JP4154517B2 - セラミックグリーンブロック切断方法、積層セラミック電子部品の製造方法及びセラミックグリーンブロックの切断装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば積層コンデンサのような積層セラミック電子部品の製造に際し、セラミックグリーンブロックを切断する方法及び装置に関し、より詳細には、切断刃によりセラミックグリーンブロックを切断する方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば積層コンデンサや積層インダクタなどの積層セラミック電子部品の製造に際しては、内部電極を有するマザーのセラミックグリーンブロックを切断することにより、個々の積層セラミック電子部品単位の積層体が得られている。また、積層セラミック電子部品以外の他のセラミック電子部品においても、同様に、マザーのセラミックグリーンブロックから、個々の電子部品単位のセラミック基板などを得るために切断が行われている。
【0003】
従来、この種のセラミックグリーンブロックの切断は、図5に示すように行われることがある。すなわち、支持台51上に複数の内部電極52が埋設されているマザーのセラミックグリーンブロック53が配置される。そして、マザーのセラミックグリーンブロック53の側面53aに切断に際しての位置決めガイド54を当接させた状態で、切断刃55によりマザーのセラミックグリーンブロック53が切断される。
【0004】
ところで、上記切断に際しては、切断刃55に矢印A,−Aで示す方向の応力が加わる。すなわち、セラミックグリーンブロック53の切断に際し、切断刃55がセラミックグリーンブロック部分を押し退けるようにしてセラミックグリーンブロック53内に侵入する。従って、切断刃55には、矢印A,−Aで示すようにセラミックグリーンブロック部分から切断刃55側に向かって応力が発生する。
【0005】
他方、切断を高精度に行うため切断刃55の厚みは薄くされている。従って、図6に示すように、マザーのセラミックグリーンブロック53の他方の側面53b近傍で切断を行った場合などにおいては、切断刃55に両側から加えられる応力の大きさに差が生じ、切断刃55が撓み、斜面方向に切断刃が進行する、斜めカットが生じることがあった。そのため、セラミックグリーンブロック53を上面と直交する方向に高精度に切断することができないことがあった。
【0006】
特開平10−172861号公報には、上記のような斜めカットを抑制する方法が開示されている。この先行技術に記載の方法では、セラミックグリーンブロックの上面から下面に向かって切断刃を移動させて切断するに際し、上面から下面に向かって移動する切断刃が途中で少なくとも一回停止され、しかる後、再度切断刃が下面に向かって移動される。従って、切断刃の移動により発生する応力が上記停止動作の際に一回開放され、斜めカットを防止することが可能とされている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記先行技術に記載の方法では、切断に際し切断刃を少なくとも一回停止しなければならず、従って、切断刃の駆動操作が煩雑であった。のみならず、マザーのセラミックグリーンブロックを様々な位置で切断するに際し、各切断箇所において切断動作中に切断刃を少なくとも一度停止しなければならない。従って、複数の切断箇所において、セラミックグリーンブロックをばらつきなく、高精度に切断することが困難であった。
【0008】
本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解消し、セラミックグリーンブロックを切断刃を用いて切断するにあたり、セラミックグリーンブロック側からの応力による斜めカットが生じ難く、セラミックグリーンブロックを高精度に切断することができ、しかも切断刃の操作の煩雑性を招くことなく、複数の箇所においてセラミックグリーンブロックを安定にかつばらつきなく切断することを可能とするセラミックグリーンブロック切断方法及び切断装置を提供することにある。
【0009】
また、本発明の他の目的は、上記セラミックグリーンブロック切断方法を用いた積層セラミック電子部品の製造方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るセラミックグリーンブロックの切断方法は、上面、下面及び対向し合う第1,第2の側面を有するセラミックグリーンブロックを用意し、前記セラミックグリーンブロックを支持台に固定する工程と、前記支持台とは独立して動くガイドにより、前記セラミックグリーンブロックの第1,第2の側面の少なくとも一方から中央側に向かってセラミックグリーンブロックを押圧しつつ、前記セラミックグリーンブロックの上面から切断刃により該セラミックグリーンブロックを押圧方向に垂直に切断する工程とを備え、前記切断に際し、前記セラミックグリーンブロックの側面から押圧する押圧力を、切断位置の該側面からの距離に応じて調整する。
【0011】
本発明に係るセラミックグリーンブロックの切断方法の特定の局面では、セラミックグリーンブロックの第1,第2の側面の双方から押圧力が付与され、この場合には、第1,第2の側面と切断位置との距離に応じて、第1,第2の側面からそれぞれ切断刃に加わる押圧力が相殺されるように第1,第2の側面からの押圧力が調整され、それによって斜めカットが確実に抑制される。
【0012】
本発明に係る積層セラミック電子部品の製造方法は、複数の内部電極を有し、上面、下面及び対向し合う第1,第2の側面を有するセラミックグリーンブロックを用意し、前記セラミックグリーンブロックを支持台に固定する工程と、前記支持台とは独立して動くガイドにより、前記セラミックグリーンブロックの第1,第2の側面の少なくとも一方から中央側に向かって押圧力を付与しつつ、押圧方向に垂直な方向にセラミックグリーンブロックの上面から切断刃を用いて該セラミックグリーンブロックを切断する工程とを備え、前記切断に際し、前記押圧力を、切断位置の押圧力が付与される側面からの距離に応じて調整し、切断により得られた個々の積層セラミック電子部品単位の積層体を焼結して焼結体を得る工程と、得られた焼結体の外表面に複数の外部電極を形成する工程とをさらに備える。
【0013】
本発明に係るセラミックグリーンブロックの切断装置は、セラミックグリーンブロックが固定され、上面においてセラミックグリーンブロックが切断される支持台と、前記支持台の上方に配置されており、セラミックグリーンブロックの第1,第2の側面と平行な方向にセラミックグリーンブロックを切断するための切断刃と、前記支持台とは独立して動くガイドを有し、前記ガイドにより前記セラミックグリーンブロックの第1,第2の側面の少なくとも一方をセラミックグリーンブロックの中央側に向かって押圧するように構成されており、かつ前記切断刃による切断位置に応じて押圧力が調整される押圧装置とを備える。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施例を説明することにより、本発明を明らかにする。
【0015】
図1(a),(b)は、本発明の第1の実施例において、セラミックグリーンブロックを切断する工程を説明するための各正面断面図である。
本実施例では、まず、図1(a)に示すマザーのセラミックグリーンブロック1が用意される。マザーのセラミックグリーンブロック1は、内部に複数の内部電極2を有する。本実施例では、最終的に図4に示す積層セラミックコンデンサが製造される。
【0016】
マザーのセラミックグリーンブロック1を得る工程は特に限定されず、従来より周知の積層コンデンサの製造方法にしたがって行われ得る。
図1(a)に示すように、マザーのセラミックグリーンブロック1は、保持プレート3上に配置されている。保持プレート3上にセラミックグリーンブロック1が、接着または真空吸引などにより保持されている。また、保持プレート3は、図示しない駆動装置により矢印B方向に移動され得るように構成されているが、切断に際しては、保持プレート3の位置を固定するために保持プレート3は、真空吸引などにより支持台4に固定される。切断位置を変更するときに、支持台4が矢印B方向または−B方向に移動される。
【0017】
上記のような保持プレート3の仮固定方法及び保持プレート3とセラミックグリーンブロック1との固定方法は特に限定されるものではない。
本実施例の切断装置では、上記支持台4の上方に切断刃5が配置されている。切断刃5は、図示しない駆動源により上下方向及び横方向に移動し得るように構成されている。切断刃5が、セラミックグリーンブロック1の上面1aから下面1bに向かって降下することにより、セラミックグリーンブロック1が切断される。
【0018】
本実施例の切断装置1では、上記セラミックグリーンブロック1の対向し合う第1,第2の側面1c,1dのうち、第1の側面1cに押圧装置6が当接され、第1の側面1cからセラミックグリーンブロック1の中央側に向かって押圧力が付与される。
【0019】
押圧装置6は、本実施例では、エアシリンダ7を有し、エアシリンダ7のシリンダロッド7aにガイド8が連結されている。すなわち、エアシリンダ7を駆動することにより、ガイド8が第1の側面1cに当接されるように構成されている。もっとも、押圧装置6は、エアシリンダ7を用いたものに限らず、サーボモータなどを用いたものであってもよい。
【0020】
本実施例の切断方法では、切断刃5を降下させてセラミックグリーンブロック1を切断するに際し、切断刃5の切断位置に応じて、押圧装置6から加えられる押圧力が調整され、その状態で図2に示されるようにセラミックグリーンブロック1の上面から該押圧方向に垂直な方向に、すなわち、本実施例では、第1,第2の側面に平行に切断が行われる。
【0021】
すなわち、図1(a)に示すように、切断刃5による切断位置Xが第1の側面1cから遠ざかっている場合には、切断に際し、押圧装置6から相対的に大きな押圧力が−B方向に加えられる。また、図1(b)に示すように、切断位置Xが第1の側面1cに近い場合には、押圧装置6から相対的に小さな押圧力が加えられる。
【0022】
すなわち、切断位置Xの押圧装置6により押圧される第1の側面1cからの距離が長くなるにつれて、大きな押圧力が付与される。
切断位置Xが押圧装置6により押圧される側面1cから遠ざかるほど、切断刃5に対して第2の側面1d側からセラミックスにより加わる矢印B方向の押圧力が相対的に大きくなる。従って、上記のように、押圧装置6から大きな押圧力を加えることにより、切断刃5の両側から切断刃5に加わる押圧力をほぼ等しくすることができ、それによって、斜めカットが防止される。
【0023】
すなわち、切断刃5の両側において切断刃に加わる押圧力がほぼ等しくなるように、押圧装置6から押圧力を加えることにより、斜めカットを確実に抑制することができ、セラミックグリーンブロックを高精度に切断することができる。
【0024】
本実施例において、切断位置Xを変更する場合には、前述したように、保持プレート3と支持台4との固定を解除し、保持プレート3上に固定されたセラミックグリーンブロック1を保持プレート3と共に矢印B方向に移動する。そして、切断位置の上方に切断刃5が位置した状態で保持プレート3及びセラミックグリーンブロック1の移動を停止し、保持プレート3を支持台4に再度固定する。この状態で、該切断位置に応じた押圧力が押圧装置6から付与されるように押圧装置6を駆動し、セラミックグリーンブロック1に押圧装置6から押圧力が加えられた状態で切断が行われる。
【0025】
さらに詳細に説明すると、図2に示すように、セラミックグリーンブロック1の全長L(200mm)をL1〜L4の4つの領域に分割し、L1では0.4MPa、L2では0.37MPa、L3では0.33MPa、L4では0.3MPaの押圧力を加えて切断を行った。その結果、L1〜L4において、すべて同じ押圧力を加えた場合、斜めカットが発生したのに対して、本実施例では斜めカットが発生しなかった。
【0026】
従って、本実施例によれば、マザーのセラミックグリーンブロック1を、斜めカットを生じさせることなく高精度に切断し、個々の積層コンデンサ単位の積層体を得ることができる。
【0027】
このようにして得られた積層体を焼結することにより、図4に示すセラミック焼結体11が得られる。セラミック焼結体11内には、複数の内部電極12a〜12dがセラミック層を介して重なり合うように配置されている。そして、上記セラミック焼結体11の対向し合う端面11a,11bに複数の外部電極13,14を形成することにより、積層コンデンサ15が得られる。
【0028】
なお、上記実施例においては、4つの領域に分割して、それぞれにおける押圧力を設定したが、領域の数は4つに限られるものではない。また、押圧力も、0.3〜0.4MPaに設定したが、セラミックグリーンブロック1の全長等に応じて、適宜変更できるものである。
【0029】
さらに、上記実施例は、積層コンデンサの製造方法につき説明したが、積層インダクタやセラミック多層基板などの他の積層セラミック電子部品製造にも本発明を適用することができる。この場合には、目的とする積層セラミック電子部品に応じた内部電極が形成されているマザーのセラミックグリーンブロックを用意すればよい。
【0030】
また、本発明は、積層セラミック電子部品の製造に限らず、セラミック基板の両面もしくは片面に電極が形成された単板型のセラミック電子部品の製造にも用いることができる。この場合には、マザーのセラミックグリーンブロックとして、内部電極を有しないセラミックグリーンブロックが用意される。
【0031】
第1の実施例では、セラミックグリーンブロック1の側面1c側に押圧装置6が配置されていたが、図3に示す第2の実施例では、セラミックグリーンブロック1の対向し合う第1,第2の側面1c,1dの双方において押圧装置6,6Aが配置されている。このように、本発明においては、押圧装置は、セラミックグリーンブロックの対向し合う第1,第2の側面1c,1dの双方に配置されていてもよい。
【0032】
図3に示す切断装置では、切断刃の両側に切断に際して加わるセラミックス側からの応力が等しくなるように、両側に配置された押圧装置6,6Aによる押圧力を調整すればよい。すなわち、切断位置に対して近い側の押圧装置による押圧力を、切断位置に対して遠い側の押圧装置による押圧力よりも小さくすればよい。
【0033】
このようにセラミックグリーンブロック1の両側に押圧装置6,6Aを配置することにより、切断に際して切断刃により加えられる応力が押圧装置6,6Aにより効果的に吸収されると共に、セラミックス側から切断刃に加わる応力が両側において良好にバランスされる。従って、切断刃の斜めカットを効果的に防止することができる。
【0034】
【発明の効果】
本発明に係るセラミックグリーンブロックの切断方法では、セラミックグリーンブロックの側面から中央側に向かってセラミックグリーンブロックを押圧しつつ切断刃による切断が行わる。この場合、セラミックグリーンブロックの側面から押圧する押圧力が、切断位置の押圧力が付与される側面からの距離に応じて調整されるので、切断に際して切断刃の両側に加わる応力をほぼ等しくすることができる。従って、斜めカットが確実に抑制される。よって、セラミックグリーンブロックを高精度に切断することができ、しかも、上記押圧装置による押圧力を調整すればよいだけであるため、切断刃の操作が煩雑となることもない。
【0035】
本発明に係る積層セラミック電子部品の製造方法では、本発明のセラミックグリーンブロックの切断方法に従ってセラミックグリーンブロックが切断され、それによって、個々の積層セラミック電子部品単位の積層体を得ることができる。従って、斜めカットが生じ難いため、得られた積層体を焼成したセラミック焼結体において、デラミネーションが生じ難く、かつ内部電極間の短絡等も生じ難い。よって、積層セラミック電子部品の良品率を高めることができる。
【0036】
本発明に係るセラミックグリーンブロックの切断装置は、上面においてセラミックグリーンブロックが切断される支持台と、支持台の上方に配置された切断刃と、セラミックグリーンブロックの第1,第2の側面の少なくとも一方をセラミックグリーンブロックの中央側に向かって押圧する押圧装置とを備え、該押圧装置による押圧力が切断刃による切断位置に応じて調整されるので、本発明に係るセラミックグリーンブロックの切断方法にしたがって斜めカットを生じさせることなく、セラミックグリーンブロックを高精度に切断することができる。また、本発明に係る切断装置は、切断刃を切断工程において停止したりする機構を必要としないので、特開平10−172861号公報に記載の切断装置に比べて、装置の簡略化を果たすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a),(b)は、本発明の一実施例において、セラミックグリーンブロックを切断する工程を説明するための各正面断面図。
【図2】本発明の一実施例において、セラミックグリーンブロックを切断刃により切断した状態を示す正面断面図。
【図3】本発明の第2の実施例のセラミックグリーンブロック切断装置を説明するための正面断面図。
【図4】本発明の第1の実施例で得られた積層コンデンサを示す正面断面図。
【図5】従来のセラミックグリーンブロックの切断方法を説明するための正面断面図。
【図6】従来のセラミックグリーンブロックの切断方法における問題点を説明するための正面断面図。
【符号の説明】
1…セラミックグリーンブロック
1a…上面
1b…下面
1c,1d…第1,第2の側面
2…内部電極
3…保持プレート
4…支持台
5…切断刃
6…押圧装置
6A…押圧装置
7…エアシリンダ
8…ガイド
11…セラミック焼結体
12a〜12d…内部電極
13,14…外部電極
15…積層コンデンサ
Claims (4)
- 上面、下面及び対向し合う第1,第2の側面を有するセラミックグリーンブロックを用意し、前記セラミックグリーンブロックを支持台に固定する工程と、
前記支持台とは独立して動くガイドにより、前記セラミックグリーンブロックの第1,第2の側面の少なくとも一方から中央側に向かってセラミックグリーンブロックを押圧しつつ、前記セラミックグリーンブロックの上面から切断刃により該セラミックグリーンブロックを押圧方向に垂直に切断する工程とを備え、
前記切断に際し、前記セラミックグリーンブロックの側面から押圧する押圧力を、切断位置の該側面からの距離に応じて調整する、セラミックグリーンブロックの切断方法。 - 前記セラミックグリーンブロックの第1,第2の側面の双方から前記押圧力が付与される、請求項1に記載のセラミックグリーンブロックの切断方法。
- 複数の内部電極を有し、上面、下面及び対向し合う第1,第2の側面を有するセラミックグリーンブロックを用意し、前記セラミックグリーンブロックを支持台に固定する工程と、
前記支持台とは独立して動くガイドにより、前記セラミックグリーンブロックの第1,第2の側面の少なくとも一方から中央側に向かって押圧力を付与しつつ、押圧方向に垂直な方向にセラミックグリーンブロックの上面から切断刃を用いて該セラミックグリーンブロックを切断する工程とを備え、
前記切断に際し、前記押圧力を、切断位置の押圧力が付与される側面からの距離に応じて調整し、
切断により得られた個々の積層セラミック電子部品単位の積層体を焼結して焼結体を得る工程と、
得られた焼結体の外表面に複数の外部電極を形成する工程とをさらに備える、積層セラミック電子部品の製造方法。 - セラミックグリーンブロックが固定され、上面においてセラミックグリーンブロックが切断される支持台と、
前記支持台の上方に配置されており、セラミックグリーンブロックの第1,第2の側面と平行な方向にセラミックグリーンブロックを切断するための切断刃と、
前記支持台とは独立して動くガイドを有し、前記ガイドにより前記セラミックグリーンブロックの第1,第2の側面の少なくとも一方をセラミックグリーンブロックの中央側に向かって押圧するように構成されており、かつ前記切断刃による切断位置に応じて押圧力が調整される押圧装置とを備える、セラミックグリーンブロックの切断装置。
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