JP2547288Y2 - 粉体プレス成形装置 - Google Patents
粉体プレス成形装置Info
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- JP2547288Y2 JP2547288Y2 JP7890391U JP7890391U JP2547288Y2 JP 2547288 Y2 JP2547288 Y2 JP 2547288Y2 JP 7890391 U JP7890391 U JP 7890391U JP 7890391 U JP7890391 U JP 7890391U JP 2547288 Y2 JP2547288 Y2 JP 2547288Y2
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- Powder Metallurgy (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、セラミックスなどの粉
体のプレス成形装置に関するものである。
体のプレス成形装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、プレス成形は、安価に大量生
産できることから、例えば半導体パッケージ用基板など
の比較的単純な形状のセラミック製品の製造工程に広く
使用されている。
産できることから、例えば半導体パッケージ用基板など
の比較的単純な形状のセラミック製品の製造工程に広く
使用されている。
【０００３】この時のプレス成形装置の構造は、例えば
図４（Ａ）に示すように、成形孔２１ａを有するダイス
２１と、この成形孔２１ａの下部に、成形孔２１ａに合
致した形状の第１下パンチ２３、第２下パンチ２４、お
よびコアロッド２５を備え、さらに上部に上パンチ２２
を備えていた。そして、上記成形孔２１ａ中に原料粉末
２６を充填し、上パンチ２２を下降させることによっ
て、図４（Ｂ）に示すように、原料粉末２６を所定形状
にプレス成形することができるようになっていた。
図４（Ａ）に示すように、成形孔２１ａを有するダイス
２１と、この成形孔２１ａの下部に、成形孔２１ａに合
致した形状の第１下パンチ２３、第２下パンチ２４、お
よびコアロッド２５を備え、さらに上部に上パンチ２２
を備えていた。そして、上記成形孔２１ａ中に原料粉末
２６を充填し、上パンチ２２を下降させることによっ
て、図４（Ｂ）に示すように、原料粉末２６を所定形状
にプレス成形することができるようになっていた。
【０００４】また、半導体パッケージ用のセラミック基
板において、その主平面周囲に部分的にＣ面を形成し
て、位置決めを行うことが行われていた。例えば、図６
（Ａ）（Ｂ）にＪリ−ド型の半導体パッケ−ジのを示す
ように、このキャップをなすセラミック基板３０は、ダ
イアタッチ面を有しプレス成形時に下パンチ側となる下
面３１、上パンチ側となる上面３２、および外周の角部
の１つに方向を示すＣ面カット３３と、これに接する１
つの稜部には微小な段差と、深さ０．５〜１．２ｍｍ程
度の大きなＣ面３４が形成されている。
板において、その主平面周囲に部分的にＣ面を形成し
て、位置決めを行うことが行われていた。例えば、図６
（Ａ）（Ｂ）にＪリ−ド型の半導体パッケ−ジのを示す
ように、このキャップをなすセラミック基板３０は、ダ
イアタッチ面を有しプレス成形時に下パンチ側となる下
面３１、上パンチ側となる上面３２、および外周の角部
の１つに方向を示すＣ面カット３３と、これに接する１
つの稜部には微小な段差と、深さ０．５〜１．２ｍｍ程
度の大きなＣ面３４が形成されている。
【０００５】このようなＣ面３４を形成するためには、
図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、上パンチ２２のプレス
面周辺部に上記Ｃ面３４に対応する突起２２ａを形成し
ておいて、プレス成形することによって、プレス成形の
みで容易に形成することができた。
図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、上パンチ２２のプレス
面周辺部に上記Ｃ面３４に対応する突起２２ａを形成し
ておいて、プレス成形することによって、プレス成形の
みで容易に形成することができた。
【０００６】
【考案が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
に上パンチ２２に突起２２ａを有するプレス成形装置の
場合、図５にプレス成形時の拡大断面図を示すように、
突起２２ａによって加圧された部分が、他の部分に比べ
て原料粉末２６の詰まり量が大きくなり、全体として生
密度が不均一となるため、焼成後の寸法が部分的に変化
して寸法不良の原因となっていた。特に、製品全体の厚
みＴと上記突起２２ａの高さＣとの比Ｃ／Ｔが１／４以
上の場合は、上記生密度の不均一が大きく、高精度に成
形することが困難であった。
に上パンチ２２に突起２２ａを有するプレス成形装置の
場合、図５にプレス成形時の拡大断面図を示すように、
突起２２ａによって加圧された部分が、他の部分に比べ
て原料粉末２６の詰まり量が大きくなり、全体として生
密度が不均一となるため、焼成後の寸法が部分的に変化
して寸法不良の原因となっていた。特に、製品全体の厚
みＴと上記突起２２ａの高さＣとの比Ｃ／Ｔが１／４以
上の場合は、上記生密度の不均一が大きく、高精度に成
形することが困難であった。
【０００７】また、上パンチ２２の突起２２ａ部分の成
形圧力が高くなるため、使用中に上パンチ２２を破損さ
せる恐れもあった。
形圧力が高くなるため、使用中に上パンチ２２を破損さ
せる恐れもあった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】そこで本考案は、粉体プ
レス成形装置において、上パンチのプレス面周辺部に突
起を備えるとともに、ダイス上面における上記突起に対
応する位置に、成形孔に連続した原料逃げ部を形成した
ものである。
レス成形装置において、上パンチのプレス面周辺部に突
起を備えるとともに、ダイス上面における上記突起に対
応する位置に、成形孔に連続した原料逃げ部を形成した
ものである。
【０００９】
【作用】本考案によれば、ダイス上面における上パンチ
の突起に対応した位置に原料逃げ部があるため、プレス
成形時に上パンチが下降すると、上記突起部分の原料粉
末の一部が成形孔の外部へ逃げ出すようになる。そのた
め、突起部分のみ原料粉末の詰まり量が大きくなること
を防止し、成形体の生密度を均一にすることができる。
の突起に対応した位置に原料逃げ部があるため、プレス
成形時に上パンチが下降すると、上記突起部分の原料粉
末の一部が成形孔の外部へ逃げ出すようになる。そのた
め、突起部分のみ原料粉末の詰まり量が大きくなること
を防止し、成形体の生密度を均一にすることができる。
【００１０】
【実施例】以下本考案の実施例を説明する。
【００１１】図１に示すように、本考案のプレス成形装
置は、成形孔１１ａを有するダイス１１と、この成形孔
１１ａの下部に第１下パンチ１３、第２下パンチ１４お
よびコアロッド１５を配置し、さらに成形孔１１ａの上
部に上パンチ１２を備えてなるものである。また、図２
に拡大図を示すように、上パンチ１２のプレス面周辺部
には突起１２ａが形成してあり、この突起１２ａに対応
するダイス１１の上面には、成形孔１１ａに連続した原
料逃げ部１１ｂを形成している。
置は、成形孔１１ａを有するダイス１１と、この成形孔
１１ａの下部に第１下パンチ１３、第２下パンチ１４お
よびコアロッド１５を配置し、さらに成形孔１１ａの上
部に上パンチ１２を備えてなるものである。また、図２
に拡大図を示すように、上パンチ１２のプレス面周辺部
には突起１２ａが形成してあり、この突起１２ａに対応
するダイス１１の上面には、成形孔１１ａに連続した原
料逃げ部１１ｂを形成している。
【００１２】次にこのプレス成形装置の作動を説明す
る。図１に示すように、ダイス１１の成形孔１１ａの下
方に第１下パンチ１３、第２下パンチ１４を位置させ、
成形孔１１ａに原料粉末１６を充填し、ダイス１１上面
の粉体を払い除いた後、第１、第２下パンチ１３、１４
と上パンチ１２とにより原料粉末１６を加圧して成形す
る。即ち、成形孔１１ａ内を第１、第２下パンチ１３、
１４が上昇すると共に上パンチ１２も下降して原料粉末
１６を加圧成形する。
る。図１に示すように、ダイス１１の成形孔１１ａの下
方に第１下パンチ１３、第２下パンチ１４を位置させ、
成形孔１１ａに原料粉末１６を充填し、ダイス１１上面
の粉体を払い除いた後、第１、第２下パンチ１３、１４
と上パンチ１２とにより原料粉末１６を加圧して成形す
る。即ち、成形孔１１ａ内を第１、第２下パンチ１３、
１４が上昇すると共に上パンチ１２も下降して原料粉末
１６を加圧成形する。
【００１３】この時、図２に示すように、上パンチ１２
がダイス１１の成形孔１１ａに入る際に、上パンチ１２
の突起１２ａ先端が原料粉末１６を加圧し始めると、こ
の部分の原料粉末１６の一部が原料逃げ部１１ｂを通過
して成形孔１１ａの外部へ逃げ出すようになる。そのた
め、突起１２ａ部分のみ原料粉末１６の詰まり量が大き
くなることを防止し、成形体の生密度を均一にすること
ができる。
がダイス１１の成形孔１１ａに入る際に、上パンチ１２
の突起１２ａ先端が原料粉末１６を加圧し始めると、こ
の部分の原料粉末１６の一部が原料逃げ部１１ｂを通過
して成形孔１１ａの外部へ逃げ出すようになる。そのた
め、突起１２ａ部分のみ原料粉末１６の詰まり量が大き
くなることを防止し、成形体の生密度を均一にすること
ができる。
【００１４】また、この後上パンチ１２が下死点に至
り、上昇して得られた成形体を第１、第２下パンチ１
３、１４によりダイス１１の成形孔１１ａより押し出す
ようになる。このようにして粉体のプレス成形工程を繰
り返す。
り、上昇して得られた成形体を第１、第２下パンチ１
３、１４によりダイス１１の成形孔１１ａより押し出す
ようになる。このようにして粉体のプレス成形工程を繰
り返す。
【００１５】なお、上記原料逃げ部１１ｂの形状は、図
２に示すような角型形状に限らず、図３に示すような斜
面形状などさまざまなものとすることができるが、いず
れにしても、その深さＨが重要である。即ち、深さＨが
小さいと原料粉末１６の逃げ量が少なくなり、突起１２
ａ部分の詰まり量が大きくなってしまい、逆に深さＨが
大きいと原料粉末１６の逃げ量が多くなり、突起１２ａ
部分の詰まり量が小さくなってしまう。そこで、この深
さの最適値を求める実験を行った。
２に示すような角型形状に限らず、図３に示すような斜
面形状などさまざまなものとすることができるが、いず
れにしても、その深さＨが重要である。即ち、深さＨが
小さいと原料粉末１６の逃げ量が少なくなり、突起１２
ａ部分の詰まり量が大きくなってしまい、逆に深さＨが
大きいと原料粉末１６の逃げ量が多くなり、突起１２ａ
部分の詰まり量が小さくなってしまう。そこで、この深
さの最適値を求める実験を行った。
【００１６】実験例 本考案のプレス成形装置は、前記したようにダイス１１
の上面に成形孔１１ｂに連続して形成した原料逃げ部１
１ｂの深さＨが非常に重要な問題となってくる。そこで
図１、図２に示すプレス成形装置を用いて、原料逃げ部
１１ｂの深さＨをさまざまに変化させたものを試作し、
プレス成形したときの成形体の変形量について調べた。
の上面に成形孔１１ｂに連続して形成した原料逃げ部１
１ｂの深さＨが非常に重要な問題となってくる。そこで
図１、図２に示すプレス成形装置を用いて、原料逃げ部
１１ｂの深さＨをさまざまに変化させたものを試作し、
プレス成形したときの成形体の変形量について調べた。
【００１７】セラミック原料として、Ａｌ2 Ｏ3 を主成
分とし、ＳｉＯ2 、ＭｇＯ、ＣａＯを含むアルミナセラ
ミックスを用い、図６（Ａ）（Ｂ）に示すＪリ−ド型半
導体パッケ−ジのキャップをなすセラミック基板３０を
成形した。また、成形体での全体の厚みは１．４ｍｍ、
Ｃ面３４の深さは０．９ｍｍとした。したがって、プレ
ス成形装置における上パンチ１２の突起１２ａの高さＣ
も０．９ｍｍとなり、またこの突起１２ａの先端に、幅
０．０５〜０．２５ｍｍの平坦部を形成した。さらに、
原料逃げ部１１ｂの幅Ｄは２．０ｍｍとした。
分とし、ＳｉＯ2 、ＭｇＯ、ＣａＯを含むアルミナセラ
ミックスを用い、図６（Ａ）（Ｂ）に示すＪリ−ド型半
導体パッケ−ジのキャップをなすセラミック基板３０を
成形した。また、成形体での全体の厚みは１．４ｍｍ、
Ｃ面３４の深さは０．９ｍｍとした。したがって、プレ
ス成形装置における上パンチ１２の突起１２ａの高さＣ
も０．９ｍｍとなり、またこの突起１２ａの先端に、幅
０．０５〜０．２５ｍｍの平坦部を形成した。さらに、
原料逃げ部１１ｂの幅Ｄは２．０ｍｍとした。
【００１８】まず、原料逃げ部１１ｂの深さＨを１．０
〜２．０ｍｍの範囲で変化させた金型を試作し、これら
の金型によって得られた成形体を焼成した後、セラミッ
ク基板３０の両端部における長辺の長さを測定し、これ
らの差を変形量とした。結果は図７に示すように、原料
逃げ部１１ｂの深さＨを変化させることによって変形量
も変化し、上記深さＨが１．５〜２．０ｍｍの間で変形
量が０となることがわかった。
〜２．０ｍｍの範囲で変化させた金型を試作し、これら
の金型によって得られた成形体を焼成した後、セラミッ
ク基板３０の両端部における長辺の長さを測定し、これ
らの差を変形量とした。結果は図７に示すように、原料
逃げ部１１ｂの深さＨを変化させることによって変形量
も変化し、上記深さＨが１．５〜２．０ｍｍの間で変形
量が０となることがわかった。
【００１９】そこで、原料逃げ部１１ｂの深さＨを１．
５〜２．０ｍｍの間で変化させ、上記と同様の実験を行
ったところ、結果は図８に示すように、深さＨが１．８
ｍｍのときに変形量が０となった。また、実際の製品と
して許容できる変形量は±０．１ｍｍであることから、
原料逃げ部１１ｂの深さＨは１．７〜１．９ｍｍとすれ
ばよいことがわかった。
５〜２．０ｍｍの間で変化させ、上記と同様の実験を行
ったところ、結果は図８に示すように、深さＨが１．８
ｍｍのときに変形量が０となった。また、実際の製品と
して許容できる変形量は±０．１ｍｍであることから、
原料逃げ部１１ｂの深さＨは１．７〜１．９ｍｍとすれ
ばよいことがわかった。
【００２０】次に、上パンチ１２の突起１２ａの高さＣ
を変化させて、上記と同様の実験を行い、それぞれ原料
逃げ部１１ｂの深さＨの最適値を求める実験を行った。
その結果は図９に示すように、突起１２ａの高さＣに比
例して原料逃げ部１１ｂの深さＨの最適値も変化するこ
とがわかる。そして、実際の製品として許容できる変形
量とするためには、原料逃げ部１１ｂの深さＨが、突起
１２ａの高さＣの１．９〜２．１倍の範囲内となるよう
にすればよいことがわかった。
を変化させて、上記と同様の実験を行い、それぞれ原料
逃げ部１１ｂの深さＨの最適値を求める実験を行った。
その結果は図９に示すように、突起１２ａの高さＣに比
例して原料逃げ部１１ｂの深さＨの最適値も変化するこ
とがわかる。そして、実際の製品として許容できる変形
量とするためには、原料逃げ部１１ｂの深さＨが、突起
１２ａの高さＣの１．９〜２．１倍の範囲内となるよう
にすればよいことがわかった。
【００２１】
【考案の効果】このように本考案によれば、粉体プレス
成形装置において、上パンチのプレス面周辺部に突起を
備えるとともに、ダイス上面における上記突起に対応す
る位置に、成形孔に連続した原料逃げ部を形成したこと
によって、突起部分のみ原料粉末の詰まりが大きくなる
ことを防止し、成形体の生密度を均一にすることができ
る。したがって、主面の一部に大きなＣ面を有するよう
なセラミック製品であっても、高い寸法精度で容易に製
造することが可能となる。
成形装置において、上パンチのプレス面周辺部に突起を
備えるとともに、ダイス上面における上記突起に対応す
る位置に、成形孔に連続した原料逃げ部を形成したこと
によって、突起部分のみ原料粉末の詰まりが大きくなる
ことを防止し、成形体の生密度を均一にすることができ
る。したがって、主面の一部に大きなＣ面を有するよう
なセラミック製品であっても、高い寸法精度で容易に製
造することが可能となる。
【図１】本考案の粉体プレス成形装置を示す断面図であ
る。
る。
【図２】図１中Ａ部の拡大断面図である。
【図３】図２に相当する他の実施例の拡大断面図であ
る。
る。
【図４】（Ａ）（Ｂ）は従来の粉体プレス成形装置を示
す断面図である。
す断面図である。
【図５】図４（Ｂ）中のＢ部の拡大断面図である。
【図６】（Ａ）は半導体パッケージを示す分解斜視図、
（Ｂ）はＸ−Ｘ線断面図である。
（Ｂ）はＸ−Ｘ線断面図である。
【図７】原料逃げ部の深さＨと、得られた成形体の変形
量の関係を示すグラフである。
量の関係を示すグラフである。
【図８】原料逃げ部の深さＨと、得られた成形体の変形
量の関係を示すグラフである。
量の関係を示すグラフである。
【図９】上パンチの突起の高さＣと、最適な原料逃げ部
の深さＨとの関係を示すグラフである。
の深さＨとの関係を示すグラフである。
１１・・・ダイス １１ａ・・成形孔 １１ｂ・・原料逃げ部 １２・・・上パンチ １２ａ・・突起 １３・・・第１下パンチ １４・・・第２下パンチ １５・・・コアロッド １６・・・原料粉末
Claims (1)
- 【請求項１】原料粉末を充填し成形するための成形孔を
有するダイスと、この成形孔に合致した形状の上下パン
チを備えてなる粉体プレス成形装置において、上記上パ
ンチのプレス面周辺部に突起を備えるとともに、上記ダ
イス上面における上記突起に対応した位置に、成形孔に
連続した原料逃げ部を形成したことを特徴とする粉体プ
レス成形装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7890391U JP2547288Y2 (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 粉体プレス成形装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7890391U JP2547288Y2 (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 粉体プレス成形装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0528595U JPH0528595U (ja) | 1993-04-16 |
| JP2547288Y2 true JP2547288Y2 (ja) | 1997-09-10 |
Family
ID=13674793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7890391U Expired - Fee Related JP2547288Y2 (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 粉体プレス成形装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2547288Y2 (ja) |
-
1991
- 1991-09-30 JP JP7890391U patent/JP2547288Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0528595U (ja) | 1993-04-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |