(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも上面に略一定の繰返し間隔で互いに平行な複数の分割溝を有するセラミック基板を前記分割溝が移送方向と略直角となるように載置して、一端側に設けた供給部から他端側に設けた排出部に向けて略水平に移送する移送部を構成する下側無端ベルトと、前記供給部から前記排出部までの間で前記移送部に対向配置され、前記セラミック基板を移送しつつ前記移送部側に押える押え部を構成する上側無端ベルトと、前記押え部において前記上側無端ベルトの上面に当接して前記セラミック基板を押える平板状の押え板と、該押え板の前記排出部側の縁端から前記排出部側に前記繰返し間隔と略同じ距離だけ離間した位置で、かつ前記押え板下面の延長線上よりも０．０５〜０．５ｍｍ下方に突出して前記上側無端ベルトの上面に当接して前記セラミック基板を押える押えローラーと、前記移送部において前記押え板の前記排出部側の縁端の略直下で前記下側無端ベルトの下面に当接して、前記セラミック基板に下方から押圧力を印加する押圧ローラーとから成り、前記押えローラーの直径が前記押圧ローラーの直径より小さいことを特徴とするセラミック基板の分割装置。
【請求項２】
前記押え板の下面と前記押え板の前記排出部側の側面とのなす角度が３０〜４５°であることを特徴とする請求項１記載のセラミック基板の分割装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも一方の主面に略一定の繰返し間隔で互いに平行な複数の分割溝を有する略平板状のセラミック基板を各分割溝に沿って分割するためのセラミック基板の分割装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、半導体素子や圧電振動子等の電子部品を搭載するための小型基板は、一般に、図４に斜視図で示すように、広面積のセラミック基板１１中に各々が小型基板となる多数の小型基板用領域１２を縦横の並びに一体的に配列形成するとともに、このセラミック基板１１の上下面に各小型基板用領域１２を区画する分割溝１３を縦横に一定の繰返し間隔で形成しておき、このセラミック基板１１を分割溝１３に沿って各小型基板領域１２毎に分割することによって多数個が同時集約的に製作されている。
【０００３】
従来、このようなセラミック基板１１を分割するには、図５に要部拡大断面図で示すように、略平坦な支持板２１の上面を水平に移動する硬質ゴム製の下ベルト２２上にセラミック基板１１をその分割溝１３と下ベルト２２の移動方向とが略直角となるようにして載置し、これを下ベルト２２と同一方向に同一速度で移動する硬質ゴム製の上ベルト２３との間に挟んで移送しながら上ベルト２３の上面に上方から付勢される押圧ローラー２４によりセラミック基板１１の上面に押圧力を印加し、この押圧力によりセラミック基板１１を分割溝１３に沿って分割する方法が採用されている。
【０００４】
しかしながら、この従来の方法によると、セラミック基板１１は、その下面の全面が下ベルト２２を介して支持板２１により支持されていることから、押圧ローラー２４の押圧力に対する支点がセラミック基板１１の下面に広く分布することとなり、そのため押圧ローラー２４による押圧力がセラミック基板１１の上面に印加されても、セラミック基板１１を分割するための力がセラミック基板１１の分割溝１３に大きく集中せずに、その結果、セラミック基板１１を分割溝１３に沿って正確かつ確実に分割することができないという問題点を有していた。
【０００５】
そこで、本願出願人は、先に特願２０００−２０１４０５において、少なくとも下面に略一定の繰返し間隔で互いに平行な複数の分割溝を有するセラミック基板をその分割溝が移送方向と略直角となるように載置して、一端側に設けた供給部から他端側に設けた排出部に向けて略水平に移送する移送部を構成する下側無端ベルトと、供給部から排出部までの間で移送部に対向配置され、セラミック基板を移送しつつ移送部側に押さえる押え部を構成する上側無端ベルトと、供給部から移送部と押さえ部との対向領域の途中までの間で下側無端ベルトの下面に当接してセラミック基板を支持する支持板と、支持板の排出部側の縁端から排出部側に分割溝の繰返し間隔と略同じ距離だけ離間した位置で、かつ支持板よりも０．０５〜０．５ｍｍ上方に突出して下側無端ベルトの下面に当接してセラミック基板を支持する支持ローラーと、押え部において支持板の排出部側の縁端の略直上で上側無端ベルトの上面に当接して、セラミック基板に上方から押圧力を印加する押圧ローラーとから成るセラミック基板の分割装置を提案した。
【０００６】
この特願２０００−２０１４０５において提案したセラミック基板の分割装置によると、移送部と押え部との間にセラミック基板を挟んで移送すると、移送に伴ってセラミック基板の分割されるべき領域の先頭部が支持ローラー上に到達したときに、この先頭部が下側無端ベルトを介して支持ローラーで支持されるとともに、この先頭部から一番目の分割溝が押圧ローラーの直下に位置することとなり、そのためセラミック基板に押圧ローラーにより上方から印加される押圧力が、支持ローラーで支持された先頭部を支点にして先頭部から一番目の分割溝に大きく集中して作用し、それによりセラミック基板を先頭部から一番目の下面側の分割溝を起点として正確かつ確実に分割することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この特願２０００−２０１４０５において提案したセラミック基板の分割装置によると、セラミック基板に形成された分割溝に押圧ローラーによる押圧力を上方から印加し、上下の無端ベルトで挟持されたセラミック基板を下面側の分割溝を起点にして分割することから、分割溝がセラミック基板の上面側のみにある場合にはセラミック基板の正確な分割が困難であった。また、分割溝がセラミック基板の上下両面にある場合において下面側の分割溝よりも上面側の分割溝が浅い場合には、分割されたセラミック基板１１の分割面同士が上面側で強く圧迫されて、その結果、分割された小型基板に割れや欠けが発生しやすい。したがって、これらのように分割溝がセラミック基板の上面側にのみある場合やセラミック基板の下面側の分割溝よりも上面側の分割溝が浅いの場合には、セラミック基板を裏返しにして分割する方法が採用されていた。そして、このようにセラミック基板を裏返しにして分割した場合、セラミック基板を分割した後に、分割された小型基板を例えばこれらに電子部品を搭載する等のために再度、元どおりに裏返す必要があり、分割に伴う裏返しの作業が煩雑なものとなるという問題点を有していた。
【０００８】
本発明は、かかる問題点に鑑み案出されたものであり、その目的は、セラミック基板の上面側のみに分割溝が形成されている場合や、下面側に比べて上面側の分割溝が浅い場合であってもセラミック基板を裏返すことなく分割溝に沿って正確かつ確実に分割することが可能なセラミック基板の分割装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のセラミック基板の分割装置は、少なくとも上面に略一定の繰返し間隔で互いに平行な複数の分割溝を有するセラミック基板をその分割溝が移送方向と略直角となるように載置して、一端側に設けた供給部から他端側に設けた排出部に向けて略水平に移送する移送部を構成する下側無端ベルトと、供給部から排出部までの間で移送部に対向配置され、セラミック基板を移送しつつ移送部側に押える押え部を構成する上側無端ベルトと、押え部において上側無端ベルトの上面に当接してセラミック基板を押える平板状の押え板と、押え板の排出部側の縁端から排出部側に分割溝の繰返し間隔と略同じ距離だけ離間した位置で、かつ押え板下面の延長線上よりも０．０５〜０．５ｍｍ下方に突出して上側無端ベルトの上面に当接してセラミック基板を押える押えローラーと、移送部において押え板の排出部側の縁端の略直下で下側無端ベルトの下面に当接して、セラミック基板に下方から押圧力を印加する押圧ローラーとから成り、押えローラーの直径が押圧ローラーの直径より小さいことを特徴とするものである。
また、本発明のセラミック基板の分割装置において、好ましくは、支持板の上面と支持板の排出部側の側面とのなす角度が３０〜４５°であることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明のセラミック基板の分割装置によれば、押え部において上側無端ベルトの上面に当接してセラミック基板を押える平板状の押え板と、押え板の排出部側の縁端から排出部側に分割溝の繰返し間隔と略同じ距離だけ離間した位置で、かつ押え板下面の延長線上よりも０．０５〜０．５ｍｍ下方に突出して上側無端ベルトの上面に当接してセラミック基板を押える押えローラーと、移送部において押え板の排出部側の縁端の略直下で下側無端ベルトの下面に当接して、セラミック基板に下方から押圧力を印加する押圧ローラーとを設けたことから、移送部と押え部との間にセラミック基板を挟んで移送すると、移送に伴ってセラミック基板の分割されるべき領域の先頭部が押えローラーの直下に到達したときに、この先頭部が上側無端ベルトを介して押えローラーで上方から押えられるとともに、この先頭部から一番目の分割溝が押圧ローラーの直上に位置することとなり、そのためセラミック基板に押圧ローラーにより下方から印加される押圧力が、押えローラーで押えられた先頭部を支点にして先頭部から一番目の分割溝に大きく集中して作用し、それによりセラミック基板を先頭部から一番目の上面側の分割溝を起点として正確かつ確実に分割することができる。したがって、セラミック基板の上面側のみに分割溝が形成されている場合や、下面側に比べて上面側の分割溝が浅い場合であってもセラミック基板を裏返すことなく、容易に正確かつ確実に分割することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を添付の図面を基に詳細に説明する。図１は本発明のセラミック基板の分割装置の実施の形態の一例を示す断面図であり、１は下側無端ベルト、２は上側無端ベルト、３は押え板、４は押えローラー、５は押圧ローラーである。主としてこれらで本発明のセラミック基板の分割装置が構成されている。
【００１２】
下側無端ベルト１は、例えば硬質ウレタンゴムから成る厚みが０．５〜２ｍｍ程度で幅が５０〜２００ｍｍ程度のシームレスのベルトであり、互いに水平な位置で対向する一対のプーリー６ａ・６ｂの間に掛架されている。そして、例えばプーリー６ｂを図示しない駆動モーターにより回転させることにより矢印Ａで示す方向に５〜５０ｍｍ／秒程度の一定速度で移動する。
【００１３】
この下側無端ベルト１はプーリー６ａ・６ｂの上側を移動する部位が上面にセラミック基板１１を載置して移送するための移送部７となっており、移送部７の移動開始端側にはセラミック基板１１が供給される供給部７ａが、移動終了端側には分割されたセラミック基板１１が排出される排出部７ｂが設けられている。そして、この移送部７は、下側無端ベルト１の下面に当接する支持板１０により略水平に維持されており、セラミック基板１１は、移送部７の移動に伴って、供給部７ａ側から排出部７ｂ側に移送される。
【００１４】
なお、下側無端ベルト１の移動速度が５ｍｍ／秒未満ではこの分割装置によりセラミック基板１１を分割する際に、分割の効率が低いものとなる傾向にあり、他方、５０ｍｍ／秒を超えると分割が不確実となる危険性が大きなものとなる。したがって、下側無端ベルト１の移動速度は５〜５０ｍｍ／秒の範囲が好ましく、特には１０〜３０ｍｍ／秒の範囲が好ましい。
【００１５】
また、移送部７の上方で供給部７ａと排出部７ｂとの間には、互いに水平な位置で対向する一対のプーリー８ａ・８ｂ間に掛架された上側無端ベルト２が配置されている。
【００１６】
上側無端ベルト２は、下側無端ベルト１と同様に硬質ウレタンゴムから成る厚みが０．５〜２ｍｍ程度で、幅が５０〜２００ｍｍ程度のシームレスベルトであり、例えばプーリー８ｂを図示しない駆動モーターにより回転させることにより矢印Ｂで示す方向に下側無端ベルト１と同じ速度で移動する。
【００１７】
この上側無端ベルト２は、プーリー８ａ・８ｂの下側を移動する部位が移送部７の上面と対向して配置されており、この部位が移送部７との間にセラミック基板１１を挟んで移送部７と同一方向に移動する押え部９となっている。そして、この押え部９と移送部７との間を通ってセラミック基板１１が供給部７ａ側から排出部７ｂ側へ移送される。
【００１８】
なお、押え部９と移送部７との間隔は、供給部７ａ側および排出部７ｂ側ではセラミック基板１１の厚みよりも若干広い間隔となっており、後述する押圧ローラー５が当接する部位では押え部９と移送部７との間にセラミック基板１１がない状態のとき、セラミック基板１１の厚みよりも狭い間隔となっている。それにより押圧ローラー５が当接する部位以外の部位において押え部９からの荷重によりセラミック基板１１が不要に分割されることを防止している。
【００１９】
また、押え部９の上方には、上側無端ベルト２の上面に当接して排出部７ｂ側が下方に１〜１０゜程度の角度で傾いて配置された押え板３が固定されている。押え板３は、幅が上側無端ベルト２と略同じで、厚みが５〜２０ｍｍ程度のステンレス等の金属から成る四角平板であり、移送部７と押え部９との間を移送されるセラミック基板１１をその排出部７ｂ側で押えるガイド部材として機能する。
【００２０】
なお、押え板３は、その下面と排出部７ｂ側の側面とのなす角度を３０〜４５゜としておくと、押え板３と後述する押えローラー４とを極めて近接させて配置することが可能となる。したがって、押え板３の下面と排出部７ｂ側の側面とのなす角度は３０〜４５゜の範囲としておくことが好ましい。
【００２１】
さらに、押え部９の上方には、押え板３に近接する排出部７ｂ側に押えローラー４が上側無端ベルト２の上面に当接して配置されている。この押えローラー４は、ステンレス等の金属から成る直径が５〜２０ｍｍで長さが上側無端ベルト２の幅と略同じ円筒状であり、移送部７と押え部９との間を移送されるセラミック基板１１の分割されるべき領域の先頭部を上側無端ベルト２を介して上面側から押えるガイド部材として機能する。この押えローラー４は、上側無端ベルト２の移動に伴い自由に回転し、また分割溝１３の繰返し間隔に応じてその位置を押え板３側または排出部７ｂ側に移動させて固定することが可能となっている。そして、押え板３の排出部７ｂ側縁端から分割溝１３の繰返し間隔と略同じ距離だけ離間した位置で押え板３の下面の延長線よりも０．０５〜０．５ｍｍ下方に突出するように配置されている。
【００２２】
なお、押えローラー４は、その直径が５ｍｍ未満の場合、セラミック基板１１の先頭部を押えるガイド部材としての強度が弱くなり、十分に支持することができなくなる危険性があり、他方、２０ｍｍを超えると、後述する押圧ローラー５による押圧力を分割溝１３に大きく集中させることが困難となる傾向にある。したがって、押えローラー４の直径は、５〜２０ｍｍの範囲が好ましく、特には１０〜１２ｍｍの範囲が好ましい。
【００２３】
また、押えローラー４が上側無端ベルト２の上面に当接する位置が押え板３の排出部７ｂ側縁端から分割溝１３の繰返し間隔よりも０．２ｍｍを超えて短い距離にある場合、または０．２ｍｍを超えて長い距離にある場合、後述する押圧ローラー５による押圧力が押えローラー４から一番目の分割溝１３に大きく集中して印加されずにセラミック基板１１を正確に分割することが困難となる傾向にある。したがって、押えローラー４が上側無端ベルト２の上面に当接する位置は、押え板３の排出部７ｂ側縁端から分割溝１３の繰返し間隔よりも０．２ｍｍ以下短い距離から０．２ｍｍ以下長い距離にあることが好ましい。
【００２４】
さらに、押えローラー４の押え板３下面の延長線上からの下方への突出高さが０．０５ｍｍ未満であると、セラミック基板１１の分割溝１３に後述する押圧ローラー５の押圧力を大きく集中して印加させることができずにセラミック基板１１を確実に分割することが困難となる傾向にあり、他方、０．５ｍｍを超えると、セラミック基板１１が分割溝１３に沿って分割された後に分割された部分同士が強く圧迫されあって分割された小型基板に欠けやクラックが発生しやすくなる。したがって、押えローラー４の押え板３下面の延長線上からの下方への突出高さは、０．０５〜０．５ｍｍの範囲に特定され、特には０．１〜０．３ｍｍの範囲が好ましい。
【００２５】
また、移送部７の下方には、押え板３の排出部７ｂ側縁端の略直下の位置において下側無端ベルト１の下面に当接する押圧ローラー５が配置されている。押圧ローラー５は、セラミック基板１１にこれを分割するための押圧力を印加する押圧力印加手段として機能し、ステンレス等の金属から成る直径が２０〜４０ｍｍで長さが下側無端ベルト１の幅と略同じ円筒形であり、図示しないエアーシリンダーにより上方に向けて押圧ローラー５の長さ１ｍｍあたり２〜１０Ｎの力で付勢されている。この押圧ローラー５は、その直上における移送部７と押え部９との間隔がこれらの間にセラミック基板１１がない状態においてセラミック基板１１の厚みよりも０．１〜１ｍｍ狭い間隔となる高さに配置されており、下側無端ベルト１の移動に伴い自由に回転するとともに、移送部７と押え部９との間をセラミック基板１１が通過するのに伴ってセラミック基板１１の厚みに応じて上下に可動な状態となっている。なお、押圧ローラー５は、油圧シリンダーや電磁ソレノイドあるいはスプリング等の他の手段によって上方に付勢されていても良い。
【００２６】
そして、図２に要部拡大断面図で示すように、セラミック基板１１が移送部７と押え部９との間を移送されてその分割されるべき領域の先頭部が押えローラー４の下に達すると、この先頭部の上面が押えローラー４により上側無端ベルト２を介して押えられるとともに押圧ローラー５による押圧力がこの押えられた先頭部を支点にして押えローラー４から一番目の分割溝１３に大きく集中して作用し、その結果、セラミック基板１１がこの分割溝１３を起点にして上面側から正確かつ確実に分割される。このとき、押圧ローラー５が押え板３の縁端の略直下にあることから、押圧ローラー５と押え板３との間にセラミック基板１１を良好に挟持することができるとともに、押えローラー４側において押え板３がセラミック基板１１の分割を阻害することがなく、セラミック基板１１が分割溝１３に沿って極めて良好に分割される。
【００２７】
なお、押圧ローラー５を上方に付勢する力が押圧ローラー５の長さ１ｍｍあたり２Ｎ未満であると、押圧ローラー５の押圧力が弱すぎてセラミック基板１１を確実に分割することが困難となる傾向にあり、他方、１０Ｎを超えると、押圧ローラー５の押圧力が強すぎてセラミック基板１１に不要な割れや欠けを発生させやすくなる。したがって、押圧ローラー５を上方に付勢する力は、押圧ローラー５の長さ１ｍｍあたり２〜１０Ｎの範囲が好ましく、特には４〜８Ｎの範囲が好ましい。
【００２８】
また、押圧ローラー５の直上における移送部７と押え部９との間隔が、移送部７と押え部９との間にセラミック基板１１がない状態でセラミック基板１１の厚みよりも０．１ｍｍ未満狭い場合には、セラミック基板１１に十分な押圧力を印加することが困難となる傾向にあり、他方、１ｍｍを超えて狭い場合には、セラミック基板１１に不要な分割が発生したり擦れによる傷が発生しやすくなる傾向にある。したがって、押圧ローラー５の直上における移送部７と押え部９との間隔は、移送部７と押え部９との間にセラミック基板１１がない状態でセラミック基板１１の厚みよりも０．１〜１ｍｍ狭いことが好ましく、特には０．３〜０．６ｍｍ狭いことが好ましい。
【００２９】
また、押圧ローラー５の位置が押え板３の縁端よりも０．２ｍｍを超えて排出部７ｂ側に位置する場合、押圧ローラー５と押え板３との間にセラミック基板１１を良好に挟持することが困難となる傾向にあり、他方、押え板３の縁端よりも０．２ｍｍを超えて押え板３の中央部側に位置する場合、押え板３の縁端部がセラミック基板１１の分割を阻害しやすくなる傾向にある。したがって、押圧ローラー５の位置は、押え板３の縁端から排出部７ｂ側へ０．２ｍｍ以内、押え板３の中央部側へ０．２ｍｍ以内の範囲であることが好ましい。
【００３０】
かくして、本発明のセラミック基板の分割装置によれば、供給部７ａにセラミック基板１１を分割溝１３が移送部７の移動方向と略直角になるようにして供給するとともにこのセラミック基板１１を移送部７の移動に伴って移送部７と押え部９との間を通過させ、押圧ローラー５の押圧力をセラミック基板１１に下面側から印加することによってセラミック基板１１が上面側の分割溝１３を起点にして正確かつ確実に分割されるのである。この場合、押圧ローラー５の押圧力をセラミック基板１１に下面側から印加してセラミック基板１１を分割することから、例えばセラミック基板１１の上面側のみに分割溝１３が形成されている場合や、セラミック基板１１の上面側の分割溝１３が下面側の分割溝よりも浅い場合であってもセラミック基板１１を分割溝１３に沿って正確かつ確実に分割することができるので、そのようなセラミック基板１１を分割する際にセラミック基板１１を裏返しにして分割する必要は一切ない。
【００３１】
なお、本発明は上述の実施の形態の一例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変更は可能であり、例えば、図３に断面図で示すように、本発明のセラミック基板の分割装置と特願２０００−２０１４０５で提案したセラミック基板の分割装置（３’，４’，５’）とを一つに繋げて設けてもよい。このように本発明のセラミック基板の分割装置と特願２０００−２０１４０５で提案したセラミック基板の分割装置とを一つに繋げて設けることにより、上下面のどちらか一方のみに分割溝を有するセラミック基板や上下面のいずれか一方の分割溝の深さが浅いセラミック基板を分割する場合に、それに応じて本発明の装置部分と特願２０００−２０１４１５で提案した装置部分とを適宜使い分けることによりセラミック基板を裏返しにすることなく、正確かつ確実に分割することができる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明のセラミック基板の分割装置によれば、押え部において上側無端ベルトの上面に当接してセラミック基板を押える平板状の押え板と、押え板の排出部側の縁端から排出部側に分割溝の繰返し間隔と略同じ距離だけ離間した位置で、かつ押え板下面の延長線上よりも０．０５〜０．５ｍｍ下方に突出して上側無端ベルトの上面に当接してセラミック基板を押える押えローラーと、移送部において押え板の排出部側の縁端の略直下で下側無端ベルトの下面に当接して、セラミック基板に下方から押圧力を印加する押圧ローラーとを設けたことから、移送部と押え部との間にセラミック基板を挟んで移送すると、移送に伴ってセラミック基板の分割されるべき領域の先頭部が押えローラーの直下に到達したときに、この先頭部が上側無端ベルトを介して押えローラーで上方から押えられるとともに、この先頭部から一番目の分割溝が押圧ローラーの直上に位置することとなり、そのためセラミック基板に押圧ローラーにより下方から印加される押圧力が、押えローラーで押えられた先頭部を支点にして先頭部から一番目の分割溝に大きく集中して作用し、それによりセラミック基板を先頭部から一番目の上面側の分割溝を起点として正確かつ確実に分割することができる。したがって、セラミック基板の上面側のみに分割溝が形成されている場合や、下面側に比べて上面側の分割溝が浅い場合であってもセラミック基板を裏返すことなく、容易に正確かつ確実に分割することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のセラミック基板の分割装置の実施の形態の一例を示す断面図である。
【図２】図１に示すセラミック基板の分割装置の要部拡大断面図である。
【図３】本発明のセラミック基板の分割装置の実施形態の他の例を示す断面図である。
【図４】セラミック基板を示す斜視図である。
【図５】従来のセラミック基板の分割装置を示す要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１・・・・・下側無端ベルト
２・・・・・上側無端ベルト
３・・・・・押え板
４・・・・・押えローラー
５・・・・・押圧ローラー
７・・・・・移送部
７ａ・・・・・供給部
７ｂ・・・・・排出部
９・・・・・押え部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
0003580772.tif 000005
【図５】
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