JP6936158B2 - 圧着積層体の製造方法及び圧着積層体の製造装置 - Google Patents

Description

本開示は、複数のグリーンシートの圧着積層体を製造する圧着積層体の製造方法、及び複数のグリーンシートの圧着積層体を製造する圧着積層体の製造装置に関するものである。

従来、例えば積層セラミックチップコンデンサのような複数のセラミック層が積層されたセラミック基板を製造する方法として、セラミックグリーンシート（即ちグリーンシート）を積層した積層体を、加熱プレス装置で熱圧着して圧着積層体を製造し、その圧着積層体を分割した後に焼成する方法などが知られている（特許文献１参照）。

また、上述の製造方法において、圧着積層体を作製する工程としては、下記の方法が知られている。
まず、図８（ａ）に示すように、圧着積層体の製造装置内に、グリーンシートの積層体（即ち熱圧着前の積層体である圧着前積層体）Ｐ１を配置する。この圧着前積層体Ｐ１は、搬送枠Ｐ２に保持されたグリーンシート（即ち下側シート）Ｐ３の上に、接着剤付のグリーンシート（即ち接着剤層Ｐ４を備えた上側シート）Ｐ５を、接着剤層Ｐ４を下側にして載置したものである。なお、この接着剤とは、温度が上昇すると接着性が発揮されるものである。

詳しくは、加熱された状態の（即ち温度が高い）下側熱盤Ｐ６上に、搬送枠Ｐ２に保持された圧着前積層体Ｐ１を、下側シートＰ３が下側熱盤Ｐ６に接するようにして載置する。
なお、図８（ａ）では、説明上、下側シートＰ３と上側シートＰ５とをわずかに離して示しているが、実際には、下側シートＰ３と上側シートＰ５とは接触している。

次に、図８（ｂ）に示すように、下側熱盤Ｐ６上に圧着前積層体Ｐ１を載置した状態で、製造装置内を減圧する。なお、この減圧は、圧着前積層体Ｐ１の下側シートＰ３と上側シートＰ５との間に、気泡が残らないように行うものである。

次に、図８（ｃ）に示すように、上側シートＰ５の上から、温度が高い上側熱盤Ｐ７を押し当てて、圧着前積層体Ｐ１を上下方向から押圧し、下側シートＰ３と上側シートＰ５とを熱圧着して圧着積層体Ｐ８を作製する。

特許第２８２４１８０号公報

ところで、上述した従来技術では、加熱した下側熱盤Ｐ６上に、圧着前積層体（即ちワーク）Ｐ１を直接に乗せた状態で、製造装置内を減圧しているので、下記のような問題があった。

具体的には、ワークＰ１には、減圧を開始してから所定の真空度を得る前に、下側熱盤Ｐ６からの伝熱によって熱が加わるので、接着剤の接着性が発現してしまう。そのため、下側シートＰ３と上側シートＰ５との間（即ち層間）に含まれる空気が十分に除去できない状態で、下側シートＰ３と上側シートＰ５とが部分的に接着してしまう（図８（ｂ）参照）。

そして、このような状態となると、圧着後に層間に気泡が残り、圧着不良となることがあった。なお、圧着不良が発生すると焼成後のセラミック基板にポア等が発生するので、好ましくない。

この対策として、減圧完了まで下側熱盤Ｐ６や上側熱盤Ｐ７を加熱しない方法が考えられる。しかし、この場合には、減圧後に、ワークＰ１を接着剤の接着性が発現するまで、下側熱盤Ｐ６や上側熱盤Ｐ７で加熱してから、圧着することになるので、下側熱盤Ｐ６や上側熱盤Ｐ７の昇温に時間がかかる。しかも、下側熱盤Ｐ６や上側熱盤Ｐ７が常温に戻るまで、次のワークＰ１が供給できない。つまり、生産性が低いという別な問題が生ずる。

本開示は、前記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、生産性が高く、グリーンシート間に気泡が残りにくい圧着積層体の製造方法及び圧着積層体の製造装置を提供することにある。

（１）本開示の第１局面は、減圧容器内に、複数のグリーンシートを積層した積層体を配置し、前記減圧容器内の上面側に配置された上側加熱部材と、前記減圧容器内の下面側に配置された下側加熱部材と、を用いて、前記複数のグリーンシートを熱圧着して、前記複数のグリーンシートの圧着積層体を製造する圧着積層体の製造方法に関するものである。

この圧着積層体の製造方法は、前記減圧容器内にて、前記積層体を、前記上側加熱部材及び前記下側加熱部材のいずれとも接触しないように空間をあけて保持して、前記減圧容器内を減圧状態とする第１工程を有する。さらに、前記減圧状態とした後に、前記積層体を前記上側加熱部材と前記下側加熱部材とで挟んで圧着して前記圧着積層体を製造する第２工程を有する。

本第１局面では、複数のグリーンシートを積層した積層体（即ち熱圧着前の積層体：以下、圧着前積層体と称することもある）を、上側加熱部材及び下側加熱部材に接触しないように空間をあけて保持して、減圧容器内を減圧状態とした後に、圧着前積層体を上側加熱部材と下側加熱部材とで挟んで圧着して圧着積層体を製造する。

従って、圧着前積層体には、減圧を開始してから所定の真空度を得る前に、上側加熱部材や下側加熱部材から直接に（即ち接触して）熱が加わることがない。そのため、例えば、グリーンシートの表面や内部に、温度の上昇によって接着性が発現する接着剤が存在する場合でも、接着性が発現しにくい。その結果、グリーンシート同士が接着剤によって接着する前に、グリーンシート間の空気を十分に除去することができる。これにより、グリーンシートの圧着不良を好適に抑制することができる。

さらに、グリーンシートの表面には、通常、配線パターン等が形成されており、それによって表面に若干の凹凸がある。このような場合には、グリーンシート間に空気が残り易く、圧着不良が生じ易いが、本開示は、表面に配線パターン等が形成されている場合でも、グリーンシート間の空気を好適に除去できる。

なお、上述のような圧着不良が生じると、その後、圧着前積層体を焼成して焼成体を作製する場合には、焼成体中に空孔が残留することがあり好ましくない。
また、本第１局面では、圧着前積層体を減圧容器内に配置した状態では、上側加熱部材や下側加熱部材は圧着前積層体に接触していないので、予め上側加熱部材や下側加熱部材を十分な温度に加熱できる。従って、減圧後には、速やかに上側加熱部材や下側加熱部材を圧着前積層体に接触させて圧着することができるので、作業能率が高いという効果がある。しかも、圧着後には、上側加熱部材や下側加熱部材を速やかに圧着積層体から離すことができるので、別の圧着前積層体を速やかに減圧容器内に供給できる。従って、生産性が高いという効果がある。

このように、本第１局面では、生産性が高く、グリーンシート間に気泡が残りにくいという顕著な効果を奏する。
なお、グリーンシートに上述した接着剤を有しない場合には、グリーンシートの表面に溶剤を塗布して、グリーンシート同士を積層して圧着前積層体とすることが考えられるが、このような場合でも、本開示は、前記と同様な効果を奏する。つまり、例えばグリーンシートに対して、減圧前に上側加熱部材や下側加熱部材から直接に熱が加わる場合には、減圧前にグリーンシート同士が密着する恐れがあり、そのときには、前記と同様にグリーンシート間から空気が抜けにくくなるが、本開示では、好適に空気を除去できるため、気泡が発生しにくい。

（２）本開示の第２局面では、前記積層体の平面方向における周囲を囲む枠体により、前記積層体を保持してもよい。
このような枠体を用いることにより、圧着前積層体を容易に保持できる。

（３）本開示の第３局面では、前記減圧容器内に設けられた支持部により、前記積層体を保持した枠体を、前記上側加熱部材及び前記下側加熱部材から離れた状態で支持してもよい。

このような支持部を用いることにより、枠体（従って圧着前積層体）を、上側加熱部材や下側加熱部材に接触させない状態で保持することができる。
（４）本開示の第４局面では、前記積層体の上面から前記上側加熱部材までの上側距離と、前記積層体の下面から前記下側加熱部材までの下側距離と、を同じとしてもよい。

このように、圧着前積層体の上面から上側加熱部材までの上側距離と、圧着前積層体の下面から下側加熱部材までの下側距離とを同じとすることにより、圧着前積層体と上側加熱部材及び下側加熱部材とが離れており、上側加熱部材及び下側加熱部材からの輻射熱により圧着前積層体の上面と下面とが加熱された場合でも、圧着前積層体の上面と下面に対する加熱状態を同様にすることができる。

従って、例えば圧着前積層体の上面と下面とにおける加熱による収縮状態を同様にすることができるので、圧着前積層体の例えば反りなどの変形等を抑制することができる。
（５）本開示の第５局面では、前記上側加熱部材及び前記下側加熱部材の少なくとも一方を、前記積層方向に移動させて、前記積層体の熱圧着を行ってもよい。

本第５局面では、上側加熱部材及び下側加熱部材の少なくとも一方を、積層方向に移動させて、圧着前積層体の熱圧着を行うことができる。
（６）本開示の第６局面では、前記積層体の間に、加熱によって接着力が増加する接着剤層を設けてもよい。

上述したように、圧着前積層体の間（即ち積層されるグリーンシートの間）に、加熱によって接着力が増加する接着剤層を設けた場合には、従来技術では、減圧前に、例えば下側加熱部材から加熱されてグリーンシート同士が部分的に接着することがある。

それに対して、本第６局面では、積層体の間に前記接着剤層がある場合でも、減圧前には上側加熱部材や下側加熱部材が圧着前積層体に直接に接触しないので、その後の減圧の際には、グリーンシート間の空気を十分に除去することができる。

（７）本開示の第７局面は、内部の空間の減圧が可能な減圧容器と、前記減圧容器内の上面側に配置された上側加熱部材と、前記減圧容器内の下面側に配置された下側加熱部材と、を備えた圧着積層体の製造装置に関するものである。

この圧着積層体の製造装置は、前記減圧容器内に配置され、前記複数のグリーンシートが積層された積層体を、前記上側加熱部材及び前記下側加熱部材のいずれとも接触しないように空間をあけて保持する保持機構を備える。また、前記保持機構で保持された前記積層体が配置された前記減圧容器内を減圧する減圧機構を備える。さらに、前記保持機構に保持された前記積層体を前記上側加熱部材と前記下側加熱部材とで挟んで押圧するように、前記上側加熱部材及び前記下側加熱部材の少なくとも一方を駆動する駆動機構を備える。

本第７局面では、減圧容器内に配置された保持機構により、複数のグリーンシートが積層された圧着前積層体を、上側加熱部材及び下側加熱部材のいずれとも接触しないように空間をあけて保持することができる。また、減圧機構は、保持機構で保持された圧着前積層体が配置された減圧容器内を減圧することができる。さらに、駆動機構は、保持機構に保持された圧着前積層体を上側加熱部材と下側加熱部材とで挟んで押圧するように、上側加熱部材及び下側加熱部材の少なくとも一方を駆動することができる。

このような構成によって、本第７局面では、保持機構により、複数のグリーンシートを積層した圧着前積層体を、上側加熱部材及び下側加熱部材に接触しないように空間をあけて保持し、減圧機構により、減圧容器内を減圧状態とした後に、駆動機構により、圧着前積層体を上側加熱部材と下側加熱部材とで挟んで圧着して圧着積層体を製造することができる。

従って、圧着前積層体には、減圧を開始してから所定の真空度を得る前に、上側加熱部材や下側加熱部材から直接に（即ち接触して）熱が加わることがない。そのため、例えば、グリーンシートの表面や内部に、温度の上昇によって接着性が発現する接着剤が存在する場合でも、接着性が発現しにくい。その結果、グリーンシート同士が接着剤によって接着する前に、グリーンシート間の空気を十分に除去することができる。これにより、グリーンシート間に気泡が残るなどの圧着不良を好適に抑制することができる。

また、本第７局面では、圧着前積層体を減圧容器内に配置した状態では、上側加熱部材や下側加熱部材は圧着前積層体に接触していないので、予め上側加熱部材や下側加熱部材を十分な温度に加熱できる。従って、減圧後には、速やかに上側加熱部材や下側加熱部材を圧着前積層体に接触させて圧着することができるので、作業能率が高いという効果がある。しかも、圧着後には、上側加熱部材や下側加熱部材を速やかに圧着積層体から離すことができるので、別の圧着前積層体を速やかに減圧容器内に供給できる。従って、生産性が高いという効果がある。

このように、本第７局面では、生産性が高く、グリーンシート間に気泡が残りにくいという顕著な効果を奏する。つまり、前記第１局面と同様な効果を奏する。
（８）本開示の第８局面では、前記積層体の平面方向における周囲を囲んで該積層体を保持する枠体を備えていてもよい。

本第８局面は、第２局面と同様な効果を奏する。
（９）本開示の第９局面では、前記減圧容器内に、前記枠体を支持する支持部を備えていてもよい。

本第９局面は、第３局面と同様な効果を奏する。
（１０）本開示の第１０局面では、前記積層体の上面から前記上側加熱部材までの上側距離と、前記積層体の下面から前記下側加熱部材までの下側距離と、を同じとしてもよい。

本第１０局面は、第４局面と同様な効果を奏する。
（１１）本開示の第１１局面では、前記上側加熱部材及び前記下側加熱部材の少なくとも一方は、前記積層体に接触するまで、前記積層方向に移動可能であってもよい。

本第１１局面は、第５局面と同様な効果を奏する。
（１２）本開示の第１２局面では、前記積層体は、前記グリーンシートの間に、加熱によって接着力が増加する接着剤層を備えていてもよい。

本第１２局面は、第６局面と同様な効果を奏する。
＜以下に、本開示の各構成について説明する＞
・「グリーンシート」とは、固体成分としてセラミックを主成分とする未焼成のセラミックグリーンシートである。

・「上側加熱部材」及び「下側加熱部材」とは、例えば電気等によって温度が上昇するヒータのように、外部からのエネルギーにより、自身の温度が上昇することによって、周囲の温度を上昇させる部材である。

・「圧着積層体」とは、複数のグリーンシートが熱圧着により接合した積層体である。なお、前記「積層体」とは、単に、あるグリーンシートの上に他のグリーンシートを載置することにより、グリーンシートを２層以上に積層したものである。

・減圧装置とは、周囲の環境の圧力（例えば大気圧：１気圧）より内部を減圧できる装置である。この減圧の程度としては、例えば−８０ｋＰａ（Ｇ）〜−１００ｋＰａ（Ｇ）の範囲が挙げられる。

実施形態の圧着積層体の製造装置を、上下方向に破断して示す説明図である。 図１のＡ−Ａ断面にて、支持部や枠体等の位置関係を示す断面図である。 支持部及び圧着前積層体を保持した枠体等を、上下方向に破断した断面図である。 他の圧着前積層体を保持した枠体等を、上下方向に破断した断面図である。 セラミック基板の製造方法の全体の工程を示すフローチャートである。 圧着積層体の製造方法の一部を示す説明図である。 圧着積層体の製造方法の他の一部を示す説明図である。 従来技術の説明図である。

次に、本開示の圧着積層体の製造方法及び圧着積層体の製造装置の実施形態について説明する。
［１．実施形態］
［１−１．圧着積層体の製造装置］
まず、実施形態の圧着積層体の製造方法に用いる圧着積層体の製造装置について説明する。

本実施形態の圧着積層体の製造装置（以下、単に製造装置と記すこともある）は、複数の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こともある）を積層した積層体（以下、単に圧着前積層体と記すことがある）を熱圧着して圧着積層体を製造する装置である。

図１に示すように、本実施形態の製造装置１は、内部の空間３の減圧が可能な減圧容器５と、減圧容器５内の上面側に配置された上側加熱部材７と、減圧容器５内の下面側に配置された下側加熱部材９と、を備えている。

さらに、この製造装置１は、複数のグリーンシート１１が積層された圧着前積層体１３を保持する保持機構１５と、減圧容器５内を減圧する減圧機構１７と、下側加熱部材９を上下に移動させる駆動機構１９と、を備えている。

以下、各構成について説明する。
前記減圧容器５は、内部の空間３内に、上側加熱部材７、下側加熱部材９、圧着前積層体１３、保持機構１５、駆動機構１９等を収容する装置である。この減圧容器５は、空間３に収容された各部材等を囲むように、下部基板２１と、上部基板２３と、下部基板２１と上部基板２３との間に配置された、平面視（即ち図１の上下方向から見た場合）で例えば四角枠状の側壁部２５とを備えている。

側壁部２５は、図１の上方から、枠状の上部２７と枠状の中間部２９と枠状の下部３１とが配置されて、上部２７と中間部２９との間及び中間部２９と下部３１との間から、ガスリークが無いように組み合わされたものである。

詳しくは、上部２７の下面と中間部２９の上面との間には、ガスシールが可能なゴム製のＯリング３３が配置されている。また、中間部２９の内周面と下部３１の外周面との間には、ゴム製のシール部材３５が配置されている。なお、シール部材３５は下部３１に固定されている。さらに、中間部２９は下部３１の外周面に沿って上下動可能であり、バネ部材３７によって上方に付勢されている。

従って、後述するように、下部基板２１や下側加熱部材９が例えば上方に移動すると、下部３１は中間部２９の内周面に沿って、移動可能となっている。
前記上側加熱部材７は、例えば通電により発熱するヒータであり、その下側の表面には、ゴム製の表面部７ａを有している。

前記下側加熱部材９は、例えば通電により発熱するヒータであり、駆動機構１９によって、下部基板２１とともに、上下動可能である。
前記保持機構１５は、後述するように、複数のグリーンシート１１が積層された圧着前積層体１３を、上側加熱部材７及び下側加熱部材９のいずれとも接触しないように空間をあけて保持するための装置である。

前記減圧機構１７は、保持機構１５で保持された圧着前積層体１３が配置された減圧容器５内を減圧する装置である。この減圧機構１７は、減圧容器５内に開口する開口部１７ａを有するとともに、開口部１７ａを介して減圧容器５内のガス（例えば空気）を排出するポンプ（図示せず）等を有している。

前記駆動機構１９は、保持機構１５に保持された圧着前積層体１３を、上側加熱部材７と下側加熱部材９とで挟んで押圧するように、下側加熱部材９を上下動させる装置である。この駆動機構１９は、例えば油圧機構やモータ（図示せず）により、下側加熱部材９や下部３１等を載置した下部基板２１を、上下動させることが可能なサーボプレス機である。
［１−２．グリーンシート等を保持する構成］
次に、圧着前積層体１３を保持するための構成について説明する。

＜枠体＞
まず、図２及び図３に基づいて、圧着前積層体１３を保持する枠体４１について説明する。

図２に示すように、枠体４１は、例えばステンレスからなる金属製の板材であり、平面視で、外形が長方形である。この枠体４１は、長方形の４辺の位置にそれぞれ同じ幅の枠部４３を有し、枠体４１の内側（中心側）には、外形と相似である長方形の開口部４５を有している。

枠体４１の開口部４５には、平面視が例えば長方形のグリーンシート１１（詳しくは最下層のグリーンシート１１Ａ）が配置されている。
詳しくは、開口部４５の内径（縦、横の寸法）は、グリーンシート１１Ａの外径（縦、横の寸法）より僅かに大きいので、開口部４５の内周とグリーンシート１１Ａの外周との間には、全周にわたって四角枠状の僅かな隙間４７が形成されている。

なお、枠体４１の寸法としては、例えば外径が縦２００ｍｍ×横３５０ｍｍ、内径が縦１５５ｍｍ×横３０５ｍｍ、厚みが０．５ｍｍを採用できる。枠体４１に保持されるグリーンシート１１Ａの寸法としては、例えば縦１５０ｍｍ×横３００ｍｍ×厚み０．２ｍｍを採用できる。

さらに、枠体４１とグリーンシート１１Ａとは、接着テープ４９によって接着されている。
詳しくは、平面視で四角枠状の接着テープ４９は、枠体４１の上面（図３の上側の面）の内周側とグリーンシート１１Ａの上面の外周側との全周にわたって貼り付けられており、これによって、枠体４１の内側にてグリーンシート１１Ａが吊り下げられて保持された状態となっている。

そして、図２に示すように、平面視で、グリーンシート１１Ａの中央部分に、即ち、接着テープ４９より内側に、グリーンシート１１Ａより小径で長方形の他のグリーンシート１１（即ち上層のグリーンシート１１Ｂ）が載置されており、これらのグリーンシート１１Ａ、１１Ｂにより圧着前積層体１３が構成されている。

なお、グリーンシート１１Ｂの寸法としては、例えば縦１５０ｍｍ×横３００ｍｍ×厚み０．２ｍｍを採用できる。
図３に示すように、上層のグリーンシート１１Ｂは、ベースとなるグリーンシート１１ａの一方の表面（図３では下側の表面）に、接着剤を含むグリーンシート１１である接着剤層１１ｂが積層されたものである。

これによって、枠体４１が圧着前積層体１３を保持する構成となっている。
なお、グリーンシート１１は、周知のように、固体成分として例えばアルミナ等のセラミックを主成分とする未焼成のシートである。また、接着剤としては、温度が上昇すると接着性が発現する様に、例えばビニル系のＰＶＡ（ポリビニルアルコール）や、アクリル系のＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）をベースとした材料を採用できる。

また、図３では、説明上、熱圧着前の状態の上下のグリーンシート１１Ａ、１１Ｂを離して示しているが、実際には、上下のグリーンシート１１Ａ、１１Ｂは接触している。
さらに、図３では、説明を容易にするために、上層のグリーンシート１１Ａを１層としてあるが、通常は、図４に示すように、最下層のグリーンシート１１Ａの上に、複数（例えば２〜７層）の上層のグリーンシート１１Ｂが順次載置されて、圧着前積層体１３が構成されている。

＜保持機構＞
次に、保持機構１５について説明する。
前記図１及び図２に示すように、保持機構１５は、圧着前積層体１３を保持する構成、詳しくは、圧着前積層体１３を保持する枠体４１を支える構成として、上部基板２３の下面の４箇所に支持部５１を備えている。

各支持部５１は、上部基板２３の下面から下方に垂直に突出する四角柱状の支柱５３と、支柱５３の先端側（図１の下方）に設けられた板状の下端部材５５とを備えている。
前記４本の支柱５３は、図２に示すように、平面視で、長方形の枠体４１の各頂点に近接した位置に配置されている。

また、各支柱５３の先端に設けられた各下端部材５５は、平面視で略正方形であり、各支柱５３側から前記枠体４１の内側（中心側：重心側）に向かって張り出すように水平に配置されている。

平面視で、各下端部材５５の枠体４１側の角部には、略正方形に切り欠かれた凹部５７が形成されている。この凹部５７は、下端部材５５の厚みが薄くなるように切り欠かれたものである。

従って、本実施形態では、図２及び図３に示すように、枠体４１の四隅の各角部５９を、各下端部材５５の凹部５７上に載置することにより、図１に示すように、枠体４１（従って圧着前積層体１３）を、減圧容器５内の空間３にて、空中にて位置決めして保持することができる。

なお、ここでは、各下端部材５５の上下方向における位置（詳しくは枠体４１の下面が当接する凹部５７の底面の位置）は、圧着前積層体１３の上面から上側加熱部材７までの上側距離と、圧着前積層体１３の下面から下側加熱部材９までの下側距離とが同じとなるように規定されている。
［１−３．セラミック基板の製造方法］
次に、本実施形態の圧着積層体の製造方法を含む、セラミック基板の製造方法全体について説明するが、圧着積層体の製造方法以外のセラミック基板の製造方法自体は公知であるので、簡単に説明する。

なお、このセラミック基板とは、例えば内部や表面に導電層を有する配線基板である。
（１）まず、図５に示すように、「グリーンシート作製工程」では、周知の方法により、グリーンシート１１を作製する。

例えばアルミナ等のセラミックを主成分とし焼結助剤を含む粉末の固体成分に、バインダや溶剤を加えてスラリーを作成し、そのスラリーを用いて、例えばドクターブレード法によってグリーンシート１１Ａを作製する。

また、グリーンシート１１Ｂ、即ちベースとなるグリーンシート１１ａの表面に接着剤層１１ｂを備えたグリーンシート１１Ｂを作製する場合には、下記の方法を採用できる。
例えば、ベースとなるグリーンシート１１ａを作製するために、前記と同様なスラリーを用いて、前記グリーンシートＡと同様にグリーンシート１１ａを作製する。次に、その上に、接着剤層１１ｂを作製するために、前記スラリーに接着剤を添加したスラリーを用いて、前記グリーンシート１１ｂと同様に接着剤層１１ｂを作製する。これによって、２層構造のグリーンシート１１Ｂを作製する。

または、別個に作製したベースとなるグリーンシート１１ａと接着剤層１１ｂとを圧着してグリーンシート１１Ｂとしてもよい。
なお、グリーンシート１１の形成後に乾燥させることにより、各グリーンシート１１は、周囲を保持して搬送できる程度の硬さを有するようになる。

そして、乾燥後の前記グリーンシート１１Ａを前記所定寸法に切断した後に、グリーンシート１１Ａの周囲に枠体４１を配置して、グリーンシート１１Ａと枠体４１とに接着テープ４９を貼り付けて（図２参照）、グリーンシート１１Ａと枠体４１とを一体とする。 また、図示しないが、乾燥後の前記グリーンシート１１Ｂも、同様に他の枠体に貼り付ける。

（２）次に、「パンチング工程」では、乾燥後の各グリーンシート１１に対して、ビアを形成する位置に、パンチングによって貫通孔を形成する。
（３）次に、「ビア穴埋め工程」では、グリーンシート１１の貫通孔に、周知の導電体ペーストを充填する。なお、導電体ペーストとしては、例えば銅などの導体の粉末にバインダ等を加えてペースト状にしたものである。

（４）次に、「印刷工程」では、グリーンシート１１の表面に、前記と同様な導電体ペーストを用いて、例えばスクリーン印刷によって、導電パターンを形成する。
（５）次に、「ラミネート工程」では、各グリーンシート１１を積層して圧着前積層体１３とする。つまり、枠体４１に保持されたグリーンシート１１Ａの上に、他のグリーンシート１１Ｂを載置する。なお、他のグリーンシート１１Ｂは、積層する前に他の枠体から外して、前記所定寸法に切断しておく。

そして、後に詳述するように、圧着前積層体１３を熱圧着して、圧着積層体６１（図７（ｂ）参照）を作製する。
なお、圧着前積層体１３を作製した後に、各グリーンシート１１がずれないように、圧着前積層体１３の表面の一部を点状に複数箇所押圧することによって、仮圧着を行う。

（６）次に、「切断工程」では、圧着積層体６１を目的とするサイズに切断する。
（７）次に、「焼成工程」では、切断した圧着積層体６１を焼成し、セラミック基板を得る。なお、焼成前には、周知のように脱脂を行う。
［１−４．圧着積層体の製造方法］
次に、本実施形態の圧着積層体の製造方法について、図６及び図７に基づいて説明する。

以下では、説明を簡易化するために、グリーンシート１１Ａ上にグリーンシート１１Ｂを積層した圧着前積層体１３を例に挙げて説明する。
まず、図６（ａ）に示すように、大気中にて、減圧容器５内に、圧着前積層体１３を保持した枠体４１を配置する。

詳しくは、支持部材６３によって枠体４１を下側から保持した状態で、各支持部５１の下端部材５５より上方の位置にて、左右の支持部５１の間を水平に移動させる。例えば図２の上方より下方に移動させる。

なお、このときには、上側加熱部材７や下側加熱部材９は、予め各グリーンシート１１の熱圧着が可能な所定の温度（例えば４０〜６０℃）に加熱されている。
次に、図６（ｂ）に示すように、図２に示す位置にて、支持部材６３を下降させることによって、圧着前積層体１３を保持した枠体４１を下降させて、枠体４１の四隅の角部５９を、それぞれ各下端部材５５の凹部５７上に載置する。

これにより、圧着前積層体１３は、上側加熱部材７及び下側加熱部材９から離れた状態で保持される。このとき、圧着前積層体１３の上面から上側加熱部材７までの上側距離と、圧着前積層体１３の下面から下側加熱部材９までの下側距離とが同じとなる。

そして、この状態で、減圧機構１７によって、減圧容器５内を、所定の真空度（例えば−８０ｋＰａ（Ｇ）〜−１００ｋＰａ（Ｇ））に減圧し、この減圧状態を例えば１０秒間維持する。

次に、図６（ｃ）に示すように、駆動機構１９によって、下側加熱部材９を上昇させて、下端部材５５から枠体４１（従って圧着前積層体１３）を、所定速度（例えば１５０ｍｍ／ｓｅｃ）で持ち上げる。

なお、下側加熱部材９の幅（図２の上下方向の幅）は、図２の上下方向に配置された支持部５１よりも狭いので、下側加熱部材９の上昇の際に、下側加熱部材９が支持部５１に当たることはない。

次に、図７（ａ）に示すように、更に下側加熱部材９を上昇させて、圧着前積層体１３の上面を所定の加圧力（例えば２５〜５０ｋｇｆ／ｃｍ^２）で所定の加圧時間（例えば３０〜１２０秒）にわたり、上側加熱部材７に押しつける。

つまり、圧着前積層体１３を、上側加熱部材７と下側加熱部材９とで挟んで、前記所定の加圧力で所定の加圧時間押圧する。
これによって、圧着前積層体１３の温度が上昇して接着剤層１１ｂの接着性が発現し、両グリーンシート１１Ａ、１１Ｂが熱圧着されて、圧着積層体６１が形成される。

次に、図７（ｂ）に示すように、下側加熱部材９を下降させて、圧着積層体６１を保持した枠体４１を下降させて、前記図６（ｂ）と同様に、枠体４１の四隅の角部５９を、それぞれ各下端部材５５の凹部５７上に載置する。

次に、図７（ｃ）に示すように、前記支持部材６３を用いて、圧着積層体６１を保持した枠体４１を各支持部５１の下端部材５５から持ち上げて、減圧容器５外に取り出す。
その後、圧着積層体６１を目的とするサイズに切断し、周知のように焼成を行ってセラミック基板を得る。
［１−５．効果］
次に、本実施形態の効果を説明する。

（１）本実施形態では、複数のグリーンシート１１を積層した圧着前積層体１３を、上側加熱部材７及び下側加熱部材９に接触しないように空間をあけて保持して、減圧容器５内を減圧状態とした後に、圧着前積層体１３を上側加熱部材７と下側加熱部材９とで挟んで熱圧着して圧着積層体６１を製造する。

従って、圧着前積層体１３には、減圧を開始してから所定の真空度を得る前に、上側加熱部材７や下側加熱部材９から直接に（即ち接触して）熱が加わることがない。そのため、熱圧着の前に、グリーンシート１１Ｂの接着剤層１１ｂの接着剤の接着性が発現しにくい。その結果、グリーンシート１１同士が接着剤によって接着する前に、グリーンシート１１間の空気を十分に除去することができる。これにより、グリーンシート１１の圧着不良を好適に抑制することができる。

さらに、グリーンシート１１の表面には、通常、配線パターン等が形成されており、それによって表面に若干の凹凸がある。このような場合には、グリーンシート１１間に気泡が残り易く、圧着不良が生じ易いが、本実施形態では、表面に配線パターン等が形成されている場合でも、グリーンシート１１間の空気を好適に除去できるため、気泡が残りにくい。

また、本実施形態では、圧着前積層体１３を減圧容器５内に配置した状態では、上側加熱部材７や下側加熱部材９は圧着前積層体１３に接触していないので、予め上側加熱部材７や下側加熱部材９を十分な温度に加熱できる。従って、減圧後には、速やかに上側加熱部材７や下側加熱部材９を圧着前積層体１３に接触させて熱圧着することができるので、作業能率が高いという効果がある。しかも、熱圧着後には、上側加熱部材７や下側加熱部材９を速やかに圧着積層体６１から離すことができるので、別の圧着前積層体１３を速やかに減圧容器５内に供給できる。従って、生産性が高いという効果がある。

このように、本実施形態では、生産性が高く、グリーンシート１１間に気泡が残りにくいという顕著な効果を奏する。
（２）本実施形態では、圧着前積層体１３の平面方向（圧着前積層体１３が広がる方向）における周囲を囲む枠体４１により、圧着前積層体１３を保持する。このような枠体４１を用いることにより、圧着前積層体１３を容易に保持できる。また、枠体４１ごと圧着前積層体１３を移動できるので、圧着前積層体１３の移動等の扱いが容易になるという利点がある。

（３）本実施形態は、減圧容器５内に設けられた支持部５１により、圧着前積層体１３を保持した枠体４１を、上側加熱部材７及び下側加熱部材９から離れた状態で支持する。このような支持部５１を用いることにより、枠体４１（従って圧着前積層体１３）を、上側加熱部材７や下側加熱部材９に接触させない状態で、容易に保持することができる。

（４）本実施形態では、圧着前積層体１３の上面から上側加熱部材７までの上側距離と、圧着前積層体１３の下面から下側加熱部材９までの下側距離とを同じとする。
このように、上側距離と下側距離とを同じとすることにより、圧着前積層体１３の上面と下面に対する加熱状態を同様にすることができる。

従って、例えば圧着前積層体１３の上面と下面とにおける加熱による収縮状態を同様にすることができるので、圧着前積層体１３の例えば反りなどの変形等を抑制することができる。

（５）本実施形態では、下側加熱部材９を上方に移動させて、圧着前積層体１３を上側加熱部材７と下側加熱部材９で挟んで、圧着前積層体１３の両側から押圧した状態で加熱することにより、熱圧着を好適に行うことができる。
［１−６．文言の対応関係］
ここで、文言の対応関係について説明する。

本実施形態の、製造装置１、空間３、減圧容器５、上側加熱部材７、下側加熱部材９、グリーンシート１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１ａ、接着剤層１１ｂ、圧着前積層体１３、保持機構１５、減圧機構１７、駆動機構１９、枠体４１、支持部５１、圧着積層体６１が、それぞれ、本開示の、製造装置、空間、減圧容器、上側加熱部材、下側加熱部材、グリーンシート、接着剤層、圧着前積層体、保持機構、減圧機構、駆動機構、枠体、支持部、圧着積層体の一例に該当する。
［２．他の実施形態］
本開示は前記実施形態になんら限定されるものではなく、本開示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。

（１）例えば、前記実施形態では、下側加熱部材のみを上昇させたが、さらに上側加熱部材を下降させて熱圧着を行ってもよい。
（２）例えば、前記実施形態では、接着剤層に、加熱により接着性が向上する接着剤を添加したが、そのような接着剤を用いない場合でも、本開示を適用できる。

つまり、グリーンシートに対して、減圧前に上側加熱部材や下側加熱部材から直接に熱が加わる場合には、減圧前にグリーンシート同士が密着する恐れがあり、そのときには、前記と同様にグリーンシート間から空気が抜けにくくなるが、本開示では、好適に空気を除去できる。

（３）例えば、前記実施形態では、枠体の上面と最下層のグリーンシートの上面とを接着テープで接合したが、枠体の下面と最下層のグリーンシートの下面とを接着テープで接合してもよい。

（４）例えば、前記実施形態では、上側距離と下側距離とを同じとしたが、異なっていてもよい。
（５）本開示は、積層セラミック基板や積層セラミックコンデンサ等の製造に適用できる。具体的には、水晶用ＰＫＧ（パッケージ）、ＳＡＷフィルタ用ＰＫＧ、ＭＰＵ用ＰＫＧ、Ｃ−ＭＯＳ用ＰＫＧ、ＣＣＤ用ＰＫＧ、ＬＥＤ用ＰＫＧ等の製造に適用できる。

（６）なお、上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分担させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に発揮させたりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を、省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。

１…製造装置
３…空間
５…減圧容器
７…上側加熱部材
９…下側加熱部材
１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１ａ…グリーンシート
１１ｂ…接着剤層
１３…圧着前積層体
１５…保持機構
１７…減圧機構
１９…駆動機構
４１…枠体
５１…支持部
６１…圧着積層体

Claims (9)

1. 減圧容器内に、複数のグリーンシートを積層した積層体を配置し、
   前記減圧容器内の上面側に配置された上側加熱部材と、前記減圧容器内の下面側に配置された下側加熱部材と、を用いて、前記複数のグリーンシートを熱圧着して、前記複数のグリーンシートの圧着積層体を製造する圧着積層体の製造方法において、
   前記減圧容器内にて、前記積層体を、前記上側加熱部材及び前記下側加熱部材のいずれとも接触しないように空間をあけて保持して、前記減圧容器内を減圧状態とする第１工程と、
   前記減圧状態とした後に、前記積層体を前記上側加熱部材と前記下側加熱部材とで挟んで圧着して前記圧着積層体を製造する第２工程と、
   を有し、
   前記第２工程の前では、前記上側加熱部材及び前記下側加熱部材を、前記第２工程における圧着が可能な温度に加熱しておき、
   前記積層体の平面方向における周囲を囲む枠体により、前記積層体を保持する、
   圧着積層体の製造方法。
2. 減圧容器内に、複数のグリーンシートを積層した積層体を配置し、
   前記減圧容器内の上面側に配置された上側加熱部材と、前記減圧容器内の下面側に配置された下側加熱部材と、を用いて、前記複数のグリーンシートを熱圧着して、前記複数のグリーンシートの圧着積層体を製造する圧着積層体の製造方法において、
   前記減圧容器内にて、前記積層体を、前記上側加熱部材及び前記下側加熱部材のいずれとも接触しないように空間をあけて保持して、前記減圧容器内を減圧状態とする第１工程と、
   前記減圧状態とした後に、前記積層体を前記上側加熱部材と前記下側加熱部材とで挟んで圧着して前記圧着積層体を製造する第２工程と、
   を有し、
   前記第２工程の前では、前記上側加熱部材及び前記下側加熱部材を、前記第２工程における圧着が可能な温度に加熱しておき、
   前記減圧容器内に設けられた支持部により、前記積層体を保持した枠体を、前記上側加熱部材及び前記下側加熱部材から離れた状態で支持する、
   圧着積層体の製造方法。
3. 前記積層体の上面から前記上側加熱部材までの上側距離と、前記積層体の下面から前記下側加熱部材までの下側距離と、を同じとした、
   請求項１または２に記載の圧着積層体の製造方法。
4. 前記上側加熱部材及び前記下側加熱部材の少なくとも一方を、前記積層方向に移動させて、前記積層体の熱圧着を行う、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の圧着積層体の製造方法。
5. 減圧容器内に、複数のグリーンシートを積層した積層体を配置し、
   前記減圧容器内の上面側に配置された上側加熱部材と、前記減圧容器内の下面側に配置された下側加熱部材と、を用いて、前記複数のグリーンシートを熱圧着して、前記複数のグリーンシートの圧着積層体を製造する圧着積層体の製造方法において、
   前記減圧容器内にて、前記積層体を、前記上側加熱部材及び前記下側加熱部材のいずれとも接触しないように空間をあけて保持して、前記減圧容器内を減圧状態とする第１工程と、
   前記減圧状態とした後に、前記積層体を前記上側加熱部材と前記下側加熱部材とで挟んで圧着して前記圧着積層体を製造する第２工程と、
   を有し、
   前記第２工程の前では、前記上側加熱部材及び前記下側加熱部材を、前記第２工程における圧着が可能な温度に加熱しておき、
   前記積層体の間に、加熱によって接着力が増加する接着剤層を設けた、
   圧着積層体の製造方法。
6. 内部の空間の減圧が可能な減圧容器と、
   前記減圧容器内の上面側に配置された上側加熱部材と、
   前記減圧容器内の下面側に配置された下側加熱部材と、
   を備えた圧着積層体の製造装置において、
   前記減圧容器内に配置され、複数のグリーンシートが積層された積層体を、前記上側加熱部材及び前記下側加熱部材のいずれとも接触しないように空間をあけて保持する保持機構と、
   前記保持機構で保持された前記積層体が配置された前記減圧容器内を減圧する減圧機構と、
   前記保持機構に保持された前記積層体を前記上側加熱部材と前記下側加熱部材とで挟んで押圧するように、前記上側加熱部材及び前記下側加熱部材の少なくとも一方を駆動する駆動機構と、
   前記上側加熱部材及び前記下側加熱部材の少なくとも一方を駆動する前に、前記上側加熱部材及び前記下側加熱部材を、所定の温度に加熱しておくことができる構成と、
   前記積層体の平面方向における周囲を囲んで該積層体を保持する枠体と、
   を備えた、
   圧着積層体の製造装置。
7. 内部の空間の減圧が可能な減圧容器と、
   前記減圧容器内の上面側に配置された上側加熱部材と、
   前記減圧容器内の下面側に配置された下側加熱部材と、
   を備えた圧着積層体の製造装置において、
   前記減圧容器内に配置され、複数のグリーンシートが積層された積層体を、前記上側加熱部材及び前記下側加熱部材のいずれとも接触しないように空間をあけて保持する保持機構と、
   前記保持機構で保持された前記積層体が配置された前記減圧容器内を減圧する減圧機構と、
   前記保持機構に保持された前記積層体を前記上側加熱部材と前記下側加熱部材とで挟んで押圧するように、前記上側加熱部材及び前記下側加熱部材の少なくとも一方を駆動する駆動機構と、
   前記上側加熱部材及び前記下側加熱部材の少なくとも一方を駆動する前に、前記上側加熱部材及び前記下側加熱部材を、所定の温度に加熱しておくことができる構成と
   を備え、
   前記減圧容器内に、前記積層体を保持する枠体を支持する支持部を備えた、
   圧着積層体の製造装置。
8. 前記積層体の上面から前記上側加熱部材までの上側距離と、前記積層体の下面から前記下側加熱部材までの下側距離と、を同じとした、
   請求項６または７に記載の圧着積層体の製造装置。
9. 前記上側加熱部材及び前記下側加熱部材の少なくとも一方は、前記積層体に接触するまで、前記積層方向に移動可能である、
   請求項６〜８のいずれか１項に記載の圧着積層体の製造装置。

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