JP2793446B2 - 多層セラミック基板の積層プレス方法 - Google Patents
多層セラミック基板の積層プレス方法Info
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- JP2793446B2 JP2793446B2 JP24782792A JP24782792A JP2793446B2 JP 2793446 B2 JP2793446 B2 JP 2793446B2 JP 24782792 A JP24782792 A JP 24782792A JP 24782792 A JP24782792 A JP 24782792A JP 2793446 B2 JP2793446 B2 JP 2793446B2
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- ceramic substrate
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は多層セラミック基板の積
層プレス方法に関する。コンピュータや電子交換機等多
量の情報を処理する電子装置は、小型化、高信頼性、高
速化への要求が一段と高く、従って電子回路を高密度化
することが必要とされる。このためチップ（半導体素
子）自体の集積度を高め、要求に対処している。
層プレス方法に関する。コンピュータや電子交換機等多
量の情報を処理する電子装置は、小型化、高信頼性、高
速化への要求が一段と高く、従って電子回路を高密度化
することが必要とされる。このためチップ（半導体素
子）自体の集積度を高め、要求に対処している。
【０００２】また、高密度化、高速化の要求に伴い、素
子を搭載する基板も重要な要素になってきており、最近
になり熱伝導率が良く高速化に適した多層セラミック基
板がよく使用されるようになってきた。
子を搭載する基板も重要な要素になってきており、最近
になり熱伝導率が良く高速化に適した多層セラミック基
板がよく使用されるようになってきた。
【０００３】多層セラミック基板はセラミックのグリー
ンシートを複数層積層し、加熱しながら積層プレスで加
圧することにより熱圧着し、熱圧着された積層体を高温
で焼成して製造される。
ンシートを複数層積層し、加熱しながら積層プレスで加
圧することにより熱圧着し、熱圧着された積層体を高温
で焼成して製造される。
【０００４】積層プレス時にグリーンシートの積層体に
面内方向の密度のばらつきが生じ、これを焼成するとセ
ラミック基板の全面にわたり均一な焼成収縮率を得るこ
とができず、部品の表面実装を行う際にこの収縮率の不
均一性を何らかの方法で補正しなければならないため、
基板全体にわたり均一な焼成収縮率を得ることのできる
多層セラミック基板の積層プレス方法が要望されてい
る。
面内方向の密度のばらつきが生じ、これを焼成するとセ
ラミック基板の全面にわたり均一な焼成収縮率を得るこ
とができず、部品の表面実装を行う際にこの収縮率の不
均一性を何らかの方法で補正しなければならないため、
基板全体にわたり均一な焼成収縮率を得ることのできる
多層セラミック基板の積層プレス方法が要望されてい
る。
【０００５】
【従来の技術】図４を参照すると従来例に使用する積層
プレス金型（下型）が示されており、図４（Ａ）は平面
図を、（Ｂ）はその縦断面図をそれぞれ示している。下
金型２はベース４と、ベース４に形成された浅い溝４ａ
中に嵌合された正方形ガイドブロック６とから構成され
る。ベース４及びガイドブロック６とも例えばＳＵＳか
ら形成されている。
プレス金型（下型）が示されており、図４（Ａ）は平面
図を、（Ｂ）はその縦断面図をそれぞれ示している。下
金型２はベース４と、ベース４に形成された浅い溝４ａ
中に嵌合された正方形ガイドブロック６とから構成され
る。ベース４及びガイドブロック６とも例えばＳＵＳか
ら形成されている。
【０００６】ベース４及びガイドブロック６により正方
形の収容凹部７が画成されており、この収容凹部７中に
多数枚積層されたセラミックのグリーンシート積層体８
を収容し、金型を加熱しながら図示しない上金型により
約３００kg／cm2 の圧力をグリーンシート積層体８に加
えることにより、グリーンシート積層体を熱圧着する。
形の収容凹部７が画成されており、この収容凹部７中に
多数枚積層されたセラミックのグリーンシート積層体８
を収容し、金型を加熱しながら図示しない上金型により
約３００kg／cm2 の圧力をグリーンシート積層体８に加
えることにより、グリーンシート積層体を熱圧着する。
【０００７】このように熱圧着されたグリーンシート積
層体を、約１０００℃の高温に所定時間加熱して焼成す
ることにより、多層セラミック基板を製造していた。
層体を、約１０００℃の高温に所定時間加熱して焼成す
ることにより、多層セラミック基板を製造していた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】グリーンシートを高温
で焼成すると、グリーンシートの面方向に大幅に収縮す
る。このため予めグリーンシートの材料、積層プレスの
圧力、焼成温度等により決定される収縮率を見込んで、
グリーンシートに形成する厚膜ビア、厚膜パッド等の位
置を設計している。
で焼成すると、グリーンシートの面方向に大幅に収縮す
る。このため予めグリーンシートの材料、積層プレスの
圧力、焼成温度等により決定される収縮率を見込んで、
グリーンシートに形成する厚膜ビア、厚膜パッド等の位
置を設計している。
【０００９】ところが図４に示すような従来の下金型を
使用したグリーンシートの積層プレス方法では、積層体
８の全面にわたり均一な密度を得ることができず、図４
（Ａ）及び図５に示すように積層体８の中心部８ａで密
度が高く、四つの隅部８ｂで密度が低くなるという傾向
があった。
使用したグリーンシートの積層プレス方法では、積層体
８の全面にわたり均一な密度を得ることができず、図４
（Ａ）及び図５に示すように積層体８の中心部８ａで密
度が高く、四つの隅部８ｂで密度が低くなるという傾向
があった。
【００１０】これは、積層体８を構成する個々のグリー
ンシートが３０〜６０μｍのプリント配線パターンを中
心部に有するためと、プレスの特性により必然的に生じ
ることである。
ンシートが３０〜６０μｍのプリント配線パターンを中
心部に有するためと、プレスの特性により必然的に生じ
ることである。
【００１１】このため、グリーンシートの積層体を高温
で焼成すると、密度が高いところは収縮は小さく低いと
ころは収縮が大きくなり、被焼成体の面内収縮率差によ
り局所的に焼成収縮率が大きく相違し、理想とする設計
見込み収縮率（例えば１６．４５％）から大きなずれを
生じていた。
で焼成すると、密度が高いところは収縮は小さく低いと
ころは収縮が大きくなり、被焼成体の面内収縮率差によ
り局所的に焼成収縮率が大きく相違し、理想とする設計
見込み収縮率（例えば１６．４５％）から大きなずれを
生じていた。
【００１２】従って、多層セラミック基板上にＬＳＩ等
の表面実装を行うためには、焼成されたセラミック基板
の表面を研磨した後露出した厚膜ビアの位置を測定し、
基板上にずれ補正用の薄膜層を何層にも形成する必要が
あり、多大な工数がかかるとともに、接続信頼性の低下
につながるという問題があった。
の表面実装を行うためには、焼成されたセラミック基板
の表面を研磨した後露出した厚膜ビアの位置を測定し、
基板上にずれ補正用の薄膜層を何層にも形成する必要が
あり、多大な工数がかかるとともに、接続信頼性の低下
につながるという問題があった。
【００１３】即ち、図５に示すように、グリーンシート
の積層体８はその中心部８ａにおいて密度が高く、四隅
部８ｂにおいては密度が低いため、積層体８を焼成する
と密度の低い四隅部８ｂにおいて大きく収縮し、設計し
た見込み収縮率から大きくずれてしまうことになる。図
５で実線は積層体密度を破線は焼成収縮率をそれぞれ示
している。
の積層体８はその中心部８ａにおいて密度が高く、四隅
部８ｂにおいては密度が低いため、積層体８を焼成する
と密度の低い四隅部８ｂにおいて大きく収縮し、設計し
た見込み収縮率から大きくずれてしまうことになる。図
５で実線は積層体密度を破線は焼成収縮率をそれぞれ示
している。
【００１４】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、基板全体にわたり
設計した収縮率に近い均一な焼成収縮率を得ることので
きる多層セラミック基板の積層プレス方法を提供するこ
とである。
のであり、その目的とするところは、基板全体にわたり
設計した収縮率に近い均一な焼成収縮率を得ることので
きる多層セラミック基板の積層プレス方法を提供するこ
とである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述した課題
を解決するために、側壁内面で画成された正方形又は長
方形凹部を有する積層プレス金型の前記凹部中に該凹部
に丁度嵌合する形状のグリーンシートの積層体を収容
し、所定温度に加熱しながら所定圧力で加圧することに
より前記グリーンシートの積層体を熱圧着する多層セラ
ミック基板の積層プレス方法において、前記凹部を画成
する側壁内面の四隅部及びその近傍を削り取り収容され
るグリーンシート積層体との間にクリアランスを形成
し、該クリアランスの形成された四隅部及びその近傍で
前記グリーンシートの積層体を面方向に引き伸ばしなが
ら熱圧着することを特徴とする多層セラミック基板の積
層プレス方法を提供する。
を解決するために、側壁内面で画成された正方形又は長
方形凹部を有する積層プレス金型の前記凹部中に該凹部
に丁度嵌合する形状のグリーンシートの積層体を収容
し、所定温度に加熱しながら所定圧力で加圧することに
より前記グリーンシートの積層体を熱圧着する多層セラ
ミック基板の積層プレス方法において、前記凹部を画成
する側壁内面の四隅部及びその近傍を削り取り収容され
るグリーンシート積層体との間にクリアランスを形成
し、該クリアランスの形成された四隅部及びその近傍で
前記グリーンシートの積層体を面方向に引き伸ばしなが
ら熱圧着することを特徴とする多層セラミック基板の積
層プレス方法を提供する。
【００１６】
【作用】グリーンシート積層体と積層プレス金型の凹部
を画成する側壁内面の四隅部との間にクリアランスが形
成されるため、グリーンシート積層体を加圧するとクリ
アランス部分で積層体が面方向（Ｘ−Ｙ方向）に引き伸
ばされ、面方向のマイナス収縮率が増大する。
を画成する側壁内面の四隅部との間にクリアランスが形
成されるため、グリーンシート積層体を加圧するとクリ
アランス部分で積層体が面方向（Ｘ−Ｙ方向）に引き伸
ばされ、面方向のマイナス収縮率が増大する。
【００１７】このように積層体の四隅部において積層体
をある程度引き伸ばすことにより、焼成収縮率を四隅部
においても予め設計した見込み収縮率に近づけることが
でき、基板全体で均一な焼成収縮率を得ることができ
る。
をある程度引き伸ばすことにより、焼成収縮率を四隅部
においても予め設計した見込み収縮率に近づけることが
でき、基板全体で均一な焼成収縮率を得ることができ
る。
【００１８】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図１は本発明実施例に使用する積層プレス
の下金型を示しており、（Ａ）が金型内にグリーンシー
トの積層体を収容した状態の平面図、（Ｂ）が（Ａ）の
Ｂ−Ｂ線断面図である。
に説明する。図１は本発明実施例に使用する積層プレス
の下金型を示しており、（Ａ）が金型内にグリーンシー
トの積層体を収容した状態の平面図、（Ｂ）が（Ａ）の
Ｂ−Ｂ線断面図である。
【００１９】下金型１２はベース１４と、ベース１４に
形成された薄い溝１４ａ内に嵌合された正方形のガイド
ブロック１６とから構成される。ベース１４及びガイド
ブロック１６は例えばＳＵＳから形成される。
形成された薄い溝１４ａ内に嵌合された正方形のガイド
ブロック１６とから構成される。ベース１４及びガイド
ブロック１６は例えばＳＵＳから形成される。
【００２０】ベース１４とガイドブロック１６の側壁内
面とで積層体収容凹部１７を画成しており、凹部１７中
に収容されたグリーンシート積層体１８はその概略中間
部分でガイドブロック１６の側壁内面に接触している。
面とで積層体収容凹部１７を画成しており、凹部１７中
に収容されたグリーンシート積層体１８はその概略中間
部分でガイドブロック１６の側壁内面に接触している。
【００２１】本実施例の下金型１２では、凹部１７を画
成する側壁内面の四隅部１６ａ及びその近傍で側壁１６
の内面がテーパ状に削り取られており、凹部１７内に収
容されたグリーンシート積層体１８との間に適当な幅の
クリアランス１９を形成している。このクリアランス１
９は四隅部１６ａにおいて概略１mm程度である。
成する側壁内面の四隅部１６ａ及びその近傍で側壁１６
の内面がテーパ状に削り取られており、凹部１７内に収
容されたグリーンシート積層体１８との間に適当な幅の
クリアランス１９を形成している。このクリアランス１
９は四隅部１６ａにおいて概略１mm程度である。
【００２２】このようにクリアランス１９が四隅部１６
ａ及びその近傍に形成されているため、下金型１２を概
略８０℃〜１５０℃で加熱しながら、図２に示すように
上金型２０でグリーンシート積層体１８を約２５０kg／
cm2 〜３５０kg／cm2 の圧力で、好ましくは約３００kg
／cm2 の圧力で加圧すると、クリアランス１９の形成さ
れた四隅部１６ａ及びその近傍でグリーンシート積層体
１８が面方向に引き伸ばされながら熱圧着される。
ａ及びその近傍に形成されているため、下金型１２を概
略８０℃〜１５０℃で加熱しながら、図２に示すように
上金型２０でグリーンシート積層体１８を約２５０kg／
cm2 〜３５０kg／cm2 の圧力で、好ましくは約３００kg
／cm2 の圧力で加圧すると、クリアランス１９の形成さ
れた四隅部１６ａ及びその近傍でグリーンシート積層体
１８が面方向に引き伸ばされながら熱圧着される。
【００２３】このように熱圧着されたグリーンシート積
層体を、約１０００℃で約２．５時間焼成して多層セラ
ミック基板を製造する。このときの積層体の位置に応じ
た積層体の密度及び焼成収縮率が図３のグラフに示され
ている。実線は積層体密度を破線は焼成収縮率をそれぞ
れ示している。
層体を、約１０００℃で約２．５時間焼成して多層セラ
ミック基板を製造する。このときの積層体の位置に応じ
た積層体の密度及び焼成収縮率が図３のグラフに示され
ている。実線は積層体密度を破線は焼成収縮率をそれぞ
れ示している。
【００２４】グリーンシート積層体１８の中央部１８ａ
で密度が高く、四隅部１８ｂで密度が低いことは図５の
グラフに示した従来のグリーンシート積層体と同様であ
る。しかし本実施例のグリーンシート積層体１８は、積
層時の加圧プレスで四隅部１８ｂが引き伸ばされている
ため、これを焼成すると四隅部１８ｂにおいて大きく収
縮するが、加圧前の積層体からの収縮率は予め設計した
見込み収縮率の近傍に抑えられ、多層セラミック基板全
体としては図３の破線に示すように設計した見込み収縮
率（例えば１６．４５％）に近い均一な焼成収縮率を得
ることができる。
で密度が高く、四隅部１８ｂで密度が低いことは図５の
グラフに示した従来のグリーンシート積層体と同様であ
る。しかし本実施例のグリーンシート積層体１８は、積
層時の加圧プレスで四隅部１８ｂが引き伸ばされている
ため、これを焼成すると四隅部１８ｂにおいて大きく収
縮するが、加圧前の積層体からの収縮率は予め設計した
見込み収縮率の近傍に抑えられ、多層セラミック基板全
体としては図３の破線に示すように設計した見込み収縮
率（例えば１６．４５％）に近い均一な焼成収縮率を得
ることができる。
【００２５】クリアランス１９の幅を調整することによ
り、グリーンシート積層体１８の四隅部１８ｂの焼成収
縮率を制御することができる。本実施例によると、焼成
セラミック基板の全面にわたり設計した見込み収縮率に
近い概略均一な焼成収縮率を得ることができるため、焼
成基板上に形成する薄膜補正層を最小限に抑えることが
可能になる。
り、グリーンシート積層体１８の四隅部１８ｂの焼成収
縮率を制御することができる。本実施例によると、焼成
セラミック基板の全面にわたり設計した見込み収縮率に
近い概略均一な焼成収縮率を得ることができるため、焼
成基板上に形成する薄膜補正層を最小限に抑えることが
可能になる。
【００２６】
【発明の効果】本発明の多層セラミック基板の積層プレ
ス方法によれば、基板全体にわたり設計した収縮率に近
い概略均一な焼成収縮率を得ることができるという効果
を奏する。これにより、焼成基板上に形成する薄膜補正
層を最小限に抑えることができる。
ス方法によれば、基板全体にわたり設計した収縮率に近
い概略均一な焼成収縮率を得ることができるという効果
を奏する。これにより、焼成基板上に形成する薄膜補正
層を最小限に抑えることができる。
【図１】本発明実施例に使用する積層プレスの下金型を
示しており、（Ａ）がその平面図、（Ｂ）が（Ａ）のＢ
−Ｂ線断面図である。
示しており、（Ａ）がその平面図、（Ｂ）が（Ａ）のＢ
−Ｂ線断面図である。
【図２】本発明実施例による積層プレス時の断面図であ
る。
る。
【図３】本発明実施例の積層プレス方法を採用したとき
の積層体の位置に応じた積層体密度（実線）及び焼成収
縮率（破線）を示すグラフである。
の積層体の位置に応じた積層体密度（実線）及び焼成収
縮率（破線）を示すグラフである。
【図４】従来例に使用する積層プレスの下金型を示して
おり、（Ａ）がその平面図、（Ｂ）がその縦断面図であ
る。
おり、（Ａ）がその平面図、（Ｂ）がその縦断面図であ
る。
【図５】従来方法による積層体の位置に応じた積層体密
度（実線）及び焼成収縮率（破線）を示すグラフであ
る。
度（実線）及び焼成収縮率（破線）を示すグラフであ
る。
１２ 下金型 １４ ベース １６ ガイドブロック １８ グリーンシート積層体 １８ａ 積層体中央部 １８ｂ 積層体四隅部 １９ クリアランス ２０ 上型
Claims (5)
- 【請求項１】 矩形凹部を有する積層プレス金型の前記
凹部中にグリーンシートの積層体を収容し、所定温度に
加熱しながら所定圧力で加圧することにより前記グリー
ンシートの積層体を熱圧着する多層セラミック基板の積
層プレス方法において、 前記積層プレス金型の内面の四隅部及びその近傍と、収
容されるグリーンシートの積層体との間にクリアランス
を形成し、 該四隅部及びその近傍で前記グリーンシートの積層体を
面方向に引き伸ばしながら熱圧着することを特徴とする
多層セラミック基板の積層プレス方法。 - 【請求項２】 前記クリアランスはテーパ状であり、凹
部中に収容されるグリーンシートの積層体は中央部分に
おいて金型内面に当接している請求項１記載の多層セラ
ミック基板の積層プレス方法。 - 【請求項３】 前記所定温度は８０℃〜１５０℃の範囲
内であり、前記所定圧力は２５０kg／cm2 〜３５０kg／
cm2 の範囲内である請求項１又は２記載の多層セラミッ
ク基板の積層プレス方法。 - 【請求項４】 前記所定圧力は約３００kg／cm2 である
請求項３記載の多層セラミック基板の積層プレス方法。 - 【請求項５】 前記グリーンシートはガラスセラミック
スから形成される請求項１〜４のいずれかに記載の多層
セラミック基板の積層プレス方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24782792A JP2793446B2 (ja) | 1992-09-17 | 1992-09-17 | 多層セラミック基板の積層プレス方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24782792A JP2793446B2 (ja) | 1992-09-17 | 1992-09-17 | 多層セラミック基板の積層プレス方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0691627A JPH0691627A (ja) | 1994-04-05 |
| JP2793446B2 true JP2793446B2 (ja) | 1998-09-03 |
Family
ID=17169262
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24782792A Expired - Lifetime JP2793446B2 (ja) | 1992-09-17 | 1992-09-17 | 多層セラミック基板の積層プレス方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2793446B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3620250B2 (ja) | 1997-11-20 | 2005-02-16 | 株式会社村田製作所 | セラミック積層体のプレス装置及びプレス方法 |
-
1992
- 1992-09-17 JP JP24782792A patent/JP2793446B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0691627A (ja) | 1994-04-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980609 |