TWI262178B - Carrier for sintering ceramic electronic part - Google Patents

Description

1262178 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明涉制燒鼓法製造喊電子轉時所使用喊置器。更詳細 地說’就是涉及具備以氧德、莫來石作爲主要成分基體的陶变 電子零件燒成用載置器。 【先前技術】 陶竟電子零魏«器（以下_爲“載）燒成方法 製造陶兗質電子零件時載置被燒成體（燒成後就成爲電子零件，以下相同） 的構件，根據其目的或侧環境，無須說μ與被燒成體反應而導致 ^品質量惡化，並賴敎财溫、冷卻要求有雜，即躲耐急冷急熱 性強。 歷來，在這樣的m子零件燒顧載置器中，被廣泛使用的是具有 由氧化錄子構成的摻合料，及以耐急冷急熱性強的 料而構成的基體，和包覆該基體以防止被燒成 體和基體反應的被覆層。 另外，在該歷來的載置器令，由於由钟β (2 _·_)或耻和氧 來合成構成基體材料的莫仏所以使用化學理論摩爾比（Α1^α 陶瓷電的 觀於乡個分祕賴板域，並且在 々田、、衣以中，燒成工序是提高生産率方面的決定速产的p匕 又。因此，取近將裝載用的載置器的間隔加 所以，錢妒罢认〜’的規”、、占出毛，祕討使燒成時間縮短的試驗。 良，而且迫錄燒_躲齡板 溫度下被燒成。 1"、、闕攸而在均勻的 但是，因上述歷來的载置器不能全面滿足 燒成時載置器耐急冷急埶性如 ^的要求所以存在雖然 的問題。 ^強但對於燒成後的電子零件不能得到均勾特性 1262178 也就是說，在歷來的載置器中，構成基 具有化學理論摩爾比的組成，所以熱傳導率低（氣孔·===莫來石因 率爲W !〇，實際中當有多個裝载在板架等上 位置位於分層方向財_近的載置器的中央部分 ^載 充分，有時不能得到希望的特性。 凡成體成不 鑒於上述問題，本發明的目的在於，提供 其特徵在於，作爲觸具有充分的耐急冷急熱 :咖銳時_、_是_歡型化_合，也鱗 無關，k而在均勻的溫度下燒成彬堯成體，並得到均勾特性的製品。 【發明内容】 if ’作麟成基_主要成分 η ，_"_#胸鱗導性的載

^即，本發明提供-麵究電子零件燒成用載置器，是具有由以氧化铭及莫來 材料構成的細口設置在基體上的防止與概成體城 /旻曰的1尤甩子令件燒成用載置器，其特徵在於，該基體及被覆 下的熱傳導率爲2. 70〜15. 0〇W/m· k。 L -6另外’在6本發明中，優選基體及被覆層的铸在20°C下的鋪散率爲1· 25x 10〜6· 1x10 m/s ’優選基體及被覆層的全部在譲。〔下的熱傳 20· OW/m· k 〇 另外，如果按照本發明，可以提供一種陶兗電子零件燒成用載置器，是具有 由以氧化鋁及莫來石爲主要成分的陶瓷材料構成的基體和設置在基體上的防賴 概成體反應的被覆層的陶魏子零件燒成用载置器，其特徵在於，構成基體的 莫來石疋Al2〇3/Si〇2摩爾比爲1· 6〜2· 4的組成。 在本發明中，優選該莫來石具有舰/Si〇2摩爾比爲L 8〜2· i的組成。另外， 優選作爲摻合料的主要成分的氧化铭和作爲基體材料的主要成分的莫來石的質量 比（莫來石/氧化銘）爲15/85〜50/50。 、 1262178 【實施方式】 以下具體說明本發明的實施方式。 本發明的槪ϋ是具有祿化減辟私駐魏分的喊機構成 .设置在基體上的防止與彬滅體反應的被覆層的載置器，其特徵在於，該& 體及被覆層的全部在20°C下的熱傳導率爲2. 70〜15. OOW/m· k。 、"土 藉此，即使在將多個大型載置器加密地裝載在板料上的場合 也能夠使載置在載置器上的所有的被燒成體與 的度下燒成，可以減少所得到的電子零件的特性 別優更〇=!Γ載置器在20t下的熱傳導率在2鳥 更優選爲 1.40x10—6〜4 2〇Ylfr6m2/ ^ t/s ^ b*lxl〇m/s， 另外，在太蘇鳴· m /S ’特別優選爲L 4_—6〜2· OxUTV/s。 20. OW/m· k。 攸復_王雜120〇C下的熱傳導率爲5· 〇〜 以下具體綱具有這樣雛_，。 紹。因此，作爲材料中’優選_成細的氧化 其次，在本發明中，2細’更優選粒徑爲U〜〇. 5翻。 A1⑽(¾摩_是6〜2 ；；”基體的_材料的另—主要成分莫來石 〜2.；[，最優選是j. 8〜2. 〇的組二:’更優選是1· 7〜2.1的組成，特別優選是L 8 藉此，一方面與作爲基體主、八 摩爾比的莫來石的載置器具 77 — 3有以AWSift摩爾比作爲化學理論 高、特性波驗小的製辦鼓哭铜的耐急冷急紐，同時槪鱗到導熱性 1262178 不過，本發明中的莫來石也可以是含有化學理論摩爾比的莫來石等。但是， 由於含有化學理論摩爾比的莫來石多量時會降低熱傳導性而不佳，所以具體地 說，優選其含有率爲占全部莫來石的5%以下。 ’、 而且，本發明中的莫來石也可以是含有玻璃相的莫來石。但是，以高比率含 有该玻璃相時，由於會降低耐熱性和熱傳導性，所以優選含微量成分，具體地說， 優遙其含有率爲占全部莫來石的以下。 _ ^另外，在本發明中，優選在構成基體的陶瓷材料中構成摻合料及基體材料的 莫來石。另外，優繼莫來石的粒徑在2刪以下，更優選粒徑在lmm以下。 々本發明中的基體，優選作爲上述的基體材料及齡料的主要成分的莫來石和 作爲齡料的主要成分的氧化紹的質量比（莫紅/氧化紹）爲％以下，更優選 4/6以下，特別優選3/7以下，最優選2/8以下。 、如果基體的莫紅和氧化铭的質量比（莫來石/氧化紹〕在該範圍内，就能夠 使載置Is-Φ具有敎的耐急冷急熱性，—面具有高的鱗導性，就能夠斑立載 置位置^而在均自溫度下燒成載置在載置器上的所有的彬堯成體。… 4疋若氧化紹的貝4比極端大時，載置器的耐急冷急熱性降低，因而優選 作爲齡料及基體材料主要成分的莫來石和作爲摻合料主要成分的氧化㈣質量 比（莫來石/氧化鋁）在1/9以下。 另外’該基體也可时有除主要成分的氧化銘及莫缸以外的例如_、Tia :、成分Μ旦含這些雜質多時，會大幅度降低載置器的熱傳導性、耐熱性等，因而 優選雜質在構成基體的材料中含〇·5%以内。 另外’因該基體熱傳導性大，所以優選氣孔率在3〇%以下，更優選氣孔率在 10%以下。 其次’作爲本發_被觀，可以是·丨層構成的單層構造也可以是設計 有中間層的兩層以上的多層構造。 ，外Μ乍爲本發明的被覆層，要能夠防止與被燒成體反應，優選從例如氧化

2、、乳化鎮、氧化紹、氧化紹—氧化鍅及尖晶石組成的組中珊的至少工種材質 構成。 N 卜仁疋，在本發日月中’爲了提高載置器的熱傳雜，優選用氧化銘或氧她— 械爾成由單獨！層形成的被覆層、或由2層以上的多層構造形成的被覆層的 1262178 中間層或表層的至少1層。 古方面’ Γ覆層的材質可以根據構成彬堯成體的材質，優先選擇非反廊性 種材貝構成，衣作祕_構·電容旨的場合 中，爲了使表層非反紐高用氧== 用熱傳¥性面的氧化銘或氧化紹—氧化結構成中間層。 熱傳===細#細制侧，⑽職爾層材質的 具體地說’用熱傳導性高的層時，可以形成比轉的層，例如用由氧化紹或 二’呂—乳化錯構成的層時，其厚度可以設爲·〜500卿另一方 導 :嫌細層，·，肋編__ _， 另外，作爲氧化锆可以舉出添加Ca0 ,、㈤或桃等穩定化劑的穩定化 缺化氧倾、賴友化氧化結或錯酸解。同樣，作爲尖晶石可 ^ ’作爲氧德—氧紐可以舉出氧化姊氧化鍅 的―物或使氧化紹和氧化錯固溶化的産物。 另外:對於單層構造的被覆層及多層構造的被覆層的任-種，可以用例如喷 塗、喷鑛等通f進行的方法形成，只要根據形成的被覆層的厚度選擇適當的方法 即行。 / 、上對於本务明的載置态的各構成要點進行了說明，但在本發明的載置器 中，由於同時可以燒成多個彬堯成體，所以即使在通稱度5刪以下、更佳爲^ 以下的間隔^將載置ϋ加舒層裝載細定在支架上、台架上紐蛛内而構成 燒成用夾具的場合，也可以使彬 性的電子零件。除此之外，由於熱能夠迅速傳導到彬堯成體，所以即使在使用⑽咖 xlOO腿寸的大雜置II的場合，也可以使各機^體在相⑽溫度下燒 成’特別疋還可以使燒成時間縮短化，從而迅速且大量麟到均勻特性的電子零 件。 7 以下，用實施例更具體地說明本發明，不過本發明不受這些實施例的任何限 制。 1262178 (評價方法） (1) 耐急冷急熱性 置^放在板架上’將由祕構成的板材（105mmx 度升―’在爐外 爲====瓣生的評酬峨杨™ (2) 熱傳導率·熱擴散率 根據JIS R1611中記載的方法用·烟光法 (3) 製品特性的波動度 比較例:載f過與載置益同一材質構成的間隔撐柱2，將各實施例及各 = 蹄韻㈣綱職111謝央部及同 4條件^= 峨成福_细，在·°C、2小時 的中3^=出的各陶究電容器的靜電容量，分別對載置在第5層載置器 =t 周 __議平均值，其梅丨％以_ 爲◎，以以内的評爲〇，大於2%的評爲X。 _ (4) Al2〇3/Si〇2摩爾比 ICDD〇nteraatl〇nal -"—a ) (實施例1) 广首先，將魏氧化!呂（平均粒徑〇· 3刪、最大粒徑L 〇麵）35質量％、親 乳呂15質量％ (平均粒徑2//m)、廳摩爾比爲17的燒結莫紅（平^ 粒=100. 〇扉、最大粒徑〇. 5刪）45質量％和钻土（平均粒徑5急）$質量％ !ΐΐ 5 〇 ^ 100 ft# ^ 甲f纖維素0· 5質量f咖X40為㉟分，混合2〇分鐘，製成述土。然後，將雜 土投入液壓壓力鑄模機，以lt/cm2的模壓壓力制15〇瞧15〇__的板狀成型 11 1262178 體。最後，使該成型體在80t下乾燥8小時後，在15(rc下燒成2小時，製成板 狀的基體。 —其次，將平均粒徑〇· 5/zm的易燒結氧化銘6〇質量％和平均粒徑的電 熔氧化紹40質量％相混合，相對於該混合原料1〇〇質量份添加水3〇質量份，攪 拌12小日守’调製成中間層用料漿。接著，用喷mkg/cm2的空氣壓將該料聚嘴 塗到基體的表面上後，在1棚。C下進行2小時燒著處理，形成厚度爲的中 間層。 然後，用水穩定化等離子噴鍍裝置，將平均粒徑100〜200//m的含有8質量 %ΥΑ的穩定化氧化鍅粒子（穩定化度100%)喷鍍到基體表面，形成厚度2〇〇"爪 的表面層，製成具有多層構造的被覆層的150mmxl50ramx4· 6mm的載置器。 (實施例2〜5及比較例1〜3) 將電熔氧化鋁、瑕燒氧化鋁、燒結莫來石及粘土以表1所示的配合比例分別 進行混合調製陶瓷原料、並且如表1所示製作中間層及表層，除此之外其餘與實 施例1同樣進行，製成載置器。各實施例及各比較例的材料組成歸納示於表1中。 表1 顯 mE m m 騰吉 紅1 (Al2〇3/Si02 雕 離 m m ^-- 氧倾 氧俗呂 mE 麵匕） (#m) (//m) 爾_1 35 16 45 5 1.7 氧俗呂 100 復ί擒 200 40 20 35 5 1.7 — — 150 40 30 25 5 1.7 — —— 擒ftlS 170 35 15 45 5 1.7 一 — 驗條條 150 35 10 50 5 1.7 mm 100 驗條騰 200 55 20 20 5 1.7 — 一 镟傾倾 160 65 25 5 5 1.7 — 一 ---- 一 150 70 30 - - 一 一 150 *1粘土： Α1Λ60% (基體陶瓷原料總量的3. 0質量％)、Si〇235% (基體陶瓷原 料總量的1.75質量％)，其餘爲其他成分。 如表2所示，對於基體中氧化铭和莫來石的質量比（莫來石/氧化鋁）爲37/63 〜21/79以下的實施例2〜4的載置器，任何一個的2(TC時的熱傳導率在2.86 W/m· 12 1262178 Ιίΐ 5 5·2k ^ 1 1· 40X10-W/S ^ 時乂大。另外，‘口口特性的波動度都在以下非常小。 ^47/53« 基體上设有氧化銘質中間層的實施州的载置器， ^：：26Xl〇；y/S ^ ^ A5/qw'J ς另外對於基體中氧化銘和莫紅的質量比（莫來石/氧化鋁） 的胁例5的載置器，腕時的熱傳導率爲15鳥m· k，12赃時的敎 ^tT^l W/m，" 5 6· 68XlrW/S ? h - 衣口口特性的波動度在2%以下而比較小。 設氧化lsf中曝以外其餘均與實_ ^ it時的熱傳導率爲2. 62 k，編綠率爲1·編〇-6-，都比 車乂低’衣品特性的波動度也比2%大。 作甘即使對於除了使氧化紹和莫絲的質量比（莫來石/氧化紹）爲52/48 馬土體餘均與實施例i相同的比較例2的載置器，2『c時的熱傳導率爲2· 36 m ’ ;擴散率爲1· 〇8xl〇-V/s，都比較低，製品特性的波動度也比2%大。 & 1 7 僅用氧化銘構成基體的比較例3的載置器，雖然20°C時的熱傳導率 純π/，k ’銳綠率爲6· 82Xl0—W/S，都非常高，但是製品特性的波動度 _二崎到紐超過5GlM的歡，聽冷急熱性極差。各實補及各比較例 的戟置态的特性歸納示於表2中。

驗φ，二、另外’特別是沒有示於表中，但比較例3的載置器在耐急冷急熱性試 13 1262178

—6.68 15.00 20.1 6.82 17.30 23.2 X (實施例6〜10及比較例4，5) 除了分別職3所補AlA/Sia摩爾比、以表3所補配合比例混合電溶氧 煅燒氧化鋁、燒結莫來石及粘土而調製陶瓷原料和不設中間層、以及表層 厚度爲150//m以外，其餘與實施例！相同進行，製成載置器。各實施例及各比較 例的材料組成歸納示於表3中。

L例6〜1〇 如表4所示’對於用遍/Si〇2摩爾比爲L 6〜2· 4的莫來石的實制 it置器，任何一個製品的.的波動度都在2%以下，而且耐熱_界限溫度i 500C以上’财急冷急熱性也強。特別是對於用祕摩爾比爲丨8〜2 來石的實施例7〜9的載置器’其製品特性的波動度都在1%以下而非常小。、 與似目反，對於用ΑΙΑ/·摩爾比爲5的莫來石的比較例4的 1 製品特性的波動度都比2%大。 ασ /、 另外，用AWSift摩爾比爲2· 5的莫來石的比較例5的載置器，雖然制品 性的波動度都在2%以下而比較小，但耐熱衝擊界限溫度在5〇〇c>c以下和耐魚人: 熱性差。各實施例及各比較例的載置器的特性歸納示於表4中。 w 14 1262178 表4

【圖式簡單說明】 第1圖是表示通過間隔擇柱裝載了斷發明的載置器的例子的側棚 【元件符號說明】 1 陶瓷電子零件燒成用載置器 la陶瓷電子零件燒成用載置器（第5層） 2 間隔擇柱 15

Claims (1)

1262178 i ; A V 1 沈：:…1 ' 拾、申請專利範圍： 1· -種陶竟電子零件燒成用載置器，該陶究電子零件燒成喊置器具有由以氧化 結及莫來石爲主要成分的陶瓷材料構成的基體和設置在該基體上的防止與被燒 成體反應的被覆層，其特徵在於： 該莫來石具有Al2〇3/Si〇2摩爾比爲1.6〜2· 4的組成，該莫來石與該氧化铭的質 量比為15/85〜50/50，該被覆層為由選自氧化錯、氧化鎂、氧化紹、氧化铭_ 氧化錯及尖晶石中的至少一種材質構成的卓層結構，或者至少由該材質構成中 間層或表層的多層結構，該基體及該被覆層的全部在2〇°c下的熱傳導率爲2 7 〜15.0W/m.k。 ” 2·依據申請專利範圍第1項所述的陶瓷電子零件燒成用載置器，其中，上述基體 及上述被覆層的全部在20°C下的熱擴散率爲1· 25x10—6〜6. lxl(T6m2/s。 3·依據申請專利範圍第i項或第2項所述的陶瓷電子零件燒成用載置器，.其中， 上述基體及上述被覆層的全部在1200°C下的熱傳導率爲5· 0〜20. 〇w/m.k。 4·依據申請專利範圍第1項所述的陶瓷電子零件燒成用載置器，其中，上述莫來 石具有AhOa/Sia摩爾比爲1.8〜2· 1的組成。

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