CN1282205C - 层叠型电子零件的制造装置及制造方法 - Google Patents

层叠型电子零件的制造装置及制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及层叠型电子零件的制造装置及制造方法。所述方法是能够以高合格率制造小偏差的内部电极的层叠型电子零件的制造方法。层叠陶瓷电容器用的制造装置(1)为了制造具有目标电容量的电容器,在线高精度测量基片厚度及内部电极面积,根据该测量值进行层叠。装置(1)由供片单元(2)、片厚测量单元(3)、内部电极拍摄单元(4)、层叠单元(5)及排出单元(6)构成。

Description

层叠型电子零件的制造装置及制造方法
技术领域
本发明涉及层叠型电子零件的制造装置及制造方法。
背景技术
层叠型电子零件例如层叠陶瓷电容器等的制造,一般是依次经过在主陶瓷基片表面印刷多个内部电极的步骤、将多片该主陶瓷基片层叠并将其压紧形成主陶瓷层叠块的加压成型步骤、按照内部电极的配置切断主陶瓷层叠块而形成一个个层叠陶瓷芯片的切断步骤、将切断的层叠陶瓷片加以烧结的步骤、以及在烧结的层叠陶瓷片上形成外部电极的步骤进行的。
这里,为了以高合格率制造小偏差的电容量的电容器,例如已知有日本专利特开平9-22830号公报所述的制造方法。该制造方法是在陶瓷基片的表面形成内部电极后,在线测量其面积,为了得到所希望的电容量,计算出陶瓷基板的层叠片数。
但是,在已有的方法中,虽然是测量内部电极的面积,并根据该面积数据计算出层叠片数,但是对于陶瓷基片的厚度是作为以一定的厚度形成的基片进行计算的,没有考虑列由于陶瓷基片厚度的变化而引起电容量的变化。
另外,在测量内部电极的面积时,是采用CCD摄像机等,但是由于已有的CCD摄像机的像素形状是长方形,而且像素配置为长方格子形状,因此还存在的问题是,CCD摄像机的纵横分辨率不同,测量精度差。
所以,本发明提供能够以高合格率制造小偏差的内部电极的层叠型电子零件的制造装置及制造方法。
发明内容
为了达到前述目的,本发明的层叠型电子零件的制造装置,其特征在于,具有
(a)测量陶瓷基片厚度的片厚测量单元、
(b)拍摄陶瓷基片的表面上形成的内部电极的内部电极拍摄单元、
(c)根据片厚测量单元的厚度数据及由内部电极拍摄单元的拍摄数据得到的面积数据算出层叠片数的运算处理单元、以及
(d)将陶瓷基片层叠的层叠单元,而且(e)各部分构成连续生产线。
这里,所谓各部分构成在线,意味着层叠型电子零件的制造装置所需要的各部分构成连续的生产线,将至少在一个单元得到的结果连续或自动地反馈或前馈给其他单元。另外,与其相反,所谓构成离线,意味着将各单元的至少一个单元(例如片厚测量单元)适用于采样的形成例如内部电极的陶瓷基片,为了将因此得到的结果反馈或前馈,使生产线暂时停止,这样构成非连续的或非自动化的生产线。
又,本发明的层叠型电子零件的制造方法,其特征在于,具有
(f)测量陶瓷基片厚度的步骤、
(g)拍摄陶瓷基片的表面上形成的内部电极的步骤、
(h)根据陶瓷基片的厚度数据及由内部电极的拍摄数据得到的面积数据,利用运算处理算出层叠片数的步骤、以及
(i)将陶瓷基片层叠以达到算出的层叠片数的步骤,而且(j)各步骤在连续生产线进行。
这里,所谓各步骤在线进行,意味着层叠型电子零件的制造方法所需要的各步骤以连续的生产线进行,将在至少一个步骤得到的结果连续地或自动地反馈或前馈给其他步骤。另外,与其相反,所谓离线进行,意味着将各步骤的至少一个步骤(例如测量片厚的步骤)适用于进行采样例如形成内部电极的陶瓷基片,为了将在此得到的结果反馈或前馈,使生产线暂时停止,非连续地或非自动地进行。
片厚测量单元可以对每一片测量陶瓷基片的厚度。或者,也可以从全部基片中选择1片或数片陶瓷基片,测量其厚度。再有,也可以在线设置在陶瓷基片的表面上形成内部电极的内部电极形成单元或步骤。
另外,陶瓷基片可以卷绕成卷筒状,也可以是已经印刷好的卡片状。
利用以上的构成,在线进行陶瓷基片的片厚测量及内部电极的面积测量,将陶瓷基片厚度及内部电极面积的测量值依次前馈,计算出陶瓷基片的层叠片数,进行层叠。通过这样,能够以高合格率制造电容量误差小的电容器。
这时,利用像素形状为正方形而且像素按照正方格子形状配置的CCD摄像机,拍摄内部电极,通过这样,CCD摄像机的纵横分辨率相等,测量精度提高。
另外,利用大致为圆柱形状的构件(例如金属销规)对CCD摄像机每1个像素的被摄物体纵向尺寸及横向尺寸进行尺寸校正,通过这样能够进行高精度的尺寸校正。特别是若CCD摄像机的像素形状为正方形,则CCD摄像机的纵横分辨率相等,尺寸校正容易进行。
另外,将陶瓷基片进行层叠,使得在与层叠方向相对的内部电极的重叠量在所有各层都相等,通过这样,与例如仅仅最上层偏移层叠的层叠体相比,寄生电容的误差也减小,因此电容量精度提高。
附图说明
图1为本发明的层叠型电子零件制造装置的一实施形态的简要结构图。
图2为本发明的层叠型电子零件制造装置的又一实施形态的简要结构图。
图3为本发明的层叠型电子零件制造装置的另一实施形态的简要结构图。
图4为CCD摄像机的像素形状及像素排列的说明图。
图5为灰度级的辉度分布图。
图6(A)为尺寸校正样板(jig)的平面图,(B)为其正视图。
图7为利用图6所示的样板进行尺寸校正的方法的说明图。
图8(A)为尺寸校正样板变形例的平面图,(B)为其正视图。
具体实施方式
下面参照附图说明本发明的层叠型电子零件的制造方法及制造装置的实施形态。另外,以层叠型陶瓷电容器为例作为层叠型电子零件进行说明,但也可以是层叠型LC滤波器、层叠型LC噪声滤波器或层叠型高频模块等内有电容器的层叠型电子零件,或者也可以是层叠型热敏电阻或层叠型非线性电阻那样的层叠型电子零件。
图1为层叠陶瓷电容器用制造装置1的简要结构图。该制造装置1是为了制造具有目标电容量的电容器,在线高精度测量陶瓷基片的片厚及陶瓷基片上形成的内部电极面积,并根据该测量值进行层叠的装置。制造装置1由供片单元2、片厚测量单元3、内部电极拍摄单元4、层叠单元5及排出单元6构成。另外,片厚测量单元3与内部电极拍摄单元4的顺序也可以倒过来。
首先,根据层叠陶瓷电容器的结构设计,按照设计的相对的内部电极重叠量SS、层叠片数(n-1)’及陶瓷基片厚度t’进行事前的预先试制,利用下述式(1)得到陶瓷基片的相对介电常数ε。
ε=C’×t’/[ε0×(n-1)’×SS]                     ……(1)
式中,ε0是真空中的介电常数
C’是试制的电容量数值
另外,在带有长条载体薄膜的陶瓷基片46上利用辊对辊的方式进行丝网印刷,在陶瓷基片46的表面以一定间距(印刷间距)形成多个内部电极47(参照图4,但是图4中仅给出1个内部电极47),卷绕成卷筒状,准备好已印刷完成的陶瓷基片100。
将已印刷完成的陶瓷基片100置于供片单元2的供料辊11上,从供料辊11按照已印刷完成的陶瓷基片100的印刷间距间歇送出的已印刷完成的陶瓷基片100,被送入片厚测量单元3。在片厚测量单元3,利用射线方式或激光方式的非接触膜厚测量头21,在每一次间断送料逐次测量陶瓷基片46的厚度。陶瓷基片46进行测量的测量位置最好是陶瓷基片46的宽度方向在中间附近,而相对于长度方向是在印刷间距的非印刷部分进行测定。另外,膜厚测量装置也可以采用测微计等接触式膜厚计进行测量。基片厚度测量值存储在运算处理装置51的存储器中。
然后,测量完厚度的已印刷完成的陶瓷基片100被送往内部电极拍摄单元4。将传送来的已印刷完成的陶瓷基片100利用真空吸附或静电等固定在测量平台30上,利用CCD摄像机31,每一次间歇传送逐次拍摄内部电极47,在运算处理装置51用下面的方法算出面积值,作为内部电极面积测量值存储在运算处理装置51的存储器中。
作为内部电极47的测量方法,有下述各种方法。第一种方法是在构成层叠陶瓷电容器的全部陶瓷基片100中,在1片内至少拍摄2处进行测量。然后,根据在至少2处分别测量的多个内部电极47的实测值算出中间值(中值),作为面积代表值。
第二种方法是在构成层叠陶瓷电容器的陶瓷基片100中,在1片内至少拍摄4处进行测量。然后,根据在至少4处分别测量的多个内部电极47的实测值,去掉最大值与最小值后,算出平均值,作为面积代表值。
第三种方法是在前述第一或第二种方法中,在算出1片内的中间值或平均值之后,将该中间值或平均值再算出全部片中的中间值或平均值,作为面积代表值。
CCD摄像机31使用例如进行逐行扫描的全像素输出方式(像素数在100万像素以上)的摄像机。通过这样,以像素为单位的拍摄时间差在相邻像素区域为最小,能够以较小的误差测量内部电极的面积。最好是使用安装有数值孔径(NA)为0.05以上的高倍率远心(telecentric)系镜头(低失真镜头)的CCD摄像机。这是为了防止由于高倍率引起的分辨率降低及图像失真。如图4所示,CCD摄像机31的像素32的形状为正方形,而且像素32按照正方格子形状配置。这样,CCD摄像机31的纵横分辨率相等,能够提高测量精度。
在拍摄时,将来自照明装置29的光照射在被摄物体的内部电极47。照明装置29最好是环形装置,采用环型光纤照明、LED照明、卤素灯照明、氙灯照明、荧光灯照明等具有10000勒克司以上照度的装置。再有,照明装置29为了稳定照度,最好是带有照度反馈功能。
内部电极47的图像利用高倍率远心系镜头放大后,用CCD摄像机31拍摄。得到的内部电极47的图像如后述详细说明所示,在监控器27上显示,同时利用运算处理装置51进行256级灰度处理。然后,运算处理装置51将灰度处理的内部电极47的图像数据用预先设定的阈值进行二值化处理后,将阈值以下的像素32的数目进行计数,求得像素数的总和。再将利用预先尺寸校正得到的每一个像素的被摄物体面积值乘以像素数的总和,算出内部电极47的面积。
在运算处理装置51内,根据片厚测量位置与内部电极拍摄位置的距离、传送的间距(印刷间距)及传送次数进行管理控制,使得拍摄片厚及内部电极的部位与间断传送中已印刷完成的陶瓷基片100的部位一致。前述测量次数也可以根据测量时间滞后(timelag)算出。
在测量同一部位的片厚及内部电极面积这两个量时,利用下述方法来决定为了得到所希望的电容量C所需要的层叠片数(n-1)。
已印刷完成的陶瓷基片100被送往层叠单元。在这里,利用冲剪头41及42将供片单元2送出的有印刷间距的间隔并带有长条载体薄膜的已印刷完成的陶瓷基片100冲剪成矩形加工片46a,同时将其从载体薄膜剥离。冲剪成的矩形加工片46a(表面形成多个内部电极47)在压制模具43内重叠。按照事先计算出的层叠片数(n-1)的去掉小数点以下的次数完成这些步骤,并进行层叠。
得到所希望的电容量C所需要的层叠片数(n-1)的决定方法有许多种,下面说明作为代表例子的两种方法。
代表例1
根据每隔一印刷间距送入运算处理装置51的陶瓷基片46的厚度累计平均值t(每隔一印刷间距测量的片厚的平均值)及内部电极47的面积累计平均值S(每隔一印刷间距测量的内部电极面积的平均值),利用下述式(2)算出层叠片数(n-1)。
(n-1)=(C×t)/[ε0×ε×SS×(1+A×(S-S’)/S’)]  ……(2)
式中,(n-1)是为了得到所希望的电容量所需要的层叠片数
C是所希望的电容量
ε0是真空中的介电常数
ε是通过事前的预先试制根据前述式(1)求出的介电常数
SSs根据预先试制实施的设计得到的相对的内部电极的重叠量
A是面积系数(根据原料种类设定为0~1。根据预先试制经验值任意设定)。
S’是事前的预先试制时的内部电极面积
※t及S以外的值是事前预先输入运算处理装置51的。
根据预先试制实施的设计的相对的内部电极重叠量SS,按所述层叠片数(n-1)的去掉小数点以下的层叠片数进行层叠,在最后一层层叠时,为了调整相对的内部电极的重叠量,根据层叠片数(n-1)的小数点以下的值,使冲剪头41及42的冲剪位置偏移,或者在与此前相同的位置冲剪后使层叠偏移,通过其中任一种方法进行内部电极调整(所谓偏移层叠),这样进行层叠,得到能够具有所希望的电容量C的层叠片数(n-1)所对应的层叠体。这种方法对于测量最新的片厚及内部电极面积这两个数据的部位在传送到达下一个冲剪及层叠单元5之前不能决定为了得到所希望的电容量C所需要的层叠片数(n-1)的情况是有效的。
将到达最终层叠部位为止的片厚测量值及内部电极面积测量值分组,在分组结束的时刻,将在这之前的前述累计平均值t及累计平均值S清零,重新开始累计平均,重复下一个层叠体形成过程。
代表例2
代表例2的方法是,测量片厚及内部电极面积这两个数据的部位,测量为了得到所希望的电容量C所需要的层叠片数(n-1)的去掉小数点以下部分的部位,而测量最新的片厚及内部电极面积这两个数据的部位,在下一次冲剪及传送到达层叠单元5之前,能够决定为了得到所希望的电容量C所需要的层叠片数(n-1)(有凹坑部分等的情况)的情况下的方法。进行逆运算,使得所有各层的相对的内部电极的重叠量SS’为相等(进行逆运算,使层叠片数(n-1)为自然数),为了达到该相对的内部电极的重叠量SS’,利用前述偏移层叠方式,将所有各层(层叠片数(n-1)的去掉小数点以下的片数)进行层叠,得到层叠体。利用该方法得到的层叠体,由于相对的内部电极重叠量相等,因此与仅仅最上层偏移层叠的层叠体相比,寄生电容的误差减小,因此具有提高电容量精度的优点。
这样,通过在线依次测量陶瓷基片46的厚度t及内部电极47的面积S,根据得到的测量值,前馈给电容量设计,进行偏移层叠,以此可得到具有高精度的所希望的电容量C的层叠陶瓷电容器。
重叠的矩形加工片46a利用未图示的压机压紧,构成未烧结的陶瓷层叠块。冲剪了加工片46a之后的长条陶瓷基片46被传送至排出单元6,卷绕在卷绕辊12上。
另外,图2为层叠陶瓷电容器用的制造装置7的简要结构图。该制造装置7由供片单元2、片厚测量单元3、内部电极形成单元8、内部电极拍摄单元4、干燥单元9、层叠单元5及排出单元6构成。即制造装置7是与前述层叠陶瓷电容器用制造装置1在线设置内部电极形成单元8及干燥单元9的装置相同。
利用以上构成,能够使印刷及层叠的步骤连续化,能够改善制造环境的净化度。结果,尘埃等杂质侵入制造过程中的可能性减小。另外,为了提高印刷精度(均匀印刷),能够对印刷条件进行反馈。再有,若产生印刷错误部位,还能够利用前馈进行追加印刷。这对于在形成内部电极的陶瓷基片重叠过程中插入未印制陶瓷基片这样的层叠结构的情况特别有效。
下面说明使用该制造装置7制造层叠陶瓷电容器的方法。
在供片单元2中,带有长条载体薄膜的陶瓷基片46在供料辊11上卷绕成卷筒状。从供料辊11按照一定的冲剪间距间断送出的陶瓷基片46,被送入片厚测量单元3。片厚测量单元3利用射线方式或激光方式的非接触膜厚测量头21,以从供片单元2送入的一定间距的间隔,逐次测量陶瓷基片46的厚度。
然后,测量了厚度的陶瓷基片46被送入内部电极形成单元8。在这里,对印刷台25上的陶瓷基片46盖上丝网印刷版(未图示),用橡皮辊26以导电性浆料进行丝网印刷,通过这样在陶瓷基片46的表面以从供片单元2送入的一定间距的间隔形成多个内部电极47(参照图4)。在这之后,在内部电极拍摄单元4,将陶瓷基片46利用真空吸附或静电等方法固定在测量平台30上,利用CCD摄像机31以从供片单元2送入的一定间距的间隔拍摄内部电极47。
然后,陶瓷基片46被送入干燥单元9。在干燥单元9,利用来自带鼓风的加热设备、红外线加热器或热板等热源40的热风或远红外线或热量,使内部电极47干燥。烘干不仅是对陶瓷基片46的上面进行,根据需要也可以仅对下面进行,或者也可以从上下面进行。使内部电极47干燥之后的陶瓷基片46被送入层叠单元5。在这里,利用冲剪头41及42,从带有载体薄膜的长条陶瓷基片46冲剪出矩形加工片46a,同时将其从载体薄膜剥离。冲剪成型的矩形加工片46a(表面形成多个内部电极47)在压制模具43内重叠。将这些步骤实施前面计算出的层叠片数(n-1)去掉小数点以下的次数,以进行层叠。
另外,图3为卡片型层叠陶瓷电容器用制造装置200的简要结构图。该装置200由供片单元2、片厚测量单元3、内部电极拍摄单元4及层叠单元5构成。
在供片单元2放置已印刷完成的矩形卡片状陶瓷基片201。然后,将已印刷完成的卡片状陶瓷基片201依次送到片厚测量单元3、内部电极拍摄单元4及层叠单元5。
该层叠陶瓷电容器用制造装置200与辊对辊方式的前述装置1及7不同,加工片46a的重叠与印刷顺序无关,可以根据片厚及内部电极面积值,以符合要求的组(卡片状陶瓷基片201)进行层叠。另外,也可以适合在形成内部电极的加工片46a的重叠过程中插入未印刷的陶瓷基片的情况,或者印刷其它电极图形的情况。再有,也可以适合层叠加工片46a使得相对的内部电极的重叠量在所有层都相等的情况。
这样得到的未烧结的陶瓷层叠块,按照内部电极47的配置切断,形成一个个层叠陶瓷芯片。切断的层叠陶瓷芯片进行烧结,制成形成外部电极的产品(层叠陶瓷电容器)。
下面详细说明图像处理方法的一个例子。首先准备一个在陶瓷基片46的表面利用丝网印刷形成内部电极47的校正基准电极片。用照明装置29照射该校正基准电极片,同时用CCD摄像机31拍摄。得到的图像在监控器27上显示。调整照明装置29的照度及照明角度(高度),直到监控器27上显示的内部电极47不产生光晕为止。即利用抑制来自内部电极47的直接照明反射的一定的照明取得图像。
这样在设定照明的状态下,再次用CCD摄像机31拍摄校正基准电极片的内部电极47,如图4所示,用运算处理装置51对拍摄的图像进行256级灰度处理(灰度0为黑色,灰度255为白色),算出灰度级的辉度分布图,在监控器27上显示。该辉度分布图(基准辉度分布图)如图5所示,由于陶瓷基片46及内部电极47的两种颜色,因此具有两个较大的峰值P1及P2。即陶瓷基片46在接近白色,例如在灰度为240~250的位置形成辉度大的一侧的峰值P2。而内部电极47在接近黑色,例如在灰度为60~70的位置形成辉度小的一侧的峰值P1。
该两个峰值P1及P2的位置的再现性高,因此用该两个峰值P1及P2的位置进行以后的辉度校正。即在接下来的图像处理前,再一次拍摄校正基准电极片,确认该拍摄图像的辉度分布图(两个峰值P1’及P2’的位置)与运算处理装置51预先存储的前述基准辉度分布图的两个峰值P1及P2的位置一致。若位置偏移,则调整照明装置29的照度,使得与基准辉度分布图的两个峰值P1及P2一致。
然后,在测量内部电极47的面积(使用二值化阈值)时,将两个峰值P1与P2之间的灰度作为阈值进行测量。作为阈值最好采用{(峰值P1的灰度)+(峰值P2的灰度)}×0.4~0.6左右的灰度。例如,若设阈值为灰度100,则以该阈值为界限,将256级灰度处理的拍摄图像分割为“黑”与“白”。即将灰度0~100的情况(内部电极47的部分)判定为“黑”,灰度101~255的情况(陶瓷基片46的部分)判定为“白”。另外,在内部电极47存在印刷渗出或模糊等印刷上的微小缺陷时,由于与该微小缺陷存在的位置相应的CCD摄像机31的像素(例如图4中用斜线表示的像素)32的灰度超过阈值100,因此判断为“白”。
然后,对“黑”的像素数进行计数,对该计数求得的数乘以预先校正的每一个像素的被摄物体面积(最好为10μm2以下,例如为1μm2),正确算出内部电极47的面积。这样,不需要复杂的运算,仅仅根据灰度分布图的两个峰值P1及P2的位置,就能够进行辉度校正。采用该方式,还能够考虑到印刷微小缺陷(印刷渗出及模糊)进行测量,因此能够正确测量层叠型电容器这样小的内部电极的面积。
另外,CCD摄像机31每一个像素的被摄物体纵横尺寸已知的尺寸基准被摄物体,进行测量,根据与其对应的像素数进行计算)得到。如图6所示,校正样板80由底座平台82及在底座平台82的中间位置垂直设置的圆柱构件(例如金属销规)81构成。校正样板80在校正作业时,将它放入测量平台30的上表面设置的凹下部分30a内使用。圆柱构件81最好是时效变化及环境变化的影响小的材料(例如金属或树脂)。其横截面具有进入CCD摄像机31的视野范围的大小,其截面形状最好近似为圆形,金属销规比较适合。圆柱构件81的头顶面81a研磨成平面状,设定圆柱构件81的高度尺寸,使得该头顶面81a的位置与拍摄时的内部电极47的位置近似一致。由于内部电极47的厚度很薄,为几μm,因此实用上也可以与基片面46一致。圆柱构件81是作为CCD摄像机31的一个像素纵横尺寸校正的基准。
另外,底座平台82的上表面83设定为大于CCD摄像机31的视野的面积。例如相对于视野为1mm见方,则设定上表面83为5mm见方以上的大小。然后,该上表面83进行利用消除凹坑(lay dent)处理等的发黑消光处理,或者进行涂装、镀层、染黑等表面处理,抑制照明反射。通过这样,在拍摄圆柱构件81的头顶面81a时,拍摄图像的背景为近似黑色,头顶面81a的轮廓变得明显。因而,能够进行正确的像素数测量(图像处理),能够进行高精度的尺寸校正。
在由以上构成的校正样板80中,对于圆柱构件81的头顶面81a,正确测量与CCD摄像机31的像素排列对应的纵向(Y方向)的直径D2及横向(X方向)的直径D1。可以采用工具显微镜、测微计或游标卡尺等长度测量仪器进行测量。
然后,将校正样板80放入测量平台30的凹下部分30a内后,用CCD摄像机31拍摄头顶面81a。这时,照明装置29的照度根据利用前述基准辉度分布图的调整方法进行调整。得到的头顶面81a的图像如图7所示在监控器27上显示,同时利用运算处理装置51进行处理,头顶面81a的纵向(Y方向)的直径D2及横向(X方向)的直径D1是对分别与CCD摄像机31的像素排列的纵向(Y方向)及横向(X方向)对应的像素数进行计数。然后,根据下式(3)及式(4),算出每一个像素的被摄物体的纵横尺寸。
(每一个像素的被摄物体的纵向尺寸)=(预先用长度测量仪器测量的头顶面81a的纵向直径D1)/(纵向的像素数)           ……(3)
(每一个像素的被摄物体的横向尺寸)=(预先用长度测量仪器测量的头顶面81a的横向直径D2)/(横向的像素数)           ……(4)
这时,由于CCD摄像机31的像素形状为正方形,因此纵向(Y方向)的分辨与横向(X方向)的分辨率相等,容易进行尺寸校正。再有,由于校正样板80的圆柱构件81是3维结构,因此具有CCD摄像机31容易对焦多的优点。另外,由于作为圆柱构件使用的金属销规81的圆度好,因此即使CCD摄像机31的像素排列轴产生偏移,也能够进行高精度的尺寸校正。
另外,校正样板不限于如图6所示将圆柱构件81垂直设置在底座平台82的的结构,也可以是直接将圆柱构件81埋入测量平台30的结构。在这种情况下,若使圆柱构件81的头顶面81a低于周边部分测量平台30的上表面,则在头顶面81a与测量平台30上表面之间产生远近差,容易进行校正作业。另外,也可以将校正样板80与测量平台30交换。再有,也可以如图8所示,采用中心部位设置近似圆孔91的矩形校正样板90。孔91利用钻孔、激光、喷水或电火花加工等形成。该孔91是作为CCD摄像机31的一个像素纵横尺寸校正的基准。也可以作为通孔,从与CCD摄像机31的相反一侧照射平行光进行校正。校正样板90由于构成零部件数量少,不受装配精度的影响,因此能够容易制成廉价的校正样板。
另外,本发明不限定于前述实施形态,在其要点的范围可以进行各种变化。例如,图2所示的前述实施形态是在将希望印刷的内部电极干燥之前,测量电极面积,但也可以在通过干燥单元9进行烘干之后测量电极面积。另外,在前述实施形态中,是在测量片厚之后,测量内部电极面积,但也可以采用相反的步骤顺序。再有,内部电极除了采用丝网印刷形成之外,也可以采用凹版印刷、溅射、光刻、镀层等方法形成。
另外,前述实施形态是在CCD摄像机31的视野内放入一个内部电极47进行拍摄及图像处理,但不一定限于此。例如,将一个内部电极47分成多个区域,将各区域用同一台CCD摄像机或多台调整为相同倍率的CCD摄像机进行拍摄,如前述实施形态那样求得各区域的面积,将各区域的面积和作为内部电极面积。通过这样,能够间接提高CCD摄像机每一个像素的分辨率,还能够进行高倍率的面积测量。
或者在CCD摄像机31的视野内放入多个内部电极47进行拍摄,用运算处理装置51进行256级灰度处理。然后,根据预先设定的阈值进行二值化处理,判断阈值以下的像素块及利用预先设定的内部电极面积的上限值及下限值筛选后的多个内部电极块,如前述实施形态那样,求得一个个内部电极面积。或者求得筛选后的多个内部电极面积的总和,用视野内的内部电极数来除,求得每个内部电极面积。通过这样,由于能够利用一次拍摄求得多个内部电极的面积,因此能够缩短面积测量时间。另外,由于利用1台CCD摄像台同时测量多个内部电极的面积,因此进行面积测量能够没有摄像机、镜头及照明等机械装置产生的差异,电极相互之间的误差很小。
如上所述可知,根据本发明,是在线进行陶瓷基片的片厚测量及内部电极的面积测量,逐次将片厚及内部电极面积的测量值进行前馈,算出陶瓷基片的层叠片数。通过这样,能够以高合格率制造电容量误差小的电容器。
这时,利用像素形状为正方形而且像素按照正方格子形状配置的CCD摄像机,拍摄内部电极,通过这样,CCD摄像机的纵横分辨率相等,测量精度提高。
另外,利用近似圆柱构件对CCD摄像机每一个像素的被摄物体的纵横尺寸进行尺寸校正,通过这样能够进行高精度的尺寸校正。特别是若CCD摄像机的像素形状为正方形,则CCD摄像机的纵横分辨率相等,尺寸校正容易进行。
另外,将陶瓷基片进行层叠,使得在层叠方向相对的内部电极的重叠量在所有各层都相等,通过这样与例如仅仅最上层偏移层叠的层叠体相比,寄生电容的误差也减小,因此电容量精度提高。

Claims (16)

1.一种层叠型电子零件的制造装置,其特征在于,具有
测量陶瓷基片厚度的片厚测量单元、
拍摄所述陶瓷基片的表面上形成的内部电极的内部电极拍摄单元、
根据所述片厚测量单元的厚度数据及所述内部电极拍摄单元的拍摄数据得到的面积数据来算出层叠片数的运算处理单元、以及
将所述陶瓷基片层叠的层叠单元;
所述各单元构成连续生产线。
2.如权利要求1所述的层叠型电子零件的制造装置,其特征在于,所述片厚测量单元对每一片测量所述陶瓷基片的厚度,所述层叠单元将每一片测量了厚度的所述陶瓷基片层叠。
3.如权利要求1所述的层叠型电子零件的制造装置,其特征在于,再在所述内部电极拍摄单元的前级设置在所述陶瓷基片的表面形成内部电极的内部电极形成单元,而且构成所述连续生产线。
4.如权利要求2所述的层叠型电子零件的制造装置,其特征在于,再在所述内部电极拍摄单元的前级设置在所述陶瓷基片的表面形成内部电极的内部电极形成单元,而且构成所述连续生产线。
5.如权利要求1所述的层叠型电子零件的制造装置,其特征在于,所述内部电极拍摄单元是直接拍摄内部电极的单元,具有像素形状为正方形而且像素按照正方格子形状配置的CCD摄像机。
6.如权利要求2所述的层叠型电子零件的制造装置,其特征在于,所述内部电极拍摄单元是直接拍摄内部电极的单元,具有像素形状为正方形而且像素按照正方格子形状配置的CCD摄像机。
7.如权利要求5所述的层叠型电子零件的制造装置,其特征在于,所述CCD摄像机的每一个像素的纵向尺寸及横向尺寸采用圆柱构件进行尺寸校正。
8.如权利要求6所述的层叠型电子零件的制造装置,其特征在于,所述CCD摄像机的每一个像素的纵向尺寸及横向尺寸采用圆柱构件进行尺寸校正。
9.如权利要求1所述的层叠型电子零件的制造装置,其特征在于,所述层叠单元将所述陶瓷基片层叠,使得在与层叠方向相对的所述内部电极的面积重叠量在所有各层都相等。
10.如权利要求2所述的层叠型电子零件的制造装置,其特征在于,所述层叠单元将所述陶瓷基片层叠,使得在与层叠方向相对的所述内部电极的面积重叠量在所有各层都相等。
11.如权利要求9所述的层叠型电子零件的制造装置,其特征在于,所述片厚测量单元测量已印刷完成的卡片状陶瓷基片的厚度,所述内部电极拍摄单元拍摄所述已印刷完成的卡片状陶瓷基片的表面上形成的内部电极,所述层叠单元将所述已印刷完成的卡片状陶瓷基片层叠,使得在与层叠方向相对的所述内部电极的面积重叠量在所有各层都相等。
12.如权利要求10所述的层叠型电子零件的制造装置,其特征在于,所述片厚测量单元测量已印刷完成的卡片状陶瓷基片的厚度,所述内部电极拍摄单元拍摄所述已印刷完成的卡片状陶瓷基片的表面上形成的内部电极,所述层叠单元将所述已印刷完成的卡片状陶瓷基片层叠,使得在与层叠方向相对的所述内部电极的面积重叠量在所有各层都相等。
13.一种层叠型电子零件的制造方法,其特征在于,
具有
测量陶瓷基片厚度的步骤、
拍摄所述陶瓷基片的表面上形成的内部电极的步骤、
根据所述陶瓷基片的厚度数据及由所述内部电极的拍摄数据得到的面积数据,利用运算处理算出层叠片数的步骤、以及
层叠所述陶瓷基片使其达到所述算出的层叠片数的步骤;
所述各步骤在连续生产线执行。
14.如权利要求13所述的层叠型电子零件的制造方法,其特征在于,在拍摄所述内部电极的步骤之前,还进行在所述陶瓷基片的表面形成内部电极的步骤,而且如上所述在连续生产线执行。
15.如权利要求13所述的层叠型电子零件的制造方法,其特征在于,将所述陶瓷基片层叠,使得在与层叠方向相对的所述内部电极的面积重叠量在所有各层都相等。
16.如权利要求14所述的层叠型电子零件的制造方法,其特征在于,将所述陶瓷基片层叠,使得在与层叠方向相对的所述内部电极的面积重叠量在所有各层都相等。
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