JPH05198947A - セラミック多層基板の製造方法および製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱圧着後のグリーンシート密度の均一化と、
焼成時の収縮による基板のひずみ等の発生を防止すると
ともに工程時間を短縮し、高精度でしかも歩留まりの良
いセラミック多層基板の製造方法および装置の提供。 【構成】 セラミック多層基板の製造装置において、導
体配線パターンを印刷した複数枚のグリーンシートを拘
束型の内壁面で位置決め積層し、前記グリーンシート積
層体の外周端面を拘束した状態で熱圧着した後、焼成す
る。電気抵抗率が0.00002〜0.1Ω・cmのFe,Ni,Crなどの
金属，SiC,TiC,WCなどの炭化物及びそれらの合金材料か
らなる加圧板と型枠に直接通電して発熱させ、セラミッ
クグリーンシートを熱圧着して多層化するセラミック多
層基板の製造方法。また、加圧板及び型枠を一定の温度
に保持したまま、積層体の設置及び取り出しが可能なハ
ンドリング手段を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子計算機のＬＳＩ実装
用機器などのセラミック多層基板の製造方法および製造
装置に係わり、特に、セラミックグリーンシートを、積
層圧着して形成されるセラミック多層基板の製造装置お
よび熱圧着工程に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の方法は、例えば、ＦＵＪＩＴＳＵ
３８巻２号１４−１５５，１９８７．３（銅配線の多
層セラミック回路基板）等にも示されている。図１２
は、多層セラミック基板の製造方法の概略を示す。本製
造プロセスにおいて、従来のグリーンシートの積層、圧
着工程（＊印）を図１０に示す。従来方法は、ピン２２
で位置決め、積層したグリーンシート１をヒータ２１で
圧着温度まで加熱した後、加圧板２３と下プレート２０
の間で、圧縮力７を負荷し熱圧着する方法であった。図
１１は、従来法による圧着成形品を示す。この従来方法
では、熱圧着時のグリーンシート端面の不整変形の抑止
方法および熱圧着後のグリーンシート密度分布の低減等
に対する配慮がされていなかった。

【０００３】また、従来のセラミックグリーンシートの
熱圧着方法の一例として、特開平３−２８０４９３号公
報に開示されているが、図２３を使用して以下に説明す
る。従来のセラミックグリーンシートの熱圧着工程は、
電熱ヒータ４７，４８を内蔵した熱板４９，５０に加圧
板３１，３２を装着して、熱板４９，５０および加圧板
３１，３２を１３０℃に加熱し、配線印刷したセラミッ
クグリーンシートを６〜６０枚積層して、この積層体３
５を型枠３４内に設置して、加圧板３１，３２で積層体
３５を上下から挾み、積層体３５に１３〜２０ＭＰａの
圧力を付加して熱圧着していた。熱圧着後に熱板４９，
５０および加圧板３１，３２を室温近傍まで冷却し、積
層体３５を取り出していた。従来の方法では、熱板４
９，５０と積層体３５との間に熱容量の大きな加圧板３
１，３２が介在しているため、加圧板３１，３２を室温
から圧着に必要な１３０℃まで加熱し、また、圧着後の
冷却に長時間かかり、工数低減のあい路になっていた。
また、型枠３４は加熱手段を持たず、伝熱により温度上
昇をさせている。このこともあわせて、熱板４９，５０
の温度制御の応答速度が遅く、加圧板３１，３２表面で
の温度偏差が大きなため、積層体３５が部分的に圧着し
ていないことがあり、セラミック多層基板の歩留まりが
低下する要因になっていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、図
１１からわかるように、グリーンシート端面が自由に外
側に向かって変形するため、中心部と端面とは面圧が異
なり、その結果、成形品の面内に密度分布を生じ、焼成
後の多層セラミック基板にそりおよびひずみが発生しや
すく不良品が増加し歩留まりが悪くなっていた。また、
焼結収縮率の分布の発生により、導電パターンのずれに
よる精度の低下の問題が有った。さらに、外周変形部１
ａは割れ１ｂ等の不良が発生するため、外周切断のため
の加工工数が必要であり、しかも外周部は切断後廃棄し
ているため、歩留まりの低下の原因となっていた。

【０００５】そこで本発明の目的は、熱圧着時のグリー
ンシート端面の不整変形を防止し、熱圧着後のグリーン
シート密度の均一化をはかることで、焼成後の収縮によ
る多層セラミック基板のそりおよびひずみの発生を抑止
し、高精度の導体配線が得られ、しかも歩留まりがよく
加工コストを低減できる多層セラミック基板の製造装置
を提供することにある。

【０００６】さらに、本発明は、従来のセラミックグリ
ーンシートの熱圧着方法の問題点を改善し、積層体の迅
速、かつ、均一な加熱手段を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、導電パターンを印刷した複数枚のグリーンシートを
拘束型の内壁面で位置決め積層し、前記グリーンシート
積層体の外周端面を拘束した状態で熱圧着した後、焼成
する方法とした。さらに、前記グリーンシートを位置決
めピンを用いて位置決めして積層する方法とした。ま
た、拘束型を分割型とするとともに、内壁面に抜きテー
パを設けた構造とした。

【０００８】また、本発明は、上記目的を達成するため
に、もちろん、加圧板に電熱ヒーターを内蔵して加圧板
を直接加熱してもよいが、構造上の制約があり、構造が
複雑になる。そこで、加圧板を熱圧着工程の圧力及び温
度に耐え、かつ、適切な範囲の電気抵抗値を持つ材料で
形成した。加圧板の材料には、電気抵抗率が0.00002〜
0.1Ω・cmのＦｅ,Ｎｉ,Ｃｒなどの金属，ＳｉＣ,ＴｉＣ,
ＷＣなどの炭化物及びそれらの合金を使用すれば上記目
的が達成される。また、型枠も同様の材料で形成し、直
接加熱した。

【０００９】

【作用】導体配線印刷したグリーンシートを、積層、熱
圧着した後、焼成して多層セラミック基板を製造する方
法において、焼成後の多層セラミック基板のそりおよび
ひずみの発生は、導電パターンの寸法精度および歩留ま
りを低下させている。これらの不良原因は、主に、熱圧
着工程時のグリーンシート密度分布の発生のためと考え
られる。すなわち、焼成後の収縮率（焼結収縮率）は、
グリーンシート密度の変化によって変化するため、グリ
ーンシート圧着成形品に密度分布があると、焼結収縮率
に分布を生じ、その不均一さにより焼成後の多層セラミ
ック基板にそりおよびひずみが発生する。そこで、これ
らの不良を防止するには、熱圧着した後のグリーンシー
ト密度を均一化することが必要である。

【００１０】そこで、拘束型の内壁面で位置決め積層し
たグリーンシートの熱圧着工程を拘束型の型内で行い、
グリーンシート端面を拘束した状態で、加圧する方法と
した。これにより、グリーンシート積層体への面圧を均
一化することが出来、密度分布を大幅に低減することが
できる。よって、焼成後の多層セラミック基板にそりお
よびひずみが発生することがないので、高精度の導体配
線パターンを有する多層セラミック基板が得られる。さ
らに、外周部の割れなどを抑止できるため、外周切断工
程が不要となり、加工工数が少なくしかも歩留まりの高
い多層セラミック基板の製造方法を提供できる。

【００１１】また、下型に位置決めピンを設けたことに
より、複数のグリーンシートをより高精度でしかも短時
間で位置決めできる。

【００１２】さらに、拘束型内面に抜きテーパを設けた
ことで、拘束型からの熱圧着品の離型を容易にし、離型
時の変形による精度低下を防止できる。

【００１３】さらに、拘束型を分割型としたことで、拘
束型へのグリーンシートの積層および成形後の成形品取
り出しが容易である。

【００１４】そして、加圧板及び型枠に直接通電する
と、電気抵抗によりジュール熱が発生し、加圧板及び型
枠は迅速、かつ、温度偏差なく昇温するので、積層体の
昇温速度が著しく改善できる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を実施例によって説明する。

【００１６】実施例１ 図１、２、３、４により第１の実施例の多層セラミック
基板の製造方法を説明する。図１は、本発明の第１の実
施例の多層セラミック基板の製造方法を示す断面図、図
２は、本発明の第１の実施例の離型工程を示す断面図、
図３は、本発明の第１の実施例により成形された熱圧着
品を示す斜視図、図４は、熱圧着後の密度分布を示す説
明図である。

【００１７】図１において、１はドクターブレード法な
どにより製作される焼成前の生のセラミック薄板である
グリーンシートである。グリーンシート１上には、例え
ばスクリーン印刷法などにより導体を配線している。図
２に外観を示す拘束型４は、内壁面４ａとグリーンシー
ト１の外周端面で位置決めし、複数枚のグリーンシート
１を積層するとともに、熱圧着時のグリーンシート１外
周部の変形を拘束するための金型である。また拘束型４
は、下型３の案内部３ａをスライドしながら、上昇、下
降できる。下型３は、内部にヒータ６を備えておりグリ
ーンシート１を加熱するとともに、加圧板２を介してグ
リーンシート１に負荷された圧縮力７を支えるための金
型である。加圧板２は内部にヒータ６を備えておりグリ
ーンシート１を加熱できるとともに、例えば、油圧プレ
スなどの駆動によりグリーンシート１に圧縮力７を負荷
できる。さらに、積層したグリーンシート１を加熱圧着
する際には、拘束型４はバネ５により支持されているた
め、拘束型４は加圧板２に当接した状態で下降できる構
造である。また、バネ５は固定部４ｃ、３ｃに固定して
いる。さらに、拘束型４には熱電対１８を取付け、拘束
型４の温度を測定するとともに、温度調節器（図示せ
ず）によりヒータ６への電流出力を調整することで、圧
着温度を制御できる。図２において、離型わく１９は熱
圧着後のグリーンシート１を拘束型４から離型するため
の金型であり、成形終了後加圧板２を上昇させ、拘束型
４の上に離型わく１９を載置後加圧板２を下降し、拘束
型４を押し下げることで、グリーンシート１を拘束型４
から離型できる。

【００１８】以上の装置による、多層セラミック基板の
製造方法を説明する。加圧板２を上昇させ、導体配線を
印刷した後外周部を切断したグリーンシート１を拘束型
４のなかに所定の枚数だけ積層する。ここで、グリーン
シート１の端面寸法は拘束型４の内側寸法より若干小さ
く、拘束型４の内壁面４ａで位置決めする。つぎに、ヒ
ータ６で熱圧着温度まで加熱する。グリーンシート１が
所定の加工温度となったところで、圧縮力７を負荷し加
圧板２を下降し、積層した複数枚のグリーンシート１を
熱圧着する。均一化をはかるため所定の時間荷重を保持
した後、加圧板２を上昇し除荷する。ヒータ６による加
熱を停止し、拘束型４の上に離型わく１９を載置後加圧
板２を下降し、拘束型４を押し下げることで、グリーン
シート１を拘束型４から離型する。成形品を取り出し、
熱圧着工程を終了する。図３はこの成形品の外観を示
す。図で見るように、不整変形の無い良好な外周部１ｃ
の成形品が得られた。

【００１９】そこで、本発明の効果をよりわかりやすく
するため、熱圧着後のグリーンシート１の密度分布を従
来例と比較すると図４となる。同図から明らかなよう
に、端面拘束のない従来法を適用した場合は、グリーン
シート１の端部は中心部より密度が小さく密度の分布が
大きいのに対し、本発明を採用すると端部と中心部の密
度はほぼ同様であり、端面拘束による密度の均一化の効
果がよくわかる。

【００２０】具体例について述べる。寸法が縦９９．９
ｍｍ、横９９．９ｍｍ、板厚０．３ｍｍの導体配線パタ
ーンをスクリーン印刷した３０枚のグリーンシート１
を、内壁面の寸法が縦１００ｍｍ、横１００ｍｍの拘束
型４に積層し、約１２０℃に加熱後、約１０トンの圧縮
力を１０分間負荷し熱圧着したところ、基板のそりが
０．０３ｍｍ以内と非常に小さく、焼結収縮率のばらつ
きも±０．３％以内の高精度の多層セラミック基板が得
られた。

【００２１】以上、これらの方法で熱圧着した後焼成す
ると、グリーンシート１の密度が均一であるため、焼結
収縮率のばらつきが少なくそりおよびひずみが少なく、
導体配線パターンの寸法精度の良い、多層セラミック基
板の製造方法および装置を提供できた。

【００２２】実施例２ 以下、本発明の第２の実施例を図５、６により説明す
る。図５は、本発明の第２の実施例を示す断面図、図６
は、本発明の第２の実施例により成形された熱圧着品を
示す斜視図である。

【００２３】図５において、実施例１の図１と同じ番号
を付したものは、同様の機能を有する。位置決めピン８
を下型３のピン穴３ｃに挿入し、グリーンシート１にあ
けた位置決め穴１０を通すことにより、複数枚のグリー
ンシート１の導体配線パターンの位置精度をより高精度
に積層することが出来る。また、加圧板２には位置決め
ピン８が挿入できるピン穴２ａを有し、加圧板２が下降
したとき位置決めピン８と干渉しない構造である。さら
に、位置決めピン８の先端にはねじ部８ａがあり、加圧
板２が下降し熱圧着終了後、ピン穴２ａより外径が大き
いナット８ｂを固定し、加圧板２が上昇すると位置決め
ピン８も同時に上昇し、グリーンシート１から位置決め
ピン８を抜き取ることができる。

【００２４】成形方法を説明する。加圧板２を上昇さ
せ、導体配線を印刷した後位置決め穴１０をあけ、外周
部を切断したグリーンシート１を拘束型４の位置決めピ
ン８により、位置決めしながら所定の枚数だけ積層す
る。ここで、グリーンシート１の端面寸法は拘束型４の
内側寸法より若干小さい。つぎに、ヒータ６で熱圧着温
度まで加熱する。グリーンシート１が所定の加工温度と
なったところで、圧縮力７を負荷し加圧板２を下降し、
積層した複数枚のグリーンシート１を熱圧着する。均一
化をはかるため所定の時間荷重を保持し、加圧成形を終
了する。ヒータ６による加熱を停止する。つぎに、ナッ
ト８ｂを位置決めピン８のねじ部８ａに固定後、加圧板
２を上昇しグリーンシート１から位置決めピン８を抜き
取る。つぎに、図２に示す実施例１と同様の方法で拘束
型４から成形品を離型し、熱圧着工程を終了する。図６
はこの成形品の外観を示す。外周部に、割れなどの不整
変形の無い良好な成形品が得られた。

【００２５】これらの方法で熱圧着した後焼成すると、
グリーンシート１の密度が均一であるため、焼結収縮率
のばらつきが少なくそりおよびひずみが少なく、しかも
積層時の位置決め精度がよいため、焼結後の導体配線パ
ターンの寸法精度がさらに良い多層セラミック基板の製
造方法および装置を提供できた。

【００２６】実施例３ 以下、本発明の第３の実施例を図７により説明する。図
７は、本発明の第３の実施例を示す断面図である。

【００２７】図７において、拘束型４の内壁面には熱圧
着後、成形品を取り出しやすくするため、抜きテーパを
設けた構造とした。抜きテーパの角度としては、１°程
度で良い。その他については実施例１の図１と同じ番号
を付したものは、同様の機能である。

【００２８】成形方法を説明する。加圧板２を上昇さ
せ、導体配線を印刷した後、外周部を切断したグリーン
シート１を拘束型４のなかに、所定の枚数だけ積層す
る。ここで、グリーンシート１の端面寸法は拘束型４の
内壁面のテーパにそった内側寸法より若干小さい。つぎ
に、ヒータ６で熱圧着温度まで加熱する。グリーンシー
ト１が所定の加工温度となったところで、圧縮力７を負
荷し加圧板２を下降し、積層した複数枚のグリーンシー
ト１を熱圧着する。均一化をはかるため所定の時間荷重
を保持した後、ヒータ６による加熱を停止、加圧板２を
上昇し除荷する。つぎに、図２に示す実施例１と同様の
方法で拘束型４から成形品を離型し、熱圧着工程を終了
する。外周部に、割れなどの不整変形の無い良好な成形
品を得ることができた。

【００２９】これらの方法で熱圧着した後焼成すると、
グリーンシート１の密度が均一であるため、焼結収縮率
のばらつきが少なくそりおよびひずみが少なく、しかも
焼結後の導体配線パターンの寸法精度がさらに良い多層
セラミック基板の製造方法および装置を提供できた。

【００３０】実施例４ 以下、本発明の第４の実施例を図８、９により説明す
る。図８は、本発明の第４の実施例を示す一部断面図、
図９は、図８のＡ−Ａ矢視の平面図である。

【００３１】図８、９において分割拘束型１１はグリー
ンシート１の端面を拘束するための金型であり、図１の
拘束型４を対角線方向でほぼ２分割した形状である。分
割拘束型１１は、油圧シリンダ１２のスピンドル１２ａ
と支持板１６により固定されており、油圧シリンダ１２
の駆動により前進、後進ができる。さらに、分割拘束型
１１には、２個の分割型が合わさったときにずれないよ
うに、位置決め治具１７を備えている。また、油圧シリ
ンダ１２はフランジ１３に固定され、フランジ１３は下
型１５に固定している。なお、分割拘束型１１は３分割
あるいは４分割以上の形状でもよい。上型１４は、ヒー
タ６によりグリーンシート１を加熱するとともに、圧縮
力７によりグリーンシート１を加圧する金型である。ま
た、上型１４には温度測定のための熱電対１８を備えて
いる。下型１５は、ヒータ６によりグリーンシート１を
加熱するとともに、圧縮力７によりグリーンシート１を
加圧した際、受圧部１５ａで荷重を受けるための金型で
ある。

【００３２】成形方法を説明する。油圧シリンダ１２の
駆動により分割拘束型１１を後退し、上型１４を上昇さ
せる。導体配線を印刷した後、外周部を切断したグリー
ンシート１を下型１５の受圧部１５ａ上に所定の枚数だ
け積層し載置する。つぎに、油圧シリンダ１２の駆動に
より分割拘束型１１を前進させ、２個の分割拘束型１１
を当接させ一体化する。ここで、グリーンシート１の端
面寸法は分割拘束型１１の内壁面の内側寸法より若干小
さい。つぎに、ヒータ６で熱圧着温度まで加熱する。グ
リーンシート１が所定の加工温度となったところで、圧
縮力７を負荷し上型１４を下降し積層した複数枚のグリ
ーンシート１を熱圧着する。なお、この状態では、グリ
ーンシート１の端面の変形により分割拘束型１１が後退
しないよう、油圧シリンダ１２を負荷し、分割拘束型１
１は固定されている。均一化をはかるため所定の時間荷
重を保持し、成形を終了する。ヒータ６による加熱を停
止、上型１４を上昇し除荷する。つぎに、油圧シリンダ
１２の駆動により分割拘束型１１を後退することで容易
に離型でき、熱圧着工程を終了する。離型が容易であ
り、しかも外周部に割れなどの不整変形の無い良好な成
形品が得られた。

【００３３】これらの方法で熱圧着した後焼成すると、
グリーンシート１の密度が均一であるため、焼結収縮率
のばらつきが少なく導体配線パターンの寸法精度が良い
多層セラミック基板の製造方法および装置を提供でき
た。

【００３４】実施例５ つぎに、本発明の第５の実施例を説明する。図１３は本
発明の熱圧着装置の主要部を示したもので、ＳｉＣを使
用した加圧板３１,３２と、型枠３４とで構成されてい
る。

【００３５】加圧板３１，３２はそれぞれ電気絶縁材料
で形成した断熱板３９，４０を介して上下に可動なボル
スター３６，３７に固定されている。また、型枠３４は
電気絶縁材料で形成した断熱板４１を介して圧着装置
（図示せず）筐体に取付けられたフレーム３８に固定さ
れている。積層体３５はセッター３３上に乗せて、型枠
３４内に挿入し、加圧板３１，３２により熱圧着する。

【００３６】図１４に本発明の上記第５の実施例及び従
来例の熱圧着装置の加圧板３１，３２の温度特性を示
す。上記実施例の場合、ＳｉＣの電気抵抗率が0.05Ω・c
m、加圧板３１，３２の寸法は２０ｃｍ×２０ｃｍ，厚
さが１ｃｍなので、加圧板３１，３２の電気抵抗値は１
Ωになる。上記実施例で、加圧板３１，３２と型枠３４
に４０Ａの電流を流した場合、加圧板３１，３２の昇温
速度と冷却速度は従来例の２．５倍になり、上記実施例
の工程時間は従来例の１／２以下に短縮できた。また、
加圧板３１，３２の表面での温度偏差は、従来例が５℃
に対して、上記実施例では２℃以下になった。

【００３７】本実施例によれば、加圧板３１，３２が直
接発熱するので、熱効率が高く、温度制御の応答性が速
く、精密な温度制御が可能である。また、積層体３５面
上での温度偏差がほとんどない。

【００３８】実施例６ 図１５に、本発明の第６の実施例を示す。上記第５の実
施例では、加圧板３１，３２を一体のＳｉＣで製作した
ので、加圧板３１，３２の温度を均一にできたが、積層
体３５の中央部分だけ温度を若干高くして、グリーンシ
ートを流動しやすくしたい場合には不向きである。そこ
で、発熱部分を複数個に分割し、個々に温度制御が可能
なようにすれば、その課題が達成できる。第６の実施例
では、加圧板３１，３２の外周部にＳｉＣ製発熱体５８
ａ,５８ｂ,５８c,５８dを、中間部に発熱体５９a,５９
b,５９c,５９dを、中央部に発熱体６０a,６０b,６０c,
６０dというように、発熱体を環状に配置した。また、
各発熱体の電気絶縁にはアルミナ製絶縁体６１を使用し
た。第６の実施例では外周部と、中間部と、中央部のそ
れぞれの温度制御が可能である。

【００３９】実施例７ 図１６に、本発明の第７の実施例を示す。第７の実施例
では発熱体をさらに多数個に分割し、同じ寸法の小さな
ＳｉＣ製の発熱体６２を等分布に配置した。各発熱体６
２の温度制御が可能なようにすれば、積層体３５の微小
部分に温度差を付けることができる。また、各発熱体の
電気絶縁にはアルミナ製絶縁体６３を使用した。

【００４０】実施例８ この実施例は上記第７の実施例よりも、さらに工程時間
を短縮する手段を提供するものである。この実施例の特
徴は、加圧板３１，３２及び型枠３４を昇温，冷却する
ことなしに、熱圧着装置に積層体３５を型枠３４内に投
入し、また取り出すことが可能なハンドリング手段を設
けたことである。

【００４１】この実施例の圧着工程を詳細に説明する。
図１７に熱圧着されるセラミックグリーンシートの概要
を示す。セラミックグリーンシート５１には配線回路５
２が印刷されていて、セラミックグリーンシート５１の
コーナー部にはガイド穴５３が設けられている。図１８
に、セラミックグリーンシート５１の積層工程を示す。
積層は圧着装置とは別の装置で行う。セッター３３には
セラミックグリーンシート５１のガイド穴５３と同じ位
置にガイドピン５４が取り付けられている。また、セッ
ター３３はハンドラー５５上に搭載されている。

【００４２】印刷パターンの異なるセラミックグリーン
シート５１を、６〜６０枚、ガイドピン２４で位置決め
しながら、セッター３３上に順次積層して、積層体３５
にする。

【００４３】図１９に、圧着前の各部の位置関係を示
す。圧着前には加圧板３１，３２が開いていて、積層体
３５とセッター３３はハンドラー２５上に搭載されたま
ま、加圧板３２に取り付けられた位置決めピン５６と、
セッター３３に設けられた位置決め穴５７の位置が、水
平方向で一致するところまで、加圧板３２の上方に挿入
される。

【００４４】図２０に、圧着開始時の圧着前の各部の位
置関係を示す。加圧板３２が上昇して、位置決めピン５
６がセッター３３に設けられた位置決め穴５７に入る。
この時、ハンドラー５５が後退して、積層体３５とセッ
ター３３が加圧板３２上に受け渡される。また、同時に
加圧板３１が下降し始める。

【００４５】圧着時の各部の位置関係は、図１３に示し
たとおりである。１Ｍｐａの圧力を１０分間付加して、
積層体３５を１３０℃に加熱し、その後、１７Ｍｐａの
圧力を５分間付加して熱圧着する。

【００４６】次に、図２１に示すように、加圧板３２を
先に下降させる。このとき、圧着した積層体３５は型枠
３４の側面との摩擦力により落下せず、セッター３３は
ガイドピン５４と積層体３５との摩擦力によって落下す
ることはない。

【００４７】そこで、図２２に示すように、加圧板３１
をさらに下降させ、積層体３５が型枠３４から突き出さ
れると、積層体３５はセッター３３とともに落下する。
このとき、加圧板３２上にハンドラー５５を設置してお
けば、積層体３５とセッター３３はハンドラー５５上に
積載することができる。その後、積層体３５とセッター
３３はハンドラー５５により別装置に移設して、冷却
し、積層体３５とセッター３３を分離する。

【００４８】本実施例によれば、ハンドラー５５を設置
したことにより、加圧板３１，３２を一定温度に保った
まま積層体３５の投入、熱圧着、取り出しが可能なた
め、工程時間を従来の約１／４に短縮低減できる。

【００４９】

【発明の効果】本発明によれば、熱圧着後のグリーンシ
ート密度の均一化を達成でき、焼成時の収縮によるセラ
ミック多層基板のそりおよびひずみの発生を防止できる
ため、導体配線パターン寸法が高精度でしかも歩留まり
の良いセラミック多層基板の製造方法および装置を提供
できる。

【００５０】また、工程時間の短縮と、熱効率向上によ
る生産コスト低減を図ることができる。そして、本発明
に示した金型の直接発熱方法は、セラミック多層基板の
製造のみならず、プリント基板の接着、あるいは、ビニ
ール袋の製造、プラスチックシートによる物品の封止な
ど他産業分野にも適用が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のセラミック多層基板の
製造方法を示す断面図である。

【図２】本発明の第１の実施例の離型工程を示す断面図
である。

【図３】本発明の第１の実施例により成形された熱圧着
品を示す斜視図である。

【図４】熱圧着後の密度分布を示説明図である。

【図５】本発明の第２の実施例を示す断面図である。

【図６】本発明の第２の実施例により成形された熱圧着
品を示す斜視図である。

【図７】本発明の第３の実施例を示す断面図である。

【図８】本発明の第４の実施例を示す一部断面図であ
る。

【図９】図８のＡ−Ａ矢視の平面図である。

【図１０】従来法での熱圧着方法を示す断面図である。

【図１１】従来法での熱圧着成形品を示す斜視図であ
る。

【図１２】セラミック多層基板の製造プロセスを示す説
明図である。

【図１３】本発明の第５の実施例の主要部断面図であ
る。

【図１４】本発明の第５の実施例の加圧板の温度特性を
示すグラフである。

【図１５】本発明の第６の実施例の加圧板の平面図であ
る。

【図１６】本発明の第７の実施例の加圧板の平面図であ
る。

【図１７】本発明の第８の実施例のグリーンシートの平
面図である。

【図１８】図１７に示すグリーンシートの積層工程の断
面図である。

【図１９】本発明の第８の実施例の圧着開始前の各部の
位置関係を示す断面図である。

【図２０】本発明の第８の実施例の圧着開始時の各部の
位置関係を示す断面図である。

【図２１】本発明の第８の実施例の圧着終了直後の各部
の位置関係を示す断面図である。

【図２２】本発明の第８の実施例の圧着終了後の各部の
位置関係を示す断面図である。

【図２３】従来例の主要部断面図である。

【符号の説明】

１…グリーンシート、２…加圧板、３…下型、４…拘束
型、５…バネ、６…ヒータ、８…位置決めピン、１１…
分割拘束型、１２…油圧シリンダ、１９…離型わく、３
１，３２…加圧板、３３…セッター、３４…型枠、３５
…積層体、３６,３７…ボルスター、３８…フレーム、
３９,４０,４１…断熱板、５１…グリーンシート、５２
…配線回路、５３…ガイド穴、５４…ガイドピン、５５
…ハンドラー、５６…位置決めピン、５７…位置決め
穴、５８ａ〜５８ｄ,５９ａ〜５９ｄ，６０ａ〜６０
ｄ，６２…発熱体、６１,６３…アルミナ製絶縁体。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 室岡 秀保 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 長谷川 寛 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社日 立製作所汎用コンピュータ事業部内 (72)発明者 京井 正之 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セラミック多層基板の製造装置におい
   て、導体配線パターンを印刷した複数枚のグリーンシー
   トを拘束型の内壁面で位置決め積層し、前記グリーンシ
   ート積層体の外周端面を拘束した状態で熱圧着した後、
   焼成することを特徴とするセラミック多層基板の製造装
   置。
2. 【請求項２】 セラミック多層基板の製造装置におい
   て、複数枚のグリーンシートを、下型に設けた位置決め
   ピンを用いて位置決め積層したことを特徴とする請求項
   １記載のセラミック多層基板の製造装置。
3. 【請求項３】 セラミック多層基板の製造装置におい
   て、拘束型内壁面に抜きテーパを設けたことを特徴とす
   る請求項１記載のセラミック多層基板の製造装置。
4. 【請求項４】 セラミック多層基板の製造装置におい
   て、拘束型を２個以上の分割拘束型とし、前記分割拘束
   型を駆動する油圧シリンダを設けたことを特徴とする請
   求項１記載のセラミック多層基板の製造装置。
5. 【請求項５】 熱圧着法によりセラミックグリーンシー
   トを多層化する工程において、上下２つの加圧板と型枠
   に通電し、発熱させて熱圧着することを特徴とする、セ
   ラミック多層基板の製造方法。
6. 【請求項６】 前記加圧板および型枠の電気抵抗率が、
   0.00002〜0.1Ω・cmのＦｅ,Ｎｉ,Ｃｒなどの金属，Ｓｉ
   Ｃ,ＴｉＣ,ＷＣなどの炭化物セラミックスから選ばれる
   １種または数種の合金により形成される請求項５記載の
   セラミック多層基板の製造方法。
7. 【請求項７】 前記加圧板が、分割された複数個の発熱
   体からなる請求項６記載のセラミック多層基板の製造方
   法。
8. 【請求項８】 前記発熱体が、環状に配置されてなる請
   求項７記載のセラミック多層基板の製造方法。
9. 【請求項９】 前記発熱体が、等分布に分散させて配置
   されてなる請求項７記載のセラミック多層基板の製造方
   法。
10. 【請求項１０】 セラミックグリーンシートの積層体
    を、型枠内に投入および取り出し可能なハンドリング手
    段を有する熱圧着装置を備えたことを特徴とするセラミ
    ック多層基板の製造装置。
11. 【請求項１１】 上下２つの加圧板を、同時または交互
    に、かつ、同方向または反対方向に作動自在なハンドリ
    ング手段を有する熱圧着装置を備えたことを特徴とする
    セラミック多層基板の製造装置。