TWI609162B - 燒製輔助具及燒製輔助具的製造方法 - Google Patents

Description

燒製輔助具及燒製輔助具的製造方法

本發明所揭示的實施形態係關於一種燒製輔助具及燒製輔助具的製造方法。

以往，例如於製造搭載電容器等電子零件的陶瓷基板之步驟中，包括燒製基板的步驟。在如此之燒製步驟中，作為被燒製物之基板係載於燒製輔助具，在窯爐內進行燒製(例如，參照專利文獻1至3)。

上述的燒製輔助具係以下述的方式構成：於載置被燒製物的載置面具備包含受熱衝擊時之機械特性優異的碳化矽等之基材部，並且為抑制燒製時基材部與被燒製物之反應，以被燒製物的反應性低之膜部覆蓋基材部之載置面。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2009-234817號公報

[專利文獻2]日本特開2012-76940號公報

[專利文獻3]日本特開平10-7469號公報

然而，若以燒製輔助具設為上述的構造，在基材部與膜部，係起因於成分相異而線膨脹係數彼此大為不相異者係直接成為相接之構造。因此，於上述的被燒製物之燒製製備中，在燒製輔助具的基材部與膜部之間產生熱膨脹差，有時密合性降低，膜部從基材部剝離。

特別是近年來，於電容器等之電子零件中零件極小型化發展的結果，於燒製製備中，將燒製的電子零件與燒製輔助具僅以短時間一起從常溫投入非常高溫的爐中，再從爐中取出而結束燒製之快速燒製過程，漸成為主流。伴隨此情形，要求燒製輔助具即使曝露於較以往激烈的熱衝擊的情況下，仍不會產生基材部的破裂或膜部從基材部剝離者。

實施形態之其一態樣是有鑑於上述情況而成者，其目的係提供具備耐熱衝擊性高的基材部之同時，提升基材部與膜部之密合性，可抑制膜部對基材部之剝離之燒製輔助具及燒製輔助具的製造方法。

關於實施形態之一態樣之燒製輔助具係具備基材部、2層以上的膜部、以及邊界部。基材部係具有載置被燒製物的載置面，並且至少含有矽。2層以上的膜部係覆蓋前述基材部的前述載置面且含有氧化物系陶瓷。 邊界部係形成於前述基材部與前述膜部之間且含有包含矽之複合氧化物。

若根據實施形態之一態樣，在燒製輔助具中，具備耐熱衝擊性高的基材部之同時，提升基材部與膜部之密合性，並可抑制膜部對於基材部之剝離。

1‧‧‧燒製輔助具

10‧‧‧底座

11‧‧‧平板部

12‧‧‧支撐部

20‧‧‧乘載板

21‧‧‧基材部

21a‧‧‧(基材部的)載置面

22‧‧‧膜部

22a‧‧‧第1膜

22b‧‧‧第2膜

23‧‧‧邊界部

30‧‧‧被燒製物

第1圖表示關於實施形態之燒製輔助具的示意立體圖。

第2圖為第1圖所示之乘載板及被燒製物的示意俯視圖。

第3圖為第2圖的III-III線之示意剖面圖。

第4圖為第3圖所示之乘載板的邊界部附近之部分擴大剖面圖。

第5圖表示製造燒製輔助具的處理順序之流程圖。

以下，參照附錄圖式，詳細說明本案所揭示的燒製輔助具及燒製輔助具的製造方法之實施形態。此外，本發明並不限於以下所示之實施形態。

第1圖表示關於實施形態之燒製輔助具的示意立體圖。此外，於以下中，為了易於暸解說明，規定彼此正交的X軸方向、Y軸方向及Z軸方向，圖中表示將Z軸正方向設為垂直朝上的方向之3維的正交坐標系。如 此之正交坐標系有時也表示在後述說明所使用的其他圖式中。

如第1圖所示，燒製輔助具1係具備底座10與乘載板20。然後，於燒製輔助具1的乘載板20上載置有被燒製物30。

被燒製物30係例如陶瓷基板，詳言之，為搭載電容器或壓電元件等各種電子零件之電子電路基板。亦即，上述的燒製輔助具1為電子電路基板用的燒製輔助具。此外，第1圖所示之被燒製物30的形狀及個數，僅為列舉而非受此限定。

燒製輔助具1係於乘載板20載置被燒製物30的狀態下，配置於圖中未顯示的窯爐內。然後，供給比較高溫的氣體至窯爐內，使窯爐內的溫度上升，燒製被燒製物30。

上述的底座10係具備平板部11與支撐部12。平板部11為可於上面承載乘載板20之形狀，具體上例如為略平板狀且俯視時為略矩形狀。

支撐部12係有複數個(例如4個，在第1圖中有1個看不見)，且形成於平板部11的下面側之適當位置。具體而言，支撐部12係以從平板部11的下面之四角部分向朝向Z軸負方向而突出的方式所形成，且支撐平板部11。

如上述所構成之平板部11及支撐部12為耐火物且成形一體。具體而言，將粉狀或黏土狀的耐火物 流入圖中未顯示的模具中並進行加壓，亦即所謂擠壓成形，藉此，完成使平板部11及支撐部12形成一體之底座10。耐火物係例如氧化鋁、莫來石、氧化鋯等，可承受比較高溫(例如1500℃以上)，且具有通氣性之材料。

此外，底座10並不限定於第1圖所示之形狀。亦即，底座10係例如可為匣缽或齒條等，要言之，只要是可承載乘載板20的形狀即可。另外，底座10與乘載板20不需為不同個體，亦可以一體化的方式構成。

第2圖為第1圖所示之乘載板及被燒製物的示意俯視圖，第3圖為第2圖的III-III線之示意剖面圖。

如第2圖及第3圖所示，乘載板20係具備：基材部21(在第2圖中看不見)、覆蓋基材部21的膜部22、於基材部21與膜部22之間所形成的邊界部23(在第2圖中看不見)。

此外，如第3圖所示，於基材部21中，係於Z軸方向之上面21a載置有被燒製物30。以下，於基材部21中，將載置有被燒製物30的上面21a稱為「載置面」。此外，於第3圖中，為了易於理解，將膜部22及邊界部23等朝Z軸方向放大表示。

另外，上述的基材部21與膜部22如後面所述，線膨脹係數彼此相異。因此，進行上述的被燒製物30的燒製時，基材部21與膜部22之間會產生相當大的熱膨脹差，有時基材部21與膜部22之密合性降低，膜部22從基材部21剝離。

因此，關於本實施形態之燒製輔助具1中，即使於基材部21及膜部22產生如前述之熱膨脹差時，藉由提升基材部21與膜部22之密合性，亦可實現抑制膜部22對基材部21之剝離。以下，詳細說明該燒製輔助具1。

基材部21係於俯視下形成略矩形狀，以及於Z軸方向之厚度為比較薄的薄板狀。如此，藉由使基材部21設為薄板狀，可使基材部21甚至燒製輔助具1本身輕量化。

又，基材部21係以至少含有矽的方式所形成之陶瓷基材。詳言之，基材部21係以包含碳化矽及氮化矽的方式形成。此外，在上述中，雖已使基材部21含有碳化矽及氮化矽，惟亦可以含有碳化矽及氮化矽中任一者的方式構成，總言之，只要是包含矽的材料即可。

此處，說明有關形成基材部21的過程。例如，在使基材部21含有碳化矽的情形，係粉末狀的碳化矽在於基材部21含有氮化矽時，金屬矽與氧化鋁等調配而投入至成形器中。此外，在基材部21含有氮化矽時，除了金屬矽以外，或，代替金屬矽，亦可氮化矽等之原料同時投入至成形器中。然後，藉由成形器而製作薄板狀的成形品。

然後，上述的成形品係於圖中未顯示的窯爐內，藉由在惰性氣體之氮氣環境下的加熱而燒製。此外，金屬矽係與氮氣進行燒結反應而成為氮化矽。

如此地，基材部21係以至少包含矽的方式形成。又，基材部21也可以包含碳化矽及氮化矽的複合材 所形成。此外，基材部21的線膨脹係數(熱膨脹係數)例如為4.5×10^-6/K。

在繼續基材部21的說明之前，在此，若說明有關膜部22，膜部22係具備第1膜22a與第2膜22b。第1膜22a係以覆蓋基材部21的載置面21a之全面的方式形成。

此外，在上述中，第1膜22a係以覆蓋基材部21的載置面21a之全面的方式形成，惟此係列示而不受此所限制。亦即，例如基材部21的載置面21a之中，亦可以第1膜22a只部分覆蓋載置有被燒製物30的區域。

第2膜22b係第1膜22a的Z軸正方向側之面，換言之，第1膜22a中積層於與基材部21側之面相反側之面，且包含對於被燒製物30反應性低的陶瓷者。如此地，膜部22係設為具有第1膜22a及第2膜22b之2層的層結構。

2層的膜部22之中，面對基材部21側的層之第1膜22a係以含有氧化物的方式構成且包含陶瓷者。亦即，膜部22的第1膜22a、第2膜22b均含有氧化物系陶瓷。具體而言，例如第1膜22a係以含有氧化鋁、氧化矽及莫來石中之1種以上的方式構成。

又，構成第1膜22a的陶瓷之線膨脹係數，設為基材部21的線膨脹係數之0.5至2倍的範圍，具體而言，第1膜22a的線膨脹係數為2.25×10^-6至9.0×10^-6/K。又，較佳係第1膜22a的線膨脹係數，例如較基材部21的線膨 脹係數高些許之值，且與第2膜22b的線膨脹係數(後述)同程度或稍低之值。如此地，在基材部21與第1膜22a彼此的線膨脹係數相異。此外，對於第1膜22a、第2膜22b之其他結構，係說明於後。

如上所述，包含矽的基材部21被包含氧化物系陶瓷的膜部22之第1膜22a覆蓋時，於基材部21的載置面21a中矽進行氧化而與第1膜22a的氧化物反應。藉此，在基材部21與第1膜22a之間形成含有複合氧化物的邊界部23(參照第3圖)。邊界部23的複合氧化物例如為包含鋁與矽的複合氧化物(Al-Si-O)。

藉由上述之邊界部23，基材部21與膜部22的第1膜22a之接合變牢固，可提升基材部21與膜部22之密合性。藉此，可抑制膜部22對基材部21之剝離。

第4圖為第3圖所示之乘載板的邊界部23附近之部分放大剖面圖。上述的邊界部23係形成於基材部21與膜部22的第1膜22a之間，提升基材部21與膜部22的第1膜22a之密合性，此係透過第4圖所示之EDS(Energy Dispersive X-ray Spectroscopy)影像也可明白。

又，如上所述，由於基材部21及膜部22之線膨脹係數彼此相異，故被燒製物30在燒製時會產生熱膨脹差。然而，即使在基材部21及膜部22產生熱膨脹差的情形，從藉由上述的邊界部23而提升基材部21與膜部22之密合性的觀點來看，可抑制膜部22對基材部21之剝離。

另外，如上所述，藉由將第1膜22a設成線膨脹係數為基材部21與第2膜22b之中間之值的材質，可緩和熱應力，抑制膜部22對基材部21之剝離。

就基材部21之更佳的組成而言，碳化矽較佳係含有45至75質量%，更佳為含有60至70質量%，並且氮化矽較佳為含有20至50質量%、更佳為含有30至40質量%者。更且，基材部21中氧化鋁較佳為含有1至10質量%、更佳為含有3至7質量%。

如此地，藉由將基材部21中之碳化矽與氮化矽之比例以上述的方式設定，可更加促進基材部21的矽與膜部22的氧化物之反應，因而，可有效率形成邊界部23。

又，於基材部21中，在形成膜部22之前，較佳係載置面21a預先經噴砂處理而被粗糙化。詳言之，藉由上述的粗糙化，基材部21中之載置面21a的表面粒糙度Ra較佳為4至20μm，更佳為5至15μm，又更佳為5至8μm。在此，表面粒糙度Ra係指由JIS B0601：2013所記載的「算術平均粒糙度Ra」所測得之值。

藉此，於基材部21的載置面上，增加與膜部22的接觸面積，同時藉由錨定效果可進一步提升基材部21與膜部22之密合性。

又，基材部21係使用包含比較多氣孔之多孔質的陶瓷基材。具體而言，例如基材部21的氣孔率較佳為4至38%，更佳為5至35%，又更佳為8至15%。

如此地，在基材部21為多孔質，且氣孔率設定成上述值，藉此，例如在噴砂處理之時於載置面21a容易形成凹凸，因而，可有效率進行基材部21之表面粗糙化。

另外，藉由基材部21為多孔質且設為上述的氣孔率，使得在噴砂處理之時，於基材部21的載置面21a形成比較多的凹凸。藉此，可更進一步增加基材部21與膜部22之接觸面積，並藉由上述錨定效果可進一步提升基材部21與膜部22之密合性。

又，於第3圖中，第1膜22a的Z軸方向的厚度較佳為40至210μm，更佳為50至180μm，又更佳為80至120μm。藉由將第1膜22a的厚度設定成上述值，例如，易產生基材部21的矽與膜部22的氧化物之反應，並且可抑制在膜內產生龜裂等。

又，第2膜22b的Z軸方向的厚度較佳為40至320μm，更佳為50至300μm，又更佳為80至180μm。藉由第2膜22b的厚度設定成上述之值，可抑制例如在膜內產生龜裂等。

如此地，具備第1膜22a及第2膜22b之膜部22的厚度，較佳係在於80至530μm的範圍內，更佳係在於100至480μm的範圍內，又更佳係在於210至300μm的範圍內。藉此，如上述，容易產生基材部21的矽與膜部22的氧化物之反應，並且可抑制在膜內產生龜裂等。

又，第1膜22a及第2膜22b的氣孔率較佳 係在於15至35%的範圍內，更佳係在於20至30%的範圍內。藉此，於第1膜22a、第2膜22b中，可確保與基材部21的密合性及膜部22本身的強度之兩者，並且在燒製時可有效率朝被燒製物30傳達來自基材部21、邊界部23的熱。

又，2層的膜部22中面對基材部21側之層以外的層之第2膜22b，係以含有氧化物例如氧化鋯的方式構成。氧化鋯係在燒製時難以與被燒製物30反應，即具有所謂之難反應性。藉此，在燒製時可抑制膜部22的第2膜22b與被燒製物30反應。

此外，在上述中，雖使第2膜22b包含氧化鋯，惟並不限定於此。亦即，第2膜22b只要係具有難反應性的陶瓷即可，亦可包含例如氧化鈦等。

又，第2膜22b的線膨脹係數係設為第1膜22a的線膨脹係數之1.0至2.5倍的範圍。具體而言，第2膜22b的線膨脹係數為2.25×10^-6至22.5×10^-6/K，且與第1膜22a的線膨脹係數(2.25×10^-6至9.0×10^-6/K)同程度，或更高的值。

於上述的基材部21、第1膜22a及第2膜22b中，係可使各個之線膨脹係數以基材部21、第1膜22a、第2膜22b的順序變大的方式進行。亦即，可使基材部21、第1膜22a及第2膜22b以線膨脹係數成為階段性的方式來配置。如此地進行配置時，即使為在被燒製物30的燒製時溫度產生變化的情形，各部位間的熱膨脹差仍會變小， 進而，可有效抑制第1膜22a從基材部21之剝離、或第2膜22b從第1膜22a之剝離。

接著，說明有關製造上述的燒製輔助具1(正確係乘載板20)之處理。第5圖表示製造燒製輔助具1的處理順序之流程圖。

首先，利用上述的反應燒結，形成至少包含矽的基材部21(步驟S1)。接著，對於在步驟S1所形成的基材部21之載置面21a進行噴砂處理而使其表面粗糙化(步驟S2)。

此外，在上述中，係藉由噴砂處理而使基材部21表面粗糙化，惟並不限定於此。亦即，亦可使基材部21的載置面21a以例如帶式砂磨機、圓盤式研磨機或直柄研磨機等的研磨機、或砂紙等進行研磨而使其表面粗糙化。

接著，使基材部21的載置面21a以膜部22覆蓋，於基材部21與膜部22之間形成邊界部23(步驟S3)。具體而言，例如於基材部21的載置面21a藉由熔射法形成第1膜22a，接著，於第1膜22a之上藉由熔射法形成第2膜22b。

上述的熔射法係可使用氣體電漿熔射，但並不限於此，亦可使用例如水電漿熔射等。此外，載體氣體係使用Ar與N₂。又，為提高在此所形成的熔射膜之氣孔率，使用平均粒徑160至300μm²的粗粒子，且使熔射槍與棚板的距離設為100至300mm左右，形成熔射膜。

藉此，邊界部23形成於基材部21與第1膜22a之間，完成如第3圖所示之燒製輔助具1(正確是乘載板20)。如此地，膜部22係藉由熔射法所成膜的熔射膜，詳細而言，係藉由例如以電漿熔射進行加熱的熔射材，例如噴出氧化鋁或氧化鋯等而進行成膜。

如上所述，藉由使用熔射法，可將膜部22輕易地成膜於基材部21。此外，在上述中，係以熔射法使膜部22成膜，惟並不限定於此，亦可使用例如CVD(化學氣相沉積；chemical Vapor Deposition)法或PVD(物理氣相沉積；Physical vapor deposition)法等其他的成膜方法。

(實施例)

其次，對於依上述的處理順序而製造燒製輔助具1時之實施例，參照表1而進行說明。

(實施例1)

如表1所示，將實施例1中之基材部21的化學組成設為碳化矽75質量%、氮化矽21質量%、氧化鋁4質量%。又，將基材部21的氣孔率設為35%、表面粗糙度Ra設為4μm。於第1膜22a中，將厚度設為100μm、氣孔率設為25%，於第2膜22b中，將厚度設為150μm、氣孔率設為25%。

對於上述的燒製輔助具1，實行下述之熱衝擊試驗及熱循環試驗，以驗證燒製輔助具1的耐熱衝擊性、至膜部22對基材部21剝離為止的熱循環試驗之次數、膜部22與被燒製物30的反應之有無。其驗證結果表示於表1。

具體上熱衝擊試驗中，首先將燒製輔助具1置入於設定在指定溫度之爐內而急速加熱。在該狀態下保持1小時，將其取出爐外而進行急速冷卻。在表1的耐熱衝擊性中，以上述的條件表示在材料產生龜裂(破裂)的溫度，其中，使在600℃以上之比較高溫下於材料產生龜裂者設為◎，在500℃以上且未達600℃下產生龜裂者設為○，在未達500℃下產生龜裂者設為×，以3階段式評價。此外，熱衝擊試驗溫度係由300℃開始，每次提高50℃的溫度，直至破損為止繼續試驗而進行評價。又，上述的3階段式評價中，將◎及○視為滿足燒製輔助具的標準之評價。

在熱循環試驗中，首先，於設為100×85mm 平方大小的燒製輔助具1之上，靜置成形為70×40×3mm的鈦酸鋇粉末之壓粉體，使其升溫至還原環境1300℃。更具體而言，歷時5小時使環境溫度升溫至1300℃，維持其狀態1小時。接著，歷時10小時使環境溫度降溫至升溫前的溫度。

將上述之一連串的升溫、溫度維持、降溫的處理設為1循環，反覆進行此1循環。然後，確認至膜部22從基材部21剝離為止的次數、以及膜部22與被燒製物30的反應之有無。此外，將於乘載板20上附著有被燒製物30的顆粒者判斷為“有反應”。又，反覆進行熱循環試驗，在超過15次而膜部22仍未剝離時，於表1之至膜部產生剝離為止的次數欄中表示為「15↑」。

(實施例2)

在實施例2中，將基材部21的化學組成設為碳化矽67質量%、氮化矽29質量%、氧化鋁4質量%。又，將基材部21的氣孔率設為12%、表面粗糙度Ra設為20μm。又，於第1膜22a中，將厚度設為120μm、氣孔率設為25%，於第2膜22b中，將厚度設為180μm、氣孔率設為25%。將藉由實施例2及後述的實施例3至13所得的燒製輔助具1之耐熱衝擊性、至膜部產生剝離為止的次數、以及膜部22與被燒製物30的反應之有無表示於表1。

(實施例3)

在實施例3中，將基材部21的化學組成設為碳化矽54質量%、氮化矽40質量%、氧化鋁6質量%。又，將基 材部21的氣孔率設為9%、表面粗糙度Ra設為6μm。又，於第1膜22a中，將厚度設為50μm、氣孔率設為15%，於第2膜22b中，將厚度設為50μm、氣孔率設為25%。

(實施例4)

在實施例4中，將基材部21的化學組成設為碳化矽50質量%、氮化矽50質量%，而不含氧化鋁。又，將基材部21的氣孔率設為6%、表面粗糙度Ra設為8μm。又，於第1膜22a中，將厚度設為180μm、氣孔率設為35，於第2膜22b中，將厚度設為320μm、氣孔率設為25%。

(實施例5)

在實施例5中，將基材部21的化學組成設為碳化矽69質量%、氮化矽30質量%、氧化鋁1質量%。又，將基材部21的氣孔率設為8%、表面粗糙度Ra設為8μm。又，於第1膜22a、第2膜22b中，將第2膜22b的氣孔率設為30%，除此以外的厚度或第1膜22a的氣孔率則與實施例1相同。

(實施例6)

在實施例6中，將基材部21的化學組成設為碳化矽59質量%、氮化矽32質量%、氧化鋁9質量%。又，將基材部21的氣孔率設為11%、表面粗糙度Ra設為8μm。此外，於第1膜22a、第2膜22b中，將第1膜22a的厚度設為55%，除此以外的氣孔率及第2膜22b的厚度則與實施例1相同。

(實施例7)

在實施例7中，將基材部21的化學組成設為碳化矽63質量%、氮化矽31質量%、氧化鋁6質量%。又，將基材部21的氣孔率設為9%、表面粗糙度Ra設為7μm。此外，第1膜22a、第2膜22b的厚度及氣孔率則與實施例1相同。

(實施例8)

在實施例8中，將基材部21的化學組成設為碳化矽66質量%、氮化矽30質量%、氧化鋁4質量%。又，將基材部21的氣孔率設為12%、表面粗糙度Ra設為6μm。此外，於第1膜22a、第2膜22b中，將第1膜22a的厚度設為165μm、第2膜22b的厚度設為220μm，氣孔率則與實施例1相同。

(實施例9)

在實施例9中，將基材部21的化學組成設為碳化矽70質量%、氮化矽30質量%，而不含氧化鋁者。又，將基材部21的氣孔率設為12%、表面粗糙度Ra設為2μm。此外，於第1膜22a、第2膜22b中，將第1膜22a的氣孔率設為15%，除此以外的厚度及第2膜22b的氣孔率則與實施例1相同。

(實施例10)

在實施例10中，將基材部21的化學組成設為碳化矽83質量%、氮化矽15質量%，氧化鋁2質量%。又，將基材部21的氣孔率設為38%、表面粗糙度Ra設為6μm。又，於第1膜22a中，將厚度設為55μm、氣孔率設為10%， 於第2膜22b中，將厚度設為40μm、氣孔率設為25%。

(實施例11)

在實施例11中，將基材部21的化學組成設為碳化矽45質量%、氮化矽55質量%，而不含氧化鋁。又，將基材部21的氣孔率設為4%、表面粗糙度Ra設為6μm。又，於第1膜22a中，將厚度設為150μm、氣孔率設為25%，於第2膜22b中，將厚度設為270μm、氣孔率設為10%。

(實施例12)

在實施例12中，將基材部21的化學組成設為碳化矽71質量%、氮化矽29質量%，而不含氧化鋁。又，將基材部21的氣孔率設為6%、表面粗糙度Ra設為6μm。此外，於第1膜22a、第2膜22b中，將第1膜22a的厚度設為40μm、第2膜22b的厚度設55μm，氣孔率則與實施例1相同。

(實施例13)

在實施例13中，將基材部21的化學組成設為碳化矽57質量%、氮化矽30質量%、氧化鋁13質量%。又，將基材部21的氣孔率設為15%、表面粗糙度Ra設為14μm。此外，於第1膜22a、第2膜22b中，將第1膜22a的厚度設為210μm、第2膜22b的厚度設300μm，氣孔率則與實施例1相同。

(實施例14)

在實施例14中，將基材部21的化學組成設為碳化矽100質量%，而不含氮化矽與氧化鋁。又，將基材部21的 氣孔率設為31%、表面粗糙度Ra設為5μm。此外，第1膜22a、第2膜22b的厚度以及氣孔率則與實施例1相同。

(實施例15)

在實施例15中，將基材部21的化學組成設為氮化矽100質量%，而不含碳化矽與氧化鋁。又，將基材部21的氣孔率設為4%、表面粗糙度Ra設為6μm。此外，於第1膜22a、第2膜22b中，將第2膜22b的氣孔率設為10%，除此以外的厚度及第1膜22a的氣孔率則與實施例1相同。

如表1所示，於實施例1至15之燒製輔助具中，係耐熱衝擊性比較高，並且至膜部22產生剝離為止的次數也比較多。又，膜部22與被燒製物30的反應也未觀察到。

(比較例1)

另一方面，在比較例1中，將基材部21的化學組成設為氧化鋁100質量%，而不含矽，具體而言是不含碳化矽及氮化矽。又，將基材部21的氣孔率設為12%、表面粗糙度Ra設為29μm。此外，第1膜22a、第2膜22b的厚度及氣孔率則與實施例1設為相同。於藉由比較例1所得的燒製輔助具1中，如表1所示，耐熱衝擊性降低，並且至剝離產生為止的次數也減少。

(比較例2)

在比較例2中，將基材部21的化學組成設為碳化矽64質量%、氮化矽30質量%、氧化鋁6質量%。又，將基材部21的氣孔率設為12%、表面粗糙度Ra設為2μm。又， 膜部22不具備第2膜22b，僅有第1膜22a。此外，將第1膜22a的厚度設為90μm、氣孔率設為10%。於藉由比較例2所得的燒製輔助具1中，由於不具備第2膜22b，故觀察到膜部22與被燒製物30的反應。

(比較例3)

在比較例3中，將基材部21的化學組成設為碳化矽59質量%、氮化矽32質量%、氧化鋁9質量%。又，將基材部21的氣孔率設為12%、表面粗糙度Ra設為2μm。又，膜部22不具備第1膜22a，僅有第2膜22b。此外，將第2膜22b的厚度設為150μm、氣孔率設為25%。於藉由比較例3所得的燒製輔助具1中，由於不具備第1膜22a，故於膜部22與基材部21之間立刻產生剝離。

如上所述，本實施形態之燒製輔助具1係具備基材部21、2層以上的膜部22、以及邊界部23。基材部21係具有載置被燒製物30的載置面21a，並且至少含有矽。2層以上的膜部22係覆蓋基材部21的載置面21a且含有氧化物系陶瓷。邊界部23係形成於基材部21與膜部22之間且含有包含矽的複合氧化物。

藉此，於燒製輔助具1中具備耐熱衝擊性高的基材部21的同時，可提升基材部21與膜部22之密合性，並可抑制膜部22對基材部21之剝離。

此外，在上述中，是將膜部22設為地下層的第1膜22a以及表面層的第2膜22b之2層，惟並不限定於此，亦可為3層以上。

又，在上述中，係藉由反應燒結而形成基材部21，惟並不限定於此，亦可以例如常壓燒結或加壓燒結等其他的燒結方法來形成。

又，在第1圖中顯示一個燒製輔助具1，惟並不限定於此，亦可以重疊複數段的燒製輔助具1，將載置於複數段的燒製輔助具1之多數的被燒製物30一次進行燒製。

如上所述，本實施形態係提供較以往製品具有更高之耐熱衝擊性，且完全無與所燒製的電子零件之反應之燒製輔助具及燒製輔助具的製造方法。

進一步的效果及變形例係可依本發明領域之業者輕易導出。因此，本發明更廣範的態樣並不限定於如以上所表示與記敘的特定之詳細及代表性的實施形態。所以，在不超出由附錄的申請專利範圍及其均等物所定義之所有發明的概念之精神或範圍內，均可進行各種的變更。

1‧‧‧燒製輔助具

20‧‧‧乘載板

21‧‧‧基材部

21a‧‧‧(基材部的)載置面

22‧‧‧膜部

22a‧‧‧第1膜

22b‧‧‧第2膜

23‧‧‧邊界部

30‧‧‧被燒製物

Claims (9)

1. 一種燒製輔助具，係具備：具有載置被燒製物的載置面，且至少含有矽，並且氣孔率在5至35%的範圍內之基材部；覆蓋前述基材部的前述載置面，且含有氧化物系陶瓷之2層以上的膜部；以及形成於前述基材部與前述膜部之間且含有包含矽的複合氧化物之邊界部。
2. 如申請專利範圍第1項所述之燒製輔助具，其中，前述膜部為，2層以上的前述膜部中構成與前述基材部側面對之層的陶瓷之線膨脹係數在前述基材部的線膨脹係數之0.5至2倍的範圍內。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之燒製輔助具，其中，前述基材部係含有碳化矽及氮化矽的至少任一者。
4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之燒製輔助具，其中，2層以上的前述膜部中除了面對前述基材部側之層以外的層，係含有氧化鋯。
5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之燒製輔助具，其中，2層以上的前述膜部中，面對前述基材部側之層，係含有氧化鋁、氧化矽及莫來石中之1種以上。
6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之燒製輔助具，其中，前述邊界部的複合氧化物更含有鋁。
7. 如申請專利範圍第3項所述之燒製輔助具，其中，前 述基材部係含有前述碳化矽45至75質量%、以及前述氮化矽20至50質量%。
8. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之燒製輔助具，其中，前述膜部的厚度在80至530μm的範圍內。
9. 一種燒製輔助具的製造方法，係包括下列步驟：形成具有載置被燒製物的載置面且至少含有矽並且氣孔率在5至35%的範圍內之基材部之步驟；以及將前述基材部的前述載置面以含有氧化物系陶瓷之2層以上的膜部覆蓋，於前述基材部與前述膜部之間形成含有包含矽的複合氧化物之邊界部之步驟。