JP2005306672A - Method for manufacturing laminated ceramic board - Google Patents

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潔 畑中
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a laminated ceramic board, in which the bend in a thickness direction and the distortions in an external form direction are reduced and the laminated ceramic board having excellent shape and dimensional accuracy is obtained and the method is simple and simplicity of operation is excellent. <P>SOLUTION: At the time of baking a sheet laminate body formed by laminating a plurality of sheets of ceramic green sheets, the gap between a pressing plate arranged above the sheet laminate body and the sheet laminate body is previously opened and the baking of the sheet laminate body is started firstly in the load-free state so that the abutting area of the sheet laminate body and the pressing plate exists at the point of the time of reaching the end of the baking. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、積層セラミック基板の製造方法に関し、特に、複数の板状のセラミックグリーンシートを積み重ねて焼成してなる積層セラミック基板の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a multilayer ceramic substrate, and more particularly to a method for manufacturing a multilayer ceramic substrate formed by stacking and firing a plurality of plate-shaped ceramic green sheets.

電子機器の小型化を図るには、電子機器に用いられる電子部品の小型化を図るとともに、電子部品を実装するための回路基板として積層構造を有する基板を用いることが有効である。このため種々の付加的構造を備えた積層セラミック基板の提案がなされている。   In order to reduce the size of an electronic device, it is effective to reduce the size of an electronic component used in the electronic device and use a substrate having a laminated structure as a circuit substrate for mounting the electronic component. For this reason, multilayer ceramic substrates having various additional structures have been proposed.

一般に、積層セラミック基板は、複数の積層されたセラミックシートから構成される積層一体化物を備え、この積層一体化物の内部には、例えば、セラミックシート間に所定の界面に沿って延設された幾つかの内部導体膜や、所定のセラミックシートを厚み方向に貫通するように延設された幾つかのビアホール導体が形成されている。また、積層一体化物の上下の最外平面部には外部導体膜を形成することも行なわれている。   In general, a multilayer ceramic substrate includes a multilayer integrated body composed of a plurality of laminated ceramic sheets. Inside the multilayer integrated body, for example, a number of ceramic sheets extending along a predetermined interface between ceramic sheets. The internal conductor film and some via-hole conductors extending so as to penetrate the predetermined ceramic sheet in the thickness direction are formed. Further, an outer conductor film is also formed on the upper and lower outermost plane portions of the laminated integrated product.

このような内部導体膜やビアホール導体や外部導体膜は、例えば、積層セラミック基板において構成される回路要素を相互に接続するように構成されたり、あるいは、ビアホール導体にあっては、基板を貫通し積層一体化物の上下の平面部間の導通を確保するように構成されたりしている。   Such an internal conductor film, via-hole conductor, and external conductor film are configured so as to interconnect circuit elements formed in, for example, a multilayer ceramic substrate, or in a via-hole conductor, penetrate the substrate. It is comprised so that the conduction | electrical_connection between the upper and lower plane parts of a laminated integrated object may be ensured.

このような内部導体膜やビアホール導体を有する積層セラミック基板を焼成する場合、焼成時のグリーンシート積層セラミック基板への熱の伝わり方の不均一性の影響や、焼成炉の内部で生じる温度分布の影響や、焼成過程での内部電極等の収縮の影響や、焼成過程での内部電極等のレイアウトの影響等によって、厚み方向への反りの発生や、通常四角形状である外形形状の歪み等が発生する。このような反りや歪は、要求される基板の寸法精度に直接影響を与えるために、できるだけそれらの発生を抑制することが望ましい。   When firing a multilayer ceramic substrate having such an internal conductor film or via-hole conductor, the effects of non-uniformity in the way heat is transferred to the green sheet multilayer ceramic substrate during firing and the temperature distribution that occurs inside the firing furnace Due to the impact, shrinkage of internal electrodes, etc. during the firing process, the influence of the layout of the internal electrodes, etc., during the firing process, warpage in the thickness direction, and distortion of the outer shape, which is usually rectangular, etc. Occur. Since such warpage and distortion directly affect the required dimensional accuracy of the substrate, it is desirable to suppress their generation as much as possible.

さらに、情報・通信分野では、伝送情報の高容量化、高スピード処理のための高周波化が進み、GHz領域で使用可能な電気特性に優れる基板の使用が強く要望されている。そこで、低温焼成セラミック(以下、LTCCとする)基板等のセラミック基板を高周波基板等の回路基板とすることが望まれる。しかし、LTCC基板等のセラミック基板は、ガラス成分の添加により、1500℃程度で焼成される通常のセラミック基板に比して、歪みや反りが生じやすい。また、従来は、歪みや反りの発生を抑制するため、基板材料を適宜変更すること、基板厚み方向の内部導体パターン面積を電気特性上可能な限り対称にすること、及び異なる焼成縮率の導体を組み合わせることが行われてきたが、要求される電気的特性を維持するためにも、基板材料を選ぶことなく、基板厚み方向に対称に電極面積を合せることなく、及び、異なる焼成縮率の導体を組み合わせることなく、歪みや反りの発生を抑制する方法が求められていた。   Further, in the information / communication field, transmission information has a high capacity and high frequency for high speed processing, and there is a strong demand for the use of a substrate having excellent electrical characteristics that can be used in the GHz range. Therefore, it is desired that a ceramic substrate such as a low-temperature fired ceramic (hereinafter referred to as LTCC) substrate be a circuit substrate such as a high-frequency substrate. However, a ceramic substrate such as an LTCC substrate is likely to be distorted and warped as compared with a normal ceramic substrate fired at about 1500 ° C. due to the addition of a glass component. Conventionally, in order to suppress the occurrence of distortion and warping, the substrate material is appropriately changed, the inner conductor pattern area in the substrate thickness direction is made as symmetric as possible in terms of electrical characteristics, and conductors with different firing shrinkage rates In order to maintain the required electrical characteristics, the substrate area is not selected, the electrode area is not adjusted symmetrically in the thickness direction of the substrate, and different firing shrinkage ratios are obtained. There has been a demand for a method for suppressing the occurrence of distortion and warpage without combining conductors.

このような反りや歪の発生を抑制するための従来技術として、特開平6−329476号公報や、特開2002−290041号公報等に記載されている技術が存在する。   As conventional techniques for suppressing the occurrence of such warpage and distortion, there are techniques described in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 6-329476 and 2002-290041.

特開平6−329476号公報では、反りの少ないセラミック基板を得るために、焼成すべきセラミックグリーンシートの積層体の上下に焼成温度では焼成しない未焼結シートを配置し、これらをセッターの上に設置し、最上層の未焼結シートの上面に硬質多孔質体を設置して荷重を加えた状態でセラミックグリーンシートの積層体を焼成させる旨の提案がなされている。   In JP-A-6-329476, in order to obtain a ceramic substrate with less warpage, unsintered sheets that are not fired at a firing temperature are arranged above and below a laminate of ceramic green sheets to be fired, and these are placed on a setter. It has been proposed that a laminated body of ceramic green sheets is fired in a state where a hard porous body is placed on the upper surface of the uppermost unsintered sheet and a load is applied.

しかしながら、上記提案では、厚み方向に常に荷重を加えた状態で焼成しているので、厚み方向の反りを低減させることはできるが、基板の幅や長さの外形方向における収縮が妨げられてしまい、外形形状の変形である歪が発生しやすいという問題がある。   However, in the above proposal, since the firing is performed in a state where the load is always applied in the thickness direction, the warpage in the thickness direction can be reduced, but the contraction in the outer direction of the width and length of the substrate is hindered. There is a problem that distortion, which is a deformation of the outer shape, easily occurs.

また、焼結開始後から本格的な収縮が始まるに至るまでに、グリーンシート内の樹脂分の飛散(抜け)が十分に行われずに、その後の高温域における焼成により、カーボン成分の残りの発生や、膨れ等に起因する基板の亀裂の発生のおそれがある。   Also, from the start of sintering until full-scale shrinkage begins, the resin content in the green sheet is not sufficiently scattered (excluded), and the remaining carbon components are generated by subsequent firing in a high temperature range. In addition, there is a risk of occurrence of cracks in the substrate due to swelling or the like.

また、焼結前の準備段階での未焼結シートの設置や、焼成後に行う未焼結シート相当物の除去操作など工程が煩雑となってしまうという不都合も生じる。   In addition, there arises a disadvantage that steps such as installation of an unsintered sheet in a preparation stage before sintering and an operation for removing an equivalent of the unsintered sheet performed after firing become complicated.

一方、特開2002−290041号公報では、厚み方向の反りと外形方向の歪を低減し、形状、寸法精度の優れた積層セラミック基板を得るために、誘電体と導体とから構成されるグリーン積層セラミック基板の焼成において、まずグリーン積層セラミック基板に荷重を加えた状態で焼成を開始しその後、焼成過程中において荷重を取り除いて焼成を進める旨の提案がなされている。   On the other hand, in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-290041, a green laminated structure composed of a dielectric and a conductor is used in order to obtain a multilayer ceramic substrate having excellent shape and dimensional accuracy by reducing warpage in the thickness direction and distortion in the external direction. In the firing of a ceramic substrate, it has been proposed that firing is first started with a load applied to the green multilayer ceramic substrate, and then firing is performed while removing the load during the firing process.

しかしながら、この提案においても、基板の収縮が存続している時点でまだ基板に荷重が加わっているおそれがあり、基板の幅や長さの外形方向における収縮が妨げられ、歪が発生するおそれがある。   However, even in this proposal, there is a possibility that a load is still applied to the substrate when the substrate continues to contract, and the contraction in the outer direction of the width and length of the substrate may be hindered and distortion may occur. is there.

また、グリーン積層セラミック基板に荷重を加えた状態で焼成を開始しているので、焼結開始後から本格的な収縮が始まるに至るまでに、グリーンシート内の樹脂分の飛散(抜け)が十分に行われずに、その後の高温域における焼成により、カーボン成分の残りの発生や、膨れ等に起因する基板の亀裂の発生のおそれがある。   In addition, since firing is started with a load applied to the green multilayer ceramic substrate, the resin in the green sheet is sufficiently scattered (excluded) from the start of sintering until full-scale shrinkage begins. However, there is a possibility that the remaining carbon component may be generated or the substrate may be cracked due to swelling or the like due to subsequent firing in a high temperature region.

また、グリーン積層セラミック基板に荷重を加えた状態で焼成を開始しているので、敷き粉等の必要性もあり、このような敷き粉の敷設や、焼成後に行う敷き粉の除去操作など、工程が煩雑となってしまうという不都合も生じる。   In addition, since firing is started with a load applied to the green multilayer ceramic substrate, there is a need for a spread powder, etc., such as the spread of such spread powder and the removal operation of the spread powder performed after firing. Is also inconvenient.

特開平6−329476号公報JP-A-6-329476 特開2002−290041号公報JP 2002-290041 A

本発明はこのような実状のもとに創案されたものであって、その目的は、厚み方向の反りと外形方向の歪を低減し、形状、寸法精度の優れた積層セラミック基板が得られることは勿論のこと、簡易な方法でかつ操作の簡便性にも優れる積層セラミック基板の製造方法を提供することにある。   The present invention was devised based on such actual conditions, and its purpose is to reduce the warpage in the thickness direction and the distortion in the outer direction, and to obtain a multilayer ceramic substrate having excellent shape and dimensional accuracy. Needless to say, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a multilayer ceramic substrate which is a simple method and excellent in the ease of operation.

このような課題を解決するために、本発明の積層セラミック基板の製造方法は、複数枚のセラミックグリーンシートを積層することにより形成されたシート積層体物を焼成するに際し、最初にシート積層体物の上方に配置された押圧板とシート積層体物との間隙を空けておき、シート積層体物に対して荷重フリーの状態で焼成を開始させ、焼成終了に至るまでにシート積層体物と押圧板との当接部位が存在してなるように構成される。   In order to solve such problems, the method for producing a multilayer ceramic substrate according to the present invention is such that, when a sheet laminate formed by laminating a plurality of ceramic green sheets is fired, the sheet laminate is first obtained. Leave a gap between the pressure plate and the sheet laminate, and start firing the sheet laminate in a load-free state until the end of firing. It is comprised so that a contact part with a board may exist.

また、本発明の好ましい態様として、前記押圧板は、シート積層体物との間隙を空けるためにその周縁をスペーサーにより高さ保持されており、前記スペーサーは、焼成により収縮する熱収縮部材から構成される。   Further, as a preferred embodiment of the present invention, the press plate has a peripheral edge held by a spacer to make a gap with the sheet laminate, and the spacer is composed of a heat-shrinkable member that shrinks by firing. Is done.

また、本発明の好ましい態様として、前記スペーサーを構成する熱収縮部材は、その一部にセラミックグリーンシートを含んでなるように構成される。   Moreover, as a preferable aspect of the present invention, the heat shrinkable member constituting the spacer is configured to include a ceramic green sheet in a part thereof.

また、本発明の好ましい態様として、前記スペーサーを構成する熱収縮部材は、セラミックグリーンシート材料から構成される。   Moreover, as a preferable aspect of the present invention, the heat shrinkable member constituting the spacer is made of a ceramic green sheet material.

また、本発明の好ましい態様として、前記スペーサーを構成する熱収縮部材は、シート積層体物を構成するセラミックグリーンシートと同じ材料から構成される。   Moreover, as a preferable aspect of the present invention, the heat shrinkable member constituting the spacer is composed of the same material as the ceramic green sheet constituting the sheet laminate.

また、本発明の好ましい態様として、前記押圧板は多孔質の板体から構成される。   As a preferred embodiment of the present invention, the pressing plate is composed of a porous plate.

また、本発明の好ましい態様として、前記シート積層体物の下に敷設される敷板は多孔質の板体から構成される。   Moreover, as a preferable aspect of the present invention, the floor plate laid under the sheet laminate is composed of a porous plate.

また、本発明の好ましい態様として、前記スペーサーの高さ設定を変えることにより、シート積層体物と押圧板とが当接する時点での温度を変化させてなるように構成される。   Moreover, as a preferable aspect of the present invention, the temperature at the time when the sheet laminate and the pressing plate abut is changed by changing the height setting of the spacer.

また、本発明の好ましい態様として、前記スペーサーに乗せる前記押圧板の重さを変えたり、前記スペーサーに乗せる前記押圧板の枚数を変化させることにより、前記スペーサーの収縮速度を変化させ、シート積層体物と押圧板とが当接する時点での温度を変化させてなるように構成される。   Also, as a preferred embodiment of the present invention, the weight of the pressing plate placed on the spacer is changed, or the number of the pressing plates placed on the spacer is changed, thereby changing the contraction speed of the spacer, and the sheet laminate The temperature at the time when the object and the pressing plate abut is changed.

また、本発明の好ましい態様として、前記スペーサーの断面積や使用する本数を変化させることにより、前記スペーサーの収縮速度を変化させ、シート積層体物と押圧板とが当接する時点での温度を変化させてなるように構成される。   Further, as a preferred embodiment of the present invention, the shrinkage rate of the spacer is changed by changing the cross-sectional area of the spacer and the number of the spacers used, and the temperature at the time when the sheet laminate and the pressing plate abut is changed. It is configured to be allowed to.

また、本発明の積層セラミック基板の製造方法は、焼成終了に至るまでにシート積層体物と押圧板との当接部位が存在するとともに、当該当接部位の個所で最大の反り量が規定され、この最大の反り量が要求される寸法精度の範囲内に入るようにシート積層体物に対する押圧板の荷重が設定されてなるように構成される。   Further, in the method for manufacturing a multilayer ceramic substrate of the present invention, there is a contact portion between the sheet laminate and the pressing plate until the end of firing, and the maximum amount of warpage is defined at the contact portion. The load of the pressing plate on the sheet laminate is set so that the maximum amount of warpage falls within the required range of dimensional accuracy.

また、本発明の積層セラミック基板の製造方法は、複数枚のセラミックグリーンシートを積層することにより形成されたシート積層体物を焼成するに際し、最初にシート積層体物に上部からの荷重をかけることなく荷重フリーの状態で焼成を開始させて、徐々に昇温させ、その後、一定の高温を保持する高温保持部に至るまでにシート積層体物に上部からの荷重をかけるように構成される。   In the method for manufacturing a multilayer ceramic substrate of the present invention, when firing a sheet laminate formed by laminating a plurality of ceramic green sheets, a load from above is first applied to the sheet laminate. The firing is started in a load-free state, the temperature is gradually raised, and thereafter, a load from above is applied to the sheet laminate body until reaching a high-temperature holding unit that maintains a constant high temperature.

また、本発明の好ましい態様として、焼成温度プロファイルにおける高温保持部での温度をTpとした場合、シート積層体物に上部からの荷重をかけてなる温度帯域が、(0.9〜1.0)Tpであるように構成される。   As a preferred embodiment of the present invention, when the temperature at the high temperature holding portion in the firing temperature profile is Tp, the temperature band in which the load from the top is applied to the sheet laminate is (0.9 to 1.0). ) It is configured to be Tp.

本発明の積層セラミック基板の製造方法は、複数枚のセラミックグリーンシートを積層することにより形成されたシート積層体物を焼成するに際し、最初にシート積層体物の上方に配置された押圧板とシート積層体物との間隙を空けておき、シート積層体物に対して荷重フリーの状態で焼成を開始させ、焼成終了に至るまでにシート積層体物と押圧板との当接部位が存在してなるように構成されているので、厚み方向の反りと外形方向の歪を低減し、形状、寸法精度の優れた積層セラミック基板が得られることは勿論のこと、簡易な方法でかつ操作の簡便性にも優れる。   The method for producing a multilayer ceramic substrate according to the present invention includes a pressing plate and a sheet that are first disposed above a sheet laminate when firing a sheet laminate formed by laminating a plurality of ceramic green sheets. Leave a gap with the laminate, start firing in a load-free state for the sheet laminate, and there is a contact part between the sheet laminate and the pressure plate until the end of firing. As a matter of course, it is possible to obtain a multilayer ceramic substrate having excellent shape and dimensional accuracy by reducing warpage in the thickness direction and distortion in the outer direction, and by a simple method and simple operation. Also excellent.

以下、本発明の積層セラミック基板の製造方法を実施するための最良の形態について図1〜図5を参照しつつ詳細に説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the method for manufacturing a multilayer ceramic substrate of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.

図1は、積層セラミック基板を製造するに際して焼成開始前の状態を示す概略断面図(装置構成を含む)、図2は、積層セラミック基板を製造するに際して焼成完了後の状態を示す概略断面図(装置構成を含む)である。図3は、積層セラミック基板の周りに配置されるスペーサーの配置例を示す平面図であり、図1のA−A矢視図に相当する。図4は、積層セラミック基板の構成の一例を模式的に示した概略斜視図であり、図5は、図4に示される積層セラミック基板の断面図である。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view (including an apparatus configuration) showing a state before starting firing when manufacturing a multilayer ceramic substrate, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a state after completion of firing when manufacturing a multilayer ceramic substrate ( Device configuration). FIG. 3 is a plan view showing an arrangement example of spacers arranged around the multilayer ceramic substrate, and corresponds to a view taken along the line AA of FIG. FIG. 4 is a schematic perspective view schematically showing an example of the configuration of the multilayer ceramic substrate, and FIG. 5 is a cross-sectional view of the multilayer ceramic substrate shown in FIG.

図4および図5に例示されている積層セラミック基板10は、例えばガラス成分を主成分とする誘電体11からなるセラミックグリーンシートを所定枚数積層し、高温下で焼成して所定の誘電特性を得るようにしたものである。なお、所定のセラミックグリーンシートの所定の位置には、図示のごとく例えばAg(銀)電極からなる導体15が配置されている。これらの導体15は通常、セラミックグリーンシートの焼成と一緒に同時焼成される。   A multilayer ceramic substrate 10 illustrated in FIGS. 4 and 5 is obtained by laminating a predetermined number of ceramic green sheets made of, for example, a dielectric 11 mainly composed of a glass component, and firing it at a high temperature to obtain a predetermined dielectric characteristic. It is what I did. A conductor 15 made of, for example, an Ag (silver) electrode is disposed at a predetermined position of a predetermined ceramic green sheet as shown in the figure. These conductors 15 are usually fired simultaneously with the firing of the ceramic green sheet.

本発明の積層セラミック基板10の製造方法においては、複数枚のセラミックグリーンシートを積層することにより形成されたシート積層体物10aを焼成する際の焼成手法に特徴がある。   The method for producing the multilayer ceramic substrate 10 of the present invention is characterized by a firing method when firing a sheet laminate 10a formed by laminating a plurality of ceramic green sheets.

すなわち、本発明の積層セラミック基板の製造方法は、最初に図1に示されるようにシート積層体物10aの上方に配置された押圧板51とシート積層体物10aとの間隙(ギャップg)を空けておき、シート積層体物10aに対して荷重フリーの状態で焼成を開始させ、焼成終了に至るまでにおいてシート積層体物10aと押圧板51との当接部位が存在するように作用させてなるのである。以下、各工程について詳細に説明する。   That is, in the method for manufacturing a multilayer ceramic substrate of the present invention, as shown in FIG. 1, first, the gap (gap g) between the pressing plate 51 and the sheet laminate 10a disposed above the sheet laminate 10a is formed. Leave the sheet laminated body 10a to start firing in a load-free state, and act so that the contact portion between the sheet laminated body 10a and the pressing plate 51 exists until the end of firing. It becomes. Hereinafter, each step will be described in detail.

セラミックグリーンシート準備工程および積層工程
まず、積層セラミック基板の基材となる複数枚のセラミックグリーンシートが準備される。セラミックグリーンシートは、例えば、SiO2、B23、Al23、MgO、CaO、SrO、La23、TiO2、Bi23、Nd25、BaO、Nd25、Sb23、ZnO等のセラミック材料にバインダー(例えば、ポリビニルブチラール、アクリル系の樹脂)、溶剤(例えば、トルエン、キシレン、ブタノール等)及び可塑剤等を配合して、十分に攪拌混合してスラリーを作製し、このスラリーを用いてドクターブレード法等で例えば、PETフィルム等のキャリアフィルムの上にキャスティング(塗布)してテープ形成したものである。通常、このテープ成形物は、所定のサイズに切断される。
[ Ceramic green sheet preparation process and lamination process ]
First, a plurality of ceramic green sheets serving as the base material of the multilayer ceramic substrate are prepared. Ceramic green sheets, for example, SiO 2, B 2 O 3 , Al 2 O 3, MgO, CaO, SrO, La 2 O 3, TiO 2, Bi 2 O 3, Nd 2 O 5, BaO, Nd 2 O 5 , Sb 2 O 3 , ZnO and other ceramic materials are mixed with a binder (eg, polyvinyl butyral, acrylic resin), a solvent (eg, toluene, xylene, butanol, etc.), a plasticizer, etc., and mixed thoroughly. A slurry is prepared, and the slurry is cast (coated) on a carrier film such as a PET film by a doctor blade method or the like to form a tape. Usually, this tape molded product is cut into a predetermined size.

このようなセラミックグリーンシートの厚さは、通常、65〜245μmとされる。   The thickness of such a ceramic green sheet is usually 65 to 245 μm.

このようなセラミックグリーンシートは、設計仕様に応じて適宜、スルーホール導体や、内部導体膜等からなる導体が配置される。これらの導体は、例えば、適宜、必要に応じて前加工をした後に、導電性ペーストをスクリーン印刷すること等によって形成することができる。   In such a ceramic green sheet, a conductor made of a through-hole conductor, an internal conductor film, or the like is appropriately disposed according to design specifications. These conductors can be formed by, for example, screen-printing a conductive paste after appropriately performing a pre-processing as necessary.

次いで、前記複数枚のセラミックグリーンシートを積層させることによって、シート積層体物10aが形成される。   Next, the sheet laminate 10a is formed by laminating the plurality of ceramic green sheets.

〔加圧工程〕
本発明のシート積層体物をセッターに載置する前に、通常、シート積層体物を加圧する操作が行なわれる。その操作条件としては、例えば、温度35〜80℃、圧力50〜100MPa、加圧時間5〜10分程度とされる。
[Pressurization process]
Before placing the sheet laminate of the present invention on a setter, an operation for pressurizing the sheet laminate is usually performed. The operating conditions are, for example, a temperature of 35 to 80 ° C., a pressure of 50 to 100 MPa, and a pressing time of about 5 to 10 minutes.

〔シート積層体物をセッター装置へセッティングする工程(焼成開始前)〕
このようにして積層されたシート積層体物10aは、図1に示されるようなセッター装置にセットされる。すなわち、セッター装置は、2枚の上下のセッター板51,55を有している。説明の便宜上、下側のセッター板55をシート積層体物10aを載置させるためのセッター載置板55と称し、上側に位置するセッター板51をセッター押圧板51と称する。
[Step of setting sheet laminate to setter device (before firing)]
The sheet laminate 10a laminated in this way is set in a setter device as shown in FIG. That is, the setter device has two upper and lower setter plates 51 and 55. For convenience of explanation, the lower setter plate 55 is referred to as a setter placement plate 55 for placing the sheet laminate 10a, and the setter plate 51 located on the upper side is referred to as a setter pressing plate 51.

これらのセッター板51,55は通常、多孔質(空隙率20〜50%程度)のアルミナ焼結体から構成される。   These setter plates 51 and 55 are usually composed of a porous (a porosity of about 20 to 50%) alumina sintered body.

セッター装置の下方に位置するセッター載置板55の上に、シート積層体物10aが載置される。本発明において、シート積層体物10aはセッター載置板55の上に直接置くだけで十分であるが、従来技術で提案されている未焼成粉を敷設するようにすることもできる。   The sheet laminate 10a is placed on the setter placement plate 55 located below the setter device. In the present invention, it is sufficient to place the sheet laminate 10a directly on the setter mounting plate 55, but it is also possible to lay unfired powder proposed in the prior art.

図1の実施の形態に示されるように焼成の対象となるシート積層体物10aの周りにはスペーサー7が配置される(配置の一例の平面図が図3に示されている)。すなわち、セッター載置板55の上に設置されているスペーサー7の初期高さhS0は、焼成前のシート積層体物10aの初期厚さtG0よりも高く設定されている。 As shown in the embodiment of FIG. 1, spacers 7 are arranged around the sheet laminate 10a to be fired (a plan view of an example of the arrangement is shown in FIG. 3). That is, the initial height h S0 of the spacer 7 installed on the setter mounting plate 55 is set to be higher than the initial thickness t G0 of the sheet laminate 10a before firing.

そのため、シート積層体物10aの上方に配置された押圧板51(セッター押圧板51)とシート積層体物10aの上面との間には、30〜80μm程度の間隙が空いた状態(初期ギャップgの形成)となっている。この状態が焼成開始前の状態である(図1)。   Therefore, a gap of about 30 to 80 μm is left between the pressing plate 51 (setter pressing plate 51) disposed above the sheet laminate 10a and the upper surface of the sheet laminate 10a (initial gap g Formation). This state is a state before the firing is started (FIG. 1).

本発明において使用されるスペーサー7は、焼成操作によって収縮する熱収縮部材から構成される。本発明の作用を奏させるようにするためである。   The spacer 7 used in the present invention is composed of a heat shrinkable member that shrinks by a firing operation. This is to achieve the effect of the present invention.

スペーサー7を構成する熱収縮部材は、好適には、スペーサー7の一部にセラミックグリーンシートを介在させたものや、一般のセラミックグリーンシート材料から適宜選定されたものや、シート積層体物10aを構成するセラミックグリーンシートと同じ材料のものを利用して作るのがよい。より好適な具体例を挙げると、シート積層体物10aに薄物シート(例えば、SiO2、B23、Al23、MgO、CaO、SrO等を有する材料から構成される)を重ねてプレスした基板からスペーサー7として小片を切り出したものを用いる。この場合には、薄物シート分が焼成開始時の初期ギャップgを形成することになる。また、このように実質的にシート積層体物10aと同材質のものをスペーサー材料とすることにより、新たなスペーサー材料を配合するという経済的な負担もなくなるし、また、荷重なしでの収縮特性(収縮挙動)は実質的に同じであるので、本発明の作用を奏するような設計が比較的行ない易いというメリットがある。 The heat-shrinkable member constituting the spacer 7 is preferably formed by interposing a ceramic green sheet in a part of the spacer 7, a member appropriately selected from general ceramic green sheet materials, or a sheet laminate 10a. It is good to make using the same material as the ceramic green sheet. As a more preferable specific example, a thin sheet (for example, composed of a material having SiO 2 , B 2 O 3 , Al 2 O 3 , MgO, CaO, SrO, etc.) is stacked on the sheet laminate 10a. A piece obtained by cutting out a small piece from the pressed substrate as the spacer 7 is used. In this case, the thin sheet portion forms an initial gap g at the start of firing. In addition, by using the same material as the sheet laminate 10a as the spacer material in this way, the economical burden of blending a new spacer material is eliminated, and shrinkage characteristics without load are also obtained. Since (shrinkage behavior) is substantially the same, there is a merit that a design that exhibits the operation of the present invention is relatively easy to perform.

〔シート積層体物の焼成工程〕
次いで、焼成炉内の温度を上げていき図1に示される状態にあるシート積層体物10aの焼成を開始する。焼成工程における経時的な温度操作条件は、通常、(1)室温から徐々に温度を上げていく第1段階としての昇温部と、(2)昇温した後に一定の高温を保持する第2段階としての高温保持部と、(3)保持されていた高温を徐々に温度降下させていく第3段階としての降温部を有している。
[Baking process of sheet laminate]
Next, the temperature in the firing furnace is raised and firing of the sheet laminate 10a in the state shown in FIG. 1 is started. The temperature operation conditions over time in the firing step are usually (1) a temperature raising section as a first stage in which the temperature is gradually raised from room temperature, and (2) second temperature that maintains a constant high temperature after the temperature rises. It has a high temperature holding section as a stage and (3) a temperature lowering section as a third stage for gradually lowering the held high temperature.

このような焼成工程の開始から、シート積層体物10aおよび熱収縮部材からなるスペーサー7は、ともにある温度から徐々に収縮を開始し、スペーサー7の初期高さhS0およびシート積層体物10aの初期厚さtG0の値はどんどん小さくなる。特に、スペーサー7には押圧板51(セッター押圧板)による荷重が掛かっているために、スペーサー7の実際の収縮速度はある温度で急激に大きくなり、焼成前に存在していた間隙(初期ギャップg)は、図2に示されるように焼成後には無くなるか、あるいは小さくなっており、その結果、一連の焼成工程が完了した時点においてシート積層体物10aと押圧板51との当接部位が存在してなるように構成される。通常、わずかな反りの発生は完全には回避できないために、押圧板51(セッター押圧板)はシート積層体物10aと部分的に接触した状態で焼成が完了する。 From the start of such a firing step, the sheet laminate 10a and the spacer 7 made of a heat shrink member both start to gradually shrink from a certain temperature, and the initial height h S0 of the spacer 7 and the sheet laminate 10a The value of the initial thickness t G0 becomes smaller and smaller. In particular, since the spacer 7 is loaded by the pressing plate 51 (setter pressing plate), the actual contraction speed of the spacer 7 increases rapidly at a certain temperature, and the gap (initial gap) that existed before firing is increased. As shown in FIG. 2, g) is lost or reduced after firing, and as a result, when the series of firing steps is completed, the contact portion between the sheet laminate 10a and the pressing plate 51 is not present. It is configured to exist. Usually, since slight warpage cannot be completely avoided, firing is completed with the pressing plate 51 (setter pressing plate) partially in contact with the sheet laminate 10a.

特に、シート積層体物10aの四隅の反りによってシート積層体物の四隅と押圧板51(セッター押圧板)との接触が確認されることが多い。   In particular, contact between the four corners of the sheet laminate and the pressing plate 51 (setter pressing plate) is often confirmed by warping of the four corners of the sheet laminate 10a.

すなわち、焼成終了に至るまでにおいてシート積層体物10aと押圧板51との当接部位が存在し、この当接部位の個所で最大の反り量が規定されるといえる。そのため、例えば、この最大の反り量が要求される寸法精度の範囲内に入るようにシート積層体物10aに対する押圧板51の荷重等を設定するようにすればよい。   That is, it can be said that there is a contact portion between the sheet laminate 10a and the pressing plate 51 until the end of firing, and the maximum amount of warpage is defined at the position of the contact portion. Therefore, for example, the load of the pressing plate 51 on the sheet laminate 10a may be set so that the maximum amount of warpage falls within the required range of dimensional accuracy.

ところで、本発明における収縮プロセスをさらに考察するに、シート積層体物10aおよび熱収縮部材からなるスペーサー7は、それぞれ、焼成の第2段階としての高温保持部に入る手前かあるいは入った後にそれぞれの収縮を完了していると考えられる。従って、本発明においては、シート積層体物10aの収縮が完了した時点においてすでにシート積層体物10aと押圧板51との当接部位が存在し、最終的に目視にて確認できる焼成終了に至るまでにおいてシート積層体物10aと押圧板51との当接部位が存在している。   By the way, in order to further consider the shrinkage process in the present invention, each of the sheet laminate 10a and the spacer 7 made of the heat shrinkable member is either before or after entering the high temperature holding portion as the second stage of firing. The contraction is considered complete. Therefore, in the present invention, at the time when the contraction of the sheet laminate 10a is completed, the contact portion between the sheet laminate 10a and the pressing plate 51 already exists, and finally the firing can be confirmed visually. The contact part of the sheet | seat laminated body 10a and the press plate 51 exists until now.

本発明において、シート積層体物10aに荷重をかけてなる温度帯域は、焼成温度プロファイルにおける高温保持部での温度をTpとした場合、(0.9〜1.0)Tp、より好ましくは、(0.95〜1.0)Tpであり、さらに好ましくは、(0.98〜1.0)Tpである。高温保持部での温度Tpは850〜930℃とされ、その保持時間は5分〜10時間とされる。   In the present invention, the temperature range in which a load is applied to the sheet laminate 10a is (0.9 to 1.0) Tp, more preferably, where Tp is the temperature at the high temperature holding portion in the firing temperature profile, (0.95 to 1.0) Tp, more preferably (0.98 to 1.0) Tp. The temperature Tp in the high temperature holding part is 850 to 930 ° C., and the holding time is 5 minutes to 10 hours.

このような好適な接触開始の温度範囲は、下記に示すような手法で確認された。すなわち、本発明者らが、予めシート積層体物10aおよびスペーサー7(セッター押圧板分の荷重が負荷されている)について、それぞれ、焼成による寸法変動率(%)を温度別に測定した後、温度に対する寸法変動率(%)をプロットしたグラフ作成し、このグラフを用いて、シート積層体物10aを押圧板51(セッター押圧板)で押圧する最適温度域(双方が当接を開始する温度)がどのあたりになるのかを確認する実験を行なったところ、上記(0.9〜1.0)Tpの範囲で良好な反りおよび歪みを低減できる実験結果が得られたのである。   Such a suitable temperature range for initiating contact was confirmed by the following method. That is, the inventors measured the dimensional variation rate (%) due to firing for each of the sheet laminate 10a and the spacer 7 (the load of the setter pressing plate is loaded) in advance, and then the temperature. The graph is created by plotting the dimensional variation rate (%) with respect to the sheet, and using this graph, the optimum temperature range for pressing the sheet laminate 10a with the pressing plate 51 (setter pressing plate) (temperature at which both start contact) As a result of an experiment for confirming where this is, an experimental result capable of reducing a good warpage and distortion in the range of (0.9 to 1.0) Tp was obtained.

なお、シート積層体物10aと押圧板51(セッター押圧板)との双方が当接を開始する温度を調整する手法としては、例えば、(1)スペーサー7の初期の高さ設定を変えたり(焼成前の間隙(初期ギャップg)を変えることと同義)、(2)スペーサーに乗せる押圧板51の重さを変えたり(押圧板51の枚数を変化させてもよい)、(3)スペーサーの断面積や使用する本数を変化させたりすること等の手法が挙げられる。   In addition, as a method of adjusting the temperature at which both the sheet laminate 10a and the pressing plate 51 (setter pressing plate) start contact, for example, (1) changing the initial height setting of the spacer 7 ( (Synonymous with changing the gap before firing (initial gap g)), (2) changing the weight of the pressing plate 51 placed on the spacer (the number of the pressing plates 51 may be changed), (3) Examples of the method include changing the cross-sectional area and the number used.

いずれにしても、予めシート積層体物10aおよびスペーサー7(特に荷重を掛けた状態)について、それぞれ、焼成による寸法変動率(%)を温度別に測定しておいて、温度に対する寸法変動率(%)をプロットしたグラフ作成しておくことは本発明の実施に極めて有効な作業となる。   In any case, for the sheet laminate 10a and the spacer 7 (particularly in a state where a load is applied), the dimensional variation rate (%) due to firing is measured for each temperature, and the dimensional variation rate (%) with respect to the temperature. ) Is a very effective work for carrying out the present invention.

以下、具体的な実施例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。
(実施例1)
セラミックグリーンシート準備工程および積層工程
まず、積層セラミック基板の基材となる10枚のセラミックグリーンシートを準備した。セラミックグリーンシートは、焼成後の組成が下記の組成となるようにセラミック成分を配合した。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples.
(Example 1)
[ Ceramic green sheet preparation process and lamination process ]
First, 10 ceramic green sheets serving as the base material of the multilayer ceramic substrate were prepared. The ceramic green sheet was blended with ceramic components so that the composition after firing would be the following composition.

材料組成
・Al23…44.53wt%
・SiO2ーB23ーSrOーMgOーCaO系ガラス…55.47wt%
Material composition : Al 2 O 3 : 44.53 wt%
・ SiO 2 -B 2 O 3 -SrO-MgO-CaO glass: 55.47wt%

すなわち、このようなセラミック材料にバインダー(アクリル系樹脂)、溶剤(トルエン、アルコール)及び可塑剤(ブチルフタリルブチルグリコラート)を配合して、十分に攪拌混合してスラリーを作製し、このスラリーを用いてドクターブレード法でPETフィルムからなるキャリアフィルムの上にキャスティング(塗布)してテープ形成した。塗布厚さは、125μmとした。   That is, a binder (acrylic resin), a solvent (toluene, alcohol), and a plasticizer (butylphthalyl butyl glycolate) are blended with such a ceramic material, and a slurry is prepared by sufficiently stirring and mixing. Was cast (coated) on a carrier film made of PET film by a doctor blade method to form a tape. The coating thickness was 125 μm.

その後、テープ成形物を118mm×106mmのサイズに切断した。
このようなセラミックグリーンシートに対して、図5に示されるような導電性ペーストをスクリーン印刷することによってスルーホール導体、内部導体膜からなる導体を配置した。
Then, the tape molding was cut into a size of 118 mm × 106 mm.
A conductor made of a through-hole conductor and an internal conductor film was arranged on such a ceramic green sheet by screen printing a conductive paste as shown in FIG.

このようにして準備された10枚のセラミックグリーンシートを積層させることによって、シート積層体物を形成した。その後、70MPaの加圧力でシート積層体物を加圧した結果、シート積層体物の初期厚さtG0は1000μmとなった。 A sheet laminate was formed by laminating the 10 ceramic green sheets prepared in this way. Then, as a result of pressurizing the sheet laminate with a pressure of 70 MPa, the initial thickness t G0 of the sheet laminate was 1000 μm.

〔シート積層体物をセッター装置へセッティングする工程(焼成開始前)〕
このようにして積層されたシート積層体物を、図1に示されるようなセッター装置にセットした。すなわち、セッター載置板(空隙率40%程度のアルミナ焼結体)の上に、シート積層体物を載置し、この一方で、上方に位置するセッター押圧板(空隙率40%程度のアルミナ焼結体)はシート積層体物に当たらないようにスペーサーにより保持させた。
[Step of setting sheet laminate to setter device (before firing)]
The sheet laminate thus laminated was set in a setter device as shown in FIG. That is, a sheet laminate is placed on a setter placement plate (alumina sintered body with a porosity of about 40%), while a setter pressing plate (alumina with a porosity of about 40%) located above. The sintered body was held by a spacer so as not to hit the sheet laminate.

セッター押圧板は130mm×120mmの大きさであり、その重さは40gのものを用いた。また、スペーサーは図3に示されるように8箇所に配置し、その一つの大きさは、5mm×5mm、初期高さhS0は、1052μmとした(初期ギャップ=52μm)。 The setter pressing plate had a size of 130 mm × 120 mm, and its weight was 40 g. Further, as shown in FIG. 3, the spacers are arranged at 8 locations, and one size thereof is 5 mm × 5 mm, and the initial height h S0 is 1052 μm (initial gap = 52 μm).

また、スペーサーの材質は、シート積層体物を構成するセラミックグリーンシートと実質的に同じ材料のものを利用して作成した。すなわち、シート積層体物に薄物シート(SiO2、B23、Al23、MgO、CaO、SrOを含有する材料からなり、その厚さは65μm)を重ねてプレスした基板からスペーサーとして小片を切り出したものを用いた。薄物シート分が焼成開始時の初期ギャップを形成するようにした。 In addition, the spacer material was prepared using a material substantially the same as the ceramic green sheet constituting the sheet laminate. That is, a thin sheet (made of a material containing SiO 2 , B 2 O 3 , Al 2 O 3 , MgO, CaO, and SrO, the thickness of which is 65 μm) is stacked on the sheet laminate, and the substrate is pressed as a spacer. What cut out the small piece was used. The thin sheet portion forms an initial gap at the start of firing.

なお、事前に、上記セッター押圧板からの荷重が掛けられたスペーサーおよび焼成対象であるシート積層体物の各々について、図6に示されるように焼成炉設定温度と厚み変動(%)のデータを求めておいた。さらに、このデータを基に、シート積層体物のX,Y方向の収縮(外形方向の歪)を阻害することのない900℃近傍(焼成温度プロファイルにおける、高温保持部付近の温度に相当)でセッター押圧板がシート積層体物に接触を開始して反り矯正の作用ができるように、シート積層体物とスペーサーが実際に収縮していく過程を求めておいた(図7参照)。   In addition, in advance, for each of the spacer to which the load from the setter pressing plate is applied and the sheet laminate to be fired, data on the firing furnace set temperature and thickness variation (%) as shown in FIG. I asked for it. In addition, based on this data, in the vicinity of 900 ° C. (corresponding to the temperature near the high temperature holding portion in the firing temperature profile) without inhibiting the shrinkage in the X and Y directions (strain in the external direction) of the sheet laminate. The process in which the sheet laminate and the spacer actually contracted was determined so that the setter pressing plate could start to contact the sheet laminate and have a warp correction effect (see FIG. 7).

〔シート積層体物の焼成工程〕
焼成炉内の温度を上げ、大気雰囲気でシート積層体物の焼成を行なった。焼成温度プロファイルにおける、昇温部での昇温速度は、300℃/hrとし、高温保持部での温度Tpは900℃、保持時間10分とした。降温部での降温速度は、600℃/hrとした。
このような一連の焼成工程が完了した時点においてシート積層体物とセッター押圧板との当接部位が存在していることが確認できた。焼成が完了した積層セラミック基板について、下記の要領で、(1)焼成基板の反り量、および(2)焼成基板の外形方向の歪を測定した。
[Baking process of sheet laminate]
The temperature in the firing furnace was raised and the sheet laminate was fired in an air atmosphere. In the firing temperature profile, the temperature rising rate at the temperature rising portion was 300 ° C./hr, the temperature Tp at the high temperature holding portion was 900 ° C., and the holding time was 10 minutes. The temperature lowering rate in the temperature lowering section was 600 ° C./hr.
It was confirmed that there was a contact portion between the sheet laminate and the setter pressing plate at the time when such a series of firing steps was completed. With respect to the multilayer ceramic substrate that had been fired, (1) the amount of warpage of the fired substrate and (2) distortion in the outer direction of the fired substrate were measured in the following manner.

(1)焼成基板の反り量
焼成が完了した積層セラミック基板について、図8に示されるようにX方向、Y方向の各3ライン(四辺近傍のライン部分(x1、x2、y1、y2)および略中央のライン部分(x3、y3))に沿って、厚さ方向(紙面の奥方向ないし手前方向)の変位である反り量を表面形状測定装置(小坂ラボラトリー(株)社製)を用いて求めた。なお、測定に使用した積層セラミック基板は合計5枚とした。
(1) About the multilayer ceramic substrate in which the amount of warpage of the fired substrate has been completed, as shown in FIG. 8, each of the three lines in the X direction and the Y direction (line portions (x1, x2, y1, y2 near the four sides) and approximately The amount of warpage, which is the displacement in the thickness direction (from the back to the front of the paper or the front side) along the center line portion (x3, y3)), is determined using a surface shape measuring device (manufactured by Kosaka Laboratory Co., Ltd.). It was. The total number of laminated ceramic substrates used for the measurement was five.

比較のために、本発明の矯正方法をとらずに、単に、シート積層体物をセッター載置板に載せて焼成しただけの比較サンプルについても同様の測定を行なった。   For comparison, the same measurement was performed on a comparative sample in which the sheet laminate was simply placed on a setter mounting plate and fired without using the correction method of the present invention.

(2)焼成基板の外形方向の歪
焼成が完了した積層セラミック基板について、図9に示されるように積層セラミック基板のX方向について13ライン(x1、………、x13)およびY方向について12ライン(y1、………、y12)の長さを投影器装置(ニコン(株)社製)を用いて各々測定した。しかる後、これらの値を基に、図示のごとく両端からの最大ズレ量ΔXmaxおよびΔYmaxをそれぞれ求め、直線性の値とした。直線性の値が小さいほど最大ズレ量ΔXmaxおよびΔYmaxが小さく、焼成基板の外形方向の歪が小さいことになる。なお、測定に使用した積層セラミック基板は合計5枚とした。
(2) For the multilayer ceramic substrate that has been subjected to strain firing in the external direction of the fired substrate, as shown in FIG. 9, 13 lines (x1,..., X13) in the X direction and 12 lines in the Y direction as shown in FIG. The lengths of (y1,..., Y12) were each measured using a projector device (manufactured by Nikon Corporation). Thereafter, based on these values, the maximum deviation amounts ΔXmax and ΔYmax from both ends were respectively obtained as shown in the figure, and used as linearity values. The smaller the linearity value, the smaller the maximum deviation amounts ΔXmax and ΔYmax, and the smaller the distortion in the outer direction of the fired substrate. The total number of laminated ceramic substrates used for the measurement was five.

比較のために、本発明の矯正方法をとらずに、単に、シート積層体物をセッター載置板に載せて焼成しただけの比較サンプルについても同様の測定を行なった。   For comparison, the same measurement was performed on a comparative sample in which the sheet laminate was simply placed on a setter mounting plate and fired without using the correction method of the present invention.

焼成基板の反り量、および焼成基板の外形方向の歪に関する測定結果を下記表1および下記表2に、それぞれ示した。   The measurement results regarding the warpage amount of the fired substrate and the distortion in the outer direction of the fired substrate are shown in Table 1 and Table 2, respectively.

Figure 2005306672
Figure 2005306672

表1に示されるように、本発明の方法により矯正された積層セラミック基板の平均反り量(平均値)は、X方向、Y方向共に32μm以下であり、比較サンプル(矯正なしのもの)のそれらと比べて格段の反り低減の効果が発現していることが分かる。   As shown in Table 1, the average warpage amount (average value) of the multilayer ceramic substrate corrected by the method of the present invention is 32 μm or less in both the X direction and the Y direction, and those of the comparative sample (without correction) It can be seen that the effect of reducing warpage is manifested in comparison with.

Figure 2005306672
Figure 2005306672

本発明の製造方法(矯正方法)は、シート積層体物とセッター押圧板との当接部位を存在させるようにしているために、歪みの発生を抑制するという観点からすれば不利な条件であると言える。それにもかかわらず、表2に示されるように、本発明における積層セラミック基板の直線性は、比較サンプルのもの(矯正なしのもの)と同レベルであると言うことができ、本発明の製造方法(矯正方法)が歪み発生を助長させていないことがわかる。   The manufacturing method (correcting method) of the present invention is a disadvantageous condition from the viewpoint of suppressing the occurrence of distortion because the contact portion between the sheet laminate and the setter pressing plate is present. It can be said. Nevertheless, as shown in Table 2, it can be said that the linearity of the multilayer ceramic substrate in the present invention is the same level as that of the comparative sample (without correction), and the manufacturing method of the present invention. It can be seen that (correction method) does not promote the generation of distortion.

なお、スペーサーの材質を、シート積層体物を構成するセラミックグリーンシートと異なるグリーンシート組成に変えた場合でも、上記表1および表2に示される本発明と同様の優れた効果が発現することが確認できた。   Even when the spacer material is changed to a green sheet composition different from that of the ceramic green sheet constituting the sheet laminate, the same excellent effects as those of the present invention shown in Tables 1 and 2 can be exhibited. It could be confirmed.

本発明の積層セラミック基板の製造方法は、セラミック電子部品の産業に広く応用可能である。   The method for producing a multilayer ceramic substrate of the present invention is widely applicable to the ceramic electronic component industry.

積層セラミック基板を製造するに際して焼成開始前の状態を示す概略断面図(装置構成を含む)である。It is a schematic sectional drawing (including an apparatus configuration) showing a state before starting firing when manufacturing a multilayer ceramic substrate. 積層セラミック基板を製造するに際して焼成完了後の状態を示す概略断面図(装置構成を含む)である。It is a schematic sectional drawing (an apparatus structure is included) which shows the state after completion of baking when manufacturing a multilayer ceramic substrate. 積層セラミック基板の周りに配置されるスペーサーの配置例を示す平面図であり、図1のA−A矢視図に相当する。It is a top view which shows the example of arrangement | positioning of the spacer arrange | positioned around a multilayer ceramic substrate, and is equivalent to the AA arrow line view of FIG. 積層セラミック基板の構成の一例を模式的に示した概略斜視図である。It is the schematic perspective view which showed typically an example of the structure of the laminated ceramic substrate. 図4に示される積層セラミック基板の断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of the multilayer ceramic substrate shown in FIG. 4. 焼成炉設定温度と厚み変動(%)のデータの一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the data of a baking furnace preset temperature and thickness fluctuation | variation (%). シート積層体物とスペーサーが実際に収縮していく過程の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the process in which a sheet laminated body and a spacer actually shrink. 焼成が完了した積層セラミック基板について、焼成基板の反り量を測定する手法を説明するための模式的平面図である。It is a schematic plan view for demonstrating the method to measure the curvature amount of a baking board | substrate about the laminated ceramic board | substrate which baking completed. 焼成が完了した積層セラミック基板について、焼成基板の外形方向の歪を測定する手法を説明するための模式的平面図である。It is a schematic plan view for demonstrating the method to measure the distortion | strain of the external direction of a baking board | substrate about the laminated ceramic board | substrate which completed baking.

符号の説明Explanation of symbols

7…スペーサー
10…積層セラミック基板
10a…シート積層体物
15…導体
51…セッター押圧板
55…セッター載置板
g…初期ギャップ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 7 ... Spacer 10 ... Multilayer ceramic substrate 10a ... Sheet laminated body 15 ... Conductor 51 ... Setter pressing board 55 ... Setter mounting board g ... Initial gap

Claims (13)

複数枚のセラミックグリーンシートを積層することにより形成されたシート積層体物を焼成するに際し、
最初にシート積層体物の上方に配置された押圧板とシート積層体物との間隙を空けておき、シート積層体物に対して荷重フリーの状態で焼成を開始させ、焼成終了に至るまでにシート積層体物と押圧板との当接部位が存在してなるようにすることを特徴とする積層セラミック基板の製造方法。
When firing a sheet laminate formed by laminating a plurality of ceramic green sheets,
First, leave a gap between the pressure plate placed above the sheet laminate and the sheet laminate, start firing the sheet laminate in a load-free state, and until the end of firing A method for producing a laminated ceramic substrate, wherein a contact portion between a sheet laminate and a pressing plate is present.
前記押圧板は、シート積層体物との間隙を空けるためにその周縁をスペーサーにより高さ保持されており、前記スペーサーは、焼成により収縮する熱収縮部材から構成されてなる請求項1に記載の積層セラミック基板の製造方法。   2. The press plate according to claim 1, wherein a height of the pressing plate is held by a spacer in order to leave a gap with the sheet laminate, and the spacer is formed of a heat shrink member that shrinks by firing. A method for producing a multilayer ceramic substrate. 前記スペーサーを構成する熱収縮部材は、その一部にセラミックグリーンシートを含んでなる請求項2に記載の積層セラミック基板の製造方法。   The method for producing a multilayer ceramic substrate according to claim 2, wherein the heat shrinkable member constituting the spacer includes a ceramic green sheet in a part thereof. 前記スペーサーを構成する熱収縮部材は、セラミックグリーンシート材料から構成される請求項2に記載の積層セラミック基板の製造方法。   The method for manufacturing a multilayer ceramic substrate according to claim 2, wherein the heat shrinkable member constituting the spacer is made of a ceramic green sheet material. 前記スペーサーを構成する熱収縮部材は、シート積層体物を構成するセラミックグリーンシートと同じ材料から構成される請求項2に記載の積層セラミック基板の製造方法。   The method for producing a multilayer ceramic substrate according to claim 2, wherein the heat shrinkable member constituting the spacer is made of the same material as the ceramic green sheet constituting the sheet laminate. 前記押圧板は多孔質の板体から構成されてなる請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の積層セラミック基板の製造方法。   The method for manufacturing a multilayer ceramic substrate according to claim 1, wherein the pressing plate is formed of a porous plate. 前記シート積層体物の下に敷設される敷板は多孔質の板体から構成されてなる請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の積層セラミック基板の製造方法。   The method for manufacturing a multilayer ceramic substrate according to any one of claims 1 to 6, wherein a base plate laid under the sheet laminate is composed of a porous plate. 前記スペーサーの高さ設定を変えることにより、シート積層体物と押圧板とが当接する時点での温度を変化させてなるようにする請求項2ないし請求項7のいずれかに記載の積層セラミック基板の製造方法。   The multilayer ceramic substrate according to any one of claims 2 to 7, wherein a temperature at the time when the sheet laminate and the pressing plate abut is changed by changing a height setting of the spacer. Manufacturing method. 前記スペーサーに乗せる前記押圧板の重さを変えたり、前記スペーサーに乗せる前記押圧板の枚数を変化させることにより、前記スペーサーの収縮速度を変化させ、シート積層体物と押圧板とが当接する時点での温度を変化させてなるようにする請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の積層セラミック基板の製造方法。   When the weight of the pressing plate placed on the spacer is changed or the number of the pressing plates placed on the spacer is changed to change the contraction speed of the spacer so that the sheet laminate and the pressing plate come into contact with each other The method for producing a multilayer ceramic substrate according to any one of claims 1 to 7, wherein the temperature at the substrate is changed. 前記スペーサーの断面積や使用する本数を変化させることにより、前記スペーサーの収縮速度を変化させ、シート積層体物と押圧板とが当接する時点での温度を変化させてなるようにする請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の積層セラミック基板の製造方法。   2. The temperature at the time when the sheet laminate and the pressing plate come into contact is changed by changing the contraction speed of the spacer by changing the cross-sectional area of the spacer and the number of spacers used. The manufacturing method of the multilayer ceramic substrate in any one of thru | or 7. 焼成終了に至るまでにシート積層体物と押圧板との当接部位が存在するとともに、当該当接部位の個所で最大の反り量が規定され、この最大の反り量が要求される寸法精度の範囲内に入るようにシート積層体物に対する押圧板の荷重が設定されてなる請求項1ないし請求項10のいずれかに記載の積層セラミック基板の製造方法。   There is a contact portion between the sheet laminate and the pressure plate until the end of firing, and the maximum warpage amount is defined at the contact portion, and the maximum warpage amount is required for dimensional accuracy. The method for producing a multilayer ceramic substrate according to any one of claims 1 to 10, wherein a load of the pressing plate on the sheet laminate is set so as to fall within a range. 複数枚のセラミックグリーンシートを積層することにより形成されたシート積層体物を焼成するに際し、
最初にシート積層体物に上部からの荷重をかけることなく荷重フリーの状態で焼成を開始させて、徐々に昇温させ、その後、一定の高温を保持する高温保持部に至るまでにシート積層体物に上部からの荷重をかけてなることを特徴とする積層セラミック基板の製造方法。
When firing a sheet laminate formed by laminating a plurality of ceramic green sheets,
First, start the firing in a load-free state without applying a load from the top to the sheet laminate, gradually increase the temperature, and then reach the high temperature holding part that maintains a constant high temperature A method for producing a multilayer ceramic substrate, wherein a load is applied to an object from above.
焼成温度プロファイルにおける高温保持部での温度をTpとした場合、シート積層体物に上部からの荷重をかけてなる温度帯域が、(0.9〜1.0)Tpである請求項12に記載の積層セラミック基板の製造方法。   The temperature range in which a load from above is applied to the sheet laminate is (0.9 to 1.0) Tp, where Tp is the temperature at the high temperature holding portion in the firing temperature profile. Manufacturing method of multilayer ceramic substrate.
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