JP2020192718A - Method of dividing ceramic molded article - Google Patents

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Masakazu Takeda
真和 武田
百加 橋本
Momoka Hashimoto
百加 橋本
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Abstract

To provide a method capable of suitably dividing a ceramic molded article.SOLUTION: A method of dividing a ceramic molded article along a predetermined division target position in a thickness direction includes: a mounting step of mounting the ceramic molded article on an elastic body horizontally; and a breaking step of forming a cut on the ceramic molded article at the division target position by bringing a break plate into contact with the ceramic molded article mounted on the elastic body with respect to the division target position from an upper face side and pressing the break plate with a predetermined pressing amount that is 1/3 or larger and 9/10 or smaller of a thickness of the ceramic molded article and dividing the ceramic molded article at the predetermined target position by developing a crack from a lower end part of the cut in a thickness direction of the ceramic molded article.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、セラミック成形体を分断する方法に関する。 The present invention relates to a method for dividing a ceramic molded product.

セラミック基板は、種々のデバイスの下地基板として用いられるほか、当該基板自体に種々の機能的構成要素を組み込んだ機能基板として用いられることもある。このようなセラミック基板を得る手法として、ひとまず大サイズの母基板を作製し、その後、当該母基板の一方主面の分断予定位置にあらかじめスクライブラインを形成するスクライブ処理と、他方主面側から分断予定位置に対してブレークプレートを当接させ、さらに該ブレークプレートを押し込む(三点曲げ)ことにより、スクライブラインからクラックを伸展させるブレーク処理とによって、母基板を分断する、という手法が、すでに公知である(例えば、特許文献1参照)。係る場合において、母基板は、所定のセラミック粉末を所定のバインダー、溶剤などと混合したうえで板状に成形することによって作製されるセラミック成形体を焼成することで得られる、セラミック焼成体である。 The ceramic substrate is used as a base substrate for various devices, and may also be used as a functional substrate in which various functional components are incorporated in the substrate itself. As a method for obtaining such a ceramic substrate, a scribing process is performed in which a large-sized mother substrate is prepared for the time being, and then a scribe line is formed in advance at a position where one main surface of the mother substrate is scheduled to be divided, and the other main surface is divided. A method of dividing a mother substrate by a break process in which a break plate is brought into contact with a planned position and the break plate is further pushed (three-point bending) to extend a crack from a scribe line is already known. (See, for example, Patent Document 1). In such a case, the mother substrate is a ceramic fired body obtained by firing a ceramic molded body produced by mixing a predetermined ceramic powder with a predetermined binder, a solvent, or the like and then molding it into a plate shape. ..

特開2014−83821号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-83821

また、上記に代わり、焼成前のセラミック成形体をブレークプレートにて分断し、分断によって得られる個片を焼成する、という手法が用いられることがある。一般に、セラミック成形体は焼成体に劣るとはいえ一定の硬度を有するため、従来は、当該手法によるセラミック成形体の分断は、刃先が鋭利なブレークプレートを用意し、硬剛性のテーブル(ステージ)上に配置したセラミック成形体の分断予定位置に係る鋭利な刃先を当接させたうえで、ブレークプレートを押し下げ、成形体を切り裂くことによりなされていた。 Further, instead of the above, a method may be used in which the ceramic molded body before firing is divided by a break plate and the individual pieces obtained by the division are fired. In general, a ceramic molded product has a certain hardness although it is inferior to a fired product. Therefore, conventionally, when dividing a ceramic molded product by this method, a break plate with a sharp cutting edge is prepared and a rigid table (stage) is used. This was done by bringing the sharp cutting edge of the ceramic molded body placed above into contact with the planned cutting position, pushing down the break plate, and tearing the molded body.

良好な品質の分断面を得るためにはブレークプレートを成形体の厚み方向に最下端部まで押し下げる必要があるが、その場合、ブレークプレートがテーブルに接触し、刃先が破損したりテーブルが傷ついてしまうという問題があった。また、係る破損等を避けるべくブレークプレートの下降を厚み方向の途中までに留め、それよりも下方の部分を分断するべく当該部分を引き裂くように成形体に対し左右から引っ張り力を加えた場合、良好な分断面が得られないという問題があった。 In order to obtain a good quality cross section, it is necessary to push the break plate down to the lowermost end in the thickness direction of the molded product, but in that case, the break plate comes into contact with the table and the cutting edge is damaged or the table is damaged. There was a problem that it would end up. In addition, when the lowering of the break plate is stopped halfway in the thickness direction in order to avoid such damage, and a tensile force is applied to the molded body from the left and right so as to tear the part below it. There was a problem that a good cross section could not be obtained.

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、セラミック成形体を好適に分断することが出来る方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a method capable of suitably dividing a ceramic molded product.

上記課題を解決するため、請求項1の発明は、所定のセラミック粉末を有機材料と混合したうえで板状に成形してなるセラミック成形体を、あらかじめ定められた分断予定位置に沿って厚み方向に分断する方法であって、前記セラミック成形体を弾性体の上に水平に載置する載置工程と、前記弾性体に載置された前記セラミック成形体の前記分断予定位置に対し、上面側からブレークプレートを当接させ、さらに前記ブレークプレートを前記セラミック成形体の厚みの1/3以上9/10以下である所定の押し込み量にて押し込むことによって、前記分断予定位置において前記セラミック成形体に切り込みを形成し、さらに前記切り込みの下端から前記セラミック成形体の厚み方向にクラックを伸展させることにより、前記セラミック成形体を前記分断予定位置において分断するブレーク工程と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, in the invention of claim 1, a ceramic molded body formed by mixing a predetermined ceramic powder with an organic material and molding it into a plate shape is formed in a thickness direction along a predetermined planned division position. It is a method of dividing into two parts, that is, a mounting step of horizontally placing the ceramic molded body on the elastic body, and an upper surface side with respect to the planned division position of the ceramic molded body placed on the elastic body. By bringing the break plate into contact with the ceramic molded body and further pushing the break plate with a predetermined pushing amount of 1/3 or more and 9/10 or less of the thickness of the ceramic molded body, the ceramic molded body is pressed at the planned division position. It is characterized by comprising a break step of forming a notch and further extending a crack from the lower end of the notch in the thickness direction of the ceramic molded body to divide the ceramic molded body at the planned division position.

請求項2の発明は、請求項1に記載のセラミック成形体の分断方法であって、前記ブレークプレートの刃先角が5°〜25°である、ことを特徴とする。 The invention according to claim 2 is the method for dividing a ceramic molded product according to claim 1, wherein the cutting edge angle of the break plate is 5 ° to 25 °.

請求項3の発明は、請求項1または請求項2に記載のセラミック成形体の分断方法であって、前記弾性体が硬度60°〜90°のゴムである、ことを特徴とする。 The invention of claim 3 is the method for dividing a ceramic molded product according to claim 1 or 2, wherein the elastic body is a rubber having a hardness of 60 ° to 90 °.

請求項4の発明は、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のセラミック成形体の分断方法であって、前記載置工程においては、前記セラミック成形体が所定の固定部材に貼付固定されたうえで、前記固定部材を前記弾性体と接触させる態様にて前記弾性体上に載置される、ことを特徴とする。 The invention of claim 4 is the method for dividing a ceramic molded body according to any one of claims 1 to 3, and in the pre-described step, the ceramic molded body is attached and fixed to a predetermined fixing member. Then, the fixing member is placed on the elastic body in such a manner that the fixing member is brought into contact with the elastic body.

請求項1ないし請求項4の発明によれば、セラミック成形体を分断予定位置に沿って、優れた断面品質にて分断することができる。 According to the inventions of claims 1 to 4, the ceramic molded product can be divided along the planned division position with excellent cross-sectional quality.

板状のセラミック成形体1を、あらかじめ所定の方向に定められた分断予定位置Pに沿って厚み方向に垂直に分断する様子を、模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the state of dividing a plate-shaped ceramic molded body 1 perpendicularly in the thickness direction along the planned division position P predetermined in the predetermined direction. ブレーク装置100を用いて行うセラミック成形体1のブレーク処理の途中の様子を、段階的に示す図である。It is a figure which shows the state in the middle of the break process of the ceramic molded body 1 performed by using the break device 100 step by step. ブレーク装置100を用いて行うセラミック成形体1のブレーク処理の途中の様子を、段階的に示す図である。It is a figure which shows the state in the middle of the break process of the ceramic molded body 1 performed by using the break device 100 step by step. ブレーク装置100を用いて行うセラミック成形体1のブレーク処理の途中の様子を、段階的に示す図である。It is a figure which shows the state in the middle of the break process of the ceramic molded body 1 performed by using the break device 100 step by step. ブレーク装置100を用いて行うセラミック成形体1のブレーク処理の途中の様子を、段階的に示す図である。It is a figure which shows the state in the middle of the break process of the ceramic molded body 1 performed by using the break device 100 step by step.

図1は、本実施の形態における分断対象である板状のセラミック成形体1を、あらかじめ所定の方向に定められた分断予定位置Pに沿って厚み方向に垂直に分断する様子を、模式的に示す図である。係る態様によるセラミック成形体1の分断は、図1に示すブレーク装置100を用いたブレーク処理によって行うことが出来る。また、図2ないし図5は、ブレーク装置100を用いて行うセラミック成形体1のブレーク処理の途中の様子を、段階的に示す図である。 FIG. 1 schematically shows a state in which a plate-shaped ceramic molded body 1 to be divided in the present embodiment is divided perpendicularly in the thickness direction along a predetermined division planned position P predetermined in a predetermined direction. It is a figure which shows. The ceramic molded body 1 can be divided according to this aspect by a break process using the break device 100 shown in FIG. Further, FIGS. 2 to 5 are diagrams showing step by step a state in the middle of the break processing of the ceramic molded body 1 performed by using the break device 100.

セラミック成形体1は、所定のセラミック粉末を、所定のバインダー、溶剤などの有機材料と混合したうえで板状に成形されたものである。通常は、分断によって得られる個片が焼成され、これによって得られる焼成体(セラミックチップ)が、種々の用途に使用される。 The ceramic molded body 1 is formed into a plate shape after mixing a predetermined ceramic powder with a predetermined binder, an organic material such as a solvent, and the like. Usually, the individual pieces obtained by the division are fired, and the fired body (ceramic chip) obtained by this is used for various purposes.

セラミック粉末としては、アルミナ粉末や、フェライト粉末などのLTCC(低温焼成セラミック)粉末その他、セラミック成形体1を構成し得る種々のものを、最終的に得られるセラミックチップの用途に応じて適宜に採用可能である。 As the ceramic powder, alumina powder, LTCC (co-fired ceramic) powder such as ferrite powder, and various other ceramic powders that can form the ceramic molded body 1 are appropriately adopted depending on the application of the finally obtained ceramic chip. It is possible.

セラミック成形体1は、例えば、複数枚のセラミックグリーンシートを積層・一体化するいわゆるグリーンシートプロセスの他、ドクターブレード法、ゲルキャスティング法など、種々の公知の手法により得ることが可能である。 The ceramic molded body 1 can be obtained by various known methods such as a doctor blade method and a gel casting method, in addition to a so-called green sheet process in which a plurality of ceramic green sheets are laminated and integrated.

セラミック成形体1は例えば、0.5mm〜1.0mm程度の厚みと、3mm〜20mm程度の平面サイズ(例えば矩形状であれば一辺の長さ、円形状であれば直径が例示される)を有する。 The ceramic molded body 1 has, for example, a thickness of about 0.5 mm to 1.0 mm and a plane size of about 3 mm to 20 mm (for example, a rectangular shape has a side length, and a circular shape has a diameter). Have.

なお、図1においては説明の簡単のため、一の分断予定位置Pのみを示しているが、実際には、あらかじめ定められた複数の分断予定位置Pに沿ってセラミック成形体1が分断されてもよい。 In FIG. 1, for the sake of simplicity of explanation, only one scheduled division position P is shown, but in reality, the ceramic molded body 1 is divided along a plurality of predetermined planned division positions P. May be good.

ブレーク装置100は、ブレーク対象物を水平姿勢にて下方支持可能な弾性体101と、鉛直下方に断面視略三角形状の刃先102eを有する板状部材であるブレークプレート102とを、主として備える。 The break device 100 mainly includes an elastic body 101 capable of downwardly supporting a break object in a horizontal posture, and a break plate 102 which is a plate-like member having a cutting edge 102e having a substantially triangular cross section in the vertical direction.

弾性体101としては、その上面101aにブレーク対象物たるセラミック成形体1が載置された状態において、セラミック成形体1を水平姿勢にて下方支持することができ、かつ、係る下方支持の状態においてもなおかつ、鉛直方向において弾性を有するものが用いられる。係る要件をみたす限りにおいて、弾性体の保持態様は限定されない。例えば、弾性体101は、図示しないテーブルによって下方支持されてなる態様であってもよいし、あるいは図示しない挟持手段によって端部を挟持されてなる態様であってもよい。 As the elastic body 101, the ceramic molded body 1 can be supported downward in a horizontal posture in a state where the ceramic molded body 1 as a break target is placed on the upper surface 101a thereof, and in such a downward supporting state. Moreover, those having elasticity in the vertical direction are used. As long as the above requirements are satisfied, the holding mode of the elastic body is not limited. For example, the elastic body 101 may be supported downward by a table (not shown), or may have an end portion held by a holding means (not shown).

また、弾性体101の材質についても、上記要件をみたすものが適宜採用されてよい。例えば、硬度が60°〜90°のウレタンゴム、シリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム、ニトリルブタジエンゴムなどのゴムなどが例示される。 Further, as the material of the elastic body 101, a material satisfying the above requirements may be appropriately adopted. For example, rubbers having a hardness of 60 ° to 90 °, such as urethane rubber, silicone rubber, ethylene propylene rubber, and nitrile butadiene rubber, are exemplified.

なお、図1においては図示の簡単のため、セラミック成形体1が載置された状態において弾性体101の上面101aが水平となっているが、これは必須の態様ではなく、セラミック成形体1が自重によって沈み込むことで、上面101aが部分的に屈曲あるいは湾曲していてもよい。 In FIG. 1, for the sake of simplicity of illustration, the upper surface 101a of the elastic body 101 is horizontal in the state where the ceramic molded body 1 is placed, but this is not an essential aspect, and the ceramic molded body 1 is used. The upper surface 101a may be partially bent or curved by sinking due to its own weight.

ブレークプレート102は、断面視略二等辺三角形状の刃先102eが刃渡り方向に延在するように設けられてなる板状の金属製(例えば超硬合金製)部材である。図1においては、刃渡り方向が図面に垂直な方向となるように、ブレークプレート102を示している。ブレークプレート102は、弾性体101の上方のあらかじめ定められた位置において、図示しないホルダにて保持(挟持)され、係るホルダともども、図示しない昇降機構により昇降自在に設けられてなる。 The break plate 102 is a plate-shaped metal (for example, cemented carbide) member provided with a cutting edge 102e having a substantially isosceles right triangle shape extending in the blade crossing direction. In FIG. 1, the break plate 102 is shown so that the blade crossing direction is perpendicular to the drawing. The break plate 102 is held (held) by a holder (not shown) at a predetermined position above the elastic body 101, and is provided with the holder so as to be able to move up and down by an elevating mechanism (not shown).

より詳細には、ブレークプレート102としては、刃先102eの角度(刃先角)θが5°〜25°であるものを用いるのが好適である。なお、刃先102eの先端が1μm〜10μmなる断面曲率半径を有する曲面をなしていてもよい。また、ブレークプレート102のサイズ(厚み、長さ、高さなど)や、具体的なブレーク条件は、セラミック成形体1の材質や厚みなどに応じて定められればよい。 More specifically, it is preferable to use a break plate 102 having an angle (edge angle) θ of the cutting edge 102e of 5 ° to 25 °. The tip of the cutting edge 102e may form a curved surface having a radius of curvature of 1 μm to 10 μm. Further, the size (thickness, length, height, etc.) of the break plate 102 and specific break conditions may be determined according to the material and thickness of the ceramic molded body 1.

分断を行う際はまず、セラミック成形体1が弾性体101の上に載置され、分断予定位置Pとブレークプレート102の刃先102eとが同一の鉛直面(図1においては図面に垂直な面)内に位置するように、位置決めされる。 When performing the division, first, the ceramic molded body 1 is placed on the elastic body 101, and the planned division position P and the cutting edge 102e of the break plate 102 are in the same vertical plane (the plane perpendicular to the drawing in FIG. 1). Positioned so that it is located within.

そして、係る態様にてセラミック成形体1の載置さらには位置決めがなされると、続いて、ブレークプレート102が、図1において矢印AR1にて示すように、分断予定位置Pに向けて下降させられる。より具体的には、図面に垂直な方向に延在する、分断予定位置Pとセラミック成形体1の表面との仮想的な交差線Pbの位置に向けて下降させられる。ブレークプレート102は、交差線Pbの位置にてセラミック成形体1の表面と当接した後も、さらに所定距離、下降させられる(押し込まれる)。 Then, when the ceramic molded body 1 is placed and further positioned in such an embodiment, the break plate 102 is subsequently lowered toward the planned division position P as shown by the arrow AR1 in FIG. .. More specifically, it is lowered toward the position of the virtual intersection line Pb between the planned division position P and the surface of the ceramic molded body 1, which extends in the direction perpendicular to the drawing. Even after the break plate 102 comes into contact with the surface of the ceramic molded body 1 at the position of the intersection line Pb, the break plate 102 is further lowered (pushed) by a predetermined distance.

なお、以降においては、図1に示すように弾性体101に載置されているもののかつブレークプレート102が当接させられていない状態にあるセラミック成形体1の表面の高さ位置(交差線Pbの高さ位置)を原点とし、鉛直下方を正の向きとして、ブレークプレート102の(刃先102eの)位置(原点からの下降距離)を表すものとする。例えば図1に示す場合のように、ブレークプレート102がセラミック成形体1と接触していない間は、Z<0となる。また、分断のためにブレークプレート102が下降させられる際の、Z=0からの下降距離を、押し込み量と称することとする。 In the following, the height position of the surface of the ceramic molded body 1 (intersection line Pb) which is placed on the elastic body 101 as shown in FIG. 1 and is not in contact with the break plate 102. (Height position) is the origin, and the vertical lower direction is the positive direction, and the position (descending distance from the origin) of the break plate 102 (of the cutting edge 102e) is represented. For example, as shown in FIG. 1, Z <0 while the break plate 102 is not in contact with the ceramic molded body 1. Further, the descending distance from Z = 0 when the break plate 102 is lowered for division is referred to as a pushing amount.

図1において矢印AR1に示すように下降させられたブレークプレート102は、やがて交差線Pbの位置(Z=0)においてセラミック成形体1に当接する。 The break plate 102 lowered as shown by the arrow AR1 in FIG. 1 eventually comes into contact with the ceramic molded body 1 at the position of the intersection line Pb (Z = 0).

図2は、係る当接の直後の様子を示す図である。ブレークプレート102が、係る当接の後も引き続き、図2において矢印AR2にて示すように下降させられると、ブレークプレート102がセラミック成形体1を押し下げようとする力が分断予定位置Pのところに作用した結果、図2に示すように、セラミック成形体1には分断予定位置Pに対して対称に、鉛直下方に凸となる変形(撓み)が生じ、弾性体101も係る変形に応じて圧縮変形される。なお、図2におけるブレークプレート102の位置をZ=Z1とする。 FIG. 2 is a diagram showing a state immediately after the contact. When the break plate 102 is continuously lowered as shown by the arrow AR2 in FIG. 2 after the contact, the force of the break plate 102 to push down the ceramic molded body 1 is located at the planned division position P. As a result of the action, as shown in FIG. 2, the ceramic molded body 1 undergoes deformation (deflection) that becomes convex vertically downward in symmetry with respect to the planned division position P, and the elastic body 101 is also compressed according to the deformation. Be transformed. The position of the break plate 102 in FIG. 2 is Z = Z1.

図3は、ブレークプレート102の位置がZ=Z1よりもさらに下方のZ=Z2となったときの、ブレークプレート102近傍の拡大図である。 FIG. 3 is an enlarged view of the vicinity of the break plate 102 when the position of the break plate 102 is Z = Z2 further below Z = Z1.

図2に示したZ=Z1の時点では、ブレークプレート102がセラミック成形体1を押し下げようとする力が弾性体101による変形にて吸収されていたため、セラミック成形体1はその全体において変形が生じるに留まっていたが、ブレークプレート102の下降がさらに進むとやがて、セラミック成形体1の変形と弾性体101との変形とによってはブレークプレート102から作用する力を吸収し、ブレークプレート102を支持することができなくなる。結果として、図3に示すようにブレークプレート102の刃先102eが分断予定位置Pに沿ってセラミック成形体1に入り込み、スリット(切り込み)SLが形成されるようになる。なお、図示の都合上、スリットSLは誇張して示しており、実際にはセラミック成形体1のサイズに比して十分に幅細である。 At the time of Z = Z1 shown in FIG. 2, since the force that the break plate 102 tries to push down the ceramic molded body 1 is absorbed by the deformation by the elastic body 101, the ceramic molded body 1 is deformed as a whole. However, as the lowering of the break plate 102 further progresses, the force acting from the break plate 102 is absorbed depending on the deformation of the ceramic molded body 1 and the deformation of the elastic body 101 to support the break plate 102. You will not be able to. As a result, as shown in FIG. 3, the cutting edge 102e of the break plate 102 enters the ceramic molded body 1 along the planned division position P, and a slit (cut) SL is formed. For convenience of illustration, the slit SL is exaggerated and is actually sufficiently narrower than the size of the ceramic molded body 1.

いったんこのようにスリットSLが形成されると、図3に示すように、ブレークプレート102からはセラミック成形体1に対し、分断予定位置Pに対して対称な斜め下方の2方向に向けて、力F1が作用するようになる。一方、弾性体101からセラミック成形体1に対しては、鉛直上方よりもブレークプレート102側に傾斜した向きの抗力F2が、分断予定位置Pに対して対称に作用することになる。すると、厚み方向上方では、力F1の水平面内分力が分断予定位置Pから外向きに作用し、厚み方向下方では、力F2の水平面内分力が分断予定位置Pに向けて作用することなる。その結果として、ブレークプレート102よりも下方の分断予定位置Pを挟んで相反する方向にトルクTが生じる。そして、係るトルクTの作用によって、スリットSLの下端を起点として、厚み方向にクラックCRが伸展していくようになる。そして最終的には、クラックCRはセラミック成形体1の厚み方向下端部に到達する。 Once the slit SL is formed in this way, as shown in FIG. 3, a force is applied from the break plate 102 toward the ceramic molded body 1 in two diagonally downward directions symmetrical with respect to the planned division position P. F1 comes to work. On the other hand, with respect to the elastic body 101 to the ceramic molded body 1, the drag force F2 in a direction inclined toward the break plate 102 side from the vertically upper side acts symmetrically with respect to the planned division position P. Then, in the upper part in the thickness direction, the in-horizontal component force of the force F1 acts outward from the planned division position P, and in the lower part in the thickness direction, the in-horizontal component force of the force F2 acts toward the planned division position P. .. As a result, torque T is generated in opposite directions with the planned division position P below the break plate 102 in between. Then, due to the action of the torque T, the crack CR extends in the thickness direction starting from the lower end of the slit SL. Finally, the crack CR reaches the lower end of the ceramic molded body 1 in the thickness direction.

図4は、クラックCRがセラミック成形体1の厚み方向下端部に到達したときの様子を示す図である。このときのブレークプレート102の位置をZ=Z3とする。クラックCRがセラミック成形体1の厚み方向下端部に到達するということは、セラミック成形体1が分断されたことに他ならない。すなわち、図3に示したようなクラックCRの伸展が生じた結果として、ブレークプレート102をセラミック成形体1の厚み方向下端部まで押し下げずとも、セラミック成形体1は分断される。この場合、押し込み量をZ3となるようにブレークプレート102を下降させることで、セラミック成形体1の分断が実現されることになる。 FIG. 4 is a diagram showing a state when the crack CR reaches the lower end portion in the thickness direction of the ceramic molded body 1. The position of the break plate 102 at this time is Z = Z3. The fact that the crack CR reaches the lower end of the ceramic molded body 1 in the thickness direction is nothing but the division of the ceramic molded body 1. That is, as a result of the expansion of the crack CR as shown in FIG. 3, the ceramic molded body 1 is divided even if the break plate 102 is not pushed down to the lower end portion in the thickness direction of the ceramic molded body 1. In this case, the break plate 102 is lowered so that the pushing amount is Z3, so that the ceramic molded body 1 is divided.

図5は、分断の完了後、ブレークプレート102を初期位置に退避させた際の様子を示す図である。弾性体101の圧縮は解消され、セラミック成形体1の分断によって形成された2つの個片1a、1bが水平に載置された状態となっている。 FIG. 5 is a diagram showing a state when the break plate 102 is retracted to the initial position after the completion of the division. The compression of the elastic body 101 is eliminated, and the two pieces 1a and 1b formed by the division of the ceramic molded body 1 are placed horizontally.

具体的な押し込み量の設定は、分断対象とされるセラミック成形体1の材質、厚み、弾性体101の材質、硬度、ブレークプレート102の厚み、刃先角θなどによっても異なるが、例えば、アルミナからなるセラミック成形体1の場合であれば、概ね、厚みの1/3以上に設定されれば、分断は可能である。また、過度の押し込みを行わずとも分断が可能であることから、押し込み量は9/10以下、好ましくは2/3以下に設定されれば十分である。押し込み量をそれよりも大きな値に設定した場合、設定上は問題がないはずであっても、実際にはブレークプレート102と弾性体101とが接触し、弾性体101が破損してしまうおそれがあるため、好ましくない。 The specific setting of the pushing amount varies depending on the material and thickness of the ceramic molded body 1 to be divided, the material and hardness of the elastic body 101, the thickness of the break plate 102, the cutting edge angle θ, etc., but for example, from alumina. In the case of the ceramic molded body 1, if the thickness is set to 1/3 or more of the thickness, the ceramic molded body 1 can be divided. Further, since the division can be performed without excessive pushing, it is sufficient that the pushing amount is set to 9/10 or less, preferably 2/3 or less. If the pushing amount is set to a value larger than that, even if there should be no problem in the setting, the break plate 102 and the elastic body 101 may actually come into contact with each other and the elastic body 101 may be damaged. Therefore, it is not preferable.

従来手法のように、弾性体101に代えて硬剛性のステージ上にセラミック成形体1を載置し、ブレークプレート102による分断を行う場合、セラミック成形体1の撓みやステージの変形が生じないため、上述の場合と異なり、ステージからセラミック成形体1には鉛直上方向きの力が作用するに過ぎない。それゆえ、図3に示したようなトルクTは好適に発生せず、本実施の形態において生じるようなクラックCRの伸展は生じない。 When the ceramic molded body 1 is placed on a rigid stage instead of the elastic body 101 and divided by the break plate 102 as in the conventional method, the ceramic molded body 1 does not bend or the stage is not deformed. Unlike the above-mentioned case, a vertically upward force acts only on the ceramic molded body 1 from the stage. Therefore, the torque T as shown in FIG. 3 is not preferably generated, and the crack CR that is generated in the present embodiment is not extended.

なお、ブレーク処理の際、セラミック成形体1は、分断後の個片の移動・飛散の防止などを目的として、図示しないダイシングリングに張設されたダイシングテープなどの固定部材に一方主面を貼付されることがあるが、そのような場合には、該固定部材を弾性体101と接触させる態様にて、載置固定がされてもよい。このような固定部材は通常、弾性体101よりも十分に薄く、また弾性あるいは可撓性を有しているので、弾性体101と一体のものと捉えることができる。 At the time of break processing, one main surface of the ceramic molded body 1 is attached to a fixing member such as a dicing tape stretched on a dicing ring (not shown) for the purpose of preventing movement and scattering of individual pieces after division. In such a case, the fixing member may be placed and fixed in such a manner that the fixing member is brought into contact with the elastic body 101. Since such a fixing member is usually sufficiently thinner than the elastic body 101 and has elasticity or flexibility, it can be regarded as an integral body with the elastic body 101.

以上、説明したように、本実施の形態によれば、弾性体の上に水平に載置した状態でブレークプレートを分断予定位置に当接させ、さらに押し下げることによって、セラミック成形体を好適に分断することが出来る。 As described above, according to the present embodiment, the ceramic molded body is suitably divided by bringing the break plate into contact with the planned division position in a state of being horizontally placed on the elastic body and further pushing it down. Can be done.

セラミック成形体1をブレーク装置100を用いて分断しようとする場合の、押し込み量の大きさがセラミック成形体1の分断の可否に与える影響を評価した。 When the ceramic molded body 1 was to be divided by using the break device 100, the influence of the magnitude of the pushing amount on whether or not the ceramic molded body 1 could be divided was evaluated.

セラミック成形体1としては、200mm角で厚みが0.8mmの焼成前のアルミナセラミック成形体を用い、これを10mm角にカットするようにした。 As the ceramic molded body 1, an alumina ceramic molded body of 200 mm square and 0.8 mm thick before firing was used, and this was cut into 10 mm square.

弾性体としては厚みが3mmのゴムを用いた。ブレークプレート102としては、厚みが0.4mm、長さが300mm、高さが22mmで、刃先角θが15°のステンレス製のものを用いた。ブレークプレート102の下降速度は100mm/sとした。 As the elastic body, rubber having a thickness of 3 mm was used. As the break plate 102, a stainless steel plate having a thickness of 0.4 mm, a length of 300 mm, a height of 22 mm, and a cutting edge angle θ of 15 ° was used. The descending speed of the break plate 102 was 100 mm / s.

押し込み量は、0.04mm、0.08mm、0.12mm、0.16mm、0.20mm、0.30mm、0.40mm、0.50mm、0.60mm、および0.70mmの10水準に違え(条件No.1〜10)、それぞれの押し込み量でのブレーク処理により、分断を試みた。 The amount of pushing is different from 10 levels of 0.04 mm, 0.08 mm, 0.12 mm, 0.16 mm, 0.20 mm, 0.30 mm, 0.40 mm, 0.50 mm, 0.60 mm, and 0.70 mm ( Condition Nos. 1 to 10), the division was attempted by the break processing at each pushing amount.

表1に、それぞれの条件の押し込み量と、ブレーク処理による分断の可否と、ブレーク処理後の成形体の様子とを一覧にして示す。 Table 1 shows a list of the pushing amount of each condition, the possibility of division by the break process, and the state of the molded product after the break process.

Figure 2020192718
Figure 2020192718

表1に示すように、押し込み量が0.1mm未満であるNo.1およびNo.2の条件では、分断はなされず、アルミナセラミック成形体には、ブレークプレート102が当接した後、内部にまで入り込んだことを示す切り込みの形成は、確認されなかった。係る結果は、押し込み量が小さい場合、ブレークプレート102がセラミック成形体1に当接した後の押し下げが、弾性体101の弾性によって吸収されてしまうということを指し示している。 As shown in Table 1, No. 1 in which the pushing amount is less than 0.1 mm. 1 and No. Under the condition of 2, no division was made, and the formation of a notch indicating that the break plate 102 had entered the inside after the break plate 102 abuted on the alumina ceramic molded body was not confirmed. Such a result indicates that when the pushing amount is small, the pushing down after the break plate 102 comes into contact with the ceramic molded body 1 is absorbed by the elasticity of the elastic body 101.

また、押し込み量が0.1mmを超えてアルミナセラミック成形体の厚みの1/3未満であるNo.3〜No.5の条件では、アルミナセラミック成形体に切り込みは形成されたものの、アルミナセラミック成形体の分断にまでは至らなかった。係る結果は、押し込み量がセラミック成形体1の厚みの1/3未満の場合、ブレークプレート102はセラミック成形体1に入り込むものの、これに伴いクラックCRの伸展が生じたとしても、厚み方向の下端部にまでは到達しない、ということを指し示している。 In addition, No. 1 in which the pushing amount exceeds 0.1 mm and is less than 1/3 of the thickness of the alumina ceramic molded product. 3 to No. Under the condition of 5, although a cut was formed in the alumina ceramic molded product, the alumina ceramic molded product was not divided. As a result, when the pushing amount is less than 1/3 of the thickness of the ceramic molded body 1, the break plate 102 enters the ceramic molded body 1, but even if the crack CR is extended due to this, the lower end in the thickness direction It points out that it does not reach the department.

一方、押し込み量がアルミナセラミック成形体の厚みの1/3以上でありアルミナセラミック成形体の厚みよりも小さいNo.6〜No.10の条件では、ブレーク処理によりアルミナセラミック成形体は分断された。また、分断面は滑らかであった。係る結果は、押し込み量をセラミック成形体1の厚みの1/3以上とすることで、厚み方向の最下端部までブレークプレート102を押し下げずとも、セラミック成形体1を好適に分断できることを指し示している。 On the other hand, the pushing amount is 1/3 or more of the thickness of the alumina ceramic molded body, which is smaller than the thickness of the alumina ceramic molded body. 6 to No. Under the condition of 10, the alumina ceramic molded product was divided by the break treatment. Moreover, the partial cross section was smooth. The result indicates that by setting the pushing amount to 1/3 or more of the thickness of the ceramic molded body 1, the ceramic molded body 1 can be suitably divided without pushing down the break plate 102 to the lowermost end in the thickness direction. There is.

1 セラミック成形体
100 ブレーク装置
101 弾性体
102 ブレークプレート
102e 刃先
CR クラック
P 分断予定位置
SL スリット
1 Ceramic molded body 100 Break device 101 Elastic body 102 Break plate 102e Cutting edge CR Crack P Scheduled division position SL slit

Claims (4)

所定のセラミック粉末を有機材料と混合したうえで板状に成形してなるセラミック成形体を、あらかじめ定められた分断予定位置に沿って厚み方向に分断する方法であって、
前記セラミック成形体を弾性体の上に水平に載置する載置工程と、
前記弾性体に載置された前記セラミック成形体の前記分断予定位置に対し、上面側からブレークプレートを当接させ、さらに前記ブレークプレートを前記セラミック成形体の厚みの1/3以上9/10以下である所定の押し込み量にて押し込むことによって、前記分断予定位置において前記セラミック成形体に切り込みを形成し、さらに前記切り込みの下端から前記セラミック成形体の厚み方向にクラックを伸展させることにより、前記セラミック成形体を前記分断予定位置において分断するブレーク工程と、
を備えることを特徴とする、セラミック成形体の分断方法。
A method of dividing a ceramic molded body formed by mixing a predetermined ceramic powder with an organic material into a plate shape in the thickness direction along a predetermined planned division position.
A mounting step of horizontally mounting the ceramic molded body on an elastic body, and
A break plate is brought into contact with the planned division position of the ceramic molded body placed on the elastic body from the upper surface side, and the break plate is further placed at 1/3 or more and 9/10 or less of the thickness of the ceramic molded body. By pushing in with a predetermined pushing amount, a cut is formed in the ceramic molded body at the planned division position, and a crack is further extended from the lower end of the cut in the thickness direction of the ceramic molded body to form the ceramic. A break step of dividing the molded product at the planned division position and
A method for dividing a ceramic molded product, which comprises the above.
請求項1に記載のセラミック成形体の分断方法であって、
前記ブレークプレートの刃先角が5°〜25°である、
ことを特徴とする、セラミック成形体の分断方法。
The method for dividing a ceramic molded product according to claim 1.
The cutting edge angle of the break plate is 5 ° to 25 °.
A method for dividing a ceramic molded product, which is characterized in that.
請求項1または請求項2に記載のセラミック成形体の分断方法であって、
前記弾性体が硬度60°〜90°のゴムである、
ことを特徴とする、セラミック成形体の分断方法。
The method for dividing a ceramic molded product according to claim 1 or 2.
The elastic body is rubber having a hardness of 60 ° to 90 °.
A method for dividing a ceramic molded product, which is characterized in that.
請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のセラミック成形体の分断方法であって、
前記載置工程においては、前記セラミック成形体が所定の固定部材に貼付固定されたうえで、前記固定部材を前記弾性体と接触させる態様にて前記弾性体上に載置される、
ことを特徴とする、セラミック成形体の分断方法。
The method for dividing a ceramic molded product according to any one of claims 1 to 3.
In the above-described placement step, the ceramic molded body is attached and fixed to a predetermined fixing member, and then placed on the elastic body in a manner in which the fixing member is brought into contact with the elastic body.
A method for dividing a ceramic molded product, which is characterized in that.
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