(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電極が配設されたセラミック積層ブロックを、所定のサイズ毎にカットして積層セラミックチップを切り出す積層型電子部品のカット装置において、
前記セラミック積層ブロックを載置して固定するためのテーブルと、
前記テーブルの上方に配置されたカット刃と、
前記カット刃を前記セラミック積層ブロックの厚み方向に移動させるための第１駆動手段と、
前記カット刃の前記セラミック積層ブロックへの進入方向を規制するために、カット刃の肉厚方向の両側に配置された第１ガイドおよび第２ガイドと、
前記第１ガイドおよび第２ガイドを前記カット刃の肉厚方向にそれぞれ独立して移動させるための第２駆動手段と第３駆動手段と、
前記セラミック積層ブロックの端面に当接するように設けられる位置決めプレートとを備え、
前記カット刃の刃先が前記セラミック積層ブロック側から受ける反力の前記カット刃の肉厚方向成分を打ち消すように前記位置決めプレートに近づく方向に、前記第１ガイドおよび第２ガイドをそれぞれ、前記第２駆動手段および前記第３駆動手段により、前記カット刃の肉厚方向に所定距離だけ移動させて、前記カット刃の前記セラミック積層ブロックへの進入方向を調整し、
前記カット刃の前記セラミック積層ブロックへの進入方向の調整後に、該セラミック積層ブロックをカットすることにより、該カット刃の刃先を該セラミック積層ブロック内に略垂直に侵入させること、
を特徴とする積層型電子部品のカット装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は積層型電子部品、例えば積層セラミックコンデンサ、積層ＬＣ複合部品、多層基板などの積層型電子部品のカット装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
積層セラミックコンデンサなどの製造は、複数の内部電極をセラミックグリーンシートの表面に印刷する工程と、このセラミックグリーンシートを複数枚積層し、これを加圧密着させて未焼成のセラミック積層ブロックを形成するプレス成形工程と、セラミック積層ブロックを内部電極の配置に合わせてカットし、個々の積層セラミックチップを切り出すカット工程と、カットした積層セラミックチップを焼成する工程と、焼成した積層セラミックチップに外部電極を形成する工程とを順次経て行なわれる。
【０００３】
ここに、従来のカット工程は、例えば、特開平７−１６４４２２号公報記載のカット装置を使って、以下のようにして行われる。図３に示す従来のカット装置５１は、概略、テーブル１、カット刃２、第１ガイド４、第２ガイド５、カット刃２を矢印Ｋ１方向に移動させるカット刃駆動用アクチュエータ１０、第１ガイド４を矢印Ｋ２方向に移動させる第１ガイド駆動用アクチュエータ１１、テーブル１を矢印Ｋ４方向に移動させるテーブル駆動用アクチュエータ１３などにて構成されている。
【０００４】
複数の電極が配設されたセラミックシートを積層して構成したセラミック積層ブロック２５は、カット装置５１のテーブル１上に配置され、テーブル１に設けた吸引装置などにより固定される。
【０００５】
一方、第２ガイド５は、カット刃２側のベース材５２に固定されている。アクチュエータ１１は、第１ガイド４を介してカット刃２を所定の圧力で第２ガイド５に押圧する。この状態で、アクチュエータ１０により、カット刃２を下降させてセラミック積層ブロック２５に押し当てて、順次セラミック積層ブロック２５をせん断切断する。
【０００６】
カット刃２の側面とガイド４，５のガイド面４ａ，５ａとの摺動抵抗は少ない方が望ましい。この後、テーブル１を９０度回転させ、同様にしてセラミック積層ブロック２５を先に切断した方向と直交する方向に切断する。これにより、積層セラミックチップが得られる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のカット装置５１は、カット刃２によりセラミック積層ブロック２５をせん断切断すると、セラミック積層ブロック２５からのカット刃２の刃先２ａに対する反力が大きいため、刃先２ａがセラミック積層ブロック２５の抵抗に負けることがあった。つまり、セラミック積層ブロック２５は斜めに切断されてしまい、セラミック積層ブロック２５を垂直に切断することができないことがあった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、セラミック積層ブロックを垂直に切断して高い精度で積層セラミックチップを切り出すことができる積層型電子部品のカット装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段および作用】
前記目的を達成するため、本発明に係る積層型電子部品のカット装置は、
（ａ）セラミック積層ブロックを載置して固定するためのテーブルと、
（ｂ）テーブルの上方に配置されたカット刃と、
（ｃ）カット刃をセラミック積層ブロックの厚み方向に移動させるための第１駆動手段と、
（ｄ）カット刃のセラミック積層ブロックへの進入方向を規制するために、カット刃の肉厚方向の両側に配置された第１ガイドおよび第２ガイドと、
（ｅ）第１ガイドおよび第２ガイドをカット刃の肉厚方向にそれぞれ独立して移動させるための第２駆動手段と第３駆動手段と、
（ｆ）前記セラミック積層ブロックの端面に当接するように設けられる位置決めプレートとを備え、
（ｇ）カット刃の刃先がセラミック積層ブロック側から受ける反力のカット刃の肉厚方向成分を打ち消すように前記位置決めプレートに近づく方向に、第１ガイドおよび第２ガイドをそれぞれ、第２駆動手段および第３駆動手段により、カット刃の肉厚方向に所定距離だけ移動させて、カット刃のセラミック積層ブロックへの進入方向を調整し、
（ｈ）カット刃のセラミック積層ブロックへの進入方向の調整後に、セラミック積層ブロックをカットすることにより、カット刃の刃先をセラミック積層ブロック内に略垂直に侵入させることを特徴とする。
【００１０】
カット刃の刃先がセラミック積層ブロック側から受ける反力のカット刃の肉厚方向成分を打ち消す方向に、第１ガイドおよび第２ガイドをそれぞれ所定距離だけ移動させることにより、カット刃のセラミック積層ブロックへの進入方向が調整され、セラミック積層ブロックが垂直に切断される。
また、本発明に係る積層型電子部品のカット装置において、
（ｇ）前記セラミック積層ブロックの端面に当接するように設けられる位置決めプレートを更に備え、
（ｈ）前記第２駆動手段及び前記第３駆動手段は、前記第１ガイド及び前記第２ガイドを、前記位置決めプレートに近づける方向に移動させてもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る積層型電子部品のカット装置の実施形態について添付図面を参照して説明する。電子部品として、積層型コンデンサを例にして説明するが、積層型インダクタ、積層型ノイズフィルタ、積層型ＬＣフィルタや高周波モジュール、多層デバイス、多層基板などの積層型電子部品であってもよいことは言うまでもない。
【００１２】
本実施形態は、図３に示す従来のカット装置５１に本発明を適用したものである。カット装置３１は、概略、テーブル１、カット刃２、第１ガイド４、第２ガイド５、カット刃２を矢印Ｋ１方向に移動させるカット刃駆動用アクチュエータ１０、第１ガイド４を矢印Ｋ２方向に移動させる第１ガイド駆動用アクチュエータ１１、第２ガイド５を矢印Ｋ３方向に移動させる第２ガイド駆動用アクチュエータ１２およびテーブル１を矢印Ｋ４方向に移動させるテーブル駆動用アクチュエータ１３などにて構成されている。各アクチュエータ１０〜１３は油圧シリンダ、エアシリンダ、あるいはモータなどからなる。
【００１３】
カット刃２は、肉厚が０．１〜０．５ｍｍ（代表値：０．２ｍｍ）、刃先２ａの先端角度が５〜２０度（代表値：５度）である。カット刃２の材質は、超硬、ＳＫ（炭素工具鋼）、ＳＵＳ（ステンレス）などが用いられる。カット刃２の上部はホルダ３に把持されている。ホルダ３はアクチュエータ１０のロッド１０ａの先端に固定されている。
【００１４】
カット刃２の両側には、第１ガイド４および第２ガイド５が配置されている。ガイド４，５はカット刃２の切断方向を規制するためのガイド面４ａ，５ａを有する。ガイド面４ａ，５ａは互いに平行とされており、かつ、セラミック積層ブロック２５の主面２５ａと直交する方向に延びている。
【００１５】
ガイド４，５は、カット刃２と同様に、図１の紙面−紙背方向に延びている。ガイド４，５はそれぞれアクチュエータ１１，１２のロッド１１ａ，１２ａの先端に固定されている。テーブル１はアクチュエータ１３のロッド１３ａの先端に固定されている。
【００１６】
次に、カット装置３１の動作をセラミック積層ブロックのカット手順とともに説明する。
【００１７】
積層セラミックコンデンサ製造用のセラミック積層ブロック２５が、図１に示されているカット装置３１のテーブル上に配置され、テーブル１に設けた吸引装置などにより固定される。セラミック積層ブロック２５のサイズは、例えば、１００ｍｍ角〜１０００ｍｍ角で、厚みは０．５ｍｍ〜３ｍｍ程度である。さらに、カット時に位置ずれが起きないように、位置決めプレート２１がセラミック積層ブロック２５の端面に当接される。
【００１８】
セラミック積層ブロック２５は、複数の積層セラミックコンデンサチップを切り出すことができるマザー基板であり、印刷等の手法により複数の所定の導体パターン（内部回路要素）を形成したセラミックグリーンシートを積層し圧着してなるものである。ただし、セラミック積層ブロック２５は、１枚のセラミックグリーンシート上に複数の導体パターンを形成し、必要により上面又は上下面にダミー用セラミックグリーンシートが設けられたものであってもよい。
【００１９】
初期状態では、カット刃２の側面からガイド４，５が遠ざけられた状態にある。アクチュエータ１１，１２を駆動し、ガイド４，５をカット刃２側に移動させる。ガイド４，５のそれぞれのガイド面４ａ，５ａは、カット刃２の側面に一定の力で圧接される。
【００２０】
この状態で、アクチュエータ１０を駆動してカット刃２を所定の力（例えば１００ｋｇｆ）で下降させ、セラミック積層ブロック２５を右端から順次せん断切断する。カット刃２の下降速度（切断する速度）は１０〜１００ｍｍ／秒である。ガイド４，５のガイド面４ａ，５ａとカット刃２の側面との摺動抵抗は少ない方が望ましい。
【００２１】
なお、この場合、ガイド４，５の下面４ｂ，５ｂがセラミック積層ブロック２５の主面２５ａに当接した後に、カット刃２が下降する構成にしてもよい。
【００２２】
そして、カット刃２の刃先２ａへのセラミック積層ブロック２５側からの反力が大きくなりはじめる辺り、すなわち、斜めにカットされる量が大きくなりはじめる辺りで、図２に示すように、アクチュエータ１１，１２を駆動して、前記反力の水平方向成分（カット刃２の肉厚方向成分）を打ち消す方向に、ガイド４，５を移動させる。本実施形態では、反力は位置決めプレート２１から遠ざかる方向に働いているので、ガイド４，５を位置決めプレート２１に近づける方向に移動させる。
【００２３】
カット刃２の刃先２ａ側はガイド面４ａ，５ａによって規制されて若干曲げられ、刃先２ａはセラミック積層ブロック２５に位置決めプレート２１側に向かって斜めに進入する。つまり、アクチュエータ１０による力は、刃先２ａにおいて、水平方向成分（位置決めプレート２１側に向かって働く力）を有するようになる。これに対して、セラミック積層ブロック２５側からの反力（位置決めプレート２１から遠ざかる方向に働いている力）が刃先２ａに作用すると、アクチュエータ１０による力の水平方向成分と相殺され、刃先２ａがセラミック積層ブロック２５の抵抗に負けず、刃先２ａはセラミック積層ブロック２５内を垂直方向に進入することになる。
【００２４】
つまり、カット刃２にかかる反力とのバランスを考慮してガイド４，５の位置を移動させ、カット刃２のセラミック積層ブロック２５への進入方向を調整することで、セラミック積層ブロック２５を垂直に切断することができるようになる。この結果、寸法精度の良い積層セラミックチップを得ることができる。
【００２５】
ガイド４，５による刃先２ａの調整をより詳細に説明する。例えば、一方のアクチュエータ１１をモータとし、他方のアクチュエータを油圧シリンダやエアシリンダとする。斜めにカットされる量が大きくなりはじめる辺りで、ガイド４をアクチュエータ（モータ）１１を駆動してガイド４を位置決めプレート２１側に約５０μｍ移動させる。精度の良い位置調整が可能である。そして、アクチュエータ（エアシリンダ）１２を駆動して、ガイド５を介してカット刃２をガイド４に押圧する。ガイド５はカット刃２を適度の圧接力で押圧し、ガイド面４ａ，５ａとカット刃２の側面との摺動抵抗を小さくできる。これにより、カット刃２の刃先２ａが曲げられ、セラミック積層ブロック２５への進入方向が調整される。あるいは、ガイド４の位置決めプレート２１側への移動を一度に行なわないで、一回の切断毎に約５μｍずつガイド４を移動させ、１０回の切断の間に徐々に刃先２ａの曲げ量を大きくするようにしてもよい。
【００２６】
また、アクチュエータ１１，１２を両方ともエアシリンダにし、両者のエア圧力をそれぞれ独立して任意に設定することにより、ガイド４，５の位置を移動させ、カット刃２のセラミック積層ブロック２５への進入方向を調整してもよい。また、アクチュエータ１１，１２を両方ともモータにしてもよい。
【００２７】
なお、本発明に係る積層型電子部品のカット装置は、前記実施形態に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。例えば、被カット部材のセラミック積層ブロックは、未焼成状態のものでもよいし、焼結状態のものでもよい。
【００２８】
また、本発明は、セラミックシートを積層し圧着することによりセラミック積層ブロックを形成するもののほか、セラミックスラリを塗布および乾燥後、その上に必要な電極を形成する工程を繰り返してセラミック積層ブロックを形成するものにも適用することができる。
【００２９】
また、前記実施形態では、カット刃２がセラミック積層ブロック２５をカットしている際中には位置制御動作をしていない。すなわち、刃先２ａがセラミック積層ブロック２５内に進入しているときには、第１ガイド４および第２ガイド５を移動させていない。しかし、必要に応じて、刃先２ａがセラミック積層ブロック２５内に進入しているときに、第１ガイド４および第２ガイド５を移動させて位置制御動作を行なってもよい。
【００３０】
また、位置決めプレート２１は必ずしも必要なものではなく、場合によっては省略できる。
【００３１】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明によれば、カット刃の刃先がセラミック積層ブロック側から受ける反力のカット刃の肉厚方向成分を打ち消す方向に、第１ガイドおよび第２ガイドをそれぞれ所定距離だけ移動させることにより、カット刃のセラミック積層ブロックへの進入方向が調整され、セラミック積層ブロックを垂直に切断することができる。この結果、セラミック積層ブロックから寸法精度の良い積層セラミックチップを切り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る積層型電子部品のカット装置の一実施形態を示す概略構成図。
【図２】図１のカット装置を使用した切断手順を説明するための概略構成図。
【図３】従来のカット装置を示す概略構成図。
【符号の説明】
１…テーブル
２…カット刃
４…第１ガイド
５…第２ガイド
１０〜１３…駆動用アクチュエータ
３１…カット装置
【図１】
0004601228.tif 000002
【図２】
0004601228.tif 000003
【図３】
0004601228.tif 000004