(57)【要約】【課題】焼成するセラミック成形体の量に関係なく、発生するガスに起因する構造欠陥や焼結異常の発生を抑制することを目的とする。【解決手段】セラミックシートと内部電極を積層したセラミック成形体１６を焼成用セッター１５に収納し、焼成台１４に積載する。次に、ヒータ１７により加熱して、焼成するのであるが、この時、焼成炉１１内の圧力を圧力検知装置１８で検出し、制御装置２０で焼成炉１１外への排気量を決定し、強制排気装置１９で先ほど決定した量のガスを排気する。このようにすることにより、発生したガスを速やかに炉外へ排出され、焼成炉１１内は常に所望の雰囲気に保持することができる。その後、焼結体の内部電極の露出した端面に外部電極を形成し、積層セラミックコンデンサを得る。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼成炉内の圧力を検出する装置と、前記圧力に応じて前記焼成炉外への排気量を制御する装置とを備えたセラミック部品の焼成炉。
【請求項２】
焼成炉外に排気されるガスの濃度を検出する装置と、前記濃度に応じて排気量を制御する装置とを備えたセラミック部品の焼成炉。
【請求項３】
無機粉末と有機物とを混合してセラミック成形体を作製する第１の工程と、次に前記セラミック成形体を焼成炉内に配置し発生するガスを排出しながら焼成する第２の工程とを備え、前記セラミック成形体からガスが発生する前の前記焼成炉内の圧力を測定し、前記圧力とガス発生時の圧力を比較して前記焼成炉からのガス排出量を決定するセラミック部品の製造方法。
【請求項４】
無機粉末と有機物とを混合してセラミック成形体を作製する第１の工程と、次に、前記セラミック成形体を焼成炉内に配置し発生したガスを排出しながら焼成する第２の工程とを備え、前記焼成炉から排出されるガスの濃度を測定することによりガスの排出量を決定するセラミック部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積層セラミックコンデンサなどのセラミック部品の焼成炉とセラミック部品の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のセラミック部品の焼成炉及び製造方法について積層セラミックコンデンサを例に説明する。
【０００３】
まず、チタン酸バリウムを主成分とする無機粉末と、無機粉末と、バインダ、可塑剤、溶剤などの有機物とを混合してセラミックシートを作製する。
【０００４】
このセラミックシートとニッケルを主成分とする内部電極とを交互に積層してセラミック成形体１０６を作製する。
【０００５】
次いで、図４に示すように、セラミック成形体１０６を収納した焼成用セッター１０５を焼成炉１０１内の焼成台１０４に積層し、ヒータ１０７により加熱して焼成する。
【０００６】
この時、セラミック成形体１０６中の有機物が分解されガスが発生する。また、内部電極としてニッケルを用いるため、焼成炉１０１内を非酸化雰囲気に保持する必要がある。
【０００７】
従って、所定のガスを導入口１０２から流入させ、発生したガスを排気口１０３から排出する。
【０００８】
このようにして焼成した後、外部電極を形成して積層セラミックコンデンサを得る。
【０００９】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１、特許文献２が知られている。
【００１０】
【特許文献１】
特開昭６０−２６４３６９号公報
【特許文献２】
特開平９−１６５２６７号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の方法によると、焼成炉１０１は一定のガス排気能力しか持たないため、セラミック成形体１０６の焼成量が多くなると、発生する大量のガスを排出することが困難となり、焼成炉１０１内に滞留し、その濃度が極端に高くなる。
【００１２】
その結果、デラミネーション、ヒビ等の構造欠陥の発生あるいは焼結異常などの問題が発生する。
【００１３】
そこで、本発明は、焼成するセラミック成形体の量に関係なく、発生するガスに起因する構造欠陥や焼結異常の発生を抑制することを目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明は以下の構成を有するものである。
【００１５】
本発明の請求項１に記載の発明は、特に、焼成炉内の圧力を検出する装置と、前記圧力に応じて前記焼成炉外への排気量を制御する装置とを備えたものであり、焼成炉内の雰囲気制御が容易となり優れた特性のセラミック部品を得ることができる。
【００１６】
本発明の請求項２に記載の発明は、特に、焼成炉外に排気されるガスの濃度を検出する装置と、前記濃度に応じて排気量を制御する装置とを備えたものであり、焼成炉内の雰囲気制御が容易となり優れた特性のセラミック部品を得ることができる。
【００１７】
本発明の請求項３に記載の発明は、特に、セラミック成形体を焼成炉内に配置し、前記セラミック成形体からガスが発生する前の前記焼成炉内の圧力を測定し、前記圧力とガス発生時の圧力を比較して前記焼成炉からのガス排出量を決定し、発生するガスを排出しながら焼成するものであり、焼成炉内を所望の雰囲気に保持することができ、優れた特性のセラミック部品を得ることができる。
【００１８】
本発明の請求項４に記載の発明は、特に、セラミック成形体を焼成炉内に配置し、前記焼成炉から排出されるガスの濃度を測定することにより、ガスの排出量を決定し、発生するガスを排出しながら焼成するものであり、焼成炉内を所望の雰囲気に保持することができ、優れた特性のセラミック部品を得ることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
以下、実施の形態１を用いて本発明の特に請求項１，３について図面を参照しながら説明する。
【００２０】
図１は、本実施の形態における焼成炉の概略断面図であり、焼成炉１１は、導入口１２から所定のガスを導入し、排気口１３で発生したガスを排出する。排気口１３は、本実施の形態のように非酸化雰囲気での焼成を行なう場合、通常、常温で導入口１２から導入されたガス量に応じて、炉内が若干正圧に保持されるような大きさに設定されている。以降この状態を定常状態と呼ぶ。
【００２１】
また、炉内の圧力を圧力検知装置１８で検知し、このデータを制御装置２０に送り、ここで焼成炉１１外への排気量を決定し、排気口１３に接続して設けた強制排気装置１９を制御して、排気する。
【００２２】
セラミック成形体１６を収納した焼成用セッター１５を焼成炉１１内の焼成台１４上に積載し、ヒータ１７により加熱して焼成することとなるのである。
【００２３】
次に、この焼成炉１１を用いてセラミック部品の一例である積層セラミックコンデンサの製造方法について説明する。
【００２４】
まず、主成分チタン酸バリウムに、副成分としてＭｇＯ，Ｄｙ２Ｏ３，Ｈｏ２Ｏ３，ＳｉＯ２，Ｍｎ３Ｏ４等を混合する。
【００２５】
次に、この混合物を仮焼し、ポリビニルブチラール樹脂などの有機バインダ、ｎ−酢酸ブチルなどの溶剤、ベンジルブチルフタレートなどの可塑剤を混合し、スラリーを作製する。
【００２６】
その後、このスラリーを用いてドクターブレード法などによりセラミックシートを作製する。
【００２７】
次に、Ｎｉ粉末、ポリビニルブチラール樹脂などの有機バインダ、ｎ−酢酸ブチルなどの溶剤を含有した電極ペーストを用いて、スクリーン印刷法などによりセラミックシート上に内部電極を形成する。
【００２８】
次いで、この内部電極付きセラミックシートを積層後、切断し、セラミック成形体１６を得る。
【００２９】
そして、焼成用セッター１５にジルコニア粉末を敷いて、セラミック成形体１６を収納し、焼成台１４に焼成用セッター１５を積載する。
【００３０】
焼成用セッター１５はジルコニアを用いて形成したものである。
【００３１】
続いて、ヒータ１７により焼成炉１１内部の温度が３５０℃までは導入口１２から窒素を導入して、セラミック成形体１６を加熱し、有機バインダを分解し、その後、窒素と水素の混合ガスを導入し、１２５０℃で２時間焼成してセラミック成形体１６を焼成し、焼結体を得る。
【００３２】
このとき、セラミック成形体１６に含まれる有機物が分解されることにより、セラミック成形体１６からガスが発生することとなり、焼成炉１１内の雰囲気が変化することとなる。
【００３３】
本実施の形態のように卑金属で電極を構成するセラミック成形体１６においては、焼成炉１１内の雰囲気変化により電極はもちろんのことセラミックも大きな影響を受けることとなる。
【００３４】
従って、焼成炉１１内を所定の雰囲気に保持することは、優れた特性を有するセラミック部品を得るために重要である。
【００３５】
そこで、セラミック成形体１６から発生したガスの排出量を以下のようにして決定する。
【００３６】
まず、ヒータ１７での加熱前の炉内は上述した定常状態である。そこでヒータ１７でセラミック成形体１６を加熱すると含有する有機物の分解が始まり、ガスが発生する。ところが、排気口１３の大きさは導入したガス量を排出するように設定されているため、焼成炉１１内の圧力は上昇することとなる。従って、焼成炉１１内の圧力を圧力検知装置１８で検出し、このデータを制御装置２０に送付し、このデータを基に焼成炉１１内が定常状態となるように排気量を決定し、強制排気装置１９を制御することにより、先ほど決定した量のガスを排気する。
【００３７】
このようにすることにより、発生したガスが速やかに炉外へ排出され、焼成炉１１内は常に所望の雰囲気に保持することができるのである。
【００３８】
その後、焼結体の内部電極の露出した端面に外部電極を形成し、積層セラミックコンデンサを得る。
【００３９】
本実施の形態においては、大量のセラミック成形体を焼成したとしても、デラミネーションなどの構造欠陥もなく、また焼結異常もない焼結体を得ることができるため、優れた特性の積層セラミックコンデンサとなる。
【００４０】
（実施の形態２）
以下本実施の形態を用いて、本発明の特に請求項２，４について図面を参照しながら説明する。
【００４１】
図２は、本実施の形態における焼成炉の概略断面図であり、焼成炉１１は、導入口１２から所定のガスを導入し、排気口１３で発生したガスを排出する。排気口１３は、本実施の形態のように非酸化雰囲気での焼成を行なう場合、通常、常温で導入口１２から導入されたガス量に応じて、炉内が若干正圧に保持されるような大きさに設定されている。以降この状態を定常状態と呼ぶ。
【００４２】
また、排気口１３に接続して排出されたガス中の有機物分解ガスの濃度を検知する濃度検知装置２１を有する。そして、ここで検知したデータを制御装置２０に送り、ここで検知したガスの濃度に応じてガスの排気量を決定し、排気口１３に接続して設けた強制排気装置１９を制御して、排気する。
【００４３】
次に、この焼成炉１１を用いてセラミック部品の一例である積層セラミックコンデンサの製造方法について説明する。
【００４４】
まず、実施の形態１と同様にしてセラミック成形体１６を焼成炉１１内部に載置する。
【００４５】
次に、ヒータ１７により焼成炉１１内部の温度が３５０℃までは導入口１２から窒素を導入して、セラミック成形体１６を加熱し、有機バインダを分解し、その後、窒素と水素の混合ガスを導入し、１２５０℃で２時間焼成してセラミック成形体１６を焼成し、焼結体を得る。
【００４６】
このとき、セラミック成形体１６に含まれる有機物が分解されることにより、セラミック成形体１６からガスが発生することとなり、焼成炉１１内の雰囲気が変化することとなる。
【００４７】
本実施の形態のように卑金属で電極を構成するセラミック成形体１６においては、焼成炉１１内の雰囲気変化により電極はもちろんのことセラミックも大きな影響を受けることとなる。
【００４８】
従って、焼成炉１１内を所定の雰囲気に保持することは、優れた特性を有するセラミック部品を得るために重要である。
【００４９】
そこで、セラミック成形体１６から発生したガスの排出量を以下のようにして決定する。
【００５０】
まず、ヒータ１７での加熱前の炉内は上述した定常状態である。そこでヒータ１７でセラミック成形体１６を加熱すると含有する有機物の分解が始まり、ガス（以下有機物分解ガスという）が発生する。そのため、排気口１３から排気されるガスには、有機物分解ガスも含まれる。
【００５１】
そこで、濃度検知装置２１により検出されるガス中の有機物分解ガスの濃度を検知し、制御装置２０でこの濃度に応じて焼成炉１１内が定常状態となるように排気量を決定し、強制排気装置１９を制御して、ガスを排出する。
【００５２】
このようにすることにより、発生した有機物分解ガスが速やかに炉外へ排出され、焼成炉１１内は常に所望の雰囲気に保持することができるのである。
【００５３】
その後、焼結体の内部電極の露出した端面に外部電極を形成し、積層セラミックコンデンサを得る。
【００５４】
本実施の形態においては、大量のセラミック成形体を焼成したとしても、デラミネーションなどの構造欠陥もなく、また焼結異常もない焼結体を得ることができるため、優れた特性の積層セラミックコンデンサとなる。
【００５５】
通常、図３に示すように焼成炉１１には排気ガス中の有害なガスを燃焼させた後、排出するための排気ガス燃焼装置２２が設けられている。そこで、濃度検知装置２１に変えて、この排気ガス燃焼装置２２の温度を測定することによっても有機物分解ガス濃度を検知することができる。
【００５６】
なお、上記各実施の形態においては、積層セラミックコンデンサを例に説明したが、内部電極の有無には関係なく、焼成によりセラミック成形体からガスが発生し、このガスによりセラミック成形体が悪影響を受けるようなセラミック部品であれば同様の効果が得られる。
【００５７】
【発明の効果】
以上、本発明によると、焼成するセラミック成形体の量に関係なく、発生するガスに起因する構造欠陥や焼結異常の発生を抑制し、優れた特性を有するセラミック部品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における焼成炉の概略断面図
【図２】本発明の実施の形態２における焼成炉の概略断面図
【図３】本発明の実施の形態２における焼成炉の概略断面図
【図４】従来の焼成炉の概略断面図
【符号の説明】
１１　焼成炉
１２　導入口
１３　排気口
１４　焼成台
１５　焼成用セッター
１６　セラミック成形体
１７　ヒータ
１８　圧力検知装置
１９　強制排気装置
２０　制御装置
２１　濃度検知装置
２２　排気ガス燃焼装置
【図１】
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【図２】
2004125318.tif 000004
【図３】
2004125318.tif 000005
【図４】
2004125318.tif 000006