JP6578882B2

JP6578882B2 - 基板分割装置

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Publication number: JP6578882B2
Application number: JP2015209598A
Authority: JP
Inventors: 青木　健一; 健一青木; 三浦　毅彦; 毅彦三浦
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2015-10-26
Filing date: 2015-10-26
Publication date: 2019-09-25
Anticipated expiration: 2035-10-26
Also published as: CN106611744A; CN106611744B; JP2017080944A

Description

本発明は、基板分割装置に関する。

基板分割装置の構成を開示した先行文献として、特開２００１−２４６５９８号公報(特許文献１)がある。特許文献１に記載された基板分割装置は、外表面に凹凸部を有するプーリと、プーリの凹凸部と嵌合する凹凸部を有するベルトとを備えている。分割溝が設けられた長尺状の基板を上下からベルトで挟んだ状態でプーリの外周に沿うように搬送することにより、基板を分割溝の位置で分割している。

特開２００１−２４６５９８号公報

凹凸部を有するベルトで基板を挟んだ状態で、基板を押圧して分割溝の位置にて分割した場合、凹凸部においてベルトの厚さが大きく異なるため、基板に負荷される押圧力のばらつきが大きく、安定して基板を分割することができない。

具体的には、ベルトの薄い部分においては、基板に負荷される押圧力が大きくなり、分割溝の先端から斜め方向に亀裂が進展して基板が歪な形状で分割されやすい。ベルトの厚い部分においては、基板に負荷される押圧力が小さくなり、分割溝の先端から亀裂が十分に進展せずに分割溝の位置にて分割されない部分が現れることがある。この場合、たとえば、１つ置きの分割溝の位置にて基板が分割される。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、安定して基板を分割できる基板分割装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の局面に基づく基板分割装置は、一定間隔毎にスクライブ溝が設けられた基板を分割する基板分割装置である。基板分割装置は、スクライブ溝が並ぶ方向と搬送方向とが平行になるように基板が載置された状態で基板を搬送し、ウレタン樹脂にて表面を被覆された無端の第１平ベルトと、第１平ベルトを駆動する第１駆動プーリと、第１平ベルトの上方に配置され、ウレタン樹脂にて表面を被覆された無端の第２平ベルトと、第１駆動プーリの回転軸と平行な回転軸を有し、第２平ベルトを駆動する第２駆動プーリと、第１駆動プーリの回転軸と平行な回転軸を有し、第１平ベルトの内周面と接する第１押圧プーリと、第２駆動プーリの回転軸と平行な回転軸を有し、第２平ベルトの内周面と接する第２押圧プーリとを備える。第１平ベルトは、第２平ベルトより厚い。第１押圧プーリと第２押圧プーリとによって、第１平ベルトと第２平ベルトとによって挟まれた状態の基板を押圧することにより、スクライブ溝の位置にて基板を分割する。

本発明の一形態においては、第１平ベルトの厚さは、第２平ベルトの厚さの２倍以上である。

本発明の一形態においては、第１平ベルトは、第３平ベルトと第４平ベルトとが積層されて構成されている。基板分割装置は、第３平ベルトと第４平ベルトとを離間させた状態で第３平ベルトに張力を付加する第１テンショナと、第３平ベルトと第４平ベルトとを離間させた状態で第４平ベルトに張力を付加する第２テンショナとをさらに備える。

本発明の一形態においては、第１平ベルト、第３平ベルトおよび第４平ベルトの各々の厚さのばらつきが５％以下である。

本発明の第２の局面に基づく基板分割装置は、一定間隔毎にスクライブ溝が設けられた基板を分割する基板分割装置である。基板分割装置は、回転可能に支持されたローラと、スクライブ溝が並ぶ方向と搬送方向とが平行になるように、ローラの下方をローラの回転軸と直交する方向に通過して基板を搬送するステージと、ステージ上に載置され、基板が載置される第１ウレタン樹脂シートと、基板を覆うように基板上に載置された第２ウレタン樹脂シートとを備える。第１ウレタン樹脂シートおよび第２ウレタン樹脂シートの各々の厚さのばらつきが５％以下である。ローラとステージとによって、第１ウレタン樹脂シートと第２ウレタン樹脂シートとによって挟まれた状態の基板を押圧することにより、スクライブ溝の位置にて基板を分割する。

本発明によれば、安定して基板を分割できる。

電子部品の一例である積層コイルの外観を示す斜視図である。一定間隔毎にスクライブ溝が設けられた基板の外観を示す斜視図である。基板をスクライブ溝の位置にて分割して形成された、素体となる部分が１列に並ぶ棒状の素体群を示す斜視図である。棒状の素子群の両端面に外部電極を設けた状態を示す斜視図である。本発明の実施形態１に係る基板分割装置の構成を示す斜視図である。本発明の実施形態１に係る基板分割装置の構成を示す側面図である。本発明の実施形態１に係る基板分割装置の第２平ベルト、第３平ベルトおよび第４平ベルトが切り出される無端ロールの外観を示す斜視図である。本発明の実施形態１に係る基板分割装置の第２平ベルト、第３平ベルトおよび第４平ベルトの各々の積層構造を示す断面図である。本発明の実施形態１に係る基板分割装置において、基板が第１押圧プーリと第２押圧プーリとの間の位置を通過している状態を示す側面図である。本発明の実施形態２に係る基板分割装置の構成を示す正面図である。図１０の基板分割装置を矢印ＸＩ方向から見た側面図である。本発明の実施形態２に係る基板分割装置において、ローラが降下した状態を示す正面図である。本発明の実施形態２に係る基板分割装置において、基板がローラとステージとの間の位置を通過して分割されている状態を、図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線矢印方向から見た断面図である。

以下、本発明の各実施形態に係る基板分割装置について図を参照して説明する。以下の実施形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。

(実施形態１)
まず、分割された基板から形成される電子部品の一例として、表面実装型の積層コイルの構造および製造方法について説明する。なお、電部品としては、積層コイルに限られず、抵抗チップなどの分割された基板から形成される電子部品であればよい。

図１は、電子部品の一例である積層コイルの外観を示す斜視図である。図１に示すように、電子部品の一例である積層コイル９００は、素体９１０と、素体９１０の両端面を覆うように設けられた外部電極９２０とを備えている。素体９１０の主面には、図示しない薄膜コイルが設けられている。薄膜コイルは、導電体パターンが積層されて構成されている。図１においては、素体９１０の長さ方向をＸ軸方向、素体９１０の幅方向をＹ軸方向、素体９１０の厚さ方向をＺ軸方向として示している。

図２は、一定間隔毎にスクライブ溝が設けられた基板の外観を示す斜視図である。図２に示すように、直方体状の基板９１０ｍの両主面にマトリックス状にスクライブ溝が設けられている。具体的には、Ｘ軸方向において一定間隔毎にスクライブ溝９１１が設けられている。複数のスクライブ溝９１１は、Ｘ軸方向に並んでいる。Ｙ軸方向において一定間隔毎にスクライブ溝９１２が設けられている。複数のスクライブ溝９１２は、Ｙ軸方向に並んでいる。

スクライブ溝９１１およびスクライブ溝９１２の各々は、レーザスクライビングまたはダイシングにより形成される。基板９１０ｍの一方の主面上において、スクライブ溝９１１およびスクライブ溝９１２により区切られる領域の各々に、図示しない薄膜コイルが設けられている。

基板９１０ｍの厚さは、たとえば、０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。スクライブ溝９１１同士の間隔、および、スクライブ溝９１２同士の間隔の各々は、たとえば、０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。基板９１０ｍは、ガラスまたはアルミナなどの無機物、または、セラミックで構成されている。

スクライブ溝９１１およびスクライブ溝９１２の各々の深さは、基板９１０ｍの厚さの３０％以下であることが好ましい。スクライブ溝９１１の深さとスクライブ溝９１２の深さとは、互いに異なっていてもよい。たとえば、先にスクライブ溝９１１の位置にて基板９１０ｍが分割される場合、スクライブ溝９１１の深さが、スクライブ溝９１２の深さより深いことが好ましい。

図３は、基板をスクライブ溝の位置にて分割して形成された、素体となる部分が１列に並ぶ棒状の素体群を示す斜視図である。図３に示すように、基板９１０ｍを複数のスクライブ溝９１１の各々の位置にて分割することにより、素体となる部分が１列に並ぶ棒状の素体群９１０ｓが形成される。素体群９１０ｓにおいては、複数のスクライブ溝９１２がＹ軸方向に並んでいる。

図４は、棒状の素子群の両端面に外部電極を設けた状態を示す斜視図である。図４に示すように、素体群９１０ｓの両端面に外部電極９２０が設けられる。外部電極９２０は、導電性ペーストをディップ法により素体群９１０ｓの両端面の各々に付着させ、または、素体群９１０ｓの両端面の各々に導電性ペーストを塗布した後、焼成することにより形成される。その後、外部電極９２０には、必要に応じてめっき処理が施されていてもよい。

外部電極９２０が設けられた素体群９１０ｓを複数のスクライブ溝９１２の各々の位置にて分割することにより、図１に示す複数の積層コイル９００が製造される。本実施形態に係る基板分割装置１００は、基板として、外部電極９２０が設けられた素体群９１０ｓを分割する装置である。

以下、本発明の実施形態１に係る基板分割装置の構成について説明する。図５は、本発明の実施形態１に係る基板分割装置の構成を示す斜視図である。図６は、本発明の実施形態１に係る基板分割装置の構成を示す側面図である。図５，６においては、基板分割装置１００の幅方向をＸ軸方向、基板分割装置１００の奥行方向をＹ軸方向、基板分割装置１００の高さ方向をＺ軸方向として示している。

図５，６に示すように、本発明の実施形態１に係る基板分割装置１００は、スクライブ溝が並ぶ方向と搬送方向(Ｙ軸方向)とが平行になるように基板が載置された状態で基板を搬送する無端の第１平ベルト１１０と、第１平ベルト１１０を駆動する第１駆動プーリ１３０と、第１平ベルト１１０の上方に配置された無端の第２平ベルト１２０と、第１駆動プーリ１３０の回転軸と平行な回転軸を有し、第２平ベルト１２０を駆動する第２駆動プーリ１４０と、第１駆動プーリ１３０の回転軸と平行な回転軸を有し、第１平ベルト１１０の内周面と接する第１押圧プーリ１５０と、第２駆動プーリ１４０の回転軸と平行な回転軸を有し、第２平ベルト１２０の内周面と接する第２押圧プーリ１６０とを備える。

具体的には、基板分割装置１００は、垂直方向に延在する骨格壁１９０を有している。骨格壁１９０には、複数のプーリを回転可能にそれぞれ支持する複数の回転軸が、基板分割装置１００の幅方向(Ｘ軸方向)に延在するように設けられている。第１平ベルト１１０が巻き掛けられるプーリとして、第１駆動プーリ１３０および３つの第１従動プーリ１３１，１３２，１３３が、骨格壁１９０の一方の壁面に沿って配置されている。第１従動プーリ１３２と第１従動プーリ１３３との間に位置する部分の第１平ベルト１１０は、基板分割装置１００の奥行方向(Ｙ軸方向)に延在している。

第１駆動プーリ１３０は、第１従動プーリ１３３の下方に位置している。第１従動プーリ１３１は、第１従動プーリ１３２の下方に位置している。第１駆動プーリ１３０の回転軸は、骨格壁１９０の他方の壁面側に配置された図示しないモータに接続されている。第１駆動プーリ１３０が駆動することにより、第１平ベルト１１０は、第１従動プーリ１３１、第１従動プーリ１３２および第１従動プーリ１３３をこの順に通過するように回転する。

本実施形態においては、第１平ベルト１１０は、第３平ベルト１１１と第４平ベルト１１２とが積層されて構成されている。第４平ベルト１１２は、第３平ベルト１１１の外側に配置されている。基板分割装置１００は、第３平ベルト１１１と第４平ベルト１１２とを離間させた状態で第３平ベルト１１１に張力を付加する第１テンショナ１３４と、第３平ベルト１１１と第４平ベルト１１２とを離間させた状態で第４平ベルト１１２に張力を付加する第２テンショナ１３５とをさらに備える。

第１テンショナ１３４は、第１駆動プーリ１３０と第１従動プーリ１３１との間に位置する部分の第３平ベルト１１１を押し上げるように、第３平ベルト１１１の外周面に対して転がり接触しつつ押圧している。第２テンショナ１３５は、第１駆動プーリ１３０と第１従動プーリ１３１との間に位置する部分の第４平ベルト１１２を押し下げるように、第４平ベルト１１２の内周面に対して転がり接触しつつ押圧している。

第１押圧プーリ１５０は、第１従動プーリ１３２と第１従動プーリ１３３との間に位置する部分の第３平ベルト１１１の内周面と転がり接触している。本実施形態においては、第１押圧プーリ１５０の回転軸は、骨格壁１９０に固定されているが、第１押圧プーリ１５０の回転軸が、垂直方向に移動可能に設けられていてもよい。

第２平ベルト１２０が巻き掛けられるプーリとして、第２駆動プーリ１４０および３つの第２従動プーリ１４１，１４２，１４３が、骨格壁１９０の一方の壁面に沿って配置されている。第２従動プーリ１４２と第２従動プーリ１４３との間に位置する部分の第２平ベルト１２０は、基板分割装置１００の奥行方向(Ｙ軸方向)に延在している。

第２駆動プーリ１４０は、第２従動プーリ１４３の下方に位置している。第２従動プーリ１４１は、側面視にて第２従動プーリ１４２の斜め下方に位置している。第２従動プーリ１４１は、水平方向(Ｙ軸方向)において第２従動プーリ１４２より第２駆動プーリ１４０から離れて位置している。第２駆動プーリ１４０の回転軸は、骨格壁１９０の他方の壁面側に配置された図示しないモータに接続されている。第２駆動プーリ１４０が駆動することにより、第２平ベルト１２０は、第２従動プーリ１４３、第２従動プーリ１４２および第２従動プーリ１４１をこの順に通過するように回転する。

第２押圧プーリ１６０は、第２駆動プーリ１４０と第２従動プーリ１４１との間に位置する部分の第２平ベルト１２０の内周面と転がり接触している。第２駆動プーリ１４０と第２押圧プーリ１６０との間に位置する部分の第２平ベルト１２０は、基板分割装置１００の奥行方向(Ｙ軸方向)に延在している。第２押圧プーリ１６０の回転軸は、骨格壁１９０の他方の壁面側に配置された駆動機構１６１と接続されており、矢印１６２で示す垂直方向に移動可能に設けられている。駆動機構１６１として、空圧アクチュエータ、油圧アクチュエータまたは電動アクチュエータなどを用いることができる。第２押圧プーリ１６０の直径は、第１押圧プーリ１５０の直径より小さい。

第２押圧プーリ１６０は、側面視にて第２従動プーリ１４１の斜め下方に位置している。第２押圧プーリ１６０は、第１押圧プーリ１５０の上方に位置している。第２押圧プーリ１６０の回転軸は、第１押圧プーリ１５０の回転軸に対して、基板分割装置１００の奥行方向(Ｙ軸方向)に僅かにずれて位置している。この僅かなずれにより、後述するように第１押圧プーリ１５０と第２押圧プーリ１６０とによって素体群９１０ｓを押圧した際の、素体群９１０ｓの挙動を調整することができる。

第１押圧プーリ１５０と第１従動プーリ１３３との間に位置する部分の第１平ベルト１１０は、第２駆動プーリ１４０と第２押圧プーリ１６０との間に位置する部分の第２平ベルト１２０と、隙間をあけて対向している。

基板分割装置１００は、外部電極９２０が設けられた素体群９１０ｓを順次供給する供給フィーダ１７０と、供給フィーダ１７０から供給された素体群９１０ｓを第１平ベルト１１０上に搬送する搬送フィーダ１７１とをさらに備える。搬送フィーダ１７１によって第１平ベルト１１０上に載置された素体群９１０ｓの複数のスクライブ溝９１２は、基板分割装置１００の奥行方向(Ｙ軸方向)に並んでいる。

基板分割装置１００は、第１駆動プーリ１３０と第１従動プーリ１３３との間に位置する部分の第１平ベルト１１０と対向するように、骨格壁１９０の一方の壁面に沿って配置された回収ガイド１８０と、回収ガイド１８０の下方に配置された回収ボックス１８１とをさらに備える。

ここで、本実施形態に係る基板分割装置１００の第２平ベルト１２０、第３平ベルト１１１および第４平ベルト１１２の各々の構成および製造方法について説明する。

図７は、本発明の実施形態１に係る基板分割装置の第２平ベルト、第３平ベルトおよび第４平ベルトが切り出される無端ロールの外観を示す斜視図である。図８は、本発明の実施形態１に係る基板分割装置の第２平ベルト、第３平ベルトおよび第４平ベルトの各々の積層構造を示す断面図である。

図７，８に示すように、本実施形態に係る基板分割装置１００の第２平ベルト１２０、第３平ベルト１１１および第４平ベルト１１２の各々は、１つの無端ロール１０が輪切りにされることにより形成される。無端ロール１０は、ウレタン樹脂１２にて表面を被覆された継ぎ目のない筒状の布１１で構成されている。無端ロール１０の外周面および内周面の各々は研磨されており、無端ロール１０の厚さのばらつきが５％以内に抑えられている。

よって、第２平ベルト１２０、第３平ベルト１１１および第４平ベルト１１２の各々における、厚さのばらつきは５％以下である。また、第２平ベルト１２０、第３平ベルト１１１および第４平ベルト１１２間における、厚さのばらつきも５％以下である。

本実施形態においては、第１テンショナ１３４および第２テンショナ１３５によって、第３平ベルト１１１および第４平ベルト１１２の各々に別々に張力を付加することにより、第３平ベルト１１１および第４平ベルト１１２の一方に弛みが生じることを抑制し、第３平ベルト１１１および第４平ベルト１１２の一方の弛みによって第１平ベルト１１０の厚さがばらつくことを抑制している。

第１平ベルト１１０は、第３平ベルト１１１と第４平ベルト１１２とが積層されて構成されているため、第１平ベルト１１０の厚さは、第２平ベルト１２０の厚さの略２倍である。よって、第１平ベルト１１０は、第２平ベルト１２０より厚い。第１平ベルト１１０の厚さが、第２平ベルト１２０の厚さの２倍以上であることが好ましい。

以下、本実施形態に係る基板分割装置１００の動作について説明する。搬送フィーダ１７１によって第１平ベルト１１０上に載置された素体群９１０ｓは、第１平ベルト１１０の回転により基板分割装置１００の奥行方向(Ｙ軸方向)に搬送され、第１押圧プーリ１５０と第２押圧プーリ１６０との間の位置を通過する。

図９は、本発明の実施形態１に係る基板分割装置において、基板が第１押圧プーリと第２押圧プーリとの間の位置を通過している状態を示す側面図である。

図９に示すように、素体群９１０ｓは、第１押圧プーリ１５０と第２押圧プーリ１６０との間の位置を通過する際に、第１平ベルト１１０と第２平ベルト１２０とによって挟まれた状態となる。この状態において、第１押圧プーリ１５０と第２押圧プーリ１６０とによって押圧されることにより、第１平ベルト１１０および第２平ベルト１２０を通じて、素体群９１０ｓに押圧力が負荷される。その結果、素体群９１０ｓの両主面のスクライブ溝９１２の先端から進展した亀裂９０が繋がって、素体群９１０ｓが、スクライブ溝９１２の位置にて分割される。

分割されて形成された積層コイル９００は、第１平ベルト１１０と第２平ベルト１２０とによって挟まれた状態のまま搬送され、第１従動プーリ１３３の上方を通過した後、第１駆動プーリ１３０と第１従動プーリ１３３との間に位置する部分の第１平ベルト１１０と回収ガイド１８０との間を通過して、回収ボックス１８１内に落下する。

本実施形態に係る基板分割装置１００においては、ウレタン樹脂１２にて表面を被覆された、第１平ベルト１１０と第２平ベルト１２０との間に素体群９１０ｓを挟んだ状態で、第１押圧プーリ１５０および第２押圧プーリ１６０によって素体群９１０ｓを押圧してスクライブ溝９１２の位置にて分割しているため、素体群９１０ｓに負荷される押圧力のばらつきを小さくして、安定して素体群９１０ｓを分割することができる。

また、第２平ベルト１２０、第３平ベルト１１１および第４平ベルト１１２の各々における、厚さのばらつきが５％以下であるため、素体群９１０ｓに負荷される押圧力のばらつきをより小さくすることができる。

さらに、第３平ベルト１１１および第４平ベルト１１２の各々に別々に張力を付加することにより、第３平ベルト１１１および第４平ベルト１１２の一方の弛みによって第１平ベルト１１０の厚さがばらつくことを抑制していることによっても、素体群９１０ｓに負荷される押圧力のばらつきを小さくすることができる。

なお、本実施形態においては、基板として外部電極９２０が設けられた素体群９１０ｓを基板分割装置１００によって分割する場合について説明したが、基板分割装置１００によって基板９１０ｍをスクライブ溝９１１の位置にて分割するようにしてもよい。この場合は、基板分割装置１００の幅が広くなる。

基板分割装置１００を用いて、スクライブ溝９１１が並ぶ方向に基板９１０ｍを搬送して、スクライブ溝９１１の位置にて基板９１０ｍを分割して素体群９１０ｓを形成した後、基板分割装置１００を再度用いて、素体群９１０ｓをスクライブ溝９１２が並ぶ方向に搬送して、スクライブ溝９１２の位置にて素体群９１０ｓを分割することにより、積層コイル９００を作製してもよい。

ここで、本実施形態に係る基板分割装置１００の効果を検証した実験例について説明する。

(実験例１)
実施例１，２および比較例１，２に係る４種類の基板分割装置を用いて、素体群９１０ｓを分割し、その分割状態について検証した。素体群９１０ｓには、１０個のスクライブ溝９１２を形成した。

実施例１に係る基板分割装置においては、第２平ベルト１２０、第３平ベルト１１１および第４平ベルト１１２の各々は、ウレタン樹脂１２にて表面を被覆されている。第２平ベルト１２０、第３平ベルト１１１および第４平ベルト１１２の各々における、厚さのばらつきを５％以下とし、第２平ベルト１２０、第３平ベルト１１１および第４平ベルト１１２間における、厚さのばらつきも５％以下とした。

実施例２に係る基板分割装置においては、第２平ベルト１２０、第３平ベルト１１１および第４平ベルト１１２の各々は、ウレタン樹脂１２にて表面を被覆されている。第２平ベルト１２０、第３平ベルト１１１および第４平ベルト１１２の各々における、厚さのばらつきを５％以下とし、第２平ベルト１２０、第３平ベルト１１１および第４平ベルト１１２間における、厚さのばらつきを５％より大きく７％以下とした。

比較例１に係る基板分割装置においては、第２平ベルト１２０、第３平ベルト１１１および第４平ベルト１１２の各々は、シリコン樹脂にて表面を被覆されている。第２平ベルト１２０、第３平ベルト１１１および第４平ベルト１１２の各々における、厚さのばらつきを５％以下とし、第２平ベルト１２０、第３平ベルト１１１および第４平ベルト１１２間における、厚さのばらつきも５％以下とした。

比較例２に係る基板分割装置においては、第２平ベルト１２０、第３平ベルト１１１および第４平ベルト１１２の各々は、シリコン樹脂にて表面を被覆されている。第２平ベルト１２０、第３平ベルト１１１および第４平ベルト１１２の各々における、厚さのばらつきを５％以下とし、第２平ベルト１２０、第３平ベルト１１１および第４平ベルト１１２間における、厚さのばらつきを５％より大きく７％以下とした。

表１は、実験例１の条件および結果をまとめたものである。表１に示すように、スクライブ溝の先端から斜め方向に亀裂が進展して基板が歪な形状で分割された箇所は、実施例１においては０箇所、実施例２においては２箇所、比較例１においては８箇所、比較例２においては９箇所であった。スクライブ溝の先端から亀裂が十分に進展せずにスクライブ溝の位置にて分割されなかった部分は、実施例１および実施例２においては認められず、比較例１および比較例２においては認められた。

実験例１の結果から、ウレタン樹脂にて表面を被覆された、第１平ベルトと第２平ベルトとの間に素体群を挟んだ状態で、第１押圧プーリおよび第２押圧プーリによって素体群を押圧してスクライブ溝の位置にて分割することにより、素体群に負荷される押圧力のばらつきを小さくして、安定して素体群を分割することができることが確認できた。

また、ウレタン樹脂にて表面を被覆された、第２平ベルト、第３平ベルトおよび第４平ベルト間における、それぞれのベルトの厚さのばらつきが５％以下である場合は、基板が歪な形状で分割された箇所および未分割部分の両方が認められず、安定して素体群を分割することができることが確認できた。

(実施形態２)
以下、本発明の実施形態２に係る基板分割装置について説明する。図１０は、本発明の実施形態２に係る基板分割装置の構成を示す正面図である。図１１は、図１０の基板分割装置を矢印ＸＩ方向から見た側面図である。図１２は、本発明の実施形態２に係る基板分割装置において、ローラが降下した状態を示す正面図である。図１３は、本発明の実施形態２に係る基板分割装置において、基板がローラとステージとの間の位置を通過して分割されている状態を、図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線矢印方向から見た断面図である。本実施形態においては、基板分割装置２００が、基板として、外部電極９２０が設けられた素体群９１０ｓを分割する場合について説明する。

図１０〜１３においては、基板分割装置２００の幅方向をＸ軸方向、基板分割装置２００の奥行方向をＹ軸方向、基板分割装置２００の高さ方向をＺ軸方向として示している。

図１０〜１３に示すように、本発明の実施形態２に係る基板分割装置２００は、回転可能に支持されたローラ２６０と、スクライブ溝９１２が並ぶ方向と搬送方向(Ｙ軸方向)２５２とが平行になるように、ローラ２６０の下方をローラ２６０の回転軸と直交する方向に通過して基板を搬送するステージ２５０と、ステージ２５０上に載置され、基板が載置される第１ウレタン樹脂シート２１０と、基板を覆うように基板上に載置された第２ウレタン樹脂シート２２０とを備える。

具体的には、基板分割装置２００は、ベース２９０を有している。金属製のステージ２５０が、ベース２９０上において矢印２５１で示す基板分割装置２００の奥行方向(Ｙ軸方向)に移動可能に設けられている。ステージ２５０は、ステージ２５０を基板分割装置２００の奥行方向(Ｙ軸方向)に移動させる図示しないサーボモータなどの駆動機構と接続されている。ステージ２５０の上面には、複数の吸引孔が設けられている。複数の吸引孔の各々は、図示しない真空ポンプと接続されている。真空ポンプを稼働させることにより、ステージ２５０上に載置されている第１ウレタン樹脂シート２１０を真空吸引により保持することができる。

基板分割装置２００の幅方向(Ｘ軸方向)においてステージ２５０を互いの間に挟むように、基板分割装置２００の高さ方向(Ｚ軸方向)に延在する２本の支持柱２６４がベース２９０上に設けられている。２本の支持柱２６４の先端部同士を繋ぐように、駆動機構２６１が設けられている。駆動機構２６１として、空圧アクチュエータ、油圧アクチュエータまたは電動アクチュエータなどを用いることができる。

駆動機構２６１は、ローラ２６０を矢印２６６で示す垂直方向に移動させる。具体的には、ローラ２６０の回転軸の両端を支持する１対の腕部２６３が、駆動機構２６１の下方に位置する平板部２６２の下面に固定されている。平板部２６２の上面には、３本のシリンダ部２６５の各々の下端が接続されている。駆動機構２６１は、基板分割装置２００の幅方向(Ｘ軸方向)において互いに間隔をあけて位置する３本のシリンダ部２６５の各々の上端に接続されており、３本のシリンダ部２６５の各々を垂直方向に伸縮させる。

３本のシリンダ部２６５が垂直方向に伸縮することにより、ローラ２６０の回転軸を水平方向に維持しつつローラ２６０が垂直方向に移動する。本実施形態においては、ローラ２６０は自由に回転可能に支持されているが、ローラ２６０を任意の回転速度で回転させる駆動機構が設けられていてもよい。本実施形態においては、ローラ２６０は、金属製であるが、樹脂製であってもよい。ローラ２６０が金属製である場合には、素体群９１０ｓに押圧力を均等に負荷することができる。

第１ウレタン樹脂シート２１０および第２ウレタン樹脂シート２２０の各々の厚さは、０．５ｍｍ以下である。第１ウレタン樹脂シート２１０および第２ウレタン樹脂シート２２０の各々の厚さのばらつきは、５％以下である。第１ウレタン樹脂シート２１０および第２ウレタン樹脂シート２２０の各々は、ウレタン樹脂のみで構成されている。

以下、本実施形態に係る基板分割装置２００の動作について説明する。ステージ２５０上に載置された第１ウレタン樹脂シート２１０上に素体群９１０ｓを載置し、素体群９１０ｓ上に第２ウレタン樹脂シート２２０を載置した状態において、真空ポンプを稼働させる。この状態において、素体群９１０ｓは、複数のスクライブ溝９１２が基板分割装置２００の奥行方向(Ｙ軸方向)に並ぶように位置している。その後、駆動機構２６１を稼働させて図１２中の矢印２６８に示すようにローラ２６０を所定の高さまで下降させる。

次に、ステージ２５０を図１３中の矢印２５２に示す基板分割装置２００の奥行方向(Ｙ軸方向)に移動させることにより、素体群９１０ｓは、ローラ２６０の下方の位置を通過する。

図１３に示すように、素体群９１０ｓは、ローラ２６０の下方の位置を通過する際に、第１ウレタン樹脂シート２１０と第２ウレタン樹脂シート２２０とによって挟まれた状態において、ローラ２６０とステージ２５０とによって押圧されることにより、第１ウレタン樹脂シート２１０および第２ウレタン樹脂シート２２０を通じて、素体群９１０ｓに押圧力が負荷される。その結果、素体群９１０ｓの両主面のスクライブ溝９１２の先端から進展した亀裂９０が繋がって、素体群９１０ｓが、スクライブ溝９１２の位置にて分割され、積層コイル９００が形成される。

ステージ２５０の移動速度は、５ｍｍ／秒以上１００ｍｍ／秒以下であることが好ましい。ステージ２５０の移動速度が速すぎる場合、スクライブ溝９１２の先端から亀裂が十分に進展せずにスクライブ溝９１２の位置にて分割されない部分が現れることがある。ステージ２５０の移動速度が遅すぎる場合、基板に負荷される押圧力が大きくなり、スクライブ溝９１２の先端から斜め方向に亀裂が進展して素体群９１０ｓが歪な形状で分割されやすい。

本実施形態に係る基板分割装置２００においては、厚さのばらつきが５％以下である、第１ウレタン樹脂シート２１０と第２ウレタン樹脂シート２２０との間に素体群９１０ｓを挟んだ状態で、ローラ２６０およびステージ２５０によって素体群９１０ｓを押圧してスクライブ溝９１２の位置にて分割しているため、素体群９１０ｓに負荷される押圧力のばらつきを小さくして、安定して素体群９１０ｓを分割することができる。

なお、本実施形態においては、基板として外部電極９２０が設けられた素体群９１０ｓを基板分割装置２００によって分割する場合について説明したが、基板分割装置２００によって基板９１０ｍをスクライブ溝９１１の位置にて分割するようにしてもよい。

基板分割装置２００を用いて、スクライブ溝９１１が並ぶ方向に基板９１０ｍを搬送して、スクライブ溝９１１の位置にて基板９１０ｍを分割して素体群９１０ｓを形成した後、基板分割装置２００を再度用いて、素体群９１０ｓをスクライブ溝９１２が並ぶ方向に搬送して、スクライブ溝９１２の位置にて素体群９１０ｓを分割することにより、積層コイル９００を作製してもよい。

ここで、本実施形態に係る基板分割装置２００の効果を検証した実験例について説明する。

(実験例２)
実施例３，４および比較例３，４に係る４種類の基板分割装置を用いて、基板９１０ｍを分割して素体群９１０ｓを形成し、さらに素体群９１０ｓを分割して、その分割状態について検証した。基板９１０ｍには、スクライブ溝９１１およびスクライブ溝９１２の各々を９個形成した。

実施例３に係る基板分割装置においては、厚さのばらつきが５％以下である、第１ウレタン樹脂シート２１０と第２ウレタン樹脂シート２２０との間に基板９１０ｍを挟んだ状態で、ローラ２６０およびステージ２５０によって基板９１０ｍを押圧した。

実施例４に係る基板分割装置においては、厚さのばらつきが５％より大きく７％以下である、第１ウレタン樹脂シート２１０と第２ウレタン樹脂シート２２０との間に基板９１０ｍを挟んだ状態で、ローラ２６０およびステージ２５０によって基板９１０ｍを押圧した。

比較例３に係る基板分割装置においては、厚さのばらつきが５％以下である、第１シリコン樹脂シートと第２シリコン樹脂シートとの間に基板９１０ｍを挟んだ状態で、ローラ２６０およびステージ２５０によって基板９１０ｍを押圧した。

比較例４に係る基板分割装置においては、厚さのばらつきが５％より大きく７％以下である、第１シリコン樹脂シートと第２シリコン樹脂シートとの間に基板９１０ｍを挟んだ状態で、ローラ２６０およびステージ２５０によって基板９１０ｍを押圧した。

表２は、実験例２の条件および結果をまとめたものである。表２に示すように、スクライブ溝の先端から斜め方向に亀裂が進展して基板が歪な形状で分割された箇所は、実施例３においては０箇所、実施例４においては５箇所、比較例３においては７箇所、比較例４においては２３箇所であった。スクライブ溝の先端から亀裂が十分に進展せずにスクライブ溝の位置にて分割されなかった部分は、実施例３および実施例４においては認められず、比較例３および比較例４においては認められた。

実験例２の結果から、厚さのばらつきが５％以下である、第１ウレタン樹脂シート２１０と第２ウレタン樹脂シート２２０との間に素体群９１０ｓを挟んだ状態で、ローラ２６０およびステージ２５０によって素体群９１０ｓを押圧してスクライブ溝９１２の位置にて分割した場合は、基板が歪な形状で分割された箇所および未分割部分の両方が認められず、安定して素体群を分割することができることが確認できた。

上述した実施形態の説明において、組み合わせ可能な構成を相互に組み合わせてもよい。

今回開示された実施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と考えられるべきである。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が含まれることが意図される。

１０無端ロール、１１布、１２ウレタン樹脂、９０亀裂、１００，２００基板分割装置、１１０第１平ベルト、１１１第３平ベルト、１１２第４平ベルト、１２０第２平ベルト、１３０第１駆動プーリ、１３１，１３２，１３３第１従動プーリ、１３４第１テンショナ、１３５第２テンショナ、１４０第２駆動プーリ、１４１，１４２，１４３第２従動プーリ、１５０第１押圧プーリ、１６０第２押圧プーリ、１６１，２６１駆動機構、１７０供給フィーダ、１７１搬送フィーダ、１８０回収ガイド、１８１回収ボックス、１９０骨格壁、２１０第１ウレタン樹脂シート、２２０第２ウレタン樹脂シート、２５０ステージ、２６０ローラ、２６２平板部、２６３腕部、２６４支持柱、２６５シリンダ部、２９０ベース、９００積層コイル、９１０素体、９１０ｍ基板、９１０ｓ素体群、９１１，９１２スクライブ溝、９２０外部電極。

Claims

一定間隔毎にスクライブ溝が設けられた基板を分割する基板分割装置であって、
前記スクライブ溝が並ぶ方向と搬送方向とが平行になるように前記基板が載置された状態で前記基板を搬送する無端の第１平ベルトと、
前記第１平ベルトを駆動する第１駆動プーリと、
前記第１平ベルトの上方に配置された無端の第２平ベルトと、
前記第１駆動プーリの回転軸と平行な回転軸を有し、前記第２平ベルトを駆動する第２駆動プーリと、
前記第１駆動プーリの回転軸と平行な回転軸を有し、前記第１平ベルトの内周面と接する第１押圧プーリと、
前記第２駆動プーリの回転軸と平行な回転軸を有し、前記第２平ベルトの内周面と接する第２押圧プーリとを備え、
前記第１平ベルトは、前記第２平ベルトより厚く、
前記第１押圧プーリと前記第２押圧プーリとによって、前記第１平ベルトと前記第２平ベルトとによって挟まれた状態の前記基板を押圧することにより、前記スクライブ溝の位置にて前記基板を分割し、
前記第１平ベルトは、第３平ベルトと第４平ベルトとが積層されて構成されており、
前記第３平ベルトと前記第４平ベルトとを離間させた状態で前記第３平ベルトに張力を付加する第１テンショナと、
前記第３平ベルトと前記第４平ベルトとを離間させた状態で前記第４平ベルトに張力を付加する第２テンショナとをさらに備える、基板分割装置。
前記第１平ベルトは、ウレタン樹脂にて表面を被覆されており、
前記第２平ベルトは、ウレタン樹脂にて表面を被覆されている、請求項１に記載の基板分割装置。
前記第１平ベルトの厚さは、前記第２平ベルトの厚さの２倍以上である、請求項１または２に記載の基板分割装置。
前記第１平ベルト、前記第３平ベルトおよび前記第４平ベルトの各々の厚さのばらつきが５％以下である、請求項１から３のいずれか１項に記載の基板分割装置。