JPH07171818A - セラミックグリーンシートの積層方法 - Google Patents
セラミックグリーンシートの積層方法Info
- Publication number
- JPH07171818A JPH07171818A JP31938793A JP31938793A JPH07171818A JP H07171818 A JPH07171818 A JP H07171818A JP 31938793 A JP31938793 A JP 31938793A JP 31938793 A JP31938793 A JP 31938793A JP H07171818 A JPH07171818 A JP H07171818A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ceramic green
- density
- pressure
- laminate
- green sheet
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Abstract
(57)【要約】
【目的】セラミックグリーンシートの熱圧着方法におい
て、圧着体の密度分布をなくし、焼結収縮率ばらつきの
ない、高精度セラミック多層基板を提供すること。 【構成】加圧板６、７の間に設置し、油圧シリンダ１に
より加圧中の積層体１１に加振器４により振動を付加し
た。また、圧電センサー８により積層体１１の振動減衰
率を測定し、積層体１１が所定の密度になるように加圧
力を制御した。 【効果】本発明によれば、圧着体の密度分布と密度の変
動を抑制できるので、焼結収縮率ばらつきのない、セラ
ミック多層基板を製造できる。このため、セラミック多
層基板の歩留まりの向上による生産コスト低減を図るこ
とができる。
て、圧着体の密度分布をなくし、焼結収縮率ばらつきの
ない、高精度セラミック多層基板を提供すること。 【構成】加圧板６、７の間に設置し、油圧シリンダ１に
より加圧中の積層体１１に加振器４により振動を付加し
た。また、圧電センサー８により積層体１１の振動減衰
率を測定し、積層体１１が所定の密度になるように加圧
力を制御した。 【効果】本発明によれば、圧着体の密度分布と密度の変
動を抑制できるので、焼結収縮率ばらつきのない、セラ
ミック多層基板を製造できる。このため、セラミック多
層基板の歩留まりの向上による生産コスト低減を図るこ
とができる。
Description
【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に関し、特
にセラミックグリーンシートの積層及び熱圧着工程に関
する。
用機器などのセラミック多層基板の製造方法に関し、特
にセラミックグリーンシートの積層及び熱圧着工程に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来のセラミックグリーンシートの熱圧
着方法は、平行平板の間に、配線印刷して積層したセラ
ミックグリーンシートを挿入し、平板を加熱，加圧して
行なっていた。その場合、平板とセラミックグリーンシ
ートとの摩擦力のため、積層体の中心部分ではセラミッ
クグリーンシートの水平方向の流動がほとんどない。し
かし、積層体端部では水平方向の拘束がなくなるため大
きな流動が起こる。
着方法は、平行平板の間に、配線印刷して積層したセラ
ミックグリーンシートを挿入し、平板を加熱，加圧して
行なっていた。その場合、平板とセラミックグリーンシ
ートとの摩擦力のため、積層体の中心部分ではセラミッ
クグリーンシートの水平方向の流動がほとんどない。し
かし、積層体端部では水平方向の拘束がなくなるため大
きな流動が起こる。
【０００３】図１は従来のセラミックグリーンシートの
熱圧着方法における積層体の圧力分布と熱圧着後の圧着
体の密度分布である。圧着時の圧力は中心部が高く、端
部では著しく低くなり、圧着体の密度も圧力分布に比例
した分布を示した。図２は圧着圧力と圧着体の密度との
関係である。また、図３は圧着体の密度と焼結収縮率と
の関係である。これらの関係により、図１のような密度
分布を持つ圧着体の焼結後の平面形状は図４の模式図の
ようにゆがんだ形状になる。また、圧着体及び焼結体の
断面は中心部が厚く、端部が薄くなり、従来方法では所
望の基板寸法が得られないことが多い。
熱圧着方法における積層体の圧力分布と熱圧着後の圧着
体の密度分布である。圧着時の圧力は中心部が高く、端
部では著しく低くなり、圧着体の密度も圧力分布に比例
した分布を示した。図２は圧着圧力と圧着体の密度との
関係である。また、図３は圧着体の密度と焼結収縮率と
の関係である。これらの関係により、図１のような密度
分布を持つ圧着体の焼結後の平面形状は図４の模式図の
ようにゆがんだ形状になる。また、圧着体及び焼結体の
断面は中心部が厚く、端部が薄くなり、従来方法では所
望の基板寸法が得られないことが多い。
【０００４】これを解決するために、特開平２−２３８
９０２号公報に開示されているように、中央部が厚いス
ペーサを用いて圧着体及び焼結体の厚さを均一化してい
る。また、特開平２−２９４０９９号公報に開示されて
いるように、積層体周囲にスリットを設け、応力集中に
よる焼結体のゆがみ，クラックの発生を防止している。
しかし、このような方法ではグリーンシートの密度ばら
つきを抑制するため、材料のロットばらつき，製造条件
の変動をなくすか、あるいは、特開平２−２７１５９５
号公報に開示されているように、一定範囲の密度のグリ
ーンシートを選別することが必要になる。
９０２号公報に開示されているように、中央部が厚いス
ペーサを用いて圧着体及び焼結体の厚さを均一化してい
る。また、特開平２−２９４０９９号公報に開示されて
いるように、積層体周囲にスリットを設け、応力集中に
よる焼結体のゆがみ，クラックの発生を防止している。
しかし、このような方法ではグリーンシートの密度ばら
つきを抑制するため、材料のロットばらつき，製造条件
の変動をなくすか、あるいは、特開平２−２７１５９５
号公報に開示されているように、一定範囲の密度のグリ
ーンシートを選別することが必要になる。
【０００５】一方、平板とグリーンシートとの摩擦力を
低減するために、特開平２−２７１５９５号公報に開示
されているように、平板とグリーンシートとの間に低摩
擦係数を示す薄いシートを介在させることが効果的であ
るが、低摩擦シートは多くの場合潤滑剤が塗布されてい
る。その潤滑剤が焼結時に不純物としてセラミック基板
に残留する可能性がある。
低減するために、特開平２−２７１５９５号公報に開示
されているように、平板とグリーンシートとの間に低摩
擦係数を示す薄いシートを介在させることが効果的であ
るが、低摩擦シートは多くの場合潤滑剤が塗布されてい
る。その潤滑剤が焼結時に不純物としてセラミック基板
に残留する可能性がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】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、焼
結収縮率の分布、ばらつき、セラミック基板のゆがみが
なく、材料のロットばらつき、製造条件の変動に影響さ
れない高精度なセラミック基板の製造手段を提供するこ
とを目的とする。
ックグリーンシートの熱圧着方法の問題点を改善し、焼
結収縮率の分布、ばらつき、セラミック基板のゆがみが
なく、材料のロットばらつき、製造条件の変動に影響さ
れない高精度なセラミック基板の製造手段を提供するこ
とを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、熱圧着装置の平板を振動させつつグリー
ンシートの熱圧着を行ない、かつ、平板に振動検出器を
設けた。
成するために、熱圧着装置の平板を振動させつつグリー
ンシートの熱圧着を行ない、かつ、平板に振動検出器を
設けた。
【０００８】
【作用】平板上の物体に振動を与えると、平板と物体と
の摩擦係数が低下することが知られている。そこで、加
振器で一方の平板を振動させれば平板とグリーンシート
との摩擦係数が低下して圧力分布が少なくなるので、圧
着体の密度分布が少なくなる。また、外から与えられた
振動は、物体を伝導する間に減衰し、かつ、多くの場
合、振動の減衰率は物体の構造に決まっているが、物体
の密度にも影響されることが知られている。そこで、も
う一方の平板の振動を検出するセンサーを設けた。グリ
ーンシートはセラミック粒子と有機バインダと空孔とで
構成されているが、セラミック粒子の振動減衰率は小さ
く、有機バインダの振動減衰率は大きい。グリーンシー
トにセラミック粒子が多く含まれていて、密度が高いと
振動減衰率は小さい。したがって、積層体の振動減衰率
から密度がわかるので、圧着圧力を調節して圧着体の密
度を一定にすることで焼結収縮率のばらつきを小さくす
ることができる。
の摩擦係数が低下することが知られている。そこで、加
振器で一方の平板を振動させれば平板とグリーンシート
との摩擦係数が低下して圧力分布が少なくなるので、圧
着体の密度分布が少なくなる。また、外から与えられた
振動は、物体を伝導する間に減衰し、かつ、多くの場
合、振動の減衰率は物体の構造に決まっているが、物体
の密度にも影響されることが知られている。そこで、も
う一方の平板の振動を検出するセンサーを設けた。グリ
ーンシートはセラミック粒子と有機バインダと空孔とで
構成されているが、セラミック粒子の振動減衰率は小さ
く、有機バインダの振動減衰率は大きい。グリーンシー
トにセラミック粒子が多く含まれていて、密度が高いと
振動減衰率は小さい。したがって、積層体の振動減衰率
から密度がわかるので、圧着圧力を調節して圧着体の密
度を一定にすることで焼結収縮率のばらつきを小さくす
ることができる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図５により説明す
る。図５は本発明の熱圧着装置の概要を示したもので、
油圧シリンダ１、サーボバルブ２、サーボアンプ３、加
振器４、電源５、加圧板６、７、圧電センサー８、アン
プ９と、コンピュータ１０とにより構成されている。油
圧シリンダ１と加圧板６との間に設けた加振器４と加圧
板７の下に設けたは圧電センサー８はともに圧電性セラ
ミックスを素材としている。高温流体（図示せず）によ
り加熱された加圧板６、７の間に積層体１１を設置し、
油圧シリンダ１により加圧しながら、加振器４で積層体
11に振動を付加する。この振動は加圧板７に伝わり、圧
電センサー８により検出される。検出量はアンプ９から
コンピュータ１０に出力し、コンピュータ１０で振動減
衰率を計算する。それとともにコンピュータ１０であら
かじめ測定しておいたグリーンシート密度と振動減衰率
との関係から積層体１１の現在の密度を算出し、図２の
ような圧力と圧着体の密度との関係から積層体１１が所
定の密度になるようにサーボアンプ３への出力を変え
て、圧力を上昇させる。
る。図５は本発明の熱圧着装置の概要を示したもので、
油圧シリンダ１、サーボバルブ２、サーボアンプ３、加
振器４、電源５、加圧板６、７、圧電センサー８、アン
プ９と、コンピュータ１０とにより構成されている。油
圧シリンダ１と加圧板６との間に設けた加振器４と加圧
板７の下に設けたは圧電センサー８はともに圧電性セラ
ミックスを素材としている。高温流体（図示せず）によ
り加熱された加圧板６、７の間に積層体１１を設置し、
油圧シリンダ１により加圧しながら、加振器４で積層体
11に振動を付加する。この振動は加圧板７に伝わり、圧
電センサー８により検出される。検出量はアンプ９から
コンピュータ１０に出力し、コンピュータ１０で振動減
衰率を計算する。それとともにコンピュータ１０であら
かじめ測定しておいたグリーンシート密度と振動減衰率
との関係から積層体１１の現在の密度を算出し、図２の
ような圧力と圧着体の密度との関係から積層体１１が所
定の密度になるようにサーボアンプ３への出力を変え
て、圧力を上昇させる。
【００１０】図６は図５に示した熱圧着装置による圧着
体の密度分布である。グリーンシートはセラミック粉末
にアルミナ、タルク、炭酸マグネシウムを使用し、有機
バインダＰＶＢと可塑剤ＢＰＢＧを８重量部と溶剤とを
ボールミル混合して、ドクターブレード法により成形し
た。積層体は１８０mm×１８０mmの大きさで、厚さは９
mmであった。加圧板温度は130℃，初期圧力は１０MPa
で、加振周波数は５００Hz,振幅は０．０５mmであっ
た。加熱、加圧条件及び加振条件は組成及び製品仕様に
より個々に決められる。実施例の圧着体は中心部も端部
に近い部分も密度差が少なく、焼結収縮率が一定で、ば
らつきの小さな高精度名セラミック基板が得られた。し
かし、それでも、圧着体端部の密度低下がみられた。
体の密度分布である。グリーンシートはセラミック粉末
にアルミナ、タルク、炭酸マグネシウムを使用し、有機
バインダＰＶＢと可塑剤ＢＰＢＧを８重量部と溶剤とを
ボールミル混合して、ドクターブレード法により成形し
た。積層体は１８０mm×１８０mmの大きさで、厚さは９
mmであった。加圧板温度は130℃，初期圧力は１０MPa
で、加振周波数は５００Hz,振幅は０．０５mmであっ
た。加熱、加圧条件及び加振条件は組成及び製品仕様に
より個々に決められる。実施例の圧着体は中心部も端部
に近い部分も密度差が少なく、焼結収縮率が一定で、ば
らつきの小さな高精度名セラミック基板が得られた。し
かし、それでも、圧着体端部の密度低下がみられた。
【００１１】圧着体の密度分布を小さくする方法とし
て、積層体周囲を拘束する熱圧着法がある。この拘束圧
着法に振動付加すれば、図６に示すように圧着体の密度
分布がより小さくなる。さらに、セラミック粒子が振動
し、移動しやすくなるため、拘束圧着法であまり解消さ
れなかった厚さ方向の密度分布も小さくすることができ
るという効果がある。
て、積層体周囲を拘束する熱圧着法がある。この拘束圧
着法に振動付加すれば、図６に示すように圧着体の密度
分布がより小さくなる。さらに、セラミック粒子が振動
し、移動しやすくなるため、拘束圧着法であまり解消さ
れなかった厚さ方向の密度分布も小さくすることができ
るという効果がある。
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、素材のロット管理及び
工程管理を従来ほど厳しくする必要がなく、また、セラ
ミック多層基板の歩留まりの向上と、高精度化による生
産コスト低減を図ることができる。また、本発明に示し
た振動付加圧着方法は、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などの他分野にも適用が可
能である。
工程管理を従来ほど厳しくする必要がなく、また、セラ
ミック多層基板の歩留まりの向上と、高精度化による生
産コスト低減を図ることができる。また、本発明に示し
た振動付加圧着方法は、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などの他分野にも適用が可
能である。
【図１】従来例の積層体の圧力分布及び圧着体の密度分
布を示すグラフである。
布を示すグラフである。
【図２】圧着体の密度と圧力との関係を示すグラフであ
る。
る。
【図３】圧着体の密度と焼結収縮率との関係を示すグラ
フである。
フである。
【図４】従来例の圧着体とセラミック多層基板の平面図
である。
である。
【図５】本発明の一実施例の概要を示す図である。
【図６】本発明の実施例の圧着体の密度分布を示すグラ
フである。
フである。
１…油圧シリンダ、２…サーボバルブ、３…サーボアン
プ、４…加振器、５…電源、６、７…加圧板、８…圧電
センサー、９…アンプ、１０…コンピュータ、１１…積
層体、１２…油圧ポンプ。
プ、４…加振器、５…電源、６、７…加圧板、８…圧電
センサー、９…アンプ、１０…コンピュータ、１１…積
層体、１２…油圧ポンプ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０５Ｋ 3/46 Ｔ 6921−4Ｅ (72)発明者 岡市 正樹 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 岡田 健一 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
Claims (5)
- 【請求項１】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、セラミックグリーンシート
に振動を付加しながら熱圧着することを特徴とするセラ
ミックグリーンシートの積層方法。 - 【請求項２】請求項１において、積層したセラミックグ
リーンシートの振動を測定する手段を設けたことを特徴
とするセラミックグリーンシートの積層方法。 - 【請求項３】請求項１又は２において、積層したセラミ
ックグリーンシートが所定の密度になるように加圧力を
制御する手段を設けたことを特徴とするセラミックグリ
ーンシートの積層方法。 - 【請求項４】請求項３記載の加圧力制御機構を設けたこ
とを特徴とするセラミックグリーンシートの熱圧着装
置。 - 【請求項５】請求項３記載のセラミックグリーンシート
の積層方法により製造されたことを特徴とするセラミッ
ク多層基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31938793A JPH07171818A (ja) | 1993-12-20 | 1993-12-20 | セラミックグリーンシートの積層方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31938793A JPH07171818A (ja) | 1993-12-20 | 1993-12-20 | セラミックグリーンシートの積層方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07171818A true JPH07171818A (ja) | 1995-07-11 |
Family
ID=18109602
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31938793A Pending JPH07171818A (ja) | 1993-12-20 | 1993-12-20 | セラミックグリーンシートの積層方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07171818A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006100359A (ja) * | 2004-09-28 | 2006-04-13 | Tdk Corp | 積層セラミック電子部品の製造方法 |
| EP1749613A1 (en) | 2005-08-01 | 2007-02-07 | Tyco Electronics Corporation | Thermo compression bonding module with a thermode assembly and a bonding force feedback control device; thermo compression bonding apparatus comprising such module |
| KR101369899B1 (ko) * | 2012-01-16 | 2014-03-06 | (주)이노시엠 | 세라믹 박막 적층용 프레스 장치 |
| CN106992712A (zh) * | 2017-06-08 | 2017-07-28 | 盐城工学院 | 压电‑液压混合直线型步进电机及其工作方法 |
-
1993
- 1993-12-20 JP JP31938793A patent/JPH07171818A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006100359A (ja) * | 2004-09-28 | 2006-04-13 | Tdk Corp | 積層セラミック電子部品の製造方法 |
| EP1749613A1 (en) | 2005-08-01 | 2007-02-07 | Tyco Electronics Corporation | Thermo compression bonding module with a thermode assembly and a bonding force feedback control device; thermo compression bonding apparatus comprising such module |
| KR101369899B1 (ko) * | 2012-01-16 | 2014-03-06 | (주)이노시엠 | 세라믹 박막 적층용 프레스 장치 |
| CN106992712A (zh) * | 2017-06-08 | 2017-07-28 | 盐城工学院 | 压电‑液压混合直线型步进电机及其工作方法 |
| CN106992712B (zh) * | 2017-06-08 | 2019-05-17 | 盐城工学院 | 压电-液压混合直线型步进电机及其工作方法 |
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