(57)【要約】【課題】  十分に破壊抑制が可能なガラス６含有焼成物焼成用台座１を提供する。【解決手段】  外端から内側に伸びる切欠き４を有し、液状ガラス６を吸収可能な材料からなる。液状ガラス６を吸収可能な材料が、多孔質セラミックであること、台座１が、側壁３を有する有底容器であること、台座１の焼成物５接触面（底面２）が、波形等の凹凸を有することが好ましい。台座１は、例えばガラス含有セラミック抵抗器の製造に用いることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外端から内側に伸びる切欠きを有し、液状ガラスを吸収可能な材料からなることを特徴とするガラス含有焼成物焼成用台座。
【請求項２】
液状ガラスを吸収可能な材料が、多孔質セラミックであることを特徴とする請求項１記載のガラス含有焼成物焼成用台座。
【請求項３】
台座が、側壁を有する有底容器であることを特徴とする請求項１又は２記載のガラス含有焼成物焼成用台座。
【請求項４】
台座の焼成物接触面が、凹凸を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のガラス含有焼成物焼成用台座。
【請求項５】
ガラスを含有する抵抗体出発原料を焼成する過程を有するガラス含有セラミック抵抗器の製造法であって、
請求項１〜４のいずれかに記載の台座に、当該出発原料を載置して焼成することを特徴とするガラス含有セラミック抵抗器の製造法。
【請求項６】
出発原料成形体が、丸みを帯びた外形をなし、請求項３又は４記載の台座を用いることを特徴とする請求項５記載のガラス含有セラミック抵抗器の製造法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス含有焼成物焼成用台座及びガラス含有セラミック抵抗器の製造法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
セラミックを焼成する際に用いる台座は、通常周囲温度が常温から１０００℃以上の間を繰り返す環境に曝されることから、熱膨張及び常温までの冷却時の収縮が繰り返される。従って前記台座内部に応力が発生し、脆性破壊する。かかる破壊を抑制するため、従来から台座外端から内側に向かって複数本の切欠きを設け、前記応力を分散させる技術が提案されている（実公昭５０−０３５０９４号公報）。
【特許文献１】実公昭５０−０３５０９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記切欠きを設けるのみでは上記破壊抑制には十分でない場合がある。そこで本発明が解決しようとする課題は、十分に破壊抑制が可能なガラス含有焼成物焼成用台座を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するため、本発明のガラス６含有焼成物５焼成用台座１は、外端から内側に伸びる切欠き４を有し、液状ガラス６を吸収可能な材料からなることを特徴とする。図１に本発明のガラス６含有焼成物５焼成用台座１の一例の概要図を示す。
【０００５】
上記液状ガラス６は、例えば後述する、焼成中に生成するガラス融液のように、高温下で液状となって常温で固化するものや、常温でペースト状のものであって焼成することで固化するもの等の液状又はペースト状の段階のものである。常温から加熱、そして常温まで冷却する一連の焼成過程中にガラス６が液状又はペースト状となる段階があれば、本発明に係る焼成物５となり得る。
【０００６】
上述のように、外端から内側に伸びる切欠き４の存在のみでは、一旦発生したクラックの成長を抑制するのは困難であるため、結果として台座１の破壊抑制には十分でなくなる。しかし、液状ガラス６を吸収可能な材料からなる台座１が、焼成物５が含有するガラス６の余剰分（流出分）を吸収する。すると当該ガラス６が、たとえ一旦発生した台座１のクラックであってもその成長を、その固着力・接着力により抑制する。
【０００７】
また外端から内側に伸びる切欠き４を設けずに、台座１の材質が液状ガラス６を吸収可能なものとしただけでも、台座１の破壊抑制には十分でない。その理由は、十分にガラス６を吸収していない段階で、上記熱応力により台座１が破壊するためである。
【０００８】
従って本発明の台座１は、上記外端から内側に伸びる切欠き４の存在と、台座１が液状ガラス６を吸収可能な材料からなること、の両者の相乗効果により初めて本発明が解決しようとする課題を解決できる。即ち、上記「切欠き４」が、ある程度上記応力を分散させることで所定期間の台座１の破壊を抑制し、その所定期間内に台座１に吸収されたガラス６の固着力によりクラック発生後の当該クラックの成長を防止するため、十分に破壊抑制が可能なガラス６含有焼成物５焼成用台座１を提供することができる。
【０００９】
更に、焼成物５から流出したガラス６は、台座１が吸収しなければ台座１と焼成物５とを固着させ、焼成後に焼成物５を台座１から剥がして取り出すのが困難となる。よって液状ガラス６を吸収可能な材料からなる台座１は、当該固着を抑制する効果をも併有する。
【００１０】
上記「液状ガラス６を吸収可能な材料」が、多孔質セラミックであることが好ましい。ここで前記「多孔質」は、ある程度セラミック表面から内部へと連通している状態をいう。例えば微細な孔を多数有するスポンジ状や、繊維状セラミックが板状に成形された状態等である。空隙率は、孔の存在状態により最適値が異なることが予想されるが、発明者が検討した結果、前記スポンジ状の多孔質である場合、概ね２０乃至４０％が好適である。空隙率２０％を下回ると、液状ガラス６の吸収性が良好でなく、空隙率４０％を上回ると、台座１自身の有する強度が低下し易いと考えられるからである。
【００１１】
また上記本発明の台座１、及びそれを基本とした好ましい構成の台座１において、台座１が、側壁３を有する有底容器であることにより、本発明の適用効果が大きいものとなるため好ましい構成となる。その理由は、台座１の形状が複雑になるに従い、上記加熱・冷却の繰り返しによる内部応力の発生やその応力の特定箇所への集中が起き易いと考えられるためである。例えば、単なる板状形状に比して当該有底容器形状は複雑である。仮に台座１に上記切欠き４が存在しなければ、上記側壁３は、それのみを分離して考えると枠状の形状である。従って一箇所に応力集中があると、その応力が枠状形状全体に及び、容易に破壊する。そのような枠状側壁３を一部に有すると、側壁３のない板状の台座１よりも容易に破壊に至ることが考えられる。更に、焼成物５からしみ出す液状ガラス６を側壁３が吸収し難い位置にあることは、かかる破壊を促進するともいえる。しかし、前記切欠き４により予め枠状の形状を分離することで、枠状の形状であるが故破壊しやすい要因を小さくする、若しくは無くすることができることとなる。
【００１２】
また前記側壁３は、特に焼成物５が丸みを帯びている場合等には、台座１からの焼成物５の転落を防止するために有効に機能する。ここで、当該切欠き４の存在によっても、通常その切欠き４幅が焼成物５の外形寸法よりも小さいため、前記転落防止効果を維持できることは言うまでもない。また、側壁３高さが焼成物５高さよりも高ければ、台座１に焼成物５を入れた状態で、台座１を複数個積み重ねて取り扱うことができる。すると、焼成作業場所の床面積を有効活用でき、また積み重ねた状態で焼成できれば、焼成効率が上がるため、極めて好適である。
【００１３】
また上記本発明の台座１、及びそれを基本とした好ましい構成の台座１において、台座１の焼成物５接触面（例えば底面２）が、凹凸を有することが好ましい。その理由は、焼成物５が丸みを帯びている場合等に、焼成開始前に焼成物５を台座１に載せた後に焼成物５の転がり、それに伴う焼成物５の形状変化を抑制できるためである。特に焼成物５が電子部品要素である場合には、焼成物５形状が電気素子特性に影響を与える場合があり、それを極力避けることができる利点がある。前記凹凸は、例えば図３に示す波形形状等である。当該波形形状は、熱膨張・冷却による収縮の繰り返しによる応力集中の観点からは、比較的応力集中し難いことが経験上認められているため、多少の台座１形状の複雑化を伴うにしても、本発明にとって好適である。前記利点の方が、前記応力集中に伴う僅かな不利な点に比して極めて大きいためである。
【００１４】
また本発明のガラス６含有セラミック抵抗器の製造法は、ガラス６を含有する抵抗体出発原料を焼成する過程を有するガラス６含有セラミック抵抗器の製造法であって、上記本発明の台座１、及びそれを基本とした好ましい構成の台座１に、当該出発原料を載置して焼成することを特徴とする。
【００１５】
ここで上記出発原料成形体が、丸みを帯びた外形をなし、上記本発明の台座１のうち、側壁３を有するもの、及び／又は焼成物５接触面（底面２）が、凹凸を有する台座１を用いることが好ましい。セラミック抵抗器は、回路板への実装性等を考慮して、丸みを帯びた形状である、円筒型のものを用いる場合が多い。そのような焼成物５を台座１からの転落や台座１面上を転がる等の事態を避け、適切に焼成させるのに好適だからである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明により、十分に破壊抑制が可能なガラス６含有焼成物５焼成用台座１を提供することができた。また台座１と焼成物５とをガラス６により固着させないことができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（本発明に係る抵抗器の製造）
まず、１５ｃｍ四方の正方形の素焼きの板状多孔質アルミナセラミック（空隙率約３０％、厚み４ｍｍ）周囲に、深さ５〜８ｍｍの側壁３（厚み４ｍｍ）を一体成形されて有する台座１を用意する。かかる台座１には、前記一体成形の際に、各辺１本ずつ、合計４本の切欠き４を有するようにする（図１）。これが本発明の台座１である。
【００１８】
次にセラミック抵抗器の抵抗体焼成前の出発原料について説明する。タルク（３ＭｇＯ・４ＳｉＯ２）を主成分とする、ＭｇＯ，ＳｉＯ２及びＭｇとＳｉとの複合化合物の混合物（ｉ）と、ＣａＣＯ３（ｉｉ）と、ＢａＣＯ３（ｉｉｉ）と、Ｓｎ２Ｏ３と（ｉｖ）、Ｓｂ２Ｏ３（ｖ）を準備する。これらの重量配合比を（ｉ）：（ｉｉ）：（ｉｉｉ）：（ｉｖ）：（ｖ）＝１４：７８：１：２：４とし、これら金属化合物群を１００重量部とした場合、それにＣＭＣ（カルボキシメチルセルロース）及び水、エチレングリコールをそれぞれ１重量部、２１重量部、２重量部加え、これら出発原料群を混合容器に入れ、十分に混合し、円筒形状に成形することによってガラス６含有焼成物５としての抵抗体出発原料成形体を得る。
【００１９】
ここで、タルク（３ＭｇＯ・４ＳｉＯ２）に含まれているガラス６成分と、ＣａＣＯ３及びＢａＣＯ３が焼成中に反応して、Ｂａ・Ｃａ系の珪酸化合物であるガラス６融液が生成する。焼成中に生成されたガラス６融液は出発原料粒子を表面張力で引張る結果、焼成物５が緻密化する。このガラス６融液は焼成物５の表面にもしみ出し、台座１の空隙に吸収され、冷却に伴って固化する。
【００２０】
上記円筒形状の出発原料を台座１に載せた状態で、常温から１４００℃まで４時間で昇温し、そのまま１４００℃を２時間維持し、４時間かけて常温まで降温することにより、焼成物５の焼成過程を経る。このようにして得た円筒形状の抵抗体の両端に電極を形成する工程を経て、本発明に係る抵抗器を得ることができる。
【００２１】
上記焼成条件での焼成の繰り返し、切欠き４長さを変えて、目視により台座１にクラックが発生するまでの回数を確認する実験を行った。実験結果を表１に示す。
【表１】
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【００２２】
サンプルＡは、台座１に切欠き４を設けなかったものである。サンプルＡは極めてクラック発生し易いことがわかる。サンプルＢ，Ｃにおけるクラックは、切欠き４の終端部に発生していることが確認された。このように、サンプルＢ，Ｃが極めてクラック発生し難いのは、切欠き４の存在、及び台座１が吸収したガラス６の固着力によるものである。
【００２３】
その根拠を説明する。図３には、サンプルＢの台座１破壊後の破断面を示している。吸収されたガラス６が台座１厚みの約半分に至っている。そしてガラス６吸収面にはクラックが観測されないのに、その裏側の対向する位置にはクラックが明確に観測されている箇所が確認された。従って、ガラス６の固着力が台座１のクラック発生及び抑制に寄与していることは明らかである。
【００２４】
図３には、本例の変形例として、台座１底面２が波形形状であり、その凹部７が伸びる方向に沿って円筒型焼成物５の長さ方向を位置させた状態を示している。円筒型焼成物５であっても、台座１底面２上で転がりにくく、且つ上記のように台座１形状がそれ程複雑化しないため、多数回の焼成にも耐え得る利点がある。
【００２５】
また、図２に示した台座１のガラス６存在面とは逆側の面には、予めガラス６ペースト等を吸収させておくことが好ましいと考えられる。上述したように、ガラス６吸収面にはクラックが観測されないのに、その裏側の対向する位置にはクラックが明確に観測されている箇所があったことから、更に繰り返しの焼成に対してクラック発生を抑制できると考えられるためである。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は、ガラス含有焼成物焼成用台座及びガラス含有セラミック抵抗器等の電子部品産業における利用可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の台座の一例を示す図である。（ａ）は台座の平面図、（ｂ）は（ａ）の正面図を示している。
【図２】本発明の台座が破壊した後の破断面を示す図である。
【図３】本発明の台座底面が波形形状であり、その凹部が伸びる方向に沿って円筒型焼成物の長さ方向を位置させた状態を示した図である。
【符号の説明】
【００２８】
１．台座
２．底面
３．側壁
４．切欠き
５．焼成物
６．ガラス
７．凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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