JPH0478038B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、シート積層法を用いた多層セラミツ
ク基板の製造方法に係り、特にシートの積層にお
ける位置決めを精度よく行う積層方法に関するも
のである。

〔発明の背景〕

多層セラミツク基板の製造方法として、グリー
ンシートに穴あけ、穴内導体充填、配線パターン
印刷を行なつた多数枚のグリーンシートを積層接
着するいわゆるシート積層法がある。本方法を用
いて超高密度の配線パターンの基板を製造するの
には、製造工程における各種位置決めを、精度よ
く行うことがキーポイントとなる。

従来、位置決めは、グリーンシートの端面を位
置決めブロツクに突当てる、或はグリーンシート
に打抜いたガイド穴を各工程の位置決めテーブル
のガイドピンに挿入することにより行なつてい
た。

第１図に後者の位置決め方法を採用した場合の
多層セラミツク基板の製造方法を示す。

先ず、ａのようにグリーンシート１にガイド穴
２を打抜く。次に、ｂのように、ビアホール打抜
き型の下型３のガイドピン４に、シート１のガイ
ド穴２を挿入して位置決めを行い、シート１の所
定位置にビアホール５を打抜く。図のｂは、ビア
ホールを打抜いた後の状態を示す。ビアホールの
形成は型による打抜きの他に、NCボール盤を用
いて所定位置に穿孔する方法もよく知られており
その位置決め方法も本例と同様である。

次に、上記ビアホールに導体ペーストを充填す
る。導体ペーストは、Mo或はＷの粉末に有機バ
インダと溶剤を加えペースト状にしたものを用い
る。導体ペーストの充填は、スクリーン印刷法、
真空吸引法等の周知の方法を用いて行う。スクリ
ーン印刷法を例にとつて説明すると、スクリーン
の開口部に導体ペーストを充填すべきビアホール
位置が合致するように、スクリーンとシートを位
置決めする必要がある。従来は、シート１のガイ
ド穴２を導体充填装置の位置決めテーブル６のガ
イド７に挿入して位置決めを行つていた。ｃは、
位置決めテーブル６にシート１をセツトして、導
体ペースト８を充填した状態を示す。（図には、
スクリーン、導体充填装置本体等は示していな
い） 次に、導体充填と同じスクリーン印刷法を用い
て配線パターン９を印刷する。ｄに印刷後の状態
を示す。

次に、配線パターンの印刷の終つたシートを所
定枚数積層した後、加熱加圧して接着し一体化す
る。このとき、ｅに示すように各シート間の位置
決めを行うために、積層治具１０のガイドピン１
１にシート１のガイド穴２を挿入して行う。次
に、接着により一体化したシート１２のガイド穴
１３を、製品打抜き型の下型１５のガイドピン１
４に挿入し、第１図のｆに点線１６で外形を示し
た製品部１７を打抜く。その後、周知の方法で焼
結を行い、表裏の導体にNi、Auめつき等を施し
基板を完成する。

以上、第１図に説明してきたように、従来の製
造方法では、グリーンシートに打抜いたガイド穴
を、各工程の位置決めテーブルのガイドピンに挿
入し位置決めを行なつてきた。しかし、グリーン
シートは、周知のように、アルミナ等のセラミツ
ク原材料粉末を有機バインダを用いて結合し、シ
ート状に成形したものであるために、工程途中に
おいて変形しやすく、またガイド穴をガイドピン
に挿入、離脱を繰返すことにより、ガイド穴も形
崩れを生じる。このために位置決め精度は、±0.1
mm程度が限度であり、この位置決め精度の悪さが
超高密度の大形多層基板を製造するときの障害と
なつていた。

各工程においてガイド穴方式には問題があるが
ここでは、積層接着における問題点を例にとつて
述べる。

第２図は、積層時における問題であるが、これ
は、ガイド穴の形崩れ、印刷位置精度、ビアホー
ルのガイド穴からの位置精度、シートの変形等に
より発生する問題であるが、シート１とシート
１′の間に位置ズレが生じたため、シート１のビ
アホール８とシート１′のビアホール８′の間に導
通がとれないで、オープン不良（不良箇所１９）
が生ずる。また、シート１′とシート１″の位置ズ
レのために、シート１″のビアホール８″とシート
１′の配線ライン９′との間にシヨート不良（不良
箇所１８）が生じている。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、シート積層法による多層基板
の積層工程における、グリーンシートの位置決め
精度を大巾に向上させ、超高密度の多層基板の製
造が可能な積層方法を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明においては、シートの位置決位置と積着
位置を別個に設け、位置決め位置で正確に位置決
めしたシートを、積層位置に正確に搬送して積層
作業を行う。

位置決め位置におけるシートの位置決めは、シ
ートに正確に穿孔した基準穴を撮像管を用いてモ
ニタテレビのブラウン管上に映し出し、ブラウン
管上に、垂直および水平方向のカーソル線で指定
した定位置にシートの基準穴の像が合致するよう
に、シートを固定したＸ，Ｙ，θテーブルを微調
整してロツクする。

次に、搬送機構によりシートを吸着（位置決め
テーブルに密着して吸着）して、積層テーブル迄
移動して停止する。この停止位置は機械的方法に
より正確に位置決めすることが可能である。積層
位置では、接着剤塗布及び、新たなガイド孔を穿
孔して正確な位置での積層、仮接着作業を行いこ
の積層位置もモニターして精度の確認を行う。

このように、本発明によれば、グリーンシート
の端面を装置の位置決めブロックに突当てたり、
或はグリーンシートのガイド穴を装置のガイドピ
ンに挿入することはなく、ガイド穴等が損傷して
いても積層が可能であり、また位置確認が常に可
能である為に、シート変形による不良品の削除等
が可能となり、精度の高い積層ができる。

〔発明の実施例〕

本発明の実施例を、第３図〜第６図に示す。第
３図は、積層装置全体図を示す。第４図は、積層
前のシートを示す。積層前のシートには、打抜き
型或はNcボール盤等を用いて、位置合せ用基準
穴３５Ａ〜３５Ｄをビアホール５と同時にあけ
る。この位置精度は±0.01mm以内に抑えることが
可能である。実施例では、Ncボール盤を用いて
φ0.2mmのビアホール５と、φO.2mmの基準穴３５
Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ，３５Ｄを0.3mm厚さのグリ
ーンシートの４隅に、同時に穿孔した穴明け直後
の穴間の位置精度は±0.01mmである。

穴明後は、ビアホール５の充填印刷、及び配線
パターン印刷をスクリーンで行い、積層前の状態
とする。

積層作業は、第３図の装置を使用する。積層は
位置合せ用テーブル２５にシート１をセツトし
て、真空吸引でシート１を固定する。この時概略
位置合せは、従来のガイド穴２を位置合せテーブ
ル２５のガイドピンに挿入して行う。次に第５図
に示すごとく、基準穴３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ，
３５Ｄ上に、撮像管２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２
２Ｄを移動させ、基準穴３５Ａ，３５Ｂ，３５
Ｃ，３５Ｄをモニタテレビ２０の画像に写し出
す。モニタテレビ２０上の基準穴３２Ａ，３２
Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄに対してカーソル線３３，３
４を移動して基準穴３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３
２Ｄを囲む。本作業により撮像管２２Ａ，２２
Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄとモニタテレビ２０のカーソ
ル線３３，３４を固定する。

次に、シート搬送機構テーブル２４を位置合せ
用テーブル２５上に正確に移動する。位置合せ用
テーブル２５を上昇させて、シート１を搬送テー
ブル２４に密着させて、搬送テーブル２４の真空
吸引を行うと同時に、位置合せテーブル２５の真
空吸引を停止する。位置合せテーブル２５は、下
降させて元の位置で停止する。

シートを吸引したまま搬送テーブル２４を積層
テーブル２７上に正確に移動する。積層テーブル
２７を上昇させて、新規のガイド穴３７をあける
（ガイド穴３７は、本接着時のホツトプレス時の
全体的な傾むき防止用穴とする）と同時に搬送テ
ーブルに密着する。積層テーブル２７の真空吸引
を行うと同時に搬送テーブル２４の吸引を停止す
る。積層テーブル２７の下降を行う。この下降停
止位置は、位置センサ３６によりシート上端を検
出して停止する。

搬送テーブル２４は、位置合せテーブル２５と
積層テーブル２７の中間位置迄移動しておく（作
業に支障ない位置）その後、撮像管２３を移動し
て、モニターテレビ２１に基準穴３２を写し出
し、カーソル線３３，３４を移動して基準穴３２
位置を固定したものとする。

シートの２枚目以降は、位置合せテーブル２５
にシートをセツトしてモニターテレビ２０を見な
がら位置合せテーブル２５のＸ，Ｙ，θを移動さ
せて、カーソル線３３，３４内に入れるよう位置
合せを行う。

１枚目のシートには、接着剤を筆、またはスプ
レーで塗布しておき、２枚目のシートを１枚目と
同様積層テーブル２７迄移動して積み重ねる。積
層テーブル上のモニタテレビは、常に積層後の位
置をチエツクしており、不具合な場合、再度積層
しなおすことも可能である。３枚目以降のシート
は２枚目と同様の作業で順次積層していく。積層
完の状態を第６図に示す。本実施例での位置精度
は100倍の像が12インチのブラウン管上に写し出
させるようにしており、カーソル線３３，３４は
ブラウン管上で約0.6mmであり、解像度は0.006mm
となり、±0.01mmの精度で、基準穴の位置をブラ
ウン管上で固定することが出来る。

その他機械精度、ブラウン管上のカーソル線に
対する合せ精度等によるが、シート間の位置ずれ
誤差を±0.01〜±0.02mmに制御した積層接着が可
能となる。

積層が完了したら積層テーブル２７の真空を停
止して、ガイド穴あけピン２９を下降させてシー
トを取り出す。この状態では接着剤による仮接着
の状態であり、新たなガイド穴にピンを立てて全
体的な傾むきを防止してホツトプレス治具にセツ
トする（第２図参照）。その後ホツトプレス装置
を用いて加熱加圧し一体化する。

これ以後、外形切断、焼結、Niめつき、Auめ
つき等の工程を経て基板を完成させる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、積層接着の位置決めを±0.01
〜±0.02mmの精度で行うことが出来る。従つて、
積層によるオープン不良、シヨート不良等の発生
はなく、超高密度パターンの多層セラミツク基板
の製造が可能となつた。

また積層時には、常にブラウン管上で基準穴位
置をチエツクしており、シートの変形などにより
基準穴位置に狂いを生じたものは、予め作業前に
不良品として排除することが出来る。また積層時
にもチエツクしており、誤動作等により位置合せ
不良となつた場合は、再度積層が可能であり、不
良の防止が可能となる。

なお、シートの経時的な変化、印刷によるシー
トの変形等が生じていても、基準穴位置が許容範
囲内の狂いならば、４隅の基準穴をブラウン管上
の設定位置からのずれを上下左右均等に配分する
ことにより、位置ずれ誤差を最小限に抑えること
ができる。従来のガイド穴方式、ガイドピン方式
では、シート全体が一方向に平行移動したり、回
転することによる位置誤差を除去することは不可
能であつたが、本設備では、平行移動、回転等に
よる位置決め誤差は、ブラウン管上で位置確認を
行うため、最小限に抑えることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来法による多層セラミツク基板の製
造方法の説明図で、第１図ａはグリーンシートに
ガイド穴を打抜いた状態、第１図ｂはグリーンシ
ートにビアホールを打抜いた状態、第１図ｃはビ
アホールに導体充填した状態、第１図ｄは配線パ
ターン印刷を完了した状態、第１図ｅは積層接着
を行うためにシートを積層している状態、第１図
ｆは製品を打抜くために接着の終つたシートを打
抜き型の下型にセツトした状態を示し、第２図は
積層におけるズレの発生とズレによるオープン、
シヨート不良を示す断面図、第３図は本発明の一
実施例の積層装置の全体図、第４図は同じく積層
前シートの斜視図、第５図はシートの位置合せ方
法の説明図、第６図は積層後のシート状態を示す
斜視図である。 １……グリーンシート、２……ガイド穴、３…
…ビアホール打抜き型（下型）、４……ビアホー
ル打抜き型のガイドピン、５……ビアホール、６
……導体充填装置の位置決めテーブル、７……導
体充填装置の位置決めテーブルのガイドピン、８
……ビアホールに充填された導体ペースト、９…
…グリーンシート上に印刷された配線パタン、１
０……積層治具、１１……積層治具のガイドピ
ン、１２……積層接着後のグリーンシート、１３
……積層接着後のグリーンシートのガイド穴、１
４……製品打抜き型のガイドピン、１５……製品
打抜き型（下型）、１６……製品の外形線、１７
……製品。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 多層セラミツク基板のシート積層法であつ
   て、シートのビアホール内への導体充填、配線パ
   ターン印刷等が完了したシートの積層方法におい
   て、すくなくともＸ，Ｙ，θの微動が可能な位置
   決めテーブルとすくなくともＺ移動が可能な積層
   テーブルを分離して設けておき、前記位置決めテ
   ーブルにおいて、各シートの２ケ以上の基準穴を
   第１の画像モニタで処理し、前記基準穴の像が所
   定位値にくるように前記各シートを搭載固定した
   のち、搬送機構により前記各シートを吸着固定し
   て前記積層テーブルまで移動し、該積層テーブル
   上にて積み上げ、前記基準穴を第２の画像モニタ
   で処理し、前記各シートが正常に積層されたこと
   を確認することを特徴とする積層方法。 ２ 前記搬送機構による前記各シートの移動後、
   前記各シートに積層用のガイド穴をあけることを
   特徴とする請求項１記載の積層方法。 ３ 前記各シートの積層後、前記各シートの積層
   位置の不良を検出した場合には、該不良シートを
   排除して再度積層を行うことを特徴とする請求項
   １または請求項２記載の積層方法。