JPH0384390A - 焼成用治具 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明はセラミック成形品を焼成する際に使用するセラ
ミックの焼成用治具に係り、特に寸法が異なる複数の被
焼成物を同時に保持し、効率的に焼成することができる
上に、被焼成物の変形を防止することが可能であり、高
品質の焼結製品を高い歩留りで製造することが可能なセ
ラミックの焼成用治具に関する。

（従来の技術〉 窒化けい素（Ｓｊ３Ｎ４　）やアルミナ（Ａ［２０３）
等から成るセラミック製品は、例えば粉体状あるいは泥
漿状の原料を成形プレス等で所定の形状に成形し、しか
る後にこの成形品を焼成して得られる。焼成工程は、製
品の酸化や変質を防止するために通常は水素や窒素雰囲
気中で１０００〜１８００℃の高温に加熱して行なわれ
る。

従来このようなセラミック成形品を焼成する場合には製
品材料と同一のセラミック材料で形成した厚い板状の焼
成用治具の上面に生成形体を所定数だけ載置し、この焼
成用治具を多段に積層して加熱炉内に収容して焼成を行
なっている。

しかしながら従来の板状の焼成用治具上面に複数のセラ
ミック成形体を単に並べて焼成操作を行なうと、焼成炉
の振動や取扱時の衝撃がセラミック成形体に伝わり、セ
ラミック成形体が転倒して変形し、変形状態のまま焼成
されてしまう場合が多い。また複数のセラミック成形体
同士が接触して変形したり損傷したりする場合が多く、
いずれにしろ寸法精度や形状精度が高い焼結体を得るこ
とが困難であった。特に半導体製品を製造するときに使
用するワイヤボンディングキャピラリなど、内径１０μ
椛程度の微細な穴を形成した、細長比が大きい円柱状の
焼結体を形成する場合、その生成形体を水平方向に載置
すると変形が著しくなり、また生成形体が相互に衝突し
て穴の端部を閉塞させてしまう結果、不良品を発生する
割合が高い。

そこで上記の問題点を解決するために、第３図に示すよ
うに被焼成物である成形体の外径よりやや大きい保持穴
１を多数穿設した焼成用治具２を使用して、第４図に示
すように各保持穴１内に成形体３を嵌挿し、成形体３の
段部３ａを焼成用治具２の上面で保持し、成形体３を懸
吊した状態で焼成する焼成用治具２も採用されている。

この焼成用治具２の保持穴１内に各成形体３は垂直に保
持されるため焼成時に成形体３が転倒して変形を生じた
り、先端部が他の成形体３と衝突して損傷したりするお
それが解潤される。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら第３図に示すような従来の焼成用治具にお
いては、穿設されでいる多数の保持穴が全て同一径で形
成されているため、特定の外径を有する成形体にのみ適
用することができ、汎用性が低い欠点がある。すなわち
外径が異なる多種類の成形体を焼成づる場合には、それ
ぞれの成形体の外径に対応した保持穴を右する焼成用治
具を種類毎に調製して焼成炉内に多段に積層し−（焼成
する必要がある。

そのため焼成用治具の製作数が多く、コストが増加する
とともに焼成炉内における高温ガスの流通が阻害される
部位が発生し、焼結体の品質や歩留りが低下してしまう
問題点があった。また空間容積および熱出力が大きな焼
成炉が必要とされた。

一方１枚の治具本体に異なる内径を有する複数種類の保
持穴を穿設した焼成用治具も採用されている。しかしそ
の保持穴の内径より著しく小さい外径を有する成形体は
安定的に保持できない欠点がある。いずれにしても各焼
成用治具の適用範囲が狭く汎用性が低下してしまう欠点
があった。

本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので
あり、外径寸法が異なる複数の成形体を同時に保持し効
率的に焼成することができ、成形体の変形を防止し、高
品質な成形体を高い歩留りで製造することが可能な焼成
用治具を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明に係る焼成用治具は、段
付円柱状で外径が異なる複数の被焼成物を一括して保持
し同時に焼成づる焼成用治具であり、最大径の被焼成物
の段下部を垂直方向に嵌挿しで保持する多数の保持穴を
穿設した治具本体と、この保持穴より小さい内径の挿通
穴を有し、上記治具本体の保持穴に入れ子式にｗ！着自
在に形成された複数のブッシングとから成ることを特徴
とする。

また隣接するブッシングを治具本体の保持穴に嵌着した
ときに、各ブッシングの上端面と治具本体の上端面とが
同一平面上に位置するように、治具本体の保持穴および
ブッシングの挿通穴の縦断面をＮ段状に形成するとよい
。

（作用） 上記構成に係る焼成用治具によれば、最大径を有する被
焼成物は、そのまま治具本体の保持穴に嵌挿することに
よって垂直に保持される。また外径が小さい被焼成物を
保持しようとする場合には、その被焼成物の外径に対応
する挿通穴を有するブッシングを介装して治具本体の保
持穴に嵌挿する。このように被焼成物の外径に合ったブ
ッシングを適宜組み合せることにより外径が異なる複数
の被焼成物を全て１枚の治具本体に保持させることがで
きる。

そのため従来のように保持穴の径が異なる複数の焼成用
治具を用意する必要がなくなり、多種類の被焼成物をそ
の変形が生じない状態で迅速に治具本体に保持し、同時
に焼成することが可能となり、焼結体の製造効率および
品質を大幅に高めることができる。

また治具本体の保持穴およびブッシングの挿通穴の縦断
面を階段状に形成し、隣接したブッシングを治具本体の
保持穴に嵌着したときに、各ブッシングの上端面ど治具
本体の上端面とが同一平面上に位置するように構成する
ことにより、各ブッシングの上端面および治具本体の上
端面を同時に研摩加工することができる。すなわち焼成
用治具は使用するに伴って経時的に損傷したり、そりを
発生して、被焼成物を垂直に保持する位置Ｍ度が低下す
るおそれがある。その場合はブッシングと治具本体とを
組み合せた状態で、それらの上端面を同時に再研摩する
ことにより、被焼成物に対する保持面の水平度を適宜、
修正することが可能となり、被焼成物に変形が発生する
ことを効果的に防止することができる。

（実施例） 次に本発明の一実施例について添（＝１図面を参照して
説明する。第１図は本発明に係る焼成用治具の一実施例
を示す断面図である。

すなわち本実施例に係る焼成用治具２ａは、本体径より
大きい外径を有する段１０ａ、１０ｂ。

１０ｃを備え、本体外径が異なる３種類の被焼成物５ａ
、５ｂ、５ｃを一括して保持し同時に焼成する焼成用治
具２ａであり、最大径の被焼成物５ａの股下部を垂直方
向に嵌挿して保持する多数の保持穴１ａを穿設した治具
本体６ａと、この保持穴１ａより小ざい内径の挿通７ａ
、７ｂ穴を有し、上記治具本体６ａの各保持穴１ａに入
れ子式に嵌着自在に形成された２個の１ッシング８ａ、
８ｂとから構成される。

ここで治具本体６ａおよびブッシング８ａ、８ｂは焼成
時に被焼成物５８〜５Ｃと反応しない材料、例えば被焼
成物５８〜５Ｃと同一のセラミック材で形成するとよい
。また焼成時における焼成用治具２ａと被焼成物５８〜
５Ｃとの融着を防止するために、治具本体６ａ上面およ
び各ブッシング８ａ、８ｂ上面にホーニング加工等を施
し、目荒ししておくとよい。

本実施例に係る焼成用治具２ａによれば、最大径を有す
る被焼成物５ａは、そのまま治具本体６ａの保持穴１ａ
に嵌挿されることにより、垂直に保持される。また中程
度の外径を有する被焼成物５ｂは、ブッシング８ａを介
して保持穴１ａに嵌挿される。同様に外径が小さい被焼
成物５Ｇを保持させる場合は、まず、その被焼成物５Ｃ
の外径に対応する挿通穴７ｂを有するブッシング８ｂに
被焼成物５Ｇを嵌着し、さらにブッシング８ａを入れ子
式に介装した上で保持穴１ａ内に嵌挿する。

このように被焼成物５ａ−５Ｇの外径に合ったブッシン
グ８ａ、８ｂを適宜組み合せることにより外径が異なる
３種類の被焼成物５８〜５ｃを全て１枚の治具本体６ａ
に保持させることができる。

そのため従来のように保持穴の径が異なる複数の焼成用
治具を用意する必要がなくなり、多種類の被焼成物をそ
の変形が生じない状態で迅速に治具本体に保持し、同時
に焼成することが可能となり、セラミック焼結体の製造
効率および品質を大幅に高めることができる。

次に本発明の他の実施例について第２図を参照して説明
する。なお第１図に示す実施例と同一要素には同一符号
を付している。

すなわち本実施例に係る焼成用治具２ｂは、治具本体６
ｂの保持穴１ｂおよびブッシング９ａの挿通穴７Ｃの縦
断面を階段状に形威し、隣接したブッシング９ａ、９ｂ
を治具本体６ｂの保持穴１ｂに嵌着したときに、各ブッ
シング９ａ、９ｂの上端面と治具本体６ｂの上端面どが
同一平面上に位置するように構成したことを特徴として
いる。

そのため、焼成用治具２ｂが使用によって変形した場合
に、その変形部を修正するために各ブッシンク９ａ、９
ｂの上端面および治具本体６ｂの上端面とを同時にｒＩ
Ｉｌ摩加工することができる。すなわち焼成用治具２ｂ
は使用するに伴って経時的に損傷したり、そりを発生し
て、被焼成物５８〜５Ｇを垂直に保持する位置精度が低
下するおそれがある。その場合はブッシング９ａ、９ｂ
と治具本体６ｂとを組み合せた状態で、それらの上端面
を同時に再研摩することが可能であり、被焼成物５ａ〜
５Ｃに対する保持面の水平度を適宜、修正することが可
能となり、被焼成物５８〜５Ｃに変形が発生することを
効果的に防止することができる。

なお以上の実施例においては各保持穴１ａ、１ｂに対し
て、それぞれ入れ子式に嵌着する２個のブッシング８ａ
、８ｂ（またはブッシング９ａ。

９ｂ）を設けた例で示しているが、ブッシングの数を３
個以上に設定して構成することもできる。

〔発明の効果〕

以上説明の通り、本発明に係る焼成用治具によれば、最
大径を有する被焼成物は、そのまま冶１ 具本体の保持穴に嵌挿することによって垂直に保持され
る。また外径が小さい被焼成物を保持しようとする場合
には、その被焼成物の外径に対応する挿通穴を有するブ
ッシングを介装して治具本体の保持穴に嵌挿する。この
ように被焼成物の外径に合ったブッシングを適宜組み合
せることにより外径が異なる複数の被焼成物を全て１枚
の治具本体に保持させることができる。

そのため従来のように保持穴の径が異なる複数の焼成用
治具を用意する必要がなくなり、多種類の被焼成物をそ
の変形が生じない状態で迅速に治具本体に保持し、同時
に焼成することが可能どなり、焼結体の製造効率および
品質を大幅に高めることができる。

また治具本体の保持穴およびブッシングの挿通穴の縦断
面を階段状に形成し、隣接したブッシングを治具本体の
保持穴に嵌着したときに、各ブッシングの上端面と治具
本体の上端面とが同一平面上に位置するように構成する
ことにより、各ブッシングの上端面および治具本体の上
端面とを同時　９ に研摩加工することができる。すなわち焼成用治具は使
用するに伴って経時的に１！（１シたり、そりを発生し
て、被焼成物を垂直に保持する位置精度が低下するおそ
れがある。その場合はブッシングと治具本体とを組み合
せた状態で、それらの上端面を同時に再研摩することに
より、被焼成物に対する保持面の水平度を適宜、修正す
ることが可能となり、被焼成物に変形が発生することを
効果的に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る焼成用治具の一実施例を示す断面
図、第２図は本発明の他の実施例を示す断面図、第３図
は従来の焼成用治具の構造を示す斜視図、第４図は第３
図におけるＩＶ　−ＩＶ矢視断面図である。 １．１ａ、１ｂ・・・保持穴、２．２ａ、２ｂ・・・焼
成用治具、３・・・成形体く被焼成物）、３ａ・・・段
部、５ａ、５ｂ、５ｃ・・・被焼成物、６ａ、６ｂ−・
・治具本体、７ａ、７ｂ、７ｃｍ・・挿通穴、８ａ、８
ｂ・・・ブッシング、 ９ａ。 ９ｂ・・・ブッシング、 ａ、１０ｂ、１０Ｇ・・・段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、段付円柱状で外径が異なる複数の被焼成物を一括し
   て保持し同時に焼成する焼成用治具であり、最大径の被
   焼成物の段下部を垂部直方向に嵌挿して保持する多数の
   保持穴を穿設した治具本体と、この保持穴より小さい内
   径の挿通穴を有し、上記治具本体の保持穴に入れ子式に
   嵌着自在に形成された複数のブッシングとから成ること
   を特徴とする焼成用治具。 ２、隣接するブッシングを治具本体の保持穴に嵌着した
   ときに、各ブッシングの上端面と治具本体の上端面とが
   同一平面上に位置するように、治具本体の保持穴および
   ブッシングの挿通穴の縦断面を階段状に形成したことを
   特徴とする請求項１記載の焼成用治具。