JP2018056186A - Manufacturing method of green sheet and manufacturing method of wiring board - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばグリーンシートの表面に配線パターンを形成してグリーンシートを製造するグリーンシートの製造方法、及び、そのグリーンシートから配線基板を製造する配線基板の製造方法に関するものである。 The present invention relates to, for example, a green sheet manufacturing method for manufacturing a green sheet by forming a wiring pattern on the surface of the green sheet, and a wiring substrate manufacturing method for manufacturing a wiring substrate from the green sheet.
従来、セラミックグリーンシートの表面に配線パターンを形成する方法として、例えばスクリーン印刷機などの印刷機構を用いて、配線パターンを形成する技術が知られている。 Conventionally, as a method for forming a wiring pattern on the surface of a ceramic green sheet, a technique for forming a wiring pattern using a printing mechanism such as a screen printer is known.
このようなスクリーン印刷によって配線パターンを形成する場合には、マスクから排出される配線用インク（以下単にインクと称する）の量が均一にもかかわらず、印圧、ワークうねり（即ちセラミックグリーンシートのうねり）や、印刷時（マスクを剥がす際）の版離れなどによる配線パターンの形状崩れが生じることがある。 When a wiring pattern is formed by such screen printing, printing pressure, work undulation (that is, the ceramic green sheet of the ceramic green sheet) even though the amount of wiring ink (hereinafter simply referred to as ink) discharged from the mask is uniform. In some cases, the shape of the wiring pattern may be deformed due to swell or separation of the plate during printing (when removing the mask).
そして、このような問題が生じると、電気信号用の配線の場合には、インピーダンスのバラツキの要因になり、ヒータ用の配線の場合には、抵抗バラツキによりヒータ温度のバラツキの要因となる。 When such a problem occurs, in the case of wiring for electric signals, it causes a variation in impedance. In the case of wiring for heaters, a variation in resistance causes a variation in heater temperature.
また、配線パターンを形成する他の技術としては、インクジェットやディスペンスなどによる方法が挙げられる。
このような技術では、セラミックグリーンシートにおいては、セラミック粒子の微細な表面粗さやインクの表面張力の影響により、均一量のインクが充填されている場合でも、インクの染みが発生し、高さ方向や幅方向の配線パターンの形状の崩れが生じる。また、インクの種類によっては、高さ方向の肉盛り形状が不均一になることがある。
Further, as another technique for forming a wiring pattern, a method using ink jet, dispensing, or the like can be given.
In such a technique, in the ceramic green sheet, even when a uniform amount of ink is filled due to the fine surface roughness of the ceramic particles and the surface tension of the ink, the ink stain occurs and the height direction Further, the shape of the wiring pattern in the width direction is broken. Also, depending on the type of ink, the height build-up shape may be non-uniform.
さらに、近年では、セラミックグリーンシートの表面に、インプリント法によって溝を形成し、その溝にインクを充填して配線パターンを形成する各種の方法が提案されている。 Furthermore, in recent years, various methods have been proposed in which grooves are formed on the surface of a ceramic green sheet by an imprint method, and ink is filled in the grooves to form a wiring pattern.
例えば下記特許文献１には、セラミックグリーンシートの表面に、プレス加工によって溝を形成し、マスクを用いて、その溝の中に導電性ペーストを充填する方法が開示されている。 For example, Patent Document 1 below discloses a method in which grooves are formed on the surface of a ceramic green sheet by press working, and a conductive paste is filled in the grooves using a mask.
また、下記特許文献２には、セラミックグリーンシートの表面に、レーザを照射して溝を形成し、マスクを用いて、その溝の中に導電性ペーストを充填する方法が開示されている。
さらに、下記特許文献３には、セラミックグリーンシートの表面に、金型によって溝を形成し、その溝の中にインクジェットプリント法によって、インクを塗布する方法が開示されている。 Furthermore, Patent Document 3 below discloses a method in which grooves are formed on the surface of a ceramic green sheet by a mold, and ink is applied in the grooves by an ink jet printing method.
しかしながら、上述した従来技術では、下記の問題があり改善が求められていた。
具体的には、セラミックグリーンシートの表面に、例えば金型を用いた面押しによって溝を形成する場合には、セラミックグリーンシートのうねり形状や厚みバラツキによって、均一な面押しができないことがあり、それによって、溝深さのバラツキが生じることがあった。
However, the above-described conventional techniques have the following problems and have been required to be improved.
Specifically, in the case of forming grooves on the surface of the ceramic green sheet, for example, by surface pressing using a mold, the surface pressing may not be uniform due to the undulation shape and thickness variation of the ceramic green sheet, As a result, the groove depth may vary.
その結果、配線パターンの厚みや幅等の形状（例えば断面形状や断面積）のバラツキが生じることがあった。つまり、配線パターン（従って焼成後の配線）の形状の均一性が低下するという問題があった。 As a result, variations in shapes (for example, cross-sectional shape and cross-sectional area) such as thickness and width of the wiring pattern may occur. That is, there is a problem that the uniformity of the shape of the wiring pattern (and thus the wiring after firing) is lowered.
本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、配線パターン（従って焼成後の配線）の形状のバラツキを低減できるグリーンシートの製造方法及び配線基板の製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a green sheet and a method for manufacturing a wiring board, which can reduce variations in the shape of the wiring pattern (and thus the wiring after firing). It is in.
（１）本発明の第１局面は、表面に溝が形成され、溝の中に導電材料が充填されるグリーンシートの製造方法に関するものである。
このグリーンシートの製造方法は、グリーンシートの表面に圧力端子を押し付けるとともに、圧力端子を表面に沿って移動させることによって溝を形成する工程を有している。この工程では、圧力端子がグリーンシートに加える圧力が一定になるようにして、溝を形成する。
(1) 1st aspect of this invention is related with the manufacturing method of the green sheet by which a groove | channel is formed in the surface and a conductive material is filled in a groove | channel.
This green sheet manufacturing method includes a step of forming a groove by pressing a pressure terminal against the surface of the green sheet and moving the pressure terminal along the surface. In this step, the groove is formed such that the pressure applied by the pressure terminal to the green sheet is constant.
本第１局面では、圧力端子を表面に沿って移動させることによって溝を形成する工程では、圧力端子がグリーンシートに加える圧力が一定になるようにして溝を形成するので、グリーンシートにうねりがあったり、厚みがばらついていた場合でも、溝の形状、特に溝の断面形状（即ち、溝の延びる方向（溝の方向）に対して垂直の断面形状）を、均一化することができる。 In the first aspect, in the step of forming the groove by moving the pressure terminal along the surface, the groove is formed so that the pressure applied to the green sheet by the pressure terminal is constant. Even if the thickness varies, the shape of the groove, particularly the cross-sectional shape of the groove (that is, the cross-sectional shape perpendicular to the direction in which the groove extends (groove direction)) can be made uniform.
従って、この溝に導電材料を充填してグリーンシートとともに同時焼成する場合には、導電材料によって形成される配線の断面形状（従って断面積）を均一化できる。
これによって、配線の延びる方向（即ち配線の方向）において抵抗値を均一化できるので、この配線を使用した装置の機能を高めることができる。
Therefore, when the groove is filled with a conductive material and fired simultaneously with the green sheet, the cross-sectional shape (and thus the cross-sectional area) of the wiring formed of the conductive material can be made uniform.
As a result, the resistance value can be made uniform in the direction in which the wiring extends (that is, the direction of the wiring), so that the function of the device using this wiring can be enhanced.
例えば、電気信号用の配線の場合には、インピーダンスのバラツキを低減でき、ヒータ用の配線の場合には、抵抗バラツキが小さいので、ヒータ温度のバラツキも小さくなる。
なお、本第１局面では、上述のように、圧力が一定となるようにして溝を形成するが、溝形成開始時や終了時では、通常、その圧力は一定ではない。即ち、溝に圧力端子を押し込む際や、溝から圧力端子を引く抜く際における、圧力は、通常は、溝を形成する際の圧力のように一定ではない。
For example, in the case of wiring for electric signals, the variation in impedance can be reduced, and in the case of wiring for heaters, the resistance variation is small, so the variation in heater temperature is also small.
In the first aspect, as described above, the groove is formed so that the pressure is constant, but the pressure is usually not constant at the start or end of the groove formation. That is, when the pressure terminal is pushed into the groove or when the pressure terminal is pulled out from the groove, the pressure is usually not constant like the pressure when forming the groove.
（２）本発明の第２局面では、圧力端子がグリーンシートに加える圧力が一定となるように、圧力端子にかかる圧力を制御する。
本第２局面では、圧力端子にかかる圧力を制御することにより、圧力端子がグリーンシートに加える圧力が一定にできるので、溝の断面形状を好適に均一化できる。
(2) In the second aspect of the present invention, the pressure applied to the pressure terminal is controlled so that the pressure applied to the green sheet by the pressure terminal is constant.
In the second aspect, by controlling the pressure applied to the pressure terminal, the pressure applied to the green sheet by the pressure terminal can be made constant, so that the cross-sectional shape of the groove can be suitably uniformized.
（３）本発明の第３局面では、グリーンシートの表面形状に応じて、圧力端子の高さ方向の位置を制御することによって、グリーンシートに加える圧力を制御する。
本第３局面では、グリーンシートの表面形状に応じて、圧力端子の高さ方向の位置を制御することにより、グリーンシートに加える圧力を制御するので、溝の断面形状を好適に均一化できる。
(3) In the third aspect of the present invention, the pressure applied to the green sheet is controlled by controlling the position of the pressure terminal in the height direction according to the surface shape of the green sheet.
In the third aspect, since the pressure applied to the green sheet is controlled by controlling the position of the pressure terminal in the height direction according to the surface shape of the green sheet, the cross-sectional shape of the groove can be suitably uniformized.
（４）本発明の第４局面では、圧力端子の先端が、点状である。
本第４局面は、圧力端子の先端形状を例示している。例えば圧力端子として球を用いた場合などは、グリーンシートに最初に接する点（先端）は点となる。これにより、溝を形成する際の反発力が小さくなるので、容易に溝を形成することができる。
(4) In the fourth aspect of the present invention, the tip of the pressure terminal is point-like.
The fourth aspect illustrates the tip shape of the pressure terminal. For example, when a sphere is used as the pressure terminal, the point (tip) that first contacts the green sheet is a point. Thereby, since the repulsive force at the time of forming a groove | channel becomes small, a groove | channel can be formed easily.
（５）本発明の第５局面では、圧力端子によって溝を形成すると同時に又は溝を形成した後に、溝の中に導電材料を充填する。
本第５局面は、溝への導電材料の充填方法を例示したものである。例えば、圧力端子によって溝を形成すると同時に溝の中に導電材料を充填する場合には、溝の形成と導電材料の充填を、短時間で効率良く行うことができる。また、圧力端子によって溝を形成した後に溝の中に導電材料を充填する場合には、導電材料の充填量の調節が容易であるという利点がある。
(5) In the fifth aspect of the present invention, the groove is filled with a conductive material simultaneously with or after the groove is formed by the pressure terminal.
The fifth aspect exemplifies a method for filling a groove with a conductive material. For example, when the groove is formed by the pressure terminal and the conductive material is filled in the groove at the same time, the formation of the groove and the filling of the conductive material can be efficiently performed in a short time. Further, when the conductive material is filled in the groove after the groove is formed by the pressure terminal, there is an advantage that the filling amount of the conductive material can be easily adjusted.
（６）本発明の第６局面では、溝の長手方向に対して垂直の断面における底面形状が、弧状（例えば溝の断面形状が円弧状）である。
このように溝の底面形状が弧状（即ち外側に湾曲した形状）である場合には、例えば溶剤を含む導電材料（例えば、ペースト状の導電材料：導電性インク）を溝に充填した場合には、溶剤がグリーンシート中に拡散し易い（即ち溶剤の抜け性が向上する）。また、導電材料を焼成して配線を形成する際に、配線とセラミックとの密着性が向上する。さらに、配線とセラミックとの間にボイドが生じにくい。また、例えば導電材料からヒータの配線を形成する場合には、例えば断面が矩形の配線に比べて、配線からセラミックへの伝熱性が高く、しかも熱の伝わり方にムラが少ない。
(6) In the sixth aspect of the present invention, the bottom shape in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the groove is an arc shape (for example, the cross section shape of the groove is an arc shape).
Thus, when the bottom shape of the groove is an arc shape (that is, a shape curved outward), for example, when the groove is filled with a conductive material containing a solvent (for example, a paste-like conductive material: conductive ink). , The solvent easily diffuses into the green sheet (that is, the solvent can be easily removed). In addition, when the conductive material is fired to form the wiring, the adhesion between the wiring and the ceramic is improved. Furthermore, voids are unlikely to occur between the wiring and the ceramic. Further, when the heater wiring is formed from a conductive material, for example, the heat transfer from the wiring to the ceramic is higher than that of the wiring having a rectangular cross section, and the heat transfer is less uneven.
（７）本発明の第７局面では、溝の最大の深さは、導電材料が充填された部分の最大の厚みより大である。
本第７局面では、導電材料が充填された部分は、溝の表面（即ち周囲のグリーンシートの表面）より引き下がっている。そのため、導電材料の位置がほぼ定まっており（即ち溝内であり）、幅方向にはみ出しにくい（いわゆるニジミが少ない）。これによって、導電材料を焼成することによって形成される配線の幅を目的とする幅に近づけることができる。つまり、配線の幅を均一化することができる。
(7) In the seventh aspect of the present invention, the maximum depth of the groove is larger than the maximum thickness of the portion filled with the conductive material.
In the seventh aspect, the portion filled with the conductive material is pulled down from the surface of the groove (that is, the surface of the surrounding green sheet). Therefore, the position of the conductive material is almost fixed (that is, in the groove) and hardly protrudes in the width direction (so-called bleed is small). Thus, the width of the wiring formed by firing the conductive material can be made close to the target width. That is, the wiring width can be made uniform.
（８）本発明の第８局面では、第１〜第７のいずれかに記載のグリーンシートの製造方法で製造したグリーンシートを、焼成して配線基板を製造する。
本第８局面により、配線の断面形状を均一化できるので、配線の方向における電気的特性を均一化できる。つまり、配線の方向のどの位置でも、例えば電気抵抗値を均一化できる。
(8) In the eighth aspect of the present invention, a wiring board is manufactured by firing the green sheet manufactured by the method for manufacturing a green sheet according to any one of the first to seventh aspects.
According to the eighth aspect, the cross-sectional shape of the wiring can be made uniform, so that the electrical characteristics in the direction of the wiring can be made uniform. That is, for example, the electrical resistance value can be made uniform at any position in the wiring direction.
また、本第８局面は、セラミックパッケージ、静電チャック、セラミックヒータの製造に適用できるが、それらの装置の電気的特性を高めることができる。例えばセラミックヒータの製造に適用した場合には、配線の方向におけるどの位置でも同様な発熱が期待できるので、加熱ムラが少なくなり、セラミックヒータの性能を高めることができる。 The eighth aspect can be applied to the manufacture of ceramic packages, electrostatic chucks, and ceramic heaters, but the electrical characteristics of these devices can be enhanced. For example, when applied to the manufacture of a ceramic heater, similar heat generation can be expected at any position in the wiring direction, so that heating unevenness is reduced and the performance of the ceramic heater can be improved.
＜以下に、本発明の各構成について説明する＞
・前記グリーンシートとは、周知のセラミックを主成分（最大量の成分）とするグリーンシートや、セラミック及びガラスを主成分とグリーンシートなどの未焼成のシートである。なお、このグリーンシートの材料としては、周知のアルミナ、窒化アルミ、ジルコニア等が挙げられる。
<Each configuration of the present invention will be described below>
The green sheet is a green sheet containing a known ceramic as a main component (maximum amount of component) or an unfired sheet such as a ceramic or glass as a main component and a green sheet. Examples of the material for the green sheet include well-known alumina, aluminum nitride, zirconia, and the like.
・圧力端子とは、グリーンシートに圧力を加えて溝を形成する部材であり、例えば金属やセラミック等からなる。
この圧力端子の先端側部位の断面形状（即ち溝の方向に対して垂直の断面形状）により、溝の断面形状を規定することができる。
The pressure terminal is a member that forms a groove by applying pressure to the green sheet, and is made of, for example, metal or ceramic.
The cross-sectional shape of the groove can be defined by the cross-sectional shape (that is, the cross-sectional shape perpendicular to the groove direction) of the tip side portion of the pressure terminal.
・導電材料としては、焼成して配線を形成できる各種の材料が挙げられる。例えば、タングステンやモリブデン等からなるメタライズインクが挙げられる。
・「圧力が一定」とは、目標値である単一の値以外に、その単一の値を含む所定の範囲（許容範囲）を含むものである。
As the conductive material, various materials that can be baked to form a wiring can be mentioned. For example, metallized ink made of tungsten, molybdenum, or the like can be given.
“The pressure is constant” includes a predetermined range (allowable range) including the single value in addition to the target value.
次に、本発明のグリーンシートの製造方法及び配線基板の製造方法の実施形態について説明する。
［１．第１実施形態］
ここでは、例えば静電チャックのセラミックヒータを製造する際に利用できるグリーンシートの製造方法、及び配線基板の製造方法の実施形態について説明する。
［１−１．静電チャック］
まず、静電チャックの概略構成について説明する。
Next, an embodiment of a method for manufacturing a green sheet and a method for manufacturing a wiring board according to the present invention will be described.
[1. First Embodiment]
Here, for example, a green sheet manufacturing method and a wiring board manufacturing method that can be used when manufacturing a ceramic heater for an electrostatic chuck will be described.
[1-1. Electrostatic chuck]
First, a schematic configuration of the electrostatic chuck will be described.
図１に示す様に、静電チャック１は、図１の上側にて被加工物である例えば半導体ウェハ３を吸着する装置であり、セラミックヒータ５と金属ベース７とが積層されて接着剤により接合されたものである。
As shown in FIG. 1, the electrostatic chuck 1 is a device that adsorbs, for example, a semiconductor wafer 3 that is a workpiece on the upper side of FIG. 1, and a
このうち、セラミックヒータ５は、多数のセラミック層９（図２（ｅ）参照）が積層された円盤形状であり、吸着用電極（静電電極）１１、発熱部（抵抗発熱体）１３等を備えたセラミック基板（絶縁基板）１７から構成されている。なお、吸着用電極１１や発熱部１３等の導電部分が配線１５であり、これらの配線１５は、セラミック基板１７に埋設されている。
Among these, the
金属ベース７は、セラミックヒータ５より大径の円盤形状であり、セラミックヒータ５と同軸に接合されている。この金属ベース７には、セラミック基板１７（従って半導体ウェハ３）を冷却するために、冷却用流体（冷媒）が流される流路（冷却路：図示せず）が設けられている。
［１−２．グリーンシートの製造方法］
次に、静電チャック１のセラミックヒータ５を製造する際に適用できる、配線パターンを備えたセラミックグリーンシート（以下単にグリーンシートと記す）の製造方法について説明する。なお、配線パターンを備えたグリーンシートを焼成することにより、配線１５を備えたセラミック層９となる。
The
[1-2. Green sheet manufacturing method]
Next, a method of manufacturing a ceramic green sheet (hereinafter simply referred to as a green sheet) having a wiring pattern, which can be applied when manufacturing the
＜グリーンシートの作製＞
グリーンシート２１（図２（ａ）参照）を作製する場合には、例えば下記のような周知の方法により、例えばアルミナ等を主成分とするグリーンシートを作製する。
<Production of green sheet>
When producing the green sheet 21 (see FIG. 2A), for example, a green sheet mainly composed of alumina or the like is produced, for example, by a known method as described below.
(1)グリーンシートの原料として、主成分であるＡｌ２Ｏ３：９２重量％、ＭｇＯ：１重量％、ＣａＯ：１重量％、ＳｉＯ２：６重量％の各粉末を混合して、ボールミルで、５０〜８０時間湿式粉砕した後、脱水乾燥する。 (1) As raw materials for green sheets, powders of Al2O3: 92% by weight, MgO: 1% by weight, CaO: 1% by weight, and SiO2: 6% by weight, which are main components, are mixed and mixed with a ball mill at 50 to 80%. After wet-grinding for a period of time, dehydrated and dried.
(2)次に、この粉末に溶剤等を加え、ボールミルで混合して、スラリーとする。
(3)次に、このスラリーを、減圧脱泡後平板状に流し出して徐冷し、溶剤を発散させて、セラミック層に対応するグリーンシート（即ちアルミナグリーンシート）を形成する。
(2) Next, a solvent or the like is added to the powder and mixed with a ball mill to form a slurry.
(3) Next, this slurry is degassed under reduced pressure, and then poured out into a flat plate shape and slowly cooled, and the solvent is diffused to form a green sheet (that is, an alumina green sheet) corresponding to the ceramic layer.
なお、前記グリーンシート用の原料粉末中にタングステン粉末を混ぜて、スラリー状にして、導電材料であるメタライズインク２３（図２（ｃ）参照）を作製する。
なお、グリーンシート２１としては、上述したグリーンシート２１に限らず、例えばジルコニア、窒化アルミニウム等の各種のセラミックを主成分とするグリーンシートや、セラミック及びガラスを主成分とするガラスセラミック等のグリーンシートが挙げられる。
In addition, the tungsten powder is mixed in the raw material powder for the green sheet to form a slurry, and the metallized ink 23 (see FIG. 2C), which is a conductive material, is produced.
Note that the
＜溝の形成方法＞
次に、グリーンシート２１の表面に溝を形成する方法について説明する。
まず、図２（ａ）に示すように、グリーンシート２１の表面２５に対して、例えばステンレス製の圧力端子２７を下方（矢印Ａ方向）に移動させて、圧力端子２７をグリーンシート２１に押し付ける。つまり、圧力端子２７の先端（即ち点状の先端）２７ａを、形成する溝２９の底部２９ａ（図２（ｂ）参照）の位置まで押し入れる。
<Groove formation method>
Next, a method for forming a groove on the surface of the
First, as shown in FIG. 2A, for example, a stainless
この圧力端子２７は、図３に示すように、球体であり、周知のボールペンの先端のように、圧力端子２７を保持するホルダ３１の先端にて回動自在に保持されている。
次に、図２（ｂ）に示すように、圧力端子２７を、グリーンシート２１の表面２５に沿って、配線１５を形成する方向（配線の方向：矢印Ｂ方向）に移動させて、配線用の溝２９を形成する。つまり、配線部分のグリーンシート２１の材料を押しのけるようにして、線状の凹部である溝２９を形成する。
As shown in FIG. 3, the
Next, as shown in FIG. 2B, the
ここで、圧力端子２７によって溝２９を形成する際には、圧力端子２７がグリーンシート２１に加える圧力が一定になるようにして、溝２９を形成する。詳しくは、後述するように、圧力端子２７がグリーンシート２１に加える圧力が一定となるように、圧力端子２７に加える圧力を制御する。
Here, when the
なお、この溝２９の断面形状（溝２９の方向と垂直の断面）は、図４（ａ）に示すように、圧力端子２７の形状に合わせて円弧状となっている。
次に、図２（ｃ）に示すように、ディスペンサ３３を用いて、溝２９の中にメタライズインク２３を充填して、図２（ｄ）に示すような配線パターン３５を形成する。
The cross-sectional shape of the groove 29 (cross section perpendicular to the direction of the groove 29) is an arc shape in accordance with the shape of the
Next, as shown in FIG. 2C, the metallized
この配線パターン３５は、図４（ａ）に示すように、その上面３５ａが溝２９の上面（即ちグリーンシート２１の表面２５）にまで達していない。つまり、溝２９の最大の深さＤ（以下単に深さＤと言う）は、配線パターン３５の最大の厚みＨ（即ち溝２９の最も低い部分からの高さ：配線パターン３５の高さ）より大である。言い換えると、配線パターンの高さＨは、溝２９の深さＤより小さく、僅かな差Ｓがある。
As shown in FIG. 4A, the
ここで、溝２９の最大の深さＤは、溝２９の底面２９ａから表面までの長さのうち、最大の長さを言う。配線パターン３５の最大の厚みＨは、溝２９の底面２９ａから上面３５までの長さのうち、最大の長さを言う。
Here, the maximum depth D of the
なお、図４（ｂ）に示すように、配線パターン３５を溝２９が完全に埋まるように形成してもよい。つまり、配線パターン３５の厚みＨと溝２９の深さＤとを同じにしてもよい。
As shown in FIG. 4B, the
その後、図２（ｅ）に示すように、配線パターン３５とグリーンシート２１とを同時焼成することにより、配線１５を備えたセラミック層９を得ることができる。
なお、上述したセラミックヒータ５を製造する際には、発熱部１３や吸着用電極１１等となる配線パターン３５を形成したグリーンシート２１を所定枚数積層して同時焼成する。
Thereafter, as shown in FIG. 2E, the ceramic layer 9 including the
When manufacturing the
＜圧力端子による圧力の制御＞
次に、上述したように、圧力端子２７によってグリーンシート２１に加える圧力が一定となるように、圧力端子２７に加える圧力を制御する方法について説明する。
<Pressure control by pressure terminal>
Next, as described above, a method of controlling the pressure applied to the
図５に示すように、圧力端子２７を制御する制御システム４１は、圧力端子２７と、ホルダ３１と、ホルダ３１に設けられてホルダ３１（従って圧力端子２７）に加わる圧力を検出する圧力センサ４３と、ホルダ３１を支持する支持体４５と、ホルダ３１(従って圧力端子２７)に圧力を加えて、圧力端子２７等を下方又は上方に移動させる駆動機構（例えばピストン）４７と、駆動機構４７に空気圧又は油圧等の圧力を供給する駆動源（例えばポンプ）４９と、圧力センサ４３からの信号を入力して駆動源４９の動作を制御する電子制御装置５１とを備えている。
As shown in FIG. 5, the
この電子制御装置５１では、下記のような処理により圧力制御を行う。即ち、圧力端子２７にかかる圧力を制御することにより、圧力端子２７がグリーンシート２１に加える圧力を制御する。
The
まず、図６のステップ（図面ではＳで示す）１００に示すように、圧力センサ４３からの出力に基づいて、ホルダ３１（従って圧力端子２７）に加わる圧力を検出する。
続くステップ１１０では、検出した圧力が目標となる一定の圧力であるか否かを判定する。ここで肯定判断されると一旦本処理を終了し、一方否定判断されるとステップ１２０に進む。
First, as shown in step (indicated by S in the drawing) 100 in FIG. 6, the pressure applied to the holder 31 (and hence the pressure terminal 27) is detected based on the output from the
In subsequent step 110, it is determined whether or not the detected pressure is a target constant pressure. If an affirmative determination is made here, the present process is temporarily terminated.
なお、ここで一定の圧力とは、所定の深さＤの溝２９を形成できる一定の範囲（単一の目標値の上下に若干の幅を持たせた範囲）のことであり、例えばチャタリングを防止するために設定されている。
Here, the constant pressure is a certain range (a range having a slight width above and below a single target value) in which the
ステップ１２０では、例えばポンプのような駆動源４９の動作を制御して、ホルダ３１（従って圧力端子２７）に加わる圧力を制御する。その後、ステップ１００に戻る。
このように、圧力端子２７をグリーンシート２１の表面２５に沿って移動させる際に、ホルダ３１（従って圧力端子２７）に加わる圧力を制御することにより、図７に示すように、グリーンシート２１の表面２５にうねりがあったり、グリーンシート２１の厚みが均一でない場合でも、圧力端子２７がグリーンシート２１に加える圧力を一定に制御することができるので、深さＤが一定となるように溝２９を形成することができる。
［１−３．効果］
次に、本第１実施形態の効果について説明する。
In step 120, the operation of the
Thus, when the
[1-3. effect]
Next, the effect of the first embodiment will be described.
（１）本第１実施形態は、グリーンシート２１の表面２５に圧力端子２７を押し付けるとともに、圧力端子を表面に沿って移動させることによって溝２９を形成し、その際に、圧力端子２７がグリーンシート２１に加える圧力が一定になるようにして、溝２９を形成する。
(1) In the first embodiment, the
つまり、圧力端子２７を表面２５に沿って移動させることによって溝２９を形成する工程では、圧力端子２７がグリーンシート２１に加える圧力が一定になるようにして溝２９を形成する。それにより、グリーンシート２１にうねりがあったり、厚みがばらついている場合でも、溝２９の形状、特に断面形状（即ち、溝２９の方向に対して垂直の断面形状）を、均一化することができる。
That is, in the step of forming the
従って、溝２９にメタライズインク２３を充填してグリーンシート２１とともに同時焼成する場合には、メタライズインク２３によって形成される配線１５の断面形状（従って断面積）を均一化できる。
Accordingly, when the
これによって、溝２９の方向における配線１５の抵抗値を均一化できるので、この配線１５を使用した装置の機能を高めることができる。
（２）本第１実施形態では、圧力端子２７は球状であり、その先端（即ちグリーンシート２１に最初に接する部分）が、点状である。これにより、溝２９を形成する際の反発力が小さくなるので、容易に溝２９を形成することができる。
Thereby, the resistance value of the
(2) In the first embodiment, the
（３）本第１実施形態では、圧力端子２７によって溝２９を形成した後に、その溝２９の中にメタライズインク２３を充填する。そのため、メタライズインク２３の充填量の調節（従って、配線１５の幅や厚みの調節）が容易であるという利点がある。
(3) In the first embodiment, after the
（４）本第１実施形態では、溝２９の方向（従って配線１５の方向）に対して垂直の断面における底面形状が、円弧状である。
このように溝２９の底面形状が円弧状である場合には、例えば溶剤を含むメタライズインク２３を溝２９に充填した場合には、溶剤がグリーンシート２１中に拡散し易い（即ち溶剤の抜け性が向上する）。また、メタライズインク２３を焼成して配線１５を形成する際に、配線１５とセラミック層９との密着性が向上する。さらに、配線１５とセラミック層９との間にボイドが生じにくい。また、例えばメタライズインク２３からセラミックヒータ５の配線１５（例えば発熱部１３）を形成する場合には、例えば断面が矩形の配線１５に比べて、配線１５からセラミック層９への伝熱性が高く、しかも熱の伝わり方にムラが少ないという利点がある。
(4) In the first embodiment, the bottom shape in the cross section perpendicular to the direction of the groove 29 (and hence the direction of the wiring 15) is an arc shape.
As described above, when the bottom surface of the
（５）本第１実施形態では、溝２９の最大の深さＤは、配線パターン３５の厚みＨより大である。
つまり、メタライズインク２３の位置は溝２９内であり、その位置がほぼ定まっているので、幅方向にはみ出しにくい（いわゆるニジミが少ない）。これによって、形成する配線１５の幅を目的とする幅に近づけることができる。つまり、配線１５の幅を均一化することができる。
(5) In the first embodiment, the maximum depth D of the
That is, the position of the metallized
なお、本第１実施形態は、静電チャック１のセラミックヒータ５以外に、セラミックパッケージ、（静電チャック１以外の）セラミックヒータの製造に適用できるが、それらの装置の電気的特性を高めることができる。例えばセラミックヒータの製造に適用した場合には、配線のどの位置でも同様な発熱が期待できるので、加熱ムラが少なくなり、セラミックヒータの性能を高めることができる。
［１−４．特許請求の範囲との対応関係］
ここで、実施形態と特許請求の範囲との文言の対応関係について説明する。
In addition to the
[1-4. Correspondence with Claims]
Here, the correspondence of the wordings between the embodiment and the claims will be described.
本第１実施形態の、表面２５、溝２９、メタライズインク２３、グリーンシート２１、圧力端子２７、セラミックヒータ５は、それぞれ、本発明の、表面、溝、導電材料、グリーンシート、圧力端子、配線基板の一例に相当する。
［２．第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明するが、前記第１実施形態と同様な内容については、その説明を省略又は簡略化する。なお、第１実施形態と同様な構成については、同じ番号を使用する。
The
[2. Second Embodiment]
Next, the second embodiment will be described, but the description of the same contents as the first embodiment will be omitted or simplified. In addition, the same number is used about the structure similar to 1st Embodiment.
本第２実施形態では、グリーンシート２１の表面２５に溝２９を形成すると同時に、配線パターン３５を形成する。
具体的には、図８に示すように、溝２９及び配線パターン３５を同時に形成する先端部６１として、ボールペンのペン先のように、球形の圧力端子２７と、圧力端子２７を保持するホルダ３３とを備えている。しかも、ホルダ３３の軸中心には、圧力端子２７に到る貫通孔６３が形成されており、この貫通孔６３には、メタライズインク２３が充填されている。
In the second embodiment, the
Specifically, as shown in FIG. 8, a
これにより、圧力端子２７が回転すると、メタライズインク２３は貫通孔６３から圧力端子２７の表面に供給されるようになっている。
次に、この先端部６１の使用方法について説明する。
Thus, when the
Next, the usage method of this front-end | tip
まず、図９（ａ）に示すように、グリーンシート２１の表面２５に対して、圧力端子２７を下方（矢印Ａ方向）に移動させて、圧力端子２７をグリーンシート２１に押し入れる。
First, as shown in FIG. 9A, the
次に、図９（ｂ）に示すように、圧力端子２７を、グリーンシート２１の表面２５に沿って、配線１５を形成する方向（矢印Ｂ方向）に移動させて、配線用の溝２９を形成する。 この移動に伴って圧力端子２７は回転するので、ボールペンによる印字と同様にして、圧力端子２７の表面のメタライズインク２３が、溝２９の表面に転写される。
Next, as shown in FIG. 9B, the
これによって、図９（ｃ）に示すように、溝２９の表面全体を覆うような円弧状の配線パターン３５が形成される。
なお、その後、図９（ｄ）に示すように、第１実施形態にて使用したようなディスペンサ３３を用いて、円弧状の配線パターン３５の内部（凹部）３５ａにメタライズインク２３を充填してもよい。なお、充填の高さとしては、配線パターン３５の高さ（即ち厚みＨ）を採用できる。
As a result, as shown in FIG. 9C, an arc-shaped
After that, as shown in FIG. 9D, the metallized
本第２実施形態では、第１実施形態と同様な効果を奏するとともに、溝２９と配線パターン３５とを同時に形成できるので、作業能率が向上するという利点がある。
［３．第３実施形態］
次に、第３実施形態について説明するが、前記第２実施形態と同様な内容については、その説明を省略又は簡略化する。なお、第２実施形態と同様な構成については、同じ番号を使用する。
In the second embodiment, the same effects as in the first embodiment can be obtained, and the
[3. Third Embodiment]
Next, the third embodiment will be described, but the description of the same contents as the second embodiment will be omitted or simplified. In addition, the same number is used about the structure similar to 2nd Embodiment.
本第３実施形態では、第２実施形態と同様に、グリーンシート２１の表面２５に溝２９を形成すると同時に、配線パターン３５を形成するが、配線パターン３５の厚みＨが異なる。
In the third embodiment, as in the second embodiment, the
具体的には、図１０に示すように、溝２９及び配線パターン３５を同時に形成する先端部６１として、表面に溝の無いタイヤのような円盤形状（即ち外周方向が弓状に凸になっている）圧力端子２７と、圧力端子２７を保持するホルダ３３とを備えている。なお、圧力端子２７は軸部７１を中心にして回転する。しかも、ホルダ３３の軸中心には、圧力端子２７に到る貫通孔６３が形成されており、この貫通孔６３には、メタライズインク２３が充填されている。
Specifically, as shown in FIG. 10, as a
これにより、圧力端子２７が回転すると、メタライズインク２３は貫通孔６３から圧力端子２７の表面に、所定幅Ｗにて供給されるようになっている。つまり、メタライズインク２３は、圧力端子２７の外周のうち、最も外径の大きな部分２７ａ中心にして所定幅Ｗだけ供給されるようになっている。
Thus, when the
次に、この先端部６１の使用方法について説明する。
まず、図１１（ａ）に示すように、グリーンシート２１の表面２５に対して、圧力端子２７を下方（矢印Ａ方向）に移動させて、圧力端子２７をグリーンシート２１に押し入れる。
Next, the usage method of this front-end | tip
First, as shown in FIG. 11A, the
次に、図１１（ｂ）に示すように、圧力端子２７を、グリーンシート２１の表面２５に沿って、配線１５を形成する方向（矢印Ｂ方向）に移動させて、配線用の溝２９を形成する。
Next, as shown in FIG. 11B, the
この移動に伴って圧力端子２７は回転するので、圧力端子２７の表面の所定幅Ｗのメタライズインク２３が、溝２９の表面に転写される。
これによって、図１１（ｃ）に示すように、溝２９の一部（底部側）を覆うような円弧状の配線パターン３５が形成される。なお、溝２９の深さＤは、配線パターン３５の厚みＨより大である。
With this movement, the
Thereby, as shown in FIG. 11C, an arc-shaped
なお、その後、図１１（ｄ）に示すように、第１実施形態にて使用したようなディスペンサ３３を用いて、円弧状の配線パターン３５の内部（凹部）３５ａにメタライズインク２３を充填してもよい。なお、充填の高さとしては、配線パターンの高さ（即ち厚みＨ）を採用できる。
After that, as shown in FIG. 11 (d), the metallized
本第３実施形態では、第２実施形態と同様な効果を奏するとともに、配線パターン３５の厚みＨは、溝２９の深さＤよりも小さいので、配線パターン３５（従って配線１５）のニジミの発生を抑制できるという利点がある。
［４．第４実施形態］
次に、第４実施形態について説明するが、前記第１実施形態と同様な内容については、その説明を省略又は簡略化する。なお、第１実施形態と同様な構成については、同じ番号を使用する。
In the third embodiment, the same effect as in the second embodiment is obtained, and the thickness H of the
[4. Fourth Embodiment]
Next, the fourth embodiment will be described, but the description of the same contents as the first embodiment will be omitted or simplified. In addition, the same number is used about the structure similar to 1st Embodiment.
本第４実施形態では、第１実施形態のように、制御システム４１のような装置を用いて、圧力端子２７に加わる圧力を制御するのではなく、図示しないが、グリーンシート２１の表面２５の凹凸を例えばレーザ測定器によって測定し、その凹凸に応じて圧力端子２７の上下方向の位置を制御する。
In the fourth embodiment, the pressure applied to the
つまり、グリーンシート２１の凹凸に応じて圧力端子２７の位置を制御することによって、具体的には、圧力端子２７の先端２７ａがグリーンシート２１の表面２５から一定の位置（即ち溝２９の深さＤの位置）となるように制御することによって、深さが同じ溝２９を容易に形成することができる。
That is, by controlling the position of the
なお、このような位置制御を行った場合には、圧力端子２７にかかる圧力は第１実施形態と同様に一定となる。つまり、第４実施形態の制御は、第１実施形態と同様に、圧力端子２７がグリーンシート２１に加える圧力が一定になるようにして、溝２９を形成するものである。
When such position control is performed, the pressure applied to the
本第４実施形態では、第１実施形態と同様な効果を奏する。
［５．実験例］
次に、本発明の効果を確認するために行った実験例１及び実験例２について説明する。
The fourth embodiment has the same effects as the first embodiment.
[5. Experimental example]
Next, Experimental Example 1 and Experimental Example 2 performed to confirm the effect of the present invention will be described.
＜実験例１＞
本実験例１は、室温（約２５℃）にて、グリーンシートの表面に対して、圧力端子を所定の圧力（印加圧力）で押し込み、その際に形成された溝の深さを調べたものである。
<Experimental example 1>
In this Experimental Example 1, the pressure terminal was pushed at a predetermined pressure (applied pressure) against the surface of the green sheet at room temperature (about 25 ° C.), and the depth of the groove formed at that time was examined. It is.
具体的には、グリーンシートとしては、第１実施形態と同様なセラミックグリーンシートを用いた。圧力端子としては、先端がφ０．５ｍｍの球状（即ち直径が０．５ｍｍの球状）のステンレス製の圧力端子を用いた。 Specifically, as the green sheet, the same ceramic green sheet as in the first embodiment was used. As the pressure terminal, a stainless steel pressure terminal having a spherical shape with a tip of φ0.5 mm (that is, a spherical shape with a diameter of 0.5 mm) was used.
そして、前記第１実施形態と同様にして、印加圧力を変更して溝を形成した。その後、溝の深さをレーザーマイクロスコープを用いて測定した。
その結果を、図１２に示すが、印加圧力が増加するにつれて、溝の深さ（溝深さ）が増加することが分かる。
In the same manner as in the first embodiment, the applied pressure was changed to form a groove. Thereafter, the depth of the groove was measured using a laser microscope.
The result is shown in FIG. 12, and it can be seen that the groove depth (groove depth) increases as the applied pressure increases.
＜実験例２＞
本実験例２は、第１実施形態と同様にディスペンサを用いて配線パターンを形成し、その厚みや幅方向の寸法や断面積を調べたものである。
<Experimental example 2>
In this Experimental Example 2, a wiring pattern was formed using a dispenser as in the first embodiment, and the thickness, the dimension in the width direction, and the cross-sectional area were examined.
具体的には、第１実施形態と同様にして、室温にて、圧力端子によってグリーンシートに溝を形成した。なお、グリーンシートは第１実施形態と同様である。また、印加圧力は５００ｇｆであり、圧力端子としては、前記実験例１と同様な球状のステンレス製の圧力端子を用いた。 Specifically, in the same manner as in the first embodiment, a groove was formed in the green sheet with a pressure terminal at room temperature. The green sheet is the same as in the first embodiment. The applied pressure was 500 gf, and a spherical stainless steel pressure terminal similar to that of Experimental Example 1 was used as the pressure terminal.
また、溝を形成する際に、レーザーマイクロスコープを用いて、溝の深さ（溝深さ）と溝の幅（溝幅）とを求めた。
次に、その溝に、ニードル径φ０．３ｍｍのディスペンサによって、Ｍｏ／Ｗ系のメタライズインクを充填し配線パターンを形成した。その後、２４時間自然乾燥した。
Further, when forming the groove, the depth of the groove (groove depth) and the width of the groove (groove width) were determined using a laser microscope.
Next, the groove was filled with Mo / W-based metallized ink with a dispenser having a needle diameter of 0.3 mm to form a wiring pattern. Thereafter, it was naturally dried for 24 hours.
また、この際には、レーザーマイクロスコープを用いて、配線パターンの充填後の厚みと乾燥後の厚み、充填後の幅と乾燥後の幅とを調べた。また、グリーンシートの表面を底面として、溝からメタライズインクが盛り上がった部分の断面積を求めた。同様に、配線パターンの乾燥後の断面積も求めた。 At this time, the thickness after filling the wiring pattern and the thickness after drying, the width after filling and the width after drying were examined using a laser microscope. Further, the cross-sectional area of the portion where the metallized ink swelled from the groove was obtained with the surface of the green sheet as the bottom surface. Similarly, the cross-sectional area after drying of the wiring pattern was also obtained.
なお、配線パターンの充填後の厚みと乾燥後の厚みは、充填後および乾燥後の最大の厚みを指す。配線パターンは幅方向の中央付近で溝の表面よりも盛り上がっているが、溝から溢れだしてはいなかった。 Note that the thickness after filling the wiring pattern and the thickness after drying indicate the maximum thickness after filling and after drying. The wiring pattern was higher than the groove surface near the center in the width direction, but did not overflow from the groove.
なお、実験は、グリーンシートの試料に対して５箇所にて、即ち、各条件において溝を設けて形成した配線パターン１本に対して５箇所にて測定を行い、各データのバラツキの状態を標準偏差σとして求めた。その結果を、下記表１に記す。 In the experiment, measurement was performed at five points on the green sheet sample, that is, at five points on one wiring pattern formed by providing a groove under each condition, and the variation state of each data was checked. The standard deviation σ was obtained. The results are shown in Table 1 below.
また、これとは別に、比較例として、グリーンシートの試料に対して５箇所にて、即ち、各条件において溝を設けないで形成した配線パターン１本に対して５箇所にて測定を行い、同様に、各測定値のσを求めた。その結果も、同じく下記表１に記す。 Separately, as a comparative example, measurement was performed at five locations on a green sheet sample, that is, at five locations on one wiring pattern formed without providing a groove under each condition. Similarly, σ of each measured value was obtained. The results are also shown in Table 1 below.
特に、本発明例では、配線パターンの断面形状のバラツキが少なく、配線形状の均一性が向上することが分かる。
［５．他の実施形態］
本発明は前記実施形態になんら限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
In particular, in the example of the present invention, it can be seen that there is little variation in the cross-sectional shape of the wiring pattern, and the uniformity of the wiring shape is improved.
[5. Other Embodiments]
It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in various modes without departing from the present invention.
（１）例えば、圧力端子は、ホルダに回動可能に取り付けられる以外に、ホルダと一体の構造であってもよい。つまり、圧力端子は回動せずに、圧力端子の溝に沿って移動させる方向に対して垂直の断面形状が、溝の方向と垂直の断面形状と同様な形状であればよい。 (1) For example, the pressure terminal may be a structure integrated with the holder, in addition to being rotatably attached to the holder. That is, the pressure terminal does not rotate, and the cross-sectional shape perpendicular to the direction of movement along the groove of the pressure terminal may be the same shape as the cross-sectional shape perpendicular to the groove direction.
（２）また、溝としては、各種の断面形状を有する溝が挙げられる。例えば円弧のように湾曲する弧状以外に、図１３（ａ）に示すような矩形状の溝２９、図１３（ｂ）に示すように、底部が円形で左右の側壁が平行な半長円形状の溝２９、図１３（ｃ）に示すようなＶ字状の溝２９など、各種の溝が挙げられる。なお、これらの場合には、各溝の形状に対応した圧力端子２７が用いられる。
(2) Moreover, as a groove | channel, the groove | channel which has various cross-sectional shapes is mentioned. For example, in addition to an arc shape that is curved like an arc, a
（３）なお、前記各実施形態の構成を適宜組み合わせることができる。 (3) In addition, the structure of each said embodiment can be combined suitably.
５…セラミックヒータ
２１…グリーンシート
２３…メタライズインク
２５…表面
２７…圧力端子
２９…溝
5 ...
Claims (8)
前記グリーンシートの表面に圧力端子を押し付けるとともに、前記圧力端子を前記表面に沿って移動させることによって前記溝を形成する工程を有しており、
前記工程では、前記圧力端子が前記グリーンシートに加える圧力が一定になるようにして、前記溝を形成することを特徴とするグリーンシートの製造方法。 In the method for producing a green sheet, a groove is formed on the surface, and the groove is filled with a conductive material.
Pressing the pressure terminal against the surface of the green sheet, and forming the groove by moving the pressure terminal along the surface;
In the step, the groove is formed so that the pressure applied by the pressure terminal to the green sheet is constant.
A method for manufacturing a wiring board, comprising: baking a green sheet manufactured by the method for manufacturing a green sheet according to any one of claims 1 to 7 to manufacture a wiring board.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2016187118A JP2018056186A (en) | 2016-09-26 | 2016-09-26 | Manufacturing method of green sheet and manufacturing method of wiring board |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| TWI819278B (en) * | 2020-06-10 | 2023-10-21 | 日商拓自達電線股份有限公司 | Method for manufacturing electromagnetic wave shielding package using conductive composition |
-
2016
- 2016-09-26 JP JP2016187118A patent/JP2018056186A/en active Pending
Cited By (1)
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| TWI819278B (en) * | 2020-06-10 | 2023-10-21 | 日商拓自達電線股份有限公司 | Method for manufacturing electromagnetic wave shielding package using conductive composition |
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