JPH0195006A - Notch introducing device for ceramic green sheet - Google Patents
Notch introducing device for ceramic green sheetInfo
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Abstract
Description
この発明は、アルミナなどのセラミックグリーンシート
上に切欠きを精度良く導入する装置に関する。The present invention relates to an apparatus for accurately introducing notches into ceramic green sheets such as alumina.
アルミナ製ＩＣ基板は、−船釣にドクターブレード法で
製造されている。すなわち、アルミナ粉末とバインダ、
溶剤などを良く混合してスラリを作成し、このスラリを
プラスチック製のキャリアテープ上にキャスティングし
て、通常０．３〜０．８層の薄板状のグリーンシート（
生シート）を形成し、さらにこのグリーンシートを適当
な条件で焼成することによって、所要のアルミナ基板を
得ている。アルミナ以外のセラミック、例えば窒化アル
ミとかアルミナ−ガラス複合材などについても、以上と
同様の工程でＩＣ基板を得ることが可能である。
ところで、アルミナ製ＩＣ基板では、必要とする所定寸
法の小板は１、セラミックグリーンシートに予め切欠き
を入れておいて焼成し、使用に際してこれを指先で割る
ことによって得ている。
また、セラミックグリーンシートへの切欠きの導入は、
先端が鋭角状をしている超硬合金（例えば、Ｗ Ｃ−Ｃ
ｏ ）や高速度鋼などで製作したポンチをクランクプレ
スあるいは油圧プレスに取り付 −け、その圧力（荷重
）を制御しながらポンチをセラミックグリーンシートに
押圧することによって行っている。
セラミックグリーンシートに対する切欠きの導入深さは
、そのシートの厚さの２０％前後が最適とされ、切欠き
の形状、深さなどにばらつきのないことが要求される。
切欠きの導入条件が不適切であると切欠きの先端に割れ
が発生し、またときには焼成の際にシートが割れたり、
あるいは使用中のごく僅かのショックで割れたりする。Alumina IC substrates are manufactured using a doctor blade method. That is, alumina powder and binder,
A slurry is created by thoroughly mixing solvents, etc., and this slurry is cast onto a plastic carrier tape to form a thin green sheet (usually 0.3 to 0.8 layers).
The required alumina substrate is obtained by forming a green sheet (green sheet) and then firing this green sheet under appropriate conditions. It is also possible to obtain an IC substrate using a ceramic other than alumina, such as aluminum nitride or an alumina-glass composite, through the same process as above. By the way, in the case of an alumina IC board, the required small plates of a predetermined size are obtained by first making notches in a ceramic green sheet, firing it, and breaking it with a fingertip before use. In addition, the introduction of notches to ceramic green sheets
Cemented carbide whose tip has an acute angle (for example, W C-C
This is done by attaching a punch made of aluminum or high-speed steel to a crank press or hydraulic press, and pressing the punch against the ceramic green sheet while controlling the pressure (load). The optimal depth of introduction of the notches into the ceramic green sheet is approximately 20% of the thickness of the sheet, and it is required that there be no variation in the shape, depth, etc. of the notches. If the conditions for introducing the notch are inappropriate, cracks will occur at the tip of the notch, and sometimes the sheet will crack during firing.
Or it may break due to the slightest shock during use.
上述したように、クランクプレスあるいは油圧プレスを
使用する場合は、これらの変位を制御することによって
セラミックグリーンシートに対する切欠きの深さを精密
に調整することは困難であるので、予備実験によって予
め荷重と切欠き深さとの関係を求めておき、荷重を制御
することによって切欠きの深さを調整することが行われ
ている。
しかし、このような従来方法では、セラミックグリーン
シートの厚さとか材料定数が変化すると切欠きの形状、
深さなどが異なっｔしまい、その結果、上述のような不
具合が生じて製品の歩留りを低下させてしまうという問
題があった。
この発明は、セラミックグリーンシートに所要形状の切
欠きを精度良く導入できる装置を提供することを目的と
するものである。As mentioned above, when using a crank press or hydraulic press, it is difficult to precisely adjust the depth of the notch in the ceramic green sheet by controlling the displacement of these presses, so it is difficult to precisely adjust the depth of the notch in the ceramic green sheet by controlling the displacement of these presses. The notch depth is adjusted by determining the relationship between the notch depth and the notch depth, and then controlling the load. However, in such conventional methods, when the thickness of the ceramic green sheet or the material constants change, the shape of the notch,
There is a problem in that the depth etc. are different, and as a result, the above-mentioned problems occur and the yield of the product decreases. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an apparatus that can accurately introduce notches of a desired shape into a ceramic green sheet.
この発明の装置は、一端が固定された積層圧電素子と、
この積層圧電素子の自由端で押圧操作されるポンチと、
このポンチを前記積層圧電素子側に押し戻すばねとを備
えるものとする。The device of this invention includes a laminated piezoelectric element having one end fixed;
A punch operated by pressing with the free end of the laminated piezoelectric element,
A spring is provided that pushes the punch back toward the laminated piezoelectric element.
この発明によれば、セラミックグリーンシートに対する
切欠半導体の駆動源として変位と発生力の制御性に優れ
た積層圧電素子を用いるので、セラミックグリーンシー
トに対する切欠きを常に精度良く導入することができる
。According to the present invention, since a laminated piezoelectric element with excellent controllability of displacement and generated force is used as a drive source for the notched semiconductor in the ceramic green sheet, the notch in the ceramic green sheet can always be accurately introduced.
以下、図に基づいてこの発明の詳細な説明する。
図はこの発明の切欠半導体装置の実施例を示すも、ので
、第１図は斜視図、第２図はその正面図である。
図において、１は剛性を有する筐体で、枠状の頭部１ａ
が支柱１ｂにより支台ＩＣに直立支持された構成になっ
ている。２は積層圧電素子で、筐体頭部１ａの天井下面
に一端（上端）をねじ締結、接着などの方法で固定して
、垂直下方に吊り下げるように設けられている。３は湾
曲状の板ばねで、その両端を筐体頭部１ａの下部両隅に
嶽め込んで固定されている。仮ばねの材質としては、ば
ね特性と耐疲労性の優れたりん青銅、ベリリウム銅、あ
るいはステンレス′ｗ４（１７４Ｐ）Ｉ）などが適して
いる。
板ばね３の中央部には貫通孔３ａが形成されており、こ
の貫通孔３ａにポンチ軸４が挿入されている。このポン
チ軸４は割りピン５により板ばね３に保持されている。
ポンチ軸４の上端面には球面座が形成されており、この
球面座と積層圧電素子２の自由端（下端）の端面との間
に球体６が挿入されている。球体６は、超硬合金、高速
度鋼、あるいは工具鋼などの高硬度で反発性の優れた材
料で作られている。このような状態において、球体６は
積層圧電素子２の端面にばね３により与圧されて接触し
ている。
ポンチ軸４はまた、筐体頭部１ａの底部を貫通している
。そして、ポンチ軸４の貫通部には円筒状のすべり軸受
管７が設けられており、ポンチ軸４はこのすべり軸受管
７に案内されて矢印Ｐ、 Ｑ（第２図）に示すように上
下に摺動するようになっている。すべり軸受管７は、テ
フロンチューブ、あるいは含油軸受合金などで構成され
る。
ポンチ軸４の先端には、セラミックグリーンシート８に
切欠きを導入するポンチ９がねし締結などの手段で結合
されている。ポンチ９の材質は、耐磨耗性にすぐれた超
硬合金あるいは高速度鋼で、その先端は所要目的に応じ
た形状に加工されている。
筐体支台ＩＣは、セラミックグリーンシート８の載置と
搬送のための作業台としての機能を持っている。セラミ
ックグリーンシート８は、図示しない搬送装置によって
筐体支台ＩＣ上を矢印Ｒ（第２図）方向にに移送され、
その際、これも図示しない積層圧電素子２の電源駆動装
置とのタイミングを調整することによって、連続的に切
欠きが導入できるように構成されている。
このように構成された装置において、積層圧電素子２に
直流電圧を印加すると、積層圧電素子２はその特性上か
ら下方に急速に伸び、積層圧電素子２に与圧接触してい
る球体６を介して、ポンチ軸４を下方へ押し下げる。そ
の結果、ポンチ軸４に直結しているポンチ９がセラミッ
クグリーンシート８に食い込み、これに切欠き１０を導
入する。
その際、板ばね３は割りピン５から力を受）す、その中
央部が下方へ撓みばね力を発生する。
その後、電圧の印加を停止すると、ポンチ軸４は割りピ
ン５を′介して板ばね３のばね力を受け、図示の初期状
態まで押し戻される。セラミックグリーンシート８の搬
送とのタイミングを上述したように調整しながら、この
工程を繰り返すことにより、セラミックグリーンシート
８に連続的に切欠きが導入される。
この発明の装置で使用する積層圧電素子２は、変位が大
で、かつ発生力が大きいことが要求される。この観点か
ら、両面に電極を形成した厚さ０゜５〜１．０＋＋＋＋
ｎ程度の圧電セラミックを多数さ゛１積層し、各圧電体
を電気的に並列接続したいわゆるスタック型の積層圧電
素子が適している。
積層圧電素子は、電圧によってその変位（分解能は０．
０１μｍ）と発生力を微細に調整できるので、この積層
圧電素子の駆動電圧制御装置と、図示しないセラミック
グリーンシート８の厚み読み取り装置とを組み合わせれ
ば、切欠き１０を極めて精度良く導入することができる
。
なお、図示実施例では、積層圧電素子２が１個の場合に
ついて示したが、変位と発生力がさらに要求されるとき
は、積層圧電素子２を複数個用いて構成することも可能
である。Hereinafter, the present invention will be explained in detail based on the drawings. The figures show an embodiment of the notched semiconductor device of the present invention; therefore, FIG. 1 is a perspective view and FIG. 2 is a front view thereof. In the figure, 1 is a rigid housing, and a frame-shaped head 1a.
is vertically supported on the support IC by a support 1b. Reference numeral 2 denotes a laminated piezoelectric element, which is fixed at one end (upper end) to the lower surface of the ceiling of the housing head 1a by screwing, gluing, or the like, and is provided so as to be suspended vertically downward. Reference numeral 3 denotes a curved leaf spring, and its both ends are fitted and fixed into both lower corners of the housing head 1a. Suitable materials for the temporary spring include phosphor bronze, beryllium copper, or stainless steel 'w4 (174P) I), which have excellent spring properties and fatigue resistance. A through hole 3a is formed in the center of the leaf spring 3, and a punch shaft 4 is inserted into this through hole 3a. This punch shaft 4 is held by a leaf spring 3 by a split pin 5. A spherical seat is formed on the upper end surface of the punch shaft 4, and a spherical body 6 is inserted between this spherical seat and the end surface of the free end (lower end) of the laminated piezoelectric element 2. The sphere 6 is made of a material with high hardness and excellent resilience, such as cemented carbide, high-speed steel, or tool steel. In this state, the sphere 6 is pressurized by the spring 3 and is in contact with the end surface of the laminated piezoelectric element 2 . The punch shaft 4 also passes through the bottom of the housing head 1a. A cylindrical sliding bearing tube 7 is provided in the penetrating portion of the punch shaft 4, and the punching shaft 4 is guided by this sliding bearing tube 7 and moves up and down as shown by arrows P and Q (Fig. 2). It is designed to slide. The sliding bearing tube 7 is made of a Teflon tube, an oil-impregnated bearing alloy, or the like. A punch 9 for introducing a notch into the ceramic green sheet 8 is connected to the tip of the punch shaft 4 by means of screw fastening or the like. The punch 9 is made of cemented carbide or high-speed steel with excellent wear resistance, and its tip is machined into a shape according to the desired purpose. The housing support IC functions as a workbench for placing and transporting the ceramic green sheet 8. The ceramic green sheet 8 is transported in the direction of arrow R (FIG. 2) over the casing support IC by a transport device (not shown).
At this time, the structure is such that the notches can be continuously introduced by adjusting the timing with the power supply driving device of the laminated piezoelectric element 2 (not shown). In the device configured as described above, when a DC voltage is applied to the laminated piezoelectric element 2, the laminated piezoelectric element 2 rapidly extends downward due to its characteristics, and the layered piezoelectric element 2 extends through the sphere 6 that is in pressure contact with the laminated piezoelectric element 2. and push down the punch shaft 4. As a result, the punch 9 directly connected to the punch shaft 4 bites into the ceramic green sheet 8 and introduces a notch 10 therein. At this time, the leaf spring 3 receives force from the split pin 5, and its central portion bends downward to generate spring force. Thereafter, when the voltage application is stopped, the punch shaft 4 receives the spring force of the leaf spring 3 via the split pin 5', and is pushed back to the initial state shown. By repeating this process while adjusting the timing of conveyance of the ceramic green sheet 8 as described above, notches are continuously introduced into the ceramic green sheet 8. The laminated piezoelectric element 2 used in the device of the present invention is required to have a large displacement and a large generated force. From this point of view, the thickness of electrodes formed on both sides is 0°5 to 1.0++++
A so-called stack-type multilayer piezoelectric element in which a large number of piezoelectric ceramics of about n size are laminated and each piezoelectric body is electrically connected in parallel is suitable. The laminated piezoelectric element is displaced by voltage (resolution is 0.
01 μm) and the generated force can be finely adjusted, so by combining this multilayer piezoelectric element drive voltage control device with a thickness reading device for the ceramic green sheet 8 (not shown), the notch 10 can be introduced with extremely high accuracy. can. In the illustrated embodiment, a case is shown in which the number of laminated piezoelectric elements 2 is one, but if more displacement and generation force are required, it is also possible to use a plurality of laminated piezoelectric elements 2.
この発明の装置は、一端が固定された積層圧電素子と、
この積層圧電素子の自由端で押圧操作されるポンチと、
このポンチを前記積層圧電素子側に押し戻すばねとを備
え、セラミックグリーンシートに対する切欠半導体の駆
動源として変位と発生力の制御性に優れた積層圧電素子
を用いるようにしたので、セラミックグリーンシートに
対する切欠きを常に精度良く導入することができ、製品
歩留りの向上と装置の小形化、簡素化に著しい効果を発
揮する。The device of this invention includes a laminated piezoelectric element having one end fixed;
A punch operated by pressing with the free end of the laminated piezoelectric element,
The punch is equipped with a spring that pushes the punch back toward the laminated piezoelectric element, and the laminated piezoelectric element with excellent controllability of displacement and generated force is used as a drive source for the notched semiconductor against the ceramic green sheet. Chips can be introduced with high precision at all times, which has a significant effect on improving product yield and downsizing and simplifying equipment.
図はこの発明の実施例を示し、第１図は斜視図、第２図
は第１図の正面図である。
・ ２：積層圧電素子、３：ばね、８：セラミックグ
リーンシート、９：ポンチ、ｌＯ：切欠き。
第１図The figures show an embodiment of the invention, with FIG. 1 being a perspective view and FIG. 2 being a front view of FIG. 1.・2: Laminated piezoelectric element, 3: Spring, 8: Ceramic green sheet, 9: Punch, lO: Notch. Figure 1
Claims (1)
子の自由端で押圧操作されるポンチと、このポンチを前
記積層圧電素子側に押し戻すばねとを備えたことを特徴
とするセラミックグリーンシートの切欠半導体装置。1) A ceramic green sheet comprising: a laminated piezoelectric element having one end fixed; a punch operated by pressing the free end of the laminated piezoelectric element; and a spring pushing the punch back toward the laminated piezoelectric element. Notched semiconductor device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25266987A JPH0667570B2 (en) | 1987-10-07 | 1987-10-07 | Ceramic green sheet notch introduction device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25266987A JPH0667570B2 (en) | 1987-10-07 | 1987-10-07 | Ceramic green sheet notch introduction device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0195006A true JPH0195006A (en) | 1989-04-13 |
| JPH0667570B2 JPH0667570B2 (en) | 1994-08-31 |
Family
ID=17240586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25266987A Expired - Lifetime JPH0667570B2 (en) | 1987-10-07 | 1987-10-07 | Ceramic green sheet notch introduction device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0667570B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0970789A2 (en) * | 1998-07-10 | 2000-01-12 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Ceramics base plate and method of producing the same |
| US6753377B1 (en) | 1999-02-05 | 2004-06-22 | Raisio Chemicals, Ltd. | Polymer dispersion and method to produce the same |
-
1987
- 1987-10-07 JP JP25266987A patent/JPH0667570B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0970789A2 (en) * | 1998-07-10 | 2000-01-12 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Ceramics base plate and method of producing the same |
| EP0970789A3 (en) * | 1998-07-10 | 2002-02-27 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Ceramics base plate and method of producing the same |
| US6881128B1 (en) | 1998-07-10 | 2005-04-19 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Ceramics base plate and method for producing the same |
| US6753377B1 (en) | 1999-02-05 | 2004-06-22 | Raisio Chemicals, Ltd. | Polymer dispersion and method to produce the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0667570B2 (en) | 1994-08-31 |
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