JP2009028982A - キャリアプレートの製造方法およびキャリアプレート - Google Patents

Abstract

【課題】キャリアプレートの成型の際に発生するプレート体の変形を回避することができるキャリアプレート製造方法およびキャリアプレートを提供すること。
【解決手段】第１の整列方向において互いに隣接するプレート体２の２つの貫通孔５およびこれらに第２の整列方向における同一方向においてそれぞれ隣接するプレート体２の他の２つの貫通孔５からなる４つの貫通孔５の中心によって囲まれる平面方形の範囲３０内におけるピン２１の外周面と弾性材３２との接触面積Ａと、前記範囲３０内におけるプレート体２の体積Ｂとの比率Ａ／Ｂが１．８０以下となるように設計されたプレート体２およびピン２１を用いること。
【選択図】 図３

Description

本発明は、キャリアプレートの製造方法およびキャリアプレートに係り、特に、コンデンサー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を製造するのに好適なキャリアプレートの製造方法およびキャリアプレートに関する。

従来、コンデンサー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キャリアプレートは、例えば、特許文献１に開示されているように、厚みを有する平面矩形状の金属製のプレート体として、多数の貫通孔が整列形成されたプレート体を用意し、このプレート体の各貫通孔の内周面に弾性材をもって弾性内周壁（特許文献１における弾性壁）を形成することにより構成されている。なお、弾性内周壁には、プレート体の貫通孔よりも小径の貫通孔が形成されており、この弾性内周壁の貫通孔内には、キャリアプレートの使用時にチップ部品が挿入されて支持されるようになっている。

このようなキャリアプレートにおいては、プレート体を形成する金属としてアルミニウムなどが用いられ、また、弾性内周壁を形成する弾性材としてシリコーンゴムが多用されている。

また、このようなキャリアプレートを成型するための金型装置は、上型と下型とによって構成されており、これら上型または下型には、弾性内周壁を形成するためのピンが立設されており、このピンは、プレート体の貫通孔よりも小径とされている。そして、このような金型装置を用いてキャリアプレートを成型する場合には、金型装置内に、プレート体を、前記ピンを前記貫通孔に貫通させた状態として設置した後に、ピンとプレート体の貫通孔との間に液状のシリコーンゴムを注入する。そして、注入されたシリコーンゴムを加熱加硫した後に脱型することによって、弾性内周壁を有するキャリアプレートが成型される。（例えば、特許文献２の第２図、特許文献３、特許文献４の第８図参照）

特公昭６２−１１４８８号公報 特開昭６３−７６４１２号公報 特開２００４−１７５４９号公報 特開２００６−３４４８２６号公報

しかしながら、従来は、キャリアプレートの成型において、脱型前のキャリアプレート（成型品）の金型装置からの離型性が悪いと、キャリアプレートの脱型時にプレート体が変形（例えば、曲がり変形）してしまい、平面度を確保することができないという不具合があった。このように、キャリアプレートの脱型時にプレート体が変形する原因は、シリコーンゴムを、これが密着しているピンから剥がす際の抜け荷重が大きいことにある。この抜け荷重は、ピンの数および径に依存しており、ピンの数が多く、かつ、ピンの径が大きいほど、ピンとシリコーンゴムとの接触面積が大きくなるため抜け荷重が大きくなる。実際に、０３３−７３７０キャリアプレート（穴直径が0.033インチ（0.838mm）の貫通孔が７３７０個開いたキャリアプレート）では、脱型時における抜け荷重が2500kgfにまで達してしまい、プレート体が大きく曲がってしまっていた。

このようなプレート体の曲がりを抑制するための現状における対策としては、プレート体として、剛性が弱いアルミニウムのＡ５０５２などではなく、剛性が鉄並に強いアルミニウムのＡ７０７５を標準的に使用することが行われている。

しかしながら、剛性に優れたアルミニウムＡ７０７５を適用しても、プレート体の貫通孔の数が６０００個を超える場合には、やはり、曲がりが生じることを余儀なくされていた。

本発明は、これらの点に鑑みてなされたものであり、キャリアプレートの成型の際に発生するプレート体の変形を回避することができ、ひいては、キャリアプレートを用いたチップ部品の加工の際の作業性を向上させることができるキャリアプレート製造方法およびキャリアプレートを提供することを目的とする。

前述した目的を達成するため本発明に係るキャリアプレートの製造方法は、厚みを有する金属製のプレート体とされ、かつ、厚み方向における一方の面から他方の面へと貫通された多数の貫通孔が、第１の整列方向およびこれに交差する第２の整列方向にそれぞれ所定の間隔を設けるようにして整列されたプレート体を、前記各貫通孔の内周よりも外周が小さく形成された多数のピンを備えた金型に、前記ピンを前記貫通孔に貫通させた状態として設置した後に、前記ピンと前記貫通孔との間に弾性材を充填することによって、前記各貫通孔の内側に、前記各貫通孔よりも内周が小さく形成された貫通孔をそれぞれ有する多数の弾性内周壁を形成するキャリアプレートの製造方法であって、前記プレート体および前記ピンとして、前記第１の整列方向において互いに隣接する前記プレート体の２つの貫通孔およびこれらに前記第２の整列方向における同一方向においてそれぞれ隣接する前記プレート体の他の２つの貫通孔からなる４つの貫通孔の中心によって囲まれる平面方形の範囲内における前記ピンの外周面と前記弾性材との接触面積Ａと、前記平面方形の範囲内における前記プレート体の体積Ｂとの比率Ａ／Ｂが１．８０以下となるように設計された前記プレート体および前記ピンを用いることによって、前記弾性内周壁を有するキャリアプレートを成型することを特徴としている。

このような方法によれば、Ａ／Ｂの値を好適な範囲に規定することによって、キャリアプレート成型の際に発生するプレートの変形を回避することができる。

なお、前記プレート体の前記厚み方向の両面に、連通する多数の貫通孔を有する前記弾性材からなる弾性外壁を、前記金型を用いて前記弾性内周壁と一体かつ同時に形成することが好ましい。

このような方法によれば、弾性内周壁を両側の弾性外壁と一体的に形成することができるので、弾性内周壁をプレート体の貫通孔の内側に安定的に保持することができ、ひいては、チップ部品を安定的に支持することができるキャリアプレートを効率的に成型することができる。

また、これらの方法によって製造された本発明に係るキャリアプレートは、プレート体の変形がない良好な製品とすることができる。

本発明に係るキャリアプレートの製造方法およびキャリアプレートによれば、キャリアプレートの成型の際に発生するプレート体の変形を回避することができ、ひいては、キャリアプレートを用いたチップ部品の加工の際の作業性を向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態を図１乃至図５を参照して説明する。

図１は、本実施形態におけるキャリアプレート１を示したものであり、このキャリアプレート１は、平面形状がほぼ矩形状とされた厚みを有するアルミニウム製のプレート体２を有している。このプレート体２は、平面枠状の厚肉のフレーム部３と、このフレーム部３の内側に位置する偏平な薄肉のプレート部４とによって形成されている。このプレート体２におけるプレート部４には、厚み方向における一方の面（図１における上面）から他方の面（図１における下面）へと貫通された平面円形の多数の貫通孔（以下、プレート貫通孔５と称する）が、第１の整列方向（図１における横方向）およびこれに直交する第２の整列方向（図１における縦方向）にそれぞれ所定の間隔を設けるようにして整列されている。また、フレーム部３には、平面円形の位置決め孔６が、厚み方向における一方の面から他方の面へと貫通するように形成されており、この位置決め孔６は、プレート体２を後述する金型装置に設置する際におけるプレート体２の位置決めに用いられるようになっている。

また、キャリアプレート１は、弾性材としてのシリコーンゴムからなる弾性構造体７を有しており、この弾性構造体７は、後述する金型装置１５を用いてプレート体２と一体的に形成されている。この弾性構造体７は、各プレート貫通孔４の内側に形成された多数の弾性内周壁８と、プレート部４の厚み方向における一方の面（図１における上面）に、弾性内周壁８と一体的に成型された第１の弾性外壁としての弾性上壁９と、プレート部４の厚み方向における他方の面（図１における底面）に、弾性内周壁８と一体的に成型された第２の弾性外壁としての弾性底壁１０とによって形成されている。各弾性内周壁８は、これら弾性内周壁８の外側に位置する各プレート貫通孔５よりも内周が小さく形成された平面円形の小径の貫通孔（以下、内周壁貫通孔１１と称する）を有するようにして円筒形状に形成されている。各内周壁貫通孔１１に厚み方向における一方（図１における上方）において連通する各内周壁貫通孔１１と同径かつ平面円形の多数の貫通孔（以下、上壁貫通孔１２と称する）が、弾性上壁９における底面から上面へと貫通するように形成されている。各内周壁貫通孔１１に厚み方向における他方（図１における下方）において連通する各内周壁貫通孔１１と同径かつ平面円形の多数の貫通孔（以下、底壁貫通孔１３と称する）が、弾性底壁１０における上面から底面へと貫通するように形成されている。

このようなキャリアプレート１は、例えば、図２に示すような金型装置１５を用いることによって成型することができる。図２に示す金型装置１５は、シリコーンゴムを用いたトランスファー（注入式）成型用の金型とされており、この金型装置１５は、上型１６、中型１４および下型１７によって形成されている。ここで、上型１６には、ゴム注入口１８、ゴムゲート１９および４個のノック孔２０が形成されている。また、中型１４は、プレート体２を保持可能な枠状に形成されており、この中型１４には、ゴムゲート２７および４個のノック孔２４が形成されている。さらに、下型１７には、多数のコアピン２１が立設されているとともに、ゴムゲート２２および４本のノックピン２３が形成されている。なお、多数のコアピン２１は、プレート貫通孔５と整列方向および整列ピッチが同一とされているとともに、その外周（外径）が、プレート貫通孔５の内周（内径）よりも小さく形成されている。

そして、このような金型装置１５を用いてキャリアプレート１を成型するには、図２に示すように、下型１７の上に、中型１４内に保持されたプレート体２を、コアピン２１をそのプレート貫通孔５に貫通させ、ノックピン２３を中型１４のノック孔２４に貫通させた状態として設置するとともに、プレート体２の上に、上型１７を、そのノックピン２３をノック孔２０に貫通させた状態として重ねる。次いで、ゴム注入口１８から、液状のシリコーンゴムを金型装置１５内に注入すると、注入されたシリコーンゴムが、ゴムゲート１９，２２，２７を通って、コアピン２１とプレート貫通孔５との間の空間、上型１６の底面、プレート体２の上面およびコアピン２１（先端部）によって囲まれる空間、および、下型１７の上面、プレート体２の底面およびコアピン２１（基端部）によって囲まれる空間に充填される。そして、充填されたシリコーンゴムを加硫・加熱して硬化した後に、成型品を脱型することによって、弾性内周壁８、弾性上壁９、および弾性底壁１０からなる弾性構造体７が一体形成されたキャリアプレート１を得ることができる。

ただし、本実施形態においては、キャリアプレート１の成型の際に発生するプレート体２の変形を回避するための本実施形態に特有の方法を用いる。

ここで、図３〜図５は、このような本実施形態に特有の方法を説明するための説明図であり、具体的には、図３は、脱型前のキャリアプレート１の平面図を含む説明図、図４は、脱型前のキャリアプレート１の縦断面図を含む説明図、図５は、プレート体２の縦断面図を含む説明図をそれぞれ示している。

そして、キャリアプレート１の成型の際における本実施形態に特有の方法は、プレート体２および金型装置１５として、次式を満足するように設計されたものを用いてキャリアプレート１を成型することにある。

Ａ／Ｂ≦１．８０ （１）
ただし、（１）式におけるＡは、第１の整列方向（図３における横方向）において互いに隣接する任意の２つのプレート貫通孔５（図３における５ａ，５ｂ）およびこれらに第２の整列方向（図３における縦方向）における同一方向（図３における下方向）においてそれぞれ隣接する他の２つのプレート貫通孔５（図３における５ｃ，５ｄ）からなる４つの貫通孔５の中心によって囲まれる平面方形の範囲（以下、評価範囲３０と称する）内におけるコアピン２１の外周面とシリコーンゴム３２との接触面積である。

また、（１）式におけるＢは、評価範囲３０内におけるプレート体２の体積である。

なお、Ａ、Ｂの値は、より具体的には、それぞれ次式のように表すことができる。

Ａ＝π×ｒ×ｔ （ｍｍ^２） （２）
Ｂ＝（ｘ×ｙ−π×Ｒ^２／４）×（ｔ−２×ｚ） （ｍｍ^３） （３）
但し、（２）式におけるｒは、図４に示すコアピン２１の直径（ｍｍ）である。また、（２）および（３）式におけるｔは、図４および図５に示す成型品の厚み（ｍｍ）である。さらに、（３）式におけるｘは、図３に示す評価範囲３０の横方向の寸法（ｍｍ）である。さらにまた、（３）式におけるｙは、図３に示す評価範囲３０の縦方向の寸法（ｍｍ）である。また、（３）式におけるＲは、図４および図５に示すプレート貫通孔５の直径（ｍｍ）である。さらに、（３）式におけるｚは、図５に示すざぐり加工量（ｍｍ）、すなわち、フレーム部３の上面とプレート部４の上面との高さの差分であり、フレーム部３の底面とプレート部４の底面との高さの差分である。このざぐり加工量は、弾性上壁９および弾性底壁１０の厚みに相当する。

すなわち、Ａの値は、コアピン２１の外周面（円周）の長さと成型品の厚みとの積に等しく、また、Ｂの値は、評価範囲３０の面積から１個分のプレート貫通孔５の面積を引いたものと、プレート体２の厚みとの積に等しい。

そして、本実施形態においては、このように設計されたプレート体２および金型装置１５を用いてキャリアプレート１を成型することによって、脱型時に成型品に作用する抜け荷重を低減させることができるとともに、プレート体２の剛性を維持することができるので、プレート体２に生じる曲がり等の変形を有効に低減することができる。

このように、変形の少ない平面度が良好なキャリアプレート１を用いれば、チップ部品を適正な位置に適正な姿勢に保持することができるので、チップ部品を加工する際の作業性を向上させることができる。

なお、本発明は、図２に示した金型装置１５を用いてキャリアプレート１の成型を行うことに限定されるものではなく、例えば、脱型時の抜け荷重を低減しプレート体２にかかる負荷を軽減するために、上型と下型とのコアピンの立設数比を７：３〜３：７以内にして上下にコアピンを分割配置した金型を用いてもよい。

以下、本発明の実施例について、表１および表２を新たに参照して説明する。

実施例１においては、図２に示した金型装置１５として、下型１７に直径が０．８２ｍｍのコアピン２１が７，３７０本（縦 ６７本 ｘ 横 １１０本）配設されたものを用意した。また、プレート体２として、コアピン２１に対応する位置に直径が１．９ｍｍのプレート貫通孔５が厚さ方向に貫通形成され、かつ外周端から内側に向かって１０ｍｍの範囲を残した状態として上下両面に１．５ｍｍのざぐり加工が施されたアルミニウム製のプレート体２(図５参照)を用意した。

次いで、用意されたプレート体２を、用意された金型装置１５の中型１４に入れて保持し、これを上型１６と下型１７の間に挟み込んだ後に、付加型シリコーンゴム（本実施例においては商品名：ＫＥ１９５０−５０Ａ／B（信越化学工業株式会社製））をトランスファー成型により注入して、１２０℃で０３３−７３７０キャリアプレート（表１参照）を形成して脱型した。そして、成型後、取り出したキャリアプレートに対する平面度の測定を行った。

実施例２〜８についても同じ要領で、キャリアプレートの成型および平面度の測定を行った。全ての実施例の内容と結果を以下の表１に示す。

表１から分かるように、例えば、実施例１では、キャリアプレートの平面度が０．０１ｍｍとなり、曲がりがないことが分かった。ここで、キャリアプレートの曲がりの判断は、平面度０．０５ｍｍを基準としており、平面度が０．０５ｍｍ未満が許容範囲で、平面度が０．０５ｍｍ以上となった場合に曲がりがあると判断される。

同様に、実施例２〜８についても、平面度が０．０５ｍｍ未満となり、曲がりがないことが分かった。

次に、比較例１〜８の内容と平面度の測定結果とを以下の表２に示す。

表２から分かるように、比較例１〜８の試料は、いずれも、キャリアプレートの平面度が０．０５ｍｍ以上となり、曲がりがあることが確認された。このことは、比較例におけるＡ／Ｂの値が１．８を超えることに依拠しているものと推測される。

以上の結果から、評価範囲３０内におけるコアピン２１の外周面とシリコーンゴム３２との接触面積Ａと、評価範囲３０内におけるプレート体２の体積Ｂとの比率Ａ／Ｂが１．８０以下となるように設計された金型装置１５とコアピン２１とを使用することにより、製品の曲がりを抑えることができることが確認された。

なお、プレート体は、アルミニウム以外の金属によって形成されたものであってもよい。また、弾性材は、シリコーンゴム以外のものであってもよい。さらに、キャリアプレート成型方法は、トランスファー成型に限る必要はなく、例えば、
圧縮成型や射出成型を用いてもよい。

本発明に係るキャリアプレートの実施形態の要部の一部切断斜視図である。 本発明に係るキャリアプレートの製造方法の実施形態において、金型装置をプレート体とともに示す分解斜視図である。 本発明に係るキャリアプレートの製造方法の実施形態において、Ａ／Ｂの意義を説明するための第１の説明図 本発明に係るキャリアプレートの製造方法の実施形態において、Ａ／Ｂの意義を説明するための第２の説明図 本発明に係るキャリアプレートの製造方法の実施形態において、Ａ／Ｂの意義を説明するための第３の説明図

符号の説明

１ キャリアプレート
２ プレート体
５ プレート貫通孔
８ 弾性内周壁
１１ 内周壁貫通孔

Claims (3)

1. 厚みを有する金属製のプレート体とされ、かつ、厚み方向における一方の面から他方の面へと貫通された多数の貫通孔が、第１の整列方向およびこれに交差する第２の整列方向にそれぞれ所定の間隔を設けるようにして整列されたプレート体を、前記各貫通孔の内周よりも外周が小さく形成された多数のピンを備えた金型に、前記ピンを前記貫通孔に貫通させた状態として設置した後に、前記ピンと前記貫通孔との間に弾性材を充填することによって、前記各貫通孔の内側に、前記各貫通孔よりも内周が小さく形成された貫通孔をそれぞれ有する多数の弾性内周壁を形成するキャリアプレートの製造方法であって、
   前記プレート体および前記ピンとして、前記第１の整列方向において互いに隣接する前記プレート体の２つの貫通孔およびこれらに前記第２の整列方向における同一方向においてそれぞれ隣接する前記プレート体の他の２つの貫通孔からなる４つの貫通孔の中心によって囲まれる平面方形の範囲内における前記ピンの外周面と前記弾性材との接触面積Ａと、前記平面方形の範囲内における前記プレート体の体積Ｂとの比率Ａ／Ｂが１．８０以下となるように設計された前記プレート体および前記ピンを用いることによって、前記弾性内周壁を有するキャリアプレートを成型することを特徴とするキャリアプレートの製造方法。
2. 前記プレート体の前記厚み方向の両面に、連通する多数の貫通孔を有する前記弾性材からなる弾性外壁を、前記金型を用いて前記弾性内周壁と一体かつ同時に形成することを特徴とする請求項１に記載のキャリアプレートの製造方法。
3. 請求項１または請求項２に記載の製造方法を用いて製造されたことを特徴とするキャリアプレート。

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