JP2000288765A - セラミックグリーンシートの加工方法及び加工装置 - Google Patents

セラミックグリーンシートの加工方法及び加工装置

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JP2000288765A
JP2000288765A JP11095773A JP9577399A JP2000288765A JP 2000288765 A JP2000288765 A JP 2000288765A JP 11095773 A JP11095773 A JP 11095773A JP 9577399 A JP9577399 A JP 9577399A JP 2000288765 A JP2000288765 A JP 2000288765A
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Japan
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green sheet
ceramic green
laser beam
predetermined pattern
predetermined
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JP11095773A
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Takahiro Yamamoto
高弘 山本
Yutaka Komatsu
裕 小松
Masashi Morimoto
正士 森本
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 セラミックグリーンシートに所定のパターン
形状の除去部を効率よく形成することを可能にする。 【解決手段】 レーザ光源1から放射されたレーザビー
ム2を、回折格子3を通過させて所定のパターン形状に
分光し、セラミックグリーンシート10に照射すること
により、セラミックグリーンシート10に所定のパター
ン形状の除去部を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本願発明は、積層セラミック
電子部品を製造する場合などに用いられるセラミックグ
リーンシートの加工方法及び加工装置に関し、詳しく
は、セラミックグリーンシートの一部を除去して、セラ
ミックグリーンシートに所定のパターン形状の除去部を
形成するためのセラミックグリーンシートの加工方法及
び加工装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、積層セラミック電子部品は、電気
特性の向上と、製品の小型化が同時に要求されるように
なっている。
【0003】さらに、大電流で使用することができるよ
うに、許容電流値を大きくすることが要求されることも
少なくない。
【0004】ところで、このような積層セラミック電子
部品の一つである積層インダクタは、通常、フェライト
磁性体内にコイル導体が埋設された構造を有しており、
一般的には、以下のようの工程を経て製造されている。
【0005】まず、フェライトセラミックグリーンシー
トにビアホールを形成する。次に、このセラミックグリ
ーンシート上に、コイル導体(内部導体)をスクリーン
印刷などの方法により配設した後、これを積層、圧着
し、各セラミックグリーンシートに配設されたコイル導
体を、上記のビアホールを介して互いに接続し、積層体
内にコイルを形成する。それから、この積層体を所定の
条件で焼成する。そして、焼成された積層体(素子)の
所定の位置に導電ペーストを塗布、焼付けして外部電極
を形成する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記のような工程を経
て製造される積層インダクタにおいては、インダクタン
スを大きくしたい場合、通常は、コイルの巻き数を増や
すことによってインダクタンスを大きくすることが行わ
れている。そして、コイル巻き数を増やすためには、シ
ート厚みと内部導体(コイル導体)の厚みを薄くするこ
とが必要になる。しかし、内部導体(コイル導体)の厚
みを薄くすると、内部導体の抵抗値が上昇し、許容電流
値が低下するという問題点がある。
【0007】一方、内部導体の抵抗値を下げるために、
内部導体の厚みを大きくすると、セラミックグリーンシ
ートの積層、圧着時に、内部電極の積み重ねずれが発生
しやすくなり、特性のばらつきが大きくなるという問題
点がある。
【0008】このような問題点を解消する方法として、
セラミックグリーンシートにマスクを施し、レーザ加工
法により、セラミックグリーンシートの表面に所定形状
の凹部を形成し、この凹部に内部導体(コイル導体)を
配設する方法が提案、実施されている。しかし、この方
法の場合、マスクを用いてレーザ加工を行うようにして
いるため、マスクに覆われた部分ではレーザビームが反
射され、エネルギーが有効に利用されない割合が高くな
って、加工効率が低下し、コストの増大を招くという問
題点がある。
【0009】本願発明は、上記問題点を解決するもので
あり、セラミックグリーンシートの一部を除去して、セ
ラミックグリーンシートに所定のパターン形状の除去部
を効率よく形成することが可能なセラミックグリーンシ
ートの加工方法及び加工装置を提供することを目的とし
ている。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願発明のセラミックグリーンシートの加工方法
は、レーザ光源から放射されたレーザビームを、回折格
子を通過させて所定のパターン形状に分光し、分光され
たレーザビームをセラミックグリーンシートに照射し、
セラミックグリーンシートの一部を除去して、セラミッ
クグリーンシートに、少なくとも一部がセラミックグリ
ーンシートを貫通していない所定のパターン形状の除去
部を形成することを特徴としている。
【0011】レーザ光源から放射されたレーザビーム
を、回折格子を通過させて所定のパターン形状に分光
し、分光されたレーザビームを、セラミックグリーンシ
ートに照射することにより、セラミックグリーンシート
の一部を除去して、セラミックグリーンシートに、少な
くとも一部がセラミックグリーンシートを貫通していな
い所定のパターン形状の除去部を効率よく形成すること
が可能になる。
【0012】なお、本願発明の方法において、「レーザ
ビームを、回折格子を通過させて所定のパターン形状に
分光し……」とは、レーザビームを、加工対象物の照射
面の形状(平面形状)が所定のパターン形状となるよう
に分光する場合のみではなく、さらに、加工対象物の除
去部の深さ方向のパターン(断面形状)が所定の形状と
なるように分光する場合などをも含む広い概念である。
【0013】また、回折格子を通過させる際に、多数個
のパターン形状が形成されるようにレーザビームを回折
させることにより、同時に多数個の除去部を形成するこ
とが可能になり、極めて効率よく所定の位置に、精度よ
く、多数個の除去部を形成することが可能になる。
【0014】また、請求項2のセラミックグリーンシー
トの加工方法は、セラミックグリーンシートを移動させ
ながら、レーザビームを照射することを特徴としてい
る。
【0015】セラミックグリーンシートを移動させなが
ら、レーザビームを照射することにより、セラミックグ
リーンシートの異なる位置に、所定のパターン形状の除
去部を効率よく形成することが可能になる。
【0016】また、請求項3のセラミックグリーンシー
トの加工方法は、セラミックグリーンシートを断続的に
移動させながら、レーザビームを照射することを特徴と
している。
【0017】セラミックグリーンシートを断続的に移動
させ、セラミックグリーンシートが静止しているタイミ
ングでレーザビームを照射することにより、形状精度や
位置精度の高い所定のパターン形状の除去部を効率よく
形成することが可能になる。
【0018】また、請求項4のセラミックグリーンシー
トの加工方法は、前記レーザ光源から放射されるレーザ
ビームが、パルス状のレーザビームであることを特徴と
している。
【0019】パルス状のレーザビームを照射することに
より、セラミックグリーンシートを連続的に移動させな
がらレーザビームを照射した場合にも、形状精度や位置
精度の高い所定のパターン形状の除去部を効率よく形成
することが可能になり、本願発明をより実効あらしめる
ことができる。
【0020】また、請求項5のセラミックグリーンシー
トの加工方法は、セラミックグリーンシートの所定の複
数箇所に、所定のパターン形状の除去部を形成するため
のセラミックグリーンシートの加工方法であって、パル
ス状のレーザビームを放射するレーザ光源と、レーザビ
ームを所定のパターン形状に分光する回折格子と、レー
ザビームを所定の反射角度で反射させるガルバノスキャ
ンミラーと、ガルバノスキャンミラーにより反射された
レーザビームを個々に集光する集光レンズと、セラミッ
クグリーンシートを所定の位置関係となるように配設
し、レーザ光源から放射されたパルス状のレーザビーム
を、前記回折格子を通過させて所定のパターン形状に分
光し、分光されたパルス状のレーザビームをガルバノス
キャンミラーで反射させてセラミックグリーンシートに
照射し、セラミックグリーンシートの一部を除去して、
セラミックグリーンシートに、少なくとも一部がセラミ
ックグリーンシートを貫通していない所定のパターン形
状の除去部を形成した後、ガルバノスキャンミラーの反
射角度を変化させて、レーザビームのセラミックグリー
ンシートへの照射を繰り返し、セラミックグリーンシー
トの異なる所定の位置に、少なくとも一部がセラミック
グリーンシートを貫通していない所定のパターン形状の
除去部を形成することを特徴としている。
【0021】ガルバノスキャンミラーの反射角度を変化
させて、レーザビームのセラミックグリーンシートへの
照射を繰り返すことにより、セラミックグリーンシート
の所定の領域では、セラミックグリーンシートを移動さ
せることなく、複数の位置で、所定のパターン形状の除
去部を形成することが可能になり、本願発明をより実効
あらしめることができる。
【0022】また、請求項6のセラミックグリーンシー
トの加工方法は、セラミックグリーンシートの所定の複
数箇所に、所定のパターン形状の除去部を形成するため
のセラミックグリーンシートの加工方法であって、パル
ス状のレーザビームを放射するレーザ光源と、レーザビ
ームを所定の反射角度で反射させるガルバノスキャンミ
ラーと、レーザビームを所定のパターン形状に分光する
回折格子と、パターン形状に分光されたレーザビームを
個々に集光する集光レンズと、セラミックグリーンシー
トを所定の位置関係となるように配設し、レーザ光源か
ら放射されたパルス状のレーザビームを、ガルバノスキ
ャンミラーで反射させた後、ガルバノスキャンミラーで
反射されたレーザビームを、前記回折格子を通過させて
所定のパターン形状に分光し、分光されたパルス状のレ
ーザビームをセラミックグリーンシートに照射し、セラ
ミックグリーンシートの一部を除去して、セラミックグ
リーンシートに、少なくとも一部がセラミックグリーン
シートを貫通していない所定のパターン形状の除去部を
形成し、ガルバノスキャンミラーの反射角度を変化させ
て、レーザビームのセラミックグリーンシートへの照射
を繰り返し、セラミックグリーンシートの異なる所定の
位置に、少なくとも一部がセラミックグリーンシートを
貫通していない所定のパターン形状の除去部を形成する
ことを特徴としている。
【0023】上記請求項5のセラミックグリーンシート
の加工方法では、レーザビームを回折格子を通過させて
所定のパターン形状に分光した後、分光されたレーザビ
ームを、ガルバノスキャンミラーで反射させてセラミッ
クグリーンシートに照射するようにしているが、この請
求項6のように、レーザビームをガルバノスキャンミラ
ーで反射させた後、回折格子を通過させて所定のパター
ン形状に分光するように構成することも可能であり、そ
の場合にも、上記請求項5の構成の場合と同様の効果を
得ることができる。
【0024】また、請求項7のセラミックグリーンシー
トの加工方法は、前記セラミックグリーンシートを移動
させながら、パルス状のレーザビームの照射を繰り返す
ことを特徴としている。
【0025】上記請求項5及び6においては、ガルバノ
スキャンミラーにより反射角度を変化させて、レーザビ
ームのセラミックグリーンシートへの照射を繰り返すよ
うにしているが、セラミックグリーンシートを移動させ
ることにより、位置的な制約なしに広い領域で、セラミ
ックグリーンシートの任意の位置に、所定のパターン形
状の除去部を確実に形成することが可能になり、本願発
明をより実効あらしめることができる。
【0026】また、請求項8のセラミックグリーンシー
トの加工方法は、セラミックグリーンシートに形成され
る所定のパターン形状の除去部の構造が、(a)全体がセ
ラミックグリーンシートを貫通していない未貫通構造、
(b)セラミックグリーンシートを貫通する貫通部分と、
セラミックグリーンシートを貫通していない未貫通部分
とを備えた部分貫通構造、(c)セラミックグリーンシー
トを貫通する貫通部分と、位置により深さの異なる未貫
通部分とを備えた部分貫通構造のいずれか一つの構造を
有していることを特徴としている。
【0027】本願発明は、上記(a),(b),(c)のよう
な構造を有する除去部をセラミックグリーンシートに形
成したい場合に特に有効であり、例えば、前記(b)又は
(c)のような構造の除去部に内部導体(コイル導体)を
配設することにより、許容電流値の大きい積層型コイル
部品を得ることが可能になる。
【0028】また、請求項9のセラミックグリーンシー
トの加工方法は、前記回折格子が、レーザビームの透過
率の高い材料を用いて形成されていることを特徴として
いる。
【0029】光学系、特に、回折格子に、レーザビーム
の透過率の高い材料を用いることにより、エネルギー効
率を向上させることが可能になり、セラミックグリーン
シートに所定のパターン形状の除去部を効率よく形成す
ることが可能になる。
【0030】また、請求項10のセラミックグリーンシ
ートの加工方法は、前記レーザ光源から放射されるレー
ザが、CO2レーザであることを特徴としている。
【0031】CO2レーザは、セラミックグリーンシー
トを構成するセラミック自体による吸収率が低く、セラ
ミック自体の変質などによる特性のばらつきを防止する
ことが可能であるため、本願発明のセラミックグリーン
シートの加工方法に用いるのに好適である。
【0032】なお、CO2レーザは、上述のように、セ
ラミックグリーンシートを構成するセラミック自体には
吸収されにくいが、セラミックグリーンシートを構成す
るバインダなどに、CO2レーザの吸収率の高い物質を
配合しておくことにより、CO2レーザを用いた場合に
も、効率よくセラミックグリーンシートの加工(除去)
を行うことが可能になる。
【0033】また、請求項11のセラミックグリーンシ
ートの加工方法は、前記セラミックグリーンシートが、
キャリアフィルムで一面を支持されたキャリアフィルム
付きセラミックグリーンシートであることを特徴として
いる。
【0034】本願発明は、キャリアフィルム(通常は樹
脂フィルム)で一面を支持されたキャリアフィルム付き
セラミックグリーンシートを加工する場合にも適用する
ことが可能である。キャリアフィルム付きセラミックグ
リーンシートを加工するようにした場合、キャリアフィ
ルムに支持された状態で、セラミックグリーンシートを
取り扱うことが可能になるため、セラミックグリーンシ
ートの変形や歪みの発生を抑制して、除去部の寸法精度
や位置精度を向上させることが可能になる。
【0035】また、請求項12のセラミックグリーンシ
ートの加工装置は、セラミックグリーンシートを支持す
る支持手段と、セラミックグリーンシートを所定方向に
移動させる移動手段と、レーザ光源と、前記レーザ光源
から放射されたレーザビームを通過させて、所定のパタ
ーン形状に分光する回折格子と、前記回折格子を通過
し、所定のパターン形状に分光されたレーザビームを個
々に集光して、前記支持手段により支持されたセラミッ
クグリーンシートに照射する集光レンズとを具備するこ
とを特徴としている。
【0036】セラミックグリーンシートを支持する支持
手段と、セラミックグリーンシートを所定方向に移動さ
せる移動手段と、レーザ光源と、レーザビームを通過さ
せて所定のパターン形状に分光する回折格子と、所定の
パターン形状に分光されたレーザビームを個々に集光し
てセラミックグリーンシートに照射する集光レンズとを
備えた加工装置を用いることにより、上述の本願発明の
加工方法を確実に実施して、セラミックグリーンシート
を効率よく加工して、所定のパターン形状の除去部を確
実に形成することが可能になる。
【0037】なお、セラミックグリーンシートを所定方
向に移動させる移動手段としては、セラミックグリーン
シートを支持する支持手段を所定方向に移動させること
により、セラミックグリーンシートを移動させるように
構成されたものや、セラミックグリーンシートを直接移
動させるように構成されたものなど、種々の構成のもの
を用いることも可能である。
【0038】また、請求項13のセラミックグリーンシ
ートの加工装置は、セラミックグリーンシートを支持す
る支持手段と、レーザ光源と、前記レーザ光源から放射
されたレーザビームを通過させて、所定のパターン形状
に分光する回折格子と、前記回折格子を通過し、所定の
パターン形状に分光されたレーザビームを所定の反射角
度で反射させるガルバノスキャンミラーと、前記ガルバ
ノスキャンミラーの反射角度を変化させるガルバノスキ
ャンミラー駆動手段と、前記ガルバノスキャンミラーに
より所定の反射角度で反射されたレーザビームを個々に
集光して、前記支持手段により支持されたセラミックグ
リーンシートに照射する集光レンズとを具備することを
特徴としている。
【0039】回折格子を通過して分光されたレーザビー
ムを、ガルバノスキャンミラーで反射させてセラミック
グリーンシートに照射するとともに、ガルバノスキャン
ミラーの反射角度を変化させて、レーザビームのセラミ
ックグリーンシートへの照射を繰り返すことにより、セ
ラミックグリーンシートの所定の領域では、セラミック
グリーンシートを移動させることなく、複数の位置で、
所定のパターン形状の除去部を形成することが可能にな
り、本願発明をより実効あらしめることができる。
【0040】また、請求項14のセラミックグリーンシ
ートの加工装置は、セラミックグリーンシートを支持す
る支持手段と、レーザ光源と、前記レーザビームを所定
の反射角度で反射させるガルバノスキャンミラーと、前
記ガルバノスキャンミラーの反射角度を変化させるガル
バノスキャンミラー駆動手段と、前記ガルバノスキャン
ミラーにより所定の反射角度で反射されたレーザビーム
を通過させて、所定のパターン形状に分光する回折格子
と、前記回折格子を通過し、所定のパターン形状に分光
されたレーザビームを個々に集光して、前記支持手段に
より支持されたセラミックグリーンシートに照射する集
光レンズとを具備することを特徴としている。
【0041】ガルバノスキャンミラーにより所定の反射
角度で反射されたレーザビームをセラミックグリーンシ
ートに照射するとともに、ガルバノスキャンミラーの反
射角度を変化させて、レーザビームのセラミックグリー
ンシートへの照射を繰り返すようにした場合にも、セラ
ミックグリーンシートの所定の領域では、セラミックグ
リーンシートを移動させることなく、複数の位置で、所
定のパターン形状の除去部を形成することが可能にな
り、本願発明をより実効あらしめることができる。
【0042】また、請求項15のセラミックグリーンシ
ートの加工装置は、セラミックグリーンシートを所定方
向に移動させる移動手段を具備していることを特徴とし
ている。
【0043】上記請求項13,及び14の加工装置にお
いては、ガルバノスキャンミラーにより反射角度を変化
させて、レーザビームのセラミックグリーンシートへの
照射を繰り返すようにしているが、請求項15のよう
に、セラミックグリーンシートを移動させることによ
り、位置的な制約なしに広い領域で、セラミックグリー
ンシートの任意の位置に、所定のパターン形状の除去部
を確実に形成することが可能になり、本願発明をより実
効あらしめることができる。
【0044】
【発明の実施の形態】以下、本願発明の実施の形態を示
してその特徴とするところをさらに詳しく説明する。
【0045】[実施形態1]図1は、本願発明の一実施
形態にかかるセラミックグリーンシートの加工装置の概
略構成を示す図である。また、図2は図1の加工装置を
用いて除去部を形成したセラミックグリーンシートを示
す図であり、(a)はセラミックグリーンシート全体を示
す斜視図、(b)は除去部の構造を示す拡大斜視図であ
る。
【0046】この実施形態では、積層型コイル部品の製
造に用いられるセラミックグリーンシートを加工して、
図2に示すように、略L字状の平面形状を有し、セラミ
ックグリーンシート10を貫通する貫通部分(貫通孔)
13と、セラミックグリーンシート10を貫通していな
い未貫通部分(有底凹部)14とを備えた除去部15を
形成する場合を例にとって説明する。なお、上記貫通部
分(貫通孔)13は、製品(積層型コイル部品)におい
てビアホールとして機能することになる部分であり、こ
の貫通部分(貫通孔)13は、底面が傾斜した部分(底
面傾斜部)14aに形成されている。
【0047】また、この実施形態で用いた加工装置は、
図1に示すように、セラミックグリーンシート10を支
持するとともに、所定の方向にセラミックグリーンシー
ト10を移動させることができるように構成された支持
手段(この実施形態ではXYテーブル)11と、レーザ
光源1と、レーザ光源1から放射されたレーザビーム2
を通過させて、複数個の所定のパターン形状(セラミッ
クグリーンシート10の所定のパターン形状の除去部1
5(図2)に対応する形状)に分光する回折格子3と、
回折格子3を通過し、所定のパターン形状に分光された
レーザビーム2を所定の反射角度で反射させるガルバノ
スキャンミラー4と、ガルバノスキャンミラー4により
所定の反射角度で反射されたレーザビーム2を個々に集
光する集光レンズ5とを備えており、集光レンズ5を通
過して集光されたレーザビームが、XYテーブル11上
のセラミックグリーンシート10に照射されるように構
成されている。
【0048】この加工装置は、さらに、レーザ光源1を
駆動するレーザ光源駆動手段6、ガルバノスキャンミラ
ー4の反射角度を変化させるガルバノスキャンミラー駆
動手段7と、XYテーブル11を所定の方向に移動させ
て、その上に支持されたセラミックグリーンシート10
を所定の方向に移動させるためのテーブル駆動手段(移
動手段)12とを備えている。
【0049】また、この加工装置においては、レーザ光
源1として、パルス幅の短いCO2レーザを放射するレ
ーザ光源が用いられている。また、回折格子3、ガルバ
ノスキャンミラー4、及び集光レンズ5には、CO2レ
ーザの吸収が少ないZnSeが用いられている。
【0050】また、この加工装置において、回折格子3
は、セラミックグリーンシート10に、上述のような除
去部15(図2)を形成することができるように、レー
ザビームを所定のパターン形状となるように(照射面に
おける平面形状が所定の形状となるように)分光すると
ともに、セラミックグリーンシート10の除去部15の
深さ方向の形状(断面形状)が所定の形状となるよう
に、パターン形状の所定の部位で所定の強度を有するレ
ーザビームが得られるように構成されている。
【0051】次に、上記のように構成されたセラミック
グリーンシートの加工装置を用いて、セラミックグリー
ンシートに所定のパターン形状の除去部を形成する方法
について説明する。
【0052】まず、NiCuZnフェライトを主成分
とするセラミックに酢酸ビニル系バインダを添加し、ボ
ールミルで17時間混合した後、ドクターブレード法に
よりシート状に成形した、厚さ50μmのセラミックグ
リーンシート10を、支持手段11上に載置する。 そして、定格出力300Wの穴あけ用のCO2レーザ
発生装置のレーザ光源1から放射されたパルス状のレー
ザビーム2を、回折格子3を通過させて所定のパターン
形状に分光する。 それから、分光されたパルス状のレーザビーム2を、
ガルバノスキャンミラー4で反射させてセラミックグリ
ーンシート10に照射し、セラミックグリーンシート1
0の一部を除去して、除去部15(図2)を形成する。
なお、ここでは、平面形状が略L字状で、幅W=100
μm、未貫通部分(有底凹部)14の深さT=20mm、
底面傾斜部14aの最深部の深さTMAX=50μm、
平面形状が略円形の貫通部分(貫通孔)13の直径D=
50μmの構造を有する除去部15(図2)を形成し
た。また、レーザビーム2としては、発振周波数=1k
Hz、パルス幅=50μS(マイクロ秒)、パルスエネ
ルギー=1mJの条件のものを用いて加工を行った。 それからさらに、ガルバノスキャンミラー4の反射角
度を変化させて、レーザビーム2のセラミックグリーン
シート10への照射を繰り返し、セラミックグリーンシ
ート10の異なる所定の位置に除去部15(図2)を形
成する。 そして、の、ガルバノスキャンミラー4の反射角度
を変化させてレーザビーム2をセラミックグリーンシー
ト10に照射する工程を繰り返し、セラミックグリーン
シート10の所定の領域(ガルバノスキャンミラーの反
射角度を変えることにより、異なる位置に除去部15を
形成することができる領域)のすべてに除去部15を形
成した後、XYテーブル11を所定量だけ移動させ、前
記〜の工程を繰り返して、セラミックグリーンシー
ト10の全体の所定の位置に上述のようなパターン形状
の除去部15を形成する。
【0053】この実施形態の方法によれば、回折格子3
を通過させて、複数の所定のパターン形状に分光したレ
ーザビーム2を、セラミックグリーンシート10に照射
することにより、セラミックグリーンシート10に所定
のパターン形状の除去部15(図2)を形成するように
しているので、マスクを用いる必要がなく、高いエネル
ギー効率で、セラミックグリーンシート10の所定の位
置に効率よく除去部15を形成することができる。
【0054】また、回折格子3を通過させる際に、多数
個のパターン形状が形成されるようにレーザビーム2を
回折させるようにしているので、同時に多数個の除去部
15を形成することが可能になり、極めて効率よく所定
の位置に、精度よく、多数個の除去部を形成することが
可能になる。
【0055】また、上記のように形成した除去部(凹
部)15にコイル導体を配設することにより、セラミッ
クグリーンシートを多数枚積層した場合にも、コイル導
体を配設した部分が盛り上がることにより、積みずれが
発生することを防止することが可能になり、特性のばら
つきの少ない積層型コイル部品を得ることが可能にな
る。
【0056】なお、上記実施形態では、除去部が略L字
状の平面形状を有している場合を例にとって説明した
が、本願発明において、セラミックグリーンシートに形
成すべき除去部の形状(構造)や寸法には、特別の制約
はなく、回折格子の設計パターンを変更することによ
り、種々のパターンの除去部を形成することができる。
【0057】また、上記実施形態では、積層型コイル部
品の製造に用いられるセラミックグリーンシートを加工
して、コイル導体を配設するための除去部(凹部)を形
成する場合を例にとって説明したが、本願発明は、除去
部を形成すべきセラミックグリーンシートの種類や用途
に特別の制約はなく、例えば、積層セラミックコンデン
サの製造に用いられるセラミックグリーンシートに内部
電極配設用の除去部(凹部)を形成する場合などに広く
適用することが可能である。
【0058】また、除去部として、全体がセラミックグ
リーンシートを貫通していない未貫通構造の除去部な
ど、種々の構造の除去部を形成する場合にも本願発明を
適用することが可能である。
【0059】また、上記実施形態では、CO2レーザを
用いているが、本願発明においては、他種類のレーザを
用いることも可能である。
【0060】また、上記実施形態では、パルス状のレー
ザビームを用いているが、場合によっては、パルス状の
レーザビーム以外のレーザビームを用いることも可能で
ある。
【0061】また、上記実施形態では、セラミックグリ
ーンシートを直接XYテーブル(支持手段)に載置して
加工するようにしているが、キャリアフィルム上に支持
されたセラミックグリーンシートをキャリアフィルムご
と支持手段に載置して加工することも可能である。な
お、キャリアフィルム付きセラミックグリーンシートを
加工するようにした場合、キャリアフィルムに支持され
た状態で、セラミックグリーンシートを取り扱うことが
できるため、セラミックグリーンシートの変形や歪みの
発生を抑制して、除去部の寸法精度や位置精度を向上さ
せることが可能になる。
【0062】[実施形態2]図3は、本願発明の他の実
施形態にかかるセラミックグリーンシートの加工装置の
概略構成を示す図である。この実施形態の加工装置は、
レーザビーム2が、先にガルバノスキャンミラー4で反
射された後、回折格子3を通過して所定のパターン形状
に分光されるように構成されている。
【0063】この実施形態2の加工装置は、回折格子3
をガルバノスキャンミラー4と集光レンズ5の間に配設
した点を除いては、上記実施形態1で用いた加工装置と
同様に構成されており、また、かかる加工装置を用いて
セラミックグリーンシートを加工する場合の加工方法も
同様であることから、上記実施形態1の相当部分の説明
を援用して、ここではその説明を省略する。なお、図3
において、図1と同一符号を付した部分は、同一又は相
当部分を示している。この図3の加工装置を用いてセラ
ミックグリーンシートを加工した場合にも、上記実施形
態1の場合と同様の効果を得ることができる。
【0064】なお、本願発明は、上記の実施形態1,2
によって限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内
において、種々の応用、変形を加えることが可能であ
る。
【0065】
【発明の効果】上述のように、本願発明(請求項1)の
セラミックグリーンシートの加工方法は、回折格子を通
過させて、複数の所定のパターン形状に分光したレーザ
ビームをセラミックグリーンシートに照射するようにし
ているので、セラミックグリーンシートに所定のパター
ン形状の除去部を効率よく形成することが可能になる。
なお、回折格子を通過させる際に、多数個のパターン形
状が形成されるようにレーザビームを回折させることに
より、同時に多数個の除去部を形成することが可能にな
り、セラミックグリーンシートに、極めて効率よく、位
置精度や形状精度に優れた所定のパターン形状の除去部
を形成することが可能になる。
【0066】また、請求項2のセラミックグリーンシー
トの加工方法のように、セラミックグリーンシートを移
動させながら、レーザビームを照射するようにした場
合、セラミックグリーンシートの異なる位置に、所定の
パターン形状の除去部を効率よく形成することが可能に
なる。
【0067】また、請求項3のセラミックグリーンシー
トの加工方法のように、セラミックグリーンシートを断
続的に移動させ、セラミックグリーンシートが静止して
いるタイミングでレーザビームを照射するようにした場
合、形状精度や位置精度の高い所定のパターン形状の除
去部を効率よく形成することが可能になる。
【0068】また、請求項4のセラミックグリーンシー
トの加工方法のように、パルス状のレーザビームを照射
するようにした場合、形状精度や位置精度の高い所定の
パターン形状の除去部を効率よく形成することが可能に
なり、本願発明をより実効あらしめることができる。
【0069】また、請求項5のセラミックグリーンシー
トの加工方法のように、ガルバノスキャンミラーの反射
角度を変化させて、レーザビームのセラミックグリーン
シートへの照射を繰り返すようにした場合、セラミック
グリーンシートの所定の領域では、セラミックグリーン
シートを移動させることなく、複数の位置で、所定のパ
ターン形状の除去部を形成することが可能になり、本願
発明をより実効あらしめることができる。
【0070】また、請求項6のセラミックグリーンシー
トの加工方法のように、ガルバノスキャンミラーで反射
されたレーザビームを、回折格子を通過させて所定のパ
ターン形状に分光して、セラミックグリーンシートに照
射するようにした場合にも、上記請求項5の構成の場合
と同様の効果を得ることができる。
【0071】また、ガルバノスキャンミラーにより反射
角度を変化させて、レーザビームのセラミックグリーン
シートへの照射を繰り返して、複数の位置に除去部を形
成することができるようにしている場合においても、請
求項7のように、セラミックグリーンシートを移動可能
とすることにより、位置的な制約なしに広い領域で、セ
ラミックグリーンシートの任意の位置に、所定のパター
ン形状の除去部を確実に形成することが可能になり、本
願発明をより実効あらしめることができる。
【0072】また、本願発明は、除去部の形状に特に制
約はなく、請求項8の(a),(b),(c)のように、種々
の構造を有する除去部を形成する場合に適用することが
可能である。
【0073】また、請求項9のセラミックグリーンシー
トの加工方法のように、光学系、特に、回折格子に、レ
ーザビームの透過率の高い材料を用いた場合、エネルギ
ー効率を向上させることが可能になり、セラミックグリ
ーンシートに所定のパターン形状の除去部を効率よく形
成することが可能になる。
【0074】また、請求項10のセラミックグリーンシ
ートの加工方法のように、レーザとして、CO2レーザ
を用いた場合、セラミックグリーンシートを構成するセ
ラミック自体による吸収が少ないため、セラミック自体
の変質などによる特性のばらつきを防止することが可能
になる。
【0075】また、請求項11のセラミックグリーンシ
ートの加工方法のように、本願発明は、キャリアフィル
ム(通常は樹脂フィルム)で一面を支持されたキャリア
フィルム付きセラミックグリーンシートを加工する場合
にも適用することが可能であり、その場合、キャリアフ
ィルムに支持された状態で、セラミックグリーンシート
を取り扱うことができるため、セラミックグリーンシー
トの変形や歪みの発生を抑制して、寸法精度や位置精度
の高い除去部を確実に形成することが可能になる。
【0076】また、本願発明(請求項12)のセラミッ
クグリーンシートの加工装置は、セラミックグリーンシ
ートを支持する支持手段と、セラミックグリーンシート
を所定方向に移動させる移動手段と、レーザ光源と、レ
ーザビームを通過させて所定のパターン形状に分光する
回折格子と、所定のパターン形状に分光されたレーザビ
ームを個々に集光してセラミックグリーンシートに照射
する集光レンズとを備えた構成を有しており、かかる加
工装置を用いることにより、本願発明の加工方法を確実
に実施して、セラミックグリーンシートを効率よく加工
し、所定のパターン形状の除去部を形成することが可能
になる。
【0077】また、請求項13及び14のセラミックグ
リーンシートの加工装置は、ガルバノスキャンミラーを
備えているので、ガルバノスキャンミラーの反射角度を
変化させて、回折格子を通過して分光されたレーザビー
ムのセラミックグリーンシートへの照射を繰り返すこと
により、セラミックグリーンシートの所定の領域では、
セラミックグリーンシートを移動させることなく、複数
の位置で、所定のパターン形状の除去部を形成すること
が可能になり、本願発明をより実効あらしめることがで
きる。
【0078】また、上記請求項13,及び14の加工装
置においては、ガルバノスキャンミラーにより反射角度
を変化させて、レーザビームのセラミックグリーンシー
トへの照射を繰り返すようにしているが、請求項15の
ように、セラミックグリーンシートを移動させることに
より、位置的な制約なしに広い領域で、セラミックグリ
ーンシートの任意の位置に、所定のパターン形状の除去
部を確実に形成することが可能になり、本願発明をより
実効あらしめることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明の一実施形態(実施形態1)にかかる
セラミックグリーンシートの加工装置の概略構成を示す
図である。
【図2】本願発明の一実施形態(実施形態1)におい
て、図1の加工装置を用いてセラミックグリーンシート
を加工することにより除去部を形成したセラミックグリ
ーンシートを示す図であり、(a)はセラミックグリーン
シート全体を示す斜視図、(b)は除去部の構造を示す拡
大斜視図である。
【図3】本願発明の他の実施形態(実施形態2)にかか
るセラミックグリーンシートの加工装置の概略構成を示
す図である。
【符号の説明】
1 レーザ光源 2 レーザビーム 3 回折格子 4 ガルバノスキャンミラー 5 集光レンズ 6 レーザ光源駆動手段 7 ガルバノスキャンミラー駆動手段 10 セラミックグリーンシート 11 支持手段(XYテーブル) 12 テーブル駆動手段 13 貫通部分(貫通孔) 14 未貫通部分(有底凹部) 14a 底面傾斜部 15 除去部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森本 正士 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 Fターム(参考) 4E068 AF01 CA03 CD04 CD08 CD13 CE03 CE04 DB12

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】レーザ光源から放射されたレーザビーム
    を、回折格子を通過させて所定のパターン形状に分光
    し、 分光されたレーザビームをセラミックグリーンシートに
    照射し、セラミックグリーンシートの一部を除去して、
    セラミックグリーンシートに、少なくとも一部がセラミ
    ックグリーンシートを貫通していない所定のパターン形
    状の除去部を形成することを特徴とするセラミックグリ
    ーンシートの加工方法。
  2. 【請求項2】セラミックグリーンシートを移動させなが
    ら、レーザビームを照射することを特徴とする請求項1
    記載のセラミックグリーンシートの加工方法。
  3. 【請求項3】セラミックグリーンシートを断続的に移動
    させながら、レーザビームを照射することを特徴とする
    請求項1記載のセラミックグリーンシートの加工方法。
  4. 【請求項4】前記レーザ光源から放射されるレーザビー
    ムが、パルス状のレーザビームであることを特徴とする
    請求項1〜3のいずれかに記載のセラミックグリーンシ
    ートの加工方法。
  5. 【請求項5】セラミックグリーンシートの所定の複数箇
    所に、所定のパターン形状の除去部を形成するためのセ
    ラミックグリーンシートの加工方法であって、 パルス状のレーザビームを放射するレーザ光源と、レー
    ザビームを所定のパターン形状に分光する回折格子と、
    レーザビームを所定の反射角度で反射させるガルバノス
    キャンミラーと、ガルバノスキャンミラーにより反射さ
    れたレーザビームを個々に集光する集光レンズと、セラ
    ミックグリーンシートを所定の位置関係となるように配
    設し、 レーザ光源から放射されたパルス状のレーザビームを、
    前記回折格子を通過させて所定のパターン形状に分光
    し、 分光されたパルス状のレーザビームをガルバノスキャン
    ミラーで反射させてセラミックグリーンシートに照射
    し、セラミックグリーンシートの一部を除去して、セラ
    ミックグリーンシートに、少なくとも一部がセラミック
    グリーンシートを貫通していない所定のパターン形状の
    除去部を形成した後、 ガルバノスキャンミラーの反射角度を変化させて、レー
    ザビームのセラミックグリーンシートへの照射を繰り返
    し、セラミックグリーンシートの異なる所定の位置に、
    少なくとも一部がセラミックグリーンシートを貫通して
    いない所定のパターン形状の除去部を形成することを特
    徴とするセラミックグリーンシートの加工方法。
  6. 【請求項6】セラミックグリーンシートの所定の複数箇
    所に、所定のパターン形状の除去部を形成するためのセ
    ラミックグリーンシートの加工方法であって、 パルス状のレーザビームを放射するレーザ光源と、レー
    ザビームを所定の反射角度で反射させるガルバノスキャ
    ンミラーと、レーザビームを所定のパターン形状に分光
    する回折格子と、パターン形状に分光されたレーザビー
    ムを個々に集光する集光レンズと、セラミックグリーン
    シートを所定の位置関係となるように配設し、 レーザ光源から放射されたパルス状のレーザビームを、
    ガルバノスキャンミラーで反射させた後、 ガルバノスキャンミラーで反射されたレーザビームを、
    前記回折格子を通過させて所定のパターン形状に分光
    し、 分光されたパルス状のレーザビームをセラミックグリー
    ンシートに照射し、セラミックグリーンシートの一部を
    除去して、セラミックグリーンシートに、少なくとも一
    部がセラミックグリーンシートを貫通していない所定の
    パターン形状の除去部を形成し、 ガルバノスキャンミラーの反射角度を変化させて、レー
    ザビームのセラミックグリーンシートへの照射を繰り返
    し、セラミックグリーンシートの異なる所定の位置に、
    少なくとも一部がセラミックグリーンシートを貫通して
    いない所定のパターン形状の除去部を形成することを特
    徴とするセラミックグリーンシートの加工方法。
  7. 【請求項7】前記セラミックグリーンシートを移動させ
    ながら、パルス状のレーザビームの照射を繰り返すこと
    を特徴とする請求項5又は6記載のセラミックグリーン
    シートの加工方法。
  8. 【請求項8】セラミックグリーンシートに形成される所
    定のパターン形状の除去部の構造が、 (a)全体がセラミックグリーンシートを貫通していない
    未貫通構造、 (b)セラミックグリーンシートを貫通する貫通部分と、
    セラミックグリーンシートを貫通していない未貫通部分
    とを備えた部分貫通構造、 (c)セラミックグリーンシートを貫通する貫通部分と、
    位置により深さの異なる未貫通部分とを備えた部分貫通
    構造のいずれか一つの構造を有していることを特徴とす
    る請求項1〜7のいずれかに記載のセラミックグリーン
    シートの加工方法。
  9. 【請求項9】前記回折格子が、レーザビームの透過率の
    高い材料を用いて形成されていることを特徴とする請求
    項1〜8のいずれかに記載のセラミックグリーンシート
    の加工方法。
  10. 【請求項10】前記レーザ光源から放射されるレーザ
    が、CO2レーザであることを特徴とする請求項1〜9
    のいずれかに記載のセラミックグリーンシートの加工方
    法。
  11. 【請求項11】前記セラミックグリーンシートが、キャ
    リアフィルムにより一面を支持されたキャリアフィルム
    付きセラミックグリーンシートであることを特徴とする
    請求項1〜10のいずれかに記載のセラミックグリーン
    シートの加工方法。
  12. 【請求項12】セラミックグリーンシートを支持する支
    持手段と、 セラミックグリーンシートを所定方向に移動させる移動
    手段と、 レーザ光源と、 前記レーザ光源から放射されたレーザビームを通過させ
    て、所定のパターン形状に分光する回折格子と、 前記回折格子を通過し、所定のパターン形状に分光され
    たレーザビームを個々に集光して、前記支持手段により
    支持されたセラミックグリーンシートに照射する集光レ
    ンズとを具備することを特徴とするセラミックグリーン
    シートの加工装置。
  13. 【請求項13】セラミックグリーンシートを支持する支
    持手段と、 レーザ光源と、 前記レーザ光源から放射されたレーザビームを通過させ
    て、所定のパターン形状に分光する回折格子と、 前記回折格子を通過し、所定のパターン形状に分光され
    たレーザビームを所定の反射角度で反射させるガルバノ
    スキャンミラーと、 前記ガルバノスキャンミラーの反射角度を変化させるガ
    ルバノスキャンミラー駆動手段と、 前記ガルバノスキャンミラーにより所定の反射角度で反
    射されたレーザビームを個々に集光して、前記支持手段
    により支持されたセラミックグリーンシートに照射する
    集光レンズとを具備することを特徴とするセラミックグ
    リーンシートの加工装置。
  14. 【請求項14】セラミックグリーンシートを支持する支
    持手段と、 レーザ光源と、 前記レーザビームを所定の反射角度で反射させるガルバ
    ノスキャンミラーと、 前記ガルバノスキャンミラーの反射角度を変化させるガ
    ルバノスキャンミラー駆動手段と、 前記ガルバノスキャンミラーにより所定の反射角度で反
    射されたレーザビームを通過させて、所定のパターン形
    状に分光する回折格子と、 前記回折格子を通過し、所定のパターン形状に分光され
    たレーザビームを個々に集光して、前記支持手段により
    支持されたセラミックグリーンシートに照射する集光レ
    ンズとを具備することを特徴とするセラミックグリーン
    シートの加工装置。
  15. 【請求項15】セラミックグリーンシートを所定方向に
    移動させる移動手段を具備していることを特徴とする請
    求項13又は14記載のセラミックグリーンシートの加
    工装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100709171B1 (ko) 2005-11-08 2007-04-18 주식회사 이오테크닉스 레이저 빔 분할을 이용한 레이저 가공 장치
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JP2015535387A (ja) * 2012-10-25 2015-12-10 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated 薄膜電気化学デバイスのパターニングのための回折光学素子及び方法

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