(57)【要約】【課題】切断効率が向上するとともに、回転刃の寿命が大幅に向上し、且つ切断屑により切断後の板状被加工物切片に傷がつくことを有効に防止できる板状被加工物の切断装置を提供する。【解決手段】板状被加工物１１を回転刃２１で切断分離するとともに、回転刃２１が板状被加工物１１の外側に露出している部分に気体または液体を噴射させることにより、切断屑を除去する板状被加工物の切断装置２０において、回転刃２１が板状被加工物１１を横切る位置に貫通孔２２が形成されてなる。【選択図】図２
2004202658.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状被加工物を回転刃で切断分離するとともに、該回転刃が前記板状被加工物の外側に露出している部分に気体または液体を噴射させることにより、切断屑を除去する板状被加工物の切断装置において、
前記回転刃は、前記板状被加工物の切断時に該板状被加工物と接触する位置に該回転刃の厚みを貫く貫通孔が形成されていることを特徴とする板状被加工物の切断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、板状被加工物の切断装置に関するものであり、特にその回転刃の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
板状被加工物の切断装置として、セラミックグリーンシートと導体パターンが交互に積層されてなる大型積層体の切断装置を例にとって説明する。
【０００３】
積層セラミックコンデンサは、誘電体層と第１及び第２の内部電極とが交互に積層されてなる積層体の一対の端面に外部電極を形成した構造である。なお、第１の内部電極は一方の外部電極に接続し、第２の内部電極は他方の外部電極と接続している。
【０００４】
このような積層セラミックコンデンサは、まず、誘電体層となるセラミックグリ―ンシートの各素子領域に第１及び第２の内部電極となる導体パターンを形成する。
【０００５】
次に、導体パターンを形成したセラミックグリーンシートを複数枚積層、熱圧着し、未焼成状態の大型積層体（板状被加工物）を形成する。
【０００６】
その後、大型積層体を各素子領域毎に一括的に切断して、未焼成状態の積層体（板状被加工物切片）を形成する。なお、この切断時に、未焼成状態の積層体の対向しあう一対の端面のうち一方端面側から第１の内部電極の一部が露出するように、また、他方端面から第２の内部電極の一部が露出するようにする。
【０００７】
次に、未焼成状態の各積層体を焼成処理して、得られた積層体の一対の端面にそれぞれ外部電極を被着形成する。
【０００８】
ここで、上述の大型積層体を未焼成状態の積層体に切断する工程は、例えばホイール状の回転刃を用いて切断していた。すなわち、大型積層体を保持した状態で、所定の間隔で回転刃を高速回転させながら縦方向に前進させることにより、大型積層体を必要な寸法に切断する。横方向についても、同様な方法で切断する。また、回転刃の周辺には、ダイヤモンドの粒体が電着により固着されることにより、切断面が形成されており、この粉体による凹凸を利用して、セラミックグリーンシートを切断する。
【特許文献１】
特開２０００−１２４０９０号公報
【特許文献２】
特開２００２−２２４９２９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記切断方法によれば、回転刃の切断面のダイヤモンドの粒体の間にセラミックグリーンシートの切断屑が詰まることにより、切断効率が低下するとともに、回転刃を頻繁に交換する必要があった。ここで、大型積層体の外側に露出している部分に気体または液体を噴射させることにより、切断屑を除去する方法も考えられるが、一旦ダイヤモンドの粒体の間に詰まった切断屑を除去するのは困難だった。
【００１０】
また、回転刃は高速回転しているため、回転刃と大型積層体の切断後の切片の間に入り込んだ切断屑が回転刃の回転に伴い切断後の切片の同一部分を複数回横切ることにより、図４に示すように、得られる積層体１に傷４１がつくという問題点があった。ここで、図において、２は誘電体層、３、４は内部電極である。さらに、上述の切断効率の低下により、同一長さを切断するために必要な回転刃の回転数が増大し、切断屑が大型積層体の同一部分を横切る確率が増大するため、さらに傷４１がつきやすくなっていた。そして、積層体１の端面に傷４１がついた場合、外部電極を均一に形成することができず、容量抜けなどの原因となっていた。一方、積層体１の側面に傷４１がついた場合、外観不良の原因となっていた。
【００１１】
本発明は、上述の課題に鑑みて案出されたものであり、その目的は、切断効率が向上するとともに、切断刃の寿命が大幅に向上し、且つ切断屑により板状被加工物切片に傷がつくことを有効に防止できる板状被加工物の切断装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、板状被加工物を回転刃で切断分離するとともに、該回転刃が前記板状被加工物の外側に露出している部分に気体または液体を噴射させることにより、切断屑を除去する板状被加工物の切断装置において、
前記回転刃は、前記板状被加工物の切断時に該板状被加工物と接触する位置に該回転刃の厚みを貫く貫通孔が形成されている。
【００１３】
【作用】
本発明によれば、回転刃が板状被加工物を切断する時に横切る接触位置に、回転刃の厚み方向を貫く貫通孔が形成されてなるため、貫通孔に板状被加工物の切断屑が入り込むことから、回転刃の切断面のダイヤモンドの粒体の間に切断屑が詰まることを防止でき、切断効率が向上するとともに、回転刃の寿命が大幅に向上し、交換頻度を少なくできる。
【００１４】
また、回転刃が板状被加工物の外側に露出している部分に気体または液体を噴射させる際に、ダイヤモンドの粒体の間に切断屑が詰まった場合は切断屑を除去しにくいが、切断屑が貫通孔に入り込んだ場合は容易に切断屑を除去することができる。このため、切断屑が板状被加工物の同一部分を横切ることが少なくなり、板状被加工物に傷がつくことを有効に抑えることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の板状被加工物の切断装置を図面に基づいて説明する。なお、実施例として積層セラミックコンデンサの製造方法で説明し、積層セラミックコンデンサにおいて各符号は焼成の前後で区別しないことにする。
【００１６】
板状被加工物の切断装置として、この積層セラミックコンデンサのグリーンシートと導体パターンが交互に積層されてなる大型積層体の切断装置を例にとって説明する。
【００１７】
図１は、本発明の板状被加工物の切断装置を用いて作製された積層セラミックコンデンサを示す図であり、（ａ）外観斜視図、（ｂ）縦断面図である。図２は、本発明の板状被加工物の切断装置を示す図であり、（ａ）斜視図、（ｂ）回転刃の平面図である。
【００１８】
図１において、積層セラミックコンデンサ１０は、積層体１と、積層体１の一対の端面に形成した外部電極５、６とから構成されている。この積層体１は、複数の誘電体層２と第１及び第２の内部電極３、４とが積層されて構成されている。また、積層体１の対向する一対の端面には、夫々外部電極５、６が形成され、夫々内部電極３、４に電気的に接続している。
【００１９】
このような積層セラミックコンデンサ１０は、まず、誘電体層となるセラミックグリ―ンシート２の各素子領域に第１及び第２の内部電極となる導体パターン３、４を形成する。
【００２０】
次に、導体パターン３、４を形成したセラミックグリーンシート２を複数枚積層、熱圧着し、未焼成状態の大型積層体（板状被加工物）１１を形成する。
【００２１】
その後、大型積層体１１を各素子領域毎に一括的に切断して、未焼成状態の積層体（板状被加工物切片）１を形成する。なお、この切断時に、積層体１の対向しあう一対の端面のうち一方端面側から第１の内部電極となる導体パターン３の一部が露出するように、また、他方端面から第２の内部電極となる導体パターン４の一部が露出するようにする。
【００２２】
このとき、大型積層体１１の切断装置２０は、例えばホイール状の回転刃２１を用いて切断する。すなわち、大型積層体１１を保持した状態で、所定の間隔で回転刃２１を高速回転させながら縦方向に前進させることにより、大型積層体１１を必要な寸法に切断する。横方向についても、同様な方法で切断する。また、回転刃２１の周辺には、ダイヤモンドの粒体が電着により固着されることにより、切断面２３が形成されており、この粉体による凹凸を利用して、セラミックグリーンシート２の切断が行われる。さらに、切断後に回転刃２１が大型積層体１１の外側に露出している部分に気体または液体（図示せず）を噴射させることにより、切断屑４０が除去される。
【００２３】
本発明の特徴的なことは、回転刃２１が大型積層体１１を横切る位置に貫通孔２２が形成されてなることである。
【００２４】
ここで、回転刃２１の径はφ４０〜８０ｍｍ、貫通孔２２の径は、大型積層体１１の性状や厚みにもよるが、φ０．５〜３ｍｍであることが望ましい。貫通孔２２の間隔は、貫通孔２２をあける際の加工性から、貫通孔２２の径より大きいことが必要である。また、貫通孔２２は、回転刃２１の所定の位置に、レーザ加工、金型加工で形成される。さらに、回転刃２１の回転速度は、１万〜３万回／分であることが望ましい。
【００２５】
すなわち、回転刃２１が大型積層体１１を横切る位置に貫通孔２２が形成されてなるため、貫通孔２２にセラミックグリーンシート２の切断屑４０が入り込むことから、回転刃２１の切断面２３のダイヤモンドの粒体の間に切断屑４０が詰まることを防止でき、切断効率が向上するとともに、回転刃２１の寿命が大幅に向上し、交換頻度を少なくできる。
【００２６】
また、回転刃２１が大型積層体１１の外側に露出している部分に気体または液体を噴射させる際に、ダイヤモンドの粒体の間に切断屑４０が詰まった場合は切断屑４０を除去しにくいが、切断屑４０が貫通孔２２に入り込んだ場合は容易に切断屑４０を除去することができる。このため、切断屑４０が大型積層体１１の同一部分を横切ることにより、未焼成状態の積層体１に傷４１がつくことを有効に防止できる。
【００２７】
ここで、大型積層体１１の切断時に、大型積層体１１の外側に露出している貫通孔２２の少なくとも一部に、水（図示せず）を噴射させながら切断を行う機構を有することが望ましい。このことにより、貫通孔２２内に水が入った状態で貫通孔２２が大型積層体１１を横切るため、切断屑４０が水により流動性を持たされて貫通孔２２に入りやすくなる。さらに、切断部分に水が存在することにより、潤滑剤としての効果もある。
【００２８】
また、図２に示すように、貫通孔２２を略長円形にすることが望ましい。このことにより、回転刃２１と貫通孔２２の間隔が小さい場合も、回転刃２１に貫通孔２２をあけやすいため、積層体１の厚みが小さい場合も対応できる。
【００２９】
さらに、図２に示すように、回転刃２１の貫通孔２２を放射状にすることが望ましい。このことにより、切断屑４０が回転刃２１の中心方向へ移動するだけでなく、回転方向へも移動するため、積層体１に傷４１がつくことをさらに有効に防止できる。
【００３０】
また、貫通孔２２の数は、１個でも良く、複数個でも良い。
【００３１】
次に、未焼成状態の各積層体１を焼成処理して、得られた積層体１の一対の端面にそれぞれ外部電極５、６を被着形成する。
【００３２】
このようにして、積層セラミックコンデンサ１０が得られる。
【００３３】
なお、本発明は以上の実施形態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種々の変更・改良を加えることは何ら差し支えない。
【００３４】
例えば、上記実施の形態では、本発明を積層セラミックコンデンサ１０の製造方法に適用した例を用いて説明したが、本発明は、その他の電子部品や、半導体部品など、セラミックグリーンシート２を用いて作製されるあらゆるセラミック部品の製造方法に適用できる。また、本発明は、半導体部品など、あらゆる板状被加工物１１の切断装置に適用できる。
【００３５】
図３は、本発明の他の実施の形態の回転刃２１を示す平面図である。図のように、回転刃２１の貫通孔２２を（ａ）略長円形にしても良く、（ｂ）略C字形にしても良い。
【００３６】
すなわち、図３（ａ）において、貫通孔２２は複数個形成されているとともに、複数の貫通孔２２の周辺部側の一端と、回転刃２１の中心間の距離ａ、a´が、部分的に異なっている。このため、回転刃２１の１回の回転において、切断屑４０が大型積層体１１を横切る位置が部分的に異なっているため、切断屑４０が貫通孔２２の外側に押し出されるまでの間に、切断屑４０が大型積層体１１の同一位置を横切る回数をさらに低減でき、切断屑４０により積層体１に傷４１がつくことをさらに有効に防止できる。ここで、貫通孔２２の周辺部側の一端としたのは、回転刃２１の回転の際の遠心力により、切断屑４０は貫通孔２２の周辺部側の一端に移動する確率が大きいためである。また、貫通孔２２の周辺部側の一端と、回転刃２１の中心間の距離ａ、a´を部分的に異ならせる方法として、貫通孔２２の寸法を部分的に変化させても良い。
【００３７】
また、図３（ｂ）において、回転刃２１の貫通孔２２を略Ｃ字形状にすることにより、積層体１の厚みが大きくなった場合も、貫通孔２２に入り込んだ切断屑４０が押し出されやすくなるため、切断速度をさらに向上させることができる。
【００３８】
さらに、積層体１の一方向の寸法に応じた間隔に対応した複数の回転刃２１が一連となるようにしても良い。このことにより、切断効率がさらに向上する。
【００３９】
本発明者は、図２に示す本発明の板状被加工物１１の切断装置２０と、従来の切断装置を用いて、板状被加工物１１である大型積層体の切断を行った。その結果、従来の回転刃では、切断速度を１０ｍｍ／秒とした場合も、切断屑４０による傷４１が１００％見られたのに対し、本発明の回転刃２１では、切断速度を５０〜１００ｍｍ／秒とした場合も、切断屑４０による傷４１が全く見られなかった。また、厚みが２．５ｍｍの大型積層体１１を切断する場合、切断屑４０による傷４１を発生させないために、従来の回転刃では、２回に分けて切断する必要があったのに対し、本発明の回転刃２１では、１回で切断することができた。さらに、本発明の回転刃２１の交換頻度は、従来の回転刃に比べて、１／３に低減した。
【００４０】
これらの結果から、本発明の板状被加工物１１の切断装置２０は、回転刃２１が板状被加工物１１を横切る位置に貫通孔２２が形成されてなるため、貫通孔２２に板状被加工物１１の切断屑４０が入り込むことから、回転刃２１の切断面のダイヤモンドの粒体の間に切断屑４０が詰まることを防止でき、切断効率が向上するとともに、回転刃２１の寿命が大幅に向上し、交換頻度を少なくでき、且つ切断屑４０により切断後の積層体１に傷４１がつくことを有効に防止できることがわかった。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、回転刃が板状被加工物を横切る位置に貫通孔が形成されてなるため、貫通孔に板状被加工物の切断屑が入り込むことから、回転刃の切断面のダイヤモンドの粒体の間に切断屑が詰まることを防止でき、切断効率が向上するとともに、回転刃の寿命が大幅に向上し、交換頻度を少なくできる。
【００４２】
また、回転刃が板状被加工物の外側に露出している部分に気体または液体を噴射させる際に、ダイヤモンドの粒体の間に切断屑が詰まった場合は切断屑を除去しにくいが、切断屑が貫通孔に入り込んだ場合は容易に切断屑を除去することができる。このため、切断屑が板状被加工物の同一部分を横切ることが少なくなり、板状被加工物切片に傷がつくことを有効に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の板状被加工物の切断装置を用いて作製された積層セラミックコンデンサを示す図であり、（ａ）外観斜視図、（ｂ）縦断面図である。
【図２】本発明の板状被加工物の切断装置を示す図であり、（ａ）斜視図、（ｂ）回転刃の平面図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は夫々本発明の他の実施の形態の回転刃の平面図である。
【図４】従来の板状被加工物の切断装置を用いて作製された積層セラミックコンデンサの問題点を示す図であり、積層体の斜視図である。
【符号の説明】
１１        大型積層体（板状被加工物）
２０        切断装置
２１        回転刃
２２        貫通孔
２３        切断面
４０        切断屑
１０        積層セラミックコンデンサ
１          積層体（板状被加工物切片）
２          誘電体層（セラミックグリーンシート）
３、４      内部電極（導体パターン）
５、６      外部電極
【図１】
2004202658.tif 000003
【図２】
2004202658.tif 000004
【図３】
2004202658.tif 000005
【図４】
2004202658.tif 000006