JP2007207898A

JP2007207898A - キャリアプレートおよびその製造方法

Info

Publication number: JP2007207898A
Application number: JP2006023137A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kawasaki; 弘志川崎; Susumu Iwasaki; 進岩崎
Original assignee: Arai Seisakusho Co Ltd
Current assignee: Arai Seisakusho Co Ltd
Priority date: 2006-01-31
Filing date: 2006-01-31
Publication date: 2007-08-16

Abstract

【課題】０４０２のような極小のチップ部品をキャリアプレートへ挿入する場合に必要とされる極めて寸法精度の高いキャリアプレートおよびその製造方法を提供すること。
【解決手段】金属製のプレート本体２の厚さ方向に貫通する多数の貫通通路２ａを当該プレート本体２の平面に並列させて貫通形成し、これらの各貫通通路２ａの内壁面にシリコーンゴムからなる弾性部材で弾性壁を形成することにより構成されているキャリアプレート１において、前記弾性部材はプレート本体２上にシリコーンゴムからなる弾性部材層を形成することにより形成され、前記弾性壁は前記貫通通路２ａ部分の弾性部材層に貫通通路の径より小さい孔４を穿孔手段によって開設して形成されていることを特徴とするキャリアプレート。
【選択図】図１

Description

本発明は、キャリアプレートおよびその製造方法に係り、特にコンデンサや抵抗器等のチップ部品の両端に、例えば、銀やパラジウム等のコーティングを施して接点を形成する際に同チップ部品を整列支持するために用いるキャリアプレートおよびその製造方法に関する。

従来、コンデンサや抵抗器等のチップ部品の両端に、接点を形成する際に同チップ部品を整列支持するために用いられているキャリアプレートは、金属製の矩形のプレート本体の厚さ方向に貫通する多数の貫通通路を、プレート本体の平面に並列させて貫通形成し、これらの各通路の内壁面に弾性部材をもって弾性壁を形成することにより構成されている（例えば、特許文献１参照）。

このようなキャリアプレートとしては、アルミニウムなどからなるプレート本体と弾性壁を形成する柔軟部材からなり、柔軟部材としてはシリコーンゴムが多用されている。

従来、キャリアプレートを製造する場合には、外周フレームと一体形成したプレート本体の各孔に金型に配置した通孔形成ピンを挿通して設置した後、低粘度の室温硬化型液状シリコーンゴムをプレート本体の外側フレーム内に流延して室温にて硬化させるか、比較的低粘度の付加型シリコーンゴムをプレート本体の外側フレーム内に流延し、１５０℃で３０分程度加熱して成型したるのち、表面を研磨して形成していた（例えば、特許文献２、３）。

特許公報昭６２−１１４８８号公報特許公報平３−７６７７８号公報公開特許公報２００４−１７５４９号公報

従来のキャリアプレートの製造方法においては、シリコーンゴムをプレート本体の外側フレーム内に流延して成型したるのち、表面を研磨して形成していたので、表面のゴム層と外側フレームの面は基本的には段差がない形状であった。

近年、チップ部品の寸法が微小化する傾向にあり、極小のチップ部品である０４０２（0.4 x 0.2 x 0.2ｍｍ）においては、チップ寸法が芥子粒のように小さいために、チップ部品をキャリアプレートに挿入する際に、従来の厚さ９ｍｍ程度のキャリアプレートでは、挿入が困難であるため、厚さの薄いキャリアプレートが望まれていた。

図４に示すように、従来の厚さ９ｍｍ程度のキャリアプレート１は、周囲の肉厚の外側フレーム２ｂの内側に薄肉のプレート本体２を一体成形したステンレスもしくはアルミニウムからなる金属製の矩形のプレート状に形成されていて、中央に梁がある断面構造となっている。梁となるプレート本体２を挟んで両側に電子部品支持体３を形成するゴム層のある三層構造にはなっているが、表面のゴム層とプレート本体２の外周に形成されている外側フレーム２ｂの上下面は基本的には段差がない。また、プレート本体２の部分には厚さ方向に貫通する多数の貫通通路２ａが所定のピッチで穿設されている。ゴム層とプレート本体２の各貫通通路２ａの内壁面にはチップ部品を挿入する多数の孔４が整列形成されており、キャリアプレート１の位置合わせ用の位置決め孔５も最外側に貫通形成されている。

しかしながら、この構造でキャリアプレート１の厚みを極小のチップ部品である０４０２（0.4 x 0.2 x 0.2ｍｍ）に対応すべく、厚さを０．６ｍｍ程度に薄くしようとすると、研磨による方法では、プレート本体２部分の偏肉による厚さのバラツキが０．１ｍｍ程度発生してしまうため、使用に耐えない状態であった。

つまり０４０２（0.4 x 0.2 x 0.2ｍｍ）のチップにおいては、その長さが０．４ｍｍであるため、チップ両端に導電層を設けるとすると、その幅は０．１ｍｍ程度であるが、プレート本体２部分の偏肉による厚さのバラツキが０．１ｍｍあると、導電層を有しない箇所の長さ０．２ｍｍの５０％を使うこととなり、結果的に電気抵抗のバラツキが大き過ぎて実用化できないという不都合があった。

本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、０４０２のような極小のチップ部品をキャリアプレートへ挿入する場合に必要とされる極めて寸法精度の高いキャリアプレートおよびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究した結果、金属製のプレート本体上にシリコーンゴムからなる弾性部材層を形成することにより、厚さ精度の優れたキャリアプレートが得られるとともに、チップ部品のキャリアプレートへの挿入の際に寸法バラツキが発生し難いことを見出し、本発明を完成するにいたった。

本発明のキャリアプレートは、金属製のプレート本体の厚さ方向に貫通する多数の貫通通路を当該プレート本体の平面に並列させて貫通形成し、これらの各貫通通路の内壁面にシリコーンゴムからなる弾性部材で弾性壁を形成することにより構成されているキャリアプレートにおいて、前記弾性部材はプレート本体上にシリコーンゴムからなる弾性部材層を形成することにより形成され、前記弾性壁は前記貫通通路部分の弾性部材層に貫通通路の径より小さい孔を穿孔手段によって開設して形成されていることを特徴とする。

また、本発明のキャリアプレートの製造方法は、厚さ方向に貫通する多数の貫通通路を有する金属製のプレート本体を金型内に設置して、液状シリコーンゴムを型内に注入し、加熱硬化して前記プレート本体上に厚さが均一なシリコーンゴムの弾性部材層を形成し、その後前記プレート本体の厚さ方向に形成されている貫通通路部分に当該貫通通路の径より小さい孔を穿孔手段によって開設することを特徴とする。

本発明のキャリアプレートの製造方法によって製造された本発明のキャリアプレートは、プレート部の偏肉による厚さのバラツキがなく、極めて精度の高いものとなる等の効果を奏する。

以下、本発明の実施の形態を図１から図３について説明する。

図１から図３は本発明のキャリアプレートの製造方法によって製造されたキャリアプレートを示しており、従来例と同一部部には同一符号を付してある。

図１から図３に示すキャリアプレート１の構成を本発明のキャリアプレートの製造方法とともに説明する。

まず、厚さ方向に貫通する多数の貫通通路２ａを有する金属製の矩形のプレート本体２を図示しない金型内に設置する。プレート本体２は従来例の外側フレーム２ｂは形成しない平板状とされている。続いて、液状シリコーンゴムを金型内に注入して前記貫通通路２ａ内およびプレート本体２の表面側に液状シリコーンゴム層を形成し、所定時間加熱硬化させてプレート本体２上に厚さが均一なシリコーンゴムの弾性部材層を形成する。その後、プレート本体２の厚さ方向に形成されている貫通通路２ａ部分に当該貫通通路２ａの径より小さい孔４をドリルやレーザ光等の穿孔手段によって開設して、貫通通路２ａに弾性壁を形成する。これにより電子部品支持体３が形成される。また、プレート本体２の最外側には従来例と同様にキャリアプレート１の位置合わせ用の位置決め孔５が貫通形成されている。

図１のキャリアプレート１はプレート本体２の全面にシリコーンゴム層を形成したものであり、図２のキャリアプレート１はプレート本体２の最外側を少し露出させてシリコーンゴム層を形成したものであり、図３のキャリアプレート１はプレート本体２の全面をほぼ２分割するようにしてシリコーンゴム層を形成したものである。

本発明のキャリアプレート１は、金属製の矩形のプレート本体２の両面にシリコーンゴム層を形成したものであるが、片側だけにシリコーンゴム層を形成してもよい。また、通常は、金属製の矩形のプレート本体２の両面に一度にシリコーンゴム層を形成するが、片側ずつ形成してもよい。

キャリアプレート１の平面度を保持するために、研磨工程を経ずに型成型のみによってシリコーンゴム層を形成するのが肝要で、そのために、一旦ゴム層を形成したる後に、ドリルやレーザ光で貫通孔４を開設するとよいが、このときプレート厚さと孔径との関係（Ｌ／Ｄ）は、１：５以下が孔精度保持のため望ましい。そのため、本発明においては、金属製の矩形のプレート本体２の厚さは０．１〜０．５ｍｍ程度、シリコーンゴム層の厚みは片側で０．１〜０．５ｍｍ程度、キャリアプレート全体の厚さは０．２〜１．５ｍｍ、好ましくは０．５〜１．０ｍｍである。また、ドリル等の穿孔手段による孔開けは片側から反対側へドリルを貫通させて形成してもよいし、まず片側からプレート厚み方向に半分だけ切削した後、プレートの反対側から同一箇所に切削して貫通孔４を形成してもよい。

プレート本体２の材質は限定されるものではないが、耐熱、価格、重量、強度などの観点からＳＵＳ３０４の如きステンレスで形成するのがよい。アルミニウムの場合としては、２０００系合金、５０００系合金、６０００系合金、７０００系合金などの展伸材が例示されるが、強度が高い７０７５や７０５０、７Ｎ０１などの７０００系合金が望ましい。また、アルミニウム合金は熱処理などの調質操作により、機械的性質が変化するので、より強度が強くなる処理を施すのが望ましく、７０００系合金では質別としてＴ６、Ｔ６５１、Ｔ６５１１、Ｔ７６５１などが好ましく、焼きなまし処理は強度が低くなるので好ましくない。

柔軟部材３には、ビニル基含有のポリオルガノシロキサンとハイドロジエンポリシロキサンからなる付加型シリコーンゴムを用いるとよい。

なお、シリコーンゴムのゴム硬度は機能面から設計されるもので通常２５〜７０度（ＪＩＳＡ）程度の間で任意に決定される。

＜実施例＞
次に、実施例を説明する。

まず、厚さ０．２ｍｍのＳＵＳ３０４のプレート本体２となる金属板を用意し、付加型液状シリコーンゴムとしてKE1950-35A/B（信越化学工業株式会社製商品名）をベースに、ゴム層の厚さが片側で０．３ｍｍ（両側で０．６ｍｍ）の電子部品支持体３となるゴム層を形成した。次に、孔径がφ０.２０ｍｍにドリルを設定して、１３４４個（４２個ｘ３２個）の貫通孔４を穿孔して図１に示す形状のキャリアプレート１を得た。このキャリアプレート１の各貫通孔４内に、０.４ｍｍｘ０.２ｍｍｘ０.２ｍｍの寸法からなる０４０２のセラミックチップを専用のロードプレートを用いて挿入したる後、導電ペーストを塗布し、２００℃で１０分間乾燥してペーストを固着した後、チップをキャリアプレート１から押し出したところ、チップに導電層が付着していてキャリアプレート１として機能することが分かった。

本発明における電子部品支持体３となるシリコーンゴムには、キャリアプレート１の使用目的、設計目的等に応じて、充填剤、増量充填剤、耐熱剤等の種々の添加剤を添加することができる。

例えば、シリコーンゴムに対する充填材の配合処方法は特に制限されるものではないが、通常はベースのガム１００重量部に対して補強性充填材および増量充填剤が１０〜３００重量部程度添加される。補強性充填材としては湿式シリカや乾式シリカ（煙霧状シリカ）が一般的である。ここでいう湿式シリカとは、二酸化けい素（ＳｉＯ2 ）からなる補強性シリカのことであり、製造方法としては、けい酸ナトリウムを直接硫酸で分解する直接法や、けい酸ナトリウムを塩類と反応させてけい酸塩を生成させ、次に硫酸または炭酸ガスで分解する間接法など種々の方法がある。代表的な湿式シリカとしては、ＮｉｐｓｉｌＶＮ３（日本シリカ工業株式会社製商品名）、カープレックスＣＳ−５（シオノギ製薬株式会社製商品名）、スターシルＳ（神島化学工業株式会社製商品名）、トクシールＵＳ（株式会社トクヤマ製商品名）、シルトンＲ−２（水沢化学工業株式会社製商品名）、Ｎｉｐｓｉｌ２２３（ＰＰＧ社（米国）製商品名）、ＵｌｔｒａｓｉｌＶＮ３（デグッザ社（ドイツ）製商品名）、ＶｕｌｋａｓｉｌＳ（バイエル社（ドイツ）製商品名）などが例示され、平均粒径が３０μｍ以下、好ましくは５μｍ以下のグレードが使用される。乾式シリカは、ハロゲン化けい素の熱分解法やけい砂を加熱還元し、気化したＳｉＯの空気酸化法、有機けい素化合物の熱分解法等により製造される二酸化けい素からなる補強性シリカで、アエロジル２００やアエロジルＲ９７２（日本アエロジル株式会社製商品名）、Ｃａｂ−Ｏ−ＳｉｌＭＳ−５（キャボット社（米国）製商品名）、レオロシールＱＳ１０２（株式会社トクヤマ製商品名）が例示される。本発明においては必要に応じて湿式シリカと乾式シリカとを適時併用して使用してもよい。さらに、シリカ表面の活性による二次結合の防止を目的として、潤滑剤（ウエッタ）を添加してもよく、潤滑剤としては、シリコーンレジン類、アルコキシシランおよびシロキサン類、ヒドロキシシランおよびシロキサン類、シラザン類、有機酸エステル類、多価アルコール類などが例示される。

また、増量充填剤は、ゴムの機械特性、すなわち物理強度、ゴム硬度、圧縮永久歪み、研削性など柔軟部材として機能上欠くべからざる特性を保持するために必要な成分であり、炭酸カルシウム、石英粉、けいそう土、けい酸ジルコニウム、クレー（けい酸アルミニウム）、タルク（含水けい酸マグネシウム）、ウォラストナイト（メタけい酸カルシウム）、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、アルミナ（酸化アルミニウム）、硫酸アルミニウム、硫酸バリウム、リトポン、マイカ（雲母粉）などが例示される。

また、酸化セリウムのような耐熱剤や導電性カーボンの如き帯電防止材をシリコーンゴムに添加してもよい。

本発明におけるステンレスやアルミニウムからなるプレート本体とシリコーンゴムとの接着は、過酸化物加硫型シリコーンゴムであれば、例えばケムロック６０８（ロード・ファー・イースト株式会社製商品名）の如きシリコーンゴム用接着剤が適用できる。また、付加型シリコーンゴムには、例えばＤＹ３９−０５１Ａ／Ｂ、ＤＹ３９−０６７、ＤＹ３９−１１５（以上、東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製商品名）やプライマーＮｏ．４、プライマーＣ（以上、信越化学工業株式会社製商品名）のような付加型シリコーンゴム用の接着剤を使用することにより、より強固な接着を得ることができ、このときプレート本体１は、炭化水素系洗浄剤や臭化プロピル等で脱脂した後、接着剤が塗布され、必要に応じて１００℃で３０分程度、焼成して使用される。

なお、本発明は前記実施形態並びに実施例に限定されるものではなく、必要に応じて変更することができる。

本発明のキャリアプレートの実施形態を示す一部切断斜視図本発明のキャリアプレートの他の実施形態を示す一部切断斜視図本発明のキャリアプレートの更に他の実施形態を示す一部切断斜視図従来のキャリアプレートの使用形態を示す一部断面図

符号の説明

１キャリアプレート
２プレート本体
２ａプレート本体の孔
３電子部品支持体外側フレーム
４孔

Claims

金属製のプレート本体の厚さ方向に貫通する多数の貫通通路を当該プレート本体の平面に並列させて貫通形成し、これらの各貫通通路の内壁面にシリコーンゴムからなる弾性部材で弾性壁を形成することにより構成されているキャリアプレートにおいて、前記弾性部材はプレート本体上にシリコーンゴムからなる弾性部材層を形成することにより形成され、前記弾性壁は前記貫通通路部分の弾性部材層に貫通通路の径より小さい孔を穿孔手段によって開設して形成されていることを特徴とするキャリアプレート。
厚さ方向に貫通する多数の貫通通路を有する金属製のプレート本体を金型内に設置して、液状シリコーンゴムを型内に注入し、加熱硬化して前記プレート本体上に厚さが均一なシリコーンゴムの弾性部材層を形成し、その後前記プレート本体の厚さ方向に形成されている貫通通路部分に当該貫通通路の径より小さい孔を穿孔手段によって開設することを特徴とするキャリアプレートの製造方法。