JPH03271165A - シート積層体の焼成方法 - 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、シート積層体の焼成方法の改良に関するもの
である。

［従来の技術］ 従来、ＰＬＺＴウェハーやセラミックス基板をシート法
で作成する場合、まずシート成形機によって所定の厚さ
のシート（所望の厚さと焼成で収縮する厚さを加えた厚
さのシート）を作成し、ついで脱バインダおよび焼成を
行なっていた。すなわち、シート成形機（図示省略）に
よって、第３図に示すように、キャリアフィルム１０上
にＰＬＺＴグリーンシート（またはセラミックスシート
）１２を形成し、ついで乾燥筒の中で乾燥する。乾燥後
、焼成することによってＰＬＺＴウェハー（またはセラ
ミックス基板）が作成される。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、ＰＬＺＴグリーンシート（またはセラミ
ックスシート）１２の厚さが薄い（例えば約１００μ■
）場合には反りや歪みが発生しにくいが、厚さが厚い（
例えば約１ｍｍ）場合には反りや歪みが発生しやすいと
いう問題点があった。すなわち、シート１２の乾燥は空
気に接している表面から始まり、シート表面の溶剤が蒸
発し、次第に内部の溶剤が上昇してきてシート表面から
蒸発していくため、シート表面と内部では乾燥の速度が
異なる。

このため、シート表面は乾燥が早いため乾燥収縮が早く
、シート内部はシート表面の収縮にしたがって変形して
いき、乾燥中期では第４図に示すようになり、乾燥終了
期には、第５図に示すように、？ｊｉ端部に反りが生じ
たり、中間部に歪が生じたり。

内部に応力が生じたりするからである。このような反り
や歪みなどを直すため、従来はプレスによって反りや歪
みなどを直してから焼成をするようにしていたが、シー
ト内部にプレスによる残留応力が残り、この残留応力に
より焼成時に歪みが発生し易いという問題点があった。

また、残留応力による歪みをなくすために、焼成時の昇
温速度を遅く（例えば０．０５℃／分〜０．１℃／分）
しなければならず、焼成時間が長くなり効率が悪くなる
という問題点があった。このような問題点はシートの厚
さが厚くなるほど顕著になっていた。

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、反り
や歪みのないＰＬＺＴウェハーやセラミックス基板など
の焼成体を、効率よく作成することのできるシート積層
体の焼成方法を提供することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明によるシート積層体の焼成方法は、それぞれが有
する応力を互いに打ち消すように複数枚のシートを積層
し、ついで焼成してなることを特徴とするものである。

そして、積層前の複数枚のシートのそれぞれが有する応
力（例えば残留応力）を少なくするために、積層する複
数枚のシートのそれぞれの厚さを薄く（例えば約１００
μｍ）形成する。

［作用コ 複数枚のシートを積層するときに、それぞれのシートが
有する応力を互いに打ち消すように積層しているので、
積層シート内の残留応力が小さくなるにのため、積層後
に行なう焼成時において、反りや歪みが発生しにくいと
ともに、焼成時の昇温速度を早くして、必要とする焼成
時間を短くすることができる。そして、積層する複数枚
のシートのそれぞれの厚さを薄く（例えば約１００μｍ
）形成した場合には、積層前の複数枚のシートのそれぞ
れが有する応力（例えば残留応力）が小さくなり、反り
や歪みの発生がさらに抑制され、かつ必要とする焼成時
間をさらに短くすることができる。

［実施例コ まず、第工図に示すようにシート成形機によって、キャ
リアフィルム２０上に厚さが約１００μ■程度の薄いセ
ラミックスシート（またはＰＬＺＴグリーンシート）（
以下単にシートと記述する）２２を形成する。このシー
ト２２は厚さが薄いため１表面と内部の乾燥収縮速度の
差が少なく、乾燥時に反りや歪みが発生しにくい。つい
で、このようなシート２２の複数枚（例えば１３枚）を
、第２図に示すように、それぞれのシートが有する応力
を互いに打ち消すように積層し、ついで焼成することに
よって、セラミックス基板（またはＰＬＺＴウェハー）
が作成される０例えば、厚さ約１１１１＋のセラミック
ス基板を作成する場合、焼成収縮率が２５％であるとす
ると、第１図の厚さが約１００μ■程度の薄いシート２
２を１３枚それぞれのシート２２が有する応力を互いに
打ち消すように積層する。すなわち、第１枚目のシート
２２１を第２図（ａ）のように表（おもて）を上にして
配置したものとすると、第２枚目のシート２２□は同図
（ｂ）のように１枚目のシート２２１を基準にして裏を
上にするとともに９０°反時計方向に回転して積層し、
第３枚目のシート２２．は同図（ｃ）のように１枚目の
シート２２□を基準にして表を上にするとともに１８０
°反時計方向に回転して積層し。

第４枚目のシート２２４は同図（ｄ）のように１枚目の
シート２２□を基準にして裏を上にするとともに２７０
°反時計方向に回転して積層し、第５枚目のシート２２
５は同図（ｅ）のように１枚目のシート２２１を基準に
して表を上にするとともに３６０°反時計方向に回転し
て積層し、以下同様に積層する。積層後、所定温度で焼
成をすることによって厚さ約１ｍｍのセラミックス基板
が作成される。所望するセラミックス基板の厚さが異な
る場合には、この所望の厚さに焼成収縮率の厚さ分を加
えた厚さだけシート２２を積層して焼成するようにすれ
ばよい。

前記実施例では、積層単位となるシートエ枚の厚さを約
１００μ■程度とし、このシートを１３枚積層して厚さ
が約１ｍｍの焼成体を作成するようにしたが、本発明は
これに限るものでなく、従来のシートより薄いシートを
複数枚積層し焼成することによって所定厚さの焼成体を
作成するものに利用することができる。例えば、約１３
０μ■程度のシートを１０枚積層し焼成することによっ
て厚さ１ｍｍのセラミックス基板（またはＰＬＺＴウェ
ハー）を作成するようにしてもよい。

前記実施例では、積層単位となるシート１枚の厚さを約
１００〜１３０μｍ程度の薄いものとして、乾燥時に発
生する反りや歪みを小さくするとともに、焼成体の広範
囲の厚さに対応できるようにしたが。

本発明はこれに限るものでなく、複数枚のシートを積層
し焼成することによって所定厚さの焼成体を作成するも
のに利用することができる。

［発明の効果コ 本発明によるシート積層体の焼成方法は、上記のように
、複数枚のシートを積層するときに、それぞれのシート
が有する応力を互いに打ち消すように積層しているので
、積層シート内の残留応力が小さくなる。このため、積
層後の焼成時において、従来より歪みや反りが発生しに
くいとともに、従来より焼成時の昇温速度を早くして、
必要とする焼成時間を短くし、効率を向上させることが
できる。そして、積層する複数枚のシートのそれぞれの
厚さを薄く（例えば約１００μ０１）形成した場合には
、積層前の複数枚のシートのそれぞれが有する応力（例
えば残留応力）が小さくなり、反りや歪みの発生がさら
に抑制され、かつ必要とする焼成時間をさらに短くする
ことができる。例えば、厚さが約１ｌ１１１の焼成体を
作成する場合、厚さが約１００μｍ程度の薄いシートを
１３枚、それぞれのシートが有する応力を互いに打ち消
すように積層して焼成した本発明では、焼成時の昇温速
度が３℃／分〜５℃／分であった。これに対して従来例
では、厚さが約１、３ｍｍのシート１枚を反りや歪みな
く焼成するときの昇温速度が０．０５℃／分〜０．１℃
／分であった。すなわち、焼成時の昇温速度を従来の１
０倍にして＋　、４１１要とする焼成時間を短くし効率
を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図（ａ）　（ｂ）　（ｃ）　（ｄ）　
（ｅ）は本発明によるシート積層体の焼成方法の一実施
例を示すもので、第工図はシート成形機によって作成さ
れた薄いシートを示す断面図、第２図（ａ）　（ｂ）　
（ｃ）　（ｄ）（ｅ）は第１図で作成したシートの積層
順序を説明するもので、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ
）、（ｅ）はそれぞれ第１、第２、第３、第４、第５枚
目のシートを説明する説明図、第３図から第５図までは
従来例を示すもので、第３図はシート成形機によって作
成された直後の厚いシートを示す断面図、第４図は乾燥
中期の状態を示す断面図、第５図は乾燥終了期の状態を
示す断面図である。 １０．２０・・・キャリアフィルム、２２．２２□、２
２２．２２１．２２い２２．・・・セラミックスシート
（またはＰＬＺＴグリーンシート）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）それぞれが有する応力を互いに打ち消すように複
   数枚のシートを積層し、ついで焼成してなることを特徴
   とするシート積層体の焼成方法。
2. （２）積層する複数枚のシートのそれぞれの厚さは約１
   ００μｍとしてなる請求項（１）記載のシート積層体の
   焼成方法。