーンシートの対向する両面側に配置して焼成を行うことによって平面方向の収縮を抑制する効果が奏されるが、それだけでなく、ダミー・グリーンシートを用いない場合、焼成時の反りが焼成用セッターの反りに依存するのに対し、上記のようにダミー・グリーンシートが用いられると、両表面のダミー・グリーンシートの均等な抑制効果によって焼成時の反りが抑えられるといった効果も奏される。
　以下では、図１２（ａ）～（ｅ）を参照して、上記の実施形態１に係るハイブリッド基板１００の製造プロセスについて例示する。
　図１２（ａ）に示されるグリーンシート１０’は、「ガラス－セラミック焼結体の前駆体成分を含んで成るスラリー２０’」をガラス織布３０に含浸・乾燥して得られたシートである。例えば、グリーンシート１０’の厚みは乾燥後で１００～３００μｍｔ程度（１つ例示すると約２００μｍｔ）、その主面寸法は２５５～６００ｍｍ×２５５～６００ｍｍ（１つ例示すると約３００ｍｍ×３００ｍｍ）程度であってよい。
　図１２（ｂ）は、このグリーンシート１０’の所定の位置に貫通孔４１を複数形成した態様を示している（貫通孔４１の穴径は１００μｍ～２００μｍ程度であり、１つ例示すると穴径は約１５０μｍであってよい）。貫通孔４１の形成には、例えば、ＮＣ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）パンチプレス、または炭酸ガスレーザなどを用いてよい。
　次いで、図１２（ｃ）のようにグリーンシート１０’に設けた貫通孔４１に、導電性ペーストを充填する。用いられる導電性ペーストは、銀粉末（Ａｇ：粒径１μｍ～４μｍ程度、１つ例示すると粒径２μｍ）を導体とし、エチルセルロース有機バインダ及びターピネオール溶剤を３本ロールで混練して調製されたものであってよい。かかる導体ペーストをスキージを用いて貫通孔４１に充填することによって貫通スルーホール前駆体４０’が形成される。そして、このようにして得られた貫通スルーホール前駆体４０’を備えたグリーンシート１０’を上述の平面方向に収縮しない焼成手法で処理して焼結体１０を得る（図１２（ｄ）参照）。この際、平面方向に収縮しない焼成手法に起因して、グリーンシートと同時に焼結により得られた貫通スルーホール４０の位置は、貫通孔４１を形成したときと殆ど変化はなく、良好な位置精度を達成することができる。また、同様に、平面方向に収縮しない焼成手法に起因して、ガラス－セラミック焼結体２０は歪みや反りが防止された平坦な形態として得ることができる。
　次いで、焼成したガラス－セラミック焼結体２０（即ち、コア層１０）の両表面に導電性ペーストを用いてスクリーン印刷により配線パターンを印刷し、その後、かかるペーストを焼成に付すことにより配線層５０Ａ，５０Ｂを形成する（図１２（ｅ）参照）。
　以上のプロセスを経ることによって、図１（ａ）に示すような実施形態１に係るハイブリッド基板１００が完成する。このようなプロセスで得られたハイブリッド基板１００は、例えば厚さ５０～１５０μｍ程度（１つ例示すると厚さ約１００μｍ）となり、焼成後の主面サイズも２５０～６００×２５０～６００ｍｍ（１つ例示すると３００×３００ｍｍ）のままとなり得る。これはセラミック基板としては極めて薄く大型である。そのように薄く大型であるものの、本発明のハイブリッド基板１００は、補強材として“ガラス織布”が含まれていることに起因して、基板の割れ・クラックなどは無いうえに若干の屈曲性もあり（Ｒ＝３００程度でも割れなし）、取扱いの点で非常に優れている。
　次に、図１３（ａ）～（ｄ）を参照して、本発明の実施形態１におけるハイブリッド基板１００を利用してビルドアップ化するプロセスについて例示する。
　図１３（ａ）は、コア層１０、貫通スルーホール４０及び配線層５０Ａ，５０Ｂを備えたハイブリッド基板１００を示しており、図１３（ｂ）は、かかるハイブリッド基板１００をコアとして用いて、その両表面にビルドアップ積層した構成を示している。
　ビルドアップ積層においては、ハイブリッド基板１００の表面に未硬化状態のビルドアップ樹脂層６４および配線層６６となる金属箔（例えば銅箔）をラミネートし、加熱により樹脂層部分を硬化させる。ビルドアップ樹脂層６４には、エポキシ樹脂などの熱硬化樹脂を利用することができ、熱膨張係数の制御のためにＳｉＯ２などの無機フィラーを添加した樹脂を利用してよい。金属箔としては銅箔が好ましく、例えば厚み１０～１４μｍ程度（１つ例示すれば約１２μｍ）の電解銅箔を利用してよい。
　次いで、金属箔を介してビルドアップ樹脂層６４の所望の位置に炭酸ガスレーザにより６０～１４０μｍ程度の直径（１つ例示すると約１００μｍの直径）の加工穴を形成する。その後、例えばデスミア処理、触媒付与、無電解銅めっき、電解銅めっき処理などを行いバイアホール６８接続が完成する。
　バイアホール６８が形成された後、銅めっき層（金属箔部分）をフォトリソ法によりエッチングすることで配線層６６を形成する。このようなビルドアップ層の形成工程を所望の回数繰返し実施すると、半導体パッケージを多数個作成するためのビルドアップ化されたハイブリッド基板を得ることができる（図１３（ｃ）参照）。
　最終的には、図１３（ｄ）に示されるように、ハイブリッド基板を個片に切断すると、半導体集積回路パッケージ用の配線基板２５０ａ，２５０ｂ，２５０ｃを複数得ることができる。
　そして、得られた半導体集積回路パッケージに半導体ベアチップをはんだバンプを介してフリップチップ実装すると、半導体集積回路パッケージが得られる。例えば図５は、配線基板２５０ａに半導体ベアチップ８０をＣ４実装法で搭載して得られる半導体集積回路パッケージ２００を示している。このような半導体集積回路パッケージ２００は、基板コア層にガラス織布で補強されたガラス－セラミック焼結体を含んでおり、その両表面がビルドアップ化されているので、各種の熱履歴に対して基板反り変化が極めて少なく、また基板が半導体ベアチップと近い熱膨張係数となるため、フリップチップ実装の信頼性が高く良好である。更には、熱伝導度も通常のビルドアップ基板よりも良好であり、半導体ベアチップで生じる熱を速やかに逃がすこともできる。そして何よりも、ガラス織布を補強材として利用しているので、通常のセラミック基板よりも大きなサイズにすることができ、かつ薄くすることもできる。
　本発明の特徴の１つとなる“基板の大型化”についていうと、通常のセラミック基板では、１辺が１００ｍｍ程度の焼結体しか得られなかったが、本発明ではプリント基板業界での一般的サイズである３３０ｍｍ×５００ｍｍ、又は５００ｍｍ×５００ｍｍなどといったサイズの基板として扱うこともできる。従って、本発明は、プリント基板業界、特にビルドアップメーカのインフラがそのまま利用できるという工業上極めて優れた利点を有している。
　次に以下では、図１４（ａ）～（ｉ）を参照して、上記の実施形態２に係るハイブリッド基板１００’の製造プロセス及びそのビルドアップ化プロセスについて例示する。
　図１４（ａ）のグリーンシート１０’は、実施形態１の製法プロセスと同様、「ガラス－セラミック焼結体の前駆体成分を含んで成るスラリー２０’」をガラス織布３０に含浸・乾燥して得られたシートである。かかるグリーンシート１０’は、例えば、その厚みが１５０～３５０μｍ程度（１つ例示すると約２５０μｍ）、その主面寸法が２５５～６００ｍｍ×２５５～６００ｍｍ（１つ例示すると５００ｍｍ×５００ｍｍ）程度となるように裁断されたシートであることが好ましい。
　かかるグリーンシート１０’を平面方向に収縮しない手法で焼成を行うと、図１４（ｂ）に示されるように、「ガラス織布３０と、そのガラス織布への含浸により形成されたガラス－セラミック焼結体２０とが焼成一体化したコア層１０」を得ることができる。
　次いで、コア層１０の両表面に、未硬化状態の熱硬化絶縁樹脂９２と、金属箔９４とを図１４（ｃ）のように組合せて積層し、加熱により樹脂層部分を硬化させる。例えば、絶縁樹脂層９２および金属箔９４としては、１０～１４μｍ程度の厚み（１つ例示すると約１２μｍの厚み）の銅箔９４にエポキシ樹脂を厚み４０～８０μｍ程度（１つ例示すると厚み約６０μｍ）で塗布したものを用いることができる。特にエポキシ樹脂として可撓性のエポキシ樹脂成分を含有させると、ガラス－セラミック焼結体２０と金属箔９４との間の応力緩和を好適に図ることができる。また、熱硬化絶縁樹脂層９２としては、直径が約６μｍ～９μｍのガラス繊維を網状に編みこんだ織布にポリイミド樹脂などの熱硬化樹脂を含浸させたものを使用してもよい。金属箔９４は、電解めっき法で作製されるシート形状の厚さ１０～１４μｍ程度（１つ例示すると約１２μｍ）の銅箔を使用することができる。金属箔９４の接着面側は表面粗化処理を施し、反対のコア層表面側は酸化防止のための表面処理を施しておくことが好ましい。例えば、熱硬化絶縁樹脂９２および金属箔９４の積層および硬化の処理は、積層配置されたコア層１０、絶縁樹脂層（未硬化）９２および金属箔９４の上下方向に熱および圧力をかけることにより実施することが好ましい。これにより、コア層１０のガラス－セラミック焼結体２０と金属箔９４とが、絶縁樹脂層９２を介して接着されることになる（図１４（ｄ））。例えば、上下方向の圧力を０．３～０．７ＭＰａ程度（１つ例示すると約０．５ＭＰａ）、印加する熱温度を１５０～２５０℃程度（１つ例示すると約２００℃）、印加時間を０．５～１．５時間程度（１つ例示すると約１時間）としてよい。
　次いで、図１４（ｅ）に示されるように、コア層１０、絶縁樹脂層９２および金属箔９４を貫通する貫通孔９５を炭酸ガスレーザの照射処理などにより形成する。
　次いで、図１４（ｆ）に示すように、貫通孔の壁面および金属箔９４の表面に無電解銅めっき、更に電解銅めっきなどを行う（例えば、銅めっき厚さは１５μｍ～２０μｍ程度であってよい）。そして、表層のめっきされた金属箔に対してエッチング法によってパターニング処理を施し、図１４（ｇ）に示すような配線層９４を形成する。配線パターンの形成は、銅めっき層の表層にドライフィルムレジストをラミネートし、所望の配線パターンのマスクを用いてＵＶ露光、現像、塩化第２鉄溶液で銅をエッチングし、最後にレジストを剥離することで実施することができる。
　以上のプロセスを経ることによって、図６（ａ）に示すようなハイブリッド基板１００’、即ち、実施形態２に係るハイブリッド基板１００’を得ることができる。
　かかるハイブリッド基板１００’であっても、例えば主面サイズが２５５～６００ｍｍ×２５５～６００ｍｍ程度（１つ例示すると約５００ｍｍ×５００ｍｍ）の大版基板とすることができるので、以降のビルドアップ工法で多層化する際にセラミック基板ではなく、通常のビルドアップ基板用コアとして同じインフラで製造することができる。
　尚、本発明のハイブリッド基板１００’の厚み（即ち、コア層１０とその両面の絶縁樹脂層９２、金属層／銅めっきの配線層９４の合計の厚み）は１５０～４５０μｍ程度（１つ例示すると約３００μｍ）とすることが可能である。これは、通常のビルドアップ基板の厚み７００μｍの約半分の厚みであるが、それにも拘わらず割れやクラックが減じられている。
　引き続き行うビルドアップ化に際しては、ハイブリッド基板１００’の表面に未硬化状態のビルドアップ樹脂層６４および配線層６６となる銅箔をラミネートし加熱硬化させる。ビルドアップ樹脂層６４としては、エポキシ樹脂などの熱硬化樹脂を利用することができ、金属箔は銅箔であることが好ましく、例えば１０μｍ～１４μｍ程度（１つ例示すると約１２μｍ）の厚みの電解銅箔を利用してよい。次いで、銅箔を介してビルドアップ樹脂層６４の所望の位置に炭酸ガスレーザで６０～１４０μｍ程度の直径（１つ例示すると約１００μｍの直径）の加工穴を形成し、その後、例えばデスミア処理、触媒付与、無電解銅めっき、電解銅めっき処理などを行いバイアホール６８を形成することができる。
　バイアホール６８が形成された後は、フォトリソ法により銅めっき層（金属箔部分）をエッチングすることで配線層６６が形成される。このようなビルドアップ層の形成工程を所望の回数繰返し行うと、半導体パッケージを多数個作成するためのビルドアップ化されたハイブリッド基板１００’を得ることができる（図１４（ｈ）参照）。
　最終的には、図１４（ｉ）に示されるように、ハイブリッド基板を個片に切断すると、半導体集積回路パッケージ用の配線基板２５０ａ’，２５０ｂ’，２５０ｃ’が完成する。
　得られた半導体集積回路パッケージに半導体ベアチップをはんだバンプを介してフリップチップ実装すると、半導体集積回路パッケージを得ることができる。例えば図８は、配線基板２５０ａ’に半導体ベアチップ８０をＣ４実装法で搭載して得られる半導体集積回路パッケージ２００’を示している。かかる半導体集積回路パッケージ２００’は、各種の熱履歴に対して、極めて安定な接続信頼性を有している。特にコア層とビルドアップ層と配線層との間の応力緩和も図れており、剥離などの不都合が減じられている。更には、基板反りとその変化も抑えられているので、半導体ベアチップ８０とはんだバンプ８５との接続信頼性は極めて安定している。
　以上、本発明について説明してきたが、本発明の適用範囲のうちの典型的態様を例示したにすぎない。従って、本発明ではこれに限定されず、種々の態様が付加的または代替的に考えられることを当業者は容易に理解されよう。
　例えば、上記においては、実施形態２のハイブリッド基板１００’（図６）の貫通孔９６が絶縁樹脂層９２および金属箔９４の積層後に形成される態様について説明したが、本発明は必ずしもかかる態様に限定されない。貫通孔９６は、コア層１０が形成された直後（即ち、コア層を得る焼成のための加熱処理後であって、かつ、絶縁樹脂層９２および金属箔９４の積層前）に形成してもよい。
　最後に、本発明は下記の態様および効果を有するものであることを確認的に付言しておく。
第１態様： ハイブリッド基板であって、
　補強材としてのガラス織布、ならびに、少なくともガラス成分および金属酸化物成分を含んで成るガラス－セラミック焼結体から構成されたコア層
を有して成り、
　コア層においては、ガラス織布と、そのガラス織布への含浸により形成されたガラス－セラミック焼結体とが焼成一体化している、ハイブリッド基板。
第２態様： 上記第１態様において、コア層を貫通する少なくとも１つの貫通スルーホール、および、コア層の対向する両表面に配置された配線層を更に有して成る、ハイブリッド基板。
第３態様： ハイブリッド基板であって、
　補強材としてのガラス織布、ならびに、少なくともガラス成分および金属酸化物成分を含んで成るガラス－セラミック焼結体から構成されたコア層、
　コア層の対向する両表面上に設けられた熱硬化絶縁樹脂層、
　熱硬化絶縁樹脂層上に配置された配線層、ならびに
　熱硬化絶縁樹脂層およびコア層を貫通する少なくとも１つの貫通スルーホール
を有して成り、
　コア層では、ガラス織布と、そのガラス織布への含浸により形成されたガラス－セラミック焼結体とが焼成一体化している、ハイブリッド基板。
第４態様： 上記第１態様～第３態様のいずれかにおいて、ハイブリッド基板の少なくとも片面側にビルドアップ層を少なくとも１層有して成り、
　ビルドアップ層が、層間樹脂層に相当するビルドアップ樹脂層と、そのビルドアップ樹脂層に設けられたバイアホールと、ビルドアップ樹脂層上に配置された配線層（または電極層）とから少なくとも構成されている、ハイブリッド基板。
第５態様： 上記第１態様～第４態様のいずれかにおいて、ガラス－セラミック焼結体のガラス成分が、ガラス織布よりも低い軟化点を有している、ハイブリッド基板。
第６態様： 上記第１態様～第５態様のいずれかにおいて、補強材としてのガラス織布のガラス繊維径が１５μｍ以上かつ１０５μｍ以下となっている、ハイブリッド基板。
第７態様： 上記第１態様～第６態様のいずれかにおいて、ハイブリッド基板が単一基板を成しており、その単一基板としてのハイブリッド基板の主面サイズが２５５～６００ｍｍ×２５５～６００ｍｍとなっている、ハイブリッド基板。
第８態様： 上記第１態様～第７態様のいずれかにおいて、ガラス－セラミック焼結体のガラス成分が、硼ケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラスおよびアルミノ硼ケイ酸ガラスから成る群から選択される少なくとも１種のガラス成分である、ハイブリッド基板。
第９態様： 上記第１態様～第８態様のいずれかにおいて、ガラス－セラミック焼結体の金属酸化物成分が、アルミナ、ムライトおよびジルコニアから成る群から選択される少なくとも１種の金属酸化物成分である、ハイブリッド基板。
第１０態様： 上記第４態様に従属する上記第５態様～第９態様のいずれかのハイブリッド基板を有して成る半導体集積回路パッケージであって、
　バンプを介してビルドアップ層の上に半導体ベアチップがフリップチップ搭載されている、半導体集積回路パッケージ。
第１１態様： ハイブリッド基板を製造する方法であって、
　（ｉ）ガラス－セラミック焼結体の前駆体成分を含んで成るスラリーをガラス織布に含浸させ（又はかかる含浸後に必要に応じて乾燥処理をも実施し）、それによって、ガラス織布を基材としたガラス－セラミック・グリーンシートを形成する工程、および
　（ｉｉ）“ガラス織布を基材としたガラス－セラミック・グリーンシート”を焼成に付し、それによって、ガラス織布およびガラス－セラミック焼結体から少なくとも成るコア層を形成する工程
を含んで成り、
　工程（ｉｉ）では、最終的にはハイブリッド基板の構成要素とならないダミー・グリーンシートを使用し、そのダミー・グリーンシートをガラス－セラミック・グリーンシートの対向する両面側に配置して“ガラス織布を基材としたガラス－セラミック・グリーンシート”の焼成を行う、ハイブリッド基板の製造方法。
第１２態様： 上記第１１態様において、工程（ｉ）と工程（ｉｉ）との間において、少なくとも１つの貫通孔を“ガラス織布を基材としたガラス－セラミック・グリーンシート”に形成し、貫通孔に導電ペーストを充填して貫通スルーホール前駆体を形成し、
　工程（ｉｉ）における焼成に際しては貫通スルーホール前駆体から貫通スルーホールが形成される、ハイブリッド製造方法。
第１３態様： 上記第１１態様または第１２態様において、コア層の対向する両表面に導電性ペーストを印刷して配線層前駆体を形成し、その配線層前駆体を熱処理に付すことにより配線層前駆体から配線層を形成する、ハイブリッド基板の製造方法。
第１４態様： ハイブリッド基板を製造する方法であって、
　（ｉ）ガラス－セラミック焼結体の前駆体成分を含んで成るスラリーをガラス織布に含浸させ、それによって、ガラス織布を基材としたガラス－セラミック・グリーンシートを形成する工程、
　（ｉｉ）“ガラス織布を基材としたガラス－セラミック・グリーンシート”を焼成に付し、それによって、ガラス織布およびガラス－セラミック焼結体から少なくとも成るコア層を形成する工程、ならびに
　（ｉｉｉ）コア層の対向する両表面にて熱硬化樹脂層前駆体およびその熱硬化樹脂層前駆体上に金属箔を設け、それらを熱処理に付して熱硬化樹脂層前駆体から熱硬化樹脂層を形成すると共に、金属箔をパターニング処理して金属箔から配線層を形成する工程
を含んで成り、
　工程（ｉｉ）では、最終的にはハイブリッド基板の構成要素とならないダミー・グリーンシートを用いており、ガラス－セラミック・グリーンシートの対向する両面側にダミー・グリーンシートを配置して“ガラス織布を基材としたガラス－セラミック・グリーンシート”の焼成を行う、ハイブリッド基板の製造方法。
第１５態様： 上記第１４態様において、熱硬化樹脂層前駆体の熱処理の後にてコア層、熱硬化樹脂層および金属箔を貫通する貫通孔を少なくとも１つ形成し、その得られた貫通孔から貫通スルーホールを形成する、ハイブリッド基板の製造方法。
第１６態様： 上記第１１態様～第１５態様のいずれかにおいて、コア層の少なくとも片面側にビルドアップ層を形成する工程を少なくとも１つ更に含んで成り、
　かかるビルドアップ層の形成工程においては、層間樹脂層となり得るビルドアップ樹脂層およびそのビルドアップ樹脂層上に配置される配線層を形成すると共に、ビルドアップ樹脂層に加工穴を形成してその加工穴からバイアホールを形成する、ハイブリッド基板の製造方法。
第１７態様： 上記第１１態様～第１６態様のいずれかにおいて、工程（ｉ）で用いるスラリーがガラス粉末を含んで成り、そのガラス粉末がガラス織布よりも低い軟化点を有している、ハイブリッド基板の製造方法。
第１８態様： 上記第１１態様～第１７態様のいずれかにおいて、ダミー・グリーンシートとして、工程（ｉｉ）焼成時の温度では焼結しない金属酸化物を含んで成るグリーンシートを用いる、ハイブリッド基板の製造方法。
第１９態様： 上記第１１態様～第１８態様のいずれかにおいて、例えばブラスト法などを利用することによってダミー・グリーンシートを工程（ｉｉ）の後に除去する工程を更に含んで成り、その除去工程では、ダミー・グリーンシートに由来する金属酸化物を特に除去する、ハイブリッド基板の製造方法。
本発明の効果：
　・ コア層として補強材で強化されたガラス－セラミック焼結体を有しているので、基板の大型化に適しているだけでなく、大きなサイズでありながらも割れやクラックが生じない薄い基板を得ることができる。すなわち、本発明では、大版の薄いガラス－セラミック基板を実現することができるので、多数のモジュール生産に向いており、生産性向上に寄与する。
　・ 貫通スルーホールは、ガラス－セラミック焼結体を得た後でも形成することが可能であるので、セラミック系基板でありながらも貫通スルーホールの位置精度が良好となり、精度良いハイブリッド基板を実現できる。
　・ 補強材としてのガラス織布に起因して、誘電率が低く高周波特性に優れたコア基板を実現できる。
　・ ガラス織布へのガラス－セラミック材の含浸によってコア層前駆体を作製できるので、従来のドクターブレード法に基づいたグリーンシート製造に比べ、格段に高速で安価に大版のシート製造が可能となる。また、本発明では、このような製造プロセスを通じてセラミック系基板では到底実現できない大版サイズの基板を実現できるので、セラミック系基板でありながらもプリント基板のように取り扱うことができる。このような観点からも本発明は生産性向上に大きく寄与する。
　・ 上記効果を通じて結果的には、本発明は、更なる小型化や高密度化された電子回路を実現することもでき、電子回路モジュールの更なる小型化や高密度化も図ることができる。
　本発明に係るハイブリッド基板は、モバイル機器のＲＦモジュールや放熱性を利用したパワーＬＥＤ用の基板や液晶のバックライト向けＬＥＤ用の基板として好適に用いられると共に、電子部品が高密度実装された電子機器の基板などとしても好適に用いられる。
　特に本発明に係るハイブリッド基板は、“大版化”に適しており、これを用いた半導体パッケージ用ビルドアップ基板として熱履歴に対しても基板反りが小さく、高い信頼性を有している。それゆえ、本発明のハイブリッド基板は、コンピュータやサーバーなどのＣＰＵ半導体集積回路を実装する半導体パッケージ用基板として特に有用である。
関連出願の相互参照
　本出願は、日本国特許出願第２０１０－２３１２５０号（出願日：２０１０年１０月１４日、発明の名称「ハイブリッド基板とその製造方法、半導体集積回路パッケージ」）に基づくパリ条約上の優先権を主張する。当該出願に開示された内容は全て、この引用により、本明細書に含まれるとする。
　１０　コア層
　１０’　コア層前駆体（ガラス織布を基材としたガラス－セラミック・グリーンシート）
　１０Ａ，１０Ｂ　コア層の対向する両表面
　２０　ガラス－セラミック焼結体
　２０’　ガラス－セラミック焼結体の前駆体成分を含んで成るスラリー
　３０　ガラス織布
　４０　貫通スルーホール
　４０’　貫通スルーホール前駆体
　４１　貫通孔
　５０Ａ，５０Ｂ　コア層の表面に設けられた配線層
　６０，６０’，６０”・・・　ビルドアップ層
　６４，６４’，６４”　ビルドアップ層の樹脂層
　６６，６６’，６６”　ビルドアップ層の配線層（または電極層）
　６８，６８’，６８”　ビルドアップ層に設けられたバイアホール
　８０　半導体ベアチップ
　８５　バンプ
　９２　熱硬化絶縁樹脂層
　９４（９４Ａ，９４Ｂ）　配線層
　９５　貫通孔
　９６　貫通スルーホール
　１００　ハイブリッド基板
　１００’　ハイブリッド基板
　２００　半導体集積回路パッケージ
　２００’　半導体集積回路パッケージ
　２００’　半導体集積回路パッケージ
　２５０ａ，２５０ｂ，２５０ｃ　半導体集積回路パッケージ用の配線基板
　２５０ａ’，２５０ｂ’，２５０ｃ’　半導体集積回路パッケージ用の配線基板
　４０１　ロール
　４０２　ロール
　４０３　スラリー容器
　４０６　スリット
　４０７　乾燥ゾーン
　４０９　裁断装置
　４１０　裁断されたグリーンシート
　４１１　枚葉グリーンシート
　５０１　ロール
　５０２　キャリアフィルム
　５０３　スラリー
　５０４　ドクターブレード
　５０５　スラリー膜
　５０６　乾燥ゾーン
　５０７　グリーンシート
　５０８　ロール
　６００　ダミー・グリーンシート

Claims (19)

  1. ハイブリッド基板であって、
    　補強材としてのガラス織布、ならびに、少なくともガラス成分および金属酸化物成分を含んで成るガラス－セラミック焼結体から構成されたコア層
    を有して成り、
    　前記コア層においては、前記ガラス織布と、該ガラス織布への含浸により形成された前記ガラス－セラミック焼結体とが焼成一体化している、ハイブリッド基板。
  2. 　前記ガラス－セラミック焼結体の前記ガラス成分が、前記ガラス織布よりも低い軟化点を有している、請求項１に記載のハイブリッド基板。
  3. 　前記ガラス織布のガラス繊維径が１５μｍ以上かつ１０５μｍ以下となっている、請求項１に記載のハイブリッド基板。
  4. 　前記ハイブリッド基板が単一基板を成しており、該単一基板としての該ハイブリッド基板の主面サイズが２５５～６００ｍｍ×２５５～６００ｍｍとなっている、請求項１に記載のハイブリッド基板。
  5. 　前記コア層を貫通する少なくとも１つの貫通スルーホール、および、
    　前記コア層の対向する両表面に配置された配線層
    を更に有して成る、請求項１に記載のハイブリッド基板。
  6. 　前記コア層の対向する両表面上に設けられた熱硬化絶縁樹脂層、
    　前記熱硬化絶縁樹脂層上に配置された配線層、ならびに
    　前記熱硬化絶縁樹脂層および前記コア層を貫通する少なくとも１つの貫通スルーホール
    を更に有して成る、請求項１に記載のハイブリッド基板。
  7. 　前記ハイブリッド基板の少なくとも片面側においてビルドアップ層を少なくとも１層有して成り、
    　前記ビルドアップ層が、ビルドアップ樹脂層と、該ビルドアップ樹脂層に形成されたバイアホールと、該ビルドアップ樹脂上に配置された配線層とから少なくとも構成されている、請求項１に記載のハイブリッド基板。
  8. 　前記ガラス－セラミック焼結体の前記ガラス成分が、硼ケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラスおよびアルミノ硼ケイ酸ガラスから成る群から選択される少なくとも１種のガラス成分である、請求項１に記載のハイブリッド基板。
  9. 　前記ガラス－セラミック焼結体の前記金属酸化物成分が、アルミナ、ムライトおよびジルコニアから成る群から選択される少なくとも１種の金属酸化物成分である、請求項１に記載のハイブリッド基板。
  10. 請求項７に記載のハイブリッド基板を有して成る半導体集積回路パッケージであって、
    　半導体ベアチップがバンプを介して前記ビルドアップ層の上にフリップチップ実装されている、半導体集積回路パッケージ。
  11. ハイブリッド基板を製造する方法であって、
    　（ｉ）ガラス－セラミック焼結体の前駆体成分を含んで成るスラリーをガラス織布に含浸させ、ガラス織布を基材としたガラス－セラミック・グリーンシートを形成する工程、および
    　（ｉｉ）前記ガラス－セラミック・グリーンシートを焼成に付し、前記ガラス織布および前記ガラス－セラミック焼結体から成るコア層を形成する工程
    を含んで成り、
    　前記工程（ｉｉ）では、最終的には前記ハイブリッド基板の構成要素とならないダミー・グリーンシートを使用し、該ダミー・グリーンシートを前記ガラス－セラミック・グリーンシートの対向する両面側に配置して前記焼成を行う、ハイブリッド基板の製造方法。
  12. 　前記スラリーがガラス粉末を含んで成り、該ガラス粉末が前記ガラス織布よりも低い軟化点を有している、請求項１１に記載のハイブリッド基板の製造方法。
  13. 　前記ダミー・グリーンシートとして、前記焼成時の温度では焼結しない金属酸化物を含んで成るグリーンシートを用いる、請求項１１に記載のハイブリッド基板の製造方法。
  14. 　前記工程（ｉｉ）の後に前記ダミー・グリーンシートを除去する工程を更に含んで成り、該除去工程において該ダミー・グリーンシートに由来する前記金属酸化物を除去する、請求項１３に記載のハイブリッド基板の製造方法。
  15. 　前記工程（ｉ）と前記工程（ｉｉ）との間において、少なくとも１つの貫通孔を前記ガラス－セラミック・グリーンシートに形成し、該貫通孔に導電ペーストを充填して貫通スルーホール前駆体を形成し、
    　前記工程（ｉｉ）の前記焼成に際しては前記貫通スルーホール前駆体から貫通スルーホールが形成される、請求項１１に記載のハイブリッド製造方法。
  16. 　前記コア層の対向する両表面に導電性ペーストを印刷して配線層前駆体を形成し、熱処理により該配線層前駆体から配線層を形成する、請求項１１に記載のハイブリッド基板の製造方法。
  17. 　前記コア層の対向する両表面に熱硬化樹脂層前駆体および該熱硬化樹脂層前駆体上に金属箔を設け、それらを熱処理に付して前記熱硬化樹脂層前駆体から熱硬化樹脂層を形成すると共に、前記金属箔をパターニング処理して該金属箔から配線層を形成する、請求項１１に記載のハイブリッド基板の製造方法。
  18. 　前記熱処理の後において前記コア層、前記熱硬化樹脂層および前記金属箔を貫通する貫通孔を少なくとも１つ形成し、該貫通孔から貫通スルーホールを形成する、請求項１７に記載のハイブリッド基板の製造方法。
  19. 　前記コア層の少なくとも片面側にビルドアップ層を形成する工程を少なくとも１つ更に含んで成り、
    　前記ビルドアップ層の形成工程では、ビルドアップ樹脂層および該ビルドアップ樹脂層上に配置された配線層を形成すると共に、前記ビルドアップ樹脂層に加工穴を形成して該加工穴からバイアホールを形成する、請求項１１に記載のハイブリッド基板の製造方法。
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