(57)【要約】【課題】短冊状基板を分割する場合に形状が悪くなる、割り始めと割り終わりの製品部の形状を良くする。【解決手段】片側１面に１次分割溝と２次分割溝を有し１次分割した後の短冊状基板の両端にダミー部を有するチップ抵抗器用セラミック基板において、最外部の２次分割溝のみに表裏分割溝を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
片面に１次分割溝と２次分割溝を有し、上記１次分割溝に沿って分割した後の短冊状基板の両端となる部分にダミー部を有する電子部品用セラミック基板において、最外部の２次分割溝のみに裏面にも分割溝を有することを特徴とする電子部品用セラミック基板。
【請求項２】
上記ダミー部の幅が１次分割溝と２次分割溝で囲まれた製品部の幅の１．３倍以上であることを特徴とする請求項１に記載の分割溝を有する電子部品用セラミック基板。
【請求項３】
上記セラミック基板において、最外部の２次裏分割溝の深さが厚みの２〜１８％であることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子部品用セラミック基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分割溝を有するセラミック基板、チップ抵抗器等の電子部品を製造するためのセラミック基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１（ａ）に示すようにチップ抵抗器用セラミック基板１は、１次分割溝２とそれと交差する２次分割溝３とが格子状になっている。このセラミック基板１に裏面の電極、表面の電極とそれにつながる抵抗体を印刷、焼き付けし、適正な抵抗値になるようにレーザートリミングを行い、抵抗体保護の為の保護膜を印刷、焼き付けを行い、１次分割溝２で分割し、図１（ｂ）に示すように短冊状セラミック基板６とし、分割面に端面電極を印刷、焼き付けする。短冊状セラミック基板６は、端面電極印刷時の保持の為、両端部にダミー部５を有することとなる。
【０００３】
その後、２次分割溝３で分割し、最終のチップ形状となる。なお、一次ブレイク、二次ブレイクについては、図４に示すような上ローラ４１と下ローラ４２の平行に配列したローラにセラミック基板１や短冊状セラミック基板６挟み込むことでブレイクする方法が一般的である。
【特許文献１】特公平５−５４２４１号公報
【特許文献２】特許第３３０５６７３号
【特許文献３】特許第２５２９３５９号
【特許文献４】特許第３１６７９６８号
【特許文献５】特開２００１−３３２４０８号公報）
【特許文献６】特公平５−５４２４１号公報）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、ダミー部５との選別を容易にする為には、製品部幅Bとダミー部幅Ａのピッチ差をつける方法、即ち最終形状寸法を違えることが最も効果的ではあるが、製品部幅Bとダミー部幅Ａのピッチが違う為、製品部幅Bに割り機を設定するとダミー部幅Ａのピッチが合わずに割り始めと割り終わり最外製品部の形状が更に悪くなるといった問題があった。この際のローラピッチは製品部幅Bに設定されており、ダミー部幅Ａが大きければ、どうしても割り始めと割り終わりの製品部の形状が悪くなるといった特徴がある。
【０００５】
製品部幅Bと全く同じ、もしくは、近いピッチでのダミー部幅Ａを施す方法もあるが、これでは、製品と全く同じ、もしくは、似通ったダミー製品ができることとなり、寸法選別が困難である。また、この部分は、１次分割後の短冊状基板を保持する部分でもあり、保持できなくなる可能性があった。
【０００６】
これに対し、分割される最後の分割溝のみを深くする手法が取られるが、分割歩留りを向上させるもので、分割時のバリをなくすものではなかった。しかも、二次分割はパーツフィーダーによって、分割機へ投入される場合が多く、分割溝を深くした方向が分割最後になるかどうか分からなかった（特許文献１参照）。
【０００７】
また、形状重視のために全面に裏分割溝を施す手法もとられるが、全体の基板強度が劣化し、セラミック基板製造段階、チップ抵抗器製造段階において基板が割れるといった不具合が発生していた（特許文献２、３、４、５参照）。
【０００８】
また従来は、片側の深さを深くすることで、割れ性の向上を図っていた（特許文献６参照）。表分割溝を深くすることだけでは、割れ性は向上するものの、チップ形状をよくするものではなかった。
【０００９】
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、短冊状基板を分割する場合に形状が悪くなる割り始めと割り終わりの製品部の形状を良くすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、片面に１次分割溝と２次分割溝を有し、上記１次分割溝に沿って分割した後の短冊状基板の両端となる部分にダミー部を有する電子部品用セラミック基板において、最外部の２次分割溝のみに裏面にも分割溝を有することを特徴とする。
【００１１】
また、上記１次分割後に短冊状となる場合に、両端のダミー部幅Ａが製品部幅Bの１．３倍以上であることを特徴とする。
【００１２】
また、上記セラミック基板において、最外部の２次裏分割溝の深さが厚みの２〜１８％であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の、片側１面に１次分割溝、２次分割溝を有するチップ抵抗器用セラミック基板において、最外部の２次分割溝のみに表裏分割溝を有することにより、基板全体の強度を劣化させてセラミック基板製造段階、チップ抵抗器製造段階において基板が割れるといった不具合を発生させること無く、最も分割しにくい最外部製品の寸法精度を向上させることができる。その上、ダミー製品と製品の選別も容易である。
【００１４】
特にチップ抵抗器用セラミック基板、とりわけ小型のチップ抵抗器用セラミック基板として好適に使用することができる。
【００１５】
また、１次分割後に短冊状となる場合に両端のダミー部幅寸法が、製品部幅寸法の１．３倍以上であることにより、ダミー製品と製品間の形状が異なることとなり、寸法選別が容易となる。
【００１６】
また、最外部の２次裏分割溝の深さが厚みの２〜１８％とすることにより、割れ性が向上すると同時に、チップ形状を向上できる。チップ形状を良くするには、裏スリットが必要である。
【００１７】
以上、説明したように本発明の分割溝を有するセラミック基板で、最も分割しにくい最外部製品の寸法精度を向上させることができる。その上、ダミー製品と製品の選別も容易である。  
特にチップ抵抗器用セラミック基板、とりわけ小型のチップ抵抗器用セラミック基板として好適に使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００１９】
図１（ａ）は本発明の製造方法による多数の格子状で両主面に対応して配列された分割溝を有するセラミック基板１であり、その表面には格子内領域に一次分割溝２、及び二次分割溝３が配置されており、その裏面には二次裏分割溝４が配置されている。
【００２０】
図１（ｂ）は、本発明の製造方法による分割溝を有するセラミック基板１を一次分割溝２で分割し、短冊状にした際の斜視図である。二次分割溝３の最外製品部とダミー部５間の二次分割溝３と基板裏面側において対向する位置のみに裏面側二次裏分割溝４を備えていることを特徴とする。また、本発明のセラミック基板は１次分割後に短冊状となる場合に両端のダミー部幅Ａが、製品部幅Bの１．３倍以上とすることが好ましい。これにより、ダミー製品と製品間の形状が異なることとなり、寸法選別が容易となる。
【００２１】
これは、製品部とダミー部のチップ寸法が似通っていては、ダミー製品と製品に選別しにくく、その差が大きければ、効果的で１．３倍以上が望ましい。１．３倍未満の差では、寸法公差もあり、選別できない恐れがある。
【００２２】
また、最外部の２次裏分割溝の深さが厚みの２〜１８％とすることが好ましい。これにより、割れ性が向上すると同時に、チップ形状を向上できる。チップ形状を良くするには、裏スリットが必要である。
【００２３】
これは、表分割溝から破壊が始まり、裏分割溝にその破壊がつながることで、形状を得ようとするものであることによる。
【００２４】
その深さは、厚みの２％以上なければ、裏分割溝に沿って割れず、裏分割溝につながるには、厚みの２％以上の深さが必要である。但し、深すぎると２次分割する前に割れてしまうものであり、裏分割溝が、厚みの２０％を越えると成形時に割れが生じてしまう。又、取り扱いでも割れが発生する可能性があるため、厚みの１８％以下が望ましい。
【００２５】
また、この際の表分割溝は、厚みの１０〜３０％が好ましい。表分割溝から破壊が始まるが、厚みの１０％以上無ければ、破壊を始めるきっかけにするのは、難しい。また、一般に２次分割溝よりも１次分割溝のほうが深く、厚みの５０％前後である。深さが１次分割溝に近ければ、分割溝の強度差が無くなり、１次分割時に２次分割溝までも割れてしまう恐れがあるためであり、２次分割溝は、浅いほうが優位である。厚みの３０％以下でも、分割溝があるおかげで分割後に精度の良い形状を得ることができる。
【００２６】
次に、本発明の分割溝を有するセラミック基板における分割溝の製造方法について説明する。
【００２７】
本発明の分割溝を有するセラミック基板１の製造方法において、まず、セラミックグリーンシート１１は、セラミック原料に対して溶剤とバインダーを添加混練して製作した泥漿をドクターブレード法等のテープ成形型法にて形成する。なお、セラミックの材質はアルミナ、窒化アルミニウム、ムライト、フォルステライト、ガラスセラミックなどを用いることができる。
【００２８】
次に、該セラミックグリーンシート１１に金型に備えられた刃を所定の深さまで押し当てて分割溝を形成し、その後所定の温度で焼成することにより作製する。
【００２９】
本発明の、片側１面に１次分割溝、２次分割溝を有するチップ抵抗器用セラミック基板において、最外部の２次分割溝のみに表裏分割溝を有することにより、基板全体の強度を劣化させてセラミック基板製造段階、チップ抵抗器製造段階において基板が割れるといった不具合を発生させること無く、最も分割しにくい最外部製品の寸法精度を向上させることができる。その上、ダミー製品と製品の選別も容易である。
【００３０】
特にチップ抵抗器用セラミック基板、とりわけ小型のチップ抵抗器用セラミック基板として好適に使用することができる。
【００３１】
これについては、この最外部の２次分割溝が、２次分割時の短冊状基板の両端にあたり、２次分割時の割り始め、割り終わりに相当する。通常、割り機の設定は、製品部のピッチにあわせていることが多く、この割り始め、割り終わりに相当する最外部のチップ形状は、悪くなる傾向であり、この部分に表裏分割溝とすることで最外部製品の寸法精度を向上させることができることによる。
【００３２】
図２（ａ）に示すように、得られたセラミックグリーンシート１１を一次分割溝形成用下パンチ１２上に配置し、セラミックグリーンシート１１の表面に断面形状がＶ字状をした一次分割溝形成用上側スリット刃１３ａが備えられた一次分割溝形成用上パンチ１３を押圧して、一次分割溝２を形成する。同時に外辺切断用ダイ１６にて外辺切断を行う。
【００３３】
その後、図２（ｂ）に示すように最外製品部幅Bとダミー部幅Ａ間に断面形状がＶ字状をした二次分割溝形成用下側スリット刃１４ａを有する二次分割溝形成用下パンチ１４上に配置し、同じようにセラミックグリーンシート１１の表面に断面形状がＶ字状をした二次分割溝形成用上側スリット刃１５ａとダミー部と最外製品部幅B間のスリット刃１５ｂが備えられた二次分割溝形成用上パンチ１５を押圧する。同時に外辺切断用ダイ１７にて外辺切断を行う。
【００３４】
なお、ここでは分割溝形成順序として、一次分割溝２を先に形成する場合を例に挙げるが、形成順序として二次分割溝３を先に形成してもよい。さらに金型で一次分割溝と二次分割溝を同時に成形しても良い。
【００３５】
この際のダミー部金型幅Ａ’は、製品部金型幅B’に対して１．３倍以上であることを特徴とする。そうすることで、二次分割溝２を形成すると同時に、最外製品部幅Bとダミー部幅Ａ間の二次分割溝３と対向する二次裏分割溝４を得る。
【００３６】
セラミックグリーンシートに金型に備えられた刃を所定の深さまで押し当てて分割溝を形成する際、二次分割溝形成用下側スリット刃１４ａの高さを二次裏分割溝４が焼き上げ寸法で厚みの２〜１８％に入るようなものとする。
【００３７】
一次分割溝形成用上パンチ１３、一次分割溝形成用下パンチ１２、および二次分割溝形成用上パンチ１５、および二次分割溝形成用下パンチ１４はタングステンカーバイド、若しくはＳＫＤ焼き入れ鋼などの材料により形成されており、さらに各パンチのスリット刃は、放電加工や研磨加工（粗研磨・仕上げ研磨）といった方法で形成される。
【００３８】
分割溝が形成されたセラミックグリーンシート１１を所定の温度、時間により焼成することにより、本発明のセラミック基板１を得ることができる。
【００３９】
図３にこのセラミック基板１を用いて製造される一般的なチップ抵抗器１９を示す。チップ抵抗器１９は、セラミック体２０の表面に抵抗体膜２１を備え、該抵抗体膜２１は両端の電極膜２２及び端面電極膜２３とそれぞれ電気的に接続されるとともに、保護膜２４によって覆われている。
【００４０】
このようなチップ抵抗器１９を形成するには、セラミック基板１の両主面の所定位置に電極膜２２を印刷、焼き付けした後、セラミック基板１の一方の主面側に抵抗体膜２１を印刷、焼き付けし、次にレーザートリミングにより抵抗体膜２１の抵抗値を設定した後、抵抗体膜２１上に保護膜２４を印刷、焼き付けし、次いで短辺方向の一次分割溝２に沿って一次ブレイクした後、分割された短冊状基板の端面に端面電極膜２３を印刷、焼き付けし、しかる後、長辺方向の二次分割溝３に沿って二次ブレイクすることによりチップ抵抗器１９を製造することができる。
【００４１】
なお、二次分割において図４に示すような平行に配置した回転する上ローラ４１と回転する下ローラ４２に短冊用セラミック基板６を挟み込むことでブレイクする方法が一般的である。
【００４２】
この際のローラピッチは製品部ピッチに設定することが前提であり、ダミー部５と最外製品部すなわち、割り始めと割り終わりの製品部の形状が悪くなるといった特徴があるが、本発明品は、この部分が両面スリットとなっており、図５に示すようないびつな形状では無く、良い寸法形状を得られる。
【００４３】
その後、製品とダミーの寸法選別を行うが、ダミー部と製品部の差が３０％ある為、寸法選別も容易である。
【実施例１】
【００４４】
本発明の分割溝を有するセラミック基板の製造方法により、次のようにしてセラミック基板を作製した。
【００４５】
まず、Ａｌ２Ｏ３含有量が９３．０〜９９．６重量％のアルミナ粉末に対し、ＳｉＯ２、ＭｇＯ、ＣａＯ等の焼結助剤と溶媒及びバインダーを添加混練して泥漿を作製し、ドクターブレード法にて焼き上げ厚みが４００μｍとなるセラミックグリーンシート１１を製作した。
【００４６】
次に、図２（ａ）に示すように、テープ状に形成されたセラミックグリーンシート１１を一次分割溝形成用下パンチ１２上に配置し、セラミックグリーンシート１１の表面に断面形状がＶ字状をした一次分割溝形成用上側スリット刃１３ａを有する一次分割溝形成用上パンチ１３を押し当てて、一次分割溝２を形成した。同時に外辺切断用ダイ１６にて外辺切断を行う。
【００４７】
図２（ｂ）に示すように、一次分割溝２と直交するように、最外製品部幅Bとダミー部幅Ａ間に断面形状がＶ字状をした１４ａを有する二次分割溝形成用下パンチ１４上に配置し、同じようにセラミックグリーンシート１１の表面に断面形状がＶ字状をした二次分割溝形成用上側スリット刃１５ａとダミー部と最外製品部幅B間のスリット刃１５ｂが備えられた二次分割溝形成用上パンチ１５を押圧する。同時に外辺切断用ダイ１７にて外辺切断を行う。
【００４８】
その後、得られたシート状成形体を所定の温度で焼成することにより、一次分割溝２と二次分割溝３とダミー部幅Ａと最外製品部幅B間に二次裏分割溝４を持った本発明のセラミック基板１を得た。
【００４９】
なお、製作したセラミック基板１は、外辺寸法が６０．０ｍｍ×５０．０ｍｍ、厚みが０．４０ｍｍの板状体で、一次分割溝２のピッチ１．５ｍｍで３８本であり、二次分割溝３のピッチが０．８ｍｍで５７本であり、ダミー部幅Ａのピッチが２．００ｍｍを両端にあり、ダミー部幅Ａと最外製品部幅B間に裏分割溝４を有している。
【００５０】
それぞれの分割溝深さは、一次分割溝２が０．１９ｍｍ、二次分割溝３が０．１０ｍｍ、二次裏分割溝４が０．０３ｍｍを有していた。
【００５１】
なお、下記の２種類の基板を比較例として用いた。
【００５２】
比較例１として、本発明品と同形状で二次裏分割溝４が無いセラミック基板。
【００５３】
比較例２として、外辺、厚み、製品部幅Bピッチは本発明品と全く同じで、二次裏分割溝４が無く、二次分割方向のダミー部片側２．０mmの中にダミー分割溝を１．０ｍｍピッチで有するセラミック基板。
【００５４】
セラミック基板１の両主面の所定位置に電極膜２２を印刷、焼き付けした後、セラミック基板１の一方の主面側に抵抗体膜２１を印刷、焼き付けし、次にレーザートリミングにより抵抗体膜２１の抵抗値を設定した後、抵抗体膜２１上に保護膜２４を印刷、焼き付けし、次いで短辺方向の一次分割溝２に沿って一次ブレイクした後、分割された短冊状基板６の端面に端面電極膜２３を印刷、焼き付けし、しかる後、二次分割溝３に沿って図４に示すようなローラ方式による二次ブレイクをし、ダミー部に隣接する最外製品部の製品形状寸法３１を確認した。
【００５５】
工具顕微鏡で５０倍の目視観察により、図５に示すようにこの小片の製品形状寸法３１を測定した。測定は最外製品部を計２０個測定し、比較した。結果を表１に示す。
【表１】
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【００５６】
表１の結果より、製品形状を得るために、従来施していたダミー部に製品ピッチに近いダミー分割溝を設けた基板よりも本発明品の寸法精度が優れている。もちろん、ダミー製品と製品の寸法差が２．５倍あり、製品選別が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】（ａ）は、本発明の電子部品用セラミック基板の斜視図、（ｂ）はこの電子部品用セラミック基板を１次分割溝した後の短冊状基板の斜視図である。
【図２】本発明のセラミック基板の製造方法に用いる金型を示しており、（ａ）は１次分割溝形成用金型断面を示した概略図、（ｂ）は２次分割溝形成用金型断面示した概略図である。
【図３】一般的な電子部品を示す斜視図である。
【図４】一般的にチップ抵抗器を製造するにあたり、使用される分割機示す概略図である。
【図５】不具合の生じた一般的なチップ抵抗器を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５８】
１：セラミック基板
２：一次分割溝
３：二次分割溝
４：二次裏分割溝
５：ダミー部
６：短冊状セラミック基板
１１：セラミックグリーンシート
１２：一次分割溝形成用下パンチ
１３：一次分割溝形成用上パンチ
１３ａ：一次分割溝形成用上側スリット刃
１４：二次分割溝形成用下パンチ
１４ａ：二次分割溝形成用下側スリット刃
１５：二次分割溝形成用上パンチ
１５ａ：二次分割溝形成用上側スリット刃
１５ｂ：ダミー部と最外製品部間のスリット刃
１６：外辺切断用ダイ
１７：外辺切断用ダイ
１９：一般的なチップ抵抗器
２０：セラミック体
２１：抵抗体膜
２２：電極膜
２３：端面電極膜
２４：保護膜
３１：製品形状寸法
４１：上ローラ
４２：下ローラ
Ａ：ダミー部幅
Ｂ：製品部幅
Ａ’：ダミー部金型幅
Ｂ’：製品部金型幅
【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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