(57)【要約】      （修正有）【課題】成形後のピンの引き抜き抵抗を低減させ、極めて省力で脱型することができ、湾曲や反りがなく、穴の位置ずれのない電子部品の保持プレート成形金型を提供する。【解決手段】複数の貫通孔を有する芯材プレート２に部品保持孔４を弾性部材３で形成するための小型電子部品の保持プレート成形金型において、該部品保持孔を形成するための複数のピン８，９を立設し、対向する金型側に先端部が嵌合するピン位置決め穴１０をそれぞれの金型に設けたことを特徴としている。固定側金型６と可動側金型７に立設されるピン数の比率は１：９〜９：１とし、ピン位置決め穴の入口付近の径は、ピン径より０.０５ｍｍ〜０.２５ｍｍ大きく形成し、さらに、ピン位置決め穴を、入口付近より奥の方の径を小さく形成する。また、芯材プレートの材質にはアルミニウム合金が、弾性部材にはシリコーンゴムが好適である。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の貫通孔を有する芯材プレートの貫通孔形成面に、表面を覆い、該貫通孔に部品保持孔を弾性部材で形成するための小型電子部品の保持プレート成形金型において、該部品保持孔を形成するための複数のピンを固定側金型と可動側金型に分けて立設し、対向する金型側に立設されたピンの位置に合わせて、該ピンの先端部が嵌合するピン位置決め穴をそれぞれの金型に設けたことを特徴とする小型電子部品の保持プレート成形金型。
【請求項２】
固定側金型と可動側金型に立設されるピン数の比率を１：９〜９：１とする請求項１に記載の小型電子部品の保持プレート成形金型。
【請求項３】
ピン位置決め穴の入口付近の径が、ピン径より０．０５ｍｍ〜０．２５ｍｍ大きく形成されている請求項１又は２に記載の小型電子部品の保持プレート成形金型。
【請求項４】
ピン位置決め穴が、入口付近より奥の方の径が小さく形成されている請求項１乃至３のいずれかに記載の小型電子部品の保持プレート成形金型。
【請求項５】
ピン位置決め穴が、嵌合されたピンの先端付近においてピン径より０．０１ｍｍ〜０．０２ｍｍ大きく形成されている請求項４に記載の小型電子部品の保持プレート成形金型。
【請求項６】
芯材プレートの材質がアルミニウム合金であり、弾性部材がシリコーンゴムである請求項１乃至５のいずれかに記載の小型電子部品の保持プレート成形金型。
【請求項７】
保持プレートが、小型電子部品の外部電極形成用の部品である請求項１乃至６のいずれかに記載の小型電子部品の保持プレート成形金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チップコンデンサ等の小型電子部品の外部電極塗布時に用いる保持プレートの成形金型に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
チップコンデンサ等の小型電子部品（以下、単に電子部品と称する）に外部電極を塗布する方法のひとつに、金属等の剛性を有し、保持する電子部品の径よりもやや大きな穴が予め多数設けられた芯材プレートを金型にインサートし、これらの穴を、電子部品を弾性的に保持可能な穴形状に弾性部材で成形加工した保持プレートを用いることは周知である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
芯材プレートを金型にインサートし、弾性部材を成形加工して弾性的な穴を設けるには、所望の金型に、多数のピン、実用的には５００本乃至１２，０００本のピンを可動側金型または固定側金型どちらか一方の型に垂直に埋設して固定（以下、立設と称する）し、該ピンを芯材プレートに予め設けた穴に挿入し、ピンと穴の隙間に弾性部材を充填し、所定の条件で硬化させた後、成形装置に取り付けたエジェクトピンあるいはエジェクト板等で芯材プレートの外周部分を突き出して脱型する方法が一般的である。
【０００４】
また、可動側金型または固定側金型どちらか一方の金型に立設したピンの位置に合わせて、他方の金型に、該ピンが嵌合するピン位置決め穴を設けることで、材料充填時に材料圧によりピン先がずれることを防止し、ピンの変形、折れ曲がりが生じないようにすることも提案されている（特許文献２参照）  。
【０００５】
【特許文献１】
特公昭６２−２０６８５号公報
【特許文献２】
特開２００１−３２８１４４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１，２に提案された金型を用いて保持プレートを成形した場合、成形が完了して金型を開いた際に、いずれの場合も可動側金型または固定側金型どちらか一方の金型に多数のピンが立設されているため、成形された保持プレートは、ピンが立設されている側の金型に強固に密着した状態にある。これは各ピンとその周囲に充填された弾性部材とが強力に密着していることによる。
この後、保持プレートを密着した金型から取り外すには、強大なピン引き抜き力が必要となるため、ピン数に比例して成形装置が大型化するばかりでなく、保持プレートを密着した金型から取り外す際のピン引き抜き応力で湾曲させてしまうという問題があった。
【０００７】
保持プレートを湾曲させてしまうと、電子部品の押入性や抜去性が悪くなるばかりでなく、外部電極のコーティング厚さがバラツキ、実用に耐えないものとなる。
また、ピン位置決め穴が金型に設けられていない場合、ピンの先端部はフリーになっているため、注入される未硬化の液状弾性部材の粘度や成形条件によっては、成形中にピンが傾いて成形され、穴の位置ずれを起こすことがあった。
【０００８】
本発明は、上記問題に鑑みなされたもので、成形後のピンの引き抜き抵抗を低減させ、極めて省力で脱型することができ、湾曲や反りがなく、穴の位置ずれのない保持プレートを得ることが可能な電子部品の保持プレート成形金型を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、保持プレートの穴形成のために金型に立設されるピンを、固定側金型と可動側金型とに分けて立設するとともに、他方の金型に立設されたピンの位置に合わせて、該ピンの先端部が嵌合するように、ピン位置決め穴をそれぞれの金型に設けることで、上記課題を達成し得ることを見い出し、本発明に至った。
【００１０】
すなわち、本発明の電子部品の保持プレート成形金型は、複数の貫通孔を有する芯材プレートの貫通孔形成面に、表面を覆い、該貫通孔に部品保持孔を弾性部材で形成するための小型電子部品の保持プレート成形金型において、該部品保持孔を形成するための複数のピンを固定側金型と可動側金型に分けて立設し、対向する金型側に立設されたピンの位置に合わせて、該ピンの先端部が嵌合するピン位置決め穴をそれぞれの金型に設けたことを特徴としている。
【００１１】
本発明の電子部品の保持プレート成形金型においては、固定側金型と可動側金型に立設されるピン数の比率を１：９〜９：１とし、ピン位置決め穴の入口付近の径は、ピン径より０．０５ｍｍ〜０．２５ｍｍ大きく形成し、さらに、ピン位置決め穴を、入口付近より奥の方の径を小さく、特には、嵌合されたピン先端付近においてピン径より０．０１ｍｍ〜０．０２ｍｍ大きく形成するのが好ましい。また、芯材プレートの材質にはアルミニウム合金が、弾性部材にはシリコーンゴムが好適である。
このような構成からなる成形金型を用いて製作される保持プレートは、電子部品の外部電極形成用の部品として好適に使用される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の保持プレート成形金型を用いて製作される保持プレートの一例を図１に斜視図で、その金型構造及び成形工程を図２に示した。なお、図２において、（ａ）は成形金型に芯材プレートをインサートして、未硬化の液状弾性部材を注入した状態、（ｂ）は硬化後、可動側金型を下げて型開きした状態、（ｃ）は保持プレートを、可動側金型に立設されたピンから引き抜き脱型した状態をそれぞれ示している。
【００１３】
この保持プレート１は、外縁部を除き貫通孔形成面が一段低く形成された芯材プレート２の貫通孔に弾性部材３で、電子部品を保持するための部品保持孔４が形成されている。なお、符号５は弾性部材３となる液状ゴム等の注入ゲートであり、符号６は固定側金型（上型）、符号７は可動側金型（下型）、符号８は固定型ピン、符号９は可動型ピン、符号１０はピン位置決め穴である。
この芯材プレート２には、金属等の剛性を有する平板状の硬質部材、例えば、炭素鋼、アルミニウム合金、マグネシウム合金、ニッケル合金等からなるものを使用することができ、特には、切削加工性、操作性、コストの面からアルミニウム合金が好適とされる。
【００１４】
弾性部材の材質としては、シリコーンゴム、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、スチレンゴム等が挙げられるが、成形加工性、耐久性、耐熱性に優れるシリコーンゴム（ミラブル型シリコーンゴム、液状シリコーンゴム）が好適である。なかでも、ピンヘのストレスが小さく、加熱により硬化可能な付加型液状シリコーンゴムが寸法精度、生産コストの面から最も好適である。
【００１５】
また、厚さ方向に多数の部品保持孔を有する保持プレートの成形方法としては、コンプレッション成形、トランスファー成形、インジェクション成形のいずれの方法でも可能である。また、芯材プレートと弾性部材、例えばシリコーンゴムとの接着性を高めるために芯材プレートに予めプライマー処理を施してもよい。
いずれの成形方法を採用する場合においても、その成形方法に適した金型を用いれば良く、金型に立設されるピンの断面形状や断面径は、保持プレートに形成する部品保持孔の穴形状、径寸法に合わせた形状とすれば良く、特に制約はない。
【００１６】
成形後、金型から保持プレートを取り出す際のピンの引き抜き抵抗を小さくするには、成形した弾性部材のピンに対する密着力を低減する必要があり、これには、金型に界面活性剤等の離型剤を噴霧したり、シリコーンゴムに離型剤等を配合してもよく、さらにこれらと併用する形でピンにフッ素含有コーティングを施し、ピン自体の滑性を向上させることも効果的である。
【００１７】
フッ素含有コーティングは、従来公知のコーティング剤を用いることができる。例として、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−フルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体等を焼付け処理する方法、また、無電解ニッケルメッキ液中に粒径０．１〜５μｍのフッ素樹脂粒子を３〜３０重量％均一に配合し、これを金型にコーティング処理する方法、あるいはハードクロムメッキ上および微細クラック部に０．１〜５μｍのフッ素樹脂粒子を圧入含浸することにより表面処理を行う方法、等が挙げられる。
【００１８】
いずれも金型表面に析出したフッ素樹脂の持つ滑り性を利用してシリコーンゴムの離型性を高める効果を発揮するものである。コーティング厚さは、特に制限しないが、１μｍから５０μｍの範囲が望ましい。１μｍ未満では、離型効果が発現しにくく、かつ繰り返し成形に対する耐久性が著しく低下する。５０μｍを超えると、厚さ精度にバラツキが生じることに加えて、コスト高になるなど不都合を生じる。
フッ素含有コーティングは、金型のピンだけでも離型効果がある程度発現するが、成形された保持プレートと金型面との密着力を低減させるため、ピンと同時に固定側金型と可動側金型のピン立設面にもフッ素樹脂含有コーティングを施すとなおよい。
【００１９】
保持プレート成形金型において、部品保持孔を形成するためのピンを固定側金型、あるいは可動側金型に全てのピンを立設した場合、上記したように、充填した弾性部材が多数のピンに強固に密着し、金型から保持プレートを脱型するために強大な引き抜き力が必要となり、ピン数が４，０００本程度の場合で、その引き抜き力は約２．５トンに達し、芯材プレートに大きな負荷がかかり、芯材プレートに湾曲、反り、捻じれ等の不具合が発生する。
【００２０】
他方、本発明のようにピンを固定側金型と可動側金型に分けて立設した場合には、成形完了後、金型を開く際にそれぞれの型方向に引き抜き合う力が発生し、ピンに対する密着力が極めて弱くなるため、その後の保持プレートの脱型が極めて容易に行えるようになる。
【００２１】
これらのことから、脱型時のピン引き抜き力を低減するには、固定側金型と可動側金型とに分けて立設するピンの配分本数比率（以下、単に配分比率と称する）をなるべく同数に近付け、さらに、ピンの配列パターンを、引き抜き力が保持プレート面に均一に分散して発生するように、各型間で交互にピンが位置するように配置するか、ブロック毎に交互に配置することが望ましいが、型開き時に保持プレートの保持を兼ねて、残したい側の金型にピンをより多く配置してもよい。このように、各金型に立設するピンの配分比率は、その後の脱型作業性等を考慮して適宜設定することができる。
【００２２】
種々検討を重ねた結果、固定側金型、可動側金型へのピンの配分比率は、１：９〜９：１の範囲で最も効果が大きくなることが判明した。また、縦型の射出成形機で成形する場合は、上型が固定側金型、下型が可動側金型になり、成形作業性からは、型開き時に可動側である下型に成形された保持プレートが残るようにするのが好ましく、ほぼ必ず下型に保持プレートが残り、かつピンの引き抜き力が極小となるピンの配分比率は、上型（固定側金型）２．５〜３．５、下型（可動側金型）７．５〜６．５である。
【００２３】
本発明の保持プレート成形金型には、固定側金型と可動側金型とに所望の配分比率でピンが分けて立設されているが、さらにそれぞれの金型には、対向する金型側に立設されたピンの位置に合わせて、このピンの先端部が嵌合するピン位置決め穴が設けられており、これによって芯材プレートの貫通孔に形成される部品保持孔の位置寸法精度が向上する。
【００２４】
ピン位置決め穴には、成形中に材料が流れ込み、脱型後そこに帽子状のバリが形成される。そこで、成形後にこの帽子状のバリが金型に残らず、保持プレートに残ったバリを除去する際に、穴欠けキズができないように除去するためには、ピン位置決め穴の入口付近の径とピン径とを適切に設定する必要がある。
【００２５】
ピン位置決め穴について、図３を用いて説明する。
図３は、固定側金型（上型）６に設けられたピン位置決め穴１０に、可動側金型（下型）に立設された可動型ピン９を嵌合した状態を示している。ピン位置決め穴１０の入口付近の径１１は、ピン径より０．０５ｍｍ〜０．２５ｍｍ大きくするのが好ましく、０．１ｍｍ〜０．２ｍｍがさらに最適である。ピン位置決め穴１０の入口付近の径１１とピン径との差が０．０５ｍｍより小さいと、脱型時に帽子状バリだけが上型側のピン位置決め穴１０に残る。これを１つ、１つ除去することは極めて困難であり、生産性を極めて損なうことになる。また、バリを残したまま次ショットの成形を行うと、バリが邪魔になって材料が貫通孔内に均一に行き渡らず、未充填等により穴の形状が変形してしまう不具合が発生する。
【００２６】
他方、ピン位置決め穴１０の入口付近の径１１がピン径より０．２５ｍｍを超えて大きい場合、脱型時に上記帽子状バリが保持プレートに残り、これを除去する際に、部品保持孔の縁（製品部分）をえぐり取ってしまうことがあり、この保持プレートは不良品となってしまう。
【００２７】
さらに、ピン位置決め穴１０は、入口付近より奥の方の径が小さくなっている。これは、保持プレートにとって部品保持孔の位置精度が極めて重要であり、その要求精度が数ミクロンであることと関係している。嵌合されたピンの先端付近（穴の奥）でのピン位置決め穴の径１２は、ピン径より僅かに０．０１ｍｍ〜０．０３ｍｍ程度大きくするのが好ましい。これが０．０１ｍｍより小さいと、成形中にピンがピン位置決め穴の内径部分に接触し、ピンを損傷することがある。他方、０．０３ｍｍを超えるとピンの遊びが大きくなり、形成される部品保持孔の位置精度が悪くなる。
本発明の保持プレート成形金型を用いて得られる保持プレートは、例えば、電子部品の端部に電極ペーストを塗布する際に好適に使用される外部電極形成用の保持部品である。
【００２８】
【実施例】
（実施例１）
アルミニウム合金を縦１８０ｍｍ、横２７０ｍｍ、厚さ１０ｍｍに切り出し、外周１０ｍｍを残して厚さ方向に両面から２ｍｍずつ切削し、切削した肉薄部にφ２ｍｍの貫通孔を縦方同に５０列、横方向に８０列の計４，０００個設けて、芯材プレートを製作した。
【００２９】
次いで、この芯材プレートを図２に示す成形金型にインサートした。この固定側金型には、芯材プレートに設けた貫通孔の位置に合わせて、φ０．８ｍｍのピンが２，８００本、可動側金型に１，２００本（７：３の比率）  のピンが略々交互に位置するように立設してある。さらに、固定側金型、可動側金型のそれぞれに、対向する金型側に立設されたピンの位置に合わせてピン位置決め穴を設け、ピン位置決め穴の入口付近の径をピン径より０．１５ｍｍ大きくし、嵌合されたピンの先端付近（穴の奥）においては、ピン位置決め穴径をピン径より０．０２ｍｍ大きく形成してある。さらに、固定側金型、可動側金型及びピンには、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）に粒径２．０μｍの粒子を１５重量％均一に配合したコーティング液で、メッキ処理を施してある。
【００３０】
成形金型に芯材プレートをインサートした後、液状シリコーンゴムＫＥ−１９５０−６０Ａ／Ｂ（信越化学工業社製、商品名）をインジェクション成形機にて注入し、１２０℃、１０分かけて硬化させ、芯材プレートの表面及び貫通孔形成面が弾性部材で覆われた部品保持孔を有する保持プレートを形成した（図２（ａ）参照）。
【００３１】
次に、可動側金型を下げて型開きした後（図２（ｂ）参照）、可動側金型に残った保持プレートの外周部を油圧シリンダ（図示を省略）の力で持ち上げてピンを引き抜き、脱型作業を終え、保持プレートを得た（図２（ｃ）参照）。
このとき油圧シリンダに掛かる脱型に必要な力、脱型後の保持プレートの反り具合、及び部品保持孔の位置を測定し、その結果を表１に示した。
【００３２】
（比較例１）
固定側金型と可動側金型に、実施例１と同じ配分比率、配置パターンで４，０００本のピンを立設したが、両金型にピン位置決め穴は設けなかった。
この成形金型に実施例１と同じ芯金プレートをインサートし、実施例１と同様の方法で保持プレートを製作した（図４参照）。
このとき油圧シリンダに掛かる脱型に必要な力、脱型後の保持プレートの反り具合、及び部品保持孔の位置を測定し、その結果を表１に示した。
【００３３】
（比較例２）
実施例１において、位置決めのピン４，０００本を全て固定側金型に立設した以外は、実施例１と同様の方法で保持プレートを製作した（図５参照）。
同様に、脱型に必要な力、保持プレートの反り、及び部品保持孔の位置を測定し、その結果を表１に示した。
【００３４】
【表１】
2004358834.tif 000003
【００３５】
【発明の効果】
本発明の保持プレート成形金型を用いることで、保持プレート脱型時の負荷を極めて軽減できるため、保持プレートの反り、捻じれを防止することができる。さらに、成形中のピンの位置を規制しているため、位置精度の高い部品保持孔を保持プレートに形成することができる。この保持プレートを電子部品の電極塗布工程で用いれば、電子部品に厚さの均一な外部電極を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子部品の外部電極塗布に用いる保持プレートの概略斜視図である。
【図２】本発明の実施例１で使用した成形金型の構造及び成形工程を示す縦断面図であり、（ａ）は成形金型に芯材プレートをインサートして、未硬化の液状弾性部材を注入した状態、（ｂ）は硬化後、可動側金型を下げた型開き状態、（ｃ）は保持プレートを、可動側金型に立設されたピンから引き抜き脱型した状態をそれぞれ示している。
【図３】ピン位置決め穴とピンとの関係を示す図である。
【図４】比較例１で使用した成形金型の構造及び成形工程を示す縦断面図であり、図中の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は図２と同様である。
【図５】比較例２で使用した成形金型の構造及び成形工程を示す縦断面図であり、図中の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は図２と同様である。
【符号の説明】
１．保持プレート、
２．芯材プレート、
３．弾性部材、
４．部品保持孔、
５．注入ゲート、
６．固定側金型、
７．可動側金型、
８．固定型ピン、
９．可動型ピン、
１０．ピン位置決め穴、
１１．ピン位置決め穴の入口付近の径、
１２．ピン先端付近でのピン位置決め穴の径。
【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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