【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被加圧体を加圧するための加圧装置に用いられる加圧ブロックに関し、特に、積層セラミックコンデンサ等を得るための積層シートを加圧する装置に適用する加圧ブロックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、チップ状の積層セラミックコンデンサを製造するためには、加圧装置によって、多数の電極を印刷等により設けたセラミックフィルムを重ね合わせて成る積層シート（グリーンシート）を加圧、加熱して一体化が行われ、その後、切断装置によって、積層シートを切断してチップ化が行われている。これにより、積層セラミックコンデンサを得ることができる。
このような加圧装置では、加熱されて、上方から積層シートに当接してそれを加圧する加圧ブロックが用いられている。
【０００３】
図５は、従来の加圧ブロックの断面を示している。
加圧ブロック１は、図５に示されているように、加圧装置の上金型に保持されている加圧プレート２と、該加圧プレートの収容凹所３に収容される板状の弾性部材４とを備える。
この弾性部材４は、例えばゴム材を凹所３に入れて加硫処理することにより成形される。この場合、弾性部材４の周縁部４ｂは凹所３の壁面３ａに加硫接着される。この弾性部材４は、常温時平坦な加圧面４ａを有する。
【０００４】
このような加圧ブロック１は、加圧装置の下金型に配置される積層シートを加圧するために、先ず例えば上金型の熱板に埋設されるヒータを介して加熱され、所定の温度に達すると、上金型の下動によって、積層シートに当接しながらそれを加圧する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような従来の加圧ブロック１を用いた場合、積層シートの周縁部に所定の加圧力が加わらず、このため、所望の歩留まりを達成することが困難であった。
そこで、本願の発明者が鋭意検討したところ、次のことが判明した。
即ち、弾性部材４が、加熱によって熱膨張するため、その中央部分が加圧プレート２の凹所３から下方へ膨出するが、その周縁部４ｂが凹所３の壁面３ａに接着されているため膨出しない。
つまり、弾性部材４の加圧面４ａは、非加熱時に平坦であっても、加圧時には、図５中の仮想線に示されているように、加熱により凸状に膨出してしまうことが判明した。
【０００６】
このような凸状の加圧面４ａが加圧時に積層シートに当接すると、積層シートの全面に均等な加圧力を加えることができなくなってしまう。即ち、積層シートの中央部分には均等な加圧力を与えることが可能であるが、周縁部には、充分な加圧力を与えることができない。このため、上記したような所望の歩留まりが得られなかった。
実測した結果、弾性部材４は、加熱によってその温度が高ければ高いほど大きく膨張するので、製造された積層シートの歩留まりが更に低くなることが判明した。
従って、積層シートの歩留まりを高められる加圧ブロックが望まれている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、次の構成を採用する。
〈構成〉
本発明に係る加圧装置用加圧ブロックは、加熱されて、被加圧体に加圧力を与える加圧ブロックであって、被加圧体に当接すべき弾性部材と、該弾性部材を収容し且つ該弾性部材の側面部を固着させるための加圧プレートとを備え、この弾性部材の被加圧体への加圧面は、非加熱時に凹状を有し、被加圧体を加圧する時に平坦となることを特徴とする。
【０００８】
〈作用〉
本発明に係る加圧装置用加圧ブロックでは、弾性部材の加圧面が、非加熱時に凹状に形成されている。そして、被加圧体を加圧する時に弾性部材が加熱により膨出するので、加圧面が平坦となる。これにより、被加圧体の全面を均等に加圧できるので、その歩留まりを高めることができる。
【０００９】
被加圧体として、積層シートを採用することができ、弾性部材として、ゴム材料で形成することができる。また、弾性部材の側面部が加硫接着されてもよい。
これにより、積層シートを歩留まりよく製造することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明に係る加圧装置用加圧ブロックを示す断面図である。
加圧ブロック４１は、図１に示されているように、加圧プレート１６と、弾性部材１７とを備えている。
加圧プレート１６は、その下面側に位置する収容凹所１６ａを有している。
【００１１】
この弾性部材１７は、凹所１６ａに収容されており、該凹所の壁面１６ｂに接着されている周縁部１７ａを有している。
【００１２】
弾性部材１７は、ゴム材を凹所１６ａに入れ、加硫処理することにより成形される。この場合、周縁部１７ａは、この加硫処理によって凹所１６ａの壁面１６ｂに加硫接着される。尚、別体の弾性部材を収容凹所１６ａの壁面に接着剤等を用いて固着するようにしてもよい。
【００１３】
弾性部材１７は、また、凹状に形成されている下面、即ち、加圧面１７ｂを有している。
この加圧面１７ｂは、図１に示されているように、凹所１６ａの最下端を結ぶ水平面（図中仮想線）より上方へ凹む中央部分と、該中央部分から凹所１６ａの最下端に至る円弧状の周辺部分とで形成されている。
このような加圧面１７ｂの上記水平面に対する凹み寸法は、弾性部材１７の材料、上下方向における厚さ、熱膨張係数及び加圧時に加わる加熱温度に基づいて計算することが可能であるが、予め測定し得た測定データに従って加圧面１７ｂを形成することが望ましい。下記一例では、このような測定データが示されている。
【００１４】
図２は、例えば弾性部材をショアＡ硬度が７０±１０のシリコンゴムから構成し、その常温の厚さｈを１０ｍｍに設定した場合において、弾性部材の表面温度と膨張厚さとの対応関係を示すグラフである。
図２では、横軸は、弾性部材の表面温度Ｔを示し、縦軸は、各表面温度に対応して、弾性部材の膨張厚さΔｈを示す。このΔｈは、例えば膨張した弾性部材の厚さをｈ′とする場合、このｈ′と上記ｈとの差になる。
【００１５】
図２を参考にすると、弾性部材の表面温度が高い程、膨張厚さが大きくなることが分かる。
このグラフと、弾性部材の所定の加熱温度とに基づいて、弾性部材の加圧面の凹み寸法を決定することができる。これによって、非加熱時に凹状となる加圧面は、所定の温度、即ち、所定の加圧温度まで加熱されると、平坦となる。
このような加圧面を有する加圧ブロックを、例えば積層シートの加圧装置に応用すると、積層シートの歩留まりが明らかに向上する。
【００１６】
以下、上記した本発明に係る加圧ブロックを応用した積層シートの加圧装置について説明する。
図３は、積層シートの加圧装置を示す断面図である。
この加圧装置は、上金型１０を備えている。この上金型１０は、上部の取付ベース１１と金型本体１２とを有している。取付ベース１１は断熱部１３を有し、その下面に取付ブロック２７を介して金型本体１２が取り付けられている。
金型本体１２には複数のカートリッジ式のヒータ１４が埋設され、又ヒータ１４，１４間に温度センサ１５が配されている。
【００１７】
金型本体１２の下面には、本発明に係る加圧ブロック４１が設けられている。この加圧ブロック４１は、金型本体１２に固定され、ヒータ１４によって予め加熱される。
【００１８】
金型本体１２は枠状のサイド型１８に上下動可能に嵌入されている。サイド型１８は取付ブロック２７にボルト１９を介して吊り下げられ、ボルト１９にはサイド型１８を下方へ弾性的に押圧するコイルスプリング２０が装着されている。
サイド型１８の下部にはカット型２１が固定されている。カット型２１は矩形状に形成され、加圧プレート１６が上下動可能に嵌入されている。そして、カット型２１には内側面（加圧プレート１６）に沿って切断刃２２が形成されている。
サイド型１８の下方は真空保持カバー２３がＯリング２４を介して覆っている。この真空保持カバー２３は、取付ブロック２７に固定されているコイルスプリング２８を介して弾性的に吊り下げられている。尚、サイド型１８には図示しない真空引きポートが設けられ、該ポートはサイド型１８を通り、カット型２１の下面で開口する吸引路に連通されている。
【００１９】
また、本発明の加圧装置は下金型３０を備えている。
下金型３０は熱板３１を有し、熱板３１には複数のカートリッジ式ヒータ３２が埋設され、又断熱部３３を有している。
熱板３１上には金型本体３４が固定されている。金型本体３４には、積層シート４０を配置するプレート３５を浮上させて支持する複数の支持ピン３６が突出可能に埋設されている。
一方、各支持ピン３６の直上にはプレート３５を挟持するためのクランプピン２６が位置し、各クランプピン２６はカット型２１に取付けられている。
上記積層シート４０は、多数の電極が印刷されているセラミックフィルムが整列して積層されて形成されている。
【００２０】
次に、本発明の加圧装置の動作を説明する。
先ず、上金型１０と下金型３０の各ヒータ１４，３２を作動させ、金型本体１２，３４を予め加熱する。これにより、加圧ブロック４１は、所定の温度まで加熱される。
次に、上金型１０の取付ベース１１が図示しない下動機構により下動し、真空保持カバー２３を下金型３０の金型本体３４に気密を保持して当接する。この状態で真空ポンプを作動させ、上金型１０と下金型３０間で真空引きする。
次いで、取付ベース１１を更に下動し、各クランプピン２６によりプレート３５を押圧しながら各支持ピン３６を後退させ、プレート３５を位置決め固定する。
【００２１】
取付ベース１１を更に下動し、カット型２１の切断刃２２を積層シート４０の縁部に喰い込ませて矩形状の切り込みを入れると共に、金型本体１２の下動により引き続き加圧プレート１６をカット型２１内壁に摺接させながら下動させ、弾性部材１７を積層シート４０上に当接させる。この当接状態は、下記する図４に示されている。
【００２２】
図４は、加圧時の加圧ブロックを示す断面図である。
図４では、弾性部材の加圧面１７ｂ′が非加熱時の凹状の面１７ｂ（図中一点鎖線を参考）から平坦な面に変化したことが示されている。この平坦な加圧面が積層シートに当接している。
【００２３】
従って、弾性部材１７を更に積層シート上に押し付けると、積層シート４０が加圧面１７ｂ′により全面的に均等な圧力を受けながら加圧されて一体化される。
このように一体化された積層シート４０の歩留まりは、従来ほぼ５０％であったところ、９０％以上に達していた。
【００２４】
【発明の効果】
本発明に係る加圧装置用加圧ブロックによれば、弾性部材の被加圧体への加圧面が、非加熱時に凹状を有し、被加圧体を加圧する時に平坦となるので、被加圧体の全面に加圧力を加えることができる。これにより、被加圧体の歩留まりを大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る加圧装置用加圧ブロックを示す断面図である。
【図２】本発明に係る弾性部材の表面温度と熱膨張厚さとの対応関係を示すグラフである。
【図３】本発明に係る加圧装置用加圧ブロックを応用した加圧装置を示す断面図である。
【図４】本発明に係る加圧時の加圧装置用加圧ブロックを示す断面図である。
【図５】従来の加圧装置用加圧ブロックを示す断面図である。
【符号の説明】
１６ 加圧プレート
１６ａ 収容凹所
１７ 弾性部材
１７ａ 周縁部
２２ 切断刃
３４ 金型本体
３５ プレート
４０ 積層シート
４１ 加圧ブロック（加圧装置用加圧ブロック）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a pressure block used for a pressure device for pressing a body to be pressed, and more particularly to a pressure block applied to a device for pressing a laminated sheet for obtaining a multilayer ceramic capacitor or the like.
[0002]
[Prior art]
For example, in order to manufacture a chip-shaped multilayer ceramic capacitor, a pressing device is used to press and heat a laminated sheet (green sheet) formed by laminating ceramic films provided with a large number of electrodes by printing or the like, and integrally heat the laminated sheet. After that, the laminated sheet is cut into chips by a cutting device. Thereby, a multilayer ceramic capacitor can be obtained.
In such a pressurizing device, a pressurizing block is used which is heated, abuts on the laminated sheet from above and presses it.
[0003]
FIG. 5 shows a cross section of a conventional pressure block.
As shown in FIG. 5, the pressing block 1 includes a pressing plate 2 held in an upper die of a pressing device, and a plate-shaped housing housed in a housing recess 3 of the pressing plate. And an elastic member 4.
The elastic member 4 is formed, for example, by putting a rubber material into the recess 3 and performing vulcanization. In this case, the peripheral portion 4b of the elastic member 4 is vulcanized and bonded to the wall surface 3a of the recess 3. The elastic member 4 has a flat pressing surface 4a at normal temperature.
[0004]
Such a pressure block 1 is first heated, for example, via a heater embedded in a hot plate of an upper mold, in order to press a laminated sheet arranged in a lower mold of a pressure device, and is heated to a predetermined temperature. Is reached, the upper mold is moved downward to press it while abutting the laminated sheet.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when such a conventional pressing block 1 is used, a predetermined pressing force is not applied to the peripheral portion of the laminated sheet, and therefore, it is difficult to achieve a desired yield.
The inventors of the present application have conducted intensive studies and have found the following.
That is, since the elastic member 4 thermally expands due to heating, the center portion of the elastic member 4 bulges downward from the concave portion 3 of the pressing plate 2, and the peripheral edge portion 4 b is bonded to the wall surface 3 a of the concave portion 3. Does not swell.
In other words, it has been found that the pressing surface 4a of the elastic member 4 bulges in a convex shape due to heating as shown by the phantom line in FIG. did.
[0006]
If such a convex pressing surface 4a comes into contact with the laminated sheet at the time of pressurization, it becomes impossible to apply a uniform pressing force to the entire surface of the laminated sheet. That is, it is possible to apply a uniform pressing force to the central portion of the laminated sheet, but it is not possible to apply a sufficient pressing force to the peripheral portion. Therefore, the desired yield as described above could not be obtained.
As a result of the actual measurement, it was found that the higher the temperature of the elastic member 4 due to heating, the greater the expansion, so that the yield of the manufactured laminated sheet was further reduced.
Therefore, a pressure block capable of increasing the yield of the laminated sheet is desired.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention employs the following configuration.
<Constitution>
The pressurizing block for a pressurizing device according to the present invention is a pressurizing block that is heated and applies a pressing force to a pressurized body, and includes an elastic member to be brought into contact with the pressurized body, and an elastic member. A pressurizing plate for accommodating and fixing a side surface of the elastic member, wherein a pressing surface of the elastic member against the pressurized body has a concave shape when not heated, and presses the pressurized body. It is characterized by being sometimes flat.
[0008]
<Action>
In the pressure block for a pressure device according to the present invention, the pressure surface of the elastic member is formed in a concave shape when not heated. The elastic member swells by heating when the object to be pressed is pressed, so that the pressing surface becomes flat. As a result, the entire surface of the body to be pressed can be uniformly pressed, and the yield can be increased.
[0009]
A laminated sheet can be used as the body to be pressed, and a rubber material can be used as the elastic member. Further, the side surface of the elastic member may be vulcanized and bonded.
Thereby, a laminated sheet can be manufactured with high yield.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a sectional view showing a pressure block for a pressure device according to the present invention.
The pressure block 41 includes a pressure plate 16 and an elastic member 17 as shown in FIG.
The pressure plate 16 has a housing recess 16a located on the lower surface side.
[0011]
The elastic member 17 is accommodated in the recess 16a and has a peripheral portion 17a adhered to a wall surface 16b of the recess.
[0012]
The elastic member 17 is formed by putting a rubber material into the recess 16a and performing vulcanization. In this case, the peripheral portion 17a is vulcanized and bonded to the wall surface 16b of the recess 16a by the vulcanization process. Note that a separate elastic member may be fixed to the wall surface of the accommodation recess 16a using an adhesive or the like.
[0013]
The elastic member 17 also has a lower surface formed in a concave shape, that is, a pressing surface 17b.
As shown in FIG. 1, the pressing surface 17b has a central portion that is recessed above a horizontal plane (an imaginary line in the figure) connecting the lowermost end of the recess 16a, and a lower end of the recess 16a from the central portion. It is formed with an arc-shaped peripheral part that reaches.
The size of the depression of the pressing surface 17b with respect to the horizontal plane can be calculated based on the material of the elastic member 17, the thickness in the vertical direction, the coefficient of thermal expansion, and the heating temperature applied at the time of pressing. It is desirable to form the pressurized surface 17b according to the obtained measurement data. In the following example, such measurement data is shown.
[0014]
FIG. 2 shows a correspondence relationship between the surface temperature of the elastic member and the expansion thickness when the elastic member is made of, for example, silicon rubber having a Shore A hardness of 70 ± 10 and its normal temperature thickness h is set to 10 mm. It is a graph.
In FIG. 2, the horizontal axis indicates the surface temperature T of the elastic member, and the vertical axis indicates the expansion thickness Δh of the elastic member corresponding to each surface temperature. This Δh is, for example, the difference between h ′ and h when the thickness of the expanded elastic member is h ′.
[0015]
Referring to FIG. 2, it can be seen that the higher the surface temperature of the elastic member, the larger the expansion thickness.
Based on this graph and a predetermined heating temperature of the elastic member, the size of the depression of the pressing surface of the elastic member can be determined. As a result, the pressing surface that becomes concave when not heated becomes flat when heated to a predetermined temperature, that is, a predetermined pressing temperature.
When a pressing block having such a pressing surface is applied to, for example, a pressing device for a laminated sheet, the yield of the laminated sheet is clearly improved.
[0016]
Hereinafter, an apparatus for pressing a laminated sheet to which the above-described pressing block according to the present invention is applied will be described.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a device for pressing a laminated sheet.
This pressurizing device includes an upper mold 10. The upper mold 10 has an upper mounting base 11 and a mold body 12. The mounting base 11 has a heat insulating portion 13, and the mold body 12 is mounted on a lower surface thereof via a mounting block 27.
A plurality of cartridge type heaters 14 are embedded in the mold body 12, and a temperature sensor 15 is disposed between the heaters 14.
[0017]
The pressure block 41 according to the present invention is provided on the lower surface of the mold body 12. The pressure block 41 is fixed to the mold body 12 and is heated in advance by the heater 14.
[0018]
The mold body 12 is vertically movably fitted into a frame-shaped side mold 18. The side mold 18 is suspended from a mounting block 27 via bolts 19, and a coil spring 20 that elastically presses the side mold 18 downward is mounted on the bolt 19.
A cut die 21 is fixed to a lower part of the side die 18. The cut mold 21 is formed in a rectangular shape, and the pressure plate 16 is fitted therein so as to be vertically movable. The cutting die 21 has a cutting blade 22 formed along the inner side surface (the pressure plate 16).
A vacuum holding cover 23 covers an area below the side mold 18 via an O-ring 24. The vacuum holding cover 23 is elastically suspended via a coil spring 28 fixed to the mounting block 27. The side die 18 is provided with a vacuum port (not shown), and the port passes through the side die 18 and communicates with a suction path opened at the lower surface of the cut die 21.
[0019]
The pressurizing device of the present invention includes a lower mold 30.
The lower mold 30 has a hot plate 31, a plurality of cartridge type heaters 32 are buried in the hot plate 31, and has a heat insulating portion 33.
A mold body 34 is fixed on the hot plate 31. A plurality of support pins 36 that levitate and support a plate 35 on which the laminated sheet 40 is arranged are embedded in the mold body 34 so as to protrude therefrom.
On the other hand, immediately above each support pin 36, a clamp pin 26 for holding the plate 35 is located, and each clamp pin 26 is attached to the cut mold 21.
The laminated sheet 40 is formed by aligning and laminating ceramic films on which a large number of electrodes are printed.
[0020]
Next, the operation of the pressurizing device of the present invention will be described.
First, the heaters 14 and 32 of the upper mold 10 and the lower mold 30 are operated to heat the mold bodies 12 and 34 in advance. Thereby, the pressure block 41 is heated to a predetermined temperature.
Next, the mounting base 11 of the upper mold 10 is moved downward by a lowering mechanism (not shown), and the vacuum holding cover 23 is brought into contact with the mold body 34 of the lower mold 30 while maintaining the airtightness. In this state, the vacuum pump is operated to evacuate the space between the upper mold 10 and the lower mold 30.
Next, the mounting base 11 is further moved down, and each support pin 36 is retracted while pressing the plate 35 with each clamp pin 26, and the plate 35 is positioned and fixed.
[0021]
The mounting base 11 is further moved downward, and the cutting blade 22 of the cutting die 21 is cut into the edge of the laminated sheet 40 to make a rectangular cut. The elastic member 17 is moved down while sliding on the inner wall of the cut mold 21 to bring the elastic member 17 into contact with the laminated sheet 40. This contact state is shown in FIG. 4 described below.
[0022]
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the pressing block at the time of pressing.
FIG. 4 shows that the pressing surface 17b 'of the elastic member has changed from a concave surface 17b when not heated (refer to a dashed line in the figure) to a flat surface. This flat pressing surface is in contact with the laminated sheet.
[0023]
Therefore, when the elastic member 17 is further pressed onto the laminated sheet, the laminated sheet 40 is pressed and integrated while receiving uniform pressure over the entire surface by the pressing surface 17b '.
The yield of the laminated sheet 40 integrated in this manner has reached about 90% or more, compared with about 50% in the past.
[0024]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the pressurizing block for pressurizing apparatuses which concerns on this invention, since the pressurization surface with respect to a to-be-pressed body of an elastic member has a concave shape at the time of non-heating, and becomes flat when the to-be-pressed body is pressurized, A pressing force can be applied to the entire surface of the pressing body. Thereby, the yield of the body to be pressed can be significantly improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing a pressure block for a pressure device according to the present invention.
FIG. 2 is a graph showing a correspondence between a surface temperature and a thermal expansion thickness of an elastic member according to the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a pressing device to which the pressing block for a pressing device according to the present invention is applied.
FIG. 4 is a sectional view showing a pressure block for a pressure device at the time of pressurization according to the present invention.
FIG. 5 is a sectional view showing a conventional pressure block for a pressure device.
[Explanation of symbols]
16 pressure plate 16a accommodation recess 17 elastic member 17a peripheral edge 22 cutting blade 34 mold body 35 plate 40 laminated sheet 41 pressure block (pressure block for pressure device)
