JPH11268023A

JPH11268023A - グリーンシート積層体の製造方法

Info

Publication number: JPH11268023A
Application number: JP6965698A
Authority: JP
Inventors: Noboru Mitsunaga; 昇光永
Original assignee: Sumitomo Metal SMI Electronics Device Inc
Current assignee: Sumitomo Metal SMI Electronics Device Inc
Priority date: 1998-03-19
Filing date: 1998-03-19
Publication date: 1999-10-05

Abstract

(57)【要約】【課題】熱圧着処理を施してグリーンシート積層体を
製造する場合、この積層体に圧着治具が接着し易く、圧
着治具を積層体から取り外すことが困難である。また開
口部が形成された離形シートを離形材として用いると、
コストが大幅に増大する。【解決手段】グリーンシート下面２３ａと、グリーン
シート上面１２ｅとにコーティング剤をそれぞれスクリ
ーン印刷した後、アニール処理を施して離形層１５、１
６を形成し、グリーンシート２１ａとグリーンシート１
１ｅとの間に複数枚のグリーンシート２１ｂ、１１ｃ、
１１ｄを順次積層した後、グリーンシート上面１２ｅと
グリーンシート下面２３ａとに圧着治具３２、３１をそ
れぞれ密接させ、グリーンシート２１ａ、２１ｂ、１１
ｃ〜１１ｅ同士を熱圧着させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はグリーンシート積層
体の製造方法に関し、より詳細には熱圧着した後に圧着
治具を容易に取り外すことが可能なグリーンシート積層
体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来のグリーンシート積層体の製
造方法の一例を説明するために摸式的に示した斜視図で
あり、図中２１ａ〜２１ｅはグリーンシートを示してい
る。グリーンシート２１ａ〜２１ｅは略矩形形状に形成
されており、最下部のグリーンシート２１ａの上方には
グリーンシート２１ｂ〜２１ｅが順次積層されている。
グリーンシート２１ａ〜２１ｅ間には配線パターン（図
示せず）がそれぞれ形成され、配線パターン同士は、グ
リーンシート２１ａ〜２１ｅ内に形成されたスルーホー
ル（図示せず）を介してそれぞれ接続されるようになっ
ている。これらグリーンシート２１ａ〜２１ｅ、配線パ
ターン等を含んでグリーンシート積層体３０が構成され
ている。

【０００３】上記構成のグリーンシート積層体３０を製
造する場合、まずセラミックスラリーを形成してドクタ
ーブレード法（図示せず）により、引き出し方向に長い
形状をしたグリーンシートを形成する。このセラミック
スラリーはセラミック原料粉末、有機バインダ、溶剤、
可塑剤等を含んで構成されており、前記セラミック原料
粉末には例えばホウケイ酸ガラス等のガラス材料とアル
ミナ等の無機フィラー材料とが混合されたガラス複合系
セラミックス粉末等が用いられる。また前記有機バイン
ダには例えばアクリル樹脂等が用いられ、前記溶剤には
例えばキシレン、トルエン等が用いられる。次に前記グ
リーンシートにパンチング（図示せず）を行い、所定形
状のグリーンシート２１ａ〜２１ｅを打ち抜き・成形す
ると共に、グリーンシート２１ａ〜２１ｅの所定箇所に
前記スルーホールを形成する。次にグリーンシート上面
２２ａ〜２２ｄの所定箇所にＡｕ（金）、Ａｇ（銀）、
Ａｇ−Ｐｄ（パラジウム）等を含んだ導体ペーストをス
クリーン印刷（図示せず）し、配線パターンを形成す
る。この後、略直方体形状をした圧着治具３１上にグリ
ーンシート２１ａ〜２１ｅを順次積層してゆき、最上部
のグリーンシート２１ｅ上に略直方体形状をした圧着治
具３２を載置する。そして８０〜１５０℃に加熱しつ
つ、圧着治具３１、３２に５０〜２５０ｋｇｆ／ｃｍ²
の圧力を約１５秒間ずつ２〜３回加えた後（以下、この
工程を熱圧着工程と記す）、圧着治具３１、３２を取り
外すと、グリーンシート積層体３０が製造される。この
後所定雰囲気中において、グリーンシート積層体３０に
所定温度の焼成処理を施すと、低温焼成セラミック多層
配線基板（図示せず）が製造されることとなる。

【０００４】上記したグリーンシート積層体３０におい
ては、グリーンシート２１ａ〜２１ｅ中にアクリル樹脂
等の有機バインダが含まれており、熱圧着工程の際、こ
のアクリル樹脂がグリーンシート上面２２ａ〜２２ｄや
グリーンシート下面２３ｂ〜２３ｅにそれぞれ浸出して
重合するので、これらグリーンシート２１ａ〜２１ｅと
配線パターンとを一体的に積層し得ることとなる。しか
しながらグリーンシート下面２３ａ、グリーンシート上
面２２ｅにも前記アクリル樹脂が浸出するので、この浸
出したアクリル樹脂の重合反応により、グリーンシート
下面２３ａと圧着治具３１上面、及びグリーンシート上
面２２ｅと圧着治具３２下面が相互に密着し易い。この
結果、熱圧着工程後にグリーンシート積層体３０より圧
着治具３１、３２を取り外すことが困難になるという問
題があった。

【０００５】この問題に対処するため、離形用シートを
用いて熱圧着処理を施す方法が開発されている。図６は
従来のこの種離形用シートを用いたグリーンシート積層
体の製造方法を説明するために摸式的に示した斜視図で
あり、図中２１ａ〜２１ｅはグリーンシートを示してい
る。図５に示したものと略同様、グリーンシート２１ａ
〜２１ｅと配線パターンとは交互に積層されている。こ
の積層体に熱圧着処理を施す場合、グリーンシート２１
ａと圧着治具３１（図５）との間、及びグリーンシート
２１ｅと圧着治具３２（図５）との間に、離形用シート
としてのシリコン付きフィルム３３、３４をそれぞれ介
装させる。この後これらに熱圧着処理を施すと、シリコ
ン付きフィルム３３、３４により、圧着治具３１、３２
にまでアクリル樹脂が浸出するのが阻止され、この結
果、グリーンシート積層体３０より、圧着治具３１、３
２を容易に取り外すことができる。一方、圧着治具３
１、３２への浸出が阻止された前記アクリル樹脂は、グ
リーンシート２１ａ、２１ｅとシリコン付きフィルム３
３、３４との間で重合する。しかしながらこの重合した
アクリル樹脂は、表面が平滑でかつ柔軟なシリコン付き
フィルム３３、３４には接着し難く、このシリコン付き
フィルム３３、３４もグリーンシート積層体３０より容
易に剥ぎ取ることができる。

【０００６】図７は従来の別のグリーンシート積層体の
製造方法を説明するために摸式的に示した斜視図であ
り、図中２１ａ、２１ｂは図５、図６に示したものと同
様のグリーンシートを示している。最下部のグリーンシ
ート２１ａの上方には、グリーンシート２１ｂが積層さ
れている。またグリーンシート２１ｂ上にはグリーンシ
ート１１ｃ〜１１ｅが積層されており、グリーンシート
１１ｃ〜１１ｅの所定箇所にはＩＣチップ（図示せず）
等が挿入されるキャビティ部１１ｆが形成されている。
グリーンシート２１ａ、２１ｂ、１１ｃ〜１１ｅ間には
配線パターン（図示せず）がそれぞれ介装されており、
配線パターン同士は、グリーンシート２１ａ、２１ｂ、
１１ｃ〜１１ｅ内に形成されたスルーホール（図示せ
ず）を介して接続されるようになっている。これらグリ
ーンシート２１ａ、２１ｂ、１１ｃ〜１１ｅ、配線パタ
ーン等を含んでグリーンシート積層体４０が構成されて
いる。

【０００７】グリーンシート２１ａ、２１ｂ、１１ｃ〜
１１ｅ等の積層体に熱圧着処理を施す場合、グリーンシ
ート２１ａと圧着治具３１（図５）との間に、図６に示
したものと同様のシリコン付きフィルム３３を介装させ
る。一方、グリーンシート１１ｅと圧着治具３２（図
５）との間には、キャビティ部１１ｆと同様の開口部４
１ａが形成されたシリコン付きフィルム４１を介装させ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】図５に示したグリーン
シート積層体３０の製造方法においては、上述したよう
に、熱圧着処理を施した際、圧着治具３１、３２がグリ
ーンシート２１ａの下面２３ａ、及びグリーンシート２
１ｅの上面２２ｅに接着し易く、熱圧着処理工程後にグ
リーンシート積層体３０より圧着治具３１、３２を取り
外すことが難しいという課題があった。

【０００９】また図７に示したグリーンシート積層体４
０の製造方法においては、シリコン付きフィルム４１の
開口部４１ａをキャビティ部１１ｆの位置に正確に設定
するのが面倒である。またシリコン付きフィルム４１の
所定箇所に開口部４１ａを正確に形成するのが難しく、
コストが高くつくという課題があった。

【００１０】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
り、グリーンシート積層体より圧着治具を簡単、かつ確
実に取り外すことができ、しかもコストを削減すること
ができるグリーンシート積層体の製造方法を提供するこ
とを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段及びその効果】上記目的を
達成するために本発明に係るグリーンシート積層体の製
造方法は、積層時最下部に位置するグリーンシートの下
面と、最上部に位置するグリーンシートの上面とにコー
ティング剤をそれぞれ塗布した後、アニール処理を施し
て離形層を形成し、前記最下部のグリーンシートと前記
最上部のグリーンシートとの間に複数枚のグリーンシー
トを順次積層した後、前記最上部のグリーンシートの上
面と前記最下部のグリーンシートの下面に圧着治具をそ
れぞれ密接させ、前記グリーンシート同士を熱圧着させ
る工程を含むことを特徴としている（１）。

【００１２】上記したグリーンシート積層体の製造方法
（１）によれば、前記最下部のグリーンシートの下面
と、前記最上部のグリーンシートの上面とに離形層が形
成されており、前記熱圧着工程の際、前記離形層により
前記グリーンシートから有機バインダが浸出するのを阻
止し得るので、前記最下部のグリーンシートの下面と、
前記最上部のグリーンシートの上面とに前記圧着治具が
接着するのを防止することができ、これらから前記圧着
治具を容易かつ確実に取り外すことができる。

【００１３】また本発明に係るグリーンシート積層体の
製造方法は、キャビティ部が形成されている最上部のグ
リーンシートの上面にコーティング剤を塗布した後、ア
ニール処理を施して離形層を形成し、前記最上部のグリ
ーンシートの下方に複数枚のグリーンシートを順次積層
した後、最下部のグリーンシートの下面に離形シートを
介して圧着治具を密接させる一方、前記最上部のグリー
ンシートの上面に圧着治具を密接させ、前記グリーンシ
ート同士を熱圧着させる工程を含むことを特徴としてい
る（２）。

【００１４】上記したグリーンシート積層体の製造方法
（２）によれば、前記キャビティ部が形成されている最
上部のグリーンシートの上面に離形層を形成するので、
開口部が形成された高価な離形シートを用いる必要がな
くなり、コストを大幅に削減することができる。

【００１５】また本発明に係るグリーンシート積層体の
製造方法は、製造方法（１）または（２）において、前
記コーティング剤が酸化マンガン粉末、樹脂及び有機溶
剤から構成されたものであることを特徴としている
（３）。

【００１６】上記したグリーンシート積層体の製造方法
（３）によれば、前記アニール処理を施した際、前記樹
脂及び前記有機溶剤が前記酸化マンガン粉末の分散を促
し、前記離形層の表面を平滑、かつ均一的なものとなし
得るので、該離形層より圧着治具を簡単に取り外すこと
ができる。また前記コーティング剤を構成する前記各材
料成分は前記グリーンシート積層体の特性に悪影響を及
ぼすことがない。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るグリーンシー
ト積層体の製造方法の実施の形態を図面に基づいて説明
する。なお、従来例と同一の機能を有する構成部品には
同一の符号を付すこととする。図１は実施の形態（１）
に係るグリーンシート積層体の製造方法を説明するため
に摸式的に示した斜視図であり、図中２１ａ、２１ｂ、
１１ｃ〜１１ｅは図７に示したものと同様のグリーンシ
ートを示している。最下部のグリーンシート２１ａの上
方には、グリーンシート２１ｂ、１１ｃ〜１１ｅが順次
積層されており、グリーンシート１１ｃ〜１１ｅにはキ
ャビティ部１１ｆが形成されている。またグリーンシー
ト２１ａ、２１ｂ、１１ｃ〜１１ｅ間には配線パターン
（図示せず）がそれぞれ形成されており、配線パターン
同士はグリーンシート２１ａ、２１ｂ、１１ｃ〜１１ｅ
内に形成されたスルーホール（図示せず）を介してそれ
ぞれ接続されるようになっている。最下部のグリーンシ
ート２１ａの下面２３ａ、及び最上部のグリーンシート
１１ｅの上面１２ｅには離形層１５、１６がそれぞれ形
成されている。これらグリーンシート２１ａ，２１ｂ、
１１ｃ〜１１ｅ、配線パターン、離形層１５、１６等を
含んでグリーンシート積層体１０が構成されている。

【００１８】図２はグリーンシート積層体１０の製造方
法を概略的に示したフローチャートであり、図６に示し
た場合と同様の方法により最上部のグリーンシート１１
ｅ、中間部のグリーンシート２１ｂ，１１ｃ〜１１ｄ、
最下部のグリーンシート２１ａをそれぞれ形成する。次
に最上部のグリーンシート１１ｅについては、その所定
箇所にパンチングによりキャビティ部１１ｆを形成し
（ステップ（以下、Ｓと記す）１）、グリーンシート上
面１２ｅにコーティング剤をスクリーン印刷により塗布
した後（Ｓ２）、約１００℃×３時間のアニール処理を
施して離形層１６を形成する（Ｓ３）。あるいはＳ１工
程はＳ３工程の後になってもよい。一方、中間部のグリ
ーンシート２１ｂ、１１ｃ、１１ｄについては、それら
の所定箇所にキャビティ部１１ｆ、パンチングにより前
記スルーホールをそれぞれ形成した後（Ｓ４）、グリー
ンシート２１ｂ、１１ｃ、１１ｄの各上面２２ｂ、１２
ｃ、１２ｄにＡｕ、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｄ等を含んだ導体ペ
ーストをスクリーン印刷して配線パターンを形成する
（Ｓ５）。他方、最下部のグリーンシート２１ａについ
ては、グリーンシート下面２３ａにコーティング剤をス
クリーン印刷により塗布し（Ｓ６）、約１００℃×３時
間のアニール処理を施して離形層１５を形成する（Ｓ
７）。その後、グリーンシート上面２２ａにＡｕ、Ａ
ｇ、Ａｇ−Ｐｄ等を含んだ導体ペーストをスクリーン印
刷により塗布して配線パターンを形成する（Ｓ８）。上
記Ｓ２、Ｓ６におけるコーティング剤としては、セラミ
ック原料（Ｍｎ₂ Ｏ₅ ）粉末、樹脂（例えばポリビニル
ブチラール）、及び有機溶剤（例えばテレピオネール）
から構成されたものを使用する。次に圧着治具３１、３
２間にグリーンシート２１ａ、２１ｂ、１１ｂ〜１１ｅ
を積層し（Ｓ９）、８０〜１５０℃に加熱しつつ、圧着
治具３１、３２に５０〜２５０ｋｇｆ／ｃｍ² の圧力を
約１５秒間ずつ２〜３回加えた後、圧着治具３１、３２
を取り外すと、グリーンシート積層体１０が製造される
（Ｓ１０）。

【００１９】上記説明から明らかなように、実施の形態
（１）に係るグリーンシート積層体１０の製造方法で
は、最下部のグリーンシート２１ａの下面２３ａと、最
上部のグリーンシート１１ｅの上面１２ｅとに離形層１
５、１６が形成されており、熱圧着工程の際、離形層１
５、１６によりグリーンシート２１ａ、１１ｅから有機
バインダが浸出するのを阻止し得るので、最下部のグリ
ーンシート２１ａの下面２３ａと、最上部のグリーンシ
ート１１ｅの上面１２ｅとに圧着治具１５、１６が接着
するのを防止することができ、これらから圧着治具１
５、１６を容易かつ確実に取り外すことができる。

【００２０】また、アニール処理を施した際、前記樹脂
及び前記有機溶剤が前記酸化マンガン粉末の分散を促
し、離形層１５、１６の表面を平滑、かつ均一的なもの
となし得るので、離形層１５、１６より圧着治具３１、
３２を簡単に取り外すことができる。またコーティング
剤を構成するＭｎ₂ Ｏ₅ 粉末、樹脂及び有機溶剤はグリ
ーンシート積層体１０の特性に悪影響を及ぼすことがな
い。

【００２１】なお、実施の形態（１）に係るグリーンシ
ート積層体１０の製造方法では、グリーンシート１１ｃ
〜１１ｅにキャビティ部１１ｆが形成されている場合に
ついて説明したが、別の実施の形態の製造方法では、グ
リーンシートにキャビティ部１１ｆが形成されていなく
てもよい。

【００２２】図３は実施の形態（２）に係るグリーンシ
ート積層体の製造方法を説明するために摸式的に示した
斜視図であり、図中２１ａ、２１ｂ、１１ｃ〜１１ｅは
図１に示したものと同様のグリーンシートを示してい
る。最下部のグリーンシート２１ａの上方には、グリー
ンシート２１ｂ、１１ｃ〜１１ｅが順次積層され、グリ
ーンシート１１ｃ〜１１ｅにはキャビティ部１１ｆが形
成されており、このグリーンシート１１ｅの上面１２ｅ
には離形層１６が形成されている。その他の構成は図７
に示したものと略同様であるので、ここではその構成の
詳細な説明は省略することとする。これらグリーンシー
ト２１ａ、２１ｂ、１１ｃ〜１１ｅ、配線パターン、離
形層１６等を含んでグリーンシート積層体２０が構成さ
れている。

【００２３】図４はグリーンシート積層体２０の製造方
法を概略的に示したフローチャートであり、Ｓ１１〜Ｓ
１５は図２に示したＳ１〜Ｓ５の場合と同様であるの
で、そのフローの詳細な説明は省略することとする。一
方、最下部のグリーンシート２１ａについては、グリー
ンシート上面２２ａにＡｕ、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｄ等を含ん
だ導体ペーストをスクリーン印刷により塗布して配線パ
ターンを形成する（Ｓ１６）。次に圧着治具３１、３２
間にシリコン付きフィルム３３、グリーンシート２１
ａ、２１ｂ、１１ｃ〜１１ｅを順に積層し（Ｓ１７）、
８０〜１５０℃に加熱しつつ、圧着治具３１、３２に５
０〜１５０ｋｇｆ／ｃｍ² の圧力を約１５秒間ずつ２〜
３回加えた後、圧着治具３１、３２及びシリコン付きフ
ィルム３３を取り外すと、グリーンシート積層体２０が
製造される（Ｓ１８）。

【００２４】上記説明から明らかなように、実施の形態
（２）に係るグリーンシート積層体２０の製造方法で
は、キャビティ部１１ｆが形成されている最上部のグリ
ーンシート１１ｅの上面１２ｅに離形層１６を形成する
ので、開口部４１ａが形成された高価なシリコン付きフ
ィルム４１（図７）を用いる必要がなくなり、コストを
大幅に削減することができる。

【００２５】なお、実施の形態（１）（２）に係るグリ
ーンシート積層体１０、２０の製造方法では、いずれも
樹脂にポリビニルブチラール、有機溶剤にテレピオネー
ルを用いた場合について説明したが、別の実施の形態の
場合、樹脂にエチルセルロース、エチルヒドロキシセル
ロース、エチルメタクリレート、塩化ビニル等、有機溶
剤にブタノール、トルエン、キシレン、メチルエチルケ
トン、メタノール、メチルイソブチルケトン、ベンゼン
等を用いてもよい。

【００２６】また、実施の形態（１）（２）に係るグリ
ーンシート積層体１０、２０の製造方法では、いずれも
５枚のグリーンシート２１ａ、２１ｂ、１１ｃ〜１１ｅ
の場合について説明したが、何らグリーンシートは５枚
に限定されるものではなく、別の実施の形態の場合、グ
リーンシートは４枚以下あるいは６枚以上でもよい。

【００２７】また、実施の形態（１）（２）に係るグリ
ーンシート積層体１０、２０の製造方法では、いずれも
キャビティ部１１ｆが形成されたグリーンシートが３枚
の場合について説明したが、何らグリーンシートは３枚
に限定されるものではなく、別の実施の形態の場合、キ
ャビティ部１１ｆが形成されたグリーンシートは２枚以
下でも、あるいは４枚以上であってもよい。

【００２８】また、実施の形態（１）（２）に係るグリ
ーンシート積層体１０、２０の製造方法では、いずれも
低温焼成グリーンシートを製造する場合について説明し
たが、別の実施の形態の場合、樹脂にアクリル樹脂等を
用いた高温焼成グリーンシートを製造する際にも適用す
ることができる。

【００２９】

【実施例】以下に実施例に係るグリーンシート積層体の
製造方法を用いた場合、圧着治具３１、３２の接着程度
を調査した結果について説明する。グリーンシート積層
体は、図４に示したフローチャートに基づいて製造し
た。なお、コーティング剤には下記の表１に示した組成
のものを使用し、スクリーン印刷の厚さは約６μｍに設
定した。

【００３０】

【表１】

【００３１】この結果、離形層１６及びグリーンシート
下面２３ａより圧着治具３２、３１（共に図３）を簡
単、かつ確実に取り外すことができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るグリーンシート積層体の製造方法
の実施の形態（１）を説明するために摸式的に示した斜
視図である。

【図２】実施の形態（１）に係るグリーンシート積層体
の製造方法を概略的に示したフローチャートである。

【図３】実施の形態（２）に係るグリーンシート積層体
の製造方法を説明するために摸式的に示した斜視図であ
る。

【図４】実施の形態（１）に係るグリーンシート積層体
の製造方法を概略的に示したフローチャートである。

【図５】従来のグリーンシート積層体の製造方法を説明
するために摸式的に示した斜視図である。

【図６】従来の離形用シートを用いたグリーンシート積
層体の製造方法を説明するために摸式的に示した斜視図
である。

【図７】従来の別のグリーンシート積層体の製造方法を
説明するために摸式的に示した斜視図である。

【符号の説明】

１０グリーンシート積層体１１ｅ最上部のグリーンシート１２ｅ最上部のグリーンシートの上面１５、１６離形層２１ａ最下部のグリーンシート２１ｂ、１１ｃ、１１ｄ中間部のグリーンシート２３ａ最下部のグリーンシートの下面３１、３２圧着治具

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】積層時最下部に位置するグリーンシート
の下面と、最上部に位置するグリーンシートの上面とに
コーティング剤をそれぞれ塗布した後、アニール処理を
施して離形層を形成し、前記最下部のグリーンシートと
前記最上部のグリーンシートとの間に複数枚のグリーン
シートを順次積層した後、前記最上部のグリーンシート
の上面と前記最下部のグリーンシートの下面に圧着治具
をそれぞれ密接させ、前記グリーンシート同士を熱圧着
させる工程を含むことを特徴とするグリーンシート積層
体の製造方法。
【請求項２】キャビティ部が形成されている最上部の
グリーンシートの上面にコーティング剤を塗布した後、
アニール処理を施して離形層を形成し、前記最上部のグ
リーンシートの下方に複数枚のグリーンシートを順次積
層した後、最下部のグリーンシートの下面に離形シート
を介して圧着治具を密接させる一方、前記最上部のグリ
ーンシートの上面に圧着治具を密接させ、前記グリーン
シート同士を熱圧着させる工程を含むことを特徴とする
グリーンシート積層体の製造方法。
【請求項３】前記コーティング剤が酸化マンガン、樹
脂及び有機溶剤から構成されたものであることを特徴と
する請求項１または請求項２記載のグリーンシート積層
体の製造方法。