JP2002145672A - セラミックスセッター及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子デバイス部品等の製造の際に行われる焼
成等の過程に用いた場合に、高い通気性を示し、有機物
等に対し高い除去効率を達成し、セッター内での雰囲気
ガスの均一分散と、外部への容易な移動を実現でき、上
記部品等の品質や生産性の向上に繋がるセラミックスセ
ッター、該セッターの製造方法の提供。 【解決手段】 セラミックス系電子デバイス部品の製造
や、射出成形によって得られる金属系部品の製造の際に
おける熱処理又は焼成工程で用いられる、複数の貫通孔
を有するセラミックスセッターにおいて、該セッターが
少なくとも７０重量％のアルミナを含有し、上記貫通孔
の形状が、その長手方向において内径が略同一の直線状
であり、且つ上記複数の貫通孔の内径が０．３〜１ｍｍ
であることを特徴とするセラミックスセッター、及びそ
の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンデンサー、圧
電素子、フェライト素子に代表されるセラミックス系電
子デバイス部品や、射出成形により製造される高精度な
金属系部品等を熱処理又は焼成（以下「熱処理又は焼
成」を「焼成等」という）する際に用いられるセラミッ
クスセッター（以下「セラミックスセッター」を単に
「セッター」という）、及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、様々な特性を持つセラミックスの
薄膜が開発され、多種多様の電子デバイスへの展開がな
されている。セラミックス系電子デバイスとしては、例
えば、誘電セラミックスを用いたセラミックスコンデン
サー、積層セラミックスコンデンサー（チップコンデン
サー）、圧電セラミックスを用いた圧電トランスデュー
サ、圧電センサー等や、モータ、振動子等のセラミック
スアクチュエータ（固体変位素子）等が知られており、
多種多様な利用が期待されている。上記のような電子デ
バイスは、例えば、ミクロン単位の非常に薄い膜（テー
プ或いはシート）等のセラミックス製部材からなり、こ
れらの膜を単独で、或いは積層等することで、様々な特
性を有するものが作成されている。代表的なセラミック
スコンデンサー（キャパシタ）を例にとって説明する
と、該コンデンサーは、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ
₃）を主成分とし、目的とする特性を付与するために様
々な副成分が添加された材料からなる部材と、電極とで
形成される。電極材料としては、目的に応じて、パラジ
ウム、銀、ニッケル、銅等が用いられる。その製造にあ
たっては、加工性を高めるために、所望の材料組成に有
機系結合材（バインダー）を添加し、成形することが一
般に行われており、この有機系結合材を熱処理によって
除去する必要がある。また、主成分に対して副成分を所
望する状態で添加するために、前もって仮焼処理を行う
場合もある。

【０００３】従来より、このようなセラミックス系電子
デバイス部品（以下「電子デバイス部品」という）の焼
成等を行う際には、生産性の点から、電子デバイス部品
を入れるためのトレイ状に形成されたセッターが用いら
れている。具体的には、例えば、数ミリから数ミクロン
の範囲の粒度分布を有するアルミナやアルミナ−シリカ
（ムライト）を主たる構成相とする耐火物系材料をベー
スとし、これにジルコニアを溶射したセッター（特開昭
６１−２４２２５号公報参照）や、アルミナセラミック
スの表面にジルコニアをコーティングしたセッター（特
開平３−１０９０号公報参照）等が用いられている。

【０００４】近年、電子デバイス部品の生産性の向上、
及び製品の品質の向上を目的として、電子デバイス部品
の製造工程中における焼成等の過程に対しての更なる改
善が求められている。このためには、先に述べた電子デ
バイス部品の成形工程で添加される多量の有機系結合材
をより効率よく除去し、しかも、共存する電極材料を安
定に保った状態で焼成等が行われることが要求される。
生産性を高める方法として、例えば、セッターの単位面
積あたりの電子デバイス部品の積載量をできるだけ増大
させることが考えられる。しかしながら、上記した従来
より用いられているセッターへの電子デバイス部品の積
載量を増やすと、焼成等の処理に際し、均一な温度分布
の達成や、雰囲気ガスの均一性を維持することが困難に
なり、その結果、製造された電子デバイス部品の品質を
均質に維持できなくなったり、品質が損なわれる原因と
なる恐れがある。電子デバイス部品は、高度な機能性材
料であり、このような事態の発生は避けなければならな
い。このため、上記の問題を有効に解決できる、より高
い通気性を実現できるセッターの開発が望まれている。

【０００５】これに対し、従来より知られている通気性
を示すセッターとしては、例えば、発泡ウレタン等に代
表される連続気孔を有する多孔質の有機物にセラミック
スを含侵させることで製造した多孔質セラミックスを用
いたものや、セラミックスシートを打ち抜いたり、塑性
生地の成形時に微細な孔を機械的にあける手法によって
製造したセッター（特開平１１−７９８５３号公報参
照）等がある。また、数ミリの直径を有する球状の有機
物で成形体を作製し、得られた球状有機物成形体の隙間
にセラミックススラリーを注入固化後、焼成等すること
で有機物を除去して、気孔を有するセラミックス多孔体
を得るセッターの製造方法等の提案もある（特開昭６３
−２６５８８０号公報参照）。

【０００６】しかしながら、上記した従来の通気性を有
するセッターは、何れも製造工程が煩雑であり、生産性
に劣り経済的ではない。更に、本発明者らの検討によれ
ば、従来の方法で形成される通気性を有するセッターの
孔径は、大小様々で且つ不均一であると同時に、形成さ
れた気孔の形状は複雑に湾曲しているため、例えば、電
子デバイス部品を載せて焼成等を行った場合に、雰囲気
ガスの通気が円滑に行われない状態にあった。このた
め、従来の通気性を有するセッターは多くの気孔を有す
るものであったとしても、セッターの外部から内部、又
は内部から外部への雰囲気ガスの通気が不十分であり、
セッター内のすべての部分で、電子デバイス部品の焼成
等を均一に且つ安定な条件で行うことは難しかった。

【０００７】一方、近年、これまでプレスによる加圧成
形法によって製造されてきた金属系部品を、射出成形方
法を用いて製造することが行われ始めている。かかる方
法では、金属系粉末材料に有機系結合材（バインダー）
を混入させた可塑性材料を用いることで射出成形を可能
とし、所望形状の射出成形物を得た後、これを加熱処理
して有機系結合材を除去することで、複雑な形状等を有
する精緻な金属系部品を得ている。このような方法で得
られた精緻な金属系部品の用途は、各方面に広がりつつ
ある。上記したように、かかる金属系部品の製造の際に
おいても、前記した電子デバイス部品の製造の場合と同
様に、射出成形物を加熱処理して有機系結合材を除去す
ることが行われている。そして、この場合にも、生産性
の点からセッターが用いられており、例えば、耐火物系
材料をベースにしたセッター、主に平板形状の安価なセ
ッターが用いられている。

【０００８】この射出成形による金属系部品の製造の際
における焼成等においても、特に生産性の改善を目的と
して、有機系結合材を、低温で短時間に除去することが
できる効率のよいセッターの開発が望まれている。これ
に対し、高い通気性を有するをセッターを安価に得るこ
とができれば、射出成形によって得られる金属系部品の
生産性の向上を達成することが可能となる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、電子デ
バイス部品や、射出成形によって得られる精緻な金属系
部品（以下「電子デバイス部品等」という）を製造する
際の焼成等に用いられている従来のセッターには、高品
質の電子デバイス部品等を得るために必要となる有機物
や揮発成分の高い除去機能と、電子デバイス部品等を焼
成等した際に要求される、均一な温度分布の達成や、雰
囲気ガスがセッター内部で均一に分散し、且つガスを外
部へと容易（円滑）に移動させる機能を同時に満足でき
るものはなかった。勿論、簡易で生産性に優れた方法
で、上記のような優れた機能を有するセッターを安価に
得ることのできる経済的なセッターの製造方法は知られ
ていない。

【００１０】従って、本発明の目的は、上記した従来技
術の課題を解決し、電子デバイス部品等の製造の際に行
われる焼成等の過程に用いた場合に、セッター内部にお
ける均一な温度分布や、雰囲気ガスの均一な分散と、外
部への容易なガスの移動を実現することができ、電子デ
バイス部品等に付着或いは残留している有機物や揮発成
分に対して、高い除去効率を達成できるセッターを提供
することにある。また、本発明の別の目的は、上記のよ
うな優れた機能を有するセッターを簡易且つ経済的に製
造する方法を提供することにある。更に、本発明の目的
は、上記のような優れたセッター及びその製造方法を提
供することで、そのセッターを利用して製造される電子
デバイス部品等の品質の向上、及び生産性の向上を達成
し、ひいては、これらの部品等を使用するセラミックス
系電子デバイス製品等の品質の向上に寄与することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的は下記の本発
明によって達成される。即ち、本発明は、セラミックス
系電子デバイス部品の製造や、射出成形によって得られ
る金属系部品の製造の際における熱処理又は焼成工程で
用いられる、複数の貫通孔を有するセラミックスセッタ
ーにおいて、該セッターが少なくとも７０重量％のアル
ミナを含有し、上記貫通孔の形状が、その長手方向にお
いて内径が略同一の直線状であり、且つ上記複数の貫通
孔の内径が０．３〜１ｍｍであることを特徴とするセラ
ミックスセッターを提供する。また、本発明は、上記ア
ルミナの含有量が、７８〜８５重量％であるセラミック
スセッターを提供する。かかる形態は、特に、セッター
を高温で使用する用途に好適である。また、本発明は、
上記アルミナの含有量が、９９重量％以上であるセラミ
ックスセッターを提供する。かかる形態は、特に、電子
デバイス部品等の材質が、アルミナ以外の不純物と反応
するものである場合の用途に好適である。本発明は、少
なくとも、セラミックス系電子デバイス部品や、射出成
形によって得られる金属部品と接触する部分に、安定化
ジルコニア若しくはマグネシアがコーティングされてい
るセラミックスセッターを提供する。かかる形態は、特
に、電子デバイス部品等の材質が、セッター材料と反応
する場合の用途に好適である。

【００１２】また、本発明は、上記セッターの形状が、
複数の貫通孔を有するプレート状のもの、複数の貫通孔
を有するプレート状であって、その少なくとも一方の面
にスペーサーとして機能する凸部を有するもの、又は底
板と側壁とからなるトレイ状であり、上記底板と側壁と
の少なくとも一方に複数の貫通孔を有するもの、複数の
貫通孔の平均孔径が０．３〜０．５ｍｍであるもの、及
び複数の貫通孔が設けられている部分の気孔率が、３０
〜７０容量％であるものを提供する。

【００１３】また、本発明は、上記に列記したセラミッ
クスセッターを簡易に製造する方法であって、少なくと
も７０重量％のアルミナを含有する粉末に有機化合物を
添加して、該粉末に可塑性を付与した後、該可塑化粉末
を複数の貫通孔を有する所望の形状の成形物に成形し、
該成形物を乾燥後、該乾燥した成形物を１４００〜１７
００℃の温度で焼成することを特徴とするセラミックス
セッターの製造方法を提供する。本発明は、上記におい
て、１４００〜１７００℃の温度で焼成する前に、乾燥
した成形物を仮焼するセラミックスセッターの製造方法
を提供する。また、本発明は、上記において、１４００
〜１７００℃の温度で焼成後、更に得られた焼成物を所
望の形状に加工するセッターの製造方法を提供する。ま
た、本発明は、上記の各製造方法において、有機化合物
が、重量平均分子量４００〜６，０００の重合体である
セッターの製造方法を提供する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、好ましい実施の形態を挙げ
て本発明を更に詳細に説明する。先ず、本発明のセッタ
ーに積載される電子デバイス部品とは、先に挙げた、コ
ンデンサー、圧電素子、フェライト素子等の各種のセラ
ミックス系電子デバイスの形成に用いられる、様々な特
性を有するセラミックス製の薄膜（テープ或いはシー
ト）、バルク（一定の大きさを有したもの）等の、セラ
ミックス製の部材のことである。また、同様に、本発明
のセッターに積載される射出成形によって得られる精緻
な金属系部品とは、ステンレスやチタニウム等の金属材
料に有機系結合材を添加した材料を用いて射出成形後、
焼成して得られる金属製の部材のことである。本発明の
セッターは、これらの部材を製造する場合に行われる熱
処理や焼成工程で用いられるものであるが、特定の形状
や材質を有する電子デバイス部品等に対するものではな
く、広く、セラミックス製の機能性材料や、金属系材料
全般に渡って使用することが可能なものである。上記し
た電子デバイス部品等は、高い機能性が要求されるため
に、特に、信頼性のある均質で高い品質の製品が安定し
て供給されることが求められる。従って、その製造工程
における焼成等における処理が均一な条件下で行われる
ことが要求されると同時に、焼成等の段階で、これらの
部材が、部材を保持するためのセッターを形成している
材料との間で反応を生じたり、セッターからの不純物の
混入が生じるといったことが完全に防止された状態での
処理が行われることが望まれる。これに対し、本発明の
セッターは、その形成材料及び形状を改良することによ
って、上記した従来技術の課題を解決する。以下、本発
明のセッターの構成について説明する。

【００１５】本発明のセッターは、電子デバイス部品等
を製造する際に行われる焼成等に用いられるが、その形
状は、図５に示したような１枚のプレート状でも、図１
に示したような底板１と側壁２とを少なくとも有するト
レイ状のものでもよい。また、図６に示したように、プ
レート状に形成した後、プレート１の少なくとも一方の
面に、スペーサーとして機能する任意の形状の凸部材４
を接着等して設けた凸部付きのプレート状のものでもよ
い。

【００１６】図１に、トレイ状のセッターの一例の概略
斜視図を示したが、本発明はこれに限定されず、セッタ
ーの積載部に電子デバイス部品等を積載し、保持できる
ものであれば何れの形状であってもよく、例えば、矩形
或いは円形等の所望形状を有する底板１と、かかる底板
１に応じた形状の側壁２を有するものが挙げられる。更
に、その大きさも特に限定されず、内部に積載する電子
デバイス部品等の大きさや数に応じて適宜に決定すれば
よい。トレイ状のセッターは、セッターを段組みして使
用することができるため、電子デバイス部品等の焼成等
を集約的に行うことができる。更に、本発明のセッター
は、セッターを段組みして使用した場合であっても、そ
の高い通気性によって、均一な温度分布や、雰囲気ガス
の均一な分散と、外部への円滑な移動が実現されるの
で、生産性の向上と同時に、品質が損なわれることがな
く、均質で高品質な電子デバイス部品等を安定して得る
ことができる。

【００１７】本発明のセッターの別の形状のものとして
は、図５に示した１枚のプレート状のものが挙げられる
が、前記したように、凸部付き（図６参照）としてもよ
い。プレート状のセッターは、焼成等する電子デバイス
部品等の形状によっては、部品を充分に保持することが
でき、しかも上記のトレイ状のものに比べて加工性が格
段に優れ、経済性に優れるという利点がある。更に、プ
レート１の少なくとも一方の面に、スペーサーとして機
能する任意の形状の凸部材４を接着等して設けた凸部付
きのプレート状とすれば、プレート状のセッターであり
ながら、上記したトレイ状セッターと同様に、複数の凸
部付きセッターを段組みして使用することが可能とな
る。この場合にも、その高い通気性によって、均一な温
度分布及び雰囲気ガスの均一性が実現され、生産性の向
上と同時に、品質が損なわれることなく、均質で高品質
な電子デバイス部品がより安価に得られる。

【００１８】本発明のセッターの特徴は、電子デバイス
部品等を、これらのプレート状セッターの上、或いは、
トレイ状のセッターの底板の上に載せた場合に、電子デ
バイス部品等と接触するプレート状セッター、トレイ状
セッターの底板、或いはトレイ状セッターの底板及び側
壁の少なくとも一部に複数の貫通孔が設けられており、
該貫通孔が下記の形状を有する点にある。即ち、本発明
のセッターに設けられる貫通孔は、各貫通孔の長手方向
における全ての部分における内径が略同一の直線状であ
って、且つ複数の貫通孔の平均孔径が０．３〜１ｍｍで
あり、好ましくは同一形状の貫通孔が並んだ、所謂蜂の
巣状の形状を有している。更に好ましくは、貫通孔の平
均孔径を０．３〜０．５ｍｍとする。

【００１９】本発明のセッターに設ける貫通孔について
図面を参照しながら説明する。図５に示したように、セ
ッターがプレート状である場合には、プレート１の上下
面を貫通してそれらの略全面に貫通孔３を設けることが
好ましい。セッターの形状がトレイ状の場合には、図３
に示したように、トレイの底板１の上下面を貫通してそ
れらの略全面に貫通孔３を設けてもよいし、或いは、図
２又は４に示したように、トレイの底板１及び側壁２の
両方に貫通孔３を設けたものであってもよい。トレイ状
のセッターの場合は、特にセッターの底板１又は側壁２
の何れにも貫通孔３を設けた形態のものが好ましい。更
には、図４に示したように、電子デバイス部品等が積載
されるセッター内に向けて貫通孔３が設けられている形
態のものが、より均一な通気性を実現できるため好まし
い。

【００２０】上記したように、本発明においては、プレ
ート状セッターの上下面を貫通してそれらの略全面、ト
レイ状セッターの底板の上下面を貫通してそれらの略全
面、特に、底板及び側壁の両面を貫通してそれらの略全
面にわたって設けることが好ましい。このようにすれ
ば、電子デバイス部品等を載せた部分は勿論のこと、セ
ッター全体において高い良好な状態の通気性を達成でき
るので、焼成過程等において使用した場合に、セッター
自体に付着或いは含有している有機物や、セッターに載
せた電子デバイス部品等に付着或いは含有されている脂
質等の有機物をより迅速に除去することができる。更
に、本発明のセッターによれば、従来の通気性を有する
セッターに比べて、格段に優れた良好な状態の高い通気
性が実現されるので、電子デバイス部品等を焼成等する
際に、セッター内部で、より均一な温度分布、及び雰囲
気ガスのより均一な分散や、外部への円滑なガスの移動
が達成される。この結果、より高品質の電子デバイス部
品等を安定して製造することが可能となる。

【００２１】上記のような形状を有する本発明のセッタ
ーは、貫通孔を設けたプレート状或いはトレイ状のセッ
ターの底板に電子デバイス部品等を載せた状態で焼成等
の処理が行われるため、微小寸法の電子デバイス部品等
を支持できるように、貫通孔の孔径は１ｍｍ以下である
ことを要するが、貫通孔の孔径が小さくなり過ぎると、
雰囲気ガスの均一な分散、外部への容易なガスの移動を
達成するという本発明の所期の目的が損なわれる恐れが
ある。このため、本発明では、セッターの底板等に設け
る複数の貫通孔の平均孔径が０．３ｍｍ以上となるよう
に構成する。更に、各セッターの、このような貫通孔が
設けられている部分における気孔率が、３０〜７０容量
％となるように構成することが、より好ましい。

【００２２】上記に述べたような形状を有する本発明の
セッターは、少なくとも７０重量％のアルミナを含有す
ることを特徴とする。更には、セッターの使用状況によ
って、上記アルミナの含有量が７８〜８５重量％である
形態のセッター、或いは、上記アルミナの含有量が９９
重量％以上である形態のセッターとすることが好まし
い。即ち、本発明のセッターは、先ず、高温でのセッタ
ーの耐クリープ性の観点から、その形成材料として、少
なくとも７０重量％のアルミナを含有する粉末が用いら
れる。更に、セッターの使用状況によっては、その形成
材料を下記の如く設計することが好ましい。セッターを
高温で使用する用途においては、アルミナ含有量を７８
〜８５重量％とし、他にシリカを含有混合させた、焼成
後の構成相がムライト−アルミナとなる形成材料を用い
ることが好適である。また、セッターに積載する電子デ
バイス部品等の材質が、アルミナ以外の不純物と反応す
るものである場合には、アルミナの含有量が９９重量％
以上である形成材料を用いることが好適である。更に、
本発明においては、セッターの使用状況に応じて最適な
形成材料を選択するのに加えて、電子デバイス部品等の
材質が、セッター材料と反応する場合の用途において
は、少なくとも電子デバイス部品等と接触するセッター
の部分に、安定化ジルコニア若しくはマグネシアをコー
ティングした構成とすることが好ましい。

【００２３】具体的なセッターの形成材料としては、例
えば、昭和電工製のアルミナ含有量が９９重量％の粉末
や、ミノセラミック商事製の、アルミナ含有量が８０重
量％及びシリカ含有量が２０重量％の、焼成後の構成相
がムライト−アルミナとなるような混合粉末等が挙げら
れる。これらの粉末材料の粒度としては、平均粒径が
０．３〜３μｍのものを使用することが好ましい。

【００２４】本発明のセッターは、上記に挙げたような
粉末材料を用いて、下記に述べる方法で、平均孔径が
０．３〜１ｍｍ、好ましくは、０．３〜０．５ｍｍであ
る貫通孔が設けられたアルミナ焼成基材からなる成形物
として形成される。具体的な貫通孔の孔径は、セッター
に積載する電子デバイス部品等のサイズによって適宜に
決定すればよい。更に、これらの貫通孔は、その全てが
直線状であり、且つ一様な孔径を有する均一なものとす
ることが好ましい。このためには、前記したような粉末
材料に、下記に挙げるような有機化合物を適宜に添加し
て粉末に可塑性を付与した後、平均孔径が０．３〜１ｍ
ｍの、一様な大きさの直線状の貫通孔を蜂の巣状に有す
る（図１中の拡大図参照）所望形状の成形物が形成され
るようなダイを用いて押し出し成形し、その後、焼成し
てセッターを形成することが好ましい。尚、貫通孔の断
面形状は、矩形、多角形、円形及び楕円形等何れでもよ
い。

【００２５】この際に使用する有機化合物の添加割合
は、高純度のアルミナ粉末、若しくはアルミナ−ムライ
ト形成用のアルミナ混合粉末等の粉末材料に対して、３
〜１０重量％とすることが好ましい。また、有機化合物
としては、アルミナ粉体等に適度な可塑性を付与するこ
とで、押し出し成形が可能となり、更に上記したような
形状の貫通孔を蜂の巣状に有する成形物を容易に形成す
ることができ、しかも、その形状を保持できるものであ
れば何れのものでもよい。それらの中でも、特に、適当
な分子量を有し、貫通孔を有する成形物を焼成してセッ
ターを形成した場合に、セッター内に有機物が残留しな
い有機化合物が好ましい。

【００２６】具体的には、重量平均分子量が４００〜
６，０００の範囲で、加熱時に溶融して適度な粘性を示
し、加熱・焼成した後に残留しないような特性を有する
有機化合物を使用することが好ましい。このようなもの
としては、分子中に酸素原子が多く含まれているポリエ
ステルやセルロースの誘導体、更には、適宜な重合度の
ポリエチレンオキシドやポリプロピレンオキシド、プロ
ピレンオキシドに任意の量のエチレンオキシドを共重合
させたポリエーテルを用いることが好ましい。

【００２７】ポリエーテル（工業用ポリグリコール）
は、一般的に、非イオン性界面活性剤、潤滑剤、及び油
圧流体等に用いられているが、例えば、プロピレンオキ
シドに任意の量のエチレンオキシドを混ぜて、エチレン
グリコールやプロピレングリコール等の２価アルコール
や、グリセリンやペンタエリスリトール等の３価のアル
コールを開始剤として共重合することで合成できる。か
かるポリエーテルは、これらの合成材料を適宜に選択す
ることで、多種多様な物理的特性を有するものが得られ
る。このため、本発明のセッターの使用目的に適した良
好な物理的特性を有する特定のポリエーテルを適宜に選
択して使用することができるので、特にポリエーテルを
用いることが好ましい。即ち、アルミナ粉体等に適宜な
ポリエーテルを含有させることで、適度な温度に加熱し
た場合に押し出し成形するのに適した可塑性が得られ、
しかも、成形後に得られる貫通孔を有する成形物が、そ
の形状を保持できる程度の適度な強度を有するものとな
るため、その後の焼成作業を良好に行うことが可能であ
る。

【００２８】本発明の方法によれば、上記のようにして
得られた貫通孔を有する成形物を用いて、例えば、下記
のようにして前記したプレート状やトレイ状の所望の形
状を有するセッターを製造することができる。先ず、上
記成形物を３０〜８０℃程度で乾燥し、乾燥した成形物
を、プレート状或いはトレイ状の、所望するセッター形
状に加工し、その後、これを１４００〜１７００℃で焼
成してセッターを製造する方法が挙げられる。また、別
の方法としては、先ず、上記成形物を１４００〜１７０
０℃で焼成し、その後に、得られた焼成物をプレート状
或いはトレイ状の所望するセッター形状に加工し、セッ
ターを製造する方法が挙げられる。前者の方法は、加工
性に優れ、より簡易に、所望形状のセッターが得られ
る。一方、後者の方法で製造すれば、前者の方法と比べ
て加工性の点では劣るものの、加工精度や形状の自由度
が高くなるといった利点がある。

【００２９】先に述べたように、セッターと、これに積
載する電子デバイス部品等が反応する場合には、上記の
ようにして加工されたアルミナからなる焼成物に対し
て、少なくとも使用の際に電子デバイス部品等と接触す
る部分に、安定化ジルコニア若しくはマグネシアをコー
ティングすることが好ましい。このようにすれば、電子
デバイス部品等の焼成等の際に、電子デバイス部品等が
セッターと反応することを有効に防止できる。コーティ
ングする方法としては、安定化ジルコニア若しくはマグ
ネシア粉末を水に分散させた水性スラリーを調製後、得
られたスラリー中にセッターを浸漬して上記スラリーを
付与したり、或いは、セッターの所望の部分にスプレー
等を用いて上記スラリーを付与した後、１４００℃程度
の温度で焼き付けることが好ましい。

【００３０】

【実施例】以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明を
更に具体的にに説明する。 ＜実施例１＞本実施例では、形成材料に、平均粒径が
０．５μｍの純度９９重量％のアルミナ粉末を用いた。
また、粉末に含有させる有機化合物には、プロピレンオ
キシドに任意の量のエチレンオキシドを混ぜて、グリセ
リンを開始剤として共重合して得られた重量平均分子量
３，０００のポリエーテルを用いた。そして、かかる共
重合物をアルミナ粉体に５重量％の割合で含有させて、
押し出し成形機で、混合・混練して可塑性を付与した。
このようにして得られた混練物を用いて、押し出し成形
機で、夫々の貫通孔が直線状であって、その断面形状が
直径０．７ｍｍの円形である複数の貫通孔が蜂の巣状に
設けられた成形物を成形した。乾燥後、６０℃／時間の
条件で１５５０℃まで昇温し、その温度で１２０分間焼
成してアルミナ焼成部材を作製した。次に、得られたア
ルミナ焼成部材を用いて、図２に示した状態に側壁及び
底板に貫通孔を有し、且つ図１に示したようなトレイ形
状のセッターとなるように切削・研削加工した。

【００３１】一方で、電子デバイス部品等との反応を抑
制するためのコーティング材として、イットリア安定化
ジルコニアを、目的とする濃度（５０重量％）になるよ
うに水で分散させた水性スラリーを作製した。そして、
上記でセッター形状に加工したアルミナ焼成部材を、上
記スラリーに漬け、表面にジルコニアコーティング層を
形成させた。その後、コーティング層の焼き付けのため
に１４００℃で焼成を行い、本実施例のトレイ状のセッ
ターを得た。得られたセッターは、貫通孔が設けられて
いる部分における気孔率が６０％程度であり、また、そ
の部分には、一様な孔径の直線状の貫通孔が蜂の巣状に
複数形成されていた。

【００３２】上記のようにして作製した本実施例のセッ
ターと、比較のために、市販のトレイ状のジルコニアコ
ーティングセッターである市販品１〜３を用い、夫々の
セッターに、電子デバイス用部材であるテープ状に成形
されたチタン酸バリウム系セラミックス成形体を同じ量
で積載させて、加熱処理を行なった。熱処理の昇温条件
は３０℃／時間とした。そして、上記した各セッターを
用いた場合について、各段階の加熱温度における含有有
機物の大気雰囲気中での加熱による除去率の比較を行っ
た。表１に、得られた結果を示した。市販品のセッター
には、下記のものを使用した。市販品１は、軽量化とエ
ネルギー効率の向上が図られたものであり、有機系のビ
ーズをセラミック粉末に混合し、ホットプレスすること
で、中の有機系ビーズを除去して多孔質とした多孔質セ
ッターである。また、市販品２は、セラミックスファイ
バーを焼結することで得られた多孔質セッターであり、
軽量化が図られている。市販品３は、耐火物を母材とす
るセッターであり、低コストと高強度に特徴がある。

【００３３】

【００３４】表１から明らかなように、市販品１〜３の
各セッターを用いた場合は、何れも加熱温度６００℃
で、理論値と略同様の除去率を示したのに対して、実施
例１のセッターを使用した場合には、加熱温度３００℃
で既に理論上の含有有機物の除去率である３．５％を示
した。この結果、従来のセッターと比較して、本実施例
のセッターを用いることで、より低温で電子デバイス部
品に付着或いは含まれている有機物を完全に除去できる
ことが確認できた。

【００３５】＜実施例２＞実施例１で使用したと同様の
純度９９重量％のアルミナ粉末及び有機化合物を用い
て、実施例１と同様の方法で貫通孔を有する成形物を作
製した後、かかる成形物から、図１に示したトレイ状セ
ッターの底板に類似のプレートを切削加工した。一方
で、上記プレートに使用したと同様の焼成収縮率を示す
アルミナセラミックスで貫通孔を有さない側壁を形成し
た。そして、得られた側壁を、先に底板として得たプレ
ートに接合して一体化した後、焼成することで、図３に
示したような底板の全面にのみ貫通孔を有するトレイ状
のセッターを形成した。次に、実施例１で用いたと同様
のジルコニアの水性スラリーをスプレー法により表面に
コーティングし、コーティング層の焼き付けのために１
４００℃での焼成を行って、底板にのみ貫通孔を有する
本実施例のトレイ状セッターを作製した。

【００３６】上記のようにして作製した本実施例のセッ
ターと、市販のジルコニアコーティングセッターとを用
いて、これらのセッターに、実施例１で使用したと同様
のチタン酸バリウム系の成形体を夫々積載し、昇温時の
一部の温度領域で酸化雰囲気から還元雰囲気になるよう
雰囲気を制御して焼成を行い、焼成後の残留炭素含有率
の比較を行った。比較に用いた市販のジルコニアコーテ
ィングセッターには、実施例１において使用した市販品
１〜３と同様のセッターを用いた。焼成温度は１３００
℃とした。また、上記のチタン酸バリウム系の製品に求
められる残留炭素含有率は約０．５％である。

【００３７】この結果、市販品１〜３のセッターを用い
た場合の残留炭素含有率は、何れも１．５％以上であ
り、目的とする０．５％の値を満足することができない
ことがわかった。市販品２を用いた場合は、最も高い
３．４％の残留炭素含有率を示した。これに対し、実施
例２のセッターを用いた場合の残留炭素含有率は０．３
％であり、目的とする残留炭素含有率を達成した値を示
した。この結果、本実施例のセッターを用いることで、
昇温時の一部の温度領域で、酸化雰囲気から還元雰囲気
になるよう雰囲気ガスを制御して焼成を行った場合にお
いても、雰囲気ガスの均一な分散と容易な移動が行なわ
れることが確認できた。

【００３８】＜実施例３＞本実施例では、形成材料とし
て、焼成後の構成相がムライト−アルミナとなるような
アルミナ含有量８０重量％、シリカ含有量２０重量％の
粉末を用いた。この粉末の平均粒径は、１．５μｍであ
った。その他については実施例１で用いたと同様の方法
で貫通孔を有する成形物を作製し、焼成を行った。その
後、図１に示したようなトレイ形状のセッターを形成す
るための底板及び側壁の寸法に切断加工して各プレート
状部材を作製した。そして、得られた夫々のプレート状
部材をムライト質の接着剤で接着し、加熱することによ
り固着させ、図１に示すトレイ状のセッターを作製し
た。この際、各部材の接着方向を、図４に示したよう
に、セッター内部から外部方向に向けて貫通孔が配置さ
れるようにし、且つ、該貫通孔が底板及び側壁の略全面
に設けられた構造となるようにした。

【００３９】実施例１で用いたと同様のジルコニアスラ
リーをスプレー法により表面にコーティングし、焼き付
けのために１４００℃で焼成を行い、セッターを構成す
る面すべてに、セッター内部から外部に向けて通気性を
有する本実施例のセッターを作製した（図４参照）。

【００４０】更に、実施例１で使用したと同様のチタン
酸バリウム系の成形体を用いて、室温から６００℃まで
加熱して、含有有機物の除去率の変化を下記の条件で調
べた。この試験には、実施例１〜３のセッターと、比較
のために実施例１で使用した市販品１の多孔質セッター
を用いた。この際、夫々のセッターにチタン酸バリウム
系の成形体を積載後、各セッター上に通気性のない緻密
なアルミナのプレートを載せて蓋をした状態で焼成を行
った。結果を図７に示した。市販品１を使用した場合に
は、含有有機物除去率は、６００℃で加熱処理しても理
論値の３．５％に到達しなかった。これに対して、実施
例１及び２のセッターの場合は含有有機物除去率におい
てまったく同じ変化を示し、５００℃の加熱で３．５％
に到達した。更に、実施例３のセッターを用いた場合
は、３００℃の加熱で３．５％に到達した。従って、実
施例３のセッターは、上部を緻密なアルミナのプレート
で蓋をしたにもかかわらず、実施例１で行った上部を開
放した状態での加熱と同じ温度の３００℃で３．５％の
含有有機物除去率を示しており、非常に効率のよい有機
物除去ができることが確認できた。

【００４１】＜実施例４＞実施例１で示したと同様の材
料及び方法で貫通孔を有する成形物を作製し、プレート
状に切削加工し、その後に焼成することで、図５に示す
ような１枚のプレートからなり、該プレートの略上下全
面に貫通孔を有するプレート状のセッターを作製した。
次に、実施例１で用いたと同様のジルコニアスラリーを
スプレー法により表面にコーティングし、コーティング
層の焼き付けのために１４００℃で焼成を行って、本実
施例の通気性を有するプレート状のセッターを作製し
た。

【００４２】上記のようにして作製した本実施例のプレ
ート状セッターを用い、この上に、実施例１で使用した
と同様のチタン酸バリウム系の成形体を積載し、室温か
ら６００℃まで加熱して、含有有機物の除去率の変化を
実施例３と同様の方法で調べた。その結果、実施例３の
トレイ状セッターを用いた場合と同様に、本実施例のプ
レート状のセッターにおいても、低温から含有有機物の
良好な除去が認められた（図７参照）。尚、上記スプレ
ー法の代わりに、ジルコニアスラリー中に浸漬する方法
によっても上記と同様の結果が得られた。

【００４３】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によるセ
ッターによれば、電子デバイス部品等の熱処理又は焼成
工程において使用した場合に、有機物や揮発成分の高い
除去効率を達成でき、更に、セッター内部での雰囲気ガ
スの均一な分散を実現することができる。また、本発明
による方法によれば、このような優れたセッターを簡易
且つ経済的に製造できる。更に、本発明によれば、上記
のような優れた機能を有するセッターを提供すること
で、高品質の電子デバイス部品等を安定して且つ生産性
よく得ることが達成できると同時に、更に、このことに
よって電子デバイス部品等を使用するセラミックス系電
子デバイス製品等の品質及び生産性の向上に寄与でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 トレイ状の本発明のセッターの概略斜視図で
ある。

【図２】 本発明のトレイ状セッターの一例の切断面を
示すための部分的な斜視図である。

【図３】 本発明のトレイ状セッターの別の一例の切断
面を示すための部分的な斜視図であり、その底板と側壁
の一部が断面で示されている。

【図４】 本発明のトレイ状セッターの別の一例の切断
面を示すための部分的な斜視図であり、その底板と側壁
の一部が断面で示されている。

【図５】 プレート状の本発明のセッターの一例の斜視
図である。

【図６】 プレート状の本発明のセッターの別の一例の
斜視図である。

【図７】 実施例及び比較例のセッターを用いた場合の
加熱温度に対する含有有機物の除去率の違いを示すグラ
フである。

【符号の説明】

１：底板（プレート） ２：側壁 ３：貫通孔 ４：凸部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 泉水 良之 愛知県半田市亀崎北浦町一丁目46番地 美 濃窯業株式会社技術研究所内 (72)発明者 芳賀 幹知 愛知県半田市亀崎北浦町一丁目46番地 美 濃窯業株式会社技術研究所内 (72)発明者 林 善明 大阪府枚方市春日野二丁目19番地１号 株 式会社モトヤマ内 Ｆターム(参考） 4G030 AA07 AA17 AA36 BA25 GA08 GA14 GA21 GA27 4K055 AA05 AA06 HA02 HA13 HA14 HA23 HA25 HA27

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セラミックス系電子デバイス部品の製造
   や、射出成形によって得られる金属系部品の製造の際に
   おける熱処理又は焼成工程で用いられる、複数の貫通孔
   を有するセラミックスセッターにおいて、該セッターが
   少なくとも７０重量％のアルミナを含有し、上記貫通孔
   の形状が、その長手方向において内径が略同一の直線状
   であり、且つ上記複数の貫通孔の内径が０．３〜１ｍｍ
   であることを特徴とするセラミックスセッター。
2. 【請求項２】 前記アルミナの含有量が、７８〜８５重
   量％である請求項１に記載のセラミックスセッター。
3. 【請求項３】 前記アルミナの含有量が、９９重量％以
   上である請求項１に記載のセラミックスセッター。
4. 【請求項４】 少なくとも、セラミックス系電子デバイ
   ス部品や、射出成形によって得られる金属部品と接触す
   る部分に、安定化ジルコニア若しくはマグネシアがコー
   ティングされている請求項１〜３の何れか１項に記載の
   セラミックスセッター。
5. 【請求項５】 前記セッターの形状が、複数の貫通孔を
   有するプレート状である請求項１〜４の何れか１項に記
   載のセラミックスセッター。
6. 【請求項６】 前記セッターの形状が、複数の貫通孔を
   有するプレート状であって、その少なくとも一方の面に
   スペーサーとして機能する凸部を有する請求項１〜４の
   何れか１項に記載のセラミックスセッター。
7. 【請求項７】 前記セッターの形状が、底板と側壁とか
   らなるトレイ状であり、上記底板と側壁との少なくとも
   一方に複数の貫通孔を有する請求項１〜４の何れか１項
   に記載のセラミックスセッター。
8. 【請求項８】 複数の貫通孔の平均孔径が、０．３〜
   ０．５ｍｍである請求項１〜７の何れか１項に記載のセ
   ラミックスセッター。
9. 【請求項９】 複数の貫通孔が設けられている部分の気
   孔率が、３０〜７０容量％である請求項１〜８の何れか
   １項に記載のセラミックスセッター。
10. 【請求項１０】 少なくとも７０重量％のアルミナを含
    有する粉末に有機化合物を添加して、該粉末に可塑性を
    付与した後、該可塑化粉末を複数の貫通孔を有する所望
    の形状の成形物に成形し、該成形物を乾燥後、該乾燥し
    た成形物を１４００〜１７００℃の温度で焼成すること
    を特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載のセラミ
    ックスセッターの製造方法。
11. 【請求項１１】 １４００〜１７００℃の温度で焼成す
    る前に、乾燥した成形物を仮焼する請求項１０に記載の
    セラミックスセッターの製造方法。
12. 【請求項１２】 １４００〜１７００℃の温度で焼成
    後、更に得られた焼成物を所望の形状に加工する請求項
    １０又は１１に記載のセラミックスセッターの製造方
    法。
13. 【請求項１３】 有機化合物が、重量平均分子量４００
    〜６，０００の重合体である請求項１０〜１２の何れか
    １項に記載のセラミックスセッターの製造方法。
14. 【請求項１４】 上記アルミナの含有量が、７８〜８５
    重量％である請求項１０〜１３の何れか１項に記載のセ
    ラミックスセッター。
15. 【請求項１５】 上記アルミナの含有量が、９９重量％
    以上である請求項１０〜１３の何れか１項に記載のセラ
    ミックスセッター。
16. 【請求項１６】 少なくとも、セラミックス系電子デバ
    イス部品や、射出成形によって得られる金属部品と接触
    する部分に、更に安定化ジルコニア若しくはマグネシア
    の水性スラリーをコーティングした後、上記部分に焼き
    付ける請求項１０〜１５の何れか１項に記載のセラミッ
    クスセッターの製造方法。
17. 【請求項１７】 前記セッターの形状が、複数の貫通孔
    を有するプレート状である請求項１０〜１６の何れか１
    項に記載のセラミックスセッターの製造方法。
18. 【請求項１８】 上記セッターの形状が、複数の貫通孔
    を有するプレート状であって、その少なくとも一方の面
    にスペーサーとして機能する凸部を有する請求項１０〜
    １６の何れか１項に記載のセラミックスセッターの製造
    方法。
19. 【請求項１９】 上記セッターの形状が、底板と側壁と
    からなるトレイ状であり、上記底板と側壁との少なくと
    も一方が複数の貫通孔を有する請求項１０〜１６の何れ
    か１項に記載のセラミックスセッターの製造方法。
20. 【請求項２０】 複数の貫通孔の平均孔径が、０．３〜
    ０．５ｍｍである請求項１０〜１９の何れか１項に記載
    のセラミックスセッターの製造方法。
21. 【請求項２１】 複数の貫通孔が設けられている部分の
    気孔率が、３０〜７０容量％である請求項１０〜２０の
    何れか１項に記載のセラミックスセッターの製造方法。