JPH0569394A - ビアフイル形成方法およびビアフイル形成装置 - Google Patents

ビアフイル形成方法およびビアフイル形成装置

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JPH0569394A
JPH0569394A JP11967591A JP11967591A JPH0569394A JP H0569394 A JPH0569394 A JP H0569394A JP 11967591 A JP11967591 A JP 11967591A JP 11967591 A JP11967591 A JP 11967591A JP H0569394 A JPH0569394 A JP H0569394A
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JP
Japan
Prior art keywords
ceramic green
green sheet
punch
hole
die
Prior art date
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Pending
Application number
JP11967591A
Other languages
English (en)
Inventor
Seiya Isozaki
誠也 磯崎
Yuzo Shimada
勇三 嶋田
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Publication of JPH0569394A publication Critical patent/JPH0569394A/ja
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  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
  • Devices For Post-Treatments, Processing, Supply, Discharge, And Other Processes (AREA)
  • Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】セラミックグリーンシートのビアホール形成と
ビアフィル工程において、プレス加工法を用いることに
より低コストかつ短期間に行う方法および装置を提供す
る。 【構成】第1のポンチとダイス穴とでセラミックグリー
ンシート4を打ち抜きビアホール5を形成したのち、埋
め込み材6をセラミックグリーンシート4上に供給し
(図(A))第2のポンチ1bで埋め込み材を打ち抜く
(図2(B))と同時にビアホールに埋め込む(図2
(C))。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ビアフィル形成方法と
ビアフィル形成装置に関し、特にセラミックグリーンシ
ートの孔開けと孔埋めを、プレス加工法を用いて行うビ
アフィル形成方法とその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のビアフィル形成方法としては、孔
開け工法として金型で打ち抜く方法があり、孔埋め工法
としてスクリーン印刷方法がある。
【0003】図6(A)、(B)は従来の金型で打ち抜
く方法による孔開け工法を説明するための断面図であ
る。
【0004】まず、図6(A)のように上下2つのプレ
スプレート31に装着された上型32と下型33との間
にセラミックグリーンシート4を位置合わせして設置す
る。ここで上型32とはセラミックグリーンシート4の
ビアホールを形成すべき位置に対応して配置されたポン
チ1cを有するものであり、下型33とはそのポンチ1
cに対応する位置にダイス穴2bを有するものである。
【0005】ついで、図6(B)のようにプレスプレー
ト31により上下から上型32および下型33を押圧し
てセラミックグリーンシート4にポンチ1cを貫通させ
て打ち抜く。以上のようにして、セラミックグリーンシ
ート4にビアホールを開けていた。
【0006】図7は従来のスクリーン印刷による孔埋め
工法を説明するための断面図である。
【0007】あらかじめビアホール5が形成されたセラ
ミックグリーンシート4のビアホール5に対応する開口
部を有するメタルマスク43でセラミックグリーンシー
ト4を覆い、かつセラミックグリーンシート4の裏面の
ステージ44から真空吸引を行う。
【0008】しかる後、導体ペースト42をスキージ4
1で押し当て印刷を行う。これらにより、導体ペースト
42はメタルマスク43を通してセラミックグリーンシ
ート4のビアホール5に押し込められる。
【0009】以上のようにして、セラミックグリーンシ
ートのビアフィル形成を行っていた。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】従来のセラミックグリ
ーンシートのビアフィル形成方法では、以下のような欠
点を有していた。
【0011】孔開け工法に関しては、金型を用いる場合
において、ビアホール位置に対応したポンチを有する上
型とダイス穴を有する下型とが必要となる。
【0012】孔埋め工法に関しては、スクリーン印刷法
を用いる場合において、ビアホールに対応したメタルマ
スクが必要となる。
【0013】以上のように、金型やメタルマスクを用い
ると製造期間が長くリードタイムの短縮に不利であっ
た。また、多品種少量生産の場合、金型やメタルマスク
の製版数も増えコストアップにつながる。さらに、ビア
ホールなどの位置の変更があった場合、再製版しなけれ
ばならず、フレキシブルな対応がとれなかった。
【0014】また、特にスクリーン印刷法を用いる孔埋
め工法の製造工程上の問題点として、導体ペーストの粘
度、スキージ圧、印刷スピード、真空吸引の圧力などの
条件の高度な管理が必要であり、ビアホール内に埋め込
まれた導体ペーストが、ビアホールを通り抜けてセラミ
ックグリーンシートの裏面に回り込む不良が生じ易いと
いう欠点があった。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明のビアフィル形成
装置は、セラミックグリーンシートを搬送する搬送手段
と、前記搬送手段の経路上にある前記セラミックグリー
ンシートの下に位置し複数のダイス穴を有する第1の下
型ベースと前記各ダイス穴の軸上の前記セラミックグリ
ーンシートの上方に位置し各々独立に駆動され駆動され
ると前記ダイス穴上の前記セラミックグリーンシートを
打ち抜きビアホールを形成する第1のポンチを備えた孔
開けモジュールを複数個配置した第1の上型ベースとを
含む孔開け手段と、前記搬送手段の経路上にある前記セ
ラミックグリーンシートの下に位置し平面を有する第2
の下型ベースと前記搬送手段の経路上にある前記セラミ
ックグリーンシートの上方に位置し各々独立に駆動され
駆動されると予め前記セラミックグリーンシート上に配
置される板状の埋め込み材を打ち抜いて前記ビアホール
を埋め込む第2のポンチを有する孔埋めモジュールを複
数個配置した第2の上型ベースとを含む孔埋め手段とか
ら構成される。
【0016】
【実施例】以下、本発明について図面を参照して説明す
る。
【0017】図1は、本発明の一実施例を示すビアフィ
ル形成方法の工程断面図である。
【0018】まず、セラミックグリーンシート4を、ダ
イス穴2aを有する下型ベース21aの上に設置する
(図1(A))。次に、ホルダー3aでセラミックグリ
ーンシート4を押さえ込んだのち、ポンチ1aに矢印方
向の所定の圧力を加えて下降させ、セラミックグリーン
シート4にビアホールを形成する(図1(B))。この
ようにしてビアホール5の形成されたセラミックグリー
ンシート4を、ポンチ1bのポンチ軸がビアホール5の
中心と一致するように平面を有する下型ベース21bの
上に設置したのち、セラミックグリーンシート4の上に
埋め込み材6を設置する(図2(A))。そののち、ホ
ルダー3bで埋め込み材6を押さえ込み、ポンチ1bを
下降させ、埋め込み材6を打ち抜くと同時にセラミック
グリーンシート4のビアホール5に埋め込む(図2
(B))。最後に、プレス治具を取り除けば一連のビア
フィル形成の工程が完了する(図2(C))。なお、ポ
ンチ1a,1bは研削加工により作ることができる。ダ
イス穴2a,2bの加工は精密放電加工で形成できる。
ポンチ1a,1b、ダイス穴2a,2bの材料にはハイ
ス鋼、超鋼合金、ダイス鋼などが適している。ホルダー
3a,3bはビアフィルの位置ずれと、下型ベース21
a,21b上のセラミックグリーンシート4や埋め込み
材6と下型ベース21a,21bとの密着性を高めビア
フィル形状を安定させるためのものである。
【0019】図3は、本発明の一実施例を示すビアフィ
ル形成装置の斜視図である。
【0020】搬送機構は、搬送ベルト11とベルト車1
2からなり、所定の位置にビアフィルが形成されるよう
にセラミックグリーンシート4を逐次動かし、矢印方向
に搬送するものである。
【0021】孔開け機構は、セラミックグリーンシート
4の上側にポンチ1aを有する孔開けモジュール13を
複数個配列した上型ベース20aと、セラミックグリー
ンシート4の下側に孔開けモジュールのポンチ1aと軸
合わせされたダイス穴2aが形成された下型ベース21
aとからなる。
【0022】孔埋め機構は、セラミックグリーンシート
4の上側にポンチ1bを有する孔埋めモジュール14を
複数個配列した上型ベース20bと、セラミックグリー
ンシート4の下側に平らな下型ベース21bとからな
る。
【0023】なお、孔開け機構と孔埋め機構のポンチ1
a,1bは、搬送されるセラミックグリーンシート4の
所定の位置に、ビアフィル形成がされるよう各々独立に
コンピュータによって制御されている。
【0024】図4は、孔開けモジュール13の断面図で
ある。ポンチ1aはホルダー駆動ブロック25aと接合
されており、電磁ソレノイド22aを介して支持体23
aに支持されている。ホルダー3aは、バネ24aを介
してホルダー駆動ブロック25aと連結されている。ポ
ンチ1aは、電磁ソレノイド22aによって押し下げら
れ、ホルダー3aと共に下降する。ホルダー3aは、セ
ラミックグリーンシート4と接触するとバネ24aの弾
性によりそれ以上下降することはない。したがって、セ
ラミックグリーンシート4をホルダー3aによって押さ
え込んだのち、ポンチ1aがセラミックグリーンシート
4を打ち抜く。電磁ソレノイド22aの励磁を切るとポ
ンチ1aは引き上げられ、ホルダー3aと共に上昇し初
期状態に戻る。ここで、電磁ソレノイド22aに与える
電圧によって、ストロークおよび打ち抜き力は制御でき
る。
【0025】図5は、孔埋めモジュール14の断面図で
ある。孔開けモジュール13と機構はほぼ同じである
が、埋め込み材6を供給する埋め込み材供給ガイド26
と供給リール27と巻き上げリール28とが追加された
ものである。
【0026】実施例の方法と装置で、導電性金属として
平均粒子径が1μmの銀粒子と2液混合タイプのエポキ
シ樹脂とを重量比で85対15で混合し、三本ロールで
銀粒子を均一に分散させたのち、シート状に成膜し熱硬
化させた、厚み240μmの埋め込み材を用いて、厚さ
200μmのセラミックグリーンシートのビアフィル形
成を行った。この際、直径230μmの超鋼合金製ポン
チと直径240μmの超鋼合金製ダイス穴を用い、10
0g以上のポンチ加圧で行ったところ、セラミックグリ
ーンシートのビアホールは直径230μmの滑らかな形
状となり、ビアフィルは、ステージとポンチとの間の圧
力により埋め込み材が変形し、セラミックグリーンシー
トと同じ厚みの物となった。
【0027】このようにして得られたセラミックグリー
ンシートの表面に配線パターンを印刷し、切断、積層、
焼成することにより、セラミック基板とした。その結
果、上下間の導通抵抗は40〜60mΩと良好なビアフ
ィルを有するセラミック基板が得られた。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、プレス加
工法を用いてセラミックグリーンシートの孔開け孔埋め
を行うことによりビアフィルを形成するので、金型やメ
タルマスクを必要としないため、リードタイムの短縮、
コストの面で有利となり、また、多品種少量生産や仕様
変更にも素早く、フレキシブルに対応できるという効果
を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のビアフィル形成方法におけるビアホー
ル形成の一実施例を示す工程断面図である。
【図2】本発明のビアフィル形成方法におけるビアフィ
ル形成の一実施例を示す工程断面図である。
【図3】本発明のビアフィル形成装置の一実施例を示す
斜視図である。
【図4】本実施例における孔開けモジュールの断面図で
ある。
【図5】本実施例における孔埋めモジュールの断面図で
ある。
【図6】従来のビアホール形成の一実施例を示す工程断
面図である。
【図7】従来のビアフィル形成の一実施例を示す断面図
である。
【符号の説明】
1a,1b,1c ポンチ 2a,2b ダイス穴 3a,3b ホルダー 4 セラミックグリーンシート 5 ビアホール 6 埋め込み材 11 搬送ベルト 12 ベルト車 13 孔開けモジュール 14 孔埋めモジュール 20a,20b 上型ベース 21a,21b 下型ベース 22a,22b 電磁ソレノイド 23a,23b 支持体 24a,24b バネ 25a,25b ホルダー駆動ブロック 26 埋め込み材供給ガイド 27 供給リール 28 巻き上げリール 31 プレスプレート 32 上型 33 下型 41 スキージ 42 導体ペースト 43 メタルマスク 44 ステージ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1のポンチの軸下にダイス穴を有する
    第1の下型ベースの上にセラミックグリーンシートを設
    置し、前記第1のポンチを押し下げて前記セラミックグ
    リーンシートの所定位置を打ち抜き所定形状のビアホー
    ルを形成する孔開け工程を行い、次に平面を有する第2
    の下型ベース上に第2のポンチの軸と前記ビアホールの
    中心とが一致するように前記セラミックグリーンシート
    を設置し導電性金属を含む板状の埋め込み材を前記セラ
    ミックグリーンシートの上に設置し、前記第2のポンチ
    を押し下げて前記埋め込み材を打ち抜き打ち抜かれた前
    記埋め込み材を前記ビアホールに埋め込む穴埋め工程を
    行うことを特徴するビアフィル形成方法。
  2. 【請求項2】 前記ポンチにホルダーを付加し、前記ホ
    ルダーで前記セラミックグリーンシートを押さえてから
    前記セラミックグリーンシートの所定位置を打ち抜く前
    記孔開け工程と、前記ホルダーで前記埋め込み材を押さ
    えてから前記埋め込み材を打ち抜く前記穴埋め工程を有
    することを特徴とする請求項1記載のビアフィル形成方
    法。
  3. 【請求項3】 セラミックグリーンシートを搬送する搬
    送手段と、前記搬送手段の経路上にある前記セラミック
    グリーンシートの下に位置し複数のダイス穴を有する第
    1の下型ベースと前記各ダイス穴の軸上の前記セラミッ
    クグリーンシートの上方に位置し各々独立に駆動され駆
    動されると前記ダイス穴上の前記セラミックグリーンシ
    ートを打ち抜きビアホールを形成する第1のポンチを有
    する孔開けモジュールを複数個配置した第1の上型ベー
    スとを含む孔開け手段と、前記搬送手段の経路上にある
    前記セラミックグリーンシートの下に位置し平面を有す
    る第2の下型ベースと前記搬送手段の経路上にある前記
    セラミックグリーンシートの上方に位置し各々独立に駆
    動され駆動されると予め前記セラミックグリーンシート
    上に配置される板状の埋め込み材を打ち抜いて前記ビア
    ホールを埋め込む第2のポンチを有する孔埋めモジュー
    ルを複数個配置した第2の上型ベースとを含む孔埋め手
    段とを有することを特徴とするビアフィル形成装置。
JP11967591A 1991-05-24 1991-05-24 ビアフイル形成方法およびビアフイル形成装置 Pending JPH0569394A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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