JP2000196239A - Manufacture of ceramic multi-layer wiring board - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable to manufacture a ceramic multilayer wiring board with high dimensional accuracy by reducing unequal pressure when the ceramic multilayer body is pressed, in manufacturing the ceramic multilayer wiring board. SOLUTION: A supporting rod of a jig is penetrated into a through-hole, and then a rigid plate 3 is placed on a lower die 13 of the jig. An elastic body or a plastic body is fixed on the front and rear surfaces of the plate 3. Next, a green sheet multilayer body is placed on the plate 3 in the same manner. Moreover, another rigid plate 3 is placed on the green sheet multilayer body 1. This process is repeated several times so that the ceramic multilayer body is positively sandwiched by the rigid plates. Finally, the upper die of the jig is placed. This jig is applied with heat and pressure by a single-spindle pressing machine 33 to obtain an unbaked ceramic formed body.

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、印刷パターンが形
成されたグリーンシートの積層体を焼成してセラミック
多層配線基板を製造する方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a ceramic multilayer wiring board by firing a laminate of green sheets on which a printed pattern is formed.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来のセラミック多層配線基板の製造方
法においては、例えばグリーンシートにビアホールや印
刷パターンを形成した後にグリーンシートを複数枚積層
し、この積層体を圧着して未焼成セラミック成形体と
し、これを焼成してセラミック多層配線基板を製造して
いる。2. Description of the Related Art In a conventional method for manufacturing a ceramic multilayer wiring board, for example, a green sheet is formed with via holes and a printed pattern, and then a plurality of green sheets are laminated. This is fired to produce a ceramic multilayer wiring board.

【０００３】ところで、一般に、セラミックは焼成によ
り収縮する。この収縮の割合は、グリーンシートや導体
の原材料の組成や粒径等の変動や、セラミック多層配線
基板製造工程中の各条件の変動等により変動する。特に
グリーンシートにビアホールや印刷パターンを形成した
ものを複数枚積層し圧着する場合、単軸プレス機による
特定方向への加圧では、グリーンシートの厚みばらつき
やビアホール、印刷パターンの有無によりグリーンシー
ト積層体の厚さ方向にばらつきが生じる。熱プレス等の
単軸プレス機の場合には、上型、下型とも平行面で加
温、加圧する。このため加圧時にグリーンシート積層体
の厚みの厚い部分と薄い部分において圧力むらとなり圧
着後の未焼成セラミック成形体に密度ばらつきが生じ
る。[0003] Generally, ceramic shrinks upon firing. The rate of this shrinkage fluctuates due to fluctuations in the composition and particle size of the raw materials of the green sheets and conductors, fluctuations in various conditions during the manufacturing process of the ceramic multilayer wiring board, and the like. In particular, when laminating a plurality of green sheets with via holes and print patterns formed on them and pressing them together, pressing in a specific direction using a single-axis press will cause the green sheets to be laminated due to variations in the thickness of the green sheets and the presence or absence of via holes and print patterns. Variations occur in the thickness direction of the body. In the case of a single-screw press such as a hot press, both the upper and lower dies are heated and pressed in parallel planes. For this reason, pressure unevenness occurs in the thick and thin portions of the green sheet laminate at the time of pressurization, and the density of the unfired ceramic molded body after the pressure bonding varies.

【０００４】未焼成セラミック成形体の密度と焼成時の
収縮量との間には相関があり、これについては特開平０
８−１３３８４７号公報に記載の通りである。未焼成セ
ラミック成形体の密度ばらつきは焼成時の収縮量のばら
つきを生じさせ、セラミック多層配線基板の寸法精度の
低下を引き起こす。[0004] There is a correlation between the density of an unfired ceramic molded body and the amount of shrinkage during firing.
It is as described in JP-A-8-133847. Variations in the density of the unfired ceramic compact cause variations in the amount of shrinkage during firing, resulting in a decrease in dimensional accuracy of the ceramic multilayer wiring board.

【０００５】そこで圧着時の密度ばらつきを抑え、セラ
ミック多層配線基板の焼結収縮率のばらつきを低減し寸
法精度の低下を抑制するために主に以下の手段を利用し
ていた。即ち、 グリーンシートにビアホールや印刷パターンを形成し
た後に該グリーンシート積層体を真空パック用袋に入れ
て真空パックし、等方静水圧プレスにより加圧し、未焼
成セラミック成形体を得る。[0005] Therefore, the following means have been mainly used to suppress the variation in density at the time of press bonding, reduce the variation in sintering shrinkage of the ceramic multilayer wiring board, and suppress the decrease in dimensional accuracy. That is, after forming a via hole or a print pattern in the green sheet, the green sheet laminate is put in a vacuum packing bag, vacuum-packed, and pressed by an isostatic pressing to obtain an unfired ceramic molded body.

【０００６】上述の等方静水圧プレスの変わりにラバ
ープレス機を用いて加圧し、未焼成セラミック成形体を
得る。[0006] Instead of the above-mentioned isotropic isostatic pressing, pressing is performed using a rubber press machine to obtain a green ceramic molded body.

【０００７】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし上記従来技術で
は、以下の問題があった。However, the above prior art has the following problems.

【０００８】の方法では等方静水圧の効果を得るため
には真空パック用袋に詰めたり加圧後袋から取り出すた
めの作業等が必要で、しかも一つの真空パック用袋にグ
リーンシート積層体は１つしか入れられないため、作業
性が悪い。また袋についた液体が未焼成セラミック成形
体に付着した場合、外観不良等の不具合となり歩留り低
下を起こす。In the method of (1), in order to obtain the effect of isotropic hydrostatic pressure, it is necessary to perform operations such as packing in a vacuum-packing bag and taking out of the bag after pressurization. The workability is poor because only one can be inserted. In addition, when the liquid attached to the bag adheres to the unfired ceramic molded body, it causes defects such as poor appearance and lowers the yield.

【０００９】の方法では等方静水圧の効果を得るため
にはグリーンシート積層体がラバープレスの弾性体に直
接接触しなければならないため、１回のプレスで圧着可
能な数が１つに限られてしまい量産化を行う場合は設備
が多数必要となる。In the method of (1), in order to obtain the effect of isotropic hydrostatic pressure, the green sheet laminate must directly contact the elastic body of the rubber press, so that the number of press-fits per press is limited to one. For mass production, many facilities are required.

【００１０】本発明は、以上のような問題点を鑑みてな
されたもので、単軸プレスを用い、１回のプレスで複数
のグリーンシート積層体を圧着可能でかつ等方静水圧プ
レス効果が得られるセラミック多層配線基板の製造方法
を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and a plurality of green sheet laminates can be pressed by a single press using a uniaxial press, and an isotropic hydrostatic pressing effect can be obtained. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a ceramic multilayer wiring board to be obtained.

【００１１】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、導体パターン及びビアホールの形成さ
れたグリーンシートを多数枚積層し、グリーンシート積
層体を圧着して未焼成セラミック成形体とし、該未焼成
セラミック成形体を焼成するセラミック多層配線基板の
製造方法において、片面または両面に弾性体を形成した
剛体板を用意し、その剛体板を前記グリーンシート積層
体の片面または両面にあて、単軸プレス機により前記剛
体板を介して前記グリーンシート積層体を加圧し、圧着
する。In order to achieve the above object, according to the present invention, a green sheet having a conductor pattern and a via hole formed thereon is laminated in a large number, and the green sheet laminate is pressed to form an unfired ceramic molded body. In the method for manufacturing a ceramic multilayer wiring board for firing the unfired ceramic molded body, a rigid plate having an elastic body formed on one or both surfaces is prepared, and the rigid plate is applied to one or both surfaces of the green sheet laminate. Then, the green sheet laminate is pressed through the rigid plate by a single-screw press and pressed.

【００１２】尚、弾性体に代えて表裏面に可塑体を形成
した剛体板を用いることもできる。It is to be noted that a rigid plate having plastic bodies formed on the front and back surfaces may be used instead of the elastic body.

【００１３】上記弾性体は、加圧時の温度でも弾性を失
わず、硬度３０から８５程度のものが望ましく、例え
ば、耐熱性にすぐれたシリコーンゴムやフッ素ゴム等が
好ましい。また可塑体は、セラミック多層配線基板の材
料として使用するグリーンシートと同等もしくはそれよ
り硬度の低いものが望ましく、例えば、セラミック多層
配線基板の材料として使用するグリーンシートが好まし
い。The elastic body preferably does not lose its elasticity even at the temperature at the time of pressurization and has a hardness of about 30 to 85. For example, silicone rubber or fluorine rubber having excellent heat resistance is preferable. Also, the plastic is desirably the same or lower in hardness than the green sheet used as the material of the ceramic multilayer wiring board. For example, a green sheet used as the material of the ceramic multilayer wiring board is preferable.

【００１４】さらに、剛体板としては、加圧に耐えるも
のが望ましく、たとえばステンレス鋼や鉄等が好まし
い。Further, the rigid plate desirably withstands pressure, for example, stainless steel or iron is preferable.

【００１５】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面を
用いて説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【００１６】アルミナとホウケイ酸鉛結晶化ガラスを主
成分としたグリーンシートに約０．２ｍｍの穴をあけ
る。次に、穴あけした穴に導体ペーストの充填し、さら
にこのグリーンシートの表面にパターン印刷を施す。こ
のようにして作成したグリーンシートを複数枚積層し、
図５に示すようにグリーンシート積層体１をつくる。A hole of about 0.2 mm is made in a green sheet mainly composed of alumina and lead borosilicate crystallized glass. Next, the drilled holes are filled with a conductive paste, and the surface of the green sheet is subjected to pattern printing. Laminate multiple green sheets created in this way,
As shown in FIG. 5, a green sheet laminate 1 is made.

【００１７】次に、グリーンシート積層体を加圧する工
程に進む。Next, the process proceeds to the step of pressing the green sheet laminate.

【００１８】図１はグリーンシート積層体を複数まとめ
て加圧するための治具の断面図である。治具は、グリー
ンシート積層体同士の間に挟む剛体板を支持するための
支持棒１２を備える。FIG. 1 is a sectional view of a jig for pressing a plurality of green sheet laminates together. The jig includes a support rod 12 for supporting a rigid plate sandwiched between green sheet laminates.

【００１９】また、図２は、治具にグリーンシート積層
体を複数積み上げる際、グリーンシート積層体の間に挟
む剛体板３の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of the rigid plate 3 sandwiched between the green sheet laminates when a plurality of green sheet laminates are stacked on a jig.

【００２０】グリーンシート積層体及びグリーンシート
積層体間に挟む剛体板３には、図３及び図５に示す通
り、加圧時に位置ずれを防止するための支持棒１２を通
す貫通孔があけてある。As shown in FIGS. 3 and 5, the green sheet laminate and the rigid plate 3 sandwiched between the green sheet laminates have through holes through which support rods 12 for preventing displacement during pressurization are formed. is there.

【００２１】まず、治具の支持棒１２を上記貫通孔に貫
通させ、治具の下型１３に剛体板３を載せる。この剛体
板３の表裏面には弾性体もしくは可塑体、例えばグリー
ンシート積層体に使用したグリーンシートや、あるいは
シリコーンゴムがつけてある。尚、弾性体もしくは可塑
体は、剛体板の治具に接触する面につけてあればよく、
表面または裏面だけでも構わない。可塑体にグリーンシ
ートを用いる場合は、加圧時に一体化しないよう、グリ
ーンシート積層体と可塑体の間にポリエチレン系の樹脂
フィルムを挿入る。First, the support rod 12 of the jig is passed through the through hole, and the rigid plate 3 is placed on the lower die 13 of the jig. An elastic body or a plastic body, for example, a green sheet used for a green sheet laminate or silicone rubber is attached to the front and back surfaces of the rigid plate 3. In addition, the elastic body or the plastic body only needs to be attached to the surface of the rigid plate that contacts the jig,
The front side or the back side alone may be used. When a green sheet is used as the plastic, a polyethylene-based resin film is inserted between the green sheet laminate and the plastic so as not to be integrated when pressed.

【００２２】尚、剛体板３の大きさはグリーンシート積
層体１と同等かそれより大きいほうが望ましい。また、
剛体板３の剛体部２１の材質としては加圧に耐えるステ
ンレス鋼や鉄でできた金属板が望ましい。The size of the rigid plate 3 is preferably equal to or larger than that of the green sheet laminate 1. Also,
The material of the rigid portion 21 of the rigid plate 3 is preferably a metal plate made of stainless steel or iron that can withstand pressure.

【００２３】次に、グリーンシート積層体を同様に剛体
板の上に載せる。さらにグリーンシート積層体１の上に
剛体板３を載せる。この工程を数回繰り返し、セラミッ
ク積層体が必ず剛体板で挟まれるようにする。最後に治
具の上型１１をのせる。Next, the green sheet laminate is similarly placed on a rigid plate. Further, the rigid plate 3 is placed on the green sheet laminate 1. This process is repeated several times so that the ceramic laminate is always sandwiched between the rigid plates. Finally, the upper mold 11 of the jig is placed.

【００２４】図３は、以上のようにして、治具にグリー
ンシート積層体を複数積み上げた状態を示している。FIG. 3 shows a state in which a plurality of green sheet laminates are stacked on a jig as described above.

【００２５】次に、このセラミック積層体と剛体板を交
互に積み重ねたものをいれた治具を、単軸プレス機にの
せ加温、加圧し未焼成セラミック成形体を得る。図４
は、治具にセラミック積層体と剛体板を交互に積み重ね
たものを単軸プレス機で加圧する場合の概略を示してい
る。ここで、プレス本体３３のプレス下型条に治具を配
置し、プレス上型３３で治具を加圧する。加圧が完了し
たら剛体板３と未焼成セラミック成形体を分離し、未焼
成セラミック成形体を焼成炉にて焼成してセラミック多
層配線基板を得る。Next, a jig in which the ceramic laminates and the rigid plates are alternately stacked is placed on a single-screw press and heated and pressed to obtain an unfired ceramic molded body. FIG.
Fig. 1 schematically shows a case where a ceramic laminate and a rigid plate are alternately stacked on a jig and pressed by a single-axis press. Here, the jig is placed on the lower press strip of the press body 33, and the jig is pressed by the upper press die 33. When the pressing is completed, the rigid plate 3 and the unfired ceramic molded body are separated, and the unfired ceramic molded body is fired in a firing furnace to obtain a ceramic multilayer wiring board.

【００２６】本実施例においては、加圧後の未焼成セラ
ミック成形体の密度ばらつきを低減でき、焼成後のセラ
ミック多層配線基板の寸法精度ばらつきは、０．６％あ
ったものが０．３％以下に改善できた。In this embodiment, the density variation of the unfired ceramic molded body after pressing can be reduced, and the dimensional accuracy variation of the ceramic multilayer wiring board after firing is 0.6% to 0.3%. The improvement was as follows.

【００２７】[0027]

【発明の効果】本発明によれば加圧の際、印刷パター
ン、ビアホールの有無やグリーンシート自身の厚さむら
等によるセラミック積層体の厚さにばらつきがあって
も、剛体板の表面にある弾性体もしくは可塑物が変形し
て、セラミック積層体の厚さむらにならうため、弾性体
もしくは可塑物が密着してグリーンシートが圧着される
方向にセラミック積層体に均等に圧力がかかる。According to the present invention, even if the thickness of the ceramic laminate varies due to the printing pattern, the presence or absence of via holes, the unevenness of the thickness of the green sheet itself, and the like, the pressure is applied to the surface of the rigid plate. Since the elastic body or the plastic is deformed and the thickness of the ceramic laminate becomes uneven, pressure is evenly applied to the ceramic laminate in a direction in which the elastic body or the plastic adheres and the green sheet is pressed.

【００２８】また、弾性体や可塑物は剛体板につけてあ
るため、加圧時にセラミック積層体が大きく変形するの
を抑制し、セラミック積層体中のわれ防止効果もある。Further, since the elastic body and the plastic material are attached to the rigid plate, the ceramic laminate is prevented from being greatly deformed when pressurized, and has an effect of preventing the ceramic laminate from cracking.

【００２９】さらに、セラミック積層体と剛体板を複数
重ねたまま一回で単軸プレス機による加圧が可能であり
作業効率も良い。Further, it is possible to apply pressure by a single-screw press at a time while a plurality of ceramic laminates and rigid plates are piled up, so that the working efficiency is good.

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

【図１】本発明の実施例におけるグリーンシート積層体
を加圧するための治具の断面図。FIG. 1 is a cross-sectional view of a jig for pressing a green sheet laminate according to an embodiment of the present invention.

【図２】グリーンシート積層体の間に挟む剛体板の断面
図。FIG. 2 is a cross-sectional view of a rigid plate sandwiched between green sheet laminates.

【図３】治具に複数のグリーンシート積層体を積み重ね
た状態の断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view of a state in which a plurality of green sheet laminates are stacked on a jig.

【図４】単軸プレス機で治具を加圧する場合の概略を示
す断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a case where a jig is pressed by a single-screw press.

【図５】グリーンシート積層体の断面図。FIG. 5 is a sectional view of a green sheet laminate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ グリーンシート積層体 ２ ゴム ３ 剛体板 １１ 上型 １２ 支持棒 １３ 下型 ２１ 剛体部 ３１ プレス上型 ３２ プレス下型 ３３ 単軸プレス本体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Green sheet laminated body 2 Rubber 3 Rigid plate 11 Upper die 12 Support rod 13 Lower die 21 Rigid part 31 Press upper die 32 Press lower die 33 Uniaxial press main part

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松原 博之 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社日 立インフォメーションテクノロジー内 (72)発明者 武田 諭 東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地 株式会社日立製作所内 Ｆターム(参考） 5E346 AA12 AA15 AA43 BB01 CC17 EE24 EE25 EE29 GG01 GG08 GG09 HH11 HH32 HH33  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Hiroyuki Matsubara 1 Horiyamashita, Hadano-shi, Kanagawa Prefecture Within Nichi Information Technology Co., Ltd. (72) Inventor Satoshi Takeda 4-6 Kanda Surugadai, Chiyoda-ku, Tokyo Hitachi, Ltd. F term (reference) 5E346 AA12 AA15 AA43 BB01 CC17 EE24 EE25 EE29 GG01 GG08 GG09 HH11 HH32 HH33

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】導体パターン及びビアホールの形成された
グリーンシートを多数枚積層し、グリーンシート積層体
を圧着して未焼成セラミック成形体とし、該未焼成セラ
ミック成形体を焼成するセラミック多層配線基板の製造
方法において、 片面または両面に弾性体を形成した剛体板を用意し、前
記剛体板を前記グリーンシート積層体の片面または両面
にあて、単軸プレス機により前記剛体板を介して前記グ
リーンシート積層体を加圧し、前記グリーンシート積層
体を圧着することを特徴とするセラミック多層配線基板
の製造方法1. A ceramic multi-layered wiring board, comprising: laminating a large number of green sheets on which a conductor pattern and a via hole are formed; pressing the green sheet laminate to form an unfired ceramic molded body; and firing the unfired ceramic molded body. In the manufacturing method, a rigid plate having an elastic body formed on one or both surfaces is prepared, and the rigid plate is applied to one or both surfaces of the green sheet laminate, and the green sheet is laminated through the rigid plate by a single-axis press. A method of manufacturing a ceramic multilayer wiring board, comprising pressing a body and pressing the green sheet laminate.