JPH05178673A - 電子部品焼成用治具 - Google Patents
電子部品焼成用治具Info
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- JPH05178673A JPH05178673A JP3358599A JP35859991A JPH05178673A JP H05178673 A JPH05178673 A JP H05178673A JP 3358599 A JP3358599 A JP 3358599A JP 35859991 A JP35859991 A JP 35859991A JP H05178673 A JPH05178673 A JP H05178673A
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- Japan
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- Pending
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Ceramic Capacitors (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は電子部品を焼成する際に用いる治具
において、溶射法により基体表面に電子部品と反応しに
くい層を形成させると共に、この層が熱履歴を受けても
容易に剥離しない構造を有する電子部品焼成用治具であ
る。 【構成】 Ａｌ2Ｏ3含有量が85重量％以上であるアルミ
ナ質またはアルミナ・シリカ質基体の表面に第一層とし
てアルミナを主体とする溶射層を形成させ、さらにその
上に第二層として未安定型ジルコニアの溶射層を形成さ
せた電子部品焼成用治具である。
において、溶射法により基体表面に電子部品と反応しに
くい層を形成させると共に、この層が熱履歴を受けても
容易に剥離しない構造を有する電子部品焼成用治具であ
る。 【構成】 Ａｌ2Ｏ3含有量が85重量％以上であるアルミ
ナ質またはアルミナ・シリカ質基体の表面に第一層とし
てアルミナを主体とする溶射層を形成させ、さらにその
上に第二層として未安定型ジルコニアの溶射層を形成さ
せた電子部品焼成用治具である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はセラミックコンデンサ
−、圧電素子、サ−ミスタなどの電子部品を焼成する際
に用いる匣鉢、棚板、セッタ−などの治具に関するもの
である。
−、圧電素子、サ−ミスタなどの電子部品を焼成する際
に用いる匣鉢、棚板、セッタ−などの治具に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】電子部品焼成用の治具は使用条件に応じ
た耐熱性と機械的強度を備えていなければならないが、
そのほかに重要な課題として焼成するセラミック電子部
品と反応しないことが要求される。すなわち電子部品が
焼成用治具と接触部分において反応すると融着したり、
組成変動によって特性低下するなどの不都合を生じるた
め、いかなる反応も望ましくない。
た耐熱性と機械的強度を備えていなければならないが、
そのほかに重要な課題として焼成するセラミック電子部
品と反応しないことが要求される。すなわち電子部品が
焼成用治具と接触部分において反応すると融着したり、
組成変動によって特性低下するなどの不都合を生じるた
め、いかなる反応も望ましくない。
【０００３】通常はこれら治具基体には耐熱衝撃性に富
むアルミナ・シリカ系の高アルミナ材料が使用される。
そして被焼成部品と基体成分との反応を防止する目的
で、ジルコニア製のセッタ−を載置したり、ジルコニア
粉末の焼結層や溶射層を形成させる方法が実施されてい
る。この際に使用されるジルコニアはＭｇＯ、ＣａＯ、
Ｙ2Ｏ3などの安定化剤を含む安定化ジルコニアである。
しかし、電子部品に含まれる微量成分の中にはジルコニ
ア中の安定化剤と反応するものがある。前記手段によっ
てこれらの電子部品を焼成した場合には、電子部品中の
特定の成分がジルコニア中の安定化剤と反応することに
よって電気特性が損なわれたり、治具のコ−ティング層
が早期に剥離するなどの問題を生じる。
むアルミナ・シリカ系の高アルミナ材料が使用される。
そして被焼成部品と基体成分との反応を防止する目的
で、ジルコニア製のセッタ−を載置したり、ジルコニア
粉末の焼結層や溶射層を形成させる方法が実施されてい
る。この際に使用されるジルコニアはＭｇＯ、ＣａＯ、
Ｙ2Ｏ3などの安定化剤を含む安定化ジルコニアである。
しかし、電子部品に含まれる微量成分の中にはジルコニ
ア中の安定化剤と反応するものがある。前記手段によっ
てこれらの電子部品を焼成した場合には、電子部品中の
特定の成分がジルコニア中の安定化剤と反応することに
よって電気特性が損なわれたり、治具のコ−ティング層
が早期に剥離するなどの問題を生じる。
【０００４】この反応を防止するには、安定化剤を含ま
ない未安定型ジルコニアを使用する方法もある。しかし
未安定型ジルコニアは1000℃近辺で相転移を起こすた
め、加熱冷却を繰り返すと相転移に伴う膨張に起因して
剥離や割れが発生しやすい。
ない未安定型ジルコニアを使用する方法もある。しかし
未安定型ジルコニアは1000℃近辺で相転移を起こすた
め、加熱冷却を繰り返すと相転移に伴う膨張に起因して
剥離や割れが発生しやすい。
【０００５】この問題を解決する手段として特開平2-22
9776号には、アルミナまたはムライトからなる基体表面
に粒度が1000番ないし2000番の範囲内にあるアルミナま
たはスピネルの焼結被膜を形成した後、未安定型ジルコ
ニアを溶射する方法が開示されている。この焼結被膜を
形成するには、基体表面にアルミナまたはスピネルの微
粉末を水に溶いたスラリ−を刷毛塗りやスプレ−などに
より塗布した後、乾燥して1400℃以上の温度で焼成する
ものである。
9776号には、アルミナまたはムライトからなる基体表面
に粒度が1000番ないし2000番の範囲内にあるアルミナま
たはスピネルの焼結被膜を形成した後、未安定型ジルコ
ニアを溶射する方法が開示されている。この焼結被膜を
形成するには、基体表面にアルミナまたはスピネルの微
粉末を水に溶いたスラリ−を刷毛塗りやスプレ−などに
より塗布した後、乾燥して1400℃以上の温度で焼成する
ものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の焼結被
膜を形成させる方法では、塗布層を乾燥・焼成する際に
生ずる収縮によって、被膜内に応力が発生し、溶射層と
ともに早期に剥離することが予測される。また被膜形成
箇所が裏面の場合、重力の作用により、より剥離しやす
いため適用は困難である。従って、基体表面に電子部品
と反応しにくい層を形成させると共に、この層が熱履歴
を受けても容易に剥離しない構造を有する電子部品焼成
用治具の出現が待たれている。
膜を形成させる方法では、塗布層を乾燥・焼成する際に
生ずる収縮によって、被膜内に応力が発生し、溶射層と
ともに早期に剥離することが予測される。また被膜形成
箇所が裏面の場合、重力の作用により、より剥離しやす
いため適用は困難である。従って、基体表面に電子部品
と反応しにくい層を形成させると共に、この層が熱履歴
を受けても容易に剥離しない構造を有する電子部品焼成
用治具の出現が待たれている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは基体表面に
ジルコニアの溶射被膜を形成させた電子部品焼成用治具
について鋭意検討した結果、未安定型のジルコニアの溶
射層で上述の問題を解決することができ、本発明を完成
させたものである。即ち、本発明はＡｌ2Ｏ3含有量が85
重量％以上であるアルミナ質またはアルミナ・シリカ質
基体の表面に第一層としてアルミナを主体とする溶射層
を形成させ、さらにその上に第二層として未安定型ジル
コニアの溶射層を形成させることを特徴とする電子部品
焼成用治具である。
ジルコニアの溶射被膜を形成させた電子部品焼成用治具
について鋭意検討した結果、未安定型のジルコニアの溶
射層で上述の問題を解決することができ、本発明を完成
させたものである。即ち、本発明はＡｌ2Ｏ3含有量が85
重量％以上であるアルミナ質またはアルミナ・シリカ質
基体の表面に第一層としてアルミナを主体とする溶射層
を形成させ、さらにその上に第二層として未安定型ジル
コニアの溶射層を形成させることを特徴とする電子部品
焼成用治具である。
【０００８】基体となるアルミナ質またはアルミナ・シ
リカ質材料は熱衝撃に強い通常の耐火れんがや匣鉢とし
て使用されるものであり、Ａｌ2Ｏ3単一成分またはＡｌ
2Ｏ3とＳｉＯ2を主成分とするもので、不可避的不純物
は通常の耐火物の範囲で許される。このアルミナ質また
はアルミナ・シリカ質基体のＡｌ2Ｏ3の含有量は85重量
％以上のものを使用する。Ａｌ2Ｏ3の含有量が85重量％
未満の場合は、基体の熱膨張率が小さくなるため、ジル
コニア溶射層のそれとの差が大きくなりジルコニア溶射
層が剥離しやすくなる。また基体のＳｉ成分がＡｌ2Ｏ3
やＺｒＯ2の溶射層中に移動拡散することにより、電子
部品の特性に悪影響を及ぼすため好ましくない。特にＳ
ｉＯ2との反応性が強い電子部品を焼成する場合には、
ＳｉＯ2成分を含まないＡｌ2Ｏ3単一成分の基体を用い
るのが、反応防止の上で効果が大きい。
リカ質材料は熱衝撃に強い通常の耐火れんがや匣鉢とし
て使用されるものであり、Ａｌ2Ｏ3単一成分またはＡｌ
2Ｏ3とＳｉＯ2を主成分とするもので、不可避的不純物
は通常の耐火物の範囲で許される。このアルミナ質また
はアルミナ・シリカ質基体のＡｌ2Ｏ3の含有量は85重量
％以上のものを使用する。Ａｌ2Ｏ3の含有量が85重量％
未満の場合は、基体の熱膨張率が小さくなるため、ジル
コニア溶射層のそれとの差が大きくなりジルコニア溶射
層が剥離しやすくなる。また基体のＳｉ成分がＡｌ2Ｏ3
やＺｒＯ2の溶射層中に移動拡散することにより、電子
部品の特性に悪影響を及ぼすため好ましくない。特にＳ
ｉＯ2との反応性が強い電子部品を焼成する場合には、
ＳｉＯ2成分を含まないＡｌ2Ｏ3単一成分の基体を用い
るのが、反応防止の上で効果が大きい。
【０００９】この基体の表面に形成する層は溶射によっ
て行われる。溶射には通常の溶射方法が適用できるが、
溶射材料のアルミナの融点から考えてプラズマ溶射が、
特に大型形状の治具への溶射には水プラズマ溶射が好ま
しい。溶射粉末は150μ以下の粒径のものを用い、溶射
層の厚みは一層が0.01mm以上、好ましくは0.05mm以上が
望ましい。溶射層の一層の厚みが0.01mm未満では、基体
中のＳｉＯ2成分が拡散しやすくなるため、溶射層によ
るＳｉＯ2と焼成部品との反応抑制が不十分となる。ま
た第一層のアルミナ溶射層が0.01mm未満の場合は、第二
層の未安定型ジルコニア溶射層の相転移によって発生す
る応力の吸収が不十分なため、ジルコニア溶射層が剥離
し易くなり好ましくない。
て行われる。溶射には通常の溶射方法が適用できるが、
溶射材料のアルミナの融点から考えてプラズマ溶射が、
特に大型形状の治具への溶射には水プラズマ溶射が好ま
しい。溶射粉末は150μ以下の粒径のものを用い、溶射
層の厚みは一層が0.01mm以上、好ましくは0.05mm以上が
望ましい。溶射層の一層の厚みが0.01mm未満では、基体
中のＳｉＯ2成分が拡散しやすくなるため、溶射層によ
るＳｉＯ2と焼成部品との反応抑制が不十分となる。ま
た第一層のアルミナ溶射層が0.01mm未満の場合は、第二
層の未安定型ジルコニア溶射層の相転移によって発生す
る応力の吸収が不十分なため、ジルコニア溶射層が剥離
し易くなり好ましくない。
【００１０】本発明において溶射をする際には、治具の
表面をできるだけ滑らかにするため、通常は溶射に先だ
って基体にブラストなどは施さず、焼き上がったまま、
または加工したままの基体を用いる。本発明の方法では
ブラストなどを施さなくても溶射層の剥離などは起こり
にくいが、特に基体と溶射層との接着を強固にする必要
がある場合には、溶射に先立ちブラストなどによって基
体の表面を粗面化しても良い。
表面をできるだけ滑らかにするため、通常は溶射に先だ
って基体にブラストなどは施さず、焼き上がったまま、
または加工したままの基体を用いる。本発明の方法では
ブラストなどを施さなくても溶射層の剥離などは起こり
にくいが、特に基体と溶射層との接着を強固にする必要
がある場合には、溶射に先立ちブラストなどによって基
体の表面を粗面化しても良い。
【００１１】まず第一層としてできるだけ高純度のアル
ミナを用い基体に溶射する。第一層にはアルミナ単独の
他に、アルミナとジルコニアとの混合粉末を用いること
もできる。ジルコニアとしては安定化、未安定型の何れ
でも良く、アルミナとの混合割合はジルコニアを50重量
％以下とする。
ミナを用い基体に溶射する。第一層にはアルミナ単独の
他に、アルミナとジルコニアとの混合粉末を用いること
もできる。ジルコニアとしては安定化、未安定型の何れ
でも良く、アルミナとの混合割合はジルコニアを50重量
％以下とする。
【００１２】次に、第二層として未安定型ジルコニアの
溶射を行う。この第二層の溶射は必要に応じて二層以上
の多層構造とする事もできる。例えば第一層にアルミナ
を溶射した後に、第二層に安定化ジルコニアを溶射し、
第三層に未安定型ジルコニアを溶射しても良い。本発明
に用いる未安定型ジルコニアとしては、天然に産出する
バデライトやジルコンからＳｉＯ2を除去したものある
いはこれらを電融処理したものを使用する。不純物の少
ないジルコニア粉末が好ましい。
溶射を行う。この第二層の溶射は必要に応じて二層以上
の多層構造とする事もできる。例えば第一層にアルミナ
を溶射した後に、第二層に安定化ジルコニアを溶射し、
第三層に未安定型ジルコニアを溶射しても良い。本発明
に用いる未安定型ジルコニアとしては、天然に産出する
バデライトやジルコンからＳｉＯ2を除去したものある
いはこれらを電融処理したものを使用する。不純物の少
ないジルコニア粉末が好ましい。
【００１３】本発明での溶射層は焼成部材の被焼成部品
が載置される接触面はもちろんのこと、この接触面の裏
側の面あるいは匣鉢形状での側壁内面部へも適用でき
る。部品載置面以外への溶射層形成も接触面と同様に部
品の反応を抑制する上で得られる効果が大きい。
が載置される接触面はもちろんのこと、この接触面の裏
側の面あるいは匣鉢形状での側壁内面部へも適用でき
る。部品載置面以外への溶射層形成も接触面と同様に部
品の反応を抑制する上で得られる効果が大きい。
【００１４】
【作用】未安定型ジルコニアは電子部品とは反応しにく
いものの、単斜晶、正方晶の転移にともない、体積で約
4％という大きな膨張・収縮を生じる。しかし、本発明
の電子部品焼成用治具では、この際生じる応力をアルミ
ナ中間層が緩和・吸収するため、未安定型ジルコニア層
に亀裂や剥離が発生しにくい。またアルミナ中間層も溶
射層で構成されているため、比較的緻密で容積安定性に
も優れている。さらに、基体のアルミナ、ムライトやジ
ルコニア溶射層とも反応しないため長期の高温使用で組
成変化がほとんどなく安定である。このためアルミナ溶
射層は基体に強固に接着しながら、未安定型ジルコニア
層を安定的に保持することができる。従って、本発明に
係わる電子部品焼成用部材では未安定型ジルコニア層は
アルミナ溶射層を介して基体に強固に保持されているた
め、加熱・冷却を繰り返し受けても亀裂や剥離が起こり
にくい。電子部品の焼成に本発明を適用した場合は、長
期に亙って電子部品と焼成部材との反応を防止できるた
め、被焼成部品の特性が安定し製品歩留の向上が図れ
る。
いものの、単斜晶、正方晶の転移にともない、体積で約
4％という大きな膨張・収縮を生じる。しかし、本発明
の電子部品焼成用治具では、この際生じる応力をアルミ
ナ中間層が緩和・吸収するため、未安定型ジルコニア層
に亀裂や剥離が発生しにくい。またアルミナ中間層も溶
射層で構成されているため、比較的緻密で容積安定性に
も優れている。さらに、基体のアルミナ、ムライトやジ
ルコニア溶射層とも反応しないため長期の高温使用で組
成変化がほとんどなく安定である。このためアルミナ溶
射層は基体に強固に接着しながら、未安定型ジルコニア
層を安定的に保持することができる。従って、本発明に
係わる電子部品焼成用部材では未安定型ジルコニア層は
アルミナ溶射層を介して基体に強固に保持されているた
め、加熱・冷却を繰り返し受けても亀裂や剥離が起こり
にくい。電子部品の焼成に本発明を適用した場合は、長
期に亙って電子部品と焼成部材との反応を防止できるた
め、被焼成部品の特性が安定し製品歩留の向上が図れ
る。
【００１５】
【実施例】以下この発明を実施例によって詳細に説明す
る。表１に示すアルミナ・シリカ質基体を150×150×10
mmに切り出し、その表面にブラスト処理を行わずに溶射
した。溶射には水プラズマ溶射装置を用い表１に示す仕
様により実施した。溶射後この治具をセラミックコンデ
ンサ−の焼成に繰り返し使用し、コンデンサ−と溶射層
との反応、溶射層の亀裂・剥離の発生状況を観察した。
コンデンサ−はチタン酸バリウムを主成分とし、その他
の低融成分を微量含むものである。焼成温度は1400℃、
焼成時間を4時間とした。治具使用後の外観観察結果を
表１に示す。
る。表１に示すアルミナ・シリカ質基体を150×150×10
mmに切り出し、その表面にブラスト処理を行わずに溶射
した。溶射には水プラズマ溶射装置を用い表１に示す仕
様により実施した。溶射後この治具をセラミックコンデ
ンサ−の焼成に繰り返し使用し、コンデンサ−と溶射層
との反応、溶射層の亀裂・剥離の発生状況を観察した。
コンデンサ−はチタン酸バリウムを主成分とし、その他
の低融成分を微量含むものである。焼成温度は1400℃、
焼成時間を4時間とした。治具使用後の外観観察結果を
表１に示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】Ａｌ2Ｏ3 99.5重量％その他の残部が不可
避的不純物よりなる純アルミナ質基体を用い、表２に示
すような溶射を行った他は実施例１と同様の操作を行っ
た。この結果を表２に示す。
避的不純物よりなる純アルミナ質基体を用い、表２に示
すような溶射を行った他は実施例１と同様の操作を行っ
た。この結果を表２に示す。
【００１８】
【表２】
【００１９】
【発明の効果】実施例に示す通り、本発明の電子部品焼
成用治具では、被焼成部品との反応がなく、亀裂や剥離
も起こりにくいため、長期間の安定使用が可能である。
特に反応性に富む成分を含むセラミックコンデンサ−の
焼成用治具として好適といえる。
成用治具では、被焼成部品との反応がなく、亀裂や剥離
も起こりにくいため、長期間の安定使用が可能である。
特に反応性に富む成分を含むセラミックコンデンサ−の
焼成用治具として好適といえる。
【００２０】
【表１】 （注） FZ 未安定型
ジルコニア PSZ CaO4.5％含有安定化ジルコニア
ジルコニア PSZ CaO4.5％含有安定化ジルコニア
【００２１】
【表２】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｇ 13/00 ３５１ Ａ 9174−5Ｅ
Claims (1)
- 【請求項１】 Ａｌ2Ｏ3含有量が85重量％以上であるア
ルミナ質またはアルミナ・シリカ質基体の表面にアルミ
ナを主体とする溶射層を形成させ、さらにその上に未安
定型ジルコニアの溶射層を形成させたことを特徴とする
電子部品焼成用治具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3358599A JPH05178673A (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 電子部品焼成用治具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3358599A JPH05178673A (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 電子部品焼成用治具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05178673A true JPH05178673A (ja) | 1993-07-20 |
Family
ID=18460148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3358599A Pending JPH05178673A (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 電子部品焼成用治具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05178673A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5804324A (en) * | 1995-01-18 | 1998-09-08 | Toshiba Ceramics Co., Ltd. | Setting member for heating material |
| US6001470A (en) * | 1996-11-27 | 1999-12-14 | Toshiba Ceramics Co., Ltd, | Calcining tool material and method of fabricating thereof |
| US6461156B2 (en) * | 2000-08-28 | 2002-10-08 | Mino Yogyo Co., Ltd. | Firing setters and process for producing these setters |
| US6617017B2 (en) | 2000-11-10 | 2003-09-09 | Ngk Insulators, Ltd. | Firing jig for electronic element |
-
1991
- 1991-12-27 JP JP3358599A patent/JPH05178673A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5804324A (en) * | 1995-01-18 | 1998-09-08 | Toshiba Ceramics Co., Ltd. | Setting member for heating material |
| US6001470A (en) * | 1996-11-27 | 1999-12-14 | Toshiba Ceramics Co., Ltd, | Calcining tool material and method of fabricating thereof |
| US6461156B2 (en) * | 2000-08-28 | 2002-10-08 | Mino Yogyo Co., Ltd. | Firing setters and process for producing these setters |
| US6617017B2 (en) | 2000-11-10 | 2003-09-09 | Ngk Insulators, Ltd. | Firing jig for electronic element |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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|
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