JP3243035B2 - セラミックス多層基板の製造方法及びグリーンシートキャリア用治具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、セラミックス多層基板
の製造方法及びグリーンシートキャリア用治具に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、グリーンシートに対して導体
回路印刷工程及び外周部切断工程を行った後、積層工程
及び焼成工程を行うというセラミックス多層基板の製造
方法が一般的に知られている。

【０００３】このような製造方法において、グリーンシ
ートは作業者の手作業によって各工程毎に異なる装置に
流動され、そこでグリーンシートに対する所定の処理ま
たは加工等が実施される。通常、各装置には複数のガイ
ドピンが設けられており、それらのピンをグリーンシー
トの各位置決め用孔に挿入・固定することでグリーンシ
ートの位置決め精度を出している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来のセラミックス多層基板の製造方法には次のような問
題があった。

【０００５】例えば、従来の製造方法では、各工程にて
位置決めを行う場合に共通の位置決め孔が使用されるこ
とから、工程を経る毎に位置決め用孔に変形や破損が生
じることが多かった。このため、後工程になるほど位置
決め精度が悪化してしまい、結果として位置ずれ量が±
０．０１mm以下というような高精度の位置決めを達成す
ることが困難であった。

【０００６】また、焼成される前のグリーンシートは柔
軟で脆弱であることから、流動時の不注意なハンドリン
グ等によって、グリーンシート自体にも変形が生じた
り、クラック等の破損が生じることがあった。

【０００７】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、グリーンシートを流動する際のハ
ンドリング性を改善でき、かつ諸工程毎におけるグリー
ンシートの位置決め精度を向上させることが可能なセラ
ミックス多層基板の製造方法及びグリーンシートキャリ
ア用治具を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１記載の発明では、グリーンシートに対す
る位置決め用孔形成工程、導体回路印刷工程及び外周部
切断工程を行った後、前記グリーンシートを積層する工
程及び積層されたグリーンシートを焼成する工程を行う
セラミックス多層基板の製造方法において、補強用シー
トを前記グリーンシートの外周部に貼着した後、前記導
体回路印刷工程及び前記外周部切断工程にて使用される
第一の位置決め用孔をグリーンシート及び補強用シート
の双方に形成すると共に、前記積層工程にて使用される
第二の位置決め用孔を前記第一の位置決め用孔よりも内
側の部分に形成し、更に前記位置決め用孔形成工程を経
たグリーンシート及び補強用シートの下面側に、補強用
シートの厚さと概ね同じ高さの凸部を有しかつその外周
部に前記第一の位置決め用孔とほぼ同様の貫通孔が形成
された流動用シートを嵌合させ、この状態で前記第一の
位置決め用孔を利用して導体回路印刷工程及び外周部切
断工程を行った後、グリーンシートから流動用シートを
取り外し、次いで前記第二の位置決め用孔を利用して積
層工程を行うことその要旨としている。

【０００９】また、請求項２記載の発明は、中心部分に
開口部を有する補強用シートと、その補強用シートの厚
さと概ね同じ高さを有しかつ前記開口部に対して嵌脱可
能な凸部を備えた流動用シートとからなるグリーンシー
トキャリア用治具をその要旨としている。

【００１０】

【作用】本発明によると、導体回路印刷工程及び外周部
切断工程のときと、積層工程のときとでは、異なる位置
決め用孔が使用されるため、従来に比して位置決め用孔
に変形・破損が生じ難くなる。しかも、第一の位置決め
用孔は、補強用シートを貼着したグリーンシートの外周
部に形成されているため、数回の流動を経ても変形・破
損することがない。また、グリーンシートは補強用シー
トと流動用シートとにより下面側から支承された状態で
流動されるため、グリーンシート自体の変形・破損も起
こり難くなる。

【００１１】また、請求項２記載のグリーンシートキャ
リア用治具の構成によると、グリーンシートは、それぞ
れの開口部と凸部とが嵌合状態にある補強用シートと流
動用シートとによって下面側から支承された状態で流動
される。このため、グリーンシートに変形等をもたらす
ような力が付加し難くなると共に、流動時のハンドリン
グ性も向上する。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を窒化アルミニウム（ＡｌＮ）
多層基板の製造方法に具体化した一実施例を図１及び図
２に基づき詳細に説明する。

【００１３】まず、ＡｌＮ粉末に焼結助剤及びバインダ
等を添加したスラリーを材料としてドクターブレード法
によるシート成形を行い、グリーンシート（外形２５０
mm×２５０mm，厚さ０．４mm）１を作製した。その後、
グリーンシート１に対して所定の乾燥を施した。

【００１４】次いで、図１（ａ）に示されるように、グ
リーンシート１の下面外周部にグリーンシートキャリア
用治具６を構成する補強用シート７を貼着した。また、
前記補強用シート７の中央部には、略正方形状の開口部
７ａが設けられている。なお、本実施例では補強用シー
ト７の形成材料として、厚さ０．１８０mmの樹脂製フィ
ルムが使用されている。前記樹脂製フィルムの片面には
接着剤７ｂがあらかじめ塗布されており、グリーンシー
ト１と樹脂製フィルムとの接着はその接着剤７ｂを介し
て行われる（図２参照）。

【００１５】次に、図１（ｂ）に示されるように、グリ
ーンシート１及び補強用シート７の双方に対してパンチ
加工を施した。そして、グリーンシート１の外周部、即
ち補強用シート７が貼着された部分に第一の位置決め用
孔Ｈ1 を形成し、かつそれらよりも内側の部分に第二の
位置決め用孔Ｈ2 を形成した。また、同時にグリーンシ
ート１に多数のスルーホール形成用孔２を形成した。な
お、第一の位置決め用孔Ｈ1 は後の導体回路印刷工程及
び外周部切断工程にて利用され、第二の位置決め用孔Ｈ
2 は積層工程にて利用されることになる。

【００１６】位置決め用孔Ｈ1 ，Ｈ2 形成工程を経た
後、図１（ｃ）に示されるように、グリーンシート１及
び補強用シート７の下面側に、グリーンシートキャリア
用治具６を構成する流動用シート８を配置した。この流
動用シート８の上面中央部には、図２に示されるよう
に、補強用シート７の厚さと概ね同じ高さの凸部８ａが
形成されている。このため、流動用シート８の凸部８ａ
と補強用シート７の開口部７ａとの嵌脱が可能となって
いる。

【００１７】また、流動用シート８の外周部には、上述
した第一の位置決め用孔Ｈ1 とほぼ同じ大きさの貫通孔
Ｈ3 が第一の位置決め用孔Ｈ1 と同一軸線上に形成され
ている。なお、本実施例では流動用シート８の形成材料
として、補強用シート７と同様の樹脂製フィルムが使用
されている。そして、この樹脂製フィルムの上面には、
グリーンシート１及び補強用シート７からの離型性を良
くするための手段として、あらかじめ離型剤８ｂが塗布
されている（図２参照）。

【００１８】次に、流動用シート８を補強用シート７に
嵌合させた図１（ｃ）の状態にしてスクリーン印刷機１
０までの流動を行い、スクリーン印刷機１０の治具１１
のガイドピン１１ａを第一の位置決め用孔Ｈ1 及び貫通
孔Ｈ3 に挿入した。

【００１９】ここで、ガイドピン１１ａと第一の位置決
め用孔Ｈ1 及び貫通孔Ｈ3 とにより所定の位置決めを行
った後、導電性金属ペーストＰを印刷した。そして、図
１（ｄ）に示されるように、グリーンシート１に導体回
路としてのスルーホール内導体回路３ａと配線パターン
３ｂとを形成した。なお、本実施例では、タングステン
粉末を主成分として含む従来公知のタングステンペース
トを印刷に使用した。

【００２０】同様に、流動用シート８を補強用シート７
に嵌合させた状態で切断機１２までの流動を行い、切断
機１２の治具１３のガイドピン１３ａを第一の位置決め
用孔Ｈ1 及び貫通孔Ｈ3 に挿入した。そして、ガイドピ
ン１３ａと第一の位置決め用孔Ｈ1 及び貫通孔Ｈ3 とに
より所定の位置決めを行った後、グリーンシート１の外
周部の切断を行った（図１(e) 参照）。

【００２１】この後、ラミネート装置１４まで流動した
グリーンシート１から流動用シート８を取り外し、ラミ
ネート装置１４の治具１５上に複数枚（本実施例では５
枚）のグリーンシート１を重ね合わせて配置した。そし
て、ガイドピン１５ａと第二の位置決め用孔Ｈ2 とによ
り所定の位置決めを行った後、プレス圧の付加によりグ
リーンシート１を熱圧着させ、積層体４を得た（図１
(f) 参照）。以下、常法に従って積層体４に仮焼成及び
本焼成を施し、所望のＡｌＮ多層基板を得た。

【００２２】このようなＡｌＮ多層基板をいくつか作製
して、導体回路３ａ，３ｂの横方向への位置ずれ量（±
mm）を調査した。また、積層工程前にグリーンシート１
を観察し、第一及び第二の位置決め用孔Ｈ1 ，Ｈ2 の変
形・破損、グリーンシート１の変形・破損の有無を調査
した。これらの結果を表１に示す。

【００２３】また、比較例の方法では、前記実施例のよ
うなグリーンシートキャリア用治具６を用いることな
く、従来通りに作業者の手作業によってグリーンシート
を流動させた。また、各工程における位置決めも一種類
の位置決め用孔（つまり、実施例における第一の位置決
め用孔に相当する孔）のみを用いて行った。このように
して得られるグリーンシート及びＡｌＮ多層基板につい
ても同様の調査を実施した。

【００２４】

【表１】

【００２５】位置ずれ量を調査したところ、実施例では
±０．００５mmという極めて小さな値を示し、位置決め
精度に極めて優れることがわかった。一方、比較例では
±０．０３０mmとなり、実施例に比して高い値となっ
た。

【００２６】また、実施例では位置決め用孔Ｈ1 ，Ｈ2
にもグリーンシート１にも特に変形等が認められなかっ
たのに対し、比較例ではいずれについても変形等が認め
られる結果となった。

【００２７】以上のような本実施例の方法では、印刷工
程及び切断工程のときに第一の位置決め用孔Ｈ1 と貫通
孔Ｈ3 が利用され、積層工程のときに第二の位置決め用
孔Ｈ2 が利用されることを特徴とする。この場合、従来
に比して位置決め用孔Ｈ1 ，Ｈ2 に変形・破損が生じ難
くなる。しかも、第一の位置決め用孔Ｈ1 は補強用シー
ト７によって補強されているため、数回の流動を経ても
変形・破損することがない。よって、諸工程毎における
グリーンシート１の位置決め精度が確実に向上し、結果
として寸法精度に優れたＡｌＮ多層基板が効率良く得ら
れるようになる。

【００２８】また、グリーンシート１も補強用シート７
と流動用シート８とにより下面側から支承された状態で
流動されるため、グリーンシート１自体に変形・破損が
起こることも防止できる。更に、グリーンシート１の流
動中には開口部７ａと凸部８ａとが嵌合した状態にある
ことから、グリーンシート１に変形等をもたらすような
力が付加し難くなり、流動時のハンドリング性も向上す
る。

【００２９】加えて、上記のようなキャリア用治具６を
用いると、いわゆる多数個採り用の大型のグリーンシー
トを取り扱う場合でも、同グリーンシートの変形等を確
実に防止することができるという利点がある。また、前
記キャリア用治具６を用いることは、肉薄のグリーンシ
ート（例えば０．２mm厚）の流動を行うときなどに極め
て好都合である。

【００３０】なお、本発明は上記実施例のみに限定され
ることはなく、以下のように変更することが可能であ
る。例えば、 （ａ）本発明は実施例のようなＡｌＮ多層基板の製造方
法のみに限定されず、例えばアルミナ多層基板や窒化ホ
ウ素多層基板等の製造方法に具体化しても良い。

【００３１】（ｂ）本発明のグリーンシートキャリア用
治具６は多層基板の製造時のみの使用に限定されること
はなく、片面板や両面板の製造時においても使用するこ
とが勿論可能である。

【００３２】（ｃ）グリーンシート１と補強用シート７
とを接着する手段は、実施例のような接着剤による方法
のみに限られず、他の従来公知の手段に代替させること
が勿論可能である。また、必ずしも両者１，７を面接触
させて完全に固定することが必須というわけではない。

【００３３】（ｄ）補強用シート７及び流動用シート８
は、実施例のような樹脂製フィルムに限定されることは
ない。例えば、所定の剛性を有しかつ孔あけ加工等が可
能なものであれば、金属板や木板等であっても良い。

【００３４】（ｅ）補強用シート７と流動用シート８と
をあらかじめ嵌合させた状態で第一及び第二の位置決め
用孔Ｈ1 ，Ｈ2 、スルーホール形成用孔２、貫通孔Ｈ3
の形成を行っても構わない。

【００３５】（ｆ）流動用シート８は一回毎に使い捨て
にしても良いし、何回も繰り返して使用しても良い。 （ｇ）補強用シート７は実施例のように必ずしも一体で
ある必要はなく、例えばグリーンシート１の外周部に同
じ厚さのテープ等を４本貼着することによって代えても
良い。その際には、開口部７ａに相当する部分を形成す
ることが望ましい。

【００３６】（ｈ）第一及び第二の位置決め用孔Ｈ1 ，
Ｈ2 の形成数やその配列の仕方等は、実施例にて示した
もののみに限定されることはない。また、流動用シート
８の貫通孔Ｈ3 の径を第一及び第二の位置決め用孔Ｈ1
，Ｈ2 の径よりも小さく設定しておくことも良い。つ
まり、印刷工程及び切断工程のときの位置決めに、貫通
孔Ｈ3 のみが実質的に関与することとなるため、更なる
第一の位置決め用孔Ｈ1の変形防止が図られる。

【００３７】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のセラミッ
クス多層基板の製造方法及びグリーンシートキャリア用
治具によれば、グリーンシートを流動する際のハンドリ
ング性を改善でき、かつ諸工程毎におけるグリーンシー
トの位置決め精度を向上させることができるという優れ
た効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｆ）は実施例のＡｌＮ多層基板を製
造する工程を説明するための概略正断面図である。

【図２】グリーンシート及びグリーンシートキャリア用
治具を示す斜視図である。

【符号の説明】

１…グリーンシート、３ａ…導体回路としてのスルーホ
ール内導体回路、３ｂ…導体回路としての配線パター
ン、６…グリーンシートキャリア用治具、７…補強用シ
ート、７ａ…開口部、８…流動用シート、８ａ…凸部、
Ｈ1 …第一の位置決め用孔、Ｈ2 …第二の位置決め用
孔、Ｈ3 …貫通孔。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】グリーンシート（１）に対する位置決め用
   孔（Ｈ1 ，Ｈ2 ）形成工程、導体回路（３ａ，３ｂ）印
   刷工程及び外周部切断工程を行った後、前記グリーンシ
   ート（１）を積層する工程及び積層されたグリーンシー
   ト（４）を焼成する工程を行うセラミックス多層基板の
   製造方法において、 補強用シート（７）を前記グリーンシート（１）の外周
   部に貼着した後、前記導体回路（３ａ，３ｂ）印刷工程
   及び前記外周部切断工程にて使用される第一の位置決め
   用孔（Ｈ1 ）をグリーンシート（１）及び補強用シート
   （７）の双方に形成すると共に、前記積層工程にて使用
   される第二の位置決め用孔（Ｈ2 ）を前記第一の位置決
   め用孔（Ｈ1 ）よりも内側の部分に形成し、更に前記位
   置決め用孔（Ｈ1 ，Ｈ2 ）形成工程を経たグリーンシー
   ト（１）及び補強用シート（７）の下面側に、補強用シ
   ート（７）の厚さと概ね同じ高さの凸部（８ａ）を有し
   かつその外周部に前記第一の位置決め用孔（Ｈ1 ）とほ
   ぼ同様の貫通孔（Ｈ3 ）が形成された流動用シート
   （８）を嵌合させ、この状態で前記第一の位置決め用孔
   （Ｈ2 ）を利用して導体回路（３ａ，３ｂ）印刷工程及
   び外周部切断工程を行った後、グリーンシート（１）か
   ら流動用シート（８）を取り外し、次いで前記第二の位
   置決め用孔（Ｈ2 ）を利用して積層工程を行うことを特
   徴としたセラミックス多層基板の製造方法。
2. 【請求項２】中心部分に開口部（７ａ）を有する補強用
   シート（７）と、その補強用シート（７）の厚さと概ね
   同じ高さを有しかつ前記開口部（７ａ）に対して嵌脱可
   能な凸部（８ａ）を備えた流動用シート（８）とからな
   るグリーンシートキャリア用治具。