(57)【要約】【課題】  電子部品用セラミック素体の表面の色ムラの発生を防止し得る焼成方法および焼成装置を提供する。【解決手段】  底面に通気孔１６を備えた処理室７に電子部品用セラミック成形体１５，１５を収容し、加熱手段１９を備えた外筒１７内に処理室７を収容し、処理室７の底面の通気孔１６より雰囲気ガスを通気した状態で加熱手段１９により処理室７を加熱してセラミック成形体１５，１５を焼成する際に、処理室７の底面の通気孔１６を通過する雰囲気ガスの流量を一時的に増加させて通気孔１６の上方に載置されたセラミック成形体１５，１５を気流により移動させるステップを備える電子部品用セラミック成形体の焼成方法である。また、上記のような処理室７と、雰囲気ガス供給手段１４と、雰囲気ガス流量調整手段１３とを備えた焼成装置である。【選択図】  図１
2007076973.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミック成形体を載置する底面に通気孔を備えた処理室に前記成形体を収容し、加熱手段を備えた外筒内に前記処理室を収容し、前記処理室の底面の通気孔より雰囲気ガスを通気した状態で前記加熱手段により前記処理室を加熱して前記セラミック成形体を焼成する電子部品用セラミック成形体の焼成方法において、前記処理室の底面の通気孔を通過する雰囲気ガスの流量を一時的に増加させて前記通気孔の上方に載置された前記セラミック成形体を気流により移動させるステップを備えることを特徴とする電子部品用セラミック成形体の焼成方法。
【請求項２】
前記セラミック成形体を気流により移動させるステップにおいて、前記処理室の底面の通気孔を通過する雰囲気ガスの圧力損失の低下を検出するまで雰囲気ガスの流量を増加させることを特徴とする請求項１記載の電子部品用セラミック成形体の焼成方法。
【請求項３】
前記セラミック成形体を気流により移動させるステップにおいて、前記処理室内のセラミック成形体の移動により発生する振動の増加を検出するまで雰囲気ガスの流量を増加させることを特徴とする請求項１記載の電子部品用セラミック成形体の焼成方法。
【請求項４】
前記セラミック成形体を気流により移動させるステップにおいて、前記処理室を仕切る内筒を設け、前記内筒内に供給する雰囲気ガスの流量を一時的に増加させることを特徴とする請求項１記載の電子部品用セラミック成形体の焼成方法。
【請求項５】
前記セラミック成形体を気流により移動させるステップにおいて、前記処理室の底面の一部に前記雰囲気ガスの流量を増加した領域を設けるとともに、該領域を底面内で移動させることにより前記処理室の底面の通気孔を通過する雰囲気ガスの流量を一時的に増加させることを特徴とする請求項１記載の電子部品用セラミック成形体の焼成方法。
【請求項６】
前記セラミック成形体を気流により移動させるステップにおいて、前記処理室の底面をバイパスして外筒に至る流路を設け、前記処理室の底面の通気孔を通過する雰囲気ガスの流量と前記処理室の底面をバイパスして外筒に至る雰囲気ガスの流量との通気割合を一時的に変更することにより前記処理室の底面の通気孔を通過する雰囲気ガスの流量を一時的に増加させることを特徴とする請求項１記載の電子部品用セラミック成形体の焼成方法。
【請求項７】
加熱手段を備えた外筒と、この外筒内に挿入され少なくとも底面に通気孔を備えたセラミック成形体を収納するための処理室と、前記処理室の底面に下方から雰囲気ガスを供給する雰囲気ガス供給手段と、前記処理室の底面の通気孔を通過する雰囲気ガスの流量を調整する雰囲気ガス流量調整手段と、を備えたことを特徴とする電子部品用セラミック成形体の焼成装置。
【請求項８】
前記処理室の底面の通気孔を通過する雰囲気ガスの圧力損失を検出するための検出手段を備えたことを特徴とする請求項７記載の電子部品用セラミック成形体の焼成装置。
【請求項９】
前記処理室で発生する振動を検出するための検出手段を備えたことを特徴とする請求項７記載の電子部品用セラミック成形体の焼成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はセラミック成形体を焼成して電子部品に用いられるチップ状のセラミック素体を得るための焼成方法及び焼成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品に用いられるチップ状のセラミック素体を製造する場合、匣と呼ばれる容器を用いて一度に多数のセラミック成形体を焼成する技術が広く用いられている。積層セラミックコンデンサ（ＭＬＣＣ）積層インダクタおよび積層バリスタ等のセラミック電子部品では、内部電極が印刷されたセラミックグリーンシートの積層体によりセラミック成形体が構成されている。
【０００３】
これらのセラミック成形体の焼成にあたっては、多数のセラミック成形体を収容した匣を平置き、又は段積みにした状態で、トンネル式、またはバッチ式の焼成炉が用いられる。
【０００４】
このセラミック成形体を収容した匣の底面に通気孔を設ける発明が公知である（特許文献１，２参照）。
【特許文献１】特開平０５−０４３３３５号公報
【特許文献２】特開平０８−２３９２７２号公報
【０００５】
特許文献１に記載された発明は、多数のセラミック成形体に接している内壁部分に雰囲気ガス導入口が設けられた匣を用い、雰囲気ガス導入口から雰囲気ガスを匣内に導入しつつセラミック成形体の焼成を行うものであり、多数のセラミック成形体の間を雰囲気ガスが通過する。
【０００６】
特許文献２に記載された発明は、多数のセラミック成形体を内部に堆積した匣の外筒、内筒、底壁が通気性を有し、匣の外筒の外側、内筒の内側および底壁の下側から雰囲気ガスを導入するものであり、前記と同様に堆積されたセラミック成形体の間を雰囲気ガスが通過する。
【０００７】
上記特許文献１および特許文献２に記載された発明は、いずれも、匣の内部に収容されたセラミック成形体のうち、特定のセラミック成形体の表面と匣の内面とが接触した状態でセラミック成形体の焼成が行われる。
【０００８】
しかしながら、上記のように特定のセラミック成形体の表面と匣の内面とが接触した状態でセラミック成形体の焼成が行われると、前記匣の内面と接する最外周のセラミック素体の焼き上がり状態において、該セラミック素体の表面のうち前記匣の内面と接する表面の色が前記匣の内面と接しない他の表面の色と異なるいわゆる色ムラが生じる場合があり、このように色ムラの生じたセラミック素体は、内部の焼成状態が均一でなく、例えば積層セラミックコンデンサの場合には、色ムラの生じた部分に内部電極が配置されていると内部電極の連続性の低下や電極間に挟まれた誘電体セラミックの結晶粒径バラツキ等が生じて、静電容量の低下の原因となるため、内部電極を素体表面近傍まで配置することが困難であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
セラミック電子部品の小型化を進めようとすると、セラミック素体の表面近傍まで内部電極を配置する必要が生じ、このような色ムラの発生を無視することができなくなってきた。
【００１０】
本発明は、電子部品用セラミック成形体の焼成における上記のような従来技術の問題を解決しようとするものであり、色むらのない均一なセラミック素体を得ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明においては、上記の課題を解決するために、以下の手段を採用する。
（１）セラミック成形体を載置する底面に通気孔を備えた処理室に前記成形体を収容し、加熱手段を備えた外筒内に前記処理室を収容し、前記処理室の底面の通気孔より雰囲気ガスを通気した状態で前記加熱手段により前記処理室を加熱して前記セラミック成形体を焼成する電子部品用セラミック成形体の焼成方法において、前記処理室の底面の通気孔を通過する雰囲気ガスの流量を一時的に増加させて前記通気孔の上方に載置された前記セラミック成形体を気流により移動させるステップを備えることを特徴とする電子部品用セラミック成形体の焼成方法である。
（２）前記セラミック成形体を気流により移動させるステップにおいて、前記処理室の底面の通気孔を通過する雰囲気ガスの圧力損失の低下を検出するまで雰囲気ガスの流量を増加させることを特徴とする前記（１）の電子部品用セラミック成形体の焼成方法である。
（３）前記セラミック成形体を気流により移動させるステップにおいて、前記処理室内のセラミック成形体の移動により発生する振動を検出するまで雰囲気ガスの流量を増加させることを特徴とする前記（１）の電子部品用セラミック成形体の焼成方法である。
（４）前記セラミック成形体を気流により移動させるステップにおいて、前記処理室を仕切る内筒を設け、前記内筒内に供給する雰囲気ガスの流量を一時的に増加させることを特徴とする前記（１）の電子部品用セラミック成形体の焼成方法である。
（５）前記セラミック成形体を気流により移動させるステップにおいて、前記処理室の底面の一部に前記雰囲気ガスの流量を増加した領域を設けるとともに、該領域を底面内で移動させることにより前記処理室の底面の通気孔を通過する雰囲気ガスの流量を一時的に増加させることを特徴とする前記（１）の電子部品用セラミック成形体の焼成方法である。
（６）前記セラミック成形体を気流により移動させるステップにおいて、前記処理室の底面をバイパスして外筒に至る流路を設け、前記処理室の底面の通気孔を通過する雰囲気ガスの流量と前記処理室の底面をバイパスして外筒に至る雰囲気ガスの流量との通気割合を一時的に変更することにより前記処理室の底面の通気孔を通過する雰囲気ガスの流量を一時的に増加させることを特徴とする前記（１）の電子部品用セラミック成形体の焼成方法である。
（７）加熱手段を備えた外筒と、この外筒内に挿入され少なくとも底面に通気孔を備えたセラミック成形体を収納するための処理室と、前記処理室の底面に下方から雰囲気ガスを供給する雰囲気ガス供給手段と、前記処理室の底面の通気孔を通過する雰囲気ガスの流量を調整する雰囲気ガス流量調整手段と、を備えたことを特徴とする電子部品用セラミック成形体の焼成装置である。
（８）前記処理室の底面の通気孔を通過する雰囲気ガスの圧力損失を検出するための検出手段を備えたことを特徴とする前記（７）の電子部品用セラミック成形体の焼成装置である。
（９）前記処理室で発生する振動を検出するための検出手段を備えたことを特徴とする前記（７）の電子部品用セラミック成形体の焼成装置である。
【発明の効果】
【００１２】
以上の説明から明らかなように、本発明にあっては次に列挙する効果が得られる。
（１）本発明の焼成方法によれば、セラミック成形体を焼成する際に、処理室の底面に設けた通気孔を通過する雰囲気ガスの流量を一時的に増加して通気孔の上方に載置されるセラミック成形体を気流により移動させるステップを備えるので、セラミック成形体の姿勢が変更されて、それまで処理室の底面と接触していたセラミック成形体の表面が前記処理室の底面から離れる一方、前記と異なるセラミック成形体の表面が新たに処理室の底面と接するようになる。したがって、焼成過程を通じてセラミック成形体の特定の表面が処理室の底面と接触し続けることがなくなり、焼成により得られるセラミック素体の色ムラの発生を防止することができる。
【００１３】
（２）また、本発明の焼成装置によれば、処理室の底面の通気孔を通過する雰囲気ガスの流量を調整する雰囲気ガス流量調整手段を備えるので、通気孔の上方に位置するセラミック成形体の姿勢の変更を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の詳細を図面に示す実施の形態に基づいて説明する。
【００１５】
図１ないし図５は、本発明のセラミック成形体の焼成方法に係る実施の形態の一例である電子部品用セラミック成形体の焼成方法を示すものであって、図１は、本実施形態に用いるセラミック成形体の焼成装置の一例を示す断面図、図２は、本実施形態における雰囲気ガスの流量を一時的に増加させて処理室の底面の通気孔の上方に載置されたセラミック成形体を気流により移動させるステップを示す説明図、図３は、本実施形態における雰囲気ガスの流量を変化させたときの処理室の底面における圧力損失の変化を示す図、図４は、本実施形態における雰囲気ガスの流量を一時的に増加させる例を示す図、図５は、本実施形態における雰囲気ガスの流量を変化させたときの処理室における振動の変化を示す図である。
【００１６】
本実施形態においては、セラミック成形体１５，１５は、多数の通気孔１６，１６を備えた底面を構成する底板１２と、該底板１２の上方に配置された内筒１１と、を備える処理室７内に収容され、該処理室７は、加熱手段としてのヒータ１９を備えた外筒１７内の焼成空間に収容され、通気孔１６，１６を備えた底面を構成する底板１２の下方には、該底板１２の通気孔１６，１６の形成領域全体に亘って雰囲気ガスを供給する雰囲気ガス導入部８を備えた雰囲気ガス供給管１４が接続され、該供給管１４はマスフローコントローラ１３を介して図示省略した雰囲気ガス供給元に接続されている。上記の焼成装置においては、底面を構成する底板１２の通気孔１６，１６を通過する雰囲気ガスの圧力損失を測定するための圧力損失検出手段１０として、雰囲気ガス供給経路における雰囲気ガス導入部８と、通気孔１６，１６を備えた底面を構成する底板１２を挟んで上方に配置された内筒とを相互に連結するようにマノメータが設けられている。
また、雰囲気ガス導入部８の壁面には、処理室７で発生する振動を検出するための振動センサ２０が設けられており、信号ケーブル２１を介して図示省略した振動測定装置に接続されている。
【００１７】
本実施形態においては、電子部品用のセラミック成形体１５，１５は、通気孔１６，１６を備えた底面を構成する底板１２上に載置されるように処理室７内に収容され、該処理室７は、加熱手段１９を備えた外筒１７内に収容されるとともに、雰囲気ガス導入部８を介して雰囲気ガス供給管１４に接続されている。図示省略した雰囲気ガス供給元か供給された矢印１８方向の流れを有する雰囲気ガスは、マスフローコントローラ１３を介して所定の流量に調整されて底面を構成する底板１２の通気孔１６，１６を通過してセラミック成形体１５，１５が収容された処理室７に供給され、天板２２に設けられた通気孔２６を介して排気口２３から排出される。
【００１８】
この状態で、加熱手段１９により処理室７が９００〜１４００℃で所定時間加熱され、処理室７内に収容された電子部品用セラミック成形体１５，１５が焼成される。また、一般には、焼成に先立ち、セラミック成形体を８００℃程度に加熱して成形体中のバインダ成分を除去する脱バインダー工程が設けられる。焼成されたセラミック素体は、処理室７の温度が室温付近まで下降した後に処理室から取り出される。
【００１９】
上記の焼成装置において、図３に示すように、マスフローコントローラ１３を調整して内筒内に供給する雰囲気ガス流量を増加すると、雰囲気ガス流量を増加させるにしたがって圧力損失ΔPが増加（a点）し、さらに雰囲気ガスの流量を増加させていくと、ピーク
（b点）を通過した後、雰囲気ガス流量の増加に伴い通気孔１６，１６の上方に位置するセラミック成形体１５，１５の移動が生じ、見かけ上、雰囲気ガスの流路が拡大されることになり雰囲気ガスの圧力損失の若干の低下（ｃ点）を経て再び緩やかに増加（ｄ点）する。
【００２０】
このとき、処理室７の内部では、a点及びｂ点では  セラミック成形体１５，１５は通気孔１６，１６を有する底面を構成する底板１２に特定の表面が接した状態で静止しているが、ｂ点を越えてc点に向かうところから、通気孔１６，１６の上方に位置するセラミック成形体１５，１５が通気孔１６，１６を通過する雰囲気ガスの気流により移動させられ前記特定の表面と底面を構成する底板１２との間に隙間が生じ、隣接する他のセラミック成形体がその隙間に入り込むので、セラミック成形体１５，１５の姿勢が変更され、さらに雰囲気ガスの流量を増加させる（d点）と、セラミック成形体１５，１５が処理室７内で浮遊した状態が生じる。
【００２１】
本実施形態の焼成方法においては、雰囲気ガス流量の増加に対して、圧力損失検出手段による圧力損失の低下を確認するまで雰囲気ガスの流量を増加させることにより、前記セラミック成形体１５，１５の特定面と処理室の底面との間に隙間が生じ、隣接する他のセラミック成形体１５，１５がその隙間の入り込んで処理室７内に収容されたセラミック成形体１５，１５の姿勢が変更されることにより、焼成プロセスを通じてセラミック成形体１５，１５の特定の表面と底面を構成する底板１２とが接触した状態が回避され、焼成により得られたセラミック素体表面の色ムラの発生を防止することができる。
【００２２】
図４は、本実施形態の焼成方法の雰囲気ガスの流量を一時的に増加させた例を示す図であり、焼成工程における最高温度付近において、数分間にわたって、雰囲気ガスを一時的に増加させたものである。雰囲気ガスの流量を一時的に増加させる時間は、適宜選択可能であるが、本実施形態は、これに限らず、焼成工程内で、必要により複数回に分けて行ってもよい。
【００２３】
上記実施形態においては、雰囲気ガス流量の一時的な増加に伴うセラミック成形体１５，１５の移動を圧力損失検出手段による圧力損失の低下により検出したが、本発明はこれに限らず、たとえば、図１に示すように焼成装置に振動センサ２０を取り付け、セラミック成形体１５，１５の移動に伴い発生する振動や衝突音を検出してもよい。
【００２４】
図５は、雰囲気ガスの流量を変化させたときのセラミック成形体１５，１５の移動に伴う振動の発生を振動センサ２０により検出した例であり、雰囲気ガス流量を序序に増加させても、当初は振動センサで検出される振動に大きな変化はないが、ｂ点を超えてセラミック成形体１５，１５の移動が始まると、振動センサ２０で検出される振動が序序に増加する。本実施形態においては、雰囲気ガス流量の増加に対して、振動センサ２０で振動の増加が検出されるまで雰囲気ガス流量を増加させることにより、通気孔１６，１６の上方に位置するセラミック成形体１５，１５が通気孔１６，１６を通過する雰囲気ガスの気流により移動させられ前記特定の表面と底面を構成する底板１２との間に隙間が生じ、隣接する他のセラミック成形体がその隙間に入り込むので、セラミック成形体１５，１５の姿勢が変更され、さらに雰囲気ガスの流量を増加させる（d点）と、セラミック成形体１５，１５が処理室７内で浮遊した状態が生じる。
【００２５】
本発明の焼成方法においては、前記セラミック成形体１５，１５の特定面と処理室の底面との間に隙間が生じ、隣接する他のセラミック成形体１５，１５がその隙間の入り込んで処理室７内に収容されたセラミック成形体１５，１５の姿勢が変更されることにより、焼成プロセスを通じてセラミック成形体１５，１５の特定の表面と底面を構成する底板１２とが接触した状態が回避され、焼成により得られたセラミック素体表面の色ムラの発生を防止することができる。
また、前記セラミック成形体１５，１５の特定面と処理室の底面との間に隙間が生じ、隣接する他のセラミック成形体１５，１５がその隙間の入り込んで処理室７内に収容されたセラミック成形体１５，１５の姿勢が変更されることにより、焼成されるセラミック成形体全体に熱が効率よく伝わり、均一に短時間で焼成することができる。
【実施例１】
【００２６】
第１図に示すように、ジルコニア製のメッシュ状の底板を備えた内径１００ｍｍのジルコニア製の内筒に、１００５サイズ（長さ１．０ｍｍ、幅０．５ｍｍ、高さ０．５ｍｍ）積層セラミックコンデンサ用のBaTiO3系セラミック成形体をかさ容積で５０ｃｍ3充填し、ヒータを備えた内径１５０ｍｍのアルミナ製の外筒内に配置し、内筒の下端に、該内筒の底面を覆うように、ステンレス製の漏斗状の雰囲気ガス導入部を介して雰囲気ガス供給管を接続し、該雰囲気ガス供給管をマスフローコントローラを介して雰囲気ガス供給元に接続し、脱バインダ処理用の雰囲気ガスとしてN2ガスを１０００cm３/分で通気した状態で４００℃で２時間保持した後、N2＋H2(0.5vol%)の還元焼成用雰囲気ガスに置換した後、雰囲気ガス流量１０００cm3/分で通気し、１５００℃/時間で１２００℃に昇温した。１２００℃で炉内温度が安定したのち、雰囲気ガス流量を増加し、雰囲気ガス流量２０００cm3/分で処理室の底面の通気孔を通過する雰囲気ガスの圧力損失の低下をマノメータで確認するとともに、振動センサに接続された振動測定装置で処理室の振動の増加を確認し、さらに、処理室の排気口の上方に設けたCCDカメラにより、処理室内のセラミック成形体の気流による移動を確認した後、５分後に増加前の雰囲気ガス流量に戻し、２時間保持した後、徐冷して室温に戻し、焼成後の積層コンデンサ用セラミック素体を内筒から取り出して、全数外観を目視観察し、色ムラの発生がないことを確認した。
【実施例２】
【００２７】
セラミック成形体のサイズを０６０３サイズ（長さ０．６ｍｍ、幅０．３ｍｍ、高さ０．３ｍｍ）に変えた以外は上記実施例１と同様にしてセラミック成形体の焼成を行い、焼成後の積層コンデンサ用セラミック素体を内筒から取り出して、全数外観を目視観察し、色ムラの発生がないことを確認した。
【実施例３】
【００２８】
セラミック成形体のサイズを０４０２サイズ（長さ０．４ｍｍ、幅０．２ｍｍ、高さ０．２ｍｍ）に変えた以外は上記実施例１と同様にしてセラミック成形体の焼成を行い、焼成後の積層コンデンサ用セラミック素体を内筒から取り出して、全数外観を目視観察し、色ムラの発生がないことを確認した。
【００２９】
（比較例）
焼成温度１２００℃における雰囲気ガスの流量を１０００cm3/分で一定に保持した以外は上記実施例１と同様にしてセラミック成形体の焼成を行い、焼成後の積層コンデンサ用セラミック素体を内筒から取り出して、全数外観を目視観察した結果、一部のセラミック素体の特定表面に、色ムラがあることを確認した。
【００３０】
さらに、実施例１で得られた色ムラのないセラミック素体の表面と比較例で得られた色ムラの発生したセラミック素体の特定表面とを、それぞれSEM（走査型電子顕微鏡）により撮影した写真を観察してそれぞれセラミック素体表面の所定領域内のセラミック粒子径（長軸径）の相加平均値を算出した結果、前者が０．２５μｍ、後者が０．３５μｍであった。上記セラミック素体をそれぞれ断面研磨して内部電極の連続性を観察した結果、前者の観察断面における内部電極の連続性が９３％であったのに対し、後者の観察断面における内部電極の連続性は７０％であった。
【００３１】
図６は、本発明に係る電子部品用セラミック成形体の焼成方法の第２の実施形態を示すものであって、図６(A)(B)は、セラミック成形体を焼成する焼成装置の一例を示す断面図である。
【００３２】
本実施形態においては、セラミック成形体３５a、３５b、３５cは、多数の通気孔３６，３６を備えた底面を構成する底板３２と、該底板３２の上方に配置された内筒３１と、を備える処理室４０内に収容され、該処理室４０は、加熱手段としてのヒータ３９を備えた外筒３７内の焼成空間に収容され、通気孔３６，３６を備えた底面を構成する底板３２の下方には、該底板３２の通気孔３６，３６の形成領域全体に亘って雰囲気ガスを供給する雰囲気ガス導入部４１を備えた雰囲気ガス供給管３４が接続され、該供給管３４はマスフローコントローラ３３を介して図示省略した雰囲気ガス供給元に接続されている。
【００３３】
セラミック成形体３５a、３５b、３５cを載置する多数の通気孔３６，３６が設けられた底面を構成する底板３２の下の雰囲気ガス導入部４１内には底面を構成する底板３２の中心を通り外周に亘る開口部４７を備えた邪魔板４５が底面を構成する底板３２の下面から離間して回転自在に配置され、モータ等の駆動手段４８の回転軸４９に接続されている。そして、前記邪魔板４５は、図示省略した昇降機構により前記底面を構成する底板３２の下面に接近して配置され、前記邪魔板４５の開口部４７は、多数の通気孔３６，３６を備えた底面を構成する底板３２を挟んで、該底板３２上に載置されたセラミック成形体３５a、３５b、３５cのうちの一部のセラミック成形体３５a、３５bと対向して、駆動手段４８が回転駆動して回転軸４９に連結された邪魔板４５が回転軸４９を中心に１回転すると、底面を構成する底板３２上に載置されたセラミック成形体３５a、３５b、３５cのすべてと一度は対向することになる。
【００３４】
雰囲気ガス供給元から矢印３８方向に雰囲気ガスが供給されると、マスフローコントローラ３３で所定の流量に調整されて、雰囲気ガス供給管３４を介して雰囲気ガス導入部４１に送られる。このとき、開口部４７を備えた邪魔板４５は底面を構成する底板３２の下面から離間して配置されているため、雰囲気ガスは、前記開口部４７を通過した後、底板３２と邪魔板４５との間隙を通過して、底板３２の複数の通気孔３６に均一に供給され、底板３２の上に載置されたセラミック成形体のすべてに吹きつけられる。
【００３５】
次に、図示省略した昇降機構により、開口部４７を備えた邪魔板４５が処理室４０の底面を構成する底板３２の下面に接近して雰囲気ガスの流路を遮るように配置されると、邪魔板の開口部４７を通過するところで、単位面積当たりの雰囲気ガスの流量が増加した領域が設けられ、このとき、セラミック成形体の移動に必要な雰囲気ガス流量に達すると、開口部４７と対向する領域においては、底面を構成する底板３２の通気孔３６，３６の上方に位置するセラミック成形体３５a、３５bが通気孔３６，３６を通過する雰囲気ガスの気流により移動させられ、前記セラミック成形体３５a、３５bの特定面と処理室の底面との間に隙間が生じることにより、隣接する他のセラミック成形体３５a、３５bがその隙間に入り込んでセラミック成形体３５a、３５bの姿勢が変更される。
【００３６】
前記領域は、邪魔板４５の回転に伴って、セラミック成形体が載置された処理室の底面内で順次移動し、底面を構成する底板３２の上に載置されたセラミック成形体のすべてに流量が増加した雰囲気ガスが順次吹き付けられ、焼成プロセスを通じてセラミック成形体１５，１５の特定の表面と底面を構成する底板１２とが接触した状態が回避され、焼成により得られたセラミック素体表面の色ムラの発生を防止することができる。
【００３７】
上記の本実施形態の焼成装置においては、底面を構成する底板３２の通気孔３６，３６を通過する雰囲気ガスの圧力損失を測定するための圧力損失検出手段３０として、前記第１の実施形態と同様に雰囲気ガス供給経路における雰囲気ガス導入部４１と、通気孔３６，３６を備えた底面を構成する底板３２を挟んで上方に配置された内筒３１とを相互に連結するようにマノメータが設けられているが、セラミック成形体の移動の検出はこれに限定するものではなく、振動センサや他の手段を設けてもよい。
【００３８】
上記のように本発明の第２の実施形態においては、セラミック成形体を気流により移動させるステップにおいて、前記処理室の底面の一部に前記雰囲気ガスの流量を増加した領域を設けるとともに、該領域を底面内で移動させるので、セラミック成形体を載置した底面を構成する底板３２上のすべての領域において、確実にセラミック成形体の移動を達成させることができるとともに、セラミック成形体の移動に必要な雰囲気ガスの流量も、雰囲気ガスが吹き付けられる領域が邪魔板４５の開口部４７により底面を構成する底板面積の一部に限定されるため、前記第１の実施形態に比べて少なくて済むという特徴を有する。
【００３９】
また、本実施形態においては、マスフローコントローラ３３の設定流量すなわち焼成空間に送り込む雰囲気ガスの総流量を変えることなく処理室４０の底面の通気孔３６，３６を通過する雰囲気ガスの流量を一時的に増加することができるため、焼成空間における熱収支の変動を少なくでき、処理室４０の温度変化の発生を抑制することができ、安定した焼成を実施できる。
【００４０】
なお、上記第２の実施形態において、処理室の底面の一部に前記雰囲気ガスの流量を増加した領域を設けるための具体的な例として、一部の領域のみに開口部４７を備えた邪魔板４５を用い、開口部の有無により雰囲気ガスの流量の増加した領域を設けたが、これに限定するものではなく、開口部の大小、開口部の配置数の多少、等により雰囲気ガスの流量の増加した領域を設けてもよく、また、前記領域を複数個所に分割配置してもよい。さらに、前記一部の領域の移動手段として邪魔板４５の回転による移動の例を示したが、これに限定するものではなく、図示省略したプログラム制御によるX-Y駆動機構で雰囲気ガス供給管に接続された吹き出しノズルの吹き出し位置の変更や、吹き出しノズルによる雰囲気ガスの吹き付け角度の変更等、適宜選択可能である。
【００４１】
図７は、本発明に係る電子部品用セラミック成形体の焼成方法の第３の実施形態を示すものであって、図７は、セラミック成形体を焼成する焼成装置の一例を示す断面図である。
【００４２】
本実施形態においては、セラミック成形体６５，６５は、多数の通気孔６６，６６を備えた底面を構成する底板６２と、該底板６２の上方に配置された内筒６１と、を備える処理室７０内に収容され、該処理室７０は、加熱手段としてのヒータ６９を備えた外筒６７内の焼成空間に収容され、通気孔６６，６６を備えた底面を構成する底板６２の下方には、該底板６２の通気孔６６，６６の形成領域全体に亘って雰囲気ガスを供給するように、雰囲気ガス導入部７１を備えた雰囲気ガス供給管６４が外筒６７の下端に接続され、該供給管６４は第１のマスフローコントローラ６３を介して図示省略した雰囲気ガス供給元に接続されている。さらに、底面を構成する底板６２の通気孔６６，６６を通過する雰囲気ガスの圧力損失を測定するための圧力損失検出手段６０として、雰囲気ガス供給経路における雰囲気ガス導入部７１と、通気孔６６，６６を備えた底面を構成する底板６２を挟んで上方に配置された内筒６１とを相互に連結するようにマノメータ１０が設けられている。以上の点は、先の第１、第２の実施形態と同様である。
【００４３】
本実施形態において先の第１、第２の実施形態と異なる点は、処理室７０を構成する内筒６１とヒータ等の加熱手段を備えた外筒６７との隙間が処理室７０の底面を構成する底板の外周の通気孔を有しない部分で閉じられているとともに、雰囲気ガス導入部７１から処理室の底面を構成する底板６２をバイパスして外筒６７に至る雰囲気ガス配管８２、８４が第２のマスフローコントローラ８３を介して接続されている。
【００４４】
さらに、内筒６１の上端および外筒６７の上端には、ともに通気孔７６，７６を備えた天板７２が配置され、該天板７２を挟んで排気口７３側でともに連結されており、内筒６１が収容される外筒６７内の焼成空間には全体に亘って雰囲気ガスに曝されるようになっている。
【００４５】
そして、前記外筒６７内における処理室７０の底面の通気孔６６，６６を通過する雰囲気ガスの流量と処理室７０の底面を構成する底板６２をバイパスして外筒６７に至る雰囲気ガスの流量との通気割合を前記第２のマスフローコントローラ８３を調整することにより任意に設定できるようになっており、該第２のマスフローコントローラ８３の雰囲気ガス流量を制限することで、外筒６７内における処理室７０の底面の通気孔６６，６６を通過する雰囲気ガスの流量と処理室７０の底面を構成する底板６２をバイパスして外筒６７に至る雰囲気ガスの流量との割合を一時的に変更して処理室７０の底面を構成する底板６２の通気孔６６，６６を通過する雰囲気ガスの流量を一時的に増加させることができる。
【００４６】
本実施形態においては、処理室７０の底面を構成する底板６２をバイパスして外筒６７に至る雰囲気ガスは、外筒６７と処理室７０を仕切る内筒６１との間を通過し、内筒６１が収容される外筒６７内の焼成空間には全体に亘って雰囲気ガスに曝されるようになっているので、特に還元性雰囲気や中性雰囲気、弱酸化性雰囲気等、大気と異なる雰囲気ガスを用いる場合に、処理室７０を構成する内筒６１について、その材質や構造の面で選択の幅が広がり、例えば、焼成エネルギを削減する目的で短時間で焼成するために、熱容量の少ない多孔質の内筒を用いることも可能である。
【００４７】
また、本実施形態においては、第１のマスフローコントローラ６３の設定流量すなわち焼成空間に送り込む雰囲気ガスの総流量を変えることなく処理室７０の底面の通気孔６６，６６を通過する雰囲気ガスの流量を一時的に増加することができるため、焼成空間における熱収支の変動を少なくでき、処理室７０の温度変化の発生を抑制することができ、安定した焼成を実施できる。
【００４８】
次に本発明のセラミック成形体の焼成方法の実施形態について、具体例を示す。焼成空間を構成する内筒、及び外筒の材質は、耐熱性のセラミックが好ましく、強度とコスト面でジルコニア製、アルミナ製等が優れる。処理室の底面を形成する通気孔を備えた底板の材質は、上記耐熱性セラミックに限らず、焼成温度により適宜選択が可能であり、焼成温度が１０００℃以下の場合には金属であってもよい。通気孔を形成するための加工性の点では、セラミック製よりも金属性が優れる。なお、内筒、外筒及び底板ともに、雰囲気ガスに対して安定な材質が好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は電子部品用セラミック素体を製造する産業で利用される。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明を実施するための最良の第１の形態を示す断面図である。
【図２】本発明を実施するための最良の第１の形態を説明する要部断面図である。
【図３】本発明を実施するための最良の第１の形態の雰囲気ガス流量と圧力損失の関係を示す図である。
【図４】本発明を実施するための最良の第１の形態の雰囲気ガス流量の調整例を示す図である。
【図５】本発明を実施するための最良の第１の形態の雰囲気ガス流量と振動の関係を示す図である。
【図６】本発明を実施するための第２の実施形態を示す断面図である。
【図７】本発明を実施するための第３の実施形態を示す断面図である。
【図８】本発明の焼成方法の従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
７，４０，７０：処理室
８、４１、７１：雰囲気ガス導入部
１０、３０、６０：圧力損出検出手段
１１、３１、６１：内筒
１２、３２、６２：底板
１３、３３、６３：マスフローコントローラ
１４、３４、６４：雰囲気ガス供給菅
１５、３５、３５a、３５ｂ、３５ｃ、６５：チップ状セラミック成形体
１６、３６、６６：通気孔
１７、３７、６７：外筒
１８、３８、６８：雰囲気ガスの流れ
１９、３９、６９：ヒータ
２０：振動センサ
２１：信号ケーブル
２２、４２、７２：天板
２３、４３、７３：排気口
２４、４４、７４：昇降手段
４５：邪魔板
２６、４６、７６：通気孔
４７：開口部
４８：駆動手段
４９：回転軸
８１、８５：雰囲気ガスの流れ
８２、８４：雰囲気ガス配管
８３：第２の雰囲気ガス流量調整手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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