| JP01123073 | SURFACE COATED MEMBER |
| JP02149402 | PROCESS AND DEVICE FOR PREPARING OXIDE SUPERCONDUCTOR |
| JP3431083 | METHOD FOR LAMINATING THIN FILM |
永留朝郎 (〒17 福岡県大牟田市浅牟田町３－１三井金属鉱業株式会社セラミックス事業部内 Fukuoka, 8360817, JP)
三井金属鉱業株式会社 (〒84 東京都品川区大崎１丁目１１－１ Tokyo, 1418584, JP)
NAGATOME, Tomoo (3-1, Asamuta-cho, Omuta-sh, Fukuoka 17, 8360817, JP)
| セラミックからなる基材の表面に、被焼成物との反応性が低い材質の第一組成物と、Ba,Ti,Niから選ばれる少なくとも1つの元素を有する第二組成物とを含有する表面コート層を備えた電子部品焼成用窯道具であって、 第二組成物の含有量を、表面コート層中に0.5wt%~30.0wt%とした電子部品焼成用窯道具。 |
| 第一組成物を、ZrO 2 質,Al 2 O 3 質,Al 2 O 3 -MgO質のいずれか又はこれらの混合物とした請求項1に記載の電子部品焼成用窯道具。 |
| 第二組成物を、Ba,Ti,Niから選ばれる少なくとも1つの元素を有する酸化物、Ba,Ti,Niから選ばれる少なくとも1つの元素を有するAl化合物、Ba,Ti,Niから選ばれる少なくとも1つの元素を有するZr化合物のいずれか又はこれらの混合物とした請求項1又は2に記載の電子部品焼成用窯道具。 |
| 表面コート層を、スプレーコート、溶射コート、ディップコート、又は、はけ塗りで形成した請求項1~3のいずれかに記載の電子部品焼成用窯道具。 |
本発明は、誘電体、積層コンデンサ、セ ミックコンデンサ、圧電素子、サーミスタ インダクタ等の電子部品などの被焼成物を 成する際に用いる、セッター、棚板、匣鉢 の電子部品焼成用窯道具に関する。
従来、例えば、下記特許文献1に示されてい るように、気孔率が20%以上である基材上に、 ムライトを主成分とする中間被覆層を形成し 、その上にZrO 2 もしくはジルコン酸塩を主成分とする表面被 覆層を形成し、被焼成物との反応をしにくく した焼成用道具材が開発されている。
また、下記特許文献2に示されているよう に、セラミックからなる基材の表面に、被焼 成体との反応性が低い材質からなる2層以上 スプレーコーティング層を形成し、耐久性 向上させ、被焼成体の性能を安定化させる とができる電子部品用焼成治具や、下記特 文献3に示されているように、基材の表面に 間層を形成し、その上にジルコニア表面層 形成し、ジルコニア表面層の表面粗さを限 し、被焼成物との反応を抑制することがで る電子部品焼成用治具が開発されている。
上記したように、電子部品焼成用窯道具 、様々なものが開発されている。しかし、 来の電子部品焼成用窯道具では、例えば、 ラミックコンデンサなどの電子部品を焼成 る際、電子部品の成分が窯道具に吸収され 或いは、電子部品が窯道具の成分を吸収し しまい、誘電率等の電子部品の性能が変化 るという問題が生じることがあった。
そこで、本発明の目的は、電子部品など 被焼成物を性能がばらつくことなく焼成す ことができ、さらには、各層を剥離しにく した電子部品焼成用窯道具を提供すること ある。
本発明の電子部品焼成用窯道具は、セラミ
クからなる基材の表面に、被焼成物との反
性が低い材質の第一組成物と、Ba,Ti,Niから
ばれる少なくとも1つの元素を有する第二組
物とを含有する表面コート層を備えた電子
品焼成用窯道具であって、第二組成物の含
量を、表面コート層中に0.5wt%~30.0wt%とした
とを特徴とする。
このように第二組成物の含有量を上記範囲
限定することにより、電子部品などの被焼
物を焼成する際、被焼成物の成分が窯道具
吸収されたり、被焼成物が窯道具の成分を
収したりすることがなく、性能にばらつき
ない被焼成物を製造することができる電子
品焼成用窯道具となる。さらには、表面コ
ト層と基材とが剥離しにくくなり、耐久性
向上するものとなる。
上記第一組成物は、ZrO 2 質,Al 2 O 3 質,Al 2 O 3 -MgO質のいずれか又はこれらの混合物を用い のが好ましく、これらは被焼成物との反応 が低いものであり、例えば、ZrO 2 質は、チタン酸バリウムで構成されるセラミ ックコンデンサなどに対して反応性が低い。
上記第二組成物は、より具体的には、Ba,T i,Niから選ばれる少なくとも1つの元素を有す 酸化物、Ba,Ti,Niから選ばれる少なくとも1つ 元素を有するAl化合物、Ba,Ti,Niから選ばれる 少なくとも1つの元素を有するZr化合物のいず れか又はこれらの混合物を用いるのが好まし い。
上記表面コート層は、スプレーコート、 射コート、ディップコート、又ははけ塗り 形成することができる。
なお、本発明において、「電子部品焼成用
道具」とは、誘電体、積層コンデンサ、セ
ミックコンデンサ、圧電素子、サーミスタ
インダクタ等の電子部品などの被焼成物を
成する際に用いる部材を意味し、具体的に
セッター、棚板、匣鉢等を意味する。
また、「~質」とは、その材料を主成分とす
ることを意味し、例えば、「ZrO 2
質」とは、ZrO 2
を主成分とすることを意味する。
以下、本発明の電子部品焼成用窯道具を 一実施形態に基づいて説明する。なお、本 明は、この実施形態に限定されるものでは い。
本発明の一実施形態の電子部品焼成用窯 具は、セラミックからなる基材の表面に、 焼成物との反応性が低い材質の第一組成物 、Ba,Ti,Niから選ばれる少なくとも1つの元素 有する第二組成物とを含有する表面コート を備えたものであり、第二組成物の含有量 、表面コート層中に0.5wt%~30.0wt%としたもの ある。
基材の材料としては、例えば、Al 2 O 3 質、Al 2 O 3 -SiO 2 質、Al 2 O 3 -SiO 2 -MgO質、SiC質のセラミックを用いることがで る。これら材料の粒径は、特に限定するも ではないが、好ましくは0.1μm~5000μm、より好 ましくは1μm~1000μmとする。
これら材料に、セルロース系、糖類系、で
ぷん系などの結合剤、可塑剤、湿潤剤、離
剤等を混合して結合させ、成形し、乾燥さ
て基材を形成することができる。
基材の厚さは、特に限定するものではない
、1mm~50mm、好ましくは1mm~30mmに形成すること
ができる。
基材としては、Al 2
O 3
を基材中に60wt%~99.8wt%含有させてあるのが好
しい。
表面コート層は、第一組成物と第二組成物
を、少なくとも含有するものであり、第一
成物としては、被焼成物との反応性が低い
質のものを用いることができる。例えば、Z
rO 2
質,Al 2
O 3
質,Al 2
O 3
-MgO質を用いることができる。
例えば、ZrO 2
質としては、未安定ZrO 2
、Y 2
O 3
安定化ZrO 2
、CaO安定化ZrO 2
、CaO部分安定化ZrO 2
などを用いることができる。
第一組成物の粒径は、特に限定するもので
ないが、好ましくは0.1μm~300μm、より好まし
くは1μm~200μmとする。
第二組成物としては、Ba,Ti,Niから選ばれる
なくとも1つの元素を有するものを用いるこ
ができ、Ba,Ti,Niから選ばれる少なくとも1つ
元素を有する酸化物、Ba,Ti,Niから選ばれる
なくとも1つの元素を有するAl化合物、Ba,Ti,Ni
から選ばれる少なくとも1つの元素を有するZr
化合物のいずれか又はこれらの混合物などを
用いることができる。
具体的には、BaO、TiO 2
、NiOなどの酸化物、BaZrO 3
などのZr化合物、BaAl 2
Si 2
O 8
,NiAl 2
O 4
などのAl化合物等を用いることができる。
また、第一組成物としてZrO 2
質を用いた場合は、第二組成物として、Ba,Ti,
Niから選ばれる少なくとも1つの元素を有する
Zr化合物又はこれらの混合物などを用いるこ
が好ましい。
第二組成物の粒径は、特に限定するもので
ないが、好ましくは0.05μm~100μm、より好ま
くは0.1μm~30μmとする。
表面コート層は、第一組成物、第二組成物
Y 2
O 3
,CaOなどの添加物等を適宜割合で混合し、溶
に懸濁させ、これを基材上にコートして成
体を形成し、該成形体を焼成して電子部品
成用窯道具を形成することができる。
コート方法は、例えば、スプレーコート、
射コート、塗布-熱分解法、ディップコート
、はけ塗り法、結着法などにより行なうこと
ができ、このなかでは、スプレーコート、溶
射コート、ディップコート、はけ塗りが好ま
しい。なお、溶射コートには、ガス溶射、ア
ーク溶射、プラズマ溶射などが含まれ、溶射
コートの場合は、焼成工程は行なわなくても
よい。
スプレーコート、ディップコート、はけ り等の場合、焼成は1000℃~1600℃で行なうこ ができる。焼成を行なう際は、表面コート 中に、第二組成物を含む結晶相を析出させ ことが好ましい。
表面コート層中に、第一組成物は、70wt%~99.5
wt%、好ましくは90wt%~99wt%含有させ、第二組成
は、0.5wt%~30.0wt%、好ましくは1wt%~10.0wt%含有
せる。
表面コート層の厚さは、特に限定するもの
はないが、1μm~500μm、好ましくは10μm~300μm
形成することができる。
このように形成した電子部品焼成用窯道具
、被焼成物(誘電体、積層コンデンサ、セラ
ミックコンデンサ、圧電素子、サーミスタ、
インダクタ等の電子部品など)を焼成する際
被焼成物の成分が窯道具に吸収されたり、
焼成物が窯道具の成分を吸収したりするこ
がなく、性能にばらつきのない被焼成物を
造することができる。また、基材と剥離し
くくなり、耐久性が向上するものとなる。
さらに、従来の窯道具は、被焼成物の焼成
に、焼成する被焼成物と類似する組成物(い
わゆるダミー)を用いて数回焼成し、窯道具
ならし焼きすることがあったが、本発明の
道具は、ならし焼きも不要とすることがで
る。
なお、本発明の電子部品焼成用窯道具で 適に焼成することができる被焼成物として 、チタン酸バリウムからなるセラミックコ デンサ、サーミスタ、インダクタなどを挙 ることができる。
以下、本発明を実施例に基づいて、より 体的に説明する。ただし、本発明はこれら 実施例に限定されるものではない。
(実施例1~10)
基材としては、表1に示すように、Al 2
O 3
90.0wt%及びSiO 2
9.0wt%を、縦150mm×横150mm×厚さ5mmの板状にプレ
成形して1600℃、8時間で焼成したものを用
た。
表面コート層は、第一組成物としてZrO 2
、第二組成物としてBaO,TiO 2
,NiO、添加物としてY 2
O 3
,CaOを、表1に示した配合割合で混合し、スプ
ーコートにより基材表面上にコートし、1350
℃、8時間で焼成して形成し、実施例1~10の電
部品焼成用窯道具を形成した。
(比較例1~9)
基材としては、表2に示すように、Al 2
O 3
90.0wt%及びSiO 2
9.0wt%を、縦150mm×横150mm×厚さ5mmの板状にプレ
成形して1600℃、8時間で焼成したものを用
た。
表面コート層は、第一組成物としてZrO 2
、第二組成物としてBaO,TiO 2
,NiO、添加物としてY 2
O 3
,CaOを、表2に示した配合割合で混合し、スプ
ーコートにより基材表面上にコートし、1350
℃、8時間で焼成して形成、又は、プラズマ
射により基材表面上にコートして形成し、
較例1~9の電子部品焼成用窯道具を形成した
(評価試験)
実施例1~10及び比較例1~9の電子部品焼成用窯
道具を用い、以下の試験を行なった。
(色調試験)
実施例1~10及び比較例1~9の電子部品焼成用窯
道具上に、被焼成物として評価試験用のセラ
ミックコンデンサ(BaTiO 3
90wt%+NiO8wt%+その他2wt%)を載せ、1300℃、4hrで焼
し、被焼成物、表面コート層が変色してい
いか目視で観察した。
被焼成物、表面コート層共に変色がほとん
ないものを◎、被焼成物、表面コート層に
干の変色が見られたものを○、被焼成物、
面コート層に変色が見られたものを△、被
成物、表面コート層共に激しい変色が見ら
たものを×、として評価した。この結果を
上記表1及び表2に示した。
(剥離試験)
実施例1~10及び比較例1~9の電子部品焼成用釜
道具を、1300℃、4hrで焼成し、この焼成を繰
返し行い、何回目の焼成で表面コート層が
離するかを目視で観察した。
30回以上焼成を行なっても剥離しないもの
◎、20~29回で剥離したものを○、10~19回で剥
したものを△、1~9回で剥離したものを×、
して評価した。この結果を、上記表1及び表2
に示した。
(試験結果)
実施例1~10は、被焼成物、表面コート層共に
変色はほとんどない、或いは、若干の変色で
あり、また、30回以上焼成を行なっても剥離
ることはなかった。
比較例1,2は、変色が激しく、1~9回の焼成で
離してしまった。
比較例3~5は、被焼成物、表面コート層共に
色はほとんどない、或いは、若干の変色で
あるが、10~19回の焼成で剥離してしまった
比較例6~8は、被焼成物、表面コート層共に
色はほとんどなかったが、1~9回の焼成で剥
してしまった。
比較例9は、30回以上焼成を行なっても剥離
ることはなかったものの、被焼成物又は表
コート層に変色が見られた。