JP2010240697A - Powder press forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、セラミック基板成形体を焼成してセラミック基板を作製するために、セラミック造粒粉末をプレスしてセラミック基板成形体を形成するための粉体プレス成形装置に関する。 The present invention relates to a powder press molding apparatus for pressing a ceramic granulated powder to form a ceramic substrate molded body in order to sinter the ceramic substrate molded body to produce a ceramic substrate.
従来から、様々な電子機器や産業用機器等に組み込まれて用いるためのセラミック基板は、アルミナ(Al2O3)や、窒化アルミニウム(AlN)等の微粉末のセラミック原料粉末を造粒したセラミック造粒粉末を用いて、粉体成形用の金型で様々な形状からなるセラミック基板成形体を形成した後、焼成することで作製している。このセラミック基板成形体は、通常、大きさが数ミクロンで、しかも鋭角な角部をもったセラミック粉末と、バインダー等を水で混合した溶液をスプレードライヤーで乾燥して大きさ80ミクロン程度の球体顆粒状とするセラミック造粒粉末を用いて形成する場合がある。あるいは、セラミック基板成形体は、セラミック粉末と、バインダー等を溶剤中で混合した溶液をドクターブレード法等でシート状にするセラミックグリーンシートを用いて形成する場合がある。これらのどちらを選択するかは、一般的に、セラミックグリーンシートを用いる場合には、セラミック基板成形体に導体回路を形成し、実装される半導体素子等と電気的に導通状態とすることができるようなパッケージを形成するのに好ましい形態となっている。一方、セラミック造粒粉末を用いる場合には、複雑な形状のセラミック基板成形体絶縁基板や、逆に単純な平板の絶縁基板や、外形が小さく土手幅が狭く深い凹部を有するケース等を形成するのに好ましい形態となっている。このセラミック造粒粉末を用いてセラミック基板成形体を形成する場合には、従来からこれを形成するのに粉末プレス成形装置を用いている。 Conventionally, ceramic substrates to be incorporated and used in various electronic devices, industrial devices, etc. are ceramics obtained by granulating a fine ceramic raw material powder such as alumina (Al 2 O 3 ) or aluminum nitride (AlN). Using the granulated powder, a ceramic substrate molded body having various shapes is formed with a mold for powder molding, and then fired. This ceramic substrate molded body is usually a sphere of about 80 microns in size by drying a solution obtained by mixing ceramic powder having sharp corners with sharp corners and a binder in water with a spray dryer. It may be formed using a granulated ceramic granulated powder. Alternatively, the ceramic substrate molded body may be formed by using a ceramic green sheet that is formed into a sheet shape by a doctor blade method or the like, in which a ceramic powder, a binder, or the like is mixed in a solvent. In general, when a ceramic green sheet is used, a conductive circuit is formed on a ceramic substrate molded body and can be electrically connected to a mounted semiconductor element or the like. It is a preferable form for forming such a package. On the other hand, when ceramic granulated powder is used, a ceramic substrate molded body insulating substrate having a complicated shape, a simple flat insulating substrate, a case having a small outer shape, a narrow bank width, and a deep recess is formed. It is a preferable form. In the case of forming a ceramic substrate molded body using this ceramic granulated powder, a powder press molding apparatus is conventionally used to form the ceramic substrate molded body.
図3に示すように、従来の粉末プレス成形装置50は、セラミック基板成形体51(図4(B)〜(E)参照)を、セラミック造粒粉末52を用いてプレス成形して形成するための装置であって、装置には、ダイス53、下パンチ54、及び上パンチ55からなる成形用の金型を有している。また、従来の粉末プレス成形装置50は、上記の金型の動きに連動するようにして取り付けられ、金型にセラミック造粒粉末52を供給するためのフィーダ56を有している。なお、従来の粉末プレス成形装置50は、通常、フィーダ56の先端壁面にセラミック造粒粉末52をダイス53と面一にするためのすり切り板57を取り付けて有している。
As shown in FIG. 3, a conventional powder press molding apparatus 50 is formed by press-molding a ceramic substrate molded body 51 (see FIGS. 4B to 4E) using a ceramic granulated powder 52. The apparatus has a molding die including a die 53, a lower punch 54, and an
ここで、図4(A)〜(E)を参照しながら、従来の粉末プレス成形装置50を用いたセラミック基板成形体51の製造方法を説明する。図4(A)に示すように、上記の粉末プレス成形装置50では、ダイス53の中央部に設けるセラミック基板成形体51の外形寸法からなる貫通孔の壁面と、この貫通孔の中に下方から先端面を露出させて挿入させた下パンチ54とで形成される空間にセラミック造粒粉末52を充填している。この空間に充填されるセラミック造粒粉末52は、底部を開口とするフィーダ56の外周壁底面をダイス53上で水平方向に往稼動させてフィーダ56の開口から落下させている(図4(E)参照)。これと共に、セラミック造粒粉末52は、フィーダ56の先端壁面をダイス53の上面に当接させながらフィーダ56を復稼動させている。このフィーダ56の復稼動によって、ダイス53の上面から盛り上がっているセラミック造粒粉末52は、フィーダ56の先端壁面に取り付けられたすり切り板57でかきならされながらダイス53の上面と面一になるようにしている。なお、上パンチ55は、フィーダ56が往復稼動する間、フィーダ56に接触しない位置まで上部に回避している。
Here, the manufacturing method of the ceramic substrate molded
次に、図4(B)に示すように、上パンチ55は、下降してセラミック造粒粉末52が充填されているダイス53の貫通孔中に挿入して、上パンチ55の先端面と、下パンチ54の先端面とで加圧することで貫通孔の中にセラミック基板成形体51を形成している。なお、フィーダ56は、上パンチ55が下降している間、この上パンチ55に接触しない位置まで横の方に回避している。そして、図4(C)に示すように、ダイス53の貫通孔中のセラミック基板成形体51は、上パンチ55と下パンチ54で挟み込んだ状態のままで、下パンチ54の先端面がダイス53の上面と面一となるまでダイス53を下降させることでダイス53から取り出している。なお、フィーダ56は、ダイス53が下降している間、上記と同様に、この上パンチ55に接触しない位置まで横の方に回避している。
Next, as shown in FIG. 4 (B), the
次に、図4(D)に示すように、ダイス53の貫通孔からセラミック基板成形体51が取り出されると同時に、上パンチ55と、ダイス53は、それぞれ上昇して、上パンチ55がセラミック基板成形体51から離れると共に、セラミック基板成形体51をダイス53の貫通孔の上周縁で支持して下パンチ54の先端面から剥離している。なお、セラミック基板成形体51がダイス53の貫通孔の上周縁で支持できるのは、セラミック基板成形体51がダイス53、上パンチ55、及び下パンチ54から解放されて膨張し、寸法が大きくなることで、ダイス53の中に引き込まれることなくダイス53の貫通孔の上周縁で支持して載置することができるからである。これと同時にフィーダ56は、往稼動を開始している。そして、図4(E)に示すように、フィーダ56は、先端壁前面でセラミック基板成形体51を前方に押しだしながら、ダイス53の貫通孔と下パンチ54で形成される空間に、底部開口からセラミック造粒粉末52を落下させている。次に、図示しないが、上記の様にして粉末プレス成形装置50で形成されたセラミック基板成形体51は、それぞれのセラミック原料の焼成条件に合わせた焼成温度、焼成雰囲気で焼成することでセラミック基板を作製している。
Next, as shown in FIG. 4D, the ceramic substrate molded
従来の粉末プレス成形装置には、ダイスの貫通孔と下パンチで形成される空間に、フィーダの底部開口から落下させるセラミック造粒粉末の充填密度を均一にするために、フィーダ内部上方にセラミック造粒粉末を均一に充填すべく加圧機構を設けているものが開示されている(例えば、特許文献1参照)。
また、従来の粉末プレス成形装置には、セラミック造粒粉末の充填バラツキを低減するために、フィーダの開口形状が円、又は楕円であり、最小半径が得るセラミック基板成形体の外径円半径の1.1〜2.5倍とするものが開示されている(例えば、特許文献2参照)。
In a conventional powder press molding apparatus, in order to make the packing density of the ceramic granulated powder dropped from the bottom opening of the feeder into the space formed by the through hole of the die and the lower punch, the ceramic structure is formed above the feeder. The thing which provided the pressurization mechanism in order to fill a granular powder uniformly is disclosed (for example, refer patent document 1).
In addition, in the conventional powder press molding apparatus, in order to reduce the filling variation of the ceramic granulated powder, the opening shape of the feeder is a circle or an ellipse, and the outer radius of the outer diameter of the ceramic substrate molded body that obtains the minimum radius is obtained. What is 1.1-2.5 times is disclosed (for example, refer patent document 2).
しかしながら、前述したような従来の粉末プレス成形装置は、未だ解決すべき次のような問題がある。
(1)従来の粉末プレス成形装置は、フィーダの先端壁面に真鍮等の金属板からなるすり切り板がネジ締め等で固定して取り付けられるので、すり切り板のダイスとの当接端面に偏磨耗や、すり切り板の当接端面とダイスとの間にセラミック造粒粉末のかみ込みが発生し、セラミック造粒粉末の充填密度が変化してセラミック基板に外形寸法不良や、変形等の不良を発生させている。また、従来の粉末プレス成形装置は、フィーダのダイスとの当接端面の加工や、すり切り板の偏磨耗の修繕加工に費用がかかるので、セラミック基板成形体、ひいてはセラミック基板のコストアップとなっている。
(2)実開平6−592号公報で開示される粉末プレス成形装置は、フィーダの動きに連動させる加圧機構の加圧タイミングの取り方が難しい上に、加圧することでセラミック造粒粉末の偏った動きが発生し、逆に充填密度のバラツキが大きくなる。
(3)特開平7−117038号公報で開示される粉末プレス成形装置は、それぞれのセラミック基板成形体に合わせたフィーダが必要となると共に、セラミック基板成形体の中心と、フィーダの開口中心との位置を正確に合わせる必要があり装置が高価なものになることで、セラミック基板成形体、ひいてはセラミック基板のコストアップとなっている。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、充填密度を均一にでき安価なセラミック基板成形体を作製することができる粉末プレス成形装置を提供することを目的とする。
However, the conventional powder press molding apparatus as described above still has the following problems to be solved.
(1) In a conventional powder press molding apparatus, a grinding plate made of a metal plate such as brass is fixed to the front end wall surface of the feeder by screwing or the like, so that uneven wear on the contact end surface of the grinding plate with the die The ceramic granulated powder bites between the abutting end face of the scraped plate and the die, and the packing density of the ceramic granulated powder changes to cause defective external dimensions or deformation of the ceramic substrate. ing. In addition, since the conventional powder press molding apparatus is expensive to process the contact end face with the die of the feeder and repair the uneven wear of the chopped plate, the cost of the ceramic substrate molded body, and consequently the ceramic substrate, is increased. Yes.
(2) In the powder press molding apparatus disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 6-592, it is difficult to determine the pressure timing of the pressure mechanism interlocked with the movement of the feeder. Uneven movement occurs, and on the contrary, the variation in filling density increases.
(3) The powder press molding apparatus disclosed in JP-A-7-117038 requires a feeder that matches each ceramic substrate molded body, and the center of the ceramic substrate molded body and the opening center of the feeder. Since the position needs to be accurately adjusted and the apparatus is expensive, the cost of the ceramic substrate molded body and, consequently, the ceramic substrate is increased.
This invention is made | formed in view of this situation, Comprising: It aims at providing the powder press molding apparatus which can make a packing density uniform and can produce an inexpensive ceramic substrate molded object.
前記目的に沿う本発明に係る粉末プレス成形装置は、セラミック基板成形体の外形寸法からなる貫通孔を設ける平板状のダイスと、貫通孔に下方向から挿入して固定して設けられる下パンチと、貫通孔に上方向から上、下稼動自在に挿入、脱去できる上パンチとからなる金型を有すると共に、貫通孔の途中にまで挿入された状態の下パンチの上面と貫通孔の壁面とで形成される空間部にセラミック造粒粉末をダイスの上面で摺動させながら充填させるためのフィーダを有し、空間部にセラミック造粒粉末を充填し、下パンチと上パンチでセラミック造粒粉末をプレス成形してセラミック基板成形体を形成する粉体プレス成形装置において、フィーダが底部を開口とする箱体からなり、開口から空間部に投入されたセラミック造粒粉末をダイスの上面と面一にするための箱体の先端壁底面の内部から押圧体を介して押圧され先端壁底面から突出するようにして立設されるすり切り板を有する。 The powder press molding apparatus according to the present invention that meets the above-mentioned object is a flat die having a through hole having an outer dimension of a ceramic substrate molded body, and a lower punch that is fixedly inserted into the through hole from below. The upper punch and the wall surface of the through-hole have a die composed of an upper punch that can be inserted into and removed from the through-hole from above and movably from above. The ceramic granulated powder is filled in the space formed by sliding the ceramic granulated powder while sliding on the upper surface of the die, the ceramic granulated powder is filled in the space, and the ceramic granulated powder by the lower punch and upper punch In a powder press molding apparatus that forms a ceramic substrate compact by press-molding, the feeder consists of a box with an opening at the bottom, and the ceramic granulated powder charged into the space from the opening is diced. And from the interior of the front end wall bottom of the box to the upper surface flush to protrude from the pressed front end wall bottom through the pressing body having a level-off plate erected.
上記本発明の粉末プレス成形装置は、フィーダが底部を開口とする箱体からなり、開口から空間部に投入されたセラミック造粒粉末をダイスの上面と面一にするための箱体の先端壁底面の内部から押圧体を介して押圧され先端壁底面から突出するようにして立設されるすり切り板を有するので、すり切り板の先端がダイスの上面に均一な押圧力で当接して偏磨耗や、セラミック造粒粉末のかみ込みを防止でき、セラミック造粒粉末の充填密度を均一にして焼成後のセラミック基板の外形寸法不良や、変形等の不良が発生するのを防止することができる。また、この粉末プレス成形装置は、作製されるセラミック基板成形体の歩留を向上できると共に、フィーダのダイスとの当接端面の加工や、すり切り板の偏磨耗の修繕加工の必要がないので、セラミック基板成形体、ひいてはセラミック基板のコストアップを防止することができる。 In the powder press molding apparatus of the present invention, the feeder comprises a box having an opening at the bottom, and the tip wall of the box for making the ceramic granulated powder charged into the space from the opening flush with the upper surface of the die Since it has a grinding plate that is pressed from the inside of the bottom surface through a pressing body and protrudes from the bottom surface of the tip wall, the tip of the grinding plate comes into contact with the top surface of the die with uniform pressing force, In addition, the ceramic granulated powder can be prevented from being bitten, and the ceramic granulated powder can be uniformly packed to prevent the outer dimensions of the ceramic substrate after firing and defects such as deformation from occurring. In addition, this powder press molding apparatus can improve the yield of the ceramic substrate molded body to be produced, and it is not necessary to process the contact end surface with the die of the feeder or repair processing of uneven wear of the grinding plate, It is possible to prevent an increase in cost of the ceramic substrate molded body, and in turn the ceramic substrate.
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施するための形態について説明し、本発明の理解に供する。
図1(A)、(B)に示すように、本発明の一実施の形態に係る粉末プレス成形装置10は、セラミック基板成形体11(図2(B)〜(E)参照)を、セラミック造粒粉末12を用いてプレス成形して形成するための装置である。この粉末プレス成形装置10は、セラミック基板成形体11の外形寸法からなる貫通孔13を設けるダイス14を有している。また、粉末プレス成形装置10は、ダイス14の貫通孔13に下方向から嵌合させて挿入して所定する位置に固定して設けられる下パンチ15を有している。更に、粉末プレス成形装置10は、ダイス14の貫通孔13に上方向から上、下稼動自在に嵌合させて挿入、引き抜きできる上パンチ16を有している。そして、粉末プレス成形装置10は、ダイス14、下パンチ15、及び上パンチ16とで粉末プレス成形用の金型を構成している。これと共に、この粉末プレス成形装置10は、貫通孔13の途中にまで挿入された状態の下パンチ15の上面と、貫通孔13の壁面とで形成される空間部17にセラミック造粒粉末12をダイス14の上面で摺動させながら充填させるための真鍮等で形成されたフィーダ18を有している。そして、粉末プレス成形装置10では、空間部17にセラミック造粒粉末12を充填した後、下パンチ15と上パンチ16でセラミック造粒粉末12をプレス成形してセラミック基板成形体11が形成されるようになっている。
Next, with reference to the accompanying drawings, embodiments for embodying the present invention will be described for understanding of the present invention.
As shown in FIGS. 1 (A) and 1 (B), a powder
上記の粉末プレス成形装置10に用いられるセラミック造粒粉末12は、大きさが数ミクロン程度の微粉末のアルミナ(Al2O3)や、窒化アルミニウム(AlN)等のセラミック原料粉末と、バインダー等を水で混合した溶液をスプレードライヤーで乾燥して作製する大きさ80ミクロン程度の球体顆粒状としたものが用いられている。また、上記の粉末プレス成形装置10に用いられる金型は、上パンチ16、下パンチ15のセラミック造粒粉末12加圧面部分や、上パンチ16、下パンチ15が嵌合して摺動するダイス14の貫通孔13壁面部を耐磨耗性の高い超硬合金(WC:タングステンカーバイト)等で補強したものが用いられている。
The ceramic granulated powder 12 used in the above-mentioned powder
上記の粉末プレス成形装置10に用いられるフィーダ18は、底部を略四角形状の開口19とする箱体からなっている。フィーダ18の上部は、セラミック造粒粉末12をフィーダ18内部に導入させる投入口20となっており、この投入口20にゴム製ホースや、樹脂製ホース等からなるフレキシブルホース21が取り付けられている。フレキシブルホース21を介して投入口20からフィーダ18内部に導入されたセラミック造粒粉末12は、フィーダ18開口19から金型の下パンチ15の上面と、ダイス14の貫通孔13の壁面とで形成される空間部17に投入されるようになっている。そして、空間部17に投入されたセラミック造粒粉末12は、ダイス14の上面と面一になるようにしている。フィーダ18には、セラミック造粒粉末12を面一とするために、箱体の先端壁底面の内部からスプリング等で形成される1、又は複数個の押圧体22を介して押圧され、先端壁底面から突出するようにして立設されるすり切り板23を有している。このすり切り板23は、薄平板状のステンレス板等で形成され、押圧体22の押圧力を常に均等になるようにさせてダイス14上面に端面を空間部17でブリッジ状に当接させて摺動してすり切ることで空間部17に充填されたセラミック造粒粉末12をダイス14上面と面一になるようにし、空間部17内のセラミック造粒粉末12を精度よく均一充填できるようにしている。上記の押圧体23は、取り付ける位置を限定するものではないが、通常、すり切り板23の両端部にそれぞれ設けることで、押圧力を均等にできるようにしている。
The feeder 18 used in the powder
なお、上記の粉末プレス成形装置10は、通常、フィーダ18の先端壁底面以外の外周壁底面に、フィーダ18と、ダイス14との金属どうしの磨耗や、こすれ傷等を防止するためのフェルト等からなるクッション材24を貼り付けている。また、上記の粉末プレス成形装置10は、作製されて金型から取り出されたセラミック基板成形体11をフィーダ18の先端で正確に押し出すために、フィーダ18の先端壁前面にゴムや、プラスチック等からなる案内板25が取り付けられている。
The above-mentioned powder
ここで、図2(A)〜(E)を参照しながら、上記の粉末プレス成形装置10を用いたセラミック基板成形体11の製造方法を説明する。
この粉末プレス成形装置10では、セラミック基板成形体11を形成するために、例えば、セラミックの一例であるアルミナ(Al2O3)や、窒化アルミニウム(AlN)等からなるセラミック造粒粉末12が用いられている。そして、上記の粉末プレス成形装置10で作製されるセラミック基板成形体11は、高温(例えば、アルミナの場合には、大気中の約1550℃程度、窒化アルミニウムの場合には、窒素雰囲気中の約1700℃程度)で焼成することでセラミック基板が作製されることとなっている。
Here, a manufacturing method of the ceramic substrate molded body 11 using the powder
In this powder
図2(A)に示すように、この粉末プレス成形装置10では、ダイス14の貫通孔13の途中にまで挿入された状態の下パンチ15の上面と、貫通孔13の壁面とで形成される空間部17にセラミック造粒粉末12を充填している。この空間部17には、フィーダ18をダイス14上で水平方向に往運動させてフィーダ18の下部開口19からセラミック造粒粉末12を落下させながら山盛りに充填している(図2(E)参照)。そして、更に、粉末プレス成形装置10では、フィーダ18が元の位置に戻る復運動でセラミック造粒粉末12を、フィーダ18箱体の先端壁底面の内部から押圧体22を介して押圧され先端壁底面から突出するようにして立設されてダイス14の上面に押し付けられているすり切り板23でかきならすことで、ダイス14の上面と面一に充填している。
As shown in FIG. 2A, the powder
なお、このフィーダ18による空間へのセラミック造粒粉末12の充填では、セラミック造粒粉末12が球体顆粒状の造粒粉末であるので、空間内に安息角でもって流入して充填密度を均一にしながら満たすことができると共に、ダイス14の上面より盛り上がったセラミック造粒粉末12をフィーダ18内に戻しながら押圧体22で押圧されたすり切り板23でかきならしてダイス14の上面と面一にすることができる。また、フィーダ18が往復運動してダイス14の空間にセラミック造粒粉末12を充填する間、上パンチ16は、フィーダ18との衝突を回避するために邪魔にならない位置の上部に停止している。
When the ceramic granulated powder 12 is filled into the space by the feeder 18, the ceramic granulated powder 12 is a spherical granulated powder, and therefore flows into the space at an angle of repose to make the packing density uniform. The ceramic granulated powder 12 swelled from the upper surface of the die 14 is returned to the feeder 18 and agitated by the grinding plate 23 pressed by the
次いで、図2(B)に示すように、この粉末プレス成形装置10では、上パンチ16を下降させてダイス14の貫通孔13の壁面に嵌合させながら貫通孔13の中に挿入させ、空間部17の中のセラミック造粒粉末12を上パンチ16と、不動状態の下パンチ15で加圧している。そして、粉末プレス成形装置10では、ダイス14の貫通孔13の中にセラミック造粒粉末12の球体顆粒状の造粒粉末を潰して固めたセラミック基板成形体11を作製している。なお、フィーダ18は、上パンチ16が下降している間、この上パンチ16に接触しない位置まで横の方に回避している。
Next, as shown in FIG. 2 (B), in this powder
次いで、図2(C)に示すように、この粉末プレス成形装置10では、下パンチ15を不動とした状態で、セラミック基板成形体11を上パンチ16と、下パンチ15で挟み込んだままダイス14の下降を開始させてダイス14の上面と下パンチ15の先端面が面一となるまで下降させている。そして、粉末プレス成形装置10では、セラミック基板成形体11を上パンチ16と、下パンチ15で挟み込んだ状態でダイス14の貫通孔13から外部に取りだしている。なお、フィーダ18は、ダイス14が下降している間、上記と同様に、この上パンチ16に接触しない位置まで横の方に回避している。
Next, as shown in FIG. 2C, in this powder
次いで、図2(D)に示すように、この粉末プレス成形装置10では、下パンチ15を不動のままとした状態で上パンチ16を上昇させてセラミック基板成形体11から離れると共に、ダイス14を上昇させてセラミック基板成形体11を貫通孔13の上周縁で支持しながら持ち上げるようにして下パンチ15から剥離させている。セラミック基板成形体11は、ダイス14の貫通孔13からの解放に加え、上パンチ16の上昇による上面側の解放と、ダイス14の上昇による持ち上げでの下パンチ15からの解放によって、外周部からの拘束が解放されて膨張を発生させることができ、膨張して寸法が若干大きくなる。これによって、セラミック基板成形体11は、ダイス14の貫通孔13の中に引き込まれることなくダイス14の上周縁に乗せるようにして支持して取り出すことができるようになっている。このセラミック基板成形体11の膨張は、0.2〜0.5%程度であるのがよく、この適度の膨張によって、ダイス14の内壁から取り出す途中で破壊させることなく膨張させてセラミック基板成形体11をダイス14の上縁に確実に取り出すことができると共に、ダイス14と、下パンチ15の間の隙間に落下させることなく確実にフィーダ18の先端でダイス14上に押し出すことができる。なお、フィーダ18は、上記の動きと同時に水平方向に往稼動を開始している。
Next, as shown in FIG. 2 (D), in this powder
次いで、図2(E)に示すように、この粉末プレス成形装置10では、フィーダ18が更に往稼動をして先端に設けられている案内板25を当接させてセラミック基板成形体11をダイス14の上面端部側に押し出している。これと共に、ダイス14は、更に上昇させ、次のセラミック基板成形体11を形成するための空間部17をダイス14の中に形成している。そして、この空間部17には、フィーダ18の投入口20に設けられたフレキシブルホース21を介して流入するセラミック造粒粉末12をフィーダ18の下部に設けられる開口19から落とし込んで充填している。この後は、図2(A)で説明した状態に戻ることの繰り返しでセラミック基板成形体11が連続的に作製されるようになっている。
Next, as shown in FIG. 2 (E), in the powder
上記のセラミック基板成形体11は、図示しないが、セラミック造粒粉末12が例えばアルミナの場合には大気中の約1550℃程度の温度で、窒化アルミニウムの場合には窒素雰囲気中の約1700℃程度の温度で焼成してセラミック基板としている。 Although the ceramic substrate molded body 11 is not shown, the ceramic granulated powder 12 is about 1550 ° C. in the atmosphere when the ceramic granulated powder 12 is, for example, alumina, and about 1700 ° C. in a nitrogen atmosphere when the ceramic granulated powder 12 is aluminum nitride. The ceramic substrate is fired at a temperature of
本発明者は、本発明に係る粉末プレス成形装置を用いて実施例のセラミック基板成形体と、従来の粉末プレス成形装置を用いて従来例のセラミック基板成形体をそれぞれ作製し、それぞれの10個について重量を測定してそれぞれのバラツキを比較した。原料は、アルミナからなるセラミック造粒粉末を用いた。また、金型は、その空間部の外形寸法が50mm×50mmになるようにして、セラミック造粒粉末が10g位入る空間部の深さになるように設定した。そして、セラミック造粒粉末を空間部にそれぞれのフィーダで充填した後、プレスして板体からなるセラミック基板成形体を形成した。その結果を表1に示す。 The inventor produced the ceramic substrate molded body of the example by using the powder press molding apparatus according to the present invention and the ceramic substrate molded body of the conventional example by using the conventional powder press molding apparatus, respectively. The weights were measured and the variations were compared. As a raw material, ceramic granulated powder made of alumina was used. The mold was set so that the outer dimension of the space portion was 50 mm × 50 mm, and the depth of the space portion into which about 10 g of the ceramic granulated powder entered. And after filling ceramic granulated powder into each space part with each feeder, it pressed and formed the ceramic substrate molded object which consists of a board | plate body. The results are shown in Table 1.
実施例のセラミック基板成形体は、従来例のセラミック基板成形体より重量バラツキが約50%減少することが確認でき、常に一定の押圧力を有するすり切り板ですり切ることで寸法に与える影響を小さくして寸法精度を向上させることができることが確認できた。 It can be confirmed that the ceramic substrate molded body of the example reduces the weight variation by about 50% compared to the ceramic substrate molded body of the conventional example, and the influence on the dimensions is reduced by grinding with a ground plate always having a constant pressing force. As a result, it was confirmed that the dimensional accuracy could be improved.
本発明の粉末プレス成形装置は、寸法精度の高い電子部品用の製品を、メンテナンスを少なくして安価に作製できるできる装置として用いることができる。 The powder press molding apparatus of the present invention can be used as an apparatus that can produce a product for electronic parts with high dimensional accuracy at low cost with less maintenance.
10:粉末プレス成形装置、11:セラミック基板成形体、12:セラミック造粒粉末、13:貫通孔、14:ダイス、15:下パンチ、16:上パンチ、17:空間部、18:フィーダ、19:開口、20:投入口、21:フレキシブルホース、22:押圧体、23:すり切り板、24:クッション材、25:案内板 10: Powder press molding apparatus, 11: Ceramic substrate molded body, 12: Ceramic granulated powder, 13: Through hole, 14: Die, 15: Lower punch, 16: Upper punch, 17: Space part, 18: Feeder, 19 : Opening, 20: Loading port, 21: Flexible hose, 22: Pressing body, 23: Grinding plate, 24: Cushion material, 25: Guide plate
Claims (1)
前記フィーダが底部を開口とする箱体からなり、前記開口から前記空間部に投入された前記セラミック造粒粉末を前記ダイスの上面と面一にするための前記箱体の先端壁底面の内部から押圧体を介して押圧され前記先端壁底面から突出するようにして立設されるすり切り板を有することを特徴とする粉体プレス成形装置。 A flat plate-shaped die provided with a through-hole having an outer dimension of the ceramic substrate molded body, a lower punch that is inserted into the through-hole from below and fixed at a predetermined position, and an upper side of the through-hole from above And a space formed by the upper surface of the lower punch and the wall surface of the through hole in a state of being inserted to the middle of the through hole. The ceramic granulated powder is filled with the ceramic granulated powder while sliding on the upper surface of the die, the ceramic granulated powder is filled in the space portion, and the ceramic granulated powder is filled with the lower punch and the upper punch. In a powder press molding apparatus for forming a ceramic substrate molded body by press molding,
The feeder comprises a box having an opening at the bottom, and from the inside of the bottom wall of the front end wall of the box for making the ceramic granulated powder charged into the space through the opening flush with the upper surface of the die. A powder press molding apparatus, comprising: a grinding plate that is pressed through a pressing body and is erected so as to protrude from the bottom surface of the tip wall.
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- 2009-04-07 JP JP2009093002A patent/JP2010240697A/en active Pending
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