JP4586762B2

JP4586762B2 - セラミックシート積層体の切断方法、切断装置および該切断方法を用いたセラミック電子部品の製造方法

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Publication number: JP4586762B2
Application number: JP2006095496A
Authority: JP
Inventors: 圭司皆川; 竜阿部; 正利伊藤; 純幸巽; 宏史進藤
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2006-03-30
Filing date: 2006-03-30
Publication date: 2010-11-24
Anticipated expiration: 2026-03-30
Also published as: JP2007273601A

Description

本発明はセラミックシート積層体の切断方法、その切断方法を行う切断装置およびその切断方法を用いたセラミック電子部品の製造方法に関する。

セラミック電子部品は、セラミックシートと内部電極とを交互に積層させたセラミックシート積層体を切断し、外部電極を形成する工程を経て製造される。このようなセラミック電子部品を製造する際、まずセラミックシート積層体の積層方向と直交し、互いに対向する両側面に内部電極を露出させておき、その内部電極の位置をカメラで監視しながら、積層方向に上下する切断刃で所定の位置を切断する。このような監視のためのカメラは、上記側面と離間して対向する位置に備えられている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−１８４６４６号公報(第３頁、第１図)

しかしながら、監視カメラが側面と対向する位置に備えられている場合、切断時に切りくず等が監視カメラの視野内に入り、画像検出に障害が生じ、切断位置検出の精度が低下したり、誤切断が行われたりするという問題がある。

そこで本発明は、切断位置検出の精度を向上させて、安定した品質のセラミック電子部品を効率よく製造することが可能なセラミックシート積層体の切断方法、切断装置および該切断方法を用いたセラミック電子部品の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を解決するために本発明は、内部電極とセラミックシートとが交互に積層され、積層方向の互いに対向する端面と、該端面と略直交し互いに対向する第１側面および第２側面とを有し、少なくとも該第１側面には該内部電極の一部が露出する電極露出部を有する積層体を準備する積層体準備工程と、少なくとも一方の該端面に複数の位置決めマークを形成するマーク形成工程と、該位置決めマークと該電極露出部との相対位置を検出し、検出した該相対位置に応じて、該位置決めマークを基準とした相対切断位置を算出する切断位置算出工程と、該位置決めマークの位置と算出された該相対切断位置とに応じた切断位置で該積層体を切断する切断工程とを有し、該位置決めマークは、該端面と該第１側面との境界をなす第１辺に沿って等間隔に設けられ、該切断位置算出工程は、該第１側面に沿った方向において隣り合う該電極露出部同士の最短距離を規定する一方の該電極露出部の一端と他方の該電極露出部の一端との中間点を算出する工程と、該中間点から該第１側面に沿った方向における該中間点の近傍の該位置決めマークまでの距離を該相対切断位置として算出する工程とを有し、該切断工程では、該位置決めマークを撮像して該位置決めマークの表示位置を検出する表示位置検出工程と、該表示位置と該位置決めマークについての該相対切断位置とから切断位置を算出する工程と、該切断位置において切断する切断実行工程と、を該第１側面に沿って各該位置決めマークについて行うセラミックシート積層体の切断方法を提供している。

上記方法によれば、まず位置決めマークと切断位置との相対位置を算出し、積層体切断時には位置決めマークを基準にして相対位置に応じた切断位置で切断するため、精度よく切断を行うことができる。また、相対位置算出と切断とを並行して行うことが可能であるため、製造時間の短縮が可能になり、生産性を向上させることができる。

ここで、該位置決めマークは、該端面と該第２側面との境界をなす第２辺に沿って等間隔に設けられていることが好ましい。

このような構成によれば、切断時に端面の互いに対向する二辺の両側で位置決めマークを基に切断位置を関連づけて決定することができるので、より精度よく切断を行うことが可能になる。

また、電極露出部は、第１辺及び第２辺に沿って略等間隔に第１側面及び第２側面において露出していることが好ましい。このような構成によれば、位置決めマークを基準として容易に切断位置を決定することができる。

また、該切断工程では該切断実施工程の前に、該積層体の端面に切断痕をつける工程と、該切断痕を利用して該積層体に対する該切断痕の傾き及び位置ずれを切断刃校正データとして算出する工程とを行うことが好ましい。

また、該切断工程では該切断実施工程の前に、該切断刃校正データを用いて該積層体の位置を調整する工程を行うことが好ましい。

また、本発明は、上記セラミックシート積層体の切断方法を有するセラミック電子部品の製造方法を提供している。上述のセラミックシート積層体の切断方法を有するセラミック電子部品の製造方法によれば、上記作用を奏する好適なセラミック電子部品を製造することができる。

また、本発明は、内部電極とセラミックシートとが交互に積層され、積層方向の互いに対向する端面と、該端面と略直交し互いに対向する第１側面および第２側面とを有し、少なくとも該第１側面には該内部電極の一部が露出する電極露出部を有し、端面の少なくとも一方には、複数の位置決めマークが形成されている積層体の、該位置決めマークの位置を第１位置として検出する第１検出部と、該電極露出部の位置を第２位置として検出する電極検出部と、該第１位置および該第２位置に基づき相対切断位置を決定する切断位置決定部と、切断時の該位置決めマークの位置を第３位置として検出する第２検出部と、該第３位置を基準として該相対切断位置に応じた切断位置で該積層体を切断する切断部とを有し、該位置決めマークは、該端面と該第１側面との境界をなす第１辺に沿って等間隔に設けられ、該電極検出部では、該第１側面に沿った方向において隣り合う該電極露出部同士の最短距離を規定する一方の該電極露出部の一端と他方の該電極露出部の一端との中間点を第２位置として検出し、該切断位置決定部では、該中間点から該第１側面に沿った方向における該中間点の近傍の該位置決めマークまでの距離を該相対切断位置として算出し、該切断部は、該位置決めマークを撮像して該位置決めマークの表示位置を検出する表示位置検出工程と、該表示位置と該位置決めマークについての該相対切断位置とから切断位置を算出する工程と、該切断位置において切断する切断実行工程と、を該第１側面に沿って各該位置決めマークについて行うセラミックシート積層体の切断装置を提供している。

このような構成によれば、予め第１検出部と電極検出部との検出位置に基づいて相対位置を算出し、積層体切断時には第２検出部が検出した位置決めマークの位置を基準にして相対位置に応じた切断位置で切断するため、精度よく切断を行うことができる。

ここで、上記切断装置は、第１検出部および該電極検出部を備えた第１ステージと、第２検出部および該切断部を備え該第１ステージと分離した第２ステージとを有することが好ましい。

このような構成によれば、相対位置の検出と切断とを並行して行うことが可能になり、製造時間を短縮することができ、生産性の向上を図ることができる。

本発明によれば、切断精度が良好で、製造効率のよいセラミックシート積層体の切断方法、切断装置および該切断方法を用いたセラミック電子部品の製造方法を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。図１〜図１０は本発明の一実施の形態によるセラミックシート積層体の切断方法および切断装置を示す図である。図中、実質的に同一の部分には同一符号を付し、重複説明を省略する。なお、以下の説明において「上」、「下」等の語を、図面に示す状態に基づいて便宜的に用いることとする。

図１（ｂ）に示すように、本実施の形態によるセラミックシート積層体１００は、セラミックシート１２０と後述の内部電極とを交互に複数積層した略直方体形状をなしている。このセラミックシート積層体１００を、互いに略直交する複数の切断位置１２３および切断位置１２５で切断し、複数の直方体形状のチップ状素子１３０とする。

図２に示すように、例えばコンデンサとなるチップ状素子１３０は、セラミックシート１２１と、内部電極１４２が交互に積層して形成されている。セラミックシート１２１は、セラミックシート１２０（図１（ｂ））を切断位置１２３、１２５で切断した略矩形のシートである。内部電極１４２は導電体で形成され、セラミックシート１２１よりも４辺がそれぞれ短い略矩形で、一辺がセラミックシート１２１の一辺と重なるように積層されている。このようなチップ状素子１３０（図１（ｃ））の互いに対向する一対の側面近傍に外部電極１３３（図１（ｄ））をそれぞれ形成したものが、セラミック電子部品１３５である。

ここで、図１を参照しながら本実施の形態によるセラミックシート積層体１００の切断方法を含む工程により製造されるセラミック電子部品１３５の製造方法について概略を説明する。初めに、セラミックシート１２０を用意し(ステップ１０１)、１枚おきに内部電極(図示せず)を挟むようにして複数枚積層する(ステップ１０２)。この積層したものをプレスすることで(ステップ１０３)、セラミックシート積層体１００が形成される。セラミックシート１２０は、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）シートにセラミック誘電体粉末を混合した塗料を塗布したシートを用いることができる。内部電極は、例えば予めセラミックシート１２０上にスクリーン印刷で電極ペーストを塗布して形成しておくことができる。

このセラミックシート積層体１００を、側面に内部電極が露出する状態にして、例えば複数の切断位置１２３、１２５にて切断および分離し(ステップ１０４)、分離されたチップ状素子１３０に、水バレルにより端面を研磨して丸味を付与する(ステップ１０５)。続いて、研磨したチップ状素子１３０を焼成する(ステップ１０６)。焼成すると、焼成収縮率の大きい内部電極は誘電体層より内部に入り込むため、引き出しバレルにより再び研磨剤とともに研磨を行い、内部電極を露出させる(ステップ１０７)。乾燥後、所定部分に外部電極を塗布し(ステップ１０８）、焼付する(ステップ１０９)。最後に、実装時に確実に電気的接合がなされるように、メッキ工程を行い(ステップ１１０)、セラミック電子部品１３５が製造される。

以下、セラミックシート積層体の切断装置および切断方法について詳細に説明する。まず、切断装置について説明する。図３に示すように、セラミックシート積層体１００の切断装置１は、検査部１０と、検査部１０と通信ライン３０で接続された切断部５０とで構成されている。検査部１０は、セラミックシート積層体１００の積層方向の一端面に形成された後述の位置決め用マークの位置と、セラミックシート積層体１００の側面に露出された内部電極の位置とを検出して相対切断位置を決定する。切断部５０は、検査部１０で決定した相対切断位置と切断部５０で検出された位置決め用マークの位置とからセラミックシート積層体１００を切断する切断位置を決定し、切断を行う。

検査部１０には、セラミックシート積層体１００を吸着などにより固定して載置する検査テーブル１１が備えられている。検査テーブル１１は、セラミックシート積層体１００が載置される平面において回転および平行移動が可能である。検査テーブル１１の近傍には、マーク認識カメラ１５、１７、側面認識カメラ１９、２１が配置されている。マーク認識カメラ１５、１７は、セラミックシート積層体１００に形成された後述の位置決め用マークを撮像する。側面認識カメラ１９、２１は、セラミックシート積層体１００の互いに対向する一対の側面における内部電極を撮像する。マーク認識カメラ１５、１７、側面認識カメラ１９、２１はそれぞれ検査部画像処理装置１３に接続されており、撮像した画像情報を検査部画像処理装置１３に送出する。

検査部画像処理装置１３は、マーク認識カメラ１５、１７および側面認識カメラ１９、２１からの画像情報を取り込み、それらの画像情報から位置決め用マークの位置および内部電極の位置を解析して、位置決め用マークの位置を基準とした切断位置、すなわち相対切断位置を算出する。検査部画像処理装置１３は、切断部５０の切断部画像処理装置５３と接続されており、算出した相対切断位置を切断部画像処理装置５３に送出する。

切断部５０には、セラミックシート積層体１００を吸着などにより固定して載置する切断テーブル５１が備えられている。切断テーブル５１は、セラミックシート積層体１００の積層方向に略直交する平面において回転および平行移動が可能である。切断テーブル５１の近傍に、マーク認識カメラ５５、５７が配置されている。マーク認識カメラ５５、５７は、セラミックシート積層体１００の積層方向端面に形成された位置決め用マークを撮像する。このとき切断刃の動作の障害にならないよう、マーク認識カメラ５５、５７は、セラミックシート積層体１００を斜め上方から撮像するように配置されている。マーク認識カメラ５５、５７は、切断部画像処理装置５３に接続されており、撮像した画像情報を切断部画像処理装置５３に送出する。

切断部画像処理装置５３は、マーク認識カメラ５５、５７からの画像情報を取り込んで位置決め用マークの位置を解析し、解析した位置決め用マークの位置と検査部画像処理装置１３から入力された相対切断位置とから切断位置を決定する。

次に、セラミックシート積層体の切断方法について説明する。検査工程では、図４に示すように、まず、検査テーブル１１にセラミックシート積層体１００を供給し(ステップ２０１)、検査を開始する(ステップ２０２)。セラミックシート積層体１００において、内部電極が側面に露出していない場合には、露出させるべく４側面側を所定の厚さ分切り落とす４辺耳切り動作を行い、内部電極を露出させる(ステップ２０３)。

ここで図５に示すように、検査テーブル１１上に載置されたセラミックシート積層体１００の積層方向をｚ方向、ｚ方向に直交する２方向をｘ方向およびｙ方向とする。セラミックシート積層体１００のｚ方向における一端面１５１には、位置決め用マークであるターゲットマーク１４３および切断マーク１４５が設けられている。図５の例では、ターゲットマーク１４３は、端面１５１の４箇所のコーナ部に合計４個設けられている。切断マーク１４５は、端面１５１の４辺１５７、１５９、１６１、１６３に沿ってそれぞれ等間隔に８個、合計３２個設けられている。

側面１５３と、側面１５３と対向する側面(図示せず)には、内部電極１４１がｚ方向に複数段、ｘ方向には略等間隔に露出している。同様に、側面１５４と、側面１５４と対向する側面１５５には、図示はしていないが内部電極１４１がｚ方向に複数段、ｙ方向には略等間隔に露出している。ここで、内部電極１４１は、例えばｘｙ平面における平面形状が長方形であり、側面に露出する部分が、図２のチップ状素子１３０で示した内部電極１４２のｘ方向またはｙ方向の幅と略同一の幅を有している。この内部電極１４１は、セラミックシート積層体１００の４辺１５７、１５９、１６１、１６３に沿って、内部電極１４２に相当する位置に略等間隔に設けられたダミー電極である。すなわち、セラミックシート積層体１００には内部電極として、切断のためのダミー電極である内部電極１４１と、チップ状素子１３０内の内部電極１４２とが設けられていることになる。

マーク認識カメラ１５、１７は、セラミックシート積層体１００の端面１５１側上方に離間して備えられている。ここでは図５のｘ方向の切断位置を算出する場合について示しているので、マーク認識カメラ１５は、辺１６３に沿ったマークを検出するように辺１６３側の略鉛直上方に配置され、マーク認識カメラ１７は辺１５９に沿ったマークを検出するように辺１５９略鉛直上方に配置されている。側面認識カメラ１９は、側面１５４の内部電極１４１を検出するように、側面１５４近傍に備えられている。側面認識カメラ２１は、側面１５５の内部電極１４１を検出するように、側面１５５近傍に備えられている。

図４に戻って、ターゲットマーク１４３（図５）によるセラミックシート積層体１００の位置決めを行う(ステップ２０４)。このときマーク認識カメラ１５、１７（図５）は、ターゲットマーク１４３を撮像して画像情報を検査部画像処理装置１３に送出し、検査部画像処理装置１３が画像情報を解析して、ターゲットマーク１４３の重心位置を検出し、検査テーブル１１を回転あるいは平行移動させて、セラミックシート積層体１００の位置を調整する。

セラミックシート積層体１００の位置調整が終わると、第１方向最初の検査位置にセラミックシート積層体１００が配置されるように、検査テーブル１１を移動する(ステップ２０５)。この第１方向最初の検査位置とは、例えばマーク認識カメラ１５が、辺１６３に沿って配置された切断マーク１４５のうちのｙ方向一端側の切断マーク１４５ｃ近傍を撮像し、マーク認識カメラ１７が、辺１５９に沿って配置された切断マーク１４５のうちのｙ方向一端側の切断マーク１４５ａ近傍を撮像することができる位置である。

この位置で、マーク認識カメラ１５、１７によって切断マーク１４５近傍を撮像し、側面認識カメラ１９で側面１５４の内部電極１４１を撮像し、側面認識カメラ２１で側面１５５の内部電極１４１を撮像して、得られた画像情報を検査部画像処理装置１３に送出する(ステップ２０６)。

例えば、図６において検査テーブル１１（図３）に載置されたセラミックシート積層体１００の一部分の斜視図として示すように、マーク認識カメラ１７で切断マーク１４５ａ近傍を撮像し、側面認識カメラ２１で、内部電極１４１ｂ、１４１ｃ近傍を撮像する。ここで、内部電極１４１ａは、辺１５７に沿ってｘ方向にすべてダミー電極となっているので、ここでは切断を行わない。検査部画像処理装置１３は、マーク認識カメラ１７から入力された画像情報を解析して、切断マーク１４５ａの重心１４７ａを算出する。また、側面認識カメラ２１から入力された画像情報を解析して、内部電極１４１ｂの最も内部電極１４１ｃ寄りの一端Ｌ１および内部電極１４１ｃの最も内部電極１４１ｂ寄りの一端Ｌ２との距離Ｄ３を算出し、Ｌ１−Ｌ２の中間点Ｍ１を特定する。

一方、マーク認識カメラ１５（図５）は、切断マーク１４５ｃ近傍を撮像し、側面認識カメラ１９は、側面１５４の内部電極１４１部分(図示せず)を撮像し、検査部画像処理装置１３（図３）に送出する。検査部画像処理装置１３は、切断マーク１４５ｃの重心１４７ｃおよび、内部電極１４１ｂ、１４１ｃと対向し互いに隣り合う内部電極１４１の中間点Ｍ２（図５）を上記と同様に算出する。この中間点Ｍ１、Ｍ２を通り、辺１５９に略垂直な平面が、切断位置１２３ａとなる。さらに検査部画像処理装置１３は、重心１４７ａと切断位置１２３ａとの距離を算出し、算出した値を相対切断位置Ｄ１とする。同様に重心１４７ｃと切断位置１２３ａとの距離を算出し、相対切断位置Ｄ４とする。

続いて、検査テーブル１１（図３）を図５に示されるｙ方向に、例えばｙ方向において露出されている隣り合う内部電極１４１の間隔等の所定のピッチで移動させる(ステップ２０８)。検査個数分の内部電極に関する算出が終了していないときには(ステップ２０９：ＮＯ)、ステップ２０６に戻り、内部電極１４１ｃ（図６）と内部電極１４１ｄについても、内部電極１４１ｃの最も内部電極１４１ｄ寄りの一端と内部電極１４１ｄの最も内部電極１４１ｃ寄りの一端との距離を算出してその中間点Ｍ３を特定する。側面１５４側についても同様に中間点Ｍ４(図示せず)を算出し、中間点Ｍ３、Ｍ４を通り辺１５９に略垂直な平面となる切断位置１２３ｂを算出する。さらに検査部画像処理装置１３は、重心位置１４７ａと切断位置１２３ｂとの距離を算出し、算出した値を相対切断位置Ｄ２とする。側面１５４側についても同様に相対切断位置算出の処理を行う。以下、辺１５９および辺１６３に沿う第１方向において順次、相対切断位置を算出する。

上記のように、側面１５４、１５５に露出した内部電極１４１についてすべて相対切断位置の算出が終了すると、検査テーブル１１を９０度回転させる(ステップ２１０)。回転後は、例えば側面認識カメラ１９は、側面１５３を撮像し、側面認識カメラ２１は、側面１５７と対向する側面(図示せず)を撮像することになる。このとき、第１方向における処理と同様に、第２方向最初の検査位置にセラミックシート積層体１００が配置されるように、検査テーブル１１を移動する(ステップ２１１)。第２方向最初の検査位置では、マーク認識カメラ１７が切断マーク１４５ｄ近傍を撮像し、側面認識カメラ２１が内部電極１４１を撮像する。また、マーク認識カメラ１５が、切断マーク１４５ｅ近傍を撮像し、側面認識カメラ１９が、内部電極１４１を撮像する(ステップ２１２)。

検査部画像処理装置１３は、撮像された画像情報を解析して、隣接する内部電極１４１間の中点を通る切断位置１２５を算出し、切断マーク１４５ｄおよび切断マーク１４５ｅの重心と切断位置１２５とから相対切断位置を算出する(ステップ２１３)。続いて、検査テーブル１１をｙ方向に、例えばｙ方向において露出されている隣り合う内部電極１４１の間隔等の所定のピッチで移動させる(ステップ２１４)。以下、第２方向のすべての内部電極１４１についてステップ２１２からステップ２１４の処理を行い、検査個数分の相対切断位置を算出する(ステップ２１５)。

第１方向および第２方向について上記処理を行い、相対切断位置の算出が終了すると、算出した相対切断位置を切断データとして検査部５０に送出する(ステップ２１６)。また、セラミックシート積層体１００を、検査部１０の検査テーブル１１から、切断部５０の切断テーブル５１に搬送する(ステップ２１８)。

次に、切断工程について説明する。図７に示すように、まず、検査部１０（図３）から送出される切断データを取得する(ステップ２３１)。一方、検査部１０から切断位置の算出を終えたセラミックシート積層体１００が供給されると、切断テーブル５１に吸着などにより固定して載置する(ステップ２３２)。この状態で切断を開始する(ステップ２３３)。

まず、実際に切断を実行する前に、切断刃の校正を行う(ステップ２３４)。切断刃の校正は、切断刃の取り付けまたは取り外しの位置決め誤差や、切断テーブル５１からの熱や気温変化による切断刃の不規則な変形による切断精度低下を防止するために行う。図８に示すように、切断テーブル５１（図３）上に載置されたセラミックシート積層体１００の表面１５１（図５）の任意の位置に、軽く切断痕１７９を付ける。この切断痕１７９に対して、マーク認識カメラ５５、５７によるカメラ視野１７１、１７５の中に画像処理範囲内ウインドウ１７３、１７７を設定する。このように、ウインドウは、誤検出を防止するために切断痕１７９に対して複数設定され、それぞれで画像処理を行う。好ましくは切断痕１７９の両端部より切断刃の位置を撮像し、切断部画像処理装置５３が画像処理を行って、切断痕１７９のセラミックシート積層体１００に対する傾き及び位置ずれを切断刃校正データとして算出する。

続いて、ターゲットマーク１４３（図８）によるセラミックシート積層体１００の位置決めを行う(ステップ２３５)。すなわちマーク認識カメラ５５、５７（図８）は、ターゲットマーク１４３を撮像して画像情報を切断部画像処理装置５３に送出し、切断部画像処理装置５３が画像情報を解析して、ターゲットマーク１４３の重心位置を検出する。切断部画像処理装置５３は、検出した重心位置および上記切断刃校正データを用いて切断テーブル５１を回転あるいは平行移動させることにより、検査テーブル１１からの搬送中のずれおよび切断刃１８１の位置ずれを補正するようにセラミックシート積層体１００の位置を調整する。

セラミックシート積層体１００の位置調整が終わると、図９に示すように、切断刃１８１が第１方向の最初の切断位置である切断位置１２３ａ近傍に配置されるように切断テーブル５１を移動する(ステップ２３６)。この位置で、マーク認識カメラ５７により、切断マーク１４５ａ近傍を撮像し、マーク認識カメラ５５により切断マーク１４５ｃ近傍を撮像し(ステップ２３７)、画像情報を切断部画像処理装置５３に送出する。切断部画像処理装置５３は、画像情報を基に切断マーク１４５ａの重心１８３ａ、および切断マーク１４５ｃの重心１８３ｃを算出する(ステップ２３８)。

切断部画像処理装置５３（図３）は、検査部１０から入力された相対切断位置Ｄ１、Ｄ４を示す切断データ、および切断部画像処理装置５３で算出した切断マーク１４５ａ、１４５ｃの重心位置のデータを基にして、切断位置１２３ａを算出する(ステップ２３９)。この切断位置１２３ａに切断刃１８１が配置されるように切断テーブル５１を平行移動および回転させて補正し(ステップ２４０)、切断を実行する(ステップ２４１)。検査個数分の内部電極に関する算出が終了していない場合には(ステップ２４２：ＮＯ)ステップ２３７に戻り、図１０のように、次の切断位置１２３ｂに切断刃１８１が配置されるように切断テーブル５１の位置を調整し、マーク認識カメラ５５、５７が撮像する画像および検査部１０からの切断データに基づき切断位置１２３ｂを算出し、切断を実行する。同様の処理を第１方向のすべての切断個数が終了するまで繰り返す(ステップ２４２)。

切断個数分の処理が終了すると(ステップ２４２：ＹＥＳ)、切断テーブル５１を９０度回転させ(ステップ２４３)、第２方向の最初の切断位置となる撮像位置、例えば、マーク認識カメラ５５、５７がそれぞれ辺１５７、１６１に沿って配置された切断マーク１４５を撮像する位置にさらに切断テーブル５１を移動する(ステップ２４４)。検査テーブル１１における第２方向の処理と同様、例えばマーク認識カメラ５５により切断マーク１４５ｅを撮像し、マーク認識カメラ５７により切断マーク１４５ｄを撮像し、画像情報を切断部画像処理装置５３に送出する(ステップ２４５)。切断部画像処理装置５３は、画像情報を基に切断マーク１４５ｅ、１４５ｄの重心を算出する(ステップ２４６)。切断部画像処理装置５３は、検査部１０から入力された相対切断位置を示す切断データ、および切断部画像処理装置５３で算出した切断マーク１４５ｅ、１４５ｄの重心位置のデータを基にして、切断位置１２５(図９)を算出する(ステップ２４７)。切断位置１２５に切断刃１８１が配置されるように切断テーブル１５１を平行移動および回転させて補正し(ステップ２４８)、切断を実行する(ステップ２４９)。切断個数が終了するまで、所定のピッチで切断テーブル５１を第２方向に移動させ、ステップ２４５からステップ２４９までの処理を繰り返す。以上の処理により、セラミックシート積層体１００がチップ状素子１３０に切断されることになる(ステップ２５０)。

切断個数が終了すると(ステップ２５０：ＹＥＳ)、セラミックシート積層体１００を切断テーブル５１から排出し(ステップ２５１)、ステップ１０５（図１（ａ））の水バレル処理に進む(ステップ２５２)。このとき、４辺１５７、１５９、１６１、１６３のいずれかを含むチップ状素子はダミー電極である内部電極１４１を含むため、内部電極１４２のみを含む他のチップ状素子に比べて、大きさが大きい場合がある。よって、所定の大きさのふるいにかけるなどの処理をして、素子の大きさを選別することが好ましい。

以上詳細に説明したように、上記セラミックシート積層体１００の切断方法および切断装置によれば、切断時に直接内部電極１４１を観察する必要がなく、切断マーク１４５のみを撮像しながら切断データに基づいて切断を行うことができる。よって、切断精度を向上させることができる。また、切断マーク１４５は内部電極１４１に比べて検出が容易であり、さらに確実に精度よく切断を行うことが可能になる。

切断部５０においては、内部電極１４１を撮像するカメラが必要なく、端面１５１のみを撮像できればよいので、セラミックシート積層体１００の側面近傍にカメラを配置しなくてよい。よって、カメラに切りくずなどが付着して画像の鮮明度が低下して切断位置の決定に悪影響を及ぼす心配がない。さらにこのような構成により、側面からセラミックシート積層体１００を固定することも可能になり、さらに精度よく切断を実行することができる。

また、検査部１０において切断データを算出し、切断部５０において切断を行うので、切断データの算出と切断とを並行して実行することが可能になる。よって、生産効率を向上させることができる。

切断実行前には、切断部５０において切断刃１８１の校正を行うので、切断テーブル５１からの熱や気温の変化による切断刃１８１の不規則な変形により切断精度が悪化するのを防止することができる。

さらに、上記セラミックシート積層体の切断方法および切断装置により製造されたチップ状素子１３０に外部電極１３３を形成することで、上記作用および効果を奏するセラミック電子部品１３５を製造することが可能である。

尚、本発明のセラミックシート積層体の切断方法および切断装置は、上述した実施の形態に限定されず、請求項に記載した範囲内で種々の変形や改良が可能である。

例えば、図２に示したコンデンサに代えて、例えば、図１１に示すように、コイル部品を形成することもできる。このチップ状コイル３３０は、切断したセラミックシート１２１と、セラミックシート１２１に電析メッキ膜３１５よりなるコイル巻きパターン３１３ａ、スルーホールパターン３１３ｂ、引き出しパターン３１３ｃ等を形成したシート３１７を適宜順次積層して形成されている。このほかにも、電極パターンを変更することで、インダクタ、バリスタ、サーミスタ、あるいはそれらの複合部品等を形成することもできる。

また、ターゲットマーク１４３、切断マーク１４５の形態、個数については上記実施の形態に限定されず、他の形態、個数でもよい。

切断位置１２３ｂの相対切断位置を算出する際、切断マーク１４５ａからの距離として算出したが、切断マーク１４５ｂからの距離として算出するようにしてもよく、基準とする切断マークについては適宜選択することが可能である。

切断マーク１４５、内部電極１４１を撮像して切断位置を算出する方法については、上記方法では、切断箇所１箇所ずつについて切断マーク１４５に対する相対切断位置を算出しているが、例えば同一の工程により製造された多くのセラミックシート積層体１００について切断データを算出し、算出された切断データを統計処理することで相対切断位置の標準値を求め、標準値にしたがって例えば一定ピッチ間隔で自動的に切断するなど、処理工程を変形することもできる。

本発明のセラミックシート積層体の切断方法および切断装置は、セラミック電子部品などの製造に適用することができる。

本発明の一実施の形態によるセラミック電子部品の製造方法を示す図であり、（ａ）は製造方法を示すフローチャート、（ｂ）はチップ状素子の製造を示す概念斜視図、（ｃ）はチップ状素子を示す概念図、（ｄ）は外部電極が設けられたセラミック電子部品を示す概略図。本発明の一実施の形態によるセラミック電子部品の製造方法におけるチップ状素子の構成を示す分解斜視図。本発明の一実施の形態によるセラミックシート積層体の切断装置を示すブロック図。本発明の一実施の形態によるセラミック電子部品の製造方法におけるセラミックシート積層体の検査工程を示すフローチャート。本発明の一実施の形態によるセラミック電子部品の製造方法におけるセラミックシート積層体の検査工程を説明する概略図。本発明の一実施の形態によるセラミック電子部品の製造方法におけるセラミックシート積層体の検査工程を説明する概略部分斜視図。本発明の一実施の形態によるセラミック電子部品の製造方法におけるセラミックシート積層体の切断工程を示すフローチャート。本発明の一実施の形態によるセラミック電子部品の製造方法における切断刃の校正方法を示す概略図。本発明の一実施の形態によるセラミック電子部品の製造方法におけるセラミックシート積層体の切断工程を説明する概略部分斜視図。本発明の一実施の形態によるセラミック電子部品の製造方法におけるセラミックシート積層体の切断工程を説明する概略部分断面図。本発明の一実施の形態の変形例によるセラミック電子部品の製造方法におけるチップ状素子の構成を示す分解斜視図。

符号の説明

１セラミックシート積層体の切断装置
１０検査部
１１検査テーブル
１３検査部画像処理装置
１５、１７、５５、５７マーク認識カメラ
１９、２１側面認識カメラ
３０通信ライン
５１切断テーブル
５３切断部画像処理装置
１００セラミックシート積層体
１２０セラミックシート
１２３、１２５切断位置
１４５切断マーク
１４７重心
Ｄ１相対切断位置

Claims

内部電極とセラミックシートとが交互に積層され、積層方向の互いに対向する端面と、該端面と略直交し互いに対向する第１側面および第２側面とを有し、少なくとも該第１側面には該内部電極の一部が露出する電極露出部を有する積層体を準備する積層体準備工程と、
少なくとも一方の該端面に複数の位置決めマークを形成するマーク形成工程と、
該位置決めマークと該電極露出部との相対位置を検出し、検出した該相対位置に応じて、該位置決めマークを基準とした相対切断位置を算出する切断位置算出工程と、
該位置決めマークの位置と算出された該相対切断位置とに応じた切断位置で該積層体を切断する切断工程とを有し、
該位置決めマークは、該端面と該第１側面との境界をなす第１辺に沿って等間隔に設けられ、
該切断位置算出工程は、該第１側面に沿った方向において隣り合う該電極露出部同士の最短距離を規定する一方の該電極露出部の一端と他方の該電極露出部の一端との中間点を算出する工程と、該中間点から該第１側面に沿った方向における該中間点の近傍の該位置決めマークまでの距離を該相対切断位置として算出する工程とを有し、
該切断工程では、該位置決めマークを撮像して該位置決めマークの表示位置を検出する表示位置検出工程と、該表示位置と該位置決めマークについての該相対切断位置とから切断位置を算出する工程と、該切断位置において切断する切断実行工程と、を該第１側面に沿って各該位置決めマークについて行うことを特徴とするセラミックシート積層体の切断方法。
該位置決めマークは、該端面と該第２側面との境界をなす第２辺に沿って等間隔に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のセラミックシート積層体の切断方法。
該電極露出部は、該第１辺及び該第２辺に沿って略等間隔に第１側面及び第２側面において露出していることを特徴とする請求項２に記載のセラミックシート積層体の切断方法。
該切断工程では該切断実施工程の前に、該積層体の端面に切断痕をつける工程と、該切断痕を利用して該積層体に対する該切断痕の傾き及び位置ずれを切断刃校正データとして算出する工程とを行うことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載のセラミックシート積層体の切断方法。
該切断工程では該切断実施工程の前に、該切断刃校正データを用いて該積層体の位置を調整する工程を行うことを特徴とする請求項４記載のセラミックシート積層体の切断方法。
請求項１乃至請求項５のいずれか一記載のセラミックシート積層体の切断方法を有することを特徴とするセラミック電子部品の製造方法。
内部電極とセラミックシートとが交互に積層され、積層方向の互いに対向する端面と、該端面と略直交し互いに対向する第１側面および第２側面とを有し、少なくとも該第１側面には該内部電極の一部が露出する電極露出部を有し、端面の少なくとも一方には、複数の位置決めマークが形成されている積層体の、該位置決めマークの位置を第１位置として検出する第１検出部と、
該電極露出部の位置を第２位置として検出する電極検出部と、
該第１位置および該第２位置に基づき相対切断位置を決定する切断位置決定部と、
切断時の該位置決めマークの位置を第３位置として検出する第２検出部と、
該第３位置を基準として該相対切断位置に応じた切断位置で該積層体を切断する切断部とを有し、
該位置決めマークは、該端面と該第１側面との境界をなす第１辺に沿って等間隔に設けられ、
該電極検出部では、該第１側面に沿った方向において隣り合う該電極露出部同士の最短距離を規定する一方の該電極露出部の一端と他方の該電極露出部の一端との中間点を第２位置として検出し、
該切断位置決定部では、該中間点から該第１側面に沿った方向における該中間点の近傍の該位置決めマークまでの距離を該相対切断位置として算出し、
該切断部は、該位置決めマークを撮像して該位置決めマークの表示位置を検出する表示位置検出工程と、該表示位置と該位置決めマークについての該相対切断位置とから切断位置を算出する工程と、該切断位置において切断する切断実行工程と、を該第１側面に沿って各該位置決めマークについて行うことを特徴とするセラミックシート積層体の切断装置。
該第１検出部および該電極検出部を備えた第１ステージと、
該第２検出部および該切断部を備え該第１ステージと分離した第２ステージとを有することを特徴とする請求項７に記載のセラミックシート積層体の切断装置。