JP2005150418A - 電子部品の外部電極塗布用保持プレート - Google Patents

Abstract

【課題】 保持プレート１のセット状態からの分離性向上を可能とする、電子部品の外部電極塗布用保持プレート１とその製造方法を提供するものである。
【解決手段】 金属等の剛性を有し、予め厚さ方向に芯材孔４を設けた芯材プレート５に、厚さ方向に電子部品を弾性的に保持可能な多数の保持孔６を有するようにゴム状弾性体７を一体成形加工してあり、かつ、ゴム状弾性体7の厚さが芯材プレート５の厚さより小さくなるよう成形する。
【選択図】 図１

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構造に関する。

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のひとつに、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プラスチック材料を含む保持プレートを用いるものが特許文献１として知られている。小さな直径の孔を押し広げて電子部品を収容し、プラスチック材料の弾性によって弾性的に保持するものである。

この保持プレートは、金属等の剛性を有し、プラスチック材料に被覆され、保持される小型電子部品の最大断面寸法よりもやや小さめな径の弾性の保持孔を有する、保持孔よりもやや大きな径の芯材孔を予め設けた芯材プレートを金型にインサートしたうえで、金型にプラスチック材料、例えばシリコーンゴムを注入して成形される。

保持プレートに弾性的な保持孔を設けるには、電子部品に対応した多数の成形ピンを埋設した金型に芯材プレートをインサートし、該成形ピンと芯材プレートに予め設けた芯材孔との隙間にプラスチック材料を充填する方法が一般的であり、さらに成形後、外部電極塗布機能を損なわないように、プラスチック成形体の孔縁のバリや、プラスチック成形体表面の凹凸と平坦化するために、プラスチック成形体表面を研磨加工する方法が汎用的に用いられている。

チップコンデンサ等の小型電子部品で電極を塗布形成する際には、平面部分を重ねて保管・移送される保持プレートが、順次個別に分離されて小型電子部品が保持プレートの保持孔内に挿入され、電極塗布ラインに送給される。小型電子部品は、保持プレート単位で纏めて電極が塗布形成された後、保持孔数と同数の押しピンにより押し出すことにより一度に落下させて回収する。小型電子部品はその両端に電極が形成されることもある。

この保持プレートは、両表面の大部分がプラスチック材料で被覆され、そのプラスチック材料表面は研磨により平坦化されているのであるが、加工の容易さの理由から、通常、この研磨加工は、プラスチック成型体表面と芯材プレート表面とを同時に平面研磨する方法が用いられる。そこで、研磨加工後のプラスチック成型体の厚さと芯材プレートの厚さとを比較すると、固さの異なる材料を同時に研磨するため、両者はほぼ等しいか、むしろ、プラスチック成型体の厚さが芯材プレートの厚さよりややわずかに大きいことが多い。

このため、電極を塗布形成する装置にセットする前の保持プレートを垂直方向に重ね置きすると、せり出しているプラスチック成形体同士が粘着力により強固に貼りついた状態となり、保持プレートを個別に分離し難くなることがあり、搬送機械がスムースに作動せず、場合によっては停止する等のトラブルに至ることが少なくなかった。
特公昭６２−２０６８５号公報

本発明は、上記問題に鑑みなされたもので、保持プレートのセット状態からの分離性向上を可能とする、電子部品の外部電極塗布用保持プレートとその製造方法を提供するものである。

請求項１に記載の発明は、金属等の剛性を有し、予め厚さ方向に芯材孔を設けた芯材プレートに、厚さ方向に電子部品を弾性的に保持可能な多数の保持孔を有するようにゴム状弾性体を一体成形加工してあり、かつ、該ゴム状弾性体の厚さが前記芯材プレートの厚さより薄く形成され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に記載の構成に加えて、前記芯材プレートの厚さと前記ゴム状弾性体の厚さとの差が１．０ｍｍ以内であることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加えて、前記芯材プレートの表面及び裏面には、段差形成材を有していることを特徴とする。

請求項１に記載の発明は、金属等の剛性を有し、予め厚さ方向に芯材孔を設けた芯材プレートに、厚さ方向に電子部品を弾性的に保持可能な多数の保持孔を有するようにゴム状弾性体を一体成形加工してあり、かつ、該ゴム状弾性体の厚さが前記芯材プレートの厚さより薄く形成されているので、複数の保持プレートを重ね置きしても、ゴム状弾性体の表面同士が密着することがない。これにより、保持プレートを電極を塗布する装置にセットする前に垂直方向に重ね置きした場合に、保持プレートを個別に分離することが容易で、搬送機械のスムースな動作を阻害することがない。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の効果に加えて、前記芯材プレートの厚さと前記ゴム状弾性体の厚さとの差が１．０ｍｍ以内であるので、小型電子部品を保持プレートの保持孔に収容する場合の、裏面のゴム状弾性体部分の凹みが小さいので、小型電子部品の保持精度を損なうことがない。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の効果に加えて、前記芯材プレートの表面及び裏面には、段差形成材を有しているので、ゴム状弾性体と鍔状部を同時に平面研磨することで研磨工程を簡略化でき、段差形成材を鍔状部表面に設ける手間を加味してもなお、保持プレートの製造コストを低減することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について説明する。
［発明の実施の形態１］

図１乃至図３には、本発明の実施の形態１を示す。

図１は、本発明の実施の形態１における、電子部品の外部電極塗布に用いる保持プレート１の、一部を切り取った斜視図である。図２は、図１の一部拡大断面図である。

まず初めに、図１を用いて、本発明の実施の形態１の構成を説明する。

電子部品の外部電極塗布に用いる保持プレート１は、周囲に鍔状部２を有し、鍔状部２の中央を連結する平坦部３に複数の芯材孔４が形成されている芯材プレート５と、芯材孔４の上下に連続して平坦部３の表面と裏面とを覆い、芯材孔４のほぼ中央部に保持孔６を有するゴム状弾性体７からなる。

ゴム状弾性体７の厚さは、鍔状部２の厚さよりわずかに小さいものとされる。つまり、ゴム状弾性体７と鍔状部２との間に段差２ａが設けられている。

段差２ａが設けられていることによって、電極を塗布する装置に複数の保持プレート１を重ねてセットしても、ゴム状弾性体７の表面同士が密着することがない。これによって、保持プレート１を個別に分離することを容易とし、搬送機械のスムースな動作を阻害することがないようにしてある。

ただし、この段差２ａの高さは、あまり大きくしすぎると、保持孔６に電子部品を挿入する際、挿入する側を表面とした場合、裏面のプレート部分が凹むことによって電極塗布時に不都合が発生する。そこで、保持プレート１を重ね置きした際にゴム状弾性体７の表面同士が接触しない限りにおいて、この段差２ａの高さはできるだけ小さくしておくことが望ましい。発明者の試作によれば、ゴム状弾性体７の場合には、この段差２ａの高さは１．０ｍｍまでとすることが望ましい。

次に、図１及び図２を用いて、本発明の電子部品の外部電極塗布用保持プレート１の形状の成形方法を説明する。

金属等の剛性を有する芯材プレート５の材質としては、格別限定されるものではないが、炭素鋼、アルミニウム合金、マグネシウム合金、ニッケル合金等が好ましいものとして挙げられ、加工性、操作性の面から、アルミニウム合金が好適とされる。

芯材プレート５は前述のとおり、周囲に鍔状部２を有し、鍔状部２の中央を連結する平坦部３に複数の芯材孔４が形成されている。鍔状部２の厚さを有する板状体から、鍔状部２の中央を連結する平坦部３を削りだし、所望の位置に複数の芯材孔４を形成することができる。また、鍔状部２部分と平坦部３部分と別個に準備し、溶接等で組み立てて接合することもできる。

芯材プレート５の表面には、ゴム状弾性体７との接着性を高めるために、予めプライマー処理を施すことが望ましい。

ゴム状弾性体７の材料としては、ミラブル型シリコーンゴム、付加型液状シリコーンゴム等、一般的に使用されている材料を用いることができる。また、熱硬化性弾性体として、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエン三元共重合体）、ブタジエンゴム、フッ素ゴムを用いてもよい。

芯材プレート５の平坦部３上に弾性体としてのゴム状弾性体７を成形して保持プレート１とする。それには、多数の芯材孔４を有する芯材プレート５を、保持孔６を形成するためのピンを多数有する金型内の所望の位置にインサートし、シリコーンゴム組成物を注入して成形固化する。

成形方法としては、コンプレッション成形、トランスファー成形、インジェクション成形等の成形方法を用いることができる。いずれの成形方法を採用する場合も各々適した金型を用いればよい。

成形固化された保持プレート１には、シリコーンゴム中に残存する低分子シロキサンを低減させ、物性を安定化させるために、熱処理を施す。

熱処理は、乾燥機で１２０℃〜２３０℃の温度で３０分〜８時間保持して行う。

熱処理条件は、１２０℃、３０分以下では効率よく低分子シロキサンを除去できず、また２３０℃×８時間以上では硬化劣化が起こるという理由で上記範囲とすることが望ましい。この熱処理は、シリコーンゴムの加工においては一般的なものである。

シリコーンゴム組成物を注入されて形成された保持プレート１は、保持孔６の周囲に、図３に典型例を示すように、孔縁のバリ８が生じていることが多い。また、ゴム状弾性体７の表面も必ずしも平滑であるとはいえない。したがって、熱処理工程を経た保持プレート１のゴム状弾性体７の表面を研磨する。

この際、ゴム状弾性体７の厚さが、鍔状部２の厚さよりわずかに小さくなるまで、つまり、ゴム状弾性体７と鍔状部２との間に所定の高さの段差２ａが形成されるまで、ゴム状弾性体７の表面を研磨する。そこで、研磨機としては、鍔状部２は研磨することなく、ゴム状弾性体７のみを研磨できることが望ましいので、例えばフライス研削機を使用してゴム状弾性体７の表面を研磨する。この際、ゴム状弾性体７は研磨性が悪いので、砥石としてはポーラスなものを用いることが望ましい。

以上によって、図１乃び図２に示す、本発明の実施の形態１の保持プレート１の形状が成形される。

以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限られるものではない。

芯材プレート５として、アルミニウム合金を縦１８０ｍｍ、横２８０ｍｍ、厚さ１０ｍｍに切り出し、外周１０ｍｍを残して厚さ方向に両面から２ｍｍずつ研削し、研削した部位に直径２ｍｍの孔を縦３０列、横５０列、計１５００個設けた芯材プレート５を製作した。

次いで芯材プレート５の芯材孔４の位置と同位置になるよう配置した直径１ｍｍの成形ピンを１５００本備える金型に芯材プレート５をインサートする。金型のキャビティの厚さは、芯材プレート５の外周部の厚みと丁度等しくしてある。つまり、金型の天井部及び底面部と、芯材プレート５外周部の上下両面との間に隙間が生じないようにされている。そして、液状シリコーンゴムＫＥ−１９５０−５０Ａ／Ｂ（信越化学工業（株）製、商品名）をインジェクション成形機にて注入し、１２０℃で１０分かけてシリコーンゴムを固化させて、ゴム状弾性体７を作製した。固化の過程で、シリコーンゴムがわずかに縮むので、固化後に金型より芯材プレート５を取り出した時点で、芯材プレート５外周部の厚みに比べて、ゴム状弾性体７の厚みがわずかに小さくなっている。

これをオーブンに入れ、２００℃で４時間かけて熱処理を行った。

ゴム状弾性体７表面の凹凸、孔縁のバリ８の除去を行うためゴム状弾性体７表面をフライス研削機を用いて研磨した。最終的に、ゴム状弾性体７の厚みがプレート外周部の厚みより平均として薄くなるまで研磨した。
実施例により製造したプレートは、表面の粘着性がなくなったことにより、電極塗布装置にセットする前に垂直方向に重ね置きしても保持プレート同士が貼り付くこともなく、スムースに分離、搬送された。

［発明の実施の形態２］

図４及び図５には、本発明の実施の形態２を示す。

図４は、本発明の実施の形態２における、電子部品の外部電極塗布に用いる保持プレート１の、一部を切り取った斜視図である。図５は、図４の一部拡大断面図である。
図４を用いて、本発明の実施の形態２の構成を説明する。

従来技術と同様にゴム状弾性体７と鍔状部２を区別することなく同時に平面研磨して、ゴム状弾性体７の厚さと鍔状部２の厚さを同一とする。しかる後、鍔状部２の両面に、段差形成材５ａを接着してある。そして、この段差形成材５ａの厚みを以って、保持プレート１を重ね置きした際の、ゴム状弾性体７の表面同士の密着を阻止するという目的を達成するのである。

既に述べたようにゴム状弾性体７は研磨性が悪く、しかも一般的には、ゴム状弾性体７の弾性が大きいほど研磨性が悪くなる。したがって、所望の電子部品を保持するという目的上、弾性率の大きいシリコーンゴム組成物を使用せざるを得ない場合には、段差形成材５ａを鍔状部２表面に設ける手間を加味してもなお、ゴム状弾性体７と鍔状部２を同時に平面研磨することで研磨工程を簡略化できることのコストメリットのほうが大となる。

段差形成材５ａの材質は、格別限定されるものではなく、また保持プレート１の材質と同一である必要も必ずしもないが、電子部品の外部電極塗布を行うときの熱サイクルを考慮すると、各部材の熱膨張率はできるだけ等しいことが望ましい。また電子部品の保持精度を保つために、弾性率が小さい素材であることが望ましい。そこで、以下では、保持プレート１と同一の材質を用いるものとして説明する。

図４乃至図５に示す、本発明の電子部品の外部電極塗布用保持プレートの形状の成形方法を説明する。

芯材プレート５の成形、金型による芯材プレート５上へのゴム状弾性体７の成形、及び、保持プレート１への熱処理は、本発明の実施の形態２におけるものと同一である。

本発明実施の形態１に関連して述べたことと同じ理由から、熱処理工程を経た保持プレート１のゴム状弾性体７の表面を研磨する。

但し、本発明の実施の形態１とは異なり、本発明の実施の形態２においては、ゴム状弾性体７と鍔状部２を区別することなく、平面研削機を用いて同時に研磨する。したがって、研磨後には、ゴム状弾性体７の厚さと鍔状部２の厚さはほぼ同一である。

段差形成材５ａは、上面より俯瞰したときの形状が、鍔状部２と同一になるよう、平面状の金属板を打ち抜き成形することによって成形する。

そして、鍔状部２の両面に、段差形成材５ａを接着する。

この接着は、ハンダ等を用いて行う。あるいは、耐熱性に優れ、かつ弾性率の低いものであれば、一般に用いられる各種の高分子系接着剤を用いて行ってもよい。

他の構成及び作用は、本発明の実施の形態１で述べたものと同様であるので、同一の構成には同一の符号を付して、その説明を省略する。

以上によって、図４及び５に示す、本発明の実施の形態２であるところの保持プレート１の形状が成形される。

なお、上述したように段差形成材５ａの材質は、保持プレート１の材質と必ずしも同一である必要はない。電子部品の要求される保持精度がそれほど高くなく、鍔状部２と段差形成材５ａの熱膨張率に違いがあったり、段差形成材５ａがある程度の弾性を有していたりするなどしても良い場合には、成形をより容易とするために、段差形成材５ａを保持プレート１とは異なる材質を用いて成形してもよい。

本発明の実施の形態２を用いれば、ゴム状弾性体と鍔状部を同時に平面研磨することで研磨工程を簡略化でき、段差形成材を鍔状部表面に成形する手間を加味してもなお、保持プレートの製造コストを低減することが可能となる。

また、小型電子部品を保持プレートの保持孔に収容する場合の、裏面のゴム状弾性体部分の凹みが小さいので、小型電子部品の保持精度を損なうことがない。

本発明の実施の形態により製造したプレートは、表面の粘着性がなくなったことにより、電極塗布装置にセットする前に垂直方向に重ね置きしても保持プレート同士が貼り付くこともなく、スムースに分離、搬送された。

本発明の実施の形態１に係る、電子部品の外部電極塗布に用いる保持プレートの、一部を切り取った斜視図である。 同実施の形態１に係る図１の一部拡大断面図である。 同実施の形態１に係るゴム状弾性体の成形加工で生じる孔バリの一様態を示す説明図である。 本発明の実施の形態２係る、電子部品の外部電極塗布に用いる保持プレートの、一部を切り取った斜視図である。 同実施の形態２に係る図４の一部拡大断面図である。

符号の説明

１ 保持プレート
２ 鍔状部
２ａ 段差
３ 平坦部
４ 芯材孔
５ 芯材プレート
５ａ 段差形成材
６ 保持孔
７ ゴム状弾性体
８ 孔縁のバリ

Claims (3)

1. 金属等の剛性を有し、予め厚さ方向に芯材孔を設けた芯材プレートに、厚さ方向に電子部品を弾性的に保持可能な多数の保持孔を有するようにゴム状弾性体を一体成形加工してあり、かつ、該ゴム状弾性体の厚さが前記芯材プレートの厚さより薄く形成されていることを特徴とする電子部品の外部電極塗布用保持プレート。
2. 前記芯材プレートの厚さと前記ゴム状弾性体の厚さとの差が１．０ｍｍ以内であることを特徴とする請求項１に記載の電子部品の外部電極塗布用保持プレート。
3. 前記芯材プレートの表面及び裏面には、段差形成材を有していることを特徴とする請求項１に記載の電子部品の外部電極塗布用保持プレート。

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