JP5465909B2 - セラミック成形体の製造方法 - Google Patents
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プラスチック製(ポリプロピレン)容器(直径φ=54mm)に乾燥剤(シリカゲル)を入れ、開口部を多孔質シートで封じ、温度40℃、90Rh%で1時間保持した際の重量変化量を透湿度として評価する。
プラスチック製(ポリプロピレン)容器(直径φ=54mm)に乾燥剤(シリカゲル)を入れ、開口部を多孔質シート20で封じ、温度40℃、90Rh%で1時間保持した際の重量変化量を透湿度として評価する。
無塵紙(85μm):59g/m2・h
無塵紙(55μm):67g/m2・h
無塵紙(85μmの2枚重ね):48g/m2・h
PET(75μm):0.5g/m2・h
導体ペースト14としては、バインダとしてエポキシ、フェノール等の未硬化物を含有するものが好ましいが、とりわけ、レゾール型フェノール樹脂を含有するものが好ましい。また、金属粉末については、Ag、Pd、Au、Pt、Cu、Ni、Rhといった金属の単体又は合金、金属間化合物を用いることができるが、同時焼成されるセラミック成形体30に要求される特性、すなわち、焼成時の酸素分圧、温度、焼成収縮温度特性を考慮し、適宜選択される。焼成収縮温度特性については金属粉末組成だけではなく、金属粉末の粒径、比表面積、凝集度によっても適宜制御される。導体ペースト14中のバインダ分量については、例えば、Ag粉末の場合、金属粉末重量の1%〜10%の範囲を使用するが、セラミック成形体30の焼成収縮率、スクリーン印刷時の印刷性を考慮し、3〜6%の範囲が好ましい。
スラリー28は、無機成分粉末として、用途に応じ、アルミナ、安定化ジルコニア、各種圧電セラミック材料、各種誘電セラミック材料、といった酸化物セラミックスをはじめ、シリコンナイトライド、アルミナイトライドといった窒化物セラミックス、シリコンカーバイド、タングステンカーバイドといった炭化物セラミックス粉末やバインダとしてのガラス成分を含んだセラミックス粉末が含まれる。
スラリー28中に含有されるゲル化剤は、分散媒と化学結合し、スラリー28を固化可能な物質である。従って、ゲル化剤は、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、例えば、モノマー、オリゴマー、架橋剤の添加により三次元的に架橋するプレポリマー(例えば、ポリビニルアルコール、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等)等のいずれであってもよい。
型22の下面開口18bに設置するフィルム12として厚み75μmのPETフィルムを使用し、型22の上面開口18aに設置する多孔質シート20としてガス透過性が1500g/mm2・24hrで、且つ、厚みが85μmの無塵紙を使用し、上述した本実施の形態に係る製造方法(図1参照)と同様の製造方法によって実施例1に係るセラミック成形体を作製した。
型の上面に設置する多孔質シート20の代わりに厚み75μmのPETフィルム(型の下面に設置したフィルムと同様のPETフィルム)を使用し、分散媒蒸発工程で、上面開口18aに設置していたPETフィルムを取り外して乾燥処理を行うこと以外は、上述した実施例1と同様にして比較例に係るセラミック成形体を作製した。
16…導体成形体 18…枠体
18a…上面開口 18b…下面開口
20…多孔質シート 22…型
24…内部空間 28…スラリー
30…セラミック成形体
Claims (10)
- 少なくとも上面に開口を有する治具の前記開口を塞ぐように多孔質シートを設置して、内部空間を有する型を構成する工程と、
少なくともセラミック粉末と分散媒とが混合されたスラリーを、前記型の前記内部空間に注入する注型工程と、
前記型内に注型されたスラリーから分散媒を蒸発させる分散媒蒸発工程とを有し、
前記分散媒蒸発工程は、前記多孔質シートを前記開口を塞ぐように設置した状態で行うことを特徴とするセラミック成形体の製造方法。 - 請求項1記載のセラミック成形体の製造方法において、
前記治具は、上面及び下面にそれぞれ開口を有する枠体にて構成され、
前記型は、前記治具と、前記治具の上面の開口を塞ぐように設置された前記多孔質シートと、前記治具の下面の開口を塞ぐように設置されたフィルムとを有し、
前記分散媒蒸発工程は、前記多孔質シートを前記上面の開口を塞ぐように、且つ、前記フィルムを前記下面の開口を塞ぐように設置した状態で行うことを特徴とするセラミック成形体の製造方法。 - 請求項1記載のセラミック成形体の製造方法において、
前記治具は、上面及び下面にそれぞれ開口を有する枠体にて構成され、
前記型は、前記治具と、前記治具の上面の開口を塞ぐように設置された前記多孔質シートと、前記治具の下面の開口を塞ぐように設置された別の多孔質シートとを有し、
前記分散媒蒸発工程は、前記多孔質シートを前記上面の開口を塞ぐように、且つ、前記別の多孔質シートを前記下面の開口を塞ぐように設置した状態で行うことを特徴とするセラミック成形体の製造方法。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載のセラミック成形体の製造方法において、
前記多孔質シートは、前記スラリーが含浸可能な多孔質材にて構成されていることを特徴とするセラミック成形体の製造方法。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載のセラミック成形体の製造方法において、
前記多孔質シートは、前記スラリーの前記分散媒の蒸気が透過可能な多孔質材にて構成されていることを特徴とするセラミック成形体の製造方法。 - 請求項5記載のセラミック成形体の製造方法において、
前記多孔質シートの透湿度が下記の評価方法で45〜85g/m2・hであることを特徴とするセラミック成形体の製造方法。
[評価方法]
プラスチック製(ポリプロピレン)容器(直径φ=54mm)に乾燥剤(シリカゲル)を入れ、開口部を多孔質シートで封じ、温度40℃、90Rh%で1時間保持した際の重量変化量を透湿度として評価する。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載のセラミック成形体の製造方法において、
前記多孔質シートは、無塵紙であることを特徴とするセラミック成形体の製造方法。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載のセラミック成形体の製造方法において、
前記スラリーは、さらに熱硬化性樹脂前駆体を含むことを特徴とするセラミック成形体の製造方法。 - 請求項1〜8のいずれか1項に記載のセラミック成形体の製造方法において、
さらに、前記型の底面となる部分に導体成形体を形成する導体形成工程を有し、
前記注型工程は、前記底面上に導体成形体が形成された前記型の前記内部空間に、前記スラリーを注入することを特徴とするセラミック成形体の製造方法。 - 請求項9記載のセラミック成形体の製造方法において、
前記導体形成工程は、フェノール樹脂と銀(Ag)、金(Au)、銅(Cu)系の金属の少なくとも1種類の粉末を含む導体ペーストをパターン形成し、その後、硬化することによって前記導体成形体を得ることを特徴とするセラミック成形体の製造方法。
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