JP2001328870A - セラミックの焼成方法、トンネル式焼成炉、セラミック電子部品の製造方法及び装置、セラミック電子部品の焼成用収納体 - Google Patents
セラミックの焼成方法、トンネル式焼成炉、セラミック電子部品の製造方法及び装置、セラミック電子部品の焼成用収納体Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
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- H01G4/002—Details
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- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 良好なセラミック焼成が可能なセラミックの
焼成方法、トンネル式焼成炉、セラミック電子部品の製
造方法及び装置、セラミック電子部品の焼成用収納体を
提供する。 【解決手段】 セラミック原料を含む未焼成の処理品を
トンネル式焼成炉で焼成する際に、トンネル３を通過す
る処理品の進行方向に対して側方から炉内に雰囲気ガス
を供給パイプ５を介して供給するとともに、炉の底部か
ら炉内のガスを排出パイプ６を介して排出する。これに
より、処理品から炉の底部に向かって気流が安定的に生
じるので、常に新鮮な雰囲気ガスを処理品に供給できる
焼成方法、トンネル式焼成炉、セラミック電子部品の製
造方法及び装置、セラミック電子部品の焼成用収納体を
提供する。 【解決手段】 セラミック原料を含む未焼成の処理品を
トンネル式焼成炉で焼成する際に、トンネル３を通過す
る処理品の進行方向に対して側方から炉内に雰囲気ガス
を供給パイプ５を介して供給するとともに、炉の底部か
ら炉内のガスを排出パイプ６を介して排出する。これに
より、処理品から炉の底部に向かって気流が安定的に生
じるので、常に新鮮な雰囲気ガスを処理品に供給できる
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、セラミック原料を
含む各種処理品を焼成してセラミック電子部品等のセラ
ミック製品を作成するセラミックの焼成に関する。
含む各種処理品を焼成してセラミック電子部品等のセラ
ミック製品を作成するセラミックの焼成に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、積層セラミックコンデンサ・バ
リスタ・フェライト・圧電体等のセラミックを利用した
セラミック電子部品、その他のセラミック製品は、セラ
ミック原料を所定形状に成型し、この成形体を焼成する
ことにより得られる。従来の、セラミック電子部品の焼
成に用いられる焼成炉は、トンネル構造の炉本体と、炉
本体に設けられた発熱体と、炉内の収納体に向けて側面
から雰囲気ガスを供給する雰囲気ガス供給パイプと、炉
の側面から炉内の雰囲気ガスを排出する雰囲気ガス排出
パイプと、多数の未焼成セラミック電子部品が収納され
た収納体をトンネルの入口から出口へと搬送するプッシ
ャ装置とを備えている。
リスタ・フェライト・圧電体等のセラミックを利用した
セラミック電子部品、その他のセラミック製品は、セラ
ミック原料を所定形状に成型し、この成形体を焼成する
ことにより得られる。従来の、セラミック電子部品の焼
成に用いられる焼成炉は、トンネル構造の炉本体と、炉
本体に設けられた発熱体と、炉内の収納体に向けて側面
から雰囲気ガスを供給する雰囲気ガス供給パイプと、炉
の側面から炉内の雰囲気ガスを排出する雰囲気ガス排出
パイプと、多数の未焼成セラミック電子部品が収納され
た収納体をトンネルの入口から出口へと搬送するプッシ
ャ装置とを備えている。
【０００３】図１０に示すように、収納体１００は、上
面を開口するとともに側面上部の中央部を開口した箱状
のサヤ１０１を複数積み重ね、さらに最上段のサヤ１０
１の上面に蓋１０２を積み重ねている。この収納体１０
０は、支持板１０３の上に載置された状態でトンネル式
焼成炉内に導入される。未焼成のセラミック電子部品
は、各サヤ１０１に収納される。
面を開口するとともに側面上部の中央部を開口した箱状
のサヤ１０１を複数積み重ね、さらに最上段のサヤ１０
１の上面に蓋１０２を積み重ねている。この収納体１０
０は、支持板１０３の上に載置された状態でトンネル式
焼成炉内に導入される。未焼成のセラミック電子部品
は、各サヤ１０１に収納される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、セラミック
の焼成においては、製品が所望の特性を得るために、雰
囲気ガスの濃度・流量、炉内の内圧などを所定条件に調
整する必要がある。例えば、焼成時に発生する不要ガス
（Ｎｉ雰囲気中でのＣＯ2ガスなど）を効率よく排出す
る必要がある。従来の焼成炉では炉の側面からガスの排
出を行っていたが、さらに効率的に排出を行いたいとい
う要求があった。
の焼成においては、製品が所望の特性を得るために、雰
囲気ガスの濃度・流量、炉内の内圧などを所定条件に調
整する必要がある。例えば、焼成時に発生する不要ガス
（Ｎｉ雰囲気中でのＣＯ2ガスなど）を効率よく排出す
る必要がある。従来の焼成炉では炉の側面からガスの排
出を行っていたが、さらに効率的に排出を行いたいとい
う要求があった。
【０００５】また、従来のセラミック電子部品の焼成で
は、収納体１００に収納した未焼成のセラミック電子部
品に対して十分な雰囲気ガスの供給が必要であり、従来
の収納体１００よりも通気性のよいものが望まれてい
る。さらに、収納体１００として、温度分布が良好で且
つ雰囲気ガスとの反応性が小さいものが望まれている。
は、収納体１００に収納した未焼成のセラミック電子部
品に対して十分な雰囲気ガスの供給が必要であり、従来
の収納体１００よりも通気性のよいものが望まれてい
る。さらに、収納体１００として、温度分布が良好で且
つ雰囲気ガスとの反応性が小さいものが望まれている。
【０００６】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、良好なセラミック焼
成が可能なセラミックの焼成方法、トンネル式焼成炉、
セラミック電子部品の製造方法及び装置、セラミック電
子部品の焼成用収納体を提供することにある。
であり、その目的とするところは、良好なセラミック焼
成が可能なセラミックの焼成方法、トンネル式焼成炉、
セラミック電子部品の製造方法及び装置、セラミック電
子部品の焼成用収納体を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、出願人は、セラミック原料を含む未焼成の処理品を
トンネル式焼成炉で焼成する際に、炉を通過する処理品
の進行方向に対して側方から炉内に雰囲気ガスを供給す
るとともに、炉の底部から炉内のガスを排出することを
特徴とするものを提案する。
に、出願人は、セラミック原料を含む未焼成の処理品を
トンネル式焼成炉で焼成する際に、炉を通過する処理品
の進行方向に対して側方から炉内に雰囲気ガスを供給す
るとともに、炉の底部から炉内のガスを排出することを
特徴とするものを提案する。
【０００８】本発明によれば、処理品の側方から供給さ
れた雰囲気ガスは焼成時に用いられた後に炉の底部から
排出される。すなわち、処理品から炉の底部に向かって
気流が安定的に生じるので、常に新鮮な雰囲気ガスを処
理品に供給できる。特に、処理品との反応により生じる
不要ガスが、供給される雰囲気ガスより比重が大きい場
合には、当該不要ガスを効率的に排出することができ
る。したがって、本発明によれば、雰囲気ガス中におい
て良好なセラミックの焼成が可能となる。
れた雰囲気ガスは焼成時に用いられた後に炉の底部から
排出される。すなわち、処理品から炉の底部に向かって
気流が安定的に生じるので、常に新鮮な雰囲気ガスを処
理品に供給できる。特に、処理品との反応により生じる
不要ガスが、供給される雰囲気ガスより比重が大きい場
合には、当該不要ガスを効率的に排出することができ
る。したがって、本発明によれば、雰囲気ガス中におい
て良好なセラミックの焼成が可能となる。
【０００９】また、出願人は、上記発明において、トン
ネルの入口側の底部から炉内のガスを排出することを特
徴とするものを提案する。
ネルの入口側の底部から炉内のガスを排出することを特
徴とするものを提案する。
【００１０】本発明によれば、処理品との反応により生
じる不要ガスが焼成領域に侵入することを防止すること
ができるため、焼成領域における雰囲気の安定性が向上
し、結果としてセラミックの焼成ムラを防止することが
できる。
じる不要ガスが焼成領域に侵入することを防止すること
ができるため、焼成領域における雰囲気の安定性が向上
し、結果としてセラミックの焼成ムラを防止することが
できる。
【００１１】さらに、出願人は、雰囲気ガスが供給され
た焼成炉において未焼成セラミック電子部品を焼成する
のに用いるセラミック電子部品の焼成用収納体であっ
て、互いに間隔をおいて積み重ねた複数の第１板体と、
各第１板体の上面側に該第１板体と間隔をおいて配置さ
れ、上面に未焼成セラミック電子部品を載置する第２板
体とを備えたことを特徴とするものを提案する。
た焼成炉において未焼成セラミック電子部品を焼成する
のに用いるセラミック電子部品の焼成用収納体であっ
て、互いに間隔をおいて積み重ねた複数の第１板体と、
各第１板体の上面側に該第１板体と間隔をおいて配置さ
れ、上面に未焼成セラミック電子部品を載置する第２板
体とを備えたことを特徴とするものを提案する。
【００１２】本発明によれば、第２板体に載置された未
焼成セラミック電子部品の上方空間のみならず、第２板
体と第１板体に間隙にも雰囲気ガスの通路が形成される
ので、雰囲気ガスの通気性が良好なものとなる。これに
より、セラミック電子部品の焼成ムラを低減することが
できる。
焼成セラミック電子部品の上方空間のみならず、第２板
体と第１板体に間隙にも雰囲気ガスの通路が形成される
ので、雰囲気ガスの通気性が良好なものとなる。これに
より、セラミック電子部品の焼成ムラを低減することが
できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。ここでは、セラミック原料
を含む処理品として、積層セラミックコンデンサ・積層
インダクタ・バリスタなどのセラミック電子部品を例に
挙げて説明する。
て図面を参照して説明する。ここでは、セラミック原料
を含む処理品として、積層セラミックコンデンサ・積層
インダクタ・バリスタなどのセラミック電子部品を例に
挙げて説明する。
【００１４】まず、本実施の形態において焼成処理の対
象品となる未焼成セラミック電子部品について説明す
る。例えば積層セラミックコンデンサなどのセラミック
電子部品は以下のようにして製造される。なお、以下の
説明においては積層セラミックコンデンサを例に挙げて
説明する。
象品となる未焼成セラミック電子部品について説明す
る。例えば積層セラミックコンデンサなどのセラミック
電子部品は以下のようにして製造される。なお、以下の
説明においては積層セラミックコンデンサを例に挙げて
説明する。
【００１５】まず、セラミック原料粉に添加物及び有機
バインダ並びに有機溶剤又は水を所定量混合・撹拌して
セラミックスラリーを得る。セラミック原料粉として
は、例えばチタン酸バリウム系、チタン酸カルシウム
系、チタン酸マグネシウム系などが挙げられる。また、
有機バインダとしては例えばポリビニルブチラール、有
機溶剤としては例えばエタノールが挙げられる。
バインダ並びに有機溶剤又は水を所定量混合・撹拌して
セラミックスラリーを得る。セラミック原料粉として
は、例えばチタン酸バリウム系、チタン酸カルシウム
系、チタン酸マグネシウム系などが挙げられる。また、
有機バインダとしては例えばポリビニルブチラール、有
機溶剤としては例えばエタノールが挙げられる。
【００１６】次いで、このセラミックスラリーをドクタ
ーブレード法などを用いてシート状のグリーンシートを
作成する。次いで、このグリーンシートに、必要に応じ
てスルーホールを形成した後に、スクリーン印刷法など
を用いて部品の内部電極となる導電性ペーストを塗布す
る。内部電極を構成する金属としては、Ｐｄ，Ａｇなど
の貴金属、Ｎｉ，Ｃｕなどの卑金属、又は、これらの合
金などが用いられる。本実施の形態では、内部電極とし
てＮｉを用いた。
ーブレード法などを用いてシート状のグリーンシートを
作成する。次いで、このグリーンシートに、必要に応じ
てスルーホールを形成した後に、スクリーン印刷法など
を用いて部品の内部電極となる導電性ペーストを塗布す
る。内部電極を構成する金属としては、Ｐｄ，Ａｇなど
の貴金属、Ｎｉ，Ｃｕなどの卑金属、又は、これらの合
金などが用いられる。本実施の形態では、内部電極とし
てＮｉを用いた。
【００１７】次いで、所定順序でグリーンシートを積層
・圧着してシート積層体を作成する。次いで、このシー
ト積層体を単位部品大きさに裁断して未焼成のセラミッ
クコンデンサを作成する。次いで、この未焼成セラミッ
クコンデンサに外部電極を形成する導電性ペーストを塗
布する。外部電極を構成する金属としては、Ｐｄ，Ａｇ
などの貴金属、Ｎｉ，Ｃｕなどの卑金属、又は、これら
の合金などが用いられる。本実施の形態では、外部電極
としてＮｉを用いた。
・圧着してシート積層体を作成する。次いで、このシー
ト積層体を単位部品大きさに裁断して未焼成のセラミッ
クコンデンサを作成する。次いで、この未焼成セラミッ
クコンデンサに外部電極を形成する導電性ペーストを塗
布する。外部電極を構成する金属としては、Ｐｄ，Ａｇ
などの貴金属、Ｎｉ，Ｃｕなどの卑金属、又は、これら
の合金などが用いられる。本実施の形態では、外部電極
としてＮｉを用いた。
【００１８】次いで、この未焼成セラミックコンデンサ
を後述するトンネル焼成炉を用いて雰囲気ガス中におい
て焼成することにより、焼成されたセラミックコンデン
サを作成する。ここで、焼成処理には、バインダ成分を
とばす脱バインダ処理（仮焼成処理）と、セラミックの
焼成処理（本焼成処理）の双方を含む。また、この焼成
処理において、セラミック部分と同時に内部電極及び外
部電極も焼成する。本実施の形態では、内部電極及び外
部電極としてＮｉを採用したので、雰囲気ガスとしては
Ｎ2弱還元性雰囲気ガスを用いた。
を後述するトンネル焼成炉を用いて雰囲気ガス中におい
て焼成することにより、焼成されたセラミックコンデン
サを作成する。ここで、焼成処理には、バインダ成分を
とばす脱バインダ処理（仮焼成処理）と、セラミックの
焼成処理（本焼成処理）の双方を含む。また、この焼成
処理において、セラミック部分と同時に内部電極及び外
部電極も焼成する。本実施の形態では、内部電極及び外
部電極としてＮｉを採用したので、雰囲気ガスとしては
Ｎ2弱還元性雰囲気ガスを用いた。
【００１９】最後に、外部電極にメッキ処理を施し積層
セラミックコンデンサが得られる。
セラミックコンデンサが得られる。
【００２０】次に、上記焼成処理で用いられるトンネル
式焼成炉について図１及び図２を参照して説明する。図
１はトンネル式焼成炉の縦断面図、図２は図１における
Ａ−Ａ’矢視方向横断面図である。
式焼成炉について図１及び図２を参照して説明する。図
１はトンネル式焼成炉の縦断面図、図２は図１における
Ａ−Ａ’矢視方向横断面図である。
【００２１】図１及び図２に示すように、トンネル式焼
成炉は、炉壁２に囲まれることにより形成されたトンネ
ル３を有するトンネル炉本体１と、トンネル３の上部及
び下部において炉壁２を貫くように設けられた発熱体４
と、トンネル３に雰囲気ガスを供給する複数の供給パイ
プ５と、トンネル３内のガスを炉外に排出する排出パイ
プ６とを備えている。未焼成のセラミック電子部品は台
板７に載置された収納体２０に収納され、該台板７をプ
ッシャ装置（図示省略）により押されて床板８上を入口
から出口へと移動する。
成炉は、炉壁２に囲まれることにより形成されたトンネ
ル３を有するトンネル炉本体１と、トンネル３の上部及
び下部において炉壁２を貫くように設けられた発熱体４
と、トンネル３に雰囲気ガスを供給する複数の供給パイ
プ５と、トンネル３内のガスを炉外に排出する排出パイ
プ６とを備えている。未焼成のセラミック電子部品は台
板７に載置された収納体２０に収納され、該台板７をプ
ッシャ装置（図示省略）により押されて床板８上を入口
から出口へと移動する。
【００２２】供給パイプ５は、収納体２０の進行方向に
対して左右側方から雰囲気ガスを吹き付けるように配置
されている。また、供給パイプ５は、多段構成を有する
収納体２０（後に詳述する。）に対して、各段に対応し
て上下に複数配置されている。複数の供給パイプ５は、
それぞれバルブ５ａを介して集合パイプ９に接続してい
る。集合パイプ９は流量計１０を介して雰囲気ガス供給
装置（図示省略）に接続している。この供給パイプ５
は、トンネル３の入口から出口に亘り間隔をおいて複数
箇所に設けられている。各供給パイプ５は、先端部のノ
ズル部が先細り形状となっており、雰囲気ガス供給装置
から供給される雰囲気ガスを流速を高めて収納体２０方
向に供給する。また、供給パイプ５による雰囲気ガスの
流速は、流量計１０の検出結果に基づいて各バルブ５ａ
を制御することにより調整可能となっている。
対して左右側方から雰囲気ガスを吹き付けるように配置
されている。また、供給パイプ５は、多段構成を有する
収納体２０（後に詳述する。）に対して、各段に対応し
て上下に複数配置されている。複数の供給パイプ５は、
それぞれバルブ５ａを介して集合パイプ９に接続してい
る。集合パイプ９は流量計１０を介して雰囲気ガス供給
装置（図示省略）に接続している。この供給パイプ５
は、トンネル３の入口から出口に亘り間隔をおいて複数
箇所に設けられている。各供給パイプ５は、先端部のノ
ズル部が先細り形状となっており、雰囲気ガス供給装置
から供給される雰囲気ガスを流速を高めて収納体２０方
向に供給する。また、供給パイプ５による雰囲気ガスの
流速は、流量計１０の検出結果に基づいて各バルブ５ａ
を制御することにより調整可能となっている。
【００２３】排出パイプ６は、トンネル３の入口側の底
面に配置されている。排出パイプ６には排出ファン１１
が設けられている。この排出ファン１１は、インバータ
回路等の駆動制御回路１２により回転数、すなわち雰囲
気ガスの排出量が制御されている。駆動制御回路１２
は、トンネル３の出口付近に設けた圧力センサ１３が検
出したトンネル３の内圧に基づき、該内圧を一定に保つ
ように排出ファン１１の回転数をフィードバック制御す
る。ところで、トンネル３の内圧が低すぎるとトンネル
３の入口又は出口から外気が侵入して炉の雰囲気を破壊
する場合がある。一方、トンネル３の内圧を過度に高く
設定すると脱バインダ処理において不良発生を引き起こ
す場合ある。そこで、両者のバランスを考慮して、トン
ネル３の内圧を外気圧よりもやや高く維持するように制
御することが好ましい。
面に配置されている。排出パイプ６には排出ファン１１
が設けられている。この排出ファン１１は、インバータ
回路等の駆動制御回路１２により回転数、すなわち雰囲
気ガスの排出量が制御されている。駆動制御回路１２
は、トンネル３の出口付近に設けた圧力センサ１３が検
出したトンネル３の内圧に基づき、該内圧を一定に保つ
ように排出ファン１１の回転数をフィードバック制御す
る。ところで、トンネル３の内圧が低すぎるとトンネル
３の入口又は出口から外気が侵入して炉の雰囲気を破壊
する場合がある。一方、トンネル３の内圧を過度に高く
設定すると脱バインダ処理において不良発生を引き起こ
す場合ある。そこで、両者のバランスを考慮して、トン
ネル３の内圧を外気圧よりもやや高く維持するように制
御することが好ましい。
【００２４】次に、前述したセラミック電子部品の焼成
用収納体２０について図３及び図４を参照して説明す
る。図３はセラミック電子部品の焼成用収納体の分解構
成図、図４はセラミック電子部品の焼成用収納体の断面
図である。
用収納体２０について図３及び図４を参照して説明す
る。図３はセラミック電子部品の焼成用収納体の分解構
成図、図４はセラミック電子部品の焼成用収納体の断面
図である。
【００２５】収納体２０は、第１棚板３１及び２枚の第
２棚板４１を１組として、これを複数組積み重ね、さら
に蓋２１を積み重ねて構成されている。第１棚板３１は
矩形の板状部材からなる。第１棚板３１の四隅には、上
段の第１棚板３１と所定間隔を保つように上面又は下面
（図では上面）に支柱３２が付設されている。さらに、
第１棚板３１の支柱３２が設けられている側の表面に
は、第２棚板４１と所定間隔を保つように直方体形状の
支持ブロック３３が複数設けられている。第２棚板４１
は、矩形の板状部材からなる。第２棚板４１の上面縁部
にには、部品の飛散防止用のブロック４２が設けられて
いる。この収納体２０では、図４に示すように、第２棚
板４１の上面に未焼成のセラミック電子部品５０を収納
する。
２棚板４１を１組として、これを複数組積み重ね、さら
に蓋２１を積み重ねて構成されている。第１棚板３１は
矩形の板状部材からなる。第１棚板３１の四隅には、上
段の第１棚板３１と所定間隔を保つように上面又は下面
（図では上面）に支柱３２が付設されている。さらに、
第１棚板３１の支柱３２が設けられている側の表面に
は、第２棚板４１と所定間隔を保つように直方体形状の
支持ブロック３３が複数設けられている。第２棚板４１
は、矩形の板状部材からなる。第２棚板４１の上面縁部
にには、部品の飛散防止用のブロック４２が設けられて
いる。この収納体２０では、図４に示すように、第２棚
板４１の上面に未焼成のセラミック電子部品５０を収納
する。
【００２６】ここで、第１棚板３１の材質としては、温
度分布にムラが生じないよう熱容量が小さく且つ熱伝導
率の高いものが好ましい。一方、収納体２０の通気性が
向上するよう第１棚板３１相互の間隔及び第１棚板３１
と第２棚板４１との間隔が広くすることが好ましい。こ
のため第１棚板３１としては薄肉のものが好ましい。し
たがって、第１棚板３１としては、高温下で高強度であ
ることが好ましい。以上の観点から本実施の形態では第
１棚板３１の材質としてＳｉＣを用いた。さらに、第１
棚板３１としては、高温の弱還元性雰囲気において酸化
しにくいものが好ましい。これは酸化により表面にＳｉ
Ｏ2スケールが生成されると、セラミック電子部品表面
の汚染原因となるからである。そこで、本実施の形態で
は、第１棚板３１として、再結晶ＳｉＣやＳｉ含浸Ｓｉ
Ｃを材質として用いた。
度分布にムラが生じないよう熱容量が小さく且つ熱伝導
率の高いものが好ましい。一方、収納体２０の通気性が
向上するよう第１棚板３１相互の間隔及び第１棚板３１
と第２棚板４１との間隔が広くすることが好ましい。こ
のため第１棚板３１としては薄肉のものが好ましい。し
たがって、第１棚板３１としては、高温下で高強度であ
ることが好ましい。以上の観点から本実施の形態では第
１棚板３１の材質としてＳｉＣを用いた。さらに、第１
棚板３１としては、高温の弱還元性雰囲気において酸化
しにくいものが好ましい。これは酸化により表面にＳｉ
Ｏ2スケールが生成されると、セラミック電子部品表面
の汚染原因となるからである。そこで、本実施の形態で
は、第１棚板３１として、再結晶ＳｉＣやＳｉ含浸Ｓｉ
Ｃを材質として用いた。
【００２７】また、第２棚板４１としては、セラミック
電子部品と反応しないよう高温下において化学的に安定
しているのものが好ましい。本実施の形態では、第２棚
板４１の材質としてＺｒＯ2を用いた。なお、Ｐｕｒｅ
−ＺｒＯ2は１１００℃で結晶変態し体積変化するため
応力破壊が生じやすい。そこで、本実施の形態では、安
定化ジルコニア（ＣａＯ安定化、Ｙ2Ｏ3安定化等）を用
いた。
電子部品と反応しないよう高温下において化学的に安定
しているのものが好ましい。本実施の形態では、第２棚
板４１の材質としてＺｒＯ2を用いた。なお、Ｐｕｒｅ
−ＺｒＯ2は１１００℃で結晶変態し体積変化するため
応力破壊が生じやすい。そこで、本実施の形態では、安
定化ジルコニア（ＣａＯ安定化、Ｙ2Ｏ3安定化等）を用
いた。
【００２８】このように本実施の形態では、上下に並設
された各供給パイプ５から供給された雰囲気ガスは、収
納体２０の各第２棚板４１に対して吹き付けられる。こ
れにより、第２棚板４１に載置された未焼成のセラミッ
ク電子部品に対して新鮮な雰囲気ガスをムラなく供給す
ることができる。したがって、セラミック電子部品の焼
成ムラによる特性ばらつきを軽減できる。また、第２棚
板４１の縁部にはブロック４２が設けられているので、
雰囲気ガスの吹き付けの際に部品の飛散を防止できる。
された各供給パイプ５から供給された雰囲気ガスは、収
納体２０の各第２棚板４１に対して吹き付けられる。こ
れにより、第２棚板４１に載置された未焼成のセラミッ
ク電子部品に対して新鮮な雰囲気ガスをムラなく供給す
ることができる。したがって、セラミック電子部品の焼
成ムラによる特性ばらつきを軽減できる。また、第２棚
板４１の縁部にはブロック４２が設けられているので、
雰囲気ガスの吹き付けの際に部品の飛散を防止できる。
【００２９】トンネル３に供給された雰囲気ガスが焼成
時に未焼成のセラミック電子部品と反応すると、Ｎ2弱
還元性雰囲気ガスより比重が重いＣＯ2ガスが生じる。
焼成に不要なこのＣＯ2ガスは、比重差によりトンネル
３の底部に流れ、底部に設けられた排出パイプ６を介し
て炉外に排出される。このように排出パイプ６がトンネ
ル３の底部に設けられているので、不要ガスを効率よく
排出できる。特に、本実施の形態では、排出パイプ６を
トンネル３の入口側の底部に設けたので、前記不要ガス
が主として炉の中心部である焼成領域に侵入することを
防止できる。これにより焼成領域の雰囲気が安定するの
で、セラミックの焼成ムラを防止し、良好な焼成が可能
となる。また、駆動制御回路１２によりトンネル３の内
圧が外気圧よりもやや高い値で一定に制御されているの
で、良好な焼成が可能となる。
時に未焼成のセラミック電子部品と反応すると、Ｎ2弱
還元性雰囲気ガスより比重が重いＣＯ2ガスが生じる。
焼成に不要なこのＣＯ2ガスは、比重差によりトンネル
３の底部に流れ、底部に設けられた排出パイプ６を介し
て炉外に排出される。このように排出パイプ６がトンネ
ル３の底部に設けられているので、不要ガスを効率よく
排出できる。特に、本実施の形態では、排出パイプ６を
トンネル３の入口側の底部に設けたので、前記不要ガス
が主として炉の中心部である焼成領域に侵入することを
防止できる。これにより焼成領域の雰囲気が安定するの
で、セラミックの焼成ムラを防止し、良好な焼成が可能
となる。また、駆動制御回路１２によりトンネル３の内
圧が外気圧よりもやや高い値で一定に制御されているの
で、良好な焼成が可能となる。
【００３０】さらに、本実施の形態では、未焼成セラミ
ック電子部品の収容体２０として、第１棚板３１及び第
２棚板４１を用いた通気性の良好なものを用いているの
で、脱炭不足等による耐湿性の悪化などを防止できる。
また、未焼成セラミック電子部品の収容体２０として、
熱容量が小さく且つ高熱伝導性のものを用いているの
で、収納体２０における温度分布を均一することができ
る。これにより、セラミック電子部品の特性ばらつきを
低減することができる。
ック電子部品の収容体２０として、第１棚板３１及び第
２棚板４１を用いた通気性の良好なものを用いているの
で、脱炭不足等による耐湿性の悪化などを防止できる。
また、未焼成セラミック電子部品の収容体２０として、
熱容量が小さく且つ高熱伝導性のものを用いているの
で、収納体２０における温度分布を均一することができ
る。これにより、セラミック電子部品の特性ばらつきを
低減することができる。
【００３１】なお、本実施の形態では、台板７の上に一
つの収納体２０を載置し、これをトンネル３内に搬送す
るようにしたが、本発明はこれに限定されるものではな
い。例えば、図５に示すように、複数の小型の収納体２
０ａを互いに間隔をおいて台板７の上に載置するように
してもよい。これにより、収納体２０ａの間に雰囲気ガ
スの流通経路が形成されるので、通気性が良好なものと
なる。なお、このような配置をする場合には、本実施の
形態で説明した収納体２０の他に、前述した従来の収納
体であっても同様の効果を得ることができる。
つの収納体２０を載置し、これをトンネル３内に搬送す
るようにしたが、本発明はこれに限定されるものではな
い。例えば、図５に示すように、複数の小型の収納体２
０ａを互いに間隔をおいて台板７の上に載置するように
してもよい。これにより、収納体２０ａの間に雰囲気ガ
スの流通経路が形成されるので、通気性が良好なものと
なる。なお、このような配置をする場合には、本実施の
形態で説明した収納体２０の他に、前述した従来の収納
体であっても同様の効果を得ることができる。
【００３２】さらに、本実施の形態では、排出パイプ６
をトンネル３の入口側の底部に設けたが、トンネル３の
底部からガスを排出するようにすれば他の位置に設ける
ようにしてもよい。例えば、トンネル３の進行方向に対
して中央部や出口側に排出パイプ６を設けてもよい。さ
らに、本実施の形態では、一つの排出パイプ６をトンネ
ル３の入口側の底部に設けたが、複数の排出パイプ６を
設けてよい。
をトンネル３の入口側の底部に設けたが、トンネル３の
底部からガスを排出するようにすれば他の位置に設ける
ようにしてもよい。例えば、トンネル３の進行方向に対
して中央部や出口側に排出パイプ６を設けてもよい。さ
らに、本実施の形態では、一つの排出パイプ６をトンネ
ル３の入口側の底部に設けたが、複数の排出パイプ６を
設けてよい。
【００３３】さらに、本実施の形態では、収納体２０を
構成する第１棚板３１として、ＳｉＣからなる矩形の板
状部材を用いたが、他の材質・構造を有する部材であっ
てもよい。例えば、第１棚板３１の材質として、アルミ
ナやムライト等を用いてもよい。また、第１棚板３１の
構造として、例えば多孔質構造、スノコ状の構造、繊維
質構造、ハニカム構造等を用いてもよい。さらに、第１
棚板３１にＺｒＯ2コーティングを施すことにより、第
２棚板４１を不要としてもよい。
構成する第１棚板３１として、ＳｉＣからなる矩形の板
状部材を用いたが、他の材質・構造を有する部材であっ
てもよい。例えば、第１棚板３１の材質として、アルミ
ナやムライト等を用いてもよい。また、第１棚板３１の
構造として、例えば多孔質構造、スノコ状の構造、繊維
質構造、ハニカム構造等を用いてもよい。さらに、第１
棚板３１にＺｒＯ2コーティングを施すことにより、第
２棚板４１を不要としてもよい。
【００３４】さらに、本実施の形態では雰囲気ガスとし
て還元性のものを例示したが、中性雰囲気ガスであって
も本発明を適用できる。
て還元性のものを例示したが、中性雰囲気ガスであって
も本発明を適用できる。
【００３５】さらに、本実施の形態では、収納体２０を
構成する第２棚板４１として、矩形の板状部材を用いた
が、他の材質・構造を有する部材であってもよい。例え
ば、繊維質のものや、表面に凹凸を形成したものであっ
てもよい。これらは、いずれも収納体２０の通気性向上
という効果を有する。
構成する第２棚板４１として、矩形の板状部材を用いた
が、他の材質・構造を有する部材であってもよい。例え
ば、繊維質のものや、表面に凹凸を形成したものであっ
てもよい。これらは、いずれも収納体２０の通気性向上
という効果を有する。
【００３６】さらに、本実施の形態では、セラミック電
子部品の一例として積層セラミックコンデンサを例示し
たが、他の種類の部品であってもよい。例えば、セラミ
ックインダクタや、バリスタ、セラミック圧電トランス
等のセラミック圧電体、セラミックフィルタなどセラミ
ックの焼成工程を有するものについて本発明を適用でき
る。さらに、本実施の形態では、セラミックの焼成工程
を有する処理品としてセラミック電子部品を例示した
が、他の処理品であってもよい。例えばセラミック基板
などの製造について、本発明にかかるセラミックの焼成
方法及びトンネル式焼成炉を適用することができる。
子部品の一例として積層セラミックコンデンサを例示し
たが、他の種類の部品であってもよい。例えば、セラミ
ックインダクタや、バリスタ、セラミック圧電トランス
等のセラミック圧電体、セラミックフィルタなどセラミ
ックの焼成工程を有するものについて本発明を適用でき
る。さらに、本実施の形態では、セラミックの焼成工程
を有する処理品としてセラミック電子部品を例示した
が、他の処理品であってもよい。例えばセラミック基板
などの製造について、本発明にかかるセラミックの焼成
方法及びトンネル式焼成炉を適用することができる。
【００３７】さらに、本実施の形態では、トンネル３の
内圧を測定する圧力センサ１３をトンネル３の出口側に
設けたが、他の場所に設けてもよい。
内圧を測定する圧力センサ１３をトンネル３の出口側に
設けたが、他の場所に設けてもよい。
【００３８】
【実施例】本実施の形態にかかるトンネル式焼成炉を用
いて、セラミックコンデンサを製造し、静電容量、静電
容量のばらつき、耐電圧、耐電圧のばらつきを測定して
表１を得た。ここでは、実施例１〜３として本発明に係
るトンネル式焼成炉を用いたものであって、それぞれ排
出パイプの排出口を、トンネルの底部において入口付近
・出口付近・中央付近に形成した場合について示す。ま
た、比較例として、排出パイプの排出口を、トンネルの
上部入口付近に形成したものを示す。
いて、セラミックコンデンサを製造し、静電容量、静電
容量のばらつき、耐電圧、耐電圧のばらつきを測定して
表１を得た。ここでは、実施例１〜３として本発明に係
るトンネル式焼成炉を用いたものであって、それぞれ排
出パイプの排出口を、トンネルの底部において入口付近
・出口付近・中央付近に形成した場合について示す。ま
た、比較例として、排出パイプの排出口を、トンネルの
上部入口付近に形成したものを示す。
【００３９】
【表１】
【００４０】この測定結果から明らかなように、実施例
１〜３に係るトンネル式焼成炉を用いて製造したセラミ
ックコンデンサは、比較例に対して静電容量のばらつき
や耐電圧ばらつきが低減されていることが分かる。これ
は、本発明にかかるトンネル式焼成炉では、炉内の雰囲
気状態が良好で、結果として焼成ムラが少ない良好なセ
ラミック焼成が得られているからと考えられる。
１〜３に係るトンネル式焼成炉を用いて製造したセラミ
ックコンデンサは、比較例に対して静電容量のばらつき
や耐電圧ばらつきが低減されていることが分かる。これ
は、本発明にかかるトンネル式焼成炉では、炉内の雰囲
気状態が良好で、結果として焼成ムラが少ない良好なセ
ラミック焼成が得られているからと考えられる。
【００４１】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によるセラ
ミックの焼成によれば、処理品の側方から供給された雰
囲気ガスは焼成時に用いられた後に炉の底部から排出さ
れる。すなわち、処理品から炉の底部に向かって気流が
安定的に生じるので、常に新鮮な雰囲気ガスを処理品に
供給できる。特に、処理品との反応により生じる不要ガ
スが、供給される雰囲気ガスより比重が大きい場合に
は、当該不要ガスを効率的に排出することができる。し
たがって、本発明によれば、雰囲気ガス中において良好
なセラミックの焼成が可能となる。
ミックの焼成によれば、処理品の側方から供給された雰
囲気ガスは焼成時に用いられた後に炉の底部から排出さ
れる。すなわち、処理品から炉の底部に向かって気流が
安定的に生じるので、常に新鮮な雰囲気ガスを処理品に
供給できる。特に、処理品との反応により生じる不要ガ
スが、供給される雰囲気ガスより比重が大きい場合に
は、当該不要ガスを効率的に排出することができる。し
たがって、本発明によれば、雰囲気ガス中において良好
なセラミックの焼成が可能となる。
【００４２】さらに、本発明によるセラミック電子部品
の焼成用収納体によれば、雰囲気ガスの通気性が良好な
ものとなるので、セラミック電子部品の焼成ムラを低減
することができる。これによりセラミック電子部品の特
性ばらつきを低減することができる。
の焼成用収納体によれば、雰囲気ガスの通気性が良好な
ものとなるので、セラミック電子部品の焼成ムラを低減
することができる。これによりセラミック電子部品の特
性ばらつきを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】トンネル式焼成炉の縦断面図
【図２】図１におけるＡ−Ａ’矢視方向横断面図
【図３】セラミック電子部品の焼成用収納体の分解構成
図
図
【図４】セラミック電子部品の焼成用収納体の断面図
【図５】他の例にかかる焼成用収納体の配置を説明する
上面図
上面図
【図６】従来のセラミック電子部品の焼成用収納体の分
解構成図
解構成図
１…トンネル炉本体、２…炉壁、３…トンネル、４…発
熱体、５…供給パイプ、５ａ…バルブ、６…排出パイ
プ、７…台板、８…床板、９…集合パイプ、１０…流量
計、１１…排出ファン、１２…駆動制御回路、１３…圧
力センサ、２０…焼成用収納体、３１…第１棚板、４１
…第２棚板
熱体、５…供給パイプ、５ａ…バルブ、６…排出パイ
プ、７…台板、８…床板、９…集合パイプ、１０…流量
計、１１…排出ファン、１２…駆動制御回路、１３…圧
力センサ、２０…焼成用収納体、３１…第１棚板、４１
…第２棚板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大塩 稔 東京都台東区上野６丁目16番20号 太陽誘 電株式会社内 (72)発明者 小泉 勝男 東京都台東区上野６丁目16番20号 太陽誘 電株式会社内 Ｆターム(参考） 4K050 AA04 BA01 BA07 BA16 CC07 CC10 CG29 EA08 4K055 AA08 HA02 HA07 HA12 4K063 AA06 AA15 BA03 BA04 BA12 CA03 DA07 DA14 DA15 DA24 DA33
Claims (9)
- 【請求項１】 雰囲気ガスが供給されたトンネル式焼成
炉内においてセラミック原料を含む処理品を焼成するセ
ラミックの焼成方法において、 炉を通過する処理品の進行方向に対して側方から炉内に
雰囲気ガスを供給するとともに、炉の底部から炉内のガ
スを排出することを特徴とするセラミックの焼成方法。 - 【請求項２】 トンネルの入口側の底部から炉内のガス
を排出することを特徴とする請求項１記載のセラミック
の焼成方法。 - 【請求項３】 セラミック原料を含む処理品を雰囲気ガ
ス中で焼成するトンネル式焼成炉において、 炉を通過する処理品の進行方向に対して側方から炉内に
雰囲気ガスを供給する雰囲気ガス供給手段と、 炉の底部から炉内のガスを排出するガス排出手段とを備
えたことを特徴とするトンネル式焼成炉。 - 【請求項４】 前記雰囲気ガス供給手段は、トンネルの
入口側の底部から炉内のガスを排出することを特徴とす
る請求項３記載のトンネル式焼成炉。 - 【請求項５】 雰囲気ガスが供給されたトンネル式焼成
炉内において未焼成セラミック電子部品を焼成する工程
を有するセラミック電子部品の製造方法において、 前記焼成工程では、炉を通過する未焼成セラミック電子
部品の進行方向に対して側方から炉内に雰囲気ガスを供
給するとともに、炉の底部から炉内のガスを排出するこ
とを特徴とするセラミック電子部品の製造方法。 - 【請求項６】 トンネルの入口側の底部から炉内のガス
を排出することを特徴とする請求項５記載のセラミック
電子部品の製造方法。 - 【請求項７】 未焼成セラミック電子部品を雰囲気ガス
中で焼成するセラミック電子部品の製造装置において、 トンネル構造の焼成炉本体と、 トンネルの入口から出口に亘って未焼成セラミック電子
部品を搬送する搬送手段と、 炉を通過する未焼成セラミック電子部品の進行方向に対
して側方から炉内に雰囲気ガスを供給する雰囲気ガス供
給手段と、 炉の底部から炉内のガスを排出するガス排出手段とを備
えたことを特徴とするセラミック電子部品の製造装置。 - 【請求項８】 トンネルの入口側の底部から炉内のガス
を排出することを特徴とする請求項７記載のセラミック
電子部品の製造装置。 - 【請求項９】 雰囲気ガスが供給された焼成炉において
未焼成セラミック電子部品を焼成するのに用いるセラミ
ック電子部品の焼成用収納体であって、 互いに間隔をおいて積み重ねた複数の第１板体と、 各第１板体の上面側に該第１板体と間隔をおいて配置さ
れ、上面に未焼成セラミック電子部品を載置する第２板
体とを備えたことを特徴とするセラミック電子部品の焼
成用収納体。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000148399A JP2001328870A (ja) | 2000-05-19 | 2000-05-19 | セラミックの焼成方法、トンネル式焼成炉、セラミック電子部品の製造方法及び装置、セラミック電子部品の焼成用収納体 |
| TW090110039A TW548255B (en) | 2000-05-19 | 2001-04-26 | Method for heat-treating ceramics and tunnel furnace therefor, method and apparatus for manufacturing ceramic electronic components and carriers for use in heat-treating ceramic electronic components |
| KR1020010026941A KR20010105243A (ko) | 2000-05-19 | 2001-05-17 | 세라믹 소성 방법, 터널식 소성 노, 세라믹 전자 부품제조 방법 및 장치, 세라믹 전자 부품 소성용 수납체 |
| CNB011189444A CN1172152C (zh) | 2000-05-19 | 2001-05-18 | 陶瓷烧结法、烧结炉、陶瓷电子零件制法及装置 |
| MYPI20012369A MY137381A (en) | 2000-05-19 | 2001-05-18 | Method for heat-treating ceramics and tunnel furnace therefor, method and apparatus for manufacturing ceramic electronic components and carriers for use in heat-treating ceramic electronic components |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000148399A JP2001328870A (ja) | 2000-05-19 | 2000-05-19 | セラミックの焼成方法、トンネル式焼成炉、セラミック電子部品の製造方法及び装置、セラミック電子部品の焼成用収納体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001328870A true JP2001328870A (ja) | 2001-11-27 |
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|---|---|---|---|
| JP2000148399A Pending JP2001328870A (ja) | 2000-05-19 | 2000-05-19 | セラミックの焼成方法、トンネル式焼成炉、セラミック電子部品の製造方法及び装置、セラミック電子部品の焼成用収納体 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001328870A (ja) |
| KR (1) | KR20010105243A (ja) |
| CN (1) | CN1172152C (ja) |
| MY (1) | MY137381A (ja) |
| TW (1) | TW548255B (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006002970A (ja) * | 2004-06-16 | 2006-01-05 | Koyo Thermo System Kk | 板状処理物冷却装置。 |
| JP2006135188A (ja) * | 2004-11-08 | 2006-05-25 | Murata Mfg Co Ltd | セラミック電子部品の製造方法および製造装置 |
| JP2007103677A (ja) * | 2005-10-04 | 2007-04-19 | Tdk Corp | フェライト材料の製造方法、フェライトコア、焼成炉システム |
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