JP2002128583A - 電子部品焼成用治具 - Google Patents
電子部品焼成用治具Info
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/009—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
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- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
- C04B41/5025—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials with ceramic materials
- C04B41/5042—Zirconium oxides or zirconates; Hafnium oxides or hafnates
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/53—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone involving the removal of at least part of the materials of the treated article, e.g. etching, drying of hardened concrete
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00844—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for electronic applications
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- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来のジルコニア表面層を有する電子部品焼
成用治具は、粗粒子ジルコニアと微粒子ジルコニアを使
用して特性向上を図っているが、依然として不十分な点
がある。 【解決手段】 基材、該基材表面に被覆された中間層、
及び該中間層上に形成されたジルコニア表面層を生成し
た電子部品焼成用治具のジルコニア表面層の表面粗さを
中心線平均値で表して10〜40μmとする。中間層を形成
せず、基材上に直接ジルコニア表面層を形成しても良
い。ジルコニア表面層の表面状態を表面粗さ（凹凸）で
特定することにより、従来の粒径による表面層の性能調
節では解決できなかったバインダーの円滑な除去やジル
コニア表面層と電子部品間の反応の抑制が達成できる。
成用治具は、粗粒子ジルコニアと微粒子ジルコニアを使
用して特性向上を図っているが、依然として不十分な点
がある。 【解決手段】 基材、該基材表面に被覆された中間層、
及び該中間層上に形成されたジルコニア表面層を生成し
た電子部品焼成用治具のジルコニア表面層の表面粗さを
中心線平均値で表して10〜40μmとする。中間層を形成
せず、基材上に直接ジルコニア表面層を形成しても良
い。ジルコニア表面層の表面状態を表面粗さ（凹凸）で
特定することにより、従来の粒径による表面層の性能調
節では解決できなかったバインダーの円滑な除去やジル
コニア表面層と電子部品間の反応の抑制が達成できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、誘電体、積層コン
デンサ、セラミックコンデンサ、圧電素子、サーミスタ
等の電子部品を焼成する際に用いるセッター、棚板、匣
鉢等の電子部品焼成用治具に関する。
デンサ、セラミックコンデンサ、圧電素子、サーミスタ
等の電子部品を焼成する際に用いるセッター、棚板、匣
鉢等の電子部品焼成用治具に関する。
【０００２】
【従来技術】電子部品焼成用材料として必要な性能は耐
熱性や機械的強度の他に、焼成するセラミックと反応し
ないことが要求される。誘電体等の電子部品ワークが焼
成用治具と接触し反応すると、融着したりワークの組成
変動によって特性低下が生ずる等の問題点が発生する。
通常はこれらの電子部品焼成用材料の基材として、アル
ミナ系材料、アルミナ−ムライト系材料、アルミナ−マ
グネシア系スピネル材料、アルミナ−ムライト−コージ
ェライト系材料、又はこれらの組み合わせによる材料が
使用される。
熱性や機械的強度の他に、焼成するセラミックと反応し
ないことが要求される。誘電体等の電子部品ワークが焼
成用治具と接触し反応すると、融着したりワークの組成
変動によって特性低下が生ずる等の問題点が発生する。
通常はこれらの電子部品焼成用材料の基材として、アル
ミナ系材料、アルミナ−ムライト系材料、アルミナ−マ
グネシア系スピネル材料、アルミナ−ムライト−コージ
ェライト系材料、又はこれらの組み合わせによる材料が
使用される。
【０００３】例えばアルミナ−ムライト系材料は熱間強
度が高く熱スポーリング性は良好であるが、電子部品ワ
ークとの反応が起こり易く、この反応を防止するため
に、基材表面にジルコニアを被覆する方法が採用されて
いる。ジルコニアは基材との反応性は低いが、該基材と
の熱膨張係数の差が大きいため繰り返し熱サイクルが生
じる使用環境下では治具の被覆に亀裂が生じたり、剥離
するといった問題がある。更にジルコニアは〜1100℃近
傍で単結晶から正方晶への相変化が起こる。その結果繰
り返し熱サイクルによる相変態に伴う熱膨張係数の変化
により、ジルコニアの被覆層が脱離し易いという問題点
がある。なお未安定化ジルコニアを表面層として使用す
る場合は、相変態に伴う粉化が生じるという問題点もあ
る。
度が高く熱スポーリング性は良好であるが、電子部品ワ
ークとの反応が起こり易く、この反応を防止するため
に、基材表面にジルコニアを被覆する方法が採用されて
いる。ジルコニアは基材との反応性は低いが、該基材と
の熱膨張係数の差が大きいため繰り返し熱サイクルが生
じる使用環境下では治具の被覆に亀裂が生じたり、剥離
するといった問題がある。更にジルコニアは〜1100℃近
傍で単結晶から正方晶への相変化が起こる。その結果繰
り返し熱サイクルによる相変態に伴う熱膨張係数の変化
により、ジルコニアの被覆層が脱離し易いという問題点
がある。なお未安定化ジルコニアを表面層として使用す
る場合は、相変態に伴う粉化が生じるという問題点もあ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来からジルコニア表
面層のこれらの問題点を解決するために、粗粒ジルコニ
アと微粒ジルコニアにより表面層を形成する手法が提案
されている（例えば特公平8−13710号公報）。この手法
は粗粒ジルコニアを使用することにより気孔が多く形成
されて基材や中間層と表面層との間の熱膨張係数の差を
緩和又は吸収して亀裂の発生やジルコニア表面層の剥離
が防止できる。そして微粒ジルコニアを使用するとジル
コニア表面層の燒結性が上昇して機械的強度が良好にな
る。この粗粒ジルコニアと微粒ジルコニアにより表面層
を形成する手法は高性能の電子部品焼成用治具を製造す
るための優れた方法であるが、焼成対象である電子部品
の保護及び焼成の効率化という面からは必ずしも満足で
きる方法とは言えない。本発明は、粗粒ジルコニアと微
粒ジルコニアの併用が望ましい電子部品焼成用治具にお
いて焼成対象である電子部品の性能を損なうことなく、
より良い効率で焼成を行える電子部品焼成用治具を提供
することを目的とする。
面層のこれらの問題点を解決するために、粗粒ジルコニ
アと微粒ジルコニアにより表面層を形成する手法が提案
されている（例えば特公平8−13710号公報）。この手法
は粗粒ジルコニアを使用することにより気孔が多く形成
されて基材や中間層と表面層との間の熱膨張係数の差を
緩和又は吸収して亀裂の発生やジルコニア表面層の剥離
が防止できる。そして微粒ジルコニアを使用するとジル
コニア表面層の燒結性が上昇して機械的強度が良好にな
る。この粗粒ジルコニアと微粒ジルコニアにより表面層
を形成する手法は高性能の電子部品焼成用治具を製造す
るための優れた方法であるが、焼成対象である電子部品
の保護及び焼成の効率化という面からは必ずしも満足で
きる方法とは言えない。本発明は、粗粒ジルコニアと微
粒ジルコニアの併用が望ましい電子部品焼成用治具にお
いて焼成対象である電子部品の性能を損なうことなく、
より良い効率で焼成を行える電子部品焼成用治具を提供
することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、基材、該基材
表面に被覆された中間層、及び該中間層上に形成された
ジルコニア表面層を含んで成る電子部品焼成用治具にお
いて、ジルコニア表面層の表面粗さが中心線平均値で10
〜40μmであることを特徴とする電子部品焼成用治具で
あり、ジルコニア表面層は、50〜80重量％の100〜200メ
ッシュの粗粒骨材と、50〜20重量％の平均粒径10μm以
下の微粒ボンド相を含んでいることが望ましい。又本発
明では中間層を設けず、基材上に直接ジルコニア表面層
を形成しても良い。
表面に被覆された中間層、及び該中間層上に形成された
ジルコニア表面層を含んで成る電子部品焼成用治具にお
いて、ジルコニア表面層の表面粗さが中心線平均値で10
〜40μmであることを特徴とする電子部品焼成用治具で
あり、ジルコニア表面層は、50〜80重量％の100〜200メ
ッシュの粗粒骨材と、50〜20重量％の平均粒径10μm以
下の微粒ボンド相を含んでいることが望ましい。又本発
明では中間層を設けず、基材上に直接ジルコニア表面層
を形成しても良い。
【０００６】以下本発明を詳細に説明する。従来から電
子部品、例えば積層チップコンデンサを焼成する場合に
は数百℃に加熱して添加されたバインダーを分解し脱バ
インダーする必要がある。そして本発明者らの検討によ
り、この脱バインダーの際に電子部品焼成用治具の表面
層の状態が分解したバインダーに起因するガス等の表面
層からの脱離に大きく関与することが見出された。つま
りこの脱バインダーを円滑に進行させるためには生成す
るガスの抜けを良好にする望ましく、そのためにはジル
コニア表面層の表面を適度な粗さに維持することが必要
になる。更に電子部品を1000℃を超える高温で焼成する
場合に、ジルコニア表面層に接触して置かれる電子部品
とジルコニア表面層が密着し過ぎると、両者間で望まし
くない反応が生じてしまう。本発明者らはこの反応発生
の抑制を検討し、該反応抑制もジルコニア表面層の表面
を適度な粗さに維持することにより達成できることを見
出した。
子部品、例えば積層チップコンデンサを焼成する場合に
は数百℃に加熱して添加されたバインダーを分解し脱バ
インダーする必要がある。そして本発明者らの検討によ
り、この脱バインダーの際に電子部品焼成用治具の表面
層の状態が分解したバインダーに起因するガス等の表面
層からの脱離に大きく関与することが見出された。つま
りこの脱バインダーを円滑に進行させるためには生成す
るガスの抜けを良好にする望ましく、そのためにはジル
コニア表面層の表面を適度な粗さに維持することが必要
になる。更に電子部品を1000℃を超える高温で焼成する
場合に、ジルコニア表面層に接触して置かれる電子部品
とジルコニア表面層が密着し過ぎると、両者間で望まし
くない反応が生じてしまう。本発明者らはこの反応発生
の抑制を検討し、該反応抑制もジルコニア表面層の表面
を適度な粗さに維持することにより達成できることを見
出した。
【０００７】従って本発明は、所望割合の粗粒ジルコニ
ア及び微粒ジルコニア等で構成したジルコニア表面層の
表面粗さ（凹凸の程度）を特定し、より効率良く電子部
品の焼成を実施できる電子部品焼成用治具を実現するも
のである。本発明に係わる電子部品焼成用治具の基材の
材質は、従来と同様で良く、例えばアルミナ系材料、ア
ルミナ−ムライト系材料、アルミナ−マグネシア系スピ
ネル材料、アルミナ−ムライト−コージェライト系材
料、又はこれらの組み合わせによる材料が使用される。
ア及び微粒ジルコニア等で構成したジルコニア表面層の
表面粗さ（凹凸の程度）を特定し、より効率良く電子部
品の焼成を実施できる電子部品焼成用治具を実現するも
のである。本発明に係わる電子部品焼成用治具の基材の
材質は、従来と同様で良く、例えばアルミナ系材料、ア
ルミナ−ムライト系材料、アルミナ−マグネシア系スピ
ネル材料、アルミナ−ムライト−コージェライト系材
料、又はこれらの組み合わせによる材料が使用される。
【０００８】この基材上に中間層を形成する場合、該中
間層は１又は２以上の金属酸化物を高温焼成することに
より得られる。この中間層を構成する金属酸化物として
は、酸化アルミニウム（アルミナ、Ａｌ2Ｏ3）、酸化ジ
ルコニウム（ジルコニア、ＺｒＯ2）、酸化イットリウ
ム（イットリア、Ｙ2Ｏ3）、酸化カルシウム（カルシ
ア、ＣａＯ），酸化マグネシウム（マグネシア、Ｍｇ
Ｏ）、酸化ストロンチウム（ストロンチア、ＳｒＯ）及
びアルミナ・マグネシアスピネル複合酸化物（Ａｌ 2Ｏ3
・ＭｇＯ、以下「スピネル酸化物」ともいう）があり、
これらを単独で、又は２種類以上を選択して使用する。
具体的には、アルミナと他の金属酸化物を組み合わせる
ことが望ましく、例えばアルミナ−スピネル酸化物やア
ルミナ−カルシア−イットリアの組合せにより優れた特
性を有する中間層が得られる。
間層は１又は２以上の金属酸化物を高温焼成することに
より得られる。この中間層を構成する金属酸化物として
は、酸化アルミニウム（アルミナ、Ａｌ2Ｏ3）、酸化ジ
ルコニウム（ジルコニア、ＺｒＯ2）、酸化イットリウ
ム（イットリア、Ｙ2Ｏ3）、酸化カルシウム（カルシ
ア、ＣａＯ），酸化マグネシウム（マグネシア、Ｍｇ
Ｏ）、酸化ストロンチウム（ストロンチア、ＳｒＯ）及
びアルミナ・マグネシアスピネル複合酸化物（Ａｌ 2Ｏ3
・ＭｇＯ、以下「スピネル酸化物」ともいう）があり、
これらを単独で、又は２種類以上を選択して使用する。
具体的には、アルミナと他の金属酸化物を組み合わせる
ことが望ましく、例えばアルミナ−スピネル酸化物やア
ルミナ−カルシア−イットリアの組合せにより優れた特
性を有する中間層が得られる。
【０００９】この中間層を構成する金属酸化物の粒径は
特に限定されずランダムな粒径の金属酸化物で中間層を
構成しても良いが、粗粒子と微粒子を混合して、例えば
平均粒径30〜500μmの粗粒子と平均粒径0.1〜10μmの微
粒子を混合して存在させると、気孔率の大きい粗粒子金
属酸化物により中間層中に空隙が形成され、ジルコニア
表面層と中間層間、及び中間層と基材間の熱膨張係数の
差を吸収し緩和することができ、急熱及び急冷を繰り返
す熱サイクル環境下で使用しても、比較的長期間剥離す
ることなく使用できる。中間層の厚さは特に限定されな
いが、微粒子金属酸化物のみで形成する場合は10〜200
μmの厚さが好ましい。次いでこの中間層を高温焼成
し、固相燒結又は部分的に溶融させて中間層を形成す
る。その焼成温度は実際に電子部品を焼成するより高い
温度にして本発明の電子部品焼成用治具が使用時に劣化
しないようにすることが望ましい。通常の電子部品の焼
成温度は1200〜1400℃であるので、中間層焼成は1300〜
1600℃程度とすることが好ましい。なお中間層の焼成は
ジルコニア表面層を形成した後に該ジルコニア表面層の
焼成と同時に行っても良く、それにより焼成工程の回数
を減らすことができる。
特に限定されずランダムな粒径の金属酸化物で中間層を
構成しても良いが、粗粒子と微粒子を混合して、例えば
平均粒径30〜500μmの粗粒子と平均粒径0.1〜10μmの微
粒子を混合して存在させると、気孔率の大きい粗粒子金
属酸化物により中間層中に空隙が形成され、ジルコニア
表面層と中間層間、及び中間層と基材間の熱膨張係数の
差を吸収し緩和することができ、急熱及び急冷を繰り返
す熱サイクル環境下で使用しても、比較的長期間剥離す
ることなく使用できる。中間層の厚さは特に限定されな
いが、微粒子金属酸化物のみで形成する場合は10〜200
μmの厚さが好ましい。次いでこの中間層を高温焼成
し、固相燒結又は部分的に溶融させて中間層を形成す
る。その焼成温度は実際に電子部品を焼成するより高い
温度にして本発明の電子部品焼成用治具が使用時に劣化
しないようにすることが望ましい。通常の電子部品の焼
成温度は1200〜1400℃であるので、中間層焼成は1300〜
1600℃程度とすることが好ましい。なお中間層の焼成は
ジルコニア表面層を形成した後に該ジルコニア表面層の
焼成と同時に行っても良く、それにより焼成工程の回数
を減らすことができる。
【００１０】このように形成される中間層上に、又は前
記基材上に直接ジルコニア表面層を形成する。このジル
コニア表面層は、塗布−熱分解法、スプレー法及びディ
ップコート法等により形成できる。塗布−熱分解法は対
応金属の硝酸塩等の金属塩水溶液を基材表面に塗布し熱
分解により対応する金属酸化物に変換し基材表面に被覆
する方法である。スプレー法は所定の粒径の金属酸化物
粒子を溶媒に懸濁させてこの溶媒を基材表面に噴射しか
つ溶媒を飛散させて金属酸化物を基材表面に被覆する方
法である。又ディップコート法は対応金属酸化物を溶解
又は懸濁させた溶液に基材を浸して金属酸化物を含有す
る液層を基材表面に形成しかつ乾燥して溶媒を除去して
金属酸化物層を形成する方法である。塗布−熱分解法及
びディップコート法は生成する金属酸化物粒子の粒径を
調節しにくく、所望の粒径分布の金属酸化物を含んで成
ることが好ましい本発明のジルコニア表面層を形成する
場合には、所定の粒径の金属酸化物粒子を直接噴霧する
スプレー法によることが望ましい。
記基材上に直接ジルコニア表面層を形成する。このジル
コニア表面層は、塗布−熱分解法、スプレー法及びディ
ップコート法等により形成できる。塗布−熱分解法は対
応金属の硝酸塩等の金属塩水溶液を基材表面に塗布し熱
分解により対応する金属酸化物に変換し基材表面に被覆
する方法である。スプレー法は所定の粒径の金属酸化物
粒子を溶媒に懸濁させてこの溶媒を基材表面に噴射しか
つ溶媒を飛散させて金属酸化物を基材表面に被覆する方
法である。又ディップコート法は対応金属酸化物を溶解
又は懸濁させた溶液に基材を浸して金属酸化物を含有す
る液層を基材表面に形成しかつ乾燥して溶媒を除去して
金属酸化物層を形成する方法である。塗布−熱分解法及
びディップコート法は生成する金属酸化物粒子の粒径を
調節しにくく、所望の粒径分布の金属酸化物を含んで成
ることが好ましい本発明のジルコニア表面層を形成する
場合には、所定の粒径の金属酸化物粒子を直接噴霧する
スプレー法によることが望ましい。
【００１１】このジルコニア表面層は100〜200メッシュ
の粗粒骨材（粗粒子ジルコニア）と、平均粒径10μm以
下の微粒ボンド相（微粒子ジルコニア）を含んで成って
いることが望ましい。このように粗粒子ジルコニアと微
粒子ジルコニアを共存させると、気孔率の大きい粗粒子
ジルコニアによりジルコニア表面層内に空隙が形成さ
れ、ジルコニア表面層と中間層との熱膨張係数の差をよ
り完全に吸収し緩和でき、更に微粒子ジルコニアにより
緻密で燒結性に優れた表面層が形成できる。ジルコニア
表面層の材質として具体的には、未安定化ジルコニア、
部分安定化ジルコニア及び安定化ジルコニア等が使用で
きるが、該ジルコニア表面層は電子部品と直接接触する
ため、該電子部品に悪影響を与えるものであってはなら
ず、従ってイットリア、カルシア及びマグネシア等によ
り部分安定化又は安定化させたジルコニア又はそれらの
混合物を使用することが望ましい。ジルコニアは室温で
は単斜晶系であり、温度の上昇とともに、単斜晶系→
（〜1170℃）→正方晶系→（〜2370℃）→立方晶系の相
変態が起こるが、ジルコニアにイットリアやマグネシア
等の部分溶融結合材（安定化剤）を固溶させることによ
り、高温相である正方晶や立方晶を室温下で「安定化」
できる。
の粗粒骨材（粗粒子ジルコニア）と、平均粒径10μm以
下の微粒ボンド相（微粒子ジルコニア）を含んで成って
いることが望ましい。このように粗粒子ジルコニアと微
粒子ジルコニアを共存させると、気孔率の大きい粗粒子
ジルコニアによりジルコニア表面層内に空隙が形成さ
れ、ジルコニア表面層と中間層との熱膨張係数の差をよ
り完全に吸収し緩和でき、更に微粒子ジルコニアにより
緻密で燒結性に優れた表面層が形成できる。ジルコニア
表面層の材質として具体的には、未安定化ジルコニア、
部分安定化ジルコニア及び安定化ジルコニア等が使用で
きるが、該ジルコニア表面層は電子部品と直接接触する
ため、該電子部品に悪影響を与えるものであってはなら
ず、従ってイットリア、カルシア及びマグネシア等によ
り部分安定化又は安定化させたジルコニア又はそれらの
混合物を使用することが望ましい。ジルコニアは室温で
は単斜晶系であり、温度の上昇とともに、単斜晶系→
（〜1170℃）→正方晶系→（〜2370℃）→立方晶系の相
変態が起こるが、ジルコニアにイットリアやマグネシア
等の部分溶融結合材（安定化剤）を固溶させることによ
り、高温相である正方晶や立方晶を室温下で「安定化」
できる。
【００１２】又本発明のジルコニア表面層は粗粒骨材と
微粒ボンド相とから成っていても他の成分を含んでいて
も良いが、粗粒骨材と微粒ボンド相のみから成る場合は
前者が50〜80重量％、後者が50〜20重量％とすることが
好ましい。80重量％を超える粗粒骨材でジルコニア表面
層を形成すると燒結性が悪くぼろつきが発生し易くな
る。又粗粒骨材が50重量％未満、つまり微粒ボンド相が
50重量％を超えると微粒ボンド相の燒結が進行し過ぎて
基材との熱膨張の差を吸収又は緩和できず、基材に反り
が生じたり、表面に亀裂が発生したりし易くなる。本発
明では、前述した通り電子部品焼成時のバインダーから
発生するガスの抜けを良好にしたりジルコニア表面層と
電子部品間の反応を防止したりするために、このような
材質から形成されるジルコニア表面層の粗さ（凹凸の程
度）を中心線平均値（Ra）で表して10〜40μmとする。
この中心線平均値はJISB0601−1982に規定されている。
微粒ボンド相とから成っていても他の成分を含んでいて
も良いが、粗粒骨材と微粒ボンド相のみから成る場合は
前者が50〜80重量％、後者が50〜20重量％とすることが
好ましい。80重量％を超える粗粒骨材でジルコニア表面
層を形成すると燒結性が悪くぼろつきが発生し易くな
る。又粗粒骨材が50重量％未満、つまり微粒ボンド相が
50重量％を超えると微粒ボンド相の燒結が進行し過ぎて
基材との熱膨張の差を吸収又は緩和できず、基材に反り
が生じたり、表面に亀裂が発生したりし易くなる。本発
明では、前述した通り電子部品焼成時のバインダーから
発生するガスの抜けを良好にしたりジルコニア表面層と
電子部品間の反応を防止したりするために、このような
材質から形成されるジルコニア表面層の粗さ（凹凸の程
度）を中心線平均値（Ra）で表して10〜40μmとする。
この中心線平均値はJISB0601−1982に規定されている。
【００１３】中心線平均値が10μm未満であると電子部
品の焼成により生成するガスが抜け難くなり、更にジル
コニア表面層と電子部品との接触面積が増大して両者間
に反応が生じ易くなる。又中心線平均値が40μmを超え
るとジルコニア表面層のぼろつきが生じ易くなり十分な
強度を有するジルコニア表面層が得難くなる。この表面
粗さはジルコニア表面層自体を構成する粗粒骨材や微粒
ボンド相の粒径や組成により調節しても良いが、中間層
を設ける場合は、中間層表面が所望の粗さ（凹凸）にな
るように中間層を調製し、その中間層表面にほぼ整合す
るようにジルコニア表面層を被覆形成するようにしても
良く、これは中間層を粗粒骨材と微粒ボンド相とで構成
し、該粗粒骨材の粗さがジルコニア表面層を構成する粗
粒骨材の粗さ以上とすることで達成できる。ジルコニア
表面層の粗さを上げるために粗粒骨材の割合や粒径を増
大させるとジルコニア表面層がぼろついて粒子が脱落す
る恐れがある。これに対し前述の通り中間層に整合する
ようにジルコニア表面層を形成すると、ジルコニア表面
層の材質や粒径を比較的自由に設定でき、従って該ジル
コニア表面層の特性も用途等に合わせて決定できる。
品の焼成により生成するガスが抜け難くなり、更にジル
コニア表面層と電子部品との接触面積が増大して両者間
に反応が生じ易くなる。又中心線平均値が40μmを超え
るとジルコニア表面層のぼろつきが生じ易くなり十分な
強度を有するジルコニア表面層が得難くなる。この表面
粗さはジルコニア表面層自体を構成する粗粒骨材や微粒
ボンド相の粒径や組成により調節しても良いが、中間層
を設ける場合は、中間層表面が所望の粗さ（凹凸）にな
るように中間層を調製し、その中間層表面にほぼ整合す
るようにジルコニア表面層を被覆形成するようにしても
良く、これは中間層を粗粒骨材と微粒ボンド相とで構成
し、該粗粒骨材の粗さがジルコニア表面層を構成する粗
粒骨材の粗さ以上とすることで達成できる。ジルコニア
表面層の粗さを上げるために粗粒骨材の割合や粒径を増
大させるとジルコニア表面層がぼろついて粒子が脱落す
る恐れがある。これに対し前述の通り中間層に整合する
ようにジルコニア表面層を形成すると、ジルコニア表面
層の材質や粒径を比較的自由に設定でき、従って該ジル
コニア表面層の特性も用途等に合わせて決定できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の電子部品焼成用治具の製
造に関する実施例を記載するが、該実施例は本発明を限
定するものではない。
造に関する実施例を記載するが、該実施例は本発明を限
定するものではない。
【００１５】実施例１ 基材として、シリカ成分が約10重量％までのアルミナ−
ムライト基材を使用した。中間層としては、100メッシ
ュのアルミナ粗粒骨材を70重量％及び平均粒径約３μm
のアルミナ微粉を30重量％を準備した。これらをボール
ミル中で均一に混合し、水とバインダーであるポリビニ
ルアルコールを加えてにスラリーとした。このスラリー
を前記基材表面にスプレーコートし、約100℃で乾燥し
た。得られた中間層の厚さは約100μmであった。
ムライト基材を使用した。中間層としては、100メッシ
ュのアルミナ粗粒骨材を70重量％及び平均粒径約３μm
のアルミナ微粉を30重量％を準備した。これらをボール
ミル中で均一に混合し、水とバインダーであるポリビニ
ルアルコールを加えてにスラリーとした。このスラリー
を前記基材表面にスプレーコートし、約100℃で乾燥し
た。得られた中間層の厚さは約100μmであった。
【００１６】ジルコニア表面層の粗粒骨材として100メ
ッシュのイットリア（Ｙ2Ｏ3）安定化ジルコニア骨材を
70重量％、微粒ボンド相として平均粒径５μmのイット
リア安定化ジルコニア粉末を30重量％準備した。これら
をボールミル中で均一に混合し、水とバインダーである
ポリビニルアルコールを加えてにスラリーとした。この
スラリーを前記中間層表面にスプレーコートし、約100
℃で乾燥した。ジルコニア表面層の厚さは約100μmであ
った。この２層コート積層体を1450℃で2時間保持し、
電子部品焼成用治具を作製した。この電子部品焼成用治
具の表面粗さを表面粗さ計を用いて測定した。表面粗さ
はJISB0601−1982の中心線平均値（Ra）により測定し
た。その結果、表面粗さは25.3μmであった。次いでこ
の電子部品焼成用治具を1300℃までの急熱、及び室温ま
での急冷を繰り返して（50サイクル）、ぼろつきと表面
亀裂の有無を調べた。その結果ぼろつき及び亀裂は生じ
なかった。その結果を表１に示す。
ッシュのイットリア（Ｙ2Ｏ3）安定化ジルコニア骨材を
70重量％、微粒ボンド相として平均粒径５μmのイット
リア安定化ジルコニア粉末を30重量％準備した。これら
をボールミル中で均一に混合し、水とバインダーである
ポリビニルアルコールを加えてにスラリーとした。この
スラリーを前記中間層表面にスプレーコートし、約100
℃で乾燥した。ジルコニア表面層の厚さは約100μmであ
った。この２層コート積層体を1450℃で2時間保持し、
電子部品焼成用治具を作製した。この電子部品焼成用治
具の表面粗さを表面粗さ計を用いて測定した。表面粗さ
はJISB0601−1982の中心線平均値（Ra）により測定し
た。その結果、表面粗さは25.3μmであった。次いでこ
の電子部品焼成用治具を1300℃までの急熱、及び室温ま
での急冷を繰り返して（50サイクル）、ぼろつきと表面
亀裂の有無を調べた。その結果ぼろつき及び亀裂は生じ
なかった。その結果を表１に示す。
【００１７】実施例２ ジルコニア表面層の粗粒骨材を200メッシュのイットリ
ア安定化ジルコニア骨材60重量％、微粒ボンド相を平均
粒径３μmの未安定化ジルコニア粉末40重量％としたこ
と以外は実施例１と同様にして電子部品焼成用治具を作
製した。この電子部品焼成用治具の表面粗さは16.2μm
であった。更に実施例1と同様にして繰り返しテストを
行った結果、ぼろつき及び亀裂は生じなかった。その結
果を表１に示す。
ア安定化ジルコニア骨材60重量％、微粒ボンド相を平均
粒径３μmの未安定化ジルコニア粉末40重量％としたこ
と以外は実施例１と同様にして電子部品焼成用治具を作
製した。この電子部品焼成用治具の表面粗さは16.2μm
であった。更に実施例1と同様にして繰り返しテストを
行った結果、ぼろつき及び亀裂は生じなかった。その結
果を表１に示す。
【００１８】実施例３ 中間層の粗粒骨材を100メッシュのスピネル70重量％と
したこと以外は実施例１と同様にして電子部品焼成用治
具を作製した。この電子部品焼成用治具の表面粗さは2
3.3μmであった。更に実施例1と同様にして繰り返しテ
ストを行った結果、ぼろつき及び亀裂は生じなかった。
その結果を表１に示す。
したこと以外は実施例１と同様にして電子部品焼成用治
具を作製した。この電子部品焼成用治具の表面粗さは2
3.3μmであった。更に実施例1と同様にして繰り返しテ
ストを行った結果、ぼろつき及び亀裂は生じなかった。
その結果を表１に示す。
【００１９】実施例４ ジルコニア表面層の粗粒骨材を200メッシュのイットリ
ア安定化ジルコニア骨材50重量％、微粒ボンド相を平均
粒径３μmのイットリア安定化ジルコニア粉末50重量％
とし、中間層の微粒ボンド相を平均粒径４μmのスピネ
ル30重量％としたこと以外は実施例１と同様にして電子
部品焼成用治具を作製した。この電子部品焼成用治具の
表面粗さは13.7μmであった。更に実施例1と同様にして
繰り返しテストを行った結果、ぼろつき及び亀裂は生じ
なかった。その結果を表１に示す。
ア安定化ジルコニア骨材50重量％、微粒ボンド相を平均
粒径３μmのイットリア安定化ジルコニア粉末50重量％
とし、中間層の微粒ボンド相を平均粒径４μmのスピネ
ル30重量％としたこと以外は実施例１と同様にして電子
部品焼成用治具を作製した。この電子部品焼成用治具の
表面粗さは13.7μmであった。更に実施例1と同様にして
繰り返しテストを行った結果、ぼろつき及び亀裂は生じ
なかった。その結果を表１に示す。
【００２０】実施例５ 中間層を設けなかったこと以外は実施例１と同様にして
電子部品焼成用治具を作製した。この電子部品焼成用治
具の表面粗さは12.5μmであった。更に実施例1と同様に
して繰り返しテストを行った結果、ぼろつき及び亀裂は
生じなかった。その結果を表１に示す。
電子部品焼成用治具を作製した。この電子部品焼成用治
具の表面粗さは12.5μmであった。更に実施例1と同様に
して繰り返しテストを行った結果、ぼろつき及び亀裂は
生じなかった。その結果を表１に示す。
【００２１】比較例１ ジルコニア表面層の粗粒骨材を60メッシュのイットリア
安定化ジルコニア骨材90重量％、微粒ボンド相を平均粒
径５μmのイットリア安定化ジルコニア粉末10重量％と
したこと以外は実施例１と同様にして電子部品焼成用治
具を作製した。この電子部品焼成用治具の表面粗さは4
3.1μmであった。更に実施例1と同様にして繰り返しテ
ストを行った結果、ジルコニア表面層にぼろつきが観察
された。
安定化ジルコニア骨材90重量％、微粒ボンド相を平均粒
径５μmのイットリア安定化ジルコニア粉末10重量％と
したこと以外は実施例１と同様にして電子部品焼成用治
具を作製した。この電子部品焼成用治具の表面粗さは4
3.1μmであった。更に実施例1と同様にして繰り返しテ
ストを行った結果、ジルコニア表面層にぼろつきが観察
された。
【００２２】比較例２ ジルコニア表面層の粗粒骨材を200メッシュのイットリ
ア安定化ジルコニア骨材40重量％、微粒ボンド相を平均
粒径５μmの未安定化ジルコニア粉末60重量％、中間層
を、平均粒径３μmのアルミナ100重量％の微粒ボンド相
のみとしたこと以外は実施例１と同様にして電子部品焼
成用治具を作製した。この電子部品焼成用治具の表面粗
さは8.9μmであった。更に実施例1と同様にして繰り返
しテストを行った結果、ジルコニア表面層に亀裂が観察
された。
ア安定化ジルコニア骨材40重量％、微粒ボンド相を平均
粒径５μmの未安定化ジルコニア粉末60重量％、中間層
を、平均粒径３μmのアルミナ100重量％の微粒ボンド相
のみとしたこと以外は実施例１と同様にして電子部品焼
成用治具を作製した。この電子部品焼成用治具の表面粗
さは8.9μmであった。更に実施例1と同様にして繰り返
しテストを行った結果、ジルコニア表面層に亀裂が観察
された。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【発明の効果】本発明は、基材、該基材表面に被覆され
た中間層、及び該中間層上に形成されたジルコニア表面
層を含んで成る電子部品焼成用治具において、ジルコニ
ア表面層の表面粗さが中心線平均値で10〜40μmである
ことを特徴とする電子部品焼成用治具（請求項１）であ
る。本発明に係わる電子部品焼成用治具では、ジルコニ
ア表面層の表面粗さが適度なレベルに維持されているた
め、電子部品焼成時のバインダーから発生するガスの抜
けを良好にしかつジルコニア表面層と電子部品間の反応
を抑制して効率良く電子部品の焼成を実施できる。
た中間層、及び該中間層上に形成されたジルコニア表面
層を含んで成る電子部品焼成用治具において、ジルコニ
ア表面層の表面粗さが中心線平均値で10〜40μmである
ことを特徴とする電子部品焼成用治具（請求項１）であ
る。本発明に係わる電子部品焼成用治具では、ジルコニ
ア表面層の表面粗さが適度なレベルに維持されているた
め、電子部品焼成時のバインダーから発生するガスの抜
けを良好にしかつジルコニア表面層と電子部品間の反応
を抑制して効率良く電子部品の焼成を実施できる。
【００２５】又ジルコニア表面層は、50〜80重量％の10
0〜200メッシュの粗粒骨材と、50〜20重量％の平均粒径
10μm以下の微粒ボンド相を含んで成るように構成する
ことが望ましく（請求項２）、これによりジルコニア表
面層と中間層の熱膨張の差を吸収して反りや亀裂が発生
することを防止できる。更に中間層が粗粒骨材と微粒ボ
ンド相を含むように構成し、該粗粒骨材の粗さがジルコ
ニア表面層を構成する粗粒骨材の粗さ以上であるように
しても良い（請求項３）。このようにするとジルコニア
表面層の材質や粒径を比較的自由に設定でき、従って該
ジルコニア表面層の特性も用途等に合わせて決定でき
る。又中間層を設けず基材表面に直接ジルコニア表面層
を形成しても（請求項４及び５）ほぼ同等の効果が得ら
れる。
0〜200メッシュの粗粒骨材と、50〜20重量％の平均粒径
10μm以下の微粒ボンド相を含んで成るように構成する
ことが望ましく（請求項２）、これによりジルコニア表
面層と中間層の熱膨張の差を吸収して反りや亀裂が発生
することを防止できる。更に中間層が粗粒骨材と微粒ボ
ンド相を含むように構成し、該粗粒骨材の粗さがジルコ
ニア表面層を構成する粗粒骨材の粗さ以上であるように
しても良い（請求項３）。このようにするとジルコニア
表面層の材質や粒径を比較的自由に設定でき、従って該
ジルコニア表面層の特性も用途等に合わせて決定でき
る。又中間層を設けず基材表面に直接ジルコニア表面層
を形成しても（請求項４及び５）ほぼ同等の効果が得ら
れる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 星野 和友 埼玉県上尾市原市1333−２ 三井金属鉱業 株式会社総合研究所内 (72)発明者 内田 富大 福岡県大牟田市浅牟田町３−１ 三井金属 鉱業株式会社ＴＫＲ事業部技術開発部内 Ｆターム(参考） 4K055 HA02 HA27
Claims (5)
- 【請求項１】 基材、該基材表面に被覆された中間層、
及び該中間層上に形成されたジルコニア表面層を含んで
成る電子部品焼成用治具において、ジルコニア表面層の
表面粗さが中心線平均値で10〜40μmであることを特徴
とする電子部品焼成用治具。 - 【請求項２】 ジルコニア表面層が、50〜80重量％の10
0〜200メッシュの粗粒骨材と、50〜20重量％の平均粒径
10μm以下の微粒ボンド相を含んで成る請求項１に記載
の電子部品焼成用治具。 - 【請求項３】 中間層が粗粒骨材と微粒ボンド相を含ん
で成り、該粗粒骨材の粗さがジルコニア表面層を構成す
る粗粒骨材の粗さ以上である請求項１又は２に記載の電
子部品焼成用治具。 - 【請求項４】 基材、及び該基材上に形成されたジルコ
ニア表面層を含んで成る電子部品焼成用治具において、
ジルコニア表面層の表面粗さが中心線平均値で10〜40μ
mであることを特徴とする電子部品焼成用治具。 - 【請求項５】 ジルコニア表面層が、50〜80重量％の10
0〜200メッシュの粗粒骨材と、50〜20重量％の平均粒径
10μm以下の微粒ボンド相を含んで成る請求項４に記載
の電子部品焼成用治具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000320663A JP2002128583A (ja) | 2000-10-20 | 2000-10-20 | 電子部品焼成用治具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000320663A JP2002128583A (ja) | 2000-10-20 | 2000-10-20 | 電子部品焼成用治具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002128583A true JP2002128583A (ja) | 2002-05-09 |
Family
ID=18798912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000320663A Pending JP2002128583A (ja) | 2000-10-20 | 2000-10-20 | 電子部品焼成用治具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002128583A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004060964A (ja) * | 2002-07-26 | 2004-02-26 | Tokyo Yogyo Co Ltd | 焼成用セッター及びその製造方法 |
| WO2004026791A1 (ja) * | 2002-09-18 | 2004-04-01 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | 電子部品焼成用治具 |
| JP2007045641A (ja) * | 2005-08-08 | 2007-02-22 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 焼成用容器 |
-
2000
- 2000-10-20 JP JP2000320663A patent/JP2002128583A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004060964A (ja) * | 2002-07-26 | 2004-02-26 | Tokyo Yogyo Co Ltd | 焼成用セッター及びその製造方法 |
| WO2004026791A1 (ja) * | 2002-09-18 | 2004-04-01 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | 電子部品焼成用治具 |
| JP2007045641A (ja) * | 2005-08-08 | 2007-02-22 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 焼成用容器 |
| JP4713981B2 (ja) * | 2005-08-08 | 2011-06-29 | コバレントマテリアル株式会社 | セラミック電子部品焼成用容器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040615 |
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| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060927 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070222 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070423 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070621 |