JPH05237986A

JPH05237986A - 高粘度ペーストの充填方法及び充填装置

Info

Publication number: JPH05237986A
Application number: JP3970992A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Nishikawa; 義雄西川
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 1992-02-26
Filing date: 1992-02-26
Publication date: 1993-09-17

Abstract

(57)【要約】【目的】基材に設けられた微小孔に高粘度ペーストを
容易かつ確実に充填すること。【構成】基材１に設けられた微小孔２に高粘度ペース
トＰを充填するにあたり、ローラスキージ８を基材１上
に密接配置し、そのローラスキージ８を回転させながら
基材１に対して相対的に移動させる。その際、基材１表
面にペーストＰを供給することにより、微小孔２内にペ
ーストＰを充填する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基材に設けられた微小
孔に高粘度ペーストを充填する方法及びその際に用いる
充填装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、導体回路を形成するため、高粘度
ペーストが充填される。そして、このような充填作業を
行う場合、下記の装置が用いられる。

【０００３】この装置には、セラミックス基板を固定す
るための定盤と、基板に対して移動可能な支持体とが設
けられている。また、支持体の先端部分には、樹脂製の
角スキージが設けられ、その角スキージは基板に対して
密接して配置される。そして、スルーホール形成用孔内
へのペーストの充填は、基板表面における角スキージの
移動方向前方側にペーストを供給した状態で、角スキー
ジを移動させることによって行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記装置を
用いた従来の充填方法では、微小な孔内に高粘度のペー
ストを確実に充填するため、何回も角スキージを移動さ
せなければならかった。従って、ペーストの充填作業に
時間がかかり、工程的にも不利であった。

【０００５】また、孔の深さ／孔の内径で示されるアス
ペクト比が大きくなると、繰り返し角スキージの移動を
行っても、ペーストを充分な深さまで確実に充填するこ
とができないという問題があった。その結果、スルーホ
ール内導体回路に導通不良等が発生し易く、高密度実装
基板を製造することができなかった。

【０００６】本発明は上記の事情に鑑みて成されたもの
であり、その目的は、基材に設けられた微小孔に高粘度
ペーストを容易かつ確実に充填することができる高粘度
ペーストの充填方法及び充填装置を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明では、基材に設けられた微小孔に高粘度ペ
ーストを充填する方法において、ローラスキージを前記
基材に密接配置すると共に、そのローラスキージを回転
させながら基材に対して相対的に移動させ、その際、基
材表面におけるローラスキージの相対移動方向前方側に
前記ペーストを供給することによりペーストを前記微小
孔内に充填している。

【０００８】また、充填装置に関する発明では、基材を
固定するための定盤と、前記基材に対して相対移動可能
な支持体と、その支持体に回転可能に設けられたローラ
スキージと、前記支持体に装着され、ローラスキージに
回転を付与するための駆動手段とを備えている。

【０００９】

【作用】ローラスキージを基材に密着させた状態で、回
転させかつ基材に対して水平方向に移動させた場合、移
動方向前方側に供給されたペーストは、ローラスキージ
の回転力によって移動方向後方側に巻き込まれる。そし
て、ペーストがローラの周面と基材の表面との間を移動
する際、前記ペーストはローラの周面によって微小孔側
に押圧される。よって、従来の角スキージを用いた場合
に比してペーストの充填性が向上し、ローラスキージの
移動回数が少なくても、確実にペーストを充填すること
が可能になる。また、前記方法及び装置によれば、微小
孔のアスペクト比が大きくても、確実にペーストを充填
することができる。尚、ローラスキージの回転方向は、
基材との接点において、ローラスキージの移動方向と同
方向であることが望ましい。

【００１０】また、前記ペーストの粘度の設定値は１０
００００cps 〜５０００００cps （Ｂ形粘度計を用いて
２０℃で測定したときの測定値）であることが望まし
い。その理由は、充填性を向上させるためには高密度、
高粘度のペーストを使用する必要があるからである。前
記粘度が１０００００cps 未満であると、充填されたペ
ースト中に空隙が生じ易くなる。一方、粘度が５０００
００cps を越えると、ペーストを微小孔に充填し難くな
る。

【００１１】更に、前記駆動手段は、モータと、そのモ
ータの出力軸とローラの回転軸との間に掛装された無端
状ベルトとからなることが望ましい。その理由は、構造
を簡略化できるである。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例について
図面に基づき詳細に説明する。本実施例では、厚さが５
mmのセラミックス製グリーンシート１を基材として用
い、そのグリーンシート１に微小孔としてのスルーホー
ル形成用孔（内径が０．２mm）２を透設した。この場
合、スルーホール形成用孔２のアスペクト比は２．５で
ある。また、スルーホール形成用孔２内に充填するため
の高粘度ペーストとして、タングステンを主成分とする
導体回路形成用のペーストＰを作製した。そして、充填
に供する前にペーストＰの密度を９．５g/cm³に、粘度
を２００００cps に調整した。

【００１３】次に、グリーンシート１にペーストＰを充
填するための装置の構成について説明する。図１（ａ）
及び図１（ｂ）に示すように、本装置３はグリーンシー
ト１を水平に固定するための定盤４を備えており、定盤
４の上方には一対のガイドロッド５が平行にかつ水平に
架設支持されている。この定盤４は上下に位置調整可能
である。両ガイドロッド５には可動ブロック７が摺動可
能に設けられ、その可動ブロック７の下面には支持枠６
が固定されている。可動ブロック７及び支持枠６は、例
えば流体圧等を用いた往復駆動手段（図示略）によって
水平方向Ｂに駆動される。

【００１４】支持枠６の先端部にはローラスキージ８の
ローラ８ａを収容するための切欠き部６ａが形成されて
いる。切欠き部６ａの両端には一対の軸受け６ｂが設け
られ、両軸受け６ｂにはローラスキージ８がその回転軸
８ｂにより回転可能に支持されている。尚、ローラスキ
ージ８のローラ８ａの外径は３cmに設定され、ローラ８
ａ面の表面粗度はＲmax ０．５μｍに設定されている。

【００１５】支持枠６の基端部にはモータ９が装着され
ている。モータ９の出力軸９ａとローラ８ａの回転軸８
ｂとの間には、無端状のベルト１０が掛装されている。
前記モータ９とベルト１０とにより回転駆動手段が構成
され、この回転駆動手段によってローラスキージ８が図
１（ａ）のＡ方向に回転される。また、ローラスキージ
８の移動方向前方側には、板状のスクレッパ１１が設け
られている。ペーストＰはローラスキージ８とスクレッ
パ１１との間に供給され、両者８，１１の移動に伴い、
スクレッパ１１によってペーストＰがローラ８ａのほぼ
全体に行き渡るように押し広げられる。

【００１６】さて、以下に本装置３を用いたペーストＰ
の充填方法について説明する。図１（ａ）及び図１
（ｂ）に示すように、グリーンシート１を定盤４の上部
に固定して、更にその上にスルーホール形成用孔２に対
応する位置に孔を備えたマスク１２を密接して配置し
た。その後、定盤４の上下位置を調整することにより、
ローラスキージ８のロール圧力を１．４kg/cm²に設定し
て、マスク１２の端部上面にローラスキージ８を密接さ
せた。そして、マスク１２の表面におけるローラスキー
ジ８の移動方向前方側に、ペーストＰを供給しておい
た。

【００１７】次いで、モータ９を作動させて、ローラ８
ａを図１（ａ）に示す矢印Ａ方向に０．７πrad ／秒で
回転させた。それと共に、図示しない往復駆動手段を作
動させて、ローラスキージ８全体をグリーンシート１の
一端から他端に向かって３０mm／秒の移動速度で図１
（ａ）に示すＢ方向に移動させた。このとき、ローラ８
ａに巻き込まれたペーストＰは、ローラ８ａの周面とグ
リーンシート１の表面との間隙を介して、ローラスキー
ジ８の移動方向後方側に移動する。その際、ローラ８ａ
の周面の押圧力によってペーストＰがスルーホール形成
用孔２側に押圧され、その押圧力によってスルーホール
形成用孔２内にペーストＰが充填される。

【００１８】ローラ８ａがグリーンシート１の一端から
他端まで移動される回数を充填作業回数とし、この充填
作業を全てのスルーホール形成用孔２内にペーストＰを
完全に充填できるまで繰り返し行った。その結果を表１
に示す。

【００１９】一方、比較例の充填方法として、角スキー
ジを備える従来タイプの充填装置を用いてペーストの充
填作業を行った。本比較例の方法においても、実施例と
同一のグリーンシート及びペーストを使用した。尚、本
充填装置は回転駆動手段及びローラスキージを備えてい
ないこと以外は、実質的に前記実施例の装置と同じ構成
である。

【００２０】ペーストＰの充填作業の実施方法について
は前記実施例と同一である。充填作業回数（回）の調査
結果を表１に共に示す。

【００２１】

【表１】

【００２２】表１から明らかなように、実施例では１回
〜２回という少ない回数であっても、充填されたペース
トＰ中に空隙が発生することもなく、確実にペーストＰ
を充填することができた。それに対し、比較例では充填
作業を複数回繰り返し行わなければ、ペーストＰを充填
することができなかった。尚、実施例の充填方法を前記
スルーホール形成用孔２よりアスペクト比の大きいもの
について試みたところ、同様に好適な結果を得ることが
できた。

【００２３】以上の結果を勘案すると、実施例の装置３
を用いた充填方法が比較例に比して優れていることが判
明した。従って、この充填装置３及び方法によれば、ペ
ーストＰの充填作業が容易になるばかりでなく、従来よ
り短時間で確実な充填を達成できることが判った。更
に、本実施例の充填装置３及び方法を、例えば高密度実
装基板の製造に適用することにより、スルーホール内導
体回路に導通不良等が発生し難く、信頼性の高い基板が
得られることが示唆された。

【００２４】尚、本発明は上記実施例のみに限定される
ことはなく、以下に示すような構成に変更することは勿
論可能である。例えば、（ａ）前記実施例の駆動手段に代えて、モータ９の出力
軸９ａとローラ８ａの回転軸８ｂとの間にギアを配置し
て、そのギアを介してモータ９の回転力を伝達すること
としても良い。（ｂ）モータ９をローラ８ａの回転軸８ｂの延長線上に
配置し、その出力軸９ａを直接的に回転軸８ｂに連結し
ても良い。（ｃ）ローラ８ａの両端部における外周面に複数の突起
を設け、マスク１２側にもそれらの突起に対応する係合
孔を設けておくことも好適である。このような構成によ
れば、ローラスキージ８の移動に伴ってローラ８ａが回
転され、その回転力によってペーストＰが確実に充填さ
れる。（ｄ）ローラスキージ８を基材１に対して相対的に移動
させる場合、定盤４側を移動させたり、支持体６と定盤
４とを異なる方向に移動させたりする方法を採用しても
良い。（ｅ）支持体６の水平方向への駆動は流体圧でなくても
良く、モータ等を用いた別の駆動方法等に変更すること
もできる。

【００２５】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の高粘度ペ
ーストの充填方法及び充填装置によれば、ローラスキー
ジを使用したことによりペーストの充填性が向上され、
その結果、基材に設けられた微小孔に高粘度ペーストを
容易かつ確実に充填することができるという優れた効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の高粘度ペーストの充填装置の
要部を示す概略正面図であり、（ｂ）はその概略側面図
である。

【符号の説明】

１基材としてのグリーンシート、２微小孔としての
スルーホール形成用孔、４定盤、６支持体としての
支持枠、８ローラスキージ、８ａローラ、８ｂ回
転軸、９（回転）駆動手段を構成するモータ、９ａ
出力軸、１０（回転）駆動手段を構成する無端状ベル
ト、Ｐペースト。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基材（１）に設けられた微小孔（２）に高
粘度ペースト（Ｐ）を充填する方法において、ローラスキージ（８）を前記基材（１）に密接配置する
と共に、そのローラスキージ（８）を回転させながら基
材（１）に対して相対的に移動させ、その際、基材
（１）表面におけるローラスキージ（８）の相対移動方
向前方側に前記ペースト（Ｐ）を供給することによりペ
ースト（Ｐ）を前記微小孔（２）内に充填することを特
徴とする高粘度ペーストの充填方法。
【請求項２】前記ペースト（Ｐ）の粘度は１０００００
cps 〜５０００００cps に設定されることを特徴とする
請求項１に記載の高粘度ペーストの充填方法。
【請求項３】基材（１）を固定するための定盤（４）
と、前記基材（１）に対して相対移動可能な支持体
（６）と、その支持体（６）に回転可能に設けられたロ
ーラスキージ（８）と、前記支持体（６）に装着され、
ローラスキージ（８）に回転を付与するための駆動手段
（９，１０）とを備えた高粘度ペーストの充填装置。
【請求項４】前記駆動手段は、モータ（９）と、そのモ
ータ（９）の出力軸（９ａ）とローラ（８ａ）の回転軸
（８ｂ）との間に掛装された無端状ベルト（１０）とか
らなることを特徴とする請求項３に記載の高粘度ペース
トの充填方法。