JPH01118403A - グリーンシートの製造方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、グリーンシートの表面にスラリーを塗り重ね
て厚手のグリーンシートを形成する製造　−一　　２　
− 方法およびその装置に関する。

［従来の技術］ セラミックスの薄い成形体を得る方法としてドクターブ
レードは、電子機器用のセラミック基板、ＩＣ用のセラ
ミックパッケージ、多層セラミックパッケージ、多層セ
ラミック回路基板そしてセラミックコンデンサー等の製
造に広く使用されている。このドクターブレード法は、
均質なスラリーをキャステングプレート上に薄く伸ばし
て乾燥して成形体を得るものである。ドクターブレード
装置としては、第５図に示すように、ドクターブレード
５０とドクターブレード５０の上流側に設けられたスラ
リー５１を保持しつつキャステングプレート５４上に供
給するスラリー収納容器５２とからなり、ドクターブレ
ード５０によって供給されるスラリー５１を掻いて所定
厚さのスラリー薄膜りを形成する構成のものが知られて
いる。このスラリー薄膜５５の厚さｈは、スラリーの濃
度（粘度）、ドクターブレード５０とキャリアプレート
５４の間隔およびキャリアプレート５４を矢印の方向へ
引くときの速度によって決定される。

（柳田博明編著「ファインセラミックス」９１／９２頁
昭和５８年５月発刊オーム社） キャステングプレート上に形成されるスラリー薄膜は乾
燥によりドクターブレードとキャステングプレートとの
間隔の約半分になることが知られている。通常ドクター
ブレード法では０．０３〜ｉ、Ｑｍｍの厚さのグリーン
シートが容易に得られる。このグリーンシートは取扱い
やすく、切断や積層が可能である。従って接着剤による
積層を行ったり、カレンダーロール圧延等より積層し厚
手のグリーンシートにすることもできる。（［セラミッ
ク製造プロセスＩＪ　）２７６頁技報堂出版）［発明が
解決しようとする問題点〕 ドクターブレード法により直接厚手のグリーンシートを
形成するために塗布に使用するスラリーの粘度を高くす
ると成形時の乾燥が早く、成形体の厚さ方向における密
度の均一性が悪くなる。そして乾燥して形成されるグリ
ーンシートにはヒビ等の欠陥が生じ易く、特別なノウハ
ウを有する乾燥器を用いて乾燥することが必要となる。

また密度の不均一はグリーンシートの焼成時にソリが発
生しやすい。また薄いグリーンシートを積層圧着する方
法においては、粘着剤と可塑剤とをスラリーに添加して
形成したシートを圧着しているが、圧着時に積層面に空
気が入りやすいのと、添加物の除去、ハガレ等の問題が
焼成時に発生する。

本発明は厚手のく約３ｍｍ前後）のグリーンシートを、
前記の問題点を解消して製造する方法を検討した結果、
薄いグリーンシートにスラリーを塗り重ねることによっ
て上記の問題点を解決した製造方法およびそ製造装置を
提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本願第１の発明のグリーンシートの製造方法は、キャス
テングプレートにドクターブレードを用いてスラリーを
塗布し、ついで該プレート上のスラリーを乾燥して単層
グリーンシートを形成する第１工程と、 前記第１工程で形成した単層グリーンシート上に該スラ
リーを塗り重ね、ついでスラリーを乾燥して少なくとも
１層の上層を形成して複層グリーンシートを形成する第
２工程と、からなることを特徴とする。

前記第１工程は通常のグリーンシートを形成する方法で
ある。第２工程では、単層グリーンシート上にスラリー
を塗り重ねる以外は第１工程と同様な操作を繰返して所
定厚さになるまで行ってグリーンシートを形成する。

本願第２の発明のグリーンシートの製造装置は、ドクタ
ーブレードと、該ドクターブレードの上手側に設けられ
たドクターブレードとの間にスラリーを保持するスラリ
ー受けとをもつドクターブレード装置と、スラリーが塗
布されたキャステングプレートを下手側に移行させる第
１送り装置と、該ドクターブレード装置の下手側に該プ
レート上のスラリーを乾燥してグリーンシートを形成す
る乾燥器と、キャステングプレートを該ドクターブレー
ド装置から該乾燥機に搬送する搬送装置とを有する。

ドクターブレード装置は、ドクターブレードとスラリー
受けよりなり、これらの間にスラリーが保持されている
。ドクターブレードは従来から用いられるものと同じで
よく、使用目的によって刃の形状や角度を適宜室めるこ
とができる。

スラリー受けは、基部と、この基部に回転自在に保持さ
れスラリー薄膜が形成される平面上を回転するローラと
、ローラの下流側でローラの回転軸に対して所定位置に
下端が位置するように基部に保持されてスラリーを直接
受けるスラリー板部とから構成されている。

基部は、ローラとスラリー板部を保持するもので、ロー
ラの回転を両端で保持する一対の腕部と、この腕部を上
方で連結したスラリー板部を支える胴部より形成するこ
とができる。腕部には上下方向にスリットを形成し、そ
のスリットにローラの回転軸を挿入してローラを回転自
在にかつスリット方向にのみスライド可能に保持するの
が好ましい。また胴部のスラリー板部と対向する面にビ
ンを設けて後述するスラリー板部を支持する構成として
もよい。

ローラはスラリー薄膜が形成される平面上を回転し、ス
ラリー板部の下端とその平面との間の距離を一定に保つ
作用をする。

スラリー板部はローラの下流側でローラの回転軸に対し
て所定位置に下端が位置するように基部に保持される。

スラリー板部はその下端がスラリー薄膜が形成される平
面と所定間隔を隔てて対向している。この間隔はスラリ
ーの逆流を防ぎ、かつスラリー薄膜が形成される平面と
接触した程度のものが望ましい。スラリー板部の下端位
置はスラリーの粘度やキヤステングフィルムの移動速度
等により決定することができる。スラリー板部は、板状
の本体と断面が略半円形状をなしローラを覆うようにし
て設けられたカバ一部とから構成することができる。そ
して一端がローラの回転軸に保持され他端がスラリー板
部のカバ一部に固定されている連結部を設け、この連結
部によってスラリー板部とローラの回転軸とを連結して
相対位置を安定させ、さらに本体に基部のスリットと同
じ上下方向のスリットを形成し前記基部に設けられたビ
ンと係合させることでローラと一体的にスライド運動を
行うよう構成することができる。従って基部およびスラ
リー板部は互いに摩擦係数の小さい材質で構成すること
が好ましい。

スラリーは、ドクターブレードとスラリー受けとの間に
保持され、例えば、箱状の収納空間でスラリーを保持し
その一辺にドクターブレードを設は対辺にスラリー受け
を設ける構成としてもよい。

また、ドクターブレードとスラリー受けの間に容器を設
けてスラリーを収納し必要に応じてキヤステングフィル
ム上に供給してもよい。

スラリーを構成するセラミック粉末、結合剤、可塑剤、
解膠剤、溶媒等は従来と同様目的に応じて選択すること
ができる。

前記ドクターブレード装置の下手側には、キャステング
プレート上に形成されたスラリー薄膜を乾燥してグリー
ンシートにする乾燥器を有する。

この乾燥器は通常のものでよくスラリーを形成している
溶媒を温風または赤外線ランプなどにより一　　９　− 除去して固形のグリーンシートを形成する。

゛　また、ドクターブレード装置と乾燥器との間にはス
ラリー薄膜が形成されたキャステングプレートをローラ
等によって搬送する搬送装置を備える。

この搬送装置は上記のスラリーＷｉｌ１％が形成された
キャステングプレートを容易に乾燥器に搬送し取り出す
のに用いるものである。乾燥器により乾燥されて形成さ
れるグリーンシートを有するキャステングプレートは再
度ドクターブレード装置の上手側に置きスラリーの塗り
重ねを行う。

上記ドクターブレード装置のスラリー受けのローラがグ
リーンシート上を回転移動するため形成されたグリーン
シート表面にキズ等をつけることなく容易にスラ、リ−
を塗り重ねすることができる。

この装置によりグリーンシート上に塗り重ねを繰り返し
て複層グリーンシートとし所望の厚さのグリーンシート
を形成することができる。従って圧着とか接着剤等の余
分な工程や添加物を含まないため得られる焼成シートは
均一で欠陥のないものとなる。

［発明の作用と効果］ 本発明のグリーンシートの製造方法は、キャステングプ
レート上にドクターブレードを用いてスラリーを塗布し
ついで乾燥して成形した単層グリーンシート上に更にス
ラリーを塗り重ねて厚手の複層グリーンシートを製造す
る方法である。

従って従来のように接続剤を用いて積層する必要がなく
積層時に積層面に空気が入ったりする等の積層洗上の問
題が発生しない。また接合圧着の＋ ための特別の治具は必要とない。

また直接厚手のグリーンシート製作時に発生する問題点
のスラリーの塗布条件や装置およびスラリー膜の乾燥上
の問題点を考慮する必要がない。

さらに厚手のグリーンシー］〜で問題となるシート表裏
での密度の不均一の発生がなく、焼成時のソリ発生が抑
えられる。またこのグリーンシートの製造装置は上記の
製造方法を最適に行うためのものであり、グリーンシー
トの塗り重ねの際にグリーンシート表面での損傷を防い
だドクターブレードのスラリー受は部を設けたことによ
り厚手のグリーンシートが容易に製造できる装置である
。

［実施例１ 以下実施例により本発明を説明する。

このグリーンシート製造装置１は第１図の概念図に示す
ように、キャステングプレート７が平面度を保持して搬
送される定盤面を有する本体部２と、本体部２の上手側
（第１図の右側）よりキャステングプレート７上にスラ
リー薄膜を形成させるドクターブレード装置３と、スラ
リー薄膜を乾燥させてグリーンシート８とする乾燥器５
と、キャステングプレート７を搬送する第１搬送部４と
、乾燥器５よりキャステングプレート７を引き出す第２
搬送部６とから構成されている。

このドクターブレード装置３は、第２図の斜視図に示す
ようにドクターブレード１１とドクターブレード１１の
上手側に設けられたスラリー受け１２と、これらの下方
に設（プられた定盤状本体２に配設されてドクターブレ
ード１１とスラリー受け１２を接続してスラリーの収納
空間を形成する一対のサイドフレーム１３１より構成さ
れている。

サイドフレーム１３１に対するドクターブレード１１の
相対位置はネジ（図示せず）によって正確に調整され、
ドクターブレード１１を通過した直後のスラリー薄膜の
厚さρは、厚み計（図示せず）で連続的に監視され、そ
の結果がフィードバックされ、前記したネジによりドク
ターブレード１１とキャステングプレート７との間隔を
制御する構成となっている。

第３図にドクターブレードの側断面図を示す。

スラリー受け１２は、基部１４とローラ１５とこれらの
下手側に位置するスラリー板部１６と一対の連結部１７
とから構成されている。

基部１４は一対の腕部１４１と、それらを連結する胴部
１４２とからなり、腕部１４１には上下方向にスリット
１４３が形成されており、また胴部１４２のスラリー板
部１６と対向する面には、ビン１４４が設けられている
。

ローラ１５は、回転軸１５１がスリット１４３に挿入さ
れ回転自在でかつスリット方向にのみスライド可能に保
持されている。

スラリー板部１６は本体１６１とカバ一部１６２とより
なり本体１６１にはスリット１６３が形成されてビン１
４４と係合してスリット方向にのみスライド可能に保持
されている。

またカバ一部１６２は、下端がローラ１５の下端よりわ
ずかに上方に位置するように連結部を介して回転軸と連
結されている。このため回転軸１５１とカバ一部１６２
の下端との相対位置は安定しローラ１５のスライド運動
と一体的にスライド運動を行うように構成されている。

サイドプレート１３にはドクターブレード１１とスラリ
ー受け１２がそれぞれ嵌め込むようにして保持され周囲
はシールされてスラリーが横漏れすることなく保持され
ている。

乾燥器５はスラリー薄膜を乾燥する簡易乾燥器である。

スラリー薄膜の進行方向と反対方向より温風を吹き込む
か、または赤外線による加熱法によりグリーンシート８
の表面状態を乱さないようにして溶媒を除去乾燥させる
。

乾燥器５の前後にはキャステングプレート７を＝　　１
４　− 乾燥器５に搬送および取り出しを行う第１および第２の
搬送部４６がある。この搬送部はグリーンシート７に直
接接触しないでシート面をローラで一定方向に搬送する
送りローラを有する構成となっている。

次に本発明のグリーンシートの製造装置を用いて厚さ３
ｍｍのグリーンシートを形成した。

（第１工程） キャステングプレート７として剥離性の良いポリエチレ
ンフィルムを用いた。このキャステングプレート７の一
端部を第１搬送部４の下に配置し第１搬送部４による搬
送可能とするよう本体部２上にセットされる。さらにキ
ャスティグプレート７上にはドクターブレード装置３を
配設した。ドクターブレード１１とキャステングプレー
ト７との間の開き幅ρは１．７ｍｍに設定した。グリー
ンシートを形成させるスラリーは、粘度３０００ｃｐｓ
のものをスラリー受け１２に注入し、キャステングプレ
ート７を第１搬送部４により６００ｍ／ｍｉｎの速度で
ドクターブレード装置３を通過させた。

ここでドクターブレード装置３のローラ１５は常にスラ
リー薄膜を形成する平面上に位置し、キャステングプレ
ート７はこのローラ１５によって押えられながら移動す
る。ローラ１５はキャステングプレート１５との摩擦に
より対向して回転し第１搬送部との間に適当な張力がか
かりキャステングプレートは歪むことなく搬送される。

さらにスラリー板部１６はローラ１５と相対移動を行う
のでスラリー板部１６の下端の位置は常に安定してスラ
リー薄膜が形成される平面を損傷することなくスラリー
の逆流を防止することができる。

スラリー薄膜が形成されたキャステングプレート７は第
１搬送部４の送りローラの回転により乾燥器５内に搬送
される。乾燥器５内では温風乾燥法により３０℃で１時
間の乾燥を行った後、第２搬送部６により乾燥器よりキ
ャステングプレートを取り出した。このキャスティグプ
レート上には厚みがＱ、３ｍｍのグリーンシートが形成
されておリ、表面にはヒど、ワレ等の欠陥は認められな
かった。

（第２工程） 上記第１工程で形成したグリーンシート８をもつキャス
テングプレート７を再廉、上記のグリーンシート製造装
置１にセットし、合皮はドクターブレード１１の開き幅
を２．０ｍｍに拡げて第１工程と同様の操作によりグリ
ーンシート８上にスラリー薄膜を塗り重ねた。

ここでドクターブレード装置１のローラ１５は第１工程
の場合と異なり常にグリーンシート８上に位置しキャス
テングプレート７は、同様にこのローラ１５によってグ
リーンシート８を介して押えられながら移動する。ロー
ラ１５はグリーンシート８面との摩擦により回転は搬送
部との間に適当な張力がかかりグリーンシート８および
キャステングプレート７は歪んだり変形したりすること
なく搬送される。

さらにスラリー板部１６は加熱定着ローラ１５と相対移
動を行うのでスラリー板部１６の下端の位置は常に安定
してグリーンシート８の表面を損傷することなく塗り重
ねることができスラリーの逆流を防止することができる
。

ついでドクターブレード１１の開き幅をさらに２．３ｍ
ｍ、２．６ｍｍ、２．９ｍｍとＱ、３ｍｍづつ拡げて計
１０層塗り重ねを繰り返して３１のグリーンシートを得
た。

このグリーンシートは、均一の密度を有し焼成時のソリ
などの問題は発生しなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図はグリーンシート製造装置全体を示す斜視図、第
２図はドクターブレード装置全体を示す斜視図、第３図
はドクターブレード装置の要部断面図、第４図はドクタ
ーブレード装置のスラリー受けの一部欠損斜視図、第５
図は従来のドクターブレード装置を示す概念図である。 １・・・グリーンシート製造装置　２・・・本体部３・
・・ドクターブレード装置　　４・・・第１搬送部５・
・・乾燥器　　　　　　　　　６・・・第２搬送部７・
・・キャスティングプレート ８・・・グリーンシート １１・・・ドクターブレード １２・・・スラリー受・け　　　　１４・・・基部１５
・・・ローラ　　　　　　　１６・・・スラリー板部特
許出願人　　　トヨタ自動車株式会社代理人　　　　弁
理士　大川　宏

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）キャステングプレート上にドクターブレードを用
   いてスラリーを塗布し、ついで該プレート上のスラリー
   を乾燥して単層グリーンシートを形成する第１工程と、 前記第１工程で形成した単層グリーンシート上に該スラ
   リーを塗り重ね、ついでスラリーを乾燥して少なくとも
   １層の上層を形成して複層グリーンシートを形成する第
   ２工程と、からなることを特徴とするグリーンシートの
   製造方法。
2. （２）ドクターブレードと、該ドクターブレードの上手
   側に設けられたドクターブレードとの間にスラリーを保
   持するスラリー受けと、をもつドクターブレード装置と
   、 該ドクターブレード装置の下手側に該プレート上のスラ
   リーを乾燥してグリーンシートを形成する乾燥器と、 キャステングプレートを該ドクターブレード装置から該
   乾燥器に搬送する搬送装置を有するグリーンシートの製
   造装置。
3. （３）前記スラリー受けは、基部と該基部に回転自在に
   保持されスラリー薄膜が形成される平面上を、回転する
   ローラと該ローラの下流側で該ローラの回転軸に対して
   所定位置に下端が位置するように該基部に保持されスラ
   リーを直接受けるスラリー板部とからなる特許請求の範
   囲第２項記載のグリーンシート製造装置。
4. （４）前記スラリー受けは、ローラの回転軸に一端が保
   持された他端がスラリー板部に固定された連結部をもち
   、該ローラの回転軸および該スラリー板部は基部に相対
   移動可能に保持されている特許請求の範囲第２項記載の
   グリーンシートの製造装置。