(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックブロック体を支持テーブル上に載置し、該支持テーブルの支持面に向かって前記セラミックブロック体をエアーで吸引しつつカット刃でカットするセラミックブロック体のカット方法において、
前記セラミックブロック体を一方側から他方側にカットする際に、前記テーブルに対する既カット部分の面積に応じてエアーの吸引圧を上げることを特徴とするセラミックブロック体のカット方法。
【請求項２】
支持テーブルの前記支持面を、セラミックブロック体を吸引する複数の吸引エリアに分割し、各吸引エリアにてエアーの吸引圧力を制御するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のセラミックブロック体のカット方法。
【請求項３】
セラミックブロック体の未カット部分を含む吸引エリアの吸引圧力を、既カット部分を含む吸引エリアの吸引圧力よりも小さくするようにしたことを特徴とする請求項２に記載のセラミックブロック体のカット方法。
【請求項４】
セラミックブロック体を順次カットするにつれて、前記エアーの吸引圧力を増加させることを特徴とする請求項１に記載のセラミックブロック体のカット方法。
【請求項５】
セラミックブロック体がセラミック層と導体パターンを積み重ねて構成された積層体であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のセラミックブロック体のカット方法。
【請求項６】
セラミックブロック体を支持テーブルの支持面にエアーで吸引するエアー吸引手段を備え、前記セラミックブロック体をエアーで前記支持面に吸引しつつカット刃でカットするセラミックブロック体のカット装置において、
前記セラミックブロック体を一方側から他方側にカットする際に、前記テーブルに対する既カット部分の面積に応じてエアーの吸引圧を上げる吸引圧力制御手段を備えたことを特徴とするセラミックブロック体のカット装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は積層セラミックコンデンサ等のセラミック電子部品の製造に使用されるセラミックブロック体のカット方法および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等のセラミック電子部品の製造は、例えば以下のようにして行われる。印刷等の手法により所定の導体パターンを形成したセラミックグリーンシートを積層、圧着してセラミックブロック体を構成する。次に、セラミックブロック体を所定の寸法の積層セラミックチップにカットする。このようにして切断された積層セラミックチップは、焼成炉で焼結された後、端子電極等が形成されてセラミック電子部品とされる。
【０００３】
そして、従来、セラミックブロック体は、例えば特開昭６１−１４４８１１号公報記載のようにしてカットしていた。すなわち、図８に示すように、セラミックブロック体５１を、多孔性のシート５６を間にしてカット装置の支持テーブル５２上に配置し、図示しない基準ガイドにより固定する。この後、支持テーブル５２に設けた複数のエアー吸引孔５３を通して、矢印Ａ１で示すように一定の吸引圧力でセラミックブロック体５１を支持テーブル５２の支持面５２ａに吸引しつつ、カット刃５４を上方からセラミックブロック体５１に押し当てて所定のサイズの積層セラミックチップ５５にせん断切断する。こうして、図８において、セラミックブロック体５１を左側から右側に向かって順次切断してゆく。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
カット刃５４は厚みを有しているので、セラミックブロック体５１をエアーで吸引しつつカットする際、セラミックブロック体５１にはカット刃５４の両側に内部応力が生じる。この内部応力がカット刃５４の両側で互いに均等に作用していれば、カット刃５４に両側からそれぞれ作用する力Ｆ１およびＦ２の大きさが等しくなり、カット刃５４はセラミックブロック体５１に垂直に切り込むことになる。しかし、内部応力がカット刃５４の両側で異なっていると、力Ｆ１とＦ２の大きさが異なり、カット刃５４が傾いて斜めにセラミックブロック体５１に切り込むことになる。
【０００５】
ところで、従来のセラミックブロック体のカット方法にあっては、セラミックブロック体５１のカット開始時には、図９からも分かるように、未カット部分５１ａは既カット部分５１ｂよりも面積が大きく、それだけ多くのエアー吸引孔５３により吸引される。このため、セラミックブロック体５１のカット開始時には、セラミックブロック体５１の未カット部分５１ａの内部応力が既カット部分５１ｂの内部応力よりも大きく、セラミックブロック体５１の未カット部分５１ａ側からカット刃５４に作用する力Ｆ１が、既カット部分５１ｂ側からカット刃５４に作用する力Ｆ２よりも大きくなり、カット刃５４が傾く。そして、カットが進行するにつれて、セラミックブロック体５１の未カット部分５１ａの面積が小さくなるので、未カット部分５１ａの内部応力が小さくなり、力Ｆ１およびＦ２の大きさが変化する。
【０００６】
このように、セラミックブロック体５１のカット位置により内部応力が変化し、それに応じてカット刃５４に両側から作用する力Ｆ１およびＦ２の大きさが変化してカット刃５４の傾きもセラミックブロック体５１のカット位置により変化する。このカット刃５４の傾きの変化により、セラミックブロック体５１を高い精度で切断するのが困難であり、カット不良が発生するという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、セラミックブロック体を垂直に切断して、高い精度でセラミックチップを切り出すことができるセラミックブロック体のカット方法およびカット装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び作用】
前記目的を達成するため、本発明に係るセラミックブロック体のカット方法は、セラミックブロック体を支持テーブル上に載置し、該支持テーブルの支持面に向かってセラミックブロック体をエアーで吸引しつつカット刃でカットするセラミックブロック体のカット方法であって、セラミックブロック体を一方側から他方側にカットする際に、テーブルに対する既カット部分の面積に応じてエアーの吸引圧を上げることを特徴とする。
【０００９】
セラミックブロック体を一方側から他方側にカットする際に、テーブルに対する既カット部分の面積に応じてエアーの吸引圧を上げることにより、カット刃の両側にそれぞれ作用するセラミックブロック体の内部応力が等しくなるようにする。これにより、カット刃の両側には、セラミックブロック体から互いに大きさが略等しく逆向きの力を作用させることができ、カット刃の変形が防止される。
【００１０】
さらに、支持テーブルの支持面を、セラミックブロック体を吸引する複数の吸引エリアに分割し、各吸引エリアにてエアーの吸引圧力を制御することにより、カット刃の両側にそれぞれ作用するセラミックブロック体の内部応力を各吸引エリア単位で等しくなるようにする。これにより、カット刃の両側には、セラミックブロック体から互いに大きさが略等しく逆向きの力を作用させることができ、カット刃の変形の防止のみならず、吸引圧力の制御も容易になる。
【００１１】
例えば、セラミックブロック体の未カット部分を含む吸引エリアの吸引圧力を、既カット部分を含む吸引エリアの吸引圧力よりも小さくすることにより、セラミックブロック体の未カット部分側からカット刃に作用する力が小さくなる。これにより、カット刃には各吸引エリア単位でその両側から互いに大きさが略等しく逆向きの力を作用させることができる。
【００１２】
また、セラミックブロック体を順次カットするにつれて、エアーの吸引圧力を増加させることにより、カット刃の両側にそれぞれ作用するセラミックブロック体の内部応力が等しくなるようにする。これにより、カット刃の両側には、セラミックブロック体から互いに大きさが略等しく逆向きの力を作用させることができ、カット刃の変形が防止される。
【００１３】
また、本発明に係るセラミックブロック体のカット装置は、セラミックブロック体を支持テーブルの支持面にエアーで吸引するエアー吸引手段を備え、セラミックブロック体をエアーで支持面に吸引しつつカット刃でカットするセラミックブロック体のカット装置であって、セラミックブロック体を一方側から他方側にカットする際に、テーブルに対する既カット部分の面積に応じてエアーの吸引圧を上げる吸引圧力制御手段を備えたことを特徴とする。
【００１４】
以上の構成により、吸引圧力制御手段は、セラミックブロック体を一方側から他方側にカットする際に、テーブルに対する既カット部分の面積に応じてエアーの吸引圧を上げ、両側からカット刃に作用するセラミックブロック体の内部応力が等しくなるようにする。これにより、カット刃の両側には、セラミックブロック体から互いに大きさが略等しく逆向きの力を作用させることができ、カット刃の変形が防止される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るセラミックブロック体のカット方法およびカット装置の実施の形態について添付の図面を参照して説明する。セラミックブロック体として、積層型コンデンサのマザー基板を例にして説明するが、積層型インダクタ、積層型ＬＣフィルタや高周波モジュール、多層デバイスのマザー基板、多層基板などであってもよいことは言うまでもない。
【００１６】
［第１実施形態、図１〜図４］
図１に示すように、セラミック層と導体パターン（図示せず）が順次積み重ねられて形成された積層体からなるセラミックブロック体１１は、樹脂製（多孔質のものが好ましい）又は紙製（例えば濾紙）の多孔性シート１０を間にして、カット装置の支持テーブル１２上に配置され、図示しない基準ガイドにより固定される。ただし、多孔性シート１０や基準ガイドは必要に応じて省略される。支持テーブル１２上のセラミックブロック体１１は、カット刃駆動装置２１にて矢印Ｋ２方向に移動されるカット刃１４により、せん断カットされる。
【００１７】
カット刃１４は、肉厚が０．１〜０．５ｍｍ（代表値：０．２ｍｍ）、刃先の先端角度が５〜２０度（代表値：５度）である。カット刃１４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。
【００１８】
支持テーブル１２はテーブル駆動装置１８のロッド１８ａの先端に固定され、テーブル駆動装置１８にて矢印Ｋ１方向に移動される。支持テーブル１２の下面には仕切部材３１が設けられており、これにより仕切室３２が形成されている。この仕切室３２により、支持テーブル１２の支持面１２ａが、セラミックブロック体１１を吸引する複数の吸引エリア３３に分割されている。さらに、支持テーブル１２には、エアー吸引ポンプ等からなるエアー吸引装置２２によりセラミックブロック体１１を吸引するための複数のエアー吸引孔１３が形成されている。これらエアー吸引孔１３は、支持テーブル１２の支持面１２ａの単位面積あたり等しい個数となるように、ほぼ一様な密度で形成されている。駆動装置１８，２１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。
【００１９】
エアー吸引孔１３の各々は、エアーパイプ２３によりエアー吸引装置２２の吸引圧力を制御するための吸引圧力制御装置２４に接続されている。吸引圧力制御装置２４は、エアーパイプ２５によりエアー吸引装置２２に接続されている。吸引圧力制御装置２４は電空レギュレータやソレノイドバルブ等により構成されており、電空レギュレータにより制御したり、ソレノイドバルブにより切換えたりして、その吸引圧力を制御している。
【００２０】
支持テーブル１２の位置情報（すなわちカット位置情報）は、テーブル駆動装置１８から送られてくる位置信号を位置センサ２６が受信することにより常時モニタされている。該位置情報は吸引圧力制御装置２４に供給される。吸引圧力制御装置２４は、位置センサ２６から供給される支持テーブル１２の位置情報（カット位置情報）に基づいて、図２〜図４に矢印Ａ１１およびＡ１２で示すように、エアー吸引孔１３における吸引圧力を制御する。ここに、矢印Ａ１１およびＡ１２の長さは、吸引圧力の大きさを表示している。
【００２１】
第１実施形態にあっては、吸引圧力制御装置２４が、支持テーブル１２上に支持されたセラミックブロック体１１の吸引圧力を、支持テーブル１２の位置に応じて制御する。つまり、図２に示すように、セラミックブロック体１１のカット開始位置では、セラミックブロック体１１の未カット部分１１ａが位置している吸引エリア３３における吸引圧力Ａ１１を、既カット部分１１ｂが位置している吸引エリア３３における吸引圧力Ａ１２よりも小さくなるように、エアの吸引圧力を制御するようにしている。例えば、吸引圧力Ａ１１を２０ｋパスカルに設定し、吸引圧力Ａ１２を５０ｋパスカルに設定している。そして、図３および図４に示すように、セラミックブロック体１１のカットが進むにつれて、カット位置に応じて未カット部分１１ａに加わる吸引圧力を順次大きくしている。
【００２２】
このように、セラミックブロック体１１に印加される吸引圧力Ａ１１，Ａ１２を、支持テーブル１２の支持面１２ａの吸引エリア３３単位で制御するようにすれば、カット刃１４の両側に作用するセラミックブロック体１１の内部応力を吸引エリア３３の各々で等しくさせることができる。これにより、カット刃１４の変形や傾きが防止され、カット刃１４の変形もしくは傾きによるセラミックブロック体１１の不正カットや斜めカットの発生が防止され、セラミックブロック体１１を高精度で容易に積層セラミックチップ１５にカットすることができる。さらに、吸引エリア３３単位で吸引圧力を制御すればよいので、吸引圧力制御装置２４による吸引圧力の制御も容易になり、構造も簡単になる。
【００２３】
［第２実施形態、図５〜図７］
図５に示すように、第２実施形態のカット装置は、図１に示されている第１実施形態のカット装置において、支持テーブル１２の仕切部材３１を取り除いて仕切室３２をなくしたものと同様のものである。なお、図５において、図１と対応する部分には対応する符号を付して示し、重複した説明は省略する。
【００２４】
第２実施形態にあっては、吸引圧力制御装置２４が、支持テーブル１２上に支持されたセラミックブロック体１１の吸引圧力を、支持テーブル１２の位置に応じて制御する。つまり、図６に示すように、セラミックブロック体１１のカット開始位置では、セラミックブロック体１１の未カット部分１１ａの面積が広いので、小さい吸引圧力Ａ２１（例えば初期圧力２０ｋパスカル）でセラミックブロック体１１を吸引する。そして、図７に示すように、セラミックブロック体１１のカットが進むにつれて、未カット部分１１ａの面積が狭くなり、既カット部分１１ｂの面積が広くなるので、吸引圧力を徐々に上げて大きい吸引圧力Ａ２２（例えば最終圧力５０ｋパスカル）でセラミックブロック体１１を吸引する。
【００２５】
このようにして、カット刃１４の両側にそれぞれ作用するセラミックブロック体１１の内部応力を等しくなるようにする。これにより、カット刃１４の両側には、セラミックブロック体１１から互いに大きさが略等しく逆向きの力Ｆ１およびＦ２を作用させることができるので、カット刃１４の変形や傾きが防止される。従って、カット刃１４の変形もしくは傾きによるセラミックブロック体１１の不正カットや斜めカットの発生が防止され、セラミックブロック体１１を高精度で積層セラミックチップ１５にカットすることができる。
【００２６】
［他の実施形態］
本発明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、本発明は、セラミックグリーンシートを積層し圧着することによりセラミックブロック体１１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、その上に必要な導体パターンを形成する工程を繰り返してセラミックブロック体を形成するものにも適用することができる。また、セラミックブロック体は前記実施形態のような積層体でもよいし、１枚のセラミックシートでもよい。
【００２７】
また、カット装置は、支持テーブル１２が固定され、カット刃１４が図１の矢印Ｋ１の方向に移動するタイプのものであってもよい。この場合、カット刃１４の支持テーブル１２に対する位置情報を位置センサにより常時モニタすることになり、該位置情報が吸引圧力制御装置２４に供給される。
【００２８】
また、被カット部材のセラミックブロック体は、未焼成状態のものでもよいし、焼結状態のものでもよい。
【００２９】
【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、セラミックブロック体の吸引圧力をカット位置に応じて制御することにより、カット刃の両側にそれぞれ作用するセラミックブロック体の内部応力を等しくなるようにする。これにより、カット刃の両側には、セラミックブロック体から互いに大きさが略等しく逆向きの力を作用させることができ、カット刃の変形が防止される。この結果、セラミックブロック体を高精度で容易に積層セラミックチップにカットすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るセラミックブロック体のカット装置の第１実施形態を示す概略構成図。
【図２】図１に示されているカット装置によるセラミックブロック体のカット方法の手順を示す説明図。
【図３】図２に続く手順を示す説明図。
【図４】図３に続く手順を示す説明図。
【図５】本発明に係るセラミックブロック体のカット装置の第２実施形態を示す概略構成図。
【図６】図５に示されているカット装置によるセラミックブロック体のカット方法の手順を示す説明図。
【図７】図６に続く手順を示す説明図。
【図８】従来のセラミックブロック体のカット方法の手順を示す説明図。
【図９】従来のセラミックブロック体のカット方法の問題点を説明するための説明図。
【符号の説明】
１１…セラミックブロック体
１１ａ…未カット部分
１１ｂ…既カット部分
１２…支持テーブル
１２ａ…支持面
１３…エアー吸引孔
１４…カット刃
２１…カット刃駆動装置
２２…エアー吸引装置
２３…エアー吸引パイプ
２４…吸引圧力制御装置
２５…エアー吸引パイプ
２６…位置センサ
３１…仕切部材
３２…仕切室
３３…吸引エリア
【図１】
0003900916.tif 000002
【図２】
0003900916.tif 000003
【図３】
0003900916.tif 000004
【図４】
0003900916.tif 000005
【図５】
0003900916.tif 000006
【図６】
0003900916.tif 000007
【図７】
0003900916.tif 000008
【図８】
0003900916.tif 000009
【図９】
0003900916.tif 000010