JPH02106692A - 焼成用治具およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は焼成用治具およびその製造方法に関し、特に
たとえばセラミック電子部品などを焼成するときに、焼
成炉中においてセラミック電子部品材料を載せるための
、焼成用治具およびその製造方法に関する。

（従来技術） 従来、焼成用治具１としては、第４図に示すように、基
板２の表面に表面Ｎ３を形成したものがあった。この基
板２は、純度８２〜９７％のアルミナやムライトなどを
焼成することによって形成されている。この基板２の表
面には、９８％以上の高純度のアルミナやジルコニアな
どのスラリーをふで塗りなどによって塗布し、焼成する
ことによって、被焼成物と反応しにくい表面層３が形成
されている。

このような焼成用治具１を用いれば、セラミック材料と
反応しにくい表面層３が存在するために、焼成されたセ
ラミックの特性の劣化を防ぐことができる。

また、別の方法として、焼成用治具に表面層を形成する
のではなく、焼成用治具と被焼成物との間に、ジルコニ
ア等の被焼成物と反応しにくい材料からなるセッターを
介在させて焼成をおこなうことにより、焼成用治具と被
焼成物との反応を防ぐという方法も採用されていた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来の表面層を形成した焼成用治具では
、基板と表面層とを形成するために、２回の焼成を行わ
なければならず、その製造コストが大きくなってしまう
。また、基板と表面層とは個別に焼成するために、基板
と表面層との接着強度が弱く、焼成用治具の寿命が短い
という問題点があった。さらに、高純度のアルミナやジ
ルコニアなどのスラリーをふで塗りする方法では、表面
層の厚みが薄く、表面層が破損しやすいということやジ
ルコニア等からなるセンターを用いる方法では、全く余
分なコストがかかってしまうという問題点があった。

それゆえに、この発明の主たる目的は、これらの従来の
問題点を解消して、１回の焼成で製造することができ、
かつ寿命の長い、焼成用治具を提供することである。

さらに、この発明の目的は、このような新規な焼成用治
具の製造方法を提供することである。

（課題を解決するだめの手段） この発明は、焼成炉中においてセラミック材料を焼成す
るときに、セラミック材料を載置するための焼成用治具
において、内部層と、内部層の注入口を除く全面を覆う
セラミ・２り材料と反応しにくい材料からなる表面層と
を有する構造にするとともに、内部層と表面層とを１回
の焼成によって形成するようにした、焼成用治具である
。

さらに、この発明は、内部層と、内部層の注入口を除く
全面を覆う表面層とを有してなる焼成用治具の製造方法
であって、石膏で所定の形状からなる型を形成する工程
と、型に表面層用材料を注入する工程と、型に注入した
表面層用材料を放置して、型の内壁に表面層用材料を付
着させる工程と、型の内壁に付着されていない表面層用
材料を型から排出する工程と、表面層用材料が付着した
型に内部層用材料を注入する工程と、型に注入した内部
層用材料を放置して、内部層用材料を成型する工程と、
型から内部層用材料と表面層用材料とを外す工程と、内
部層用材料および表面層用材料を焼成する工程とを含む
、焼成用治具の製造方法である。

（作用） 型に注入された表面層用材料を放置することによって、
表面層用材料の水分が型に吸収され、表面層用材料が型
の内壁に付着する。このとき、表面層用材料を放置する
時間を調整すれば、水分の吸収量が調整されて、型の内
壁に付着する表面層用材料の厚みが変わる。

また、型に注入された内部層用材料を放置することによ
って、内部層用材料の水分が型に吸収され、内部層用材
料が成型される。このとき、型の内壁に付着した表面層
用材料と、成型された内部層用材料とが一体となる。

（発明の効果） この発明によれば、型に注入した内部層用材料を放置し
て成型した段階で、内部層用材料と表面層用（；料とが
一体となるため、１回の焼成工程で、内部層と表面層上
を形成することができる。したがって、この焼成用治具
を製造するためのコストを下げることができる。さらに
、内部層用材料を焼成した後表面層用材料を塗布して焼
成した場合に比べて、内部層と表面層との接着強度が大
きいため、焼成用治具の寿命を長くすることができる。

しかも、表面層用材料を放置する時間を調整することに
よって、表面層の厚みを変えることができ、必要に応じ
て表面層の厚みを厚くすることができる。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点
は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から
一層明らかとなろう。

（実施例） 第１Ａ図はこの発明の一実施例を示す斜視図であり、第
１Ｂ図は第１Ａ図の線ＩＢ−ＩＢにおける断面図である
。この焼成用治具１０は、純度８２〜９７％のアルミナ
やムライトなどの材料からなる内部層１２と、内部層１
２の全面を覆い、かつ９８％以上の高純度のアルミナや
ジルコニアなどの被焼成物と反応しにくい材料からなる
表面層１４とを有する構造からなっている。内部層１２
および表面層１４は、これらの材料をあらかじめ一体的
に成型した後、同時に焼成することによって形成される
。

このような焼成用治具１０を製造するには、まず内部層
用材料９表面層用材料および石膏が準備される。内部層
用材料としては、たとえば純度８２〜９７％のアルミナ
やムライトなどをスラリー状にしたものが用いられる。

また、表面層用材料としては、９８％以上の高純度のア
ルミナやジルコニアなどをスラリー状にしたものが用い
られる。

次に、石膏を用いて、第２Ａ図に示すような型２０が形
成される。型２０は、下型２０ａおよび上型２０ｂから
なり、下型２０ａと上型２０ｂとで矩形の空洞部２０ｃ
が形成される。上型２０ｂには、内部層用材料や表面層
用材料を注入するための注入口２２が形成される。

次に、型２０の空洞部２０ｃに、注入口２２を通じて表
面層用材料２４が注入される。そして、所定時間放置す
ることによって、型２０に表面層用材料２４の水分が型
２０に吸収され、型２０の内壁に表面層用材料２４が付
着する。したがって、型２０の内壁に付着していない表
面層用材料２４を排出すれば、第２Ｂ図に示すように、
型２０の内壁に表面層用材料２４の層が形成される。

次に、第２Ｃ図に示すように、表面層用材料２４の層が
形成された型２０の空洞部２０ｃに、内部層用材料２６
が圧力注入される。そして、型２０に圧力注入された内
部層用材料２６が、所定時間放置される。内部層用材料
２６を放置することによって、内部層用材料２６の水分
が先に形成された表面層を介して型２０に吸収され、そ
れによって内部層用材料２６が成型される。このとき、
内部層用材料２６と型２０の内壁に付着した表面層用材
料２４とが一体となる。

表面層用材料２４と内部層用材料２６とが一体に成型さ
れると、型２０からこの成型物が取り外される。この成
型物を焼成することによって、内部層１２と表面層１４
とが同時に形成される。

次に、実際に行った実施例について説明する。

まず、表面層用材料２４として、９９．７％以上の純度
を有するアルミナで粘度約１００ｃｐｓのスラリーを形
成した。この表面層用材料２４を石膏型２０に注入し、
２分間放置した後、表面層用材料２４を石膏型から排出
した。

次に、内部層用材料２６として、９２％の純度を有する
アルミナで粘度約９５ｃｐｓのスラリーを形成した。こ
の内部層用材料２６を１．５ｋｇ／ｃｎｌの圧力で石膏
型２０に圧力注入し、圧力を加えた状態で３０分間放置
した。その後、上型２０ｂのみを取り外し、さらに６０
分間放置した。そして、内部層用材料２６から一定の水
分が石膏型２ｏに吸収されることによって、成型される
のを待って、全体を下型２０ａから取り外した。得られ
た成型物を２４時間自然放置した後、１６００　’Ｃで
焼成して、焼成用治具１０を得た。

このようにして形成された焼成用治具１０では、内部層
１２の全面にセラミック材料と反応しにくい表面層１４
が形成されているため、この焼成用治具１０上にセラミ
ック材料を置いて焼成すれば、得られたセラミックの特
性が変化しにくい。なお、この方法で焼成用治具ｌＯを
形成すれば、表面層１４の厚みを自由に変えることがで
きるため、セラミック材料と内部層１２との反応を極度
に抑えることができる。

さらに、表面層用材料２４と内部用材料２６とが、スラ
リーの状態で成型時に一体化されるため、これらの間の
接合強度が強く表面層１４の寿命が長い。また、内部層
１２の注入口を除く全面に表面層１４が形成されている
ため、焼成用治具１０の両面をたとえば交互に使用する
ことができ、そのため焼成用治具１０を長期間使用する
ことができる。

この焼成用治具１０では、表面層１４によって内部層１
２とセラミック材料との反応が防がれるため、内部層１
２の材料として熱間強度や耐スポーリング性の高い材料
を自由に選択することができる。さらに、１回の焼成で
焼成用治具１０を形成することができるため、従来の方
法に比べて焼成費用を下げることができる。

また、このような方法では、表面層１４の厚みを自由に
選ぶことができるため、表面層１４を厚くすれば、研磨
加工をすることによって表面層１４を緻密にすることが
できる。したがって、この焼成用治具ｌＯを用いれば、
高精度のセラミック部品を得ることができる。

なお、上述の実施例では、焼成用治具１０を矩形板状に
形成したが、第３図に示すように、匣状に形成したり、
その他るつぼ状に形成するなどその形状は任意に変更可
能である。

【図面の簡単な説明】 第１Ａ図および第１Ｂ図はこの発明の一実施例を示す図
であり、第１Ａ図はその斜視図であり、第１Ｂ図は第１
Ａ図の線ＩＢ−ＩＢにおける断面図である。 第２八図ないし第２Ｃ図は第１Ａ図および第１Ｂ図に示
す焼成用治具を製造するための工程を示す図解図である
。 第３図は第１図に示す焼成用治具の他の例を示す斜視図
である。 第４図はこの発明の背景となる従来の焼成用治具の一例
を示す斜視図である。 図において、１０は焼成用治具、Ｉ２は内部層、１４は
表面層、２０は型、２４は表面層用材料、２６は内部層
用材料を示す。 特許出願人　株式会社　村田製作所 代理人　弁理士　岡　１）　全　啓 第４図 第１Ａ図 第２Ａ図 第２Ｂ図 第２Ｃ図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　焼成炉中においてセラミック材料を焼成するときに
   、前記セラミック材料を載置するための焼成用治具にお
   いて、 内部層と、前記内部層の注入口を除く全面を覆う前記セ
   ラミック材料と反応しにくい材料からなる表面層とを有
   してなる構造にしたこと、 および、前記内部層と前記表面層とを１回の焼成によっ
   て形成したこと、 を特徴とする焼成用治具。 ２　内部層と、前記内部層の注入口を除く全面を覆う表
   面層とを有してなる焼成用治具の製造方法であって、 石膏で所定の形状からなる型を形成する工程、前記型に
   表面層用材料を注入する工程、 前記型に注入した前記表面層用材料を放置して、前記型
   の内壁に前記表面層用材料を付着させる工前記型の内壁
   に付着されていない前記表面層用材料を前記型から排出
   する工程、 前記表面層用材料が付着した前記型に内部層用材料を注
   入する工程、 前記型に注入した前記内部層用材料を放置して、前記内
   部層用材料を成型する工程、 前記型から前記内部層用材料と前記表面層用材料とを外
   す工程、および 前記内部層用材料および前記表面層用材料を焼成する工
   程を含む、焼成用治具の製造方法。