JP2002134913A - セラミック多層基板の製造方法 - Google Patents
セラミック多層基板の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 セラミックグリーンシートの積層体の焼成過
程において、焼成用空気の供給と排気を効率よく行い、
脱バインダーを確実に行って、クローズドポアを減少で
きるセラミック多層基板の製造方法を提供する。 【解決手段】 実質的に矩形状の複数枚のセラミックグ
リーンシート１１〜１４にそれぞれ導体配線パターンを
形成し、重ね合わせて積層体１５を形成し、積層体１５
の両面にセラミックグリーンシート１１〜１４の焼結温
度では焼結しない未焼結シート１６、１７を重ね合わ
せ、空気の流れ道２６を有する押え治具１８１９に挟ん
で多段に積み上げてブロック体２０を形成し、焼成用空
気２３をブロック体２０の一方の側面側からブロック体
２０に供給し、ブロック体２０の他方の側面側から排気
しながら加熱及び加圧して、加圧した面の焼成収縮を抑
制して焼成する。
程において、焼成用空気の供給と排気を効率よく行い、
脱バインダーを確実に行って、クローズドポアを減少で
きるセラミック多層基板の製造方法を提供する。 【解決手段】 実質的に矩形状の複数枚のセラミックグ
リーンシート１１〜１４にそれぞれ導体配線パターンを
形成し、重ね合わせて積層体１５を形成し、積層体１５
の両面にセラミックグリーンシート１１〜１４の焼結温
度では焼結しない未焼結シート１６、１７を重ね合わ
せ、空気の流れ道２６を有する押え治具１８１９に挟ん
で多段に積み上げてブロック体２０を形成し、焼成用空
気２３をブロック体２０の一方の側面側からブロック体
２０に供給し、ブロック体２０の他方の側面側から排気
しながら加熱及び加圧して、加圧した面の焼成収縮を抑
制して焼成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、加圧しながら焼成
するセラミック多層基板の製造方法に係り、より詳細に
は、脱バインダーを確実に行い、加圧した面の焼成収縮
を小さく、且つ寸法ばらつきを小さくする高寸法精度、
高信頼性のあるセラミック多層基板の製造方法に関す
る。
するセラミック多層基板の製造方法に係り、より詳細に
は、脱バインダーを確実に行い、加圧した面の焼成収縮
を小さく、且つ寸法ばらつきを小さくする高寸法精度、
高信頼性のあるセラミック多層基板の製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来より、低温焼成ガラスセラミックか
らなるセラミック多層基板は、電子部品を実装するため
の導体配線パターンを形成した回路基板として用いられ
ている。このセラミック多層基板の製造方法は、低温焼
成ガラスセラミックのセラミックグリーンシートに酸化
焼成が可能なＡｇ系の低融点金属からなる導体ペースト
を用いて、セラミックグリーンシートに穿設したスルー
ホールに充填して層間上下の導通のためのビアを形成
し、更には、スクリーン印刷で表面に配線パターンを形
成し、このセラミックグリーンシートを複数積層して積
層体を形成し、この積層体の両面にセラミックグリーン
シートの焼結温度では焼結しない未焼結シートを配置
し、更に耐火物を両面にあてがい、大気中で加圧しなが
ら焼成している。この焼成においては、先ず、セラミッ
クグリーンシートに含まれる樹脂、可塑剤及び、若干の
溶剤を分解する（脱バインダー処理）ために、約５５０
℃程度まで多量の空気を供給させながら加熱を行い、次
に、ガラスセラミックの焼結温度である約８００〜１０
００℃まで少量の空気を供給させながら加熱を行うこと
で緻密なセラミックを形成することができる。
らなるセラミック多層基板は、電子部品を実装するため
の導体配線パターンを形成した回路基板として用いられ
ている。このセラミック多層基板の製造方法は、低温焼
成ガラスセラミックのセラミックグリーンシートに酸化
焼成が可能なＡｇ系の低融点金属からなる導体ペースト
を用いて、セラミックグリーンシートに穿設したスルー
ホールに充填して層間上下の導通のためのビアを形成
し、更には、スクリーン印刷で表面に配線パターンを形
成し、このセラミックグリーンシートを複数積層して積
層体を形成し、この積層体の両面にセラミックグリーン
シートの焼結温度では焼結しない未焼結シートを配置
し、更に耐火物を両面にあてがい、大気中で加圧しなが
ら焼成している。この焼成においては、先ず、セラミッ
クグリーンシートに含まれる樹脂、可塑剤及び、若干の
溶剤を分解する（脱バインダー処理）ために、約５５０
℃程度まで多量の空気を供給させながら加熱を行い、次
に、ガラスセラミックの焼結温度である約８００〜１０
００℃まで少量の空気を供給させながら加熱を行うこと
で緻密なセラミックを形成することができる。
【０００３】上述の焼成段階での空気の供給方法は、例
えば、特開昭６２−２６０７７７号公報及び特開平８−
４８５７０号公報では、図６に示すように、空気５１を
セラミックグリーンシートの積層体５２の表面に載置さ
れた空気を通過させる多孔質からなる耐火物板５３を介
して吹き付けたり、あるいは、セラミックグリーンシー
トの積層体５２の側面に吹き付ける方法が開示されてい
る。また、特開平１０−１８２２４５号公報では、図７
に示すように、空気５１をセラミックグリーンシートの
積層体５２の下側から吹き付ける方法が開示されてい
る。そして、何れもセラミックグリーンシートの積層体
５２を焼成することによって発生するセラミックグリー
ンシートの積層体５２に含まれる樹脂、可塑剤及び若干
の溶剤の分解ガス５４は、焼成炉５５の上部に形成され
ている排気口５６から排出されている。
えば、特開昭６２−２６０７７７号公報及び特開平８−
４８５７０号公報では、図６に示すように、空気５１を
セラミックグリーンシートの積層体５２の表面に載置さ
れた空気を通過させる多孔質からなる耐火物板５３を介
して吹き付けたり、あるいは、セラミックグリーンシー
トの積層体５２の側面に吹き付ける方法が開示されてい
る。また、特開平１０−１８２２４５号公報では、図７
に示すように、空気５１をセラミックグリーンシートの
積層体５２の下側から吹き付ける方法が開示されてい
る。そして、何れもセラミックグリーンシートの積層体
５２を焼成することによって発生するセラミックグリー
ンシートの積層体５２に含まれる樹脂、可塑剤及び若干
の溶剤の分解ガス５４は、焼成炉５５の上部に形成され
ている排気口５６から排出されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たような従来のセラミック多層基板の製造方法において
は、次のような問題がある。空気をセラミックグリーン
シートの積層体の表面に載置された多孔質板を介して吹
き付けたり、あるいは、セラミックグリーンシートの積
層体の側面に吹き付けたりする場合は、空気が流れる道
が複雑で空気の流れの澱み箇所が発生しやすく、また、
空気の流れる道も長いのでセラミックグリーンシートの
焼成によって発生する分解ガスの排気が悪い。一方、空
気をセラミックグリーンシートの積層体の下側から吹き
付けている場合は、セラミックグリーンシートの積層体
を多段に積み上げると上側の方では直接新鮮な空気が送
り込まれない。そのため、分解ガスが排気されずに滞留
したままで焼結が開始すると、セラミックグリーンシー
ト内にガスが取り残され、セラミックの焼結体の中にク
ローズポアとして閉じ込められる。そして、セラミック
多層基板の中に封じ込まれたクローズポアは温度の上昇
と共に径が大きくなり寸法ばらつきを引き起こし、ま
た、密度を低下させて基板自体の強度を低下させる。本
発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、セ
ラミックグリーンシートの積層体の焼成過程において、
焼成用空気の供給と排気を効率よく行い、分解ガスの除
去を確実に行って、クローズドポアを減少できるセラミ
ック多層基板の製造方法を提供することを目的とする。
たような従来のセラミック多層基板の製造方法において
は、次のような問題がある。空気をセラミックグリーン
シートの積層体の表面に載置された多孔質板を介して吹
き付けたり、あるいは、セラミックグリーンシートの積
層体の側面に吹き付けたりする場合は、空気が流れる道
が複雑で空気の流れの澱み箇所が発生しやすく、また、
空気の流れる道も長いのでセラミックグリーンシートの
焼成によって発生する分解ガスの排気が悪い。一方、空
気をセラミックグリーンシートの積層体の下側から吹き
付けている場合は、セラミックグリーンシートの積層体
を多段に積み上げると上側の方では直接新鮮な空気が送
り込まれない。そのため、分解ガスが排気されずに滞留
したままで焼結が開始すると、セラミックグリーンシー
ト内にガスが取り残され、セラミックの焼結体の中にク
ローズポアとして閉じ込められる。そして、セラミック
多層基板の中に封じ込まれたクローズポアは温度の上昇
と共に径が大きくなり寸法ばらつきを引き起こし、ま
た、密度を低下させて基板自体の強度を低下させる。本
発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、セ
ラミックグリーンシートの積層体の焼成過程において、
焼成用空気の供給と排気を効率よく行い、分解ガスの除
去を確実に行って、クローズドポアを減少できるセラミ
ック多層基板の製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的に沿う本発明に
係るセラミック多層基板の製造方法は、実質的に矩形状
の複数枚のセラミックグリーンシートにそれぞれ導体配
線パターンを形成し、セラミックグリーンシートを重ね
合わせて積層体を形成し、積層体の両面にセラミックグ
リーンシートの焼結温度では焼結しない未焼結シートを
重ね合わせ、更に、空気の流れ道を有する押え治具に挟
んで多段に積み上げてブロック体を形成し、焼成用空気
を供給させながら加熱及び加圧して加圧した面の焼成収
縮を抑制して焼成するセラミック多層基板の製造方法に
おいて、焼成用空気をブロック体の一方の側面側からブ
ロック体に供給し、しかも、ブロック体の他方の側面側
から排気をする。焼成用空気をセラミックグリーンシー
トの積層体を含むブロック体の一方の側面側から供給す
ると同時にセラミックグリーンシートの積層体の焼成に
よって排出されたバインダーの分解ガスを相対向する他
方の側面側から効率よく排気するので、クローズドポア
をセラミック多層基板の中に巻き込むことなく、寸法ば
らつきが少なく、基板強度の高いセラミック多層基板が
得られる。
係るセラミック多層基板の製造方法は、実質的に矩形状
の複数枚のセラミックグリーンシートにそれぞれ導体配
線パターンを形成し、セラミックグリーンシートを重ね
合わせて積層体を形成し、積層体の両面にセラミックグ
リーンシートの焼結温度では焼結しない未焼結シートを
重ね合わせ、更に、空気の流れ道を有する押え治具に挟
んで多段に積み上げてブロック体を形成し、焼成用空気
を供給させながら加熱及び加圧して加圧した面の焼成収
縮を抑制して焼成するセラミック多層基板の製造方法に
おいて、焼成用空気をブロック体の一方の側面側からブ
ロック体に供給し、しかも、ブロック体の他方の側面側
から排気をする。焼成用空気をセラミックグリーンシー
トの積層体を含むブロック体の一方の側面側から供給す
ると同時にセラミックグリーンシートの積層体の焼成に
よって排出されたバインダーの分解ガスを相対向する他
方の側面側から効率よく排気するので、クローズドポア
をセラミック多層基板の中に巻き込むことなく、寸法ば
らつきが少なく、基板強度の高いセラミック多層基板が
得られる。
【０００６】ここで、焼成用空気は、セラミックグリー
ンシートの脱バインダー処理が完了するまでは、焼成さ
れるセラミックグリーンシートの温度に対応させて徐々
に予熱されて供給され、セラミックグリーンシートの脱
バインダー処理完了後、セラミックグリーンシートの焼
結完了までは、脱バインダー処理温度又はそれ以上の温
度に予熱して供給されるのがよい。これにより、焼成用
空気の温度はセラミックグリーンシートの脱バインダー
処理の温度までのセラミックグリーンシートの温度に追
随するので、セラミックグリーンシートと温度差のある
焼成用空気の供給によってセラミックグリーンシートに
熱衝撃を与えてクラック等の不良を発生させるようなこ
とはない。また、脱バインダー処理が完了した後は、焼
成用空気の供給量は少なくてよいので、焼成用の加熱ヒ
ーターにより焼成用空気の温度を上昇させることがで
き、セラミックグリーンシートの焼成温度に追随する必
要はないので、焼成用空気の加熱のための特段の加熱装
置は必要としない。また、焼成用空気の供給と排気の位
置を交互に、しかも定期的に入れ替えて供給と排気を繰
り返してもよい。これにより、効率よく絶えず新しい焼
成用空気がセラミックグリーンシートの積層体に供給で
き、しかも、セラミックグリーンシートの積層体の焼成
によって発生した分解ガスを滞留させることなく効率よ
く排出できる。更に、焼成用空気の供給と排気を平面視
して実質的に矩形状のブロック体の相対向する２組の側
面どうしで行なってもよい。焼成用空気の供給と発生し
た排気ガスの排出がブロック体の全側面側で実施できる
ので、更に効率よく供給と排気ができる。
ンシートの脱バインダー処理が完了するまでは、焼成さ
れるセラミックグリーンシートの温度に対応させて徐々
に予熱されて供給され、セラミックグリーンシートの脱
バインダー処理完了後、セラミックグリーンシートの焼
結完了までは、脱バインダー処理温度又はそれ以上の温
度に予熱して供給されるのがよい。これにより、焼成用
空気の温度はセラミックグリーンシートの脱バインダー
処理の温度までのセラミックグリーンシートの温度に追
随するので、セラミックグリーンシートと温度差のある
焼成用空気の供給によってセラミックグリーンシートに
熱衝撃を与えてクラック等の不良を発生させるようなこ
とはない。また、脱バインダー処理が完了した後は、焼
成用空気の供給量は少なくてよいので、焼成用の加熱ヒ
ーターにより焼成用空気の温度を上昇させることがで
き、セラミックグリーンシートの焼成温度に追随する必
要はないので、焼成用空気の加熱のための特段の加熱装
置は必要としない。また、焼成用空気の供給と排気の位
置を交互に、しかも定期的に入れ替えて供給と排気を繰
り返してもよい。これにより、効率よく絶えず新しい焼
成用空気がセラミックグリーンシートの積層体に供給で
き、しかも、セラミックグリーンシートの積層体の焼成
によって発生した分解ガスを滞留させることなく効率よ
く排出できる。更に、焼成用空気の供給と排気を平面視
して実質的に矩形状のブロック体の相対向する２組の側
面どうしで行なってもよい。焼成用空気の供給と発生し
た排気ガスの排出がブロック体の全側面側で実施できる
ので、更に効率よく供給と排気ができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態について説明し、本
発明の理解に供する。ここに、図１は本発明の一実施の
形態に係るセラミック多層基板の製造方法の説明図、図
２は同セラミック多層基板の製造方法における加圧焼成
時の積層構造の説明図、図３は同セラミック多層基板の
製造方法における加圧焼成時の焼成用空気の流れの説明
図、図４は同セラミック多層基板の製造方法における加
圧焼成時の変形例に係る焼成用空気の流れの説明図、図
５は同セラミック多層基板の製造方法における加圧焼成
時の他の変形例に係る焼成用空気の流れの説明図であ
る。
つ、本発明を具体化した実施の形態について説明し、本
発明の理解に供する。ここに、図１は本発明の一実施の
形態に係るセラミック多層基板の製造方法の説明図、図
２は同セラミック多層基板の製造方法における加圧焼成
時の積層構造の説明図、図３は同セラミック多層基板の
製造方法における加圧焼成時の焼成用空気の流れの説明
図、図４は同セラミック多層基板の製造方法における加
圧焼成時の変形例に係る焼成用空気の流れの説明図、図
５は同セラミック多層基板の製造方法における加圧焼成
時の他の変形例に係る焼成用空気の流れの説明図であ
る。
【０００８】本発明の一実施の形態に係るセラミック多
層基板の製造方法で作製するセラミック多層基板につい
て説明する。セラミック多層基板に用いられる複数枚の
セラミックグリーンシートは、８００〜１０００℃の低
温の焼結温度で焼成可能なガラスセラミック、例えば、
ＣａＯ−Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 −Ｂ2 Ｏ3 系ガラス５０
〜６５重量％（好ましくは６０重量％）とＡｌ2 Ｏ3 ５
０〜３５重量％（好ましくは４０重量％）からなるセラ
ミック粉末に樹脂、溶剤及び可塑材を添加して混合し、
ドクターブレード法等で所望の厚みのシート状にし、実
質的に矩形状の所望の大きさに切断して形成されてい
る。そして、各セラミックグリーンシートには、上下の
セラミックグリーンシートの導通を形成するためのスル
ーホールをプレス金型やＮＣマシーン等を使用して穿設
している。そして、このスルーホールには、スクリーン
印刷等でＡｇ系導体ペーストを充填して各セラミックグ
リーンシート層の上下の導体配線パターンを接続するた
めのビア導体を形成している。また、各セラミックグリ
ーンシートの表面には、導通回路を形成するための導体
配線パターンをＡｇ系導体ペーストを用いてスクリーン
印刷等で形成している。これらのセラミックグリーンシ
ートは、重ね合わせて温度を約１００℃、圧力を約４．
９ＭＰａで加熱圧着して積層し、積層体を形成してい
る。そして、後述する焼成方法で焼成して焼結体となっ
た後、更にその外表面には、金属導体ペーストを用いて
外層配線パターンを形成している。この外層配線パター
ンはＡｕ系の導体ペーストを用いた半導体チップの搭載
用のワイヤボンドパッドであったり、Ａｇ系の導体ペー
ストを用いたディスクリート部品搭載のためのパッド、
外部との接続用端子、抵抗体形成のためのパッド等であ
ったりする。この外層配線パターンは半導体チップやチ
ップ抵抗等の電子部品を実装するために用いられてい
る。
層基板の製造方法で作製するセラミック多層基板につい
て説明する。セラミック多層基板に用いられる複数枚の
セラミックグリーンシートは、８００〜１０００℃の低
温の焼結温度で焼成可能なガラスセラミック、例えば、
ＣａＯ−Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 −Ｂ2 Ｏ3 系ガラス５０
〜６５重量％（好ましくは６０重量％）とＡｌ2 Ｏ3 ５
０〜３５重量％（好ましくは４０重量％）からなるセラ
ミック粉末に樹脂、溶剤及び可塑材を添加して混合し、
ドクターブレード法等で所望の厚みのシート状にし、実
質的に矩形状の所望の大きさに切断して形成されてい
る。そして、各セラミックグリーンシートには、上下の
セラミックグリーンシートの導通を形成するためのスル
ーホールをプレス金型やＮＣマシーン等を使用して穿設
している。そして、このスルーホールには、スクリーン
印刷等でＡｇ系導体ペーストを充填して各セラミックグ
リーンシート層の上下の導体配線パターンを接続するた
めのビア導体を形成している。また、各セラミックグリ
ーンシートの表面には、導通回路を形成するための導体
配線パターンをＡｇ系導体ペーストを用いてスクリーン
印刷等で形成している。これらのセラミックグリーンシ
ートは、重ね合わせて温度を約１００℃、圧力を約４．
９ＭＰａで加熱圧着して積層し、積層体を形成してい
る。そして、後述する焼成方法で焼成して焼結体となっ
た後、更にその外表面には、金属導体ペーストを用いて
外層配線パターンを形成している。この外層配線パター
ンはＡｕ系の導体ペーストを用いた半導体チップの搭載
用のワイヤボンドパッドであったり、Ａｇ系の導体ペー
ストを用いたディスクリート部品搭載のためのパッド、
外部との接続用端子、抵抗体形成のためのパッド等であ
ったりする。この外層配線パターンは半導体チップやチ
ップ抵抗等の電子部品を実装するために用いられてい
る。
【０００９】次いで、図１、図２を参照しながら、本発
明の一実施の形態に係るセラミック多層基板の製造方法
における焼成の手順について説明する。前述の通り実質
的に矩形状からなる複数枚のセラミックグリーンシート
１１〜１４に、それぞれビア導体を含む導体配線パター
ンをスクリーン印刷し、重ね合わせて積層体１５を形成
する。この積層体１５の両面（上面、下面）には、セラ
ミックグリーンシート１１〜１４の焼結温度である８０
０〜１０００℃では焼結しない未焼結シート１６、１７
を重ね合わせる。この未焼結シート１６、１７は、ガラ
ス分を含まないアルミナ粉末のみに樹脂、溶剤及び可塑
材を添加して混合し、ドクターブレード法等で所望の厚
みのシート状にし、セラミックグリーンシート１１〜１
４の大きさに略等しい所望の大きさに切断して形成す
る。更に、未焼結シート１６の上面、未焼結シート１７
の下面に、押え治具１８、１９をそれぞれあてがい積層
体１５及び未焼結シート１６、１７を挟み込む。この押
え治具１８、１９は、未焼結シート１６、１７と接する
側は平面状であり、その反対面は、３次元的波形状等と
なっており、押え治具１８、１９が上下方向に隣接する
組の押え治具１８、１９と重なり合っても、その間には
空気の流れ道２６が確保されている。
明の一実施の形態に係るセラミック多層基板の製造方法
における焼成の手順について説明する。前述の通り実質
的に矩形状からなる複数枚のセラミックグリーンシート
１１〜１４に、それぞれビア導体を含む導体配線パター
ンをスクリーン印刷し、重ね合わせて積層体１５を形成
する。この積層体１５の両面（上面、下面）には、セラ
ミックグリーンシート１１〜１４の焼結温度である８０
０〜１０００℃では焼結しない未焼結シート１６、１７
を重ね合わせる。この未焼結シート１６、１７は、ガラ
ス分を含まないアルミナ粉末のみに樹脂、溶剤及び可塑
材を添加して混合し、ドクターブレード法等で所望の厚
みのシート状にし、セラミックグリーンシート１１〜１
４の大きさに略等しい所望の大きさに切断して形成す
る。更に、未焼結シート１６の上面、未焼結シート１７
の下面に、押え治具１８、１９をそれぞれあてがい積層
体１５及び未焼結シート１６、１７を挟み込む。この押
え治具１８、１９は、未焼結シート１６、１７と接する
側は平面状であり、その反対面は、３次元的波形状等と
なっており、押え治具１８、１９が上下方向に隣接する
組の押え治具１８、１９と重なり合っても、その間には
空気の流れ道２６が確保されている。
【００１０】押え治具１８、１９に挟み込まれた積層体
１５及び未焼結シート１６、１７を１組として上下方向
に多段に重ねて積み上げられたブロック体２０を、加圧
式焼成炉２１の中の受け台２７上に載置する。加圧式焼
成炉２１の天井に取付けられた、例えば、油圧シリンダ
ーやサーボモーター等からなる加圧体２２のヘッド２２
ａと受け台２７でブロック体２０を挟み込み、加圧体２
２を作動させて、例えば、最高約２９ｋＮの加重を掛
け、加圧式焼成炉２１の内周側面に取付けられたヒータ
ーを加熱して焼成する。この加圧焼成によって形成され
たセラミック多層基板は、加圧した面の焼成収縮が抑制
されて焼成されるので、面方向の焼成収縮が殆ど発生し
ない。
１５及び未焼結シート１６、１７を１組として上下方向
に多段に重ねて積み上げられたブロック体２０を、加圧
式焼成炉２１の中の受け台２７上に載置する。加圧式焼
成炉２１の天井に取付けられた、例えば、油圧シリンダ
ーやサーボモーター等からなる加圧体２２のヘッド２２
ａと受け台２７でブロック体２０を挟み込み、加圧体２
２を作動させて、例えば、最高約２９ｋＮの加重を掛
け、加圧式焼成炉２１の内周側面に取付けられたヒータ
ーを加熱して焼成する。この加圧焼成によって形成され
たセラミック多層基板は、加圧した面の焼成収縮が抑制
されて焼成されるので、面方向の焼成収縮が殆ど発生し
ない。
【００１１】ブロック体２０を加熱、加圧する際に送り
込む焼成用空気２３は、加圧式焼成炉２１の一方の側面
の複数の供給口から、例えば、約２９００リットル／分
でブロック体２０に供給する。供給された焼成用空気２
３は、セラミックグリーンシート１１〜１４や導体ペー
ストに含有する樹脂、可塑剤及び若干の溶剤等のバイン
ダーを分解するのに消費されたり、分解で発生した分解
ガスを押し出している。図３に示すように、この焼成用
空気２３の流れは、隣接する組の押え治具１８、１９ど
うし間に形成された空気の流れ道２６やブロック体２０
の外周部２８（外周面と加圧式焼成炉２１の内壁面の
間）を通って、焼成用空気２３が供給された一方の側面
の相対向する他方の側面から分解ガスと共に排気ガス２
４として排気され、一部は加圧式焼成炉２１の天井部に
滞留する分解ガスと共に排気ガス２５として加圧式焼成
炉２１の天井部の排気口から排気される。また、一部は
加圧式焼成炉２１の床部に設けられた排気口からも排気
ガス２５ａが排気されることもある。
込む焼成用空気２３は、加圧式焼成炉２１の一方の側面
の複数の供給口から、例えば、約２９００リットル／分
でブロック体２０に供給する。供給された焼成用空気２
３は、セラミックグリーンシート１１〜１４や導体ペー
ストに含有する樹脂、可塑剤及び若干の溶剤等のバイン
ダーを分解するのに消費されたり、分解で発生した分解
ガスを押し出している。図３に示すように、この焼成用
空気２３の流れは、隣接する組の押え治具１８、１９ど
うし間に形成された空気の流れ道２６やブロック体２０
の外周部２８（外周面と加圧式焼成炉２１の内壁面の
間）を通って、焼成用空気２３が供給された一方の側面
の相対向する他方の側面から分解ガスと共に排気ガス２
４として排気され、一部は加圧式焼成炉２１の天井部に
滞留する分解ガスと共に排気ガス２５として加圧式焼成
炉２１の天井部の排気口から排気される。また、一部は
加圧式焼成炉２１の床部に設けられた排気口からも排気
ガス２５ａが排気されることもある。
【００１２】焼成用空気２３は、セラミックグリーンシ
ート１１〜１４の脱バインダー処理が完了するまでは、
常温からセラミックグリーンシート１１〜１４の脱バイ
ンダー処理温度（例えば、約５５０℃）となるまで実質
的に焼成温度（セラミックグリーンシートの温度）に合
わせて徐々に予熱して昇温させながら供給し、セラミッ
クグリーンシート１１〜１４の脱バインダー処理が完了
した後は、焼結が完了するまでセラミックグリーンシー
ト１１〜１４の脱バインダー処理温度又はそれ以上の温
度に予熱して焼成用空気２３を供給し続ける。脱バイン
ダー処理が完了するまではセラミックグリーンシート１
１〜１４の焼成温度に追随した温度で焼成用空気２３を
供給することで、昇温速度に影響を与えることなく、ま
た、セラミックグリーンシート１１〜１４に温度の異な
る焼成用空気２３を与えることがないので熱衝撃で発生
するクラック等の不良を発生させない。脱バインダー処
理温度を超えると、脱バインダー処理以降の焼成用空気
２３の流量を絞る、例えば、２００リットル／分とする
ことができるので、セラミックグリーンシート１１〜１
４の焼成温度と追随させて焼成用空気２３の温度を昇温
させなくてもよく、特別な加熱装置を準備することが省
略できる。
ート１１〜１４の脱バインダー処理が完了するまでは、
常温からセラミックグリーンシート１１〜１４の脱バイ
ンダー処理温度（例えば、約５５０℃）となるまで実質
的に焼成温度（セラミックグリーンシートの温度）に合
わせて徐々に予熱して昇温させながら供給し、セラミッ
クグリーンシート１１〜１４の脱バインダー処理が完了
した後は、焼結が完了するまでセラミックグリーンシー
ト１１〜１４の脱バインダー処理温度又はそれ以上の温
度に予熱して焼成用空気２３を供給し続ける。脱バイン
ダー処理が完了するまではセラミックグリーンシート１
１〜１４の焼成温度に追随した温度で焼成用空気２３を
供給することで、昇温速度に影響を与えることなく、ま
た、セラミックグリーンシート１１〜１４に温度の異な
る焼成用空気２３を与えることがないので熱衝撃で発生
するクラック等の不良を発生させない。脱バインダー処
理温度を超えると、脱バインダー処理以降の焼成用空気
２３の流量を絞る、例えば、２００リットル／分とする
ことができるので、セラミックグリーンシート１１〜１
４の焼成温度と追随させて焼成用空気２３の温度を昇温
させなくてもよく、特別な加熱装置を準備することが省
略できる。
【００１３】なお、焼成用空気を供給する位置と、排気
ガスを排出する位置は、交互に定期的に入れ替えること
ができる。すなわち、図４に示すように、加圧式焼成炉
２１の中に載置されたブロック体２０の一方の側面側か
ら焼成用空気２３を供給し、一方の側面と相対向する側
面側（他方の側面側）から排気ガス２４を排出し、一定
時間経過後に、位置を入れ替えて他方の側面側から焼成
用空気２３ａを供給し、一方の側面側から排気ガス２４
ａを排出する。天井部から排出される排気ガス２５や床
部から排出される排気ガス２５ａは交互に入れ替わるこ
ととは関係なく排気が継続して行われている。この供給
と排気の交互の入れ替わりによって、セラミックグリー
ンシート１１〜１４等から発生した分解ガスの加圧式焼
成炉２１内の部分的な滞留を解消して分解ガスの排気を
行うことができる。
ガスを排出する位置は、交互に定期的に入れ替えること
ができる。すなわち、図４に示すように、加圧式焼成炉
２１の中に載置されたブロック体２０の一方の側面側か
ら焼成用空気２３を供給し、一方の側面と相対向する側
面側（他方の側面側）から排気ガス２４を排出し、一定
時間経過後に、位置を入れ替えて他方の側面側から焼成
用空気２３ａを供給し、一方の側面側から排気ガス２４
ａを排出する。天井部から排出される排気ガス２５や床
部から排出される排気ガス２５ａは交互に入れ替わるこ
ととは関係なく排気が継続して行われている。この供給
と排気の交互の入れ替わりによって、セラミックグリー
ンシート１１〜１４等から発生した分解ガスの加圧式焼
成炉２１内の部分的な滞留を解消して分解ガスの排気を
行うことができる。
【００１４】また、図５に示すように、焼成用空気２３
ｂの供給を、平面視して実質的に矩形状のブロック体２
０の一方の側面側から行い、相対向する他方の側面側か
ら排気ガス２４ｂを排出すると供に、焼成用空気２３
ｂ、排気ガス２４ｂの流れと直交する方向の一方側から
焼成用空気２３ｃを供給し、他方側から排気ガス２４ｃ
の排出を行うこともできる。２組の側面どうしで供給と
排気を行っているので、セラミックグリーンシート１１
〜１４等の焼成によって発生した分解ガスの排気を更に
向上することができる。また、焼成用空気２３ｂ、２３
ｃの供給する位置と、排気ガス２４ｂ、２４ｃの排出を
行う位置とを、定期的に交互に入れ替えて行うこともで
きる。この場合は、バインダーガスの滞留を更に解消す
ることができる。
ｂの供給を、平面視して実質的に矩形状のブロック体２
０の一方の側面側から行い、相対向する他方の側面側か
ら排気ガス２４ｂを排出すると供に、焼成用空気２３
ｂ、排気ガス２４ｂの流れと直交する方向の一方側から
焼成用空気２３ｃを供給し、他方側から排気ガス２４ｃ
の排出を行うこともできる。２組の側面どうしで供給と
排気を行っているので、セラミックグリーンシート１１
〜１４等の焼成によって発生した分解ガスの排気を更に
向上することができる。また、焼成用空気２３ｂ、２３
ｃの供給する位置と、排気ガス２４ｂ、２４ｃの排出を
行う位置とを、定期的に交互に入れ替えて行うこともで
きる。この場合は、バインダーガスの滞留を更に解消す
ることができる。
【００１５】なお、本実施の形態では、セラミック多層
基板を４層のセラミックグリーンシート１１〜１４で形
成したが、この層数は限定されるものではなく、２層、
３層又は５層以上であってもよい。また、セラミックグ
リーンシートの材料として、ＣａＯ−Ａｌ2 Ｏ3 −Ｓｉ
Ｏ2−Ｂ2 Ｏ3 系ガラスとＡｌ2 Ｏ3 との混合物を用い
る以外に、ＭｇＯ−Ａｌ2 Ｏ 3 −ＳｉＯ2 −Ｂ2 Ｏ3 系
ガラスとＡｌ2 Ｏ3 との混合物、ＳｉＯ2 −Ｂ2 Ｏ3系
ガラスとＡｌ2 Ｏ3 との混合物、ＰｂＯ−ＳｉＯ2 −Ｂ
2 Ｏ3 系ガラスとＡｌ 2 Ｏ3 との混合物、コージェライ
ト系結晶化ガラス等のセラミック材料を用いてもよい。
基板を４層のセラミックグリーンシート１１〜１４で形
成したが、この層数は限定されるものではなく、２層、
３層又は５層以上であってもよい。また、セラミックグ
リーンシートの材料として、ＣａＯ−Ａｌ2 Ｏ3 −Ｓｉ
Ｏ2−Ｂ2 Ｏ3 系ガラスとＡｌ2 Ｏ3 との混合物を用い
る以外に、ＭｇＯ−Ａｌ2 Ｏ 3 −ＳｉＯ2 −Ｂ2 Ｏ3 系
ガラスとＡｌ2 Ｏ3 との混合物、ＳｉＯ2 −Ｂ2 Ｏ3系
ガラスとＡｌ2 Ｏ3 との混合物、ＰｂＯ−ＳｉＯ2 −Ｂ
2 Ｏ3 系ガラスとＡｌ 2 Ｏ3 との混合物、コージェライ
ト系結晶化ガラス等のセラミック材料を用いてもよい。
【００１６】
【発明の効果】請求項１〜４記載のセラミック多層基板
の製造方法においては、焼成用空気をブロック体の一方
の側面側からブロック体に供給し、しかも、ブロック体
の他方の側面側から排気をするので、セラミックグリー
ンシートの積層体等の焼成によって排出された分解ガス
を相対向する側面から効率よく排気し、セラミック多層
基板の中にクローズドポアを巻き込むことなく、寸法ば
らつきが少なく、基板強度の高いセラミック多層基板が
得られる。
の製造方法においては、焼成用空気をブロック体の一方
の側面側からブロック体に供給し、しかも、ブロック体
の他方の側面側から排気をするので、セラミックグリー
ンシートの積層体等の焼成によって排出された分解ガス
を相対向する側面から効率よく排気し、セラミック多層
基板の中にクローズドポアを巻き込むことなく、寸法ば
らつきが少なく、基板強度の高いセラミック多層基板が
得られる。
【００１７】特に、請求項２記載のセラミック多層基板
の製造方法においては、焼成用空気は、セラミックグリ
ーンシートの脱バインダー処理が完了するまでは焼成さ
れるセラミックグリーンシートの温度に対応させて徐々
に予熱されて供給され、セラミックグリーンシートの脱
バインダー処理完了後、セラミックグリーンシートの焼
結完了までは、脱バインダー処理温度又はそれ以上の温
度に予熱して供給されるので、焼成用空気の温度はセラ
ミックグリーンシートの脱バインダー処理の温度までの
セラミックグリーンシートの温度に追随し、焼成用空気
の供給によってセラミックグリーンシートに熱衝撃を与
えるようなことが発生しない。また、脱バインダー処理
の完了後は、セラミックグリーンシートの焼成温度に追
随する必要はなく、焼成用空気の加熱のための特段の加
熱装置は必要としない。
の製造方法においては、焼成用空気は、セラミックグリ
ーンシートの脱バインダー処理が完了するまでは焼成さ
れるセラミックグリーンシートの温度に対応させて徐々
に予熱されて供給され、セラミックグリーンシートの脱
バインダー処理完了後、セラミックグリーンシートの焼
結完了までは、脱バインダー処理温度又はそれ以上の温
度に予熱して供給されるので、焼成用空気の温度はセラ
ミックグリーンシートの脱バインダー処理の温度までの
セラミックグリーンシートの温度に追随し、焼成用空気
の供給によってセラミックグリーンシートに熱衝撃を与
えるようなことが発生しない。また、脱バインダー処理
の完了後は、セラミックグリーンシートの焼成温度に追
随する必要はなく、焼成用空気の加熱のための特段の加
熱装置は必要としない。
【００１８】また、請求項３記載のセラミック多層基板
の製造方法においては、焼成用空気の供給と排気の位置
を交互に、しかも定期的に入れ替えて供給と排気を繰り
返すので、効率よく絶えず新しい焼成用空気がセラミッ
クグリーンシートの積層体に供給でき、しかも、セラミ
ックグリーンシートの積層体の焼成によって発生したバ
インダーガスを効率よく排出できる。
の製造方法においては、焼成用空気の供給と排気の位置
を交互に、しかも定期的に入れ替えて供給と排気を繰り
返すので、効率よく絶えず新しい焼成用空気がセラミッ
クグリーンシートの積層体に供給でき、しかも、セラミ
ックグリーンシートの積層体の焼成によって発生したバ
インダーガスを効率よく排出できる。
【００１９】更に、請求項４記載のセラミック多層基板
の製造方法においては、焼成用空気の供給と排気を平面
視して実質的に矩形状のブロック体の相対向する２組の
側面どうしで行うので、焼成用空気の供給と発生した排
気ガスの排出が全方向で実施でき、更に効率よく供給と
排気ができる。
の製造方法においては、焼成用空気の供給と排気を平面
視して実質的に矩形状のブロック体の相対向する２組の
側面どうしで行うので、焼成用空気の供給と発生した排
気ガスの排出が全方向で実施でき、更に効率よく供給と
排気ができる。
【図１】本発明の一実施の形態に係るセラミック多層基
板の製造方法の説明図である。
板の製造方法の説明図である。
【図２】同セラミック多層基板の製造方法における加圧
焼成時の積層構造の説明図である。
焼成時の積層構造の説明図である。
【図３】同セラミック多層基板の製造方法における加圧
焼成時の焼成用空気の流れの説明図である。
焼成時の焼成用空気の流れの説明図である。
【図４】同セラミック多層基板の製造方法における加圧
焼成時の変形例に係る焼成用空気の流れの説明図であ
る。
焼成時の変形例に係る焼成用空気の流れの説明図であ
る。
【図５】同セラミック多層基板の製造方法における加圧
焼成時の他の変形例に係る焼成用空気の流れの説明図で
ある。
焼成時の他の変形例に係る焼成用空気の流れの説明図で
ある。
【図６】従来のセラミック多層基板の製造方法の説明図
である。
である。
【図７】従来のセラミック多層基板の製造方法の説明図
である。
である。
１１〜１４：セラミックグリーンシート、１５：積層
体、１６、１７：未焼結シート、１８、１９：押え治
具、２０：ブロック体、２１：加圧式焼成炉、２２：加
圧体、２２ａ：ヘッド、２３、２３ａ、２３ｂ、２３
ｃ：焼成用空気、２４、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ：排気
ガス、２５、２５ａ：排気ガス、２６：空気の流れ道、
２７：受け台、２８：外周部
体、１６、１７：未焼結シート、１８、１９：押え治
具、２０：ブロック体、２１：加圧式焼成炉、２２：加
圧体、２２ａ：ヘッド、２３、２３ａ、２３ｂ、２３
ｃ：焼成用空気、２４、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ：排気
ガス、２５、２５ａ：排気ガス、２６：空気の流れ道、
２７：受け台、２８：外周部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 正実 山口県美祢市大嶺町東分字岩倉2701番１ 株式会社住友金属エレクトロデバイス内 (72)発明者 篠田 龍男 山口県美祢市大嶺町東分字岩倉2701番１ 株式会社住友金属エレクトロデバイス内 Ｆターム(参考） 5E346 AA02 AA42 AA43 CC18 CC38 CC39 DD03 DD13 EE23 EE24 EE27 EE29 EE30 FF45 GG01 GG04 GG05 GG06 GG08 GG09 GG15 GG24 HH11
Claims (4)
- 【請求項１】 実質的に矩形状の複数枚のセラミックグ
リーンシートにそれぞれ導体配線パターンを形成し、該
セラミックグリーンシートを重ね合わせて積層体を形成
し、該積層体の両面に前記セラミックグリーンシートの
焼結温度では焼結しない未焼結シートを重ね合わせ、更
に、空気の流れ道を有する押え治具に挟んで多段に積み
上げてブロック体を形成し、焼成用空気を供給させなが
ら加熱及び加圧して加圧した面の焼成収縮を抑制して焼
成するセラミック多層基板の製造方法において、前記焼
成用空気を前記ブロック体の一方の側面側から該ブロッ
ク体に供給し、しかも、該ブロック体の他方の側面側か
ら排気をすることを特徴とするセラミック多層基板の製
造方法。 - 【請求項２】 請求項１記載のセラミック多層基板の製
造方法において、前記焼成用空気は、前記セラミックグ
リーンシートの脱バインダー処理が完了するまでは、焼
成される前記セラミックグリーンシートの温度に対応さ
せて徐々に予熱されて供給され、前記セラミックグリー
ンシートの脱バインダー処理完了後、該セラミックグリ
ーンシートの焼結完了までは、前記脱バインダー処理温
度又はそれ以上の温度に予熱して供給されることを特徴
とするセラミック多層基板の製造方法。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載のセラミック多層基
板の製造方法において、前記焼成用空気の供給と排気の
位置を交互に、しかも定期的に入れ替えて供給と排気を
繰り返すことを特徴とするセラミック多層基板の製造方
法。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項に記載のセ
ラミック多層基板の製造方法において、前記焼成用空気
の供給と排気を平面視して実質的に矩形状の前記ブロッ
ク体の相対向する２組の側面どうしで行うことを特徴と
するセラミック多層基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000319862A JP2002134913A (ja) | 2000-10-19 | 2000-10-19 | セラミック多層基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000319862A JP2002134913A (ja) | 2000-10-19 | 2000-10-19 | セラミック多層基板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002134913A true JP2002134913A (ja) | 2002-05-10 |
Family
ID=18798249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000319862A Pending JP2002134913A (ja) | 2000-10-19 | 2000-10-19 | セラミック多層基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002134913A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004099387A (ja) * | 2002-09-11 | 2004-04-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 無収縮セラミック多層基板の製造方法 |
| US7008220B2 (en) | 2001-09-20 | 2006-03-07 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Ceramic setter plate and manufacturing method thereof |
-
2000
- 2000-10-19 JP JP2000319862A patent/JP2002134913A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7008220B2 (en) | 2001-09-20 | 2006-03-07 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Ceramic setter plate and manufacturing method thereof |
| JP2004099387A (ja) * | 2002-09-11 | 2004-04-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 無収縮セラミック多層基板の製造方法 |
| JP4517566B2 (ja) * | 2002-09-11 | 2010-08-04 | パナソニック株式会社 | 無収縮セラミック多層基板の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
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|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070731 |