JP2005144249A - 保持プレートの保持孔洗浄装置及びその洗浄方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 研磨材を混ぜた溶液流を複数の保持孔に同時に流すことによって、保持プレートの複数の保持孔の壁面に付着した粘着性のある研磨カスを物理的に除去する方法を提供する。
【解決手段】 洗浄装置２０には保持プレート１を保持する保持部と、全ての保持孔２５に研磨材と液体の混合液を通過させることのできる圧送部とを有している。
【選択図】 図１（ｂ）

Description

本発明は、チップコンデンサや抵抗体等の小型電子部品の端部に外部電極を塗布して形成する際に用いる保持プレートの小型電子部品を差し込むための保持孔を洗浄除去する方法に関する。

チップコンデンサや抵抗体等の小型電子部品の端部に外部電極を塗布して形成する方法として、小型電子部品の最大断面寸法よりも小さな直径の多数の孔を形成した弾性体材料を、芯材プレート５に被覆して保持プレートとして用いるものが特許文献１によって知られている。サブｍｍからｍｍオーダーの小さな直径の孔を押し広げて小型電子部品を収容し、弾性体材料の弾性によって保持するものである。

図４は保持プレートの全体図である。保持プレートに弾性的な保持孔を設けた後には、本来の保持プレート１の目的である外部電極塗布のための機能を損なわないように、図４に示すように、弾性成形体７の表面を研磨加工して、弾性成形体７の穴縁のバリ６を除去するために凹凸を平坦化する必要があり、この工程は必須の工程として用いられている。

このような、弾性成形体７の表面を研削又は研磨加工する工程で発生する研磨カス１１は、極めて高い粘着性を有しているため、弾性成形体７の表面や保持プレート１の保持孔２５の壁面に強固に付着するため、研磨カス１１の除去作業は極めて困難であった。

図５は、保持孔の壁面に付着した研磨カスの概念図である。図５に示すように、研磨カス１１が除去されず付着した状態のままだと、小型電子部品端部への電極塗布形成のために小型電子部品が保持孔２５に挿入される時に、小型電子部品の表面や保持孔２５の壁面に研磨カス１１が付着し、電極塗布形成操作が不良となるトラブルを招くなどの問題となることも少なくなかった。

一般的な保持プレート等の洗浄装置として、研磨材と水（液体）の混合体をポンプで搬送し、圧縮空気の力を利用して対象物に混合体を噴射して洗浄するウエットブラスト加工が、例えば、非特許文献１で知られている。研磨材と水の混合体を高速で吹き付けることによって、保持プレート等対象物の表面洗浄を行う装置である。

あるいは、研磨材と水との混合液を、ノズルから高速で噴射するウエットブラスト装置が非特許文献２で知られている。ノズルから噴射された研磨材（粒子）は加工物に衝突し物理的に表面を削ったり、付着物・汚れを除去することができる。

しかしながら、保持孔２５壁面に付着した研磨カス１１を洗浄除去するには、少なくとも研磨材が保持孔２５を通過しなければならないが、非特許文献１に記載のウエットブラストを用いた場合には、対象物の表面を混合体が流れて表面洗浄をするのみであり、保持孔２５内部を通過することはできない。

非特許文献２のガンを用いた高速噴射の場合、ガンの開口部面積が小さいため、非特許文献１の装置に比べてより高速噴射が可能となり、したがって、保持孔２５を研磨材が通過することも場合によっては起こり得る。高速の研磨材が保持孔２５を通過すれば、研磨カス１１が洗浄除去されることもあるいは起こり得るが、ガンの噴出口の面積は高々ｃｍ^２オーダーであり保持プレート全体の面積に比べてはるかに小さい。また、1枚の保持プレート１には、例えば７０００個にのぼる多数の保持孔２５が存在している。そのため、全ての保持孔２５から研磨カス１１を洗浄除去するためには、ゆっくりと時間をかけてガンを移動させながら、少数個ずつ保持孔２５を洗浄してゆく必要があるため、保持プレート１枚の洗浄ですら多くの時間を要する。

また、電子部品の小型化はさらにすすみ、冒頭で述べたように、今やサブｍｍオーダーの微細な寸法が保持プレート１に要求されている。このようなサブｍｍの大きさになると、混合液の表面張力が相対的に大きくなるので、ガンから高速噴射をしても混合体は保持孔２５を通過できなくなる、という問題もある。
特公昭６２−２０６８５号公報 インターネット＜ＵＲＬ： ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｍａｃｈｏ．ｃｏ．ｊｐ．ｗｅｔｂｌａｓｔ．ｈｔｍ＞（ウエットブラストとは） インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｐｒｏｓ．ｊｐ／ｂｏｏｋｍａｒｋ．ａｓｐ＞ （ワンダーガンエアーブラストタイプ）

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、複数の保持孔スラリー（研磨材を混ぜた溶液）流を通過させることによって、保持プレートの複数の保持孔壁面に付着した粘着性のある研磨カスを物理的に除去する方法を提供するものである。

請求項１に記載の発明は、厚さ方向の複数の貫通孔を設けた剛性を有する芯材プレートと、前記貫通孔の軸心と同じ軸心を備えた弾性を有する保持孔とを有する電子部品の保持プレートの洗浄装置であって、該洗浄装置には前記保持プレートを保持する保持部と、全ての前記保持孔に研磨材と液体の混合液を通過させることのできる圧送部とを有していることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１又は請求項２の構成に加え、前記圧送部は、前記保持プレートの少なくとも一方の面を覆うことのできるドーム部を有していることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２の構成に加え、前記研磨材の平均粒径は、前記保持孔の直径の１％乃至３０％であることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１又は請求項２の構成に加え、前記研磨材は、アルミナ、ガラスビーズ、ダイヤモンド、クルミなど表面に角を有する固形物であることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１又は請求項２の構成に加え、前記保持プレート面の保持孔内部に、前記混合液を通過させることにより、前記保持孔内部の付着物を除去することを特徴とする。

請求項１に記載の発明は、厚さ方向の複数の貫通孔を設けた剛性を有する芯材プレートと、前記貫通孔の軸心と同じ軸心を備えた弾性を有する保持孔とを有する電子部品の保持プレートの洗浄装置であって、該洗浄装置には前記保持プレートを保持する保持部と、全ての前記保持孔に研磨材と液体の混合液を通過させることのできる圧送部とを有しているので、一つの保持プレートに、直径サブｍｍからｍｍという微細な細部の保持孔が例えば７０００個以上の膨大な数存在する場合でも、全ての保持孔に確実に多数の研磨材を送出させて保持孔の側壁の付着物を洗浄除去することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１の効果に加え、前記圧送部は、前記保持プレートの少なくとも一方の面を覆うことのできるドーム部を有しているので、保持プレートの表面から溶液が逃げて圧損を生じさせることがない。したがって、直径サブｍｍからｍｍという微細なサイズの保持孔が７０００個以上の膨大の数の保持孔に、確実に多数の研磨材を送出して保持孔の側壁の付着物を洗浄除去することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２の効果に加え、前記研磨材の粒径は、前記保持孔の直径の１％乃至３０％であることを特徴とする。したがって、確実に付着物を洗浄除去することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１又は請求項２の効果に加え、前記研磨材は、アルミナ、ガラスビーズ、ダイヤモンド、クルミなど表面に角を有する固形物であるので、研磨カスに確実に付着することができ、研磨材の持つエネルギーを研磨カスに与えて洗浄除去効果を高めることができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１又は請求項２の効果に加え、前記保持プレート面の保持孔内部に、前記混合液を通過させることにより、前記保持孔内部の付着物を除去することができるので、より確実に研磨カスを洗浄除去することができる。

以下、図１乃至図３を用いて本発明の実施の形態について説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係るブラスト装置の概念図である。（ａ）は、ブラスト装置の上部から見た概念図、（ｂ）は、Ａ−Ａ矢視の断面図である。

まず構成を説明する。ブラスト装置２０は、スラリー３０を圧送するためのポンプ２１、スラリー３０を搬送するための管路２２、スラリー３０を保持プレート１の一方の面の全面に送出するためのガイド部２３、保持プレート１を保持するための保持部２４からなる。ガイド部２３は、ドーム部２３ａと保持部２４から構成される。

ポンプ２１から圧送されたスラリー３０は、ガイド部２３を経てドーム部２３ａ全体を満たし、保持部２４に設置された保持プレート１の一方の面の保持孔２５に所定の圧力で到達し、保持孔２５を通過した後にタンク２６へ落下する。ここで、ポンプ２１、管路２２、ガイド部２３、タンク２６を総称して圧送部という。

落下したスラリー３０は、タンク２６で収集蓄積され、再びポンプ２１で汲み上げられ管路２２を経て、ガイド部２３へと圧送される。ガイド部２３は、保持孔２５以外からスラリー３０を含む混合液が漏れないよう、ドーム部２３ａと保持プレート１の間にパッキンが施されており、保持プレート１をセットした際には押しつけられて隙間を防ぐ構造に設計してある。したがって、ポンプから圧送された混合液圧は、保持孔２５にかかり、圧損は生じない。

次に、保持孔２５の洗浄方法を説明する。例えば、精密研削用メディアとして、フジホワイト＃２２０（（株）不二精機製造所製）を用いてアルミナ３１を水に溶かしたスラリー３０を、２５０リットル／分の速度でガイド部２３へ送出する。ドーム部２３ａの容積全体にスラリー３０が圧送され、スラリー３０は全ての保持孔２５を高速で通過する。

図２は、本発明の実施の形態に係る研磨カスの洗浄作用を説明するための概念図である。（ａ）は、アルミナが保持孔２５付近へ到達した図、（ｂ）は、アルミナが、保持孔２５を通過した図である。

図２（ａ）に示すように、スラリー３０は、ガイド部２３を通じて所定の圧力で保持プレート１の保持孔２５に到達し、保持孔２５を通過後、タンク２６へと落下していく。タンク２６の縦方向の長さをＬ１、横方向の長さをＬ２とするとタンク２６の総面積Ｓ１は、Ｓ１＝Ｌ１×Ｌ２で表される。保持孔２５の半径をＲ、保持孔２５の数をｎとすると、保持孔２５の断面積Ｓ２は、Ｓ２＝π×Ｒ^２×ｎで表される。ここで、Ｌ１、Ｌ２は数１０ｃｍのオーダー、保持孔２５の直径はサブｍｍからｍｍのオーダー、保持孔２５の数は７０００個に及ぶ数なので、保持孔２５の断面積の総和Ｓ２は、ガイド部２３の断面積Ｓ１の総和に比して小さい。つまり、所定の圧力でガイド部２３よりスラリー３０を送出することにより、ガイド部２３内のスラリー３０の流速に比して、保持孔２５内のスラリー３０の流速は上記の総面積比Ｓ２／Ｓ１の値に反比例して大きな値となり、典型的には１０〜１００倍程度の流れとなる。これにより、保持孔２５内でスラリー３０の高速な流れが発生し、流れに乗じてアルミナ３１粒子に高速の運動エネルギーを付与することができる。

図２（ｂ）に示すように、保持孔２５内を高速で通過する際に、アルミナ３１の多数の粒子が研磨カス１１に衝突することにより、アルミナ３１の粒子の運動エネルギーをもって、研磨カス１１が保持孔２５の壁面より剥離しスラリー３０の流れにのって落下していく。その結果、保持孔２５の内部にある研磨カス１１を洗浄除去することが可能となる。

表１に、「フジホワイト」の各製品の番号に対応する研磨材の粒径と洗浄除去効果が表れる保持孔の直径の値の範囲を示す。図３は、本発明の実施の形態に係る保持孔と洗浄除去可能な研磨材の大きさの相関図である。斜線部分が洗浄除去可能領域を示す。横軸に保持孔２５の直径、縦軸にアルミナ３１の大きさの割合（保持孔２５の直径に対する）を示した。図３に示したように、保持孔２５の直径が２．５ｍｍ以下の場合、保持孔２５の直径に対してアルミナ３１の平均粒径は３０％以下であれば研磨カス１１の除去が可能となり、洗浄除去効果がある。

図１で示したように、ポンプ２１で収集したスラリー３０をプレート洗浄用本流４１とタンク内メディアの撹拌用流４２にわけてもよい。

なお、研磨用メディアとしてアルミナ３１を用いて説明したが、角があり、研磨性の高い固形物であれば良く、ガラスビーズ、ダイヤモンド、クルミなどを用いても良い。メディアを液体（この場合は水）に混合する際の濃度として、１０％から３０％程度であればよい。研磨材の表面の角によって、保持孔２５側壁の研磨カス１１に確実に衝突することができ、研磨材の持つエネルギーを研磨カス１１に与えて洗浄除去効果を高めることができる。

また、ポンプ２１の流速は２５０リットル／分としたが、保持孔２５の周囲に落下してきたスラリー３０が、保持孔２５以外の場所から通過せずしたがって圧損が生じず、研磨カス１１を洗浄除去する効果があれば良く、５０リットル／分〜５００リットル／分のいずれかの値に設定しても良い。あるいは、５０リットル／分〜５００リットル／分のいずれかの値で一定周期又はランダム周期に設定して圧送してもよい。一定周期又はランダム周期な圧力で混合液を圧送することによって、より洗浄除去効果を高めることができる。

また、混合液に用いる液体として水を用いて説明したが、取り扱いが平易で装置コストが安ければ良く、アルコールを用いても良い。

また、研磨材２５によって研磨カス１１が除去されるメカニズムは、上述のように研磨粒子の高速の運動エネルギーによるので、保持孔２５の孔の長さに依存しない。したがって、保持プレート１を複数枚重ねて、ガイド部２３に設置し洗浄除去を行っても良い。このような洗浄装置の構造を用いることによって、複数枚の保持プレート１を同時に洗浄除去することが可能となる。

以上のように、本発明の実施の形態の保持孔洗浄装置及びその洗浄方法を用いれば、直径サブｍｍからｍｍという微細なサイズの保持孔２５が７０００個に及ぶ膨大の数の保持孔２５に確実に多数の研磨材を送出して保持孔２５の側壁の付着物を洗浄除去することができる。

本発明の実施の形態に係るブラスト装置の概念図である。（ａ）は、ブラスト装置の上部から見た概念図である。 図１（ａ）における、線分Ａ−Ａの断面図である。 同実施の形態に係る研磨カスの洗浄除去作用を説明するための概念図である。（ａ）は、アルミナが保持孔付近へ到達した図である。 図２（ａ）において、アルミナが、保持孔を通過した図である。 本発明の実施の形態に係る保持孔と洗浄除去可能なメディアの大きさの相関図である。 従来の保持プレートの全体図である。 従来の保持孔に付着した研磨カスの概念図である。

符号の説明

１ 保持プレート
５ 芯材プレート
６ 孔縁のバリ
７ 弾性成形体
１１ 研磨カス
２０ ブラスト装置
２１ ポンプ
２２ 管路
２３ ガイド部
２３ａ ドーム部
２４ 保持部
２５ 保持孔
２６ タンク
３０ スラリー
３１ アルミナ（研磨材）
４１ プレート洗浄用本流
４２ 撹拌用流

Claims (5)

1. 厚さ方向の複数の貫通孔を設けた剛性を有する芯材プレートと、前記貫通孔の軸心と同じ軸心を備えた弾性を有する保持孔とを有する電子部品の保持プレートの洗浄装置であって、
   該洗浄装置には前記保持プレートを保持する保持部と、
   全ての前記保持孔に研磨材と液体の混合液を通過させることのできる圧送部とを有していることを特徴とする保持プレートの保持孔洗浄装置。
2. 前記圧送部は、前記保持プレートの少なくとも一方の面を混合液で覆うことのできるドーム部を有していることを特徴とする請求項１に記載の保持プレートの保持孔洗浄装置。
3. 前記研磨材の平均粒径は、前記保持孔の直径の１％乃至３０％であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の保持プレートの保持孔洗浄装置。
4. 前記研磨材は、アルミナ、ガラスビーズ、ダイヤモンド、クルミなど表面に角を有する固形物であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の保持プレートの保持孔洗浄装置。
5. 前記保持プレート面の保持孔内部に、前記混合液を通過させることにより、前記保持孔内部の付着物を除去することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の保持プレートの保持孔洗浄装置を用いた保持孔の洗浄方法。

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