(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼結原料粉末を所定形状に成形した成形体を、酸化スズ成分を介在させて積層する工程と、
前記成形体を積層した状態で所定の温度で焼成する焼成工程と、を備え、
前記焼結原料粉末は圧電特性を発現しうるセラミクス粉末であり、前記セラミクス粉末はＳｒＢｉ4Ｔｉ4Ｏ15型結晶を主体とすることを特徴とする焼結部材の製造方法。
【請求項２】
前記酸化スズ成分は、酸化スズ粉末とバインダとを含む混合物で構成されることを特徴とする請求項１に記載の焼結部材の製造方法。
【請求項３】
前記酸化スズ粉末は平均粒径が１〜５μｍであることを特徴とする請求項２に記載の焼結部材の製造方法。
【請求項４】
前記焼成工程後に圧電基板が得られることを特徴とする請求項１に記載の焼結部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、焼結部材の製造方法等に関するものである。より具体的には、一度に複数枚の成形体を焼成する際に、成形体同士のくっつきを防止する敷粉として、酸化スズ成分を介在させて焼成を行うことを特徴とする焼結部材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
セラミクス等を焼結原料粉末として焼結基板を作製する際には、セラミクス粉末等にバインダを混合して所定形状の成形体とし、この成形体を１１００℃以上の温度で焼成するという方法が採用されている。そして、限られたスペースで効率良く焼結基板を作製するために、成形体を焼成治具に複数枚積み重ねて焼成するということが通常行われている。この際に、成形体同士の付着を防止するため、また成形体と焼成治具の付着を防止するために、成形体と成形体の間および成形体と焼成治具の間に例えば、数１０μｍ程度の比較的粒径の大きなマグネシア粒子やジルコニア粒子を敷粉、つまり付着防止剤として用いて焼成する、といったことが通常行われている（特開平８−３０１６６５号公報等参照）。
【０００３】
ところで、近年、応力を電気出力に変換する素子として、圧電セラミクスを用いたレゾネータ等の電子部品が注目を浴びている。圧電性物質としては、古くからロッシェル塩や水晶などの単結晶が知られているが、より大きな圧電特性を有する圧電材料として、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）やチタン酸ジルコン酸塩鉛（Ｐｂ（Ｚｉ，Ｔｉ）Ｏ3）などの圧電セラミクス（多結晶体）が開発されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）等の圧電セラミクスを用いて焼結基板、例えば圧電セラミクス基板を作製する際には、通常１３００℃以上の高温で焼成する必要があるのにも拘わらず、そうした高温にさらされるとマグネシア粒子等の敷粉が成形体内部に拡散してしまい、結果的に成形体同士を付着せしめるようにして成形体間で焼結してしまう。もしくは、マグネシア粒子等の敷粉が焼成治具と反応してしまうという問題が生じている。つまり、マグネシア粒子やジルコニア粒子を用いた従来の敷粉では、成形体の組成もしくは焼成温度によっては、敷粉として十分に機能しない場合がある。
また、従来の方法で薄い焼結基板を作製しようとすると、敷粉として用いるマグネシア粒子やジルコニア粒子の粒径に対応した比較的大きなうねりや、焼成治具との付着等に起因するそりが発生し、そりやうねりの小さい焼結基板を得ることは困難である。しかも、圧電セラミクス基板等においては、出力あるいは感度を上げるために薄板化が進められており、こうした傾向にともなって、そりやうねりの小さい基板を得たいという要望が高まっている。
そこで本発明は、焼成温度が高い場合にも成形体との反応が生じにくい新規な敷粉を用いて、そり、うねりが軽減された焼結部材を安定的に得るための製造方法を提供することを課題とする。
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明者が種々様々な検討を行ったところ、酸化スズ成分を介在させて成形体を積層し、焼成することが極めて有効であることを知見した。すなわち、本発明は、焼結原料粉末を所定形状に成形した成形体を、酸化スズ成分を介在させて積層する工程と、成形体を積層した状態で所定の温度で焼成する焼成工程とを備え、焼結原料粉末は圧電特性を発現しうるセラミクス粉末であり、このセラミクス粉末はＳｒＢｉ4Ｔｉ4Ｏ15型結晶を主体とすることを特徴とする焼結部材の製造方法を提供する。酸化スズ成分は従来のジルコニア等に較べて成形体内部への拡散が生じにくいため、酸化スズ成分を介在させて焼成を行うことにより、焼成時の成形体同士の付着を効果的に防止することができる。しかも、酸化スズ成分は、セラミクス等の焼結用原料粉末のみならず、ジルコニア等を主成分とすることが多い焼成治具との反応も生じにくいため、敷粉として好適である。なお、本発明に係る焼結部材の製造方法において、酸化スズ成分は、どのような形態で成形体間に介在されていてもよい。つまり、薄いシート状にして成形体間に配置するようにしてもよく、酸化スズ粉末自体を成形体の表面に付着させるようにしてもよい。また、酸化スズ成分を、酸化スズ粉末とバインダとを含む混合物で構成し、ペースト状にして成形体に塗布するようにしてもよい。ここで、酸化スズ粉末の粒径によって、成形体同士の付着防止効果等も変動するが、酸化スズ粉末の粒径を１〜５μｍとした場合には、酸化スズ粉末が成形体に付着しにくいため結果的に成形体同士の付着が回避されるとともに、焼成後の焼結部材の平滑性も確保できるため好ましい。
【０００６】
本発明に係る焼結部材の製造方法において、焼結原料粉末を、圧電特性を発現しうるセラミクス粉末とすることにより、焼成工程後に圧電基板を得ることも可能である。ここで、圧電体は、よく知られているように、その結晶に力あるいは歪みを加えることにより電荷を発生する正圧電効果と、電界を加えることにより力や歪みが発生する逆圧電効果を持つ。本発明において、圧電特性とは、一般に圧電体が有するこうした特性を包含するとともに、圧電セラミクスが有する、いわゆる圧電縦効果、圧電横効果、圧電厚みすべり効果等を広く包含する。また、圧電特性を発現しうるセラミクス粉末としては、上述のようにチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）やチタン酸ジルコン酸塩鉛（Ｐｂ（Ｚｉ，Ｔｉ）Ｏ3）等があるが、本発明に係る焼結部材の製造方法は、これらを焼結原料粉末とする場合のみならず、ＳｒＢｉ4Ｔｉ4Ｏ15型結晶を主体とする非鉛系のセラミクス粉末を焼結原料粉末とする場合についても有効である。また本発明は、平均粒径が１〜５μｍの酸化スズ粉末からなる敷粉を提供する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
上述の通り、本発明は、焼結部材の製造方法であって、焼結原料粉末を所定形状に成形した成形体を、酸化スズ成分を介在させて積層し、積層した状態で所定の温度で焼成することを特徴とする。酸化スズ成分を付着防止剤、つまりいわゆる敷粉として用いることにより、焼成後の焼結部材同士のくっつきを効果的に防止することができる。つまり、酸化スズ成分を用いた付着防止剤によれば、成形体と敷粉との反応が生じにくく、敷粉の成形体内部への拡散も小さいことから、結果的に積層された成形体同士の付着が回避される。
以下、焼結原料粉末としてセラミクス粉末を用いて焼結基板（焼結部材）を作製する場合を例にして、本発明の一実施形態を説明する。
【０００８】
図１は、セラミクス成形体の焼成方法を説明するための図である。図１（ａ）は、シート状に成形されたセラミクス成形体１の断面図であり、セラミクス成形体１が焼成治具３に挟持される前の状態を示す図である。図１（ｂ）は、複数のセラミクス成形体１が焼成治具３に挟持された状態を示す断面図である。
【０００９】
図１（ａ）に示すように、セラミクス成形体１の両面には、酸化スズを主成分とする付着防止層２が形成されている。
セラミクス成形体１は、セラミクス粉末とバインダを混合してシート状に成形されたものである。セラミクス粉末は、最終的に得たい基板の用途等に応じて適宜選択すればよい。例えば、ＧＨｚ帯域においても高い誘電率を有する基板を作製したい場合には、チタン酸バリウム系、チタン酸鉛系、チタン酸ストロンチウム系、二酸化チタン系の酸化物をセラミクス粉末として用いることができる。
【００１０】
また、圧電基板を得たい場合には、例えば鉛系圧電セラミクス粉末、非鉛系圧電セラミクス粉末等の圧電セラミクス粉末を準備し、この圧電セラミクス粉末とバインダを混合してシート状に成形すればよい。鉛系圧電セラミクス粉末を用いる場合には、例えば、正方晶系または菱面体晶系のＰＺＴ（ＰｂＺｒＯ3？ＰｂＴｉＯ3固溶体）系や、正方晶系のＰＴ（ＰｂＴｉＯ3）系などのペロブスカイト構造を有する強誘電体を準備すればよい。
【００１１】
非鉛系圧電セラミクス粉末としては、ＳｒＢｉ4Ｔｉ4Ｏ15型結晶を含み、実質的にこの結晶から構成されているものが好ましい。但し、完全に均質である必要はなく、異相を含んでいてもよい。非鉛系圧電セラミクス粉末の全体組成は（Ｓｒ1-xＬｎx）Ｂｉ4Ｔｉ4Ｏ15（Ｌｎ：ランタノイド）とすればよいが、これから偏倚していてもよい。ここで、ＳｒＢｉ4Ｔｉ4Ｏ15型結晶を主体とする非鉛系圧電セラミクス粉末において、原子比Ｌｎ／（Ｓｒ＋Ｌｎ）を０＜Ｌｎ／（Ｓｒ＋Ｌｎ）＜０．５とすることが効果的である。Ｌｎが含まれないと、機械的品質係数（Ｑｍ）を大きくすることができなくなる。一方、Ｌｎ／（Ｓｒ＋Ｌｎ）が大きすぎてもＱｍが低くなってしまう。つまり、原子比Ｌｎ／（Ｓｒ＋Ｌｎ）を０＜Ｌｎ／（Ｓｒ＋Ｌｎ）＜０．５とすることにより、キュリー点が高く、優れた圧電特性、特に、大きな機械的品質係数（Ｑｍ）を有する非鉛系圧電セラミクス粉末を得ることができる。Ｌｎ／（Ｓｒ＋Ｌｎ）の好ましい範囲は、０．０３≦Ｌｎ／（Ｓｒ＋Ｌｎ）≦０．３である。Ｌｎとしては、Ｌａ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、ＤｙおよびＨｏの少なくとも１種が好ましく、なかでも、Ｌａ、Ｎｄ、ＳｍおよびＧｄの少なくとも１種がより好ましい。また、少なくともＬａを用いることがさらに好ましく、Ｌａだけを用いることが特に好ましい。
【００１２】
続いて、酸化スズ成分を含む付着防止層２について説明する。上述のように、本発明は、酸化スズ成分を含む付着防止層２を介在させて、セラミクス成形体１を積層および焼成することを最大の特徴としている。付着防止層２の形成方法は特に限定されるものではなく、例えば酸化スズ粉末を敷粉としてセラミクス成形体１の表面に直接被着させることにより、所定の厚さを有する付着防止層２を形成してもよい。もしくは、酸化スズ粉末をペースト状にしてセラミクス成形体１の表面に塗布するようにしてもよい。この場合には、酸化スズ粉末をバインダおよび溶剤とともに混練して付着防止層２形成用のペーストを得た後、このペーストをスクリーン印刷等でセラミクス成形体１の表面にコーティングするようにしてもよい。上述したバインダとしては、エチルセルロース、アクリル樹脂、ブチラール樹脂等の公知のバインダを用いることができる。また、溶剤も、テルピオネール、ブチルカルビトール、ケロシン等の公知の溶剤を用いることができる。バインダおよび溶剤の添加量には制限はない。但し、酸化スズ粉末に対してバインダの量を８〜１６０ｗｔ％、溶剤の量を９０〜１７７０ｗｔ％の範囲とすることが推奨される。
【００１３】
酸化スズ粉末の平均粒径は、１〜５μｍとすることが好ましい。酸化スズ粉末の平均粒径が１μｍ未満では、セラミクス成形体１の焼成治具３への付着防止、セラミクス成形体１同士の付着防止効果が不十分である。平均粒径が１μｍ以上になると、付着防止効果が増すが、平均粒径が５μｍを超えると、焼成後に得られる基板の表面にうねりが発生するため好ましくない。よって、酸化スズ粉末の平均粒径は、１〜５μｍとする。粒径が５μｍ以上の酸化スズ粉末を用いた場合には、焼成後に基板の表面を平滑にするための工程が必要となるため、好ましくない。なお、酸化スズ粉末の形状は、特に限定されるものではないが、球状、楕円状が好ましい。
【００１４】
図１（ａ）および図１（ｂ）では、セラミクス成形体１の上下両面に付着防止層２を形成させた例を示したが、セラミクス成形体１の上面または下面のみに付着防止層２を形成させるようにしてもよい。つまり、セラミクス成形体１同士の間、セラミクス成形体１と焼成治具３との間に付着防止層２が形成されるように、適宜セラミクス成形体１の上下両面、またはセラミクス成形体１の上面または下面のみに付着防止層２を形成させればよい。付着防止層２の好ましい膜厚は、２〜１５μｍ、さらに望ましい膜厚は２〜１２μｍである。付着防止層２の膜厚は２μｍ未満になると、セラミクス成形体１同士の付着防止効果が不十分である。付着防止層２の膜厚が１５μｍを超えると、コストが高くなるため好ましくない。
【００１５】
焼成治具３は、例えばジルコニア、マグネシア等からなる。図１（ｂ）に示したように、積層されたセラミクス成形体１を、一対の焼成治具３で挟持した状態で焼成を行うことが有効である。このように、一対の焼成治具３でセラミクス成形体１を挟持することで、焼成治具３が一種のおもしとなり、焼結後に得られる基板の平滑性を改善させることができる。なお、セラミクス成形体１を焼成治具３に配置する前に、焼成治具３の表面、より具体的にはセラミクス成形体１が接触する部分にも予め付着防止層２を形成しておくことが望ましい。
【００１６】
次に、本実施の形態に係る焼結基板の製造方法について詳述する。本実施の形態に係る焼結基板の製造方法は、成形体を構成する焼結原料粉末を得るための焼結原料粉末作製工程と、焼結原料粉末を樹脂等のバインダと混合して所望の形状の成形体を得る成形体作製工程と、成形体作製工程で得られた成形体を付着防止層２を介在させて積層する成形体積層工程と、付着防止層２が形成された成形体を積層した状態で焼成する焼成工程とを含む。以下、焼結原料粉末として非鉛系圧電セラミクス粉末を用いて圧電基板を作製する場合を想定して、各工程の説明を行う。
【００１７】
＜焼結原料粉末作製工程＞
まず、出発原料として、酸化物、または、焼成により酸化物に変わりうる化合物、例えば、炭酸塩、水酸化物、シュウ酸塩、硝酸塩等、具体的にはＳｒＣＯ3、Ｂｉ2Ｏ3、ＴｉＯ2、Ｌａ2Ｏ3等の粉末を用意し、これらをボールミル等により湿式混合する。なお、混合時間は、１０〜２０時間程度とすればよい。
次いで、７００〜１０００℃程度で約１〜３時間仮焼きする。得られた仮焼物を例えば手で粉砕した後、ボールミル等を用いて微粉砕する。なお、微粉砕後の比重が５〜１０ｇ／ｃｍ3になるよう、１０〜２０時間程度微粉砕を行う。
【００１８】
＜成形体作製工程＞
続く成形体作製工程では、焼結原料粉末作製工程で得られた焼結原料粉末（仮焼きおよび微粉砕後の粉末）を所望の形状に成形する。成形体作製工程では、基板の用途に応じて乾式成形体または湿式成形体を作製することができる。
乾式成形体を作製する場合には、焼結原料粉末にポリビニルアルコール（ＰＶＡ）等のバインダを少量（０．５〜２ｗｔ％程度）添加し、ライカイ機等で混合を行う。そして、１〜４ｔ／ｃｍ3程度の圧力でプレス成形して、成形体を得る。乾式成形体の寸法は、例えば３０ｍｍ×３０ｍｍ、厚さ１ｍｍ程度とすることができる。
湿式成形体を作製する場合には、焼結原料粉末を溶媒（溶剤）中に分散させ、ボールミル等で１次混合を行う。この１次混合は、４〜８時間程度とすればよい。溶剤は、上記したような公知のものを用いることができる。なお、ソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル等の分散剤を溶剤に添加して溶媒とすることが好ましい。１次混合で得られた混合体に、バインダを少量（０．５〜２ｗｔ％程度）添加し、さらにボールミル等で２次混合を行う。この２次混合は、１０〜２４時間程度とすればよい。バインダは、上記したＰＶＡ等、公知のものを用いることができる。また、バインダの他に、可塑剤を少量（０．５〜２ｗｔ％程度）添加してもよい。このような手順で１次混合および２次混合を行い、２次混合後に得られた混合体を、ドクターブレード法などでシート成形をし、必要な寸法に切断または打ち抜いて、所望の形状、例えば３０ｍｍ×３０ｍｍ、厚さ１ｍｍ程度のシート状の成形体を得る。
【００１９】
＜成形体積層工程＞
続く成形体積層工程では、成形体作製で得られた所望の形状を有するセラミクス成形体１を、上述した付着防止層２を介在させて図１（ｂ）に示したように２〜８枚程度積層する。なお、積層枚数は特に限定されるものでなく、セラミクス成形体１の厚さや炉の大きさに応じて適宜選定すればよい。
【００２０】
＜焼成工程＞
成形体積層工程後、焼成工程に進む。焼成工程では、付着防止層２を介在させて積層したセラミクス成形体１を所定温度で焼成し、焼結基板（圧電基板）を得る。焼成温度は１１００〜１３５０℃程度とし、焼成時間は１〜６時間程度とする。但し、焼成条件はセラミクス成形体１の組成、セラミクス成形体１の厚さ等によって変動するものであり、セラミクス成形体１が非鉛系圧電セラミクス粉末から構成される場合には、焼成温度は１１００〜１２００℃程度、焼成時間は３〜５時間程度とすることが望ましい。成形体が非鉛系圧電セラミクス粉末から構成される場合におけるより望ましい焼成温度は１１３０〜１１７０℃である。焼成は大気中で行ってもよく、大気中よりも酸素分圧の低い雰囲気や高い雰囲気、あるいは純酸素雰囲気中で行ってもよい。なお、セラミクス成形体１中のバインダを揮発させるために、焼成工程に先立ち、５００〜７００℃で熱処理を行うことが望ましい。
こうした工程を経て得られた焼結基板に圧電性をもたせて圧電基板とするには、所定の分極処理を行う。例えば、温度を加えながら、直流強電界を加え、内部の電気双極子を一定方向に揃えるような分極処理を行えばよい。
【００２１】
【実施例】
以下本発明を具体的実施例に基づき説明する。
まず、上記の要領で焼結原料粉末の最終組成が（Ｓｒ0.3Ｂａ0.6Ｌａ0.1）Ｂｉ4.03Ｔｉ4Ｏ15となるように、ＳｒＣＯ3、ＢａＣＯ3、Ｌａ2Ｏ3、Ｂｉ2Ｏ3、ＴｉＯ2の粉末を配合した。これにＭｎＣＯ3を０．５ｗｔ％添加して、焼結原料粉末をボールミルを用いて１６時間湿式混合（分散媒は純水）した。混合終了後、スプレードライヤにより混合粉末を乾燥した。乾燥後８００℃で２時間仮焼きを行い、仮焼き終了後、前記ボールミルにて仮焼き体を１６時間粉砕した。この粉砕された粉末にバインダ（ポリビニルアルコール）を１ｗｔ％加えてライカイ機で混合し、造粒した。得られた造粒粉（３５０μｍパス）を一軸プレス成形機を用いて２．５ｔ／ｃｍ3の荷重を加え、平面寸法３０ｍｍ×３０ｍｍ、厚さ約１ｍｍの薄板状に成形した。得られた成形体の両面に、表１に示す原料粉末を用いて作製したペーストをスクリーン印刷で塗布した。ペーストを塗布した後、成形体に熱処理（熱処理温度：５００〜７００℃）を施してバインダを揮発させ、付着防止層２が両面に形成された成形体を４枚積層し、焼成治具３で挟持するように配置して焼成した。
【００２２】
（ペースト作製手順）
エチルセルロースをテルピネオール中へ８ｗｔ％溶解させた溶媒に、表１に示す各原料粉末を所定量添加し、ライカイ機で混合してペーストを作製した。
【００２３】
【表１】
0004169186.tif 000002
【００２４】
酸化スズペースト（以下、「スズペースト」）を介在させて焼成した基板（サンプル１〜３）、  酸化ジルコニウムペースト（以下、「ジルコニウムペースト」）を介在させて焼成した基板（比較例１）、酸化ランタンペースト（以下、「ランタンペースト」）を介在させて焼成した基板（比較例２）、酸化セリウムペースト（以下、「セリウムペースト」）を介在させて焼成した基板（比較例３）、酸化ネオジムペースト（以下、「ネオジムペースト」）を介在させて焼成した基板（比較例４）をそれぞれ作製し、焼成温度を１１３０℃、１１４０℃、１１５０℃、１１６０℃と変動させて焼成治具３との反応性、焼結基板同士の付着状況を観察した。なお、焼成時間はそれぞれ４時間とした。また、焼成治具３としては、ＺｒＯ2からなるものを用いた。焼成治具３との反応性を観察した結果を表２に、焼結基板同士の付着状況を観察した結果を表３にそれぞれ示す。なお、焼成治具３との反応性は、図１に示した（i）の部分の着色状況を観察し、焼結基板同士の付着状況は図１に示した（ii）の部分を観察した。付着防止層２として機能するペーストの膜厚についても、表２、表３に併せて示す。
【００２５】
【表２】
0004169186.tif 000003
【００２６】
【表３】
0004169186.tif 000004
【００２７】
まず、表２に示す結果に基づき、焼成治具３との反応性について検証を行う。表２における評価の基準は以下の通りである。
○：焼成治具３が少々着色
△：焼成治具３に薄黒い着色（基板側にも付着跡）
×：焼成治具３が黒く着色。基板反応跡が大きい。焼成治具３から基板がとれない。基板が割れる。
【００２８】
表２に示すように、スズペーストを介在させて焼成したサンプル１〜３、特にサンプル２および３は、いずれの焼成温度においても焼成治具３との反応が生じず、焼成治具３の色が少々変化した以外はほとんど反応跡が観察されなかった。一方、ジルコニウムペーストを介在させて焼成した比較例１は、焼成温度が１１３０℃、１１４０℃のときには焼成治具３との反応が生じなかったものの、焼成温度が１１５０℃になると焼成治具３との反応が進むことが確認された。
【００２９】
ランタンペーストを介在させて焼成した比較例２、セリウムペーストを介在させて焼成した比較例３については、焼成温度が１１３０℃のときに既に焼成治具３との反応が起こり、焼成治具３が薄黒く着色されるとともに、基板側にも焼成治具３との付着跡が残った。また、比較例２および比較例３については、焼成温度が１１４０℃になると、焼成治具３が黒く着色するとともに、基板側に明らかな反応跡が観察された。ネオジムペーストを介在させて焼成した比較例４については、比較例１〜３よりも焼成治具３との反応性が高く、焼成温度が１１３０℃のときでさえも、基板と焼成治具３とが強固に付着してしまい、焼成治具３から基板を剥離させることが困難であった。また、無理に剥離させようとしたところ、基板が割れてしまった。
【００３０】
以上の結果から、酸化スズ成分を含有するスズペーストを用いた場合には、ジルコニウム等、他の成分を含有するペーストを用いた場合よりも焼成治具３との反応が生じにくいことがわかった。ここで、膜厚さに着目すると、サンプル１よりもサンプル２の方がさらに焼成治具３との反応性が低い。この傾向から、膜厚さが大きくなるにしたがって、焼成治具３との反応性が低くなるといえる。これにも拘わらず、膜厚さが２７．５μｍと大きい比較例２については、膜厚さがわずかに３．８μｍてあるサンプル１よりも焼成治具３との反応性が高いことから、やはり付着防止剤として酸化スズ成分が有効であるといえる。
【００３１】
次に、表３に示した結果に基づき、焼結基板同士の付着状況について検証を行う。表３における評価の基準は以下の通りである。
◎：焼成治具３を傾けるだけで、基板同士が剥離する。
○：手で剥離することができる。
△：ナイフを基板間に挿入すると剥離できる。
×：ナイフを挿入しても剥離できない。基板が割れる。
【００３２】
表３に示すように、スズペーストを介在させて焼成したサンプル１〜３は、最も評価が高い◎が多いことがわかる。ジルコニウムペーストを介在させて焼成した比較例１は、焼成温度が１１３０℃の場合には基板同士を手で剥離することが可能であるが、焼成温度が１１４０℃になると、基板と基板との間にナイフのような鋭利な先端を有するものを挿入しなければ基板同士を剥離することができなかった。しかも、焼成温度が１１６０℃になると、比較例１はナイフによっても基板同士を剥離することが困難であった。この状態で無理に剥離させようとすると、基板が割れてしまうこともあった。
【００３３】
ランタンペーストを介在させて焼成した比較例２、セリウムペーストを介在させて焼成した比較例３、およびネオジムペーストを介在させて焼成した比較例４については、最も評価が低い×はないものの、いずれの焼成温度においてもナイフを用いなければ基板同士を剥離することができなかった。このように、ナイフを用いなければ基板同士を剥離することができないランタンペースト、セリウムペースト、ネオジムペーストは、量産に適用することはできない。
【００３４】
以上の結果から、酸化スズ成分を含有するスズペーストを用いた場合には、ジルコニウム等、他の成分を含有するペーストを用いた場合よりも付着防止効果が高いことが確認された。表３の結果から、焼成温度が高くなるにしたがって、基板同士の付着が進むことは明らかであるが、膜厚さが１０．８μｍであるサンプル３については焼成温度が１１６０℃のときにも、基板同士はほとんど付着しておらず、基板を傾けるだけで簡単に取り出すことができた。この傾向から、１３００℃以上の高温で焼成する必要があるチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）等からなる成形体を焼成する場合においても、酸化スズ成分は敷粉、つまり付着防止剤として有効に寄与しうるものと推測される。また、表１に示したように、スズペーストを作製する際に用いた酸化スズ粉末の粒径（平均粒径）はわずかに２．５８μｍであるため、焼結基板のそりやうねりが防止され、平滑性が良好な焼結基板を得ることが可能であった。
【００３５】
なお、上記実施例では、乾式成形体を得た上での実験結果を示したが、シート状の湿式成形体を得た場合についても、同様の結果が確認された。また、上記実施形態および上記実施例では、セラミクス粉末を焼結原料粉末として焼結基板を作製する場合を例にして説明したが、焼結原料粉末はセラミクス粉末に限定されるものではなく、金属粉末、合金粉末を用いて焼結基板を作製する場合においても、上述と同様の効果を享受することができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、焼成温度が高い場合にも成形体同士が敷粉を介して付着されることを防止することができる。また、成形体同士の付着防止および成形体と焼成治具との付着防止効果を高めるとともに、そり、うねりが軽減された焼結部材を安定的に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本実施の形態に係るセラミクス成形体の焼成方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１…セラミクス成形体（成形体）、２…付着防止層、３…焼成治具
【図１】
0004169186.tif 000005