JPH06126725A - 凹部付きセラミックス基板製造用金型及び該基板の製造方法 - Google Patents
凹部付きセラミックス基板製造用金型及び該基板の製造方法Info
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- JPH06126725A JPH06126725A JP30610492A JP30610492A JPH06126725A JP H06126725 A JPH06126725 A JP H06126725A JP 30610492 A JP30610492 A JP 30610492A JP 30610492 A JP30610492 A JP 30610492A JP H06126725 A JPH06126725 A JP H06126725A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 凹部付きセラミックス基板製造用金型及び該
基板の製造法を提供すること。 【構成】 凹部に対応する凸部が独立に摺動し得る可動
凸部21、22からなり、該凸部の各高さがプレスしようと
するグリ−ンシ−ト12、13の各厚さと同一とした金型。
この金型の可動凸部21、22に、凹部を形成するように予
め穴を穿孔した複数枚のグリ−ンシ−ト13、12を配置す
ると共に該可動凸部21、22の裏側にプレス中に同一圧縮
挙動を示すグリ−ンシ−ト13a、12aを挿入してプレス
し、凹部付きセラミックス基板を製造する。 【効果】 プレス中のグリ−ンシ−ト12、13の厚み変化
と同調して凸部の高さが変化して行く可動凸部21、22か
らなる金型を用いるものであるから、セラミックス基板
の凹部を所望寸法に精度良く形成することができる。
基板の製造法を提供すること。 【構成】 凹部に対応する凸部が独立に摺動し得る可動
凸部21、22からなり、該凸部の各高さがプレスしようと
するグリ−ンシ−ト12、13の各厚さと同一とした金型。
この金型の可動凸部21、22に、凹部を形成するように予
め穴を穿孔した複数枚のグリ−ンシ−ト13、12を配置す
ると共に該可動凸部21、22の裏側にプレス中に同一圧縮
挙動を示すグリ−ンシ−ト13a、12aを挿入してプレス
し、凹部付きセラミックス基板を製造する。 【効果】 プレス中のグリ−ンシ−ト12、13の厚み変化
と同調して凸部の高さが変化して行く可動凸部21、22か
らなる金型を用いるものであるから、セラミックス基板
の凹部を所望寸法に精度良く形成することができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、1段又は複数段の凹部
付きセラミックス基板製造用金型及び該基板の製造方法
に関し、特にセラミックス基板の凹部を所望寸法に精度
良く形成することができる凹部付きセラミックス基板
(セラミックス多層基板)製造用金型及び該基板の製造
方法に関する。
付きセラミックス基板製造用金型及び該基板の製造方法
に関し、特にセラミックス基板の凹部を所望寸法に精度
良く形成することができる凹部付きセラミックス基板
(セラミックス多層基板)製造用金型及び該基板の製造
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ICチップなどを埋伏するための1段又
は複数段の凹部(キャビティ)を有するセラミックス多
層基板は、従来より作製されている。このような凹部付
きセラミックス多層基板は、1段又は複数段の凹部を形
成するように予め穴部を穿孔した複数枚のセラミックス
グリ−ンシ−トを積層し、これを1軸プレスして製造さ
れている。
は複数段の凹部(キャビティ)を有するセラミックス多
層基板は、従来より作製されている。このような凹部付
きセラミックス多層基板は、1段又は複数段の凹部を形
成するように予め穴部を穿孔した複数枚のセラミックス
グリ−ンシ−トを積層し、これを1軸プレスして製造さ
れている。
【0003】ところで、セラミックスグリ−ンシ−ト
は、その厚みがプレス前とプレス後で変化する。そのた
め、セラミックス多層基板に凹部を形成する場合、通
常、プレス後に予測される凹部形状寸法(特に予測高
さ)に相当する凸部を有する金型を用いて行われてお
り、この種金型としては、凸部が型の基底部と一体にな
ったいわゆる固定型が従来より使用されている。
は、その厚みがプレス前とプレス後で変化する。そのた
め、セラミックス多層基板に凹部を形成する場合、通
常、プレス後に予測される凹部形状寸法(特に予測高
さ)に相当する凸部を有する金型を用いて行われてお
り、この種金型としては、凸部が型の基底部と一体にな
ったいわゆる固定型が従来より使用されている。
【0004】従来の上記金型を用いて凹部付きセラミッ
クス基板を製造する方法を図4及び図5を参照してさら
に説明する。図4は、従来の凹部付きセラミックス基板
製造用金型の1例である2段凸部を有する金型であっ
て、プレス前の模式図であり、図5は、同金型を用いた
プレス後の模式図である。
クス基板を製造する方法を図4及び図5を参照してさら
に説明する。図4は、従来の凹部付きセラミックス基板
製造用金型の1例である2段凸部を有する金型であっ
て、プレス前の模式図であり、図5は、同金型を用いた
プレス後の模式図である。
【0005】従来の凹部付きセラミックス基板製造用金
型としては、図4及び図5に示すように、凸部と基底部
とが一体になった凸部付き固定型60が使用されている。
この固定型60における凸部は、形成しようとするセラミ
ックス基板の凹部に対応するように、即ち、プレス後に
予測される凹部形状寸法(特に予測高さ)に相当する凸
部からなるように作製されている。
型としては、図4及び図5に示すように、凸部と基底部
とが一体になった凸部付き固定型60が使用されている。
この固定型60における凸部は、形成しようとするセラミ
ックス基板の凹部に対応するように、即ち、プレス後に
予測される凹部形状寸法(特に予測高さ)に相当する凸
部からなるように作製されている。
【0006】この固定型60を使用して凹部付きセラミッ
クス基板を作製する方法(従来法)を説明すると、ま
ず、所定寸法の複数枚の第1セラミックスグリ−ンシ−
ト51と複数段の凹部(図4、5では2段の凹部)を形成
するように予め穴部を穿孔した複数枚の第2セラミック
スグリ−ンシ−ト52及び同第3セラミックスグリ−ンシ
−ト53を準備する。次に、この第1、第2、第3セラミ
ックスグリ−ンシ−ト51、52、53を前記した凸部付き固
定型60上に配置し(図4参照)、1軸プレス(図4の固
定型60の上下方向からの1軸プレス)し、凹部付きセラ
ミックス基板を製造している(図5参照)。
クス基板を作製する方法(従来法)を説明すると、ま
ず、所定寸法の複数枚の第1セラミックスグリ−ンシ−
ト51と複数段の凹部(図4、5では2段の凹部)を形成
するように予め穴部を穿孔した複数枚の第2セラミック
スグリ−ンシ−ト52及び同第3セラミックスグリ−ンシ
−ト53を準備する。次に、この第1、第2、第3セラミ
ックスグリ−ンシ−ト51、52、53を前記した凸部付き固
定型60上に配置し(図4参照)、1軸プレス(図4の固
定型60の上下方向からの1軸プレス)し、凹部付きセラ
ミックス基板を製造している(図5参照)。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来法を説明する上記
図4及び図5では、理想的なプレス前及びプレス後の模
式図として図示したものであるが、実際には、従来の固
定型を設計値のまま用いると、成型後の凹部の底面が凹
んだり、でっぱったりして予測通りの形状にならない場
合が多いという欠点を有している。そのため、従来法で
は、実情に合わせて固定型の凸部の高さを修正する必要
があった。
図4及び図5では、理想的なプレス前及びプレス後の模
式図として図示したものであるが、実際には、従来の固
定型を設計値のまま用いると、成型後の凹部の底面が凹
んだり、でっぱったりして予測通りの形状にならない場
合が多いという欠点を有している。そのため、従来法で
は、実情に合わせて固定型の凸部の高さを修正する必要
があった。
【0008】本発明者等は、上記欠点を解消する金型、
即ち予測(設計値)通りの凹部を簡単に形成できるよう
な金型について鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成し
たものであって、本発明の目的は、プレス中のセラミッ
クスグリ−ンシ−トの厚み変化と同調して凸部の高さが
変化して行くような金型を提供するにあり、また、該金
型を用い、セラミックス基板の凹部を所望寸法に精度良
く形成することができる凹部付きセラミックス基板を製
造する方法を提供するにある。
即ち予測(設計値)通りの凹部を簡単に形成できるよう
な金型について鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成し
たものであって、本発明の目的は、プレス中のセラミッ
クスグリ−ンシ−トの厚み変化と同調して凸部の高さが
変化して行くような金型を提供するにあり、また、該金
型を用い、セラミックス基板の凹部を所望寸法に精度良
く形成することができる凹部付きセラミックス基板を製
造する方法を提供するにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】そして、本発明の金型
は、形成しようとする凹部付きセラミックス基板に対応
する金型の凸部を各凸部ごとに独立に摺動する可動凸部
とし、かつ、各凸部の高さをプレスしようとする各段の
セラミックスグリ−ンシ−トの各厚さと同一に構成する
ことを特徴とする。
は、形成しようとする凹部付きセラミックス基板に対応
する金型の凸部を各凸部ごとに独立に摺動する可動凸部
とし、かつ、各凸部の高さをプレスしようとする各段の
セラミックスグリ−ンシ−トの各厚さと同一に構成する
ことを特徴とする。
【0010】また、本発明の凹部付きセラミックス基板
の製造方法は、上記金型を用い、該金型の各可動凸部の
裏側に (1) プレスしようとする各段のセラミックスグリ−ンシ
−トからなり、かつ、同一厚さの該シ−ト(例えばプレ
スしようとする各段のセラミックスグリ−ンシ−トの積
層枚数と同一枚数のシ−ト)を配置し、又は、(2) プレ
スしようとする各段の積層セラミックスグリ−ンシ−ト
と同一厚みであり、プレス中に同一圧縮挙動を示すシ−
トを配置し、プレスすることを特徴とする。
の製造方法は、上記金型を用い、該金型の各可動凸部の
裏側に (1) プレスしようとする各段のセラミックスグリ−ンシ
−トからなり、かつ、同一厚さの該シ−ト(例えばプレ
スしようとする各段のセラミックスグリ−ンシ−トの積
層枚数と同一枚数のシ−ト)を配置し、又は、(2) プレ
スしようとする各段の積層セラミックスグリ−ンシ−ト
と同一厚みであり、プレス中に同一圧縮挙動を示すシ−
トを配置し、プレスすることを特徴とする。
【0011】即ち、本発明の金型は、「1段又は複数段
の凹部付きセラミックス基板製造用金型において、形成
しようとするセラミックス基板の上記凹部に対応する金
型の凸部は各凸部ごとに独立に摺動し得る可動凸部から
なり、かつ、該可動凸部の各高さはプレスしようとする
各段のセラミックスグリ−ンシ−トの各厚さと同一に構
成してなることを特徴とする凹部付きセラミックス基板
製造用金型。」を要旨とする。
の凹部付きセラミックス基板製造用金型において、形成
しようとするセラミックス基板の上記凹部に対応する金
型の凸部は各凸部ごとに独立に摺動し得る可動凸部から
なり、かつ、該可動凸部の各高さはプレスしようとする
各段のセラミックスグリ−ンシ−トの各厚さと同一に構
成してなることを特徴とする凹部付きセラミックス基板
製造用金型。」を要旨とする。
【0012】また、本発明の凹部付きセラミックス基板
の製造方法は、「積層時に1段又は複数段の凹部を形成
するように予め穴部を設けた複数枚のセラミックスグリ
−ンシ−トを、形成しようとするセラミックス基板の凹
部に対応する凸部を有する金型を用いて1軸プレスする
工程において、上記凹部に対応する金型の凸部は各凸部
ごとに独立にシ−トと接する面に対して垂直方向に移動
することが可能である可動凸部であって、この可動凸部
の各高さはプレスしようとする各段のセラミックスグリ
−ンシ−トの各厚さと同一に構成してなる金型を用い、
該金型の各可動凸部の裏側に (1) プレスしようとする各段のセラミックスグリ−ンシ
−トからなり、かつ、同一厚さの該シ−トを配置してプ
レスすること、又は、(2) プレスしようとする各段の積
層セラミックスグリ−ンシ−トと同一厚みであり、かつ
プレス中に同一圧縮挙動を示すシ−トを配置してプレス
すること、を特徴とする凹部付きセラミックス基板の製
造方法。」を要旨とするものである。
の製造方法は、「積層時に1段又は複数段の凹部を形成
するように予め穴部を設けた複数枚のセラミックスグリ
−ンシ−トを、形成しようとするセラミックス基板の凹
部に対応する凸部を有する金型を用いて1軸プレスする
工程において、上記凹部に対応する金型の凸部は各凸部
ごとに独立にシ−トと接する面に対して垂直方向に移動
することが可能である可動凸部であって、この可動凸部
の各高さはプレスしようとする各段のセラミックスグリ
−ンシ−トの各厚さと同一に構成してなる金型を用い、
該金型の各可動凸部の裏側に (1) プレスしようとする各段のセラミックスグリ−ンシ
−トからなり、かつ、同一厚さの該シ−トを配置してプ
レスすること、又は、(2) プレスしようとする各段の積
層セラミックスグリ−ンシ−トと同一厚みであり、かつ
プレス中に同一圧縮挙動を示すシ−トを配置してプレス
すること、を特徴とする凹部付きセラミックス基板の製
造方法。」を要旨とするものである。
【0013】以下、本発明を図1及び図2に基づいて具
体的に説明する。図1は、本発明の一実施例である2段
の可動凸部を有する金型であって、プレス前の模式図で
あり、図2は、同金型を用いたプレス後の模式図であ
る。図1、2に示す金型は、第1可動凸部21、第2可動
凸部22と基底部25よりなり、第1可動凸部21及び第2可
動凸部22の形状は、形成しようとするセラミックス基板
の凹部の形状を転写した凸部、即ち該凹部に対応する凸
部であり、また、凸部の各段の高さは、プレスしようと
する各段のセラミックスグリ−ンシ−トの各厚さと同一
とする。
体的に説明する。図1は、本発明の一実施例である2段
の可動凸部を有する金型であって、プレス前の模式図で
あり、図2は、同金型を用いたプレス後の模式図であ
る。図1、2に示す金型は、第1可動凸部21、第2可動
凸部22と基底部25よりなり、第1可動凸部21及び第2可
動凸部22の形状は、形成しようとするセラミックス基板
の凹部の形状を転写した凸部、即ち該凹部に対応する凸
部であり、また、凸部の各段の高さは、プレスしようと
する各段のセラミックスグリ−ンシ−トの各厚さと同一
とする。
【0014】この金型を用いて2段の凹部付きセラミッ
クス基板を製造する方法について説明すると、まず、所
定寸法の複数枚の第1セラミックスグリ−ンシ−ト11と
2段の凹部を形成するように予め穴部を設けた複数枚の
第2セラミックスグリ−ンシ−ト12及び同第3セラミッ
クスグリ−ンシ−ト13を準備する。次に、図1に示すよ
うに、上記第1、第2、第3セラミックスグリ−ンシ−
ト11、12、13を前記金型上に配置し、更に、第1可動凸
部21の裏側に第3セラミックスグリ−ンシ−ト13と同一
シ−トであって、同一厚さのシ−ト(第4セラミックス
グリ−ンシ−ト13a)を配置し、また、第2可動凸部22
の裏側に第2セラミックスグリ−ンシ−ト12と同一シ−
トであって、同一厚さのシ−ト(第5セラミックスグリ
−ンシ−ト12a)を配置し、1軸プレス(図1の金型の
上下方向からの1軸プレス)し、凹部付きセラミックス
基板を製造する(図2参照)。
クス基板を製造する方法について説明すると、まず、所
定寸法の複数枚の第1セラミックスグリ−ンシ−ト11と
2段の凹部を形成するように予め穴部を設けた複数枚の
第2セラミックスグリ−ンシ−ト12及び同第3セラミッ
クスグリ−ンシ−ト13を準備する。次に、図1に示すよ
うに、上記第1、第2、第3セラミックスグリ−ンシ−
ト11、12、13を前記金型上に配置し、更に、第1可動凸
部21の裏側に第3セラミックスグリ−ンシ−ト13と同一
シ−トであって、同一厚さのシ−ト(第4セラミックス
グリ−ンシ−ト13a)を配置し、また、第2可動凸部22
の裏側に第2セラミックスグリ−ンシ−ト12と同一シ−
トであって、同一厚さのシ−ト(第5セラミックスグリ
−ンシ−ト12a)を配置し、1軸プレス(図1の金型の
上下方向からの1軸プレス)し、凹部付きセラミックス
基板を製造する(図2参照)。
【0015】第1可動凸部21及び第2可動凸部22の裏側
に配置する第4セラミックスグリ−ンシ−ト13a及び第
5セラミックスグリ−ンシ−ト12aは、上記したよう
に、プレスしようとするグリ−ンシ−ト(第3、第2セ
ラミックスグリ−ンシ−ト13、12)と同一のシ−トから
なり、同一積層枚数を配置する。これにより形成される
凸部は、プレスする前のシ−トで形成される凹部の形状
を転写したものと同一となる。
に配置する第4セラミックスグリ−ンシ−ト13a及び第
5セラミックスグリ−ンシ−ト12aは、上記したよう
に、プレスしようとするグリ−ンシ−ト(第3、第2セ
ラミックスグリ−ンシ−ト13、12)と同一のシ−トから
なり、同一積層枚数を配置する。これにより形成される
凸部は、プレスする前のシ−トで形成される凹部の形状
を転写したものと同一となる。
【0016】これを図3に基づいてさらに詳細に説明す
る。図3は、本発明の他の実施例である3段の可動凸部
を有する金型であって、プレス前の模式図である。例え
ばプレスしようとするセラミックスグリ−ンシ−トの凹
部の形状は、 1段目:20×20mmの角穴を穿孔したシ−ト2枚(グリ
−ンシ−ト34) 2段目:10×10mmの角穴を穿孔したシ−ト3枚(グリ
−ンシ−ト33) 3段目:5×5mmの角穴を穿孔したシ−ト4枚(グリ−
ンシ−ト32) で形成され、各角穴の中心(重心)は一致しているとす
る。この場合の金型は、図3に示すように、20×20mm
の穴があいた基底部45に10×10mmの穴があいた第1可
動凸部41が入り、その10×10mmの穴に5×5mmの穴が
あいた第2可動凸部42が入り、更にその5×5mmの穴に
5×5mmの断面を有する第3可動凸部43が入った構造と
なる。
る。図3は、本発明の他の実施例である3段の可動凸部
を有する金型であって、プレス前の模式図である。例え
ばプレスしようとするセラミックスグリ−ンシ−トの凹
部の形状は、 1段目:20×20mmの角穴を穿孔したシ−ト2枚(グリ
−ンシ−ト34) 2段目:10×10mmの角穴を穿孔したシ−ト3枚(グリ
−ンシ−ト33) 3段目:5×5mmの角穴を穿孔したシ−ト4枚(グリ−
ンシ−ト32) で形成され、各角穴の中心(重心)は一致しているとす
る。この場合の金型は、図3に示すように、20×20mm
の穴があいた基底部45に10×10mmの穴があいた第1可
動凸部41が入り、その10×10mmの穴に5×5mmの穴が
あいた第2可動凸部42が入り、更にその5×5mmの穴に
5×5mmの断面を有する第3可動凸部43が入った構造と
なる。
【0017】第1、第2、第3可動凸部41、42、43の裏
側にグリ−ンシ−トを入れる前は、各可動凸部41〜43の
高さは基底部45と等しい。この各可動凸部41〜43の裏側
にまず20×20mmのシ−ト2枚(グリ−ンシ−ト34a)
を挿入すると、各可動凸部41〜43の高さは、シ−ト2枚
分だけ(グリ−ンシ−ト34aの厚み分だけ)基底部45よ
り高くなる。次に、第2可動凸部42の裏側に10×10mm
のシ−ト3枚(グリ−ンシ−ト33a)を挿入すると、第
2可動凸部42及び第3可動凸部43は、第1可動凸部41よ
り3枚分(グリ−ンシ−ト33aの厚み分)高くなる。更
に、第3可動凸部43の裏側に5×5mmのシ−ト4枚(グ
リ−ンシ−ト32a)を挿入することにより、第3可動凸
部43は、第2可動凸部42よりシ−ト4枚分(グリ−ンシ
−ト32aの厚み分)高くなり、このようにしてプレス前
の凹部形状と同一の凸部が形成されることになる。
側にグリ−ンシ−トを入れる前は、各可動凸部41〜43の
高さは基底部45と等しい。この各可動凸部41〜43の裏側
にまず20×20mmのシ−ト2枚(グリ−ンシ−ト34a)
を挿入すると、各可動凸部41〜43の高さは、シ−ト2枚
分だけ(グリ−ンシ−ト34aの厚み分だけ)基底部45よ
り高くなる。次に、第2可動凸部42の裏側に10×10mm
のシ−ト3枚(グリ−ンシ−ト33a)を挿入すると、第
2可動凸部42及び第3可動凸部43は、第1可動凸部41よ
り3枚分(グリ−ンシ−ト33aの厚み分)高くなる。更
に、第3可動凸部43の裏側に5×5mmのシ−ト4枚(グ
リ−ンシ−ト32a)を挿入することにより、第3可動凸
部43は、第2可動凸部42よりシ−ト4枚分(グリ−ンシ
−ト32aの厚み分)高くなり、このようにしてプレス前
の凹部形状と同一の凸部が形成されることになる。
【0018】本発明において、可動凸部の裏側に配置す
るシ−トは、上記したとおり、その形状が積層プレスし
ようとするシ−トに設けた穴と同一であるところから、
穴を穿孔したときのカス(穿孔により生じたシ−ト)を
用いるのが好ましい。なお、クリアランスが設けてある
場合、それに合せる必要がある。また、本発明におい
て、裏側に配置するシ−トとして新たに作製することも
できる。この場合、シ−トの製造ロットが異なっていて
もよいが、同一材質のシ−トであるのが好ましい。なぜ
なら、プレス中の圧縮挙動、プレス時の厚みの変化及び
最終到達厚みが積層プレスしようとするシ−トと同じで
あることが本発明の前提条件であるからである。勿論、
それらが同一であることが保証されれば、全く別の組成
のシ−トを使用することもできる。
るシ−トは、上記したとおり、その形状が積層プレスし
ようとするシ−トに設けた穴と同一であるところから、
穴を穿孔したときのカス(穿孔により生じたシ−ト)を
用いるのが好ましい。なお、クリアランスが設けてある
場合、それに合せる必要がある。また、本発明におい
て、裏側に配置するシ−トとして新たに作製することも
できる。この場合、シ−トの製造ロットが異なっていて
もよいが、同一材質のシ−トであるのが好ましい。なぜ
なら、プレス中の圧縮挙動、プレス時の厚みの変化及び
最終到達厚みが積層プレスしようとするシ−トと同じで
あることが本発明の前提条件であるからである。勿論、
それらが同一であることが保証されれば、全く別の組成
のシ−トを使用することもできる。
【0019】本発明では、以上のように形成した可動凸
部を有する金型を用いて1軸プレスすることにより、底
面の変形がない凹部を有するセラミックス多層基板の積
層体を得ることができる。以上本発明の具体例として、
各角穴の中心(重心)が一致している場合を挙げて説明
したが、本発明は、これに限定されるものではなく、重
心位置が異なっている場合も本発明に包含されるもので
ある。
部を有する金型を用いて1軸プレスすることにより、底
面の変形がない凹部を有するセラミックス多層基板の積
層体を得ることができる。以上本発明の具体例として、
各角穴の中心(重心)が一致している場合を挙げて説明
したが、本発明は、これに限定されるものではなく、重
心位置が異なっている場合も本発明に包含されるもので
ある。
【0020】本発明におけるセラミックスグリ−ンシ−
トとしては、アルミナセラミックス、ガラスセラミック
ス、アルミナ−ガラス複合セラミックスなど全てのセラ
ミックスシ−トに適用でき、セラミックスの種類や組
成、シ−トを作製する手段やシ−トの厚み等に何ら限定
されるものではない。
トとしては、アルミナセラミックス、ガラスセラミック
ス、アルミナ−ガラス複合セラミックスなど全てのセラ
ミックスシ−トに適用でき、セラミックスの種類や組
成、シ−トを作製する手段やシ−トの厚み等に何ら限定
されるものではない。
【0021】また、本発明における金型は、その材質と
しては、プレスの条件下で可動凸部の移動を妨げるよう
な変形を起こさないものであれば、どのような材質でも
使用することができる。セラミックスグリ−ンシ−トの
積層プレスは、50〜100℃で200〜400kg/cm2程度の
条件で行われるのが一般的であるため、鉄系の金属(例
えばS-45C、ステンレス鋼など)をも充分使用すること
ができる。更に、温度をかけず、圧力も低い場合は、プ
ラスチックスやフッソ系の樹脂、例えばテフロン(登録
商標)なども用いることができる。
しては、プレスの条件下で可動凸部の移動を妨げるよう
な変形を起こさないものであれば、どのような材質でも
使用することができる。セラミックスグリ−ンシ−トの
積層プレスは、50〜100℃で200〜400kg/cm2程度の
条件で行われるのが一般的であるため、鉄系の金属(例
えばS-45C、ステンレス鋼など)をも充分使用すること
ができる。更に、温度をかけず、圧力も低い場合は、プ
ラスチックスやフッソ系の樹脂、例えばテフロン(登録
商標)なども用いることができる。
【0022】金属製金型の場合、旋盤・フライス加工、
放電ワイヤカット加工などで作製することができる。可
動凸部(裏面にシ−トを配置することにより凸部となる
部分)のクリアランス(許容隙間)は、20〜30μm程度
で充分である。また、裏面にシ−トを配置した時にその
分だけ凸にする必要があるため、シ−トを配置する前の
可動凸部の高さは、基底部と同一の高さに作製する。可
動凸部を2以上有する金型の場合も同様であり、各可動
凸部の高さは、いずれも基底部と同じ高さに作製する
が、この場合可動凸部の中に更に可動凸部を形成するこ
とになるので、その位置精度には充分配慮する必要があ
る。
放電ワイヤカット加工などで作製することができる。可
動凸部(裏面にシ−トを配置することにより凸部となる
部分)のクリアランス(許容隙間)は、20〜30μm程度
で充分である。また、裏面にシ−トを配置した時にその
分だけ凸にする必要があるため、シ−トを配置する前の
可動凸部の高さは、基底部と同一の高さに作製する。可
動凸部を2以上有する金型の場合も同様であり、各可動
凸部の高さは、いずれも基底部と同じ高さに作製する
が、この場合可動凸部の中に更に可動凸部を形成するこ
とになるので、その位置精度には充分配慮する必要があ
る。
【0023】
【作用】セラミックスグリ−ンシ−トの厚みは、プレス
圧力をかけることにより徐々に変化して行き、凹部の深
さが徐々に浅くなって行く。プレス後の凹部深さを予測
して作製した従来の凸部付き固定型を用いた場合、シ−
トがほぼ最終的な厚みになるまで凸部の頂点面は凹部底
面に届かない。即ち、シ−トの側から見ると凹部以外の
部分に圧力がかかり、凹部(特に底面)には圧力がかか
っていない状況が生じる。
圧力をかけることにより徐々に変化して行き、凹部の深
さが徐々に浅くなって行く。プレス後の凹部深さを予測
して作製した従来の凸部付き固定型を用いた場合、シ−
トがほぼ最終的な厚みになるまで凸部の頂点面は凹部底
面に届かない。即ち、シ−トの側から見ると凹部以外の
部分に圧力がかかり、凹部(特に底面)には圧力がかか
っていない状況が生じる。
【0024】このような場合、セラミックスグリ−ンシ
−トは、圧力のかかっている部分からかかっていない部
分へ塑性変形により移動し、凹部の底面に向けて集中す
ることになる。その結果、凹部底面に「しわ」が発生す
る。この状態になってから初めて型の凸部が当たるの
で、プレス後、凹部底面に凹みや出っ張りなどの変形が
生じるものと考えられる。事実、プレス後の凹部寸法を
基準とした凸部付き固定型を用いて成形すると、必ず凹
部裏面に凹みが発生する。そこで、この寸法を基準とし
て漸次凸部を高くして行くと、突然凹みから出っ張りへ
と変形のモ−ドが変化するが、それにもかかわらず変形
の絶対量は、ゼロとはならない。
−トは、圧力のかかっている部分からかかっていない部
分へ塑性変形により移動し、凹部の底面に向けて集中す
ることになる。その結果、凹部底面に「しわ」が発生す
る。この状態になってから初めて型の凸部が当たるの
で、プレス後、凹部底面に凹みや出っ張りなどの変形が
生じるものと考えられる。事実、プレス後の凹部寸法を
基準とした凸部付き固定型を用いて成形すると、必ず凹
部裏面に凹みが発生する。そこで、この寸法を基準とし
て漸次凸部を高くして行くと、突然凹みから出っ張りへ
と変形のモ−ドが変化するが、それにもかかわらず変形
の絶対量は、ゼロとはならない。
【0025】これに対して、本発明によれば、型の凸部
は初めから凹部に接しており、プレス中にも周辺部と同
じ圧力で凹部を加圧する。そして、圧力により積層シ−
トの厚みが薄くなって行くが、可動凸部の裏側に配置し
たシ−トの厚みも同様に薄くなって行くので、可動凸部
により形成された凸部の高さは、凹部深さと常に一致
し、プレス終了まで周囲と同じ圧力で凹部をプレスす
る。このため、本発明によれば、凸部付き固定型を用い
た場合の前記した現象が起こらないので、凹みや出っ張
りが生じないものと考えられる。
は初めから凹部に接しており、プレス中にも周辺部と同
じ圧力で凹部を加圧する。そして、圧力により積層シ−
トの厚みが薄くなって行くが、可動凸部の裏側に配置し
たシ−トの厚みも同様に薄くなって行くので、可動凸部
により形成された凸部の高さは、凹部深さと常に一致
し、プレス終了まで周囲と同じ圧力で凹部をプレスす
る。このため、本発明によれば、凸部付き固定型を用い
た場合の前記した現象が起こらないので、凹みや出っ張
りが生じないものと考えられる。
【0026】
【実施例】次に、本発明の実施例を比較例と共に挙げ、
本発明を詳細に説明する。この実施例では、3段の凹部
付きセラミックス基板を製造する場合の例であり、以下
前記した図3を参照して説明する。
本発明を詳細に説明する。この実施例では、3段の凹部
付きセラミックス基板を製造する場合の例であり、以下
前記した図3を参照して説明する。
【0027】(セラミックスグリ−ンシ−トの作製)ほ
うけい酸鉛系のガラス50部とアルミナ粉末50部に対し、
アクリル系のバインダを加えて作ったスラリ−をドクタ
−プレ−ドにて塗工し、厚さ185μmのセラミックスグ
リ−ンシ−トを作製した。このシ−トを100mm角に裁
断し、中央部に20mm角、15mm角、10mm角の角穴を
パンチにて打ち抜いたシ−トをそれぞれ必要枚数作っ
た。パンチャ−を用いているので、これらの角穴の位置
精度は±5μm以内であった。
うけい酸鉛系のガラス50部とアルミナ粉末50部に対し、
アクリル系のバインダを加えて作ったスラリ−をドクタ
−プレ−ドにて塗工し、厚さ185μmのセラミックスグ
リ−ンシ−トを作製した。このシ−トを100mm角に裁
断し、中央部に20mm角、15mm角、10mm角の角穴を
パンチにて打ち抜いたシ−トをそれぞれ必要枚数作っ
た。パンチャ−を用いているので、これらの角穴の位置
精度は±5μm以内であった。
【0028】(金型の作製)厚さ15mmの鉄板(材質:
S-45C)を100mm角に切断し、ワイヤ−カット加工によ
り中央部に20mm角の穴を繰り抜いて金型の基底部45を
作製した。更に、中心部に15mm角の穴をくり抜いた20
mm角(厚さ15mm)の第1可動凸部41、中心部に10m
m角の穴をくり抜いた15mm角(厚さ15mm)の第2可
動凸部42及び10mm角(厚さ15mm)の可動凸部43を作
った。なお、それぞれの角穴部の位置精度及び寸法精度
は、±10μm以内とした。また、各可動凸部41〜43の外
形寸法は、厚さを除いて片側30μmのクリアランスをと
って小さめに作製した。これらを定盤上で組み合せ、厚
みを揃えるため、0.1mm程度研削して金型とした。
S-45C)を100mm角に切断し、ワイヤ−カット加工によ
り中央部に20mm角の穴を繰り抜いて金型の基底部45を
作製した。更に、中心部に15mm角の穴をくり抜いた20
mm角(厚さ15mm)の第1可動凸部41、中心部に10m
m角の穴をくり抜いた15mm角(厚さ15mm)の第2可
動凸部42及び10mm角(厚さ15mm)の可動凸部43を作
った。なお、それぞれの角穴部の位置精度及び寸法精度
は、±10μm以内とした。また、各可動凸部41〜43の外
形寸法は、厚さを除いて片側30μmのクリアランスをと
って小さめに作製した。これらを定盤上で組み合せ、厚
みを揃えるため、0.1mm程度研削して金型とした。
【0029】(金型へのセラミックスグリ−ンシ−トの
配置)プレス機上に金型の基底部45を載置し、この基底
部45の20mmの角穴の底に20mm角のシ−ト(前記セラ
ミックスグリ−ンシ−トの作製時に打ち抜いたもの)2
枚(グリ−ンシ−ト34a)を挿入した。次に、第1可動
凸部41を配置し、この第1可動凸部41の15mmの角穴の
底に15mm角のシ−ト3枚(グリ−ンシ−ト33a)を挿
入した。更に、第2可動凸部42を配置し、この第2可動
凸部42の10mmの角穴の底に10mm角のシ−トを4枚
(グリ−ンシ−ト32a)を挿入した後、第3可動凸部43
を挿入して凹部形成用の可動凸部付き金型とした。な
お、第3可動凸部43までの凸部の高さを測定したとこ
ろ、1.67mmであり、ちょうど185μmのシ−ト9枚分
の高さであった。
配置)プレス機上に金型の基底部45を載置し、この基底
部45の20mmの角穴の底に20mm角のシ−ト(前記セラ
ミックスグリ−ンシ−トの作製時に打ち抜いたもの)2
枚(グリ−ンシ−ト34a)を挿入した。次に、第1可動
凸部41を配置し、この第1可動凸部41の15mmの角穴の
底に15mm角のシ−ト3枚(グリ−ンシ−ト33a)を挿
入した。更に、第2可動凸部42を配置し、この第2可動
凸部42の10mmの角穴の底に10mm角のシ−トを4枚
(グリ−ンシ−ト32a)を挿入した後、第3可動凸部43
を挿入して凹部形成用の可動凸部付き金型とした。な
お、第3可動凸部43までの凸部の高さを測定したとこ
ろ、1.67mmであり、ちょうど185μmのシ−ト9枚分
の高さであった。
【0030】次に、20mm角穴を開けたシ−ト2枚(グ
リ−ンシ−ト34)を20mm角の第1可動凸部41の凸部に
合わせて金型の基底部45上に置き、続いて、15mm角穴
を開けたシ−ト3枚(グリ−ンシ−ト33)を15mm角の
第2可動凸部42の凸部に合わせて置き、更に、10mm角
穴を開けたシ−ト4枚(グリ−ンシ−ト32)を10mm角
の第3可動凸部43の凸部に合わせて置き、最後に、穴の
開いていない100mm角のシ−ト2枚(グリ−ンシ−ト3
1)を隅部を合わせて置いた。
リ−ンシ−ト34)を20mm角の第1可動凸部41の凸部に
合わせて金型の基底部45上に置き、続いて、15mm角穴
を開けたシ−ト3枚(グリ−ンシ−ト33)を15mm角の
第2可動凸部42の凸部に合わせて置き、更に、10mm角
穴を開けたシ−ト4枚(グリ−ンシ−ト32)を10mm角
の第3可動凸部43の凸部に合わせて置き、最後に、穴の
開いていない100mm角のシ−ト2枚(グリ−ンシ−ト3
1)を隅部を合わせて置いた。
【0031】(プレス成形、焼成)この状態で20tonの
荷重を負荷して200kg/cm2のプレス圧力をかけ、5
分間保持した後除荷した。なお、この時のプレス後の凹
部最大深さは、1.33mmであり、型の凸部最大高さも1.
33mmであった。このプレス後の積層体を大気中、450
℃で5時間脱バインダし、さらに850℃で30分間焼成して
3段の凹部付きセラミックス基板を得た。この基板につ
いて、凹部裏面の変形量を接触式の表面粗さ計を用いて
測定したところ、4μm凹んでいるにすぎなかった。
荷重を負荷して200kg/cm2のプレス圧力をかけ、5
分間保持した後除荷した。なお、この時のプレス後の凹
部最大深さは、1.33mmであり、型の凸部最大高さも1.
33mmであった。このプレス後の積層体を大気中、450
℃で5時間脱バインダし、さらに850℃で30分間焼成して
3段の凹部付きセラミックス基板を得た。この基板につ
いて、凹部裏面の変形量を接触式の表面粗さ計を用いて
測定したところ、4μm凹んでいるにすぎなかった。
【0032】(比較例1)上記実施例で得られたプレス
後のシ−ト1枚分の厚みは、1330μm/9枚=148μmで
あるから、 1段目(20mm角)の高さを148μm×2枚=296μm、 2段目(15mm角)の高さを148μm×3枚=444μm、 3段目(10mm角)の高さを148μm×4枚=592μm、 と設計した凸部付き固定型を実施例と同一材質(S-45
C)で一体型のものとして作製した。なお、通常の加工
精度は±10μmであるが、この比較例1では±1μm以
内の加工精度で作製した。
後のシ−ト1枚分の厚みは、1330μm/9枚=148μmで
あるから、 1段目(20mm角)の高さを148μm×2枚=296μm、 2段目(15mm角)の高さを148μm×3枚=444μm、 3段目(10mm角)の高さを148μm×4枚=592μm、 と設計した凸部付き固定型を実施例と同一材質(S-45
C)で一体型のものとして作製した。なお、通常の加工
精度は±10μmであるが、この比較例1では±1μm以
内の加工精度で作製した。
【0033】この比較例1における凸部付き固定型は、
プレス後の高さを基準として作製したので、型凸部の総
高さが1.33mmにすぎず、このため10mm角穴開きシ−
トの最後の1枚は、位置合わせができなかった。そこ
で、型の4隅にφ3.0mmのガイドピンを設け、シ−ト
にも同じ位置にφ3.0mmのガイド穴を設け、これを利
用して実施例と同様に積層・プレスした。焼成後の凹部
裏面の変形量は、64μmの凹みであった。
プレス後の高さを基準として作製したので、型凸部の総
高さが1.33mmにすぎず、このため10mm角穴開きシ−
トの最後の1枚は、位置合わせができなかった。そこ
で、型の4隅にφ3.0mmのガイドピンを設け、シ−ト
にも同じ位置にφ3.0mmのガイド穴を設け、これを利
用して実施例と同様に積層・プレスした。焼成後の凹部
裏面の変形量は、64μmの凹みであった。
【0034】(比較例2)比較例2では、各段の高さ
を、 1段目(20mm角)の高さ:(148+5)μm×2枚=306μ
m、 2段目(15mm角)の高さ:(148+5)μm×3枚=459μ
m、 3段目(10mm角)の高さ:(148+5)μm×4枚=612μ
m、 とそれぞれシ−ト1枚当たり5μmずつ増加して設計し
た凸部付き固定型を作製し、比較例1と同様に積層・プ
レスして焼成したところ、凹部裏面の変形は、79μmの
出っ張りとなった。
を、 1段目(20mm角)の高さ:(148+5)μm×2枚=306μ
m、 2段目(15mm角)の高さ:(148+5)μm×3枚=459μ
m、 3段目(10mm角)の高さ:(148+5)μm×4枚=612μ
m、 とそれぞれシ−ト1枚当たり5μmずつ増加して設計し
た凸部付き固定型を作製し、比較例1と同様に積層・プ
レスして焼成したところ、凹部裏面の変形は、79μmの
出っ張りとなった。
【0035】(比較例3)比較例3では、更に、79÷
{(164+79)÷5}=1.6であるから、1段目はシ−ト2
枚分の3μm、2段目は3枚分の5μm、3段目は4枚分
の6μmを比較例2の固定型の凸部を削り取り、 1段目:303μm、 2段目:456μm、 3段目:607μm、 とした。この固定型を用いて製造した焼成体の凹部裏面
の変形は、24μmの出っ張りであった。
{(164+79)÷5}=1.6であるから、1段目はシ−ト2
枚分の3μm、2段目は3枚分の5μm、3段目は4枚分
の6μmを比較例2の固定型の凸部を削り取り、 1段目:303μm、 2段目:456μm、 3段目:607μm、 とした。この固定型を用いて製造した焼成体の凹部裏面
の変形は、24μmの出っ張りであった。
【0036】
【発明の効果】本発明は、以上詳記したとおり、プレス
中のセラミックスグリ−ンシ−トの厚み変化と同調して
凸部の高さが変化して行く金型を特徴とするものであ
り、またこの金型を用いることにより、セラミックス基
板の凹部を所望寸法に精度良く形成することができる効
果が生ずる。そして、従来の凹部付きセラミックス基板
の製造法では、凹部を変形させることなく形成すること
が非常に困難であったが、本発明によれば、簡単に、し
かも迅速に形成することができる。以上の結果、本発明
により得られる凹部付きセラミックス基板は、その品質
が向上するだけでなく、納期を短縮することだでき、コ
ストも低下し得るなど顕著な効果が生ずる。
中のセラミックスグリ−ンシ−トの厚み変化と同調して
凸部の高さが変化して行く金型を特徴とするものであ
り、またこの金型を用いることにより、セラミックス基
板の凹部を所望寸法に精度良く形成することができる効
果が生ずる。そして、従来の凹部付きセラミックス基板
の製造法では、凹部を変形させることなく形成すること
が非常に困難であったが、本発明によれば、簡単に、し
かも迅速に形成することができる。以上の結果、本発明
により得られる凹部付きセラミックス基板は、その品質
が向上するだけでなく、納期を短縮することだでき、コ
ストも低下し得るなど顕著な効果が生ずる。
【図1】本発明の一実施例である2段の可動凸部付き金
型でプレスする場合であって、プレス前の模式図。
型でプレスする場合であって、プレス前の模式図。
【図2】図1と同様2段の可動凸部付き金型を用いたプ
レス後の模式図。
レス後の模式図。
【図3】本発明の他の実施例である3段の可動凸部付き
金型でプレスする場合であって、プレス前の模式図。
金型でプレスする場合であって、プレス前の模式図。
【図4】従来の凸部と基底部が一体の固定型を用いてプ
レスする場合であって、プレス前の模式図。
レスする場合であって、プレス前の模式図。
【図5】図4と同様の固定型を用いたプレス後の模式
図。
図。
11 第1セラミックスグリ−ンシ−ト 12 第2セラミックスグリ−ンシ−ト 12a 第5セラミックスグリ−ンシ−ト 13 第3セラミックスグリ−ンシ−ト 13a 第4セラミックスグリ−ンシ−ト 21 第1可動凸部 22 第2可動凸部 25 基底部 31〜34 グリ−ンシ−ト 32a〜34a グリ−ンシ−ト 41 第1可動凸部 42 第2可動凸部 43 第3可動凸部 45 基底部 51 第1セラミックスグリ−ンシ−ト 52 第2セラミックスグリ−ンシ−ト 53 第3セラミックスグリ−ンシ−ト 60 凸部付き固定型
Claims (3)
- 【請求項1】 1段又は複数段の凹部付きセラミックス
基板製造用金型において、形成しようとするセラミック
ス基板の上記凹部に対応する金型の凸部は各凸部ごとに
独立に摺動し得る可動凸部からなり、かつ、該可動凸部
の各高さはプレスしようとする各段のセラミックスグリ
−ンシ−トの各厚さと同一に構成してなることを特徴と
する凹部付きセラミックス基板製造用金型。 - 【請求項2】 積層時に1段又は複数段の凹部を形成す
るように予め穴部を設けた複数枚のセラミックスグリ−
ンシ−トを、形成しようとするセラミックス基板の凹部
に対応する凸部を有する金型を用いて1軸プレスする工
程において、上記凹部に対応する金型の凸部は各凸部ご
とに独立にシ−トと接する面に対して垂直方向に移動す
ることが可能である可動凸部であって、この可動凸部の
各高さはプレスしようとする各段のセラミックスグリ−
ンシ−トの各厚さと同一に構成してなる金型を用い、該
金型の各可動凸部の裏側にプレスしようとする各段のセ
ラミックスグリ−ンシ−トからなり、かつ、同一厚さの
該シ−トを配置してプレスすることを特徴とする凹部付
きセラミックス基板の製造方法。 - 【請求項3】 積層時に1段又は複数段の凹部を形成す
るように予め穴部を設けた複数枚のセラミックスグリ−
ンシ−トを、形成しようとするセラミックス基板の凹部
に対応する凸部を有する金型を用いて1軸プレスする工
程において、上記凹部に対応する金型の凸部は各凸部ご
とに独立にシ−トと接する面に対して垂直方向に移動す
ることが可能である可動凸部であって、この可動凸部の
各高さはプレスしようとする各段のセラミックスグリ−
ンシ−トの各厚さと同一に構成してなる金型を用い、該
金型の各可動凸部の裏側にプレスしようとする各段の積
層セラミックスグリ−ンシ−トと同一厚みであり、か
つ、プレス中に同一圧縮挙動を示すシ−トを配置してプ
レスすることを特徴とする凹部付きセラミックス基板の
製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30610492A JPH06126725A (ja) | 1992-10-19 | 1992-10-19 | 凹部付きセラミックス基板製造用金型及び該基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30610492A JPH06126725A (ja) | 1992-10-19 | 1992-10-19 | 凹部付きセラミックス基板製造用金型及び該基板の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06126725A true JPH06126725A (ja) | 1994-05-10 |
Family
ID=17953089
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30610492A Pending JPH06126725A (ja) | 1992-10-19 | 1992-10-19 | 凹部付きセラミックス基板製造用金型及び該基板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06126725A (ja) |
-
1992
- 1992-10-19 JP JP30610492A patent/JPH06126725A/ja active Pending
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