JPH09278536A - セラミック成形体およびその製造方法 - Google Patents
セラミック成形体およびその製造方法Info
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- JPH09278536A JPH09278536A JP8083677A JP8367796A JPH09278536A JP H09278536 A JPH09278536 A JP H09278536A JP 8083677 A JP8083677 A JP 8083677A JP 8367796 A JP8367796 A JP 8367796A JP H09278536 A JPH09278536 A JP H09278536A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は成形体の割れや焼成による寸法ばら
つきや変形を防ぐために密度の均一な溝や凹形状を有す
るセラミック成形体を得ることを目的とするものであ
る。 【解決手段】 有機バインダーとセラミック粉末を混合
して混練・分散した後に、平板状の一次成形体を作成
し、これを密度が飽和するまで高圧縮して二次成形体を
作成し、二次成形体に凸形状を有する型を用いて平面部
１に溝２を形成することによって、密度の均一なセラミ
ック成形体が得られる。
つきや変形を防ぐために密度の均一な溝や凹形状を有す
るセラミック成形体を得ることを目的とするものであ
る。 【解決手段】 有機バインダーとセラミック粉末を混合
して混練・分散した後に、平板状の一次成形体を作成
し、これを密度が飽和するまで高圧縮して二次成形体を
作成し、二次成形体に凸形状を有する型を用いて平面部
１に溝２を形成することによって、密度の均一なセラミ
ック成形体が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は各種電子部品に用い
られるセラミック成形体およびその製造方法に関するも
のである。
られるセラミック成形体およびその製造方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来からセラミック成形体は、セラミッ
ク粉末と有機バインダーを混合して、分散・混練等を経
て有機バインダー中にセラミック粉末を均一に分散させ
て、それを型に合わせて成形して得られている。
ク粉末と有機バインダーを混合して、分散・混練等を経
て有機バインダー中にセラミック粉末を均一に分散させ
て、それを型に合わせて成形して得られている。
【０００３】この成形には、粉体圧縮成形、射出成形、
押し出し成形、ドクターブレード法によるシート成形な
どの様々な方法があり、所望する形状、機能によって選
択されている。
押し出し成形、ドクターブレード法によるシート成形な
どの様々な方法があり、所望する形状、機能によって選
択されている。
【０００４】例えば、粉体圧縮成形により溝または凹形
状を有するセラミック成形体を得る場合は、５〜１０ｖ
ｏｌ％程度の有機バインダーとセラミック粉末とを混合
して造粒粉を作成した後に凸形状を有する型に仕込み加
圧成形する。
状を有するセラミック成形体を得る場合は、５〜１０ｖ
ｏｌ％程度の有機バインダーとセラミック粉末とを混合
して造粒粉を作成した後に凸形状を有する型に仕込み加
圧成形する。
【０００５】また、射出成形を用いて平板に溝または凹
形状を有するセラミック成形体を得る場合は、４０〜６
０ｖｏｌ％程度の有機バインダーとセラミック粉末とを
混合してスラリーを作成した後に凸形状を有する型に射
出して成形する。
形状を有するセラミック成形体を得る場合は、４０〜６
０ｖｏｌ％程度の有機バインダーとセラミック粉末とを
混合してスラリーを作成した後に凸形状を有する型に射
出して成形する。
【０００６】また、押し出し成形を用いて平板に溝また
は凹形状を有するセラミック成形体を得る場合は、２０
〜４０ｖｏｌ％程度の有機バインダーとセラミック粉末
とを混合してスラリーを作成した後に凸断面形状を有す
る型を通して成形する。
は凹形状を有するセラミック成形体を得る場合は、２０
〜４０ｖｏｌ％程度の有機バインダーとセラミック粉末
とを混合してスラリーを作成した後に凸断面形状を有す
る型を通して成形する。
【０００７】また、ドクターブレード法や押し出し法に
よるシート成形を用いて平板に溝または凹形状を有する
セラミック成形体を得る場合は、２０〜４０ｖｏｌ％程
度の有機バインダーとセラミック粉末を混合してスラリ
ーを作成した後に平板シートを成形し、これに凸形状の
型で加圧成形して溝または凹形状を形成する。
よるシート成形を用いて平板に溝または凹形状を有する
セラミック成形体を得る場合は、２０〜４０ｖｏｌ％程
度の有機バインダーとセラミック粉末を混合してスラリ
ーを作成した後に平板シートを成形し、これに凸形状の
型で加圧成形して溝または凹形状を形成する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのセラ
ミック成形体において、厚さが薄いほどまた面積が大き
いほど平板状の形状に溝または凹形状を有するような成
形体を得ようとした場合に上記のいずれかの方法を用い
ても平面内に密度の不均一が生じてしまう。そのため、
成形体強度の不均一による割れの発生や、焼成した場合
に寸法ばらつきや変形が生じるという課題を有してい
た。
ミック成形体において、厚さが薄いほどまた面積が大き
いほど平板状の形状に溝または凹形状を有するような成
形体を得ようとした場合に上記のいずれかの方法を用い
ても平面内に密度の不均一が生じてしまう。そのため、
成形体強度の不均一による割れの発生や、焼成した場合
に寸法ばらつきや変形が生じるという課題を有してい
た。
【０００９】本発明は成形体の割れや焼成による寸法ば
らつきや変形を防ぐために溝または凹形状を設けても密
度の均一なセラミック成形体を得ることを目的とするも
のである。
らつきや変形を防ぐために溝または凹形状を設けても密
度の均一なセラミック成形体を得ることを目的とするも
のである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、有機バインダーを２０〜６０ｖｏｌ％、セ
ラミック粉末を７０〜４０ｖｏｌ％含み、セラミック粉
末が均一に分散するように密度が飽和するまで高圧縮し
たものに溝または凹形状を形成したものである。
に本発明は、有機バインダーを２０〜６０ｖｏｌ％、セ
ラミック粉末を７０〜４０ｖｏｌ％含み、セラミック粉
末が均一に分散するように密度が飽和するまで高圧縮し
たものに溝または凹形状を形成したものである。
【００１１】これによって、密度の均一な溝または凹形
状を有するセラミック成形体が得られる。
状を有するセラミック成形体が得られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、有機バインダーを２０〜６０ｖｏｌ％、セラミック
粉末を７０〜４０ｖｏｌ％含み、セラミック粉末が均一
に分散するように密度が飽和するまで高圧縮したものに
溝または凹形状を形成したセラミック成形体であり、密
度が均一であるためにセラミック成形体の割れや焼成に
よる寸法ばらつきは変形を抑えるという作用を有する。
は、有機バインダーを２０〜６０ｖｏｌ％、セラミック
粉末を７０〜４０ｖｏｌ％含み、セラミック粉末が均一
に分散するように密度が飽和するまで高圧縮したものに
溝または凹形状を形成したセラミック成形体であり、密
度が均一であるためにセラミック成形体の割れや焼成に
よる寸法ばらつきは変形を抑えるという作用を有する。
【００１３】本発明の請求項２に記載の発明は、セラミ
ック粉末と有機バインダーを混合する第一工程と、第一
工程で得られた混合体から平板状に成形する第二工程
と、第二工程で得られた一次成形体を密度が飽和する圧
力以上で平面加圧成形する第三工程と、第三工程で得ら
れた二次成形体に溝または凹形状を加圧形成する第四工
程とを有することを特徴とするセラミック成形体の製造
方法であり、溝または凹形状を形成する前段階で密度が
飽和するまで高圧縮することにより、溝または凹形状形
成時に密度の差が生じることなく溝または凹形状を形成
し、セラミック成形体の割れや焼成による寸法ばらつき
や変形の原因となる密度の不均一を抑制するという作用
を有する。
ック粉末と有機バインダーを混合する第一工程と、第一
工程で得られた混合体から平板状に成形する第二工程
と、第二工程で得られた一次成形体を密度が飽和する圧
力以上で平面加圧成形する第三工程と、第三工程で得ら
れた二次成形体に溝または凹形状を加圧形成する第四工
程とを有することを特徴とするセラミック成形体の製造
方法であり、溝または凹形状を形成する前段階で密度が
飽和するまで高圧縮することにより、溝または凹形状形
成時に密度の差が生じることなく溝または凹形状を形成
し、セラミック成形体の割れや焼成による寸法ばらつき
や変形の原因となる密度の不均一を抑制するという作用
を有する。
【００１４】以下、本発明の実施の形態について説明す
る。 （実施の形態１）本発明の実施の形態１におけるアルミ
ナセラミックスは、平均粒径が０．４μｍのＡｌ2Ｏ3粉
末とＴｉＯ2粉末、ＭｎＯ2粉末、ＳｉＯ2粉末、ＣａＯ
粉末、ＭｇＯ粉末を９０．５：１．７：１．７：４．
０：０．６：１．５の重量比で混合した粉末１００重量
部に対してバインダーとしてブチラール樹脂を１２重量
部と可塑剤８重量部と溶剤４０重量部とを添加してボー
ルミルにて７２時間分散してスラリーを得る。このスラ
リーからドクターブレード法にて１．２mmのグリーンシ
ートを成形して一次成形体を得る。次にこの一次成形体
から２ｔ／cm2で３６０×８０mmの成形体を打ち抜き二
次成形体を得る。この二次成形体に対して、図１、図２
に示すように平面部１に対して１２０℃の角度を有する
深さ０．５mmのＶ型の溝２を１０mm間隔で形成するよう
にＶ型の凸形状を有する金型で２ｔ／cm 2圧縮成形する
（試料１）。
る。 （実施の形態１）本発明の実施の形態１におけるアルミ
ナセラミックスは、平均粒径が０．４μｍのＡｌ2Ｏ3粉
末とＴｉＯ2粉末、ＭｎＯ2粉末、ＳｉＯ2粉末、ＣａＯ
粉末、ＭｇＯ粉末を９０．５：１．７：１．７：４．
０：０．６：１．５の重量比で混合した粉末１００重量
部に対してバインダーとしてブチラール樹脂を１２重量
部と可塑剤８重量部と溶剤４０重量部とを添加してボー
ルミルにて７２時間分散してスラリーを得る。このスラ
リーからドクターブレード法にて１．２mmのグリーンシ
ートを成形して一次成形体を得る。次にこの一次成形体
から２ｔ／cm2で３６０×８０mmの成形体を打ち抜き二
次成形体を得る。この二次成形体に対して、図１、図２
に示すように平面部１に対して１２０℃の角度を有する
深さ０．５mmのＶ型の溝２を１０mm間隔で形成するよう
にＶ型の凸形状を有する金型で２ｔ／cm 2圧縮成形する
（試料１）。
【００１５】また、比較のために一次成形体に対して２
ｔ／cm2の二次成形をすることなくＶ型の凸形状を有す
る型で同様に成形を行った（比較品１）。
ｔ／cm2の二次成形をすることなくＶ型の凸形状を有す
る型で同様に成形を行った（比較品１）。
【００１６】これらセラミック成形体の溝部２と平面部
１の密度、１２５０℃での焼成後の寸法変化を（表１）
に比較して示す。
１の密度、１２５０℃での焼成後の寸法変化を（表１）
に比較して示す。
【００１７】
【表１】
【００１８】比較品１は、平面部１の密度が溝部２の密
度より小さくなっており密度が不均一であることがわか
る。さらに、この比較品１を焼成した結果、平面部１の
寸法変化率が溝部２より大きくなっており、長方形の成
形体が変形することがわかる。
度より小さくなっており密度が不均一であることがわか
る。さらに、この比較品１を焼成した結果、平面部１の
寸法変化率が溝部２より大きくなっており、長方形の成
形体が変形することがわかる。
【００１９】本発明の試料１は、平面部１と溝部２との
密度差がほとんどなく、均一な密度の成形体が得られて
いる。そのため本発明の試料１を焼成した結果、平面部
分と溝部分の寸法変化率の差がほとんどなく、長方形の
成形体に実質的な変形は認められなかった。すなわち、
本発明の試料１は、平面に凹形状部分を有しながらも実
質的には均一な密度のセラミック成形体である。
密度差がほとんどなく、均一な密度の成形体が得られて
いる。そのため本発明の試料１を焼成した結果、平面部
分と溝部分の寸法変化率の差がほとんどなく、長方形の
成形体に実質的な変形は認められなかった。すなわち、
本発明の試料１は、平面に凹形状部分を有しながらも実
質的には均一な密度のセラミック成形体である。
【００２０】なお、ここでの一次成形体は、１ｔ／cm2
までは加圧力が大きくなるにしたがって密度が大きくな
るが、それ以上の圧力では密度はほとんど変化すること
がなく、２ｔ／cm2では密度が圧力に対して飽和してい
ることは確認している。
までは加圧力が大きくなるにしたがって密度が大きくな
るが、それ以上の圧力では密度はほとんど変化すること
がなく、２ｔ／cm2では密度が圧力に対して飽和してい
ることは確認している。
【００２１】（実施の形態２）実施の形態２でのセラミ
ック成形体およびその製造方法の構成は、凹形状以外は
実施の形態１と略同等なので省略する。
ック成形体およびその製造方法の構成は、凹形状以外は
実施の形態１と略同等なので省略する。
【００２２】図３、図４に示すような４×８mm深さ０．
５mmの長方形の凹部３を平面部１に、４mmの間隔で９×
６個を同時に成形するように凸形状を有する金型で成形
した（試料２）。また比較のために、一次成形体に凸形
状を有する金型で凹部分を形成した（比較品２）。これ
らセラミック成形体の凹部３と平面部１の密度、１２５
０℃での焼成後の反り量を（表２）に比較して示す。
５mmの長方形の凹部３を平面部１に、４mmの間隔で９×
６個を同時に成形するように凸形状を有する金型で成形
した（試料２）。また比較のために、一次成形体に凸形
状を有する金型で凹部分を形成した（比較品２）。これ
らセラミック成形体の凹部３と平面部１の密度、１２５
０℃での焼成後の反り量を（表２）に比較して示す。
【００２３】
【表２】
【００２４】比較品２は、平面部１の密度が凹部３の密
度より小さくなっており密度が不均一であることがわか
る。さらに、この比較品２を焼成した結果、凹部３があ
る面に対して大きく反っており、長方形平板状の成形体
が変形することがわかる。
度より小さくなっており密度が不均一であることがわか
る。さらに、この比較品２を焼成した結果、凹部３があ
る面に対して大きく反っており、長方形平板状の成形体
が変形することがわかる。
【００２５】本発明の試料２は、平面部１と凹部３との
密度差がほとんどなく、均一な密度の成形体が得られて
いる。そのため本発明の試料２を焼成した結果、反りも
実質上なく、長方形の平板状の成形体に実質的な変形は
認められなかった。
密度差がほとんどなく、均一な密度の成形体が得られて
いる。そのため本発明の試料２を焼成した結果、反りも
実質上なく、長方形の平板状の成形体に実質的な変形は
認められなかった。
【００２６】また、比較品２において、成形体の凹部３
の周辺に密度差に起因する多数の割れが認められたが、
本発明の試料２にはそれは認められなかった。すなわ
ち、本発明の試料２は、平面に凹形状部分を有しながら
も実質的には均一な密度のセラミック成形体である。
の周辺に密度差に起因する多数の割れが認められたが、
本発明の試料２にはそれは認められなかった。すなわ
ち、本発明の試料２は、平面に凹形状部分を有しながら
も実質的には均一な密度のセラミック成形体である。
【００２７】なお、上記実施の形態では、溝２をＶ型も
しくは凹形状を長方形の凹部３としたが、Ｕ型やＣ面取
り、Ｒ面取りと組み合わせても同様な効果が得られる。
しくは凹形状を長方形の凹部３としたが、Ｕ型やＣ面取
り、Ｒ面取りと組み合わせても同様な効果が得られる。
【００２８】また、上記実施の形態ではセラミック粉末
の主成分をアルミナとしたが、マグネシア、窒化アル
ミ、炭化珪素、フェライト、チタン酸バリウムについて
も、密度が飽和する圧力が異なるもののそれ以上の圧力
で二次成形したものに溝または凹形状を形成したものに
ついては同様な効果が現れセラミック粉末の種類に本発
明は依存しない。
の主成分をアルミナとしたが、マグネシア、窒化アル
ミ、炭化珪素、フェライト、チタン酸バリウムについて
も、密度が飽和する圧力が異なるもののそれ以上の圧力
で二次成形したものに溝または凹形状を形成したものに
ついては同様な効果が現れセラミック粉末の種類に本発
明は依存しない。
【００２９】また、有機バインダー量を２０ｖｏｌ％未
満にした場合密度が飽和する領域が依存せず、また６０
ｖｏｌ％より多くした場合脱脂、焼成時に全体の変形が
生じてしまう。したがって、有機バインダーの量は２０
〜６０ｖｏｌ％が望ましい。
満にした場合密度が飽和する領域が依存せず、また６０
ｖｏｌ％より多くした場合脱脂、焼成時に全体の変形が
生じてしまう。したがって、有機バインダーの量は２０
〜６０ｖｏｌ％が望ましい。
【００３０】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、有機バイ
ンダーを２０〜６０ｖｏｌ％、セラミック粉末を７０〜
４０ｖｏｌ％含み、セラミック粉末が均一に分散するよ
うに密度が飽和するまで高圧縮したものに溝または凹形
状を形成したセラミック成形体であり、セラミック粉末
と有機バインダーを混合する第一工程と、第一工程で得
られた混合体から平板状に成形する第二工程と、第二工
程で得られた一次成形体を密度が飽和する圧力以上で平
面加圧成形する第三工程と、第三工程で得られた二次成
形体に溝または凹形状を加圧形成する第四工程とを有す
ることにより、均一な密度のセラミック成形体を得る上
で有利な効果が得られる。
ンダーを２０〜６０ｖｏｌ％、セラミック粉末を７０〜
４０ｖｏｌ％含み、セラミック粉末が均一に分散するよ
うに密度が飽和するまで高圧縮したものに溝または凹形
状を形成したセラミック成形体であり、セラミック粉末
と有機バインダーを混合する第一工程と、第一工程で得
られた混合体から平板状に成形する第二工程と、第二工
程で得られた一次成形体を密度が飽和する圧力以上で平
面加圧成形する第三工程と、第三工程で得られた二次成
形体に溝または凹形状を加圧形成する第四工程とを有す
ることにより、均一な密度のセラミック成形体を得る上
で有利な効果が得られる。
【図１】本発明のＶ型の溝を有するセラミック成形体を
示す平面図
示す平面図
【図２】同要部の断面図
【図３】本発明の長方形の凹形状を有するセラミック成
形体を示す平面図
形体を示す平面図
【図４】同要部の断面図
１ 平面部 ２ 溝部 ３ 凹部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原田 真二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 有機バインダーを２０〜６０ｖｏｌ％、
セラミック粉末を７０〜４０ｖｏｌ％含み、セラミック
粉末が均一に分散するように密度が飽和するまで高圧縮
したものに溝または凹形状を形成した平板状セラミック
成形体。 - 【請求項２】 セラミック粉末と有機バインダーを混合
する第一工程と、第一工程で得られた混合体を平板状に
成形する第二工程と、第二工程で得られた一次成形体を
密度が飽和する圧力以上で平面加圧成形する第三工程
と、第三工程で得られた二次成形体に溝または凹形状を
加圧形成する第四工程とを有することを特徴とするセラ
ミック成形体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8083677A JPH09278536A (ja) | 1996-04-05 | 1996-04-05 | セラミック成形体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8083677A JPH09278536A (ja) | 1996-04-05 | 1996-04-05 | セラミック成形体およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09278536A true JPH09278536A (ja) | 1997-10-28 |
Family
ID=13809120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8083677A Pending JPH09278536A (ja) | 1996-04-05 | 1996-04-05 | セラミック成形体およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09278536A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1783243A1 (de) * | 2005-11-04 | 2007-05-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Trockene Zusammensetzung, deren Verwendung, Schichtsystem und Verfahren zur Beschichtung |
-
1996
- 1996-04-05 JP JP8083677A patent/JPH09278536A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1783243A1 (de) * | 2005-11-04 | 2007-05-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Trockene Zusammensetzung, deren Verwendung, Schichtsystem und Verfahren zur Beschichtung |
| WO2007051752A1 (de) * | 2005-11-04 | 2007-05-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Trockene zusammensetzung, deren verwendung, schichtsystem und verfahren zur beschichtung |
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