JP4219360B2 - Manufacturing method of multilayer ceramic substrate - Google Patents
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Description
本発明は、多層セラミック基板の製造方法に関するものであり、特に、焼成時の収縮及び変形を防止する技術に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a multilayer ceramic substrate, and more particularly to a technique for preventing shrinkage and deformation during firing.
電子機器等の分野においては、電子デバイスを実装するための基板が広く用いられているが、近年、電子機器の小型軽量化や多機能化等の要望に応え、且つ高信頼性を有する基板として、多層セラミック基板が提案され実用化されている。多層セラミック基板は、複数のセラミック層を積層することにより構成され、各セラミック層に配線導体(導体パターン)や電子素子等を一体に作り込むことで、高密度実装が可能となっている。 In the field of electronic equipment and the like, substrates for mounting electronic devices are widely used. However, in recent years, as a substrate having high reliability in response to demands for reduction in size and weight of electronic devices and multifunctional functions. A multilayer ceramic substrate has been proposed and put into practical use. The multilayer ceramic substrate is configured by laminating a plurality of ceramic layers, and high density mounting is possible by integrally forming a wiring conductor (conductor pattern), an electronic element, and the like in each ceramic layer.
前記多層セラミック基板は、複数のグリーンシートを積層して積層体を形成した後、これを焼成することにより形成される。そして、前記グリーンシートは、この焼成工程における焼結に伴って必ず収縮し、多層セラミック基板の寸法精度を低下する大きな要因となっている。具体的には、前記収縮に伴って収縮バラツキが発生し、最終的に得られる多層セラミック基板においては、寸法精度は、0.5%程度に留まっている。 The multilayer ceramic substrate is formed by laminating a plurality of green sheets to form a laminate and then firing the laminate. The green sheet is surely shrunk with the sintering in the firing step, which is a major factor for reducing the dimensional accuracy of the multilayer ceramic substrate. Specifically, shrinkage variation occurs with the shrinkage, and the finally obtained multilayer ceramic substrate has a dimensional accuracy of only about 0.5%.
このような状況から、多層セラミック基板の焼成工程において、グリーンシートの面内方向の収縮を抑制し、厚さ方向にのみ収縮させる、いわゆる無収縮焼成方法が提案されている(例えば、特許文献1や特許文献2等を参照)。これらの特許文献にも記載されるように、前記焼成温度でも収縮しないシートをグリーンシートの積層体に貼り付け、この状態で焼成を行うと、前記面内方向の収縮が抑制され、厚さ方向にのみ収縮する。その結果、多層セラミック基板の面内方向の寸法精度を0.05%程度にまで改善することが可能である。
ところで、多層セラミック基板においては、通常、これを構成する各セラミック層にビアホールや多彩な形状の導体パターン等が形成されており、各セラミック層に設置されている電極間の導通を得たり、回路を構成する各部品間を接続する等の役割を果たしている。あるいは、前述の通り、各セラミック層にインダクタやキャパシタ等の電子素子等が形成されることもある。 By the way, in a multilayer ceramic substrate, via holes, variously shaped conductor patterns, etc. are usually formed in each ceramic layer constituting this, and conduction between the electrodes installed in each ceramic layer can be obtained, It plays the role of connecting the parts that make up. Or as above-mentioned, electronic elements, such as an inductor and a capacitor, may be formed in each ceramic layer.
このような場合、前述の無収縮焼成方法を用いて多層セラミック基板を作成しようとしても、焼成後の多層セラミック基板が変形するという現象が発生する。これは、各導体パターンの基板内における分布が一様でないこと、例えば焼成用ベルト炉等において焼成時に基板の表裏や前後において温度バラツキを生ずること等、様々な要因によるものと推測されるが、いずれにしても焼成後に得られる多層セラミック基板が反る、撓む等の不都合が発生し易い状況が依然として残っているのが実情である。 In such a case, even if an attempt is made to produce a multilayer ceramic substrate using the above-described non-shrinkage firing method, a phenomenon occurs in which the fired multilayer ceramic substrate is deformed. This is presumed to be due to various factors such as non-uniform distribution of each conductor pattern in the substrate, for example, temperature variations on the front and back of the substrate and before and after the firing in a firing belt furnace, etc. In any case, the situation remains that the multilayer ceramic substrate obtained after firing is likely to suffer from inconveniences such as warping and bending.
前記のような不都合を解消するためには、焼成時に基板用グリーンシート及び収縮抑制用グリーンシートを積層した積層体を両側から加圧しながら焼成したり、焼成用ベルト炉を通過させる際に基板の上下面の温度差を減少させるためセッター等で覆って焼成することも考えられるが、前者の場合、連続的に焼成することができないこと、また、いずれの場合にも設備が大がかりになり多大な設備投資も要すること等の課題が生じ、生産コストを低減することは困難である。 In order to eliminate the inconveniences as described above, the laminated body in which the green sheet for substrate and the green sheet for shrinkage suppression are laminated at the time of firing is fired while pressing from both sides, or when passing through the belt furnace for firing. In order to reduce the temperature difference between the upper and lower surfaces, it may be possible to cover and fire with a setter or the like, but in the former case, it cannot be continuously fired. Problems such as the need for capital investment arise and it is difficult to reduce the production cost.
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、無収縮焼成方法によって形成されたことによる高い寸法精度を有し、しかも反りや撓み等の変形の発生がなく、信頼性の高い多層セラミック基板を製造し得る製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、焼成時に加圧する必要がなく、生産性に優れるとともに、設備投資を削減することが可能で、生産コストを低減することが可能な多層セラミック基板の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been proposed in view of such a conventional situation, has high dimensional accuracy due to being formed by a non-shrinkage firing method, and is free from deformation such as warpage and deflection, and is reliable. It aims at providing the manufacturing method which can manufacture a highly reliable multilayer ceramic substrate. The present invention also provides a method for producing a multilayer ceramic substrate that does not require pressurization during firing, is excellent in productivity, can reduce capital investment, and can reduce production costs. Objective.
前述の目的を達成するために、本発明の多層セラミック基板の製造方法は、複数の基板用グリーンシートを積層し、積層された基板用グリーンシートの両面に収縮抑制用グリーンシートを配して焼成する多層セラミック基板の製造方法であって、少なくとも一方の収縮抑制用グリーンシートの外側に前記焼成時に収縮する収縮グリーンシートを重ねて配し、前記焼成を行うことを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, a method for manufacturing a multilayer ceramic substrate according to the present invention includes stacking a plurality of green sheets for a substrate, placing a green sheet for suppressing shrinkage on both sides of the stacked green sheets for a substrate, and firing. A method for producing a multilayer ceramic substrate, characterized in that at least one shrinkage-suppressing green sheet is placed on an outer side of a shrinking green sheet that shrinks during firing, and the firing is performed.
基板用グリーンシートの両側に収縮抑制用グリーンシートを重ねて焼成を行うと、基本的に面方向に収縮することができず、厚さ方向にのみ収縮する。その結果、面内方向での寸法精度が確保される。ただし、各セラミック層にビアホールや導体パターン等が形成されていることに起因して、得られる多層セラミック基板に反りや撓み等が発生することがある。 When the shrinkage-suppressing green sheets are stacked on both sides of the substrate green sheet and fired, the sheet cannot be shrunk basically in the surface direction, but shrinks only in the thickness direction. As a result, dimensional accuracy in the in-plane direction is ensured. However, due to the formation of via holes, conductor patterns, and the like in each ceramic layer, warpage, deflection, and the like may occur in the obtained multilayer ceramic substrate.
そこで、本発明では、前記収縮抑制用グリーンシートに加え、その外側に前記収縮グリーンシートを配し、前記反りや撓み等を解消するようにしている。収縮抑制用グリーンシートの外側に前記収縮グリーンシートを設けると、前記基板用グリーンシートの収縮力に抗する形で前記収縮抑制用シートの背面側に前記収縮グリーンシートの収縮力が加わる。その結果、前記基板用グリーンシートの収縮力で発生する反りや撓み等の変形が抑制される。また、前記収縮グリーンシートは、焼成により緻密化するが、このことも前記変形の抑制に寄与しているものと考えられる。 Therefore, in the present invention, in addition to the contraction-suppressing green sheet, the contraction green sheet is arranged on the outer side to eliminate the warpage and the bending. When the contraction green sheet is provided outside the contraction suppression green sheet, the contraction force of the contraction green sheet is applied to the back side of the contraction suppression sheet in a form against the contraction force of the substrate green sheet. As a result, deformations such as warping and bending caused by the contraction force of the substrate green sheet are suppressed. Moreover, although the said shrinkage | contraction green sheet densifies by baking, this is also considered to have contributed to suppression of the said deformation | transformation.
なお、焼成に際しては、前記収縮グリーンシートを配するだけで済み、例えば焼成時に加圧したりセッターで覆う必要はない。したがって、連続的に焼成可能であり、焼成のための設備も通常のものが使用可能であり、格別大がかりなものとなることもなく、生産コストが上昇する等の不利益が生ずることもない。 In the firing, it is only necessary to arrange the contracted green sheet. For example, it is not necessary to pressurize or cover with a setter during firing. Therefore, continuous firing is possible, and ordinary equipment for firing can be used, so that there is no particular large scale, and there is no disadvantage such as an increase in production cost.
多層セラミック基板の反りを解消する技術としては、特許第3687484号公報に記載されるように、剛性の異なる拘束層を両主面に圧着する方法も知られているが、この場合には基板用グリーンシートの積層体の両面に均等に拘束力を加えることができなくなる可能性があり、焼成後の多層セラミック基板の寸法精度の点で不安が残る。本発明においては、基板用グリーンシートの両側に同等の収縮抑制用グリーンシートを重ねて焼成するようにしているので、基板用グリーンシートの積層体の両面に均等に拘束力を加えることができ、寸法精度の点で有利である。また、前記反りの矯正を収縮グリーンシートを配することにより行っているが、この場合、収縮抑制用グリーンシートの背面側に収縮グリーンシートの収縮力が加わり、基板用グリーンシートの収縮力をキャンセルする形で大きな矯正力を発揮する。前記特許公報に記載されるように拘束層の剛性を変えたとしても、基板用グリーンシートの収縮力をキャンセルする矯正力が働くことはない。 As a technique for eliminating the warp of the multilayer ceramic substrate, as described in Japanese Patent No. 3687484, there is also known a method in which constraining layers having different rigidity are pressure-bonded to both main surfaces. There is a possibility that the restraining force cannot be applied evenly to both surfaces of the laminate of the green sheets, and anxiety remains in terms of dimensional accuracy of the multilayer ceramic substrate after firing. In the present invention, since the same shrinkage-suppressing green sheets are stacked and fired on both sides of the substrate green sheet, it is possible to apply a binding force evenly on both sides of the substrate green sheet laminate, This is advantageous in terms of dimensional accuracy. In addition, the correction of the warp is performed by arranging a contraction green sheet. In this case, the contraction force of the contraction green sheet is applied to the back side of the contraction suppression green sheet, and the contraction force of the substrate green sheet is canceled. Exerts a great correction force. Even if the rigidity of the constraining layer is changed as described in the above-mentioned patent publication, the correction force that cancels the contraction force of the green sheet for substrate does not work.
前述のように、本発明の製造方法においては、積層された基板用グリーンシートの両面に収縮抑制用グリーンシートを配するとともに、少なくとも一方の収縮抑制用グリーンシートの外側に焼成時に収縮する収縮グリーンシートを設けているので、得られる多層セラミック基板の面内方向の収縮を抑制して寸法精度を向上させることができ、同時に焼成時に発生する多層セラミック基板の反りや撓み等の変形も抑制することができる。また、本発明によれば、加圧焼成や基板を覆うセッターの使用等が不要であるため、生産性を向上し、且つ設備投資を最小限に抑えることができ、生産コストを低減することが可能である。 As described above, in the production method of the present invention, the shrinkage-suppressing green sheets are disposed on both sides of the laminated substrate green sheet, and the shrinkable green shrinks upon firing outside of at least one of the shrinkage-preventing green sheets. Since a sheet is provided, the shrinkage in the in-plane direction of the resulting multilayer ceramic substrate can be suppressed to improve dimensional accuracy, and at the same time, deformation such as warpage or deflection of the multilayer ceramic substrate that occurs during firing can be suppressed. Can do. In addition, according to the present invention, it is not necessary to perform pressure firing, use of a setter that covers the substrate, etc., so that productivity can be improved and capital investment can be minimized, and production cost can be reduced. Is possible.
以下、本発明を適用した多層セラミック基板の製造方法について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, a method for producing a multilayer ceramic substrate to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
多層セラミック基板を作製するには、先ず、焼成後に各セラミック層となる基板用グリーンシートを用意する。基板用グリーンシートは、セラミック粉末と有機ビヒクルとを混合して得られるスラリー状の誘電体ペーストを作り、これを例えばポリエチレンテレフタレート(PET)シート等の支持体上にドクターブレード法等によって成膜することにより形成する。前記セラミック粉末や有機ビヒクルとしては、公知のものがいずれも使用可能である。
(First embodiment)
In order to produce a multilayer ceramic substrate, first, a green sheet for a substrate that becomes each ceramic layer after firing is prepared. The green sheet for a substrate forms a slurry-like dielectric paste obtained by mixing ceramic powder and an organic vehicle, and forms the film on a support such as a polyethylene terephthalate (PET) sheet by a doctor blade method or the like. To form. Any known ceramic powder and organic vehicle can be used.
前記基板用グリーンシートには、必要に応じてビアホールや導体パターン(電極パッド等)、さらには電子素子(インダクタやキャパシタ等)を作り込んでおく。例えば、ビアホールを形成する場合、前記基板用グリーンシートの形成後、所定の位置に貫通孔を形成する。前記貫通孔は、積層後に連通してビアホールを構成するものであり、通常は円形の孔として形成される。勿論、これに限らず、前記の通り、例えば楕円形、長円形、正方形や長方形の角部を丸くしたもの、さらにはこれらを組み合わせた形状等、任意の形状とすることができる。また、貫通孔の孔径は、例えばグリーンシートの厚さが125μm程度の場合、貫通孔への導電ペーストの充填性等を考慮して直径0.1mm程度に設定されるが、導電ペーストの充填を加圧充填等により行うことにより、より小さな孔径で対応することも可能であり、逆に大きな孔径であっても構わない。 Via holes, conductor patterns (electrode pads, etc.), and electronic elements (inductors, capacitors, etc.) are formed in the green sheet for substrates as necessary. For example, when forming a via hole, a through hole is formed at a predetermined position after the green sheet for a substrate is formed. The through holes communicate with each other after stacking to form via holes, and are usually formed as circular holes. Of course, the present invention is not limited to this, and as described above, any shape such as an ellipse, an oval, a square or a rectangle with round corners, or a combination of these may be used. In addition, for example, when the thickness of the green sheet is about 125 μm, the diameter of the through hole is set to about 0.1 mm in diameter considering the filling property of the conductive paste into the through hole. By performing pressure filling or the like, it is possible to cope with a smaller hole diameter, and conversely, a larger hole diameter may be used.
電極パッドは、前記貫通孔に対応して、その周囲に導電ペーストにより円環状の導電パターンとして形成する。貫通孔が円形の場合、電極パッドも貫通孔の周囲に同心円形状に形成するが、貫通孔の形状が円形でない場合には、電極パッドの形状も貫通孔の形状に合わせればよい。また、前記導電ペーストによる電極パッドの形成に際しては、前記貫通孔の内部にも導電ペーストを充填する。 The electrode pad is formed as an annular conductive pattern with a conductive paste around the through hole corresponding to the through hole. When the through hole is circular, the electrode pad is also formed concentrically around the through hole. However, when the through hole is not circular, the shape of the electrode pad may be matched to the shape of the through hole. Further, when forming the electrode pad with the conductive paste, the inside of the through hole is also filled with the conductive paste.
前記導電ペーストは、Ag、Ag−Pd合金、Cu、Ni等の各種導電性金属や合金からなる導電材料と有機ビヒクルとを混練することにより調製されるものである。有機ビヒクルは、バインダと溶剤を主たる成分とするものであり、前記導電材料との配合比等は任意であるが、通常はバインダ1〜15質量%、溶剤が10〜50質量%となるように導電材料に対して配合される。導電ペーストには、必要に応じて各種分散剤や可塑剤等から選択される添加物が添加されていてもよい。 The conductive paste is prepared by kneading a conductive material made of various conductive metals and alloys such as Ag, Ag—Pd alloy, Cu, and Ni and an organic vehicle. The organic vehicle has a binder and a solvent as main components, and the mixing ratio of the conductive material is arbitrary, but usually the binder is 1 to 15% by mass, and the solvent is 10 to 50% by mass. It is blended with the conductive material. Additives selected from various dispersants, plasticizers, and the like may be added to the conductive paste as necessary.
前記の基板グリーンシートを準備した後、図1に示すように、これを重ねて積層体とする。本実施形態の場合、8枚の基板用グリーンシート1a〜1hを積層して積層体1を構成するようにしている。
After preparing the said board | substrate green sheet, as shown in FIG. 1, this is piled up and it is set as a laminated body. In the case of this embodiment, the
これを焼成して多層セラミック基板とするが、焼成に際しては、図1(A)に示すように、予め収縮グリーンシート2及び収縮抑制用グリーンシート3をこの順に基台上に載置した後、この上に前記基板用グリーンシート1a〜1hを載置する。さらに、その上に、収縮抑制用グリーンシート4及び収縮グリーンシート5をこの順に重ねる。積層状態を図1(B)に示す。この図1(B)に示すように、焼成時には、前記基板用グリーンシート1a〜1hを積層した積層体1の両側に前記収縮抑制用グリーンシート3,4が配され、その外側にそれぞれ収縮グリーンシート2,5が配された形になる。
This is fired to obtain a multilayer ceramic substrate. In firing, as shown in FIG. 1A, after the shrinkage
ここで、先ず、前記収縮抑制用グリーンシート3,4には、前記基板用グリーンシート1a〜1hの焼成温度では収縮しない材料、例えばトリジマイトやクリストバライト、さらには石英、溶融石英、アルミナ、ムライト、ジルコニア、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、酸化マグネシウム、炭化ケイ素等を含む組成物を用いる。これら収縮抑制用グリーンシート3,4間に積層体1を挟み込み、焼成を行うことで、その面内方向での収縮が抑えられ、厚み方向にのみ収縮することになる。
Here, first, the shrinkage-suppressing
一方、前記収縮抑制用グリーンシート3,4の外側に配される収縮グリーンシート2,5は、前記収縮抑制用グリーンシート3,4とは異なり、前記積層体1の焼成温度で収縮する層である。したがって、これを満たすような材料が用いられるが、例えば前記基板用グリーンシート1a〜1hと同じ材料により形成することが好ましい。前記基板用グリーンシート1a〜1hは、焼成によって収縮するが、これと同じ材料を収縮グリーンシート2,5に用いることで、収縮グリーンシート2,5と基板用グリーンシート1a〜1hの収縮度合いが同程度となり、収縮力を互いに相殺する上でバランスが取りやすいというメリットを有する。また、前記基板用グリーンシート1a〜1hを前記収縮グリーンシート2,5として流用することにより、収縮グリーンシート2,5を別工程で作製する必要がなくなり、製造コストを削減する上でも有利である。
On the other hand, the shrinkage
以上のように積層体1の両側に収縮抑制用グリーンシート3,4及び収縮グリーンシート2,5を配して焼成を行うが、焼成後の多層セラミック基板は、寸法精度に優れ、反りや撓み等の変形が少ないものとなる。具体的には、先ず、前記収縮抑制用グリーンシート3,4の働きにより、積層体1を構成する各基板用グリーンシート1a〜1hの面内方向における収縮が抑えられ、寸法精度が確保される。一方、焼成時には基板用グリーンシート1a〜1hの収縮力により積層体1に応力が加わり、反りや撓み等の変形の原因となるが、前記収縮グリーンシート2,5の収縮力により相殺され、前記応力が緩和されて前記変形も抑えられる。また、前記収縮グリーンシート2,5は、焼成後には緻密化し、このことも前記変形の抑制に寄与しているものと推測される。
As described above, the shrinkage-suppressing
なお、本実施形態においては、積層体1の両側に収縮抑制用グリーンシート3,4及び収縮グリーンシート2,5を配して焼成を行うようにしたが、例えば焼成時に発生する積層体1の反りの状態に応じて、一方の収縮抑制用シート3(あるいは収縮抑制用シート4)のみに収縮グリーンシートを重ねて焼成を行うことも可能である。例えば焼成後に積層体1が湾曲する場合、凸となる側にのみ収縮グリーンシートを重ねる。これにより、前記反りを解消することができる。さらには、反りに応じて、前記収縮グリーンシート2,5の厚さをそれぞれ調整することも可能である。
In the present embodiment, the shrinkage suppressing
(第2の実施形態)
前記の例では、収縮グリーンシート2,5と収縮抑制用グリーンシート3,4とをそれぞれ別々に形成し、それらを重ねるようにしたが、予め収縮グリーンシートと収縮抑制用グリーンシートを一体形成しておき、これを重ねるようにしてもよい。これにより、積層体1上に収縮グリーンシートと収縮抑制用グリーンシートとを一括して配置することが可能である。
(Second Embodiment)
In the above example, the shrinkage
図2は、前記収縮グリーンシートと収縮抑制用グリーンシートを一体形成した収縮抑制材を用いた例を示すものである。基本的には、先の実施形態の場合と同様であるが、本例の場合には、図2(A)に示すように、先ず、収縮グリーンシート2上に収縮抑制用グリーンシート3を重ねて形成した第1の収縮抑制材11を用意し、この上に基板用グリーンシート1a〜1hを重ねる。次に、その上に、収縮抑制用グリーンシート4の上に収縮グリーンシート5を重ねて形成した第2の収縮抑制材12を載置する。
FIG. 2 shows an example using a shrinkage suppression material in which the shrinkage green sheet and the shrinkage suppression green sheet are integrally formed. Basically, it is the same as in the previous embodiment. In this example, as shown in FIG. 2A, first, the shrinkage-suppressing
前記第1の収縮抑制材11や第2の収縮抑制材12は、図3に示すように、支持体となるフィルム上に収縮材料や収縮抑制材料を塗布し、乾燥することにより形成することができる。図3(A)は、前記第1の収縮抑制材11の作製方法の一例を示すものであり、支持フィルムであるベースフィルム13上に、先ず、収縮抑制材料17をコーター16より供給し、乾燥して収縮抑制用グリーンシート3を形成する。収縮抑制用グリーンシート3の形成の後、その上に収縮材料15をコーター14より供給し、乾燥して収縮グリーンシート2を形成する。ベースフィルム13としては、ポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)等が使用可能である。
As shown in FIG. 3, the first
前記第2の収縮抑制材12についても同様である。第2の収縮抑制材12を形成する場合には、前記第1の収縮抑制材11の形成とは逆に、図3(B)に示すように、ベースフィルム13上に、先ず、収縮材料15をコーター14より供給し、乾燥して収縮グリーンシート5を形成する。収縮グリーンシート5の形成の後、その上に収縮抑制材料17をコーター16より供給し、乾燥して収縮抑制用グリーンシート4を形成する。
The same applies to the second
前記収縮抑制材を第1の収縮抑制材11と第2の収縮抑制材12の2種類としたのは、通常、支持体である基台上に各層を順次重ねていくことで積層を行うことによる。すなわち、基台上に前述の各層を積層する際には、先ず、基台と前記第1の収縮抑制材11の収縮グリーンシート2が向かい合うように(すなわち前記収縮グリーンシート2が下向きになるように)して基台上に第1の収縮抑制材11を重ね、ベースフィルム13を剥離する。これにより、基台上には、収縮グリーンシート2、収縮抑制用グリーンシート3の順に載置されることになる。次いで、この上に基板用グリーンシート1a〜1hを順次重ねていく。通常、基板用グリーンシート1a〜1hもそれぞれベースフィルム上に形成された形で供されるが、その場合には、基板用グリーンシートを下に向けて重ね合わせ、ベースフィルムを剥離することで、順次これら基板用グリーンシート1a〜1hを積層する。最後に前記第2の収縮抑制材12を重ねるが、前記第2の収縮抑制材12を重ねる場合にも、最上層の基板用グリーンシート1hと第2の収縮抑制材12の収縮抑制用グリーンシート4とが接するように、すなわち収縮抑制用グリーンシート4が下に向くように第2の収縮抑制材12を重ねる。第2の収縮抑制材12を重ねた後、第2の収縮抑制材12のベースフィルム13を剥離する。
The reason why the first and second
前記第1の収縮抑制材11や第2の収縮抑制材12、さらには基板用グリーンシート1a〜1hをベースフィルム上に形成した状態で供することにより、これらの重ね合わせ及びベースフィルムの剥離により、簡単に所定の積層構造を得ることが可能であり、生産性を大幅に向上することが可能である。
By providing the first shrinkage-suppressing
(第3の実施形態)
多層セラミック基板の製造において、導体が極端に偏在しているグリーンシートや、縮率挙動の異なる異材質により構成されるグリーンシート、誘電体とフェライトを含むグリーンシート等を用いた場合には、前記第1の実施形態のように収縮抑制用グリーンシートの全面に収縮グリーンシートを重ねて焼成を行っても平坦に焼成することが難しい場合がある。このような場合には、収縮グリーンシートを部分的に配することが有効である。
(Third embodiment)
In the production of a multilayer ceramic substrate, when a green sheet in which conductors are extremely unevenly distributed, a green sheet composed of different materials with different shrinkage behavior, a green sheet containing a dielectric and ferrite, etc. are used, Even if the shrinkage green sheets are stacked on the entire surface of the shrinkage-suppressing green sheet as in the first embodiment and fired, it may be difficult to fire evenly. In such a case, it is effective to partially dispose the contracted green sheet.
図4は、基板用グリーンシートに形成される電極パターンに応じて収縮グリーンシートを部分的に配した例を示すものである。本例の場合、10枚の基板用グリーンシート21a〜21jを積層して積層体21を構成し、これを焼成して多層セラミック基板を製造する。最上層の基板用グリーンシート21jには、その表面に電極パターン22が形成されているが、両面に収縮抑制用グリーンシート23,24を重ねて焼成を行うと、電極パターン22部分が部分的に盛り上がったり、逆に窪んだりすることがある。電極パターン22が形成されている部分は、他の部分に比べて収縮する度合いが相対的に小さいので、一様に収縮グリーンシートを配すると、前記収縮の度合いの相違により前記盛り上がりや窪みが発生する。
FIG. 4 shows an example in which contracted green sheets are partially arranged according to the electrode pattern formed on the substrate green sheet. In the case of this example, ten substrate
そこで、本実施形態では、前記電極パターン22が形成される収縮抑制用グリーンシート24の背面側に、前記電極パターン22に対応してパターニングされた収縮グリーンシート片25を配列形成する。収縮グリーンシート片25は、例えば印刷法により形成してもよいし、打ち抜き加工等により予め所定の形状に成形した後、これを貼り付けることにより形成してもよい。
Therefore, in the present embodiment, the contracted
図5及び図6は、前記収縮グリーンシート片25を配列形成した場合の積層構造を示すものである。前記電極パターン22に対向する位置に収縮グリーンシート片25が配列されている。このように、電極パターン22に対応してパターニングされた収縮グリーンシート片25を配列形成し、焼成を行うことで、電極パターン22に対応して部分的に盛り上がったり部分的に窪む等の変形を解消することができる。
5 and 6 show a laminated structure when the contracted
本実施形態においては、基板用グリーンシートに電極パターンが形成された場合を例にして説明したが、これに限らず、縮率挙動の異なる異材質により構成されるグリーンシートや、誘電体とフェライトを含むグリーンシート等を、アンバランスに組み合わせた場合等においても適用することが可能である。また、前記例では、一方の面にのみ収縮グリーンシート片25を配するようにしたが、両方の収縮抑制用グリーンシート23,24の背面に収縮グリーンシート片を配することも可能である。いずれの場合にも、反りや変形の発生状況に応じて適切な部位に収縮グリーンシートを付与すればよく、収縮グリーンシート片25の形状、大きさ、厚さ等は任意に設定することができる。特に、厚さに関しては、部位によって厚さを変えてもよいし、あるいは積層体の表裏で厚さを変えることも可能である。
In the present embodiment, the case where the electrode pattern is formed on the green sheet for the substrate has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is not limited to this. The present invention can also be applied to a case where a green sheet or the like containing is combined in an unbalanced manner. In the above example, the contraction
(第4の実施形態)
前述の各実施形態においては、収縮抑制用グリーンシートの背面に収縮グリーンシートのみを配する場合について説明したが、収縮グリーンシートのみならず第2の収縮抑制用グリーンシートを組み合わせて配することも可能である。第2の収縮抑制用グリーンシートは、全面に形成してもよいし、部分的に付加してもよい。
(Fourth embodiment)
In each of the above-described embodiments, the case where only the contraction green sheet is disposed on the back surface of the contraction suppression green sheet has been described. However, not only the contraction green sheet but also the second contraction suppression green sheet may be disposed in combination. Is possible. The second shrinkage suppressing green sheet may be formed on the entire surface or may be partially added.
図7は、積層体の一方の面に収縮グリーンシートを、他方の面に第2の収縮抑制用グリーンシートを配した例である。本例の場合、10枚の基板用グリーンシート31a〜31jを積層して積層体31を構成し、これを焼成して多層セラミック基板を製造する。最上層の基板用グリーンシート31jには、その表面に長方形の電極パターン32が形成されているが、両面に収縮抑制用グリーンシート33,34を重ねて焼成を行うと、前記長方形の電極パターン32が同じ方向を向いているので、図8に示すように、x方向に湾曲する。
FIG. 7 shows an example in which a shrinkage green sheet is disposed on one surface of the laminate and a second shrinkage suppression green sheet is disposed on the other surface. In the case of this example, ten substrate
そこで、このような湾曲を解消するために、本実施形態においては、凹となる面(図中、下面)の収縮抑制用グリーンシート33に重ねて帯状の第2の収縮抑制用グリーンシート片35を配し、凸となる面(図中、上面)の収縮抑制用グリーンシート34に重ねて帯状の収縮グリーンシート片36を配している。積層状態を図9に示す。これにより、前記凸となる面にのみ収縮力が働き、反りが解消される。特に、前記収縮抑制用グリーンシート片35及び収縮グリーンシート36を帯状とすることで、矯正力に方向性を付与することができ、前記x方向の湾曲を効果的に解消することができる。
Therefore, in order to eliminate such a curvature, in the present embodiment, a belt-like second shrinkage-suppressing
第2の収縮抑制用グリーンシートについても、その利用形態は任意に変更することができ、例えば両方の収縮抑制用グリーンシート33,34の背面に配することも可能であり、反りや変形の発生状況に応じて適切な部位に第2の収縮抑制用グリーンシートを付与すればよい。また、第2の収縮抑制用グリーンシートの形状、大きさ、厚さ等についても、任意に設定することができる。
The usage form of the second shrinkage suppression green sheet can be arbitrarily changed. For example, the second shrinkage suppression green sheet can be arranged on the back surface of both of the shrinkage suppression
また、反り等の変形の矯正に、収縮グリーンシートと第2の収縮抑制用グリーンシートを組み合わせて用いる場合、これらを同一の層に組み合わせて使用すれば、積層体のプレスが容易になるというメリットも有する。例えば、第2の収縮抑制用グリーンシートに嵌合する形で収縮グリーンシートを組み込めば、1枚のシート(矯正用複合グリーンシート)として取り扱うことができる。この矯正用複合シートを用いれば、最終的な積層体の厚さが均一になるので、例えば静水圧プレスではなく通常の平面金型によるプレスを用いることもでき、多層セラミック基板の製造に際して設備投資を大幅に削減することができる。 In addition, when the shrinkage green sheet and the second shrinkage suppression green sheet are used in combination for correcting deformation such as warpage, the advantage is that the laminate can be easily pressed if they are used in combination in the same layer. Also have. For example, if the shrinkage green sheet is incorporated so as to be fitted to the second shrinkage suppression green sheet, it can be handled as one sheet (correction composite green sheet). If this straightening composite sheet is used, the thickness of the final laminate becomes uniform. For example, instead of an isostatic press, a press using a normal flat die can be used. Can be greatly reduced.
以下、本発明を適用した具体的な実施例について、実験結果に基づいて説明する。 Hereinafter, specific examples to which the present invention is applied will be described based on experimental results.
実施例1
本実施例では、収縮グリーンシートと収縮抑制用グリーンシートを別々に形成し、これらを積層することで面内方向での収縮の抑制と変形の抑制を図った。具体的には、基板用セラミック材料としてアルミナ−ガラス系誘電体材料を準備し、有機バインダー及び有機溶剤と混合した後、ドクターブレード法によりシート化して、厚さ125μmのセラミックグリーンシート(基板用グリーンシート)を作製した。
Example 1
In this example, the shrinkage green sheet and the shrinkage suppression green sheet were formed separately, and these were laminated to suppress shrinkage and deformation in the in-plane direction. Specifically, an alumina-glass dielectric material is prepared as a ceramic material for a substrate, mixed with an organic binder and an organic solvent, and then formed into a sheet by a doctor blade method to form a ceramic green sheet having a thickness of 125 μm (green for substrate). Sheet).
一方、収縮抑制用材料として準備したトリジマイト−シリカ系材料をセラミック材料と同じく有機バインダー及び有機溶剤と混合し、ドクターブレード法によりシート化して厚さ125μmの強制層グリーンシート(収縮抑制用グリーンシート)を作製した。さらに、前記強制層グリーンシートとともに複合強制層を構成するために、基板用のセラミックグリーンシートと同一の材質で、厚さのみ64μmと薄くしたシートを準備し、これを収縮グリーンシートとした。 On the other hand, a tridymite-silica-based material prepared as a shrinkage-suppressing material is mixed with an organic binder and an organic solvent in the same way as a ceramic material, and is formed into a sheet by the doctor blade method to give a 125 μm-thick forced layer green sheet (shrinkage-preventing green sheet) Was made. Further, in order to form a composite compulsory layer together with the compulsory layer green sheet, a sheet made of the same material as the ceramic green sheet for a substrate and having a thickness of only 64 μm was prepared, and this was used as a contracted green sheet.
多層セラミック基板の各層を形成するセラミックグリーンシートに、それぞれスルーホールを形成する貫通孔を穿孔するとともに導体ペーストを充填し、さらに必要に応じてインダクタやキャパシタ等の素子を形成したり各素子を接続する導体パターン部分を設け、計8枚のセラミックグリーンシートを積層して積層体とした。そして、この積層体の両面に前記強制層グリーンシートを重ね、さらにその外側に複合強制層を形成するための収縮グリーンシートを積層した。前記強制層グリーンシートと収縮グリーンシートとを重ねることで、複合強制層が構成されることになる。 The ceramic green sheet that forms each layer of the multilayer ceramic substrate is drilled with through-holes that form through-holes and filled with conductive paste, and if necessary, elements such as inductors and capacitors are formed and connected to each other. A conductor pattern portion to be provided was provided, and a total of eight ceramic green sheets were laminated to form a laminate. And the said forced layer green sheet was piled up on both surfaces of this laminated body, and the shrinkage | contraction green sheet for forming a composite forced layer was further laminated | stacked on the outer side. A composite compulsory layer is formed by overlapping the compulsory layer green sheet and the contracted green sheet.
このようにして得られた積層体を通常の上下パンチが平坦な金型に入れて700kg/cm2にて7分加圧した後、セッターに載せ、覆いを設置することなく900℃にて焼成した。通炉後、複合強制層(強制層グリーンシートと収縮グリーンシートの焼成物)は手作業にて容易に除去することができた。これは、基板材料であるアルミナ−ガラス系誘電体材料と収縮を抑制するトリジマイト−シリカ系材料に大きな熱膨張率の差異があり、常温まで冷却した状態では強い応力を内包しているためである。なお、前記除去後の多層セラミック基板には僅かに強制層由来の残渣があるため、これは洗浄することにより除去した。 The laminated body thus obtained was put into a mold having a flat upper and lower punch and pressurized at 700 kg / cm 2 for 7 minutes, then placed on a setter and fired at 900 ° C. without installing a cover. did. After passing through the furnace, the composite forced layer (fired product of forced layer green sheet and contracted green sheet) could be easily removed manually. This is because the substrate-material alumina-glass-based dielectric material and the tridymite-silica-based material that suppresses shrinkage have a large difference in coefficient of thermal expansion and contain strong stress when cooled to room temperature. . In addition, since the residue from the forced layer is slightly present in the multilayer ceramic substrate after the removal, it was removed by washing.
焼成後の多層セラミック基板は、全体的には面方向には0.2%程度膨張し、厚さ方向のみが大きく収縮していた。面方向が膨張した理由は、本例の場合、強制層グリーンシートが比較的厚いため、焼成時に強制層が強く熱膨張し、この強制層に引っ張られる状態でセラミック基板も膨張し、そのままの状態で焼結したためと思われる。本例においては、焼成時に直接照射される炉内の輻射熱を防ぐ覆いを設置しなかったにもかかわらず、概ね60mm四方の大きさの基板で反りは50μmに満たなかった。 The fired multilayer ceramic substrate generally expanded by about 0.2% in the plane direction and contracted only in the thickness direction. The reason for the expansion of the plane direction is that in this example, the forced layer green sheet is relatively thick, so the forced layer is strongly thermally expanded during firing, and the ceramic substrate expands as it is pulled by this forced layer. This is probably due to sintering. In this example, although a cover for preventing radiant heat in the furnace directly irradiated during firing was not installed, the warpage was less than 50 μm with a substrate approximately 60 mm square.
実施例2
本実施例では、強制層グリーンシート(収縮抑制用グリーンシート)と収縮グリーンシートを予めフィルム上に形成し、複合強制層とした状態で基板用グリーンシートであるセラミックグリーンシートに積層した。
Example 2
In this example, a forced layer green sheet (shrinkage suppressing green sheet) and a contracted green sheet were previously formed on a film and laminated on a ceramic green sheet as a substrate green sheet in a state of a composite forced layer.
本実施例においても、基板用セラミック材料としては、アルミナ−ガラス系誘電体材料を準備した。この誘電体材料を有機バインダー及び有機溶剤と混合し、ドクターブレード法によりシート化して厚さ125μmのセラミックグリーンシートを作製した。 Also in this example, an alumina-glass dielectric material was prepared as the substrate ceramic material. This dielectric material was mixed with an organic binder and an organic solvent, and formed into a sheet by a doctor blade method to produce a ceramic green sheet having a thickness of 125 μm.
一方、複合強制層については、先ず、先の図3(A)に示す如く、収縮抑制用材料として準備したトリジマイト−シリカ系材料を有機バインダー及び有機溶剤と混合し、ドクターブレード法によりPETフィルム上に厚さ40μmとなるように塗布、乾燥することにより強制層グリーンシートを形成した。その後、基板用セラミック材料と同様のアルミナ−ガラス系誘電体材料を同じく有機バインダー及び有機溶剤と混合し、ドクターブレード法により65μmの厚さとなるようにこの上に重ねて塗布することにより収縮グリーンシートを形成し、合計厚さ105μmの複合強制層グリーンシートAを作製した。 On the other hand, for the composite forced layer, first, as shown in FIG. 3A, the tridymite-silica-based material prepared as a shrinkage-suppressing material is mixed with an organic binder and an organic solvent, and the PET film is coated on the PET film by the doctor blade method. A compulsory layer green sheet was formed by coating and drying to a thickness of 40 μm. Thereafter, the same alumina-glass dielectric material as the ceramic material for the substrate is mixed with the organic binder and the organic solvent, and is applied to the thickness of 65 μm by a doctor blade method so as to have a thickness of 65 μm. A composite forced layer green sheet A having a total thickness of 105 μm was produced.
同様に、先の図3(B)に示す如く、基板用セラミック材料と同様のアルミナ−ガラス系誘電体材料を有機バインダー及び有機溶剤と混合し、ドクターブレード法によりPETフィルム上に厚さ65μmとなるように塗布、乾燥して収縮グリーンシートを形成した。さらに、収縮抑制用材料として準備したトリジマイト−シリカ系材料を同じく有機バインダー及び有機溶剤と混合し、ドクターブレード法により40μmの厚さとなるようにこの上に重ねて塗布することにより強制層グリーンシートを形成し、合計厚さ105μmの複合強制層グリーンシートBを作製した。なお、各複合強制層グリーンシートA,Bの作製に際しては、有機溶剤により下層を溶かす度合いが大きくならないように乾燥条件を定めた。 Similarly, as shown in FIG. 3B, an alumina-glass-based dielectric material similar to the substrate ceramic material is mixed with an organic binder and an organic solvent, and a thickness of 65 μm is formed on the PET film by a doctor blade method. This was coated and dried to form a contracted green sheet. Further, the tridymite-silica-based material prepared as a material for suppressing shrinkage is similarly mixed with an organic binder and an organic solvent, and is applied to the thickness of 40 μm by a doctor blade method so as to form a forced layer green sheet. The composite forced layer green sheet B having a total thickness of 105 μm was formed. In preparing the composite compulsory layer green sheets A and B, the drying conditions were determined so as not to increase the degree of dissolution of the lower layer by the organic solvent.
多層セラミック基板の各層を形成するセラミックグリーンシートに、それぞれスルーホールを形成する貫通孔を穿孔するとともに導体ペーストを充填し、さらに必要に応じてインダクタやキャパシタ等の素子を形成したり各素子を接続する導体パターン部分を設け、本例の場合、計10枚のセラミックグリーンシートを積層して積層体とした。そして、この積層体の両面に収縮グリーンシートが外側となるように前記複合強制層グリーンシートA,Bを重ね、PETフィルムを剥離した。 The ceramic green sheet that forms each layer of the multilayer ceramic substrate is drilled with through-holes that form through-holes and filled with conductive paste, and if necessary, elements such as inductors and capacitors are formed and connected to each other. In this example, a total of 10 ceramic green sheets were laminated to form a laminate. Then, the composite compulsory layer green sheets A and B were stacked on both sides of the laminate so that the contracted green sheets were on the outside, and the PET film was peeled off.
こうして得られた積層体を通常の上下パンチが平坦な金型に入れて700kg/cm2にて7分加圧した後、セッターに載せ、覆いを設置することなく900℃にて焼成した。焼成後の多層セラミック基板は、全体的には面方向には1%も収縮せず、厚さ方向のみが大きく収縮していた。しかも、焼成時に直接照射される炉内の輻射熱を防ぐ覆いを設置しなかったにもかかわらず、概ね60mm四方の大きさの基板で反りは50μmにも満たなかった。 The laminated body thus obtained was put in a mold having a normal upper and lower punch and pressed at 700 kg / cm 2 for 7 minutes, and then placed on a setter and baked at 900 ° C. without installing a cover. The fired multilayer ceramic substrate was not shrunk as much as 1% in the plane direction as a whole, and was greatly shrunk only in the thickness direction. Moreover, despite the fact that no cover was installed to prevent radiant heat in the furnace that was directly irradiated during firing, the substrate was approximately 60 mm square and the warp was less than 50 μm.
実施例3
本実施例では、基板用グリーンシートに形成された電極パターンに応じて収縮グリーンシートを部分的に付与した。
Example 3
In this example, the contracted green sheet was partially applied according to the electrode pattern formed on the substrate green sheet.
基板用セラミック材料としてアルミナ−ガラス系誘電体材料を準備した。これを有機バインダ及び有機溶剤と混合し、ドクターブレード法により厚さ125μmのシートとし、セラミックグリーンシート(基板用グリーンシート)を作製した。一方、アルミナ−ガラス系材料を収縮抑制材料とし、これをセラミック材料と同じく有機バインダー及び有機溶剤と混合した後、ドクターブレード法により厚さ75μmのシートとし、収縮抑制用グリーンシートを作製した。 An alumina-glass dielectric material was prepared as a ceramic material for the substrate. This was mixed with an organic binder and an organic solvent to form a sheet having a thickness of 125 μm by a doctor blade method, and a ceramic green sheet (a green sheet for a substrate) was produced. On the other hand, an alumina-glass-based material was used as a shrinkage-suppressing material, and this was mixed with an organic binder and an organic solvent in the same manner as the ceramic material.
多層セラミック基板の各層を形成するセラミックグリーンシートにそれぞれスルーホールを形成する貫通孔を穿孔して、導体ペーストを充填したり、更にインダクタやキャパシタを形成したり各素子を接続する導体パターン部分を設け、図4に示す如く計10枚積層し、両面に収縮抑制用グリーンシートを積層した。このようにして作製される多層セラミック基板においては、表面に比較的大きな導体パターンを配した部分は収縮しようとする度合いが他の部分より相対的に少ないので、収縮を促進するため収縮材ペーストを印刷して収縮グリーンシートを部分的に設置した。この部分的に設置した収縮グリーンシートの乾燥膜厚は20μmとした。 Drilling through holes to form through holes in the ceramic green sheets that form each layer of the multilayer ceramic substrate, filling with conductor paste, forming inductors and capacitors, and providing conductor pattern parts to connect each element A total of 10 sheets were laminated as shown in FIG. 4, and green sheets for suppressing shrinkage were laminated on both sides. In the multilayer ceramic substrate manufactured in this way, the portion where the relatively large conductor pattern is arranged on the surface is relatively less likely to shrink than the other portions. Printed and partially placed shrink green sheets. The dry film thickness of this partially installed shrinkage green sheet was 20 μm.
こうして得られた積層体を75℃に加熱した状態でポリエチレンの袋に密封し、同じく75℃の静水圧下にて700kg/cm2にて7分間加圧した後、セッターに載せ、覆いを設置することなく900℃にて焼成した。焼成後の多層セラミック基板は、全体的には面方向には1%も収縮せず、厚さ方向のみが大きく収縮していた。また、電極パターン中央部の盛り上がりは、前記収縮グリーンシートを設置しない場合の40μm弱から30μm弱に改善された。 The laminated body thus obtained was sealed in a polyethylene bag while being heated to 75 ° C., and pressurized at 700 kg / cm 2 under a hydrostatic pressure of 75 ° C. for 7 minutes, and then placed on a setter and a cover was installed. It fired at 900 degreeC, without doing. The fired multilayer ceramic substrate was not shrunk as much as 1% in the plane direction as a whole, and was greatly shrunk only in the thickness direction. In addition, the bulge at the center of the electrode pattern was improved from a little less than 40 μm when the contracted green sheet was not installed to a little less than 30 μm.
実施例4
本実施例では、収縮グリーンシートと第2の収縮抑制用グリーンシートの組み合わせにより、反りの解消を試みた。
Example 4
In this example, an attempt was made to eliminate the warpage by combining the contraction green sheet and the second contraction suppression green sheet.
実施例3と同様に、基板用セラミック材料としてアルミナ−ガラス系誘電体材料を準備した。これを有機バインダ及び有機溶剤と混合し、ドクターブレード法により厚さ125μmのシートとし、セラミックグリーンシート(基板用グリーンシート)を作製した。一方、アルミナ−ガラス系材料を収縮抑制材料とし、これをセラミック材料と同じく有機バインダー及び有機溶剤と混合した後、ドクターブレード法により厚さ75μmのシートとし、収縮抑制用グリーンシートを作製した。 As in Example 3, an alumina-glass dielectric material was prepared as the substrate ceramic material. This was mixed with an organic binder and an organic solvent to form a sheet having a thickness of 125 μm by a doctor blade method, and a ceramic green sheet (a green sheet for a substrate) was produced. On the other hand, an alumina-glass-based material was used as a shrinkage-suppressing material, and this was mixed with an organic binder and an organic solvent in the same manner as the ceramic material.
多層セラミック基板の各層を形成するセラミックグリーンシートにそれぞれスルーホールを形成する貫通孔を穿孔して、導体ペーストを充填したり、更にインダクタやキャパシタを形成したり各素子を接続する導体パターン部分を設け、図7に示す如く計10枚積層し、両面に収縮抑制用グリーンシートを積層した。本積層体は、片方の表面直下のセラミックグリーンシートに長方形の電極パターンが多数同じ方向を向いて設置してあるため、図8に示すような反り癖を持つ。 Drilling through holes to form through holes in the ceramic green sheets that form each layer of the multilayer ceramic substrate, filling with conductor paste, forming inductors and capacitors, and providing conductor pattern parts to connect each element A total of 10 sheets were laminated as shown in FIG. 7, and green sheets for shrinkage suppression were laminated on both sides. Since this laminated body has many rectangular electrode patterns installed in the same direction on a ceramic green sheet immediately below one surface, it has a warp as shown in FIG.
そこで両面に積層した収縮抑制用グリーンシートの更に外側に、反りの内側になる面には第2の収縮抑制用グリーンシートを、反りの外側になる面には収縮グリーンシートをそれぞれ長方形(帯状)に成形して重ね合わせた。長方形に成形していない第2の収縮抑制用グリーンシートや収縮グリーンシートを付加して反りを調整しようとすると、それまでの反りの方向とは直角の方向に、あるいは反対側の面を内側にして反るようになる可能性がある。第2の収縮抑制用グリーンシートや収縮グリーンシートを長方形に成形することで、反りの修正に方向性を持たせることができる。 Therefore, the second shrinkage suppression green sheet is rectangular on the outer side of the warp, and the second shrinkage green sheet is on the outer side of the warp. And then overlaid. If you try to adjust the warpage by adding a second shrinkage-suppressing green sheet or shrinkage green sheet that is not formed into a rectangle, the direction of the warp will be perpendicular or the opposite side will be inside. May become warped. By forming the second shrinkage-suppressing green sheet or the shrinking green sheet into a rectangular shape, it is possible to give directionality to the correction of the warp.
このようにして得られた積層体を75℃に加熱した状態でポリエチレンの袋に密封し、同じく75℃の静水圧下にて700kg/cm2にて7分間加圧した後、セッターに載せ、覆いを設置することなく900℃にて焼成した。焼成後の多層セラミック基板は、全体的には面方向に1%も収縮せず、厚さ方向のみが大きく収縮していた。そして、本例においても、焼成時に直接照射される炉内の輻射熱を防ぐ覆いを設置しなかったにも関わらず、概ね60mm四方の大きさの基板で比較すると、反りは80μm程度から40μm以下に改善された。反り量のばらつきが少ないので、収縮抑制用グリーンシートの外側に付加する収縮グリーンシートや第2の収縮抑制用グリーンシートの形態を更に細かく設定すれば、さらに反りを改善できるものと推定される。 The laminated body thus obtained was sealed in a polyethylene bag in a state heated to 75 ° C., and pressurized at 700 kg / cm 2 under a hydrostatic pressure of 75 ° C. for 7 minutes, and then placed on a setter. Firing was performed at 900 ° C. without installing a cover. The multilayer ceramic substrate after firing did not shrink as much as 1% in the plane direction as a whole, and was greatly shrunk only in the thickness direction. Even in this example, the warpage is reduced from about 80 μm to 40 μm or less when compared with a substrate having a size of about 60 mm square, although a cover for preventing radiant heat in the furnace that is directly irradiated during firing is not installed. Improved. Since there is little variation in the amount of warpage, it is presumed that the warpage can be further improved by further setting the shape of the shrinkage green sheet added to the outside of the shrinkage suppression green sheet or the second shrinkage suppression green sheet.
1,21,31 積層体、1a〜1h,21a〜21j,31a〜31j 基板用グリーンシート、2,5 収縮グリーンシート、3,4,23,24,33,34 収縮抑制用グリーンシート、11 第1の収縮抑制材、12 第2の収縮抑制材、13 ベースフィルム、14,16 コーター、15 収縮材料、17 収縮抑制材料、25 収縮グリーンシート片、35 第2の収縮抑制用グリーンシート 1, 21, 31 Laminate, 1a to 1h, 21a to 21j, 31a to 31j Green sheet for substrate, 2,5 Shrinkage green sheet, 3, 4, 23, 24, 33, 34 Shrinkage suppression green sheet, 11th 1 shrinkage suppression material, 12 second shrinkage suppression material, 13 base film, 14, 16 coater, 15 shrinkage material, 17 shrinkage suppression material, 25 shrinkage green sheet piece, 35 second shrinkage suppression green sheet
Claims (15)
少なくとも一方の収縮抑制用グリーンシートの外側に前記焼成時に収縮する収縮グリーンシートを重ねて配し、前記焼成を行うことを特徴とする多層セラミック基板の製造方法。 A method for producing a multilayer ceramic substrate in which a plurality of green sheets for a substrate are laminated, and a green sheet for suppressing shrinkage is disposed on both sides of the laminated green sheets for a substrate.
A method for producing a multilayer ceramic substrate, comprising: placing at least one shrinkage green sheet that shrinks during firing on an outer side of at least one shrinkage suppression green sheet, and performing the firing.
前記支持フィルム上に収縮グリーンシートを設け、その上に収縮抑制用グリーンシートを設けた第2の収縮抑制材シートとを用意することを特徴とする請求項4記載の多層セラミック基板の製造方法。 A shrinkage-suppressing green sheet provided on the support film, and a first shrinkage-suppressing material sheet provided with the shrinkage green sheet thereon;
5. The method for producing a multilayer ceramic substrate according to claim 4, wherein a shrinkage green sheet is provided on the support film, and a second shrinkage suppression material sheet provided with a shrinkage suppression green sheet thereon is prepared.
前記収縮抑制用グリーンシートに重ねて所定数の基板用グリーンシートを積層し、
さらに、前記基板用グリーンシート上に、前記第2の収縮抑制材シートを用いて収縮抑制用グリーンシート及び収縮グリーンシートをこの順に載置し、
第2の収縮抑制材シートの支持フィルムを剥離した後、焼成することを特徴とする請求項5記載の多層セラミック基板の製造方法。 On the support, the shrinkage green sheet and the shrinkage suppression green sheet were placed in this order using the first shrinkage suppression material sheet, and the support film of the first shrinkage suppression material sheet was peeled off,
A predetermined number of substrate green sheets are stacked on the shrinkage-suppressing green sheet,
Furthermore, the green sheet for shrinkage and the green sheet for shrinkage are placed in this order on the green sheet for substrate using the second shrinkage suppressing material sheet,
The method for producing a multilayer ceramic substrate according to claim 5, wherein the support film of the second shrinkage suppression material sheet is peeled and then fired.
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