JP4512554B2 - キャリアプレート - Google Patents

Description

本発明は、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電子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に関する。

従来、コンデンサーや抵抗器等の電子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、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孔を、プレート本体の平面に並列させて貫通形成し、これらの各孔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）。

図３は従来のキャリアプレートの１例を示している。このキャリアプレートは、周囲の肉厚の外側フレーム３の内側に薄肉のプレート本体１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る。プレート本体１の部分には厚さ方向に貫通する多数の孔４が所定のピッチで穿設されている。外側プレート３とプレート本体１の上下面と各孔４の内壁面に弾性部材としてのシリコーンゴムからなる柔軟部材２を形成して、各孔４の内側に貫通孔５が形成されている。外側フレーム３の所定位置には位置決め孔６が穿設されている。

従来、キャリアプレートの製造は、外側フレーム３と一体形成したプレート本体１の孔４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１の外側フレーム３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１の外側フレーム３内に流延し、１５０℃で３０分程度加熱して成型したる後、表面を研磨して形成していた（例えば、特許文献２、３参照）。

特公昭６２−１１４８８号公報 特公平３−７６７７８号公報 特開２００４−１７５４９号公報

従来のキャリアプレートの製造においては、シリコーンゴムをプレート本体１の外側フレーム３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３の面は基本的には段差がない形状であった。

近年、自動車の部品などで、エンジンや車両走行の制御システム、カーナビゲーションなどの車載システムを中心に電子化およびソフト化が進み、回路実装面積削減の観点から、チップ部品の容量が大容量化するとともに、その寸法が大きくなる傾向にある。実際には、極大のチップ部品である５７５０（5.7 x 5.0 x 2.7ｍｍ）を超える寸法の積層セラミックコンデンサーなどのチップ部品が出現してきている。これらの極大チップ部品をキャリアプレートに挿入する際に、従来の横180ｍｍｘ縦280ｍｍｘ厚さ9ｍｍのキャリアプレートをマニュアルでハンドリングし、外部電極を塗布する装置（例えば、Termination Module 2001（Electro Scientific Industries, Inc.（米国）製商品名）では、１枚あたりの取り個数を６０８個（縦３２個ｘ横１９個の孔を形成）とすると、直径が6.83ｍｍ程度の貫通孔５の形成がプレート強度保持の関係で限度であった。従って、直径が7.00〜8.50ｍｍ程度の6.83ｍｍを超えるような大きい寸法の挿入用の貫通孔５を要するキャリアプレートにおいては、１枚あたりの取り個数が１６０個（縦１６個ｘ横１０個の孔を形成）となってしまい、生産性が１/４程度と大幅に落ちてしまうので、取り個数の多いキャリアプレートが望まれていた。

また、図４に示すように、キャリアプレート１３の貫通孔に挿入されたチップ部品１２に外部電極１４を塗布した後にチップ部品１２を取り出す場合には、同図に示したような押しピン１１を抜きプレス（図示せず）によってキャリアプレート１３の貫通孔に挿入してプレスし、チップ部品１２をキャリアプレート１３から排出させている。このときの抜きプレスの上板には、キャリアプレート１３の１枚あたりの取り個数、例えば６０８個と同数の押しピン１１がキャリアプレート１３の貫通孔と同じピッチで配設してある。従って、キャリアプレート１３のチップ部品の取り個数を変更すると、抜きプレスに取り付けた押しピン１１の配設個数や位置の変更を余儀なくなせるという不具合があった。

本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、従来の１枚あたりのチップ部品取り個数を例えば６０８個とした外部電極を塗布する装置において、そのチップ部品の取り個数を変更した場合であっても、チップ部品の抜きプレスを６０８個タイプと併用使用することのできるキャリアプレートを提供することにある。

本発明の他の目的は、直径が７．０ｍｍを超える貫通孔を必要とされるキャリアプレートについて、直径の大きい貫通孔を効率よく配置した極めて生産性の優れた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、本発明の第１の態様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孔を、当該プレート本体の平面に縦横に規則的に並列させて貫通形成し、これらの各孔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貫通孔を形成しているキャリアプレートであって前記貫通孔の径が同一の場合および異なる場合の複数種類のキャリアプレートにおいて、各種類のそれぞれのキャリアプレートの前記貫通孔は貫通孔を結ぶ縦横の配列線の各交点にそれぞれ配設されているとともに、前記貫通孔の径が異なる場合のキャリアプレートにおいては小径の貫通孔と大径の貫通孔とが前記配列線の各交点の交互に配設されており、前記配列線は全種類のキャリアプレートにおいて同一に配置されており、前記配列線の各交点にそれぞれ抜きピンが配置された１種類の抜きプレスによって各貫通孔に挿入されたチップを排出されるように形成されていることを特徴とする。

本発明の第１の態様によって、例えば１枚あたりのチップ部品の取り個数を６０８個とした同一直径の貫通孔を有するキャリアプレートと、６０８個の直径が大小異なる貫通孔を有するキャリアプレートとのそれぞれの貫通孔の中心位置を同一位置に配置することができる。これにより、貫通孔を６０８個配設したキャリアプレートに対応する押しピンを備えた抜きプレスを、貫通孔の構成の異なる各キャリアプレートに対して併用使用することができる。これにより従前と同一構成のキャリアプレートに対して直径の大きい貫通孔を形成したキャリアプレートを得ることができる。更に、貫通孔の径が異なる場合のキャリアプレートにおいては小径の貫通孔と大径の貫通孔とを交互に整然と配置することができ、更に小径および大径の２種類の貫通孔がその貫通孔を結ぶ縦横の配列線の交点の縦横の一つおきの交点にそれぞれ配設されるので、多数の貫通孔が千鳥状に配設されることとなり、配置スペースの無駄がなくなり、同一面積に対して直径の大きい貫通孔を効率よく配置することができ、チップ部品の生産性の向上を図ることができる。

このように本発明のキャリアプレートは構成され作用するものであるので、貫通孔の径が異なる場合のキャリアプレートにおいては貫通孔を結ぶ縦横の配列線の各交点のそれぞれに、小径の貫通孔と大径の貫通孔とを交互に配設することにより、従来の１枚あたりのチップ部品の取り個数を例えば６０８個とした外部電極を塗布する装置において、その取り個数を変更した場合であっても、チップ部品の抜きプレスを６０８個タイプと併用使用することができるという優れた効果を奏する。

また、本発明においては、貫通孔の径が異なる場合のキャリアプレートにおいて、貫通孔を結ぶ縦横の配列線の交点の縦横の一つおきの交点に小径の貫通孔と大径の貫通孔とを交互に配設することにより、直径が７．０ｍｍを超える貫通孔を必要とされるキャリアプレートについて、直径の大きい貫通孔を効率よく配置した極めて生産性の優れたキャリアプレートとすることができるという優れた効果を奏する。

これにより、本発明のキャリアプレートは、極大寸法のチップ部品をも効率よく生産できるという優れた効果を奏する。

以下、本発明の実施の形態を図１から図８について説明する。

図１および図２は本発明のキャリアプレートの１実施形態を示している。図１において従来と同一部分には同一符号を付してある。

本実施形態のキャリアプレートは、直径が７．０ｍｍを超える大きな貫通孔を形成したものであり、周囲の肉厚の外側フレーム３の内側に薄肉のプレート本体１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る。プレート本体１の部分には厚さ方向に貫通する小径の孔４ａと大径の孔４ｂとが所定のピッチで穿設されている。即ち、図２に示すように、各孔４ａ、４ｂを結ぶ縦横の配列線Ｌｖ、Ｌｈの各交点に小径の孔４ａと大径の孔４ｂとが交互に配設されている。図２の各孔４ａ、４ｂを結ぶ縦横の配列線のピッチは図３の従来のキャリアプレートの各孔４を結ぶ縦横の配列線Ｌｖ、Ｌｈと同一ピッチに形成されている。また、外側プレート３とプレート本体１の上下面と各孔４ａ、４ｂの内壁面に弾性部材としてのシリコーンゴムからなる柔軟部材２を形成して、各大径の孔４ｂの内側に大径の貫通孔５が形成され、各小径の孔４ｂの内側に小径の貫通孔７（ダミー孔として機能する）が形成されている。外側フレーム３の所定位置には位置決め孔６が穿設されている。

図１から図２に示す本実施形態のキャリアプレートの製造方法は、金型内に成型ピンを保持して、金型成型時に貫通孔５、７を形成してもよく、一旦ゴム層である柔軟部材２を形成した後にドリルで孔を開けてもよい。

プレート本体１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アルミニウムで形成するのがよい。アルミニウムとしては、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２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が使用されている。

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（ＪＩＳ Ａ）程度の間で任意に決定される。

更に説明すると、まず、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、図１の形状にてキャリアプレートを作成した。本実施形態のキャリアプレートは、大きいほうの貫通孔５の直径が７．７０ｍｍで孔数は３０４個、小さいほうの貫通孔７の直径が３.５０ｍｍで孔数は３０４個とされている。抜きプレスとしては、直径３．０ｍｍの押しピン１１を６０８本配設した図９のキャリアプレート用の抜きプレスを用いた。このキャリアプレートに５.６ｍｍｘ５.６ｍｍｘ１１.２ｍｍの寸法のセラミックチップを専用のロードプレートを用いてキャリアプレートに挿入した後、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、抜きプレスでチップをキャリアプレートから排出して、チップが成型できるかどうか判定した。

本実施態様によって、例えば１枚あたりのチップ部品の取り個数を６０８個とした同一直径の貫通孔を有する図１に示すキャリアプレートと、６０８個の直径が大小異なる貫通孔５、７を有するキャリアプレートとのそれぞれの貫通孔の中心位置を同一位置に配置することができる。これにより、貫通孔を６０８個配設したキャリアプレートに対応する押しピンを備えた抜きプレスを、貫通孔の構成の異なる両キャリアプレートに対して併用使用することができる。これにより従前と同一構成のキャリアプレートに対して直径の大きい貫通孔５を形成したキャリアプレートを得ることができる。

更に、図１および図２に示すキャリアプレートにおいて、貫通孔５、７においてダミーとなる小径の貫通孔７を除いたチップ部品を挿入する大径の貫通孔５を実質的に千鳥状に配設することにより、セラミックチップとして極大のチップ部品を効率よく生産できることが分かった。

本実施形態におけるシリコーンゴムからなる柔軟部材２に使用されるシリコーンゴムには、キャリアプレートの使用目的、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、柔軟部材２に使用されるシリコーンゴムに対する充填材の配合処方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、Ｎｉｐｓｉｌ ＶＮ３（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）、Ｎｉｐｓｉｌ ２２３ （ＰＰＧ社（米国）製商品名）、Ｕｌｔｒａｓｉｌ ＶＮ３（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−Ｓｉｌ ＭＳ−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。本実施形態においては、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２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。

本実施形態におけるアルミニウムからなるプレート本体１とシリコーンゴムからなる柔軟部材２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。

図３および図４は本発明のキャリアプレートの他の実施形態を示している。

前記実施形態が小径の貫通孔７と大径の貫通孔５とを貫通孔を結ぶ縦横の配列線Ｌｖ、Ｌｈの交点に交互に配設したキャリアプレートを例示したが、本実施形態のキャリアプレートは、抜きプレスの押しピンの配設を変更することを前提に、大径の貫通孔のみを千鳥状に配設することにより、小径の貫通孔のないキャリアプレートによってチップ部品の生産性の向上を図るものである。

なお、本発明は前記実施形態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 図１の実施形態の貫通孔の配置位置を示す平面図 従来のキャリアプレート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 プレート本体
２ 電子部品支持体
３ 外側フレーム
４ プレート本体の孔
５ 貫通孔
６ 位置決め孔
７ 貫通孔（ダミー孔）
１１ 押しピン
１２ チップ部品
１３ キャリアプレート
１４ 導電ペースト層

Claims (1)

1. 金属製のプレート本体の厚さ方向に貫通する多数の孔を、当該プレート本体の平面に縦横に規則的に並列させて貫通形成し、これらの各孔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貫通孔を形成しているキャリアプレートであって前記貫通孔の径が同一の場合および異なる場合の複数種類のキャリアプレートにおいて、各種類のそれぞれのキャリアプレートの前記貫通孔は貫通孔を結ぶ縦横の配列線の各交点にそれぞれ配設されているとともに、前記貫通孔の径が異なる場合のキャリアプレートにおいては小径の貫通孔と大径の貫通孔とが前記配列線の各交点の交互に配設されており、前記配列線は全種類のキャリアプレートにおいて同一に配置されており、前記配列線の各交点にそれぞれ抜きピンが配置された１種類の抜きプレスによって各貫通孔に挿入されたチップを排出されるように形成されていることを特徴とするキャリアプレート。