JP2005178215A - Punching device for ceramic green sheet - Google Patents

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Kenichi Nishimoto
健一 西本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the maintenance cost of a punching device for a ceramic green sheet having taper surfaces at the surface and back opening edges of a through-hole. <P>SOLUTION: A taper surface 3a with the diameter of the tip side of a protrusion made smaller is formed, a cavity insert 3 having the through-hole 3b in the middle in a plane view is inserted into a lower punch 5, and a pin 2 having a taper surface 2b in which the tip is straight and the diameter is increased toward the base is provided in an upper mold 1a to constitute the punching device for the ceramic screen sheet. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、貫通孔の表裏面開口縁にテーパ面を有する電子部品用セラミックス基板の打ち抜き装置に関する。   The present invention relates to a punching device for a ceramic substrate for an electronic component having a tapered surface on the front and back opening edges of a through hole.

電子部品用セラミックス基板の貫通孔は、一般的にセラミックス基板の表裏面に形成されたパターンの電気的接続を目的とし形成するもので、図６に示すように、貫通孔２２に導体形成した場合、その表裏面開口縁がエッジになっていると、均一な導体２３の膜厚が得られず導体抵抗の増大や断線の原因となることがあり、上記の問題を防ぐために、図７に示すように、貫通孔２２の表裏面開口縁にテーパ面を形成することが行われている。   The through hole of the ceramic substrate for electronic parts is generally formed for the purpose of electrical connection of patterns formed on the front and back surfaces of the ceramic substrate. When the conductor is formed in the through hole 22 as shown in FIG. If the front and back opening edges are edges, a uniform film thickness of the conductor 23 may not be obtained, which may cause an increase in conductor resistance or disconnection. In order to prevent the above problems, FIG. As described above, a tapered surface is formed on the front and back opening edges of the through hole 22.

このようなセラミックス基板２１は、長尺のグリーンシートを打ち抜き装置を用い個々のシートへ打ち抜くと同時に表裏面開口縁にテーパ面を有する貫通孔２２を形成する、或いは、複数の工程（順送方式）で形成する方法が公知であり、得られたシートを所定の温度で焼成することにより、表裏面開口縁にテーパ面を有する貫通孔２２が形成されたセラミックス基板２１が作製されている。   Such a ceramic substrate 21 is formed by punching long green sheets into individual sheets using a punching device and simultaneously forming through holes 22 having tapered surfaces at front and back opening edges, or by a plurality of processes (sequential feeding method). The ceramic substrate 21 in which the through holes 22 having tapered surfaces are formed on the front and back opening edges is produced by firing the obtained sheet at a predetermined temperature.

上記後者の複数の工程で形成する方法は、貫通孔の寸法精度が劣るという問題並びに、工程が複雑でコスト高となるなどの問題があるためここでは取り上げない。   The latter method of forming by a plurality of processes is not described here because of the problem that the dimensional accuracy of the through hole is inferior and the problem that the process is complicated and expensive.

上記前者の個々のシートへの打ち抜きと同時に表裏面開口縁にテーパ面を有する貫通孔２２を形成する方法として次のようなものがある。   There is the following method for forming the through hole 22 having a tapered surface at the opening edge of the front and back surfaces simultaneously with the former punching of individual sheets.

図８（ａ）に示すように、ピン１０２は先端がストレートで基部にテーパ面を有し、上記ピン１０２は加熱されていて、該ピン１０２を打ち抜き装置１０１ｂ上に載置されたグリーンシート１１に押し当てて、グリーンシート１１に貫通孔２２を形成すると同時に所定の深さまで進入させ上記貫通孔２２の表面側にテーパ面を形成し、その時点で一旦保持し、貫通孔２２周辺のグリーンシート１１を軟化させ、その後、図８（ｂ）に示すように、ピン１０２をグリーンシート１１から引き抜くことにより、上記軟化したグリーンシート１１の貫通孔２２の裏面側開口縁に冷却収縮によりテーパ面が形成され、結果、表裏面開口縁にテーパ面を有する貫通孔２２が形成されるというものである（特許文献１）。   As shown in FIG. 8A, the pin 102 has a straight tip and a tapered surface at the base, and the pin 102 is heated, and the green sheet 11 placed on the punching device 101b is mounted on the pin 102. To form a through hole 22 in the green sheet 11 and at the same time enter a predetermined depth to form a tapered surface on the surface side of the through hole 22, temporarily holding the green sheet around the through hole 22. 8 is softened, and then, as shown in FIG. 8B, the pin 102 is pulled out from the green sheet 11, so that the taper surface is formed by cooling contraction at the opening edge on the back surface side of the through hole 22 of the softened green sheet 11. As a result, a through hole 22 having a tapered surface at the opening edge of the front and back surfaces is formed (Patent Document 1).

図９に示す打ち抜き装置１０１は、先端から順に小径部、拡径部および大径部を有するピン１０２を上型１０１ｃでコイルばねを介して押圧し、下型１０１ｂ上に載置したグリーンシート１１に押し当て、該グリーンシート１１に貫通孔２２を形成すると同時に、上記ピン１０２のグリーンシート１１への進入深さをストッパー１０３で規制することにより、上記ピン１０２の拡径部により上記貫通孔２２の表面側開口縁にテーパ面を形成する。さらに、下型１０１ｂの上記ピン１０２の相対する位置には、***した凸状の受け孔１０５ａがあるために、グリーンシート１１の貫通孔２２の裏面側開口縁にもテーパ面が形成されるというものである（特許文献２）。
特開平８−８５３３号公報 特開２００２−３３７０９６号公報 The punching device 101 shown in FIG. 9 presses a pin 102 having a small diameter portion, a large diameter portion, and a large diameter portion in order from the tip with an upper die 101c through a coil spring, and is placed on the lower die 101b. The through hole 22 is formed in the green sheet 11 at the same time, and at the same time, the penetration depth of the pin 102 into the green sheet 11 is restricted by the stopper 103, so that the diameter of the pin 102 increases the diameter of the through hole 22. A taper surface is formed at the opening edge of the front surface side. Furthermore, since there is a raised convex receiving hole 105a at the position opposite to the pin 102 of the lower mold 101b, a taper surface is also formed at the opening edge on the back surface side of the through hole 22 of the green sheet 11. (Patent Document 2).
JP-A-8-8533 JP 2002-337096 A

しかしながら、特許文献１の加熱したピン１０２を用い、グリーンシート１１の貫通孔２２周辺を軟化させることにより、裏面側開口縁にテーパ面を形成するという方法は、アルミナの場合、具体的には９００〜１３００℃程度に加熱する必要があり、装置が複雑になるだけでなく、装置の寿命にも悪影響を及ぼし、さらに部分加熱されるグリーンシート１１に変形が生じたり、また、貫通孔２２の孔径のバラツキの原因となるなど、実用的でなかった。   However, the method of forming a tapered surface at the opening edge on the back surface side by softening the periphery of the through hole 22 of the green sheet 11 using the heated pin 102 of Patent Document 1 is specifically 900 in the case of alumina. It is necessary to heat to about ˜1300 ° C., which not only complicates the apparatus, but also adversely affects the life of the apparatus, further causes deformation of the partially heated green sheet 11, and the diameter of the through hole 22 It was not practical because it caused the variation of

これに対し、特許文献２の下型１０１ｂのピン受け部を***させることにより、グリーンシート１１の表裏面開口縁にテーパ面を形成する方法は、下型１０１ｂのピン受け部１０５ａは下型１０１ｂと一体で、一般的に放電加工により作製されているために、初期段階における貫通孔２２の孔径、孔位置寸法の問題もなく、また加熱等を要しないためにグリーンシート１１の変形の問題もクリヤーされている。   On the other hand, the method of forming a taper surface on the front and back opening edges of the green sheet 11 by raising the pin receiving portion of the lower die 101b of Patent Document 2 is that the pin receiving portion 105a of the lower die 101b is the lower die 101b. And is generally produced by electric discharge machining, so there is no problem in the diameter and position of the through hole 22 in the initial stage, and there is no problem of deformation of the green sheet 11 because heating or the like is not required. It has been cleared.

しかしながら、勘合によりグリーンシート１１の外辺切断を行うため、ある程度の打ち抜き数に達すると外周部の摩耗が生じる、また、上記の***したピン受け部１０５ａが摩耗或いは一部が欠損する、或いは、他の併設し付設された分割溝形成用の刃の摩耗や欠損のいずれかが発生すると下パンチ１０５を一旦平面状に研磨し、その後、放電加工により***したピン受け部１０５ａやまた必要により分割溝形成用の刃を形成する必要があり、この修正作業は新規に製作するに近いほどのコストがかかるという課題があった。   However, since the outer edge of the green sheet 11 is cut by fitting, the outer peripheral portion wears when reaching a certain number of punches, and the raised pin receiving portion 105a is worn or partially lost, or If any of the blades for forming the divided grooves provided alongside or wear or breakage occurs, the lower punch 105 is once polished into a flat shape, and then the pin receiving portion 105a raised by electric discharge machining or divided if necessary. It is necessary to form a blade for forming a groove, and this correction work has a problem that it takes a cost that is close to a new production.

上記課題に鑑み、本発明のセラミックスグリーンシートの打ち抜き装置は、グリーンシートの表裏面開口縁にテーパ面を有する貫通孔を形成するための一対の金型からなる打ち抜き装置であって、
上記一対の金型のうち上型はグリーンシートに貫通孔を形成するピンを備え、該ピンは先端が上記貫通孔の小径と等しいストレート部と少なくとも基端部に向けて拡径するテーパ面とからなり、
下型は上記上型と対向して配置し、該下型に上記ピンに対応する位置の凹部に突出してピン受け用の入れ子を嵌入してなり、該入れ子の突出部は先端側が小径となるテーパ面をなし、かつ平面視したときに中央部に貫通孔を有することを特徴とする。 In view of the above problems, the ceramic green sheet punching device of the present invention is a punching device comprising a pair of molds for forming a through-hole having a tapered surface on the front and back opening edges of the green sheet,
The upper mold of the pair of molds includes a pin that forms a through hole in the green sheet, and the pin has a straight portion whose tip is equal to the small diameter of the through hole and a tapered surface that expands at least toward the base end. Consists of
The lower mold is arranged opposite to the upper mold, and the lower mold protrudes into a concave portion at a position corresponding to the pin and is fitted with a pin receiving insert, and the protruding portion of the insert has a small diameter on the tip side. It has a tapered surface and has a through hole at the center when viewed in plan.

また、上記入れ子は、先端側が小径となるテーパ面を備えた円筒状のスクリューパンチと、該スクリューパンチを嵌入する保持部材とからなることを特徴とする。   In addition, the nesting includes a cylindrical screw punch having a tapered surface having a small diameter at the tip side, and a holding member into which the screw punch is inserted.

さらに、上記スクリューパンチと保持部材の凹部底面間にスペーサを介在したことを特徴とし、さらに、上記スペーサが金属箔であることを特徴とする。   Furthermore, a spacer is interposed between the screw punch and the concave bottom surface of the holding member, and the spacer is a metal foil.

本発明のセラミックスグリーンシートの打ち抜き装置は、上下金型の一対の金型からなり、上型には貫通孔ならびに該貫通孔の表面側開口縁にテーパ面を形成するためのピンを備え、対向する下型には、上記ピンに対応する位置の凹部にピン受け用の入れ子を嵌入し、上記下型上にグリーンシートを載置し、上記上型でピンをグリーンシートへ押し当てることにより表裏面開口縁にテーパ面を有する貫通孔を形成するもので、打ち抜き数が増加することによる下型の摩耗や欠損が生じても、入れ子を外し下型のみを研磨後、入れ子を再度下型へ嵌入すればよく、打ち抜き装置のメンテナンス費用と時間を大幅に低減することが出来る。   The ceramic green sheet punching device of the present invention comprises a pair of upper and lower molds, and the upper mold is provided with a through hole and a pin for forming a tapered surface at the opening edge on the surface side of the through hole. In the lower mold, a pin receiving insert is inserted into a recess at a position corresponding to the pin, a green sheet is placed on the lower mold, and the pin is pressed against the green sheet with the upper mold. A through hole with a tapered surface is formed at the opening edge of the back surface. Even if the lower die wears or breaks due to an increase in the number of punches, the insert is removed and only the lower die is polished, and then the insert is moved to the lower die again. The maintenance cost and time of the punching device can be greatly reduced.

特に、上記ピン受け用の突出部が摩耗或いは欠損した場合には、予備の入れ子を保有しておけば、容易に交換修正が可能で時間的な損失を最小とすることが出来る。   In particular, if the protrusion for receiving the pin is worn or missing, if a spare nest is held, replacement can be easily corrected and the time loss can be minimized.

また、上記入れ子をピン受け部（スクリューパンチ）とその取り付け部（保持部材）とから構成すれば、一部の入れ子の摩耗や欠損等が発生しても、該当する入れ子のスクリューパンチのみを交換すればよい、または、ある程度の摩耗領域までは、該当する入れ子のスクリューパンチと保持部材の凹部底面間に摩耗量を補正出来るスペーサを介在することにより容易に打ち抜き装置の修正が出来るなど時間、経費の損失をさらに抑えられるという効果がある。   Also, if the nesting is composed of a pin receiving part (screw punch) and its mounting part (holding member), even if some nesting wears or breaks, only the corresponding nesting screw punch is replaced. For a certain amount of wear area, the punching device can be easily modified by inserting a spacer that can correct the wear amount between the screw punch of the corresponding insert and the bottom surface of the recess of the holding member. This has the effect of further reducing the loss.

以下、本発明の実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.

図１（ａ）は本発明の実施形態に係わる打ち抜き装置１の初期状態の断面図である。本発明のセラミックスグリーンシートの打ち抜き装置１は上型１ａと下型１ｂの一対の金型とからなり、グリーンシート１１の外辺切断と表裏面開口縁へテーパ面を有する貫通孔を同時成型する機能を備える。   Fig.1 (a) is sectional drawing of the initial state of the punching apparatus 1 concerning embodiment of this invention. The ceramic green sheet punching apparatus 1 of the present invention comprises a pair of molds of an upper mold 1a and a lower mold 1b, and simultaneously forms a through hole having a tapered surface on the outer edge cutting and front and rear opening edges of the green sheet 11. It has a function.

上記一対の金型のうち上型１ａは図１（ｂ）に示すグリーンシート１１の貫通孔１２を形成するためのピン２を備えている。ピン２は図１（ｃ）に示すように先端が、上記貫通孔１２の小径φ１と等しいストレート部２ａと少なくとも基端部に向けて拡径するテーパ面２ｂで構成されている。   Of the pair of molds, the upper mold 1a includes a pin 2 for forming the through hole 12 of the green sheet 11 shown in FIG. As shown in FIG. 1C, the pin 2 is configured with a straight portion 2a having a distal end equal to the small diameter φ1 of the through-hole 12 and a tapered surface 2b that expands toward at least the base end portion.

下型１ｂは、図１（ａ）に示すように、上型１ａに対向して配置し、下型１ｂに上記ピン２に対応する位置の凹部５ａに突出してピン受け用の入れ子３を嵌入してなり、図１（ｄ）に示すように、上記入れ子３の突出部３ｃは先端側が小径となるテーパ面３ａをなし、かつ、図１（ｅ）の平面図に示すように、上記入れ子３の中央部に貫通孔３ｂを有している。   As shown in FIG. 1 (a), the lower mold 1b is disposed opposite to the upper mold 1a, and the lower mold 1b projects into the recess 5a at a position corresponding to the pin 2 and the pin receiving insert 3 is inserted. As shown in FIG. 1 (d), the protrusion 3c of the insert 3 has a tapered surface 3a having a small diameter on the tip side, and the insert 3 is shown in the plan view of FIG. 1 (e). 3 has a through hole 3b.

前述した図１（ｄ）の一体構造の入れ子３に対し、本発明の他の一例を図２（ａ）に示し、入れ子３の先端側が小径となるテーパ面３ａを備えた円筒状のスクリューパンチ３ｄと、該スクリューパンチ３ｄを嵌入する保持部材３ｅとから構成されるものである。   FIG. 2 (a) shows another example of the present invention in contrast to the above-described integral structure nest 3 of FIG. 1 (d), and a cylindrical screw punch having a tapered surface 3a having a small diameter at the tip side of the nest 3 3d and a holding member 3e into which the screw punch 3d is inserted.

さらに、図２（ｂ）に示すように、入れ子３の保持部材３ｅの凹部底面３ｅ’とスクリューパンチ３ｄ間にスペーサ８を介在させることにより、入れ子３の突出高さｈを調整することが可能とし、スペーサ８材として金属箔を用いる。   Further, as shown in FIG. 2B, the protrusion height h of the nest 3 can be adjusted by interposing a spacer 8 between the bottom surface 3e 'of the concave portion of the holding member 3e of the nest 3 and the screw punch 3d. And metal foil is used as the spacer 8 material.

このように、本発明のセラミックスグリーンシートの打ち抜き装置１は、下パンチ５に嵌入した入れ子３により、グリーンシート１１に形成する貫通孔１２の裏面側開口縁のテーパ面１２ａを形成する構造であるために、切れ性の問題や、また、ピン受け部となる入れ子３の摩耗や欠損、或いは他の付設された刃等が摩耗した場合、下パンチ５のみを研磨する、或いは、摩耗または欠損した該当の入れ子３を交換するのみで打ち抜き装置１の修正が出来る。   As described above, the ceramic green sheet punching device 1 of the present invention has a structure in which the taper surface 12 a of the opening edge on the back surface side of the through hole 12 formed in the green sheet 11 is formed by the insert 3 fitted in the lower punch 5. For this reason, when there is a problem of cutting property, or when the insert 3 serving as the pin receiving portion is worn or missing, or other attached blades are worn, only the lower punch 5 is polished, or worn or missing. The punching device 1 can be corrected simply by replacing the corresponding insert 3.

さらに、入れ子３をピン受け部となるスクリューパンチ３ｄとその保持部材３ｅとから構成すれば、入れ子３の摩耗や欠損が発生しても、該当する入れ子３のスクリューパンチ３ｄのみを交換すれば良い。また、入れ子３の摩耗による突出高さｈが低くなった場合には、入れ子３の保持部材３ｅの凹部底面３ｅ’とスクリューパンチ３ｄ間にスペーサ８を介在させ高さｈの微調整をすることによりスクリューパンチ３ｄの交換頻度そのものも少なくすることができる。スペーサ８は、アルミ箔等の金属箔を用いることが好ましいが、油紙等でも代用出来る。   Furthermore, if the nest 3 is composed of the screw punch 3d serving as a pin receiving portion and its holding member 3e, even if the nest 3 is worn or broken, only the screw punch 3d of the corresponding nest 3 needs to be replaced. . When the protrusion height h due to wear of the insert 3 is lowered, the spacer 8 is interposed between the recess bottom surface 3e 'of the holding member 3e of the insert 3 and the screw punch 3d to finely adjust the height h. Thus, the replacement frequency itself of the screw punch 3d can be reduced. The spacer 8 is preferably a metal foil such as an aluminum foil, but oil paper or the like can be used instead.

本発明のセラミックスグリーンシートの打ち抜き装置１の一実施形態について詳細に説明する。   An embodiment of a ceramic green sheet punching apparatus 1 according to the present invention will be described in detail.

図１（ａ）により前述したピン２は上型１ａに備えられたピンコア７に嵌入されている。また、ピン受け用の入れ子３は図１（ｄ）に示すように、下型１ｂの下パンチ５の凹部５ａへ嵌入されている。   The pin 2 described above with reference to FIG. 1A is fitted into a pin core 7 provided in the upper mold 1a. Further, as shown in FIG. 1 (d), the pin receiving insert 3 is fitted into the recess 5a of the lower punch 5 of the lower mold 1b.

ピン２の形状は、図１（ｂ）（ｃ）に示す、貫通孔１２の小径φ１と等しいストレート部２ａと基端部へ向けて拡径するテーパ面２ｂと大径部２ｃから構成される形状或いは、図３（ａ）に示すように、ストレート部２ａとテーパ面２ｂとからなるもの、或いは、図３（ｂ）に示すように、先端のストレート部２ａとテーパ面２ｂと大径部２ｃに加え、さらに基端部２ｄが大径となるものがあり、いずれを選択するかは、貫通孔１２の径や間隔、テーパ面１２ａの大きさ、深さによって適宜選択するものである。   The shape of the pin 2 includes a straight portion 2a equal to the small diameter φ1 of the through hole 12, a tapered surface 2b that expands toward the base end portion, and a large diameter portion 2c, as shown in FIGS. As shown in FIG. 3 (a), the shape is composed of a straight portion 2a and a tapered surface 2b, or as shown in FIG. 3 (b), the straight portion 2a, the tapered surface 2b and the large diameter portion at the tip. In addition to 2c, there is a base end portion 2d having a larger diameter. Which one is selected is appropriately selected depending on the diameter and interval of the through holes 12, the size of the tapered surface 12a, and the depth.

入れ子３の形状は、図１（ｄ）に示すように、一体品の入れ子３を下型１ｂの下パンチ５の凹部５ａへ嵌入する、或いは、図２（ａ）に示すように、ピン受け用孔となるスクリューパンチ３ｄと、その保持部材部３ｅから構成されるものを下型１ｂの下パンチ５の凹部５ａへ嵌入するものがあり、さらにメンテナンス費用を低減したい場合、後者を用いれば良い。   As shown in FIG. 1 (d), the insert 3 is inserted into the recessed portion 5a of the lower punch 5 of the lower mold 1b as shown in FIG. 1D, or as shown in FIG. 2 (a). If there is a screw punch 3d serving as a hole for use and a member constituted by the holding member portion 3e inserted into the concave portion 5a of the lower punch 5 of the lower mold 1b, the latter may be used when it is desired to reduce maintenance costs. .

特に後者の場合には、入れ子３の突出高さｈが摩耗により低くなった場合には、アルミ箔などの金属箔をスペーサ８として、図２（ｂ）に示すように、入れ子３の保持部材３ｅの凹部底面３ｅ’とスクリューパンチ３ｄ間に介在させることにより上記突出高さｈの微調整が可能となる。   Particularly in the latter case, when the protrusion height h of the nest 3 is lowered due to wear, a metal foil such as an aluminum foil is used as a spacer 8 as shown in FIG. The protrusion height h can be finely adjusted by interposing between the recess bottom surface 3e 'of 3e and the screw punch 3d.

また、下パンチ５とピン受け部が一体加工でないために、貫通孔１２の裏面側開口縁のテーパ面１２ａと貫通孔１２の同心度がずれる可能性があり、この問題を防ぐためには、図１（ｄ）に示す下パンチ５と入れ子３のクリアランスｇの左右の合計、または図２（ａ）（ｂ）に示す、下パンチ５と保持部材３ｅのクリアランスｇ１の左右の合計および保持部材３ｅとスクリューパンチ３ｄのクリアランスｇ２の左右の合計を各各２μｍ以下に抑えることにより、前述した特許文献２の下パンチ１０５とピン受け部１０５ａが一体のものと遜色のない孔位置寸法精度が確保できる。   Further, since the lower punch 5 and the pin receiving portion are not integrally processed, there is a possibility that the concentricity of the tapered surface 12a on the back surface side opening edge of the through hole 12 and the through hole 12 is shifted. The left and right total of the clearances g of the lower punch 5 and the insert 3 shown in FIG. 1 (d), or the total of the left and right clearances g1 of the lower punch 5 and the holding member 3e and the holding member 3e shown in FIGS. And the screw gage 3d clearance g2 are controlled to a total of 2 μm or less in each case, and the hole position dimensional accuracy comparable to that of the lower punch 105 and the pin receiving portion 105a described in Patent Document 2 can be ensured. .

上記ピン２および入れ子３の材質は超硬を用いるのが好ましいが、少量の打ち抜き装置１であれば、入れ子３の材質は焼き入れ鋼であってもよい。   The pin 2 and the insert 3 are preferably made of cemented carbide, but the material of the insert 3 may be hardened steel as long as it is a small amount of the punching device 1.

また、入れ子３ならびに、スクリューパンチ３ｄ、保持部材３ｅの下パンチ５や保持部材３ｅへのそれぞれの取り付けにはイソシアナート系樹脂接着剤を用い、交換作業時は接着部を加熱することにより容易に取り外すことができる。   In addition, an isocyanate-based resin adhesive is used to attach the insert 3 to the lower punch 5 and the holding member 3e of the screw punch 3d and the holding member 3e, and it is easy to heat the bonding portion during replacement work. Can be removed.

つぎに、本発明のセラミックスグリーンシートの打ち抜き装置１の動作について説明する。まず、図４（ａ）は打ち抜き装置１の初期状態を示し、下型１ｂの下パンチ５上に長尺状のグリーンシート１１が載置される。   Next, the operation of the ceramic green sheet punching device 1 of the present invention will be described. First, FIG. 4A shows an initial state of the punching device 1, and a long green sheet 11 is placed on the lower punch 5 of the lower die 1b.

つぎに、図４（ｂ）に示すように、上型１ａがピン２および上パンチ４とともに、下降しグリーンシート１１に押し当てられることにより、ダイ６と下パンチ５の勘合によりグリーンシート１１が個々のシートに切断されると同時に、ピン２によりグリーンシート１１に貫通孔１２が形成される。上記ピン２は、先端のストレート部２ａでグリーンシート１１に貫通孔１２を開け、テーパ面２ｂがグリーンシート１１の所定の深さまで進入することにより、貫通孔１２の表面開口縁にテーパ面１２ａが形成される。この、進入深さは打ち抜き装置１の下死点で設定する。   Next, as shown in FIG. 4 (b), the upper die 1 a is lowered together with the pins 2 and the upper punch 4 and pressed against the green sheet 11, so that the green sheet 11 is brought into engagement with the die 6 and the lower punch 5. Simultaneously with cutting into individual sheets, through holes 12 are formed in the green sheet 11 by the pins 2. The pin 2 has a through hole 12 in the green sheet 11 at the straight portion 2a at the tip, and the taper surface 2b enters to a predetermined depth of the green sheet 11, so that the taper surface 12a is formed at the surface opening edge of the through hole 12. It is formed. This penetration depth is set at the bottom dead center of the punching device 1.

上記の動作と同時に、グリーンシート１１の貫通孔１２の裏面側には、下型１ｂの下パンチ５の凹部に嵌入された入れ子３が上記ピン２に対応する位置にあり、上型１ａ、上パンチ４と下型１ｂ、下パンチ５でグリーンシート１１が挟み込まれることにより、裏面側開口縁に入れ子３のテーパ面３ａによりテーパ面１２ａが形成される。   Simultaneously with the above operation, on the back side of the through hole 12 of the green sheet 11, the insert 3 inserted into the recess of the lower punch 5 of the lower mold 1b is in a position corresponding to the pin 2, and the upper mold 1a, When the green sheet 11 is sandwiched between the punch 4, the lower die 1 b, and the lower punch 5, a tapered surface 12 a is formed by the tapered surface 3 a of the insert 3 at the opening edge on the back surface side.

つぎに、図４（ｃ）に示すように、上型１ａ、ピン２、上パンチ４が初期状態に戻ることにより、個片に切断されたグリーンシート１１ａが得られる。   Next, as shown in FIG. 4C, when the upper die 1a, the pin 2, and the upper punch 4 are returned to the initial state, the green sheet 11a cut into individual pieces is obtained.

上記のグリーンシート１１ａを所定の温度で焼成することにより、表裏面開口縁にテーパ面が形成された貫通孔を有する電子部品用セラミックス基板を作製することができる。   By firing the green sheet 11a at a predetermined temperature, it is possible to produce a ceramic substrate for an electronic component having a through hole in which a tapered surface is formed on the front and back opening edges.

また、必要により、上記上型１ａの上パンチ４ならびに、下型１ｂの下パンチ５には、公知の分割溝形成用の刃（図示省略する）が付設されていてもよい。   If necessary, the upper punch 4 of the upper mold 1a and the lower punch 5 of the lower mold 1b may be provided with known blades for forming divided grooves (not shown).

本発明のセラミックスグリーンシートの打ち抜き装置１のメンテナンスに関する実施例を記載する。   The Example regarding the maintenance of the punching apparatus 1 of the ceramic green sheet of this invention is described.

図５（ａ）に示すように、貫通孔２２を有するセラミックス基板２１で、焼成後の寸法が外辺＝１２０ｍｍ×８０ｍｍ、板厚ｔ＝１．０ｍｍ、貫通孔２２は図５（ｂ）に示すように、小径φ１＝０．８ｍｍ、大径φ２＝１．０ｍｍの表裏面開口縁にテーパ面１２ａが形成され合計の貫通孔２２の数が２４個の製品を、前述した図１（ａ）に示す本発明実施例の打ち抜き装置１と図９に示す打ち抜き装置１０１を用い、メンテナンス費用の比較を行った。   As shown in FIG. 5A, in the ceramic substrate 21 having the through hole 22, the dimensions after firing are outer side = 120 mm × 80 mm, plate thickness t = 1.0 mm, and the through hole 22 is shown in FIG. As shown in FIG. 1 (a), a product having a small diameter φ1 = 0.8 mm and a large diameter φ2 = 1.0 mm with tapered surfaces 12a formed on the front and back opening edges and the total number of through holes 22 is 24. The maintenance cost was compared using the punching device 1 of the embodiment of the present invention shown in FIG. 9 and the punching device 101 shown in FIG.

使用したグリーンシート１１はアルミナ含有率９６％のセラミックスでドクターブレード法により長尺状に成形されたものであり、また上記打ち抜き装置１，１０１のピン２，１０２の材質ならびに、下型１ｂ，１０１ｂの下パンチ５，１０５の材質はともに超硬で作製されている。さらに、本発明実施例の打ち抜き装置１の入れ子３は超硬でスクリューパンチ３ｄと保持部材３ｅで構成され、比較例の下パンチ１０５のピン１０２の受け孔１０５ａの突出部は放電加工により形成されたものである。   The used green sheet 11 is made of ceramics having an alumina content of 96% and is formed into a long shape by a doctor blade method, and the material of the pins 2 and 102 of the punching device 1 and the lower molds 1b and 101b. The materials of the lower punches 5 and 105 are both made of carbide. Further, the insert 3 of the punching device 1 according to the embodiment of the present invention is made of carbide and is composed of a screw punch 3d and a holding member 3e, and the protruding portion of the receiving hole 105a of the pin 102 of the lower punch 105 of the comparative example is formed by electric discharge machining. It is a thing.

本発明実施例の打ち抜き装置１の入れ子３のスクリューパンチ３ｄは交換用予備部品を確保されている。   A spare part for replacement is secured in the screw punch 3d of the insert 3 of the punching device 1 of the embodiment of the present invention.

上記セラミックス基板２１となる個片のグリーンシート１１ａを５００万ショットするまでに要した、貫通孔形成用のピン２，１０２の折損或いは摩耗による交換回数とその所要時間、下パンチ５，１０５の摩耗或いはピン受け部の欠損または摩耗による修正回数とその所要時間を表１に表した。また、そのトータル所要時間をメンテナンス費に換算し、本発明実施例の打ち抜き装置１のメンテナンス費を１とし、比較例の打ち抜き装置１０１のメンテナンス費を比率で表した。

Figure 2005178215
The number of replacements due to breakage or wear of the through-hole forming pins 2 102 required for 5 million shots of the individual green sheet 11a to be the ceramic substrate 21 and the required time, wear of the lower punch 5 105 Alternatively, Table 1 shows the number of corrections and time required due to the chipping or wear of the pin receiving portion. Further, the total required time is converted into a maintenance cost, the maintenance cost of the punching device 1 of the embodiment of the present invention is set to 1, and the maintenance cost of the punching device 101 of the comparative example is expressed as a ratio.
Figure 2005178215

表１で解るように、本発明の打ち抜き装置１と比較例の打ち抜き装置１０１のピン２，１０２ならびに下パンチ５，１０５の修正回数は同じであるが、修正に要した時間は大幅に異なり、メンテナンス費に換算し本発明実施例の打ち抜き装置のメンテナンス費を１とした場合、比較例の打ち抜き装置１０１はメンテナンス費が２と著しくかかることがわかる。   As can be seen from Table 1, the number of corrections of the pins 2 and 102 and the lower punches 5 and 105 of the punching device 1 of the present invention and the punching device 101 of the comparative example is the same, but the time required for the correction is significantly different. When the maintenance cost of the punching device according to the embodiment of the present invention is set to 1 in terms of the maintenance cost, it can be seen that the punching device 101 of the comparative example requires a maintenance cost of 2.

このことは、単にメンテナンス費の効果のみでなく、本発明実施例の打ち抜き装置１は修正が短時間で出来ることから、納期面での影響を最小限に抑えられるという効果が期待できる。   This is not only the effect of the maintenance cost, but the punching apparatus 1 of the embodiment of the present invention can be corrected in a short time, so that the effect of minimizing the influence on the delivery date can be expected.

本発明は、貫通孔の表裏面開口縁にテーパ面を有する電子部品用セラミックス基板の打ち抜き装置に関する。   The present invention relates to a punching device for a ceramic substrate for an electronic component having a tapered surface on the front and back opening edges of a through hole.

（ａ）は本発明のセラミックスグリーンシートの打ち抜き装置の一実施例を示す断面図、（ｂ）はグリーンシートの要部断面図、（ｃ）はピンの側面図、（ｄ）は入れ子の断面図、（ｅ）は入れ子の平面図である。(A) is sectional drawing which shows one Example of the punching apparatus of the ceramic green sheet of this invention, (b) is principal part sectional drawing of a green sheet, (c) is a side view of a pin, (d) is a cross section of a nesting FIG. 4E is a plan view of the nesting. （ａ）（ｂ）は本発明のセラミックスグリーンシートの打ち抜き装置に用いる入れ子の一例を示す断面図である。(A) (b) is sectional drawing which shows an example of the nesting used for the punching apparatus of the ceramic green sheet of this invention. （ａ）（ｂ）は本発明のセラミックスグリーンシートの打ち抜き装置に用いるピンの他の一例を示す断面図である。(A) (b) is sectional drawing which shows another example of the pin used for the punching apparatus of the ceramic green sheet of this invention. （ａ）〜（ｃ）は本発明のセラミックスグリーンシートの打ち抜き装置の動作順序を示す断面図である。(A)-(c) is sectional drawing which shows the operation | movement order of the punching apparatus of the ceramic green sheet of this invention. （ａ）はセラミックス基板の平面図、（ｂ）は要部断面図である。(A) is a top view of a ceramic substrate, (b) is principal part sectional drawing. セラミックス基板の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of a ceramic substrate. セラミックス基板の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of a ceramic substrate. （ａ）（ｂ）は従来の打ち抜き装置の動作を示す要部断面図である。(A) (b) is principal part sectional drawing which shows operation | movement of the conventional punching apparatus. 従来の打ち抜き装置の断面図である。It is sectional drawing of the conventional punching apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

１，１０１：打ち抜き装置
１ａ，１０１ａ：上型
１ｂ，１０１ｂ：下型
２，１０２：ピン
３：入れ子
３ａ：テーパ面
３ｂ：貫通孔
３ｃ：突出部
３ｄ：スクリューパンチ
３ｅ：保持部材
３ｅ’：凹部底面
４：上パンチ
５，１０５：下パンチ
５ａ：凹部
６：ダイ
７：ピンコア
８：スペーサ
１１，１１ａ，２２：グリーンシート
１２：貫通孔
２１：セラミックス基板
２３：導体
１０３：ストッパー
１０５ａ：受け孔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101: Punching apparatus 1a, 101a: Upper mold | type 1b, 101b: Lower mold | type 2,102: Pin 3: Nest 3a: Tapered surface 3b: Through-hole 3c: Protrusion part 3d: Screw punch 3e: Holding member 3e ': Concave part Bottom surface 4: Upper punch 5, 105: Lower punch 5a: Recess 6: Die 7: Pin core 8: Spacer 11, 11a, 22: Green sheet 12: Through hole 21: Ceramic substrate 23: Conductor 103: Stopper 105a: Receiving hole

Claims (4)

グリーンシートの表裏面開口縁にテーパ面を有する貫通孔を形成するための一対の金型からなる打ち抜き装置であって、
上記一対の金型のうち上型はグリーンシートに貫通孔を形成するピンを備え、該ピンは先端が上記貫通孔の小径と等しいストレート部と少なくとも基端部に向けて拡径するテーパ面とからなり、
下型は上記上型と対向して配置し、該下型に上記ピンに対応する位置の凹部に突出してピン受け用の入れ子を嵌入してなり、該入れ子の突出部は先端側が小径となるテーパ面をなし、かつ平面視したときに中央部に貫通孔を有することを特徴とするセラミックスグリーンシートの打ち抜き装置。 A punching device comprising a pair of molds for forming a through hole having a tapered surface on the front and back opening edges of the green sheet,
The upper mold of the pair of molds includes a pin that forms a through hole in the green sheet, and the pin has a straight portion whose tip is equal to the small diameter of the through hole and a tapered surface that expands at least toward the base end. Consists of
The lower mold is arranged opposite to the upper mold, and the lower mold protrudes into a concave portion at a position corresponding to the pin and is fitted with a pin receiving insert, and the protruding portion of the insert has a small diameter on the tip side. A ceramic green sheet punching device, characterized in that it has a tapered surface and has a through hole in the center when viewed in plan. 上記入れ子は、先端側が小径となるテーパ面を備えた円筒状のスクリューパンチと、該スクリューパンチを嵌入する保持部材とからなることを特徴とする請求項１記載のセラミックスグリーンシートの打ち抜き装置。 2. The ceramic green sheet punching device according to claim 1, wherein the insert includes a cylindrical screw punch having a tapered surface having a small diameter on the tip side, and a holding member into which the screw punch is inserted. 上記スクリューパンチと保持部材の凹部底面間にスペーサを介在したことを特徴とする請求項１または２に記載のセラミックスグリーンシートの打ち抜き装置。 3. The ceramic green sheet punching device according to claim 1, wherein a spacer is interposed between the screw punch and the bottom surface of the concave portion of the holding member. 上記スペーサが金属箔であることを特徴とする請求項３記載のセラミックスグリーンシートの打ち抜き装置。 4. The ceramic green sheet punching apparatus according to claim 3, wherein the spacer is a metal foil.
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