JP2011111357A - セラミック成形体の製造方法およびセラミック成形体製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】反りを低減し、信頼性の高いセラミック成形体を提供する。
【解決手段】本発明のセラミック成形体の製造方法は、セラミック材料から所望の形状に成形し、グリーンセラミック成形体１を形成する工程と、前記グリーンセラミック成形体１の第１の面１Ａを焼結台１００上に載置するとともに、前記第１の面１Ａに対向する第２の面１Ｂに対向する反り調整板２００を設置し、前記グリーンセラミック成形体１を焼結する工程とを具備したことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、セラミック成形体の製造方法およびセラミック成形体製造装置に係り、特に、セラミック成形体の反りの低減に関する。

近年、携帯電話に代表される移動体機器市場の拡大に伴い、エレクトロニクス機器用のセラミックパッケージ及び回路基板など、高い寸法精度が要求される用途が、著しく拡がっている。エレクトロニクス機器用セラミックパッケージ及び回路基板等に用いられるセラミック基板を焼結する場合、焼結時のセラミック基板への熱の伝達の不均一性、炉内の温度分布、焼結過程での電極の収縮の影響及びグリーン基板（焼結前の基板）とグリーン基板を載置する台板との摩擦等によって厚み方向の反りや外形の歪み等が発生し易い。

そこで、この反りや歪みを低減すべく種々の方法が提案されている。
１）焼結後、成形体の両面を研磨し、平面度を確保する方法（研磨法）
２）一旦焼結を行った後、荷重を加え焼結を行う（反り戻し法）
３）成形体を重ねて焼結を行う（重ね焼き法）
４）成形体を単体あるいは重ねて、荷重板を載せて焼結を行う方法。
５）はじめは荷重をかけず、焼結が進むにつれて荷重がかかるようにする方法（特許文献１）。
６）はじめは荷重をかけ、焼結が進むにつれて荷重がかからないようにする方法（特許文献２）。
などが提案されている。

しかしながら、１）の方法では、焼結後に、研磨により、反りを矯正する方法であるため、コストが高くなるだけでなく、３次元形状の基板（立体基板）においては加工が困難である。
また、２）の方法では、荷重を加える冶具の形状によっては立体基板の成形も可能であるが、２度焼結を行うため、コストの高騰を招くとともに、製作時間が長くなるという問題がある。
さらにまた、３）４）の方法では、重ねて焼結を行う方法であるため、３次元形状を焼結するには不向きである。また、平板形状の回路基板の場合にも、基板同志が焼結により結合しないよう、基板間に異材料の敷き粉が必要であり、焼結後にその除去が必要となる。
５）６）の方法では、焼結時に成形体に荷重がかかるため、平面方向の焼結時の収縮に影響を及ぼし、寸法不良、焼結不十分であるなどにより、焼結体密度の低下などの問題があった。

特開平０６−０３２９４７６号公報 特開２００２−２９００４１号公報

上述したように、セラミック成形体の焼結に際しては、反りが生じ易く、反りを低減し、安価で平坦性の高いセラミック基板を提供するのが困難であった。特に３次元形状をもつ立体基板の場合には、反りを抑制するよい方法がなかった。
本発明は、前記実情に鑑みてなされたもので、反りを低減し、信頼性の高いセラミック成形体を提供することを目的とする。

そこで本発明のセラミック成形体の製造方法は、セラミック材料から所望の形状に成形し、グリーンセラミック成形体を形成する工程と、前記グリーンセラミック成形体の第１の面を焼結台上に載置するとともに、前記第１の面に対向する第２の面に対向する反り調整板を設置し、前記グリーンセラミック成形体を焼結する工程とを具備したことを特徴とする。
この構成によれば、成形体に反りが発生したとしても、反り調整板により反りが抑制される。ここで、反り調整板と第２の面とは、所定の間隔を隔てているのが望ましいが、反り調整板と第２の面とが接していてもよい。接していても荷重がかからなければよく、成形体の収縮異常を抑制することができる。

また、本発明は、上記セラミック成形体の製造方法において、前記反り調整板は、第２の面に対して所定の間隔を隔てて配置されることを特徴とする。
この構成によれば、反りは生じたとしても最大、反り調整板と第２の面との間の距離と成形体の収縮分との和の範囲に、抑制される。
成形体反り量Ｓ≦ｔ＋（１−ａ）Ｔ
ａ：成形体収縮率＝（焼結後寸法）／（成形体寸法）
Ｔ：成形体の厚さ
ｔ：反り調整板と第２の面との間隔

また、本発明は、上記セラミック成形体の製造方法において、前記反り調整板は、前記焼結台上にスペーサを介して載置されることを特徴とする。
この構成によれば、成形体に反りが発生しても反り調整板により、反りは抑制される。このスペーサは、焼結台、反り防止板と同一材料のスペーサを用いるか、また、成形体と同一材料のスペーサを用いるのが望ましい。
焼結台、反り防止板と同一材料のスペーサを用いた場合には、下式のようになる。
成形体反り量Ｓ≦ｔ＋（１−ａ）Ｔ

また、本発明は、上記セラミック成形体の製造方法において、前記スペーサが、セラミック成形体と同一材料で形成される。
この構成によれば、成形体と同一材料のスペーサを用いた場合には、成形体と同様にスペーサも収縮するため、反りは成形体と反り調整板の空間に成形体の収縮率ａを乗じたものの範囲内に抑制される。
成形体反り量Ｓ≦ａｔ ａ：成形体収縮率

また、本発明は、上記セラミック成形体の製造方法において、前記反り調整板は、前記第２の面に当接するように前記スペーサに支持されたことを特徴とする。
この構成によれば、より確実に反りを抑制することが可能となる。また、スペーサを介在させることで、焼結台と反り調整板の両方を平板で構成することができる。

また、本発明は、上記セラミック成形体の製造方法において、前記焼結台および前記反り調整板は、それぞれ前記第１および第２の面の形状に沿った三次元形状を有することを特徴とする。
この構成によれば、複雑な３次元形状をなす場合においても確実に反りを抑制することが可能となる。

また、本発明は、上記セラミック成形体の製造方法において、前記焼結台および前記反り調整板は、前記第１及び第２の面の内、平坦領域から突出する突出部に相当する領域では、くりぬき部を構成することを特徴とする。
この構成によれば、反り調整板および焼結台において凹凸を形成することなく、くりぬき部を形成するのみでよいため、加工が容易である。また、セラミック成形体の突出部は、結果的には肉厚となる場合が多いため、この肉厚領域での反りは、他の領域に比べて少なく、反り調整板がなくても大幅な反りを生じることはない。

また、本発明は、上記セラミック成形体の製造方法において、前記焼結台および前記反り調整板は、複数枚を積層して構成され、隣接する焼結台および反り調整板は一体的に形成され、前記突出部よりも板厚が大きいことを特徴とする。
この構成によれば、一度の焼結処理量を増やすことが可能であり、コストの低減が可能である。

また、本発明は、セラミック材料から所望の形状に成形された、グリーンセラミック成形体を焼結するための焼結部を備えたセラミック成形体の製造装置であって、前記焼結部が、前記グリーンセラミック成形体の第１の面を載置する焼結台と、前記第１の面に対向する第２の面に対向するように配置された反り調整板と、前記グリーンセラミック成形体を所定の温度に焼結する加熱部とを具備したことを特徴とする。

以上説明してきたように、本発明によれば、一度の焼結工程で、簡単な反り調整板を用いるのみで容易に反りの少ないセラミック成形体を形成することが可能となる。

本発明の実施の形態１のセラミック成形体の製造方法で用いられる焼結装置を示す断面説明図 本発明の実施の形態１のセラミック成形体の製造方法の変形例で用いられる焼結装置を示す断面説明図 本発明の実施の形態１のセラミック成形体の製造方法の変形例で用いられる焼結装置を示す断面説明図 本発明の実施の形態１のセラミック成形体の製造方法の変形例で用いられる焼結装置を示す断面説明図 本発明の実施の形態２のセラミック成形体の製造方法で用いられる焼結装置を示す断面説明図 本発明の実施の形態３のセラミック成形体の製造方法で用いられる焼結装置を示す断面説明図 本発明の実施の形態３のセラミック成形体の製造方法の変形例で用いられる焼結装置を示す断面説明図 本発明の実施の形態４のセラミック成形体の製造方法で用いられる焼結装置を示す断面説明図 本発明の実施の形態４のセラミック成形体の製造方法の変形例で用いられる焼結装置を示す断面説明図 本発明の実施の形態５のセラミック成形体の製造方法で用いられる焼結装置を示す断面説明図 本発明の実施の形態５のセラミック成形体の製造方法の変形例で用いられる焼結装置を示す断面説明図 本発明の実施の形態６のセラミック成形体の製造方法で用いられる焼結装置を示す断面説明図 本発明の実施の形態６の変形例のセラミック成形体の製造方法で用いられる焼結装置を示す断面説明図 本発明の実施の形態７のセラミック成形体の製造方法で用いられる焼結装置を示す断面説明図 本発明の実施の形態７のセラミック成形体の製造方法の変形例で用いられる焼結装置を示す断面説明図 本発明の実施の形態７のセラミック成形体の製造方法の変形例で用いられる焼結装置を示す断面説明図 本発明の実施の形態７のセラミック成形体の製造方法の変形例で用いられる焼結装置を示す断面説明図 本発明の実施例のセラミック成形体の製造における温度プロファイルを示す図

以下、本発明の実施の形態のセラミック成形体の製造方法について説明する。
（実施の形態１）
本実施の形態の方法は、セラミック材料から所望の形状に成形し、グリーンセラミック成形体を形成する工程と、前記グリーンセラミック成形体１の第１の面を焼結台上に載置するとともに、前記第１の面に対向する第２の面に対向する反り調整板を設置し、前記グリーンセラミック成形体を焼結する工程とを具備したことを特徴とするものである。

本実施の形態では、図１に示すように、焼結装置を、グリーンセラミック成形体１の第１の面１Ａを載置する表面が平坦な焼結台１００と、第１の面１Ａに対向する第２の面１Ｂに対向するように設置される反り調整板２００と、加熱部（図示せず）で構成し、グリーンセラミック成形体１に反りが発生したとしても、反り調整板２００により反りが抑制される。ここで、反り調整板２００とグリーンセラミック成形体１の第２の面１Ｂの間隔は、ｔ＝０．０１〜１ｍｍ程度が望ましい。この状態で、加熱部を動作させ、グリーンセラミック成形体１を焼結温度に加熱し焼結を行う。なおこの反り調整板は、グリーンセラミック成形体１の第２の面１Ｂに接していても荷重がかからなければよく、グリーンセラミック成形体の収縮異常を抑制することができる。このようにして、セラミック成形体が形成される。
なお、必要に応じて、グリーンセラミック成形体１に配線パターンを形成しておき、焼結を行うことで、配線パターンをもつグリーンセラミック成形体を得ることができる。

ここで、グリーンセラミック成形体１を焼結温度まで加熱することで、若干の反りは生じるが、反りは生じたとしても反り調整板によって反りは抑制され、最大でも、反り調整板と第２の面との間の距離と成形体の収縮分との和の範囲に、抑制される。
成形体反り量Ｓ≦ｔ＋（１−ａ）Ｔ ａ：成形体収縮率、Ｔ：成形体の厚さ
ｔ：反り調整板と第２の面との間隔

なお、前記実施の形態１では、焼結台１００上に断面コの字状の反り調整板２００を載置したが、図２に示すように、平板状の焼結台１００上にスペーサ３００を介して断面Ｌ字状の反り調整板２０１を載置してもよい。

また図３に示すように、断面コの字状の焼結台１０１上に平板状の反り調整板２０２を載置してもよい。

さらにまた図４に示すように、断面Ｌ字状の焼結台１０２上に断面Ｌ字状の反り調整板２０１を載置してもよい。

（実施の形態２）
次に本発明の実施の形態２について説明する。
本実施の形態では、焼結装置を、平板で構成された焼結台と反り調整板の間にスペーサを介在させて構成したものである。
前記実施の形態１では、焼結台と反り調整板のいずれか一方は、立体成形が必要であったが、本実施の形態では、スペーサを介在させることで、焼結台と反り調整板の両方を平板で構成できるようにしている。

本実施の形態では、焼結装置を、図５に示すように、グリーンセラミック成形体１の第１の面１Ａを載置する表面が平坦な焼結台１００と、グリーンセラミック成形体からなるスペーサ３００を介して、第１の面１Ａに対向する第２の面１Ｂに対向するように設置される平板状の反り調整板２１０と、加熱部（図示せず）で構成し、グリーンセラミック成形体１に反りが発生したとしても、反り調整板２１０により反りが抑制される。ここで、反り調整板２１０とグリーンセラミック成形体１の第２の面１Ｂとは、ｔ＝０．０１〜１ｍｍ程度の間隔であることが望ましい。この状態で、加熱部を動作させ、グリーンセラミック成形体１を焼結温度に加熱し焼結を行う。なおこの反り調整板は、グリーンセラミック成形体１の第２の面１Ｂに接していても荷重がかからなければよく、グリーンセラミック成形体の収縮異常を抑制することができる。

ここで、グリーンセラミック成形体１を焼結温度まで加熱することで、若干の反りは生じるが、反りは生じたとしても反り調整板によって反りは抑制される。
成形体反り量Ｓ≦ａｔ ａ：成形体収縮率
ｔ：反り調整板と第２の面との間隔
ここでは、成形体と同様にスペーサも収縮するため、反りは成形体と反り調整板の空間に成形体の収縮率ａを乗じたものの範囲内に抑制される。
また成形体に荷重が付与されないため、成形体の収縮異常を防止することができる。

さらにまた、この場合はスペーサ３００を用いることで、反り調整板２１０の形状加工が容易となる。また、スペーサ３００の高さを変えることで、厚さの異なるグリーンセラミック成形体１０にも適用可能であり、汎用性が向上する。

（実施の形態３）
次に本発明の実施の形態３について説明する。
本実施の形態では、立体基板の焼結方法について説明する。ここではグリーンセラミック成形体１０の第２の面１０Ｂが凹凸を有するものである。
本実施の形態の焼結方法で用いる焼結装置は図６に示すように、平板で構成された焼結台１００上に、焼結すべき立体基板の形状に沿って所定の間隔を隔てて凹部を形成した反り調整板２２０を配置して構成したものである。

本実施の形態では、焼結装置を、グリーンセラミック成形体１０の第１の面１０Ａを載置する表面が平坦な焼結台１００と、第１の面１０Ａに対向する第２の面１０Ｂに対向するように設置され、表面に凹凸を有する反り調整板２２０と、加熱部（図示せず）で構成し、グリーンセラミック成形体１０に反りが発生したとしても、反り調整板２２０により反りが抑制される。ここで、反り調整板２２０とグリーンセラミック成形体１０の第２の面１０Ｂとの間隔は、ｔ＝０．０１〜１ｍｍ程度が望ましい。この状態で、加熱部を動作させ、グリーンセラミック成形体１０を焼結温度に加熱し焼結を行う。なおこの反り調整板は、グリーンセラミック成形体１０の第２の面１０Ｂに接していても荷重がかからなければよく、グリーンセラミック成形体の収縮異常を抑制することができる。

なお、前記実施の形態３では、焼結台１００上に断面コの字状であって凹凸を有する反り調整板２２０を載置したが、図７に示すように、平板状の焼結台１００上にスペーサ３１０を介して、グリーンセラミック成形体１０に対向する面のみ立体形成された反り調整板２３０を載置してもよい。この場合はスペーサ３１０を用いることで、反り調整板２２０の形状加工が容易となる。また、スペーサ３００の高さを変えることで、厚さの異なるグリーンセラミック成形体１０にも適用可能であり、汎用性が向上する。

（実施の形態４）
次に本発明の実施の形態４について説明する。
本実施の形態では、表裏に凹凸を有する立体基板の焼結方法について説明する。ここではグリーンセラミック成形体２０の第１および第２の面２０Ａ、２０Ｂが凹凸を有するものである。
本実施の形態の焼結方法で用いる焼結装置は図８に示すように、グリーンセラミック成形体２０の第１の面２０Ａに沿って形状加工された焼結台１１０上に、焼結すべき立体基板の第２の面２０Ｂの形状に沿って所定の間隔を隔てて凹部を形成した反り調整板２２０を配置して構成したものである。

本実施の形態では、焼結装置を、グリーンセラミック成形体２０の第１の面２０Ａの一部を載置するとともにこれに沿って形状加工された焼結台１１０と、第１の面２０Ａに対向する第２の面２０Ｂに対向するように設置される反り調整板２２０と、加熱部（図示せず）で構成し、グリーンセラミック成形体２０に反りが発生したとしても、焼結台１１０と反り調整板２２０により反りが抑制される。ここで、反り調整板２２０とグリーンセラミック成形体２０の第２の面２０Ｂとは、焼結台１１０の凹部とグリーンセラミック成形体２０の第１の面２０Ａとは、ｔ＝０．０１〜１ｍｍ程度の間隔であることが望ましい。この状態で、加熱部を動作させ、グリーンセラミック成形体２０を焼結温度に加熱し焼結を行う。なおこの反り調整板は、グリーンセラミック成形体２０の第２の面２０Ｂに接していても荷重がかからなければよく、グリーンセラミック成形体の収縮異常を抑制することができる。

なお、前記実施の形態４では、焼結台１１０上に断面コの字状であって凹凸を有する反り調整板２２０を載置したが、図９に示すように、焼結台１１０上にスペーサ３００を介して、グリーンセラミック成形体２０に対向する面のみ立体形成された反り調整板２３０を載置してもよい。

（実施の形態５）
次に本発明の実施の形態５について説明する。
本実施の形態では、立体基板の焼結方法について説明する。ここではグリーンセラミック成形体１０の第２の面１０Ｂが凹凸を有するものである。
本実施の形態の焼結方法で用いる焼結装置は図１０に示すように、凸部については面に沿って反り調整板の形状を加工するのではなく、穴２４１を形成し、形状を簡略化した反り調整板２４０を用いたものである。焼結台は前記実施の形態３と同様であり、平板で構成された焼結台１００上に、焼結すべき立体基板の形状に沿って所定の間隔を隔てて凹部を形成し、一部に穴を形成した反り調整板２４０を配置して構成したものである。

本実施の形態では、焼結装置を、グリーンセラミック成形体１０の第１の面１０Ａを載置する表面が平坦な焼結台１００と、第１の面１０Ａに対向する第２の面１０Ｂに対向するように設置される一部に穴を形成した反り調整板２４０と、加熱部（図示せず）で構成し、グリーンセラミック成形体１０に反りが発生したとしても、反り調整板２４０により反りが抑制される。ここで、反り調整板２４０は、天面をくりぬき、形状を簡略化している。グリーンセラミック成形体１０の第２の面１０Ｂの凸部に対応する領域には反り調整板２４０はない。この状態で、加熱部を動作させ、グリーンセラミック成形体１０を焼結温度に加熱し焼結を行う。なおこの反り調整板は、穴を有しており、穴に対応する領域の反りの規制はなされないが、この領域ではグリーンセラミック成形体１０は凸部を構成しているため、反りは生じにくく、前記実施の形態３と同様の効果を奏功することができる。

なお、前記実施の形態５では、焼結台１００上に断面コの字状であって凹凸および穴２４１を有する反り調整板２４０を載置したが、図１１に示すように、平板状の焼結台１００上にスペーサ３００を介して、グリーンセラミック成形体１０に対向する面のみ立体形成された反り調整板２５０を載置してもよい。この場合にもグリーンセラミック成形体１０の凸部に対応する領域には穴２５１が形成されている。

（実施の形態６）
次に本発明の実施の形態６について説明する。
本実施の形態では、表裏に凹凸を有する立体基板の焼結方法について説明する。ここではグリーンセラミック成形体２０の第１および第２の面２０Ａ、２０Ｂが凹凸を有するものである。
本実施の形態の焼結方法で用いる焼結装置は図１２に示すように、グリーンセラミック成形体２０の第１の面２０Ａの面の凸部に対応する領域では穴１２１を有するように形状加工された焼結台１２０上を用いるとともに、焼結すべき立体基板の形状に沿って所定の間隔を隔てて凹部を形成し、一部に穴を形成した反り調整板２４０を配置して構成したものである。

本実施の形態では、焼結装置を、グリーンセラミック成形体２０の第１の面２０Ａの凸部に相当する領域に穴１２１を有する焼結台１２０と、第１の面２０Ａに対向する第２の面２０Ｂに対向するように設置される反り調整板２２０と、加熱部（図示せず）で構成し、グリーンセラミック成形体２０に反りが発生したとしても、焼結台１２０と反り調整板２４０により反りが抑制される。グリーンセラミック成形体１０の第２の面１０Ｂの凸部に対応する領域には反り調整板２４０はない。この状態で、加熱部を動作させ、グリーンセラミック成形体２０を焼結温度に加熱し焼結を行う。なおこの反り調整板および焼結台は、穴を有しており、穴に対応する領域の反りの規制はなされないが、この領域ではグリーンセラミック成形体２０は凸部を構成しているため、反りは生じにくく、あまり影響はなく、前記実施の形態４と同様の効果を奏功することができる。

なお、前記実施の形態６では、穴を有する焼結台１２０上に断面コの字状であって凹凸を有する反り調整板２２０を載置したが、図１３に示すように、焼結台１２０上にスペーサ３００を介して、グリーンセラミック成形体２０の凸部に対応する領域を穴２５１で形成した反り調整板２５０を載置してもよい。

（実施の形態７）
次に、複数の平板状のグリーンセラミック成形体を重ねて同時焼結する場合について説明する。
本実施の形態は、セラミック材料から所望の形状に成形し、グリーンセラミック成形体を形成する工程と、前記グリーンセラミック成形体１の第１の面を焼結台上に載置するとともに、前記第１の面に対向する第２の面に対向する反り調整板を設置し、前記グリーンセラミック成形体を焼結する工程とを具備したことを特徴とするものである。
本実施の形態では図１４に示すように、凹部を有する反り調整板２００を５枚重ねて使用することで、５枚のセラミック成形体を形成する。

本実施の形態では、図１４に示すように、焼結装置を、グリーンセラミック成形体１の第１の面１Ａを載置する表面が平坦な焼結台１００と、第１の面１Ａに対向する第２の面１Ｂに対向するように設置される反り調整板２００と、さらにこの反り調整板２００上に３個の反り調整板２００を積層したもので構成し、加熱部（図示せず）で構成し、４枚のグリーンセラミック成形体１を同時焼結するものである。このグリーンセラミック成形体には配線パターンを形成しておくようにすればよい。また、スルーホールや配線パターンを介在させた積層構造のグリーンセラミック成形体の焼結にも適用可能である。

ここで、各グリーンセラミック成形体１に反りが発生したとしても、反り調整板２００により反りが抑制される。ここで、各反り調整板２００とグリーンセラミック成形体１の第２の面１Ｂとは、間隔がｔ＝０．０１〜１ｍｍ程度が望ましい。この状態で、加熱部を動作させ、グリーンセラミック成形体１を焼結温度に加熱し焼結を行う。なおこの反り調整板は、グリーンセラミック成形体１の第２の面１Ｂに接していても荷重がかからなければよく、グリーンセラミック成形体の収縮異常を抑制することができる。

なお、前記実施の形態７では、焼結台１００上に断面コの字状の反り調整板２００を載置したが、図１５に示すように、平板状の焼結台１００上にスペーサ３００を介して平板状の反り調整板２０１を載置してもよい。

また、図１６に示すように、図８に示した第１及び第２の面２０Ａ、２０Ｂ両面に凹凸を有するグリーンセラミック成形体２０を積層して焼結する場合、両面に、この第１及び第２の面２０Ａ、２０Ｂ両面に沿った凹凸を有する反り調整板２７０を積層して用いることで、多数枚の同時焼結が可能となる。

また、図１７に示すように、図９に示した第１及び第２の面２０Ａ、２０Ｂ両面に凹凸を有するグリーンセラミック成形体２０を積層して焼結する場合、両面に、この第１及び第２の面２０Ａ、２０Ｂ両面に沿った凹凸に相当する領域に穴２８１を有する平板状の反り調整板２８０を、スペーサ３００を介して積層して用いることで、多数枚の同時焼結が可能となる。

なお、以上説明してきたグリーンセラミック成形体は、スルーホールや配線パターンを介在させた積層構造のグリーンセラミック成形体であってもよい。この焼結装置を用いて焼結を行うことで、反りが生じることなく、信頼性の高い積層構造のグリーンセラミック成形体を得ることが可能となる。

以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。
直接窒化法により作製した酸素含有量１．１質量％の窒化アルミニウム粉末に対して、酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）粉末５質量％を配合し、ボールミルによって、有機溶剤中で６時間混合した。その後、ドラフトチャンバ内で有機溶剤を充分に揮発させることにより、窒化アルミニウム混合粉末を得た。得られた混合粉末にポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系の有機バインダを配合し、充分に混練した。得られた混練物を、プレス成形法により成形してプレス成形体を得た。そして、得られたプレス成形体を４５０℃で７２時間熱処理して有機バインダを分解することにより、予備成形体を得た。次に、予備成形体を前記実施の形態１で説明した図１の焼結装置に設置し、窒素雰囲気下において、焼結することにより３０×４０×１ｍｍの板状の窒化アルミニウム焼結体を得た。なお、焼結は、図１８に示す温度プロファイルにおいて、２５〜１３００℃の第一昇温過程を１０℃／分、１３００〜１８２５℃の第二昇温過程を５℃／分、焼結過程が１８２５℃で３時間、１８２５℃〜１６００℃の第一降温過程を１０℃／分、１６００〜１３００℃の第二降温過程を温度制御しない炉冷により３０時間、１３００〜２５℃までの第三降温過程を空気中で自然放冷する温度制御により行った。

その結果、反りがなく、成形性の高い安価なセラミック焼結体を製造し得た。

１０、２０ グリーンセラミック成形体
１Ａ、１０Ａ、２０Ａ 第１の面
１Ｂ、１０Ｂ、２０Ｂ 第２の面
１００、１１０、１０１、１０２、１２０ 焼結台
２００、２０１、２１０、２２０、２３０、２４０、２５０、２７０、２８０ 反り調整板
２４１、２５１ 穴
３００ スペーサ

Claims (9)

1. セラミック材料から所望の形状に成形し、グリーンセラミック成形体を形成する工程と、
   前記グリーンセラミック成形体の第１の面を焼結台上に載置するとともに、前記第１の面に対向する第２の面に対向する反り調整板を設置し、前記グリーンセラミック成形体を焼結する工程とを具備したセラミック成形体の製造方法。
2. 請求項１に記載のセラミック成形体の製造方法であって、
   前記反り調整板は、第２の面に対して所定の間隔を隔てて配置されるセラミック成形体の製造方法。
3. 請求項１または２に記載のセラミック成形体の製造方法であって、
   前記反り調整板は、前記焼結台上にスペーサを介して載置されるセラミック成形体の製造方法。
4. 請求項３に記載のセラミック成形体の製造方法であって、
   前記反り調整板は、前記第２の面に当接するように前記スペーサに支持されたセラミック成形体の製造方法。
5. 請求項４に記載のセラミック成形体の製造方法であって、
   前記スペーサが、セラミック成形体と同一材料で形成されるセラミック成形体の製造方法。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載のセラミック成形体の製造方法であって、
   前記焼結台および前記反り調整板は、それぞれ前記第１および第２の面の形状に沿った三次元形状を有するセラミック成形体の製造方法。
7. 請求項１乃至５のいずれかに記載のセラミック成形体の製造方法であって、
   前記焼結台および前記反り調整板は、前記第１及び第２の面の内、平坦領域から突出する突出部に相当する領域では、くりぬき部を構成するセラミック成形体の製造方法。
8. 請求項７に記載のセラミック成形体の製造方法であって、
   前記焼結台および前記反り調整板は、複数枚を積層して構成され、
   隣接する焼結台および反り調整板は一体的に形成され、
   前記突出部よりも板厚が大きいセラミック成形体の製造方法。
9. 請求項１乃至８のセラミック成形体の製造方法において、セラミック材料から所望の形状に成形された、グリーンセラミック成形体を焼結するための焼結部を備えたセラミック成形体の製造装置であって、
   前記焼結部が、
   前記グリーンセラミック成形体の第１の面を載置する焼結台と、前記第１の面に対向する第２の面に対向するように配置された反り調整板と、
   前記グリーンセラミック成形体を所定の温度に焼結する加熱部とを具備したセラミック成形体の製造装置。

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