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KR20030057325A - 유전물질, 유전소성체 및 이것을 이용한 배선기판 - Google Patents

유전물질, 유전소성체 및 이것을 이용한 배선기판 Download PDF

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KR20030057325A
KR20030057325A KR1020020082284A KR20020082284A KR20030057325A KR 20030057325 A KR20030057325 A KR 20030057325A KR 1020020082284 A KR1020020082284 A KR 1020020082284A KR 20020082284 A KR20020082284 A KR 20020082284A KR 20030057325 A KR20030057325 A KR 20030057325A
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Abstract

본 발명은, Si, B 및 알칼리 금속 원소를 함유하며 1,050 ℃ 이하의 온도에서 소성시에 비정질인 유리를 포함하는 유리 분말과; SiO2, Al2O3및 3Al2O3·2SiO2중 최소한 한 종 및 알칼리 금속 원소를 포함하는 세라믹 충진제를 함유하는 유전물질로서, 상기 유리에 함유되는 SiO2로 환산한 Si, B2O3로 환산한 B 및 A2O(여기서, A는 알칼리 금속 원소를 나타냄)로 환산한 알칼리 금속 원소의 합계량이 100몰%인 경우, 상기 유리에 함유되는 상기 A2O로 환산한 알칼리 금속 원소의 함량은 0.5 몰% 이하이고; 상기 세라믹 충진제에 함유되는 SiO2, Al2O3및 3Al2O3·2SiO2중 최소한 한 종과 상기 A2O로 환산한 알칼리 금속 원소의 합계량이 100 몰%인 경우, 상기 세라믹 충진제에 함유되는 A2O로 환산한 알칼리 금속 원소의 함량은 0.5 몰% 이하인 것을 특징으로 하는 유전물질에 관한 것이다.

Description

유전 물질, 유전 소성체 및 이것을 이용한 배선 기판{DIELECTRIC MATERIAL AND DIELECTRIC SINTERED BODY AND WIRING BOARD USING THE SAME}
본 발명은 유전 물질, 유전 소성체 및 이것을 이용한 배선 기판에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 배선 기판 재료인 Au 및 Cu와 같은 저융점 재료를 포함하는 도전체와 동시에 소성될 수 있는 유전체 물질 및 이를 소성함으로써얻어지는 유전 소성체에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 유전율이 낮고 고주파 특성이 우수하며 최적 소성 조건의 폭이 넓은 유전 물질 및 이를 소성함으로써 얻어지는 유전 소성체에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 처리 속도가 높은 회로 및 고주파 회로에 적합한 상기 유전 소성체를 유전체층으로 이용하는 배선 기판에 관한 것이다. 본 발명에 따른 배선 기판은 고주파 MPU용 패기키 및 광통신용 패키지 등의 고주파 용도로 광범위하게 사용된다.
또한, 본 발명은, 유전체층 및 도전체층을 포함하며 상기 도전체층의 일부가 1 cm2이상의 형성 면적(forming area)을 갖는 다층 배선 기판 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은, 전체 전극 도전체층이 접지 전극 또는 캐패시터 전극이며, 스트립 라인(strip line) 또는 마이크로 스트립 라인(micro-strip line)을 갖는 고주파 용도로 적합하게 사용되는 다층 배선 기판에 관한 것이다.
최근에 들어, 배선 기판은 정보 통신 속도의 증가에 따라 GHz 이상의 주파수 대역의 고주파 영역에서 사용되고 있다. 따라서, 전기 신호의 전달 손실을 감소시키기 위하여, 배선 기판은 Ag 및 Cu 등의 도체 저항이 낮은 금속을 도전체층으로 사용하여 도전체 손실을 감소시키는 것이 바람직하다. 따라서, Au 및 Cu 등의 저융점 금속과 동시에 소성될 수 있으며 고주파 유전 특성이 우수한 유전물질들이 비교 및 검토되고 있다.
오늘날, 고주파 특성이 우수한 저온 소성 물질로서 소성 과정 동안 우수한 고주파 특성의 결정이 석출하는 결정화 유리(crystallized glass)가 알려져 있다.
이러한 결정화 유리로는, 예를 들어, (1) 스피넬형 결정의 결정화 유리(예를 들어, 일본 특개평 제 9-175853호), (2) 다이옵사이드의 결정화 유리(예를 들어, 일본 특개평 제 10-120436호), 및 (3) 알루미나 및 아노타이트의 결정화 유리(예를 들어, 일본 특허 출원 공개 제 2000-143332호)가 알려져 있다.
또한, LSI, IC 및 불연속적 부품 등의 반도체 소자를 구비하며 기판 내부에 여러가지 후막 인쇄 소자가 형성되어 있는 배선 기판으로서, 비교적 고밀도의 배선을 구현할 수 있는 다층 배선 기판들이 광범위하게 사용되고 있다. 이러한 배선 기판들중 대부분은, 글라스 세라믹으로 이루어진 유전체층과 Cu, Ag, W, Au, W 및 Mo 등의 금속 도전체로 주로 구성되는 도전체층이 서로 번갈아 적층되어 있으며, 필요한 경우, 상기 기판의 표면에 반도체 소자가 실장되어 있다.
또한, 최근에, 휴대 전화를 포함한 무선 통신에 있어서, 전파 자원을 확대하고 전송 용량의 고밀도화를 실현하기 위하여, 마이크로파 대역 내지 밀리미터파 대역의 고주파 대역이 적극적으로 이용되어 왔다. 여기에 사용되는 무선 통신 기기용 부품으로서, 고주파 신호를 처리하기 위한 다층 배선 기판에 대한 수요가 폭발적으로 증가하고 있다.
이와 같이 고주파 신호를 처리하는 경우, 전자 부품의 작동 전원을 전자 부품에 연결하는 도전체층이 인덕턴스로 이용되므로, 도전체층의 배선에서 노이즈의 중복에 기인하는 오동작의 발생, 및 전자 부품의 동작 응답의 지연 및 고주파 신호의 전송 손실 등을 포함한 단점으로서, 저주파 신호의 경우에 문제가 되지 않는 단점이 발생할 수 있다. 고주파 신호의 경우에 고유하게 발생되는 이러한 단점을 억제하기 위하여, 도전체층이 낮은 저항율의 재료로 구성되는 반면에, 유전체층이 낮은 비유전율 및 고주파 대역에서 낮은 유전 손실의 재료로 구성되는 다층 배선 기판이 필요하다.
그러나, 도전체층을 구성하는 재료로서 저항율이 낮은 Ag 또는 Cu가 이용되는 경우, 이러한 재료는 융점이 낮기 때문에, 도전체층과 유전체층을 동시에 소성하여 다층 배선 기판을 형성하기 위하여는 800 내지 1,050 ℃의 저온에서 소성될 수 있는 유전체 재료가 필요하다. 이와 같이 저온에서 소성될 수 있으며 낮은 비유전율 및 고주파 대역에서 낮은 유전 손실을 갖는 재료로서, 주로 붕규산 유리로 구성되고 소성 과정에서 결정이 석출되는 여러가지의 결정화 유리가 제안되고 있다.
이러한 결정화 유리의 예로는 스피넬형 구조의 결정이 석출되어 있는 것(일본 특개평 제 9-175853호), 다이옵사이드의 결정이 석출되어 있는 것(일본 특개평 제 10-120436호), 및 알루미나의 결정이 석출되어 있는 것(일본 특개평 제 10-320612호) 등이 있다.
또한, 고주파 신호의 전송 특성을 향상시키기 위하여, 도전체층의 일부가 스트립 라인 또는 마이크로 스트립 라인으로 구성되는 다층 배선 기판이 제안되어 있다(일본 특개평 제 11-214812호). 이러한 스트립 라인 또는 마이크로 스트립 라인이 형성되는 경우, 유전체층의 한 표면을 피복하고, 접지 도체로서 기능을 하는 전면 전극 도전체층을 도전체층의 일부로서 형성할 필요가 있다. 이와 같이 고주파 신호의 전송 특성 향상의 관점에서, 상기 전면 전극 도전체층은 다층 배선 기판 내부에 다층으로 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 배선 기판의 모듈화에 있어서, 전면 전극 도전체층을 캐패시터 전극으로 형성하여 캐패시터를 내장한 모듈 배선 기판을 형성하는 것이 요구되고 있다.
그러나, 이러한 결정화 유리의 경우, 결정화도는 소성 조건에 따라 변화할 수 있으므로, 고주파 특성이 소성 조건의 변화에 영향을 받음으로써 스캐터링(scattering)이 쉽게 발생시키는 문제가 있다. 따라서, 최적 소성 온도 범위 등의 조건의 범위가 좁아진다.
또한, 결정화 유리는 소성 과정동안 일단 연화된 후 결정화가 진행됨에 따라 유동성을 상실한다. 따라서, 소성 과정 동안 랩(wrap)이 발생할 수 있고 소성 조건을 변화시켜서 상기 랩을 수정하기가 어렵다. 대조적으로, 결정화되지 않은 유리가 시용되는 경우, 이러한 문제는 거의 발생하지 않는다. 그러나, 결정화되지 않은 유리의 경우, 약 1MHz의 저주파 영역에서는 문제가 없지만, 고주파 영역에서 유전 손실이 급격히 상승하는 경우가 많다. 따라서, 고주파 영역에서는 결정화되지 않은 유리는 사용하지 않는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 1 실시양태는 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 소성 조건의 폭이 넓으며, 소성후 유전 소성체가 낮은 유전율 및 낮은 유전 손실의 두 가지 특성을 모두 가지게 되는 유전물질 및 유전 소성체를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명의 제 1 실시양태는 우수한 효율로 탈지됨으로써 유전물질을안정적으로 얻을 수 있는 유전소성체와 이를 이용한 배선 기판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 유리 B의 소성되지 않은 재료와 소성된 재료의 X선 회절 결과를 도시하는 그래프.
도 2는 본 발명의 제 2 실시양태에 따른 다층 배선 기판의 하나의 실시양태를 도시하는 개략적 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 다층 배선 기판을 도시하는 개략도.
도 4는 도전층에서 발생되는 문제점을 설명하는 개략도.
[도면의 주요부분에 대한 부호 설명]
1: 다층 배선 기판 2: 유전체층
3: 도전체층 11: 전면 전극 도전체층
본 발명의 제 1 실시양태에 따른 유전물질은, Si, B 및 알칼리 금속 원소를 함유하며 1,050 ℃ 이하의 온도에서 소성시에 비정질인 유리로 구성되는 유리 분말과, SiO2, Al2O3및 3Al2O3·2SiO2중 최소한 한 종 및 알칼리 금속 원소를 갖는 세라믹 충진제를 함유하는 유전물질로서, 상기 유리에 함유되는 SiO2로 환산한 Si, B2O3로 환산한 B 및 A2O(여기서, A는 알칼리 금속 원소를 나타냄)로 환산한 알칼리 금속 원소의 합계량이 100몰%인 경우, 상기 유리에 함유되는 상기 A2O로 환산한 알칼리 금속 원소의 함량은 0.5 몰% 이하이고; 상기 세라믹 충진제에 함유되는 SiO2, Al2O3및 3Al2O3·2SiO2중 최소한 한 종과 상기 A2O로 환산한 알칼리 금속 원소의 합계량이 100 몰%인 경우, 상기 세라믹 충진제에 함유되는 A2O로 환산한 알칼리 금속 원소의 함량은 0.5 몰% 이하이다.
본 발명의 제 1 실시양태에 따른 또 다른 유전물질은 Si, B 및 알칼리 금속 원소를 함유하며 1,050 ℃ 이하의 온도에서 소성시에 비정질인 유리로 구성되는 유리 분말과, SiO2, Al2O3및 3Al2O3·2SiO2중 최소한 한 종을 함유하지만 알칼리 금속 원소를 함유하지 않는 세라믹 충진제를 포함하는 유전물질로서, 상기 유리에 함유되는 SiO2로 환산한 Si와, B2O3로 환산한 B와, A2O(여기서, A는 알칼리 금속 원소를 나타냄)로 환산한 알칼리 금속 원소의 합계량이 100몰%인 경우, 상기 유리에 함유되는 A2O로 환산한 알칼리 금속 원소의 함량은 0.5 몰% 이하이다.
또한, 상기 유리는 Al 및/또는 알칼리 토금속 원소를 추가로 함유할 수 있으며, 상기 SiO2로 환산한 Si와, B2O3로 환산한 B와, A2O(여기서, A는 알칼리 금속 원소를 나타냄)로 환산한 알칼리 금속 원소와, Al이 함유되는 경우 Al2O3로 환산한 Al과, 및 알칼리 토금속 원소가 함유되는 경우 EO(여기서, E는 알칼리 토금속 원소를 나타냄)로 환산한 알칼리 토금속 원소의 합계량이 100몰%인 경우, 상기 SiO2로 환산한 Si 및 B2O3로 환산한 B의 합계량은 80 내지 95몰% 이다.
또한, 상기 세라믹 충진제는 알칼리 토금속 원소를 함유하지 않을 수도 있다.
또한, 상기 세라믹 충진제는 알칼리 토금속 원소를 추가로 함유할 수 있으며, 상기 세라믹 충진제에 함유되는 SiO2, Al2O3및 3Al2O3·2SiO2중 최소한 한 종과, 알칼리 금속이 함유되는 경우 A2O(여기서, A는 알칼리 금속 원소를 나타냄)로 환산한 알칼리 금속 원소와, 알칼리 토금속 원소가 함유되는 경우 EO(여기서, E는 알칼리 토금속 원소를 나타냄)로 환산한 알칼리 토금속 원소의 합계량이 100몰%인 경우, 상기 EO로 환산한 알칼리 토금속 원소의 함량은 1몰% 이하이다.
또한, 상기 유리 분말과 세라믹 충진제의 합계량이 100 부피%인 경우, 상기 유리 분말은 55 내지 70 부피%를 차지하고, 상기 세라믹 충진제는 30 내지 45부피%를 차지한다.
본 발명의 제 1 실시양태에 따른 유전소성체는 상기 유전물질을 소성함으로써 얻어지는 것으로서, 상기 유리에 함유되는 SiO2로 환산한 Si와, B2O3로 환산한 B와, A2O(여기서, A는 알칼리 금속 원소를 나타냄)로 환산한 알칼리 금속 원소와, Al이 함유되는 경우 Al2O3로 환산한 Al과, 알칼리 토금속 원소가 함유되는 경우 EO(여기서, E는 알칼리 토금속 원소를 나타냄)로 환산한 알칼리 토금속 원소의 합계량이 100몰%이고, 상기 세라믹 충진제에 함유되는 SiO2, Al2O3및 3Al2O3·2SiO2중 최소한 한 종과, 알칼리 금속 원소가 함유되는 경우 A2O로 환산한 알칼리 금속 원소와, 알칼리 토금속 원소가 함유되는 경우 EO(여기서, E는 알칼리 토금속 원소를 나타냄)로 환산한 알칼리 토금속 원소의 합계량이 100 몰%인 경우, 상기 AO2로 환산한 알칼리 금속 원소의 함량은 0.5 몰% 이하이다.
본 발명의 제 1 실시양태에 따른 배선 기판은 상기 유전소성체를 포함하는 유전체층과, 상기 유전체층의 표면 또는 내부에 제공되며 Ag, Au 및 Cu로부터 선택된 최소한 한 종을 함유하는 도전체층을 구비한다.
전면 전극 도전체층(이하, "전극층"이라고도 약기함)을 함유하는 도전체층 및 결정화 유리를 이용한 유전체층이 동시에 소성되어 다층 배선 기판을 제조하는 경우(본 발명의 제 2 실시양태), 도 4에서 개략적으로 도시한 바와 같이, 상기 유전체층과 상기 도전체층 사이의 소성 온도와 소성 수축 거동의 차이로 인해부풀음(blister) 또는 간극(gap)이 발생할 수 있다. 이것은 상기 결정화 유리가 소성 과정 동안에 급격히 소성되고 수축하는 성질을 가지므로 상기 전면 전극 도전체층의 소성 수축 거동이 이를 따를 수 없기 때문이다. 특히, 이러한 부풀음 또는 간극은 유전체층과 큰 접촉 면적을 갖는 전면 전극 도전체층(형성 면적: 1cm2이상)에서 발생하기 쉽다. 이러한 부풀음 또는 간극이 발생되면, 도전체층과 유전체층 사이의 밀착성이 감소하여 기계적 강도가 저하되고 저항율이 증가하는 단점이 초래된다. 또한, 이러한 단점은 전면 전극 도전체층이 다층 배선 기판에서 다층으로 형성되는 경우에 특히 두드러지게 된다.
상기 전극층에서 발생되는 부풀음 또는 간극은 소성시에 유전체층과 도전체층 사이의 소성 온도 및 소성 거동의 차이에 기인한 수축 거동의 차이로 인해 발생되는 것이다. 따라서, 상기 거동 상태의 차이를 감소시키기 위한 관점에서, 도전체층을 주로 구성하는 금속 도전체 성분의 양을 조절하거나 상기 도전체층을 주로 구성하는 금속 도전체와 상이한 금속 도전체를 상기 도전체층에 첨가하는 것이 시도되고 있다. 예를 들어, 일본 특개소 63-168904호 및 일본 특개소 제 62-48097호는 이러한 시도를 제안하고 있다.
그러나, 상기 도전체층의 구성 성분에 대한 대부분의 단순한 시도들에 있어서, 전극층에서 발생되는 부풀음과 같은 단점이 억제될 수 없다. 또한, 이러한 단점을 억제하기 위하여, 상기 도전체층을 주로 구성하는 금속 도전체와 상이한 첨가제(예, 금속 산화물)가 상기 도전체층에 다량으로 첨가되어야 하므로, 상기 도전체층의 저항율의 증가를 초래하는 또 다른 문제가 발생된다.
또한, 낮은 저항율의 Cu 또는 Ag로 주로 형성되는 도전체층과 유리를 이용하여 형성되는 유전체층이 동시에 소성되는 경우, 상기 소성은 상기 금속의 융점 보다 낮은 소성 온도, 즉 800 내지 1,050 ℃의 온도에서 수행되어야 한다. 따라서, 상기 유전체층과 동시 소성이 수행되는 이러한 소성 온도 범위는 상기 도전체층을 구성하는 금속 종에 따라 한정된다. 또한, 고주파 신호가 처리되는 경우, 상기 유전체층은 고주파 신호에 적합한 낮은 비유전율 및 낮은 유전 손실을 가져야 한다. 따라서, 상기 결정화 유리의 결정화 정도가 조절되어야 하므로 소성 온도 범위가 좁아지게 된다. 따라서, 상기 종래 기술에서와 같은 도전체층의 구성 성분에 대한 단순한 시도에 의하여는, 도전체층의 저항율과 같은 유전 특성을 악화시키지 않고 전극층에서 발생되는 단점을 억제하기가 더욱 어려워진다. 이러한 측면에서, 상기 유전체층과 Cu 또는 Ag로 주로 구성되는 도전체층의 동시 소성동안에, 소성 온도와 같은 소성 조건의 최적 폭은 가능하면 넓은 것이 바람직하다. 또한, 상기 유전체층과 Cu를 이용하는 도전체층을 동시 소성하여 배선 기판을 형성하는 동안에, Cu의 산화를 방지하기 위하여 소성은 중성 분위기 또는 산화 분위기에서 수행된다. 따라서, 상기 소성 조건의 최적 폭은 가능하면 넓은 것이 특히 바람직하다.
상기 동시 소성을 수행하는데 있어서, 상기 유전체층은, 상기 구성 성분외에도, 유기 물질로 일반적으로 구성되는 바인더(binder)가 함유되는 상태 또는 탈바인딩(debinding)이 어느 정도 진행된 상태에서 소성 및 형성된다. 상기 바이더는 소성 단계 또는 탈바인딩 단계가 수행된 상태에서 탈지 및 제거된다. 그러나, 탈바인딩이 불완전한 상태에서 소성이 수행되는 경우, 유전체층을 형성하는 구성 성분은 바인더가 완전히 제거되기 전에 치밀화됨으로써, 바인더가 제거되는 통로가 막혀버려서 탈바인딩이 어려워지는 문제가 발생한다. 이러한 문제들을 고려하여, 상기 동시 소성시에 소성 조건의 최적 폭은 가능하면 넓은 것이 바람직하다.
이러한 상황을 고려하여, 본 발명의 제 2 실시양태가 이루어졌다. 즉, 본 발명의 제 2 실시양태의 목적은, 유전체층 및 도전체층이 동시에 소성되는 경우에도, 도전체층(특히, 1cm2이상의 형성 면적을 갖는 전면 전극 도전체층)과 유전체층 사이에 발생되는 부풀음(blister)과 같은 단점이 억제되는 외에도, 형성되는 도전체층의 저항율로 대표되는 유전 특성이 향상될 수 있으며, 특히 고주파 신호에 적합한 도전체층 및 유전체층이 형성될 수 있고 생산성이 향상될 수 있는 다층 배선 기판 및 이의 제조 방법을 제공함에 있다.
전술한 문제들을 극복하기 위하여, 본 발명의 제 2 실시양태에 따른 다층 배선 기판은 1,000 ℃ 이상의 결정화 온도를 갖는 유리와 세라믹 충진제(ceramic filler)로 구성되는 유전체층과, 금속 도전체로 주로 구성되는 도전체층을 구비하며, 상기 도전체층의 일부는 1cm2이상의 형성 면적을 갖는 전면 전극 도전체층으로 구성된다.
본 발명의 제 2 실시양태에 따른 다층 배선 기판에 있어서, 상기 유전체층을 구성하는 유리 매트릭스의 원료인 유리로서는, 결정화 온도가 1,000 ℃ 이상인 것이 사용된다. 따라서, 상기 유전체층이 800 내지 1,000 ℃에서 소성에 의하여 Ag또는 Cu와 같은 저융점 금속 도전체로 주로 구성되는 도전체층과 동시에 소성되는 경우, 상기 유전체층을 구성하는 유리 매트릭스는 소성시에 결정석출이 억제되는 것 또는 결정 석출이 일어나지 않는 것으로 형성될 수 있다. 따라서, 소성시에 유전체층과 도전체층의 구성 성분들의 입자에 기인한 수축 거동의 차이를 억제하는 것이 가능하다. 따라서, 상기 유전체층과 도전체층이 동시 소성되는 경우, 상기 도전체층, 특히 상기 도전체층의 일부를 구성하는 1cm2이상의 형성 면적을 갖는 전면 전극 도전체층(이하, 간단히 "전극층"이라고도 나타냄)에서 발생되는 부풀음 및 벗겨짐(peeling)과 같은 단점을 억제하는 것이 가능하다. 또한, 저항율과 같은 도전체층의 유전 특성을 향상시키는 것이 가능하다.
본 발명의 제 2 실시양태에서 설명한 바와 같이, 소성 과정 동안에 결정화가 억제되는 유리 또는 결정화가 일어나지 않는 유리를 이용하여 유전체층을 형성하는 경우, 유전체층과 도전체층의 동시 소성을 위한 소성 온도와 같은 소성 조건의 폭을 넓히는 것이 가능하다. 또한, 형성되는 다층 배선 기판의 생산성을 향상시키는 것이 가능하다.
본 발명의 제 2 실시양태에 따른 유전체층을 구성하는 유리 매트릭스가 되는 유리에 있어서, 소성시에 최소한 결정 석출을 억제하는 것이 필요하다. 더욱 바람직하게, 결정 석출을 발생시키지 않는 것이 필요하다. 소성 온도가 결정화 온도 이상으로 증가함에 따라 결정 석출이 발생할 수 있다. 따라서, 유전체층을 치밀하게 형성하기 위하여, 본 발명의 제 2 실시양태에서 사용되는 유리의 결정화 온도는가능하면 높은 것이 바람직하다. 또한, 소성시에 유리의 결정 석출이 억제된다는 것은 유전체층이 치밀화되는 때 유리의 결정화가 실제적으로 일어나지 않는다는 것을 의미한다. 따라서, 유전체층이 치밀화된 후 유리가 후처리(예를 들어, 소성 온도에서 유지 시간을 연장하는 것)에 의해 결정화되는 것은 본 발명의 제 2 실시양태에 따른 유전체층의 개념에 포함되어야 한다. 또한, 유전체층이 치밀화된 후 유리가 결정화되는 경우에도, 유전체층과 도전체층의 동시 소성이 완료되었기 때문에 소성 수축의 부정합(mismatching)에 기인한 랩(wrap)이 발생하지 않는다.
물론, 본 발명의 제 2 실시양태에 따른 다층 배선 기판을 주로 구성하는 금속 도전체는 저항율이 낮은 것이 바람직하다. 특히, 고주파 신호를 처리하는 경우, 고주파 신호의 전송 특성의 관점에서, 도전체층의 저항율은 낮은 것이 바람직하다. 이러한 금속 도전체의 예로는 은계 도전체(예를 들어, 은 단독체, 은-금속 산화물(예를 들어, 망간, 바나듐, 창연, 알루미늄, 실리콘, 구리의 산화물(이하, 간단히 "금속 산화물"이라함)), 은-유리, 은-팔라듐, 은-백금 및 은-로듐), 금계 도전체(예를 들어, 금 단독체, 금-금속 산화물, 금-팔라듐, 금-백금, 및 금-로듐), 및 구리계 도전체(예를 들어, 구리 단독체, 구리-금속 산화물, 구리-팔라듐, 구리-백금, 및 구리-로듐)을 들 수 있다.
사용되는 금속 도전체의 저항율 및 융점의 관점에서, 전술한 도전체들 가운데, Au, Ag 및 Cu중 최소한 한 종으로 형성되는 것들이 최적이다. 따라서, 도전체층을 주로 구성하는 금속 도전체로는 Cu 또는 Ag로 주로 구성되는 것들이 적합하다. 특히, 도전체층을 주로 구성하는 금속 도전체로서는 이동 방지 특성이Ag보다 우수한 Cu로 주로 구성되는 것들이 적당하다. 또한, 본 발명의 제 2 실시양태에 있어서, 유전체층은 1,000 ℃ 이상의 결정화 온도를 갖는 유리를 이용하여 800 내지 1,000 ℃의 온도에서 소성되므로, 낮은 결정화 온도를 갖는 유리를 이용하는 경우와 비교하여 소결이 느리게 진행된다. 따라서, Cu로 주로 구성되는 것을 도전체층으로 이용하여 중성 분위기 또는 환원 분위기에서 동시 소성을 수행하는 경우, 바인더가 제거되는 통로가 막히지 않으므로, 도전체층의 탈바인딩 특성이 우수해질 수 있다.
다음으로, 본 발명의 제 2 실시양태에 따른 다층 배선 기판은 전면 전극 도전체층이 접지 전극 및/또는 캐패시터 전극인 것을 특징으로 한다.
도전체층의 일부가 스트립 라인 또는 마이크로 스트립 라인으로서 기능을 하는 경우에 요구되는 접지 전극, 또는 캐패시터(개념적으로 적층형 캐패시터와 같은 공지의 캐패시터를 포함)이 고주파신호에 대응하는 다층 배선 기판에 내장되는 경우에 요구되는 캐패시터 전극은 도전체층의 일부로서 형성될 뿐 아니라 가능하면 넓은 형성 면적, 즉 1cm2이상의 형성 면적을 가진다. 이러한 접지 전극 및 캐패시터 전극은 전면 전극 도전체층에 대응하는 것이다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시양태에 있어서, 결정화 유리가 사용됨에도 불구하고 유전체층이 소성되면서 소성시에 결정 석출이 억제되므로, 소성시 결정화 유리의 결정화가 진행됨에 따라 급격한 수축 거동의 차이로 인해 도전체층, 특히 전면 전극 도전체층(형성 면적: 1cm2)에서 종래에 발생되었던 부풀음 또는 간극을 억제하는 것이 가능하다. 따라서, 접지 전극 또는 캐패시터 전극으로서 기능을 하는 전면 전극 도전체층은 1cm2이상의 형성 면적을 가질 수 있다. 따라서, 접지 전극 및 캐패시터 전극으로서의 기능이 향상될 수 있는 외에도, 형성되는 다층 배선 기판의 전송 특성이 향상될 수 있다.
또한, 전극층의 형성 면적 외에도, 전극층이 다층 배선 기판의 내부에 다층으로 형성되는 경우, 전극층에서 발생되는 부풀음 또는 간극을 효과적으로 억제하는 것이 가능하다.
또한, 부풀음 또는 간극을 억제하기 위해 금속 도전체와 상이한 다량의 첨가제를 도전체층에 첨가해야할 필요가 없으므로, 도전체층의 저항율을 감소시키는 것이 가능하다. 전술한 금속 도전체들중 어느 하나를 이용하여, 도전체층은 4 x 10-6Ωcm 이하(특히, 3 x 10-6Ωcm , 더욱 특히 2.5 x 10-6Ωcm)의 체적 저항율을 갖는다. 따라서, 다층 배선 기판의 유전 특성이 향상될 수 있는 외에도, 고주파 신호의 전송 손실이 억제될 수 있다.
다음으로, 본 발명의 제2 실시양태에 있어서, 다층 배선 기판이 고주파 신호용으로 더욱 적합하도록 하기 위하여, 유전체층의 비유전율 및 유전 손실은 가능하면 낮은 것이 바람직하다. 구체적으로, 비유전율은 7 이하일 수 있고, 10 GHz 이상의 고주파 대역에서 유전 손실은 0.002이하일 수 있다.
유전체층이 상기의 비유전율 및 유전 손실을 가지도록 하기 위하여, 유전체층의 구성 성분으로서 유리는 SiO2및 B2O3를 주성분으로 함유하고 Al2O3및 알칼리 토금속 산화물을 부성분으로 함유할 수 있는데, 상기 주성분의 함량은 80 내지 95몰% 이다. 상기 유리는 주성분으로서 SiO2및 B2O3및 부성분으로서 Al2O3및 알칼리 토금속 산화물로 본질적으로 구성되는 것이 바람직하다. 상기 유리는 주성분으로서 SiO2및 B2O3및 부성분으로서 Al2O3및 알칼리 토금속으로 구성되는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 이러한 성분을 함유하는 유리를 이용하면, 결정화 온도가 1,000 ℃를 초과하고 소성이 800 내지 1,000 ℃에서 수행되는 경우에도, 유리가 결정화되지 않는다. 따라서, Cu와 같은 금속 도전체와의 동시 소성시에 소성 수축 거동의 부정합을 효과적으로 완화시킬 수 있다.
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본 발명의 제 2 실시양태에 있어서, 유리의 주성분으로서 SiO2및 B2O3(이하, "주성분"이라고도 약기함)의 함량은 80 내지 95몰% 이다. 상기 주성분의 함량이 95몰%를 초과하는 경우, 크리스토발라이트와 같은 SiO2에 기인한 결정이 소성 과정(소성 온도: 1,000 ℃)동안에 석출한다. 다른 한편으로, 상기 주성분의 함량이 80몰% 이하인 경우, 형성된 유전체층의 비유전율 또는 고주파 대역에서의 유전 손실이 높아지는 단점이 발생한다. 이러한 문제를 고려하여, 상기 주성분의 함량은 80 내지 95몰%인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 제 2 실시양태에 있어서, 부성분으로서 Al2O3및 알칼리 토금속 산화물은 소성 과정에서 상기 주성분에 기인한 결정 석출을 억제하는 효과를 가지며, Al2O3및 알칼리토금속 산화물의 함량은 3 내지 10 몰%인 것이 바람직하다.
Al2O3의 함량이 3몰% 이하인 경우, SiO2에 기인한 결정이 소성 과정에서 석출한다. 다른 한편으로, Al2O3의 함량이 10 몰% 이상인 경우, Al2O3결정 및 Al2O3에 기인한 장석(faldspar)이 소성 과정 동안에 석출하는 문제가 발생한다. 이러한 문제를 고려하여, 유리에서 Al2O3의 함량은 3 내지 10 몰%인 것이 바람직하다.
상기 알칼리 토금속 산화물의 함량이 3 몰% 이하인 경우, 소성시에 주성분인 유리의 용융이 어려워진다. 다른 한편으로, 10 몰%를 초과하는 경우, 알칼리 토금속 산화물에 기인한 결정이 소성시에 석출하는 문제가 발생된다. 이러한 문제를 고려하여, 상기 알칼리 토금속 산화물의 함량은 3 내지 10 몰%인 것이 바람직하다.
알칼리 토금속 산화물의 예로는 MgO, CaO, SrO 및 BaO를 들 수 있다. 이들 중에서, MgO는 소성 과정에서 결정 석출을 일으킬 수 있고, SrO 및 BaO는 형성된 유전체층의 비유전율을 과도하게 증가시킨다. 따라서, CaO를 선택하는 것이 최적이다. 알칼리 토금속 산화물로서 CaO를 선택하는 경우, 소성시에 유리의 구성 성분에 기인한 결정 석출의 발생을 쉽게 억제할 수 있는 외에도, 유전체층의 비유전율을 감소시키는 것이 가능하게 된다.
종래의 유리에 있어서, 유리의 소성 온도를 감소시키기 위하여, 알칼리 금속 및 Pb 또는 Sb와 같은 금속 성분을 유리에 첨가하는 것이 필요했다. 그러나, 소성 과정에서 이러한 금속 성분에 기인하여 산화물이 형성되면 고주파 대역에서 유전체층의 유전 손실이 증가한다. 그러나, 본 발명의 제 2 실시양태에서, 알칼리 금속 및 Pb 및 Sb와 같은 금속 성분을 유리 분말에 함유시키지 않고 1,000 ℃이하의 온도에서 소성하여 유전체층을 소성 및 형성하는 것이 가능하다. 따라서, 상기 금속 성분에 기인한 산화물에 의해 고주파 대역에서 유전 손실이 증가하는 등의 문제를 억제하는 것이 가능하다. 또한, 고주파 대역에서, 형성된 유전체층의 유전 손실을 더욱 더 감소시키는 것이 가능하다.
또한, 본 발명의 제 2 실시양태에 따른 전면 전극 도전체층에 있어서, 고주파 신호에 대응하는 스트립 라인 등의 접지 도전체로서의 기능 외에도, 전면 전극 도전체층이 고주파 신호의 주파수와 무관하게 노이즈 방호용 쉴드부(shield portion)인 접지 도전체로서 형성되는 경우가 있을 수 있다. 이러한 경우에 있어서도, 본 발명의 제 2 실시양태에서 설명한 바와 같이, 소성시에 발생되는 부풀음 또는 간극과 같은 문제를 억제하는 것이 가능하다.
다음으로, 본 발명의 제 2 실시양태에 따른 다층 배선 기판을 제조하는 방법은 1,000 ℃를 초과하는 결정화 온도를 갖는 유리와 세라믹 충진제로 주로 구성되는 그린체(green material)와, 금속 도전체로 주로 구성되는 도전체층으로서 그 일부가 1 cm2이상의 형성 면적을 갖는 전면 전극 도전체층으로 주로 구성되는 도전체층을 가지는 다층 배선 형성체를 상기 유리의 결정화 온도 이하의 온도에서 소성하는 것을 포함한다.
소성에 의해 유전체층이 되는 그린체를 구성하는 유리의 결정화 온도가 1,000 ℃를 초과하므로, Ag 및 Cu와 같은 저융점을 갖는 금속 도전체로 주로 구성되는 도전체층과의 동시 소성이 850 내지 1,000 ℃에서 수행되는 경우에도, 소성시에 결정화가 억제되는 유리 또는 결정 석출이 발생하지 않는 유리로서 유전체층을 구성하는 유리를 형성하는 것이 가능하다. 따라서, 소성시에 유전체층과 도전체층 사이의 구성 성분의 입자들에 기인한 수축 거동의 차이를 억제하는 것이 가능하다. 따라서, 유전체층 및 도전체층이 동시 소성되는 경우, 도전체층, 특히 도전체층의 일부를 구성하는 것으로 1cm2이상의 형성 면적을 갖는 전면 전극 도전체층에서 발생되는 부풀음 및 벗겨짐 등의 문제를 억제하는 것이 가능하다. 또한, 저항율 등의 향상된 유전 특성의 도전체층을 갖는 다층 배선 기판, 특히 다층 배선 기판을 제조하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명의 제 2 실시양태에 따른 제조 방법에 있어서, 상기 그린체를 구성하는 유리는 소성 과정에서 결정화가 억제되는 유리 또는 결정화가 일어나지 않는 유리이므로, 유전체층과 도전체층의 동시 소성을 위한 소성 온도와 같은 소성 조건의 폭을 넓히는 것이 가능하다. 따라서, 이러한 소성 조건의 폭을 넓힘으로써, 그린체에 함유되는 유기 재료를 포함하는 바인더의 탈바인딩 특성을소성시에 향상시키는 것이 가능하다.
본 발명의 제 2 실시양태에 따른 제조 방법에 의해 제조되는 다층 배선 기판은 본 발명의 제 2 실시양태에 따른 다층 배선 기판과 동일한 효과를 가진다. 그러나, 유전체층이 7 이하의 비유전율 및 10 GHz이상의 고주파 대역에서 0.002 이하의 유전 손실을 가지도록 하기 위하여, 본 발명의 제 2 실시양태에 따른 제조 방법에서 유리 분말이 주성분으로 SiO2및 B2O3및 부성분으로 Al2O3및 알칼리 토금속 산화물을 함유할 수 있으며, 상기 주성분의 함량은 80 내지 95 몰%이다.
[1] 유전물질:
본 발명의 제 1 실시양태에 따른 유전물질(소성 전의 것, 이하, 간단히 "조성물"이라고도 기재되는 소성 전의 것)은 유리 분말 및 세라믹 충진제를 함유한다. 상기 유리 분말은 바람직하게는 0.5 내지 5 ㎛, 더욱 바람직하게는 1 내지 3 ㎛의 평균 입자 크기를 가진다.
상기 "유리 분말"은 1,050 ℃ 이상의 온도에서 소성시에 비정질이며, Si, B 및 알칼리 금속 원소를 함유하는 유리로 구성된다.
본원에서 사용되는 용어 "비정질"은 X선 회절에서 피이크가 확인되지 않는 것을 의미한다. 즉, 유리 분말을 1,050 ℃에서 2 시간동안 소성한 다음 X선 회절을 측정할 때 X선 회절에서 피이크가 존재하는 지의 여부에 따라 "유리"가 비정질인지를 확인할 수 있다.
또한, Si 및 B가 함유된다는 것은 유리가 붕규산 유리로 구성된다는 것을 의미한다. 따라서, 이러한 원소는 주로 Si 및 B의 산화물의 형태로 함유된다.
또한, 유리에 함유되는 알칼리 금속 원소의 예로는 Li, Na 및 K가 있다. 또한, 상기 알칼리 금속은 일반적으로 산화물의 형태로 함유된다. 또한, 상기 알칼리 금속 원소는 단독으로 또는 두 종 이상의 혼합물의 형태로 함유될 수 있다.
또한, SiO2로 환산한 Si(이하, "산화물로 환산한 Si"라함), B2O3로 환산한 B(이하, "산화물로 환산한 B"라함) 및 A2O(A는 알칼리 금속 원소를 나타냄)로 환산한 알칼리 금속 원소(이하, "산화물로 환산한 알칼리 금속 원소"라함)의 합계량이 100 몰%인 경우, 상기 유리에 함유되는 A2O로 환산한 알칼리 금속 원소의 함량은 0.5몰% 이하, 바람직하게는 0.3몰% 이하, 더욱 바람직하게는 0.2몰% 이하이다. 상기 산화물로 환산한 알칼리 금속 원소의 함량이 0.5몰%를 초과하는 경우, 소성후 유전 손실이 커진다.
본 발명의 제 1 실시양태에 있어서, 각각 산화물로 환산한 Si, B 및 알칼리 금속(A)의 합계량이 100 몰%라는 것은 SiO2로 환산한 Si, B2O3로 환산한 B 및 A2O로 환산한 알칼리 금속 원소의 합계량이 100 몰%이지 상기 산화물에 함유되는 Si, B 및 알칼리 금속 원소의 몰%를 의미하는 것은 아니다. 구체적으로, 10몰%의 B2O3가 상기 유리에 함유된다고 가정하면, "B2O3로 환산한 B"의 몰%가 10몰% 이지 "B2O3에 함유된 B"의 몰%(즉, 20몰%)가 아니다.
이러한 유리는 바람직하게는 700 내지 850 ℃의 항복점, 더욱 바람직하게는720 내지 800 ℃의 항복점을 갖는다. 상기 항복점이 700 ℃이하인 경우, 소성시에 바인더로부터 발생되는 탄소를 제거하기가 어려워진다. 다른 한편으로, 850 ℃를 초과하는 경우, 소성 온도가 너무 높아짐으로써 Au, Ag 및 Cu와 같은 금속과 동시 소성하기가 어려워지므로 바람직하지 않다.
상기 유리는 1,050 ℃ 이하에서 소성시에 비정질이 되는 붕규산 유리인 경우 특별히 한정되지 않는다. 그러나, Al 및/또는 알칼리 토금속 원소를 추가로 함유할 수도 있다.
상기 유리에 함유되는 것으로, 산화물로 환산한 Si, 산화물로 환산한 B, 산화물로 환산한 알칼리 금속 원소, Al이 함유되는 경우의 Al2O3로 환산한 Al(이하, "산화물로 환산한 Al"이라함), 및 알칼리 토금속이 함유되는 경우 EO(E는 알칼리 토금속 원소를 나타냄)로 환산한 알칼리 토금속 원소(이하, "산화물로 환산한 알칼리 토금속 원소"라함)의 합계량이 100몰%인 경우, 각각 산화물로 환산한 Si 및 B의 합계량은 바람직하게는 80 내지 95몰%, 더욱 바람직하게는 82 내지 93몰%, 가장 바람직하게는 85 내지 90몰%이다. 산화물로 각각 환산한 Si와 B의 합계량이 80 몰%이하인 경우, 유전 손실이 커지는 반면에, 95 몰%를 초과하는 경우 SiO2계 결정(예를 들어, 클리스토발라이트)이 석출하므로 바람직하지 않다.
또한, 상기 유리에 함유되는 것으로, 산화물로 환산한 Si, 산화물로 환산한 B, 산화물로 환산한 알칼리 금속 원소, 산화물로 환산한 Al, 및 알칼리 토금속 원소가 함유되는 경우 산화물로 환산한 알칼리 토금속 원소가 100 몰%인 경우, 산화물로 환산한 Al의 함량은 3 내지 10몰%인 것이 바람직하다. 산화물로 환산한 Al의 함량이 3 몰%이하인 경우, 소성시에 SiO2계 결정이 석출할 수 있는 반면에, 10 몰%를 초과하는 경우 소성시에 Al2O3계 결정 또는 장석이 석출할 수 있으므로 바람직하지 않다.
상기 알칼리 토금속 원소의 예로는 Ca, Mg, Sr 및 Br이 있지만, Ca가 특히 바람직하다. Mg는 소성시에 엔스터타이트(enstatite) 또는 코디어라이트(cordierite)등의 Mg계 결정을 석출할 수 있고, Sr 및 Ba는 소성후에 유전율을 증가시킬 수 있으므로 바람직하지 않다.
또한, 상기 유리에 함유되는 것으로, 산화물로 환산한 Si, 산화물로 환산한 B, 산화물로 환산한 알칼리 금속 원소, Al이 함유되는 경우 산화물로 환산한 Al, 및 산화물로 환산한 알칼리 토금속 원소의 합계량이 100 몰%인 경우, 산화물로 환산한 알칼리 토금속 원소의 함량은 3 내지 10 몰%인 것이 바람직하다. 산화물로 환산한 알칼리 토금속 원소의 함량이 3 몰%이하인 경우, 유리의 용융이 어려워지는 반면에, 10 몰%를 초과하는 경우에는 소성시에 결정이 석출할 수 있으므로 바람직하지 않다.
본원에서 사용되는 용어 "세라믹 충진제"는 SiO2, Al2O3및 3Al2O3·2SiO2(멀라이트)중 최소한 한 종을 함유하는 것을 의미한다.
상기 "세라믹 충진제"는 알칼리 금속 원소를 함유하는 것일 수 있지만, 알칼리 금속 원소를 함유하지 않는 것들이 바람직하다. 이것은 알칼리 금속 원소가 함유되는 경우, 소성후 유전 손실의 증가가 발생할 수 있기 때문이다. 여기서, 알칼리 금속 원소가 함유되지 않는다는 것은 화학 분석법(ICP 발광법)에서, 알칼리 금속 원소의 검출량이 측정 한계보다 작다는 것을 의미한다. 또한, 알칼리 금속 원소가 함유되는 경우, 세라믹 충진제에 함유되는 것으로 SiO2, Al2O3및 3Al2O3·2SiO2및 산화물로 환산한 알칼리 금속 원소의 합계량이 100 몰%이면, 산화물로 환산한 알칼리 금속 원소의 함량은 0.5 몰% 이하, 바람직하게는 0.3 몰% 이하, 더욱 바람직하게는 0.2 몰% 이하이다. 상기 산화물로 환산한 알칼리 금속 원소의 함량이 0.5 몰%를 초과하는 경우, 소성후 유전 손실이 커지므로 바람직하지 않다.
또한, 상기 세라믹 충진제는 알칼리 토금속 원소를 함유하는 것일 수 있지만, 알칼리 금속 원소를 함유하지 않는 것들이 바람직하다. 이것은 알칼리 토금속 원소가 함유되는 경우 소성후 유전 손실의 증가가 발생할 수 있기 때문이다. 여기서, 알칼리 토금속 원소가 함유된다는 것은 화학 분석법(ICP 발광법)에서, 알칼리 토금속 원소의 검출량이 측정 한계보다 작다는 것을 의미한다.
또한, 알칼리 토금속 원소가 함유되는 경우, 세라믹 충진제에 함유되는 것으로 SiO2, Al2O3및 3Al2O3·2SiO2, 알칼리 금속 원소가 함유되는 경우 산화물로 환산한 알칼리 금속 원소, 및 산화물로 환산한 알칼리 토금속 원소의 합계량이 100몰%이면, 산화물로 환산한 알칼리 토금속 원소의 함량은 1몰% 이하, 바람직하게는 0.5몰% 이하, 더욱 바람직하게는 0.2몰% 이하이다. 상기 산화물로 환산한 알칼리 토금속 원소의 함량이 1몰%를 초과하는 경우, 소성후 유전 손실이 저하되므로 바람직하지 않다.
상기 세라믹 충진제는 분말 상태 또는 섬유 상태로 존재할 수 있지만, 분말 상태로 존재하는 것이 바람직하다. 상기 세라믹 충진제가 분말 상태로 존재하는 경우, 이것은 바람직하게는 0.5 내지 5 ㎛, 더욱 바람직하게는 1 내지 3 ㎛의 평균 입자 크기를 가진다.
세라믹 충진제의 예로는 알루미나 분말, 멀라이트 분말, 석영 분말, 및 실리카 유리 분말이 있다. 이들 중에서, 알루미나 분말이 유전소성체의 강도를 향상시킬 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 이러한 세라믹 충진제는 유전물질에 필요한 유전율, 강도 및 열팽창 계수에 따라 단독으로 또는 두 종 이상의 혼합물 형태로 사용될 수 있다. 또한, 두 종 이상이 세라믹 충진제들이 병용하여 사용되는 경우, 알루미나가 혼합된 것들이 소성후 유전소성체의 강도를 향상시킬 수 있기 때문에 바람직하다.
유리 분말과 세라믹 충진제의 함유 비율에 있어서, 유리 분말과 세라믹 충진제의 합계량이 100 부피%인 경우, 상기 유리 분말은 55 내지 70 부피%를 차지하고 세라믹 충진제는 30 내지 70 부피%를 차지하는 것이 바람직하며, 유리 분말이 55 부피% 이상을 차지하고 세라믹 충진제가 35 내지 45부피%를 차지하는 것이 더욱 바람직하다. 유리 분말의 양이 55부피% 이하인 경우, 소성동안 치밀한 소결체가 얻어지지 않는 반면에, 70부피%를 초과하는 경우에는 탈바인딩 특성이 저하되므로 바람직하지 않다. 또한, 용어 "부피%는 순수 부피%를 나타내는 것으로서 유리 분말과 세라믹 충진제의 각각의 순수 부피%는 각각의 유리 분말의 중량을 각각의 분말의 입자 밀도로 나눔으로써 결정된다. 분말의 입자 밀도는 공지의 방법(예를 들어, JIS R 1620 "미세 세라믹 분말의 입자 밀도 측정 방법"의 비중병 방법)에 의해 측정될 수 있다.
또한, 본 발명의 제 1 실시양태에 따른 유전물질은 유리 분말 및 세라믹 충진제를 최소한 한 종의 용매 및 바인더와 배합함으로써 얻어진다.
상기 바인더는 바인더로서 일반적으로 사용되는 것인 경우 특별히 한정되지 않는다. 그러나, 아크릴계 수지 및 부티랄 수지와 같은 아크릴 수지계 바인더가 바람직하고 아크릴계 수지가 특히 바람직하게 사용된다. 상기 바인더는 단독으로 또는 두 종 이상의 혼합물 형태로 사용될 수 있다.
상기 유리 분말과 세라믹 충진제의 합계량이 100 중량부인 경우, 상기 바인더의 배합량은 1 내지 30중량부, 바람직하게는 3 내지 25 중량부이다.
또한, 상기 용매는 유전물질용으로 일반적으로 사용되는 것인 경우 특별히 한정되지 않는다. 그러나, 예로는 톨루엔, 메틸 에틸 케톤, 아세톤 및 이소프로필 알콜이 있다. 이들 중에서, 톨루엔 및 메틸 에틸 케톤이 바람직하다. 상기 용매는 단독으로 또는 두 종 이상의 혼합물 형태로 사용될 수 있다.
상기 유리 분말과 세라믹 충진제의 합계량이 100 중량부인 경우, 상기 용매의 배합량은 바람직하게는 10 내지 150 중량부이고, 더욱 바람직하게는 20 내지 120 중량부이다.
필요한 경우, 본 발명의 제 1 실시양태에 따른 유전물질은 가소제와 더욱 더 배합될 수도 있다. 이러한 배합은 그린 시이트(green sheet)의 가공성을 향상시키기 위한 목적으로 수행된다.
사용될 수 있는 가소제의 예로는 디부틸 프탈레이트, 2-에틸헥실 프탈레이트, 및 2-에틸헥실 아디페이트가 있는데, 디부틸 프탈레이트가 바람직하다. 상기 가소제는 단독으로 또는 두 종 이상의 혼합물 형태로 사용될 수 있다. 상기 유리 분말과 세라믹 충진제의 합계량이 100 중량부인 경우, 상기 가소제의 배합량은 바람직하게는 3 내지 20 중량부이고, 더욱 바람직하게는 5 내지 15 중량부이다.
[2] 유전 소성체
본 발명의 제 1 실시양태에 따른 유전 소성체는 상기 유전물질을 소성함으로써 얻어진다.
상기 유전 소성체가 본 발명의 제 1 실시양태에 따른 유전물질로부터 얻어지는 경우, 소성전에 유전물질을 성형하는 것이 수행된다.
상기 성형은 닥터 블레이드법에 의한 시이트 성형(복수의 시이트들의 적층을 포함), 스크린 인쇄법에 의한 막 성형, 및 프레스 성형으로 대표되는 공지의 성형 방법에 따라 수행된다.
소성을 수행하기 위한 조건에 있어서, 소성은 850 내지 1,050 ℃, 바람직하게는 900 내지 1,000 ℃에서 0.5 내지 10 시간동안, 바람직하게는 1 내지 5 시간동안 수행된다. 상기 소성 온도가 850 ℃ 이하인 경우, 충분한 소결이 달성되지 않는 반면에, 1,050 ℃를 초과하는 경우에는 동시 소성되는 금속 입자(Cu)의 이상 성장이 발생하므로 바람직하지 않다. 또한, 상기 소성 시간이 0.5 시간 미만인 경우, 충분한 소결이 달성되지 않는 반면에, 동시 소성되는 금속 입자(Cu)의 이상 성장이 발생하므로 바람직하지 않다.
또한, 본 발명의 제 1 실시양태에 따른 유전 소성체는 Li, Na 및 K와 같은 알칼리 금속 원소를 함유할 수도 있다. 그러나, 상기 알칼리 금속 원소의 함량은 낮은 것이 바람직하다.
유전 소성체의 유리에 함유되는 것으로 산화물로 환산한 Si, 산화물로 환산한 B, 산화물로 환산한 알칼리 금속 원소, Al이 함유되는 경우 산화물로 환산한 Al, 및 알칼리 토금속 원소가 함유되는 경우 산화물로 환산한 알칼리 토금속 원소의 합계량이 100 몰%이고, 세라믹 충진제에 함유되는 것으로 SiO2, Al2O3및 3Al2O3중 최소한 한 종, 알칼리 금속 원소가 함유되는 경우 산화물로 환산한 알칼리 금속 원소, 및 알칼리 토금속 원소가 함유되는 경우 산화물로 환산한 알칼리 토금속 원소의 합계량이 100 몰%인 경우, 산화물로 환산한 알칼리 금속 원소의 함량은 0.5몰% 이하, 바람직하게는 0.3 몰% 이하, 더욱 바람직하게는 0.2 몰% 이하이다. 상기 산화물로 환산한 알칼리 금속 원소의 함량이 0.5 몰%를 초과하는 경우, 유전 손실이 저하되므로 바람직하지 않다.
[3] 배선 기판
본 발명의 제 1 실시양태에 따른 배선 기판은 본 발명의 제 1 실시양태의 유전소성체를 포함하는 유전체층과 상기 유전체층의 표면 또는 내부에 제공되는 도전체층을 구비한다.
또한, 상기 도전체층은 Ag, Au 및 Cu로부터 선택된 최소한 한 종을 포함한다.
상기 배선 기판은 예를 들어 하기의 방법에 따라 제조될 수 있다.
즉, 유전체층의 표면에 도전체층이 형성되어 있는 배선 기판의 경우, 유리 분말, 세라믹 충진제, 바인더 및 용매를 전술한 바와 같은 소정의 비율로 혼합한다. 이 때, 필요한 경우, 상기의 가소제 등을 배합할 수도 있다. 다음에, 상기 혼합물을 전술한 성형 방법에 따라 유전물질의 그린 시이트로 성형한다. 다음에, Au, Ag 및 Cu중 최소한 한 종을 포함하는 도전체층 패턴을 스크린 인쇄법 등에 따라 그린 시이트의 표면에 형성한다.
다음에, 그 표면에 도전체층이 형성되어 있는 그린 시이트를 전술한 바와 같은 소성 조건하에서 소성한다. 따라서, 본 발명의 제 1 실시양태에 따른 배선 기판이 얻어진다.
또한, 유전체층의 내부에 도전체층이 형성되어 있는 배선 기판의 경우, 그 표면에 도전체층이 형성되어 있는 그린 시이트를 상기 도전체층을 피복하도록 다른 그린 시이트와 적층하고, 전술한 조건하에서 소성한다. 따라서, 유전체층의 내부에 도전체층이 형성되어 있는 배선 기판이 얻어진다.
본 발명의 제 1 실시양태에 따른 유전 소성체를 JIS R1627에 따라 TE 011 모드 및 8 내지 12GHz의 공진 주파수에서 측정하는 경우, 비유전율은 5.8 이하, 바람직하게는 5.7 이하이고, 유전 손실은 0.0015 이하, 바람직하게는 0.0013이하, 더욱 바람직하게는 0.0011 이하이다.
본 발명의 제 2 실시양태에 따른 다층 배선 기판의 한 실시양태를 설명하기로 한다.
도 2는 다층 배선 기판(1)(이하, 기판(1)이라고도 약기함)의 단면을 개략적으로 도시하는 것으로서, 유전체층(2) 및 도전체층(3)이 번갈아 형성되어 있고 필요한 경우 반도체 소자(51)가 그 표면에 실장되어 있다. 도전체층(3)에서 배선의 역할을 하는 각각의 배선층들은 배선층을 두께 방향으로 관통하는 비아홀(35)을 통해 서로 전기적으로 연결된다. 또한, 도 2에서, 도전체층(3)의 일부가 노이즈 방호용의 접지 전극으로서 기능을 하는 전면 전극 도전체층(11)이 구성되어 있다. 기판(1)이 고주파 기판으로서 기능을 하도록 하기 위하여, 도전체층(3)에서 배선층의 일부는 스트립 라인으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 배선 기판(1)은 고주파 패키지일 수 있거나, 또는 자체적으로 고주파 신호를 처리하기 위한 능력을 갖는 능동 소자 기능을 구비한 것일 수 있거나, 또는 안테나 스위치 모듈 등의 개별적으로 구성되는 고주파 소자를 장착한 것일 수 있다.
또한, 이러한 실시양태의 기판(1)은 도전체층(3)외에도 캐패시터(54), 인덕터(55) 및 저항기(55) 등의 여러가지 후막 회로 소자를 구비하지만, 상기 후막 회로 소자를 특별히 구비하지 않고 도전체층만을 구비하는 기판으로 구성될 수도 있다. 또한, 기판(1)은 고주파 마이크로 스트립 라인 등의 고주파 배선층(10)을 포함하는 형태의 공지의 배선 기판에 적용될 수 있다. 또한, 도 2에서 캐패시터(54)의 캐패시터 전극은 전면 전극 도전체층(11)일 수 있다.
도 2에서, 노이즈 방호용 쉴드부로서 기능을 하거나, 트립 라인 등의 접지 도전체로서 기능을 하거나 또는 캐패시터 전극으로서 기능을 하는 전극층(11)은1cm2이상의 형성 면적을 가지도록 커야할 필요가 있다. 그러나, 결정화 유리를 이용한 절연체층(2) 및 전극층(11)을 함유하는 도전체층(3)이 동시 소성되는 경우, 종래에는 형성된 도전체층(3), 특히 전극층(11)에서 부풀음 또는 간극이 발생함으로써 전극층(11)의 기능을 저하시키는 문제가 있었다.
본 발명의 제 2 실시양태에 있어서, 유전체층(2)의 구성 성분으로서 유리는 1,000 ℃ 이상의 결정화 온도를 가지므로, 상기 유리는 소성시에 결정 석출이 억제되는 것이거나 또는 800 내지 1,000 ℃의 소성 온도에서 결정 석출이 발생하지 않는 것이다. 따라서, 종래에 상기 유전체층과 도전체층 사이의 소성 수축 거동의 차이로 인해 형성후의 도전체층에서 발생하였던 부풀음 또는 간극의 발생을 억제하는 것이 가능하다. 따라서, 도전체층의 저항율 등의 유전 특성을 향상시키는 것이 가능하며, 특히 고주파 신호에 적합한 도전체층을 형성하는 것이 가능하다. 또한, 상기 전극층은 1 cm2이상의 형성 면적을 가질 수 있고 형성되는 층들의 수가 증가할 수 있으므로, 전극층의 기능이 향상될 수 있는 외에도 고주파 신호에 적합한 다층 배선 기판이 제공될 수 있다.
본 발명의 제 2 실시양태의 유전체층을 구성하는 유리로서는 주성분으로서 SiO2및 B2O3를 함유하고 부성분으로서 Al2O3및 알칼리 토금속 산화물을 함유하는 것들이 이용될 수 있는데, 상기 주성분의 함량은 80 내지 95몰%이다.
상기 도전체층을 주로 구성하는 금속 도전체외에도, 소성시에 유전체층과의 정합(matching)을 개선하기 위하여, 예를 들어 실리카, 알루미나, 마그네시아, 지르코니아, 티타니아, 멀라이트, 스피넬, 및 유리 프리트를 첨가할 수도 있다.
본 발명의 제 2 실시양태에 따른 유리의 제조 방법은 특별히 한정되지 않지만, 하나의 예는 하기와 같다. 상기 유리를 구성하는 원료중의 원료 원소들의 산화물을 소성후의 조성이 앞에서 제시한 바와 같이 되도록 칭량 및 혼합하고, 얻어지는 혼합물을 예를 들어 도가니에서 1,600 ℃의 온도로 소성한 다음, 볼 밀 등을 이용하여 분쇄하여 유리 분말을 얻는다. 이러한 경우, 상기 분쇄는 유리 분말이 1 내지 3 ㎛의 평균 입자 크기를 가지도록 수행될 수 있다. 상기 유리 분말의 평균 입자 크기가 3 ㎛ 이상인 경우, 형성되는 유전체층의 기계적 강도가 저하되는 반면에, 1 ㎛ 이하인 경우 탈바인딩 특성이 저하된다. 또한, 형성되는 유리 분말은 1,000 ℃ 이상의 결정화 온도를 가진다.
다음으로, 도 2에서 도시한 본 발명의 제 2 실시양태에 따른 제조 방법의 한 실시양태를 설명하기로 한다.
유전체층이 되는 그린 시이트를 제조한다. 상기 그린 시이트는, 전술한 과정에 의해 형성될 수 있는 것으로 1 내지 3㎛의 평균 입자 크기를 갖는 유리 분말을, 알루미나, 멀라이트, 질화 알루미늄, 및 질화규소 등의 세라믹 충진제와, 바인더, 용매, 가소제, 해교제, 계면활성제, 및 습윤제 등의 첨가제와 배합한 후 얻어지는 혼합물을 닥터 블레이드법 등에 따라 시이트상으로 성형함으로써 제조된다.
상기 바인더의 예로는 아크릴계 수지(예를 들어, 폴리메틸 메타크릴레이트 및 폴리(t-부틸 메타크릴레이트)), 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트, 폴리에틸렌, 폴리비닐 알콜, 및 폴리비닐 부티랄이 있으며, 상기 용매의 예로는 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 디아세톤, 메틸 이소부틸 케톤, 벤젠, 브로모클로로에탄, 에탄올, 부탄올, 톨루엔 및 크실렌 등이 있다.
또한, 상기 가소제의 예로는 부틸벤질 프탈레이트, 디부틸 프탈레이트, 디메틸 프탈레이트, 디-2-에틸헥실 프탈레이트, 아디프산 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 유도체, 및 트리크레졸 프탈레이트 등이 있으며, 상기 해교제의 예로는 지방산(예를 들어, 글리세린 트리올레이트)가 있으며, 상기 계면 활성제의 예로는 벤젠술폰산이 있으며, 상기 습윤제의 예로는 알킬아릴 폴리에테르 알콜, 폴리에틸렌 글리콜 에틸 에테르, 에틸페닐 글리콜, 및 폴리옥시에틸렌 에스테르가 있다.
이와 같이 얻어지는 그린 시이트상에는, 1cm2이상의 형성 면적을 갖는 전면 전극 도전체층을 포함하는 도전체층(후막 회로 소자를 포함하는 경우, 이것의 회로 패턴도 포함됨)이 되는 다수의 배선 패턴을 공지의 스크린 인쇄법에 따라 형성한다. 다음에, 그 상부에 또 다른 세라믹 그린 시이트를 적층하고, 상기 그린 시이트 형성 및 그린 시이트 적층을 반복한 다음, 압력하에 가열 적층을 실시한다. 따라서, 상기 유리 분말 및 세라믹 충진제로 주로 구성되는 그린체와 상기 도전체층을 가지는 다층 배선 성형체가 얻어진다. 또한, 비아홀(35)이 형성되는 경우, 상기 그린 시이트는, 상기 비아홀이 형성되는 위치에서 드릴 등에 의해 천공된 다음 금속 플레이트가 충진된다. 이와 같이 형성되는 다층 배선 기판은 상기 유리 분말의 결정화 온도보다 낮은 소성 온도에서 소성됨으로써, 다층 배선 기판이 되는 다층 배선 기판이 얻어진다.
본 발명의 제 2 실시양태에 따른 다층 배선 기판은 본 발명의 제 1 실시양태에 따른 유전 소성체를 함유하는 유전체층을 구비할 수도 있다. 이러한 경우, 도전체층은 상기 유전체층의 표면 및/또는 내부에 마련되는 것이 바람직하다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예를 참조로 상세히 설명하기로 한다.
[1] 실시예 1:
(1) 실시예 1에서 사용되는 유리 분말의 평가:
표 1에서 나타낸 유리 A로 구성되는 유리 분말(입자 크기: 2.5 ㎛)과, 바인더(아크릴계 수지)와 용매(아세톤)를 혼합한 후, 얻어지는 혼합물을 그래뉼화하여 유리 A의 그래뉼 분말을 얻었다. 이 때, 상기 바인더의 양은 상기 혼합 분말 100 중량%를 기준으로 4 중량%였다. 또한, 상기 용매의 양은 상기 혼합 분말 100 중량%를 기준으로 100 중량%였다. 다음에, 상기 그래뉼 분말을 일축 성형한 다음, 150 MPa로 CIP를 수행하였다. 다음에, 상기 성형체를 세라믹 세터(ceramic setter)상에서 950 ℃의 온도로 2시간동안 공기중에서 소성하여 유리 A의 소성 분말을 얻었다. 동일한 방법으로, 각각 2.5 ㎛의 입자 크기를 갖는 유리 B 및 C의 분말의 소성체를 얻었다. 표 1에서, "*"로 표시한 유리는 알칼리 금속 원소 함량이 상기 소정의 양을 벗어나는 것이다. 또한, 표 1에서, "조성 (몰%)"의 칼럼은 산화물로 환산한 원소들의 합계량이 100 몰%인 경우, 산화물로 환산한 Si, B, Al, Na, K, Ca 및 Mg 원소의 함량을 각각 보여주는 것이고, "SiO2+ B2O3+ Na2O+ K2O중(몰%)"의 칼럼은 각각 산화물로 환산한 Si, B, Na 및 K의 합계량이 100 몰%인 경우, 산화물로 환산한 Na 또는 K의 함량 또는 Na와 K의 합계 함량을 보여주는 것이다. 상기 유리 조성의 차이는 원료의 차이 및 용융 도가니의 조건의 차이에 기인하는 것이다. 또한, 상기 유리 조성을 화학분석법(ICP 발광법)으로 동정하였다.
상기 유리 A, B 및 C의 소성체의 X선 회절을 측정하였다. 그 결과들중에서, 유리 B의 비소성체 및 소성체의 X선 회절 결과를 도 1에서 도시한다. 또한, 도 1에서, 챠트(1)는 소성 전의 것을 나타내고 챠트(2)는 소성 후의 것을 나타낸다. 도 1로부터, 상기 유리 B의 소성체는 상기 비소성체와 동일한 결정을 가진다는 것을 알 수 있다. 또한, 상기 유리 B의 비소성체 및 소성체 모두에 있어서, 결정이 존재한다는 것을 나타내는 피이크가 존재하지 않는다. 따라서, 상기 유리 B의 소성체는 비정질이라는 것을 알 수 있다. 또한, 유리 A 및 C도 유사한 결과를 나타냈다. 따라서, 상기 유리 A, B 및 C의 소성체는 비정질인 것으로 확인되었다.
조성 (몰%) SiO2+B2O3+Na2O+K2O중(몰%)
SiO2 B2O3 Al2O3 MgO CaO Na2O K2O Na2O K2O Na2O+K2O
유리A 63.39 24.11 5.70 0.08 6.67 0.05 0.00 0.06 0.00 0.06
유리B 65.77 23.59 5.39 0.07 5.05 0.06 0.06 0.07 0.07 0.13
유리 C* 62.81 24.14 6.40 0.06 6.03 0.42 0.14 0.48 0.16 0.64*
(2) 유전 물질 및 유전 소성체의 제조 및 평가:
표 1에서 나타낸 조성을 갖는 유리로 구성되는 유리 분말과 표 2에서 나타낸 조성을 갖는 세라믹 충진제(입자 크기: 3㎛)를 표 3에서 나타낸 혼합비로 혼합하였다. 또한, 표 2 및 표 3에서, "*"로 표시한 상기 유리 또는 세라믹 충진제는 알칼리 금속 원소의 함량이 소정의 양을 벗어나는 것이다. 또한, "*"로 표시한 세라믹 충진제는 알칼리 토금속 원소의 함량이 소정의 양을 벗어나는 것이다. 또한, "조성 (몰%)"의 칼럼은 표 2에서 나타낸 화합물들의 합계량이 100몰 %인 경우의 각각의 화합물의 함량을 나타내는 것이고, 표 2에서, "SiO2+ Al2O3+ Na2O+ K2O)중 (몰%)"의 칼럼은 SiO2, Al2O3, Na2O 및 K2O의 합계량이 100 몰%인 경우의 Na2O 또는 K2O의 함량 또는 Na2O 또는 K2O의 합계 함량을 보여주는 것이다. 상기 세라믹 충진제의 조성의 차이는 원료의 차이 및 용융 도가니의 조건의 차이에 기인하는 것이다. 또한, 상기 세라믹 충진제의 조성을 화학분석법(ICP 발광법)으로 동정하였다.
다음에, 상기 혼합 분말을 바인더(아크릴계 수지 바인더) 및 용매(아세톤)와 혼합하고, 얻어지는 혼합물을 그래뉼화시켜 유전물질의 그래뉼 분말을 얻었다. 이 때, 상기 바인더의 양은 상기 혼합 분말 100 중량%를 기준으로 4 중량%였다. 또한, 상기 용매의 양은 상기 혼합 분말 100 중량%를 기준으로 100 중량%였다. 다음에, 상기 그래뉼 분말을 일축 성형하고 150 MPa로 CIP를 실시하였다. 다음에, 상기 성형체를 세라믹 세터상에서 950 ℃의 온도로 2 시간동안 공기중에서 소성하여 유전소성체를 얻었다. 다음에, 상기 유전소성체를 15 내지 16 mm의 직경 및 7.5 내지 8 mm의 두께의 크기를 가지도록 가공하였다. 다음에, 상기 유전소성체의 비유전율 및 유전 손실을 TE011 모드 및 8 내지 12 GHz의 공진 주파수로 JIS R 1627의 방법에 따라 측정하였다. 그 결과를 표 3에서 나타낸다.
조성(몰%) SiO2+B2O3+Al2O3+K2O중(몰%)
SiO2 B2O3 Al2O3 MgO CaO Na2O K2O MgO +CaO Na2O K2O Na2O+K2O
알루미나 A 0.00 0.00 100.0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
알루미나 B 0.03 0.00 99.89 0.00 0.00 0.08 0.00 0.00 0.08 0.00 0.08
알루미나 C* 0.03 0.00 99.29 0.00 0.00 0.68 0.00 0.00 0.68 0.00 0.68*
알루미나 D** 0.03 0.00 97.97 0.50 1.42 0.08 0.00 1.92** 0.08 0.00 0.08
석영 99.97 0.00 0.02 0.00 0.00 0.01 0.00 0.00 0.01 0.00 0.01
월라스토나이트*** 50.36 0.00 0.05 0.03 49.52 0.01 0.01 49.55** 0.02 0.02 0.04
평가 결과:
유리 충진제 유리:충진제 (부피%) 비유전율 유전 손실
실시예 1-1 A 알루미나 B 64:36 5.7 0.0010
실시예 1-2 B 알루미나 B 64:36 5.7 0.0012
실시예 1-3 C* 알루미나 B 64:36 5.7 0.0016
실시예 1-4 B 알루미나 A 64:36 5.7 0.0010
실시예 1-5 B 알루미나 C* 64:36 5.7 0.0017
실시예 1-6 B 알루미나 D** 64:36 5.7 0.0016
실시예 1-7 B 석영 64:36 4.1 0.0014
실시예 1-8 B 월라스토나이트** 60:40 6.1 0.0052
(3) 실시예 1의 효과:
표 3에서 나타낸 바와 같이, 각각 유리중의 산화물로 환산한 Si, B, Na 및 K의 합계량이 100 몰%인 경우, 산화물로 환산한 알칼리 금속 원소의 함량이 0.5 몰%를 초과하는 유리(실시예 1-3)를 사용하면, 비유전율은 5.7의 우수한 값을 나타냈지만, 유전 손실은 0.0016 정도로 큰 값을 나타냈다. 또한, 산화물로 환산한 알칼리 금속 원소의 함량이 0.5 몰%이하인 유리를 사용함에 의해서도, 세라믹 충진제중의 SiO2, Al2O3, Na2O 및 K2O의 합계량이 100 몰%인 경우, 알루미나를 주성분으로 함유하며 산화물로 환산한 알칼리 금속 원소의 함량이 0.5 몰%를 초과하는 세라믹 충진제(실시예 1-5)를 사용하면, 비유전율은 5.7의 우수한 값을 나타내지만, 유전 손실은 0.0017의 큰 값을 나타냈다. 따라서, 0.5 몰%를 초과하는 알칼리 금속 원소 함량을 갖는 유리 또는 0.5 몰%를 초과하는 알칼리 금속 원소 함량을 갖는 세라믹 충진제를 이용한 유전소성체들은 고주파 영역에서 유전 특성이 열등하다는 것을 알 수 있다.
또한, 산화물로 환산한 알칼리 금속 원소의 함량이 0.5 몰%이하인 경우에도, 표 2에서 나타낸 모든 성분들의 합계량이 100 몰%인 경우, 산화물로 환산한 알칼리 토금속 원소의 함량이 1 몰%를 크게 초과하면(실시예 1-8), 비유전율이 6.1로 크고, 유전 손실이 0.0052 정도로 상당히 크다. 또한, 산화물로 환산한 알칼리 토금속 원소의 함량이 1 몰%를 약간 초과하는 경우(실시예 1-6), 비유전율은 5.7의 우수한 값을 나타냈지만, 유전 손실이 0.0016 정도로 큰 값을 나타냈다. 따라서, 상기 알칼리 토금속 원소의 함량이 1 몰%를 초과하는 경우, 고주파 영역에서 유전 특성이 열등하다는 것을 알 수 있다.
다른 한편으로, 상기 유리에 함유되는 것으로 산화물로 환산한 알칼리 금속 원소의 함량이 0.5 몰% 이하이고, 상기 세라믹 충진제에 함유되는 것으로 산화물로 환산한 알칼리 금속 원소의 함량이 0.5 몰% 이하이고, 상기 세라믹 충진제에 함유되는 것으로 산화물로 환산한 알칼리 토금속 원소의 함량이 1 몰% 이하인 경우(실시예 1-4 내지 실시예 1-6), 비유전율은 5.7 이하이고, 유전 손실은 0.0014 이하이다. 따라서, 이러한 유전소성체들은 고주파 영역에서 유전 특성이 우수하다는 것을 알 수 있다.
상기의 측면에서, 이 실시예의 유전소성체는 비정질 유리를 재료로서 이용함에도 불구하고 고주파 영역에서 유전 특성이 우수하다는 것을 알 수 있다.
[2] 실시예 2:
(1) 배선 기판의 제조 및 평가:
표 1에서 나타낸 유리 B의 유리 분말(입자 크기: 2.5 ㎛)와 표 2에서 나타낸 알루미나 B의 세라믹 충진제를 표 4에서 나타낸 혼합비로 혼합하여 혼합 분말을 얻었다. 여기서 나타낸 "부피%"는 순수 부피중의 비를 의미하는 것이다. 또한, 상기 순수 부피는 각각의 분말의 중량을 입자 밀도로 나눔으로써 계산되는 것이다. 또한, 유리 분말 및 세라믹 충진제 각각의 입자 밀도는 JIS R 1620 "미세 세라믹 분말의 입자 밀도 시험 방법"에서 설명된 비중병 방법에 의해 측정되는 것이다.
다음에, 상기 혼합 분말을 바인더(아크릴계 바인더), 가소제(디부틸 프탈레이트), 및 용매(톨루엔 및 메틸 에틸 케톤)과 혼합하여 슬러리 상태의 유전소성체를 얻었다. 이 때, 상기 혼합 분말의 중량이 100 중량%인 경우, 상기 바인더의 양은 20 중량%이다. 또한, 상기 혼합 분말의 중량이 100 중량%인 경우, 상기 가소제의 양은 10 중량%이다. 또한, 상기 용매의 양에 관하여, 상기 혼합 분말의 중량이 100 중량%인 경우, 톨루엔의 양은 25 중량%이고, 메틸 에틸 케톤의 양은 25 중량%이다. 다음에, 상기 슬러리 상태의 조성물로부터 닥터 블레이드법에 따라 250 ㎛의 두께를 갖는 그린 시이트를 형성하였다. 다음에, 상기 그린 시이트의 표면상에 Cu 페이스트를 스크린 인쇄하여, 도전체층으로 비소성 패턴을 형성했다. 다음에,상기 비소성 적층체를 습윤 질소 분위기에서 850 ℃의 온도로 탈지시킨 후 질소 분위기에서 1,000 ℃로 2 시간동안 소성하여 배선 기판을 얻었다.
상기 얻어진 배선 기판의 랩 및 상기 유전체층의 표면 상태를 육안으로 관찰했다. 그 결과는 표 4에서 보여진다. 또한, 상기 유전체층의 단면 조직을 SEM을 이용하여 관찰했다. 그 결과는 표 4에서 보여진다.
유리:충진제(부피%) 랩 표면 상태 조직 관찰
실시예 2-1 75:25 있음 회색 및 발포 기포있음
실시예 2-2 69:31 없음 회색 치밀화
실시예 2-3 64:36 없음 양호 치밀화
실시예 2-4 60:40 없음 양호 치밀화
실시예 2-5 54:46 없음 양호 다공질
(2) 실시예 2의 효과:
표 4에서 나타낸 바와 같이, 상기 유리 분말의 혼합량이 70부피%를 초과하는 경우(실시예 2-1), 배선 기판에서 랩이 발생하고, 상기 유전체층의 표면 및 단면에 기포가 발생하는 것으로 확인되었다. 이것은 유리의 함량이 높아서 바인더가 완전히 제거되지 않았기 때문인 것으로 판단된다. 이러한 조성물은 배선 기판 재료로 사용하기에는 부적당한 것이다.
또한, 상기 유리 분말의 혼합량이 55 부피%이하인 경우(즉, 세라믹 충진제의 혼합량이 45 부피%를 초과하는 경우), 상기 세라믹 충진제의 함량이 너무 높기 때문에 배선 기판이 소결되지 않는다. 또한, 이러한 조성물도 배선 기판 재료로 사용하기에 부적당한 것이다.
다른 한편으로, 상기 유리 분말의 혼합량이 55 내지 70 부피%인 경우(실시예 2-2 내지 실시예 2-4), 랩의 발생이 확인되지 않았고 표면 및 단면의 상태가 양호하였다.
특히, 상기 유리 분말의 혼합량이 60 내지 64 부피%인 경우(실시예 2-3 및 실시예 2-4), 소성시에 상기 바인더의 잔류물로서 탄소가 검출되지 않았다. 따라서, 이러한 배선 기판들은 특히 우수한 것이다.
상기의 측면에서, 유리 분말의 혼합량이 55 내지 70 부피%인 조성물이 배선 기판 재료로서 아주 적당한 것이다.
또한, 본 발명이 상기의 구체적인 실시예들로 헌정되는 것은 아니다. 목적 및 용도에 따라, 본 발명의 범위내에서 여러가지의 변경 실시예들이 제공될 수 잇다. 예를 들어, 고주파 영역에서 유전 특성이 실제적으로 영향을 받지 않는 경우 기타 성분 또는 불가피한 불순물들이 함유될 수도 있다.
본 발명에 따른 유전물질은 유리 분말이 비정질인 유리로 구성되므로, 소성 온도 및 압력과 같은 소성 조건의 폭이 넓으며, 소성후의 유전소성체는 고주파 영역에서 비유전율 및 유전 손실이 낮다. 따라서, 고주파 영역에서 우수한 유전 특성을 갖는 유전소성체를 얻는 것이 가능하다. 또한, 유리 분말 및 세라믹 충진제를 소정의 비로 함유함으로써, 우수한 효율로 탈지될 수 있는 유전물질을 얻는 것이 가능하다. 또한, 소성 조건의 폭이 넓기 때문에 소성 스캐쥴이 복잡한 Cu를 도전체층으로 사용하는 것이 가능하다. 또한, 본 발명에 따른 배선 기판은 랩(wrap)이 실제적으로 없으며 유전체층의 고주파 특성이 우수하다.
[3] 실시예 3:
전술한 제조 과정에 따라, SiO2, B2O3, Al2O3및 알칼리 토금속 산화물로서 CaO를 포함하는 50 중량부의 유리 분말과 알루미나를 포함하는 50 중량부의 세라믹 충진제로 이루어지며 평균 입자 크기가 2.5 ㎛인 100 중량부의 혼합 분말을 20 중량부의 바인더(아크릴계 수지), 10 중량부의 가소제(디부틸 프탈레이트), 및 75 중량부의 용매(톨루엔과 이소프로필 알콜의 혼합액)과 긴밀하게 혼합하여 슬러리를 제조하였다. 다음에, 상기 슬러리를 이용하여, 250 ㎛의 두께를 갖는 그린 시이트를 닥터 블레이드법에 따라 제조하였다. 상기 그린 시이트의 표면상에 스크린 인쇄법에 따라 Cu 패이스트를 스크린 인쇄하여 도전체층으로 3.6 x 2.6 cm2의 전극층을 형성하였다. 또한, 상기 그린 시이트 형성 및 적층 과정을 반복하여 3개의 층들을 전극층으로 형성했다. 다음에, 상기 전극층을 씌우도록 그린 시이트를 적층하여, 다층 배선 기판을 형성했다. 다음에, 상기 다층 배선 기판을 질소 분위기(환원 분위기)에서 850 ℃로 탈지시킨 다음 1,000 ℃로 2시간 동안 소성했다. 따라서, 내부에 전극층이 형성되어 있는 다층 배선 기판을 얻었다.
또한, 상기 Cu 패이스트를 3-롤 밀(three-roll mill)을 이용하여, 상기 전극층을 주로 구성하는 100 중량부의 구리 분말(입자 크기: 5 ㎛), 30중량부의 비히클 및 0.5 중량부의 실리카와 친밀하게 혼합하였다.
[4] 실시예 4:
실시예 3에서 유리 분말을 구성하는 CaO 대신에, MgO 및 ZnO가 첨가된 60중량부의 유리 분말과 알루미나를 함유하는 40 중량부의 세라믹 충진제의 혼합 분말을 사용하였다는 것을 제외하고, 실시예 3에서와 동일한 조건하에서 다층 배선 기판을 제조하였다.
[5] 비교예 1:
실시예 3에서 유리 분말을 구성하는 성분으로서 CaO 대신에 MgO가 첨가된 60 중량부의 유리 분말 및 알루미나를 포함하는 40 중량부의 세라믹 분말의 혼합 분말이 사용되었다는 것을 제외하고, 실시예 3과 동일한 조건하에서 다층 배선 기판을 제조하였다.
[6] 비교예 2:
실시예 3에서 유리 분말을 구성하는 CaO 대신에, MgO가 첨가된 65 중량부의 유리 분말과 알루미나를 포함하는 35 중량부의 세라믹 충진제의 혼합 분말을 사용하였다는 것을 제외하고, 실시예 3과 동일한 조건하에서 배선 기판을 제조하였다.
상기 실시예 및 비교예에서 유리 분말의 구성 성분들의 함량이 표 5에서 보여진다. 표 5에서의 결정화 온도는 상기 실시예 및 비교예를 수행하기 전에, 상기 실시예 및 비교예의 유리 분말에서와 동일한 성분 및 함량의 유리 분말을 공지의 시차열분석법(DTA)에 다라 측정함으로써 얻어지는 시차 열곡선의 발열 피이크에 대응하는 것이다. 상기 시차 열곡선의 측정은 25 ℃ 내지 1,100 ℃의 온도에서 10 ℃/min의 승온 속도로 수행하였다. 또한, 실시예 3의 유리 분말에 있어서, 결정화 온도가 1,100 ℃를 초과하므로, 25 내지 1,100 ℃의 온도 범위내에서 발열 피이크가 관찰되지 않았다.
또한, 본원의 명세서 및 청구의 범위에서 기재한 유리 분말의 결정화 온도는전술한 바와 같은 시차 열곡선의 발열 피이크 온도에 대응하는 것이다.
유리 분말의 구성 성분의 함량(몰%)
SiO2 B2O3 Al2O3 MgO CaO ZnO 결정화온도 (℃)
실시예 3 63.3 24.1 5.7 - 6.9 - >1,100
실시예 4 44.8 9.7 19.2 20.2 - 4.1 1,007
비교예 1 46.3 7.4 17.8 19.2 9.2 - 983
비교예 2 35.5 13.2 9.6 41.7 - - 906
실시예 및 비교예에서 제조한 각각의 다층 배선 기판을 절단하고, 전극층을 20배 배율 확대경을 이용하여 육안으로 관찰했다.
따라서, 표 5로부터 명백히 알 수 있는 바와 같이, 결정화 온도가 1,100 ℃를 초과하는 것으로 실시예 3에서 제조한 다층 배선 기판의 전극층에서 부풀음 또는 벗겨짐이 확인되지 않았다. 또한, 실시예 4에서 제조한 다층 배선 기판에 있어서, 결정화 온도는 또한 1,000 ℃를 초과했다. 그러나, 상기 유리 분말의 결정화 온도는 실시예 3의 결정화 온도보다 낮기 때문에, 전극층의 말단부에서 부풀음이 약간 확인되었다. 다른 한편으로, 비교예 1 및 2에서 제조한 다층 배선 기판에 있어서, 결정화 온도는 1,000 ℃ 이하이므로, 부풀음또는 벗겨짐이 크게 확인되었다.
상기의 결과로부터, 1,000 ℃를 초과하는 결정화 온도를 갖는 유리 분말로부터 각각 형성된 것으로 실시예 3 및 4에서 제조한 다층 배선 기판은 전극층에서 부풀음 또는 벗겨짐이 억제될 수 있는 것으로 확인되었다. 또한, 더욱 높은 결정화 온도를 갖는 유리 분말을 이용하여 형성한 것으로 실시예 3에서 제조한 다층 배선 기판은 전극층에서 부풀음 또는 벗겨짐을 더욱 더 억제될 수 있는 것으로 확인되었다.
[5] 실시예 5
실시예 3에서와 동일한 그린 시이트 및 Cu 패이스트를 이용하여, 도 3의 개략도에서 도시한 다층 배선 기판을 형성하기 위하여, 상기 그린 시이트의 표면에 Cu 패이스트를 스크린 인쇄하여 6 mm2의 형성 면적을 갖는 전극층 패턴을 형성한 다음, 상기 그린 시이트 형성 및 그린 시이트 적층 과정을 반복하여 내부에 전극층 패턴 및 배선 패턴이 형성되어 있는 다층 배선 성형체를 형성했다. 다음에, 상기 다층 배선 성형체를 질소 분위기(환원 분위기)에서 850 ℃로 탈지한 다음, 1,000 ℃로 2 시간동안 소성하였다. 따라서, 고주파 신호에 대응하는 마이크로 스트립 라인 및 스트립 라인을 갖는 다층 배선 기판을 얻었다.
실시예 6에서 얻은 다층 배선 기판의 유전층의 비유전율 및 유전 손실의 유전 측정을 실시하고 도전체층으로서 도전체 배선 저항율 측정을 수행했다. 상기 유전 측정은 양단 단락형 유전 공지기법에 따라 TE011 모드(JIS R 1627) 및 8 내지 12 GHz의 공진 주파수에서 수행되었다. 상기 저항율 측정에 의하여 얻어진 도전체 배선의 저항율 값 및 상기 도전체 배선의 측정된 길이, 폭 및 높이를 이용하여 상기 도전체층의 체적 저항율을 측정했다. 상기 둘 모두의 측정은 25 ℃의 측정 온도에서 수행되었다.
상기 유전 측정 결과, 비유전율은 5.8이고, 10 GHz에서 유전 손실은 0.0014였다. 다른 한편으로, 상기 저항율 측정 결과, 체적 저항율은 2.4 x 10-6Ωcm 였다.
실시예 6의 측정 결과로부터, 실시예 6에서 형성된 것으로 스트립 라인 및 마이크로 스트립 라인을 갖는 다층 배선 기판은 비유전율 및 고주파 대역에서의 유전 손실이 낮고 도전체층의 저항율이 낮으므로, 고주파 산호에 적당한 것으로 확인되었다.
또한, 본원의 명세서 및 특허청구범위에서 기재된 고주파는 주파수가 1 GHz 이상인 것을 의미한다.
상기의 실시예로부터, 본 발명에 따른 다층 배선 기판에 있어서, 도전체층이 Cu와 같은 낮은 저항율 및 낮은 융점의 재료로 구성되는 경우에도, 도전체층의 전극층의 일부에서 발생되는 부풀음 또는 간극과 같은 문제를 억제할 수 있고, 도전체층의 저항율을 억제함으로써 고주파 신호의 전송 특성을 향상시킬 수 있는 것으로 확인되었다.
본 출원은 2002년 4원 11일자 출원된 일본 특허 출원 JP 2002-109646호 및 2001년 12월 25일자 출원된 일본 특허 출원 JP 2001-390735호에 기초한 것으로서, 상기 특허출원의 모든 개시내용은 본원에 참조로 통합된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 유전물질은 유리 분말이 비정질인 유리로 구성되므로, 소성 온도 및 압력과 같은 소성 조건의 폭이 넓으며, 소성후의 유전소성체는 고주파 영역에서 비유전율 및 유전 손실이 낮다. 따라서, 고주파 영역에서 우수한 유전 특성을 갖는 유전소성체를 얻는 것이 가능하다. 또한,유리 분말 및 세라믹 충진제를 소정의 비로 함유함으로써, 우수한 효율로 탈지될 수 있는 유전물질을 얻는 것이 가능하다. 또한, 소성 조건의 폭이 넓기 때문에 소성 스캐쥴이 복잡한 Cu를 도전체층으로 사용하는 것이 가능하다. 또한, 본 발명에 따른 배선 기판은 랩(wrap)이 실제적으로 없으며 유전체층의 고주파 특성이 우수하다.

Claims (23)

  1. Si, B 및 알칼리 금속 원소를 함유하며 1,050 ℃ 이하의 온도에서 소성시에 비정질인 유리를 포함하는 유리 분말과;
    SiO2, Al2O3및 3Al2O3·2SiO2중 최소한 한 종 및 알칼리 금속 원소를 포함하는 세라믹 충진제를 함유하는 유전물질로서,
    상기 유리에 함유되는 SiO2로 환산한 Si, B2O3로 환산한 B 및 A2O(여기서, A는 알칼리 금속 원소를 나타냄)로 환산한 알칼리 금속 원소의 합계량이 100몰%인 경우, 상기 유리에 함유되는 상기 A2O로 환산한 알칼리 금속 원소의 함량은 0.5 몰% 이하이고; 상기 세라믹 충진제에 함유되는 SiO2, Al2O3및 3Al2O3·2SiO2중 최소한 한 종과 상기 A2O로 환산한 알칼리 금속 원소의 합계량이 100 몰%인 경우, 상기 세라믹 충진제에 함유되는 상기 A2O로 환산한 알칼리 금속 원소의 함량은 0.5 몰% 이하인 것을 특징으로 하는 유전물질.
  2. Si, B 및 알칼리 금속 원소를 함유하며 1,050 ℃ 이하의 온도에서 소성시에 비정질인 유리로 구성되는 유리 분말과;
    SiO2, Al2O3및 3Al2O3·2SiO2중 최소한 한 종을 함유하지만 알칼리 금속 원소를 함유하지 않는 세라믹 충진제를 포함하는 유전물질로서,
    상기 유리에 함유되는 SiO2로 환산한 Si, B2O3로 환산한 B 및 A2O(여기서, A는 알칼리 금속 원소를 나타냄)로 환산한 알칼리 금속 원소의 합계량이 100몰%인 경우, 상기 유리에 함유되는 상기 A2O로 환산한 알칼리 금속 원소의 함량은 0.5 몰% 이하인 것을 특징으로 하는 유전물질.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 유리는 Al 및 알칼리 토금속 원소중 최소한 한 종을 추가로 함유하고, 상기 SiO2로 환산한 Si, B2O3로 환산한 B 및 A2O(여기서, A는 알칼리 금속 원소를 나타냄)로 환산한 알칼리 금속 원소, Al이 함유되는 경우 Al2O3로 환산한 Al, 및 알칼리 토금속 원소가 함유되는 경우 EO(여기서, E는 알칼리 토금속 원소를 나타냄)로 환산한 알칼리 토금속 원소의 합계량이 100몰%인 경우, 상기 SiO2로 환산한 Si와 B2O3로 환산한 B의 합계량은 80 내지 95몰%인 것을 특징으로 하는 유전물질.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 유리는 Al 및 알칼리 토금속 원소중 최소한 한 종을 추가로 함유하고, 상기 SiO2로 환산한 Si, B2O3로 환산한 B, A2O(여기서, A는 알칼리 금속 원소를 나타냄)로 환산한 알칼리 금속 원소, Al이 함유되는 경우 Al2O3로 환산한 Al, 및 알칼리 토금속 원소가 함유되는 경우 EO(여기서, E는 알칼리 토금속 원소를 나타냄)로 환산한 알칼리 토금속 원소의 합계량이 100몰%인 경우, 상기 SiO2로 환산한 Si와 B2O3로 환산한 B의 합계량은 80 내지 95몰%인 것을 특징으로 하는 유전물질.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 세라믹 충진제는 알칼리 토금속 원소를 함유하지 않는 것을 특징으로 하는 유전물질.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 세라믹 충진제는 알칼리 토금속 원소를 함유하지 않는 것을 특징으로 하는 유전물질.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 세라믹 충진제는 알칼리 토금속 원소를 추가로 함유하고, 상기 세라믹 충진제에 함유되는 SiO2, Al2O3및 3Al2O3·2SiO2중 최소한 한 종과, 알칼리 금속이 함유되는 경우 A2O(여기서, A는 알칼리 금속 원소를 나타냄)로 환산한 알칼리 금속 원소와, 알칼리 토금속 원소가 함유되는 경우 EO(여기서, E는 알칼리 토금속 원소를 나타냄)로 환산한 알칼리 토금속 원소의 합계량이 100몰%인 경우, 상기 EO로 환산한 알칼리 토금속 원소의 함량은 1 몰%이하인 것을 특징으로 하는 유전물질.
  8. 제 2 항에 있어서, 상기 세라믹 충진제는 알칼리 토금속 원소를 추가로 함유하고, 상기 세라믹 충진제에 함유되는 SiO2, Al2O3및 3Al2O3·2SiO2중 최소한 한 종과, 알칼리 금속이 함유되는 경우 A2O(여기서, A는 알칼리 금속 원소를 나타냄)로 환산한 알칼리 금속 원소와, 알칼리 토금속 원소가 함유되는 경우 EO(여기서, E는 알칼리 토금속 원소를 나타냄)로 환산한 알칼리 토금속 원소의 합계량이 100몰%인 경우, 상기 EO로 환산한 알칼리 토금속 원소의 함량은 1 몰%이하인 것을 특징으로 하는 유전물질.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 유리 분말과 상기 세라믹 충진제의 합계량이 100 부피%인 경우, 상기 유리 분말은 55 내지 70 부피%를 차지하고, 상기 세라믹 충진제는 30 내지 45 부피%를 차지하는 것을 특징으로 하는 유전물질.
  10. 제 2 항에 있어서, 상기 유리 분말과 상기 세라믹 충진제의 합계량이 100 부피%인 경우, 상기 유리 분말은 55 내지 70 부피%를 차지하고, 상기 세라믹 충진제는 30 내지 45 부피%를 차지하는 것을 특징으로 하는 유전물질.
  11. 제 1 항의 유전물질을 800 내지 1,050 ℃로 소성함으로써 얻어지는 유전소성체로서, 상기 유리에 함유되는 SiO2로 환산한 Si와, B2O3로 환산한 B와, A2O(여기서, A는 알칼리 금속 원소를 나타냄)로 환산한 알칼리 금속 원소와, Al이 함유되는 경우 Al2O3로 환산한 Al과, 알칼리 토금속 원소가 함유되는 경우 EO(여기서, E는 알칼리 토금속 원소를 나타냄)로 환산한 알칼리 토금속 원소의 합계량이 100몰%이고, 상기 세라믹 충진제에 함유되는 SiO2, Al2O3및 3Al2O3·2SiO2중 최소한 한 종과, 알칼리 금속 원소가 함유되는 경우 A2O로 환산한 알칼리 금속 원소와, 알칼리 토금속 원소가 함유되는 경우 EO(여기서, E는 알칼리 토금속 원소를 나타냄)로 환산한 알칼리 토금속 원소의 합계량이 100 몰%인 경우, 상기 AO2로 환산한 알칼리 금속 원소의 함량은 0.5 몰% 이하인 것을 특징으로 하는 유전소성체.
  12. 제 2 항의 유전물질을 800 내지 1,050 ℃로 소성함으로써 얻어지는 유전소성체로서, 상기 유리에 함유되는 SiO2로 환산한 Si와, B2O3로 환산한 B와, A2O(여기서, A는 알칼리 금속 원소를 나타냄)로 환산한 알칼리 금속 원소와, Al이 함유되는 경우 Al2O3로 환산한 Al과, 알칼리 토금속 원소가 함유되는 경우 EO(여기서, E는 알칼리 토금속 원소를 나타냄)로 환산한 알칼리 토금속 원소의 합계량이 100몰%이고, 상기 세라믹 충진제에 함유되는 SiO2, Al2O3및 3Al2O3·2SiO2중 최소한 한 종과, 알칼리 금속 원소가 함유되는 경우 A2O로 환산한 알칼리 금속 원소와, 알칼리 토금속 원소가 함유되는 경우 EO(여기서, E는 알칼리 토금속 원소를 나타냄)로 환산한 알칼리 토금속 원소의 합계량이 100 몰%인 경우, 상기 AO2로 환산한 알칼리 금속 원소의 함량은 0.5 몰% 이하인 것을 특징으로 하는 유전소성체.
  13. 제 11 항의 유전 소성체를 포함하는 유전체층과; 상기 유전체층의 표면 및 내부중 최소한 한 부분에 제공되는 도전체층으로서 Ag, Au 및 Cu로부터 선택된 최소한 한 종을 포함하는 도전체층을 구비하는 것을 특징으로 하는 배선 기판.
  14. 제 12 항의 유전소성체를 포함하는 유전체층과; 상기 유전체층의 표면 및 내부중 최소한 한 부분에 제공되는 도전체층으로서 Ag, Au 및 Cu로부터 선택된 최소한 한 종을 포함하는 도전체층을 구비하는 것을 특징으로 하는 배선 기판.
  15. 1,000 ℃를 초과하는 결정화 온도를 갖는 유리와 세라믹 충진제로 구성되는 유전체층과;
    금속 도전체로 주로 구성되는 도전체층을 구비하며,
    상기 도전체층의 일부는 1cm2이상의 형성 면적을 갖는 전면 전극 도전체층인 것을 특징으로 하는 다층 배선 기판.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 전면 전극 도전체층은 접지 전극과 캐패시터 전극중 최소한 하나의 전극인 것을 특징으로 하는 다층 배선 기판.
  17. 제 15 항에 있어서, 상기 유전체층은 비유전율이 7 이하이고, 10 GHz의 고주파 대역에서 유전 손실이 0.002 이하인 것을 특징으로 하는 다층 배선 기판.
  18. 제 15 항에 있어서, 상기 유리는 SiO2, B2O2, Al2O3및 알칼리 토금속 산화물을 함유하며, 상기 SiO2와 B2O2의 함량의 합계는 80 내지 95몰% 이고, 상기 유전체층에서 상기 유리에 기인한 결정이 석출하지 않는 것을 특징으로 하는 다층 배선 기판.
  19. 제 15 항에 있어서, 상기 유리는 SiO2, B2O2, Al2O3및 알칼리 토금속 산화물로 본질적으로 구성되며, 상기 SiO2와 B2O2의 함량의 합계는 80 내지 95몰% 이고, 상기 유전체층에서 상기 유리에 기인한 결정이 석출하지 않는 것을 특징으로 하는 다층 배선 기판.
  20. 1,000 ℃를 초과하는 결정화 온도를 갖는 유리 및 세라믹 충진제를 함유하는 그린체와, 금속 도전체를 함유하는 도전체층으로서 일부가 1 cm2이상의 형성 면적을 갖는 전면 전극 도전체층인 상기 도전체층을 포함하는 다층 배선 성형체를 상기 유리의 결정화 온도 이하의 온도에서 소성하여 다층 배선 기판을 형성하는 것을 특징으로 하는 다층 배선 기판의 제조 방법.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 유리는 SiO2, B2O2, Al2O3및 알칼리 토금속 산화물을 포함하며, 상기 SiO2와 B2O2의 함량의 합계는 80 내지 95몰% 인 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제 15 항에 있어서, 제 11 항의 유전소성체를 추가로 포함하는 다층 배선 기판으로서, Ag, Au 및 Cu로부터 선택된 최소한 한 종을 포함하는 도전체가 상기 유전체층의 표면 및 내부중 최소한 한 부분에 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 다층 배선 기판.
  23. 제 15 항에 있어서, 제 12 항의 유전소성체를 추가로 포함하는 다층 배선 기판으로서, Ag, Au 및 Cu로부터 선택된 최소한 한 종을 포함하는 도전체가 상기 유전체층의 표면 및 내부중 최소한 한 부분에 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 다층 배선 기판.
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