JP4049093B2

JP4049093B2 - グリーンシート製造方法

Info

Publication number: JP4049093B2
Application number: JP2003426075A
Authority: JP
Inventors: 一雄木下; 卓司岡
Original assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority date: 2003-12-24
Filing date: 2003-12-24
Publication date: 2008-02-20
Anticipated expiration: 2017-04-08
Also published as: JP2004136690A

Description

本発明は、電子部品用の多層基板に使用されるグリーンシートの製造方法に関するものである。

一般に、グリーンシート製造装置としては、図２に示すようなドクターブレード法が採用されている。この装置は、キャリヤフィルム１が供給ロール１ａから引き出され、水平に配設された複数の支持ローラー２上を一方向に搬送され、このキャリヤフィルム１の上方に、ドクターブレード３ａを具備し、セラミックス粉末を含むスラリ４が溜められるコーター部３が配設された構成になっており、コーター部３内のスラリ４をドクターブレード３ａとキャリヤフィルム１との間隙３ｂからキャリヤフィルム１の移動に伴って塗布することによりシート状のスラリ４ａを形成し、これを乾燥部５で熱風を吹き付けて乾燥させてグリーンシート１０とし、その後、キャリヤフィルム１と共にグリーンシート１０を一対の引出ローラー６ａ、６ｂにより引き出して巻取ロール１０ａに巻き取るようになっている。

このような、ドクターブレード法を用いるグリーンシート製造装置として、例えば、特許文献１には、搬送フィルム上にグリーンシートを成形する方法で、搬送フィルム支持台端部に平板状のスペーサを設けることにより、フィルムシワの発生を防止する記載がある。また、特許文献２には、キャリヤフィルム上にドクターブレード法を用いてセラミックスラリーを塗布し、乾燥装置を通過させてセラミックグリーンシートを得るセラミックグリーンシート製造方法で、キャリヤフィルムが電磁誘導乾燥装置とその後段に配置された熱風乾燥装置とにより乾燥されること、熱風乾燥装置では、キャリヤフィルムがその下に配置された一対のロールに張り渡された無端ベルトにより支持されることが記載されている。また、特許文献３〜５には、上方に凸形に配置された複数の展張ロールを用いた磁性体等の塗工装置が記載されている。また、特許文献６には、ドクターブレード法により搬送フィルム上にグリーンシートを成形する方法において、搬送手段としてのコンベアベルトを用いること及びフィルムの下方に加熱手段を設けることが記載されている。
特開平３−２７７５０４号公報特開平５−００４２１１号公報特開平５−１０４０４９号公報特開平５−２６１３２６号公報特開平７−０００８９８号公報特開昭６２−１２４９０３号公報

しかしながら、上記図２の装置では、引出ローラー６ａ、６ｂにより、図３に示すように、矢印Ｔで示した搬送方向にかかる張力によってキャリヤフィルム１に縦皺１ｂが生じ、その縦皺１ｂがそのままグリーンシート１０に転写されて幅方向の厚さ寸法に乱れ１０ｂが生じる問題がある。特に、多層基板に使用されるグリーンシートの場合、厚さ寸法の不良は回路パターンを印刷する際に不具合が生じ欠陥となり、仮に回路パターンの印刷ができたとしても、その後の積層・焼成の際に、密着しない部分が生じて回路の欠陥となる問題が生じる。また、最近、基板の切り出し加工や多層基板に必要なスルーホール加工等の作業効率を上げるため、グリーンシート１０をキャリヤフィルム１と一体の状態で加工することが行われており、その場合、加工の妨げにならないようにキャリヤフィルム１の厚さを１００μｍ以下に薄くすることが要求されている。この薄いキャリヤフィルム１を使用してグリーンシート１０を製造した場合、前記縦皺１ｂの高さがより顕著になりグリーンシート１０の殆どの部所が厚さ寸法不良となる問題が生じる。

また、上記装置の乾燥部５では、シート状のスラリ４ａにその上方から熱風を吹き付けて乾燥させており、スラリ４ａの表面のみが先に乾いて収縮・固化し、その後下層が乾燥してくるので、表面と下層との収縮の時間的ズレによりグリーンシート１０にひび割れが生じる問題がある。

本発明は、以上のような従来の問題点を解決し、縦皺がなく均一な厚さを有するグリーンシートを効率良く製造できる製造方法を提供することを目的とする。

本願発明に係るグリーンシート製造方法は、一方向に搬送されるキャリヤフィルム上に、セラミックス粉末を含むスラリを塗布してドクターブレードによりグリーンシートを成形するグリーンシート製造方法において、前記キャリヤフィルムの下側に、上面が搬送方向に沿って曲率があるアーチ形の支持面を有するコンベアベルトを設け、該支持面上をコンベアベルトの移動に伴ってスラリが塗布されたキャリヤフィルムを搬送することにより塗布されたシート状のスラリを乾燥してグリーンシートとし、該グリーンシートをキャリヤフィルムと共にベルトコンベア上から引き出すことを特徴とする。

また、本願発明に係るグリーンシート製造方法は、キャリヤフィルムの搬送方向に沿ってその下側にアーチ形の支持面を有するコンベアベルトを設け、該コンベアベルト上をスラリが塗布されたキャリヤフィルムを搬送することを特徴とする。

上記アーチ形の支持面としては、キャリヤフィルムの下側にあって、キャリヤフィルムを搬送方向に沿ってアーチ形に支持して、搬送方向にかかる張力によるキャリヤフィルムの縦皺の発生を防止するためのものであり、この支持面を形成する支持体としては、大きな一枚のアーチ形の板状物、多数の支持片または小径の支持ローラーを密集してアーチ形に整列させたもの等があり、スラリが塗布されたキャリヤフィルムを該支持体の面上を直接に搬送させるようにしてもよいが、好ましくはアーチ形の該支持体とスラリが塗布されたキャリヤフィルムとの間にコンベアベルトを介在させキャリヤフィルムを支持して搬送するコンベアベルト自体をアーチ形の支持面として形成するのがキャリヤフィルムに懸かる張力を軽減して縦皺を防止する上でよい。コンベアベルトとしては、塗布されたスラリの乾燥条件下でも変形せず、不要な揮発成分が出ない材質で構成され、キャリヤフィルムより大きい幅寸法を有するもが適している。より好ましくは、コンベアベルト自体の剛性が、縦皺の発生原因となるコンベアベルトを支持する支持構造体表面の凹凸等の欠陥をキャリヤフィルムに伝えない程度に高いものがよい。

更に、本願発明に係るグリーンシート製造方法は、コンベアベルトのアーチ形の支持面を形成する支持体の下側に、加熱手段を設けて塗布されたシート状のスラリをキャリヤフィルム側から加熱することを特徴とする。

上記加熱手段は、塗布されたシート状のスラリ全体をキャリヤフィルム側から加熱して速やかに乾燥し、ひび割れ等の欠陥を生じずに所望の寸法形状を有する柔軟なグリーンシートにするためのものであり、例えば、電気エネルギーを熱エネルギーに変換する発熱体や、温水、スチーム他の熱媒体を使用するパイプ状または板状等の形態の熱源が使用可能である。

本発明のグリーンシート製造方法によれば、キャリヤフィルムの下側に、上面が搬送方向に沿って曲率があるアーチ形の支持面を有するコンベアベルトを設け、該支持面上をコンベアベルトの移動に伴ってスラリが塗布されたキャリヤフィルムを搬送することにより塗布されたシート状のスラリを乾燥してグリーンシートとし、該グリーンシートをキャリヤフィルムと共にベルトコンベア上から引き出すため、スラリが塗布されたキャリヤフィルムがコンベアベルトのアーチ形の支持面に張り付いた状態で押し付けられて支持されるので縦皺の発生を防止することができる。

また、本願発明の製造方法によれば、コンベアベルトのアーチ形の支持面を形成する支持体の下側に加熱手段を設けて塗布されたシート状のスラリをキャリヤフィルム側から加熱するので、上記アーチ形の支持面によってキャリヤフィルムの縦皺の発生を防止した状態で支持体に設けた加熱手段によりキャリヤフィルム側から塗布されたシート状のスラリを加熱でき、ひび割れが生じることなくスラリ全体を均等且つ速やかに乾燥することができる。

本発明のグリーンシート製造方法によれば、縦皺がなく高い厚さ寸法精度を有し、且つひび割れ等の欠陥のない高品位のグリーンシートを効率良く製造することができる実用上優れた効果を奏するものである。

図１は本願発明の実施の形態に用いるグリーンシート製造装置の説明図であり、１はキャリヤフィルムを、３はコーター部を、４はセラミックス粉末等からなるスラリを、５は乾燥部を、６ａ、６ｂは引出ローラーを、７はコンベアベルトを、８はアーチ形の支持面を、９は加熱手段を、１０はグリーンシートをそれぞれ示しており、先に説明した図２及び図３と同一部分には同一符号を付して示している。

図１に示すように、供給ロール１ａから引き出されるキャリヤフィルム１は、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂からなり、幅５００ｍｍ厚さ７５μｍの寸法を有している。コンベアベルト７は、供給ロール１ａから引き出されたキャリヤフィルム１を、定速で一方向に搬送する。このコンベアベルト７の材料には、グリーンシートを傷つけないためにポリエステル等の有機織布が使用してある。

支持面８は、本実施の形態の場合、キャリヤフィルム１に塗布されたばかりで未だ流動性の残るスラリ４ａを支持する支持プレート８ａと、乾燥が進み流動性のなくなったスラリ４ｂを支持する複数の支持ローラー８ｂとからなり、その上面が搬送方向に沿って曲率半径が１０〜２０ｍ程度の緩やかなアーチ形に形成されている。支持プレート８ａは、表面が平滑に仕上げられた曲面を有するステンレス製のプレートで形成してあり、一方支持ローラー８ｂは、複数のステンレス製小径ローラーからなり、支持するキャリヤフィルム１に縦皺が生じない短い間隔で密集して曲形に整列配置してあり、これらによって支持面８上に張設されたコンベアベルト７をアーチ形曲面に支持して搬送方向にかかる張力によりキャリヤフィルム１に縦皺が発生するのを防止している。

コーター部３は、キャリヤフィルム１上に配設されており、ドクターブレード３ａを具備し、内部に溜めたスラリ４をキャリヤフィルム１の移動に伴ってドクターブレード３ａとキャリヤフィルム１との間隙３ｂから所望の幅、及び厚さに引き出して塗布するようになっている。

乾燥部５は、一般には熱風その他の適当な加熱によりキャリヤフィルム１上に塗布されたシート状のスラリ４ａを表面側から乾燥してグリーンシート１０にするためのもので、本発明にあってはそれに加えてスラリ４ａをキャリヤフィルム１側からも加熱して乾燥するために支持プレート８ａ下側に設けた発熱体からなる加熱手段９を備えている。

一対の引出ローラー６ａ、６ｂは、グリーンシート１０をキャリヤフィルム１と共に挟んでベルトコンベア７上から引き出すものでり、この引き出されたグリーンシート１０は、巻取ロール１０ａに巻き取られるようになっている。

上記グリーンシート製造装置を使用して、幅４５０ｍｍ、厚さ２００μｍのグリーンシートを製造する場合を説明する。

先ず、セラミック粉末、及びそれ以外に低融点ガラス粉末、有機バインダー、可塑剤、分散剤等を含み、それらを混合・調製したスラリ４をコーター部３に溜めておき、このスラリ４をキャリヤフィルム１の移動に伴ってドクターブレード３ａとの間隙３ｂから引き出して幅４５０ｍｍ、厚さ２００μｍのシート状に塗布する。

次に、コンベアベルト７の移動に伴ってキャリヤフィルム１をアーチ形の支持面８上を搬送させながら、加熱手段９を具備する乾燥部５で、シート状のスラリ４ａを加熱してその内部の揮発成分を速やかに蒸発させ均等に乾燥することにより、グリーンシート１０にする。

次いで、前記グリーンシート１０をキャリヤフィルム１と共に一対の引出ローラー６ａ、６ｂでベルトコンベア７上から引き出して巻取ロール１０ａに巻き取る。

上記のグリーンシート製造装置を使用して製造したグリーンシートを測定・検査したところ縦皺の痕跡及び表面のひび割れは全く観察されず、その厚さは２００μｍ±１０μｍ以内の所望する高い寸法精度を有する高品位のグリーンシートが得られた。

本発明に用いるグリーンシート製造装置の説明図。従来のグリーンシート製造装置の説明図。従来の製造方法によりグリーンシートに生じた縦皺の説明図であって、（Ａ）は縦皺の生じたグリーンシートの外観を示す斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ−Ｘ断面の部分拡大図。

符号の説明

１キャリヤフィルム
１ｂ縦皺
２支持ローラー
３コーター部
４スラリ
５乾燥部
６ａ、６ｂ引出ローラー
７ベルトコンベア
８支持面
９加熱手段
１０グリーンシート

Claims

一方向に搬送されるキャリヤフィルム上に、セラミックス粉末を含むスラリを塗布してドクターブレードによりグリーンシートを成形するグリーンシート製造方法において、
前記キャリヤフィルムの下側に、上面が搬送方向に沿って曲率があるアーチ形の支持面を有するコンベアベルトを設け、該支持面上をコンベアベルトの移動に伴ってスラリが塗布されたキャリヤフィルムを搬送することにより塗布されたシート状のスラリを乾燥してグリーンシートとし、該グリーンシートをキャリヤフィルムと共にベルトコンベア上から引き出すことを特徴とするグリーンシート製造方法。
コンベアベルトのアーチ形の支持面を形成する支持体の下側に、加熱手段を設けて塗布されたシート状のスラリをキャリヤフィルム側から加熱することを特徴とする請求項１に記載のグリーンシート製造方法。