JPH0645765A - 多層セラミック基板の製造装置 - Google Patents

多層セラミック基板の製造装置

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JPH0645765A JP4199424A JP19942492A JPH0645765A JP H0645765 A JPH0645765 A JP H0645765A JP 4199424 A JP4199424 A JP 4199424A JP 19942492 A JP19942492 A JP 19942492A JP H0645765 A JPH0645765 A JP H0645765A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 グリーンシートの圧着後の密度が面全体で均
一になるように製造すること。 【構成】 導体配線パターンを印刷した複数枚のグリー
ンシートを積層状態で載置する下型と、最上層のグリー
ンシート面に接し、積層状態のグリーンシートを下型方
向に加圧する上型と、内壁面が上型の周縁部に接し、内
壁面内側にグリーンシートを拘束すると共に、上型の加
圧方向に移動可能に支持された拘束型を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、多層セラミック基板の
製造装置に係り、特に複数個の電子装置や素子を相互接
続するための導体配線パターンを有するグリーンシート
を、積層圧着して形成する多層セラミック基板の製造装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図７は、導体配線パターンを有するグリ
ーンシートを積層圧着して形成する多層セラミック基板
の製造工程の概要を示すものであるが、多層セラミック
基板の製造に際しては、まず、グリーンシートを作成し
た後、必要な形状に切断し、次にスルーホールを形成す
る。続いて、導体配線パターンを印刷形成し、平坦化プ
レスを行う。次に、このよにして形成されたグリーンシ
ートを複数枚積層し、圧着する。圧着後は、外周を切断
して形状を整え、続いて所定温度で焼結し、導体配線パ
ターンやコネクタ部分にメッキを施し、最後に、ＬＳＩ
を実装する。
【０００３】従来、このようにして製造する多層セラミ
ック基板の製造装置として、例えば、実開昭６３−１７
０２３２号公報に示されているように、グリーンシート
を積層金型の中で積層し、その後、積層金型をボルトで
固定して移動しない状態で積層状態のグリーンシートを
圧着し、この後に焼結して成形する製造装置が知られて
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の製造装置にあっては、圧着時に積層金型をボルトで
固定して圧着方向に移動しない状態で圧着を行うため、
グリーンシートの周縁部が積層金型の内壁面との摩擦に
よって加圧力が他の部分より弱くなるという現象が生じ
る。すなわち、グリーンシートの面全体に一様に加圧力
が加わらないという現象が生じる。
【０００５】このような現象が生じると、グリーンシー
トの面全体における圧着密度が不均一になる。具体的に
は、図８に示すように、グリーンシート１の周縁部１
ａ，加圧面と反対側の面１ｂの密度が粗くなり、加圧面
１ｃの中心部の密度が密になる。
【０００６】このような密度分布のグリーンシート１を
積層、圧着した後、焼成すると、グリーンシート密度と
焼結収縮率の関係は図７に示すように、密度が大きくな
ると焼結収縮率は小さくなる傾向があるので、板厚方向
の焼結収縮率の差が発生し、図１０に示すような「反
り」が発生する。
【０００７】この「反り」は、導電パターンの寸法精度
及び歩留まりを低下させ、ひいては加工コストの上昇を
来す。
【０００８】本発明の目的は、グリーンシートの圧着後
の密度が面全体で均一になるように製造することができ
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。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、導体配線パターンを印刷した複数枚のグ
リーンシートを積層状態で載置する下型と、最上層のグ
リーンシート面に接し、積層状態のグリーンシートを下
型方向に加圧する上型と、内壁面が上型の周縁部に接
し、内壁面内側にグリーンシートを拘束すると共に、上
型の加圧方向に移動可能に支持された拘束型と、下型の
内部に配置されたヒータとから構成した。
【００１０】
【作用】上記手段によれば、上型の加圧移動に伴い拘束
型が下型方向に移動するので、グリーンシートの周縁部
と拘束型の内壁面との間に摩擦力は作用しない。
【００１１】これによって、面全体の密度を均一にし、
板厚方向の密度勾配をなくすことができる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明を図示する実施例に基づいて詳
細に説明する。
【００１３】図１は本発明による多層セラミック基板の
製造装置の一実施例を示す断面図である。
【００１４】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結前の生のセラミック薄板である
グリーンシートである。このグリーンシート１上には、
例えばスクリーン印刷法などによって導体パターンが配
線印刷してある。
【００１５】２は積層状態のグリーンシート１を加圧す
る上型、３はグリーンシート１を載置する下型、４は内
壁面４ａが上型２の周縁部に接し、内壁面４ａの内側に
グリーンシート１を積層状態で拘束して位置決めする拘
束型である。
【００１６】この拘束型４は、固定部４ｃと下型３の固
定部３ｂとの間に配設されたバネ５によって上型方向に
付勢され、内壁面が上型２の周縁部に接した状態で、下
型３の案内部３ａをスライドしながら上昇、下降できる
ようになっている。また、この拘束型４には、熱電対１
８が取付けられ、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、圧着温度を制御するようになってい
る。
【００１７】このような構成において、焼結前のグリー
ンシート１は図２に示すように複数枚積層し、これを剥
離板１で挟持した状態で、下型３の上に載置する。
【００１８】ここで、グリーンシート１の外形寸法は拘
束型４の内側寸法より若干小さくなっているので、拘束
型４の内壁面４ａで位置決めする。
【００１９】次に、ヒータ６を熱圧着温度まで加熱し、
グリーンシート１が所定の加工温度となった時点圧縮力
７を上型２に負荷して該上型２を下降させ、積層した複
数枚のグリーンシート１を圧着する。
【００２０】均一化をはかるため所定時間荷重を保持し
た後、加圧板２を上昇し、除荷する。そして、ヒータ６
による加熱を停止し、拘束型４の上に図３に示すような
離型わく１９を載置した後、上型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
離型し、成形品を取り出し、圧着工程を終了する。
【００２１】このような圧着工程において、上型２の加
圧移動に伴い拘束型４は下型方向に移動するので、グリ
ーンシート１の周縁部と拘束型４の内壁面との間に摩擦
力は作用しない。
【００２２】このため、グリーンシート１の周縁部の加
圧力が弱くなるといった問題がなくなり、グリーンシー
ト１の面全体に一様な加圧力を加えることができる。こ
の結果、グリーンシート１の面全体の加圧密度は図４に
示すように均一になり、板厚方向の密度勾配がなくな
る。
【００２３】したがって、焼結後のセラミック基板１１
は図５に示すように「反り」がなく、フラットな寸法精
度のよい良好な成形品となる。
【００２４】具体例を挙げると、外形寸法が縦１００m
m、横１００mm、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１００.１mm、横１００.１mmの拘束型４に積層
し、約１２０℃に加熱後、約１０トンの圧縮力７を１０
分間負荷して圧着したところ、端面に割れなどがなく、
しかも板厚方向の密度分布のない良好な圧着成形品を得
ることができた。また、これを約１６００℃で焼結した
ところ、基板の「反り」は０.０３mm以内と非常に小さ
く、焼結収縮率のばらつきも±０.２％以内の高精度の
多層セラミック基板１１が得られた。
【００２５】図６は本発明の他の実施例を示すものであ
り、位置決めピン１２を下型３のピン穴３ｃに挿入し、
グリーンシート１に明けた位置決め穴１０を貫通させる
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ようにしたもの
である。
【００２６】この場合、上型２には位置決めピン１２を
挿入できるピン穴２ａが設けられ、上型２を下降したと
き位置決めピン１２と上型２とが干渉しない構造になっ
ている。さらに、位置決めピン１２の先端にはねじ部１
２ａが設けられ、上型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１２ｂを固定し、上型２が
上昇すると、位置決めピン１２８も同時に上昇し、グリ
ーンシート１から位置決めピン１２を抜き取ることがで
きるようになっている。
【００２７】この構成にあっては、上型板２を上昇さ
せ、位置決め穴１０をあけたグリーンシート１を拘束型
４の位置決めピン１２により、位置決めしながら所定の
枚数だけ積層する。
【００２８】この後は、上記実施例と同様に、ヒータ６
を熱圧着温度まで加熱し、グリーンシート１が所定の加
工温度となった時点、圧縮力７を負荷して上型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。
【００２９】熱圧着が終了したならば、ヒータ６による
加熱を停止した後、ナット１２ｂを位置決めピン１２の
ねじ部１２ａに固定後、上型２を上昇させ、グリーンシ
ート１から位置決めピン１２８を抜き取る。つぎに、図
１の実施例と同様の方法で拘束型４から成形品を離型
し、圧着工程を終了する。
【００３０】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、「反り」やひずみが少なく、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向上した多層セラミック基
板が得られる。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように本発明の多層セラミ
ック基板の製造装置は、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積層状態で載置する下型と、最
上層のグリーンシート面に接し、積層状態のグリーンシ
ートを下型方向に加圧する上型と、内壁面が上型の周縁
部に接し、内壁面内側にグリーンシートを拘束すると共
に、上型の加圧方向に移動可能に支持された拘束型と、
下型の内部に配置されたヒータとから構成したので、上
型の加圧移動に伴い拘束型が下型方向に移動し、グリー
ンシートの周縁部と拘束型の内壁面との間に摩擦力は作
用しなくなる。
【００３２】これによって、グリーンシート面全体の密
度を均一にし、板厚方向の密度勾配をなくすことがで
き、熱圧着後において「反り」やひずみがなく、しかも
導体配線パターン寸法が高精度で歩留まりの良い多層セ
ラミック基板を製造できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による多層セラミック基板の製造装置
の一実施例を示す断面図である。
【図２】 積層したグリーンシートを剥離板で挟持した
状態を示す断面図である。
【図３】 圧着成形後の離型方法を示す断面図である。
【図４】 図１の実施例によって圧着されたグリーンシ
ートを示す斜視図である。
【図５】 図１の実施例によって得られたセラミック基
板を示す斜視図である。
【図６】 本発明による多層セラミック基板の製造装置
の他の実施例を示す断面図である。
【図７】 多層セラミック基板の製造プロセスを示す説
明図である。
【図８】 従来装置による圧着後のグリーンシートを示
す斜視図である。
【図９】 グリーンシート密度と焼結収縮率の関係を示
す説明図である。
【図１０】 従来装置によるセラミック基板を示す斜視
図である。
【符号の説明】
１…グリーンシート、２…上型、３…下型、４…拘束
型、５…バネ、６…ヒータ、１２…位置決めピン、１９
…離型わく。
フロントページの続き (72)発明者 岩村 亮二 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 (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 導体配線パターンを印刷した複数枚のグ
    リーンシートを積層状態で載置する下型と、最上層のグ
    リーンシート面に接し、積層状態のグリーンシートを下
    型方向に加圧する上型と、内壁面が上型の周縁部に接
    し、内壁面内側にグリーンシートを拘束すると共に、上
    型の加圧方向に移動可能に支持された拘束型と、下型の
    内部に配置されたヒータとから成る多層セラミック基板
    の製造装置。
  2. 【請求項２】 複数枚のグリーンシートを位置決めする
    位置決めピンを下型から立設状態で設けたことを特徴と
    する請求項１記載の多層セラミック基板の製造装置。
JP4199424A 1992-07-27 1992-07-27 多層セラミック基板の製造装置 Expired - Lifetime JP2695352B2 (ja)

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