JPH1117242A - Manufacturing method of fired ceramic plate - Google Patents
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- JPH1117242A JPH1117242A JP16307197A JP16307197A JPH1117242A JP H1117242 A JPH1117242 A JP H1117242A JP 16307197 A JP16307197 A JP 16307197A JP 16307197 A JP16307197 A JP 16307197A JP H1117242 A JPH1117242 A JP H1117242A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電気部品のひとつ
として用いられる圧電セラミックスや誘電体セラミック
スなどの板状セラミックスを焼成により製造するのに好
適な焼成セラミック板の製造方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a fired ceramic plate suitable for producing plate-like ceramics such as piezoelectric ceramics and dielectric ceramics used as one of electric components by firing.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、圧電セラミックスの素材として、
鉛を含む複合ペロブスカイト化合物が広く用いられてお
り、種々の技術分野で商品化されている。その中で、圧
電セラミックスをアクチュエーターとして利用する研究
が進められている。このアクチュエーターとしては、一
定電圧のもとで変位の大きなものが適しており、この変
位を大きくする手段として、薄板状の圧電セラミック板
と導電体とを層状に積層し、電極間の距離を短くする構
造が採用されている。2. Description of the Related Art In recent years, as a material for piezoelectric ceramics,
Composite perovskite compounds containing lead are widely used and commercialized in various technical fields. Among them, research using piezoelectric ceramics as an actuator is being advanced. As this actuator, an actuator having a large displacement under a constant voltage is suitable, and as a means for increasing the displacement, a thin piezoelectric ceramic plate and a conductor are laminated in layers to shorten the distance between the electrodes. Structure is adopted.
【0003】そして、このような構造とする場合には、
圧電セラミック板を積層することとなるため、これら圧
電セラミック板の平面度が良好である必要があり、例え
ば、特開平2−164083号では、こう鉢内の底部に
平滑度の良い酸化アルミニウム板を敷き、その上に酸化
ジルコニウム粉末を所定の厚さに敷きつめ、その上に焼
成しようとするセラミック積層体を載せ、さらに酸化ジ
ルコニウム粉末を前記セラミック積層体を完全に覆い隠
すまでこう鉢内に充填してから焼成する方法が開示され
ており、また、特開平6−53076号には、セラミッ
クグリーンシートをマグネシア等の基板の間に挟んで焼
成する方法が開示されている。[0003] In the case of such a structure,
Since the piezoelectric ceramic plates are to be laminated, it is necessary that these piezoelectric ceramic plates have good flatness. For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-164883, an aluminum oxide plate having good smoothness is provided on the bottom in a mortar. Laying, laying zirconium oxide powder thereon to a predetermined thickness, placing the ceramic laminate to be fired thereon, and further filling the zirconium oxide powder in the mortar until the ceramic laminate is completely covered. Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-53076 discloses a method in which a ceramic green sheet is sandwiched between substrates of magnesia or the like and fired.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
2−164083号のごとき酸化ジルコニウム粉末を所
定の厚さに敷きつめ、その上にセラミック積層体を載せ
たあとさらに酸化ジルコニウム粉末を充填する方法の発
明では、セラミック積層体間の酸化ジルコニウム粉末の
量は、粉末を重力にまかせて敷いているだけであること
から、厚みをコントロールできないので、特に、セラミ
ック成形体同士の反応を避けるために、多めに酸化ジル
コニウム粉末を敷かなければならない場合等、酸化ジル
コニウム粉末の厚みにムラができて圧電セラミック板の
平面度が悪化することがありうるという問題があった。However, a method of laying zirconium oxide powder to a predetermined thickness as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-164083, placing a ceramic laminate thereon, and further filling the zirconium oxide powder. Then, the amount of zirconium oxide powder between the ceramic laminates is too large to be able to control the thickness because the powder is only laid by gravity, so in particular, to avoid the reaction between the ceramic molded bodies, For example, when the zirconium oxide powder has to be spread, there is a problem that the thickness of the zirconium oxide powder may be uneven and the flatness of the piezoelectric ceramic plate may be deteriorated.
【0005】また、特開平6−53076号のごときセ
ラミックグリーンシートをマグネシア等の基板に挟んで
焼成する方法では、マグネシア等の基板の通気性が悪
く、雰囲気が均一になりがたいため、圧電セラミック板
の組成にムラができたり、脱バインダーが不十分で圧電
セラミック板が割れたりすることがありうるという問題
があった。In the method of firing a ceramic green sheet sandwiched between substrates of magnesia or the like as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-53076, the substrate of magnesia or the like has poor air permeability and the atmosphere is difficult to be uniform. There has been a problem that the composition of the plate may be uneven, or the piezoelectric ceramic plate may be broken due to insufficient binder removal.
【0006】[0006]
【発明の目的】本発明は、このような従来の問題を解決
するためになされたものであって、例えば、圧電セラミ
ックスや誘電体セラミックスなどの電気部品用焼成セラ
ミック板において、反りの発生がなく、その平面度を高
いものとすることができ、機械加工なしで適用できるよ
うにすることを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a conventional problem. For example, a fired ceramic plate for electric parts such as piezoelectric ceramics and dielectric ceramics is free from warpage. It is an object of the present invention to make it possible to increase its flatness and to apply it without machining.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明に係わる焼成セラ
ミック板の製造方法は、請求項1に記載しているよう
に、セラミック粉末と有機バインダーから実質的になる
焼成用シート状治具の間に、焼成しようとするセラミッ
ク成形体を挟んだ状態にして、焼成するようにしたこと
を特徴としている。According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a fired ceramic plate, comprising the steps of: forming a fired sheet jig consisting essentially of a ceramic powder and an organic binder; Further, the ceramic molded body to be fired is sandwiched and fired.
【0008】そして、本発明に係わる焼成セラミック板
の製造方法の実施態様においては、請求項2に記載して
いるように、焼成用箱体である焼成用こう鉢内の底部に
平滑度の良いセラミック敷板を敷き、このセラミック敷
板の上に焼成しようとするセラミック成形体と焼成用シ
ート状治具との積層体を置いた状態にして、焼成するよ
うになすことができる。In the embodiment of the method for manufacturing a fired ceramic plate according to the present invention, as described in claim 2, the bottom of the firing mortar, which is a firing box, has good smoothness. It is possible to lay a ceramic base plate, place a laminated body of a ceramic molded body to be fired and a firing jig on the ceramic base plate, and fire the laminate.
【0009】同じく、本発明に係わる焼成セラミック板
の製造方法の実施態様においては、請求項3に記載して
いるように、焼成用シート状治具は、グリーンシート,
プレス成形体またはスリップキャストのうちからなるも
のとすることができる。Similarly, in an embodiment of the method for manufacturing a fired ceramic plate according to the present invention, as described in claim 3, the firing sheet jig comprises a green sheet,
It can be formed from a press molded article or a slip cast.
【0010】同じく、本発明に係わる焼成セラミック板
の製造方法の実施態様においては、請求項4に記載して
いるように、焼成しようとするセラミック成形体は、圧
電セラミック粉末または誘電体セラミック粉末のグリー
ンシート,粉末プレス成形体,または押出し成形体から
なるものとすることができる。Similarly, in an embodiment of the method for manufacturing a fired ceramic plate according to the present invention, as described in claim 4, the ceramic compact to be fired is made of a piezoelectric ceramic powder or a dielectric ceramic powder. It can be composed of a green sheet, a powder press molded body, or an extruded molded body.
【0011】同じく、本発明に係わる焼成セラミック板
の製造方法の実施態様においては、請求項5に記載して
いるように、焼成用シート状治具のセラミック粉末が、
MgOであるものとすることができる。[0011] Similarly, in an embodiment of the method for manufacturing a fired ceramic plate according to the present invention, as described in claim 5, the ceramic powder of the firing sheet jig is:
It may be MgO.
【0012】同じく、本発明に係わる焼成セラミック板
の製造方法の実施態様においては、請求項6に記載して
いるように、焼成用シート状治具のセラミック粉末が、
ZrO2であるものとすることができる。Similarly, in an embodiment of the method of manufacturing a fired ceramic plate according to the present invention, as described in claim 6, the ceramic powder of the firing sheet jig is:
It may be ZrO 2 .
【0013】同じく、本発明に係わる焼成セラミック板
の製造方法の実施態様においては、請求項7に記載して
いるように、焼成用シート状治具の外径と、焼成しよう
とするセラミック成形体の外径とが実質的に同一である
ものとすることができる。[0013] Similarly, in an embodiment of the method for manufacturing a fired ceramic plate according to the present invention, as set forth in claim 7, the outer diameter of the firing sheet jig and the ceramic molded body to be fired. Can have substantially the same outer diameter.
【0014】[0014]
【発明の作用】本発明に係わる焼成セラミック板の製造
方法は、上述した構成を有するものであり、この焼成セ
ラミック板は、電気部品のひとつとして用いられる圧電
セラミックスや誘電体セラミックスなどとして適用され
るものである。The method for manufacturing a fired ceramic plate according to the present invention has the above-mentioned structure, and this fired ceramic plate is applied as a piezoelectric ceramic or a dielectric ceramic used as one of electric components. Things.
【0015】このうち、圧電セラミックスとしては、P
ZTに代表されるジルコン酸チタン酸鉛系(PbZrO
3−PbTiO3系)セラミックスやチタン酸鉛系(P
bTiO3系)セラミックスなどがあり、添加元素につ
いても特に制限はない。[0015] Of these, piezoelectric ceramics include P
Lead zirconate titanate (PbZrO) represented by ZT
3 -PbTiO 3 system) ceramics and lead titanate (P
bTiO 3 ) ceramics and the like, and there is no particular limitation on the added element.
【0016】また、誘電体セラミックスとしては、温度
補償用セラミックコンデンサ(MgTiO3,La2O
3・2TiO2,Bi2O3・2TiO2,SrTiO
3など)や、高誘電率セラミックコンデンサ(BaTi
O3など)や、半導体セラミックコンデンサ(BaTi
O3など)や、積層セラミックコンデンサや、マイクロ
波誘電体セラミックス(BaO−TiO2系など)等々
があり、特に限定はされない。As the dielectric ceramic, a ceramic capacitor for temperature compensation (MgTiO 3 , La 2 O)
3 · 2TiO 2, Bi 2 O 3 · 2TiO 2, SrTiO
3 ) and high dielectric constant ceramic capacitors (BaTi
O 3, etc.) and, semiconductor ceramic capacitor (BaTi
O 3, etc.) and, or a laminated ceramic capacitor, there are so microwave dielectric ceramics (such as BaO-TiO 2 system) is not particularly limited.
【0017】そして、このような成分系からなりかつ焼
成しようとするセラミック成形体の成形に際しては、ド
クターブレード法,プレス成形法,押出し成形法等が選
択でき、これらの方法によって成形されたグリーンシー
ト,粉末プレス成形体,押出し成形体からなるものとす
ることができる。In forming a ceramic molded body composed of such a component system and to be fired, a doctor blade method, a press molding method, an extrusion molding method, or the like can be selected, and the green sheet molded by these methods can be selected. , A powder press molded body, and an extruded molded body.
【0018】本発明で使用する焼成用シート状治具とし
ては、酸化マグネシウム(マグネシア;MgO)または
酸化ジルコニウム(ジルコニア;ZrO2)粉末と有機
バインダーから実質的になるものとすることができる。The firing sheet jig used in the present invention can be substantially composed of magnesium oxide (magnesia; MgO) or zirconium oxide (zirconia; ZrO 2 ) powder and an organic binder.
【0019】そして、この場合の有機バインダーは、焼
成しようとするセラミック成形体の焼成温度前に分解す
るものとすることがより望ましい。そして、有機バイン
ダーの分解温度は焼成しようとするセラミック成形体中
に含まれるバインダーの分解温度より高くてもかまわな
いが、この場合は、焼成しようとするセラミック成形体
において脱バインダーを行った後に、焼成用シート状治
具に含まれるバインダーの分解(脱バインダー)を行な
う必要がある。It is more desirable that the organic binder in this case decompose before the firing temperature of the ceramic molded body to be fired. And the decomposition temperature of the organic binder may be higher than the decomposition temperature of the binder contained in the ceramic molded body to be fired, but in this case, after performing the binder removal in the ceramic molded body to be fired, It is necessary to decompose (de-binder) the binder contained in the firing sheet jig.
【0020】この焼成用シート状治具は、その外径が、
焼成しようとするセラミック成形体の外径と実質的に同
一であるものとすることが望ましく、これによって、焼
成しようとするセラミック成形体と焼成用シート状治具
とを交互に積層する位置合わせを容易に行なうことがで
きるようになる。This firing sheet jig has an outer diameter of
It is desirable that the outer diameter of the ceramic molded body to be fired is substantially the same as that of the ceramic molded body. This makes it possible to align the ceramic molded body to be fired and the sheet jig for firing alternately. It can be done easily.
【0021】ここで用いる焼成用シート状治具は、その
原料として、焼成しようとするセラミック成形体の焼成
条件では焼成されない程度の粉末充填密度および組成で
あるものとすることがより望ましく、上記のMgOやZ
rO2などの組成をもつ混合体から、グリーンシート作
成法、プレス成形法、スリップキャスト等の方法で平面
度良く成形されたグリーンシート,プレス成形体,スリ
ップキャストなどが用いられる。It is more desirable that the firing sheet jig used here has a powder filling density and a composition that does not allow firing under the firing conditions of the ceramic molded body to be fired. MgO or Z
From a mixture having a composition such as rO 2, a green sheet, a press-formed body, a slip cast, or the like, which is formed with good flatness by a method such as a green sheet forming method, a press forming method, or a slip casting method, is used.
【0022】この焼成用シート状治具は、焼成しようと
するセラミック成形体の焼成前に、粉末状になるか、あ
るいは、非常に脆い多孔質体になるものとするのが良
く、何れにしても、焼成しようとするセラミック成形体
間の距離は焼結完了まで均一に保たれるので、焼結完了
後の焼成セラミック板の平面度は高いままにして焼成す
ることができる。さらに、この焼成用シート状治具は、
脱バインダー後は焼成の間において常に通気性があるの
で、焼成箱である焼成用こう鉢の内部は雰囲気が一定と
なり、焼成セラミック板(素子)の組成,組織にバラツ
キを生じないものとなる。The firing jig may be in the form of a powder or a very brittle porous body before firing of the ceramic compact to be fired. However, since the distance between the ceramic molded bodies to be fired is kept uniform until the completion of sintering, the fired ceramic plate after the completion of sintering can be fired with the flatness kept high. Further, this firing sheet jig is
After debinding, there is always air permeability during firing, so that the atmosphere inside the firing mortar, which is the firing box, is constant, and the composition and structure of the fired ceramic plate (element) do not vary.
【0023】また、焼成後は、この焼成用シート状治具
は粉末状になるものであるか、あるいは、非常に脆い多
孔質体となるものであるので、焼成セラミック板(素
子)の取り出し等についても、障害とはならない。After firing, the firing jig is in the form of a powder or a very brittle porous body, so that a firing ceramic plate (element) can be removed. Is not an obstacle.
【0024】[0024]
【発明の効果】本発明による焼成セラミック板の製造方
法では、請求項1に記載しているように、セラミック粉
末と有機バインダーから実質的になる焼成用シート状治
具の間に、焼成しようとするセラミック成形体を挟んだ
状態にして、焼成するようにしたので、圧電セラミック
素子や誘電体セラミック素子などとして用いられる焼成
セラミック板の平面度を大幅に改善することが可能とな
り、機械加工なしで圧電セラミックスや誘電体セラミッ
クスなどの電気部品として製品化ないしは適用すること
が可能となるという著しく優れた効果がもたらされる。According to the method for manufacturing a fired ceramic plate according to the present invention, as described in claim 1, the firing is performed between the firing jigs substantially made of ceramic powder and an organic binder. The ceramic body to be fired is sandwiched and fired, making it possible to greatly improve the flatness of the fired ceramic plate used as a piezoelectric ceramic element or a dielectric ceramic element, without machining. An extremely excellent effect that it can be commercialized or applied as an electric component such as a piezoelectric ceramic or a dielectric ceramic is provided.
【0025】そして、請求項2に記載しているように、
焼成用こう鉢内の底部に平滑度の良いセラミック敷板を
敷き、このセラミック敷板の上に焼成しようとするセラ
ミック成形体と焼成用シート状治具との積層体を置いた
状態にして、焼成するようになすことによって、焼成セ
ラミック板の平面度をより一層安定して大幅に改善する
ことが可能になるという著しく優れた効果がもたらされ
る。And, as described in claim 2,
Lay a ceramic flooring plate with good smoothness on the bottom of the firing bowl, place the laminated body of the ceramic molded body to be fired and the firing jig on the ceramic flooring plate, and fire. By doing so, there is an extremely excellent effect that the flatness of the fired ceramic plate can be further stably and greatly improved.
【0026】そしてまた、請求項3に記載しているよう
に、焼成用シート状治具は、グリーンシート,プレス成
形体またはスリップキャストのうちからなるものとする
ことによって、平面度の良い焼成用シート状治具を効率
よくしかも安定して作成することが可能であるという著
しく優れた効果がもたらされる。According to a third aspect of the present invention, the baking sheet jig is made of a green sheet, a press-formed body or a slip cast, so that the baking sheet has a good flatness. A remarkably excellent effect that a sheet-shaped jig can be efficiently and stably formed can be obtained.
【0027】さらにまた、請求項4に記載しているよう
に、焼成しようとするセラミック成形体は、圧電セラミ
ック粉末または誘電体セラミック粉末のグリーンシー
ト,粉末プレス成形体,または押出し成形体からなるも
のとすることによって、焼成しようとするセラミック成
形体において平面度の高いセラミック成形体を効率良く
しかも安定して成形することが可能であるという著しく
優れた効果がもたらされる。Furthermore, as described in claim 4, the ceramic compact to be fired comprises a green sheet, a powder press compact, or an extruded compact of piezoelectric ceramic powder or dielectric ceramic powder. By doing so, a remarkably excellent effect that a ceramic molded body having high flatness can be efficiently and stably molded in the ceramic molded body to be fired is brought about.
【0028】さらにまた、請求項5に記載しているよう
に、焼成用シート状治具のセラミック粉末が、MgOで
あるものとすることによって、焼成しようとするセラミ
ック成形体との反応を生じないものとして平面度の高い
焼成セラミック板を製造することが可能であるという著
しく優れた効果がもたらされる。Furthermore, as described in claim 5, the ceramic powder of the firing sheet jig is made of MgO, so that no reaction occurs with the ceramic molded body to be fired. As a result, a remarkably excellent effect that a fired ceramic plate having a high flatness can be produced is provided.
【0029】さらにまた、請求項6に記載しているよう
に、焼成用シート状治具のセラミック粉末が、ZrO2
であるものとすることによって、焼成しようとするセラ
ミック成形体との反応を生じないものとして平面度の高
い焼成セラミック板を製造することが可能であるという
著しく優れた効果がもたらされる。Furthermore, as described in claim 6, the ceramic powder of the firing sheet jig is made of ZrO 2.
By doing so, a remarkably excellent effect that a fired ceramic plate having a high flatness can be manufactured without causing a reaction with the ceramic molded body to be fired is brought about.
【0030】さらにまた、請求項7に記載しているよう
に、焼成用シート状治具の外径と、焼成しようとするセ
ラミック成形体の外径とが実質的に同一であるものとす
ることによって、焼成用シート状治具と、焼成しようと
するセラミック成形体とを交互に積層する場合において
位置合わせを容易に行うことが可能であるという著しく
優れた効果がもたらされる。Further, as set forth in claim 7, the outer diameter of the firing sheet jig and the outer diameter of the ceramic molded body to be fired are substantially the same. Accordingly, a remarkably excellent effect is obtained that the positioning can be easily performed when the firing sheet-shaped jig and the ceramic molded body to be fired are alternately laminated.
【0031】[0031]
【実施例】次に、本発明に係わる焼成セラミック板の製
造方法の実施例について説明するが、本発明はこのよう
な実施例のみに限定されないことはいうまでもない。EXAMPLES Next, examples of the method for producing a fired ceramic plate according to the present invention will be described, but it goes without saying that the present invention is not limited to only such examples.
【0032】(実施例1)この実施例1において、焼成
しようとするセラミック成形体の原料としては、チタン
酸ジルコン酸鉛(PZT)を用いることとし、この仮焼
粉末を用意した。そして、この仮焼粉末と、少量の有機
バインダーおよび可塑剤を有機溶媒中に混和してスラリ
ーを作製し、ドクターブレード法によって、厚さ200
μmのグリーンシートを作成し、このグリーンシートを
所定の形状に打ち抜くことによって、焼成しようとする
セラミック(素子)成形体とした。Example 1 In Example 1, lead zirconate titanate (PZT) was used as a raw material of a ceramic molded body to be fired, and this calcined powder was prepared. Then, the calcined powder, a small amount of an organic binder and a small amount of a plasticizer are mixed in an organic solvent to prepare a slurry, and a slurry having a thickness of 200 mm is formed by a doctor blade method.
A green sheet having a thickness of μm was prepared, and the green sheet was punched into a predetermined shape to obtain a ceramic (element) molded body to be fired.
【0033】一方、焼成用シート状治具の作成に際して
は、酸化ジルコニウム(ジルコニア:ZrO2)の粉末
を用意し、熱硬化性樹脂であるフェノール樹脂と混合
し、プレス成形によって、厚さが500μm、外径が焼
成しようとするセラミック成形体と同じである焼成用シ
ート状治具を作成した。On the other hand, when preparing a sheet jig for firing, powder of zirconium oxide (zirconia: ZrO 2 ) is prepared, mixed with a phenol resin which is a thermosetting resin, and pressed to a thickness of 500 μm. Then, a firing sheet-like jig having the same outer diameter as the ceramic molded body to be fired was prepared.
【0034】次に、焼成のセットアップとして、図1に
示すように、焼成用箱体であるマグネシア(MgO)製
の焼成用こう鉢1に、平滑度の良いマグネシア製のセラ
ミック敷板2を敷き、その上に、焼成用シート状治具3
を置き、次に、焼成しようとするセラミック成形体4を
載せた。そして、焼成用シート状治具3と焼成しようと
するセラミック成形体4とを交互に積み重ねていき、所
定の高さになったところで、焼成用シート状治具3の上
に、焼成しようとするセラミック成形体4と同一の焼成
体からなる重石5を載せた。そして、脱バインダーを行
った後、こう鉢の蓋6をした状態にして焼成を行った。
この時の焼成は、大気雰囲気で、温度:1190℃,時
間:2時間保持する条件で行い、冷却後に焼成セラミッ
ク板を取り出して、この実施例1で得た焼成セラミック
板の割れ、固着状態、反りを調査した。Next, as a firing setup, as shown in FIG. 1, a magnesia ceramic plate 2 having good smoothness was laid on a firing bowl 1 made of magnesia (MgO) as a firing box. On top of this, a firing sheet jig 3
Then, the ceramic molded body 4 to be fired was placed. Then, the firing sheet jig 3 and the ceramic molded body 4 to be fired are alternately stacked, and when a predetermined height is reached, the firing is performed on the firing sheet jig 3. A weight 5 made of the same fired body as the ceramic molded body 4 was placed. After the binder was removed, firing was performed with the lid 6 of the mortar closed.
The firing at this time was performed in the atmosphere at a temperature of 1190 ° C. and a time of 2 hours. After cooling, the fired ceramic plate was taken out, and the fired ceramic plate obtained in Example 1 was cracked and fixed. Warpage was investigated.
【0035】(実施例2)この実施例2において、焼成
しようとするセラミック成形体の製造工程は実施例1と
同じである。一方、焼成用シート状治具の作成に際して
は、酸化マグネシウム(マグネシア:MgO)の粉末を
用意し、熱硬化性樹脂であるフェノール樹脂と溶媒とを
混合し、スリップキャストにより型に流し込むことによ
って、厚さが300μm、外径が焼成しようとするセラ
ミック成形体と同じである焼成用シート状治具を作成し
た。(Example 2) In Example 2, the manufacturing process of the ceramic molded body to be fired is the same as that in Example 1. On the other hand, when preparing a sheet jig for firing, powder of magnesium oxide (magnesia: MgO) is prepared, a phenol resin which is a thermosetting resin is mixed with a solvent, and the mixture is poured into a mold by slip casting. A firing sheet jig having a thickness of 300 μm and the same outer diameter as the ceramic molded body to be fired was prepared.
【0036】次に、焼成のセットアップとして、図1に
示したように、焼成用箱体であるマグネシア(MgO)
製の焼成用こう鉢1に、平滑度の良いジルコニア製のセ
ラミック敷板2を敷き、その上に、焼成用シート状治具
3を置き、次に、焼成しようとするセラミック成形体4
を載せた。そして、焼成用シート状治具3と焼成しよう
とするセラミック成形体4とを交互に積み重ねていき、
所定の高さになったところで、焼成用シート状治具3の
上に、焼成しようとするセラミック成形体4と同一の焼
成体からなる重石5を載せた。その後は実施例1と同様
にして焼成を行うことによって、実施例2の焼成セラミ
ック板を得た。Next, as a firing setup, as shown in FIG. 1, a magnesia (MgO)
A ceramic slab 2 made of zirconia having good smoothness is laid on a firing mortar 1 made of zirconia, and a sheet jig 3 for firing is placed thereon.
Was put. Then, the firing sheet jig 3 and the ceramic molded body 4 to be fired are alternately stacked,
At a predetermined height, a weight 5 made of the same fired body as the ceramic molded body 4 to be fired was placed on the fired sheet jig 3. Thereafter, firing was performed in the same manner as in Example 1, thereby obtaining a fired ceramic plate of Example 2.
【0037】(実施例3)この実施例3において、焼成
しようとするセラミック成形体の原料としては、チタン
酸ジルコン酸鉛(PZT)にPb(Ni1/3Nb
2/3)O3を固溶した仮焼粉末を用意した。そして、
この仮焼粉末と水溶性のバインダーとを混ぜた混練体か
ら押出し成形法によって厚さ500μmのシートを作成
し、このシートを所定の大きさに打ち抜くことによっ
て、焼成しようとするセラミック成形体とした。一方、
焼成用シート状治具の作成は実施例1と同様にして行っ
た。Example 3 In Example 3, as a raw material of a ceramic molded body to be fired, lead zirconate titanate (PZT) was added to Pb (Ni 1/3 Nb).
2/3 ) A calcined powder in which O 3 was dissolved was prepared. And
A sheet having a thickness of 500 μm was prepared from the kneaded body obtained by mixing the calcined powder and the water-soluble binder by an extrusion molding method, and the sheet was punched into a predetermined size to obtain a ceramic molded body to be fired. . on the other hand,
Preparation of the sheet jig for firing was performed in the same manner as in Example 1.
【0038】次に、焼成のセットアップとして、図1に
示したように、焼成用箱体であるアルミナ(酸化アルミ
ニウム:Al2O3)製のこう鉢1に、平滑度の良いジ
ルコニア製のセラミック敷板2を敷き、その上に、焼成
用シート状治具3を置き、次に、焼成しようとするセラ
ミック成形体4を載せた。そして、焼成用シート状治具
3と焼成しようとするセラミック成形体4とを交互に積
み重ねていき、所定の高さになったところで、焼成用シ
ート状治具3の上に、焼成しようとするセラミック成形
体4と同一の焼成体からなる重石5を載せた。以下、実
施例1と基本的に同一であるが、焼成温度は1170℃
として、実施例3の焼成セラミック板を得た。Next, as a firing setup, as shown in FIG. 1, a zirconia ceramic having good smoothness was placed in an alumina (aluminum oxide: Al 2 O 3 ) mortar 1 as a firing box. A laying plate 2 was laid, and a firing sheet jig 3 was placed thereon, and then a ceramic molded body 4 to be fired was placed thereon. Then, the firing sheet jig 3 and the ceramic molded body 4 to be fired are alternately stacked, and when a predetermined height is reached, the firing is performed on the firing sheet jig 3. A weight 5 made of the same fired body as the ceramic molded body 4 was placed. Hereinafter, it is basically the same as Example 1, but the firing temperature is 1170 ° C.
As a result, a fired ceramic plate of Example 3 was obtained.
【0039】(実施例4)この実施例4において、焼成
しようとするセラミック成形体の原料としては、チタン
酸ジルコン酸鉛(PZT)にPb(Zn1/3Nb
2/3)O3を固溶した仮焼粉末を用意した。そして、
この仮焼粉末と水溶性のバインダーとを混ぜた混練体か
ら押出し成形法によって厚さ500μmのシートを作成
し、このシートを所定の大きさに打ち抜くことによっ
て、焼成しようとするセラミック成形体とした。一方、
焼成用シート状治具の作成に際しては、酸化ジルコニウ
ム(ジルコニア:ZrO2)の粉末を用意し、水溶性の
バインダーを用いて、ドクターブレード法によりグリー
ンシートを作成し、焼成しようとするセラミック成形体
と同じ外径に打ち抜いて焼成用シート状治具とした。そ
して、以下は基本的に実施例1と同じにしたが、焼成温
度は1165℃として、実施例4の焼成セラミック板を
得た。Example 4 In Example 4, as a raw material of a ceramic molded body to be fired, lead zirconate titanate (PZT) was added to Pb (Zn 1/3 Nb).
2/3 ) A calcined powder in which O 3 was dissolved was prepared. And
A sheet having a thickness of 500 μm was prepared from the kneaded body obtained by mixing the calcined powder and the water-soluble binder by an extrusion molding method, and the sheet was punched into a predetermined size to obtain a ceramic molded body to be fired. . on the other hand,
When preparing a firing jig, a powder of zirconium oxide (zirconia: ZrO 2 ) is prepared, a green sheet is prepared by a doctor blade method using a water-soluble binder, and a ceramic molded body to be fired is prepared. It was punched out to the same outer diameter as in Example 1 to obtain a firing sheet jig. The following was basically the same as in Example 1, except that the firing temperature was 1165 ° C. to obtain a fired ceramic plate of Example 4.
【0040】(比較例1)この比較例1において、焼成
しようとするセラミック成形体の製造工程は実施例1と
同じである。そして、次の焼成のセットアップとして、
図2に示すように、焼成用箱体であるマグネシア(Mg
O)製の焼成用こう鉢11に、平滑度の良いマグネシア
製のセラミック敷板12を敷き、その上に、100メッ
シュ以下のジルコニア(酸化ジルコニウム:ZrO2)
からなるセラミック粉末13を敷き、次に、焼成しよう
とするセラミック成形体14を載せた。そして、以後、
ジルコニアからなるセラミック粉末13と焼成しようと
するセラミック成形体14とを交互に積み重ねていき、
所定の高さになったところで、ジルコニアからなるセラ
ミック粉末13の上に、焼成しようとするセラミック成
形体14と同一の焼成体からなる重石15を載せた。そ
して、焼成およびその後の工程は実施例1と同一にし
て、比較例1の焼成セラミック板を得た。(Comparative Example 1) In Comparative Example 1, the steps of manufacturing a ceramic molded body to be fired are the same as those in Example 1. And as the setup for the next firing,
As shown in FIG. 2, magnesia (Mg)
A magnesia ceramic plate 12 having good smoothness is laid on a firing mortar 11 made of O), and zirconia (zirconium oxide: ZrO 2 ) of 100 mesh or less is placed thereon.
, And then a ceramic compact 14 to be fired was placed. And after that,
The ceramic powder 13 made of zirconia and the ceramic molded body 14 to be fired are alternately stacked,
At a predetermined height, a weight 15 made of the same fired body as the ceramic molded body 14 to be fired was placed on the ceramic powder 13 made of zirconia. Then, the firing and the subsequent steps were the same as in Example 1 to obtain a fired ceramic plate of Comparative Example 1.
【0041】(比較例2)この比較例2において、焼成
しようとするセラミック成形体の製造工程は実施例4と
同じである。そして、次の焼成のセットアップとして、
図2に示したように、焼成用箱体であるマグネシア製の
焼成用こう鉢11に、平滑度の良いジルコニア製のセラ
ミック敷板12を敷き、その上に、100メッシュ以下
のジルコニア(酸化ジルコニウム)からなるセラミック
粉末13を敷き、次に、焼成しようとするセラミック成
形体14を載せた。そして、以後、ジルコニアからなる
セラミック粉末13と焼成しようとするセラミック成形
体14とを交互に積み重ねていき、所定の高さになった
ところで、ジルコニアからなるセラミック粉末13の上
に、焼成しようとするセラミック成形体14と同一の焼
成体からなる重石15を載せた。そして、焼成およびそ
の後の工程は実施例4と同一にして、比較例2の焼成セ
ラミック板を得た。(Comparative Example 2) In Comparative Example 2, the manufacturing process of the ceramic molded body to be fired is the same as that in Example 4. And as the setup for the next firing,
As shown in FIG. 2, a ceramic floor plate 12 made of zirconia having good smoothness is laid on a firing bowl 11 made of magnesia, which is a firing box body, and zirconia (zirconium oxide) of 100 mesh or less is placed thereon. , And then a ceramic compact 14 to be fired was placed. Thereafter, the ceramic powder 13 made of zirconia and the ceramic molded body 14 to be fired are alternately stacked, and when a predetermined height is reached, the ceramic powder 13 made of zirconia is fired. A weight 15 made of the same fired body as the ceramic molded body 14 was placed. Then, the firing and the subsequent steps were the same as in Example 4 to obtain a fired ceramic plate of Comparative Example 2.
【0042】(比較例3)この比較例3において、焼成
しようとするセラミック成形体の製造工程は実施例4と
同じである。そして、次の焼成のセットアップとして、
図2に示したように、焼成用箱体であるマグネシア製の
焼成用こう鉢11に、平滑度の良いマグネシア製のセラ
ミック敷板12を敷き、その上に、焼成しようとするセ
ラミック成形体14を載せ、その上にまた、マグネシア
製のセラミック基板(敷板)13を載せ、以後、焼成し
ようとするセラミック成形体14とセラミック基板13
とを交互に積み重ねていき、所定の高さになったところ
で、マグネシア製のセラミック基板13の上に、焼成し
ようとするセラミック成形体14と同一の焼成体からな
る重石15を載せた。そして、焼成およびその後の工程
は実施例4と同一にして、比較例3の焼成セラミック板
を得た。(Comparative Example 3) In Comparative Example 3, the manufacturing process of the ceramic molded body to be fired is the same as that in Example 4. And as the setup for the next firing,
As shown in FIG. 2, a magnesia ceramic mortar 12 having good smoothness is laid on a magnesia mortar 11 serving as a calcination box, and a ceramic molded body 14 to be fired is placed thereon. The magnesia ceramic substrate (laying plate) 13 is placed thereon, and the ceramic molded body 14 to be fired and the ceramic substrate 13
Were alternately stacked, and at a predetermined height, a weight 15 made of the same fired body as the ceramic molded body 14 to be fired was placed on a magnesia ceramic substrate 13. Then, the firing and the subsequent steps were the same as in Example 4 to obtain a fired ceramic plate of Comparative Example 3.
【0043】(評価例)以上の実施例1〜4および比較
例1〜3の評価結果(焼成セラミック板の最大反り,割
れ,固着,組成(特性)の評価結果)を表1に示す。(Evaluation Examples) Table 1 shows the evaluation results of the above Examples 1-4 and Comparative Examples 1-3 (evaluation results of the maximum warpage, cracking, sticking, and composition (characteristics) of the fired ceramic plate).
【0044】[0044]
【表1】 [Table 1]
【0045】この表1より明らかであるように、従来例
である比較例1〜3のごとく、焼成しようとするセラミ
ック成形体の間に、セラミック粉末を敷いただけの場合
や、セラミック基板を挟んだ場合には、焼成セラミック
板の反りが大きく、割れが発生したり、固着を生じた
り、特性不良(組成不良)が発生したりして、製品歩留
まりが悪いものとなっていた。これに対して、本発明に
よる焼成セラミック基板では、反りが小さく、割れや固
着を生じず、特性不良(組成不良)も発生しないものと
なっていて、良品歩留まりが高いものであった。As is clear from Table 1, as in Comparative Examples 1 to 3, which are conventional examples, a case where only ceramic powder is laid or a ceramic substrate is sandwiched between ceramic compacts to be fired. In such a case, the fired ceramic plate was greatly warped, causing cracks, sticking, and poor characteristics (poor composition), resulting in poor product yield. On the other hand, in the fired ceramic substrate according to the present invention, the warpage was small, cracks and sticking did not occur, and characteristic failure (composition failure) did not occur, and the yield of non-defective products was high.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】 本発明の実施例による焼成のセットアップ状
況を示す断面説明図である。FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view showing a setup state of firing according to an embodiment of the present invention.
【図2】 本発明の比較例による焼成のセットアップ状
況を示す断面説明図である。FIG. 2 is an explanatory cross-sectional view showing a sintering setup state according to a comparative example of the present invention.
1 焼成用こう鉢 2 セラミック敷板 3 焼成用シート状治具 4 焼成しようとするセラミック成形体 5 重石 6 こう鉢の蓋 DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS 1 firing mortar 2 ceramic base plate 3 firing sheet-like jig 4 ceramic molded body to be fired 5 weight 6 mortar lid
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C04B 35/64 J H01L 41/18 101B Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI C04B 35/64 J H01L 41/18 101B
Claims (7)
る焼成用シート状治具の間に、焼成しようとするセラミ
ック成形体を挟んだ状態にして、焼成することを特徴と
する焼成セラミック板の製造方法。1. A method for producing a fired ceramic plate, wherein a ceramic molded body to be fired is sandwiched between sheet firing jigs made of ceramic powder and an organic binder, and fired.
ラミック敷板を敷き、このセラミック敷板の上に焼成し
ようとするセラミック成形体と焼成用シート状治具との
積層体を置いた状態にして、焼成することを特徴とする
請求項1に記載の焼成セラミック板の製造方法。2. A state in which a ceramic floor plate having good smoothness is laid on the bottom of the firing bowl, and a laminated body of a ceramic molded body to be fired and a firing sheet jig is placed on the ceramic floor plate. The method for producing a fired ceramic plate according to claim 1, wherein the firing is performed.
ト,プレス成形体またはスリップキャストのうちからな
ることを特徴とする請求項1または2に記載の焼成セラ
ミック板の製造方法。3. The method for manufacturing a fired ceramic plate according to claim 1, wherein the firing sheet-shaped jig is formed from a green sheet, a press-formed body, or a slip cast.
圧電セラミック粉末または誘電体セラミック粉末のグリ
ーンシート,粉末プレス成形体,または押出し成形体か
らなることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに
記載の焼成セラミック板の製造方法。4. A ceramic molded body to be fired,
The method for producing a fired ceramic plate according to any one of claims 1 to 3, comprising a green sheet, a powder press-formed body, or an extruded body of piezoelectric ceramic powder or dielectric ceramic powder.
が、MgOであることを特徴とする請求項1ないし4の
いずれかに記載の焼成セラミック板の製造方法。5. The method for producing a fired ceramic plate according to claim 1, wherein the ceramic powder of the firing sheet jig is MgO.
が、ZrO2であることを特徴とする請求項1ないし4
のいずれかに記載の焼成セラミック板の製造方法。6. The ceramic powder of the firing jig is ZrO 2.
The method for producing a fired ceramic plate according to any one of the above.
うとするセラミック成形体の外径とが実質的に同一であ
ることを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載
の焼成セラミック板の製造方法。7. The method according to claim 1, wherein the outer diameter of the firing sheet jig is substantially the same as the outer diameter of the ceramic molded body to be fired. Manufacturing method of fired ceramic plate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16307197A JPH1117242A (en) | 1997-06-19 | 1997-06-19 | Manufacturing method of fired ceramic plate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16307197A JPH1117242A (en) | 1997-06-19 | 1997-06-19 | Manufacturing method of fired ceramic plate |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1117242A true JPH1117242A (en) | 1999-01-22 |
Family
ID=15766638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16307197A Pending JPH1117242A (en) | 1997-06-19 | 1997-06-19 | Manufacturing method of fired ceramic plate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1117242A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004338977A (en) * | 2003-05-13 | 2004-12-02 | Kyocera Corp | Firing jig |
| JP2007269504A (en) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Tdk Corp | Method of controlling characteristics of sintered member |
| WO2015040924A1 (en) * | 2013-09-18 | 2015-03-26 | 株式会社村田製作所 | Ceramic molded body, and method for producing stacked ceramic electronic component |
| JP2020041819A (en) * | 2018-09-06 | 2020-03-19 | 住友金属鉱山株式会社 | Method for measuring hardness of sintered product, hardness measurement device, and crushability determination method |
-
1997
- 1997-06-19 JP JP16307197A patent/JPH1117242A/en active Pending
Cited By (5)
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| JP2020041819A (en) * | 2018-09-06 | 2020-03-19 | 住友金属鉱山株式会社 | Method for measuring hardness of sintered product, hardness measurement device, and crushability determination method |
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