(57)【要約】  電子部品の性能をばらつくことなく焼成することができる電子部品焼成用窯道具を提供する。  本発明の電子部品焼成用窯道具は、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、第二組成物の含有量を、表面コート層中に０．５ｗｔ％〜３０．０ｗｔ％としたことを特徴とする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
第一組成物を、ＺｒＯ２質，Ａｌ２Ｏ３質，Ａｌ２Ｏ３−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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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の被焼成物を焼成する際に用いる、セッター、棚板、匣鉢等の電子部品焼成用窯道具に関する。
【背景技術】
【０００２】
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ＺｒＯ２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。【０００３】
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層以上のスプレーコーティング層を形成し、耐久性を向上させ、被焼成体の性能を安定化させることができる電子部品用焼成治具や、下記特許文献３に示されているように、基材の表面に中間層を形成し、その上にジルコニア表面層を形成し、ジルコニア表面層の表面粗さを限定し、被焼成物との反応を抑制することができる電子部品焼成用治具が開発されている。【０００４】
【特許文献１】特開２００１−８９２４９号公報
【特許文献２】特開２００２−１５４８８４号公報
【特許文献３】特開２００４−１０７１２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記したように、電子部品焼成用窯道具は、様々なものが開発されている。しかし、従来の電子部品焼成用窯道具では、例えば、セラミックコンデンサなどの電子部品を焼成する際、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てしまい、誘電率等の電子部品の性能が変化するという問題が生じることがあった。【０００６】
そこで、本発明の目的は、電子部品などの被焼成物を性能がばらつくことなく焼成することができ、さらには、各層を剥離しにくくした電子部品焼成用窯道具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の電子部品焼成用窯道具は、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％としたことを特徴とする。
このように第二組成物の含有量を上記範囲に限定することにより、電子部品などの被焼成物を焼成する際、被焼成物の成分が窯道具に吸収されたり、被焼成物が窯道具の成分を吸収したりすることがなく、性能にばらつきのない被焼成物を製造することができる電子部品焼成用窯道具となる。さらには、表面コート層と基材とが剥離しにくくなり、耐久性が向上するものとなる。【０００８】
上記第一組成物は、ＺｒＯ２質，Ａｌ２Ｏ３質，Ａｌ２Ｏ３−ＭｇＯ質のいずれか又はこれらの混合物を用いるのが好ましく、これらは被焼成物との反応性が低いものであり、例えば、ＺｒＯ２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。【０００９】
上記第二組成物は、より具体的には、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を用いるのが好ましい。【００１０】
上記表面コート層は、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することができる。【００１１】
なお、本発明において、「電子部品焼成用窯道具」とは、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の被焼成物を焼成する際に用いる部材を意味し、具体的にはセッター、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、「ＺｒＯ２質」とは、ＺｒＯ２を主成分とすることを意味する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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、本発明は、この実施形態に限定されるものではない。【００１３】
本発明の一実施形態の電子部品焼成用窯道具は、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ものであり、第二組成物の含有量を、表面コート層中に０．５ｗｔ％〜３０．０ｗｔ％としたものである。【００１４】
基材の材料としては、例えば、Ａｌ２Ｏ３質、Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２質、Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２−ＭｇＯ質、ＳｉＣ質のセラミックを用いることができる。これら材料の粒径は、特に限定するものではないが、好ましくは０．１μｍ〜５０００μｍ、より好ましくは１μｍ〜１０００μｍとする。【００１５】
これら材料に、セルロース系、糖類系、でんぷん系などの結合剤、可塑剤、湿潤剤、離型剤等を混合して結合させ、成形し、乾燥させ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が、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、Ａｌ２Ｏ３を基材中に６０ｗｔ％〜９９．８ｗｔ％含有させてあるのが好ましい。【００１６】
表面コート層は、第一組成物と第二組成物とを、少なくとも含有するものであり、第一組成物としては、被焼成物との反応性が低い材質のものを用いることができる。例えば、ＺｒＯ２質，Ａｌ２Ｏ３質，Ａｌ２Ｏ３−ＭｇＯ質を用いることができる。
例えば、ＺｒＯ２質としては、未安定ＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３安定化ＺｒＯ２、ＣａＯ安定化ＺｒＯ２、ＣａＯ部分安定化ＺｒＯ２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はないが、好ましくは０．１μｍ〜３００μｍ、より好ましくは１μｍ〜２００μｍとする。【００１７】
第二組成物としては、Ｂａ，Ｔｉ，Ｎｉから選ばれる少なくとも１つの元素を有するものを用いることができ、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などを用いることができる。
具体的には、ＢａＯ、ＴｉＯ２、ＮｉＯなどの酸化物、ＢａＺｒＯ３などのＺｒ化合物、ＢａＡｌ２Ｓｉ２Ｏ８，ＮｉＡｌ２Ｏ４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ＺｒＯ２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とが好ましい。
第二組成物の粒径は、特に限定するものではないが、好ましくは０．０５μｍ〜１００μｍ、より好ましくは０．１μｍ〜３０μｍとする。【００１８】
表面コート層は、第一組成物、第二組成物、Ｙ２Ｏ３，ＣａＯなどの添加物等を適宜割合で混合し、溶媒に懸濁させ、これを基材上にコートして成形体を形成し、該成形体を焼成して電子部品焼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、溶射コート、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。【００１９】
スプレーコート、ディップコート、はけ塗り等の場合、焼成は１０００℃〜１６００℃で行なうことができる。焼成を行なう際は、表面コート層中に、第二組成物を含む結晶相を析出させることが好ましい。【００２０】
表面コート層中に、第一組成物は、７０ｗｔ％〜９９．５ｗｔ％、好ましくは９０ｗｔ％〜９９ｗｔ％含有させ、第二組成物は、０．５ｗｔ％〜３０．０ｗｔ％、好ましくは１ｗｔ％〜１０．０ｗｔ％含有させる。
表面コート層の厚さは、特に限定するものではないが、１μｍ〜５００μｍ、好ましくは１０μｍ〜３００μｍに形成することができる。【００２１】
このように形成した電子部品焼成用窯道具は、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、被焼成物が窯道具の成分を吸収したりすることがなく、性能にばらつきのない被焼成物を製造することができる。また、基材と剥離しにくくなり、耐久性が向上するものとなる。
さらに、従来の窯道具は、被焼成物の焼成前に、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、窯道具をならし焼きすることがあったが、本発明の窯道具は、ならし焼きも不要とすることができる。【００２２】
なお、本発明の電子部品焼成用窯道具で好適に焼成することができる被焼成物としては、チタン酸バリウムからなるセラミックコンデンサ、サーミスタ、インダクタなどを挙げることができる。
【実施例】
【００２３】
以下、本発明を実施例に基づいて、より具体的に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。【００２４】
（実施例１〜１０）
基材としては、表１に示すように、Ａｌ２Ｏ３９０．０ｗｔ％及びＳｉＯ２９．０ｗｔ％を、縦１５０ｍｍ×横１５０ｍｍ×厚さ５ｍｍの板状にプレス成形して１６００℃、８時間で焼成したものを用いた。
表面コート層は、第一組成物としてＺｒＯ２、第二組成物としてＢａＯ，ＴｉＯ２，ＮｉＯ、添加物としてＹ２Ｏ３，ＣａＯを、表１に示した配合割合で混合し、スプレ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の電子部品焼成用窯道具を形成した。【００２５】
【表１】
2008129834.tif 000002
【００２６】
（比較例１〜９）
基材としては、表２に示すように、Ａｌ２Ｏ３９０．０ｗｔ％及びＳｉＯ２９．０ｗｔ％を、縦１５０ｍｍ×横１５０ｍｍ×厚さ５ｍｍの板状にプレス成形して１６００℃、８時間で焼成したものを用いた。
表面コート層は、第一組成物としてＺｒＯ２、第二組成物としてＢａＯ，ＴｉＯ２，ＮｉＯ、添加物としてＹ２Ｏ３，ＣａＯを、表２に示した配合割合で混合し、スプレ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、プラズマ溶射により基材表面上にコートして形成し、比較例１〜９の電子部品焼成用窯道具を形成した。【００２７】
【表２】
2008129834.tif 000003
【００２８】
（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。【００２９】
（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（ＢａＴｉＯ３９０ｗｔ％＋ＮｉＯ８ｗｔ％＋その他２ｗｔ％）を載せ、１３００℃、４ｈｒで焼成し、被焼成物、表面コート層が変色していな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どないものを◎、被焼成物、表面コート層に若干の変色が見られたものを○、被焼成物、表面コート層に変色が見られたものを△、被焼成物、表面コート層共に激しい変色が見られたものを×、として評価した。この結果を、上記表１及び表２に示した。【００３０】
（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、この焼成を繰り返し行い、何回目の焼成で表面コート層が剥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を◎、２０〜２９回で剥離したものを○、１０〜１９回で剥離したものを△、１〜９回で剥離したものを×、として評価した。この結果を、上記表１及び表２に示した。【００３１】
（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することはなかった。
比較例１，２は、変色が激しく、１〜９回の焼成で剥離してしまった。
比較例３〜５は、被焼成物、表面コート層共に変色はほとんどない、或いは、若干の変色ではあるが、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、表面コート層共に変色はほとんどなかったが、１〜９回の焼成で剥離してしまった。
比較例９は、３０回以上焼成を行なっても剥離することはなかったものの、被焼成物又は表面コート層に変色が見られた。
【国際調査報告】
2008129834.tif 000004
2008129834.tif 000005
2008129834.tif 000006
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