(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を横切る位置にスリット２２が形成されてなる。【選択図】図２
2004207631.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、その外周部から回転刃の中心方向に向かって前記板状被加工物の厚みよりも長いスリット又は溝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】
板状被加工物としては大型基板の上に電極パターンを形成したものや、部品実装や樹脂封止を施したもの、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した大型積層体などがあるが、これらを切断装置により個別部品に分割して電子部品を得ることが一般的に行われている。ここではとくに電極層を形成したグリーンシートを積層した積層セラミックコンデンサの製法を例にとって説明する。
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。
【０００３】
このような積層セラミックコンデンサを作るには、まず、誘電体セラミック材料からなる粉体を樹脂バインダーや可塑剤と混練してシート状に成形乾燥したセラミックグリーンシートを準備する。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。
【０００４】
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。
【０００５】
その後、大型積層体を各素子領域で一括的に切断して、未焼成状態の積層体（板状被加工物の切断小片）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。
【０００６】
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。
【０００７】
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、例えばドーナツ型の平板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、回転刃の周囲表面には、ダイヤモンドの粒体が電鋳により固着されて研削面が形成されており、この粒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（２−３頁、図１、３）
【特許文献２】
特開２００２−２２４９２９号公報（２−３頁、図１−３）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記方法によれば、回転刃の切断面のダイヤモンド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。このため、切断効率が低下するとともに、回転刃の寿命が短く頻繁に交換する必要があった。ここで、回転刃の表面に圧搾空気や水など噴射させることにより、回転刃から切断屑を除去する方法も考えられるが、グリーンシート中のバインダーなどが切断時の摩擦熱などにより軟化してダイヤモンドの粒体の間に詰まってできた切断屑を除去するのは困難だった。
【０００９】
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小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断小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、絶縁の信頼性に問題を起こすため製造工程では外観不良の原因となっていた。
【００１０】
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。
【００１１】
【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、その外周部から回転刃の中心方向に向かって前記板状被加工物の厚みよりも長いスリット又は溝が形成されている板状被加工物の切断装置である。また、その交換部品として、板状被加工物を切断する回転刃であって、前記回転刃の外周部から前記板状被加工物の厚みよりも長いスリットないし溝が、回転刃の中心方向に向かって形成されている。
【作用】
本発明によれば、回転刃が板状被加工物を横切る位置にスリットや溝が形成されてなるため、スリットや溝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。
【００１２】
また、回転刃が高速回転している状態で水を供給するため、スリットや溝でトラップされた水が高速回転されてその遠心力でブレードの外周方向に移動する。スリットや溝が板状被加工物の切断部に入ったとき、移動してきた水は回転刃の切断により発生した切断屑を切断部の中から勢いよく押し出す。これによりダイヤモンドの粒体の間に切断屑が詰まることが防止され、回転刃の目詰まりによる寿命低下や切断時の板状被加工物の切断小片に傷がつくことを有効に防止できる。
【００１３】
【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、各符号は焼成の前後で区別しないことにする。
【００１４】
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積層セラミックコンデンサの大型積層体の切断装置を例にとって説明する。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
このとき、大型積層体１１の切断装置２０は、例えば回転刃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の周囲表面には、ダイヤモンドの粒体が電鋳により固着されることにより、研削面２３が形成されており、この粒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、回転刃２１が大型積層体１１を横切った後、回転して大型積層体を外れた位置で気体または液体（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。
【００２１】
回転刃は金属板の上に電鋳で設けたもの以外に、樹脂板の中にダイヤモンド粒体を埋め込んだダイヤモンドレジンブレードでもよい。回転刃は適当な径のフランジで保持されて高速回転するスピンドル軸に固定される。
【００２２】
本発明の特徴的なことは、回転刃２１が大型積層体１１を横切る位置にスリット２２が形成されてなることである。
【００２３】
ここで、回転刃２１の径はφ４０〜８０ｍｍ、スリット２２の大きさは、大型積層体１１の厚みよりも大きく、幅０．５〜３ｍｍ、長さが１〜１０ｍｍであることが望ましい。スリットの配置は回転刃の外周に沿って３〜２４カ所に設けられる。なおスリット２２は、回転刃２１の所定の位置に、放電加工、エッチング加工、ワイヤカット加工などで形成される。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。
【００２４】
すなわち、回転刃２１が大型積層体１１を横切る位置において、スリット２２にセラミックグリーンシート２の切断屑４０が入り込み、回転刃２１が回転して大型積層体を外れた位置で切断屑４０が除去されることから、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。
【００２５】
従来、回転刃２１が大型積層体１１を切断中に発生した切断屑が回転刃２１の表面に付着し、切断面に傷４１を発生させていたが、本発明では切断屑４０が発生した後すぐにスリット２２に入り込み、シャワー機構２４からの気体または液体噴射により容易に切断屑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。
【００２６】
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回転刃２１のスリット２２の少なくとも一部に、シャワー機構２４から水（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、スリット２２内に水が入った状態でスリット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スリット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。
【００２７】
さらに、図３（ａ）に示すように、回転刃２１のスリット２２を放射状にするとともに、スリット２２と半径を通る線との傾斜角θは材料により−４５°から＋４５°の間で適宜選択される。このことにより、切断屑４０が回転刃２１の回転により中心方向へ容易に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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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回路基板、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、セラミックグリーンシート以外の半導体部品など、あらゆる板状被加工物１１の切断装置に適用できる。
【００３２】
図３（ｂ）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２（ｂ）で示したスリットの位置に、回転刃２１の溝３２を表面から回転刃の厚みの１／３から１／２程度に形成したもので、円周上で裏表交互に配置されている。
【００３３】
このとき、図２のようにスリット２２を入れた場合に比べて回転刃２１の外周部の曲げ強度が高まり、切断時に発生する回転刃のブレ（面方向への振動）が抑えられる。切断幅が安定し正確な切断ができるとともに、回転刃の破損事故を減らすことができる。特にレジンブレードを回転刃を用いる場合に有効である。
【００３４】
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が組み合わされた多連の回転刃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。
【００３５】
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、大型積層体１１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。
【００３６】
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を横切る位置にスリット２２が形成されてなるため、スリット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。
【００３７】
【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スリットや溝が形成されてなるため、スリットや溝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。
【００３８】
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、スリットや溝の中の切断屑を容易に除去することができる。このため、切断屑が回転刃に付着して板状被加工物の同一部分を横切ることにより、板状被加工物切片に傷がつくことを有効に防止できる。
【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】本発明の他の実施の形態の回転刃の平面図であり、（ａ）スリットに傾斜が付与されたもの、（ｂ）表裏交互に溝が設けられたものである。
【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        スリット
２３        切断面
３２        溝
４０        切断屑
１０        積層セラミックコンデンサ
１          積層体（板状被加工物の切断小片）
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】
2004207631.tif 000003
【図２】
2004207631.tif 000004
【図３】
2004207631.tif 000005
【図４】
2004207631.tif 000006