KR20190058470A

KR20190058470A - 세라믹스 격자체

Info

Publication number: KR20190058470A
Application number: KR1020197006732A
Authority: KR
Inventors: 데츠무네 구로무라; 다케시 아리마; 고오지 혼다
Original assignee: 미쓰이금속광업주식회사
Priority date: 2016-10-06
Filing date: 2017-09-01
Publication date: 2019-05-29
Also published as: TW201823185A; WO2018066281A1; KR102227122B1; JP6284693B1; CN109689594B; JPWO2018066281A1; CN109689594A; TWI780068B

Abstract

세라믹스 격자체(1)는, 복수의 제1 선조부(10)와, 복수의 제2 선조부(20)를 갖는다. 제1 선조부(10)와 제2 선조부(20)의 교점은, 어느 해당 교점에 있어서도, 제1 선조부(10) 상에 제2 선조부(20)가 배치되어 있다. 세라믹스 격자체(1)는 평면으로 본 윤곽의 적어도 일부에 직선 변부(L1), (L2)를 갖고 있다. 제1 선조부(10) 및 제2 선조부(20)와 직선 변부(L1), (L2)가 각각 독립적으로 10도 이상 170 이하의 각도로 교차하고 있다.

Description

세라믹스 격자체

본 발명은 세라믹스제의 격자체에 관한 것이다.

세라믹스제의 전자 부품이나 유리를 소성할 때에는, 피소성물을 선반판이나 깔판 등으로도 불리는 세터 상에 적재하여 소성을 행하는 것이 일반적이다. 피소성물의 탈지·소성 시간을 짧게 하여, 단위 시간당의 제조 개수를 증가시키기 위해서는, 소성 공정을 급열 및 급랭하는 것이 필요한 바, 종래의 세라믹스제 세터는 이것을 급열 및/또는 급랭하면, 깨짐 등의 결함이 발생하기 쉬워진다. 또한, 반복의 사용에 의해서도 깨짐 등의 결함이 발생하기 쉬워진다. 또한, 금속제 세터를 사용한 경우에는, 산화 분위기에서는 사용할 수 없다는 문제나, 1200℃ 이상의 고온 영역에서는, 반복 사용하면, 크게 변형된다는 문제가 지적되고 있다.

세라믹스제 세터에 관한 종래의 기술로서는, 예를 들어 질화알루미늄을 주성분으로 하는 세라믹스에 의해 만들어지고, 또한 표리를 관통하는 다수의 구멍을 갖는 다공판으로 이루어지는 가열 성형 가공용 세터가 알려져 있다(특허문헌 1 참조). 동 문헌에 의하면, 세라믹스로서 질화알루미늄을 사용함으로써, 그 사용 가능한 최고 온도가 알루미나나 마그네시아로 대표되는 산화물 세라믹스에 비하여 높고, 또한 열전도율도 크므로, 급열이나 급랭의 열 쇼크에 대하여 저항력이 커진다고 여겨지고 있다.

특허문헌 2에는, 피소성물을 적재하는 표면측 및 이면측에 적어도 요철 형상이 부여되어 있음과 함께, 개구부가 형성되어 있는 세라믹스 소성용 가마 도구판이 기재되어 있다. 동 문헌에는, 이 가마 도구판에 의하면, 열 용량의 저감화와 비용 삭감화를 도모할 수 있고, 소성물과의 접촉 면적이 감소함으로써, 가스의 누락이 양호화하고, 또한 분위기의 균일화에 의해 피소성체를 균일하게 제조할 수 있다고 기재되어 있다.

일본 특허 공개 평 6-207785호 공보 일본 재공표 2009/110400호 공보

그러나, 상기의 각 특허문헌에 기재된 기술을 사용해도, 피소성물의 급속한 가열 및 냉각을 행할 때에, 세터에 깨짐 등이 발생하는 것을, 만족할 수 있는 레벨로까지 방지하는 것은 용이하지 않다.

따라서 본 발명의 과제는, 전술한 종래 기술이 갖는 여러가지 결점을 해소할 수 있는 세라믹스 격자체를 제공하는 데 있다.

본 발명은, 일방향을 향하여 연장하는 세라믹스제의 복수의 제1 선조부와, 해당 제1 선조부와 교차하는 방향을 향하여 연장하는 세라믹스제의 복수의 제2 선조부를 갖는 세라믹스 격자체이며,

제1 선조부와 제2 선조부의 교점은, 어느 해당 교점에 있어서도, 제1 선조부 상에 제 2의 선조부가 배치되어 있고,

제1 선조부는, 그 단면이 상기 교점 이외의 부위에 있어서, 직선부와, 해당 직선부의 양단부를 단부로 하는 볼록형의 곡선부로 구성되는 형상을 갖고 있고,

제2 선조부는, 그 단면이 상기 교점 이외의 부위에 있어서, 원형 또는 타원형의 형상을 갖고 있고,

상기 세라믹스 격자체는, 평면에서 본 윤곽의 적어도 일부에 직선 변부를 갖고 있고,

제1 선조부 및 제 2의 선조부와 상기 직선 변부가 각각 독립적으로 10도 이상 170도 이하의 각도로 교차하고 있는, 세라믹스 격자체를 제공하는 것이다.

<산업상 이용 가능성>

본 발명의 세라믹스 격자체는, 고강도이고 또한 내스폴링성이 우수한 것이다.

도 1의 (a)는, 본 발명의 세라믹스 격자체의 일 실시 형태를 나타내는 평면도이고, 도 1의 (b)는, 도 1의 (a)에 도시하는 세라믹스 격자체의 주요부 확대 평면도이다.
도 2의 (a)는, 도 1의 (a) 및 도 1의 (b)에 도시하는 세라믹스 격자체의 사시도이고, 도 2의 (b)는, 도 2의 (a)에 도시하는 세라믹스 격자체를 반대측으로부터 본 사시도이다.
도 3은, 도 2에 있어서의 III-III선 단면도이다.
도 4는, 도 2에 있어서의 IV-IV선 단면도이다.
도 5는, 도 2에 있어서의 V-V선 단면도이다.
도 6은, 도 2에 있어서의 VI-VI선 단면도이다.
도 7은, 도 2에 도시하는 세라믹스 격자체에 있어서의 제2 선조부측에서 본 교점 부근의 투영도이다.
도 8은, 도 2에 도시하는 세라믹스 격자체에 있어서의 제1 선조부측에서 본 교점 부근의 투영도이다.
도 9는, 도 2에 도시하는 세라믹스 격자체에 있어서의 관통 구멍의 형상을 도시하는 모식도이다.
도 10은, 본 발명의 세라믹스 격자체의 다른 실시 형태를 도시하는 평면도이다.
도 11의 (a) 및 도 11의 (b)는 각각, 본 발명의 세라믹스 격자체의 또 다른 실시 형태를 도시하는 모식도이다.

이하 본 발명을, 그 바람직한 실시 형태에 기초하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1의 (a) 및 도 1의 (b)에는, 본 발명의 세라믹스 격자체의 일 실시 형태가 나타나 있다. 이들의 도면에 도시하는 세라믹스 격자체(이하, 간단히 「격자체」라고도 함)(1)는, 평면으로 본 윤곽의 적어도 일부에 직선 변부를 갖고 있다. 상세하게는, 격자체(1)는, 대향하는 제1 변부 L1 및 제2 변부 L2와, 대향하는 제3 변부 L3 및 제4 변부 L4를 갖는 직사각형의 윤곽을 갖고 있다.

도 1의 (a) 및 도 1의 (b) 그리고 도 2의 (a) 및 도 2의 (b)에 도시하는 바와 같이, 격자체(1)는, 일방향 X를 향하여 연장하는 세라믹스제의 복수의 제1 선조부(10)를 갖는다. 각각의 제1 선조부(10)는, 직선을 하고 있고 서로 평행하게 연장하고 있다. 또한 세라믹스 격자체(1)는, X 방향과 상이한 방향인 Y 방향을 향하여 연장하는 세라믹스제의 복수의 제2 선조부(20)를 갖는다. 각각의 제2 선조부(20)는, 직선을 하고 있고 서로 평행하게 연장하고 있다. X 방향과 Y 방향은 상이한 방향이므로, 제1 선조부(10)와 제2 선조부(20)는 교차하고 있다. 복수의 제1 선조부(10)와, 복수의 제2 선조부(20)가 교차하고 있음으로써 격자체(1)가 형성된다. 상술한 변부 L1 및 L2는, 복수의 제1 선조부(10)의 단부 및 복수의 제2 선조부(20)의 단부를 연이어 가상으로 형성되는 선이고, 변부 L1 및 L2에 대응하는 세라믹스제의 제1 선조부(10) 및/또는 제2 선조부(20)가 반드시 존재하는 것은 아니다. 또한, X 방향과 Y 방향은 일반적으로 90도의 각도로 교차하고 있다.

제1 선조부(10) 및 제2 선조부(20)의 교차 각도는, 세라믹스 격자체(1)의 구체적인 용도에 따라서 설정할 수 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 양쪽 선조부(10, 20)는, 90도(직각) 또는 90도보다도 작은 각도 혹은 90도보다도 큰 각도로 교차하고 있다. 또한, 제1 선조부(10) 및 제2 선조부(20)와, 세라믹스 격자체(1)에 있어서의 직선 변부는 각각 독립적으로 10도 이상 170도 이하의 각도로 교차하고 있는 것이 바람직하다. 세라믹스 격자체(1)에 직선 변부가 2군데 이상 있는 경우에는, 임의의 1군데의 직선부에 있어서 상술한 각도 관계가 만족되는 것이 바람직하다. 본 실시 형태의 세라믹스 격자체(1)는, 직선부로서 한 쌍의 변부 L1 및 한 쌍의 변부 L2를 갖는 바, 예를 들어 도 1의 (b)에 도시하는 바와 같이, 제1 선조부(10)와 제1 변부 L1이 이루는 각도에 있어서, L1로부터 출발하여 제1 선조부를 향하여 반시계 방향으로 이루는 각도를 θ1로 하고, L1로부터 출발하여 제2 선조부를 향하여 반시계 방향으로 이루는 각도를 θ2로 하면, θ1 및 θ2는 각각 독립적으로 10도 이상 170도 이하인 것이 바람직하다. θ1과 θ2는 서로 보각의 관계여도 되고, 또는 보각의 관계가 아니어도 된다. 또한, θ1과 θ2는 임의의 각도로 할 수 있지만, 후술하는 내열 충격성(내스폴링성) 향상의 효과를 얻기 위해서는, 직교하고 있는 것이 바람직하다.

세라믹스 격자체(1)는, 제1 선조부(10)와 제2 선조부(20)가 교차함으로써 격자를 이루고, 해당 격자에 의해 구획 형성되는 복수의 관통 구멍(3)을 갖는 판상의 형상을 하고 있다. 세라믹스 격자체(1)는, 제1 면(1a)과, 이것에 대향하는 제2 면(1b)을 갖고 있다.

제1 선조부(10)는, 양쪽 선조부(10, 20)의 교점(2) 이외의 위치에 있어서, 평면으로 보아 일정한 폭 W1(도 3 참조)을 갖고 있다. 제1 선조부(10)는, 그 길이 방향에 직교하는 방향에서의 두께 방향에 따른 단면 형상이, 도 3 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 세라믹스 격자체(1)의 제1 면(1a) 측에 위치하는 제1 면(10a)과, 세라믹스 격자체(1)의 제2 면(1b)측에 위치하는 제2 면(10b)으로 구획 형성된다. 상세하게는, 제1 선조부(10)는, 그 길이 방향에 직교하는 방향에서의 두께 방향을 따른 단면이, 교점(2) 이외의 부위에 있어서, 직선부(10A)와, 해당 직선부(10A)의 양단부를 단부로 하는 볼록형의 곡선부(10B)로 구성되는 형상을 갖고 있다. 그 결과, 제1 선조부(10)의 제1 면(10a)은, 해당 선조부(10)의 두께 방향에서의 단면이 평탄면으로 되어 있다. 해당 평탄면은, 세라믹스 격자체(1)의 면 내 방향과 대략 평행해지고 있다. 한편, 제1 선조부(10)의 제2 면(10b)은, 해당 선조부(10)의 두께 방향에서의 단면이, 세라믹스 격자체(1)의 제1 면(1a)으로부터 제2 면(1b)을 향한 볼록의 곡면 형상을 하고 있다.

제1 선조부(10)와 동일하게, 제2 선조부(20)도, 양쪽 선조부(10, 20)의 교점(2) 이외의 위치에 있어서, 평면으로 보아 일정한 폭 W2(도 6 참조)를 갖고 있다. 폭 W2는, 제1 선조부(10)의 폭 W1과 동일해도 되고, 또는 상이해도 된다. 제2 선조부(20)는, 그 길이 방향에 직교하는 방향에서의 두께 방향을 따른 단면 형상이, 도 5 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 세라믹스 격자체(1)의 제1 면(1a) 측에 위치하는 제1 면(20a)과, 세라믹스 격자체(1)의 제2 면(1b)측에 위치하는 제2 면(20b)으로 구획 형성된다. 제2 선조부(20)의 제1 면(20a)은, 세라믹스 격자체(1)의 제2 면(1b)으로부터 제1 면(1a)을 향한 볼록의 곡면 형상으로 되어 있다. 한편, 제2 선조부(20)의 제2 면(20b)은, 해당 선조부(20)의 두께 방향에서의 단면이, 세라믹스 격자체(1)의 제1 면(1a)으로부터 제2 면(1b)을 향한 볼록의 곡면 형상을 하고 있다. 이 곡면 형상은, 제1 선조부(10)에 있어서의 곡면 형상과 동일해도 되고, 또는 상이해도 된다. 본 실시 형태에 있어서는, 제2 선조부(20)의 제1 면(20a)과 제2 면(20b)은 대칭 형태로 되어 있고, 그 결과, 제2 선조부(20)는, 그 길이 방향에 직교하는 방향에서의 두께 방향을 따른 단면 형상이, 원형 또는 타원형으로 되어 있다.

도 4 및 도 5에 도시하는 바와 같이, 제1 선조부(10)에 있어서의 직선부(10A), 즉 제1 면(10a)을 적재면으로 하여 평면 P 상에 적재했을 때, 각 제1 면(10a)은 모두 평면 P 상에 위치한다. 제1 면(10a)은, 세라믹스 격자체(1)에 있어서의 제1 면(1a)을 이루는 것이기 때문에, 각 제1 면(10a)이 모두 평면 P 상에 위치하는 것은, 해당 격자체(1)에 있어서의 제1 면(1a)이 평탄면으로 되어 있는 것을 의미한다. 따라서 세라믹스 격자체(1)를, 그 제1 면(1a)이, 평탄한 적재면과 맞닿게 적재했을 경우에는, 해당 제1 면(1a)의 전역이 적재면과 접하는 것이 된다.

도 4에 도시하는 바와 같이, 제1 선조부(10)에 있어서의 직선부(10A), 즉 제1 면(10a)을 적재면으로 하여 평면 P 상에 적재했을 때, 제2 선조부(20)는, 인접하는 2개의 교점(2) 사이에 있어서 평면 P로부터 이격하는 형상을 하고 있다. 따라서, 인접하는 2개의 교점(2) 사이에 있어서, 제2 선조부(20)와 평면 P 사이에는 공간 S가 형성된다.

한편, 세라믹스 격자체(1)에 있어서의 제2 면(1b)은, 볼록의 곡면 형상으로 되어 있는 제2 선조부(20)의 제2 면(20b)으로 구성되어 있으므로, 평탄면이 아닌, 요철면으로 되어 있다.

세라믹스 격자체(1)에 있어서의 제1 선조부(10)와 제2 선조부(20)의 교점(2)에 있어서, 양쪽 선조부(10, 20)는 일체화하고 있다. 「일체화하고 있다」란, 교점(2)의 단면을 관찰함에 있어서, 양쪽 선조부(10, 20) 사이가, 세라믹스로서 연속한 구조체로 되어 있는 것을 말한다. 양쪽 선조부(10, 20)의 교차에 의해 세라믹스 격자체(1)에 형성되어 있는 각 관통 구멍(3)은 동일 치수이고, 또한 같은 형태를 하고 있다. 각 관통 구멍(3)은 대략 마름모형을 하고 있다. 관통 구멍(3)은 규칙적으로 배치되어 있다.

도 1의 (b), 도 2, 도 4 및 도 5에 도시하는 바와 같이, 제1 선조부(10)와 제2 선조부(20)의 교점(2)은, 어느 교점(2)에 있어서도, 제1 선조부(10) 상에 제2 선조부(20)가 배치되어 있다. 즉, 제1 선조부(10)와 제2 선조부(20)의 교점(2)에 있어서는, 격자체(1)의 2개의 면(1a, 1b) 중, 상대적으로 제1 면(1a) 측에 위치하는 제1 선조부(10) 상에, 상대적으로 제2 면(1b)측에 위치하는 제2 선조부(20)가 배치되어 있다. 그리고, 교점(2)에 있어서의 두께가, 해당 교점 이외의 부위에 있어서의 제1 선조부의 두께 및 제2 선조부의 두께의 어느 것보다도 크게 되어 있다. 즉, 양쪽 선조부(10, 20)의 교점(2) 이외의 위치에 있어서의 제1 선조부(10)의 두께를 T1로 하고(도 3 참조), 양쪽 선조부(10, 20)의 교점(2) 이외의 위치에 있어서의 제2 선조부(20)의 두께를 T2로 하고(도 6 참조), 또한 교점에 있어서의 두께를 Tc로 했을 때(도 4 및 도 5 참조), Tc>T1이고, Tc>T2이다. 따라서, 세라믹스 격자체(1)의 제2 면(1b)에 있어서는, 양쪽 선조부(10, 20)의 교점 위치가 가장 높게 되어 있다.

도 5에 도시하는 바와 같이, 제1 선조부(10)는, 교점(2) 이외의 부위에 있어서, 해당 제1 선조부(10)에 있어서의 제2 면(10b)의 최고 위치, 즉 정상부의 위치가, 제1 선조부(10)가 연장하는 방향을 따라서 동일하게 되어 있다. 제2 선조부(20)에 대해서는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 제2 선조부(20)에 있어서의 제2 면(20b)의 최고 위치는, 교점(2)의 위치 및 교점(2) 이외의 위치의 어느 경우에 있어서도, 제1 선조부(10)가 연장하는 방향을 따라서 동일하게 되어 있다. 제2 선조부(20)에 있어서의 제1 면(20a)의 최저 위치는, 교점(2) 이외의 부위에 있어서, 제2 선조부(20)가 연장하는 방향을 따라서 동일하게 되어 있다.

도 2의 (a) 및 도 7에 도시하는 바와 같이, 제2 선조부(20)는, 그 평면으로 본 투영상이, 교점(2)에 있어서, 폭 방향(도 7에 있어서의 X 방향)의 외측을 향하여 만곡 팽출한 형상으로 되어 있다. 그것에 의하여 교점(2)에 있어서의 투영상의 폭 W2a가, 교점(2) 이외의 부위에 있어서의 투영상의 폭 W2b보다도 크게 되어 있다. 상세하게는, 제2 선조부(20)는, 평면으로 본 투영상의 길이 방향(도 7에 있어서의 Y 방향)을 따르는 윤곽이, 교점(2)에 있어서, 폭 방향(도 7에 있어서의 X 방향)의 외측을 향하여 완만한 볼록의 곡선(21, 21)을 그리고 있다. 제2 선조부(20)의 평면으로 본 투영상의 길이 방향을 따르는 윤곽은, 폭 W2a를 갖는 최대 폭부를 갖고, 그 최대 폭부에서 이격됨에 따라서 폭이 점차 완만하게 감소되어 가, 교점(2)끼리의 사이의 위치에서는 폭 W2b가 된다. 폭 W2b는, 먼저 설명한 폭 W2와 같다.

한편, 제1 선조부(10)는, 도 2의 (b) 및 도 8에 도시하는 바와 같이, 그 평면으로 본 투영상이, 교점(2)에 있어서, 폭 방향(도 8에 있어서의 Y 방향)의 외측을 향하여 만곡 팽출한 형상으로 되어 있다. 그것에 의하여 교점(2)에 있어서의 투영상의 폭 W1a가, 교점(2) 이외의 부위에 있어서의 투영상의 폭 W1b보다도 크게 되어 있다. 상세하게는, 제1 선조부(10)는, 평면으로 본 투영상의 길이 방향(도 8에 있어서의 X 방향)을 따르는 윤곽이, 교점(2)에 있어서, 폭 방향(도 8에 있어서의 Y 방향)의 외측을 향하여 완만한 볼록의 곡선(11, 11)을 그리고 있다. 제1 선조부(10)의 평면으로 본 투영상의 길이 방향을 따르는 윤곽은, 폭 W1a를 갖는 최대 폭부를 갖고, 그 최대 폭부에서 이격됨에 따라서 폭이 점차 완만하게 감소해 가는, 교점(2)끼리의 사이의 위치에서는 폭 W1b가 된다. 폭 W1b는, 먼저 설명한 폭 W1과 같다.

도 9에는, 세라믹스 격자체(1)의 평면도가 도시되어 있다. 동 도에 도시하는 바와 같이, 격자체(1)에는, 복수의 제1 선조부(10)와 복수의 제2 선조부(20)가 교차함으로써, 해당 격자체의 평면으로 보아 대략 마름모 형상의 복수의 관통 구멍(3)이 형성되어 있다. 대략 마름모형 형상을 이루는 관통 구멍(3)은, 대향하는 1조의 변인 제1 변(3a, 3a)을 갖고 있다. 이와 함께 관통 구멍(3)은, 대향하는 별도의 1조의 변인 제2 변(3b, 3b)을 갖고 있다. 제1 변(3a, 3a)은, 제1 선조부(10)의 양쪽 측연부에 대응하는 변이다. 한편, 제2 변(3b, 3b)은, 제2 선조부(20)의 양쪽 측연부에 대응하는 변이다. 관통 구멍(3)은, 이들의 4변에 의해 획정되어 있다. 대향하는 제1 변(3a, 3a)끼리는 직선으로 되어 있고 서로 평행하게 연장하고 있다. 동일하게, 대향하는 제2 변(3b, 3b)끼리도 직선으로 되어 있고 서로 평행하게 연장하고 있다. 그리고, 제1 선조부(10) 및 제2 선조부(20)가, 그것들의 교점(2)에 있어서 상술한 만곡 팽출 형상을 가짐으로써, 관통 구멍(3)은, 도 9에 도시하는 모식도와 같이, 코너부(30)가 약간 둥그스름해진 마름모형이 된다.

이상의 구성을 갖는 세라믹스 격자체(1)는, 이것을 예를 들어 피소성체의 소성용 세터로서 사용한 경우, 제1 선조부(10) 및 제2 선조부(20)가, 제1 변부 L1 및 제2 변부 L2와 작은 예각으로 교차하고 있으므로, 제1 변부 L1 및/또는 제2 변부 L2에 크랙 등의 결함이 발생했다고 해도, 그 결함이 격자체(1)의 내측을 향하여 전파되기 어렵다. 이 이유는, 크랙 등의 결함이 가장 발생하기 쉬운 개소는 제1 선조부(10)와 제2 선조부(20)의 교점(2)의 부근인 바, 본 실시 형태의 격자체(1)에서는, 각 교점(2)을 연결하는 가상선이, 제1 변부 L1 및 제2 변부 L2와 평행이 되지 않으므로, 어떤 교점(2)의 부근에서 발생한 크랙 등의 결함이, 그 이웃에 위치하는 교점(2)으로 전파되는 것이 저지되기 때문이다. 이것과는 대조적으로, 가령 제1 선조부(10)와 제2 선조부(20)가 직교하고 있는 경우에는, 각 교점(2)을 연결하는 가상선이 제1 변부 L1 및 제2 변부 L2와 평행해지므로, 어떤 교점(2)의 부근에서 발생한 크랙 등의 결함이, 그 이웃에 위치하는 교점(2)으로 용이하게 전파되고, 그것이 연쇄적으로 이웃의 교점(2)에 전파되어, 격자체(1)의 전체에 깨짐이 발생하기 쉽다.

이상의 크랙 등의 결함의 전파를 효과적으로 저지하는 관점에서, 상술한 θ1 및 θ2는 각각 독립적으로 10도 이상 170도 이하인 것이 더욱 바람직하고, 20도 이상 160도 이하인 것이 한층 바람직하다. 또한, θ1이 30도 이상 150도 이하인 것이 바람직한 경우, θ2는 30도 이상 150도 이하인 것이 바람직하다.

동일한 관점에서, 상술한 제1 선조부(10) 및 제2 선조부(20)가 제1 변부 L1 및 제2 변부 L2와 작은 예각으로 교차하도록 하기 위해서는, θ1 및 θ2는 각각 독립적으로 10도 이상 80도 이하, 또는 100도 이상 170도 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는, 20도 이상 70도 이하, 또는 110도 이상 160도 이하, 더욱 바람직하게는 30도 이상 60도 이하 또는 120도 이상 150도 이하이다.

크랙 등의 결함의 전파를 보다 한층 효과적으로 저지하는 관점에서, 제1 선조부(10)와 제2 선조부(20)의 교차 각|θ1-θ2|는, 60도 이상 120도 이하인 것이 바람직하고, 70도 이상 110도 이하인 것이 보다 바람직하고, 80도 이상 100도 이하인 것이 더욱 바람직하고, 가장 바람직한 각도는 90도±3도의 범위(직교하고 있는 상태)이다.

또한, 본 실시 형태의 격자체(1)에 있어서는, 제1 선조부(10)는, 교점(2) 이외의 부위에 있어서, 그 길이 방향과 직교하는 방향에서의 두께 방향 단면이 직사각형이 아닌, 도 3에 도시하는 바와 같이, 직선부(10A)와, 해당 직선부(10A)의 양단부를 단부로 하는 볼록형의 곡선부(10B)로 구성되는 형상을 갖고 있으므로, 이것에 의해서도 크랙 등의 결함이 발생하기 어렵고, 또한 결함의 전파가 일어나기 어렵다. 또한, 제2 선조부(20)는, 교점(2) 이외의 부위에 있어서, 그 길이 방향과 직교하는 방향에서의 두께 방향 단면이 직사각형이 아닌, 도 6에 도시하는 바와 같이, 원형 또는 타원형으로 되어 있으므로, 이것에 의해서도 크랙 등의 결함이 발생하기 어렵고, 또한 결함의 전파가 일어나기 어렵다.

또한, 본 실시 형태의 격자체(1)에 있어서는, 대략 마름모형을 한 관통 구멍(3)의 코너부(30)가 둥그스름해져 있는 것에 기인하여, 강도 및 내스폴링성이 향상된다. 이 이유는, 세라믹스 격자체(1) 중, 크랙 등의 결함이 가장 발생하기 쉬운 부위는 관통 구멍(3)의 코너부(30)인 바, 해당 코너부(30)가 둥그스름해져 있는 것에 기인하여, 해당 코너부(30)에 크랙 등이 발생하기 어렵기 때문이다. 이것과는 대조적으로, 예를 들어 상술한 특허문헌 2에 기재되어 있는 개구부를 갖는 가마 도구판에서는, 해당 개구부의 코너부가 직각으로 되어 있으므로, 크랙 등이 발생하기 쉽다.

상술한 강도 및 내스폴링성의 향상은, 제1 선조부(10)와 제2 선조부(20)의 교점(2)에 있어서, 적어도 제2 선조부(20)가, 평면으로 본 투영상의 길이 방향을 따르는 윤곽에, 상기한 볼록의 곡선(21)을 갖고 있으면 충분히 달성된다. 특히, 제1 선조부(10) 및 제2 선조부(20)의 양쪽이, 평면으로 본 투영상의 길이 방향을 따르는 윤곽에, 상기한 볼록의 곡선(11, 21)을 갖고 있으면, 강도 및 내스폴링성이 더욱 한층 향상된다.

이상의 구성을 갖는 세라믹스 격자체(1)는, 이것을 예를 들어 피소성체의 소성용 세터로서 사용한 경우, 해당 격자체(1)의 제1 면(1a)에 피소성체를 적재하면, 해당 제1 면(1a)은 평탄면인 점에서, 평탄성을 요구하는 피소성체의 적재에 적합한 것이 된다. 평탄성을 요구하는 피소성체로서는, 예를 들어 적층 세라믹 콘덴서 등의 소형의 칩상 전자 부품 등을 들 수 있다. 이들의 소형 전자 부품은, 소성 공정에 있어서 세터에 걸리지 않는 것이 필요해지므로, 격자체(1)의 제1 면(1a)이 평탄한 것은 유리하다. 또한, 피소성체는, 제1 면(1a)을 구성하는 부재인 제1 선조부(10)만 접촉하므로, 격자체(1)와 피소성체의 접촉 면적이 대폭 저감하고, 그것에 의하여 피소성체의 급격한 가열 및 냉각을 행하기 쉬워진다. 또한, 격자체(1)는 제1 및 제2 선조부(10, 20)의 교차에 의해 형성되어 있고 복수의 관통 구멍(3)이 형성되어 있으므로, 열 용량이 작고, 그 점에서도 피소성체의 급격한 가열 및 냉각을 행하기 쉽다. 또한 격자체(1)는, 복수의 관통 구멍(3)이 존재하고 있는 것에 기인하여 통기성이 양호하므로, 이것에 의해서도 피소성체의 급격한 냉각을 행하기 쉽다. 양호한 통기성은, 인접하는 교점(2)끼리 사이에 있어서 제2 선조부(20)가 떠있는 것에 의해 한층 현저한 것이 된다. 게다가 격자체(1)에 있어서는, 제1 및 제2의 선조부(10, 20)가 교점(2)에 있어서 일체화하고 있으므로, 충분한 강도를 갖는 것이다.

한편, 격자체(1)의 제2 면(1b)에는, mm 오더의 피소성체를 적재하는 것이 유리하다. 제2 면(1b)은, 제2 선조부(20)의 곡면에 기인하는 요철면으로 되어 있는 바, 이 오더의 사이즈 전자 부품은, 그것이 적재되는 면에 요철을 갖는 것이, 탈지성을 높이는 관점에서 유리하기 때문이다. 또한, 상기 mm 오더의 피소성체 중, 특히 제1 선조부(10)의 상면 상에서, 또한 제2 선조부(20) 사이에 적재 가능한, 길고 가는 형상의 것을 적재하는 것도, 피소성체를 고정하면서 탈지성을 높이는 관점에서 유리하다.

이렇게 본 실시 형태의 격자체(1)는, 그 한쪽 면이 평탄하고, 다른 쪽 면이 요철면으로 되어 있는 점에서, 피소성체의 종류에 따라 적재면을 구분지어 사용할 수 있다는 점에서 유리하다.

상술한 각종의 유리한 효과를 한층 현저한 것으로 하는 관점에서, T1의 값은 50㎛ 이상 5000㎛ 이하인 것이 바람직하고, 200㎛ 이상 2000㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 한편, T2의 값은 50㎛ 이상 5000㎛ 이하인 것이 바람직하고, 200㎛ 이상 2000㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다. T1과 T2의 값의 대소 관계에 특별히 제한은 없고, T1>T2여도 되고, 반대로 T1<T2여도 되고, 또는 T1=T2여도 된다. T1=T2란, T1과 T2가 제조 가능한 범위에서 동일한 치수를 갖는 것이고, T1과 T2가 완전히 동일한 것은 요하지 않고, 치수가 큰 쪽이 작은 쪽에 대하여 5％ 이내의 범위에서 큰 경우도 포함하는 것으로 한다.

동일한 관점에서, 교점(2)에 있어서의 두께 Tc는 0.1mm 이상 2mm 이하인 것이 바람직하고, 0.3mm 이상 1.5mm 이하인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 교점(2)에 있어서의 두께 Tc는, T1 및 T2의 총합인 T1+T2보다도 작아져 있다.

또한, 제2 선조부(20)의 두께 방향에서의 단면 형상(도 6 참조)이 타원형인 경우, 타원형의 단축이 격자체(1)의 두께 방향에 일치하고, 또한 타원형의 장축이 격자체(1)의 평면 방향에 일치하는 것이, 피소성체의 적재를 순조롭게 행할 수 있는 점에서 바람직하다. 이 경우, 장축/단축의 비율은, 1 이상 3 이하인 것이 바람직하고, 1 이상 2.5 이하인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 제2 선조부(20)의 두께 방향에서의 단면 형상이 타원형 또는 원형인 것은, 격자체(1)의 강도 향상에도 기여하고 있다.

세라믹스 격자체(1)에 형성된 관통 구멍(3)은, 그 면적이 100㎛² 이상 100㎟ 이하, 특히 2500㎛²이상 1㎟ 이하인 것이, 격자체(1)의 열 용량을 저하시키는 점이나, 통기성을 향상시키는 점 및 격자체(1)의 강도 유지의 점에서 바람직하다. 또한, 평면으로 보면 세라믹스 격자체(1)의 겉보기 면적에 대한 관통 구멍(3)의 면적 총합의 비율은, 1％ 이상 80％ 이하인 것이 바람직하고, 3％ 이상 70％ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 10％ 이상 70％ 이하인 것이 한층 바람직하다. 이 비율은, 세라믹스 격자체(1)를 평면으로 보아, 임의의 크기의 직사각형으로 잘라내어, 그 직사각형 내에 포함되는 관통 구멍(3)의 면적 총합을 산출하고, 그 총합을 직사각형의 면적으로 제산하고 100을 곱하여 산출된다. 또한, 각 관통 구멍(3)의 면적은, 격자체(1)의 현미경 관찰상을 화상 해석함으로써 측정할 수 있다.

관통 구멍(3)의 면적에 관련하여, 제1 선조부(10)의 폭 W1은 50㎛ 이상 10mm 이하인 것이 바람직하고, 75㎛ 이상 5mm 이하인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 제2 선조부(20)의 폭 W2는 50㎛ 이상 10mm 이하인 것이 바람직하고, 75㎛ 이상 5mm 이하인 것이 더욱 바람직하다. W1과 W2의 값의 대소 관계에 특별히 제한은 없고, W1>W2여도 되고, 반대로 W1<W2여도 되고, 또는 W1=W2여도 된다.

제1 및 제2 선조부(10, 20)의 폭 W1, W2와의 관련에 있어서, 인접하는 제1 선조부(10) 사이의 피치 P1은, 100㎛ 이상 10mm 이하인 것이 바람직하고, 150㎛ 이상 5mm 이하인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 인접하는 제2 선조부(20) 사이의 피치 P2는, 100㎛ 이상 10mm 이하인 것이 바람직하고, 150㎛ 이상 5mm 이하인 것이 더욱 바람직하다.

제1 선조부(10)는, 그 표면 중 제1 면(10a)이 평활한 것이 바람직하다. 선조부(10)의 제1 면(10a)이 평활함으로써, 세라믹스 격자체(1) 상에 피소성체를 적재했을 때에, 해당 피소성체에 흠집이 생기기 어려워진다고 하는 이점이 있다. 또한 피소성체의 소성에 의해 얻어진 소성체가, 세라믹스 격자체(1)에 걸리기 어려워지고, 취출성이 양호해진다고 하는 이점도 있다. 또한, 피소성체가 기판 등의 박육 테이프 성형체라면, 제1 면(10a)의 표면 상태가 피소성체의 저면에 전사되기 때문에, 피소성체 저면이 보다 평활하게 마무리되기 쉬워지는 장점도 있다. 한편으로, 표면 조도가 크면, 피소성체를 적재했을 때에, 피소성체의 하부에 있어서의 가스의 흐름이 좋아지기 때문에, 탈지가 원활하게 진행되기 쉬워진다고 하는 이점이 있다. 이들의 관점에서, 제1 선조부(10)의 제1 면(10a)의 표면 조도 Ra는, 0.01㎛ 이상 20㎛ 이하인 것이 바람직하고, 0.02㎛ 이상 10㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 0.1㎛ 이상 1㎛ 이하인 것이 가장 바람직하다. 한편, 제2 선조부(20)의 제2 면(20b)의 표면 조도 Ra는, 0.01㎛ 이상 20㎛ 이하인 것이 바람직하고, 0.02㎛ 이상 10㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 0.1㎛ 이상 1㎛ 이하인 것이 가장 바람직하다. 표면 조도 Ra는, 구체적으로는 다음 방법으로 측정된다. 컬러 3D 레이저 현미경((주)키엔스제, VK-8710)을 사용하여, 촬영 배율을 200배로 하여 측정하였다. 제1 선조부(10)의 제1 면(10a)에 대해서는, 제1 면(10a)의 중간선을 따라, 표면 조도를 측정하고, 20개의 측정값으로부터 평균값을 산출하여, Ra로 하였다. 한편, 제2 선조부(20)의 제2 면(20b)에서는, 선조부(20)의 중간선을 따라 표면 조도를 측정하고, 20개의 측정값으로부터 평균값을 산출하여, Ra로 하였다.

선조부(10, 20)의 표면 조도 Ra의 값을 작게 하기 위해서는, 예를 들어 해당 선조부의 형성에 사용되는 페이스트를 도포하는 기판으로서 표면 조도가 작은 것을 사용하거나, 혹은 해당 페이스트로서 저점도의 것을 사용하거나 하면 된다. 한편, 선조부(10, 20)의 표면 조도 Ra의 값을 크게 하기 위해서는, 예를 들어 해당 페이스트로서, 고점도의 것을 사용하거나, 토출시키는 노즐 직경을 크게 하거나 하면 된다. 경우에 따라서는, 세라믹스 격자체(1)의 제1 면(10a) 및/또는 제2 면(10b)을 연마하여 소정의 표면 조도가 되도록 가공해도 된다.

세라믹스 격자체(1)를 구성하는 세라믹스 소재로서는, 다양한 것을 사용할 수 있다. 예를 들어, 알루미나, 탄화규소, 질화규소, 지르코니아, 멀라이트, 지르콘, 근청석, 티타늄산알루미늄, 티타늄산마그네슘, 마그네시아, 이붕화티타늄, 질화붕소 등을 들 수 있다. 이들의 세라믹스 소재는, 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 특히, 알루미나, 멀라이트, 근청석, 지르코니아 또는 탄화규소를 포함하는 세라믹스로 이루어지는 것이 바람직하다. 세라믹스 격자체(1)를 급격한 가열 및 냉각을 거치는 경우에는, 세라믹스 소재로서 탄화규소를 사용하는 것이 특히 바람직하다. 또한 탄화규소는, 피소성체와의 반응의 우려가 있는 점에서, 세라믹스 소재로서 탄화규소를 사용하는 경우에는, 표면을 지르코니아 등의 반응성이 낮은 세라믹스 소재로 코팅하는 것이 바람직하다. 제1 선조부(10)를 구성하는 세라믹스 소재와, 제2 선조부(20)를 구성하는 세라믹스 소재는 동일해도 되고, 또는 상이해도 된다. 교점(2)에 있어서의 제1 및 제2 선조부(10, 20)의 일체성을 높게 하는 관점에서는, 양쪽 선조부(10, 20)를 구성하는 세라믹스 소재는 동일한 것이 바람직하다. 또한 제1 및 제2 선조부(10, 20)를, 일체성을 높게 하고, 세라믹스 격자체(1)를 견고한 것으로 하는 관점에서, 교점(2)에 있어서, 제1 선조부(10)와 제2 선조부(20)를 접합하는 부재는, 양쪽 선조부(10, 20)를 구성하는 세라믹스 소재와 동일한 것인 것이 바람직하다. 제1 및 제2 선조부(10, 20)의 접합은, 예를 들어 후술하는 제조 방법에 나타내는 바와 같이, 2종류의 선조 도포 시공체에 의해 형성된 격자상 전구체를 소성함으로써 행할 수 있다.

이어서, 본 실시 형태의 세라믹스 격자체(1)의 적합한 제조 방법에 대하여 설명한다. 본 제조 방법에 있어서는, 먼저 세라믹스 소재의 원료 분말을 준비하고, 해당 원료 분말을, 물 등의 매체 및 결합제와 혼합하여 선조부 제조용의 페이스트를 제조한다.

결합제로서는, 이러한 종류의 페이스트에 종래 사용된 것과 동일한 것을 사용할 수 있다. 그 예로서는 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌옥시드, 덱스트린, 리그닌술폰산 소다 및 암모늄, 카르복시메틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 히드록시프로필메틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스, 히드록시에틸셀룰로오스, 히드록시에틸메틸셀룰로오스, 알긴산나트륨 및 암모늄, 에폭시 수지, 페놀 수지, 아라비아 고무, 폴리비닐부티랄, 폴리아크릴산 및 폴리아크릴아미드 등의 아크릴계 폴리머, 크산탄검 및 구아검 등의 증점 다당체류, 젤라틴, 한천 및 펙틴 등의 겔화제, 아세트산 비닐 수지 에멀션, 왁스 에멀션, 및 알루미나졸 및 실리카졸 등의 무기 바인더 등을 들 수 있다. 이들 중의 2종류 이상을 혼합하여 사용해도 된다.

페이스트의 점도는, 도포 시의 온도에 있어서 고점도인 것이, 본 실시 형태의 구조를 갖는 격자체(1)를 순조롭게 제조할 수 있는 점에서 바람직하다. 상세하게는, 페이스트의 점도는 도포 시의 온도에 있어서, 1.5MPa·s를 초과하고 10.0MPa·s 이하인 것이 바람직하고, 1.5MPa·s를 초과하고 5.0MPa·s 이하인 것이 더욱 바람직하다. 페이스트의 점도는, 콘플레이트형 회전식 점도계 또는 레오미터를 사용하여, 회전수 0.3rpm으로 측정 개시 후 4분 시점에서의 측정값을 사용하였다.

페이스트로서 비교적 저점도의 것을 사용할 수도 있다. 저점도의 페이스트를 사용하는 경우에는, 후술하는 격자상 전구체를 제조한 후, 해당 격자상 전구체를 소성 공정을 거치기 전에, 해당 격자 상 전구체를 건조시켜서 액체 분을 제거하고, 해당 격자상 전구체의 보형성을 높이고 나서 소성을 행하는 것이 바람직하다. 비교적 저점도의 페이스트를 사용하는 경우, 그 점도는, 도포 시의 온도에 있어서, 10kPa·s 이상 1.5MPa·s 이하인 것이 바람직하고, 0.5MPa·s 이상 1.3MPa·s 이하인 것이 더욱 바람직하다.

페이스트가 고점도의 것인 경우, 및 비교적 저점도의 것인 경우 어느 쪽의 경우에도, 페이스트에 있어서의 세라믹스 소재의 원료 분말 비율은, 30질량％ 이상 75질량％ 이하인 것이 바람직하고, 40질량％ 이상 60질량％ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 페이스트에 있어서의 매체의 비율은, 15질량％ 이상 60질량％ 이하인 것이 바람직하고, 20질량％ 이상 55질량％ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 페이스트에 있어서의 결합제의 비율은, 1질량％ 이상 40질량％ 이하인 것이 바람직하고, 5질량％ 이상 25질량％ 이하인 것이 더욱 바람직하다.

페이스트에는, 점성 조정제로서, 증점제, 응집제, 틱소트로픽제 등을 함유시킬 수 있다. 증점제의 예로서는, 폴리에틸렌글리콜 지방산 에스테르, 알킬알릴술폰산, 알킬암모늄염, 에틸비닐에테르·무수 말레산 공중합체, 퓸드 실리카, 알부민 등의 단백질 등을 들 수 있다. 많은 경우, 결합제는 증점 효과가 있기 때문에, 증점제로 분류되는 경우가 있지만, 더욱 엄밀한 점성 조정이 필요하게 되는 경우에는, 별도, 결합제로 분류되지 않는 증점제를 사용할 수 있다. 응집제의 예로서, 폴리아크릴아미드, 폴리아크릴산에스테르, 황산알루미늄, 폴리염화알루미늄 등을 들 수 있다. 틱소트로픽제의 예로서, 지방산아미드, 산화폴리올레핀, 폴리에테르에스테르형 계면 활성제 등을 들 수 있다. 페이스트 제조용의 용매로서는, 물 이외에도, 알코올, 아세톤 및 아세트산에틸 등이 사용되고, 이들을 2종류 이상 혼합해도 된다. 또한 토출량을 안정시키기 위해서, 가소제, 윤활제, 분산제, 침강 억제제, PH 조정제 등을 첨가해도 된다. 가소제로는 트리메틸렌글리콜, 테트라메틸렌글리콜 등의 글리콜계, 글리세린, 부탄디올, 프탈산계, 아디프산계, 인산계 등을 들 수 있다. 윤활제로는 유동 파라핀, 마이크로 왁스, 합성 파라핀 등의 탄화수소계, 고급 지방산, 지방산 아미드 등을 들 수 있다. 분산제로는 폴리카르복실산나트륨 또는 암모늄염, 아크릴산계, 폴리에틸렌이민, 인산계 등을 들 수 있다. 침강 억제제로는, 폴리아마이드아민염, 벤토나이트, 스테아르산알루미늄 등을 들 수 있다. PH 조정제에는 수산화나트륨, 암모니아수, 옥살산, 아세트산, 염산 등을 들 수 있다.

얻어진 페이스트를 사용하여, 평탄한 기판 상에, 복수 조의 선조 제1 도포 시공체를 서로 평행하게 또한 직선상으로 형성한다. 선조 제1 도포 시공체는, 목적으로 하는 격자체(1)에 있어서의 제1 선조부(10)에 대응하는 것이다. 선조 제1 도포 시공체의 형성에는, 여러가지 도포 장치를 사용할 수 있다. 예를 들어 소형 압출기를 사용할 수 있다. 소형 압출기에 있어서의 노즐의 직경은, 예를 들어 0.2mm 이상 5mm 이하로 할 수 있다.

선조 제1 도포 시공체가 형성되면, 이어서, 해당 선조 제1 도포 시공체와 교차하도록, 복수 조의 선조 제2 도포 시공체를 서로 평행하게 또한 직선상으로 형성한다. 선조 제2 도포 시공체는, 목적으로 하는 격자체(1)에 있어서의 제2 선조부(20)에 대응하는 것이다. 선조 제2 도포 시공체의 형성에는, 선조 제1 도포 시공체와 동일한 도포 장치를 사용할 수 있다. 이렇게 선조 제1 도포 시공체와 선조 제2 도포 시공체를 순차 형성함으로써, 제1 선조부(10) 상에 제2 선조부(20)가 위치하는 격자체(1)가 순조롭게 얻어진다. 이 경우, 페이스트로서 고점도의 것을 사용함으로써 선조 제1 도포 시공체와 선조 제2 도포 시공체의 교점에 있어서, 선조 제2 도포 시공체가 적절하게 선조 제1 도포 시공체 내에 침강하고, 그것에 의하여, 이들의 도포 시공체의 측연부가 폭 방향의 외측을 향하여 만곡 팽출한다. 또한, 인접하는 교점의 사이에 있어서, 선조 제2 도포 시공체가 가교 상태(즉 뜬 상태)가 된다.

이와 같이 하여, 2종류의 선조 도포 시공체에 의해 형성된 격자상 전구체가 얻어진다. 격자상 전구체를 제조할 때에 사용한 페이스트의 점도가 비교적 낮은 경우에는, 이 격자상 전구체를 건조시켜서, 보형성을 발현시키는 것이 바람직하다. 그것에 의하여, 선조 제2 도포 시공체가 과도하게 선조 제1 도포 시공체 내에 침강하는 것이 방지되어, 이들의 도포 시공체의 측연부가 폭 방향의 외측을 향하여 적절하게 만곡 팽출한다. 또한, 인접하는 교점의 사이에 있어서, 선조 제2 도포 시공체가 자중으로 하방을 향하여 휘는 것이 방지되어, 선조 제2 도포 시공체의 가교 상태가 유지된다. 건조는, 예를 들어 대기 하에 40℃ 이상 80℃ 이하의 온도에서 격자상 전구체를 가열함으로써 행하여진다. 가열 시간은, 예를 들어 0.5시간 이상 12시간 이하로 할 수 있다. 페이스트의 점도가 높은 경우에는, 격자상 전구체의 건조는 필요가 없는 경우가 많고, 그때에는 격자상 전구체를 직접 이하에 설명하는 소성 공정을 거칠 수 있다.

건조 후의 격자상 전구체는, 이것을 기판으로부터 박리하여 소성로 내에 적재하여 소성을 행한다. 이 소성에 의해, 양쪽 선조부(10, 20) 사이가 교점(2)에서 일체화된, 목적으로 하는 세라믹스 격자체(1)가 얻어진다. 소성은 일반적으로 대기 하에서 행할 수 있다. 소성 온도는, 세라믹스 소재의 원료 분말 종류에 따라 적절한 온도를 선택하면 된다. 소성 분위기 온도에 대해서도 동일하다.

이상의 방법에 의해, 목적으로 하는 세라믹스 격자체(1)가 얻어진다. 이 세라믹스 격자체(1)는, 선반판이나 깔판 등, 세라믹스 제품의 탈지 또는 소성용 세터로서 적합하게 사용되는 것 이외에, 세터 이외의 가마 도구, 예를 들어 상자나 빔으로서도 사용할 수 있다. 또한, 가마 도구 이외의 용도, 예를 들어 필터, 촉매 담체 등의 각종 지그나 각종 구조재로서 사용할 수도 있다. 이 경우, 격자체(1)에 있어서의 요철면인 제2 면(1b) 상에 피소성체를 적재하는 것이 일반적이지만, 피 소성체의 종류에 따라서는, 제2 면(1b)측에서 제2 선조부의 사이에 피소성체를 적재해도 되고, 평탄면인 제1 면(1a) 상에 피소성체를 적재해도 된다. 예를 들어 적층 세라믹 콘덴서(MLCC)의 제조 과정에 있어서의 소성 공정을 행하는 경우에는, 피소성체를, 평탄면인 제1 면(1a) 상에 적재하는 것이 바람직하고, 추가로는 MLCC를 고정할 목적으로, 제1 면(1a) 측에서 제1 선조부의 사이에 피소성체를 적재해도 된다.

이상, 본 발명을 그 바람직한 실시 형태에 기초하여 설명했지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 제한되지 않는다. 예를 들어 상기 실시 형태의 세라믹스 격자체(1)은, 평면으로 본 윤곽이 직사각형이었지만, 격자체(1)의 윤곽은 이것에 한정되지 않고, 다른 형상, 예를 들어 삼각형이나 육각형 등의 다각형이어도 된다. 또한, 격자체(1)는 그 윤곽의 적어도 일부에 직선 변부를 갖고 있으면 되고, 예를 들어 윤곽이 직선 변부와 곡선 변부의 조합으로 구성되어 있어도 된다. 그 경우에는, 직선 변부와, 제1 선조부(10) 및 제2 선조부(20)의 교차 각도 θ1 및 θ2가 상술한 값을 만족시키면 된다.

또한, 이들의 윤곽에는 세라믹스에 의해 직선 변부와 곡선 변부 등이 형성되어 있어도 된다.

또한, 상기 실시 형태의 세라믹스 격자체(1)는, 제1 선조부(10) 및 제2 선조부(20)의 2종류의 선조부를 사용하고 있지만, 이것에 더하여 제3 선조부(도시하지 않음)를 사용해도 된다. 예를 들어 세라믹스 격자체를, 제1 선조부(10) 상에 제2 선조부(20)를 겹치고, 추가로 그 위에 제1 선조부(10)를 겹친 구조로 할 수 있다. 이 경우, 최하부의 제1 선조부(10)가 직선 변부와 이루는 각도 θ1과, 최상부의 제1 선조부(10)가 직선 변부와 이루는 각도 θ1은 동일해도 되고, 또는 상이해도 된다. 또한, 최하부의 제1 선조부(10)의 형상이나 굵기와, 최상부의 제1 선조부(10)의 형상이나 굵기는 동일해도 되고, 또는 상이해도 된다.

또한, 상기 실시 형태의 세라믹스 격자체(1)의 강도를 향상시킬 목적으로, 도 10에 도시하는 바와 같이, 해당 격자체(1)의 외주에 외측 프레임(40)을 마련해도 된다. 이 외측 프레임(40)은 해당 격자체(1)와 동일한 재료로 일체적으로 형성해도 되고, 또는 해당 격자체(1)와는 별도 제조해 두고, 소정의 접합 수단으로 접합해도 된다. 본 실시 형태에 있어서는, 상술한 각도 θ1 및 θ2란, 제1 선조부(10) 및 제2 선조부(20)와 외측 프레임(40)이 이루는 각도이다.

또한, 상기 실시 형태의 세라믹스 격자체(1)는 단층 구조의 것이었지만, 이것 대신에 해당 격자체(1)를 복수 사용하여, 그것들을 예를 들어 도 11의 (a) 및 도 11의 (b)에 도시하는 바와 같이 복수단 적층하여 사용해도 된다. 도 11의 (a)에 도시하는 실시 형태에 있어서는, 제1 선조부(10') 및 제2 선조부(20')로 이루어지는 제1 격자체(1')와, 제1 선조부(10") 및 제2 선조부(20")로 이루어지는 제2 격자체(1")가 적층되어서 격자체(1)가 형성되어 있다. 제1 격자체(1')에 있어서의 제1 선조부(10')와, 제2 격자체(1")에 있어서의 제1 선조부(10")는 동일 피치가 되도록 배치되어 있다. 동일하게, 제1 격자체(1')에 있어서의 제2 선조부(20')와, 제2 격자체(1")에 있어서의 제2 선조부(20")도 동일 피치가 되도록 배치되어 있다. 또한, 제1 격자체(1')에 있어서의 제1 선조부(10')와, 제2 격자체(1")에 있어서의 제1 선조부(10")는, 동일 피치가 되도록 배치되는 양태에 한정되지 않고, 세라믹스 격자체의 상면, 혹은 각 선조부의 사이 등에 피소성체를 적재하는 양태에 맞춰, 임의의 피치 비율로 설계할 수 있다. 동일하게, 제1 격자체(1')에 있어서의 제2 선조부(20')와, 제2 격자체(1")에 있어서의 제2 선조부(20")는, 동일 피치가 되도록 배치되는 양태에 한정되지 않고, 세라믹스 격자체의 상면, 혹은 각 선조부의 사이 등에 피소성체를 적재하는 양태에 맞춰, 임의의 피치 비율로 설계할 수 있다.

한편, 도 11의 (b)에 도시하는 실시 형태에 있어서는, 제1 격자체(1')에 있어서의 제1 선조부(10')와, 제2 격자체(1")에 있어서의 제1 선조부(10")는 반 피치 어긋나도록 배치되어 있다. 동일하게, 제1 격자체(1')에 있어서의 제2 선조부(20')와, 제2 격자체(1")에 있어서의 제2 선조부(20")도 반 피치 어긋나도록 배치되어 있다. 또한, 제1 격자체(1')에 있어서의 제2 선조부(20')와, 제2 격자체(1")에 있어서의 제2 선조부(20")는, 반 피치(1/2 피치) 어긋나도록 배치되는 양태에 한정되지 않고, 예를 들어 1/3 피치 내지 1/10 피치 등과 같이, 피소성체를 적재하는 양태에 맞춰, 임의의 피치 비율로 설계할 수 있다. 동일하게, 제1 격자체(1')에 있어서의 제2 선조부(20')와, 제2 격자체(1")에 있어서의 제2 선조부(20")는, 반 피치(1/2 피치) 어긋나도록 배치되는 양태에 한정되지 않고, 예를 들어 1/3 피치 내지 1/10 피치 등과 같이, 피소성체를 적재하는 양태에 맞춰, 임의의 피치 비율로 설계할 수 있다. 이와 같이, 피치 비율을 예를 들어 MLCC의 치수에 맞춰 설계함으로써, 단층 또는 복수층의 제1 선조부와, 단층 또는 복수층의 제2 선조부의 사이에 MLCC을 끼워 넣도록 적재함으로써, MLCC의 낙하를 방지하고, 안정되게 MLCC를 적재하는 것이 가능하게 된다.

실시예

이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명의 범위는, 이러한 실시예에 제한되지 않는다. 특별히 언급하지 않는 한, 「부」는 「질량부」를 의미한다.

〔실시예 1〕

(1) 선조 도포 시공체 형성용 페이스트의 제조

평균 입경 0.8㎛의 8몰％ 이트리아 첨가 완전 안정화 지르코니아분 65.3부와, 수계 결합제로서 메틸셀룰로오스계 바인더 5.0부와, 가소제로서, 글리세린 2.5부와, 폴리카르복실산계 분산제(분자량 12000) 1.1부와, 물 26.1부를 혼합하고, 탈포하여 페이스트를 제조하였다. 페이스트의 점도는 25℃에서 1.6MPa·s였다.

(2) 선조 도포 시공체의 형성

상기한 페이스트를 원료로 하고, 직경 0.8mm의 노즐을 갖는 소형 압출기를 사용하여 25℃의 환경 하에서, 수지 기판 상에 선조 제1 도포 시공체를 형성하고, 계속하여 그것에 교차하는 선조 제2 도포 시공체를 형성하였다. 양쪽 선조 도포 시공체의 교차 각도는 90도로 하였다. 이와 같이 하여 격자상 전구체를 얻었다.

(3) 소성 공정

건조 후의 격자상 전구체를 수지 기판으로부터 박리한 후, 대기 소성로 내에 적재하였다. 이 소성로 내에서 탈지 및 소성을 행하여, 도 1 내지 도 9에 도시하는 형상의 세라믹스 격자체를 얻었다. 소성 온도는 1600℃로 하고, 소성 시간은 3시간으로 하였다. 얻어진 격자체에 있어서의 제원을 이하의 표 1 내지 표 3에 나타내었다. 이들의 표 중, 「구멍 대각 길이 Q1, Q2」란, 도 9에 도시하는 바와 같이 그물눈 구조의 구멍 대각부의 대각선 길이이다. 얻어진 격자체에 있어서는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 마름모형의 관통 구멍에 있어서의 코너부가 둥그스름해져 있었다. 또한, θ1(도 1의 (b) 참조)은 45도, θ2는 135도였다(|θ1-θ2|값은 90도).

〔실시예 2〕

θ1을 10도, θ2(도 1의 (b) 참조)를 60도로 하였다(|θ1-θ2|값은 50도). 이들의 θ1, θ2 및 각각이 교차하는 각도 이외는 실시예 1과 동일하게 세라믹스 격자체를 얻었다. 얻어진 격자체에 있어서는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 마름모형의 관통 구멍에 있어서의 코너부가 둥그스름해져 있었다.

〔실시예 3〕

θ1을 30도, θ2(도 1의 (b) 참조)를 120도로 하였다(|θ1-θ2|값은 90도). 이들의 θ1, θ2 및 각각이 교차하는 각도 이외는 실시예 1과 동일하게 세라믹스 격자체를 얻었다. 얻어진 격자체에 있어서는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 마름모형의 관통 구멍에 있어서의 코너부가 둥그스름해져 있었다.

〔실시예 4〕

θ1을 10도, θ2(도 1의 (b) 참조)를 170도로 하였다(|θ1-θ2|값은 160도). 이들의 θ1, θ2 및 각각이 교차하는 각도 이외는 실시예 1과 동일하게 세라믹스 격자체를 얻었다. 얻어진 격자체에 있어서는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 마름모형의 관통 구멍에 있어서의 코너부가 둥그스름해져 있었다.

〔실시예 5〕

θ1을 45도, θ2(도 1의 (b) 참조)를 135도로 하였다(|θ1-θ2|값은 90도). 또한 노즐 직경을 0.4mm로 하였다. 이들의 θ1, θ2 및 각각이 교차하는 각도와 노즐 직경 이외는 실시예 1과 동일하게 세라믹스 격자체를 얻었다. 얻어진 격자체에 있어서는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 마름모형의 관통 구멍에 있어서의 코너부가 둥그스름해져 있었다.

〔실시예 6〕

θ1을 45도, θ2(도 1의 (b) 참조)를 135도로 하였다(|θ1-θ2|값은 90도). 또한 노즐 직경을 1.0mm로 하였다. 이들의 각도나 노즐 직경 이외는 실시예 1과 동일하게 세라믹스 격자체를 얻었다. 얻어진 격자체에 있어서는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 마름모형의 관통 구멍에 있어서의 코너부가 둥그스름해져 있었다.

〔실시예 7〕

실시예 2와 동일하게 θ1을 10도, θ2(도 1의 (b) 참조)를 60도로 하였다(|θ1-θ2|값은 50도). 추가로 선조 제2 도포 시공체 상에 교차하도록 선조 제3 도포 시공체를 형성하여 격자상 전구체를 얻었다. 선조 제3 도포 시공체의 θ3은 20도로 하였다. 그 이외는 실시예 1과 동일하게 세라믹스 격자체를 얻었다. 얻어진 격자체에 있어서는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 마름모형의 관통 구멍에 있어서의 코너부가 둥그스름해져 있었다.

〔실시예 8〕

실시예 7과 동일하게 θ1을 10도, θ2(도 1의 (b) 참조)를 60도, θ3을 10도로 하였다(|θ1-θ2|값은 50도). 선조 제3 도포 시공체는 선조 제1 도포 시공체와 평면으로 보았을 때에 겹치는 위치에 형성하였다. 그 이외는 실시예 7과 동일하게 세라믹스 격자체를 얻었다. 얻어진 격자체에 있어서는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 마름모형의 관통 구멍에 있어서의 코너부가 둥그스름해져 있었다.

〔실시예 9〕

θ1을 45도, θ2(도 1의 (b) 참조)를 135도, θ3을 45도로 하였다(|θ1-θ2|값은 90도). 선조 제3 도포 시공체는 선조 제1 도포 시공체와 평면으로 보았을 때에 겹치는 위치에 형성하였다. 그 이외는 실시예 7과 동일하게 세라믹스 격자체를 얻었다. 얻어진 격자체에 있어서는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 마름모형의 관통 구멍에 있어서의 코너부가 둥그스름해져 있었다.

〔실시예 10〕

θ1을 45도, θ2(도 1의 (b) 참조)를 135도, θ3을 45도로 하였다(|θ1-θ2|값은 90도). 선조 제3 도포 시공체는 평면으로 보았을 때에 선조 제1 도포 시공체와 평행하고 또한 인접하는 선조 제1 도포 시공체의 사이 위치에 형성하였다. 그 이외는 실시예 7과 동일하게 세라믹스 격자체를 얻었다. 얻어진 격자체에 있어서는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 마름모형의 관통 구멍에 있어서의 코너부가 둥그스름해져 있었다.

〔비교예 1〕

θ1을 5도, θ2(도 1의 (b) 참조)를 95도로 하였다(|θ1-θ2|값은 90도). 그 이외는 실시예 1과 동일하게 세라믹스 격자체를 얻었다.

〔비교예 2〕

θ1을 0도, θ2(도 1의 (b) 참조)를 90도로 하였다(|θ1-θ2|값은 90도). 그 이외는 실시예 1과 동일하게 세라믹스 격자체를 얻었다.

〔비교예 3〕

본 비교예에서는, 젤라틴을 탕에 용해시켜서 얻어진 용액(젤라틴의 농도는 물에 대하여 3％)을 준비하고, 이 용액을, 미리 제조해 둔 이트리아 완전 안정화 지르코니아 슬러리와 혼합하였다. 혼합은, 혼합액에 있어서의 이트리아 완전 안정화 지르코니아와 물의 체적비가 10:90이 되도록 행하였다. 이 혼합액을 냉장고 내에 정치하여 겔화시켰다. 이 겔을 에탄올 동결기에 의해 동결시켰다. 동결시킨 겔을 건조(동결 건조)한 후, 얻어진 건조체를 탈지하고, 1600℃에서 3시간 소성하였다. 이와 같이 하여 얻어진 격자체는, 기공률은 79％, 기공 직경은 95㎛로, 두께 방향으로 기공이 배향한 구조가 형성된 것이었다.

〔평가〕

실시예 및 비교예에서 얻어진 격자체에 대해서, 스폴링성의 평가를 이하의 방법으로 행하였다. 그것들의 결과를 이하의 표 1 내지 표 3에 나타내었다.

〔내스폴링성의 평가〕

세로 150mm×가로 150mm×두께 0.8 내지 1.5mm의 샘플 상에, MLCC 등 소형 전자 부품을 상정한 의사 워크로서, 500 내지 1000㎛로 정립한 알루미나 입자를, 단부 5mm를 비워 두고, 전체로서, 0.35g/㎠가 되도록, 균질하게 깔았다. 준비한 멀라이트질의 다리를 구비하는 랙 형상 가마 도구(외형 치수가 165mm×165mm이고, 중앙에 있는 십자 형상 폭 치수가 15mm이고, 외측 프레임과 십자 사이에는 60mm×60mm의 4개의 중공 구조를 갖는다)를 다이판에 얹고, 그 랙 상에 의사 워크를 적재한 샘플을 세팅하고, 대기 소성로에서 고온 가열하여 1시간 이상 원하는 온도로 유지한 후에, 전기로로부터 취출하여 실온에 노출하고, 육안으로 샘플의 깨짐 유무를 평가하였다. 설정 온도를 200℃에서 950℃까지 50℃씩 승온시키면서 변경하고, 깨짐이 발생하지 않는 온도의 상한을 「내스폴링성」으로 하였다.

표 1 내지 표 3에 나타내는 결과로부터 명백해진 바와 같이, 각 실시예에서 얻어진 격자체는, 각 비교예에 비하여 내스폴링성이 높은 것을 알 수 있었다.

Claims

일방향을 향하여 연장하는 세라믹스제의 복수의 제1 선조부와, 해당 제1 선조부와 교차하는 방향을 향하여 연장하는 세라믹스제의 복수의 제2 선조부를 갖는 세라믹스 격자체이며,
제1 선조부와 제2 선조부의 교점은, 어느 해당 교점에 있어서도, 제1 선조부 상에 제2 선조부가 배치되어 있고,
제1 선조부는, 그 단면이 상기 교점 이외의 부위에 있어서, 직선부와, 해당 직선부의 양단부를 단부로 하는 볼록형의 곡선부로 구성되는 형상을 갖고 있고,
제2 선조부는, 그 단면이 상기 교점 이외의 부위에 있어서, 원형 또는 타원형의 형상을 갖고 있고,
상기 세라믹스 격자체는, 평면으로 본 윤곽의 적어도 일부에 직선 변부를 갖고 있고,
제1 선조부 및 제2 선조부와 상기 직선 변부가 각각 독립적으로 10도 이상 170 이하의 각도로 교차하고 있는, 세라믹스 격자체.
제1항에 있어서, 상기 세라믹스 격자체가, 대향하는 제1 변부 및 제2 변부와, 대향하는 제3 변부 및 제4 변부를 갖는 직사각형의 윤곽을 갖고 있고,
제1 선조부 및 제2 선조부와, 제1 변부 및 제2 변부가 각각 독립적으로 10도 이상 170도 이하의 각도로 교차하고 있는 세라믹스 격자체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 제2 선조부는, 그 평면으로 본 투영상이, 상기 교점에 있어서, 폭 방향 외측을 향하여 만곡 팽출한 형상으로 되어 있고, 그것에 의하여 상기 교점에 있어서의 투영상의 폭이, 상기 교점 이외의 부위에 있어서의 투영상의 폭보다도 크게 되어 있는 세라믹스 격자체.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 선조부에 있어서의 상기 직선부를 적재면으로 하여 평면 상에 적재했을 때, 제2 선조부가, 인접하는 2개의 상기 교점 사이에 있어서 해당 평면으로부터 이격되는 형상을 하고 있는 세라믹스 격자체.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 선조부는, 그 평면으로 본 투영상이, 상기 교점에 있어서, 폭 방향 외측을 향하여 만곡 팽출한 형상으로 되어 있고, 그것에 의하여 상기 교점에 있어서의 투영상의 폭이, 상기 교점 이외의 부위에 있어서의 투영상의 폭보다도 크게 되어 있는 세라믹스 격자체.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 알루미나, 멀라이트, 근청석, 지르코니아, 질화규소 또는 탄화규소를 포함하는 세라믹스로 이루어지는 세라믹스 격자체.
제6항에 있어서, 표면에 지르코니아가 코팅되어 있는 세라믹스 격자체.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 세라믹스 제품의 소성용 세터로서 사용되는 세라믹스 격자체.