JP2794679B2 - 高密度ito焼結体の製造方法 - Google Patents
高密度ito焼結体の製造方法Info
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Description
法に関し、さらに詳しくは、焼結性の良い粉末成形体を
つくり、これを焼成することによって、常圧下で高密度
なITO焼結体を製造する製造方法に関する。
成するスパッタリングターゲット材や真空蒸着用のペレ
ットとして利用されている。この焼結体は、ITOが難
焼結性で高温域では解離を生ずる性質を有しているた
め、常圧焼結では相対密度60〜75%のものしか得ら
れないという問題があった。
の利用効率を高め得ることも知られており、特にスパッ
タ法では低抵抗膜が得られ、ターゲットの黒化までの時
間が延びることから高密度化の検討がなされている。こ
れらは特開平1−290551号公報に開示されている
ように成形体を仮焼後高圧でCIP処理をして成形体密
度を上げて焼成する方法や、特開平3−207858号
公報に開示されているように、焼成時に酸化雰囲気で加
圧して解離を抑える方法が知られているが、酸化雰囲気
で加圧しながら焼成する方法は、装置上の配慮が必要で
ある他、酸素を供給しなければならない等コスト上の問
題があった。
法により製造されているが、この方法は、還元雰囲気下
で焼成を行うため得られた焼結体の一部が還元されると
いう欠点を有する他、大型の焼結品を製造するには装置
自体も大型化しなければならず実用的でない上、高価な
装置を用いなければならないという問題もあった。
号「高密度ITO焼結体の製造方法」において、焼結性
のよい微粉原料を用いた高密度の造粒粉を用いることに
より相対密度75%以上の焼結体が得られる方法を提案
している。
おいては、ホットプレスなど高価な装置を必要とした
り、成形後に成形体密度を高める為に、更に諸工程を要
したり、焼結工程の高圧化を図るためにコスト高となる
等の問題もあって新規な手段により、これらの問題を解
決することが望まれていた。
を解決するために鋭意研究したところ、焼結体密度85
%以上のITO焼結体を常圧焼結で得るには、焼結性に
優れたITO粉末を用いて特定条件で焼結を行うことに
よって目的を達し得ることを見出し、本発明法を提出す
ることができたものである。
酸化スズ粉との混合物を成形して焼成することによって
ITO焼結体を製造する方法において、成形体の相対密
度が45%以上であるものを常圧下、昇温速度100℃
/hr以上で昇温した後、1500〜1700℃の温度
に保持することによって相対密度が85%以上である焼
結体と成すことを特徴とする高密度ITO焼結体の製造
方法を提供するものである。
粉末を用いるが、主成分の酸化インジウム粉末としては
比表面積20m2 /g以上のものを85〜100wt%
の割合で使用し、残りの15〜0wt%を酸化スズ粉末
が占めるように配合して、両者を均一に混合したものを
用い、次いで該混合粉を金型プレスあるいはCIP等を
用いて成形体密度が相対密度で45%以上となるように
圧粉成形する。
有機バインダー等を添加したり、造粒等の操作を施して
も構わないが、成形体の密度については、所望の焼結体
密度を得るために45%以上の相対密度となるようにす
ることが必要であり、これ以下の相対密度を持つ成形体
を使用したのでは焼結体密度85%以上が得られないこ
とを確認した。
て焼結体を製造するが、焼成パターンとして昇温は10
0℃/hr以上で行い、1500〜1700℃の温度に
所定時間保持することを特徴とするものである。この場
合の高温保持時間は焼結体の相対密度が85%以上とな
ることが保証される限り特に制限はないが、通常1〜2
0hr好ましくは2〜10hrである。尚、大型の成形
体を焼成する場合には、低温域での強度が弱いために急
速昇温では割れやクラックが発生することもあるため、
低温域では昇温速度を抑えても構わない。
るようにした後、1000℃以上の温度域では、100
℃/hr以上の昇温速度、望ましくは120℃/hr以
上の昇温速度で1500℃以上の温度に迄昇温し、所定
の温度に保持した後冷却して焼結体を得るが、成形時に
有機バインダー等を添加した場合は、脱バインダー等の
処理を1000℃以下で行うことは構わない。
TO焼結体が得られる理由としては、以下のような反応
機構が考えられる。すなわちITOの焼結においては、
In2 O3 とSnO2 は共に焼成温度域での蒸気圧が高
く、気相拡散により焼結が進行していると考えられる
が、反面、ITOの解離や異常粒成長により焼結が阻害
される。1000℃以上では、ITOの気相での拡散が
大きく、この温度域で温度分布にむらが生じると異常粒
成長が起き、焼結体密度は上がらない。従って1000
℃以上の温度域では焼結温度まで比較的速い速度で昇温
することにより異常粒の成長を抑えることができる。
が、これは成形体密度が低く、焼結によって成形体のも
つ空げきが充分に塞がれない場合、気相となったITO
は焼成物の系外に蒸気として抜けた空孔が残ることによ
る。従って成形体密度を相対密度で45%以上としたも
のを用いて、焼成時に表面が焼結し、ITOの蒸発が少
なくなるようにすることで焼結体密度が上がるように対
処している。
90wt%と、比表面積4m2 /gの酸化スズ粉10w
t%との混合粉にPVA5wt%水溶液を混合粉の全量
基準で10wt%を添加した粉体を金型プレスを用いて
φ1”×5mmのペレットを作成した。得られたペレッ
トを乾燥後、昇温速度120℃/hrで昇温させて、大
気圧下、1500℃の温度で2時間焼成を行い、所望の
焼結体を得た。得られた焼結体の焼結体密度および焼成
重量減を表1に示した。
体との重量より算出した。
95wt%と、比表面積4m2 /gの酸化スズ粉5wt
%との混合粉にPVA5wt%水溶液を混合粉の全量基
準で10wt%添加した粉末を金型プレスにより480
×170×10mmの成形体に成形したところ、この成
形体の相対密度は53%であった。次いでこの成形体を
電気炉中で、脱脂パターンを含む昇温パターンで100
0℃まで昇温せしめた後、更に180℃/hrの昇温速
度で1550℃まで昇温して5時間保持して焼成を行っ
た。得られた焼結体の相対密度93%で、焼成重量減は
2.9%であった。
形体を用い、成形圧力を制御して成形体の相対密度を4
8%とした。この成形体を実施例2と同様な工程で焼成
体としたものは、焼結体の相対密度86%で、焼成重量
減は3.5%であった。
レット体を用い、電気炉中での昇温速度を60℃/hr
とした以外は、実施例1に示す工程と同様の条件で焼成
した。得られた焼結体の相対密度は82%で、焼成重量
減は4.7%であった。
た成形体を、成形圧力を制御して成形体の相対密度を4
3%とし、次いでこの成形体を電気炉中で焼成した。こ
の場合、昇温は1000℃迄脱脂パターンを含む昇温速
度で比較的ゆるやかに昇温した後、1000℃以上から
は昇温速度120℃/hrで1550℃まで昇温して5
時間保持した後冷却した。得られた焼結体の相対密度は
80%であり、焼成重量減は4.2%であった。
以下のものを用いる場合と、昇温速度が100℃/hr
以下の場合には、焼結体の相対密度が85%以下となり
高密度化が図れないことが確認できた。
結体を得るには高価な装置や割高な焼成条件が必要であ
ると考えられていたが、本発明法によれば、成形体の相
対密度が45%以上となるように予め制御し、昇温速度
100℃/hr以上で高温保持温度まで昇温し、次いで
1500〜1700℃の高温に所定時間保持することに
よって一般的な常圧焼結を行うことにより高密度ITO
が得られるので、通常の大気炉を用いて、安価な焼結体
を製造できるという効果がある。
Claims (1)
- 【請求項1】 酸化インジウム粉と酸化スズ粉との混合
物を成形して焼成することによってITO焼結体を製造
する方法において、圧粉成形により相対密度が45%以
上の成形体を製造した後、該成形体を常圧下、昇温速度
100℃/hr以上で高温保持温度まで昇温し、次いで
1500〜1700℃の高温に所定時間保持することに
よって相対密度が85%以上である焼結体と成すことを
特徴とする高密度ITO焼結体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4061190A JP2794679B2 (ja) | 1992-02-17 | 1992-02-17 | 高密度ito焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP4061190A JP2794679B2 (ja) | 1992-02-17 | 1992-02-17 | 高密度ito焼結体の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05222410A JPH05222410A (ja) | 1993-08-31 |
JP2794679B2 true JP2794679B2 (ja) | 1998-09-10 |
Family
ID=13164003
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4061190A Expired - Lifetime JP2794679B2 (ja) | 1992-02-17 | 1992-02-17 | 高密度ito焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2794679B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
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NL1004635C2 (nl) * | 1995-12-06 | 1999-01-12 | Sumitomo Chemical Co | Indiumoxyde-tinoxydepoeders en werkwijze voor het voortbrengen daarvan. |
JPWO2010018707A1 (ja) * | 2008-08-11 | 2012-01-26 | 出光興産株式会社 | 酸化ガリウム−酸化スズ系酸化物焼結体及び酸化物膜 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1992
- 1992-02-17 JP JP4061190A patent/JP2794679B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05222410A (ja) | 1993-08-31 |
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