JP4818300B2 - Electronic component firing setter and method for manufacturing the same - Google Patents

Electronic component firing setter and method for manufacturing the same Download PDF

Info

Publication number
JP4818300B2
JP4818300B2 JP2008076977A JP2008076977A JP4818300B2 JP 4818300 B2 JP4818300 B2 JP 4818300B2 JP 2008076977 A JP2008076977 A JP 2008076977A JP 2008076977 A JP2008076977 A JP 2008076977A JP 4818300 B2 JP4818300 B2 JP 4818300B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
setter
firing
electronic component
purity
electronic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2008076977A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2009227527A (en
Inventor
寿治 木下
泰久 中西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NGK Insulators Ltd
NGK Adrec Co Ltd
Original Assignee
NGK Insulators Ltd
NGK Adrec Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NGK Insulators Ltd, NGK Adrec Co Ltd filed Critical NGK Insulators Ltd
Priority to JP2008076977A priority Critical patent/JP4818300B2/en
Publication of JP2009227527A publication Critical patent/JP2009227527A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4818300B2 publication Critical patent/JP4818300B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Ceramic Products (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Furnace Charging Or Discharging (AREA)

Description

本発明は電子部品焼成用セッター及びその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a setter for firing electronic components and a method for producing the same.

セラミックコンデンサー等の電子部品は、主に携帯電話の内蔵部品として用いられるものであり、酸化チタンやチタン酸バリウムなどのセラミックスシートとNiなどの櫛形電極を交互に積み重ねた構造をしている。このような構造を有するセラミックコンデンサー等の電子部品を焼成するために用いるセッターは、一般的なセラミック焼成セッターに求められる機械的強度、耐熱性の各特性を具備することに加え、セッター外表面とコンデンサー等の電子部品間で反応が誘起をされないものであること、及び電子部品焼成用セッターに含有される不純物が発散、放出しないことが必要である。   Electronic parts such as ceramic capacitors are mainly used as built-in parts of mobile phones, and have a structure in which ceramic sheets such as titanium oxide and barium titanate and comb electrodes such as Ni are alternately stacked. The setter used for firing electronic components such as a ceramic capacitor having such a structure has the mechanical strength and heat resistance characteristics required for a general ceramic firing setter, It is necessary that no reaction is induced between electronic components such as capacitors, and that impurities contained in the setter for firing electronic components do not diverge or emit.

従来、このような性質を有するセラミックコンデンサー等の電子部品を焼成するためのセッターとしては、Al質鉱物及びAl―SiO質鉱物を骨材とする基材の上面にZrO層等の表層コート層を設けた焼成用セッターが用いられてきた。 Conventionally, as a setter for firing an electronic part such as a ceramic capacitor having such a property, ZrO an Al 2 O 3 quality mineral and Al 2 O 3 -SiO 2 quality minerals on the upper surface of the substrate to aggregate A setter for firing provided with a surface coat layer such as two layers has been used.

電子部品等焼成用セッターでは、実使用時の耐熱衝撃性を高めることが重要となる。一般に、耐熱衝撃性を高めるには基材の高強度化が有効であるが、前記Al質鉱物及びAl―SiO質鉱物を骨材とする基材は、基材中の骨材粒子が数100μm〜数mmと比較的大きいためクラックを生じ易く、強度が低くなる傾向がある。このような強度が低い材質において、耐熱衝撃性を高めるには、基材中に気孔をある程度含有させ、クラック進展を阻害し耐熱衝撃性を高めようとするのが一般的であり、前記の従来セッターにおいても、その基材の気孔率を20%前後とすることで耐熱衝撃性を高めていた。(特許文献1)。 In the setter for firing electronic parts and the like, it is important to improve the thermal shock resistance during actual use. In general, it is effective to increase the strength of the base material in order to improve the thermal shock resistance, but the base material using the Al 2 O 3 mineral and the Al 2 O 3 —SiO 2 mineral as an aggregate is Since the aggregate particles are relatively large, such as several 100 μm to several mm, cracks tend to occur and the strength tends to be low. In such a low-strength material, in order to increase the thermal shock resistance, it is common to contain pores in the base material to some extent, thereby inhibiting crack propagation and increasing the thermal shock resistance. Also in the setter, the thermal shock resistance was improved by setting the porosity of the base material to around 20%. (Patent Document 1).

なお、前記表層コート層として用いるZrO層は約20%の気孔率を有するため、コンデンサー由来の化学物質はセッター表層から基材へと透過しうる。このため、前記構造からなるセッターを用いてコンデンサーを焼成する際には、セッターの基材において、コンデンサー由来の化学物質との間で化学反応が誘起され、表層の剥離が生じ、セッターの耐用期間が短くなるという問題があった。 Since the ZrO 2 layer used as the surface coat layer has a porosity of about 20%, the chemical substance derived from the capacitor can permeate from the setter surface layer to the substrate. Therefore, when a capacitor is fired using a setter having the above structure, a chemical reaction is induced between the capacitor and the chemical substance derived from the capacitor in the base material of the setter. There was a problem that became shorter.

また、近年の携帯電話の小型化および高機能化の傾向に伴い、セラミックコンデンサー等の電子部品も小型高性能化を求められている。このような小型で軽量な電子部品を焼成するために用いるセッターは焼成窯効率の観点から、セッターを薄肉化して熱容量を小さくすることが望まれる。   Further, along with the recent trend toward miniaturization and higher functionality of mobile phones, electronic components such as ceramic capacitors are also required to be smaller and higher performance. From the viewpoint of firing kiln efficiency, a setter used for firing such a small and lightweight electronic component is desired to have a thin setter to reduce the heat capacity.

従来より、電子部品焼成用セッターの成形は、強度確保の観点から鋳込み成形によるものが一般的であった。しかし、鋳込み成形では、注泥過程において泥奬中の水分が石膏型により吸着されスラリー粘度が高まり、流動性が失われてしまうため、肉薄化を図ると成形が困難になるという問題があった。 また、一般的なプレス成形により均質な成形体を得るには、5mm以上の肉厚が必要であるため、基材の骨材粒径が数100μm〜数mmである従来セッターにおいてはプレス成形により充分な肉薄化を図ることが困難であった。   Conventionally, molding of electronic component firing setters is generally performed by casting from the viewpoint of securing strength. However, in casting molding, the water in the mud is adsorbed by the gypsum mold during the pouring process, increasing the viscosity of the slurry and losing fluidity. . In addition, in order to obtain a homogeneous molded body by general press molding, a thickness of 5 mm or more is required. Therefore, in a conventional setter in which the aggregate particle size of the base material is several hundred μm to several mm, press molding is used. It was difficult to achieve sufficient thinning.

なお、薄肉化技術として、例えばステンレス板上に溶射により形成した膜を熱膨張率の差により剥離し薄肉セッターを製造する技術が開示されている。しかし、この方法によると、溶射時に電極成分が溶射膜に付着し不純物となり、被焼成物と接触する表面部分の純度は、投入原料の純度よりかなり低下するため、原料純度を維持した基材作成は困難であるという問題がある。(特許文献2)。
特開2002−145672号公報 特開平10−47867号公報
As a thinning technique, for example, a technique is disclosed in which a film formed by thermal spraying on a stainless steel plate is peeled off by a difference in thermal expansion coefficient to manufacture a thin setter. However, according to this method, the electrode component adheres to the sprayed film during spraying and becomes an impurity, and the purity of the surface part that comes into contact with the object to be fired is considerably lower than the purity of the input material. There is a problem that is difficult. (Patent Document 2).
JP 2002-145672 A Japanese Patent Laid-Open No. 10-47867

本発明の目的は、上記した従来技術の課題解決するために、セラミックコンデンサー等の電子部品焼成用セッター内部での化学反応によるセッターの変質を抑制し、耐用性を向上させた電子部品焼成用セッター及びその製造方法を提供することである。   An object of the present invention is to solve the problems of the prior art described above, and to prevent deterioration of the setter due to a chemical reaction inside a setter for firing an electronic component such as a ceramic capacitor, and to improve the durability, the setter for firing an electronic component And a method of manufacturing the same.

また、本発明の目的は、上記の耐用性を損なうことなく肉薄化を図り、熱容量を小さくすることができる電子部品焼成用セッター及びその製造方法を提供することである。   Another object of the present invention is to provide a setter for firing an electronic component and a method for producing the same that can reduce the heat capacity without impairing the durability.

上記課題を解決するためになされた請求項1記載の電子部品焼成用セッターの製造方法は、電子部品載置面を有する本体と、複数積み重ねたセッター間に空間を形成するための支柱となる脚部とを有する電子部品焼成用セッターを、ゲルキャスト法により、一体成形する製造方法であって、粒度がサブミクロン〜数10μmかつ純度が90%以上のアルミナ原料を主成分とするスラリーを、焼成後の板厚が2mm以下となるように薄肉成形したのち、気孔率が1%以下となるまで焼結することを特徴とするものである。なお、請求項2記載の発明は、請求項1記載の電子部品焼成用セッターの製造方法において、アルミナ原料の純度が95%以上であることを特徴とするものであり、請求項3記載の発明は、請求項1記載の電子部品焼成用セッターの製造方法において、アルミナ原料の純度が99.5%以上であることを特徴とするものである。 The electronic component firing setter manufacturing method according to claim 1, which has been made to solve the above-described problems, includes a main body having an electronic component mounting surface and legs that form a column for forming a space between a plurality of stacked setters. Is a manufacturing method of integrally forming a setter for firing an electronic component having a part by gel casting , and firing a slurry mainly composed of an alumina raw material having a particle size of submicron to several tens of μm and a purity of 90% or more After the thin plate is formed so that the subsequent plate thickness is 2 mm or less, sintering is performed until the porosity becomes 1% or less. The invention according to claim 2 is characterized in that, in the method for manufacturing a setter for firing electronic parts according to claim 1, the purity of the alumina raw material is 95% or more, and the invention according to claim 3 Is a method for producing a setter for firing electronic parts according to claim 1, wherein the purity of the alumina raw material is 99.5% or more.

請求項4記載の電子部品焼成用セッターは、請求項1〜3の何れかに記載の方法で製造された電子部品焼成用セッターであって、気孔率が1%以下で、曲げ強度が250MPa以上であることを特徴とするものである。   The setter for firing electronic parts according to claim 4 is a setter for firing electronic parts manufactured by the method according to any one of claims 1 to 3, wherein the porosity is 1% or less and the bending strength is 250 MPa or more. It is characterized by being.

請求項5記載の発明は、請求項4記載の電子部品焼成用セッターを基材とし、その被焼成物と接する表面層に安定化ジルコニアを主成分とするコート層を持つことを特徴とするものである。   The invention according to claim 5 is characterized in that the electronic component firing setter according to claim 4 is used as a base material, and the surface layer in contact with the object to be fired has a coating layer mainly composed of stabilized zirconia. It is.

請求項6記載の発明は、請求項5記載の電子部品焼成用セッターにおいて、基材と表面層との間に、1層または複数層の中間層を持つことを特徴とするものである。   According to a sixth aspect of the present invention, in the electronic component firing setter according to the fifth aspect, one or more intermediate layers are provided between the substrate and the surface layer.

請求項7記載の発明は、請求項4〜6の何れかに記載の電子部品焼成用セッターにおいて、電子部品載置面のRaが5以上50以下の粗面であることを特徴とするものである。   The invention according to claim 7 is the electronic component firing setter according to any one of claims 4 to 6, wherein Ra of the electronic component placement surface is a rough surface of 5 to 50 inclusive. is there.

請求項8記載の発明は、請求項4〜7の何れかに記載の電子部品焼成用セッターにおいて、電子部品載置面を有する本体と、複数積み重ねたセッター間に空間を形成するための支柱となる脚部とを有するものであることを特徴とするものである。   Invention of Claim 8 is the setter for electronic component baking in any one of Claims 4-7, The main body which has an electronic component mounting surface, The support | pillar for forming space between the setters stacked in multiple numbers It has the leg part which becomes, It is characterized by the above-mentioned.

本発明では、電子部品載置面を有する本体と、複数積み重ねたセッター間に空間を形成するための支柱となる脚部とを有する電子部品焼成用セッターを製造するに際し、粒度がサブミクロン〜数10μmかつ純度が90%以上のアルミナ原料を主成分とするスラリーを、ゲルキャスト法により、焼成後の板厚が2mm以下となるように一体成形したのち、気孔率が1%以下となるまで焼結する構成により、電子部品焼成時の化学反応によるセッタ―内部の変質を抑制して耐用性の向上を図ると同時に、肉薄化を実現可能としている。また、セッターの製造工程を単純化することにより、生産効率の向上を実現している。In the present invention, when manufacturing a setter for firing an electronic component having a main body having an electronic component mounting surface and a leg portion as a support for forming a space between a plurality of stacked setters, the particle size is submicron to several A slurry mainly composed of an alumina raw material having a thickness of 10 μm and a purity of 90% or more is integrally formed by a gel casting method so that the plate thickness after firing becomes 2 mm or less, and then fired until the porosity becomes 1% or less. With this structure, it is possible to improve the durability by suppressing the deterioration inside the setter due to the chemical reaction during the firing of electronic parts, and at the same time to realize thinning. In addition, production efficiency is improved by simplifying the setter manufacturing process.

ここで、純度がアルミナ純度が90%未満であるとセッター使用時に基材が自重及び製品荷重により変形してしまう。よって、純度は高いほど有効である。 また、純度が高いほど被焼成物との反応が抑制されるため有効である。 具体的には、純度としては90%以上が必要であるが、好ましくは95%以上であり、さらに好ましくは99.5%以上である。ここで基材を前記の99.5%以上のアルミナの単一材料とすると、基材由来のSiOがセラミックコンデンサーの特性を劣化させる汚染源となった問題が回避可能となり、更に、セラミックコンデンサー焼成時の反応抑制目的のために設けられた、中間層や、表層が不必要となり、セッター製造工程の短縮が可能となる。 Here, if the purity is less than 90%, the base material is deformed by its own weight and product load when the setter is used. Therefore, the higher the purity, the more effective. Further, the higher the purity, the more effective the reaction with the object to be fired. Specifically, the purity is required to be 90% or more, preferably 95% or more, and more preferably 99.5% or more. Here, when the base material is a single material of alumina of 99.5% or more, it is possible to avoid the problem that the SiO 2 derived from the base material has become a contamination source that deteriorates the characteristics of the ceramic capacitor. An intermediate layer or a surface layer provided for the purpose of suppressing the reaction at the time becomes unnecessary, and the setter manufacturing process can be shortened.

また、気孔率が1%以下となるように緻密化させることにより高強度化が図られる。なお、強度は250MPa以上が望ましい。これ以下であると熱衝撃により破損する頻度が高くなる。好ましくは300MPa以上である。高強度化により耐熱衝撃性の向上が期待され、更に、セッターの薄肉化が可能となる。具体的には、セッターの板厚を2mm以下とすることにより、セッター熱容量が低下し、焼成窯効率の改善される結果、CO排出量削減やコストダウンが可能となる。 Further, the strength can be increased by densifying so that the porosity is 1% or less. The strength is preferably 250 MPa or more. If it is less than this, the frequency of breakage due to thermal shock increases. Preferably, it is 300 MPa or more. Increased strength is expected to improve thermal shock resistance, and the setter can be made thinner. Specifically, by setting the thickness of the setter to 2 mm or less, the heat capacity of the setter is reduced and the firing kiln efficiency is improved. As a result, CO 2 emission reduction and cost reduction are possible.

請求項5に記載の発明によれば、基材の純度が99.5%以下の場合に基材由来のSiOがセラミックコンデンサーの特性を劣化させる汚染源となった問題が回避可能となる。具体的には、純度が99.5%より低い場合、主な不純物はSiOであるが、この基材由来のSiOはセラミックコンデンサーの誘電体として用いられるチタン酸バリウムの特性を劣化させる汚染源となりうる。そこで、請求項2に記載の発明にかかるコート層を設けることで、基材中の不純物と被焼成物とが直接接触することを防ぎ、被焼成物の品質を保つことが可能となる。 According to the invention described in claim 5, when the purity of the base material is 99.5% or less, it is possible to avoid the problem that SiO 2 derived from the base material becomes a contamination source that deteriorates the characteristics of the ceramic capacitor. Specifically, when the purity is lower than 99.5%, the main impurity is SiO 2 , but SiO 2 derived from this substrate is a contamination source that deteriorates the characteristics of barium titanate used as a dielectric of a ceramic capacitor. It can be. Then, by providing the coat layer concerning the invention of Claim 2, it can prevent that the impurity in a base material and a to-be-fired material contact directly, and can maintain the quality of a to-be-fired material.

請求項6に記載の発明によれば、基材のアルミナ純度が低い場合に、基材由来のSiOがセラミックコンデンサーの特性を劣化させる汚染源となった問題が回避可能となる。具体的には、中間層としてAl層を設けることにより基材由来SiOをブロックし、更に表層としてY、MgO、CaOにより安定化された安定化ZrO層を設けることによりセラミックコンデンサー焼成時の反応制御が可能となる。 According to the invention described in claim 6, when the alumina purity of the substrate is low, it is possible to avoid the problem that SiO 2 derived from the substrate becomes a contamination source that deteriorates the characteristics of the ceramic capacitor. Specifically, the substrate-derived SiO 2 is blocked by providing an Al 2 O 3 layer as an intermediate layer, and a stabilized ZrO 2 layer stabilized by Y 2 O 3 , MgO, and CaO is provided as a surface layer. This makes it possible to control the reaction during firing of the ceramic capacitor.

請求項7に記載の発明によれば、電子部品載置面のRaを5以上50以下の粗面とすることで、Raが5以下の場合には、焼成する電子部品とセッターが密着し、焼成時に脱バインダー不足等の不具合が生じ、特性が満足されない問題が解消され、一方、Ra50以上である場合には、電子部品の脱バインダーの効率の観点から好ましくなく、更に、セッターの生産上、セッター表面がもげる等の不良率が上昇し、コストが高くなってしまう問題が解消可能となる。   According to the invention described in claim 7, by setting Ra of the electronic component mounting surface to a rough surface of 5 or more and 50 or less, when Ra is 5 or less, the electronic component to be fired and the setter are in close contact with each other, Problems such as insufficient debinding during firing occur, and the problem that the characteristics are not satisfied is solved.On the other hand, when it is Ra50 or more, it is not preferable from the viewpoint of the efficiency of debinding of electronic parts. It is possible to solve the problem that the defect rate such as the surface of the setter fluttering increases and the cost becomes high.

請求項8に記載の発明によれば、電子部品焼成時に支柱を別途必要とせず、焼成時の作業性向上が図られる。   According to the eighth aspect of the present invention, it is possible to improve workability at the time of firing without separately requiring a support column when firing the electronic component.

本発明に係るセッターは、主に携帯電話の内蔵部品として用いられるセラミックコンデンサー等の電子部品を製造するために用いられるものである。なかでもセラミックコンデンサーは小型で軽量な電子部品であり、高い機能性が要求されるものである。従って、本発明に係るセッターは、セラミックコンデンサーがセッター材料と反応することを完全に防止する必要がある。一方、生産性の向上や、経済性に優る製品への需要、ひいては環境的配慮から、焼成窯効率の改善が要求される。これに対し、本発明のセッタ―は、その形成材料及び形状を改良することにより、上記課題を解決するものである。   The setter according to the present invention is used for manufacturing electronic parts such as ceramic capacitors which are mainly used as built-in parts of mobile phones. Among these, ceramic capacitors are small and light electronic components, and high functionality is required. Therefore, the setter according to the present invention needs to completely prevent the ceramic capacitor from reacting with the setter material. On the other hand, improvement in firing kiln efficiency is required from the standpoint of improving productivity, demand for products superior in economic efficiency, and environmental considerations. On the other hand, the setter of the present invention solves the above problems by improving the forming material and shape thereof.

以下、本発明の構成について詳細に説明する。
上記したように、本発明のセッターは純度が90%以上であり、気孔率が1%以下であり、曲げ強度が250MPa以上であるアルミナ焼結体からなる。このアルミナ焼結体は、緻密質であるため、反応物が拡散しにくい性質を有する。また、このアルミナ焼結体は、緻密質であり、更にアルミナ純度の低いセッタ―に比べて高い強度を有するため、例えば載置面の板厚を2mm以下とした場合であっても、機械的強度に優れ、かつ高寿命であるセッターを得ることができる。
Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail.
As described above, the setter of the present invention is made of an alumina sintered body having a purity of 90% or more, a porosity of 1% or less, and a bending strength of 250 MPa or more. Since this alumina sintered body is dense, it has the property that the reactants are difficult to diffuse. Further, since this alumina sintered body is dense and has a higher strength than a setter having a low alumina purity, for example, even when the plate thickness of the mounting surface is 2 mm or less, it is mechanical. A setter having excellent strength and a long life can be obtained.

本発明のセッターの形状は、図1に示したように、電子部品載置面を有する本体に、複数積み重ねたセッター間に空間を形成するための支柱となる脚部が一体成型により接合された足付きプレート形状からなる。本発明は、ゲルキャスト法によりセッター成形を行うことにより、このような複雑な形状への一体成型加工を可能にしたものである。The shape of the setter according to the present invention is such that, as shown in FIG. 1, a leg portion that becomes a support for forming a space between a plurality of setters is joined to a main body having an electronic component placement surface by integral molding. It consists of a plate with legs. The present invention enables integral molding into such a complicated shape by performing setter molding by a gel casting method.

ここで、ゲルキャスト法について詳細に説明する。ゲルキャスト法とは、同出願人の発明にかかる粉体成形方法であり、セラミック、ガラス、あるいは金属から選ばれた一種以上の粉体を、分散剤を用いて分散媒に分散させて作製したスラリーに、分散剤と反応して分散剤の分散機能を消失もしくは低下させる反応物質を添加することにより、スラリーを硬化させ、任意形状の粉体成形体を得る方法である。   Here, the gel casting method will be described in detail. The gel cast method is a powder molding method according to the applicant's invention, and is produced by dispersing one or more powders selected from ceramic, glass, or metal in a dispersion medium using a dispersant. In this method, a slurry is cured by adding a reactive material that reacts with the dispersant to cause the dispersing function of the dispersant to disappear or decrease, thereby obtaining a powder compact having an arbitrary shape.

ゲルキャスト法とは泥奬鋳込と似ているが、泥奬鋳込は石膏型への溶媒が吸収されることにより流動性を失い固化するのに対しゲルキャストは時硬性の樹脂を添加し成形体中の溶媒が抜けずに固化する点で異なる。 ゲルキャスト法によれば注泥の際、流動性が確保されるため成形体は忠実に金型から転写される。よって、成形体の形状につき自由度が高いという利点がある。   The gel casting method is similar to mud casting, but mud casting loses fluidity and solidifies due to absorption of the solvent into the gypsum mold, whereas gel casting adds a hard resin. The difference is that the solvent in the molded body is solidified without being removed. According to the gel casting method, fluidity is ensured during pouring so that the molded body is faithfully transferred from the mold. Therefore, there exists an advantage that the freedom degree is high with respect to the shape of a molded object.

本発明では、前記方法の採用により、従来製法では困難であった、薄肉かつ足付きプレート形状の電子部品焼成用セッターの一体成型による製造を可能としている。 In the present invention, the adoption of the above-described method makes it possible to manufacture a thin-walled plate-shaped electronic component firing setter that is difficult with the conventional manufacturing method by integral molding.

また、電子部品載置面のRaは5以上50以下の粗面とすることが好ましいが、粗面はゲルキャスト成形に用いる金型により加工されたものでも、セッタ―焼成後に粗面加工したものでもよい。   The Ra of the electronic component mounting surface is preferably a rough surface of 5 to 50, but the rough surface is processed by a mold used for gel cast molding, or is roughened after setter firing. But you can.

ここで、放電加工法とは、銅、グラファイトなどの比較的加工し易い導電性材料を工具電極とし、銅、超硬合金などの被加工物材料との間に60〜300V程度のインパルス電圧を印加しながら、間欠的火花放電を行わせ、その際に発生する異常消耗現象を利用した加工法である。   Here, the electric discharge machining method uses a conductive material such as copper or graphite that is relatively easy to process as a tool electrode, and applies an impulse voltage of about 60 to 300 V between the workpiece material such as copper or cemented carbide. This is a processing method that makes intermittent spark discharge occur while applying, and utilizes the abnormal consumption phenomenon that occurs at that time.

以下に、本発明に係るセッターを製造するのに好適な製造方法について説明する。
先ず、セッターの形成材料としては、純度90%から99.99%の高純度アルミナ原料を用いる。
Below, the manufacturing method suitable for manufacturing the setter which concerns on this invention is demonstrated.
First, as a material for forming a setter, a high-purity alumina raw material having a purity of 90% to 99.99% is used.

本発明に係るセッターは、ゲルキャスト法により成形されるため、まず成形用スラリーを調整する。成形用スラリーは、分散媒に粉体を分散してスラリーとした後、ゲル化剤を添加することにより、或いは、分散媒に粉体及びゲル化剤を同時に添加して分散することにより調整すればよい。   Since the setter according to the present invention is molded by the gel cast method, first, the molding slurry is adjusted. The molding slurry is prepared by dispersing the powder in a dispersion medium to make a slurry and then adding a gelling agent, or by simultaneously adding and dispersing the powder and the gelling agent in the dispersion medium. That's fine.

分散媒はゲル化剤と化学結合し、スラリーを固化可能な液状物質であり、注型が容易な高流動性のスラリーを形成できる液状物質であればよい。即ち、ゲル化剤と化学結合をするための反応性官能基を少なくとも一つの有する物質であればよく、一方、高流動性のスラリー形成のためには可能な限り粘性の低い液状物質を使用することが好ましい。特に、本発明では、全体の炭素数が20以下のエステルを使用することが好ましい。   The dispersion medium is a liquid substance that can be chemically bonded to the gelling agent and solidify the slurry, and may be any liquid substance that can form a highly fluid slurry that is easy to cast. That is, any material having at least one reactive functional group for chemically bonding with the gelling agent may be used, while a liquid material having a viscosity as low as possible is used for forming a highly fluid slurry. It is preferable. In particular, in the present invention, it is preferable to use an ester having a total carbon number of 20 or less.

ゲル化剤は分散媒と化学結合し、スラリーを固化可能な物資であればよい。ゲル化剤としては、分子内に分散媒と化学反応し得る反応性官能基を有するものであればよく、モノマー、ポリマー、プレポリマー等のいずれであってもよい。ただし、本発明のゲル化剤は、スラリー流動性を確保する観点から、粘性の低いもの、具体的には20℃における粘度が3000cps以下の物質を使用することが好ましい。特に、本発明では、MDI(4,4´―ジフェニルメタンジイソシアナート)系イソシアナート(樹脂)を使用するが好ましい。尚、ここでの「粘度」とは、ゲル化剤自体の粘度(ゲル化剤が100%の時の粘度)を意味し、市販のゲル化剤希釈溶液の粘度を意味するものではない。   The gelling agent may be any material that can be chemically bonded to the dispersion medium and solidify the slurry. Any gelling agent may be used as long as it has a reactive functional group capable of chemically reacting with the dispersion medium in the molecule, and any of a monomer, a polymer, a prepolymer, and the like may be used. However, the gelling agent of the present invention preferably uses a material having a low viscosity, specifically, a material having a viscosity at 20 ° C. of 3000 cps or less from the viewpoint of ensuring slurry fluidity. In particular, in the present invention, MDI (4,4′-diphenylmethane diisocyanate) -based isocyanate (resin) is preferably used. Here, “viscosity” means the viscosity of the gelling agent itself (viscosity when the gelling agent is 100%), and does not mean the viscosity of a commercially available gelling agent diluted solution.

成形用スラリー粘度は、注型時の作業性を考慮すると20℃で30000cps以下であることが好ましく、20000cps以下であることがより好ましい。スラリーの粘度は、分散媒やゲル化剤の粘度の他、スラリー濃度(スラリー全体体積に対する粉体%)によっても調整できる。通常は、スラリー濃度が25〜75%体積のものが好ましく、乾燥収縮によるクラックを少なくすることを考慮すると、35〜75%体積のものが更に好ましい。   The viscosity of the molding slurry is preferably 30000 cps or less at 20 ° C., more preferably 20000 cps or less in consideration of workability during casting. The viscosity of the slurry can be adjusted not only by the viscosity of the dispersion medium or the gelling agent but also by the slurry concentration (powder percentage with respect to the total volume of the slurry). Usually, the slurry concentration is preferably 25 to 75% by volume, and more preferably 35 to 75% by volume in consideration of reducing cracks due to drying shrinkage.

成形用スラリーは、予め本発明に係るセッターの形状に加工された金型で注型した後、スラリーをゲル化させて固化し成形体を得るものである。本発明のセッターの載置面のRaは5以上50以下の粗面とするために、予め金型表面を放電加工する方法を用いることができる。   The molding slurry is cast with a mold that has been previously processed into the shape of the setter according to the present invention, and then the slurry is gelled and solidified to obtain a molded body. In order to make Ra of the mounting surface of the setter of the present invention a rough surface of 5 or more and 50 or less, a method of performing electric discharge machining on the mold surface in advance can be used.

本発明においては、次に、上記のようにして得た成形物を、60℃〜100℃程度の温度で2時間乾燥し、乾燥後の成形物を脱脂速度が600℃まで50℃/hr、最高温度1650℃で焼成することが好ましい。   In the present invention, the molded product obtained as described above is then dried at a temperature of about 60 ° C. to 100 ° C. for 2 hours. Baking is preferably performed at a maximum temperature of 1650 ° C.

以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。但し、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.

本実施例1では、形成材料に、平均粒径0.9μmの高純度アルミナ粉末(純度99.99%)、焼結助剤は平均粒径0.5μmの酸化マグネシウム(純度99.0%)を用いた。 また、分散媒にはトリアセチレン:グルタル酸ジメチルの質量比が10:90である混合物(以下「エステル」という。粘度(20℃):24cps)を使用した。ゲル化剤にはMDI(4,4´―ジフェニルメタンジイソシアナート)変性物(商品名:SBU0775:住友バイエルウレタン製)(以下「MDI変性物」という)を使用した。分散剤にはポリマレインサン共重合体A:商品名:フローレンG700:共栄社化学製)(以下「分散剤A」という)。   In Example 1, the forming material is a high-purity alumina powder having an average particle size of 0.9 μm (purity 99.99%), and the sintering aid is magnesium oxide having an average particle size of 0.5 μm (purity 99.0%). Was used. As the dispersion medium, a mixture (hereinafter referred to as “ester”, viscosity (20 ° C.): 24 cps) having a mass ratio of triacetylene: dimethyl glutarate of 10:90 was used. MDI (4,4′-diphenylmethane diisocyanate) modified product (trade name: SBU0775: manufactured by Sumitomo Bayer Urethane) (hereinafter referred to as “MDI modified product”) was used as the gelling agent. Polymeric sunray copolymer A: trade name: Floren G700: manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd. (hereinafter referred to as “dispersant A”) is used as the dispersant.

成形用スラリーは室温下(20℃前後)、分散媒(「エステル」)(24)質量%に、分散剤(「分散剤A」)(1.8)質量%を添加・混合した後、高純度アルミナ粉末(100)質量%および酸化マグネシウム(0.02)質量%を添加・分散してスラリーとし、更にゲル化剤(1.9)質量%を添加・分散することにより調製した。   The molding slurry was added at room temperature (around 20 ° C.) with a dispersion medium (“Ester”) (24) mass% and a dispersant (“Dispersant A”) (1.8) mass% added and mixed. It was prepared by adding and dispersing a pure alumina powder (100) mass% and magnesium oxide (0.02) mass% to form a slurry, and further adding and dispersing a gelling agent (1.9) mass%.

調製した成形用スラリーは、成形型に注型後、10分放置しゲル化させて固化することにより成形体とした。成形体寸法は200x200x2tであった。成形型は、2枚のアルミニウム板に放電加工を施して、加工後の2枚のアルミニウム板を接合させた接合空間に本発明に係るセッターの形状が形成されるようにしたものである。   The prepared molding slurry was poured into a molding die and allowed to stand for 10 minutes to be gelled and solidified to obtain a molded body. The compact size was 200x200x2t. The molding die is such that the shape of the setter according to the present invention is formed in a joining space where two aluminum plates are subjected to electric discharge machining and the two aluminum plates after machining are joined.

本発明では、2枚のアルミニウム板のうち一枚のアルミニウムへ施した金型加工は、セッターの表面即ち電子部品が積載される載置面に転写され、もう一枚のアルミニウムの金型平面はセッターの裏面に転写される。したがって、本発明にかかるセッターを脚部が一体成形されたセッターとする場合には、セッターの表面に転写される一枚のアルミニウムに脚部分の窪み加工を施すことで、脚部が一体成形されたセッターを容易に得ることができる。また、セッターの電子部品載置面をRaが5以上50以下の粗面とする場合にも、セッターの表面に転写される一枚のアルミニウム表面に放電加工を予め施すことで、セッター成形と粗面加工を同一工程で容易にすることができる。   In the present invention, the mold processing applied to one of the two aluminum plates is transferred to the surface of the setter, that is, the mounting surface on which the electronic component is loaded, and the other aluminum mold plane is It is transferred to the back of the setter. Therefore, when the setter according to the present invention is a setter in which the leg portion is integrally molded, the leg portion is integrally molded by subjecting a piece of aluminum transferred to the surface of the setter to a recess in the leg portion. A setter can be easily obtained. Also, when the electronic component mounting surface of the setter is a rough surface with Ra of 5 or more and 50 or less, by performing electric discharge machining on one aluminum surface transferred to the surface of the setter, setter molding and roughening are performed. Surface processing can be facilitated in the same process.

上記過程によりゲル化した硬化体を金型から取り出して、60〜100℃の大気中で2時間乾燥させた後、電気炉にて、脱脂速度が600℃まで50℃/hr、最高温度1650℃で焼成して本発明にかかる電子部品焼成用セッターが得られた。得られたセッターの電子部品が積載される載置面の板厚を測定したところ、板厚は2mm以下であり、曲げ強度を測定したところ、280MPaの曲げ強度を有するものであった。   The cured product gelated by the above process is taken out from the mold and dried in the atmosphere at 60 to 100 ° C. for 2 hours. And a setter for firing electronic parts according to the present invention was obtained. When the plate thickness of the mounting surface on which the electronic components of the obtained setter were loaded was measured, the plate thickness was 2 mm or less, and when the bending strength was measured, it had a bending strength of 280 MPa.

実施例3では形成材料に、アルミナ粉末(純度99.5%)を用いた。以下は実施例1と同様である。   In Example 3, alumina powder (purity 99.5%) was used as a forming material. The following is the same as in Example 1.

実施例4では形成材料に、アルミナ粉末(純度95%)を用いた。以下は実施例1と同様である。   In Example 4, alumina powder (purity 95%) was used as a forming material. The following is the same as in Example 1.

実施例5では形成材料に、アルミナ粉末(純度90%)を用いた。以下は実施例1と同様である。   In Example 5, alumina powder (purity 90%) was used as a forming material. The following is the same as in Example 1.

比較例1では形成材料に、アルミナ粉末(純度85%)を用いた。以下は実施例1と同様である。   In Comparative Example 1, alumina powder (purity 85%) was used as the forming material. The following is the same as in Example 1.

比較例2では特許文献2と同様の製法を用いて実施を行った。   In the comparative example 2, it implemented using the manufacturing method similar to patent document 2. FIG.

各実施例で得られた焼成体をICPにより不純物量を定量した後、同ロットのサンプルを1350℃の電気炉内で自重による変形量を確認した結果を下記の[表1]に示す。   The amount of impurities in the fired bodies obtained in each Example was quantified by ICP, and the amount of deformation of the same lot sample in an electric furnace at 1350 ° C. was confirmed by its own weight.

Figure 0004818300
Figure 0004818300

上記結果より、アルミナ純度が90%以下の物は変形量が特に大きくなり使用に適さないことが判明した。また、特許文献2の製法で製作した比較例2においては、焼成後の純度が下がってしまい、高純度の冶具が必要とされる環境下においては、元原料の純度をもとに、焼成後の純度をコントロールすることが難しいことが判明した。   From the above results, it was found that a product having an alumina purity of 90% or less has a particularly large deformation amount and is not suitable for use. Moreover, in the comparative example 2 manufactured with the manufacturing method of patent document 2, the purity after baking will fall, and in the environment where a high purity jig is required, based on the purity of the original raw material, It turned out to be difficult to control the purity.

本体に脚部が接合された電子部品焼成用セッターの断面図である。It is sectional drawing of the setter for electronic component baking by which the leg part was joined to the main body.

1 Raが5以上50以下の粗面である電子部品載置面
2 電子部品焼成用セッター
3 純度が99.9%以上のアルミナからなる緻密質単層構造
4 電子部品焼成用セッターの脚部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electronic component mounting surface which is a rough surface of Ra 5 or more and 50 or less 2 Electronic component firing setter 3 A dense single layer structure made of alumina having a purity of 99.9% or more 4 Leg of electronic component firing setter

Claims (8)

電子部品載置面を有する本体と、複数積み重ねたセッター間に空間を形成するための支柱となる脚部とを有する電子部品焼成用セッターを、ゲルキャスト法により、一体成形する製造方法であって、
粒度がサブミクロン〜数10μmかつ純度が90%以上のアルミナ原料を主成分とするスラリーを、焼成後の板厚が2mm以下となるように薄肉成形したのち、気孔率が1%以下となるまで焼結することを特徴とする電子部品焼成用セッターの製造方法。
An electronic component firing setter having a main body having an electronic component placement surface and a leg portion as a support for forming a space between a plurality of stacked setters is integrally formed by gel casting. ,
Slurry mainly composed of an alumina raw material having a particle size of submicron to several tens of μm and a purity of 90% or more is formed into a thin wall so that the plate thickness after firing is 2 mm or less, and until the porosity becomes 1% or less. A method for producing a setter for firing electronic parts, comprising sintering.
アルミナ原料の純度が95%以上であることを特徴とする請求項1記載の電子部品焼成用セッターの製造方法。   The method for producing a setter for firing electronic parts according to claim 1, wherein the purity of the alumina raw material is 95% or more. アルミナ原料の純度が99.5%以上であることを特徴とする請求項1記載の電子部品焼成用セッターの製造方法。   The method for producing a setter for firing electronic parts according to claim 1, wherein the purity of the alumina raw material is 99.5% or more. 請求項1〜3の何れかに記載の方法で製造された電子部品焼成用セッターであって、気孔率が1%以下で、曲げ強度が250MPa以上であることを特徴とする電子部品焼成用セッター。   A setter for firing an electronic component manufactured by the method according to any one of claims 1 to 3, wherein the porosity is 1% or less and the bending strength is 250 MPa or more. . 請求項4記載の電子部品焼成用セッターを基材とし、その被焼成物と接する表面層に安定化ジルコニアを主成分とするコート層を持つことを特徴とする電子部品焼成用セッター。   A setter for firing an electronic component comprising the setter for firing an electronic component according to claim 4 as a base material and having a coating layer mainly composed of stabilized zirconia on a surface layer in contact with the object to be fired. 請求項5記載の電子部品焼成用セッターにおいて、基材と表面層との間に、1層または複数層の中間層を持つことを特徴とする電子部品焼成用セッター。   6. The electronic component firing setter according to claim 5, wherein one or more intermediate layers are provided between the base material and the surface layer. 電子部品載置面のRaが5以上50以下の粗面であることを特徴とする請求項4〜6の何れかに記載の電子部品焼成用セッター。   7. The electronic component firing setter according to claim 4, wherein Ra of the electronic component placement surface is a rough surface of 5 to 50. 電子部品載置面を有する本体と、複数積み重ねたセッター間に空間を形成するための支柱となる脚部とを有するものであることを特徴とする請求項4〜7の何れかに記載の電子部品焼成用セッター。   The electronic device according to any one of claims 4 to 7, further comprising: a main body having an electronic component placement surface; and a leg portion serving as a support for forming a space between a plurality of stacked setters. Setter for firing parts.
JP2008076977A 2008-03-25 2008-03-25 Electronic component firing setter and method for manufacturing the same Active JP4818300B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008076977A JP4818300B2 (en) 2008-03-25 2008-03-25 Electronic component firing setter and method for manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008076977A JP4818300B2 (en) 2008-03-25 2008-03-25 Electronic component firing setter and method for manufacturing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009227527A JP2009227527A (en) 2009-10-08
JP4818300B2 true JP4818300B2 (en) 2011-11-16

Family

ID=41243361

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008076977A Active JP4818300B2 (en) 2008-03-25 2008-03-25 Electronic component firing setter and method for manufacturing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4818300B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5722897B2 (en) 2010-07-26 2015-05-27 日本碍子株式会社 Rack for baking
KR200468934Y1 (en) 2013-04-24 2013-09-10 이철휘 Multistage stackable sagger of box type
JP6876635B2 (en) * 2018-01-10 2021-05-26 日本碍子株式会社 Baking setter

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61127660A (en) * 1984-11-26 1986-06-14 旭化成株式会社 Alumina thin plate sintered body
JPS63194187A (en) * 1987-02-09 1988-08-11 三菱電機株式会社 Tool material for baking
JPH04265268A (en) * 1991-01-30 1992-09-21 Matsushita Electric Works Ltd Manufacture of alumina substrate
JP2000159568A (en) * 1998-11-20 2000-06-13 Ngk Spark Plug Co Ltd Alumina-based sintered product and its production
JP4460815B2 (en) * 2002-04-08 2010-05-12 東京窯業株式会社 Setter for firing
JP2004115332A (en) * 2002-09-27 2004-04-15 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd Tool for firing electronic component
JP2005170769A (en) * 2003-12-15 2005-06-30 Tdk Corp Method for producing ceramic substrate

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009227527A (en) 2009-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101819748B1 (en) Setter for firing
JP5972630B2 (en) Manufacturing method of electrostatic chuck
JP6078885B2 (en) Composite refractory and method for producing composite refractory
US9650302B2 (en) Method for producing electrostatic chuck and electrostatic chuck
EP1561737B1 (en) Silicon carbide matrix composite material, process for producing the same and process for producing part of silicon carbide matrix composite material
KR20050088051A (en) Corrosion resistant members
JP5348750B2 (en) Method for producing sintered body and sintered body
JP4818300B2 (en) Electronic component firing setter and method for manufacturing the same
JP7220527B2 (en) baking tools
JP6025586B2 (en) Setter manufacturing method
JP4596855B2 (en) Metal-ceramic composite structure and electrode member for plasma generation comprising the same
JP2004136647A (en) Manufacturing method of composite sintered body, manufacturing method of composite molded body, and composite sintered body and composite molded body
JP7216611B2 (en) Manufacturing method of SiC sintered member
KR20180130192A (en) Silicon nitride substrate without planarization and method of manufacturing the same
KR20050073455A (en) Jig for calcining electronic component
JP6366976B2 (en) Heat treatment member made of porous ceramics
JP2001220260A (en) Alumina-based porous refractory sheet and method for producing the same
KR101238888B1 (en) Setter plate and method of producing setter plate
JP3949950B2 (en) Thermal shock resistant alumina / zirconia firing jig and manufacturing method thereof (normal firing)
JP4054098B2 (en) Firing jig
JPH11322432A (en) Green body and sintered body of aln powder, and their production
KR20140044963A (en) Alumina-based sintered body and the preparation method thereof
JP2020142951A (en) Heat treatment setter composed of ceramic sintered body with irregularities processed surface
JP2007051062A (en) Molded product of aluminum nitride powder, sintered product and manufacturing method
JPH1047867A (en) Thin-wall jig for firing of electronic component

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090916

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110210

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110215

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110413

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110527

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110714

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110812

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110830

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140909

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4818300

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150