(57)【要約】【課題】簡便でばらつきを抑制した素体形状の測定方法を提供する。【解決手段】略直方体形状のグリーン素体の角部の削り量を測定する。削り量は、グリーン素体の２つの側面の交線と角部との間の距離である。まず、変位計が、２つの側面の交線と垂直な断面上の角部領域のプロファイルを計測する（計測ステップＳ３１）。次に、算出装置が、プロファイルの極値点の座標を特定する（ステップＳ３２）。プロファイルのうち２つの側面それぞれの一部の前記断面上のプロファイルを示す２つの直線と、極値点を通るプロファイルの接線と平行な直線との２つの交点の座標を算出する（ステップＳ３３）。次に、２つの交点の座標に基づいて、２つの交点間の距離を算出する（ステップＳ３４）。２つの交点間の距離を２で割った値から、接線と平行な直線との間の距離を引いた値を算出し、当該値を前記削り量とする（ステップＳ３５）。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略直方体形状で隣り合う２つの側面の間の角部が丸みを帯びるように加工された素体の前記角部の削り量を測定する素体形状の測定方法であって、
前記削り量とは、前記２つの側面の交線と前記角部との間の距離であり、
変位計が、前記角部と前記２つの側面それぞれの前記角部側の一部とを含む角部領域の前記交線と垂直な断面上のプロファイルを計測する計測ステップと、
算出装置が、前記プロファイルを２次元座標で示したプロファイルデータに基づいて、前記削り量を算出する算出ステップと、を備え、
前記算出ステップは、
前記プロファイルの極値点の座標を特定するステップと、
前記プロファイルのうち前記２つの側面それぞれの前記一部の前記断面上のプロファイルを示す２つの直線と、前記極値点を通る前記プロファイルの接線と平行な直線との２つの交点の座標を算出するステップと、
前記２つの交点の座標に基づいて、前記２つの交点間の距離を算出するステップと、
前記２つの交点間の距離を２で割った値から、前記接線と前記平行な直線との間の距離を引いた値を算出し、当該値を前記削り量とするステップと、
を有することを特徴とする素体形状の測定方法。
【請求項２】
略直方体形状で電子部品の一部となる複数の素体を準備する準備ステップと、
各前記素体の隣り合う２つの側面の間の角部が丸みを帯びるように研磨加工する研磨ステップと、
前記複数の素体のうち少なくとも１つの素体の前記角部の削り量を測定する測定ステップと、
前記測定ステップにおける測定結果に基づいて、前記複数の素体の研磨加工の良否を判断する判断ステップと、
を含み、
前記削り量とは、前記２つの側面の交線と前記角部との間の距離であり、
前記測定ステップは、
変位計が、前記角部と前記２つの側面それぞれの前記角部側の一部とを含む角部領域の前記交線と垂直な断面上のプロファイルを計測する計測ステップと、
算出装置が、前記プロファイルを２次元座標で示したプロファイルデータに基づいて、前記削り量を算出する算出ステップと、を備え、
前記算出ステップは、
前記プロファイルの極値点の座標を特定するステップと、
前記プロファイルのうち前記２つの側面それぞれの前記一部の前記断面上のプロファイルを示す２つの直線と、前記極値点を通る前記プロファイルの接線と平行な直線との２つの交点の座標を算出するステップと、
前記２つの交点の座標に基づいて、前記２つの交点間の距離を算出するステップと、
前記２つの交点間の距離を２で割った値から、前記接線と前記平行な直線との間の距離を引いた値を算出し、当該値を前記削り量とするステップと、
を有することを特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項３】
前記素体とは、焼成前のグリーン素体であり、
前記判断ステップの後に、前記グリーン素体を熱処理してセラミック素体を得、当該セラミック素体に端子電極を形成して電子部品を形成することを特徴とする請求項２記載の電子部品の製造方法。
【請求項４】
前記判断ステップにおける判断結果に基づいて、再度、前記研磨ステップを行うことを特徴とする請求項２又は３記載の電子部品の製造方法。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品の一部となる素体形状の測定方法と、この測定方法を用いた電子部品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品として、内部に電極が形成された略直方体形状のセラミック素体に端子電極が形成されたものがある。製造過程において、このセラミック素体又は焼成前のグリーン素体に、バレル研磨を施し、角部が丸くなるようにＲ面取り加工を行う（下記特許文献１参照）。
【０００３】
素体の角部のＲ面取り加工は、セラミック素体の欠けを防止するために重要である。加工を制御するために、次のようにして加工時の削り量を測定する方法がある。まず、素体の中央断面上の角部の削り量を測定するために、素体を半分まで研磨し、中央断面を投影する。そして、投影図から目視で、側面を示す直線から角部を示す曲線へ変化する曲がり始めの点を特定し、その曲がり始めの点を基準に削り量を測定する。
【特許文献１】特開平８−６９９４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の方法では、測定者が目視で角部の曲がり始めの点を特定するために、測定者によるばらつきが生じていた。また、上記の手順では、素体を半分まで研磨する必要があり、測定に時間がかかるため、問題であった。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、簡便でばらつきを抑制した素体形状の測定方法、及びその測定方法を用いて電子部品の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の素体形状の測定方法は、略直方体形状で隣り合う２つの側面の間の角部が丸みを帯びるように加工された素体の角部の削り量を測定する素体形状の測定方法であって、削り量とは、２つの側面の交線と角部との間の距離であり、変位計が、角部と２つの側面それぞれの角部側の一部とを含む角部領域の交線と垂直な断面上のプロファイルを計測する計測ステップと、算出装置が、プロファイルを２次元座標で示したプロファイルデータに基づいて、削り量を算出する算出ステップと、を備え、算出ステップは、プロファイルの極値点の座標を特定するステップと、プロファイルのうち２つの側面それぞれの一部の断面上のプロファイルを示す２つの直線と、極値点を通るプロファイルの接線と平行な直線との２つの交点の座標を算出するステップと、２つの交点の座標に基づいて、２つの交点間の距離を算出するステップと、２つの交点間の距離を２で割った値から、接線と平行な直線との間の距離を引いた値を算出し、当該値を削り量とするステップと、を有することを特徴とする。
【０００７】
本発明の素体形状の測定方法では、素体の角部の形状を示す値として、２つの側面の交線と角部との間の距離を示す削り量を算出する。このために、変位計を用いて、角部領域の交線と垂直な断面上のプロファイルを測定し、このプロファイルを２次元座標で示したプロファイルデータに基づいて、削り量を算出する。よって、測定のために素体を研磨する必要がなくなり、素体の削り量を非破壊で、且つ、簡便に測定できる。また、角部領域のプロファイルを２次元座標で示したプロファイルデータに基づいて、削り量を算出するので、測定者によるばらつきを抑制できる。
【０００８】
本発明の電子部品の製造方法は、略直方体形状で電子部品の一部となる複数の素体を準備する準備ステップと、各素体の隣り合う２つの側面の間の角部が丸みを帯びるように研磨加工する研磨ステップと、複数の素体のうち少なくとも１つの素体の角部の削り量を測定する測定ステップと、測定ステップにおける測定結果に基づいて、複数の素体の研磨加工の良否を判断する判断ステップと、を含み、削り量とは、２つの側面の交線と角部との間の距離であり、測定ステップは、変位計が、角部と２つの側面それぞれの角部側の一部とを含む角部領域の交線と垂直な断面上のプロファイルを計測する計測ステップと、算出装置が、プロファイルを２次元座標で示したプロファイルデータに基づいて、削り量を算出する算出ステップと、を備え、算出ステップは、プロファイルの極値点の座標を特定するステップと、プロファイルのうち２つの側面それぞれの一部の断面上のプロファイルを示す２つの直線と、極値点を通るプロファイルの接線と平行な直線との２つの交点の座標を算出するステップと、２つの交点の座標に基づいて、２つの交点間の距離を算出するステップと、２つの交点間の距離を２で割った値から、接線と平行な直線との間の距離を引いた値を算出し、当該値を削り量とするステップと、を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の電子部品の製造方法では、複数の素体の角部が丸みを帯びるように研磨加工した後に、少なくとも１つの素体の削り量を測定し、その測定結果に基づいて、研磨加工後における複数の素体形状の良否を判断する。研磨加工の削り量は、変位計を用いて、角部領域の交線と垂直な断面上のプロファイルを測定し、このプロファイルを２次元座標で示したプロファイルデータに基づいて、削り量を算出する。よって、測定のために素体を研磨する必要がなくなり、素体の削り量を非破壊で、且つ、簡便に測定できる。また、角部領域のプロファイルを２次元座標で示したプロファイルデータに基づいて、削り量を算出するので、測定者によるばらつきを抑制できる。そのため、的確に素体の角部を研磨加工するように制御でき、品質を安定させることができる。
【００１０】
好ましくは、素体とは、焼成前のグリーン素体であり、判断ステップの後に、グリーン素体を熱処理してセラミック素体を得、当該セラミック素体に端子電極を形成して電子部品を形成する。
【００１１】
この場合、削り量の測定対象が、焼成前のグリーン素体となる。グリーン素体を焼成してセラミック素体とする際に、素体が変形し、素体の側面が湾曲する場合がある。すなわち、研磨加工以外の要素で素体が変形する。よって、測定対象を焼成後のセラミック素体とする場合より、焼成前のグリーン素体とした方が、精度よく削り量を測定できる。
【００１２】
好ましくは、判断ステップにおける判断結果に基づいて、再度、研磨ステップを行う。これにより、的確に素体の角部を研磨加工するように制御できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、簡便でばらつきを抑制した素体形状の測定方法、及びその測定方法を用いて電子部品の製造方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１５】
図１は、本実施形態に係る電子部品の概略斜視図である。図２は、本実施形態に係る電子部品の断面摸式図である。本実施形態に係る電子部品Ｃは、セラミックコンデンサである。この電子部品Ｃは、略直方体形状のセラミック素体１と、このセラミック素体１の表面に形成された一対の端子電極３，５とを備える。
【００１６】
セラミック素体１は、誘電体として機能するように、ＢａＴｉＯ３系、Ｂａ（Ｔｉ，Ｚｒ）Ｏ３系、（Ｂａ，Ｃａ）ＴｉＯ３系といった誘電体材料によって形成されている。セラミック素体１は、内部に複数の内部電極９を備えている。この複数の内部電極９が、外部の端子電極３又は端子電極５と接続されており、コンデンサ電極として機能する。
【００１７】
セラミック素体１は、その長手方向の寸法が２．０ｍｍ程度で、長手方向と垂直な断面は、一辺が１．２ｍｍ程度の略正方形である。セラミック素体１の一対の端面７にそれぞれ端子電極３，５が形成されている。セラミック素体１の２つの端面７と４つの側面８とは、略平面状で、各側面８の間の角部Ｒと、側面８と端面７との間の角部とは、Ｒ面取り加工が施され、丸みを帯びている。これは、セラミック素体１の欠けを防止するためである。引き続いて、この電子部品Ｃの製造方法について説明する。
【００１８】
図３は、本実施形態に係る電子部品の製造方法を示すフロー図である。準備ステップＳ１では、複数のグリーン素体を準備する。このグリーン素体は、熱処理を行うことで、セラミック素体１となる素体である。グリーン素体を次の手順で準備する。誘電体材料に有機ビヒクルなどを混合・混練することによってセラミックペーストを得、このセラミックペーストをドクターブレード法等によりＰＥＴフィルム上に塗布し、グリーンシートを形成する。
【００１９】
形成したグリーンシートに電極ペーストをスクリーン印刷し、内部電極９となる電極パターンを形成する。電極パターンが形成されたグリーンシートと形成されていないグリーンシートとを所定の順序で積層し、加圧後、積層方向に切断することで、複数のグリーン素体を形成する。このグリーン素体は、略直方体形状で、内部に複数の電極パターンを有している。
【００２０】
研磨ステップＳ２では、複数のグリーン素体をバレル研磨する。図４は、研磨後のグリーン素体の斜視図である。グリーン素体１０は、準備ステップＳ１において、長手方向に対向する一対の端面１７と、この端面１７に垂直な４つの側面１８とを有する直方体形状に形成されている。研磨ステップＳ２において、各側面１８の間の角部Ｒと、側面１８と端面１７との間の角部とが、Ｒ面取り加工され、丸みを帯びた形状となる。
【００２１】
測定ステップＳ３では、グリーン素体１０の研磨ステップＳ２における削り量を測定する。削り量とは、グリーン素体１０の２つの隣り合う側面１８の交線と角部Ｒとの間の距離である。測定は、同時にバレル研磨を行った複数のグリーン素体１０の中から任意で選んだ少なくとも１つのグリーン素体１０に対して行う。
【００２２】
判断ステップＳ４では、測定ステップＳ３の測定結果に基づいて、複数のグリーン素体１０の研磨加工の良否を判断する。具体的には、測定ステップＳ３で測定した削り量が、予め定めた基準値の範囲内であれば、測定対象であるグリーン素体１０と共にバレル研磨を行った複数のグリーン素体１０について、研磨加工が良好だと判断し、基準値の範囲の上限を超えた場合、不良と判断し、ロットごと取除く。基準値の範囲の下限より小さい場合であっても、不良であると判断する（ステップＳ４でＮＧ）。基準値の下限より小さく、不良であると判断された場合、その測定対象であるグリーン素体１０と共にバレル研磨を行った複数のグリーン素体１０について、再度、研磨ステップを行う（ステップＳ５）。
【００２３】
熱処理ステップＳ６では、判断ステップＳ４で良好だと判断された複数のグリーン素体１０、又は、再度のバレル研磨を行った複数のグリーン素体１０に、熱処理を施す。熱処理とは、グリーン素体１０の脱バインダ処理、及び、これに続く焼成を含む。熱処理により、グリーン素体１０はセラミック素体１となる。
【００２４】
端子形成工程Ｓ７では、セラミック素体１に端子電極３，５を形成する。
【００２５】
引き続いて、測定ステップＳ３における測定方法についてより詳細に説明する。図５は、本実施形態に係る計測システムの構成図である。図６は、本実施形態に係る素体形状の測定方法を示すフロー図である。本実施形態に係る素体形状の測定は、計測システム２０によって行われる。
【００２６】
計測システム２０は、レーザー変位計２１と算出装置２２とにより構成される。まず、レーザー変位計２１により、グリーン素体１０の角部領域Ｚのプロファイルを計測する（ステップＳ３１；計測ステップ）。角部領域Ｚとは、グリーン素体１０の１つの角部Ｒと、この角部Ｒを挟む２つの側面の角部側の一部とを含む領域である。角部領域Ｚを測定するために、１つの角部Ｒが、上方のレーザー変位計２１と対向するように、グリーン素体１０を台１２の上に置く。
【００２７】
レーザー変位計２１は、隣り合う２つの側面１８の交線と垂直な断面上において、水平方向ｘの各位置に対して、グリーン素体１０の輪郭（プロファイル）の上下方向の変位ｙを測定する。この断面は、例えば、グリーン素体１０の長手方向中央部を通り、端面１７と平行な面に設定される。これにより、角部領域Ｚの輪郭を示すプロファイルをｘｙ座標で示したプロファイルデータが生成される。
【００２８】
図７は、角部領域のプロファイルを示す図である。角部領域ＺのプロファイルＰは、両側の直線Ｌ１，Ｌ３と中央の曲線Ｌ２によって構成されている。両側の直線Ｌ１，Ｌ３は、隣り合う２つの側面１８と上記の断面との交線を示す。中央の曲線Ｌ２は、角部Ｒと断面との交線を示す。算出する削り量Ｄは、プロファイルＰの頂点（極値点）ａと、２つの直線部分の交点Ａとの間の距離である。
【００２９】
レーザー変位計２１は、生成したプロファイルデータを算出装置２２へ出力する。算出装置２２は、ＣＰＵやメモリ等のハードウエアを備え、下記の算出方法を実効させるためのプログラムを読み込ませることにより、下記の算出装置としての機能を発揮するコンピュータである。
【００３０】
レーザー変位計２１から出力されたプロファイルデータは、算出装置２２の備える入力部２３によって入力され、算出装置２２の備える算出部２５へ出力される。この算出部２５が、レーザー変位計２１によって作成されたプロファイルデータに基づいて、削り量Ｄを算出する（算出ステップ）。この算出は、後述するステップＳ３２〜Ｓ３５によって行われる。
【００３１】
まず、算出部２５は、入力したプロファイルデータが示すプロファイルＰの極値点ａを示す極値座標（ｘａ，ｙａ）を特定する（ステップＳ３２）。極値座標は、プロファイルデータのうち最もｙ座標の値が大きい点の座標である。
【００３２】
次に、算出部２５は、プロファイルＰ上の点であって、極値点ａのｙ座標ｙａから所定のオフセット値ｙoffを引いた値(yａ−ｙoff)をｙ座標とする点Ｂ，点Ｃを特定する。すなわち、プロファイルＰの直線Ｌ１，Ｌ３と、極値点ａを通るプロファイルＰの接線と平行なオフセット直線との２つの交点Ｂ，Ｃを算出する（ステップＳ３３）。極値点ａを通るプロファイルＰの接線は、ｘ軸と平行であり、この接線と平行なオフセット直線は、ｙ＝ｙａ−ｙoffで表される。なお、オフセット値ｙoffは、算出装置２２が備えるメモリ２４に予め記憶された値であり、例えば、３００μｍ程度である。
【００３３】
次に、算出部２５は、点Ｂと点Ｃとの間の距離を算出する（ステップＳ３４）。点Ｂのｘ座標ｘｂと点Ｃのｘ座標ｘｃとの差（ｘｃ−ｘｂ）にレーザー変位計２１の測定間隔αを乗じた値｛α＊（ｘｃ−ｘｂ）｝が点Ｂと点Ｃとの間の距離である。
【００３４】
次に、算出部２５は、点Ｂと点Ｃとの間の距離を２で割って、線分ＢＣの中間点Ｄと点Ｂ又は点Ｃとの間の距離を算出する。二等辺三角形ＡＢＤと二等辺三角形ＡＣＤとは合同な三角形であるから、ＡＤ＝ＢＤ＝ＣＤである。よって、算出部２５は、点Ａと点Ｄとの間の距離ＡＤ（＝ＢＣ／２）からオフセット値ｙoffを引いた値｛（ＢＣ／２）−ｙoff）｝を削り量Ｄとする（ステップＳ３５）。
【００３５】
本実施形態に係る電子部品の製造方法では、複数のグリーン素体１０の角部Ｒが丸みを帯びるように研磨加工した後に、少なくとも１つのグリーン素体１０の削り量Ｄを測定し、その測定結果に基づいて、研磨加工後における複数のグリーン素体１０形状の良否を判断する。研磨加工の削り量Ｄは、変位計を用いて、角部領域Ｚの交線と垂直な断面上のプロファイルＰを測定し、このプロファイルＰを２次元座標で示したプロファイルデータに基づいて、削り量Ｄを算出する。よって、測定のためにグリーン素体１０を研磨する必要がなくなり、グリーン素体１０の削り量Ｄを非破壊で、且つ、簡便に測定できる。また、角部領域ＺのプロファイルＰを２次元座標で示したプロファイルデータに基づいて、削り量Ｄを算出するので、測定者によるばらつきを抑制できる。そのため、的確にグリーン素体１０の角部を研磨加工するように制御でき、品質を安定させることができる。
【００３６】
また、削り量Ｄの測定対象は、グリーン素体１０である。グリーン素体１０を焼成してセラミック素体１とする際に、素体が変形し、素体の側面が湾曲する場合がある。すなわち、研磨加工以外の要素で素体が変形する。よって、測定対象をグリーン素体１０とすることで、精度よく測定できる。なお、焼成により素体が比較的変形しない場合は、測定対象をセラミック素体としてもよい。
【００３７】
また、上記実施形態では、電子部品がセラミックコンデンサである場合について説明したが、電子部品はコンデンサに限らず、積層型のセラミック部品であればよく、バリスタ、インダクタ等であってもよい。また、変位計としてレーザー変位計を用いたが、これに限らず、素体の表面の変位を測定できればよく、接触式の変位計でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本実施形態に係る電子部品の概略斜視図である。
【図２】本実施形態に係る電子部品の断面摸式図である。
【図３】本実施形態に係る電子部品の製造方法を示すフロー図である。
【図４】本実施形態に係るグリーン素体を示す概略斜視図である。
【図５】本実施形態に係る計測システムの構成図である。
【図６】本実施形態に係る素体形状の測定方法を示すフロー図である。
【図７】角部領域のプロファイルを示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
Ｃ…電子部品、１…セラミック素体、１０…グリーン素体、１８…側面、２０…計測システム、２１…レーザー変位計、２２…算出装置、ａ…極値点、Ｂ，Ｃ…２つの交点、Ｌ１，Ｌ２…２つの直線、Ｐ…プロファイル、Ｒ…角部、Ｚ…角部領域。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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