CN1375842A - 生片叠层装置和生片叠层方法以及叠层陶瓷电子元件的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示一种生片叠层装置和生片叠层方法以及叠层陶瓷电子元件的制造方法。生片叠层装置包括用于将被支承在支承薄膜2上的陶瓷生片3切断成具有规定的平面形状的切断刀刃11的切割构件8和叠层构件9。这种叠层构件9与切割构件8分别配置,并压接、叠层在叠层面9a上被切断的规定的平面形状的陶瓷生片3a。本发明提供的生片叠层装置,在切断被支承在支承薄膜上的陶瓷生片并从支承膜进行剥离以及进行叠层时,难于产生叠层体和烧结后得到的烧结体中的层间剥离,并能连续而且平滑地进行切断和叠层。
Description
技术领域
本发明涉及适用于叠层电容器等的叠层陶瓷电子元件制造的生片(greensheet)叠层装置和生片叠层方法以及叠层陶瓷电子元件的制造方法。
背景技术
以往，建议有各种使用非常薄的陶瓷生片制造叠层电容器等的陶瓷电子元件的方法。
例如，在日本特开平5-6844号公报中公开了用图10所示的切割(cutting)、叠层头51的制造方法。其中，陶瓷生片53被支承在支承薄膜(film)52上。
在被支承在支承薄膜52上的陶瓷生片53位于工作台54上的状态，如箭头，所示，切割、叠层头51在上下方向上移动。切割、叠层头51具有主体55和设置在主体55周围的切断刀刃56。主体55的下面55a构成的叠层面。
此外，切断刀刃56具有长方形环的形状。对于陶瓷生片53、前述切割、叠层51降低，由切断刀刃56将陶瓷生片53切断成为长方形的平面形状。
此外，当前述切割、叠层头51在移向下方时，将切断后的陶瓷生片压接在主体55的下面55a或者已经叠层在下面55a的陶瓷生片53a上。在前述压接后，借助于将切割、叠层头51提升到上方，从支承薄膜52剥离切断后的陶瓷生片53a，并叠层在主体55的下面55a上。利用重复这种工序，在切割、叠层头51的主体55的下面55a上，叠层多个陶瓷生片53a，得到叠层体57。
然后，在另外准备的叠层工作台上装载叠层体57后，在厚度方向上压紧叠层体57。利用烧结这种叠层体，得到用于构成叠层电容器等的陶瓷烧结体。
在日本特开平5-6844号公报记载的制造方法中，用切割、叠层头51进行陶瓷生片的切断和叠层。因此，不必在对陶瓷生片53进行切断之前，从支承薄膜52剥离陶瓷生片53，仅独立地安装陶瓷生片53。因此，能用薄的陶瓷生片53得到叠层体。
但是，在用前述以往技术记载的方法得到的陶瓷烧结体中，有容易产生烧结后侧面和端部的层间剥离现象的问题。
也就是说，在切割、叠层头51的主体55的下面55a上，叠层多个陶瓷生片53a。这里，在利用切断刀刃56切断1块陶瓷生片53a的场合，切断刀刃56与主体55独立地在上下方向上移动。
因此，在已经切断的陶瓷生片53a的侧面即切断面上，切断刀刃56的内面56a在上下方向上滑动。因此，时而产生陶瓷生片碎屑，时而被叠层的陶瓷生片53a间的密接性降低产生部分剥落。此外，由于前述陶瓷生片53a的切断面与切断刀刃56的内面56a的接触负载，下一个陶瓷生片53的切断操作也会变得不稳定。
发明内容
本发明为解决前述以往技术的缺陷，其要解决的技术问题是提供一种生片叠层装置和生片叠层方法，这种生片叠层装置和生片叠层方法不会产生叠层体中的陶瓷生片间的剥离，并能稳定而且连续地叠层多块陶瓷生片。
本发明其它要解决的技术问题是提供一种叠层陶瓷电子元件的制造方法，这种叠层陶瓷电子元件的制造方法包括使用与本发明相关的陶瓷生片叠层装置对陶瓷生片进行叠层的工序，并能得到难于产生层间剥离现象并且可靠性好的陶瓷烧结体，叠层陶瓷电子元件包含该烧结体。
采用本发明广义的方面，则提供一种生片叠层装置，在这种用于对被支承在载体薄膜上的陶瓷生片进行叠层的生片叠层装置中，包括
运送陶瓷生片的运送构件，
切割构件，所述切割构件包括切断刀刃，所述切断刀刃用于切断由所述运送构件运送来的陶瓷生片使其具有规定的平面形状，和
叠层构件，所述叠层构件具有从载体薄膜剥离由所述切割构件切断的规定的平面形状的陶瓷生片，并进行叠层的叠层面。
在与本发明相关的生片叠层装置的特定的方面中，还包括
吸引装置，所述吸引装置与吸引孔连接，所述吸引孔是所述叠层构件在叠层面开口的吸引孔，
因此，在叠层面中由于来自吸引装置的吸引，所以能以密接的状态确实地支承陶瓷生片。
在与本发明相关的生片叠层装置的特定的方面中，
所述陶瓷生片是长条状陶瓷生片，所述陶瓷生片的运送方向是陶瓷生片的长度方向，在与所述长度方向正交的方向，并行设置所述切割构件和所述叠层构件，
还包括移动构件，所述移动构件使切割构件和叠层构件移动，以便得到为了切断所述陶瓷生片而使切割构件位于陶瓷生片的上方的第1状态和为了压接、叠层被切断的陶瓷生片而使叠层构件位于陶瓷生片的上方的第2状态。
这种场合，在前述第1状态中，利用切割构件进行陶瓷生片的切断，并借助于驱动移动构件使切割构件和叠层构件移动，成为第2状态，在第2状态中，利用叠层构件，能压接、叠层被切断的陶瓷生片。
在与本发明相关的生片叠层装置的其它特定的方面中，
被运送的所述陶瓷生片具有一定的长度尺寸，
还包括运送单元，所述运送单元装载被支承在载体薄膜上的陶瓷生片，
利用所述运送构件，在将陶瓷生片提供给所述运送单元的供给位置和切断、叠层所述陶瓷生片的加工位置之间运送所述运送单元，
还包括移动构件，所述移动构件使切割构件和叠层构件移动，以便得到切割构件位于切断、叠层所述陶瓷生片的加工位置的上方的第1状态和所述叠层构件位于加工位置的上方的第2状态。
这种场合，由前述运送机构将具有一定的长度方向的陶瓷生片从供给位置移动到加工位置，在加工装置中，在第1状态由切割构件切断陶瓷生片，接着驱动移动构件，接着借助于使切割构件和叠层构件移动成为第2状态，在该第2状态利用叠层构件对被切断的陶瓷生片进行叠层。
与本发明相关的生片叠层方法，包括下述工序
准备被支承在载体薄膜上的陶瓷生片的工序，
在所述陶瓷生片上形成电极的工序，
利用切割构件切断形成所述电极后的陶瓷生片以便具有规定的平面形状的工序，和
叠层的工序，所述叠层的工序将叠层构件的叠层面或者已经被叠层在叠层面上的陶瓷生片压接在被切断后的陶瓷生片上，从载体薄膜剥离被切断后的陶瓷生片，并叠层在叠层面上，
顺次重复所述切断工序和叠层工序，在叠层面上得到叠层体。
与本发明相关的叠层陶瓷电子元件的制造方法，包括
切断并烧结用本发明有关的生片叠层方法得到的叠层体，得到陶瓷烧结体的工序，和
在所述陶瓷烧结体的外表面上形成多个外部电极的工序。
附图说明
图1表示用于说明与本发明实施例相关的生片叠层装置和生片叠层方法的概略主视剖视图。
图2表示用于说明本发明实施例的被叠层的陶瓷生片的分解立体图。
图3表示用于说明本发明实施例得到的烧结体的主视剖视图。
图4表示本发明实施例得到的叠层陶瓷电容器的主视剖视图。
图5表示用于说明本发明实施例的生片叠层装置的第1变形例的主视剖视图。
图6表示用于说明图5所示的变形例的生片叠层装置的模式平面图。
图7表示用于说明本发明实施例生片叠层装置的第2变形例的模式平面图。
图8表示用于说明图7所示的变形例的生片叠层装置的主视剖视图。
图9表示用于说明本发明实施例生片叠层装置的第3变形例的模式平面图。
图10表示用于以往的生片叠层装置的主视剖视图。
标号说明
1 卷筒
2 支承薄膜
3 陶瓷生片
3a 陶瓷生片
4 卷筒
6 切割工作台
7 叠层工作台
8 切割构件
9 叠层构件
9a 叠层面
10 主体
11 切断刀刃
12 吸引孔
13，14 内部电极
15 叠层体
16 陶瓷烧结体
17，18 外部电极
19 叠层陶瓷电容器
21 生片叠层装置
23 移动构件
31 陶瓷生片
31a 陶瓷生片
32 支承薄膜
33 运送单元
41 生片叠层装置
具体实施方式
下面，借助于对本发明的具体实施例进行说明，能进一步理解本发明。
实施例1
图1表示用于说明使用与本发明实施例1相关的生片叠层装置的生片叠层方法的模式主视剖视图。
首先，将由聚乙烯对钛酸盐薄膜等的合成树脂膜组成的被支承在支承薄膜2上的陶瓷生片3卷绕在图1所示的卷筒1上。在本实施例中，陶瓷生片3由用于构成叠层陶瓷电容器的介质陶瓷为主体的材料构成。
隔开卷筒1，配置卷筒4。在卷筒4上卷绕长条状构件，这种长条状构件将如后所述由陶瓷生片3切断、除去长方形的陶瓷生片后的陶瓷生片残留部分叠层在支承薄膜2上。借助于旋转驱动卷筒1、4中的至少1个，在其长度方向上运送陶瓷生片3。
在本实施例中，如图1概略所示，将作为旋转驱动源的电动机5连接到卷筒4上，并利用该电动机5构成前述运送构件。
另一方面，在卷筒1、4间配置切割工作台6和叠层工作台7。切割工作台6和叠层工作台7的每一个上面6a、7a为平坦面。也可以整体地构成切割工作台6和叠层工作台7。
在本实施例中，在陶瓷生片3的运送方向上，将切割工作台6配置在上流侧，将叠层工作台7配置在下流侧。然后，在切割工作台6的上方配置切割构件8，在叠层工作台7的上方配置叠层构件9。
切割构件8包括主体10和能在上下方向上与主体10独立移动的构成的切断刀刃11。利用未图示的空气汽缸等的往返驱动源，在上下方向上能移动地构成主体10。此外，通过弹簧等的弹力装置(未图示)，将切断刀刃11连接到主体10上，构成能在上下方向上与主体10独立移动。切断刀刃11的刃11a比主体10的下面更加凸出在下方。刃11a具有长方形环形形状的平面形状。
为了长方形环形形状地切出被运送来的陶瓷生片3，设置切断刀刃11，切断陶瓷生片3，但不切断支承薄膜2。当然，也可以刃11a从支承薄膜2的上面到中间高度位置为止地进行切断。
虽然利用不锈钢等合适的金属材料构成前述主体10和切断刀刃11，但构成主体10和切断刀刃11的材料不受特别的限制。
另一方面，配置在下流的叠层构件9虽然不受到特别的限定，但具有由不锈钢等的金属材料等的刚性材料组成的方框状形状，叠层构件9的下面构成叠层面9a。在这种叠层面9a上开口多个吸引孔12。吸引孔12在叠层构件9的上下方向上延伸，虽然没有图示，但上端侧连接到真空泵等的未图示的吸引源。
利用未图示的空气汽缸等的往返驱动源，在上下方向上能移动地构成叠层构件9。下面，参照图2-图4对使用本实施例的陶瓷生片叠层装置的叠层陶瓷电子元件的制造方法进行说明。
借助于旋转驱动电动机5，由卷筒1输送被支承在支承薄膜2上的陶瓷生片3，并运送到卷筒4侧。在暂时停止这种运送的状态，借助于降低切割构件8，进行陶瓷生片3的切断。使切割构件8下降到陶瓷生片3侧，并借助于长方形环形形状地冲切陶瓷生片3来进行切断。切断后，立即向上方移动切割构件8。因此，在切割工作台6的上方，切断陶瓷生片3，使具有长方形的平面形状。当然，也可以不到切断支承薄膜2为止地进行前述切断。
接着，将被切断的陶瓷生片运送到叠层工作台7上为止。在叠层工作台7上，一旦停止陶瓷生片3的运送，或者不停止但叠层构件9降低，将陶瓷生片3压接在叠层面9a上。这种场合，进行叠层构件9的位置决定和陶瓷生片3a的被切断的部分的位置决定并进行叠层，以便叠层构件9的叠层面9a与被切断的具有长方形的平面形状的陶瓷生片3a接触。
下降叠层构件9，将切断的陶瓷生片3a压接到被叠层面9a上，借助于由吸引孔12进行吸引，能将陶瓷生片3吸引、保持在叠层面9a上。然后，借助于使叠层构件9移动到上方，将陶瓷生片3叠层在叠层面9a上。
借助于重复这种操作，在叠层面9a上叠层如图示的多块陶瓷生片3a，得到叠层体15。
此外，虽然在图1中没有图示，但在多块陶瓷生片3a内在一部分陶瓷生片3a上，印刷用于构成叠层陶瓷电容器的内部电极。
图2表示用于说明本发明实施例的被叠层的长方形陶瓷生片的分解立体图。
在本实施例中，为了构成多个陶瓷电容器，在多块长方形的陶瓷生片内在位于厚度方向中央的多块陶瓷生片3a上，印刷多个内部电极13、14。利用导电糊的丝网印刷等合适的方法，进行内部电极13、14的印刷。叠层具有内部电极的多块陶瓷生片3a，使得各个内部电极13、14的位置在厚度方向交互，并进一步叠层上下规则的陶瓷生片3a。
也就是说，在图1中，在长条状的陶瓷生片3上印刷内部电极13、14，能得到具有图2所示的叠层结构的叠层体15。
在从叠层构件9的叠层面9a除去由吸引孔12吸引的状态，取出叠层体15，并在厚度方向上再次加压。接着，借助于切断叠层体并烧结成各个叠层体，能得到图3所示的陶瓷烧结体16。然后，如图4所示，在陶瓷烧结体16的端面16a、18b上形成外部电极17、18，能得到作为叠层陶瓷元件的叠层电容器19。
此外，本发明不仅适用于叠层电容器，而且也能适用于陶瓷多层基板等的其它叠层陶瓷电子元件的制造。
在使用本实施例的生片叠层装置的场合，预先由切割构件8进行陶瓷生片3的切断，接着进行由配置在下流侧的叠层构件9将切断的陶瓷生片3进行叠层。因此，切断后，叠层在叠层面9a上的多块陶瓷生片3a的切断面不与切断刀刃11接触。由此，能得到陶瓷生片3a间密接性优良的叠层体15。此外，因为已经被切断的陶瓷生片3a不与切断刀刃11接触，所以也难于附着切断时的生片碎屑。
由此，能确实地控制用叠层体15得到的烧结体16中的叠层剥离现象，并能得到可靠性优良的叠层电容器19。
虽然在图1所示的生片叠层装置中，在长尺状的陶瓷生片3的长度方向上运送陶瓷生片3，在上流侧配置切割构件8在下流侧配置叠层构件9，但本发明的陶瓷生片叠层装置可以进行种种变形。
变形例1
图5表示用于说明前述实施例的生片叠层装置的第1变形例的主视剖视图。在图5所示的生片叠层装置21中，与前述实施例相同在一对卷筒间用被支承薄膜2支承的状态运送长条状的陶瓷生片3。在图5中，陶瓷生片3的长度方向是与图纸的纸面正交的方向。在图5中，示出了陶瓷生片3和支承薄膜2位于切割、叠层工作台22上的状态的剖视面。
另一方面，在陶瓷生片3的上方配置切割构件8和叠层构件9。与实施例1相同地构成切割构件8和叠层构件9。不同的地方是在与陶瓷生片3的运送方向正交的方向上配置切割构件8和叠层构件9。此外，在图示的箭头A方向、即与陶瓷生片3的运送方向正交的方向由移动构件23移动切割构件8和叠层构件9。这种移动构件23在图示的箭头A方向移动切割构件8和叠层构件9，以便得到图5所示的状态，即为了切断所述陶瓷生片3而使切割构件8位于陶瓷生片3的上方的第1状态和叠层构件9位于陶瓷生片的上方，用于压接、叠层被切断的陶瓷生片的第2状态。关于移动构件23的移动源虽然没有特别的规定，但使用合适的往返驱动源。
在使用本实施例的生片叠层装置21的场合，在图示的切割、叠层工作台22上，陶瓷生片3的运送一旦停止，就在这种状态首先由切断构件8进行陶瓷生片3的切断，接着，借助于使移动构件23从第1状态移动到第2状态，使叠层构件9位于被切断的陶瓷生片的上方。然后，在第2状态，由叠层构件9进行被切断的陶瓷生片3a的叠层。这样，切割构件8和叠层构件9也可以配置在与陶瓷生片3的运送方向正交的方向上。
图6表示图5所示的变形例的生片叠层装置的概略平面图。在与陶瓷生片3的运送方向正交的方向上配置切割构件8和叠层构件9，如箭头A所示，由移动构件23移动切割构件8和叠层构件9，以便得到前述的第1状态和第2状态。
在前述实施例和前述第1变形例中，虽然使用卷绕在卷筒上的长条状的陶瓷生片3，但在本发明的生片叠层装置中也可以使用具有一定的长度尺寸陶瓷生片、例如具有长方形的平面形状陶瓷生片。
变形例2
在图7所示的变形例2中，在由长方形的合成树脂薄膜组成的支承薄膜32上支承长方形的陶瓷生片31。这里，将这种长方形的陶瓷生片31提供给包括切割构件8和叠层构件9的生片叠层装置。如图8所示，切割构件8和叠层构件9的构成与前述实施例的切割构件8和叠层构件9完全相同。
在第2变形例中，如前所述，以将长方形的陶瓷生片31支承在长方形的支承薄膜32上的状态，装载在运送单元33上。运送单元33取上面为平坦面。因此，借助于移动运送单元33使其位于切割构件8的下方，能在这种状态由切割构件8切断陶瓷生片31。接着，借助于使运送单元33移动到叠层构件9的下方，能叠层由叠层构件9切断的陶瓷生片31a。
因此，借助于将运送单元33顺次地移动到切割构件8和叠层构件9，与前述的实施例的场合相同，能进行陶瓷生片的切断和叠层。在图7和图8所示的变形例1中，将切割构件8配置在运送单元33的运送方向的上流侧将叠层构件9配置在下流侧。
变形例3
图9表示用于说明图7和图8所示的生片叠层装置的第3变形例的模式平面图。在图9所示的生片叠层装置41中，构成运送单元33，使其在图示的箭头X和-X方向上移动。在这种运送单元33上用被长方形合成树脂薄膜支承的状态装载长方形的陶瓷生片31。构成运送单元33，使其在图9所示的供给位置和位于切割构件8的下方的加工位置之间在箭头X和-X方向上移动。
另一方面，利用与图5所示的变形例相同的移动构件23，连接切割构件8和叠层构件9，得到在图9所示的第1状态和叠层构件9位于前述加工位置的上方的第2状态。此外，虽然X和-X方向与移动构件23的切割构件8和叠层构件9的移动方向正交，但不限于正交关系。因此，在将陶瓷生片31移动到前述加工位置的状态，首先由切割构件8进行陶瓷生片31的切断，接着以移动构件23为第2状态，使叠层构件9位于被切断的陶瓷生片的上方。在这种状态，进行叠层构件9的陶瓷生片的叠层。
由前述各变形例可见，对于本发明的切割构件和叠层构件的配置形态和具有长条状或者一定的长度尺寸的陶瓷生片的运送方向和供给方法，没有特定的限制。
在使用本发明的生片叠层装置的场合，按照本发明的生片叠层方法进行生片的叠层方法。也就是说，切割构件和叠层构件作为其它的构件构成，利用切割构件切断被运送来的陶瓷生片，使其具有规定的平面形状，并将被切断的陶瓷生片叠层在叠层构件的叠层面上。
在以往的用单一头进行切割和叠层的生片叠层方法中，叠层在切断刀刃的内面的陶瓷生片的切断面接触，切断时该切断面被擦，因此，对于时而在陶瓷烧结体中产生层间剥离现象，时而由于生片碎屑容易产生切断不良，采用本发明的生片叠层装置的叠层方法，则能前述的抑制这种层间剥离现象，并能连续而且稳定地进行切断和叠层。
因此，借助于使用本发明的生片叠层方法，按照本发明的叠层陶瓷电子元件的制造方法，能提供层间剥离少并且可靠性好的叠层陶瓷电子元件。
Claims (6)
1.一种生片叠层装置，用于对被支承在载体薄膜上的陶瓷生片进行叠层，其特征在于，包括
运送陶瓷生片的运送构件，
切割构件，所述切割构件包括切断刀刃，所述切断刀刃用于切断由所述运送构件运送来的陶瓷生片使其具有规定的平面形状，和
叠层构件，所述叠层构件具有从载体薄膜剥离由所述切割构件切断的规定的平面形状的陶瓷生片，并进行叠层的叠层面。
2.如权利要求1所述的生片叠层装置，其特征在于，还包括
吸引装置，所述吸引装置与吸引孔连接，所述吸引孔是所述叠层构件在叠层面开口的吸引孔。
3.如权利要求1或2所述的生片叠层装置，其特征在于，
所述陶瓷生片是长条状陶瓷生片，所述陶瓷生片的运送方向是陶瓷生片的长度方向，在与所述长度方向正交的方向，并行设置所述切割构件和所述叠层构件，
还包括移动构件，所述移动构件使切割构件和叠层构件移动，以便得到为了切断所述陶瓷生片而使切割构件位于陶瓷生片的上方的第1状态和为了压接、叠层被切断的陶瓷生片而使叠层构件位于陶瓷生片的上方的第2状态。
4.如权利要求1或2所述的生片叠层装置，其特征在于，
被运送的所述陶瓷生片具有一定的长度尺寸，
还包括运送单元，所述运送单元装载被支承在载体薄膜上的陶瓷生片，
利用所述运送构件，在将陶瓷生片提供给所述运送单元的供给位置和切断、叠层所述陶瓷生片的加工位置之间运送所述运送单元，
还包括移动构件，所述移动构件使切割构件和叠层构件移动，以便得到切割构件位于切断、叠层所述陶瓷生片的加工位置的上方的第1状态和所述叠层构件位于加工位置的上方的第2状态。
5.一种生片叠层方法，其特征在于，所述方法包括下述工序
准备被支承在载体薄膜上的陶瓷生片的工序，
在所述陶瓷生片上形成电极的工序，
利用切割构件切断形成所述电极后的陶瓷生片以便具有规定的平面形状的工序，和
叠层的工序，所述叠层的工序将叠层构件的叠层面或者已经被叠层在叠层面上的陶瓷生片压接在被切断后的陶瓷生片上，从载体薄膜剥离被切断后的陶瓷生片，并叠层在叠层面上，
顺次重复所述切断工序和叠层工序，在叠层面上得到叠层体。
6.一种叠层陶瓷电子元件的制造方法，其特征在于，包括
切断并烧结由如权利要求5所述的生片叠层方法得到的叠层体，得到陶瓷烧结体的工序，和
在所述陶瓷烧结体的外表面上形成多个外部电极的工序。
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