CN1156706A - 陶瓷压型体的脱脂方法和脱脂装置 - Google Patents

Abstract

现有的脱脂方法的每单位规模和单位时间的生产率低，并由于有机粘结剂的氧化分解和金属粉体的氧化膨胀而使产品出现缺陷。为此，本发明的方法在加热由陶瓷粉体和作为内部电极的金属粉体以及有机粘结剂构成的陶瓷压型体，并将有机粘结剂从陶瓷压型体中除去时，事先用预热器加热其氧分压比陶瓷压型体中的内部电极的金属粉体的氧化还原平衡氧分压低的非氧化性保护气，再将该气体从一个方向向着支承陶瓷压型体的支承容器送风，进行排气，而不再循环，且非氧化性保护气在0℃、1大气压下的每分钟的换算流量设定为大于上述容器的整个空间体积。

Description

陶瓷压型体的脱脂方法和脱脂装置

发明领域

本发明涉及通过加热陶瓷压型体的有机粘结剂(结合剂、增塑剂、润滑剂等)，使其分解挥发的脱脂方法和脱脂装置，更具体地说，涉及一种层压陶瓷电容器等电极和陶瓷一体烧结型的电子零件的脱脂方法和用于该方法的脱脂装置。

发明背景

近年来，随着收音机、微型收录机、电子调谐器、摄像机等电器的超小型、薄型轻量化，对作为电路元件而使用的电子零件的小型、大容量化要求日益强烈。

作为满足这些要求的电极和陶瓷一体烧结型的陶瓷电子零件，已知有层压陶瓷电容器等。

层压陶瓷电容器的制造方法为，首先，将电介质粉末、增塑剂和有机溶剂混合成料浆，再用刮涂法在有机薄膜上形成数十μm厚的陶瓷电介质生料片。接着，在该陶瓷电介质生料片上印刷内部电极，将多张去除了有机薄膜的生料片叠层，压制成层压压型体。再将该层压压型体切成芯片状，脱脂、烧结后，安上外部电极，由此，制造完毕。

然而，在现有技术中，通常在压型体的脱脂方法中使用大气。用大气进行脱脂时，有机粘结剂会由于急剧氧化分解而发热，热逸溃，且陶瓷压型体中的金属粉体氧化膨胀。从而导致产品的内部结构出现缺陷。

为抑制该产品内部结构的缺陷，现有的方法是使装置内的陶瓷压型体的温度分布均匀化且缓慢升温。例如，要使层压陶瓷电容器达到400℃的热处理温度，需要40小时(升温速度：10℃/h)。且在该升温过程中，一般需将陶瓷压型体的温度分布调整在约±10℃左右的范围内。

此外，在该脱脂过程中，为使温度均匀，通常，以一定的间隔配置支承陶瓷压型体的支承容器，并设置用电扇等搅拌装置内的气体的内部循环式脱脂装置。该内部循环式脱脂装置的详细说明将在后面结合图10进行。

然而，现有的上述脱脂方法和脱脂装置存在每单位规模和单位时间的生产率低，从而使产品的制造成本增加的问题。此外，用电扇等搅拌现有装置内的气体的内部循环式脱脂装置进行脱脂的方法存在如下问题：由于加热而从陶瓷压型体中分解挥发出来的脱脂废气重新与陶瓷压型体表面接触、化合，导致产品出现结构上的缺陷。

发明的公开

本发明的目的在于提供一种可抑制产品的缺陷发生，并可高生产率地制造优质产品的脱脂方法和脱脂装置。

为达到上述目的，本发明的权利要求1所述的陶瓷压型体的脱脂方法的特征在于，加热由陶瓷粉体和作为内部电极的金属粉体以及有机粘结剂构成的陶瓷压型体，在将有机粘结剂从陶瓷压型体中除去时，将其氧分压比陶瓷压型体中的内部电极的金属粉体的氧化还原平衡氧分压低的非氧化性保护气(非氧化性环境气体)加热至一定的温度，再将该气体从一个方向向着支承陶瓷压型体的支承容器送风，进行排气，而不再循环，且非氧化性保护气在0℃、1大气压下的每分钟的换算流量设定为大于上述容器的整个空间体积。

此外，本发明的权利要求2所述的陶瓷压型体的脱脂方法的特征在于，在权利要求1所述的脱脂方法中，非氧化性保护气的露点为40℃以上。

还有，本发明的权利要求5所述的陶瓷压型体的脱脂装置的特征在于，是一种加热由陶瓷压型体、作为内部电极的金属粉体和有机粘结剂构成的陶瓷压型体，将有机粘结剂从陶瓷压型体中除去的脱脂装置，具有容纳支承陶瓷压型体的支承容器的脱脂装置主体、向该脱脂装置主体供给在0℃、1大气压下的每分钟的换算流量大于支承陶瓷压型体的支承容器的整个空间体积的非氧化性保护气的机构和将保护气(环境气体)加热至预定温度的机构以及将非氧化性保护气从一个方向送风，进行排气而不再循环的机构。

再有，本发明的权利要求6所述的陶瓷压型体的脱脂装置的特征在于，在权利要求5所述的脱脂装置中还具有将保护气增湿的机构。

此外，本发明的权利要求7所述的陶瓷压型体的脱脂装置的特征在于，脱脂装置主体为圆筒形，支承陶瓷压型体的扇形支承容器被层压在该脱脂装置主体的内部。

本发明的陶瓷压型体的脱脂方法和脱脂装置可使用片材成型法、注塑成型法、挤压成型法等现有的方法进行陶瓷压型体的成型。

此外，作为陶瓷粉体，可如以往那样，使用钛酸钡、氧化钛、氧化钡等氧化物、氮化硅、氮化铝等氮化物、碳化硅、碳化钛等碳化物以及这些化合物的混合物。

作为有机粘结剂，可使用缩丁醛树脂、丙烯酸树脂、苯乙烯树脂等使用至今的树脂和在这些树脂中加入增塑剂的混合物。

本发明的陶瓷压型体的脱脂方法具有下述特征：首先，作为保护气，使用其氧分压比陶瓷压型体中的内部电极的金属粉体的氧化还原平衡氧分压低的非氧化性保护气。

一般在脱脂过程中，减小氧分压，则在陶瓷压型体中的有机粘结剂的分解中，为吸热反应的热分解超过氧化分解，占支配地位。在原理上可抑制有机粘结剂由发热引起的热逸溃。此外，由于使用其氧分压比金属粉体的氧化还原平衡氧分压低的非氧化性保护气，金属粉体的氧化膨胀在原理上消失了。

另外，在低氧分压下的脱脂处理中，使用露点在40℃以上的保护气，可提高脱脂效率。

其结果，可抑制产品的内部结构缺陷，且可与现有方法相比，提高升温速度。此外，由于温度分布的影响与现有方法相比，几乎不必考虑，从而可在装置内配置更多的支承陶瓷压型体的支承容器。由此可显著提高每单位规模和单位时间的生产率。

还有，对于用现有方法进行脱脂时，发生龟裂、胀裂等内部结构缺陷的原因中，除了由上述有机粘结剂的氧化分解的发热引起的热逸溃和陶瓷压型体中的金属粉体的氧化膨胀以外，本发明者还对其他原因进行了详细研究，得到下述结论。

若将陶瓷压型体在非氧化性保护气下进行加热，则陶瓷压型体中的有机粘结剂主要由于热分解，而以反应性高的低分子有机物的形式挥发。此外，该低分子有机物尤其对陶瓷粉体表面显示很高的反应性，若使用通常的循环式脱脂装置，则被循环气流运来的该低分子有机物以很高的概率重新附着在陶瓷压型体的表面。若低分子有机物重新附着在陶瓷压型体的表面并化合，则陶瓷压型体变硬和变脆，其结果，导致在其后的烧结处理中，发生龟裂、胀裂等不良现象的概率增加。因此，尽可能地减小该挥发的低分子有机物(即脱脂废气)在陶瓷压型体表面重新附着的概率，对于制造优质产品而言，可以说是很必要且很重要的。

因此，对于该课题，在本发明中，作为尽可能地减小上述脱脂废气重新附着在陶瓷压型体表面的具体手段，首先，将非氧化性气体从一个方向向支承陶瓷压型体的支承容器送风、排出，使保护气不再在脱脂装置主体内部循环。此外，将保护气事先调节至一定的温度，使其强制性地通过脱脂装置主体内部，由此进行加热，并同时尽量抑制装置内的自然对流。

按照本发明的上述方法和构成，则在加热由陶瓷粉体、作为内部电极的金属粉体和有机粘结剂构成的陶瓷压型体，将有机粘结剂从陶瓷压型体中除去时，可将支承陶瓷压型体的支承容器不留空隙地配置在脱脂装置内，提高生产率，并且可实现高效率的强制对流，使脱脂废气可迅速排出，从而可显著减少陶瓷压型体的缺陷。

图面的简单说明

图1(a)是显示本发明脱脂装置的第1实施例的构成的剖面图，(b)是(a)中沿X-Y线的剖面图，(c)是显示本发明支承容器配置的立体图。

图2是本发明中支承陶瓷压型体的支承容器的立体图。

图3是显示本发明脱脂装置的第2实施例的构成的剖面图。

图4(a)是显示本发明脱脂装置的第3实施例的构成的剖面图，(b)是(a)中沿X-Y线的剖面图，(c)是支承本发明陶瓷压型体的支承容器的配置的立体图。

图5是本发明第3实施例的支承容器的立体图。

图6(a)是显示本发明脱脂装置的第4实施例的构成的剖面图，(b)是(a)中沿X-Y线的剖面图。

图7是本发明中第4实施例的支承容器的立体图。

图8(a)是显示本发明脱脂装置的第5实施例的构成的剖面图，(b)是(a)中沿X-Y线的剖面图。

图9(a)是显示本发明脱脂装置的第6实施例的构成的剖面图，(b)是(a)中沿X-Y线的剖面图。

图10是现有的内部循环式脱脂装置的剖面图。符号说明：

11…支承容器          12…预热器

13…预热器            14…气体流量调节器

15…氮气瓶            16…氢气瓶

21…陶瓷压型体        31…增湿器

A…非氧化性保护气     B…脱脂装置主体

实施例的说明

图1(a)是第1实施例的脱脂装置的正面简图，图1(b)是图1(a)中沿X-Y线的剖面图。

在本发明的脱脂方法中使用的脱脂装置由内部配置有陶瓷压型体支承容器11，外周具有预热器13的脱脂装置主体B和调节由氮气瓶15和氢气瓶16流出的气体流量的气体流量调节器14以及预热上述气体的气体预热器12构成。在本实施例中，气体流量调节器14是质量流量计。

由供给保护气的氮气瓶15和氢气瓶16流出的非氧化性保护气A在气体流量调节器中得到流量调节，再由图1(a)右侧流向左侧。接着，经过流量调节的非氧化性气体A被气体预热器12加热、调节至一定的温度。然后，被调节至一定流量和温度的非氧化性气体A从配置在脱脂装置主体B内部的支承陶瓷压型体的支承容器11(以下称支承容器11)的一端流入，从他端排出，未重新循环。

配置在脱脂装置主体B内的预热器13是在根据一定的温度和加热条件，预热器12的容量不足的情况下，用作辅助用的，原理上没有也无妨。

在第1实施例中，支承容器11如图1(c)所示，在高度上为9层、在长度上为5层，在宽度上为3层，进行叠层，共计135个支承容器11不留空隙地在脱脂装置主体B的内部叠层。

各支承容器11按图2所示形成。支承容器11的纵断面成槽沟状，装载脱脂对象陶瓷压型体21后，即使如图1(c)所示进行堆积时，其结构可确保有非氧化性保护气A流动的流路。

在该实施例中使用的支承容器11为长15cm×宽10cm×高3cm的铝制品。但若支承容器11装载上述陶瓷压型体21后，即使堆积也可满足确保有保护气通过的流路这一条件，则其大小、数量、形状和材料不受限制乃不言自明。〔实验例1〕

下面对使用上述脱脂装置的实验例1进行说明。

首先，对脱脂对象陶瓷压型体进行说明。在制造压型体21时，使用由以约1.5μm粒径的钛酸钡为主要成分的电介质粉末和以缩丁醛树脂为主要成分的有机粘结剂组成的电介质料浆，用刮涂法作成干燥厚度为30μm的片材。再在其上面通过网板印刷法，用市售的Ni电极糊印刷干燥厚度3μm的内部电极，得到生片材。将该生片材20片进行叠层，再进行层压，然后切成2mm×4mm大小，即可得到陶瓷压型体。该陶瓷压型体中含有的有机粘结剂成分为10％(重量)。在本实验例中，该陶瓷压型体为以Ni为内部电极的层压陶瓷电容器芯片(以下称Ni层压芯片)的陶瓷压型体21。

在该实验例1中，在一个支承容器11中装载上述Ni层压芯片100g，如图1(c)所示，在高度上为9层、在长度上为5层，在宽度上为3层，进行叠层，不留空隙地在脱脂装置主体B中共配置135个支承容器11并进行脱脂。

在本发明中，支承陶瓷压型体21的容器11的整个空间体积为支承容器11本身实际占有的体积和陶瓷压型体21本身的体积以及保护气流通的空间的体积的总和，在本实验例中，支承容器的整个空间体积为60750cm³(＝10cm×15cm×3cm×135个＝60.75升)。

向该试样供给其氧分压比内部电极的主要成分Ni的氧化还原平衡氧分压低的非氧化性保护气。该非氧化性保护气为氮气100升/分和氢气1升/分的混合气体，以50℃/小时的速度加热至400℃并维持2小时。在该气体中，试验对陶瓷压型体的脱脂。因此，在本实验例1中，供给的非氧化性保护气A的每秒钟流量可计算为支承容器11的整个空间体积的约1.7倍。〔比较例1、比较例2〕

为与上述实验例1比较，在图10中显示现有方法中常用的内部循环式脱脂装置的构成。

该内部循环式脱脂装置系从供给口D供给保护气A，并从排出口E排出。在脱脂装置内部，通过电扇将保护气A进行循环。循环中的保护气A通过设置在脱脂装置内部的加热器42被加热至一定的温度。

使用与实验例1大小基本相同的内部循环式脱脂装置，以实验例1中的试样的1/5量(即27个分别装载了上述Ni层压芯片各100g的支承容器11)为对象试验脱脂。

在比较例1中，作为保护气，以101升/分的速度供给大气，在比较例2中，供给氮气(100升/分)和氢气(1升/分)。并且，与实验例1同样，在比较例1和比较例2中，将保护气以50℃/小时的速度加热至400℃，并将该状态维持2小时，试验脱脂。

然后将用该比较例1、比较例2和实验例1这3种脱脂方法进行了脱脂的Ni层压芯片在1300℃、氧分压1×10^-10大气压的环境下烧成2小时。对缺陷的出现率进行了比较，结果见下表1。

                            表1

	缺陷出现率(％)
		比较例1	100
比较例2	21
		实验例1	0

表1的结果显示，在比较例1中，所有试样出现了缺陷，在比较例2中约1/5的试样出现了缺陷，而在使用本发明的脱脂方法和脱脂装置的实验例1中，虽然处理量为上述比较例的5倍，但未出现任何缺陷。由此可知，本发明的脱脂方法和脱脂装置具有抑制由有机粘结剂的氧化分解产生的发热的效果和消除金属粉体的氧化膨胀的效果以及减小由陶瓷压型体产生的脱脂废气重新附着在陶瓷压型体表面的概率的效果。其结果还表明，本发明的脱脂方法和脱脂装置可减小缺陷的发生，并可显著提高生产率。

在本实验例中，使用的气体流量调节器为质量流量计，但只要能得到调节气体流量的目的，也可使用如转子流量计等其他仪器。

在本实验例中，使用的非氧化性保护气为氮气和氢气的混合气体，但只要是其具有的氧分压不会使陶瓷压型体(脱脂对象)中的金属粉体氧化的气体即可，当然，也可使用单一的氮气、二氧化碳、氢气或将这些气体中的2种以上组合而成的混合气体。

此外，在本实施例中，作为脱脂对象的陶瓷压型体中的金属粉体是Ni，但只要满足不会被供给的保护气氧化这一条件，也可使用以Ni为主要成分的合金、Pd、以Pd为主要成分的合金、Cu、以Cu为主要成分的合金等其他金属，此乃不言自明。〔实验例2〕

接着，对供给的非氧化性保护气在0℃、1大气压下的每分钟的换算流量大于支承容器的整个空间体积的实验例进行说明。

本实验例的脱脂装置主体B、脱脂装置内部构造、支承容器11和陶瓷压型体21在形状和数量上与实验例1完全相同。即，在每个宽10cm×长15cm×高3cm的铝制支承容器11中各分别装载Ni层压芯片100g，并如图1(c)所示，在高度上为9层、在长度上为5层和在宽度上为3层，将该支承容器11共135个不留空隙地配置在脱脂装载主体B中，作为试样。因此，与实验例1同样，所有该支承容器的整个空间体积为60750cm³(＝10cm×15cm×3cm×135个＝60.75升)。

准备5组该试样，以下表2所示的5种流量(0℃、1大气压下的换算流量)供给含1％氢气的氮气，试验脱脂。

                            表2

	供给气体流量(升/分)	供给气体体积占整个空间体积的比例
			条件1	10	0.2
条件2	30	0.5
			条件3	60	1.0
条件4	100	1.6
			条件5	200	3.3

然后，将按5种脱脂方法进行了脱脂的Ni层压芯片在1300℃、氧分压1×10^-10大气压的环境下烧成2小时，比较它们的缺陷出现率，结果见下表3。

                                表3

	缺陷出现率(％)
		条件1	62
条件2	18
		条件3	0
条件4	0
		条件5	0

表3结果显示，当在供给的非氧化性保护气每分钟在0℃、1大气压下的换算流量小于支承容器11的整个空间体积的条件1和条件2下进行脱脂时，陶瓷压型体21出现较大比例的缺陷。而当在供给的非氧化性保护气每分钟在0℃、1大气压下的换算流量大于支承容器11的整个空间体积的条件3、条件4和条件5下进行脱脂时，陶瓷压型体21未出现任何缺陷。

上述事实表明，使用本发明的脱脂方法和脱脂装置，可抑制由有机粘结剂的氧化分解产生的发热和消除金属粉体的氧化膨胀。而且，通过将非氧化性保护气每分钟在0℃、1大气压下的换算流量调整至大于支承容器的整个空间体积，可高效率地将陶瓷压型体产生的脱脂废气排出，其结果，可减小脱脂废气重新附着在陶瓷压型体表面的概率。由于这些结果，使用本发明的脱脂方法和脱脂装置，可减少陶瓷压型体21的缺陷出现率。

在本实验例中，使用的非氧化性保护气为氮气和氢气的混合气体，但只要是其具有的氧分压不会使陶瓷压型体(脱脂对象)中的金属粉体氧化的气体即可，当然，也可使用单一的氮气、二氧化碳、氢气或将这些气体中的2种以上组合而成的混合气体。

此外，在本实施例中，作为脱脂对象的陶瓷压型体中的金属粉体是Ni，但只要满足不会被供给的保护气氧化这一条件，也可使用以Ni为主要成分的合金、Pd、以Pd为主要成分的合金、Cu、以Cu为主要成分的合金等其他金属，此乃不言自明。〔实验例3〕

下面说明将非氧化性保护气的露点限定在40℃以上的实验例。在本实验例3中，使用了如图3所示的第2实施例的脱脂装置。该脱脂装置系在第1实施例的脱脂装置(图1(a))中加入了增湿器31。

在上面说明过的实验例1中，在每个支承容器11中装载作为陶瓷压型体21的Ni层压芯片100g，进行脱脂。而在本实验例3中，在每个支承容器11中装载作为陶瓷压型体21的Ni层压芯片200g。并如图1(c)所示，在高度上为9层，在长度上为5层，在宽度上为3层，将该支承容器共135个不留空隙地装载在图3所示的脱脂装置主体B中，作为试样。另外，非氧化性保护气是氮气(99升/分)和氢气(2升/分)的混合气体(共101升/分)。用图3所示增湿器31将该气体增湿至露点在40℃以上，并以50℃/小时的速度加热至400℃，维持2小时进行脱脂。其他条件与实验例1的相同。

为与实验例3比较，作为比较例3进行了下面的实验。即，使用与前面的比较例2相同的内部循环式脱脂装置，配置27个各装载Ni层压芯片200g的支承容器11，供给氮气(99升/分)和氢气(2升/分)的混合气体，并以50℃/小时的速度加热至400℃，维持2小时进行脱脂。

然后，将按2种脱脂方法进行了脱脂的Ni层压芯片在1300℃、氧分压1×10^-10大气压的环境下烧成2小时，比较它们的缺陷出现率，结果见下表4。

                                  表4

	缺陷出现率(％)
		比较例3	34
实验例3	0

表4结果显示，在前面的比较例2中，缺陷出现率为21％，而处理量为比较例2倍以上的比较例3的为34％，脱脂变得困难。然而，在使用本发明的脱脂方法和脱脂装载的实验例3中，虽然与比较例3相比，处理量进一步增加至5倍，但未出现任何缺陷。

上述结果表明，本发明的脱脂方法和脱脂装置具有抑制由有机粘结剂的氧化分解引起的发热的效果以及消除金属粉体的氧化膨胀的效果。而且，可高效率地排出由陶瓷压型体产生的脱脂废气，其结果，可减小脱脂废气重新附着在陶瓷压型体表面的概率。由于这些效果，可降低陶瓷压型体的缺陷出现率，并可显著提高生产率。

在本实验例中，使用的非氧化性保护气是氮气和氢气的混合气体，但本发明并不限于该混合气体。即，只要是其具有的氧分压不会使陶瓷压型体(脱脂对象)中的金属粉体氧化且其露点在40℃以上的气体即可，当然，也可使用单一的氮气、二氧化碳、氢气或将这些气体中的2种以上组合而成的混合气体，此乃不言自明。

此外，在本实施例中，作为脱脂对象的陶瓷压型体中的金属粉体是Ni，但只要满足不会被供给的保护气氧化这一条件，也可使用以Ni为主要成分的合金、Pd、以Pd为主要成分的合金、Cu、以Cu为主要成分的合金等其他金属乃不言自明。〔实验例4〕

在本实验例4中使用的脱脂装置的内部构造、陶瓷压型体支承容器及陶瓷压型体的形状和数量与实验例3的完全相同。

即，在每个宽10cm×长15cm×高3cm的铝制支承容器11中装载作为陶瓷压型体21的Ni层压芯片200g。并如图1(c)所示，在高度上为9层、在长度上为5层和在宽度上为3层，将该支承容器11共135个不留空隙地配置在脱脂装载主体B中，作为试样。

因此，与实验例1同样，该陶瓷压型体支承容器的整个空间体积为60750cm³(＝10cm×15cm×3cm×135个＝60.75升)。

准备5组该试样，以下表5所示的5种流量(0℃、1大气压下的换算流量)供给增湿至露点40℃以上的含2％氢气的氮气，对各试样试验脱脂。

                          表5

	供给气体流量(升/分)	供给气体体积占整个空间体积的比例
			条件1	10	0.2
条件2	30	0.5
			条件3	60	1.0
条件4	100	1.6
			条件5	200	3.3

然后，将按5种脱脂方法进行了脱脂的Ni层压芯片在1300℃、氧分压1×10^-10大气压的环境下烧成2小时，比较它们的缺陷出现率，结果见下表6。

                                     表6

	缺陷出现率(％)
		条件1	74
条件2	21
		条件3	0
条件4	0
		条件5	0

表6结果显示，当在供给的非氧化性保护气每分钟在0℃、1大气压下的换算流量小于支承容器11的整个空间体积的条件1和条件2下进行脱脂时，Ni层压芯片出现较大比例的缺陷。而当在供给的非氧化性保护气每分钟在0℃、1大气压下的换算流量大于支承容器11的整个空间体积的条件3、条件4和条件5下进行脱脂时，则Ni层压芯片未出现任何缺陷。

上述事实表明，使用本发明的脱脂方法和脱脂装置，可抑制由有机粘结剂的氧化分解产生的发热和消除金属粉体的氧化膨胀。而且，通过将非氧化性保护气每分钟在0℃、1大气压下的换算流量调整至大于支承容器的整个空间体积，可高效率地将陶瓷压型体产生的脱脂废气排出，其结果，可减小脱脂废气重新附着在陶瓷压型体表面的概率。由于这些结果，可减少陶瓷压型体的缺陷出现率。

在本实验例中，使用的非氧化性保护气是氮气和氢气的混合气体，但本发明并不限于该混合气体。即，只要是其具有的氧分压不会使陶瓷压型体(脱脂对象)中的金属粉体氧化且其露点在40℃以上的气体即可，当然，也可使用单一的氮气、二氧化碳、氢气或将这些气体中的2种以上组合而成的混合气体，此乃不言自明。

此外，在本实施例中，作为脱脂对象的陶瓷压型体中的金属粉体是Ni，但只要满足不会在供给的保护气中氧化这一条件，也可使用以Ni为主要成分的合金、Pd、以Pd为主要成分的合金、Cu、以Cu为主要成分的合金等其他金属乃不言自明。〔实验例5〕

在本实验例5中使用的脱脂装置的内部构造、陶瓷压型体支承容器及陶瓷压型体的形状和数量与实验例3的完全相同。

即，在每个宽10cm×长15cm×高3cm的铝制支承容器11中装载作为陶瓷压型体21的Ni层压芯片200g。并如图1(c)所示，在高度上为9层、在长度上为5层和在宽度上为3层，将该支承容器11共135个不留空隙地配置在脱脂装载主体B中，作为试样。

因此，与实验例1同样，该陶瓷压型体支承容器的整个空间体积为60750cm³(＝10cm×15cm×3cm×135个＝60.75升)。

准备3组该试样，供给露点调整在5℃、40℃和50℃的含2％氢气的氮气100升/分(0℃、1大气压下的换算流量)，试验脱脂。

然后，将在3种增湿条件下进行了脱脂的Ni层压芯片在1300℃、氧分压1×10^-10大气压的环境下烧成2小时，比较它们的缺陷出现率，结果见下表7。

                                表7

露点(℃)	缺陷出现率(％)
		5	36
40	0
		50	0

表7结果显示，当将非氧化性保护气的露点调整为5℃时，Ni层压芯片出现较大比例的缺陷。对这些出现了缺陷的芯片进行了详细地调查，结果发现，在脱脂后的试样中，由于脱脂不完全，残存了许多有机成分。并且，该残存有机成分在其后的1300℃、2小时的烧成处理中气化，并发生膨胀。而当将非氧化性保护气的露点调整至40℃和50％时，则Ni层压芯片未出现任何缺陷。

上述事实表明，使用本发明的脱脂方法和脱脂装置，可抑制由有机粘结剂的氧化分解产生的发热和消除金属粉体的氧化膨胀。而且，通过将非氧化性保护气每分钟在0℃、1大气压下的换算流量调整至大于支承容器的整个空间体积，可高效率地将陶瓷压型体产生的脱脂废气排出，其结果，可减小脱脂废气重新附着在陶瓷压型体表面的概率。而且，在低氧分压下的脱脂处理中，使用露点在40℃以上的保护气，还可提高脱脂效率。由于这些效果，减小了Ni层压芯片的缺陷出现率。

在本实验例中，使用的非氧化性保护气是氮气和氢气的混合气体，但本发明并不限于该混合气体。即，只要是其的氧分压不会使具有陶瓷压型体(脱脂对象)中的金属粉体氧化且其露点在40℃以上的气体即可，当然，也可使用单一的氮气、二氧化碳、氢气或将这些气体中的2种以上组合而成的混合气体，此乃不言自明。

此外，在本实施例中，作为脱脂对象的陶瓷压型体中的金属粉体是Ni，但只要满足不会被供给的保护气氧化这一条件，也可使用以Ni为主要成分的合金、Pd、以Pd为主要成分的合金、Cu、以Cu为主要成分的合金等其他金属，此乃不言自明。

图4(a)是显示本发明脱脂装置第3实施例的构成的剖面图，(b)是(a)中沿X-Y线的剖面图，(c)是本发明陶瓷压型体的支承容器的配置的立体图。

在该脱脂装置中，调节从氮气瓶15和氢气瓶16中流出的气体的气体流量调节器14和预热上述气体的气体预热器12与上述图1的脱脂装置相同，但脱脂装置主体B不同。该脱脂装置主体B如图所示，为圆筒形，其内部如图5所示，8片其扇形基板的两侧立有立片的陶瓷压型体支承容器11组合成环形，并叠合成圆柱形。此外，从预热器伸出的管子与脱脂装置主体B的周边连接。

该脱脂装置将非氧化性保护气A从支承容器11的圆柱形层压体的周边向中心处送风，并由中心处排出而不再循环。该装置可保持产品的质量，并可使装置整体的空间节省，还具有提高生产率的效果。

图6(a)是显示本发明脱脂装置的第4实施例的构成的剖面图，(b)是(a)中沿X-Y线的剖面图。

该第4实施例在构造上与第3实施例基本相同，但从预热器伸出的管子连接在脱脂装置整体的中心处。因此，非氧化性保护气被从支承容器11的圆柱形压型体的中心处送向周边，未再循环而被排出。该装置也可保持产品的质量，并可使装置整体的空间节省，还具有提高生产率的效果。

图8(a)是显示本发明脱脂装置的第5实施例的构成的剖面图，(b)是(a)中沿X-Y线的剖面图。图9(a)是显示本发明脱脂装置的第6实施例的构成的剖面图，(b)是(a)中沿X-Y线的剖面图。

该第5实施例的脱脂装置在构成上与上述第3实施例的非常相似，但不同之处在于，在预热器12和气体流量调节器14间设有增湿器31。该第5实施例的非氧化性保护气A与第3实施例同样，系从脱脂装置主体B的周边被送向中心处，未再循环而被从中心处排出。

第6实施例的脱脂装置的构成与上述第4实施例的非常相似，但不同之处在于，与上述同样，设有增湿器31。该第6实施例的非氧化性保护气A与第4实施例同样，系从脱脂装置主体B的中心处被送向周边。

由于上述第5和6实施例的脱脂装置在构成上增设了增湿器31，因此，可保持产品的质量，并可使装置整体的空间节省，还具有提高生产率的效果。

Claims (9)

1.陶瓷压型体的脱脂方法，其特征在于，加热由陶瓷粉体和作为内部电极的金属粉体以及有机粘结剂构成的陶瓷压型体，在将有机粘结剂从陶瓷压型体中除去时，将其氧分压比陶瓷压型体中的内部电极的金属粉体的氧化还原平衡氧分压低的非氧化性保护气加热至一定的温度，再将该气体从一个方向向着支承陶瓷压型体的支承容器送风，进行排气，而不再循环，且非氧化性保护气在0℃、1大气压下的每分钟的换算流量设定为大于上述支承容器的整个空间体积。

2.如权利要求1所述的陶瓷压型体的脱脂方法，其特征在于，非氧化性保护气的露点在40℃以上。

3.如权利要求1或2所述的陶瓷压型体的脱脂方法，其特征在于，非氧化性保护气是单一的氮气、二氧化碳、氢气或将这些气体中的2种以上组合而成的混合气体。

4.如权利要求1所述的陶瓷压型体的脱脂方法，其特征在于，内部电极是Pd或以Pd为主要成分的合金、Ni或以Ni为主要成分的合金、Cu或以Cu为主要成分的合金中的任一种。

5.脱脂装置，其特征在于，是一种加热由陶瓷压型体、作为内部电极的金属粉体和有机粘结剂构成的陶瓷压型体，将有机粘结剂从陶瓷压型体中除去的脱脂装置，具有容纳支承陶瓷压型体的支承容器的脱脂装置主体、向该脱脂装置主体供给在0℃、1大气压下的每分钟的换算流量大于支承陶瓷压型体的支承容器的整个空间体积的非氧化性保护气的机构和将保护气加热至预定温度的机构以及将非氧化性保护气从一个方向送风，进行排气而不再循环的机构。

6.权利要求5所述的脱脂装置，其特征在于，具有将非氧化性保护气增湿的机构。

7.权利要求5或6所述的脱脂装置，其特征在于，所述支承陶瓷压型体的扇形支承容器被圆柱状地层压在所述脱脂装置主体的内部。

7.权利要求5或6所述的脱脂装置，其特征在于，非氧化性保护气从被圆柱形地层压着的支承容器的周边流向中心处，并由中心处排出而未再循环。

8.权利要求5或6所述的脱脂装置，其特征在于，非氧化性保护气从被圆柱形地层压着的支承容器的中心处流向周边，并由周边排出而未再循环。

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