(57)【要約】【課題】単体サイズが小さく、分割溝の数が多いセラミック基板のグリーンシートの分割溝加工における金型からの離型性の悪さと、グリーンシート厚みが薄くなることから発生する成型体の搬送ミスをなくし、金型の損傷を防止する。【解決手段】分割溝を有するセラミック基板の製造方法において、まずセラミックグリーンシートに製品用の分割溝とその周囲に外辺用の分割溝を形成した後、該外辺用分割溝の外側を切断し、切断されたグリーンシートを焼成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
分割溝を有するセラミック基板の製造方法において、まずセラミックグリーンシートに製品用の分割溝とその周囲に外辺用の分割溝を形成した後、該外辺用分割溝の外側を切断し、切断されたグリーンシートを焼成する工程を含むセラミック基板の製造方法。
【請求項２】
外辺分割溝加工金型内でセラミックグリーンシートに製品用の分割溝とその周囲に外辺用の分割溝を同時に形成し、上記セラミックグリーンシートを上記金型外へ搬送して外辺用分割溝の外側を切断し、切断されたグリーンシートを焼成した後外辺用分割溝を分割する工程からなることを特徴とする請求項１に記載のセラミック基板の製造方法。
【請求項３】
上記セラミックグリーンシートの厚みが０．２〜０．５ｍｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載のセラミック基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チップ抵抗器やチップネットワーク抵抗器等の小型電子部品の製造工程に用いる為の分割溝を有するセラミック基板とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品用セラミック基板には、ＣＲ（チップレジスター）基板やＨＩＣ（混積集積回路）基板、ボリューム基板等があり、図３に示すように近年、１枚のセラミック基板１に多数の単体３を有する多数個取り化と、且つ、単体３のサイズ小型化が進んでいる。中でもＣＲ基板においては、その単体寸法は、３．２×１．６ｍｍから２．０×１．２５ｍｍ、１．６×０．８ｍｍ、１．０×０．５ｍｍと小型化の傾向が顕著となっている。
【０００３】
セラミック基板１の印刷工程においてセラミック基板１の外辺５で位置決めし、各単体位置に合致した印刷ジグを使用して抵抗体、導体の印刷を行っている。
【０００４】
その為、多数個取りセラミック基板１においては、基板外辺５に対する各単体位置精度が要求されているが、従来の成型方法としては、図４（Ａ）（ｂ）に示す通りドクターブレード方式で得られたグリーンシート７を図３に於ける分割溝２の加工と外辺５の打ち抜き成型を同時に行う金型６でプレス成型する方法であった。
【０００５】
しかしながらこの外辺５の打ち抜き成型では、図５に示す通り端面に剪断によるバリ１５が不均一に発生し、単体３と外辺５に微少な位置ずれが発生する。
【０００６】
このバリの発生については、金型６の組み付け、摩耗状態によっても変わる為、コントロールすることは困難である。
【０００７】
また、この分割溝２の加工と外辺５の打ち抜き加工を同時に行う金型においては、金型６内部で製品形状に打ち抜き加工された製品部分がグリーンシート７から分離されることになる。分離された成型体８は、図４（Ａ）（Ｂ）に示す通り、成型体８が打ち抜かれたグリーンシート７にはめ込まれた状態となる。
【０００８】
この打ち抜かれたグリーンシート７に填め込まれた成型体８は、グリーンシート７をフィーダー１０で送ることにより、金型６内部より排出されるが、この分割溝２を有する成型体８は金型６内での離型性が非常に悪く、金型６の上パンチ１２に付着し、成型後も金型６内部に残留することがある。
【０００９】
そして金型６内部に成型体８が残留した状態でプレス成型を継続すると金型６自体を破損させてしまう。
【００１０】
その為、従来の金型６には、図６に示す様に上パンチ１２に打ち抜いた成型体８を剥離する目的でエアー噴き出し穴１６を多数設け、強制的に成型体８を上パンチ１２からエアーにより剥離させる。
【００１１】
しかしながら単体３のサイズ小型化が進むにつれ、分割溝２の数が増えることによりグリーンシート７加工時に図７（Ａ）における分割溝形成用刃２８を挟み込む量が増えるために離型しにくくなってきている。
【００１２】
従って、離型するためにエアー噴き出し穴１６を増やし対応しようとしたが、金型強度が下がり加工時に変形する等の問題により限界がある。
【００１３】
また、単体サイズが小さく、製品厚みの薄い１００５タイプのＣＲ基板では、成型体８をエアーで強制的に離型させる方式では、必然的にエアー穴が多くなり、金型強度に問題がある。また、従来の厚みの厚い製品においてはエアーにより離型を行っても成型体８は打ち抜かれたグリーンシート７に填め込まれた状態で金型６より排出できていたが、厚みが０．５ｍｍ以下の製品ではエアーによる離型だけで成型すると図４（Ａ）に示す様に分離された成型体８は、打ち抜かれたグリーンシート７に填め込まれた状態になりにくく、フィーダー１０でグリーンシート７を送った際、成型体８が金型６内部に残留する。
【００１４】
その為、１００５タイプのＣＲ基板を従来の金型６で成型することは困難である。
【００１５】
上記の問題点に鑑み、図７（Ａ）（Ｂ）に示す様に予め所定のサイズに切断されたグリーンシート７ａを枠体１８に貼り付け、外辺５の打ち抜き加工をせず、外辺用分割溝２ｂと製造用ダミー部２０を設ける方式を取っている。グリーンシート７ａを枠体１８で保持し、この枠体１８で位置合わせを行って、製品用分割溝２ａ及び外辺用分割溝２ｂとスルーホールの加工を行うことによって、両者の位置ずれを５０μｍ以下と極めて微小にできる。
【００１６】
さらに、これを焼成した後、外辺用分割溝２ｂで分割して外辺５を形成することによって、外辺５と分割溝２との位置ずれを５０μｍ以下と極めて微小にすることができる（特許文献１参照）。
【００１７】
この方式は、従来の打ち抜き成型に於ける外辺剪断部を外辺用分割溝２ｂとし、製品用分割溝２ａと同時加工することにより精度を向上させようとするものであり、また、枠体１８に貼り付けた状態で分割溝加工を行い、打ち抜き加工を分割溝加工とは別工程で行う方式を取ることにより、離型性の問題を解決しようとするものであった。
【００１８】
【特許文献１】
特許第３３０１９２７号公報
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、製品の端面形状改善、及び、製品厚み０．５ｍｍ以下の製品の離型性改善の為、枠体１８にグリーンシート７ａを貼り付け成型する方式を採用していたが、この方式ではプレス加工工程以外に枠体１８に貼り付けるグリーンシート７ａを切断する工程、切断したグリーンシート７ａを枠体１８へ貼り付ける工程、プレス後、枠体１８から打ち抜かれた枠体打ち抜きカス２２を剥がす工程が増え、生産性を著しく低下させることとなった。
【００２０】
本発明は、上述した課題に鑑みなされたものであってその目的は、単体サイズが小さく、分割溝２の数が多いセラミック基板１のグリーンシート７の分割溝加工における金型６からの離型性の悪さと、グリーンシート７厚みが薄くなることから発生する成型体８の搬送ミスをなくし、金型６の損傷を防止することにある。
【００２１】
さらに、本発明では、プレス加工前のグリーンシート７ａを枠体１８に貼り付けることなく分割溝加工することで、工程の短縮を図り生産性の向上に寄与しようとしたものである。また、製品部分の外辺加工による単体３と製品部分の外辺５の位置精度のズレを小さくする為、製品部分の外辺加工を剪断加工から製品部分の外辺用分割溝２ｂに変更し、製品用分割溝２ａと外辺用分割溝２ｂの加工を同時に行うことで単体３と製品部分の外辺５の位置精度を向上させようとしたものである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明はこれらに鑑みて行われたもので、分割溝を有するセラミック基板の製造方法において、まずセラミックグリーンシートに製品用の分割溝とその周囲に外辺用の分割溝を形成した後、該外辺用分割溝の外側を切断し、切断されたグリーンシートを焼成する工程を含むことを特徴とする。
【００２３】
また、外辺分割溝加工金型内でセラミックグリーンシートに製品用の分割溝とその周囲に外辺用の分割溝を同時に形成し、上記セラミックグリーンシートを上記金型外へ搬送して外辺用分割溝の外側を切断し、切断されたグリーンシートを焼成した後外辺用分割溝を分割する工程からなることを特徴とする。
【００２４】
また、上記グリーンシートの厚みが０．２〜０．５ｍｍであることを特徴とする。
【００２５】
この方法を用いることにより、金型内部でのグリーンシートの分離を行う必要がなくなり、金型内部に打ち抜いた成型体が残留することはなくなり、また、金型内部の成型体の残留を気にすることなく、グリーンシートの送り速度を上げることができる。その結果、成型スピードが上がり、生産性の向上にも寄与することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
セラミック基板を製造する工程は以下の通りである。まず、粉砕混合された原料をドクターブレード方式にて成形し、得られたグリーンシートを製品形状の打ち抜き成型する。得られた成型体を所定の焼結温度にて焼成し、得られた焼成体の表面処理を行う。表面処理を行った焼成体の製造用ダミー部を分離する。
【００２７】
その後、焼結温度より低い温度にて熱処理し、反り修正、残留応力の除去を行う。本発明が改善しようとする工程は、グリーンシートから製品形状に打ち抜き成型を行う工程である。
【００２８】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。本発明は図２（Ａ）（Ｂ）に示す通り、外辺分割溝加工金型６ａの外部に切断刃２３を有する切断装置２４を使用する。この切断装置２４で成型体同士の分離を行い、外辺分割溝加工金型６ａでは、分割溝加工のみを行う。外辺分割加工金型６ａで単体３の分割溝加工、及び、製品外辺の分割溝加工が行われたグリーンシート７は、フィーダー１０により外辺分割溝加工金型６ａより送り出され、金型外部の切断装置２３でグリーンシート７の切断を行い、成型体８の分離を行う。
【００２９】
こうして得られた成型体８は、図１に示す通り、製品の単体３に分割するための製品用分割溝２ａと、その周囲に製品用ダミー部４ａを備えて外辺用分割溝２ｂを備え、さらにその外側に製造用ダミー部２０を備えて、スリット辺２７、切断辺２６を有している。
【００３０】
本発明においては、分割溝を有するセラミック基板１において、まず外辺分割溝加工金型６ａ内でのテープ状のセラミックグリーンシート７に製品用分割溝２ａとその周囲に外辺用分割溝２ｂを同時に形成する分割溝加工のみを行い、２段階目に、テープ状に繋がった成型体を外辺分割溝加工金型６ａ外へ搬送した後、外辺用分割溝２ｂの外側を切断装置２４で切断し、切断された成型体８を焼成する。
【００３１】
図１に示す製造用ダミー部２０については、焼成後、外辺用分割溝２ｂで分離させることにより製品外辺端面のバリの発生を抑えることができ、導体印刷時の位置決め精度を向上させることができる。
【００３２】
この成型方式を取ることにより外辺分割溝加工金型６ａ内部での打ち抜き加工を行う必要が無くなり、外辺分割溝加工金型６ａ内での成型体８の残留は無くなる。また、分割溝加工したグリーンシート７は、分離しない為、離型性が向上し、成型性は飛躍的に向上する。成型性が向上することでグリーンシート７の送りスピードを上げることができ、生産性の向上が図られる。
【００３３】
また、加工前のグリーンシート７を枠体に貼り付けることなく、分割溝加工ができ、工程の短縮ができ、生産性の向上に寄与した。
【００３４】
さらに、製品外辺位置に分割溝加工を行うことにより、剪断加工におけるバリ、不均一な形状が発生しない為、基板外辺に対する各単体の位置精度は向上する。
【００３５】
本発明である金型外部切断成型方法を用いることによって単体サイズの小さなものや厚みの薄い成型体８の成型が可能となる。また、離型性が良くなることから成型工程の生産性向上にも効果がある。
【００３６】
また、上記グリーンシート７は、その厚みが０．２〜０．５ｍｍと薄い場合においても、枠体１８にグリーンシート７を貼り付け成型する方式を用いる必要が無く、分割溝加工したグリーンシート７は、分離しない為、離型性が向上する。
【００３７】
ここで、上記グリーンシート７の厚みが０．２ｍｍ未満のときは、分割溝加工したグリーンシート７が持ち上がってしまい、うまく離型することが出来ない。逆に、その厚みが０．５ｍｍを超えると、通常の打抜き方法でも成型が可能となる。
【００３８】
【実施例】
（実験例１）
本発明の実施例として、図２（Ａ）（Ｂ）に示すように外辺分割溝加工金型にて分割溝加工を行い、金型から排出されたグリーンシートを切断することにより図１に示すセラミック基板を作成した。
【００３９】
作成したセラミック基板の材質はアルミナセラミックスで、寸法は９６×８３ｍｍ、厚み０．３３ｍｍとし、製造用ダミー部２０の巾を５ｍｍに設定した。
【００４０】
単体３のサイズは、焼成後で１．０×０．５ｍｍの１００５基板と呼ばれるものを使用した。
【００４１】
従来の外辺打ち抜き成型方式と枠体貼り付け成型方式と比較した結果を表１に示す。結果として、成型性、生産性、精度の全ての点で本発明の実施例が優れていることが判る。
【００４２】
【表１】
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【００４３】
ただし、セラミックグリーンシートの厚みを０．１８ｍｍとした０６０３タイプでは、分割溝加工したグリーンシートが持ち上がってしまい、旨く離型することができなかったため、セラミックグリーンシートの厚みは０．２ｍｍ以上が好ましい。
【００４４】
【発明の効果】
本発明は、分割溝を有するセラミック基板の製造方法において、まずセラミックグリーンシートに製品用の分割溝とその周囲に外辺用の分割溝を形成した後、該外辺用分割溝の外側を切断し、切断されたグリーンシートを焼成する工程を含むことによって、製品外辺端面の剪断によるバリの発生を抑えることができ、導体印刷時の位置決め精度を向上させることができ、単体サイズの小さなセラミック基板や厚みの薄いセラミック基板の成型が可能となる。
【００４５】
さらに、加工前のグリーンシートを切断して枠体に貼り付ける工程を廃止でき、そのままグリーンシートに分割溝加工ができ、工程の短縮が可能となり生産性の向上に寄与できる。
【００４６】
また、上記グリーンシートは、その厚みが０．２〜０．５ｍｍであることにより、枠体にグリーンシートを貼り付け成型する方式を用いる必要が無く、分割溝加工したグリーンシートは、分離しない為、離型性が向上する。
【００４７】
この２段階の加工方式を取ることにより金型内部での打ち抜き加工を行う必要が無くなり、金型内での成型体の残留は無くなる。また、分割溝加工したグリーンシートは、グリーンシートから分離しない為、離型性が向上し、成型性は飛躍的に向上する。更に成型性が向上することでグリーンシートの搬送スピードを上げることができ、生産性の向上が図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造方法で得られたセラミック基板の成形体の平面図である。
【図２】本発明のセラミック基板の製造方法に用いる装置を示しており、（Ａ）は概略平面図、（Ｂ）は正面図である。
【図３】従来のセラミック基板の成形体を示す平面図である。
【図４】従来のセラミック基板の製造方法に用いる装置を示しており、（Ａ）は概略平面図、（Ｂ）は正面図である。
【図５】打ち抜き成型後のグリーンシート断面を示した概略図である。
【図６】打ち抜き成型金型を示す断面図である。
【図７】枠体を使用した成型工程を示し、（Ａ）は枠体に貼り付けたグリーンシートに分割溝加工を施した状態を示す概略図、（Ｂ）は分割溝加工を施したグリーンシートを打ち抜き加工した状態を示す概略図である。
【符号の説明】
１：セラミック基板
２：分割溝
２ａ：製品用分割溝
２ｂ：外辺用分割溝
３：単体
４：ダミー部
４ａ：製品用ダミー部
５：外辺
６：金型
６ａ：外辺分割溝加工金型
７、７ａ：グリーンシート
８：成型体
９：打ち抜きカス
１０：フィーダー
１１：プレス機
１２：上パンチ
１５：バリ
１６：エアー吹き出し穴
１８：枠体
２０：製造用ダミー部
２２：枠体打ち抜きカス
２３：切断刃
２４：切断装置
２６：切断辺
２７：スリット辺
【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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