JPH07299811A

JPH07299811A - ドクターブレード装置、それを用いたセラミックグリーンシートの製造方法および積層型セラミック電気・電子部品

Info

Publication number: JPH07299811A
Application number: JP11446294A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Sato; 真一佐藤; Masahiro Kitajima; 正裕北島; Etsuo Mihashi; 悦央三橋; Nobuyuki Miki; 信之三木; Kentaro Sawamura; 建太郎澤村; Masatada Yodogawa; 正忠淀川
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1994-04-28
Filing date: 1994-04-28
Publication date: 1995-11-14

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、組成または原料の異なる２種以上
のセラミックグリーンシート部分の接合を改善し、実質
的に完全に一体となった２種以上の領域を有するセラミ
ックグリーンシートを製造することのできるドクターブ
レード装置および上記セラミックグリーンシートの製造
方法を提供する。【構成】本発明のドクターブレード装置は、一方向に
走行するベースフィルム、このベースフィルム上に配置
され、平面形状がほぼ矩形のドクターブレード容器、お
よびこのドクターブレード容器の前記ベースフィルム走
行方向で下流側の後壁に設けられたドクターブレードを
備えるドクターブレード装置において、前記ドクターブ
レード容器が、その内部に、前記ベースフィルム走行方
向に沿って配置された少なくとも１枚の仕切り壁で仕切
られた２つ以上のスラリ収容空間を備えていることを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ドクターブレード装置
およびセラミックグリーンシートの製造方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来から積層型セラミック電気・電子部
品を作製するには、複数枚のセラミックグリーンシート
を作製し、これを積層した後、焼成する方法が一般的に
行われていた。

【０００３】ところで、本出願人は、特願平５−２００
３１４号において、図６に示されているような構造の急
速昇温発熱素子を提案した。この急速昇温発熱素子は、
電気絶縁性セラミック焼結体層１と、この電気絶縁性セ
ラミック焼結体層１の両面のそれぞれの少なくとも一部
に高抵抗の導電性セラミック材料で層設された第１およ
び第２高抵抗導電性セラミック焼結体層２ａ、２ｂ、お
よび高抵抗の導電性セラミック材料で前記第１および第
２高抵抗導電性セラミック焼結体層と一体的に形成され
た連結部分２ｃを有し、前記第１および第２高抵抗導電
性セラミック焼結体層２ａ、２ｂの一方から前記連結部
分２ｃを介して他方に延びる電流路を形成した発熱部２
と、前記第１および第２高抵抗導電性セラミック焼結体
層２ａ、２ｂと同一面上あるいは該第１および第２高抵
抗導電性セラミック焼結体層２ａ、２ｂの表面上の少な
くとも一部に低抵抗の導電性材料で形成され、それぞれ
該第１および第２高抵抗導電性セラミック焼結体層と電
気的に接続された第１および第２リード部層３、４とを
備えていることを特徴とするものである。

【０００４】このような素子の構造においては、例え
ば、図７に示したように上記発熱部２の電気絶縁性セラ
ミック焼結体層１と連結部２ｃの一部２ｄが、同一平面
上の一体のシートとなっている。このように、組成また
は原料の異なる２種以上の領域を持つセラミックシート
の作製は、従来は、それぞれの領域をドクターブレード
法等により作製し、所定の幅に切断し、セラミックグリ
ーンシートを構成する複数のセラミックグリーンシート
部分とした後、接合することによって行なっていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
各セラミックグリーンシート部分の接合は、単に突き合
わせるだけでは済まず、従来法では、隣合わせになるセ
ラミックグリーンシート部分の接合部になる部位を精度
高く切断し、熱圧着する等の方法で接合することが必要
であった。

【０００６】このため、製造に手間がかかるとととも
に、また接合して形成したシートを焼成した後でも、熱
サイクル等で接合部分から剥離したり、この部分に亀裂
が入ったりして、信頼性上好ましくなかった。

【０００７】そこで、本発明においては、組成または原
料の異なる２種以上のセラミックグリーンシート部分の
接合を改善し、実質的に完全に一体となった２種以上の
領域を有するセラミックグリーンシートを製造すること
のできるドクターブレード装置および上記セラミックグ
リーンシートの製造方法を提供することを目的とするも
のである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（７）の本発明により達成される。（１）一方向に走行するベースフィルム、このベースフ
ィルム上に配置され、平面形状がほぼ矩形のドクターブ
レード容器、およびこのドクターブレード容器の前記ベ
ースフィルム走行方向で下流側の壁に設けられたドクタ
ーブレードを備えるドクターブレード装置において、前
記ドクターブレード容器が、その内部に、前記ベースフ
ィルム走行方向に沿って配置された少なくとも１枚の仕
切り壁で仕切られた２つ以上のスラリ収容空間を備えて
いることを特徴とするドクターブレード装置。（２）前記仕切り壁のスラリ流出部の端部の厚さが、ベ
ースフィルム走行方向に向かって徐々に薄くされた上記
（１）のドクターブレード装置。（３）前記２つ以上のスラリ収容空間のそれぞれに対応
して、スラリ供給装置を設けるとともに、各スラリ収容
空間に収容スラリの高さを検知するレベル検知手段を設
け、各スラリ収容空間内のスラリの高さを一定に制御す
る上記（１）または（２）のドクターブレード装置。（４）上記（１）ないし（３）のいずれかのドクターブ
レード装置の各スラリ収容空間に組成または原料の異な
るスラリを入れ、前記ベースフィルムを走行させること
により、原料の異なる２種以上のシート部分を同時に並
列に作製するとともに、それらのシート部分の隣接する
側縁を自動的に接合することを特徴とするセラミックグ
リーンシートの製造方法。（５）前記各スラリに、相互に可溶性の溶媒を用いる上
記（４）のセラミックグリーンシートの製造方法。（６）セラミックグリーンシートを複数枚積層して得た
未焼成積層体を焼成することによって製造される積層型
セラミック電気・電子部品において、複数のセラミック
グリーンシートの少なくとも１枚を上記（４）または
（５）のセラミックグリーンシートの製造方法で得たセ
ラミックグリーンシートで構成することを特徴とする積
層型セラミック電気・電子部品。（７）積層型セラミック電子部品が、セラミック発熱素
子である上記（６）の積層型セラミック電気・電子部
品。

【０００９】

【作用】本発明によれば、セラミックグリーンシートの
組成または原料の異なる領域を構成するセラミックグリ
ーンシート部分が、ウエットなまま、同時にかつ側面を
接した状態で形成され、熱圧着等の手段を施さなくとも
確実かつ強固に接合される。これは、それらのセラミッ
クグリーンシート部分の接合部における相互の材料が相
互に混じり合う状態となるためであると考えられる。

【００１０】また、このように接合部の接合強度が大き
いので、焼成後の熱サイクルでも、接合部において剥離
や亀裂が発生することが抑制される。

【００１１】

【具体的構成】以下、本発明の具体的構成を詳細に説明
する。

【００１２】図１ないし図５には、本発明のドクターブ
レード装置の好適例が示されている。

【００１３】ドクターブレード装置１０は、一方向すな
わち矢印Ａ方向に走行するベースフィルム１１、このベ
ースフィルム１１上に接して配置され、平面形状がほぼ
矩形のドクターブレード容器１２を備えている。このド
クターブレード容器１２は、その周囲がベースフィルム
１１の走行方向に配置された２枚の側壁１３および１
４、これらの側壁１３および１４のそれぞれの端部に固
定または取り付けられた前壁１５および後壁１６によっ
て構成されている。ベースフィルム１１の下流側に配置
された後壁１６は、このドクターブレード容器の前記ベ
ースフィルム走行方向で下流側の壁を構成する。

【００１４】この後壁１６の下部は、ベースフィルム１
１から所定距離離された状態に設定されており、その下
端がドクターブレード１７とされている。したがって、
ドクターブレード１７とベースフィルム１１の間には、
スラリ流出用空間１８が形成されている。なお、ドクタ
ーブレード１７は後壁１６と別体に構成して、上下動可
能にし、グリーンシート成形用空間を調節可能とし、厚
みの異なるグリーンシートを形成可能とすることが望ま
しい。あるいは、ドクターブレード１７が一体に構成さ
れた後壁１６自体を上下動できるようにしてもよい。

【００１５】上記ドクターブレード容器１２の内部は、
側壁に並行に複数枚の仕切り壁１９が設けられて、複数
のスラリ収容空間２０とされている。この仕切り壁１９
のベースフィルム１１の走行方向下流側の端部すなわち
スラリ流出側の端部は、その下部１９ａが、図４に示さ
れているように、スラリ流出方向に徐々に厚さが薄くさ
れたテーパ状とされている。このテーパにより、ドクタ
ーブレード１７により成形された各グリーンシート部分
の側縁が容易に接触するようになっている。

【００１６】上記各スラリ収容空間２０には、図５に示
されているように、それぞれに対応してスラリ供給装置
２１が設けられ、また、各スラリ収容空間２０内のスラ
リの高さＬを検知するためのレベル検知器２２が設けら
れている。上記スラリ供給装置２１およびレベル検知器
２２は、それぞれコントローラ３０に接続され、このコ
ントローラ３０は、レベル検知器２２からの検知信号に
基づき、上記各スラリ供給装置２１を作動制御し、各ス
ラリ収容空間２０内のスラリの高さをほぼ同一の所定高
さに制御する。

【００１７】更に、図５に示したように、各スラリ供給
装置２１に溶剤供給装置２３（この例では共通のものと
して示した）およびスラリ粘度計２４を設置し、スラリ
粘度計２４からのスラリ粘度信号に基づき、コントロー
ラ３０をして、溶剤供給装置２３の開閉弁２３ａの開閉
を制御させ、これにより、各スラリ供給装置２１内のス
ラリの粘度を所定の値に調整することが望ましい。

【００１８】本発明のセラミックグリーンシートの製造
方法においては、上記のような構成のドクターブレード
装置の各スラリ収容空間に組成または原料の異なるスラ
リを入れ、前記ベースフィルムを走行させることによ
り、原料の異なる２種以上のシート部分Ｓ１、Ｓ２、Ｓ
３（図１参照）を同時に並列に作製し、それらのシート
部分の隣接する側縁が接合されたセラミックグリーンシ
ートを製造する。

【００１９】本発明の方法においては、セラミックグリ
ーンシート部分が成形された直後にそれらの側縁が接触
するので、その側縁における材料同士が混ざり合い、一
体化する。したがって、各セラミックグリーンシート部
分は、確実に接合される。

【００２０】ここで、各セラミックグリーンシート部分
のためのスラリは、その用途にあった原料粉にバイン
ダ、可塑剤、溶媒等を加え、これを混合することによっ
て調整されるが、その粘度が、５〜５０Ｐｓ、好ましく
は１５〜２５Ｐｓの範囲で、各セラミックグリーンシー
ト部分の幅等に応じて設定されていることが望ましい。

【００２１】二色で用いる二つのペーストは、粘度はで
きる限り近い値にしておくことが望ましい。好ましくは
二つのペーストの粒度差が±１Ｐｓ程度に制御すること
により、キャスティング時の安定性が向上する。

【００２２】また、各スラリ収容空間におけるスラリの
高さは、すべてほぼ一定にしておく。これにより、各ス
ラリの流出圧が一定となり、セラミックグリーンシート
部分の蛇行等を防止することができる。

【００２３】さらに、本発明の方法においては、各セラ
ミックグリーンシート部分用のスラリにおいて、少なく
とも互いに可溶性の溶媒、特に望ましくは同一の溶媒、
例えばメタノール、エタノール、ＩＰＡ等のアルコール
系溶媒、トルエン、ベンゼン、キシレン等の芳香族系溶
媒、アセトン等のケトン系溶媒、エーテル系溶媒、塩化
メチレン等のハロゲン化物系溶媒等を用いることができ
る。

【００２４】本発明は、図６に示したような構造のセラ
ミック急速昇温発熱素子において、図７に示したような
層を構成するグリーンシート等を成形する際に用いるの
が望ましい。

【００２５】このとき、上記電気絶縁性セラミック焼結
体層は、金属酸化物である絶縁性第１成分と、金属珪化
物および／または金属炭化物である導電性第２成分とを
主体とするセラミックで形成されている。この場合、絶
縁性第１成分のみを用いてもよいが、さらに導電性第２
成分を含有させることが好ましい。これにより耐久性が
向上する。

【００２６】金属酸化物としては、酸化アルミニウム、
酸化ジルコニウム、酸化クロム、酸化チタン、酸化タン
タル、酸化アルミニウムマグネシウム、ムライト等のう
ち少なくとも一種の粉体が用いられる。

【００２７】また、上記金属珪化物としては、モリブデ
ン、タングステンおよびクロムの珪化物のうち少なくと
も一種の粉体が用いられる。そして、上記金属炭化物と
しては、シリコンおよびチタンの炭化物のうち少なくと
も一種の粉体が用いられる。上記第２成分としては、上
記のうち珪化物、特に珪化モリブデンを用いることが最
も好ましい。

【００２８】電気絶縁性セラミック焼結体層１中の上記
絶縁性第１成分と導電性第２成分の組成比は、体積比で
１０：０〜８：２、好ましくは１０：０〜９．３：０．
７に設定することが望ましい。導電性第２成分が２０体
積％を超えると、絶縁性第１成分による絶縁が崩れ、導
電性を持ちやすくなる。

【００２９】以上の原材料にバインダおよび溶媒を添加
し、混合することにより電気絶縁性セラミック焼結体層
１用スラリが調整される。以下、このスラリを絶縁性ス
ラリと称することがある。

【００３０】発熱部２も上記電気絶縁性セラミック焼結
体層１と同様、金属酸化物である絶縁性第１成分と、金
属珪化物および／または金属炭化物である導電性第２成
分を主体とするセラミックで形成されている。金属酸化
物、金属珪化物および金属炭化物としては、上記と同様
のものを用いることができる。

【００３１】発熱部における絶縁性第１成分と導電性第
２成分の組成比は、粒度分布の影響を特に受けるが、平
均粒径０．２〜２μm 程度のもので、体積比で７．５：
２．５〜５．５：４．５、好ましくは７：３〜７．６：
２．４に設定することが望ましい。導電性第２成分が２
５体積％未満では抵抗が高くなりすぎ、４５体積％を超
えると、抵抗が下がりすぎ、発熱量が極端に下がりすぎ
る。

【００３２】以上の原材料にバインダおよび溶媒を添加
し、混合することにより発熱部２用スラリが調整され
る。以下、このスラリを抵抗スラリと称することがあ
る。

【００３３】第１および第２リード部層３および４も上
記電気絶縁性セラミック焼結体層１および発熱部２と同
様、金属酸化物である絶縁性第１成分と、金属珪化物お
よび／または金属炭化物である導電性第２成分を主体と
するセラミックで形成されている。この際、導電性第２
成分のみを用いてもよいが、耐久性等の点では絶縁性第
２成分を添加することが好ましい。金属酸化物、金属珪
化物および金属炭化物としては、上記と同様のものを用
いることができる。

【００３４】第１および第２リード部層における絶縁性
第１成分と導電性第２成分の組成比は、体積比で５：５
〜０：１０、好ましくは５：５〜１：９に設定すること
が望ましい。導電性第２成分が５０体積％未満ではリー
ド部層での発熱が多くなりすぎる。

【００３５】以上の原材料にバインダおよび溶媒を添加
し、混合することによりリード部層用スラリが調整され
る。以下、このスラリを導電性スラリと称することがあ
る。

【００３６】上記電気絶縁性セラミック焼結体層、発熱
部および第１および第２リード部層は、好ましくは全て
同一の絶縁性第１成分と同一の導電性第２成分で主成分
とするものであって、その組成比のみが異なるセラミッ
ク焼結体で構成されていることが望ましい。特に、各層
間の結合度が強固になり、耐久性が向上するからであ
る。

【００３７】この場合、各層は、炭化珪素または炭化チ
タンを２wt％以下含んでいてもよい。また、絶縁性第１
成分と導電性第２成分は、それぞれ０．２〜１０μm 程
度および０〜１０μm 程度のグレインサイズとされる。

【００３８】この第１および第２リード部層は、場合に
よっては、セラミック層でなく、金属あるいは合金の焼
付け、溶射、めっき、スパッタ等による層であってもよ
い。用いることのできる金属としては、例えば、白金、
パラジウム、合金としては、ステンレス、ニッケル−ク
ロム−アルミニウム、コバルト、イットリウム系の合金
Ｎｉ−Ｃｒ−Ａｌ−Ｙ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ａｌ−Ｙ、Ｎｉ−
Ｃｏ−Ｃｒ−Ａｌ−Ｙ、Ｎｉ−Ｃｒが挙げられる。

【００３９】上記第１および第２リード部層には端子電
極５、６（図６参照）が接続される。この端子電極は、
パラディウム、銀、ニッケル、アルミニウム、はんだ等
により形成される。パラジウム、銀、ニッケルの場合に
は、焼付けで、アルミニウムの場合には溶射により形成
される。

【００４０】以上のセラミック急速昇温発熱素子は、そ
の厚さを１００〜２０００μm の範囲、その幅を２００
〜５０００μm 、好ましくは８００〜３０００μm の
範囲、その長さを１５〜７０mm、好ましくは２５〜５０
mmの範囲に設定することが望ましい。

【００４１】厚さが上記の範囲未満では機械的強度が弱
く、上記範囲を超えると、熱容量が大きくなりすぎ昇温
速度が遅くなるとともに、耐熱衝撃性が低下し、急速昇
温時にクラックの発生の原因となる。幅が上記の範囲未
満では機械的強度が弱く取扱いが難しくなるとともに、
発熱容量が小さくなってくる。また、長時間使用で導電
体の酸化が進むと、酸化層の比率が高くなり易く、酸化
の影響を強く受けるようになってくる。一方、上記範囲
を超えると、熱容量が大きくなりすぎ昇温速度が遅くな
ってくる。また、放熱面積が大きくなって、昇温が遅く
なってくる。また、耐熱衝撃性が低下し、急速昇温時に
クラック発生の原因となってくる。

【００４２】また、素子の長さが上記の範囲未満である
と、端子電極を発熱部から十分に離して設置することが
困難となり、端子電極の部分の温度が高くなってくる。
一方、長さが上記の範囲を超えると、機械的な衝撃等に
弱くなり、取扱いが難しくなってくる。

【００４３】上記電気絶縁性セラミック焼結体層１およ
び第１および第２高抵抗導電性セラミック焼結体層２
ａ、２ｂの厚さは、共に１〜１０００μm 、好ましくは
１０〜５００μm の範囲に設定することが望ましい。１
μm 未満では、機械的強度がもたず、またスルーホール
等が発生し易くなり、電気的に短絡し易くなってくる。
一方、１０００μm を超えると、熱容量が大きくなり、
昇温速度が遅くなると同時に、急昇温による熱衝撃で素
子が破壊し易くなってくる。

【００４４】上記発熱部全体の厚さは、１００〜２００
０μm 、好ましくは５００〜１０００μm の範囲に設定
することが望ましい。１００μm 未満では機械的強度が
もたず、使用に耐えなくなってくる。また、長時間使用
していると、導電体層中に発生する酸化層と絶縁体層が
反応し、絶縁劣化が起きやすくなる。一方、２０００μ
m を超えると、熱容量が大きくなりすぎ、昇温に時間が
かかり、耐熱衝撃性も低下してくる。さらに、発熱特性
の点から、発熱部の連結部分２ｃは、電気絶縁性セラミ
ック焼結体層の先端側に２００〜２０００μm 存在する
ことが望ましい。そして、第１および第２高抵抗導電性
セラミック焼結体層２ａ、２ｂは、電気絶縁性セラミッ
ク焼結体層１上に最小１００μm 、特に最小５００μm
、最大電気絶縁性セラミック焼結体層１の長さで存在
することが望ましい。このような長さとすることによ
り、発熱部の均熱領域が広がり、繰り返し昇温によるク
ラックの発生等が減少し、耐熱衝撃性、耐久性が向上す
る。

【００４５】なお、第１および第２リード部層３、４の
厚さは、１〜１０００μm 程度とする。

【００４６】このようなセラミック急速昇温発熱素子に
おいては、熱容量を大きくしようとしてサイズを大きく
すると、急昇温による熱膨張によって、発熱部にクラッ
クが生じたり、破壊してしまうおそれがあった。このよ
うな問題は、特に熱膨張率の大きな珪化モリブデンを使
用する際に顕著となる。

【００４７】そこで、本発明においては、熱膨張によっ
て生じる応力を、構造の改善により緩和し、上記のクラ
ックや破壊を抑制する。すなわち、本発明のセラミック
急速昇温発熱素子においては、発熱部に、例えばスリッ
トや微小開口である応力緩和用空隙を設けて、発熱部を
実質的に分断し、各部分の応力を抑制し、これによって
発熱部全体としてのクラックまたは破壊を防止する。

【００４８】具体的には、図８に開示したように、応力
緩和用空隙である少なくとも１本のスリット７を形成す
る。このスリット７は、図示したように、セラミック急
速昇温発熱素子の先端から電極５、６方向に向かって、
すなわち発熱部の電流路に沿って、発熱部２を貫通して
延びるものであることが望ましい。この構造は、発熱部
における抵抗を並列に分割したものと同等の構造のもの
であり、全体的な抵抗値を実質的に変動させるものでは
ない。また、このスリット７は、その深さ方向あるいは
高さ方向には、第１および第２高抵抗導電性セラミック
焼結体層２ａ、２ｂおよび電気絶縁性セラミック焼結体
層１のすべてにわたるものである。なお、このスリット
７は、素子の先端まで達していなくてもよく、また、リ
ード部３および４まで必ずしも達している必要はない。
また、このスリット７の幅は、特に制限はないが、通常
０．１〜２mm程度に設定される。

【００４９】本発明において応力緩和用空隙スリット
は、発熱部の抵抗値を実質的に変化させずに、発熱部に
発生する応力を緩和しうるものであるなら、どのような
構造のものであってもよい。したがって、応力緩和用空
隙は、上記発熱部のほぼ全域に均一に分布するように形
成された多数の微小開口等であってもよい。

【００５０】急速昇温発熱素子にこのようなスリットを
形成することにより、大きな構造の素子であっても、使
用中に亀裂が生じたりクラックが発生したりすることが
ない。

【００５１】次に、本発明によるセラミック急速昇温発
熱素子の製造方法について説明する。以下の説明におい
ては、上記の図６に示した構造のセラミック昇温発熱素
子の製造について説明する。

【００５２】この製造にあたっては、まず、電気絶縁性
セラミック焼結体層、発熱部および第１および第２リー
ド部層の原材料の調合が行なわれる。

【００５３】この調合は、絶縁性第１成分の粉体と、導
電性第２成分の粉体を、上記電気絶縁性セラミック焼結
体層、発熱部および第１および第２リード部層用とし
て、上記の組成比で計量し、それらに上記のようなバイ
ンダおよび溶剤を添加することによって行なわれる。

【００５４】調合された材料は、例えばボールミルで混
合されて、上記の絶縁性スラリ、抵抗スラリおよび導電
性スラリであるスラリとされる。混合時間は、例えば３
〜２４時間程度とすればよい。これらのスラリを用い
て、５層のグリーンシートＧ１〜Ｇ５（図６参照）が形
成される。図６から分かるように、グリーンシートＧ１
およびＧ５は、抵抗スラリで形成されたグリーンシート
部分と導電性スラリで形成されたグリーンシート部分と
からなっている。グリーンシートＧ３は、抵抗スラリで
形成されたグリーンシート部分と絶縁性スラリで形成さ
れたグリーンシート部分とからなっている。また、グリ
ーンシートＧ２およびＧ４は、抵抗スラリで形成された
グリーンシート単一で形成されている。したがって、グ
リーンシートＧ１、Ｇ３、Ｇ５が本発明に従って形成さ
れる。

【００５５】グリーンシートＧ１、Ｇ３、Ｇ５のような
複数種のセラミックグリーンシート部分からなるグリー
ンシートを形成する場合には、所定の複数種のスラリが
それぞれ上記各スラリ供給装置２１に入れられ、粘度が
調整された状態でドクターブレード装置１０の各スラリ
収容空間２０に供給され、このドクターブレード装置１
０によりグリーンシートが作製される。単一の種類から
なるグリーンシートＧ２および４の場合は通常のドクタ
ーブレード法あるいは押し出し法によりグリーンシート
が作製される。各グリーンシートの厚さは、焼成後の厚
さが上記の範囲内になるように、予め計算して決定され
た値とする。

【００５６】この後、各グリーンシートを、断面が図６
の構造となるようにして積層する。この積層は、圧力５
０〜２０００ｋｇ／ｃｍ²、温度５０〜１５０℃の条件
で熱圧着により行なわれる。

【００５７】この後、カッタにより各素子形状に短冊状
に切断される。この場合、最高でも長方形の４辺を切断
すればよい。

【００５８】上記切断の後、脱バインダ処理および焼成
を行なう。脱バインダ処理は、例えば次の条件で行なう
こととが望ましい。

【００５９】昇温速度：６〜３００℃／時間、特に３０
〜１２０℃／時間保持温度：２５０〜３８０℃／、特に３００〜３５０℃ 保持時間：１〜２４時間、特に５〜２０時間雰囲気：空気、窒素ガス、アルゴンガス、窒素ガス−
水蒸気

【００６０】焼成は、例えば次の条件で行なうことが望
ましい。

【００６１】昇温速度：３００〜２０００℃／時間、特
に５００〜１０００℃／時間保持温度：１４００〜１７００℃／、特に１５００〜１
６５０℃ 保持時間：０．５〜３時間、特に１〜２時間冷却速度：３００〜２０００℃／時間、特に５００〜１
０００℃／時間

【００６２】焼成雰囲気は、真空、アルゴンガス、ヘリ
ウムガス、水素ガス、窒素ガス等とすることができる。

【００６３】最後に、第１および第２リード部層の表面
の所定位置に銀等を焼付け等して端子電極を形成して、
セラミック昇温発熱素子の製造を完了する。さらには、
リード線を電気的に接続し、ソケットで固定してもよ
い。

【００６４】以上により製造された本発明の急速昇温発
熱素子は、ガス着火器等に用いられ、その駆動電圧は、
例えばカーバッテリの１２Ｖから４００Ｖ程度が印加さ
れる。

【００６５】

【実施例】以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明
をさらに詳細に説明する。

【００６６】この実施例においては、図６に示した構造
のセラミック急速昇温発熱素子を製造した。

【００６７】まず、絶縁性第１成分の粉体であるＡｌ₂
Ｏ₃（平均粒径：１．０μm ）と、導電性第２成分の粉
体であるＭｏＳｉ₂（平均粒径：２〜５μm ）を、上記
電気絶縁性セラミック焼結体層、高抵抗導電性セラミッ
ク焼結体層および第１および第２リード部層用として、
下記の組成比で計量する。

【００６８】Ａｌ₂Ｏ₃ ＭｏＳｉ₂ 電気絶縁性セラミック焼結体層１００体積％高抵抗導電性セラミック焼結体層７０体積％３０体積％リード部層２０体積％８０体積％

【００６９】これらの原料粉に対し、それぞれの配合比
に応じアクリル系バインダーを１０〜２０wt% 、可塑剤
としてｎ−ブチルフタリル、ｎ−ブチルグリコラートを
２〜５wt% 、溶媒としてエタノールを１５〜２０wt% 、
さらにトルエン３０〜４０wt% 加える。

【００７０】これらを２４〜４８時間ボールミル混合
し、絶縁性スラリ、抵抗スラリおよび導電性スラリとす
る。

【００７１】それぞれのスラリを混合容器から出した
後、真空脱泡し、ここで１５〜２５Psに粘度調整する。
２組成のスラリを同時にシート化する時には、シート成
形時の絶縁部と導電部の幅に応じて、仕切り板の位置を
設定する。

【００７２】粘度調整したスラリをドクター・ブレード
法によりシート成形する。各レートにつき、所定の構造
のドクター・ブレード装置を用い、それぞれのスラリ収
容空間に粘度調整したスラリを投入し、厚さ約１００μ
m の２組成のグリーンシートＧ１、Ｇ３、Ｇ５シートを
得た。さらに、抵抗スラリだけを用いて、１組成シート
であるグリーンシートＧ２、Ｇ４も同様にドクター・ブ
レード法により作製した。

【００７３】このように作製したシートをベース・フィ
ルムから剥離後、図６の構造になるように積層、熱圧着
した。

【００７４】得られた積層体を所定の形状に切断後、窒
素雰囲気中、９００〜１１００℃、１〜２時間で熱処理
し、有機分を除去した。その後、Ａｒ雰囲気中、１７０
０〜１８００℃、１時間〜２時間で焼成し、焼成体を得
た。

【００７５】得られた焼成体の電極部端部にＰｄ−Ａｇ
電極を焼き付けた後、Ｎｉメッキの軟銅線をスポット溶
接した。これをステアタイト製のセラミック・ホルダー
に入れ耐熱セメントで固定しセラミック急速昇温発熱素
子とした。

【００７６】本実施例で得られたセラミック急速昇温発
熱素子について昇温性能および昇降温繰り返し試験を行
った。加圧電圧１５V で発熱部が１０００℃に達するま
での時間は約２秒であり、急速な加熱の可能なヒータで
ある。また室温と１５００℃の昇降温繰り返し試験は、
２０V の電圧を１０秒間印加、２０秒間オフで行った。
従来法により作製されたヒータでは早い素子では１万サ
イクル、遅くとも５万サイクル程度で異組成の境界線で
クラックが発生、抵抗の上昇とともに素子が破壊してし
まった。本実施例で得られたセラミック・ヒータでは１
０万サイクルでもクラックの発生がなく、抵抗値の変動
も約１０％以下と、耐熱サイクル性に優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例によるドクターブレード装置を
用いてのセラミックグリーンシートの成形を説明するた
めの図である。

【図２】上記ドクターブレード装置をベースフィルムの
走行方向の上流側から見た斜視図である。

【図３】上記ドクターブレード装置をベースフィルムの
走行方向の下流側から見た斜視図でる。

【図４】上記ドクターブレード装置に配置される仕切り
壁の斜視図である。

【図５】上記ドクターブレード装置の制御系統を示す概
略図である。

【図６】本発明の製造方法によって製造される積層型セ
ラミック電気・電子部品の例であるセラミック急速昇温
発熱素子の１例を示す斜視図である。

【図７】上記セラミック急速昇温発熱素子の１層を示す
斜視図である。

【図８】上記セラミック急速昇温発熱素子に応力緩和用
空隙であるスリットを形成した例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１０ドクターブレード装置１１ベースフィルム１２ドクターブレード容器１３、１４側壁１５前壁１６後壁１７ドクターブレード１８スラリ流出用空間１９仕切り壁１９ａ仕切り壁の下部２０スラリ収容空間２１スラリ供給装置２２レベル検知器２３溶剤供給装置２４スラリ粘度計３０コントローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者三木信之東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内 (72)発明者澤村建太郎東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内 (72)発明者淀川正忠東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一方向に走行するベースフィルム、この
ベースフィルム上に配置され、平面形状がほぼ矩形のド
クターブレード容器、およびこのドクターブレード容器
の前記ベースフィルム走行方向で下流側の壁に設けられ
たドクターブレードを備えるドクターブレード装置にお
いて、前記ドクターブレード容器が、その内部に、前記
ベースフィルム走行方向に沿って配置された少なくとも
１枚の仕切り壁で仕切られた２つ以上のスラリ収容空間
を備えていることを特徴とするドクターブレード装置。
【請求項２】前記仕切り壁のスラリ流出部の端部の厚
さが、ベースフィルム走行方向に向かって徐々に薄くさ
れた請求項１のドクターブレード装置。
【請求項３】前記２つ以上のスラリ収容空間のそれぞ
れに対応して、スラリ供給装置を設けるとともに、各ス
ラリ収容空間に収容スラリの高さを検知するレベル検知
手段を設け、各スラリ収容空間内のスラリの高さを一定
に制御する請求項１または２のドクターブレード装置。
【請求項４】請求項１ないし３のいずれかのドクター
ブレード装置の各スラリ収容空間に組成または原料の異
なるスラリを入れ、前記ベースフィルムを走行させるこ
とにより、原料の異なる２種以上のシート部分を同時に
並列に作製するとともに、それらのシート部分の隣接す
る側縁を自動的に接合することを特徴とするセラミック
グリーンシートの製造方法。
【請求項５】前記各スラリに、相互に可溶性の溶媒を
用いる請求項４のセラミックグリーンシートの製造方
法。
【請求項６】セラミックグリーンシートを複数枚積層
して得た未焼成積層体を焼成することによって製造され
る積層型セラミック電気・電子部品において、複数のセ
ラミックグリーンシートの少なくとも１枚を請求項４ま
たは５のセラミックグリーンシートの製造方法で得たセ
ラミックグリーンシートで構成することを特徴とする積
層型セラミック電気・電子部品。
【請求項７】積層型セラミック電子部品が、セラミッ
ク発熱素子である請求項６の積層型セラミック電気・電
子部品。