JP2005038945A

JP2005038945A - 多層配線基板用セラミック積層体の製造方法および製造装置

Info

Publication number: JP2005038945A
Application number: JP2003198040A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Kamata; 明彦鎌田
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2003-07-16
Filing date: 2003-07-16
Publication date: 2005-02-10

Abstract

【課題】高品質の積層体を作製することができる、多層配線基板用セラミック積層体の製造方法とその製造装置を提供する。
【解決手段】キャリアフィルムとセラミックグリーンシートからなる長尺の複合体を、その長尺の形態を維持しながら、順次、孔あけステーション、充填ステーション、印刷ステーション、および積層ステーションへ連続的に導く多層配線基板用セラミック積層体の製造方法とその製造装置において、キャリアフィルムを上方に、セラミックグリーンシートを下方に向けた状態で、順次、各作業行程に搬送し、加えて、印刷ステーションにおいては、セラミックグリーンシートの下側から電子写真法を用いて印刷する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多層配線基板用セラミック積層体の製造方法および製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２は、従来、および本発明の製造方法で作製される多層配線基板用のセラミック積層体９０の断面図を示している。図２に示すように、セラミック積層体９０は、配線パターン９２やシート間接続用のビアホール９３が形成されたセラミックグリーンシート９１を、複数枚積層して構成されている。
【０００３】
このような構成の積層体を量産するには、シートの孔あけ、孔へのペースト充填、配線パターンの印刷、シートの積層といった各作業工程を、連続して行なえるよう自動化することが必要となる。この自動化の実現方法について、特許文献１では、長尺のキャリアフィルム上にセラミックグリーンシートを形成した１本の複合体を供給リールに巻いておき、セラミックグリーンシートが上方に向くように供給リールから別の巻取りリールに搬送し、搬送中に連続して各作業工程を行なう製造方法と装置が提案されている。
【０００４】
また、多層配線基板用セラミック積層体は、一般的には、シートごとに異なる配線パターンを形成する。このため、例えばスクリーン印刷のように、配線パターンが変わるたびにスクリーンも変える必要があるような、手作業を伴なう印刷方法を用いることは、量産するための方法としては適していない。この印刷方法については、例えば特許文献２のように、セラミックグリーンシートの上方に配線パターンを転写するための感光体を配置し、セラミックグリーンシートの搬送に応じて感光体にあらかじめ登録された配線パターンで回路形成用荷電粉末を付着させ、異なる配線パターンを、順次、シートに転写する電子写真装置を用いるものが提案されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平０４−００２１９６号公報
【特許文献２】
特開平１１−３３０６７１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この特許文献１と特許文献２の提案を組み合わせることにより、量産化することに対する解決手段にはなり得るが、その一方で、できあがったセラミック積層体の品質面では問題が生じる可能性がある。
【０００７】
まず１つ目は、配線パターンの転写不良の問題である。特許文献１で記載されているような長尺のセラミックグリーンシートを、たとえキャリアフィルムで支持させたとしても、シートの重みでたわみが生じてしまう。また供給リールと巻取りリールの間に、シートとフィルムを共に支持する支持ロールを作業工程間にさらに設けたとしても、支持ロール間のたわみは緩和されるが完全には無くならない。このようなたわみの発生した状況で、特許文献２で記載されているように、セラミックグリーンシートの上方から転写するための感光体を接触させ、長時間稼動させようとすると、感光体とセラミックグリーンシートとの接触が不十分になり、転写不良を起こすことが考えられる。
【０００８】
２つ目は、回路形成用荷電粉末の飛散に関する問題である。特許文献１と特許文献２の提案を組み合わせて配線パターンを印刷しようと、前述した通り、長尺のセラミックグリーンシートの上方に感光体を設置することになる。よって必然的に、回路形成用荷電粉末を感光体に付着させたり、また転写しきれずに感光体に残った回路形成用荷電粉末を次の転写準備のために取り除いたりする処理は、セラミックグリーンシートの上方で行なわれることになる。このため、付着や取り除きの際に発生する微量の粉末の飛散物が、セラミックグリーンシート上に落下してしまい、そのまま付着することになる。仮に、異なる配線間に付着した場合は、製品となった時に、本来導通すべきでない配線間が導通してしまうなどの配線不良が発生することが考えられる。
【０００９】
そこで、この発明の目的は、上述の問題を解決し得る多層配線基板用セラミック積層体の製造方法と、製造装置を提供しようとすることである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述した技術的課題を解決するため、長尺のキャリアフィルム上にセラミックグリーンシートがその長手方向にわたって連続的に形成された１本の長尺の複合体を準備し、複合体を、その長尺の形態を維持し、かつキャリアフィルムを上側に、セラミックグリーンシートを下側に向けた状態で、順次、孔あけステーション、充填ステーション、印刷ステーション、および積層ステーションに連続的に導く、多層配線基板用セラミック積層体の製造方法を提供する。
【００１１】
上述した印刷ステーションにおいては、回路形成用荷電性粉末が、セラミックグリーンシートに対し、複合体の下方向から転写するようにした電子写真法を用いる。
【００１２】
さらに、積層ステーションにおいては、セラミックグリーンシートに積層体サイズの寸法に切り込みを入れ、積層体サイズの切り込みが入れられたセラミックグリーンシートを、複合体の下側に配置されている保持板の上に、または保持板の上に積み重ねられた積層体サイズのセラミックグリーンシートの上に仮止めし、積層体サイズのセラミックグリーンシートをキャリアフィルムから剥離させて積層する。
【００１３】
また、この発明では、上述したような方法を実施するための装置が提供される。
【００１４】
この装置は、長尺のキャリアフィルム上にセラミックグリーンシートがその長手方向にわたって連続的に形成された１本の長尺の複合体を、その長尺の形態を維持し、かつキャリアフィルムを上側に、セラミックグリーンシートを下側に向けた状態で供給する供給源と、供給源から引き出された複合体に対し、キャリアフィルムも含めてセラミックグリーンシートに貫通孔を形成する孔あけステーションと、孔あけステーションを通過した複合体に対し、キャリアフィルム側から貫通孔に導電性ペーストを充填する充填ステーションと、充填ステーションを通過した複合体に対し、電子写真法を用いて、回路形成用荷電性粉末を、セラミックグリーンシートに、複合体の下方向から転写する印刷ステーションと、印刷ステーションを通過した長尺の複合体に対し、セラミックグリーンシートに積層体サイズの寸法に切り込みを入れ、積層体サイズの切り込みが入れられたセラミックグリーンシートを、複合体の下側に配置されている保持板の上に、または保持板の上に積み重ねられた積層体サイズのセラミックグリーンシートの上に仮止めし、積層体サイズのセラミックグリーンシートをキャリアフィルムから剥離させて積層する積層ステーションとを備えることを特徴としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の多層配線基板用セラミック積層体の製造装置の一実施例を示す図解図である。
【００１６】
まず、この多層配線基板用セラミック積層体の製造装置１は、長尺のキャリアフィルム１２上に形成されたセラミックグリーンシート１１を備える長尺の複合体１３が供給源となる供給リール１０を備える。供給リール１０から引き出された複合体１３は、セラミックグリーンシート１１を下方に、キャリアフィルム１２を上方に向けた状態で、以後のステーションに導かれる。供給リール１０から引き出される複合体１３は、そのテンションがコントロールされ、かつその幅方向での位置がコントロールされることが望ましい。
【００１７】
複合体１３は、まず最初に、孔あけステーション２０に導かれる。
【００１８】
孔あけステーション２０では、レーザービーム２１により、複合体１３の上方から、キャリアフィルム１２も含めてセラミックグリーンシート１１の所定の位置に、ビアホールとなる貫通孔２２が設けられる。この時、セラミックグリーンシート１１から発生するバリ・クズが貫通孔２２の上方に飛散することがあるが、本発明によると複合体１３はキャリアフィルム１２を上にして搬送されてくるので、飛散物はキャリアフィルム１２上に落下し付着することになり、セラミックグリーンシート１１に付着して製品の品質を落とすことはない。
【００１９】
複合体１３は、次いで、充填ステーション３０に導かれる。
【００２０】
充填ステーション３０では、形成された貫通孔２２に導電性ペースト３１を充填する作業を行なう。方法は、まずキャリアフィルム１２上に導電性ペースト３１を盛っておき、セラミックグリーンシート１１側から貫通孔２２を負圧吸引しながら、スキージ３２によって導電性ペースト３１を埋め込むことによって行なう。キャリアフィルム１２側から充填加工を行なうので、余分な導電性ペースト３１がセラミックグリーンシート１１に付着せず、セラミックグリーンシート１１の品質を落とすことはない。
【００２１】
複合体１３は、次いで、印刷ステーション４０に導かれる。
【００２２】
印刷ステーション４０では、複合体１３の進行方向と同じ方向に回転する感光体４３に対し、まず帯電器４２により感光体４３の表面全体を負に帯電させ、次にレーザー光４５を照射して配線パターンに対応した表面位置の帯電を消去し、次にこの帯電されていない表面位置に、あらかじめ負の帯電をさせておいた回路形成用荷電性粉末４１を付着させ、付着した回路形成用荷電性粉末４１を感光体４３の回転に応じて搬送されるセラミックグリーンシート１１に転写し、配線回路層４４を形成する作業が、順次行なわれる。転写後は、次の積層ステーション５０での圧着の阻害要因とならないよう、配線回路層４４を除電する。
【００２３】
この作業は電子写真法の一般的な仕組みを利用したものであるが、本発明では、この転写を、複合体１３の下方向から行なうこととしている。電子写真法を用いた場合、従来の技術でも述べた通り、意図しない回路形成用荷電性粉末４１の飛散物が発生してしまうことがあるが、複合体１３の下方向から上述の一連の作業を行なうことにより、セラミックグリーンシート１１には意図しない飛散物が付着せず、配線回路層４４の品質を落とすことはない。
【００２４】
また、複合体１３の下側に転写する感光体４３を配置するため、複合体１３に仮にたわみが生じたとしても、セラミックグリーンシート１１と感光体４３の接触面は乖離することなく、回路形成用荷電性粉末４１の転写不良を起こす可能性は低減される。よって、これもまた、配線回路層４４の品質を落とさない点で効果がある。
【００２５】
複合体１３は、次いで、積層ステーション５０に導かれる。
【００２６】
積層ステーション５０では、まず、搬送されるセラミックグリーンシート１１に対し、積層体サイズの寸法位置に金型５１を用いて切り込み５２を設ける。この切り込み５２は、キャリアフィルム１２を切らず、セラミックグリーンシート１１は完全に切断するようにすると、次にキャリアフィルム１２の剥離が容易になる。
【００２７】
次に、切り込み５２の入れられた積層体サイズのセラミックグリーンシート１１を、５０℃程度に加熱した保持板５４と押え板５３とで、４０〜５０ＭＰａ程度の圧力で１〜５秒間挟んで保持板５４側に接着させ、その後、保持板５４を下方へ下げることによりキャリアフィルム１２から剥離させる作業が行なわれる。
剥離後、保持板５４上に積み上げられたセラミックグリーンシート１１に対しては除電を行なう。この一連の動作を所望の枚数繰り返し行ない、保持板５４上に所望の枚数の積層体サイズのセラミックグリーンシート１１を積み上げ、多層配線基板用セラミック積層体５５を作製する。
【００２８】
次に、セラミックグリーンシート１１が剥離されたキャリアフィルム１２は、巻取りリール６０に巻き取られる。
【００２９】
なお、本発明の範囲外にはなるが、作製された多層配線基板用セラミック積層体５５は、別の工程に移され、本圧着、焼成、めっき処理、はんだ処理、要素部品搭載処理等を経て、多層配線基板として完成することになる。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように、長尺のキャリアフィルム上にセラミックグリーンシートがその長手方向にわたって連続的に形成された１本の長尺の複合体を準備し、長尺の複合体を、その長尺の形態を維持し、かつキャリアフィルムを上方に、セラミックグリーンシートを下方に向けた状態で、順次、孔あけステーション、充填ステーション、電子写真法による印刷ステーション、および積層ステーションに連続的に導く多層配線基板用セラミック積層体の製造方法および製造装置を用いることによって、品質の高い多層配線基板用セラミック積層体を作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の多層配線基板用セラミック積層体の製造装置の一実施例を示す図解図である。
【図２】従来、および本発明の製造方法で作製される多層配線基板用のセラミック積層体の断面図である。
【符号の説明】
１ …多層配線基板用セラミック積層体の製造装置
１０…供給リール
１１…セラミックグリーンシート
１２…キャリアフィルム
２０…孔あけステーション
２１…レーザービーム
２２…貫通孔
３０…充填ステーション
３１…導電性ペースト
３２…スキージ
４０…印刷ステーション
４１…回路形成用荷電性粉末
４２…帯電器
４３…感光体
４４…配線回路層
４５…レーザー光
５０…積層ステーション
５１…金型
５２…切り込み
５３…押え板
５４…保持板
６０…巻取りリール
９０…セラミック積層体
９１…セラミックグリーンシート
９２…配線パターン
９３…ビアホール

Claims

長尺のキャリアフィルム上にセラミックグリーンシートがその長手方向にわたって連続的に形成された１本の長尺の複合体を準備し、前記複合体を、その長尺の形態を維持したまま、順次、孔あけステーション、充填ステーション、印刷ステーション、および積層ステーションに連続的に導く多層配線基板用セラミック積層体の製造方法であって、
前記複合体は、前記キャリアフィルムを上側に、前記セラミックグリーンシートを下側に向けた状態で連続的に導き、
前記印刷ステーションでは、回路形成用荷電性粉末が、前記セラミックグリーンシートに対し、前記複合体の下方向から転写されるようにした電子写真法を用い、
前記積層ステーションでは、前記セラミックグリーンシートに積層体サイズの寸法に切り込みを入れ、
前記積層体サイズの切り込みが入れられたセラミックグリーンシートを、前記複合体の下側に配置されている保持板の上に、または前記保持板の上に積み重ねられた積層体サイズのセラミックグリーンシートの上に仮止めし、
前記積層体サイズのセラミックグリーンシートを前記キャリアフィルムから剥離させて積層することを特徴とする、多層配線基板用セラミック積層体の製造方法。
長尺のキャリアフィルム上にセラミックグリーンシートがその長手方向にわたって連続的に形成された１本の長尺の複合体を、その長尺の形態を維持し、かつ前記キャリアフィルムを上側に、前記セラミックグリーンシートを下側に向けた状態で供給する供給源と、
前記供給源から引き出された前記複合体に対し、前記キャリアフィルムも含めて前記セラミックグリーンシートに貫通孔を形成する孔あけステーションと、
前記孔あけステーションを通過した前記複合体に対し、前記キャリアフィルム側から前記貫通孔に導電性ペーストを充填する充填ステーションと、
前記充填ステーションを通過した前記複合体に対し、回路形成用荷電性粉末を、前記セラミックグリーンシートに、電子写真法を用いて前記複合体の下方向から転写する印刷ステーションと、
前記印刷ステーションを通過した前記複合体に対し、前記セラミックグリーンシートに積層体サイズの寸法に切り込みを入れ、
前記積層体サイズの切り込みが入れられたセラミックグリーンシートを、前記複合体の下側に配置されている保持板の上に、または前記保持板の上に積み重ねられた積層体サイズのセラミックグリーンシートの上に仮止めし、
前記積層体サイズのセラミックグリーンシートを前記キャリアフィルムから剥離させて積層する積層ステーションとを備えることを特徴とする、多層配線基板用セラミック積層体の製造装置。