(57)【要約】　　　（修正有）【課題】分割破断面の不規則な形状及び分割バリの発生を防止し、部分的な導体剥離の発生をも防止するセラミックスグリーンシート打抜装置を提供する。【解決手段】貫通孔を形成するための穿孔用のポンチ２と分割溝を形成するための刃３が備えられ、ポンチの先端部２ａは円筒形をなし、その途中に先端部より大きな径のＣ面部２ｂを有し、該Ｃ面部若しくは先端部を含むＣ面部に一対の刃２ｃを備え、ポンチの刃と刃の間を分割形成用の刃３で連架した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面にＣ面部を有する複数の貫通孔と該貫通孔と重なるように複数の分割溝が形成され、上記貫通孔のＣ面部まで連続した分割溝が形成されたセラミックスグリーンシートを打ち抜くための打ち抜き装置であって、上記貫通孔を形成するための穿孔用のポンチと上記分割溝を形成するための刃が備えられ、上記ポンチの先端部は円筒形をなし、その途中に先端部より大きな径のＣ面部を有し、該Ｃ面部若しくは先端部を含むＣ面部に一対の刃を備えてなり、上記ポンチの刃と刃の間を上記分割溝形成用の刃で連架したことを特徴とするセラミックスグリーンシートの打ち抜き装置。
【請求項２】
上記穿孔用のポンチは、Ｃ面部若しくは先端部を一部含むＣ面部に一対の溝が形成され、該一対の溝にそれぞれ刃を挿着したことを特徴とする請求項１記載のセラミックスグリーンシートの打ち抜き装置。
【請求項３】
上記穿孔用のポンチを金型に装着するためのヘッド部の形状が多角形であることを特徴とする請求項１または請求項２記載のセラミックスグリーンシートの打ち抜き装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セラミックスグリーンシートの打ち抜き装置に関するものであって、Ｃ面部を有する複数の貫通孔と重なる分割溝を有するセラミックスグリーンシートの打ち抜き装置として好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６（ａ）は複数の分割溝３３がＣ面部３２ａを有する貫通孔３２と重なるように形成された、一般的な電子部品用セラミックス基板３１’の平面図である。
【０００３】
本形状のセラミックス基板３１’の貫通孔３２の主な用途は端面電極であって、シート状のセラミックス基板３１’の貫通孔３２に表裏の導通をとるための導体を形成後、分割溝３３を分割することにより、図示省略するが端面電極が形成された複数の半円状凹部を有するセラミックス基板３１’の単体が得られる。
【０００４】
上記の貫通孔３２にＣ面部３２ａを形成する目的は、貫通孔３２へのペースト吸引による導体膜形成がスムーズに出来るためと、貫通孔３２の表面にエッジ部があると形成された導体膜が極端に薄くなることがあり、その防止のためである。
【０００５】
またその製造方法は図６（ｃ）に示すように、打ち抜き装置２１にＣ面部２２ｂを有するポンチ２２と分割溝形成用の刃２３を備え、セラミックスグリーンシート３１を打ち抜くことにより、前述したＣ面部３２ａを有する貫通孔３２と重なる分割溝３３を有するセラミックスグリーンシート３１が形成される。
【０００６】
しかし、この打ち抜き装置２１で形成された貫通孔３２にかかる分割溝３３は図６（ｂ）に示すように、貫通孔３２のＣ面部３２ａの手前で途切れる形状となり、これは後でセラミックス基板３１’の分割溝３３を分割するときに分割不良が発生する原因となっていた。
【０００７】
特開平４−２０６８０２号公報によると、図７（ａ）のセラミックス基板３４’の平面図に示す貫通孔３５と分割溝３６は、前記の分割不良の課題を解決するとともに貫通孔３５へのペースト吸引時に分割溝３６への流れ込みを防止する目的で、図７（ｂ）に示すように、セラミックス基板３４’の表面側に径の大きな孔３５ａと裏面側に径の小さな孔３５ｂを設け、上記貫通孔３５と重なる分割溝３６は、径の大きな孔３５ａ側に形成するとともに、径の大きな孔３５ａより浅く形成すると記載されている。
【０００８】
その製造方法については、図７（ｃ）に示すように、刃（成形刃）２４で分割溝３６を、ポンチ（スルーホール打ち抜きピン）２５で貫通孔３５を、同時にセラミックスグリーンシート３４に押し当てて成型し、次の工程で上記分割溝３６に直交する分割溝の形成と外辺切断を行うとされ、径の大きな孔３５ａの成型は図示によると刃２４と一体である突出部２４ａをセラミックスクセリーンシート３４に押し当てて行う構造で、その詳細は記載されていない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前述した図６（ｃ）に示すＣ面部２２ｂを備えたポンチ２２と刃２３で、分割溝３３と重なる貫通孔３２を形成すると、図６（ｂ）に示すように、貫通孔３２のＣ面部３２ａで分割溝３３が途切れ、従って、上記分割溝３３を分割すると分割バリが発生するということと、端面電極にも分割時に大きな応力がかかり、破断面が突出或いは凹み状になったり、極端な場合には部分的に導体剥離が発生するという課題があった。
【００１０】
また、前述した特開平４−２０６８０２号公報によると、ペースト吸引時の分割溝３６への流れ込みを防ぐ目的で、図７（ｂ）に示す貫通孔３５の径の大きな孔３５ａの深さに対し、分割溝３６の深さを浅くするとしているが、セラミックスグリーンシート３４に押し当てて矩形状凹部を形成するとセラミックスグリーンシート３４の表面に応力の逃げによる盛り上がりが発生し、これは後で形成する回路印刷に悪影響を及ぼすという問題があり、この孔周辺の盛り上がりを抑えるために、径の大きな孔３５ａの深さは自ずと浅く制限され、従って分割溝３６の深さは更に浅くなり、ペーストの分割溝３６への流れ込みは解決されても、本来の分割溝としての目的を達せず分割不良が多発するという課題があった。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明は上記課題に鑑み、表面にＣ面部を有する複数の貫通孔と該貫通孔と重なるように複数の分割溝が形成され、上記貫通孔のＣ面部まで連続した分割溝が形成されたセラミックスグリーンシートを打ち抜くための打ち抜き装置であって、上記貫通孔を形成するための穿孔用のポンチと上記分割溝を形成するための刃が備えられ、上記ポンチの先端部は円筒形をなし、その途中に先端部より大きな径のＣ面部を有し、該Ｃ面部若しくは先端部を含むＣ面部に一対の刃を備えてなり、上記ポンチの刃と刃の間を上記分割溝形成用の刃で連架したことを特徴とする。
【００１２】
また、上記穿孔用のポンチは、Ｃ面部若しくは先端部を一部含むＣ面部に一対の溝が形成され、該一対の溝にそれぞれ刃を挿着したことを特徴とする。
【００１３】
また、上記穿孔用のポンチを金型に装着するためのヘッド部の形状が多角形であることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１５】
図１（ａ）は、本発明のセラミックスグリーンシート１１の打ち抜き装置１の構成を示す断面図、図１（ｂ）はこの打ち抜き装置１に備えられた穿孔用のポンチ２を示す斜視図、図２（ａ）は上記打ち抜き装置１を用いて作製したセラミックスグリーンシート１１の平面図、図２（ｂ）はその部分断面図である。
【００１６】
この打ち抜き装置１は、複数の穿孔用のポンチ２と、該ポンチ２の間に分割溝形成用の刃３が備えられ、上記打ち抜き装置１でセラミックスグリーンシート１１を打ち抜くことにより、Ｃ面部１２ａを有する複数の貫通孔１２と重なる分割溝１３が形成され、この分割溝１３が上記貫通孔１２のＣ面部１２ａまで連続して形成されたセラミックスグリーンシート１１を作製することが出来る。
【００１７】
さらに詳細に説明すると、上記穿孔用のポンチ２は、その先端部２ａが円筒形をなし、その途中に先端部２ａより大きな径のＣ面部２ｂを有し、該Ｃ面部２ｂ若しくは先端部２ａを一部含むＣ面部２ｂに一対の刃２ｃを備え、このポンチ２を打ち抜き装置１のホルダー１ａに装着し、上記ポンチ２の刃２ｃと刃２ｃの間を分割溝形成用の刃３で連架するように、分割溝形成用の刃３を上パンチ４に備える。
【００１８】
上記ポンチ２の刃２ｃをポンチ２のＣ面部２ｂと同じ深さ或いは先端部２ａまでかかるようにする理由は、セラミックスグリーンシート１１の貫通孔１２のＣ面部１２ａの領域はポンチ２により圧縮成型されているために、ポンチ２の刃２ｃで形成された分割溝１３ａはその深さＤ１を浅く成型すると、その圧縮応力により上記分割溝１３ａの深さＤ１が、成型後に戻されるために実際の成型深さより浅くなり、これは焼成後分割溝１３の分割において反れて割れる原因になる。従って、分割溝１３ａ、１３の深さＤ１は少なくとも貫通孔１２のＣ面部１２ａの深さＤ２と同等とするか、それより深く設定することが好ましい。また、ポンチ２の刃２ｃ間を連架する分割溝形成用の刃３の深さＤ１はポンチ２の刃２ｃの深さと同一とする、その理由は焼成後の基板の分割破断面に境目となる段差等が発生することを防止するためである。
【００１９】
上記打ち抜き装置１の上パンチ４と下パンチ６の間にセラミックスグリーンシート１１を挿入し打ち抜き装置１をセラミックスグリーンシート１１に押し当て下降することにより、ポンチ２の先端部２ａで貫通孔１２が打ち抜かれ、さらにポンチ２のＣ面部２ｂがセラミックスグリーンシート１１の所定の位置まで下降することにより、上記貫通孔１２にＣ面部１２ａが形成される。この動作と同時に、ポンチ２の刃２ｃにより、貫通孔１２のＣ面部１２ａに分割溝１３ａが形成される。また、上記の動作と同時に、上パンチ４に備えられた分割溝形成用の刃３がセラミックスグリーンシート１１に押し当てられることにより、貫通孔１２のＣ面部１２ａの分割溝１３ａと隣り合う貫通孔１２のＣ面部１２ａの分割溝１３ａを連架するように分割溝１３が形成出来る。
【００２０】
上記打ち抜き装置１を構成する各部材の材質は特に限定するものではないが、穿孔用のポンチ２と分割溝形成用の刃３は耐摩耗性を考慮すれば超硬合金により作製することが好ましい。また、穿孔用のポンチ２の各部は一体成形或いは、分割成形したものの組み合わせでも良い。また、上パンチ４と分割溝形成用の刃３は、放電加工により一体成形するか、或いは加工された刃３を上パンチ４に装着する方法のいずれでも良い。
【００２１】
ここで、上記穿孔用のポンチ２に別加工された刃２ｃを装着する場合は図３に示すように、ポンチ２のＣ面部２ｂ若しくは先端部２ａを一部含むＣ面部２ｂに一対の溝２ｅを予め形成し、この溝２ｅに刃２ｃを挿着すれば良い。
【００２２】
貫通孔１２を打ち抜き形成するためのポンチ２の先端部２ａの寿命は長いが、刃２ｃはその先端部が摩耗により丸みを帯びてくると、それにより形成された分割溝１３ａのＶ字形状先端もＵ字形状になり、分割性が劣るようになる。このために、刃２ｃを個別に加工したものをポンチ２の溝２ｅに挿着する構造であれば刃２ｃが摩耗してもその部分だけ交換すれば良いのでコスト高とならないという利点がある。
【００２３】
また、図４（ａ）（ｂ）に示すように、上記穿孔用のポンチ２のヘッド部２ｄの形状は多角形であることが好ましく、より好ましくは四角形である。この場合の一体加工方法はポンチ２のヘッド部２ｄを多角形として残しＣ面部２ｂと先端部２ａをセンタレス加工し、次に溝２ｅを形成しこの溝２ｅに刃２ｃを挿着するか、或いは先端部２ａをセンタレス加工し、次にＣ面部２ｂと刃２ｃを放電加工で形成しても良い。
【００２４】
このポンチ２のヘッド部２ｄと一対の刃２ｃの位置関係は、図４（ａ）に示すように、ヘッド部２ｄの対向する角２ｆと一対の刃２ｃが直線上に位置するか、若しくは図４（ｂ）に示すように、ヘッド部２ｄの辺２ｇの中心と対向する辺２ｇの中心が、一対の刃２ｃと直線上に位置するように形成することが好ましい。そして、上記ポンチ２を装着する打ち抜き装置１のホルダー１ａのポンチ２の挿入用孔形状をポンチ２のヘッド部２ｄと同じにすることにより、熟練者でなくても容易に打ち抜き装置１への装着が可能となる。
【００２５】
上記のように、ポンチ２のヘッド部２ｄを多角形としポンチ２の刃２ｃとの位置関係を決めることにより、ポンチ２を打ち抜き装置１のホルダー１ａに装着するときの位置決めが確実に出来、これによりポンチ２の刃２ｃと繋がる分割溝形成用の刃３の位置ズレを防止出来る。
【００２６】
次に、本発明の打ち抜き装置１の動作順序について、図５（ａ）〜（ｅ）を用いて説明する。
【００２７】
図５（ａ）に示すように、打ち抜き装置１のホルダー１ａに穿孔用のポンチ２が装着され、このポンチ２は、前述したようにその先端部２ａは円筒形、その途中に先端部２ａより大きな径のＣ面部２ｂと、このＣ面部２ｂ若しくは先端部２ａを一部含むＣ面部２ｂに一対の刃２ｃを備えたものであり、上記ポンチ２の刃２ｃと隣り合うポンチ２の刃２ｃの間を分割溝形成用の刃３で連架するように、分割溝形成用の刃３を上パンチ４に備えている。この上パンチ４と対向する下パンチ６の間にセラミックスグリーンシート１１を挿入する。
【００２８】
次に、図５（ｂ）に示すように、打ち抜き装置１が下降することにより、ポンチ２の先端部２ａがセラミックスグリーンシート１１を打ち抜き、貫通孔１２が形成される。
【００２９】
図５（ｃ）に示すように、打ち抜き装置１がさらに下降することにより、上パンチ４に備えられた分割溝形成用の刃３がセラミックスグリーンシート１１に圧入され分割溝１３が形成されるとともに、ダイ５と下パンチ６の勘合が始まる。
【００３０】
次に、図５（ｄ）に示すように、打ち抜き装置１がさらに下降しポンチ２のＣ面部２ｄが所定の深さまでセラミックスグリーンシート１１に圧入することにより、貫通孔１２の表面にＣ面部１２ａが形成されるとともに、ポンチ２に備えられた刃２ｃにより、貫通孔１２のＣ面部１２ａに分割溝１３ａが形成される。また、同時にダイ５と下パンチ６の勘合によりセラミックスグリーンシート１１の外辺が打ち抜かれる。
【００３１】
そして図５（ｅ）に示すように、打ち抜き装置１が元の状態に復帰することにより、分割溝形成用の刃３と上パンチ４、ダイ５、ポンチ２も復帰し、図２にその一例を示すような、表面にＣ面部１２ａを有する複数の貫通孔１２と、該貫通孔１２と重なる分割溝１３が形成され、かつ該分割溝１３は貫通孔１２のＣ面部１２ａまで連続して形成されたセラミックスグリーンシート１１を作製出来る。
【００３２】
上記セラミックスグリーンシート１１を所定の温度で焼成することにより、所望のセラミックス基板が得られる。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように、本発明の打ち抜き装置を用いることにより、Ｃ面部を有する複数の貫通孔と重なる分割溝が、上記貫通孔のＣ面部まで形成されたセラミックスグリーンシートを得ることか出来、上記セラミックスグリーンシートを所定の温度で焼成し得られたセラミックス基板の上記貫通孔にスルーホール印刷を施しその後分割することにより分割不良の発生を抑え、かつ信頼性の高い端面電極用導体を備えた電子部品を製造出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明のセラミックスグリーンシートの打ち抜き装置の構成を示す断面図で、（ｂ）はこの打ち抜き装置に用いる穿孔用のポンチの一例を示す斜視図である。
【図２】（ａ）は本発明の打ち抜き装置により打ち抜かれたセラミックスグリーンシートの一例を示す平面図、（ｂ）は分割後の斜視図である。
【図３】本発明の打ち抜き装置に用いる穿孔用のポンチの一例を示す平面図である。
【図４】（ａ）（ｂ）は本発明の打ち抜き装置に用いるポンチの一例を示す正面図である。
【図５】（ａ）〜（ｅ）は本発明の打ち抜き装置の動作順序を示す断面図である。
【図６】（ａ）は従来のセラミックス基板の平面図、（ｂ）はその断面図、（ｃ）はその打ち抜き装置の断面図である。
【図７】（ａ）は従来の他のセラミックス基板の平面図、（ｂ）はその断面図、（ｃ）はその打ち抜き装置の断面図である。
【符号の説明】
１：打ち抜き装置
１ａ：ホルダー
２：ポンチ
２ａ：先端部
２ｂ：Ｃ面部
２ｃ：刃
２ｄ：ヘッド部
２ｅ：溝
２ｆ：角
２ｇ：辺
３：刃
４：上パンチ
５：ダイ
６：下パンチ
１１：セラミックスグリーンシート
１２：貫通孔
１２ａ：Ｃ面部
１３：分割溝
１３ａ：分割溝
１４：分割溝
Ｄ１：深さ
Ｄ２：深さ
【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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