JPH08258032A - Drilling tool for forming viahole and viahole forming method - Google Patents

Drilling tool for forming viahole and viahole forming method

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JPH08258032A
JPH08258032A JP23767695A JP23767695A JPH08258032A JP H08258032 A JPH08258032 A JP H08258032A JP 23767695 A JP23767695 A JP 23767695A JP 23767695 A JP23767695 A JP 23767695A JP H08258032 A JPH08258032 A JP H08258032A
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punch
die
via hole
forming
green sheet
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秀明 稲増
Masanori Nakanomori
正憲 中ノ森
Kazumi Hirashita
和己 平下
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Asahi Diamond Industrial Co Ltd
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Abstract

PURPOSE: To accurately form a viahole excellent in shape, not generating the clogging with punching refuse and having a small diameter to a ceramic green sheet by forming the tip part of a punch and/or a die from a super-hard material. CONSTITUTION: A die 2 composed of a super-hard material is fixed to the central part of a die holder 1 composed of a sintered hard alloy such as tungsten carbide or tungsten carbide-cobalt by a solder material or adhesive 3. A punch tip 5 composed of a super-hard material is fixed to a punch 4 composed of a sintered hard alloy by the solder material or adhesive 3. The punch 4 falls to bore a hole in a green sheet. The punched refuse of the green sheet is separated at a position where the punch tip 5 pierces the through-hole of the die 2 and, thereafter, the punch 4 rises to complete the formation of a viahole. By this method, the viahole having a sharp edge can be formed to the green sheet.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、セラミックグリー
ンシートのビアホール形成用穴あけ工具およびその工具
を用いたセラミックグリーンシートのビアホール形成方
法に関する。さらに詳しくは、本発明は、耐磨耗性に優
れるため寿命が長く、セラミックグリーンシートに形成
される穴の形状が良く、また打ち抜き屑による穴詰まり
のない、微小な穴径のビアホール形成用工具およびビア
ホール形成方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drilling tool for forming a via hole in a ceramic green sheet and a method for forming a via hole in a ceramic green sheet using the tool. More specifically, the present invention provides a tool for forming a via hole having a minute hole diameter, which has excellent wear resistance, has a long life, has a good shape of a hole formed in a ceramic green sheet, and is free from clogging by punching scraps. And a method for forming a via hole.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体素子搭載用の積層セラミック基板
は、通常、導体パターン、メタライズ層形成用ペースト
が印刷されたセラミックグリーンシートを積層し、焼成
することによって製造されている。ここで用いられるセ
ラミックグリーンシートは、セラミック粉末、バインダ
ー用樹脂、溶剤、熱可塑剤などの原料を混合し、ボール
ミルで粉砕・混合してスラリー状の組成物とし、脱気処
理して粘度を調整した後、ドクターブレード法により薄
く、長く伸ばして乾燥する方法で作製される。このグリ
ーンシートに形成される導体パターンは、複数層の間で
電気的に接続する必要があるため、その場合には、グリ
ーンシートにビアホールを形成し、ビアホールに導体を
埋め込むことによって、所定の導体パターン間を電気的
に接続する方法が採られている。近年、LSI等の高集
積化にともなって、回路パターンの高密度化が進み、微
細なビアホールの必要性が高まっている。例えば、従来
のビアホールは小さくても0.2mm程度であったのに対
して、最近は0.1mmあるいはそれ以下の径のビアホー
ルが要求されるようになった。ビアホールの形成には、
図4〜図6に示されているように、パンチ9およびパン
チ9の貫通穴10を備えたダイ8で構成される工具が用
いられており(例えば、特開平4−52105号公
報)、これらのダイおよびパンチには炭化タングステン
(WC)、炭化タングステン−コバルト(WC−Co)
などの超硬合金あるいはサーメットが使われている。穴
あけを行う場合には、ダイ8の上にグリーンシート6を
乗せ、パンチ9を下降させてグリーンシート6にビアホ
ール7を形成する。さらに、パンチ9を下降させて、ダ
イ8に設けられた貫通穴10を貫通させ、ビアホールが
形成された際に発生する打ち抜き屑12をパンチ9の先
端部から離脱させて、ダイ8の下に落とす仕組みになっ
ている。
2. Description of the Related Art A laminated ceramic substrate for mounting a semiconductor element is usually manufactured by laminating ceramic green sheets on which a conductor pattern and a metallizing layer forming paste are printed and firing them. The ceramic green sheet used here mixes raw materials such as ceramic powder, binder resin, solvent, and thermoplastic, and pulverizes and mixes with a ball mill to form a slurry composition, which is degassed to adjust viscosity. After that, it is made by a method of thinning it by a doctor blade method, stretching it for a long time, and drying it. Since the conductor pattern formed on this green sheet needs to be electrically connected between a plurality of layers, in that case, by forming a via hole in the green sheet and embedding the conductor in the via hole, a predetermined conductor is formed. A method of electrically connecting the patterns is adopted. In recent years, with the high integration of LSIs and the like, the density of circuit patterns has increased, and the need for fine via holes has increased. For example, a conventional via hole has a size of about 0.2 mm at the smallest, but recently, a via hole having a diameter of 0.1 mm or less has been required. To form a via hole,
As shown in FIGS. 4 to 6, a tool including a punch 9 and a die 8 having a through hole 10 for the punch 9 is used (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 4-52105). Tungsten Carbide (WC), Tungsten Carbide-Cobalt (WC-Co) for die and punch of
Cemented carbide or cermet is used. When making a hole, the green sheet 6 is placed on the die 8 and the punch 9 is lowered to form the via hole 7 in the green sheet 6. Further, the punch 9 is lowered to penetrate through the through hole 10 provided in the die 8, and the punching waste 12 generated when the via hole is formed is separated from the tip end portion of the punch 9 so that the punch 9 is placed under the die 8. It is a mechanism to drop.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ビアホールの径が、従
来のように0.2mm程度までの場合には、上記の穴あけ
方法で特に問題は生じなかった。ところが、ビアホール
の径が0.1mm前後またはそれ以下の場合には、グリー
ンシートに対する穴あけ回数の増加とともに、次の問題
が生じた。 (イ)グリーンシート裏面側のビアホール開口部の形状
が悪くなる (ロ)打ち抜き後の屑がビアホール内に残り、穴詰まり
が生じる 上記(イ)、(ロ)の問題は、いずれもパンチ先端およびダ
イ貫通穴の磨耗に起因していることが分かった。すなわ
ち、パンチ先端のエッジ部(図6に示すA部)およびダ
イ貫通穴のエッジ部(図6に示すB部)が損耗し、打ち
抜き性が悪くなるためであることが確認された。パンチ
先端部およびダイ貫通穴に磨耗が起こると、当然のこと
ながら、形状のシャープなビアホールは形成されない。
特に、グリーンシート裏面側のビアホール開口部の形状
が悪くなる。また、打ち抜き屑はパンチ先端部に粘着
し、パンチ先端部からの離脱性が悪くなるために、パン
チ上昇時にビアホールの内壁に付着し、そこに取り残さ
れることになる。これらの問題を解決するためには、パ
ンチおよびダイを頻繁に交換すれば良いが、この交換作
業には多くの時間を要し、また経済性の面でも実用に耐
えるものではなかった。本発明は、上記問題点を解決す
るためになされたものであって、セラミックグリーンシ
ートに、形状に優れ、打ち抜き屑の詰まりがない小径の
ビアホールを精度良く加工することが可能で、かつ寿命
が長いため生産性および経済性に優れた工具とその工具
を用いたビアホールの形成方法を提供することを目的と
している。
When the diameter of the via hole is up to about 0.2 mm as in the conventional case, the above-mentioned drilling method causes no particular problem. However, when the diameter of the via hole is about 0.1 mm or less, the following problems occur with an increase in the number of holes drilled in the green sheet. (A) The shape of the via hole opening on the back side of the green sheet becomes bad. (B) Debris after punching remains in the via hole, resulting in hole clogging. The problems of (a) and (b) above are related to the punch tip and It was found that it was caused by the wear of the die through hole. That is, it was confirmed that the edge portion at the tip of the punch (A portion shown in FIG. 6) and the edge portion at the die through hole (B portion shown in FIG. 6) were worn out and the punchability was deteriorated. When the punch tip portion and the die through hole are worn, naturally, a via hole having a sharp shape is not formed.
In particular, the shape of the via hole opening on the back surface side of the green sheet becomes poor. Further, the punching dust adheres to the tip of the punch, and the detachability from the tip of the punch deteriorates. Therefore, the punching dust adheres to the inner wall of the via hole when the punch rises, and is left there. In order to solve these problems, it is sufficient to frequently replace the punch and the die, but this replacement work requires a lot of time and is economically unusable. The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is possible to accurately process a ceramic green sheet with a small diameter via hole that is excellent in shape and has no clogging of punching waste, and has a long life. It is an object of the present invention to provide a tool which is long and excellent in productivity and economy, and a via hole forming method using the tool.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、セラミックグリ
ーンシートのビアホール形成用穴あけ工具を超硬質材と
することにより、形状が良く、穴詰まりのないビアホー
ルの形成が可能で、工具寿命を延長し得ることを見いだ
し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。す
なわち、本発明は、下記のビアホール形成用工具とビア
ホール形成方法を特徴とし、(1)パンチおよびダイホ
ルダーに取り付けられ該パンチが貫通する貫通穴を備え
たダイからなるセラミックグリーンシートのビアホール
形成用穴あけ工具において、前記パンチの先端部および
/または前記ダイが超硬質材で構成されていることを特
徴とするビアホール形成用穴あけ工具、(2)上記超硬
質材が多結晶焼結ダイヤモンドである第(1)項記載のビ
アホール形成用穴あけ工具、および、(3)パンチおよ
びダイを用いてセラミックグリーンシートにビアホール
を形成する方法において、前記パンチの先端部および/
または前記ダイが超硬質材で構成された穴あけ工具を用
いることを特徴とするビアホール形成方法、を提供する
ものである。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies to solve the above problems, the inventors of the present invention have realized that the via hole forming tool for a ceramic green sheet is made of an ultra-hard material to improve its shape. It has been found that a via hole without hole clogging can be formed and the tool life can be extended, and the present invention has been completed based on this finding. That is, the present invention is characterized by the following via hole forming tool and via hole forming method. (1) For forming a via hole of a ceramic green sheet comprising a die and a die having a through hole attached to a punch and a die holder. In a hole drilling tool, the tip of the punch and / or the die are made of an ultra-hard material, (2) the hole tool for forming a via hole, (2) the ultra-hard material is polycrystalline sintered diamond, A drilling tool for forming a via hole according to item (1), and (3) a method of forming a via hole in a ceramic green sheet using a punch and a die, wherein the tip of the punch and / or
Alternatively, the present invention provides a via hole forming method, characterized in that the die is a drilling tool made of an ultra-hard material.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】以下、図面により本発明を詳細に
説明する。本発明においては、セラミックグリーンシー
トのビアホール形成用穴あけ工具であるパンチおよび/
またはダイを超硬質材とする。超硬質材としては、例え
ば、単結晶ダイヤモンド、多結晶焼結ダイヤモンド(ダ
イヤモンドコンパクト)、窒化ホウ素焼結体、気相合成
ダイヤモンド、気相合成窒化ホウ素などを使用すること
ができる。これらの中で、多結晶焼結ダイヤモンドは、
窒化ホウ素よりもさらに硬度が優れ、単結晶ダイヤモン
ドのようにへき開面がないために、へき開面で大きく欠
けることが少なく、耐衝撃性に優れているので、特に好
適に使用することができる。図1(a)は、本発明のビア
ホール形成用穴あけ工具の平面図であり、図1(b)は、
図1(a)のA−A線の断面図である。炭化タングステ
ン、炭化タングステン−コバルトなどの超硬合金よりな
るダイホルダー1の中央部に、超硬質材よりなるダイ2
がロウ材あるいは接着剤3により固定されている。ま
た、超硬合金からなるパンチ4には、超硬質材よりなる
パンチ先端5がロウ材あるいは接着剤3により固定され
ている。通常、ダイの貫通穴およびパンチ先端は円形で
あり、ダイの貫通穴の直径はパンチ先端の直径より、数
ミクロンないし数十ミクロン大きく加工されている。パ
ンチングの際、ダイの貫通穴の中心とパンチ先端の中心
は完全に一致するよう調整される。図2は、本発明のビ
アホール形成用穴あけ工具を用いたビアホール形成方法
の説明図である。図2(a)に示すように、セラミックグ
リーンシート6はダイおよびダイホルダーの上に置かれ
る。次いで、図2(b)に示すようにパンチが下降し、グ
リーンシートに穴をあける。パンチ先端がダイの貫通穴
を貫通した位置でグリーンシートの打ち抜き屑12を離
脱させた後、図2(c)に示すようにパンチが上昇してビ
アホール形成が終了し、グリーンシートには鋭いエッジ
を有するビアホールが形成される。図3は、本発明のビ
アホール形成用穴あけ工具および該工具を用いたビアホ
ール形成方法の説明図である。図3(a)は、図1(b)の
部分拡大図であり、ダイホルダー1にロウ材あるいは接
着剤3により固定されたダイ2、および、パンチ4にロ
ウ材あるいは接着剤3により固定されたパンチ先端5を
示す。図3(b)は、パンチ先端およびダイによって穴が
あけられたグリーンシート6の断面図であり、鋭いエッ
ジを有する真円柱形のビアホール7が形成されている。
本発明のビアホール形成用穴あけ工具に用いる超硬質材
よりなるパンチ先端の加工方法には特に制限はなく、通
常の超硬質材の加工方法を使用することができる。例え
ば、円柱状の超硬質材を用い、センタレス研磨による外
径の中仕上げ、切断による長さ荒仕上げ、センタレス研
磨による外径の仕上げ、端面研削研磨による長さ刃面仕
上げおよびセンタレス研磨による刃先仕上げ研磨を行う
ことにより、円柱状のパンチ先端を製作することができ
る。また、本発明のビアホール形成用穴あけ工具に用い
る超硬質材よりなるダイの加工方法には特に制限はな
く、通常の超硬質材の加工方法を使用することができ
る。例えば、上記のパンチ先端と同じ方法で製作した円
柱に、高精度に成形した電極を用いて形彫放電加工を行
い、穴をあけるとともに刃先仕上げをし、さらにダイ面
を研磨することによりダイを製作することができる。ダ
イは、超硬合金製などのダイホルダーに、銀ロウなどに
よりロウ付け、あるいは耐熱性接着剤などにより接着し
て固定することができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below with reference to the drawings. In the present invention, a punch and / or a punching tool for forming a via hole of a ceramic green sheet are used.
Alternatively, the die is made of a super hard material. As the ultra-hard material, for example, single crystal diamond, polycrystalline sintered diamond (diamond compact), boron nitride sintered body, vapor phase synthetic diamond, vapor phase synthetic boron nitride and the like can be used. Among these, polycrystalline sintered diamond is
Since it has higher hardness than boron nitride and does not have a cleavage plane like single crystal diamond, it is less likely to be chipped on the cleavage plane and has excellent impact resistance, and thus it can be used particularly preferably. FIG. 1 (a) is a plan view of a drilling tool for forming via holes of the present invention, and FIG. 1 (b) is
It is sectional drawing of the AA line of Fig.1 (a). At the center of a die holder 1 made of a cemented carbide such as tungsten carbide or tungsten carbide-cobalt, a die 2 made of a superhard material is provided.
Are fixed by a brazing material or an adhesive 3. A punch tip 5 made of a super hard material is fixed to a punch 4 made of a cemented carbide by a brazing material or an adhesive 3. Usually, the through hole of the die and the tip of the punch are circular, and the diameter of the through hole of the die is processed to be several microns to several tens of microns larger than the diameter of the punch tip. During punching, the center of the through hole of the die and the center of the punch tip are adjusted so as to be completely aligned with each other. FIG. 2 is an explanatory diagram of a via hole forming method using the via hole forming drilling tool of the present invention. As shown in FIG. 2A, the ceramic green sheet 6 is placed on the die and die holder. Then, as shown in FIG. 2 (b), the punch descends to make holes in the green sheet. After the punching waste 12 of the green sheet is released at a position where the tip of the punch penetrates the through hole of the die, the punch rises as shown in FIG. 2 (c), the via hole formation is completed, and the green sheet has a sharp edge. A via hole is formed. FIG. 3 is an explanatory view of a via hole forming tool of the present invention and a via hole forming method using the tool. 3 (a) is a partially enlarged view of FIG. 1 (b). The die 2 is fixed to the die holder 1 with the brazing material or the adhesive 3, and the punch 4 is fixed with the brazing material or the adhesive 3. The punch tip 5 is shown. FIG. 3B is a sectional view of the green sheet 6 in which holes are punched by the punch tip and the die, and a true cylindrical via hole 7 having a sharp edge is formed.
There is no particular limitation on the method of processing the tip of the punch made of an ultra-hard material used in the drilling tool for forming a via hole of the present invention, and an ordinary method of processing an ultra-hard material can be used. For example, using a columnar ultra-hard material, medium finish of outer diameter by centerless polishing, rough finish of length by cutting, finish of outer diameter by centerless polishing, length edge surface finishing by end face grinding polishing and cutting edge finishing by centerless polishing By performing polishing, a cylindrical punch tip can be manufactured. Further, there is no particular limitation on the method for processing a die made of an ultra-hard material used in the drilling tool for forming a via hole of the present invention, and a usual method for processing an ultra-hard material can be used. For example, a cylinder manufactured by the same method as the above punch tip is subjected to die-sinking electrical discharge machining using a highly accurate electrode, punching holes, finishing the cutting edge, and polishing the die surface to form a die. Can be manufactured. The die can be fixed to a die holder made of cemented carbide by brazing with a silver solder or the like, or by adhering with a heat resistant adhesive or the like.

【0006】図4(a)は、従来のビアホール形成用穴あ
け工具の平面図であり、図4(b)は、図4(a)のA−A
線の断面図である。従来のビアホール形成用穴あけ工具
のダイには、超硬質材よりなるダイ部分がなく、本発明
のダイおよびダイホルダーを含めた部分が全体としてダ
イ8を構成し、超硬合金、例えば、炭化タングステン、
炭化タングステン−コバルトなどにより形成されてい
る。また、従来のパンチ9も本発明の穴あけ工具のよう
に超硬質材よりなるパンチ先端を備えず、全体が超硬合
金、例えば、炭化タングステン、炭化タングステン−コ
バルトなどにより形成されている。図5は、従来のビア
ホール形成用穴あけ工具を用いたビアホール形成工程の
説明図である。図5(a)に示すように、セラミックグリ
ーンシート6はダイの上に置かれ、図5(b)に示すよう
にパンチが下降し、グリーンシートに穴をあけ、その
後、図5(c)に示すようにパンチが上昇してビアホール
形成工程が終了し、グリーンシートにはビアホール7が
形成される。しかし、従来のビアホール形成用穴あけ工
具は、超硬質材よりなるパンチ先端およびダイを設けて
いないので、パンチおよびダイの刃先は、グリーンシー
トの穴あけ加工を続けるにつれ、急速に摩耗して鋭いエ
ッジを失う。図6は、摩耗した従来のビアホール形成用
穴あけ工具および該工具を用いたビアホール形成工程の
説明図である。図6(a)は、図4(b)の部分拡大図であ
り、ダイ8およびパンチ9ともに刃先が摩耗した状態を
模式的に示す。図6(b)は、摩耗したパンチおよびダイ
によって穴があけられたグリーンシートを模式的に示す
断面図であり、パンチ先端が抜け出るグリーンシート裏
面側のビアホール開口部のコーナー11が欠け落ちるた
め、開口部の形状不良が生じている。また、図6(c)
は、図6(b)のような穴があけられた場合、パンチ先端
部からグリーンシートの打ち抜き屑の離脱性が悪くなる
ために、パンチ引き抜き時にビアホール7に打ち抜き屑
12が取り残され、穴詰まりが生じた状態を示してい
る。グリーンシートに形成されるビアホールの形状が悪
くなる前に、また穴詰まりが生じる前に、パンチおよび
ダイを交換し、穴あけ工具の再調整を行わなければなら
ないが、従来のビアホール形成用穴あけ工具において
は、約20万ないし30万ショットごとに交換および再
調整を行う必要があった。パンチとダイの交換および穴
あけ工具の再調整は時間のかかる作業であり、パンチと
ダイのコストも高いため、セラミックグリーンシートの
微細なビアホール形成を経済的、能率的に行うことがで
きなかった。本発明のビアホール形成用穴あけ工具は、
従来のビアホール形成用穴あけ工具の20倍以上の寿命
を有し、長期にわたって鋭いエッジを有するビアホール
を形成することが可能である。さらに、本発明のビアホ
ール形成用穴あけ工具およびビアホール形成方法によれ
ば、パンチとダイの交換および再調整の回数を大幅に削
減することができるので、グリーンシートに精度良く微
細なビアホールの形成を経済的かつ能率的に行うことが
できる。
FIG. 4 (a) is a plan view of a conventional drilling tool for forming via holes, and FIG. 4 (b) is a sectional view taken along the line A--A of FIG. 4 (a).
It is sectional drawing of a line. The die of the conventional drilling tool for forming a via hole does not have a die portion made of a super hard material, and the portion including the die of the present invention and the die holder constitutes the die 8 as a whole, and is made of a cemented carbide, for example, tungsten carbide. ,
It is formed of tungsten carbide-cobalt or the like. Further, the conventional punch 9 does not have a punch tip made of a super hard material unlike the punching tool of the present invention, and is entirely formed of a super hard alloy such as tungsten carbide or tungsten carbide-cobalt. FIG. 5: is explanatory drawing of the via-hole formation process using the conventional drilling tool for via-hole formation. As shown in FIG. 5 (a), the ceramic green sheet 6 is placed on the die, and as shown in FIG. 5 (b), the punch is lowered to punch holes in the green sheet, and then, as shown in FIG. 5 (c). As shown in (4), the punch rises to complete the via hole forming step, and the via hole 7 is formed in the green sheet. However, the conventional drilling tool for forming a via hole does not have a punch tip and a die made of an ultra-hard material, so the cutting edge of the punch and die rapidly wears and sharp edges as the green sheet drilling is continued. lose. FIG. 6 is an explanatory diagram of a worn conventional drilling tool for forming a via hole and a via hole forming process using the tool. FIG. 6 (a) is a partially enlarged view of FIG. 4 (b) and schematically shows a state in which the cutting edges of both the die 8 and the punch 9 are worn. FIG. 6B is a cross-sectional view schematically showing a green sheet in which holes have been punched by a worn punch and die, and the corner 11 of the via hole opening on the back surface side of the green sheet from which the tip of the punch comes out is cut off. The shape of the opening is defective. Also, FIG. 6 (c)
When a hole as shown in FIG. 6 (b) is punched, since the releasability of punching scraps of the green sheet from the punch tip portion deteriorates, the punching scrap 12 is left in the via hole 7 when the punch is pulled out, and the hole clogging occurs. Shows a state in which is generated. Before the shape of the via hole formed in the green sheet deteriorates and before the hole is clogged, the punch and die must be replaced and the drilling tool must be readjusted. Had to be replaced and readjusted about every 200,000 to 300,000 shots. The replacement of the punch and the die and the readjustment of the drilling tool are time-consuming operations, and the cost of the punch and the die is high, so that it is not possible to economically and efficiently form the fine via hole of the ceramic green sheet. The drilling tool for forming a via hole of the present invention,
It is possible to form a via hole having a sharp edge for a long period of time, which has a life of 20 times or more that of a conventional drilling tool for forming a via hole. Further, according to the drilling tool for forming a via hole and the via hole forming method of the present invention, the number of times of exchanging and re-adjusting the punch and the die can be significantly reduced, so that it is economical to form a fine via hole in the green sheet with high accuracy. Can be done efficiently and efficiently.

【0007】[0007]

【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限
定されるものではない。 実施例1 多結晶焼結ダイヤモンドより直径0.12mm、高さ0.1
0mmの円柱状のパンチ先端を製作し、直径0.12mmの
炭化タングステン製のパンチに銀ロウ付けした。また、
直径2.0mm、高さ0.30mmの円柱状で中央に直径0.
14mmの穴を有するダイを製作し、炭化タングステン製
のダイホルダーに銀ロウ付けした。上述のように、ダイ
の貫通穴の直径は、パンチ先端の直径より20μm大き
くした。パンチおよびダイを組み合わせてビアホール形
成用穴あけ工具とした。アルミナを主原料とするセラミ
ック粉に、バインダーおよび溶剤を配合してボールミル
で混合し、ドクターブレードにより厚さ0.3mmのグリ
ーンシートを作製した。このグリーンシートに上記の穴
あけ工具を用いてビアホール形成を行ったところ、50
0万ショット後においても、なお鋭いエッジを有する正
常なビアホールが形成されていた。 比較例1 多結晶焼結ダイヤモンドを使用することなく、炭化タン
グステンのみよりなる実施例1と同じ寸法のパンチおよ
びダイを製作し、両者を組み合わせてビアホール形成用
穴あけ工具とした。この穴あけ工具を用いて、実施例1
と同じグリーンシートにビアホール形成を行ったとこ
ろ、25万ショット後にグリーンシートにあけられたビ
アホールの形状が不良となり、同時に穴詰まりも発生
し、パンチおよびダイの交換が必要になった。交換後の
パンチおよびダイを観察したところ、いずれの刃先にも
摩耗が認められた。なお、上記実施例では、パンチ先端
およびダイに超硬質材を用いたが、いずれか片方に用い
る場合でも、本発明の目的を十分に達成できる。したが
って、パンチ先端またはダイにのみ超硬質材を用いても
良い。
The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Example 1 0.12 mm in diameter and 0.1 in height from polycrystalline sintered diamond
A 0 mm columnar punch tip was manufactured and silver brazed to a tungsten carbide punch having a diameter of 0.12 mm. Also,
It has a cylindrical shape with a diameter of 2.0 mm and a height of 0.30 mm, and has a diameter of 0.3 at the center.
A die having a hole of 14 mm was manufactured and silver brazed to a die holder made of tungsten carbide. As described above, the diameter of the through hole of the die was 20 μm larger than the diameter of the punch tip. A punch and a die were combined to form a via hole forming tool. A binder and a solvent were blended with a ceramic powder containing alumina as a main raw material, and the mixture was mixed with a ball mill to prepare a green sheet having a thickness of 0.3 mm by a doctor blade. When a via hole was formed in this green sheet using the above-mentioned drilling tool, 50
Even after the 10,000 shots, a normal via hole having a sharp edge was formed. Comparative Example 1 A punch and a die made of only tungsten carbide and having the same dimensions as in Example 1 were manufactured without using polycrystalline sintered diamond, and both were combined to form a via hole forming drilling tool. Using this drilling tool, Example 1
When a via hole was formed in the same green sheet as above, the shape of the via hole opened in the green sheet became defective after 250,000 shots, and at the same time, hole clogging occurred and it was necessary to replace the punch and die. When the punches and dies after the replacement were observed, wear was recognized on all the cutting edges. Although the punch tip and the die are made of a super-hard material in the above embodiment, the object of the present invention can be sufficiently achieved even if either of them is used. Therefore, an ultra-hard material may be used only for the punch tip or die.

【0008】[0008]

【発明の効果】本発明のビアホール形成用穴あけ工具
は、超硬質材のパンチ先端およびダイを有し、セラミッ
ク基板のビアホールの微細穴加工に用いるとき、長期に
わたり穴周辺にバリを生じることなく、平坦度に優れた
セラミック基板を得ることができる。また、パンチ先端
およびダイの交換回数が減少するので、治工具費、段取
りなどをふくめ、セラミック基板のビアホール形成の費
用を低減することができる。
The drilling tool for forming a via hole of the present invention has a punch tip and a die of an ultra-hard material, and when used for fine hole processing of a via hole of a ceramic substrate, without causing burrs around the hole for a long time, It is possible to obtain a ceramic substrate having excellent flatness. In addition, since the number of times of exchanging the tip of the punch and the die is reduced, it is possible to reduce the cost for forming via holes in the ceramic substrate, including jig and tool costs and setup.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は、本発明のビアホール形成用穴あけ工具
の平面図および断面図である。
FIG. 1 is a plan view and a cross-sectional view of a via-hole forming drilling tool of the present invention.

【図2】図2は、本発明のビアホール形成用穴あけ工具
を用いたビアホール形成方法の説明図である。
FIG. 2 is an explanatory view of a via hole forming method using the via hole forming drilling tool of the present invention.

【図3】図3は、本発明のビアホール形成用穴あけ工具
および該工具を用いたビアホール形成方法の説明図であ
る。
FIG. 3 is an explanatory view of a via hole forming tool of the present invention and a via hole forming method using the tool.

【図4】図4は、従来のビアホール形成用穴あけ工具の
平面図および断面図である。
FIG. 4 is a plan view and a sectional view of a conventional drilling tool for forming via holes.

【図5】図5は、従来のビアホール形成用穴あけ工具を
用いたビアホール形成工程の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a via hole forming step using a conventional drilling tool for forming a via hole.

【図6】図6は、摩耗した従来のビアホール形成用穴あ
け工具および該工具を用いたビアホール形成工程の説明
図である。
FIG. 6 is an explanatory view of a worn conventional drilling tool for forming via holes and a via hole forming process using the tool.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ダイホルダー 2 ダイ 3 ロウ材あるいは接着剤 4 パンチ 5 パンチ先端 6 グリーンシート 7 ビアホール 8 ダイ 9 パンチ 10 貫通穴 11 欠け落ちたコーナー 12 打ち抜き屑 1 Die holder 2 Die 3 Brazing material or adhesive 4 Punch 5 Punch tip 6 Green sheet 7 Via hole 8 Die 9 Punch 10 Through hole 11 Chipped corner 12 Punching waste

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 3/00 H05K 3/00 K 3/46 6921−4E 3/46 Y (72)発明者 稲増 秀明 三重県上野市西明寺字天津川2231 旭ダイ ヤモンド工業株式会社三重第二工場内 (72)発明者 中ノ森 正憲 京都府綴喜郡田辺町大字薪小字北町田13番 地 株式会社ニチダイ内 (72)発明者 平下 和己 山口県美祢市大嶺町東分字岩倉2701番1 株式会社住友金属セラミックス内Front Page Continuation (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI Technical indication location H05K 3/00 H05K 3/00 K 3/46 6921-4E 3/46 Y (72) Inventor Hideaki Inamasu Mie Prefecture 2331 Tianjingawa, Saimyoji, Ueno City Asahi Dai Yamond Industry Co., Ltd., Mie No. 2 Factory (72) Inventor Masanori Nakanomori 13 Tanabe-cho, Tsubaki-gun, Kyoto Pref. Kitamachida 13 Nichidai Co., Ltd. Kazumi Yamaguchi Prefecture Omine-cho Omine-cho East branch Iwakura 2701-1 Sumitomo Metal Ceramics Co., Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】パンチおよびダイホルダーに取り付けられ
該パンチが貫通する貫通穴を備えたダイからなるセラミ
ックグリーンシートのビアホール形成用穴あけ工具にお
いて、前記パンチの先端部および/または前記ダイが超
硬質材で構成されていることを特徴とするビアホール形
成用穴あけ工具。
1. A punching tool for forming a via hole of a ceramic green sheet, which comprises a die equipped with a punch and a through hole through which the punch penetrates. In the punching tool for forming a via hole of a ceramic green sheet, the tip of the punch and / or the die are made of a super hard material. A drilling tool for forming a via hole, which is characterized in that
【請求項2】上記超硬質材が多結晶焼結ダイヤモンドで
ある請求項1記載のビアホール形成用穴あけ工具。
2. The drilling tool for forming a via hole according to claim 1, wherein the ultra-hard material is polycrystalline sintered diamond.
【請求項3】パンチおよびダイを用いてセラミックグリ
ーンシートにビアホールを形成する方法において、前記
パンチの先端部および/または前記ダイが超硬質材で構
成された穴あけ工具を用いることを特徴とするビアホー
ル形成方法。
3. A method of forming a via hole in a ceramic green sheet by using a punch and a die, wherein a tip end portion of the punch and / or the die uses a drilling tool made of an ultra-hard material. Forming method.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2022104364A (en) * 2020-12-28 2022-07-08 三星ダイヤモンド工業株式会社 Die and die plate

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