(57)【要約】【課題】  焼成工程の降温過程における焼結磁器からの放熱を効率良く行って半導体磁器の電気特性にバラツキを生じることを防止できる電子部品製造方法を提供する。【解決手段】  多数のセラミック成形体ＭＰが保持された支持具１０を前後方向及び左右方向から見た状態では、その前後端に位置する全てのセラミック成形体ＭＰはその下端部分を前後端の支持棒１２で隠されるものの全てのセラミック成形体ＭＰの殆どの部分、具体的には３／４以上の部分が露出し、また、その左右端に位置する全てのセラミック成形体ＭＰはその下端部分を側辺１１で隠されるものの全てのセラミック成形体ＭＰの殆どの部分、具体的には３／４以上の部分が露出しているので、セラミック成形体ＭＰを焼結し降温して半導体化する焼成工程における降温過程では支持具１０の前後端及び左右端には焼結後の半導体磁器からの放熱を阻害する要素は殆ど存しない。【選択図】  図１２
2005286002.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数のセラミック成形体を所定姿勢で保持した耐火性支持具をトンネル状の焼成炉内を通過させることにより多数のセラミック成形体を一括で焼結し半導体化する焼成工程を備えた電子部品製造方法であって、
前記多数のセラミック成形体は支持具を前後方向及び左右方向から見た状態でその前後端及び左右端に位置する全てのセラミック成形体の殆どの部分が露出するように支持具に保持されており、該保持状態を維持したままトンネル状の焼成炉内を通過する、
ことを特徴とする電子部品製造方法。
【請求項２】
前後端及び左右端に位置する全てのセラミック成形体は各方向から見た状態でその１／２以上の部分が露出している、
ことを特徴とする請求項１に記載の電子部品製造方法。
【請求項３】
前記支持具は円弧状外面を有するセラミック成形体の円弧状外面を２箇所で支えることによりセラミック成形体を直立状態で保持可能な複数の支持棒を前後方向に備え、該支持具は多段に積み重ねられた状態で焼成炉内を通過する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の電子部品製造方法。
【請求項４】
前記支持具は円弧状内面を有するセラミック成形体の円弧状内面を１箇所で支えることによりセラミック成形体をぶら下がった状態で保持可能な複数の支持棒を上下方向と前後方向に所定配列で備え、該支持具はそのままの状態で焼成炉内を通過する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の電子部品製造方法。
【請求項５】
前記支持具はリング状を成すセラミック成形体を互いの環状面が接するように重ねた縦向きのものの最下位のセラミック成形体の３箇所を支えることによりセラミック成形体を縦向き状態で保持可能な複数の支持棒を前後方向と左右方向に所定配列で備え、該支持具はそのままの状態で焼成炉内を通過する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の電子部品製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定形状のセラミック成形体を焼成する工程を備えた電子部品製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
製造工程との１つとしてセラミック成形体を焼成する工程を含む電子部品、例えば、所定の内外径と肉厚を有するリングバリスタは、原料粒体をリング状のキャビティを有する金型に入れ成形してリング形状のセラミック成形体を得る工程と、多数のセラミック成形体を所定姿勢で保持した耐火性支持具をコンベア等の搬送手段を用いてトンネル状の焼成炉内を通過させて多数のセラミック成形体を一括で焼結し半導体化する工程と、焼成により得られた半導体磁器に電極を形成する工程を経て製造される。
【０００３】
前記の焼成工程で用いられる支持具には図１に示すものが一般に知られている。この支持具１００は上面を開口した矩形容器状を成し、多数のセラミック成形体を所定姿勢で保持するための矩形状凹部１００ａをその内側に有すると共に、対向する２つの壁面の上部にガス流通用の切り欠き１００ｂを有する。
【０００４】
この支持具１００によってリング状を成す多数のセラミック成形体ＭＰを保持するときには、セラミック成形体ＭＰを互いの環状面が接触するように重ねたものを横向きにして凹部１００ａの底面に平行に並べて載置するか（図１参照）、または、縦向きにして凹部１００ａ内に所定配列で並べて載置する（図２参照）。
【０００５】
支持具１００に保持された多数のセラミック成形体ＭＰを焼成するときには、多数のセラミック成形体ＭＰを保持した支持具１００を図１に示すように多段に積み重ねてこれを焼成炉のコンベア上に載置し図１中の白抜き矢印方向に移動させながら所期の焼成を行う。
【０００６】
また、前記とは異なる構成を備えた支持具として図３〜図５に示すような支持具１１０も知られている（特開２００２−３４３６０９号公報参照）。この支持具１１０は矩形枠１１１と複数の丸棒１１２とから成り、支持枠１１１は対向する２辺部分の上面に丸棒１１２の両端を支える溝１１１ａを等間隔で複数個有し、他の２辺部分にガス流通用の切り欠き１１１ｂを有する。
【０００７】
この支持具１１０によってリング状を成す多数のセラミック成形体ＭＰを保持するときには、セラミック成形体ＭＰを互いの環状面が接触するように重ねたものの内孔に丸棒１１２を挿入して該丸棒１１２の両端を支持枠１１１の溝１１１ａに載置する作業を繰り返す。
【０００８】
支持具１１０の保持された多数のセラミック成形体ＭＰを焼成するときには、セラミック成形体ＭＰを保持した支持具１１０を図６に示すように多段に積み重ねてこれを焼成炉のコンベア上に載置し図６中の白抜き矢印方向に移動させながら所期の焼成を行う。
【特許文献１】特開２００２−３４３６０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
セラミック成形体を焼結し降温して半導体化する焼成工程を備えたリングバリスタの如き電子部品の製造方法にあって、焼成により得られる半導体磁器の電気特性を安定化させるには、焼成工程の降温過程での冷却を迅速に行うことが肝要であり、冷却速度が遅くなると前記の半導体化が不均一になって半導体磁器の電気特性にバラツキを生じ易い。
【００１０】
前記降温過程における冷却速度は焼結磁器からの放熱効率に主として依存するが、図１及び図２に示した支持具１００にあってはセラミック成形体ＭＰが凹部１００ａの底面に載置され、しかも、凹部１００ａ内に収容されたセラミック成形体ＭＰの周囲が壁面によって囲まれているため、多段に積み重ねた状態において各段毎に冷却速度に違いが生じると共に、焼結磁器からの放熱が底面及び周囲の壁面により遮られて冷却速度の低下を招来する。
【００１１】
また、図３〜図６に示した支持具１１０にあっては図１及び図２に示した支持具１００のような底面を有しないものの、セラミック成形体ＭＰの周囲が矩形枠１１１で囲まれているため、焼結磁器からの放熱が矩形枠により遮られて冷却速度の迅速化が図り難い。
【００１２】
本発明は前記事情に鑑みて創作されたもので、その目的とするところは、焼成工程の降温過程における焼結磁器からの放熱を効率良く行って半導体磁器の電気特性にバラツキを生じることを防止できる電子部品製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記目的を達成するため、本発明は、多数のセラミック成形体を所定姿勢で保持した耐火性支持具をトンネル状の焼成炉内を通過させることにより多数のセラミック成形体を一括で焼結し半導体化する焼成工程を備えた電子部品製造方法であって、前記多数のセラミック成形体は支持具を前後方向及び左右方向から見た状態でその前後端及び左右端に位置する全てのセラミック成形体の殆どの部分が露出するように支持具に保持されており、該保持状態を維持したままトンネル状の焼成炉内を通過する、ことをその特徴とする。
【００１４】
この電子部品製造方法によれば、多数のセラミック成形体は支持具を前後方向及び左右方向から見た状態でその前後端及び左右端に位置する全てのセラミック成形体の殆どの部分が露出するように支持具に保持されているため、セラミック成形体を焼結し降温して半導体化する焼成工程における降温過程では支持具の前後端及び左右端には焼結磁器からの放熱を阻害する要素は殆ど存しないことになる。つまり、前記降温過程における焼結磁器からの放熱を効率良く行って冷却を迅速に行うことが可能となるので、冷却速度が遅くなるを原因として半導体化が不均一になり半導体磁器の電気特性にバラツキを生じることを防止できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、焼成工程の降温過程における焼結磁器からの放熱を効率良く行って半導体磁器の電気特性にバラツキを生じることを防止し、高品質な電子部品を得ることができる。
【００１６】
本発明の前記目的とそれ以外の目的と、構成特徴と、作用効果は、以下の説明と添付図面によって明らかとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
［第１実施形態］
以下に、図７〜図１５を参照して、本発明に係る製造方法の第１実施形態を、リングバリスタの製造を例に挙げて説明する。
【００１８】
まず、第１成分として(SrxBayCaz)ATiO3(0.2<x<0.8/0.2<y<0.8/0.2<z<0.8) x+y+z=1 A=0.800〜1.200 (式中のx,y,z,Aはモル比)で表される酸化物を所定mol％含み、第２成分としてNb,Ta,Wと希土類元素(La,Ce,Pr,Nd,Pm,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu,Sc,Y)の各酸化物から選択される少なくとも１種を所定mol％含み、第３成分としてSiO2を所定mol％含み、第４成分として遷移元素であるCu,Co,Mn,Fe,Niの各酸化物から選択される少なくとも１種を所定mol％含む混合物を得る。
【００１９】
次に、この混合物を乾燥してから空気中で1000〜1500℃，1〜3時間の仮焼を行う。仮焼後は仮焼物を粉砕し、秤量してから溶媒を加えて微粉砕する。そして、この粉末にポリビニルアルコール等のバインダーを加え、スプレードライヤー等によって造粒する。
【００２０】
次に、この粒体をリング状のキャビティを有する金型に入れ成形してリング形状のセラミック成形体３（図７〜図１１参照）を得る。このセラミック成形体ＭＰは所定の内外径(D2,D1)と肉厚(t)を有する。
【００２１】
次に、多数のセラミック成形体ＭＰを図７〜図１１に示す支持具１０に所定姿勢で保持させる。
【００２２】
この支持具１０は、平行に配された２つの側片１１と、図７中で左右方向に等間隔で平行に配された断面円形の複数の支持棒１２とを備える。各側片１１は、図７中の左右方向に等間隔で形成された複数の固定溝１１ａを上面に有し、支持具１０を多段に積み重ねるときに用いられる脚片１１ｂを図７中の左右両端に有する。各支持棒１２は各々の両端を固定溝１１ａ内に嵌め込まれ、ネジ止めや圧入等の手法によって両端を各側片１１に固定されている。
【００２３】
前記支持具１０の側片１１及び支持棒１２と後述の錘棒１３は耐火性材料、好ましくはアルミナ，ムライト，シリコンカーバイド，ジルコニア，マグネシア等によって形成される。また、支持棒１２及び錘棒１３はセラミック成形体ＭＰに接触するものであるので、接触箇所に不要な化学反応が焼成過程に生じることを防止するため、各々の表面にジルコニア等から成る反応防止膜を100〜400μｍ程度の厚さで形成しておくことが望ましい。
【００２４】
さらに、支持棒１２として中空のもの（円筒状のもの）を使用すれば、繰り返しの焼成によっても支持棒１２自体に曲がりが生じることを抑制できる。支持棒１２として両端に少なくとも１つの平面を有するものを使用すれば支持棒１２が回転することを防止できるし、両端にＭＰ以上の平面を有するもの（断面が多角形のもの）を使用すれば支持棒１２自体に曲がりが生じた場合でも支持棒１２の向きを変えることで曲がりを修正する操作も可能である。
【００２５】
さらに、図面には各側片１１と各支持棒１２を別部品で構成しこれらを組み合わせることで支持具１０を構成したが、各側片１１と各支持棒１２を１つの部品として形成して支持具１０を構成するようにしても構わない。
【００２６】
多数のセラミック成形体ＭＰを前記支持具１０に所定姿勢で保持させるときには、多数のセラミック成形体ＭＰを互いの環状面が接触するように重ねたものを横向きにして、これを各セラミック成形体ＭＰの円弧状外面ＭＰａが隣接する２本の支持棒１２の外面に接触するようにそれぞれ載せて複数の列を形成し、そして、各列のセラミック成形体ＭＰの内孔に該内孔よりも直径が小さな断面円形の錘棒１３をそれぞれ挿入して該錘棒１３をセラミック成形体ＭＰの円弧状内面ＭＰｂに接触するように載せる（図７〜図１０参照）。
【００２７】
または、錘棒１３に多数のセラミック成形体ＭＰを装着して多数のセラミック成形体ＭＰを互いの環状面が接触するように重ねたものを横向きして、各セラミック成形体ＭＰの円弧状外面ＭＰａが隣接する２本の支持棒１２の外面に接触するように列毎に一括で載せ、そして、各列のセラミック成形体ＭＰの内孔に挿入されている錘棒１３をセラミック成形体ＭＰの円弧状内面ＭＰｂに接触するように載せる（図７〜図１０参照）。
【００２８】
これにより、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示すように、隣接する２本の支持棒１２の外面にその円弧状外面ＭＰａが接触するように載せられた多数のセラミック成形体ＭＰそれぞれに錘棒１３の重さが作用し、各列を構成する多数のセラミック成形体ＭＰはその環状面が隣接する２本の支持棒１２の長さ方向と略直交する向きで直立状態で保持される。
【００２９】
各列を構成する多数のセラミック成形体ＭＰはそれぞれ円弧状外面ＭＰａのセラミック成形体ＭＰの重心よりも低い位置を２つの接触箇所ＳＰで支えられ、且つ、円弧状内面ＭＰｂのセラミック成形体ＭＰの重心よりも低い位置に接触する錘棒１３の重さによって２つの接触箇所ＳＰに押さえ付けられた状態となるため、各列を構成する多数のセラミック成形体ＭＰはより安定した状態で保持されることになる。
【００３０】
ここで、図１１を参照して支持具１０の隣接する２本の支持棒１２の間隔Ａの設定に関する補足説明をする。
【００３１】
セラミック成形体ＭＰの外径をＤ１，内径をＤ２，肉厚をｔとし、錘棒１３の直径をＤＭＰとし、錘棒１３に対してセラミック成形体ＭＰが最も傾いた状態におけるセラミック成形体ＭＰと錘棒１３の成す角度をθとし、支持棒１２と錘棒１３との間隔をＡ１としたとき、錘棒１３が挿通されたセラミック成形体ＭＰが隣接する２本の支持棒１２から落下しないようにするには、Ａ＜２Ａ１＋ＤＭＰとする必要がある。この場合、Ａ１＝（（Ｄ１＋Ｄ２）／２）ｃｏｓθ−ＤＭＰ、θ＝ａｒｃｔａｎ（１／ＤＭＰ×√（Ｄ２2＋ｔ2＋ＤＭＰ2））−ａｒｃｔａｎ（ｔ／Ｄ２）で表せることから、前記のＡ＜２Ａ１＋ＤＭＰはＡ＜２×（Ｄ１＋Ｄ２）／２×ｃｏｓθ−ＤＭＰ＝２×（Ｄ１＋Ｄ２）／２×ｃｏｓ（ａｒｃｔａｎ（１／ＤＭＰ×√（Ｄ２2＋ｔ2＋ＤＭＰ2））−ａｒｃｔａｎ（ｔ／Ｄ２））−ＤＭＰとなり、セラミック成形体ＭＰの外径Ｄ１，内径Ｄ２と錘棒１３の直径ＤＭＰから隣接する２本の支持棒１２の間隔Ａを求めることができる。この間隔Ａを隣り合うセラミック成形体ＭＰの列が相互に干渉しない範囲でより小さく設定することで、セラミック成形体ＭＰの保持数を増やすことができる。
【００３２】
多数のセラミック成形体ＭＰが保持された支持具１０を前後方向（図７の左右方向）及び左右方向（図７の上下方向）から見た状態では、その前後端に位置する全てのセラミック成形体ＭＰはその下端部分を前後端の支持棒１２で隠されるものの全てのセラミック成形体ＭＰの殆どの部分、具体的には３／４以上の部分が露出し、また、その左右端に位置する全てのセラミック成形体ＭＰはその下端部分を側辺１１で隠されるものの全てのセラミック成形体ＭＰの殆どの部分、具体的には３／４以上の部分が露出している。
【００３３】
次に、支持具１０及び錘棒１３によって多数のセラミック成形体ＭＰを保持したまま、且つ、該支持具１０を図１２に示すように多段に積み重ねた状態で、脱バインダ領域と昇温領域と高温保持領域と降温領域とを順に備えたトンネル状の還元焼成炉内を通過させる。因みに、図１２中の白抜き矢印は還元焼成炉内における支持具１０の移動方向を示す。
【００３４】
この通過過程では、まず、脱バインダ領域においてセラミック成形体ＭＰを加熱することにより含有バインダーの分解，除去を行い、次いで、昇温領域において脱バインダ後のセラミック成形体ＭＰの昇温を行い、次いで、高温保持領域においてN2+H2(H2=1.0〜5.0％)の還元性雰囲気下で約1350℃で約4時間保持してセラミック成形体ＭＰの焼結を行い、次いで、降温領域において焼結磁器の冷却を行う。
【００３５】
次に、焼成工程によって得られた半導体磁器を空気中または酸化性雰囲気下で700〜1000℃，約4時間の再酸化熱処理を行う。
【００３６】
次に、再酸化熱処理後の半導体磁器の一側面または円弧状外面の所定領域にAg等の金属粉末を含有した電極ペーストを塗布し、400〜900℃，約50分間の焼き付け処理を行って電極を形成する。
【００３７】
先に述べたように、多数のセラミック成形体ＭＰが保持された支持具１０を前後方向（図７の左右方向）及び左右方向（図７の上下方向）から見た状態では、その前後端に位置する全てのセラミック成形体ＭＰはその下端部分を前後端の支持棒１２で隠されるものの全てのセラミック成形体ＭＰの殆どの部分、具体的には３／４以上の部分が露出し、また、その左右端に位置する全てのセラミック成形体ＭＰはその下端部分を側辺１１で隠されるものの全てのセラミック成形体ＭＰの殆どの部分、具体的には３／４以上の部分が露出している。
【００３８】
換言すれば、前記焼成工程における降温過程では支持具１０の前後端及び左右端には焼結磁器からの放熱を阻害する要素は殆ど存しないことになる。つまり、降温過程における焼結磁器からの放熱を効率良く行って冷却を迅速に行うことが可能となるので、冷却速度が遅くなるを原因として半導体化が不均一になり半導体磁器の電気特性にバラツキを生じることを防止して、高品質でα値が向上したリングバリスタを得ることができる。
【００３９】
因みに、前記α値とは、製造後のリングバリスタの電極に１ｍＡの電流が流れたときの電圧をＥ１とし１０ｍＡの電流が流れたときの電圧をＥ１０としたときにα＝１／（ｌｏｇ（Ｅ１０／Ｅ１））で算出される非直線係数である。
【００４０】
また、実験によれば、前記の冷却速度は「支持具１０（錘棒１３を含む）の熱容量」と「支持具１０に保持された全セラミック成形体ＭＰの熱容量」との比率、代替的には各々の重量の比率に関係することが確認されている。具体的には、「全セラミック成形体ＭＰの重量」／「支持具１０（錘棒１３を含む）の重量」≧０．３、好ましくは「全セラミック成形体ＭＰの重量」／「支持具１０（錘棒１３を含む）の重量」≧１．０となるように予め各々の重量を設定しておけば、前記の冷却速度をより迅速化してより一層品質の高いリングバリスタを得ることができる。
【００４１】
尚、前述の実施形態では、独立した複数の錘棒１３を用いたものを示したが、図１３に示すように、複数の錘棒１３をその一端側に設けた連結片１４によって一体化してもよい。また、図１４（Ａ）と図１４（Ｂ）に示すように錘棒１３として軽量なものを使用する場合にはその両端に錘１５または錘１６を着脱自在に取り付るようにしてもよい。各錘１５，１６は上部に取付孔１５ａ，１６ａを有し、該取付孔１５ａ，１６ａに錘棒１３の端部を挿入してネジ止め等を行うことで着脱自在に取り付けることができる。後者の錘１６は取付孔１６ａの下側に重量部１６ｂを有する低重心タイプのものである。
【００４２】
また、前述の実施形態では、セラミック成形体ＭＰとしてリング状のものを示したが、図１５（Ａ）に示すＣ字形状のもの（ＭＰ１）や図１５（Ｂ）に示すＵ字形状のもの（ＭＰ２）をセラミック成形体として用いることもできる。Ｃ字形状のセラミック成形体ＭＰ１を前記支持具１０で保持するときには、図１５（Ａ）に示すように、多数のセラミック成形体ＭＰ１を互いのＣ字状面が接触するように重ねたものを横向きにして、これを各セラミック成形体ＭＰ１の円弧状外面ＭＰ１ａが隣接する２本の支持棒１ｄの外面に接触するように載せて複数の列を形成し、そして、各列のセラミック成形体ＭＰ１の内側に錘体２をそれぞれ挿入して該錘体２をセラミック成形体ＭＰ１の円弧状内面ＭＰ１ｂに接触するように載せればよい。また、Ｕ字形状のセラミック成形体ＭＰ２を前記支持具１０で保持するときには、図１５（Ｂ）に示すように、多数のセラミック成形体ＭＰ２を互いのＵ字状面が接触するように重ねたものを横向きにして、これを各セラミック成形体ＭＰ２の円弧状外面ＭＰ２ａが隣接する２本の支持棒１ｄの外面に接触するように載せて複数の列を形成し、そして、各列のセラミック成形体ＭＰ２の内側に錘体２をそれぞれ挿入して該錘体２をセラミック成形体ＭＰ２の円弧状内面ＭＰ２ｂに接触するように載せればよい。
【００４３】
［第２実施形態］
以下に、図１６〜図２２を参照して、本発明に係る製造方法の第２実施形態を、リングバリスタの製造を例に挙げて説明する。
【００４４】
まず、第１実施形態と同様にして混合物を得て、次に、第１実施形態と同様にして造粒を行い、次に、第１実施形態と同様にして所定の内外径と肉厚を有するセラミック成形体ＭＰを得る。
【００４５】
次に、多数のセラミック成形体ＭＰを図１６〜図２０に示す支持具２０に所定姿勢で保持させる。
【００４６】
この支持具２０は、矩形状の台板２１と、台板２１に取り付けられた複数の櫛形支持体２２とを備える。台板２１は、図１７中の左右方向に等間隔で形成された取付穴２１ａを上面中央に有する。各櫛形支持体２２は、縦長の板状部２２ａと、板状部２２ａの一面に上下方向に等間隔で設けられた断面円形の複数の支持棒２２ｂと、板状部２２ａの下端に形成された差込片２２ｃとを一体に有する。各支持棒２２ｂは板状部２２ａと一体で形成する他、板状部２２ａとは別体で形成した各支持棒２２ｂの一端を板状部２２ａに設けた穴に嵌め込んで固定するようにしてもよい。
【００４７】
この支持具２０は、図１９に示すように、２つの櫛形支持体２２を互いの板状部２２ａの他面が向き合うように重ねた後に両者の差込片２２ｃを台板１の取付穴２１ａに差し込んで圧入やネジ止め等の手法によって取り付ける作業を繰り返すことにより組み立てられている。図１６〜図１８に示すように、複数の櫛形支持体２２を台板２１に取り付けた状態では、隣接する櫛形支持体２２の支持棒２２ｂが存しない側の面は実質的に接する。万が一、台板２１に取り付けた複数の櫛形支持体２２にぐらつきを生じる場合には、各板状部２２ａの動きを制限するようなキャップ（図示省略）を全ての板状部２２ａの上端を覆うように被せるようにしてもよい。
【００４８】
前記支持具２０の台板２１及び櫛形支持体２２は耐火性材料、好ましくはアルミナ，ムライト，シリコンカーバイド，ジルコニア，マグネシア等によって形成される。また、櫛形支持体２２を構成する板状部２２ａ及び支持棒２２ｂと後述のキャップ２３はセラミック成形体ＭＰに接触するものであるので、接触箇所に不要な化学反応が焼成過程に生じることを防止するため、各々の表面にジルコニア等から成る反応防止膜を100〜400μｍ程度の厚さで形成しておくことが望ましい。さらに、支持棒２２ｂとして中空のもの（円筒状のもの）を使用すれば、繰り返しの焼成によっても支持棒２２ｂ自体に曲がりが生じることを抑制できる。
【００４９】
多数のセラミック成形体ＭＰを前記支持具２０に所定姿勢で保持させるときには、多数のセラミック成形体ＭＰを互いの環状面が接触するように重ねたものを横向きにしてその内孔に支持棒２２ｂが挿入されるように各支持棒２２ｂに装着する作業を繰り返し、装着後は各支持棒２２ｂの開放端に脱落防止用のキャップ２３を嵌合する（図１６〜図２０参照）。
【００５０】
これにより、図２０（Ａ）及び図２０（Ｂ）に示すように、各支持棒２２に装着された多数のセラミック成形体ＭＰは支持棒２２にぶら下がった状態、即ち、円弧状内面ＭＰｂの１つの接触箇所ＳＰで支えられた状態で保持される。
【００５１】
多数のセラミック成形体ＭＰが保持された支持具２０を前後方向（図１６の左右方向）及び前後方向（図１６の上下方向）から見た状態では、その前後端に位置する全てのセラミック成形体ＭＰはこれを隠すものが存在しないため１００％の部分が露出し、また、その左右端に位置する全てのセラミック成形体ＭＰはその上端部分をキャップ２３によって隠されるものの全てのセラミック成形体ＭＰの殆どの部分、具体的には７／８以上の部分が露出している。
【００５２】
次に、支持具２０によって多数のセラミック成形体ＭＰを保持したまま、多段に積み重ねることなくそのままの状態で、脱バインダ領域と昇温領域と高温保持領域と降温領域とを順に備えたトンネル状の還元焼成炉内を通過させる。因みに、図１８中の白抜き矢印は還元焼成炉内における支持具２０の移動方向を示す。
【００５３】
この通過過程では、まず、脱バインダ領域においてセラミック成形体ＭＰを加熱することにより含有バインダーの分解，除去を行い、次いで、昇温領域において脱バインダ後のセラミック成形体ＭＰの昇温を行い、次いで、高温保持領域においてN2+H2(H2=1.0〜5.0％)の還元性雰囲気下で約1350℃で約4時間保持してセラミック成形体ＭＰの焼結を行い、次いで、降温領域において焼結磁器の冷却を行う。
【００５４】
次に、焼成工程によって得られた半導体磁器を空気中または酸化性雰囲気下で700〜1000℃，約4時間の再酸熱化処理を行う。
【００５５】
次に、再酸化熱処理後の半導体磁器の一側面または円弧状外面の所定領域にAg等の金属粉末を含有した電極ペーストを塗布し、400〜900℃，約50分間の焼き付け処理を行って電極を形成する。
【００５６】
先に述べたように、多数のセラミック成形体ＭＰが保持された支持具２０を前後方向（図１６の左右方向）及び前後方向（図１６の上下方向）から見た状態では、その前後端に位置する全てのセラミック成形体ＭＰはこれを隠すものが存在しないため１００％の部分が露出し、また、その左右端に位置する全てのセラミック成形体ＭＰはその上端部分をキャップ２３によって隠されるものの全てのセラミック成形体ＭＰの殆どの部分、具体的には７／８以上の部分が露出している。
【００５７】
換言すれば、前記焼成工程における降温過程では支持具２０の前後端及び左右端には焼結磁器からの放熱を阻害する要素は殆ど存しないことになる。つまり、降温過程における焼結磁器からの放熱を効率良く行って冷却を迅速に行うことが可能となるので、冷却速度が遅くなるを原因として半導体化が不均一になり半導体磁器の電気特性にバラツキを生じることを防止して、高品質でα値が向上したリングバリスタを得ることができる。α値については第１実施形態で述べた通りであるのでここでの説明を割愛する。
【００５８】
また、実験によれば、前記の冷却速度は「支持具２０（キャップ２３を含む）の熱容量」と「支持具２０に保持された全セラミック成形体ＭＰの熱容量」との比率、代替的には各々の重量の比率に関係することが確認されている。具体的には、「全セラミック成形体ＭＰの重量」／「支持具２０（キャップ２３を含む）の重量」≧０．３、好ましくは「全セラミック成形体ＭＰの重量」／「支持具２０（キャップ２３を含む）の重量」≧１．０となるように予め各々の重量を設定しておけば、前記の冷却速度をより迅速化してより一層品質の高いリングバリスタを得ることができる。
【００５９】
尚、前述の実施形態では、板状部２２ａとその片面に複数の支持棒２２ｂを備えたものを櫛形支持体２２として示したが、２つの櫛形支持体２２を合体させたような形状を有する図２１に示すような櫛形支持体２２’、即ち、板状部２２ａ’とその両面に設けられた複数の支持棒２２ｂと板状部２２ａ’の下端に形成された差込片２２ｃ’を有する櫛形支持体２２ａ’を前記櫛形支持体２２の代わりに用いてもよい。
【００６０】
また、前述の実施形態では、セラミック成形体ＭＰとしてリング状のものを示したが、図２２（Ａ）に示すＣ字形状のもの（ＭＰ１）や図２２（Ｂ）に示すＵ字形状のもの（ＭＰ２）をセラミック成形体として用いることもできる。Ｃ字形状のセラミック成形体ＭＰ１を前記支持具２０で保持するときには、図２２（Ａ）に示すように、多数のセラミック成形体ＭＰ１を互いのＣ字状面が接触するように重ねたものを横向きにして、これを各セラミック成形体ＭＰ１の円弧状内面ＭＰ１ｂが支持棒２２ｂの外面に接触するように載せればよい。また、Ｕ字形状のセラミック成形体ＭＰ２を前記支持具２０で保持するときには、図２２（Ｂ）に示すように、多数のセラミック成形体ＭＰ２を互いのＵ字状面が接触するように重ねたものを横向きにし、これを各セラミック成形体ＭＰ２の円弧状内面ＭＰ２ｂが支持棒２２ｂの外面に接触するように載せればよい。
【００６１】
［第３実施形態］
以下に、図２３〜図２５を参照して、本発明に係る製造方法の第３実施形態を、リングバリスタの製造を例に挙げて説明する。
【００６２】
まず、第１実施形態と同様にして混合物を得て、次に、第１実施形態と同様にして造粒を行い、次に、第１実施形態と同様にして所定の内外径と肉厚を有するセラミック成形体ＭＰを得る。
【００６３】
次に、多数のセラミック成形体ＭＰを図２３〜図２５に示す支持具２０に所定姿勢で保持させる。
【００６４】
この支持具３０は、矩形状の台板３１と、台板３１に立設された断面円形の複数の支持棒３２とを備える。各支持棒３２は下部に大径部３２ａを有し、大径部３２ａの上端に環状の支持面３２ｂを有する。各支持棒３２は台板３１と一体で形成されていてもよく、台板３１に設けた穴に各支持棒３２の下端を差し込んで固定するようにしてもよい。各支持棒３２は、セラミック成形体ＭＰを互いの環状面が接するように重ねた縦向きのものを３本の支持棒３２で囲み、且つ、最下位のセラミック成形体ＭＰを３本の支持棒３２の支持面３２ｂで支えられるような配列を有する。
【００６５】
前記支持具３０の台板３１及び支持棒３２は耐火性材料、好ましくはアルミナ，ムライト，シリコンカーバイド，ジルコニア，マグネシア等によって形成される。また、支持棒３２はセラミック成形体ＭＰに接触するものであるので、接触箇所に不要な化学反応が焼成過程に生じることを防止するため、各々の表面にジルコニア等から成る反応防止膜を100〜400μｍ程度の厚さで形成しておくことが望ましい。さらに、支持棒３２として中空のもの（円筒状のもの）を使用すれば、繰り返しの焼成によっても支持棒３２自体に曲がりが生じることを抑制できる。
【００６６】
多数のセラミック成形体ＭＰを前記支持具３０に所定姿勢で保持させるときには、多数のセラミック成形体ＭＰを互いの環状面が接触するように重ねたものを縦向きにして３本の支持棒３２の間に挿入し、最下位のセラミック成形体ＭＰを３本の支持棒３２の支持面３２ｂに載置する作業を繰り返す（図２３〜図２４参照）。
【００６７】
これにより、３本の支持棒３２の間に挿入された多数のセラミック成形体ＭＰは３本の支持棒３２の支持面３２ｂによって最下位のセラミック成形体ＭＰの３箇所を支えられ、且つ、３本の支持棒３２によって縦向き状態で保持され傾きや倒れ等を防止される。
【００６８】
多数のセラミック成形体ＭＰが保持された支持具３０を前後方向（図２３の左右方向）及び前後方向（図２３の上下方向）から見た状態では、その前後端に位置する全てのセラミック成形体ＭＰは支持棒３２によってその一部を隠されるものの全てのセラミック成形体ＭＰの殆どの部分、具体的には１／２以上の部分が露出し、また、左右端に位置する全てのセラミック成形体ＭＰは支持棒３２によってその一部を隠されるものの全てのセラミック成形体ＭＰの殆どの部分、具体的には１／２以上の部分が露出している。
【００６９】
次に、支持具３０によって多数のセラミック成形体ＭＰを保持したまま、多段に積み重ねることなくそのままの状態で、脱バインダ領域と昇温領域と高温保持領域と降温領域とを順に備えたトンネル状の還元焼成炉内を通過させる。因みに、図２５中の白抜き矢印は還元焼成炉内における支持具３０の移動方向を示す。
【００７０】
この通過過程では、まず、脱バインダ領域においてセラミック成形体ＭＰを加熱することにより含有バインダーの分解，除去を行い、次いで、昇温領域において脱バインダ後のセラミック成形体ＭＰの昇温を行い、次いで、高温保持領域においてN2+H2(H2=1.0〜5.0％)の還元性雰囲気下で約1350℃で約4時間保持してセラミック成形体ＭＰの焼結を行い、次いで、降温領域において焼結磁器の冷却を行う。
【００７１】
次に、焼成工程によって得られた半導体磁器を空気中または酸化性雰囲気下で700〜1000℃，約4時間の再酸化熱処理を行う。
【００７２】
次に、再酸化熱処理後の半導体磁器の一側面または円弧状外面の所定領域にAg等の金属粉末を含有した電極ペーストを塗布し、400〜900℃，約50分間の焼き付け処理を行って電極を形成する。
【００７３】
先に述べたように、多数のセラミック成形体ＭＰが保持された支持具３０を前後方向（図２３の左右方向）及び前後方向（図２３の上下方向）から見た状態では、その前後端に位置する全てのセラミック成形体ＭＰは支持棒３２によってその一部を隠されるものの全てのセラミック成形体ＭＰの殆どの部分、具体的には１／２以上の部分が露出し、また、左右端に位置する全てのセラミック成形体ＭＰは支持棒３２によってその一部を隠されるものの全てのセラミック成形体ＭＰの殆どの部分、具体的には１／２以上の部分が露出している。
【００７４】
換言すれば、前記焼成工程における降温過程では支持具３０の前後端及び左右端には焼結磁器からの放熱を阻害する要素は殆ど存しないことになる。つまり、降温過程における焼結磁器からの放熱を効率良く行って冷却を迅速に行うことが可能となるので、冷却速度が遅くなるを原因として半導体化が不均一になり半導体磁器の電気特性にバラツキを生じることを防止して、高品質でα値が向上したリングバリスタを得ることができる。α値については第１実施形態で述べた通りであるのでここでの説明を割愛する。
【００７５】
また、実験によれば、前記の冷却速度は「支持具３０の熱容量」と「支持具３０に保持された全セラミック成形体ＭＰの熱容量」との比率、代替的には各々の重量の比率に関係することが確認されている。具体的には、「全セラミック成形体ＭＰの重量」／「支持具３０の重量」≧０．３、好ましくは「全セラミック成形体ＭＰの重量」／「支持具３０の重量」≧１．０となるように予め各々の重量を設定しておけば、前記の冷却速度をより迅速化してより一層品質の高いリングバリスタを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】焼成工程で用いられる従来の支持具の段積み状態の側面図である。
【図２】図１に示した支持具に依るセラミック成形体の他の保持形態を示す図である。
【図３】焼成工程で用いられる従来の他の支持具の上面図である。
【図４】図３のａ１−ａ１線断面図である。
【図５】図３のａ２−ａ２線矢視図である。
【図６】図３に示した支持具の段積み状態の側面図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る支持具の上面図である。
【図８】図７のｂ１−ｂ１線断面図である。
【図９】図７のｂ２−ｂ２線矢視図である。
【図１０】図７に示した支持具に依るセラミック成形体の保持状態の説明図である。
【図１１】図７に示した支持具の隣接する２本の支持棒の間隔設定に関する補足説明図である。
【図１２】図７に示した支持具の段積み状態の側面図である。
【図１３】図７に示した錘棒の変形例を示す斜視図である。
【図１４】図７に示した錘棒の他の変形例を示す斜視図である。
【図１５】セラミック成形体の他の形状例及び保持状態を示す図である。
【図１６】本発明の第２実施形態に係る支持具の上面図である。
【図１７】図１６のｃ１−ｃ１線断面図である。
【図１８】図１６のｃ２−ｃ２線矢視図である。
【図１９】図１６に示した支持具の構成を示す斜視図である。
【図２０】図１６に示した支持具に依るセラミック成形体の保持状態の説明図である。
【図２１】図１６に示した櫛形支持体の変形例を示す斜視図である。
【図２２】セラミック成形体の他の形状例及び保持状態を示す図である。
【図２３】本発明の第３実施形態に係る支持具の上面図である。
【図２４】図２３のｄ１−ｄ１線断面図である。
【図２５】図２３のｄ２−ｄ２線矢視図である。
【符号の説明】
【００７７】
ＭＰ，ＭＰ１，ＭＰ２…セラミック成形体、１０…支持具、１１…側片、１２…支持棒、１３…錘棒、２０…支持具、２１…台板、２２，２２’…櫛形支持体、２２ｂ…支持棒、２３…キャップ、３０…支持具、３１…台板、３２…支持棒、３２ｂ…支持面。
【図１】
2005286002.tif 000003
【図２】
2005286002.tif 000004
【図３】
2005286002.tif 000005
【図４】
2005286002.tif 000006
【図５】
2005286002.tif 000007
【図６】
2005286002.tif 000008
【図７】
2005286002.tif 000009
【図８】
2005286002.tif 000010
【図９】
2005286002.tif 000011
【図１０】
2005286002.tif 000012
【図１１】
2005286002.tif 000013
【図１２】
2005286002.tif 000014
【図１３】
2005286002.tif 000015
【図１４】
2005286002.tif 000016
【図１５】
2005286002.tif 000017
【図１６】
2005286002.tif 000018
【図１７】
2005286002.tif 000019
【図１８】
2005286002.tif 000020
【図１９】
2005286002.tif 000021
【図２０】
2005286002.tif 000022
【図２１】
2005286002.tif 000023
【図２２】
2005286002.tif 000024
【図２３】
2005286002.tif 000025
【図２４】
2005286002.tif 000026
【図２５】
2005286002.tif 000027