JP2004136690A - Green sheet manufacturing process - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子部品用の多層基板に使用されるグリーンシートの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a green sheet used for a multilayer substrate for electronic components.
一般に、グリーンシート製造装置としては、図2に示すようなドクターブレード法が採用されている。この装置は、キャリヤフィルム1が供給ロール1aから引き出され、水平に配設された複数の支持ローラー2上を一方向に搬送され、このキャリヤフィルム1の上方に、ドクターブレード3aを具備し、セラミックス粉末を含むスラリ4が溜められるコーター部3が配設された構成になっており、コーター部3内のスラリ4をドクターブレード3aとキャリヤフィルム1との間隙3bからキャリヤフィルム1の移動に伴って塗布することによりシート状のスラリ4aを形成し、これを乾燥部5で熱風を吹き付けて乾燥させてグリーンシート10とし、その後、キャリヤフィルム1と共にグリーンシート10を一対の引出ローラー6a、6bにより引き出して巻取ロール10aに巻き取るようになっている。
Generally, as a green sheet manufacturing apparatus, a doctor blade method as shown in FIG. 2 is employed. In this apparatus, a
このような、ドクターブレード法を用いるグリーンシート製造装置として、例えば、特許文献1には、搬送フィルム上にグリーンシートを成形する方法で、搬送フィルム支持台端部に平板状のスペーサを設けることにより、フィルムシワの発生を防止する記載がある。また、特許文献2には、キャリヤフィルム上にドクターブレード法を用いてセラミックスラリーを塗布し、乾燥装置を通過させてセラミックグリーンシートを得るセラミックグリーンシート製造方法で、キャリヤフィルムが電磁誘導乾燥装置とその後段に配置された熱風乾燥装置とにより乾燥されること、熱風乾燥装置では、キャリヤフィルムがその下に配置された一対のロールに張り渡された無端ベルトにより支持されることが記載されている。また、特許文献3〜5には、上方に凸形に配置された複数の展張ロールを用いた磁性体等の塗工装置が記載されている。また、特許文献6には、ドクターブレード法により搬送フィルム上にグリーンシートを成形する方法において、搬送手段としてのコンベアベルトを用いること及びフィルムの下方に加熱手段を設けることが記載されている。
しかしながら、上記図2の装置では、引出ローラー6a、6bにより、図3に示すように、矢印Tで示した搬送方向にかかる張力によってキャリヤフィルム1に縦皺1bが生じ、その縦皺1bがそのままグリーンシート10に転写されて幅方向の厚さ寸法に乱れ10bが生じる問題がある。特に、多層基板に使用されるグリーンシートの場合、厚さ寸法の不良は回路パターンを印刷する際に不具合が生じ欠陥となり、仮に回路パターンの印刷ができたとしても、その後の積層・焼成の際に、密着しない部分が生じて回路の欠陥となる問題が生じる。また、最近、基板の切り出し加工や多層基板に必要なスルーホール加工等の作業効率を上げるため、グリーンシート10をキャリヤフィルム1と一体の状態で加工することが行われており、その場合、加工の妨げにならないようにキャリヤフィルム1の厚さを100μm以下に薄くすることが要求されている。この薄いキャリヤフィルム1を使用してグリーンシート10を製造した場合、前記縦皺1bの高さがより顕著になりグリーンシート10の殆どの部所が厚さ寸法不良となる問題が生じる。
However, in the apparatus shown in FIG. 2, the draw-
また、上記装置の乾燥部5では、シート状のスラリ4aにその上方から熱風を吹き付けて乾燥させており、スラリ4aの表面のみが先に乾いて収縮・固化し、その後下層が乾燥してくるので、表面と下層との収縮の時間的ズレによりグリーンシート10にひび割れが生じる問題がある。
Further, in the
本発明は、以上のような従来の問題点を解決し、縦皺がなく均一な厚さを有するグリーンシートを効率良く製造できる製造方法を提供することを目的とする。 The object of the present invention is to solve the conventional problems described above and to provide a manufacturing method capable of efficiently manufacturing a green sheet having a uniform thickness without vertical wrinkles.
本願発明に係るグリーンシート製造方法は、一方向に搬送されるキャリヤフィルム上に、セラミックス粉末を含むスラリを塗布してドクターブレードによりグリーンシートを成形するグリーンシート製造方法において、キャリヤフィルムの搬送方向に沿ってその下側にアーチ形の支持面を設け、該支持面上をスラリが塗布されたキャリヤフィルムを搬送することを特徴とする。 The green sheet manufacturing method according to the present invention is a green sheet manufacturing method in which a slurry containing ceramic powder is applied on a carrier film conveyed in one direction and a green sheet is formed by a doctor blade. Along the lower side, an arch-shaped support surface is provided, and the carrier film coated with the slurry is conveyed on the support surface.
また、本願発明に係るグリーンシート製造方法は、キャリヤフィルムの搬送方向に沿ってその下側にアーチ形の支持面を有するコンベアベルトを設け、該コンベアベルト上をスラリが塗布されたキャリヤフィルムを搬送することを特徴とする。 Further, the method of manufacturing a green sheet according to the present invention is to provide a conveyor belt having an arch-shaped support surface below the carrier film along the transport direction, and transport the carrier film coated with the slurry on the conveyor belt. It is characterized by doing.
上記アーチ形の支持面としては、キャリヤフィルムの下側にあって、キャリヤフィルムを搬送方向に沿ってアーチ形に支持して、搬送方向にかかる張力によるキャリヤフィルムの縦皺の発生を防止するためのものであり、この支持面を形成する支持体としては、大きな一枚のアーチ形の板状物、多数の支持片または小径の支持ローラーを密集してアーチ形に整列させたもの等があり、スラリが塗布されたキャリヤフィルムを該支持体の面上を直接に搬送させるようにしてもよいが、好ましくはアーチ形の該支持体とスラリが塗布されたキャリヤフィルムとの間にコンベアベルトを介在させキャリヤフィルムを支持して搬送するコンベアベルト自体をアーチ形の支持面として形成するのがキャリヤフィルムに懸かる張力を軽減して縦皺を防止する上でよい。コンベアベルトとしては、塗布されたスラリの乾燥条件下でも変形せず、不要な揮発成分が出ない材質で構成され、キャリヤフィルムより大きい幅寸法を有するもが適している。より好ましくは、コンベアベルト自体の剛性が、縦皺の発生原因となるコンベアベルトを支持する支持構造体表面の凹凸等の欠陥をキャリヤフィルムに伝えない程度に高いものがよい。 As the arch-shaped support surface, the carrier film is provided below the carrier film, and the carrier film is supported in an arch shape along the transport direction to prevent vertical wrinkles of the carrier film due to tension applied in the transport direction. Examples of the support forming the support surface include a large single arch-shaped plate, a large number of support pieces or small-diameter support rollers densely arranged in an arch shape, and the like. The carrier film coated with the slurry may be directly conveyed on the surface of the support, but a conveyor belt is preferably provided between the arch-shaped support and the carrier film coated with the slurry. The conveyor belt itself, which supports and transports the carrier film interposed, is formed as an arch-shaped support surface, which reduces the tension applied to the carrier film and prevents vertical wrinkles It is on that. As the conveyor belt, a belt that is made of a material that does not deform even under the drying conditions of the applied slurry, does not emit unnecessary volatile components, and has a width larger than that of the carrier film is suitable. More preferably, the rigidity of the conveyor belt itself is so high that defects such as irregularities on the surface of the support structure that supports the conveyor belt, which cause vertical wrinkles, are not transmitted to the carrier film.
更に、本願発明に係るグリーンシート製造方法は、アーチ形の支持面を有する支持体の下側に、加熱手段を設けて塗布されたシート状のスラリをキャリヤフィルム側から加熱することを特徴とする。 Further, the method for manufacturing a green sheet according to the present invention is characterized in that a heating means is provided below a support having an arch-shaped support surface, and a coated slurry is heated from the carrier film side. .
上記加熱手段は、塗布されたシート状のスラリ全体をキャリヤフィルム側から加熱して速やかに乾燥し、ひび割れ等の欠陥を生じずに所望の寸法形状を有する柔軟なグリーンシートにするためのものであり、例えば、電気エネルギーを熱エネルギーに変換する発熱体や、温水、スチーム他の熱媒体を使用するパイプ状または板状等の形態の熱源が使用可能である。 The heating means is for heating the applied sheet-shaped slurry from the carrier film side and quickly drying the same to form a flexible green sheet having a desired size and shape without generating defects such as cracks. For example, a heating element that converts electric energy into heat energy, or a heat source in the form of a pipe or a plate using hot water, steam, or another heat medium can be used.
本発明のグリーンシート製造方法によれば、キャリヤフィルムの搬送方向に沿ってその下側にアーチ形の支持面を設け、該支持面上をスラリが塗布されたキャリヤフィルムを搬送するようになしているため、スラリが塗布されたキャリヤフィルムがアーチ形の支持面に張り付いた状態で押し付けられて支持されるので縦皺の発生を防止することができる。 According to the green sheet manufacturing method of the present invention, an arch-shaped support surface is provided below the carrier film in the transport direction, and the carrier film coated with the slurry is transported on the support surface. Therefore, the carrier film to which the slurry is applied is pressed and supported in a state of being stuck to the arch-shaped support surface, so that generation of vertical wrinkles can be prevented.
また、本願発明の製造方法によれば、アーチ形の支持面を有する支持体の下側に加熱手段を設けて塗布されたシート状のスラリをキャリヤフィルム側から加熱するので、上記アーチ形の支持面によってキャリヤフィルムの縦皺の発生を防止した状態で支持体に設けた加熱手段によりキャリヤフィルム側から塗布されたシート状のスラリを加熱でき、ひび割れが生じることなくスラリ全体を均等且つ速やかに乾燥することができる。 Further, according to the manufacturing method of the present invention, since the coated sheet-shaped slurry is heated from the carrier film side by providing a heating means below the support having the arch-shaped support surface, the arch-shaped support is provided. The sheet-like slurry applied from the carrier film side can be heated by the heating means provided on the support in a state where the wrinkles of the carrier film are prevented by the surface, and the entire slurry is uniformly and quickly dried without cracking. can do.
本発明のグリーンシート製造方法によれば、縦皺がなく高い厚さ寸法精度を有し、且つひび割れ等の欠陥のない高品位のグリーンシートを効率良く製造することができる実用上優れた効果を奏するものである。 According to the green sheet manufacturing method of the present invention, a practically excellent effect that a high-quality green sheet having high thickness dimensional accuracy without vertical wrinkles and having no defects such as cracks can be efficiently manufactured can be obtained. To play.
図1は本願発明の実施の形態に用いるグリーンシート製造装置の説明図であり、1はキャリヤフィルムを、3はコーター部を、4はセラミックス粉末等からなるスラリを、5は乾燥部を、6a、6bは引出ローラーを、7はコンベアベルトを、8はアーチ形の支持面を、9は加熱手段を、10はグリーンシートをそれぞれ示しており、先に説明した図2及び図3と同一部分には同一符号を付して示している。 FIG. 1 is an explanatory view of a green sheet manufacturing apparatus used in the embodiment of the present invention, wherein 1 is a carrier film, 3 is a coater, 4 is a slurry made of ceramic powder or the like, 5 is a drying unit, and 6a , 6b denotes a pull-out roller, 7 denotes a conveyor belt, 8 denotes an arch-shaped support surface, 9 denotes a heating means, and 10 denotes a green sheet, respectively, which are the same as those in FIGS. 2 and 3 described above. Are denoted by the same reference numerals.
図1に示すように、供給ロール1aから引き出されるキャリヤフィルム1は、例えばPET(ポリエチレンテレフタレート)樹脂からなり、幅500mm厚さ75μmの寸法を有している。コンベアベルト7は、供給ロール1aから引き出されたキャリヤフィルム1を、定速で一方向に搬送する。このコンベアベルト7の材料には、グリーンシートを傷つけないためにポリエステル等の有機織布が使用してある。
As shown in FIG. 1, the
支持面8は、本実施の形態の場合、キャリヤフィルム1に塗布されたばかりで未だ流動性の残るスラリ4aを支持する支持プレート8aと、乾燥が進み流動性のなくなったスラリ4bを支持する複数の支持ローラー8bとからなり、その上面が搬送方向に沿って曲率半径が10〜20m程度の緩やかなアーチ形に形成されている。支持プレート8aは、表面が平滑に仕上げられた曲面を有するステンレス製のプレートで形成してあり、一方支持ローラー8bは、複数のステンレス製小径ローラーからなり、支持するキャリヤフィルム1に縦皺が生じない短い間隔で密集して曲形に整列配置してあり、これらによって支持面8上に張設されたコンベアベルト7をアーチ形曲面に支持して搬送方向にかかる張力によりキャリヤフィルム1に縦皺が発生するのを防止している。
In the case of the present embodiment, the
コーター部3は、キャリヤフィルム1上に配設されており、ドクターブレード3aを具備し、内部に溜めたスラリ4をキャリヤフィルム1の移動に伴ってドクターブレード3aとキャリヤフィルム1との間隙3bから所望の幅、及び厚さに引き出して塗布するようになっている。
The
乾燥部5は、一般には熱風その他の適当な加熱によりキャリヤフィルム1上に塗布されたシート状のスラリ4aを表面側から乾燥してグリーンシート10にするためのもので、本発明にあってはそれに加えてスラリ4aをキャリヤフィルム1側からも加熱して乾燥するために支持プレート8a下側に設けた発熱体からなる加熱手段9を備えている。
The
一対の引出ローラー6a、6bは、グリーンシート10をキャリヤフィルム1と共に挟んでベルトコンベア7上から引き出すものでり、この引き出されたグリーンシート10は、巻取ロール10aに巻き取られるようになっている。
The pair of pull-out
上記グリーンシート製造装置を使用して、幅450mm、厚さ200μmのグリーンシートを製造する場合を説明する。 A case where a green sheet having a width of 450 mm and a thickness of 200 μm is manufactured using the above-described green sheet manufacturing apparatus will be described.
先ず、セラミック粉末、及びそれ以外に低融点ガラス粉末、有機バインダー、可塑剤、分散剤等を含み、それらを混合・調製したスラリ4をコーター部3に溜めておき、このスラリ4をキャリヤフィルム1の移動に伴ってドクターブレード3aとの間隙3bから引き出して幅450mm、厚さ200μmのシート状に塗布する。
First, a
次に、コンベアベルト7の移動に伴ってキャリヤフィルム1をアーチ形の支持面8上を搬送させながら、加熱手段9を具備する乾燥部5で、シート状のスラリ4aを加熱してその内部の揮発成分を速やかに蒸発させ均等に乾燥することにより、グリーンシート10にする。
Next, while transporting the
次いで、前記グリーンシート10をキャリヤフィルム1と共に一対の引出ローラー6a、6bでベルトコンベア7上から引き出して巻取ロール10aに巻き取る。
Next, the
上記のグリーンシート製造装置を使用して製造したグリーンシートを測定・検査したところ縦皺の痕跡及び表面のひび割れは全く観察されず、その厚さは200μm±10μm以内の所望する高い寸法精度を有する高品位のグリーンシートが得られた。 When a green sheet manufactured using the above-described green sheet manufacturing apparatus was measured and inspected, no trace of vertical wrinkles and no cracks on the surface were observed, and the thickness thereof had a desired high dimensional accuracy within 200 μm ± 10 μm. High quality green sheets were obtained.
1 キャリヤフィルム
1b 縦皺
2 支持ローラー
3 コーター部
4 スラリ
5 乾燥部
6a、6b 引出ローラー
7 ベルトコンベア
8 支持面
9 加熱手段
10 グリーンシート
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