(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型に投入した粉末にワイヤを挿入して押圧することによりチップを作る電子部品の粉末成型装置であって、
粉末が投入される金型孔を有する金型と、
金型の上面をスライドして金型孔に粉末を供給する粉末供給ボックスと、
金型孔の粉末を上から押圧して成型する上パンチと、
金型孔の粉末を下から押圧して成型する下パンチと、
上パンチから下方に突き出すように上下動して、金型孔に挿入されるワイヤと、
下パンチから上方に突き出すように上下動するワイヤより径の大きな芯棒と、
成型されたチップの上部に伸びるワイヤを切断するカッターと、
チップをつかんで回収箱に排出するクランプと、が備えられ、
前記金型孔の下部に挿入した前記下パンチから前記芯棒を突き出して、前記芯棒が前記金型孔の頂部まで伸ばされた状態で、前記金型孔に粉末が投入され、前記金型孔の頂部から前記上パンチを所定の深さ下降させると共に下パンチを上昇させ、前記金型孔内の粉末を押圧して仮成型し、次に前記芯棒を下降させてできる貫通孔に前記ワイヤを挿入し、前記上パンチで前記金型孔内の粉末をさらに押圧して本成型を行なうことを特徴とする電子部品の粉末成型装置。
【請求項２】
上パンチは、ワイヤが通る孔の内径が芯棒の外径より大きく、仮成型時に芯棒が該ワイヤ孔に入り込むことを特徴とする請求項１に記載の電子部品の粉末成型装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品の粉末成型装置に係り、より詳細には、成型された粉末にワイヤが挿入された構造を持つ電子部品の粉末成型装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、従来のタンタル粉末を固めてコンデンサのチップを作る成型方法が示されている。金型にタンタル粉末を投入し、ワイヤをタンタル粉末に突き刺し、上下パンチでタンタル粉末を押圧することにより、チップが成型される。チップは別途高温で焼結され、陰極となる端子がチップ側面に取り付けられる。このような成型方法によれば、タンタル金属粉末を使用したタンタルコンデンサに限らず、チタン酸バリウムなどのセラミック粉末を使用した電子部品、例えば、温度センサーなどを作ることができる。また、ワイヤの本数においても、ワイヤ１本の電子部品にみならず、ワイヤ２本の電子部品も作ることができる。
【０００３】
ワイヤを金属粉末またはセラミック粉末などに突き刺して押し固める場合、押圧荷重によりワイヤに応力が溜まって、焼結で素子またはワイヤが変形する問題がある。また、粉末が微細化され、チップの寸法が小さくなるにしたがって、ワイヤの径も細いものが使用されるが、粉末に容易に突き刺せない問題もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−５０２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、ワイヤが挿入しやすく、またワイヤにかかる応力を抑えることができる電子部品の粉末成型装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による電子部品の粉末成型装置は、金型に投入した粉末にワイヤを挿入して押圧することによりチップを作る電子部品の粉末成型装置であって、粉末が投入される金型孔を有する金型と、金型の上面をスライドして金型孔に粉末を供給する粉末供給ボックスと、金型孔の粉末を上から押圧して成型する上パンチと、金型孔の粉末を下から押圧して成型する下パンチと、上パンチから下方に突き出すように上下動して、金型孔に挿入されるワイヤと、下パンチから上方に突き出すように上下動するワイヤより径の大きな芯棒と、成型されたチップの上部に伸びるワイヤを切断するカッターと、チップをつかんで回収箱に排出するクランプと、が備えられ、前記金型孔の下部に挿入した前記下パンチから前記芯棒を突き出して、前記芯棒が前記金型孔の頂部まで伸ばされた状態で、前記金型孔に粉末が投入され、前記金型孔の頂部から前記上パンチを所定の深さ下降させると共に下パンチを上昇させて、前記金型孔内の粉末を押圧して仮成型し、次に前記芯棒を下降させてできる貫通孔に前記ワイヤを挿入し、前記上パンチで前記金型孔内の粉末をさらに押圧して本成型を行なうことを特徴とする。
【０００８】
上パンチは、ワイヤが通る孔の内径が芯棒の外径より大きく、仮成型時に芯棒が該ワイヤ孔に入り込むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の電子部品の粉末成型装置によれば、下パンチから上方に突き出すように上下動するワイヤより径の大きな芯棒を設け、該芯棒でワイヤが挿入される貫通孔を仮成型するようにしたので、ワイヤの挿入が極めて容易にできる。また、仮成型と本成型の２段階に制御し、ワイヤが押圧されるのは、仮成型が終了し、ワイヤが貫通孔に挿入された後の本成型の時だけとなるので、１段階で制御する場合に比較して、ワイヤにはそれほど大きな応力が溜まらないようにできる。
【００１１】
上パンチのワイヤの孔の内径を芯棒の外径より大きくしたので、仮成型時、芯棒が該ワイヤ孔に入り込むことができる。これにより、仮成型時に上パンチを下降させる時、ワイヤと芯棒を同期して下降させる必要がない。ワイヤ及び芯棒の上下動が、上パンチの動作とは分離されるので、制御を簡単化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明による電子部品の粉末成型装置の正面図である。
【図２】図１の左側面図である。
【図３】図１の金型を含む要部正面図である。
【図４】本発明による電子部品の粉末成型方法を示す工程図である。
【図５】本発明による電子部品の粉末成型方法を示す流れ図である。
【図６】本発明による粉末成型装置で成型したチップの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明による電子部品の粉末成型方法及び粉末成型装置について説明する。
【実施例】
【００１４】
図１は、本発明による電子部品の粉末成型装置の正面図である。図２は、図１の粉末成型装置の左側面図である。この粉末成型装置１００は、ワイヤ２本のセラミック電子部品のチップを作る成型装置である。図１、２に示すように、粉末成型装置１００は、粉末を押し固めてチップを成型する金型１、上パンチ駆動用の上パンチ駆動ＡＣサーボモータ２、下パンチ駆動用の下パンチ駆動ＡＣサーボモータ３、粉末コンテナ４、粉末供給ボックス５、カッター６、２つのワイヤスプール７、エアシリンダでワイヤ１２を送り出すワイヤ送り機構８、成型されたチップを収納する回収箱１１、それに制御ボックス９、操作盤１０を含んで構成される。粉末成型装置１００は、これに限られるものではないが、幅が８５０ｍｍ、奥行きが５５０ｍｍ、高さが１８００ｍｍである。粉末の押圧力は、最大で２００ｋｇｆ程度としている。
【００１５】
粉末成型装置１００により、セラミックの粉末１７を押し固めて作られたチップは、別途、高温で焼結され、パッケージングされてセラミック電子部品となる。粉末１７は粉末コンテナ４に蓄えられ、粉末供給ボックス５に少量ずつ送り出される。図１右側の引出し円の中に示すように、粉末供給ボックス５が金型１の上面をスライドすると、粉末１７が粉末供給ボックス５の底部から金型孔１ａ内に落下し、金型孔１ａを粉末１７で充填する。
【００１６】
図３は、図１の金型を含む要部正面図である。金型１の下側には金型孔１ａに挿入可能な下パンチ１４が設けられる。下パンチ１４は、軸方向に沿って設けられた孔に芯棒１５が通され、下パンチ１４の先端から突き出すように制御される。金型１の上側には金型孔１ａに挿入可能な上パンチ１３が設けられる。上パンチ１３は、軸方向に沿って設けられた孔にワイヤ１２が通され、上パンチ１３の先端から突き出すように制御される。図３では、上パンチ１３と下パンチ１４は、ワイヤが一組しか示されていないが、２本ワイヤに対応して、２組が設けられてもよい。なお、金型孔１ａの深さは、約１５ｍｍである。
【００１７】
図４は、本発明による電子部品の粉末成型方法を示す工程図である。図５は、本発明による電子部品の粉末成型方法を示す流れ図である。図４（Ａ）〜（Ｉ）が、図５のＳ１〜Ｓ９に対応している。図４と図５を合わせて説明する。図４（Ａ）は、金型孔１ａの下部に挿入した下パンチ１４から芯棒１５を突き出して、金型孔１ａの頂部まで伸ばす工程（図５のＳ１）である。下パンチ１４は、下部基準点１９に位置付けられるが、基準点１９は、成型するチップの高さで変わる。なお、上パンチ１３は、金型１の上方の所定の位置にある。上パンチ１３は、内部にワイヤ１２が通る孔があり、ワイヤ１２は、上パンチ１３の先端から下方に突き出すように制御される。
【００１８】
図４（Ｂ）は金型孔１ａに粉末１７を供給する工程（図５のＳ２）である。粉末１７は、図１に示すように、粉末供給ボックス５をスライドすることにより供給される。粉末１７は芯棒１５を囲むように充填される。なお、芯棒１５の径はワイヤ１２より径の大きい。図４（Ｃ）は、上パンチ１３を上方の位置から金型孔１ａの頂部に降ろす工程（図５のＳ３）である。この状態では、ワイヤ１２の下端と芯棒１２の上端が接触している。図４（Ｄ）は、上パンチ１３を金型孔１ａに所定の深さ下降させると共に、下パンチを上昇させ、金型孔１ａ内の粉末１７を押圧する仮成型の工程（図５のＳ４）である。上パンチ１３のワイヤ１２が通る孔は、内径が芯棒１５の外径より大きくしてあるので、図４（Ｄ）に示すように、芯棒１５の上端の一部は、上パンチ１３の孔の中に少し入り込む。図４（Ｅ）は、芯棒１５を下降させ、粉体の中央に貫通孔１８を形成すると共に、ワイヤ１２を貫通孔１８の中に下降させて挿入する工程（図５のＳ５）である。ここでは例えば、芯棒１５の径が０．２７ｍｍで、ワイヤ１２の径が０．２５ｍｍであるので、ワイヤ１２を容易に貫通孔１８に挿入できる。なお、芯棒１５を下降させる際、芯棒１５の上端にワイヤ１２の下端を接触させた状態で、同期して下降させるなら、仮成型をしても成型体がやわらかい場合、貫通孔１８の周壁が崩れずワイヤ１２の貫通孔１８への挿入が容易になるとの利点がある。
【００１９】
図４（Ｆ）は、上パンチ１３を下降させ、粉末１７をさらに押圧してチップを形成する本成型の工程（図５のＳ６）である。押圧により貫通孔１８が崩されて、粉末１７がワイヤ１２をつかむように成型される。下パンチ１４は、本成型時、動かさないようにしているが、仮成型時と同じように下パンチ１４を上方に少し上昇させるようにしてもよい。これにより粉末の上下からの均等な押圧ができる。図４（Ｇ）は、上パンチ１３を上昇させ、金型孔１ａから上方の位置に戻すと共に、ワイヤ１２及び下パンチ１４を共に上昇させて、成型したチップを金型孔１ａの頂部に押し出す工程（図５のＳ７）である。図４（Ｈ）は、成型したチップをクランプ２０でつかみ、ワイヤ１２をカッター６でカットする工程（図５のＳ８）である。図４（Ｉ）は、成型したチップ１６を回収箱１１に排出すると共に、ワイヤ１２を上昇させて上パンチ１３の元の位置に戻し、下パンチ１４を下降させて金型孔１ａの下部に戻す工程（図５のＳ９）である。
【００２０】
図６は、本発明による粉末成型装置で成型したチップの斜視図である。図６（Ａ）のチップは、円柱型のコンデンサとなるチップの斜視図である。粉末には、陽極となるワイヤが挿入される。なお、粉末体の周囲を覆うように設けられる金属が別途陰極となる。図６（Ｂ）のチップは、角柱型のコンデンサとなるチップの斜視図である。図６（Ｃ）のチップは、２本足のセラミック電子部品である。２本足は＋極と−極のない無極のリード線となる。このように本発明による成型装置１００は、セラミック電子部品やコンデンサの成型に適用することができる。もちろん金型の形状は、仕様に基づき種々に変更される。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明によれば、より細いワイヤを粉末体に挿入できるので、セラミック電子部品やコンデンサの成型に適している。
【符号の説明】
【００２２】
１    金型
１ａ    金型孔
２    上パンチ駆動ＡＣサーボモータ
３    下パンチ駆動ＡＣサーボモータ
４    粉末コンテナ
５    粉末供給ボックス
６    カッター
７    ワイヤスプール
８    ワイヤ送り機構
９    制御ボックス
１０    操作盤
１１    回収箱
１２    ワイヤ
１３    上パンチ
１４    下パンチ
１５    芯棒
１６    チップ
１６ａ    本体
１７    粉末
１８    貫通孔
１９    下部基準点
２０    クランプ
１００    粉末成型装置
Ｓ１〜Ｓ９    各工程
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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