JPH0919914A - グリ−ンシ−ト積層装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 グリ−ンシ−トの切断後、前記ガイド穴抜き
ポンチを突出保持したままの状態で、積層治具に該グリ
−ンシ−トを移載積層することにある。 【構成】 積層金型部２８の上型（ガイド穴抜きポンチ
１０、上刃１１、ストリッパプレート等からなる）は、
下型（下刃１３等からなる）と共に前記位置決めテ−ブ
ル上のグリ−ンシ−トの外周部およびガイド穴を同時切
断（図示なし）した後、複数のポンチ１０を突出状態の
ままグリ−ンシ−トを保持し、積層金型部２８内に移動
された積層治具テ−ブル２１の積層治具１が上昇し、各
ガイドピン２の先端が前記各ポンチ１０の先端に接触し
た後、複数のポンチ１０に保持されたグリ−ンシ−ト４
を下降させ複数のガイドピン２に沿って積層治具１上に
移載する。ガイドピン２の先端にはテーパ部を設け、ポ
ンチ１０とガイドピン２は図示のように交互にその長さ
を変えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、グリ−ンシ−ト積層法
を用いた多層セラミック基板の製造装置に係り、特に額
縁状の枠に貼られたグリ−ンシ−トの積層装置におい
て、積層前の各工程間で受けた加工歪および経時的変形
がシ−トの内部応力として残留したグリ−ンシ−トが、
前記枠から切り離された時に生ずる変形を抑制し、寸法
を保持しながら高精度に積層するグリ−ンシ−ト積層装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、多層セラミック基板を製造する方
法として、ビアホ−ル内へ導体を充填し、配線パタ−ン
を印刷したグリ−ンシ−トを複数枚積層し、これを加熱
加圧して製造するシ−ト積層法があり、この製造方法に
おける積層装置としては、特開平３−９７５６０号公報
に記載されているものがある。この従来装置において
は、前記公開公報に記載されているように、前記グリ−
ンシ−トにガイド穴を穴明けすると同時に外周部の切断
を行い、接着下治具板に立設したガイドピンへ前記ガイ
ド穴を挿入することにより、グリ−ンシ−トを順次積層
するようにしたグリ−ンシ−ト積層装置である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した積
層装置においては、金型にて前記グリ−ンシ−トのガイ
ド穴および外周部を同時切断直後、ガイド穴抜きポンチ
は型内に引き込んでしまい、金型表面に該グリ−ンシ−
トは吸着されるのみで、平面方向に極めて小さい拘束力
しか持たず、上述の前記枠から切り離された時に生ずる
変形が発生し、この状態で積層すると、積層精度を低下
させているという問題があった。本発明の目的は、上記
問題点を解決するために前記グリ−ンシ−トの切断後、
前記ガイド穴抜きポンチを型内に引き込まず突出保持
し、その状態のまま前記積層治具に該グリ−ンシ−トを
移載積層して、積層精度を低下させないグリーンシート
積層装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、複数のガイド穴抜きポンチを有する上型
と、下型を備える積層金型部と、前記積層金型部内に移
動可能で、すくなくともＸ，Ｙ，θ方向の微動が可能な
グリーンシートの位置決めテ−ブルと、前記積層金型部
内に移動可能で、複数のガイドピンを立設した積層治具
を有し、すくなくともＺ方向の移動が可能な積層治具テ
−ブルを備え、ビアホ−ル内への導体充填、配線パタ−
ン印刷等が完了した額縁状の枠に貼られたグリ−ンシ−
トを積層するグリ−ンシ−ト積層装置において、前記積
層金型部の上型は、前記下型と共に前記位置決めテ−ブ
ル上のグリ−ンシ−トの外周部およびガイド穴を同時切
断した後、前記複数のガイド穴抜きポンチを突出状態の
まま前記グリ−ンシ−トを保持する機構と、前記積層治
具テ−ブルが上昇し、前記各ガイドピンの先端が前記各
ガイド穴抜きポンチの先端に接触した後、前記複数のガ
イド穴抜きポンチに保持されたグリ−ンシ−トを下降さ
せ前記複数のガイドピンに沿って前記積層治具上に移載
する機構を備えるようにしている。さらに、前記積層治
具に立設されたガイドピンの先端にテーパ部を設け、前
記複数のガイド穴抜きポンチとして、第１の長さのガイ
ド穴抜きポンチと該ガイド穴抜きポンチより前記テーパ
部の長さ以上短い第２の長さのガイド穴抜きポンチを前
記上型に散在させ、前記ガイドピンの内、前記第１の長
さのガイド穴抜きポンチと接触するガイドピンの長さを
前記第２の長さとし、前記第２の長さのガイド穴抜きポ
ンチと接触するガイドピンの長さを前記第１の長さとす
るようにしている。

【０００５】

【作用】上記手段により、前記金型で前記グリ−ンシ−
トの外周部および複数のガイド穴を同時切断し、前記積
層テ−ブル上の積層治具に移載するまで金型のガイド穴
抜きポンチを突出状態で前記グリ−ンシ−トを保持する
機構と、各ガイドピンの先端が前記各ガイド穴抜きポン
チの先端に接触した後、複数のガイド穴抜きポンチに保
持されたグリ−ンシ−トを下降させ複数のガイドピンに
沿って積層治具上に移載する機構を設けたことによっ
て、積層前の各工程間で受けた加工歪および経時的変形
がシ−トの内部応力として残留したグリ−ンシ−トが、
前記枠から切り離された時に生ずる変形を抑制し、寸法
を保持することができる。さらに、積層治具に立設され
たガイドピンの先端にテーパ部を設け、複数のガイド穴
抜きポンチとして、第１の長さのガイド穴抜きポンチと
該ガイド穴抜きポンチより前記テーパ部の長さ以上短い
第２の長さのガイド穴抜きポンチを前記上型に散在さ
せ、前記ガイドピンの内、前記第１の長さのガイド穴抜
きポンチと接触するガイドピンの長さを前記第２の長さ
とし、前記第２の長さのガイド穴抜きポンチと接触する
ガイドピンの長さを前記第１の長さとするようにしてい
るため、グリ−ンシ−トを押し下げながら金型から積層
治具へ移載積層する過程において、複数のガイド穴が全
ての該テ−パ部を同時に通過することがないため、常に
前記グリ−ンシ−トの平面方向の変形に対する拘束力を
保持しながら移載積層できる。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて具体
的に説明する。図１は、本発明の一実施例にかかる積層
装置の積層部正面図を示す図である。図１に示す積層装
置の積層部構成は、グリ−ンシ−ト４を図４に示す額縁
状の枠３から配線パタ−ン部５の外周部のカット線４’
で切断し、積層治具１に積層するための積層金型部２８
と、積層治具１を位置決め固定し、積層治具１を積層金
型２８部内へ出し入れする機構および積層時の高さ微調
機構を有する積層治具テ−ブル２１からなる。積層金型
部２８は、上型昇降板１５を昇降させる上型昇降シリン
ダ１７、シリンダロッド１８と、下型昇降板１４を昇降
させる下型昇降シリンダ１９、シリンダロッド２０と、
それを案内するガイドポスト１６と、グリ−ンシ−ト４
外周部に位置決め固定用のガイド穴を打ち抜くガイド穴
抜きポンチ１０と、枠３から打ち抜くための外形切断上
刃１１および外形切断下刃１３と、打ち抜いたグリ−ン
シ−ト４を積層治具１へ移載積層するストリッパプレ−
ト９およびそれを昇降させるストリッパプレ−ト昇降シ
リンダ１２から構成され、上型は、ストリッパプレ−ト
９、ガイド穴抜きポンチ１０、外形切断上刃１１、スト
リッパプレ−ト昇降シリンダ１２を有し、下型は、外形
切断下刃１３、下型昇降板１４を有する。また、積層治
具テ−ブル２１は、積層治具１を搭載する治具テ−ブル
プレ−ト２５とこれを昇降させるモ−タ２２、ベルト２
３、ボ−ルネジ２９（図６に図示）、ガイドレ−ル２４
等を有するとともに、積層治具テ−ブル２１全体を積層
金型２８へ出し入れするガイドレ−ル２６から構成され
ている。２７は装置ベースである。

【０００７】図２は、積層治具１全体を斜視図で示し、
図３は、積層治具１のガイドピン立設部を断面図で示
す。図２および図３に示す積層治具１の構成は、積層治
具板１ａの外周部にガイドピン（長）２ａとガイドピン
（短）２ｂを交互に裏面側より挿入立設させ、裏面側に
ガイドピン止めプレ−ト１ｂを設置するものである。

【０００８】図４は、枠付きグリ−ンシ−ト斜視図を示
し、額縁状の枠３とグリ−ンシ−ト４の外周部を接着固
定させ、枠３の一辺には位置決めＶ溝６を有している。
５はグリーンシート４の配線パターン部、３’の破線は
枠３の内壁部、４’の一点鎖線はグリーシートのカット
線を示している。

【０００９】図５は、グリ−ンシ−ト積層装置の全体斜
視図を示す。図５に示すグリ−ンシ−ト積層装置の構成
は、図１に示す積層金型部２８と積層治具１を搭載した
積層治具テ−ブル２１と、グリ−ンシ−ト４の位置補正
および積層後の位置確認を行うためのカメラ３１を搭載
したカメラテ−ブル３０とグリ−ンシ−ト４の位置補正
のための位置補正テ−ブル４３と、位置補正テ−ブル４
３上までグリ−ンシ−ト４を移載するための機能とし
て、シ−トマガジン７からグリ−ンシ−ト４を１枚ずつ
取り出す移載ロボット４４と、グリ−ンシ−ト４表面を
清掃する除塵ボックス４２と、位置補正テ−ブル４３上
に移載するための先端部に反転機構４１を有する反転移
載ロボット４０と、カメラ３１からの信号を処理する画
像処理装置５０から構成されている。

【００１０】図６は、グリ−ンシ−ト４の位置補正から
積層位置確認までの一連の工程を示す積層フロ−図であ
り、ガイド穴および外形を切断後、金型部２８から積層
治具１へ移載積層する積層過程図を図７に示す。

【００１１】図８は、積層金型部の上型内部構造の断面
図を示す。図８に示す積層金型部の上型内部構造は、上
型全体の昇降案内用ガイドポスト１６と、そのガイドポ
スト１６に案内される上型昇降板１５には、ガイド穴抜
きポンチ１０と、それを固定するポンチ固定板６０と、
ポンチ固定板６０外周側面を基準面として位置決め固定
される外形切断上刃１１と、４辺の外形切断上刃１１の
内周部に位置し上下機構を有するストリッパプレ−ト９
から構成されている。また、ストリッパプレ−ト９に有
する上下機構は、ストリッパプレ−ト９を吊り下げ固定
するストリッパプレ−ト吊り下げ板６１と、上下駆動の
ストリッパプレ−ト昇降シリンダ１２とそれに動するシ
リンダロッド６５と、上下方向を案内する案内ポスト６
２および案内ブッシュ６３が４隅に設けられている。さ
らにストリッパプレ−ト９表面には、グリ−ンシ−ト４
を吸着するための吸引穴（図示せず）が設けられてお
り、その吸引穴に真空吸引機構（図示せず）が接続され
ている。

【００１２】つぎに、グリ−ンシ−ト積層装置の動作に
ついて図１から図８を用い説明する。まず、図５に示す
ように、グリ−ンシ−ト積層装置にセットされたグリ−
ンシ−ト４が積層順に並べられたシ−トマガジン７か
ら、移載ロボット４４により枠３の部分をつかんで１枚
ずつ除塵ボックス４２へ移載挿入する。除塵ボックス４
２内にて一定時間グリ−ンシ−ト４表面の清掃を行った
後、さらに、反転移載ロボット４０の位置まで搬送し、
反転移載ロボット４０に持ち替える。その後に、グリ−
ンシ−ト４を反転機構４１によって垂直姿勢から水平姿
勢に９０°回転し、その姿勢を保持したまま位置補正テ
−ブル４３に搭載する。

【００１３】つぎに、図６のグリ−ンシ−ト位置補正工
程に示すように、グリ−ンシ−ト４を搭載した位置補正
テ−ブル４３とカメラテ−ブル３０を開放状態の積層金
型部２８の上下型間に移動させる。なお、位置補正テ−
ブル４３とカメラテ−ブル３０および積層治具テ−ブル
２１の前進端には、それぞれ突き当て式ストッパ（図示
せず）が設けられており、高精度な繰り返し位置決めを
可能とする。上記状態において、カメラテ−ブル３０上
の４つのカメラ３１にてグリ−ンシ−ト４の４隅に設け
られた位置決め用穴（図示せず）の位置を認識し、その
穴位置情報を画像処理装置５０にて処理し、その処理デ
−タに基づいて、位置補正テ−ブル４３を作動させＸ・
Ｙ・θ方向に補正する。

【００１４】つぎに、図６のガイド穴／外形切断工程に
示すように、カメラテ−ブル３０のみ後退させ積層金型
部２８外に退避させる。その後、積層金型部２８におけ
る下型昇降シリンダ１９のシリンダロッド２０を突出さ
せ、シリンダロッド２０に連結された下型昇降板１４を
ガイドポスト１６の案内で上昇させる。この時の上昇端
は、グリ−ンシ−ト４の下面に外形切断下刃１３上面が
接触する高さである。その後、上型昇降シリンダ１７の
シリンダロッド１８を突出させシリンダロッド１８と連
結する上型昇降板１５をガイドポスト１６の案内で下降
させる。この時のストリッパプレ−ト９は図８に示すよ
うにストリッパプレ−ト昇降シリンダ１２によりシリン
ダロッド６５を突出させ下降状態に保持しておく。下降
端付近にくると、まずストリッパプレ−ト９がグリ−ン
シ−ト４表面に接触し、ストリッパプレ−ト９と外形切
断下刃１３とでグリ−ンシ−ト４をはさみ込む。その状
態でストリッパプレ−ト昇降シリンダ１２にかかる圧力
でグリ−ンシ−ト４を押えながらさらに下降を続ける。
この時、上型全体を下降させる上型昇降シリンダ１７の
荷重より、ストリッパプレ−ト９を下降させるストリッ
パプレ−ト昇降シリンダ１２の荷重が小さいため、スト
リッパプレ−ト９が押し上げられる。なお、ストリッパ
プレ−ト昇降シリンダ１２にかかる圧力は、本グリ−ン
シ−ト積層装置全体の駆動用空気圧調整弁（図示せず）
から分岐させた先の配管に別の空気圧調整弁（図示せ
ず）を設けた単体調整可能な圧力である。ストリッパプ
レ−ト９がさらに押し上げられ、ガイド穴抜きポンチ１
０がストリッパプレ−ト９表面から突出しグリ−ンシ−
ト４にガイド穴を穿孔する。さらに、進むと外形切断上
刃１１が突出しグリ−ンシ−ト４の外形を切断し上型全
体は下降端に、ストリッパプレ−ト９は上昇端に到達す
る。その後、ストリッパプレ−ト昇降シリンダ１２によ
り、シリンダロッド６５を引き込む方向に空気圧を送
り、ストリッパプレ−ト９は上昇端の位置で保持された
後、上型昇降シリンダ１７のシリンダロッド １８およ
び下型昇降シリンダ１９のシリンダロッド２０をそれぞ
れ引き込み、上下型を解放状態にする。この時、切断さ
れたグリ−ンシ−ト４は、ガイド穴抜きポンチ１０が突
出した状態、且つ、ストリッパプレ−ト９表面に設けら
れた吸引穴（図示せず）から接続された真空吸引機構
（図示せず）により吸引されストリッパプレ−ト９表面
に吸着された状態で保持される。

【００１５】つぎに、図６の積層工程に示すように、上
下方向に解放された積層金型部 ２８内にガイドレ−ル
２６に案内されて積層治具テ−ブル２１が移動する（駆
動源はシリンダ、図示せず）。つぎに、再度、上型昇降
シリンダ１７のシリンダロッド１８を突出させ上型を下
降端まで下降させる。その後、積層治具テ−ブル２１に
搭載されているモ−タ２２を回転させ、それに連結する
ベルト２３を介して、ボ−ルネジ２９を回転させガイド
レ−ル２４の案内により、治具テ−ブルプレ−ト２５を
搭載した積層治具１に立設したガイドピン２先端が、突
出したガイド穴抜きポンチ１０先端に接触するところま
で上昇させる。その後、ストリッパプレ−ト昇降シリン
ダ１２によりシリンダロッド６５を突出させストリッパ
プレ−ト９を下降させることによって、グリ−ンシ−ト
４を積層治具１に移載する。

【００１６】その際、図７に示すように、グリ−ンシ−
ト４に穿孔されたガイド穴は、ガイド穴抜きポンチ
（短）１０ｂからガイドピン（長）２ａ先端のテ−パ部
を通過する際には、隣接するガイド穴抜きポンチ（長）
１０ａのストレ−ト部にあり（図７上段グリ−ンシ−ト
４）、また、ガイド穴抜きポンチ（長）１０ａからガイ
ドピン（短）２ｂ先端のテ−パ部を通過する際には、隣
接するガイドピン（長）２ａのストレ−ト部にあり（図
７下段グリ−ンシ−ト４）、グリ−ンシ−ト４は必ずガ
イド穴抜きポンチ１０またはガイドピン２にて拘束保持
したまま積層され、下降端にて真空吸引を切り、グリ−
ンシ−ト４を離型する。その後、上型昇降シリンダ１７
のシリンダロッド１８を引き込み、上型を上昇させ解放
状態にする。つぎに、図６の積層位置確認工程に示すよ
うに、上型を上昇させた後、再度カメラテ−ブル３０を
積層金型部２８内へ移動させ、４つのカメラ３１にて前
述のグリ−ンシ−ト４の４隅に設けられた位置決め用穴
（図示せず）の位置を認識し、その穴位置情報を画像処
理装置５０にて処理し、積層位置ずれチェックを行なっ
た後、カメラテ−ブル３０および積層治具テ−ブル２１
を積層金型部２８内から退避させ初期状態に戻る。以上
の動作を所定枚数繰り返すことによって、積層体を得る
ものである。

【００１７】以上説明した実施例によれば、ガイド穴と
外形を同時に切断するが、切断直後、ガイド穴抜きポン
チ１０を突出保持しておく機能を設けたことによって、
積層前の各工程間で受けた加工歪および経時的変形等の
内部応力が残留したグリ−ンシ−ト４が、枠３から切り
離された時に生ずる変形をガイド穴抜きポンチ１０によ
り抑制し、配線パタ−ン寸法等を高精度保持することが
できる。また、切断されたグリ−ンシ−ト４を積層治具
１に積層する際、互いに突き当てられたガイド穴抜きポ
ンチ１０およびガイドピン２の長さを変え、ガイドピン
２先端のテ−パ部に段差を持たせることによって、ガイ
ド穴抜きポンチ１０から積層治具１に立設したガイドピ
ン２に移載する過程において、グリ−ンシ−ト４は必ず
ガイド穴抜きポンチ１０またはガイドピン２にて拘束保
持されたまま積層され、上述と同様、配線パタ−ン寸法
等を保持した高精度積層体を得ることができる。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば、グリ−ンシ−トは額縁
状の枠から切り離されるものの、ガイド穴抜きポンチま
たはガイドピンにて拘束保持されたまま積層されるた
め、積層前の各工程間で受けた加工歪および経時的変形
等の内部応力が残留した状態で、枠から切り離された時
に生ずる変形が抑制され、配線パタ−ン寸法等を保持し
た高精度積層体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例の積層装置の積層部正面
を示す図である。

【図２】本発明に係る一実施例の積層治具の外観を示す
斜視図である。

【図３】本発明に係る一実施例の積層治具ガイドピン立
設部の断面図を示す。

【図４】本発明に係る一実施例の枠付きグリ−ンシ−ト
の外観を示す斜視図である。

【図５】本発明に係る一実施例のグリ−ンシ−ト積層装
置の外観を示す全体斜視図である。

【図６】本発明に係る一実施例のグリ−ンシ−トの積層
フロ−図である。

【図７】本発明に係る一実施例のグリ−ンシ−トの積層
過程を示す側面図である。

【図８】本発明に係る一実施例の積層金型部の上型内部
構造を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 積層治具 １ａ 積層治具板 １ｂ ダイドピン止めプレ−ト ２ ガイドピン ２ａ ガイドピン（長） ２ｂ ガイドピン（短） ３ 枠 ３’ 枠内壁部 ４ グリ−ンシ−ト ４’ グリ−ンシ−トのカット線 ５ 配線パタ−ン部 ６ 位置決めＶ溝 ７ シ−トマガジン ９ ストリッパプレ−ト １０ ガイド穴抜きポンチ １０ａ ガイド穴抜きポンチ（長） １０ｂ ガイド穴抜きポンチ（短） １１ 外形切断上刃 １２ ストリッパプレ−ト昇降シリンダ １３ 外形切断下刃 １４ 下型昇降板 １５ 上型昇降板 １６ ガイドポスト １７ 上型昇降シリンダ １８ シリンダロッド １９ 下型昇降シリンダ ２０ シリンダロッド ２１ 積層治具テ−ブル ２２ モ−タ ２３ ベルト ２４ ガイドレ−ル ２５ 治具テ−ブルプレ−ト ２６ ガイドレ−ル ２７ 装置ベ−ス ２８ 積層金型部 ２９ ボ−ルネジ ３０ カメラテ−ブル ３１ カメラ ３２ ガイドレ−ル ４０ 反転移載ロボット ４１ 反転機構 ４２ 除塵ボックス ４３ 位置補正テ−ブル ４４ 移載ロボット ５０ 画像処理装置 ６０ ストリッパプレ−ト吊り下げ板 ６２ 案内ポスト ６３ 案内ブッシュ ６４ ストッパ ６５ シリンダロッド

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のガイド穴抜きポンチを有する上型
   と、下型を備える積層金型部と、前記積層部金型内に移
   動可能で、すくなくともＸ，Ｙ，θ方向の微動が可能な
   グリーンシートの位置決めテ−ブルと、前記積層金型部
   内に移動可能で、複数のガイドピンを立設した積層治具
   を有し、すくなくともＺ方向の移動が可能な積層治具テ
   −ブルを備え、ビアホ−ル内への導体充填、配線パタ−
   ン印刷等が完了した額縁状の枠に貼られたグリ−ンシ−
   トを積層するグリ−ンシ−ト積層装置において、 前記積層金型部の上型は、前記下型と共に前記位置決め
   テ−ブル上のグリ−ンシ−トの外周部およびガイド穴を
   同時切断した後、前記複数のガイド穴抜きポンチを突出
   状態のまま前記グリ−ンシ−トを保持する機構と、前記
   積層治具テ−ブルが上昇し、前記各ガイドピンの先端が
   前記各ガイド穴抜きポンチの先端に接触した後、前記複
   数のガイド穴抜きポンチに保持されたグリ−ンシ−トを
   下降させ前記複数のガイドピンに沿って前記積層治具上
   に移載する機構を備えることを特徴とするグリ−ンシ−
   ト積層装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のグリ−ンシ−ト積層装置
   において、 前記積層治具に立設されたガイドピンの先端にテーパ部
   を設け、 前記複数のガイド穴抜きポンチとして、第１の長さのガ
   イド穴抜きポンチと該ガイド穴抜きポンチより前記テー
   パ部の長さ以上短い第２の長さのガイド穴抜きポンチを
   前記上型に散在させ、前記ガイドピンの内、前記第１の
   長さのガイド穴抜きポンチと接触するガイドピンの長さ
   を前記第２の長さとし、前記第２の長さのガイド穴抜き
   ポンチと接触するガイドピンの長さを前記第１の長さと
   することを特徴とするグリ−ンシ−ト積層装置。