(57)【要約】【課題】シート積層体を、シート積層体内部における内部電極の位置に合わせて切断することができるシート積層体の切断方法を提供する。【解決手段】内部電極２１を有するシート積層体１０を作製する。次に、シート積層体１０を加圧する。次に、シート積層体１０の面１００上に位置決めマーク２３、２５を形成する。次に、シート積層体１０をＸ線で撮像することにより、内部電極２１の位置と、位置決めマーク２３、２５の位置とを検出する。次に、内部電極２１の位置と、位置決めマーク２３、２５の位置とを関連付けた参照データを作成する。次に、位置決めマーク２３、２５の位置を参照データと照合した結果に基づいてシート積層体１０を切断する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部電極を有するシート積層体を作製し、
前記シート積層体の面上に位置決めマークを形成し、
前記シート積層体を加圧し、
前記シート積層体の加圧の後、前記シート積層体をＸ線で撮像することにより前記内部電極の位置と、前記位置決めマークの位置とを検出し、
前記内部電極の位置と、前記位置決めマークの位置とを関連付けた参照データを作成し、
前記位置決めマークの位置を前記参照データと照合した結果に基づいて前記シート積層体を切断する、
シート積層体の切断方法。
【請求項２】
請求項１に記載されたシート積層体の切断方法であって、
前記位置決めマークの形成は、前記シート積層体の加圧の後に行なう、
シート積層体の切断方法。
【請求項３】
請求項１に記載されたシート積層体の切断方法であって、
前記位置決めマークの形成は、前記シート積層体の加圧の前に行なう、
シート積層体の切断方法。
【請求項４】
内部電極が形成された第１のグリーンシートを用意し、
位置決めマークが形成された第２のグリーンシートを用意し、
内層に前記第１のグリーンシートを備え、最外層に前記第２のグリーンシートを備えたシート積層体を作製し、
前記シート積層体を加圧し、
前記シート積層体の加圧の後、前記シート積層体をＸ線で撮像することにより前記内部電極の位置と、前記位置決めマークの位置とを検出し、
前記内部電極の位置と、前記位置決めマークの位置とを関連付けた参照データを作成し、
前記位置決めマークの位置を前記参照データと照合した結果に基づいて前記シート積層体を切断する、
シート積層体の切断方法。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかに記載されたシート積層体の切断方法であって、
前記位置決めマークは、水溶性の塗料から形成されたマークを含み、
前記シート積層体の切断より得られた積層グリーンチップを、焼成前に水に浸すことにより、前記積層グリーンチップ上の、水溶性の塗料から形成された前記マークを消去する、
シート積層体の切断方法。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れかに記載されたシート積層体の切断方法であって、
前記シート積層体を、切断動作自体による前記位置決めマークの位置変化を検出しながら切断する、
シート積層体の切断方法。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れかに記載されたシート積層体の切断方法であって、
前記位置決めマークは、第１の位置決めマークと、第２の位置決めマークとを含み、
前記第１の位置決めマークは、Ｘ線で検出可能、かつ、光学カメラで検出可能であり、
前記第２の位置決めマークは、光学カメラで検出可能である、
シート積層体の切断方法。
【請求項８】
請求項７に記載されたシート積層体の切断方法であって、
前記シート積層体をＸ線で撮像することにより、前記第１の位置決めマークの位置を検出し、
次に、前記シート積層体を光学カメラで撮像することにより、前記第１の位置決めマークの位置及び前記第２の位置決めマークの位置を検出し、
次に、前記第１の位置決めマークを介して、前記第２の位置決めマークの位置と前記内部電極の位置とを関連付け、
前記第２の位置決めマークの位置を光学カメラで観察しながら前記シート積層体を切断する、
シート積層体の切断方法。
【請求項９】
請求項７または８に記載されたシート積層体の切断方法であって、
前記第１の位置決めマークは、前記シート積層体の面上において、前記シート積層体の切断の際に積層グリーンチップが得られない外周領域に形成される、
シート積層体の切断方法。
【請求項１０】
請求項７乃至９の何れかに記載されたシート積層体の切断方法であって、
前記第２の位置決めマークは、前記シート積層体の面上において、前記シート積層体の切断の際に個々の積層グリーンチップが得られる一チップ領域内に形成される、
シート積層体の切断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層セラミックコンデンサなどの積層電子部品を製造するのに用いられるシート積層体の切断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、積層セラミックコンデンサなどの積層電子部品は、次のような工程によって製造される。まず、内部電極を有するセラミックグリーンシートを、複数枚積層してシート積層体を作製する。次に、シート積層体を加圧して圧着した後、シート積層体を複数の一チップ領域に切断して積層グリーンチップを得る。更に、その積層グリーンチップに対して、脱バインダ、焼成及び端子電極形成などの周知の工程を行い、積層電子部品を得る。
【０００３】
シート積層体を切断するための技術としては、特許文献１に開示された技術がある。すなわち、加圧前のシート積層体の表面に、各切断線に対応した認識マークを予め形成しておき、シート積層体を切断するに際して、認識マークを画像処理することにより、シート積層体の各切断位置を設定するといったものである。
【０００４】
しかし、特許文献１の開示技術では、シート積層体の切断位置を、シート積層体内部での内部電極の位置に合うように設定するのは難しかった。具体的には、意図しない箇所に内部電極が露出する不良が発生したり、内部電極が設計した位置からずれることによる電気特性の不良が発生するといった問題が生じることがあった。
【特許文献１】特開平８−７８２７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、シート積層体を、シート積層体内部における内部電極の位置に合わせて切断することができるシート積層体の切断方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するため、本発明の第１の態様に係るシート積層体の切断方法では、内部電極を有するシート積層体を作製する。次に、前記シート積層体の面上に位置決めマークを形成する。更に、前記シート積層体を加圧する。
【０００７】
次に、前記シート積層体の加圧の後、前記シート積層体をＸ線で撮像することにより前記内部電極の位置と、前記位置決めマークの位置とを検出する。そして、前記内部電極の位置と、前記位置決めマークの位置とを関連付けた参照データを作成する。
【０００８】
次に、前記位置決めマークの位置を前記参照データと照合した結果に基づいて前記シート積層体を切断する。
【０００９】
発明者らは、シート積層体の切断位置がシート積層体内部での内部電極の位置と合わないのは何故か、その原因を究明すべく、鋭意研究した結果、シート積層体の加圧によって、認識マークと内部電極との相対的な位置関係が変動することが大きな要因となっていることを見出した。すなわち、シート積層体を加圧すると、シート積層体は圧縮されて変形するので、シート積層体内部の内部電極も元の位置からずれる。このため、認識マークと内部電極との相対的な位置関係が変化するので、加圧後に、認識マークに従って切断位置を設定しても、この切断位置は、内部電極の実際の位置と合うとは限らない。
【００１０】
そこで、本発明では、シート積層体の加圧の後、シート積層体をＸ線で撮像することにより内部電極の位置と、前記位置決めマークの位置とを検出する。更に、内部電極の位置と、位置決めマークの位置とを関連付けた参照データを作成する。従って、シート積層体の加圧によって内部電極に位置ずれが生じていても、内部電極の実際の位置を反映した参照データを作成することができる。
【００１１】
次に、位置決めマークの位置を参照データと照合した結果に基づいてシート積層体を切断するから、シート積層体を、内部電極の実際の位置に合わせて切断することができる。
【００１２】
シート積層体の加圧と位置決めマークの形成との時間的順序関係は任意である。位置決めマークの形成は、シート積層体の加圧の後に行なってもよいし、シート積層体の加圧の前に行なってもよい。
【００１３】
本発明の第２の態様に係るシート積層体の切断方法では、内部電極が形成された第１のグリーンシートを用意する。更に、位置決めマークが形成された第２のグリーンシートを用意する。
【００１４】
次に、内層に前記第１のグリーンシートを備え、最外層に前記第２のグリーンシートを備えたシート積層体を作製する。更に、前記シート積層体を加圧する。
【００１５】
次に、前記シート積層体の加圧の後、前記シート積層体をＸ線で撮像することにより前記内部電極の位置と、前記位置決めマークの位置とを検出する。そして、前記内部電極の位置と、前記位置決めマークの位置とを関連付けた参照データを作成する。
【００１６】
次に、前記位置決めマークの位置を前記参照データと照合した結果に基づいて前記シート積層体を切断する。
【００１７】
上述した第２の態様に係るシート積層体の切断方法によっても、先の第１の態様に係るシート積層体の切断方法と同様の作用効果を得ることができる。
【００１８】
第１の態様に係るシート積層体の切断方法及び第２の態様に係るシート積層体の切断方法において、好ましくは、位置決めマークは、水溶性の塗料から形成されたマークを含む。そして、シート積層体の切断より得られた積層グリーンチップを、焼成前に水に浸すことにより、積層グリーンチップ上の、水溶性の塗料から形成されたマークを消去する。
【００１９】
好ましくは、シート積層体を、切断動作自体による位置決めマークの位置変化を検出しながら切断する。
【００２０】
好ましくは、位置決めマークは、第１の位置決めマークと、第２の位置決めマークとを含む。第１の位置決めマークは、Ｘ線で検出可能、かつ、光学カメラで検出可能である。第２の位置決めマークは、光学カメラで検出可能である。
【００２１】
好ましくは、シート積層体をＸ線で撮像することにより、第１の位置決めマークの位置を検出する。次に、シート積層体を光学カメラで撮像することにより、第１の位置決めマークの位置及び第２の位置決めマークの位置を検出する。次に、第１の位置決めマークを介して、第２の位置決めマークの位置と内部電極の位置とを関連付ける。そして、第２の位置決めマークを光学カメラで観察しながらシート積層体を切断する。
【００２２】
好ましくは、第１の位置決めマークは、シート積層体の面上において、シート積層体の切断の際に積層グリーンチップが得られない外周領域に形成される。また、第２の位置決めマークは、シート積層体の面上において、シート積層体の切断の際に個々の積層グリーンチップが得られる一チップ領域内に形成される。
【発明の効果】
【００２３】
以上述べたように、本発明によれば、シート積層体を、シート積層体内部における内部電極の位置に合わせて切断することができるシート積層体の切断方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態に係るシート積層体の切断方法を説明するためのフローチャートである。この実施形態は、本発明の第１、第２の態様の両者を含むものとして説明する。
【００２５】
まず、ステップＳ１に示すように、シート積層体を作製する。詳しくは、図２に示すように、第１のセラミックグリーンシート１１上に複数の内部電極２１を形成する。第１のセラミックグリーンシート１１は、ＰＥＴフィルム上にセラミックペーストを塗布し、乾燥させることにより作製することができる。また、内部電極２１は、スクリーン印刷法などを用い、導体ペーストを印刷することにより形成することができる。内部電極２１は、長さ方向Ｘ及び幅方向Ｙに沿って行列状に配置される。図２には、更に、１つの積層グリーンチップを形成するための一チップ領域Ａ１を示してある。一チップ領域Ａ１との関係で見て、内部電極２１は、幅方向Ｙに隣り合う２つの一チップ領域Ａ１に跨って形成される。
【００２６】
更に、第２のセラミックグリーンシートとして、内部電極を有しないセラミックグリーンシートも作製する。
【００２７】
図２に示すように、内部電極２１が形成された第１のセラミックグリーンシート１１を、内層単位層３１〜３ｎとし、内部電極を有しない第２のセラミックグリーンシート１２を、外層単位層４１〜４ｋ及び５１〜５ｍとして用意し、これらを積層台９１上で積層することによりシート積層体１０を作製する。
【００２８】
次に、ステップＳ２に示すように、シート積層体を加圧する。具体的には、図４に示すように、シート積層体１０を受け板９２上に載置する。そして、上から加圧板９３をシート積層体１０に押し付け、シート積層体１０の積層方向に力Ｐ１を加えることにより、シート積層体１０を加圧する。シート積層体１０を加圧したとき、シート積層体１０がシートの積層方向に圧縮され、シートの広がり方向に変形する。このため、シート積層体１０の内部に位置する内部電極２１も、元の位置からずれることになる。
【００２９】
次に、ステップＳ３に示すように、シート積層体に位置決めマークを形成する。具体的には、図５に示すように、シート積層体１０の面１００に位置決めマーク（２３、２５）を、印刷などで形成する。位置決めマーク（２３、２５）は、第１の位置決めマーク２３と、第２の位置決めマーク２５とを含む。第１の位置決めマーク２３は、シート積層体１０の面１００において外周領域Ａ２に設けられる。外周領域Ａ２は、シート積層体１０を個々の積層グリーンチップに切断する際、切り落とされる領域である。外周領域Ａ２は、行列状に配置された一チップ領域Ａ１を取り囲むように設定される。また、第２の位置決めマーク２５は、一チップ領域Ａ１からはみ出さないように設けられる。
【００３０】
第１の位置決めマーク２３は、Ｘ線で検出可能かつ光学カメラで検出可能なマークであることが好ましく、このような条件を満たす任意の塗料、例えば、内部電極２１を形成するための導体ペーストから形成することができる。
【００３１】
また、第２の位置決めマーク２５は、光学カメラで検出可能なマークであることが好ましく、Ｘ線で検出可能である必要はない。むしろ、この後、Ｘ線で一チップ領域Ａ１を撮像する観点からは、第２の位置決めマーク２５は、Ｘ線を透過するようなマークであることが好ましい。更に、第２の位置決めマーク２５は、水溶性の塗料から形成されたマークであることが好ましい。
【００３２】
次に、ステップＳ４に示すように、Ｘ線でシート積層体を撮像する。図６を参照し、Ｘ線による撮像の一例を説明する。まず、Ｘ線撮像装置の台６１の上にシート積層体１０を載置するとともに、台６１の下から、Ｘ線源６２によりＸ線６３を照射する。そして、台６１を、駆動装置６４により長さ方向Ｘ及び幅方向Ｙに動かしながら、シート積層体１０を透過したＸ線６３を検出器６５で検出することにより、シート積層体１０を撮像する。
【００３３】
図７に示すように、Ｘ線による撮像によって、シート積層体１０の表面に形成された第１の位置決めマーク２３と、シート積層体１０の内部にある内部電極２１とを検出する。この検出結果をデータ処理装置６６（図６参照）で処理することにより、ステップＳ５に示すように、第１の位置決めマーク２３の位置と、内部電極２１の位置とをＸＹ平面上で関連付けた参照データを作成する。従って、シート積層体１０の加圧のため内部電極２１に位置ずれが生じていても、内部電極２１の実際の位置を反映した参照データを作成することができる。
【００３４】
Ｘ線による撮像及び参照データの作成が終わった後、シート積層体をＸ線撮像装置から切断装置に移送する。
【００３５】
次に、ステップＳ６に示すように、シート積層体の切断位置を算出する。具体的には、図８に示すように、切断装置の台７１の上にシート積層体１０を載置する。そして、台７１を、駆動装置７２により長さ方向Ｘ及び幅方向Ｙに動かしながら、光学カメラ７３でシート積層体１０の面１００を撮像することにより、第１の位置決めマーク２３と、第２の位置決めマーク２５とを検出する（図９参照）。
【００３６】
第１、第２の位置決めマーク２３、２５の検出結果を上記の参照データと照合することにより、第１の位置決めマーク２３を介して、第２の位置決めマーク２５の位置と、内部電極の位置とをＸＹ平面上で重ね合わせ、関連付ける。これにより、内部電極の位置に適合した切断位置Ｃ１、Ｃ２を、第２の位置決めマーク２５からみた位置として算出することができる。
【００３７】
次に、ステップＳ７に示すように、第２の位置決めマーク２５の位置を光学カメラ７３で観察しながら、切断位置Ｃ１、Ｃ２に従ってシート積層体１０を切断するから、シート積層体１０を、内部電極の実際の位置に合わせて切断することができる。
【００３８】
シート積層体１０を切断するための手法としては、回転刃切断法または押し切り切断法を採用することができる。ここでは、回転刃切断法を採用した例を説明する。図８に示すように、駆動装置７８により回転駆動される円盤状の切断刃７９を、シート積層体１０の切断位置Ｃ１、Ｃ２に当てて、シート積層体１０を切削する。これにより、個々の積層グリーンチップを得ることができる。
【００３９】
また、光学カメラ７３で、切断動作自体による第２の位置決めマーク２５の位置変化を検出しながら、シート積層体１０を切断することが好ましい。第２の位置決めマーク２５の位置変化を検出することにより、切断刃９２がシート積層体１０に及ぼす変形の影響に追従して切断位置Ｃ１、Ｃ２を補正することができ、高精度な切断が可能となる。
【００４０】
更に、第２の位置決めマーク２５は、一チップ領域Ａ１からはみ出さず、一チップ領域Ａ１内に形成されていることから、切断刃７９によって切断されることはない。従って、第２の位置決めマーク２５の全てが切断工程の完了まで失われることがなく観察可能であるため、シート積層体１０を個々の積層グリーンチップに切断する際、切断刃７９の切断精度が悪化することはない。
【００４１】
但し、第２の位置決めマーク２５は、一チップ領域Ａ１内に形成されていることから、シート積層体１０を切断した後も、積層グリーンチップ上に残ってしまう。このため、第２の位置決めマーク２５を除去するための工程が必要となる。
【００４２】
そこで、ステップＳ８に示すように、積層グリーンチップ上の第２の位置決めマークを消去する。本実施形態の場合、積層グリーンチップ上の第２の位置決めマークを消去するため、積層グリーンチップを水に浸す。詳しくは、積層グリーンチップをバレル容器の中に入れた状態で、水に浸漬し、バレル容器を回転させる。この後、ステップＳ９に示すように、積層グリーンチップを焼成し、積層チップを得る。
【００４３】
特許文献１の開示技術の場合、認識マークを、導体ペーストで形成しているため、水に浸すことでは消去できず、焼成後にバレル研磨して、認識マークを除去する。ただ、焼成中に、マークが素体表面に焼き付いてしまい、素体表面に焼け焦げが残る可能性がある。焼成後の積層チップは、きわめて硬くなっており、バレル研磨で焼き付き、焦げを除去しようとすると、積層チップが削れてしまい、積層チップの角の丸みが大きくなり過ぎるといった問題がある。
【００４４】
これに対し、実施形態に係るシート積層体の切断方法では、第２の位置決めマークの塗料として水溶性の塗料を採用している。従って、焼成前に、積層グリーンチップを水に浸すことにより、第２の位置決めマークを完全に除去することができる。従って、焼成後にマークを除去しようとして、積層チップの角の丸みが大きくなり過ぎるといった問題を回避できる。また、焼成前の柔らかく脆い状態の積層グリーンチップから、第２の位置決めマークを除去することができる。
【００４５】
また、積層グリーンチップの表面に形成された第２の位置決めマークを消去するための他の手法として、微粒子を噴射して積層グリーンチップの表面に当てるブラスト加工を採用することもできる。積層グリーンチップを焼成する前の段階では、第２の位置決めマークは、積層グリーンチップの素体に焼き付いていないので、素体に損傷を与えることなくブラスト加工により良好に除去することができる。
【００４６】
ブラスト加工としては、微粒子を、水と混合したスラリーの状態で噴射するウェットブラスト加工、または、水を使わずに微粒子を噴射するドライブラスト加工の何れも採用することができるが、水溶性の塗料から形成された第２の位置決めマークを消去するには、ウェットブラスト加工のほうがより好ましい。
【００４７】
第２の位置決めマーク２５については上述した通りである。第１の位置決めマーク２３は、シート積層体１０の面１００上で積層グリーンチップが得られない外周領域Ａ２（図５を参照）に形成されているので、積層グリーンチップには残らない。従って、第１の位置決めマーク２３を除去するための工程は不要であり、第１の位置決めマーク２３を形成するための塗料は自由に選択可能である。
【００４８】
本実施形態では、シート積層体を加圧するステップ（ステップＳ２）の後に、シート積層体に位置決めマークを形成するステップ（ステップＳ３）を行なっているが、これとは逆に、ステップＳ３の後にステップＳ２を行なってもよい。
【００４９】
また、本実施形態では、第１、第２のセラミックグリーンシート１１、１２を積層し（図３参照）、得られたシート積層体１０の面１００に位置決めマークを形成しているが（図５参照）、これとは異なり、あらかじめ、最外層となる第２のセラミックグリーンシートに位置決めマークを形成しておき、この後、第１、第２のセラミックグリーンシートを積層することにより、面上に位置決めマークを備えたシート積層体を作製することも可能である。
【００５０】
以上、好ましい実施の形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の改変態様を採り得ることは自明である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一実施形態に係るシート積層体の切断方法を説明するためのフローチャートである。
【図２】図１に示したシート積層体の切断方法を説明する図である。
【図３】図２に示したステップの後のステップを示す図である。
【図４】図３に示したステップの後のステップを示す図である。
【図５】図４に示したステップの後のステップを示す図である。
【図６】図１に示したシート積層体の切断方法において、Ｘ線による撮像に用いられるＸ線撮像装置を示す図である。
【図７】内部電極及び位置決めマークの検出動作を説明する図である。
【図８】シート積層体の切断に用いられる切断装置を示す図である
【図９】シート積層体の切断を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５２】
１１            第１のセラミックグリーンシート
１２            第２のセラミックグリーンシート
１０            シート積層体
２１            内部電極
２３            第１の位置決めマーク
２５            第２の位置決めマーク
【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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【図８】
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【図９】
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