JP2889293B2 - 焼結板、その製造方法及び製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、チップ状の電子部品等を得るのに使用され
る焼結板、その製造方法及び製造装置に関し、横溝及び
縦溝を格子状に配列して設けた焼結板を得る場合に、横
溝と縦溝の深さを互いに異ならせることにより、横溝及
び縦溝に確実に分割できる焼結板、その製造方法及び製
造装置を提供できるようにしたものである。

＜従来の技術＞ チップ状のコンデンサ、抵抗、サーミスタ、バリス
タ、インダクタンスまたは厚膜IC基板等のチップ状電子
部品は、小型大容量化が容易であること、平面の導電パ
ターンに直接ボンディングが可能で高密度実装化の要請
に合うこと、高い周波数領域まで優れた周波数特性を示
すこと、更に外形が統一されていてプリント回路基板等
に実装する際、自動装着、組立が可能であること等々の
優れた特長を有しており、回路の厚膜IC化やモジュール
化の一端を担う重要部品として、コンピュータ、通信
機、テレビジョン受像機、電子時計、電卓などの各種の
電子機器に広く利用されている。

この種の電子部品は、微小部品であるから、製造の始
めから終りまで単品として取扱うには小さ過ぎる。そこ
で、製造を容易にし、生産能率を高めるため、アルミナ
磁器、誘電体磁器、半導体磁器またはフェライト等で成
るグリーンシートの面上に、横溝及び縦溝を格子状に設
けた後、高温で焼成焼結させて焼結板とし、この焼結板
を横溝及び縦溝に沿って細分割する。その先行技術とし
ては、特開昭57−183092号、特開昭56−40226号、実開
昭57−18160号、実開昭58−21195号、特開昭56−40226
号、特開昭58−30118号等が知られている。

＜発明が解決しようとする課題＞ しかしながら、上述した先行技術では、横溝及び縦溝
を、実質的に同じ深さとなるように形成してあったた
め、横溝及び縦溝における分割難易性がほぼ同レベルに
なる。このため、例えば横溝に沿って分割した後に、縦
溝に沿って分割する場合を想定すると、横溝に沿って分
割する段階で、縦溝に沿って部分的に分割されてしまっ
たり、或いは、縦溝に沿ってクラックや破損が生じてし
まい、不良品が発生し、歩留が低下するという問題点が
あった。

また、グリーンシート上に横溝及び縦溝を形成する場
合、従来は、横溝を形成する刃を有する型と、縦溝を形
成する刃を有する型の２種類の型を使用し、横溝を形成
した後に、縦溝を形成する工程をとっていた。このた
め、溝形成工程が少なくとも２工程となり、工程数が増
え、生産能率が低下するという問題点や、横溝形成後の
縦溝形成工程において型の位置合せが必要で、工程が複
雑になると共に、２つの型及びその駆動機構を必要と
し、設備コストが高くなるという問題点があった。

しかも、横溝に対する縦溝形成用型の位置合せ時に位
置ズレを生じ易く、最終製品として得られるチップ部品
の形状が規格外となってしまうこともあった。かかる不
具合を回避するため、横溝形成後のグリーンシートの位
置決め、縦溝形成用型及びその駆動機構を高精度化する
必要があり、溝形成工程の困難性及び設備費のコスト高
を招く原因となっていた。

そこで、本発明の課題は、従来技術の問題点を解決
し、横溝及び縦溝に確実に分割できる焼結板、この焼結
板を製造するのに好適な製造方法及び製造装置を提供す
ることである。

＜課題を解決するための手段＞ 上述した課題解決のため、本発明に係る焼結板は、厚
み方向の両主面の少なくとも一方に、複数の直線状横溝
及び複数の直線状縦溝を格子状に配列して設けてある。
前記横溝と前記縦溝は、深さが互いに異なっている。前
記複数の横溝の全ては、ほぼ同じ深さを有し、前記複数
の縦溝の全ては、ほぼ同じ深さを有している。

本発明に係る焼結板の製造方法は、焼成前のグリーン
シートに対し、その厚み方向の両主面の少なくとも一方
に、複数の直線状横溝及び直線状複数の縦溝を格子状に
形成した後、前記グリーンシートを焼結させる。その場
合、複数の直線状横刃部と複数の直線状縦刃部とが格子
状に配列されていて前記横刃部の高さと前記縦刃部の高
さが互いに異なっており、しかも、前記複数の横刃部の
全てが全長にわたって互いにほぼ同じ高さを有し、前記
複数の縦刃部の全てが全長にわたって互いにほぼ同じ高
さを有する型を使用する。そして、前記型の前記横刃部
及び縦刃部を前記グリーンシートに押し当てて、前記横
溝及び前記縦溝を同時に形成する。

本発明に係る焼結板製造装置は、平板状の未焼成焼結
板の面上に溝を形成を形成するための型を含む。前記型
は、複数の直線状横刃部と複数の直線状縦刃部とが格子
状に配列されていて前記横刃部の高さと前記縦刃部の高
さが互いに異なっており、しかも、前記複数の横刃部の
全てが全長にわたって互いにほぼ同じ高さを有し、前記
複数の縦刃部の全てが全長にわたって互いにほぼ同じ高
さを有する。

＜作用＞ 本発明に係る焼結板は、直線状横溝と直線状縦溝の深
さが互いに異なっているので、横溝及び縦溝の両者間
に、分割難易度差を生じる。例えば横溝の深さを縦溝よ
りも小さくしたとすると、横溝に沿って分割するより
も、縦溝に沿って分割する方が容易である。従って、縦
溝に沿って分割した後に横溝に沿って分割する順序を踏
むことにより、縦溝分割時に横溝に沿った分割、クラッ
クまたは破損等が生じにくくなる。

しかも、複数の直線状横溝の全ては全長にわたって互
いにほぼ同じ深さを有し、複数の直線状縦溝の全ては全
長にわたって互いにほぼ同じ深さを有しているので、複
数の横溝及び複数の縦溝に沿って、焼結体を格子状に細
分割することができる。

上述の焼結板の製造に当っては、直線状横刃部と直線
状縦刃部とが格子状に配列されていて横刃部の高さと縦
刃部の高さが互いに異なっていて、しかも、前記複数の
横刃部の全てが全長にわたって互いにほぼ同じ高さを有
し、前記複数の縦刃部の全てが全長にわたって互いにほ
ぼ同じ高さを有する型を使用する。そして、この型の横
刃部及び縦刃部をグリーンシートに押し当てて、横溝及
び縦溝を同時に形成する。この製造方法によれば、互い
に深さの異なる直線状横溝及び直線状縦溝を、同一の型
によって、格子状に同時に形成できるので、この種の焼
結板を製造する場合に従来問題となっていた製造技術上
の問題が全て解決できる。

＜作用＞ 本発明に係る焼結板は、横溝と縦溝の深さが互いに異
なっているので、横溝及び縦溝の両者間に、分割難易度
差を生じる。例えば横溝の深さを縦溝よりも小さくした
とすると、横溝に沿って分割するよりも、縦溝に沿って
分割する方が容易である。従って、縦溝に沿って分割し
た後に横溝に沿って分割する順序を踏むことにより、縦
溝分割時に横溝に沿った分割、クラックまたは破損等が
生じにくくなる。

上述の焼結板の製造に当っては、横刃部と縦刃部とが
格子状に配列されていて横刃部の高さと縦刃部の高さが
互いに異なっている型を使用する。そして、この型の横
刃部及び縦刃部をグリーンシートに押し当てて、横溝及
び縦溝を同時に形成する。この製造方法によれば、互い
に深さの異なる横溝及び縦溝を、同一の型によって同時
に形成できるので、この種の焼結板を製造する場合に従
来問題となっていた製造技術上の問題が全て解決でき
る。

＜実施例＞ 第１図は本発明に係る焼結板の平面図、第２図は第１
図A₁−A₁線上における拡大断面図、第３図は第１図A₂−
A₂線上における拡大断面図である。１は焼結板、２は直
線状横溝、３は直線状縦溝である。焼結板１は、アルミ
ナ磁器、誘電体磁器またはフェライト等を用いて、板厚
Ｔを有する平板状に形成されている。

焼結板１の厚み方向における主面P₁、P₂のうち、少な
くとも一方の主面P₁には、横溝２及び縦溝３が、間隔d₁
及びd₂を隔てて格子状に形成されている。横溝２と縦溝
３は、深さh₁、h₂が互いに異なっている。実施例におい
て、横溝２の深さh₁よりも縦溝３の深さh₂が大きくなっ
ている。即ち、 h₂＞h₁ である。従って、横溝２の下にある焼結板１の厚みt
₁と、縦溝３の下にある焼結板１の厚みt₂に関して、 t₁＞t₂ の関係が成立するから、横溝２に沿って分割するより
も、縦溝３に沿って分割する方が容易になる。このた
め、第６図（ａ）に示す如く、縦溝３に沿って分割した
後に、第６図（ｂ）に示す如く、横溝２に沿って分割す
る順序を踏むことにより、縦溝３の分割時に横溝２に沿
ってクラックや破損等が生じるの防止することができ
る。

横溝２の深さh₁と、縦溝３の深さh₂は、焼結板１の厚
みＴに対して、 h₁/T＝α_１ h₂/T＝β_１ としたとき、α_１が0.2〜0.3の範囲となり、β_１が0.5
程度となるように選定することが望ましい。横溝２の開
き角度θ₁₁及び縦溝３の開き角θ₂₁は30度程度が適当で
ある。

第４図及び第５図は本発明に係る焼結板の更に別の実
施例における拡大断面図である。第４図は第２図に対応
し、第５図は第３図に対応している。この実施例は、主
面P₁、P₂の両面に横溝及び縦溝を設けた例を示し、21は
主面P₁に設けられた横溝、22は主面P₂に設けられた横
溝、31は主面P₁に設けられた縦溝、32は主面P₂に設けら
れた縦溝をそれぞれ示している。横溝21と横溝22、及
び、縦溝31と縦溝32は互いに対向する位置に設ける。横
溝21、22の深さをそれぞれh₁₁、h₁₂とし、縦溝31、32の
深さをそれぞれh₂₁、h₂₂とした場合、 h₂₁＋h₂₂＞h₁₁＋h₁₂ ・・・（１） となるように設定する。これにより、横溝21−22間の焼
結板１の厚みt₁と、縦溝31−32間の焼結板１の厚みt₂に
関して、 t₁＞t₂ の関係が成立する。

通常は、実質的にh₁₁＝h₁₂、h₂₁＝h₂₂とし、h₂₁＞
h₁₁、h₂₂＞h₁₂のように選定することによって、上記
（１）式を満たすが、主面P₁側においてh₁₁＞h₂₁となる
場合であっても、主面P₂側において、縦溝32の深さh₂₂
を増大させ、横溝22の深さh₁₂との差を大きくすること
によって、上記式（１）を満たすことができる。このと
きは、h₁₁≠h₁₂、h₂₁≠h₂₂となる。

横溝21、22の深さh₁₁、h₁₂と、縦溝31、32の深さ
h₂₁、h₂₂は、焼結板１の厚みＴに対して、 （h₁₁＋h₁₂）/T＝α_２ （h₂₁＋h₂₂）/T＝β_２ としたとき、α_２が0.2〜0.3の範囲となり、β_２が0.5
度となるように選定することが望ましい。また横溝21、
22の開き角θ₁₁、θ₁₂及び縦溝31、32の開き角度θ₂₁、
θ₂₂は30度程度が適当である。

次に、製造方法及び製造装置について説明する。第７
図は第４図及び第５図に示した焼結板の製造方法を示し
ている。

まず、第７図（ａ）に示すように、所定の幅、厚みを
有するグリーンシート４を形成する。このグリーンシー
ト４は、アルミナ、誘電体磁器等の磁器粉末もしくはフ
ェライト粉末等の焼結性粉末と、適当なバインダと、適
量の溶媒とを混練して調整した焼結性ペーストを、ドク
ターブレード法、ロールコータ法またはスクリーン印刷
法等の手段でシート化することにより得られる。グリー
ンシート４は、その表面または内部に、最終製品たる電
子部品の構造に合わせて、電極を有することもある。

次に、第７図（ｂ）に示すように、このグリーンシー
ト４を焼成する以前に、その厚み方向の両主面P₁、P
₂に、上型５及び下型６を使用して、分割用の横溝及び
縦溝を形成する。

第８図は上型５及び下型６の要部における平面拡大
図、第９図は第８図A₃−A₃線上における断面図、第10図
は第８図A₄−A₄線上における断面図である。上型５及び
下型６のそれぞれは、直線状横刃部51、61と直線状縦刃
部52、62とが格子状に配列されている。横刃部51、61の
高さH₁と縦刃部52、62の高さH₂は、互いに異なってい
る。実施例に示す上型５及び下型６は、第４図及び第５
図に示した焼結板を製造するためのものであるので、横
刃部51、61の高さH₁と、縦刃部52、62の高さH₂との関係
は、H₂＞H₁を満たしている。横刃部51、61及び縦刃部5
2、62はクサビ型となっていて、その開き角θ₅₁、
θ₆₁、θ₅₂、θ₆₂は約30度程度に選定されている。

上述の上型５及び６を使用して、第11図及び第12図に
示すように、グリーンシート４の主面P₁、P₂に、横溝2
1、22及び縦溝31、32が形成される。横溝21、22の深さh
₁₁、h₁₂及び縦溝31、32の深さh₂₁、h₂₂は、上記式
（１）式を満たすように定める。

次に、焼成することにより、第４図及び第５図に示し
た焼結板が得られる。

上述のように、横刃部51、61と縦刃部52、62とが格子
状に配列されていて、横刃部51、61の高さH₁と、縦刃部
52、62の高さH₂が互いに異なっている型５、６を使用
し、型５、６の横刃部51、61及び縦刃部52、62をグリー
ンシート４に押し当てて、横溝21、22及び縦溝31、32を
同時に形成するので、溝形成工程が１工程となり、工程
数が減少し、生産能率が向上すると共に、設備費のコス
トダウンが達成される。

しかも、横溝51、61と縦溝52、62は、型５、６によっ
て定まる相対的位置関係に固定されていて、位置ズレを
生じる余地がない。このため、最終製品として得られる
チップ部品の歩留が著しく向上する。また、グリーンシ
ート４の位置決めや、型５、６の駆動機構に対する精度
的要求が緩和され、溝形成工程が簡単化され、設備費が
安価になる。

第13図及び第14図は型５、６の別の実施例を示す図で
ある。この実施例では、横刃部51、61及び縦刃部52、62
は先端部のみをクサビ状とし、基部はストレート状にし
ている。この実施例によれば、横溝及び縦溝の幅を、ク
サビ状先端部の最大幅に近い値に制限できる。図示は省
略したが、第１図〜第３図に示した焼結板も同様の製造
方法及び製造装置によって製造できる。

＜発明の効果＞ 以上述べたように、本発明によれば、次のような効果
が得られる。

（ａ）本発明に係る焼結板は、直線状横溝と直線状縦溝
の深さが互いに異なっているので、横溝及び縦溝の両者
間に分割難易度差を持たせ、クラックまたは破損等を生
じさせることなく、横溝及び縦溝に沿って、確実に分割
し得る焼結板を提供できる。

（ｂ）本発明に係る焼結板の製造方法は、直線状横刃部
と直線状縦刃部とが格子状に配列されていて、横刃部の
高さと、縦刃部の高さが互いに異なっている型を使用
し、型の横刃部及び縦刃部をグリーンシートに押し当て
て、横溝及び縦溝を同時に形成するので、溝形成工程が
１工程となり、工程数が減少し、生産能率が向上すると
共に、設備コストダウンが達成される。

（ｃ）直線状横溝と直線状縦溝は、型によって定まる相
対的位置関係に固定されていて、位置ズレを生じる余地
がない。このため、最終製品として得られるチップ部品
の歩留が著しく向上する。また、グリーンシートの位置
決めや、型の駆動機構に対する精度的要求が緩和され、
溝形成工程が簡単化され、設備費が安価になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る焼結板の平面図、第２図は第１図
A₁−A₁線上における拡大断面図、第３図は第１図A₂−A₂
線上における拡大断面図、第４図及び第５図は本発明に
係る焼結板の更に別の実施例における拡大断面図、第６
図（ａ）、（ｂ）は本発明に係る焼結板の分割操作を示
す図、第７図（ａ）、（ｂ）は第４図及び第５図に示し
た焼結板の製造方法を示す図、第８図は型の要部におけ
る平面拡大図、第９図は第８図A₃−A₃線上における断面
図、第10図は第８図A₄−A₄線上における断面図、第11図
及び第12図はグリーンシートに対する横刃部及び縦刃部
の作用を示す図、第13図及び第14図は型の別の実施例を
示す要部拡大断面図である。 １……焼結板、２、21、22……横溝 ３、31、32……縦溝 ４……グリーンシート、５……上型 ６……下型、51、61……横刃部 52、62……縦刃部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01C 17/06 H01G 4/12

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】厚み方向の両主面の少なくとも一方に、複
   数の直線状横溝及び複数の直線状縦溝を格子状に配列し
   て設けた焼結板であって、 前記横溝と前記縦溝は、深さが互いに異なっており、 前記複数の横溝の全ては、全長にわたって互いにほぼ同
   じ深さを有しており、 前記複数の縦溝の全ては、全長にわたって互いにほぼ同
   じ深さを有していること を特徴とする焼結板。
2. 【請求項２】焼結板の製造方法であって、 前記焼結板は、厚み方向の両主面の少なくとも一方に、
   複数の直線状横溝及び複数の直線状縦溝を格子状に配列
   して設けられ、前記横溝と前記縦溝は、深さが互いに異
   なっており、前記複数の横溝の全ては、全長にわたって
   互いにほぼ同じ深さを有しており、前記複数の縦溝の全
   ては、全長にわたって互いにほぼ同じ深さを有してお
   り、 焼成前のグリーンシートに対し、その厚み方向の両主面
   の少なくとも一方に、複数の横溝及び複数の縦溝を格子
   状に形成した後、前記グリーンシートを焼結させる工程
   を含み、 複数の直線状横刃部と複数の直線状縦刃部とが格子状に
   配列されていて前記横刃部の高さと前記縦刃部の高さが
   互いに異なっており、しかも、前記複数の横刃部の全て
   が全長にわたって互いにほぼ同じ高さを有し、前記複数
   の縦刃部の全てが全長にわたって互いにほぼ同じ高さを
   有する型を使用し、前記型の前記横刃部及び縦刃部を前
   記グリーンシートに押し当てて、前記横溝及び前記縦溝
   を同時に形成すること を特徴とする焼結板の製造方法。
3. 【請求項３】平板状の未焼成焼結板の面上に溝を形成を
   形成するための型を含む装置であって、 前記型は、複数の直線状横刃部と複数の直線状縦刃部と
   が格子状に配列されていて前記横刃部の高さと前記縦刃
   部の高さが互いに異なっており、しかも、前記複数の横
   刃部の全てが全長にわたって互いにほぼ同じ高さを有
   し、前記複数の縦刃部の全てが全長にわたって互いにほ
   ぼ同じ高さを有すること を特徴とする焼結板製造装置。