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
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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
【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)
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。
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 (mm2) (2)
B=(x×y−π×R2/4)×(t−2×z) (mm3) (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。
B=(x×y−π×R2/4)×(t−2×z) (mm3) (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。
圧縮成型や射出成型を用いてもよい。
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
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)
- 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。 - 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。
- 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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JP2007194321A JP2009028982A (ja) | 2007-07-26 | 2007-07-26 | キャリアプレートの製造方法およびキャリアプレート |
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2007
- 2007-07-26 JP JP2007194321A patent/JP2009028982A/ja active Pending
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