KR100546452B1 - 세라믹 전자부품 소성용 세터 - Google Patents

세라믹 전자부품 소성용 세터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 세터의 대형화, 적재 간격의 치밀화 및 소성 시간의 단축화에 대응하면서, 세터에 적재된 모든 피소성체를 그 적재 위치에 상관없이 균일한 온도로 소성할 수 있고, 균일 특성의 전자부품을 얻을 수 있는 세라믹 전자부품 소성용 세터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
알루미나 및 멀라이트를 주성분으로 하는 세라믹 재료로 이루어진 기체(基體)와, 이 기체 상에 설치되는 피소성체와의 반응을 방지하는 코팅층을 구비하는 세라믹 전자부품 소성용 세터에 있어서, 기체 및 코팅층을 이들 전체의 20℃에서의 열전도율이 2.7∼15.0 W/mㆍK가 되는 재료로 구성한다.

Description

세라믹 전자부품 소성용 세터{SETTER FOR CERAMIC ELECTRONIC PARTS}
도 1은 본 발명의 세터를, 스페이서를 개재시켜 10개 적재한 예를 보여주는 측면도.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
1 : 세라믹 전자부품 소성용 세터
1a : 세라믹 전자부품 소성용 세터(5단째)
2 : 스페이서
본 발명은 소성에 의해 세라믹 전자부품을 제조할 때에 이용되는 세터에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 알루미나 및 멀라이트를 주성분으로 하는 세라믹질의 기체를 구비하는 세라믹 전자부품 소성용 세터에 관한 것이다.
세라믹 전자부품 소성용 세터(이하, 단순히 "세터"라고 생략하는 경우가 있음)는 소성에 의해 세라믹질의 전자부품을 제조할 때에, 피소성체(소성 후에 전자부품이 되는 것으로, 이하 동일함)를 적재하는 부재로서, 그 사용 목적 또는 사용 환경에서, 피소성체와 반응하여 제품의 품질 열화를 초래하지 않는 것은 물론, 승 온, 냉각의 반복에 대한 내성, 즉 내(耐)스폴링성이 큰 것이 요구된다.
종래, 이러한 세라믹 전자부품 소성용 세터에 있어서는, 알루미나 입자로 이루어진 골재와, 내스폴링성이 큰 멀라이트를 골재 및 매트릭스재로서 구성한 기체와, 이 기체를 피복하여 피소성체와 기체의 반응을 방지하는 코팅층을 구비하는 것이 널리 이용되고 있다.
또한, 이 종래의 세터에서는, 매트릭스재를 구성하는 멀라이트를 홍주석[2(Al2O3·SiO2)] 또는 점토와 알루미나(Al2O3)로 합성하기 때문에, 화학 이론 몰비(Al2O3/SiO2 몰비=1.5)의 것이 이용되고 있었다.
그런데, 이러한 세터는 통상 선반 프레임 또는 갑발에 다수의 계층으로 적재하여 이용되지만, 세라믹 전자부품의 제조 공정에 있어서는, 소성 공정이 생산 효율상의 율속 단계이다. 이 때문에, 최근에는 적재하는 세터의 간격을 치밀하게 하여 다량의 피소성체를 세터에 적재하는 것이 행해지고 있다. 또한, 같은 점에서, 소성 시간을 단축하는 시도도 검토되고 있다. 따라서, 이러한 세터에 있어서는, 내스폴링성 등의 특성이 우수한 것은 물론이지만, 선반 프레임 등에 적재되는 위치에 상관없이 피소성체가 균일한 온도로 소성되는 것에 대한 요구가 강해지고 있다.
그러나, 전술한 종래의 세터는 이러한 요청에 대해서는 전혀 고려되어 있지 않았기 때문에, 내스폴링성은 크지만, 소성시에 소성 후의 전자부품에 대해서 균일한 특성을 얻을 수 없다고 하는 문제가 있었다.
즉, 종래의 세터에서는, 기체를 구성하는 주성분의 하나인 멀라이트가 화학 이론 몰비의 조성을 갖는 것이었기 때문에 열전도율이 낮고(기공율 0%의 경우 열전도율이 6.0 W/mㆍK임), 실제로 선반 프레임 등에 복수 적재하여 이용하면, 적재 위치가 계층 방향의 중간 부근에 위치하는 세터의 중앙 부분에 적재된 피소성체에서는 소성이 불충분하기 때문에 원하는 특성을 얻을 수 없는 경우가 있었다.
본 발명은 전술한 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 세터로서 충분한 내스폴링성을 가지며, 또한 세터의 적재 간격의 치밀화나 소성 시간의 단축화, 나아가서는 세터의 대형화 등이 이루어진 경우라도, 피소성체를 그 적재 위치에 상관없이 균일한 온도로 소성할 수 있고, 균일한 특성의 제품을 얻을 수 있는 세라믹 전자부품 소성용 세터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자는 전술한 과제를 해결하기 위해 예의 연구한 결과, 기체를 구성하는 주성분의 하나인 멀라이트로서, 고(高)알루미나의 특정 조성의 것으로 함으로써, 세터로서 요구되는 큰 내스폴링성을 가지면서도 높은 열전도성을 갖는 세터를 얻을 수 있는 것을 발견하여 본 발명을 완성시켰다.
즉, 본 발명은 알루미나 및 멀라이트를 주성분으로 하는 세라믹 재료로 이루어진 기체와, 이 기체 상에 설치되는 피소성체와의 반응을 방지하는 코팅층을 구비하는 세라믹 전자부품 소성용 세터로서, 기체 및 코팅층 전체의 20℃에서의 열전도율이 2.70∼15.00 W/mㆍK인 것을 특징으로 하는 세라믹 전자부품 소성용 세터를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명에 있어서는, 기체 및 코팅층 전체의 20℃에서의 열확산율이 1.25 ×10-6∼6.1 ×10-6 m2/s인 것이 바람직하고, 기체 및 코팅층 전체의 1200℃에서의 열전도율이 5.0∼20.0 W/mㆍK인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따르면, 알루미나 및 멀라이트를 주성분으로 하는 세라믹 재료로 이루어진 기체와, 이 기체 상에 설치되는 피소성체와의 반응을 방지하는 코팅층을 구비하는 세라믹 전자부품 소성용 세터로서, 기체를 구성하는 멀라이트는 Al2O3/SiO2 몰비가 1.6∼2.4인 조성을 갖는 세라믹 전자부품 소성용 세터가 제공된다.
본 발명에 있어서, 멀라이트는 Al2O3/SiO2 몰비가 1.8∼2.1인 조성을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 골재의 주성분인 알루미나와, 매트릭스재의 주성분인 멀라이트와의 질량비(멀라이트/알루미나)가 15/85∼50/50인 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 구체적으로 설명한다.
본 발명의 세터는 알루미나 및 멀라이트를 주성분으로 하는 세라믹 재료로 이루어진 기체와, 이 기체 상에 설치되는 코팅층을 구비하는 것으로, 기체 및 코팅층 전체의 20℃에서의 열전도율이 2.70∼15.00 W/mㆍK인 것을 특징으로 하는 것이다.
이에 따라, 복수의 대형 세터를 선반 프레임 등에 치밀하게 적재한 경우라도, 특별히 소성 시간을 길게 하지 않고, 세터에 적재된 모든 피소성체를 그 적재 위치에 상관없이 균일한 온도로 소성할 수 있으며, 얻어지는 전자부품의 특성 불균 일을 저감할 수 있다.
이 때문에, 본 발명의 세터는 상기 20℃에서의 열전도율이 2.76 W/m·K 이상인 것이 보다 바람직하고, 2.80 W/m·K 이상인 것이 특히 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서는, 얻어지는 전자부품의 특성 불균일을 보다 저감할 수 있는 점에서, 또한 기체 및 코팅층 전체의 20℃에서의 열확산율이 1.25 ×10-6∼6.1 ×10-6 m2/s인 것이 바람직하고, 1.40 ×10-6∼4.20 ×10-6 m2/s인 것이 보다 바람직하며, 1.40×10-6∼2.0×10-6 m2/s인 것이 특히 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서는, 피소성체의 소결시에 소결 온도를 균일하게 하여 제품 특성의 불균일을 저감할 수 있는 점에서, 기체 및 코팅층 전체의 1200℃에서의 열전도율이 5.0∼20.0 W/mㆍK인 것이 바람직하다.
이하, 이러한 특성을 갖는 세터에 대해서 구체적으로 설명한다.
본 발명에 있어서, 기재의 주성분의 하나인 알루미나로는 코런덤(corundum)형의 가장 안정한 결정 구조를 갖고, 내열성, 내열 충격성 등이 우수한 점에서, α-알루미나가 바람직하다. 또한, 그 α-알루미나를 주결정으로 하는 것으로서, 예컨대, 전융(電融) 알루미나, 소결 알루미나 등을 들 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서는, 알루미나가 기체를 구성하는 세라믹 재료 중, 골재를 구성하는 것이 바람직하다. 이 때문에, 알루미나로는 입경이 2.0∼0.2 mm인 것이 바람직하고, 입경이 1.0∼0.5 mm인 것이 보다 바람직하다.
다음에, 본 발명에 있어서, 기체를 구성하는 세라믹 재료의 다른 주성분인 멀라이트로는 Al2O3/SiO2 몰비가 1.6∼2.4인 조성을 갖는 것이 바람직하고, 1.7∼2.1인 조성을 갖는 것이 보다 바람직하며, 1.8∼2.1인 조성을 갖는 것이 더욱 바람직하고, 1.8∼2.0인 조성을 갖는 것이 특히 바람직하다.
이에 따라, Al2O3/SiO2 몰비를 화학 이론 몰비로 한 멀라이트를 기체의 주성분의 하나로서 함유하는 세터와 거의 동등한 내스폴링성을 가지면서도, 열전도성이 높고 특성 불균일이 작은 제품을 얻을 수 있는 세터로 할 수 있다.
무엇보다도, 본 발명에 있어서의 멀라이트는 화학 이론 몰비의 멀라이트 등을 함유하는 것이어도 좋다. 단, 화학 이론 몰비의 멀라이트를 다량으로 함유하면 열전도성을 저하시키기 때문에 바람직하지 못하고, 구체적으로는 전체 멀라이트 중 5% 이하의 함유율인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서는, 이 멀라이트가 유리상을 함유하는 것이어도 좋다. 단, 이 유리상의 함유율이 높으면, 내열성, 열전도성을 저하시키기 때문에, 미량 성분으로 하는 것이 바람직하고, 구체적으로는 전체 멀라이트 중 1% 이하의 함유율인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서 멀라이트는 기체를 구성하는 세라믹 재료 중, 골재 및 매트릭스재를 구성하는 것이 바람직하다. 또한, 이 멀라이트의 입경은 2 mm 이하인 것이 바람직하고, 1 mm 이하인 것이 보다 바람직하다.
본 발명에 있어서의 기체는 전술한 매트릭스재 및 골재의 주성분인 멀라이트와, 골재의 주성분인 알루미나의 질량비(멀라이트/알루미나)가 5/5 이하인 것이 바 람직하고, 4/6 이하인 것이 보다 바람직하며, 3/7 이하인 것이 더욱 바람직하고, 2/8 이하인 것이 특히 바람직하다.
기체의 멀라이트와 알루미나의 질량비(멀라이트/알루미나)가 상기 범위라면, 원하는 내스폴링성을 가지면서 높은 열전도성을 갖는 세터로 할 수 있고, 세터에 적재된 모든 피소성체를 그 적재 위치에 상관없이 균일한 온도로 소성할 수 있다.
단, 알루미나의 질량비가 급격히 커지면, 세터의 내스폴링성이 저하되어 버리기 때문에, 골재 및 매트릭스재의 주성분인 멀라이트와, 골재의 주성분인 알루미나의 질량비(멀라이트/알루미나)가 1/9 이하인 것이 바람직하다.
또한, 이 기체는 주성분인 알루미나 및 멀라이트 외에, 예컨대 Na2O, TiO2 등을 함유하는 것이어도 좋다. 단, 이들 불순물을 많이 함유하면, 세터의 열전도성, 내열성 등의 저하가 커지기 때문에, 기체를 구성하는 재료 중 0.5% 이내인 것이 바람직하다.
또한, 이 기체는 열전도성이 커지기 때문에, 기공율이 30% 이하인 것이 바람직하고, 기공율이 10% 이하인 것이 보다 바람직하다.
다음에, 본 발명에 있어서의 코팅층으로서는, 1층 단독으로 이루어진 단층 구조인 것, 또는 중간층을 마련하여 2층 이상의 층으로 이루어진 복층 구조인 것 중 어느 것이라도 좋다.
또한, 본 발명에 있어서의 코팅층으로서는, 피소성체와의 반응을 방지할 수 있는 것이면 좋고, 예컨대 지르코니아, 마그네시아, 알루미나, 알루미나-지르코니 아 및 스피넬로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종의 재질로 이루어진 것이 바람직하다.
단, 본 발명에 있어서는, 세터의 열전도성을 향상시키기 위해서, 1층 단독으로 이루어진 코팅층, 또는 2층 이상의 복층 구조로 이루어진 코팅층의 중간층이나 표층 중 적어도 1층을 알루미나 또는 알루미나-지르코니아로 구성하는 것이 바람직하다.
한편, 코팅층의 재질은, 피소성체를 구성하는 재질에 따라 비반응성이 높은 것을 적절하게 선택하는 것이 바람직하고, 예컨대 페라이트재를 제조하는 경우에는, 지르코니아, 알루미나 또는 알루미나-지르코니아 중 적어도 1종의 재질로 이루어진 것이 바람직하며, 티탄산바륨으로 이루어진 콘덴서를 제작하는 경우에는, 지르코니아로 이루어진 것이 바람직하다.
또한, 복층 구조로 이루어진 코팅층에 있어서, 비반응성을 높이기 위해서 표층을 지르코니아로 구성하는 경우에는, 중간층을 열전도성이 높은 알루미나 또는 알루미나-지르코니아로 구성하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서는, 코팅층의 두께에 대해서도 특별히 제한은 없지만, 코팅층의 재질의 열전도성을 고려하여 그 두께를 조정하는 것이 바람직하다.
구체적으로는, 열전도성이 높은 층에서는, 비교적 두꺼운 층을 형성하여도 좋고, 예컨대 알루미나 또는 알루미나-지르코니아로 이루어진 층에서는, 100∼500 ㎛의 두께로 마련될 수 있다. 한편, 열전도성이 낮은 층에서는, 비교적 얇은층으로 하는 것이 바람직하고, 예컨대 지르코니아로 이루어진 층에서는, 50∼200 ㎛의 두께로 마련되는 것이 바람직하다.
또한, 지르코니아로서는, 예컨대 CaO, MgO, CeO 혹은 Y2O3 등의 안정화제를 첨가한 안정화 지르코니아, 부분 안정화 지르코니아, 미안정화 지르코니아 또는 지르콘산칼슘 등을 들 수 있다. 마찬가지로, 스피넬로서는, 마그네시아-알루미나 스피넬 등을 들 수 있고, 알루미나-지르코니아로서는, 알루미나와 지르코니아를 혼합한 것 또는 알루미나와 지르코니아를 고체 용융화한 것을 들 수 있다.
또한, 단층 구조의 코팅층 및 복층 구조의 코팅층 중 어느 것이라도, 예컨대 스프레이 코팅, 용사 등의 통상의 방법으로 형성될 수 있고, 형성하는 코팅층의 두께에 따라 적절한 방법을 선택하면 좋다.
이상, 본 발명의 세터의 각 구성 요소에 대해서 설명하였지만, 본 발명의 세터에서는, 다수의 피소성체를 동시에 소성하기 때문에, 선반 플레이트 위, 베드 플레이트 위 또는 가마 용구 내에 두께 5 mm 이하, 보다 바람직하게는 두께 3 mm 이하의 스페이서를 매개로 하여 세터를 치밀하게 복수단 적재 또는 고정하여 소성용 지그를 구성한 경우에도, 각 피소성체를 동일한 온도로 소성할 수 있고, 균일한 특성의 전자부품을 얻을 수 있다. 그 외에도, 열을 신속하게 피소성체에 전도할 수 있기 때문에, 100 mm ×100 mm 이상의 치수의 대형 세터로 한 경우에도, 각 피소성체를 동일한 온도로 소성할 수 있고, 또한 소성 시간의 단축화도 가능해져, 균일한 특성의 전자부품을 신속하게 또한 대량으로 얻는 것이 가능해진다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실 시예에 의해 하등 한정되지 않는다.
(평가 방법)
① 내스폴링성
각 실시예 및 비교예의 세터를 선반 프레임에 적재하고, 각 세터에 ZrO2로 이루어진 판재(105 mm ×105 mm ×3 mm)를 적재한 상태로 로(爐) 내에 넣어, 500℃로 승온한 후, 로 밖의 실온에서 급격히 냉각시켜 크랙 발생의 유무 및 크랙의 길이를 육안으로 확인하였다.
평가는 크랙의 발생이 전혀 보이지 않는 것을 ◎, 길이 50 mm 이하의 크랙이 인지된 것을 ○, 길이 50 mm를 넘는 크랙이 인지된 것을 ×로 하였다.
② 열전도율ㆍ열확산율
JIS R1611에 기재된 방법에 준거하여 레이저 플래시법으로 측정하였다. 이 때, 측정 시료로는 각 실시예 및 각 비교예의 세터를 직경 10 mm의 원기둥형으로 잘라낸 것을 각각 5개 준비하여, 이 5개의 시료의 평균치로 평가하였다.
③ 제품 특성의 불균일
도 1에 도시된 바와 같이, 세터와 동일 재질로 이루어진 스페이서(2)를 개재하여 각 실시예 및 각 비교예의 세터(1)를 5 mm의 간격으로 10단 적재하고, 5단째의 세터(1a)의 중앙부 및 그 외주부에 각각 10개의 피소성체(소성 후 세라믹 콘덴서가 되는 것임)를 적재하여, 1300℃에서 2시간 소성하였다.
소성 후, 꺼낸 각 세라믹 콘덴서에 대해서 정전 용량을 측정하여, 5단째 세 터의 중앙부와 그 외주부에 적재한 각 세라믹 콘덴서 10개에 대해서 각각 평균치를 구하고, 그 차가 1% 이내의 것을 ◎, 2% 이내의 것을 ○, 2%보다 큰 것을 ×로서 평가하였다.
④ Al2O3/SiO2 몰비
X선 분말 회절법에 의해 ICDD(International Center for Diffraction Data)를 이용하여 210면의 회절 각도로 확인하였다.
(실시예 1)
우선, 전융 알루미나(평균 입경 0.3 mm, 최대 입경 1.0 mm) 35 질량%, 예비 소결 알루미나 15 질량%(평균 입경 2 ㎛), Al2O3/SiO2 몰비가 1.7인 소결 멀라이트(평균 입경 100.0 ㎛, 최대 입경 0.5 mm) 45 질량%, 점토(평균 입경 5.0 mm) 5 질량%를 혼합하여 세라믹 원료를 조제하였다. 이어서, 이 세라믹 원료 100 질량부에 대하여 바인더로서, 메틸셀룰로오스를 0.5 질량부, 물 40 질량부를 첨가, 20분 반죽하여 배토를 제조하였다. 이어서, 이 배토를 유압 프레스 성형기에 투입하여 1 t/cm2의 성형 압력으로 150 mm ×150 mm ×4 mm의 판형 성형체를 얻었다. 마지막으로, 이 성형체를 80℃에서 8시간 건조시킨 후, 1500℃에서 2시간 소성하여 판형의 기체를 제조하였다.
다음에, 평균 입경이 0.5 ㎛인 소결이 쉬운 알루미나 60 질량%와, 평균 입경이 10 ㎛인 전융 알루미나 40 질량%를 혼합하며, 이 혼합 원료 100 질량부에 대하여 물 30 질량부 첨가하고, 12시간 교반하여 중간층용 슬러리를 조제하였다. 이어 서, 이 슬러리를 기체의 표면에 스프레이 건을 이용하여 공기압 5 kg/cm2로 스프레이 코팅한 후, 1400℃에서 2시간 베이킹 처리를 행하여 두께 100 ㎛의 중간층을 형성하였다.
다음에, 평균 입경 100∼200 ㎛의 Y2O3 8 질량% 함유 안정화 지르코니아 입자(안정화도 100%)를 수안정화 플라즈마 용사 장치에 의해 기체 표면에 용사하고, 두께 200 ㎛의 표면층을 형성하여 복층 구조의 코팅층을 갖는 150 mm×150 mm×4.6 mm의 세터를 제조하였다.
(실시예 2∼5 및 비교예 1∼3)
전융 알루미나, 예비 소결 알루미나, 소결 멀라이트 및 점토를 각각 표 1에 나타내는 배합 비율로 혼합하여 세라믹 원료를 조제한 것과, 중간층 및 표층을 표 1에 나타내는 것으로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 세터를 제조하였다. 각 실시예 및 각 비교예에 대한 재료 조성을 표 1에 정리하여 나타낸다.
Figure 112003029301046-pat00001
(평가)
표 2에 나타낸 바와 같이, 기체 중의 알루미나와 멀라이트의 질량비(멀라이트/알루미나)가 37/63∼21/79 이하인 실시예 2∼4의 세터에서는, 모두 20℃에서의 열전도율이 2.86 W/mㆍK 이상, 1200℃에서의 열전도율이 5.2 이상, 열확산율이 1.40×10-6 m2/s 이상으로 컸다. 또한, 모두 제품의 특성 불균일이 1% 이하로 매우 작았다.
또한, 기체 중의 알루미나와 멀라이트의 질량비(멀라이트/알루미나)를 47/53으로 하고, 기체 상에 알루미나질의 중간층을 마련한 실시예 1의 세터에서는, 20℃에서의 열전도율이 2.76 W/mㆍK, 열확산율이 1.26×10-6 m2/s로 양 특성이 모두 비교적 컸다. 또한, 제품의 특성 불균일은 2% 이하로 비교적 작았다. 또한, 기체 중 의 알루미나와 멀라이트의 질량비(멀라이트/알루미나)를 5/95로 한 실시예 5의 세터에서는, 20℃에서의 열전도율이 15.00 W/mㆍK, 1200℃에서의 열전도율이 20.1 W/mㆍK, 열확산율이 6.68×10-6 m2/s로 양 특성이 모두 비교적 컸다. 또한, 제품의 특성 불균일은 2% 이하로 비교적 작았다.
이에 비하여, 알루미나질의 중간층을 마련하지 않은 것 이외에는 실시예 1과 동일한 비교예 1의 세터에서는, 20℃에서의 열전도율이 2.62 W/m·K, 열확산율이 1.23×10-6 m2/s로 낮아지고, 제품의 특성 불균일도 2%보다 커졌다.
또한, 기체 중의 알루미나와 멀라이트의 질량비(멀라이트/알루미나)를 52/48로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 비교예 2의 세터에서도, 20℃에서의 열전도율이 2.36 W/mㆍK, 열확산율이 1.08×10-6 m2/s로 낮아지고, 제품의 특성 불균일도 2%보다 커졌다.
또한, 알루미나만으로 기체를 구성한 비교예 3의 세터에서는, 20℃에서의 열전도율이 17.30 W/mㆍK, 열확산율이 6.82×10-6 m2/s로 모두 매우 높지만, 제품의 특성 불균일이 2%보다 커졌다. 또한, 특히 표 중에 나타내지 않았지만, 비교예 3의 세터에서는, 내스폴링성 시험에서 길이 50 mm를 넘는 크랙이 인지되어, 내스폴링성이 매우 작았다. 각 실시예 및 각 비교예의 세터의 특성을 표 2에 정리하여 나타낸다.
열확산율 (×10-6 m2/s) 열전도율(W/mㆍK) 제품 특성의 불균일
20℃ 1200℃
실시예1 1.26 2.76 O
실시예2 1.40 2.86 5.2 ◎
실시예3 1.46 3.30 6.8 ◎
비교예1 1.23 2.62 4.8 x
비교예2 1.08 2.36 x
실시예4 4.16 9.60 ◎
실시예5 6.68 15.00 20.1 O
비교예3 6.82 17.30 23.2 x
(실시예 6∼10 및 비교예 4, 5)
각각 표 1에 나타내는 Al2O3/SiO2 몰비의 멀라이트를 이용하여, 표 1에 나타내는 배합 비율로 전융 알루미나, 예비 소결 알루미나, 소결 멀라이트 및 점토를 혼합하여 세라믹 원료를 조제한 것과, 중간층을 마련하지 않은 것과, 그리고 표층의 두께를 150 ㎛로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 세터를 제조하였다. 각 실시예 및 각 비교예에 대한 재료 조성을 표 3에 정리하여 나타낸다.
Figure 112003029301046-pat00002
(평가)
표 4에 나타낸 바와 같이, Al2O3/SiO2 몰비가 1.6∼2.4인 멀라이트를 이용한 실시예 6∼10의 세터에서는, 모두 제품의 특성 불균일이 2% 이하로 작고, 또한 내열 충격 한계 온도가 500℃ 이상으로 내스폴링성도 컸다. 특히, Al2O3/SiO2 몰비가 1.8∼2.1인 멀라이트를 이용한 실시예 7∼9의 세터에서는, 제품의 특성 불균일이 1% 이하로 매우 작았다.
이에 비하여, Al2O3/SiO2 몰비가 1.5인 멀라이트를 이용한 비교예 4의 세터에서는, 제품의 특성 변동이 2%보다 컸다.
또한, Al2O3/SiO2 몰비가 2.5인 멀라이트를 이용한 비교예 5의 세터에서는, 제품의 특성 변동은 2% 이하로 작지만, 내열 충격 한계 온도가 500℃ 이하로 내스폴링성이 작았다. 각 실시예 및 각 비교예의 세터의 특성을 표 4에 정리하여 나타낸다.
제품 특성의 불균일 내스폴링성
비교예4 x ◎
실시예6 O ◎
실시예7 ◎ ◎
실시예8 ◎ ◎
실시예9 ◎ ◎
실시예10 ◎ O
비교예5 ◎ x
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 세터의 대형화, 적재 간격의 치밀화 및 소성 시간의 단축화에 대응하면서, 세터에 적재된 모든 피소성체를 그 적재 위치에 상관없이 균일한 온도로 소성할 수 있고, 균일 특성의 전자부품을 얻을 수 있는 세라믹 전자부품 소성용 세터를 제공할 수 있다.

Claims (5)

  1. 알루미나 및 멀라이트를 주성분으로 하는 세라믹 재료로 이루어진 기체와, 이 기체 상에 설치되는 피소성체와의 반응을 방지하는 코팅층을 구비하는 세라믹 전자부품 소성용 세터로서,
    상기 기체 및 코팅층 전체의 20℃에서의 열전도율이 2.7∼15.0 W/mㆍK이고,
    멀라이트의 Al2O3/SiO2 몰비가 1.6 ~ 2.4이고, 멀라이트와 알루미나의 질량비(멀라이트/알루미나)가 15/85~50/50인 것을 특징으로 하는 세라믹 전자부품 소성용 세터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기체 및 코팅층 전체의 20℃에서의 열확산율이 1.25 ×10-6∼6.1 ×10-6 m2/s인 것을 특징으로 하는 세라믹 전자부품 소성용 세터.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기체 및 코팅층 전체의 1200℃에서의 열전도율이 5.0∼20.0 W/mㆍK인 것을 특징으로 하는 세라믹 전자부품 소성용 세터.
  4. 알루미나 및 멀라이트를 주성분으로 하는 세라믹 재료로 이루어진 기체와, 이 기체 상에 설치되는 피소성체와의 반응을 방지하는 코팅층을 구비하는 세라믹 전자부품 소성용 세터로서,
    상기 멀라이트는 Al2O3/SiO2 몰비가 1.6∼2.4인 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 세라믹 전자부품 소성용 세터.
  5. 제4항에 있어서, 상기 멀라이트는 Al2O3/SiO2 몰비가 1.8∼2.1인 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 세라믹 전자부품 소성용 세터.
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