JP4438361B2

JP4438361B2 - セラミック積層体の製造装置およびセラミック積層体の製造方法

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Publication number: JP4438361B2
Application number: JP2003323042A
Authority: JP
Inventors: 啓恭堤; 稔堂岡; 裕井関
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2003-09-16
Filing date: 2003-09-16
Publication date: 2010-03-24
Anticipated expiration: 2023-09-16
Also published as: JP2005088292A

Description

本発明は、セラミック電子部品に用いられるセラミック積層体の製造装置およびその製造方法に関するものである。なお、セラミック積層体とは、キャリアフィルム上に成形されたセラミックグリーンシートをキャリアフィルムから剥離し、セラミックグリーンシート同士を積み重ねて互いに圧着させたものである。

従来のセラミック積層体の製造装置は、セラミックグリーンシートを保持するための吸着手段を有し、セラミックグリーンシートを積重ねるとともに、第１の圧力で押圧するための第１の圧着ヘッドと、積重ねられたセラミックグリーンシートを第１の圧力よりも高い第２の圧力で押圧するための第２の圧着ヘッドとを備えている。このようなセラミック積層体の製造装置を用いたセラミック積層体の製造方法では、まず、吸着手段にセラミックグリーンシートが吸着される。吸着されたセラミックグリーンシートは、第１の圧着ヘッドの移動により所定位置に運ばれ、吸着手段による吸着が解除されて、その場に載置される。それにより、先に載置されていたセラミックグリーンシートと後で載置されたセラミックグリーンシートとが仮圧着される。その後、第２の圧着ヘッドが積重ねられたセラミックグリーンシートの最上層をその上方から押圧する。これにより、積み重ねられた複数のセラミックグリーンシート同士が互いに密着する。このような工程が複数回繰返されることにより、セラミック積層体が形成される。
特開２００３−１４５５２２号公報

しかしながら、上記従来のセラミック積層体の製造装置の第２の圧着ヘッドは、その主表面が平坦なものである。すなわち、第２の圧着ヘッドの主表面には何ら凹凸が形成されていない平坦面である。そのため、第２の圧着ヘッドにより複数のセラミックグリーンシートを押圧した後、第２の圧着ヘッドを複数のセラミックグリーンシートから剥がすときに、図３２に示すように、最上層のセラミックグリーンシート１０２が第２の圧着ヘッド１２２の主表面に密着したまま浮き上がってしまうことがある。

このようになるのは、次のような理由による。

図３３に示すように、セラミックグリーンシート１０２の中央部は電極１０４が設けられている。逆に、セラミックグリーンシート１０２の外周縁の近傍には電極１０４が設けられていない。そのため、セラミックグリーンシート１０２が自由に移動する状態にある。また、仮圧着された段階の最上層にセラミックグリーンシート１０２とその下層のセラミックグリーンシート１０２との間の接着力は弱いか、それらの間の接着力にムラがある。したがって、真空密着力、粘着性、または静電気によって第２の圧着ヘッド１２２の押圧面にセラミックグリーンシート１０２の端部が吸着される。そのため、精度の高いセラミック積層体を製造することができない。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、加工精度の高いセラミック積層体を製造することが可能なセラミック積層体の製造装置およびその製造方法を提供することである。

本発明のセラミック積層体の製造装置は、複数積み重ねられたセラミックグリーンシートを圧着する圧着ヘッドを有している。この圧着ヘッドは、その押圧面がセラミックグリーンシートの最上層から離れる際に、押圧面と最上層との間に気体を供給する気体流路を有する。

上記の構成によれば、第２の圧着ヘッドを最上層から離す際に、押圧面とセラミックグリーンシートの最上層とが密着したままの状態となることが防止される。そのため、セラミックグリーンシートの加工精度が向上する。

また、本発明のセラミック積層体の製造装置は、セラミックグリーンシートを保持するための吸着手段を有し、セラミックグリーンシートを積重ねるとともに第１の圧力で押圧するための第１の圧着ヘッドと、積重ねられた複数のセラミックグリーンシートの最上層を第１の圧力よりも高い第２の圧力で押圧する第２の圧着ヘッドとを備えているものであってもよい。この製造装置において、第２の圧着ヘッドが、前述の圧着ヘッドとして機能するように、前述の気体流路が設けられていてもよい。

また、本発明のセラミック積層体の製造装置は、キャリアフィルムの上にセラミックグリーンシートが形成され、そのキャリアフィルムとセラミックグリーンシートとが互いに付着した状態を維持しながら搬送する搬送機構を備えている。また、その製造装置は、搬送機構により搬送されてきたセラミックグリーンシート付きのキャリアフィルムが載置される定盤を備えている。また、その製造装置は、セラミックグリーシートを切断する打ち抜き刃と、セラミックグリーンシートを吸引する吸引孔と、セラミックグリーンシートを押圧する押圧面とを有するカッティングヘッドを備えている。この装置において、カッティングヘッドは、まず、打ち抜き刃がキャリアフィルムの表層に食い込むまで、定盤の表面に対して直行方向に降下させてセラミックグリーンシートのみを所定の大きさに切断する。その後、カッティングヘッドは、吸引孔の吸引機能を利用して切断したセラミックグリーンシートを押圧面に吸着させる。さらに、カッティングヘッドは、セラミックグリーンシート積層体が収容される凹部に切断されたセラミックグリーンシートを積み重ねる。このカッティングヘッドは、前述の圧着ヘッドとして機能するように、気体流路が設けられていてもよい。

また、本発明のセラミック積層体の製造装置は、セラミックグリーンシートを積層した積層体が収容される凹部を構成する底部よび側壁部を有する金型本体を備えている。また、その装置は、側壁部の外周面と当接して金型本体を保持する当接部材およびその当接部材を介して側壁部を内周面側に押圧する押圧機構部を備えている。また、その装置は、金型本体の凹部に収容されたセラミックグリーンシートの積層体をプレスする上金型を備えている。この上金型は、前述の圧着ヘッドとして機能するように、気体流路が設けられていてもよい。

また、本発明のセラミック積層体の製造装置は、気体を所定の圧力で気体流路へ送り出す送風装置をさらに備えていてもよい。これによれば、押圧面と最上層との間に積極的に気体を供給することができるため、より確実に、押圧面とセラミックグリーンシートの最上層とが密着したままの状態となることが防止される。

また、気体流路は、押圧面が最上層から離れる際に、所定の空間に連通していてもよい。これによれば、より簡単な構造で、押圧面とセラミックグリーンシートの最上層とが密着したままの状態となることが防止される。

また、気体流路は、押圧面に沿って形成された溝であってもよい。また、気体流路は、押圧面が粗面化されることにより形成されたものであってもよい。また、押圧面に複数の突起が形成され、気体流路が複数の突起同士の間の空間により構成されていてもよい。これらの構成によれば、気体流路をより簡単に形成することができる。

気体流路は、押圧面の外周縁に沿って外周縁近傍にのみ設けられていることが望ましい。この構成によれば、セラミックシートの最上層と押圧面とが密着し易い部分のみに効率的に気体流路を設けることができる。

本発明のセラミック積層体の製造方法においては、圧着ヘッドを用いて、複数のセラミックシートの最上層を押圧し、その後、圧着ヘッドの押圧面が最上層から離れる際に、押圧面と最上層との間に気体が供給される。

この方法によれば、圧着ヘッドをセラミックグリーンシートから離す際に、押圧面とセラミックグリーンシートの最上層とが密着したままの状態となることが防止される。そのため、セラミックグリーンシートの加工精度の劣化が防止される。

（実施の形態１）
図１〜図９を参照して、本発明に基づく実施の形態１におけるセラミック積層体の製造装置の構成について説明する。このセラミック積層体の製造装置は、図１に示すように、Ｘ方向に位置を変更することが可能な第１の圧着ヘッド２１および第２の圧着ヘッド２２を備えている。第１の圧着ヘッド２１は、図２に示すように、セラミックグリーンシート２を吸着する吸引穴３とヒータ（図示せず）と切断刃６を備えている。図４に示すように、第１の圧着ヘッド２１は、Ｘテーブル２１ａがＸ軸テーブルリニアガイド５４に載ることによって支持されており、Ｘテーブル２１ａに設けられた４本の圧着ヘッドガイドポスト２１ｂによって水平方向の動きを拘束されている。プレス機５３は、ベース５３ｃの上方で、油圧シリンダ５３ｂによってパンチ５３ａを押し下げることができるようになっている。したがって、第１の圧着ヘッド２１がパンチ５３ａの真下に位置するときにパンチ５３ａを押し下げれば、第１の圧着ヘッド２１が積層ジグ５に向けて押し下げられる。

一方、図１に示すように、第１の圧着ヘッド２２は、第１の圧着ヘッド２１とは独立して動作可能であり、吸引穴３と切断刃６は備えていない。第１の圧着ヘッド２２は、第１の圧着ヘッド２１と似た構造で支持されているが、第１の圧着ヘッド２２の押圧面は、その中央部が平坦な面であり、その外周縁に沿った外周縁近傍の部分には後述する本発明の気体流路が設けられている。

長尺のキャリアフィルム付きセラミックグリーンシート１０は、図１に示すように、一定形状のシート状で、Ｙθテーブル５１に載せられて供給される。キャリアフィルム付きセラミックグリーンシート１０は、Ｙθテーブル５１によって吸引保持されている。Ｙθテーブル５１が第１の圧着ヘッド２１の下方に移動する途中で、カメラ（図示省略）でキャリアフィルム付きセラミックグリーンシート１０に予め設けられたマークを撮影し、キャリアフィルム付きセラミックグリーンシート１０の載置位置を検出する。この検出結果は、Ｙθテーブル５１および第１の圧着ヘッド２１にフィードバックされ、載置位置のずれが補正される。

第１の圧着ヘッド２１がキャリアフィルム付きセラミックグリーンシート１０の上面に向けて下りることによって、図２に示すように、切断刃６によって、キャリアフィルム付きセラミックグリーンシート１０のうちセラミックグリーンシート２だけに切込みが入れられる。第１の圧着ヘッド２１の吸引穴３でセラミックグリーンシート２を吸着し、Ｙθテーブル５１による吸引を解除することによって、キャリアフィルム１を含めたキャリアフィルム付きセラミックグリーンシート１０全体が持ち上げられる。

このように第１の圧着ヘッド２１はキャリアフィルム付きセラミックグリーンシート１０を保持したままでＸ方向に移動し、積層ジグ５に向かう途中、キャリアフィルム剥離ブロック５２によってキャリアフィルム１が剥離される。この剥離作業は、具体的には、図２、図３に示すように、行なわれる。

すなわち、図２に示すように、チャック５２ａがキャリアフィルム付きセラミックグリーンシート１０の前方で待ち構えており、第１の圧着ヘッド２１が移動してくることによって、キャリアフィルム付きセラミックグリーンシート１０の前端を把持する。

図３に示すように、チャック５２ａは第１の圧着ヘッド２１の移動と同期するように下に向けて移動し、ロール５２ｂによってキャリアフィルム１を曲げながらキャリアフィルム１をセラミックグリーンシート２から剥離する。

こうして、図５に示すように、第１の圧着ヘッド２１は、セラミックグリーンシート２のみを保持した状態で、積層ジグ５の上方に到達する。プレス機５３（図１、図４参照）がパンチ５３ａを押し下げ、第１の圧着ヘッド２１の先端が、セラミックグリーンシート２を保持したまま、図６に示すように、積層ジグ５の中に挿入される。このとき、たとえば、第１の圧着ヘッド２１の先端および積層ジグ５は、セラミックグリーンシート２同士を短時間で圧着するため、セラミックグリーンシート２中に含まれるバインダのガラス転移温度付近またはそれ以上の温度に設定され、圧力を３〜８ＭＰａとして圧着する。所定の圧着時間が経過した後、パンチ５３ａを持ち上げ、図７に示すように、第１の圧着ヘッド２１を上昇させる。セラミックグリーンシート２は、積層ジグ５の中に積み重ねられて残る。これにより、仮圧着が終了する。

次に、図８に示すように、第２の圧着ヘッド２２を積層ジグ５の上方に移動させる。プレス機５３（図１、図４参照）がパンチ５３ａを押し下げ、第２の圧着ヘッド２２の押圧面が、図９に示すように、積層ジグ５の中に挿入される。第２の圧着ヘッド２２の押圧面および積層ジグ５は、セラミックグリーンシート２同士を短時間で圧着するため、セラミックグリーンシート２中に含まれるバインダのガラス転移温度付近またはそれ以上の温度に設定され、圧力を１０〜１３０ＭＰａとして圧着する。これにより、本圧着が終了する。

この間に第１の圧着ヘッド２１は、次のセラミックグリーンシート２を取りに行っている。所定の圧着時間が経過した後、パンチ５３ａを持ち上げ、第２の圧着ヘッド２２を上昇させる。第２の圧着ヘッド２２を退避させ、次のセラミックグリーンシート２を保持した第１の圧着ヘッド２１が、積層ジグ５の上方に移動する。

以後、同様に、第１の圧着ヘッド２１による新たなセラミックグリーンシート２の積み重ねおよび小さな圧力での圧着と、第２の圧着ヘッド２２による大きな圧力での圧着とを繰り返すことによって、所定枚数までセラミックグリーンシート２を積み重ねる。所定枚数まで積み重ね終えたら、積層ジグ５をプレス機５３から取り出し、代わりに新しい積層ジグ５を設置する。こうして、同様の作業を繰り返す。

第１の圧着ヘッド２１は、吸引穴３を備えているのに対し、第２の圧着ヘッド２２は、外周縁以外の中央部が吸引穴などのない平坦な面であるため、構造的に圧縮に強くなっており、第１の圧着ヘッド２１より高い圧力で押圧できる。

セラミックグリーンシート２を積層ジグ５まで搬送してくる第１の圧着ヘッド２１の吸引穴３によってセラミックグリーンシート２自身や電極４に変形が生じたとしても、平坦な押圧面を有する第２の圧着ヘッド２２で高い圧力で押圧することができるため、変形を押しならして平坦な状態に戻すことができる。

このような圧着ヘッドが２つあっても、１台のプレス機で使用することができるため、装置を効率良く構成することができ、装置を安価に抑えることができる。また、圧着ヘッドが移動し、入れ替わることにより、積層ジグ５自体は、積重ね終了時まで同じ場所で固定しておけるので、セラミックグリーンシート２の積重ね位置精度が良好となる。

また、本実施の形態におけるセラミック積層体の製造装置では、第２の圧着ヘッド２２で大きな圧力を加えている間に、第１の圧着ヘッド２１が次のセラミックグリーンシート２を取りに行くようにできるので、圧着ヘッドが１つしかない場合に比べて、セラミックグリーンシートの１枚当たりの積層に要する時間を短縮することができる。

次に、本実施の形態のセラミック積層体の製造装置の特徴を説明する。

図１０に示すように、本実施の形態のセラミック積層体の製造装置は、第２の圧着ヘッド２２からセラミックグリーンシート２に対し矢印５０で示すように空気を吐出することが可能である。矢印５０で示す気体は、電極４が設けられていないセラミックグリーンシート２の外周縁に沿った部分の外周縁の近傍に対してのみ吐出される。なお、上記図５〜図１０においては、セラミックグリーンシート２同士の間に電極４が記載されていないが、電極４がそれらの間に挟まれているものとする。

そのため、図１１に示すように、第２の圧着ヘッド２２の押圧面の端部の近傍においては、第２の圧着ヘッド２１内を上下方向に貫通する貫通孔１０が設けられている。貫通孔１０の一方端は、第２の圧着ヘッド２２の押圧面に、その開口を有している。そのため、貫通孔１０内を通過してきた気体はセラミックグリーンシート２に対し吹き付けられる。

また、貫通孔１０の他方端は、たとえば、空気圧送ポンプのような気体送出手段１００に連通している。その結果、気体送出手段１００から積極的に送り込まれてくる気体の圧力によって、第２の圧着ヘッド２２がセラミックグリーンシート２から離れる際に、セラミックグリーンシート２が第２の圧着ヘッド２２の押圧面に密着することがない。

したがって、本実施の形態のセラミック積層体の製造装置によれば、セラミックグリーンシート２と第２の圧着ヘッド２２の押圧面とが密着することを防止するための紙やフィルムなどの挿入物を用いることなく、セラミック積層体の加工精度を向上させることができる。なお、図１１の気体送出手段１００は必須の構成ではない。また、第２の圧着ヘッド２２がセラミックグリーンシート２から離れるタイミングにおいて、気体送出手段から気体が送り出されればよく、他のタイミングにおいては、気体送出手段の機能は停止していてもよい。

また、図１２に示すように、第２の圧着ヘッド２２内を貫通する貫通孔１０は、一方の開口が第２の圧着ヘッド２２の押圧面にあり、他方の開口が第２の圧着ヘッド２２の側面にあるものであってもよい。すなわち、本実施の形態のセラミック積層体の製造装置は、第２の圧着ヘッド２２の押圧面とセラミックグリーンシート２とが接触している間においても、セラミックグリーンシート２の外周縁に沿った外周縁の近傍の部分が自然大気に開放されているものであってもよい。そのため、第２の圧着ヘッド２２をセラミックグリーンシート２から引き離す際に、第２の圧着ヘッド２２とセラミックグリーンシート２との間の空間が負圧になれば、貫通孔１０内には、所定の空間に連通している他方の開口から自然に大気が送り込まれ、その大気が一方の開口から送り出される。したがって、セラミックグリーンシート２と第２の圧着ヘッド２２の押圧面とが密着することが防止される。この構成によれば、気体送出手段１００を設ける必要がないため、セラミック積層体の製造装置の構造を簡略化することができる。なお、この場合も、矢印５０で示す気体は、電極４が設けられていないセラミックグリーンシート２の端部に対して吐出される。

また、第２の圧着ヘッド２２の押圧面に面する貫通孔１０の一方の開口は、図１３に示すように、第２の圧着ヘッド２２の押圧面の外周縁に沿った部分にのみ設けられていることが望ましい。第２の圧着ヘッド２２の押圧面の外周に沿った部分は、セラミックグリーンシート２と第２の圧着ヘッド２２の押圧面とが密着しやすい部分である。したがって、この部分にのみ設けることにより、効果的に第２の圧着ヘッドの押圧面とセラミックグリーンシート２の密着を防止することができる。なお、図１３の囲い２００で示す部分が図１４に示されている。

また、貫通孔１０の先端の開口は、図１５に示すように、溝１５であってもよい。この溝１５は、第２の圧着ヘッド２２の外周縁近傍において、第２の圧着ヘッドの外周縁の１辺に対し平行に複数延びている。このような構成によっても、セラミックグリーンシート２と第２の圧着ヘッド２２との密着を効果的に防止することができる。また、前述の溝１５は、図１６に示すように、格子状に形成されていてもよい。図１６に示す溝１５は、第２の圧着ヘッド２２の主表面を構成する四角形の一辺に平行に設けられているもの、および、その一辺に垂直な他の辺に平行に設けられている。このような構成によれば、図１６において上下方向および左右方向のいずれにおいても第２の圧着ヘッド２２の押圧面とセラミックグリーンシート２との密着を有効に防止することができる。なお、図１７には、図１６の囲い３００で示す部分が拡大して示されている。また、図１７の溝１５の断面は図１８に示すようなものである。

また、第２の圧着ヘッド２２の押圧面が、前述の貫通孔１０または溝１５に代えて、図１９に示すような粗面化された部分２０を有するような構造によっても、第２の圧着ヘッド２２とセラミックグリーンシート２との間に気体流路を設けることができる。粗面化された部分２０は、ブラスト加工等の機械加工および化学的加工にいずれにより形成されたものであってもよい。なお、図１９の断面図が図２０に示されている。また、前述の粗面化された部分２０の代わりに突起３０が設けられていてもよい。この突起３０は、幅が０．１ｍｍであり、深さが０．１ｍｍ程度である。なお、図２１の断面図が図２２に示されている。

第２の圧着ヘッド２２の押圧面がセラミックグリーンシート２に圧力を加えるときに、前述の粗面化された部分２０または突起３０によってセラミックグリーンシート２が損傷するおそれがあるため、粗面化された部分２０または突起３０が形成される領域は極力小さいことの望ましい。この観点からも、第２の圧着ヘッド２２の電極４が設けられているセラミックグリーンシート２の中央部に対向する部分に、粗面化された部分２０または突起３０を設けることは望ましくない。

本実施の形態のセラミック積層体の製造装置の特徴および効果をまとめると次のようなものである。

本実施の形態のセラミック積層体の製造装置は、セラミックグリーンシート２を保持するための吸着手段を有し、セラミックグリーンシート２を積重ねるとともに第１の圧力で押圧するための第１の圧着ヘッド２１を備えている。また、その製造装置は、積重ねられた複数のセラミックグリーンシート２の最上層を第１の圧力よりも高い第２の圧力で押圧する第２の圧着ヘッド２２を備えている。さらに、第２の圧着ヘッド２２は、その押圧面が最上層から離れる際に、押圧面と最上層との間に気体を供給する気体流路としての貫通孔１０等を有している。

上記の構成によれば、第２の圧着ヘッド２２を最上層から離す際に、押圧面とセラミックグリーンシート２の最上層とが密着したままの状態となることが防止される。そのため、セラミックグリーンシート２の加工精度の劣化が防止される。

また、本実施の形態の積層体の製造装置は、気体流路としての貫通孔１０へ所定の圧力で気体を送り出す送風装置１００をさらに備えていてもよい。これによれば、押圧面と最上層との間に積極的に気体を供給することができるため、より確実に、押圧面とセラミックグリーンシート２の最上層とが密着したままの状態となることが防止される。

また、気体流路としての貫通孔１０は、押圧面が最上層から離れる際に、所定の空間に連通していてもよい。これによれば、より簡単な構造で、押圧面とセラミックグリーンシート２の最上層とが密着したままの状態となることが防止される。

また、気体流路は、第２の圧着ヘッド２２の主表面に沿って形成された溝１５であってもよい。また、気体流路１０は、押圧面が粗面化されることにより形成されたものであってもよい。また、押圧面に複数の突起３０が形成され、気体流路が複数の突起３０同士の間の空間により構成されていてもよい。これらの構成によれば、気体流路をより簡単に形成することができる。

気体流路としての貫通孔１０、溝１５、粗面化された部分２０、および突起３０同士の間の空間は、押圧面の外周縁に沿って外周縁近傍にのみ設けられていることが望ましい。この構成によれば、セラミックシート２の最上層と押圧面とが密着し易い部分のみに効率的に気体流路を設けることができる。

本実施の形態では、気体流路が第２の圧着ヘッド２２の四辺形の押圧面の４辺のそれぞれに沿って設けられている例を示したが、気体流路は、押圧面の全面に設けられていてもよい。ただし、押圧面の全面に気体流路を設けた場合、押圧面をセラミックグリーンシート２から離すときにセラミックグリーンシート２の中央部に盛り上がりができてしまうため、押圧面の中央部には気体流路を設けることは望ましくない。したがって、気体流路は、むしろ、押圧面の対向する２辺のそれぞれにのみ沿って、または、四辺形の４つの角部の近傍にのみ設けられていることが望ましい。

また、本実施の形態では、気体流路には、空気が流れることを前提にしているが、セラミックグリーンシート２に酸素が供給されることが好ましくない場合には、空気の代わりに他の気体、たとえば、第２の圧着ヘッドが窒素などが流れるように構成されていてもよい。

また、本実施の形態では、セラミックグリーンシート２を積層するときに長尺のキャリアフィルム付きグリーンシート１０からセラミックグリーンシート２を裁断するセラミック積層体の製造装置を示した。しかしながら、予め長尺のキャリアフィルム付きグリーンシートからカード状に切断されたキャリアフィルム付きのセラミックグリーンシートを積層するセラミック積層体の製造装置においても、本発明を適用することは可能である。

また、本実施の形態では、キャリアフィルムにはセラミックグリーンシート２が１枚貼りつけられている例が示された。しかしながら、キャリアフィルムに２層以上のフィルムなどが貼り付けられたシートを用いる場合にも、本発明を適用することは可能である。また、キャリアフィルムの上にセラミックグリーンシートと電極層とが設けられている２層構造のフィルムを積層する場合にも、本発明を適用することは可能である。

（実施の形態２）
次に、実施の形態２のセラミック積層体の製造装置を図２３〜図２６を用いて説明する。図２３は、セラミック積層体の製造装置の概略構成図であり、図２４は、カッティングヘッドの拡大断面図である。図２３に示すポリエステルフィルムからなるキャリアフィルム５１は、その上面に、本加工工程以前に、スラリー状のセラミック材料が均一な厚さで塗布される。それにより、キャリアフィルム５１には、セラミックグリーンシート５２が付着している。

キャリアフィルム１とセラミックグリーンシート５２と間の付着力は、それらを後に互いに分離できる程度である必要があるため、低く抑えられている。この付着力は、セラミック材料が塗布されたキャリアフィルム５１の上面に、予め離型剤が塗布されることによって調整される。

前述のセラミックグリーンシート５２には、表面にスクリーン印刷等で内部電極（図示せず）が形成されている。本実施の形態のセラミック積層体の製造装置は、表面に吸引孔の開口部５４を有する定盤５３が設けられている。

セラミック積層体の製造工程においては、まず、前述したセラミックグリーンシート５２が上面に付着されたキャリアフィルム５１が、図示しない搬送機構の機能によって、定盤５３の上に搬送される。キャリアフィルム５１が所定の位置まで搬送されると、前述の開口部５４に接続された図示しない吸引装置によって、このキャリアフィルム５１が吸引され、定盤５３に対して吸着される。次に、定盤３の上方には、周囲に打抜き刃５５を有し、かつ、打抜き刃５５に囲まれた内側の領域に、吸引力によって強く吸引することができる吸引部５６を備えたカッティングヘッド５７が、前述の定盤５３の表面に対し直交方向に往復運動可能に設けられている。この打抜き刃５５は、セラミックグリーンシート５２の厚さよりやや長い距離だけカッティングヘッド５７の押圧面から突出するように、カッティングヘッド５７の側面に取付けられている。より具体的にいえば、打抜き刃５５は、セラミックグリーンシート５２を切断したときに、キャリアフィルム５１を切断することのないような寸法で、カッティングヘッド５７の押圧面から突出していることが必要である。

このカッティングヘッド５７によるセラミックグリーンシート５２の打抜き工程においては、まず、セラミックグリーンシート５２がキャリアフィルム５１に付着した状態を維持したまま、セラミックグリーンシート５２を定盤５３の上方に搬送する。その後、セラミックグリーンシート５２が所定位置に達すると、セラミックグリーンシート５２の搬送を停止する。次に、定盤５３の開口部５４の吸引力を利用してキャリアフィルム５１を定盤５３に対して吸引することによって固定する。

その後、キャリアフィルム５１が定盤５３に固定された状態で、図２４に示すように、カッティングヘッド５７の先端５７ａが、セラミックグリーンシート５２の表面に接触するまで、カッティングヘッド５７を下降させる。打抜き刃５５は、セラミックグリーンシート５２の厚さよりもやや長く、前述のカッティングヘッド５７から突出しているため、打抜き刃５５によってセラミックグリーンシート５２のみが所定の大きさに切断される。このとき、キャリアフィルム５１は、弾性を有しているため切断されることはない。

この状態で、カッティングヘッド５７の吸引部５６における吸引機能を発揮させながら、カッティングヘッド５７を上昇させる。それにより、切断されたセラミックグリーンシート５２は、所望の大きさのものとしてキャリアフィルム５１から取出される。

なお、キャリアフィルム５１とセラミックグリーンシート５２との付着力は、定盤５３に形成された開口部５４による吸引力、および、カッティングヘッド５７の吸引部５６による吸引力のいずれよりも弱く設定されている。

その後、図２３および図２４に示すカッティングヘッド５７が、長尺のセラミックシート５２を切断して、その切断されたセラミックグリーンシート５２が、図２５に示す押圧用の台１５２の凹部内に載置される。この押圧用の凹部の中にセラミックグリーンシート５２が複数積み重ねられ、カッティングヘッド５７が複数層のセラミックグリーンシート５２を上方から押圧する。それにより、複数のセラミックグリーンシート５２同士が互いに密着する。なお、図２５には、セラミックグリーンシート５２しか記載されていないが、セラミックグリーンシート５２同士の間に電極が設けられている。その後、セラミックグリーンシート５２は焼成される。最後に、セラミックグリーンシート５２の端部に銀ペースト等の外部電極を形成する。それにより、積層セラミックコンデンサが完成する。

上記のような本実施の形態のセラミック積層体の製造装置は、図２６に示すように、カッティングヘッド５７の先端５７ａである押圧面において、押圧面の外周に沿ってその外周近傍に貫通孔６０の開口部が設けられている。この貫通孔６０の上方端は、図２５に示すように、気体送出手段６１に接続されている。したがって、実施の形態１の図１１を用いて示した例のように、気体が気体送出手段６１から貫通孔６０内に送出され、その気体が先端５７ａに設けられた貫通孔６０の開口部から吐出される。それにより、カッティングヘッド５７がセラミックグリーンシート５２の積層体から離れるときに、セラミックグリーンシート５２の最上層が、カッティングヘッド５７の押圧面（先端５７ａ）に密着したまま離れないという不都合な事態が発生することが防止される。

（実施の形態３）
次に、実施の形態３のセラミック積層体の製造装置を図２７〜図３１を用いて説明する。本実施の形態のセラミック積層体の製造装置は、図２７に示すように、セラミックグリーンシートを積層することにより構成された積層体（セラミック積層体）８０が収容される凹部７３ａを構成する底部（プレート）７１を備えている。また、本実施の形態のセラミック積層体の製造装置は、側壁部（枠体）７２からなる金型本体７３と、金型本体７３が載置される金型ベース７４とを備えている。さらに、本実施の形態のセラミック積層体の製造装置は、金型本体７３の側壁部７２の外周面と当接して金型本体７３を所定の位置に保持する当接部材７５と、当接部材７５を金型本体７３の側壁部７２に押圧するシリンダ式の押圧機構部７６とを備えている。また、本実施の形態のセラミック積層体の製造装置は、金型本体７３の凹部７３ａにセットされた積層体８０を、上面側からプレスする上金型７７を備えている。

すなわち、本実施の形態のセラミック積層体の製造装置では、上記当接部材７５とシリンダ式の押圧機構部７６とが、金型保持・押圧手段７８を構成している。なお、当接部材７５は、側壁部７２の外周面のほぼ全面に当接するように構成されているとともに、シリンダ式の押圧機構部７６のロッド７６ａに固定されている。また、押圧機構部７６は金型ベース７４に固定されている。

また、金型本体７３の底部（プレート）７１は、その周辺部の厚みが薄く、中央部との間に段差７１ａが形成されている。この段差部７１ａに側壁部（枠体）７２が嵌まり込むことによって、底部７１と側壁部７２とが係合し、凹部７３ａが形成される。さらに、この金型本体７３は、積層体８０を搬送するための搬送容器（搬送治具）としても用いられるとともに、金型ベース７４に対して着脱自在に構成されている。

次に、上記セラミック積層体の製造装置を用いて、積層体８０をプレスする方法について説明する。

まず、図２７に示すように、セラミックグリーンシートを金型本体７３の凹部７３ａ内に所定枚数積層して積層体８０を形成する。その後、積層体８０は、金型本体７３とともに金型ベース７４の上に載置される。次に、図２８および図２９に示すように、押圧機構部７６の機能を用いて、当接部材７５が金型本体７３の側壁部７２の外周面に当接するまで当接部材７５を押圧する。それにより、金型本体７３が所定の位置に保持される。次に、図３０に示すように、上金型７７を用いて、積層体８０をその上方から押圧する。それにより、積層体８０を構成するセラミックグリーンシート同士が圧着する。

また、本実施の形態のセラミック積層体製造装置の上金型７７の押圧面は、図３１に示すように、その外周縁に沿って外周縁の近傍に金型７７を上下方向に貫通する貫通孔９０が設けられている。したがって、上金型７７の押圧面には、貫通孔９０の一方端側の開口部が設けられており、貫通孔９０の他方端側の開口は、上金型７７がセラミック積層体８０の最上層に密着しているときに、セラミック積層体８０の最上層と上金型７７の押圧面との間に外気が流入するように大気に開放されている。

このような本実施の形態のセラミック積層体の製造装置においても、実施の形態１の図１２を用いて説明したようなセラミック積層体の製造装置と同様に、上金型７７が積層体８０から離れるときに、セラミックグリーンシートの最上層と圧着ヘッドとしての上金型７７の押圧面とが密着してしまう不都合を防止することが可能である。

なお、本実施の形態の図２７〜図３０には、気体送出手段は示されていないが、貫通孔９０の他方端側の開口部が気体送出手段に接続されており、気体送出手段から送込まれる気体が、上金型７７の押圧面の開口から、セラミックグリーンシートの最上層に対して吹付けられるような装置であっても、本願発明の目的を達成することは可能である。

なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

実施の形態１のセラミック積層体の製造装置の斜視図である。実施の形態１のセラミック積層体の製造装置の圧着ヘッドがセラミックグリーンシートを保持して搬送する様子の説明図である。実施の形態１のセラミック積層体の製造装置のキャリアフィルムを剥離する動作の説明図である。実施の形態１のセラミック積層体の製造装置のプレス機の部分の正面図である。実施の形態１のセラミック積層体の製造装置による積層方法の第１の説明図である。実施の形態１のセラミック積層体の製造装置による積層方法の第２の説明図である。実施の形態１のセラミック積層体の製造装置による積層方法の第３の説明図である。実施の形態１のセラミック積層体の製造装置による積層方法の第４の説明図である。実施の形態１のセラミック積層体の製造装置による積層方法の第５の説明図である。実施の形態１のセラミック積層体の製造装置の第２の圧着ヘッドがセラミックシートに対して気体を吹き付けることを説明するための図である。図１０の第２の圧着ヘッドのＸＩ−ＸＩ断面を示す図である。他の例の第２の圧着ヘッドの断面構造を説明するための図である。第２の圧着ヘッドの押圧面を示す図である。図１３の拡大図である。他の例の第２の圧着ヘッドの押圧面の拡大図である。さらに他の例の第２の圧着ヘッドの押圧面を説明するための図である。図１６の拡大図である。図１７のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ断面を示す図である。別の例の第２の圧着ヘッドの押圧面の部分拡大図である。図１９のＸＸ−ＸＸ線断面を示す図である。さらに別の例の第２の圧着ヘッドの押圧面の部分拡大図である。図２１のＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ線断面を示す図である。実施の形態２のセラミック積層体の製造装置の概略を説明するための図である。図２３のカッティングヘッド部分の拡大断面図である。カッティングヘッドの押圧面に密着したセラミックシートが、セラミック積層体の最上層の上に載置された直後の状態を説明するための図である。実施の形態２のセラミック積層体の製造装置の押圧ヘッドの押圧面に設けられた貫通孔の開口を説明するための図である。実施の形態３のセラミック積層体の製造装置の概略構成を説明するための図である。実施の形態３のセラミック積層体の製造装置を上方から見た図である。実施の形態３のセラミック積層体の製造装置を用いてセラミック積層体を製造する工程を説明するための図である。実施の形態３のセラミック積層体の製造装置を用いてセラミック積層体を押圧する状態を説明するための図である。実施の形態３のセラミック積層体の製造装置の圧着ヘッドの押圧面に設けられた開口を説明するための図である。従来のセラミック積層体の製造装置の第２の圧着ヘッドとセラミックグリーンシートとが密着することを説明するための図である。従来のセラミック積層体の製造装置の第２の圧着ヘッドの押圧面とセラミックグリーンシートの外周部とが密着することを説明するための図である。

符号の説明

２，５２セラミックグリーンシート、１０，６０，９０貫通孔、１５溝、２０粗面化された部分、２１第１の圧着ヘッド、２２第２の圧着ヘッド、３０突起、５６カッティングヘッド、７７上金型、８０セラミック積層体。

Claims

セラミックグリーンシートを保持するための吸着手段を有し、前記セラミックグリーンシートを積重ねるとともに第１の圧力で押圧するための第１の圧着ヘッドと、
積重ねられた複数の前記セラミックグリーンシートの最上層を前記第１の圧力よりも高い第２の圧力で押圧する第２の圧着ヘッドとを備え、
前記第２の圧着ヘッドは、その押圧面が前記セラミックグリーンシートの最上層から離れる際に、前記押圧面と前記最上層との間に気体を供給する気体流路を有し、
前記気体流路は、前記押圧面の外周縁に沿って該外周縁近傍にのみ設けられた、セラミック積層体の製造装置。
キャリアフィルムの上に前記セラミックグリーンシートが形成され、該キャリアフィルムと前記セラミックグリーンシートとが互いに付着した状態を維持しながら搬送する搬送機構と、
該搬送機構により搬送されてきた前記セラミックグリーンシート付きの前記キャリアフィルムが載置される定盤と、
前記セラミックグリーシートを切断する打ち抜き刃と、前記セラミックグリーンシートを吸引する吸引孔と、前記セラミックグリーンシートを押圧する押圧面とを有するカッティングヘッドとを備え、
該カッティングヘッドは、前記打ち抜き刃が前記キャリアフィルムの表層に食い込むまで、前記定盤の表面に対して直行方向に降下させて前記セラミックグリーンシートのみを所定の大きさに切断し、前記吸引孔の吸引機能を利用して切断した前記セラミックグリーンシートを前記押圧面に吸着させ、さらに、前記セラミックグリーンシート積層体が収容される凹部に切断された前記セラミックグリーンシートを積み重ねるものであって、前記気体流路が設けられている、請求項１に記載のセラミック積層体の製造装置。
前記セラミックグリーンシートを積層した積層体が収容される凹部を構成する底部および側壁部を有する金型本体と、
前記側壁部の外周面と当接して前記金型本体を保持する当接部材および該当接部材を介して前記側壁部を内周面側に押圧する押圧機構部と、
前記金型本体の凹部に収容された前記セラミックグリーンシートの積層体をプレスする上金型とを備え、
前記上金型は、前記気体流路が設けられている、請求項１に記載のセラミック積層体の製造装置。
前記気体を所定の圧力で前記気体流路へ送り出す送風装置をさらに備えた、請求項１に記載のセラミック積層体の製造装置。
前記気体流路は、前記押圧面が前記最上層から離れる際に、所定の空間に連通している、請求項１に記載のセラミック積層体の製造装置。
前記気体流路は、前記押圧面に沿って形成された溝である、請求項５に記載のセラミック積層体の製造装置。
圧着ヘッドを用いて、複数のセラミックシートの最上層を押圧してセラミック積層体を形成するセラミック積層体の製造方法であって、
前記圧着ヘッドは、前記押圧面の外周縁に沿って該外周縁近傍にのみ設けられた気体流路が設けられており、
前記圧着ヘッドにより、前記セラミックグリーンシートを吸着により保持して、前記セラミックグリーンシートを積重ねるとともに第１の圧力で押圧し、
前記圧着ヘッドにより、積重ねられた複数の前記セラミックグリーンシートの最上層を前記第１の圧力よりも高い第２の圧力で押圧し、
前記圧着ヘッドの押圧面が前記最上層から離れる際に、前記気体流路を通じて前記押圧面と前記最上層との間に気体を供給する、セラミック積層体の製造方法。