JP2011207222A - Method and apparatus for manufacturing ceramic electronic component - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、セラミック電子部品の製造方法及びセラミック電子部品の製造装置に関する。 The present invention relates to a ceramic electronic component manufacturing method and a ceramic electronic component manufacturing apparatus.
セラミックヒーターは、自動車用酸素センサー、半田ごて、石油ファンヒーター等の石油気化器用熱源、温水加熱機等の産業機器用、電子部品用、一般家庭用等の各種加熱用ヒーターに利用されている。 Ceramic heaters are used in various heaters for automotive oxygen sensors, soldering irons, oil vaporizer heat sources such as oil fan heaters, industrial equipment such as hot water heaters, electronic parts, and general households. .
特許文献１には、ローラーと基台を用いてセラミックシートをセラミック軸に巻き付ける工程を有するセラミックヒーターの製造方法が開示されている。 Patent Document 1 discloses a method for manufacturing a ceramic heater having a step of winding a ceramic sheet around a ceramic shaft using a roller and a base.
上記特許文献１に記載された製造方法では、ローラーの表面が曲面であるため、ローラーの表面と基台との距離が一定ではない。そのため、ローラーと基台に挟まれたセラミック軸とセラミックシートに作用する力の向き及び大きさが一定ではない。したがって、ローラーと基台によってセラミック軸とセラミックシートに加える圧力の制御が不十分となる。その結果、セラミック軸に対してセラミックシートが均一に圧着されずに巻きムラが生じたり、セラミックシートの端部がセラミック軸から剥離したりする場合があった。また、セラミック軸に巻き付けられたセラミックシートの端部は他所に比べて剥離し易いが、ローラーを用いてセラミックシートの端部を局所的に圧着することが困難であった。その結果、完成後のセラミックヒーターにおいてセラミックシートがセラミック軸から剥離し易くなり、セラミックヒーターの外観や、連続通電、断続通電又は抵抗値変化に関する信頼性のばらつきが大きくなる。 In the manufacturing method described in Patent Document 1, since the roller surface is a curved surface, the distance between the roller surface and the base is not constant. Therefore, the direction and magnitude of the force acting on the ceramic shaft and the ceramic sheet sandwiched between the roller and the base are not constant. Therefore, control of the pressure applied to the ceramic shaft and the ceramic sheet by the roller and the base becomes insufficient. As a result, the ceramic sheet may not be uniformly pressed against the ceramic shaft, resulting in uneven winding, or the end of the ceramic sheet may peel off from the ceramic shaft. Moreover, although the edge part of the ceramic sheet wound around the ceramic axis | shaft is easy to peel compared with other places, it was difficult to crimp | bond the edge part of a ceramic sheet locally using a roller. As a result, in the completed ceramic heater, the ceramic sheet is easily peeled off from the ceramic shaft, and the variation in reliability regarding the appearance of the ceramic heater and continuous energization, intermittent energization, or resistance value increase is increased.
また上記特許文献１に記載された製造方法では、ローラーの回転速度を上げてタクトタイムを早めようとすると、セラミック軸又はセラミックシートがローラーと基台の間からはじき出されたり、ローラーの回転がセラミック軸に伝達されずに、ローラーが空回りしたりする場合があった。そのため、タクトタイムを充分に短縮することが困難であった。 Further, in the manufacturing method described in Patent Document 1, when the rotation speed of the roller is increased to increase the tact time, the ceramic shaft or the ceramic sheet is ejected from between the roller and the base, or the rotation of the roller is caused by the ceramic. In some cases, the roller could idle without being transmitted to the shaft. For this reason, it has been difficult to sufficiently shorten the tact time.
上記の問題は、セラミックヒーターの製造方法においてのみならず、圧電変換素子、積層筒状コンデンサ及び点火プラグのように、セラミック軸と当該セラミック軸に巻かれたセラミックシートと電極部とを備えるセラミック電子部品の製造に共通する問題であった。 The above problem is not only in the method of manufacturing a ceramic heater, but also in a ceramic electronic device including a ceramic shaft, a ceramic sheet wound around the ceramic shaft, and an electrode portion, such as a piezoelectric conversion element, a multilayer cylindrical capacitor, and a spark plug. It was a common problem in the production of parts.
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、セラミック軸に対するセラミックシートの密着性を向上させることが可能なセラミック電子部品の製造方法及びセラミック電子部品の製造装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and provides a ceramic electronic component manufacturing method and a ceramic electronic component manufacturing apparatus capable of improving the adhesion of a ceramic sheet to a ceramic shaft. For the purpose.
上記目的を達成するために、本発明に係るセラミック電子部品の製造方法は、基台の平面にセラミックシートを載置し、セラミックシートの端部にセラミック軸を載置し、押し当て部の平面と基台の平面との間にセラミックシート及びセラミック軸を挟み込み、基台又は押し当て部の少なくともいずれかを、基台の平面に対して平行に移動させることにより、回転するセラミック軸にセラミックシートを巻き付けてセラミック基体を形成する第一巻き付け工程を備える。 In order to achieve the above object, a method of manufacturing a ceramic electronic component according to the present invention includes placing a ceramic sheet on a plane of a base, placing a ceramic shaft on an end of the ceramic sheet, and The ceramic sheet and the ceramic shaft are sandwiched between the base plate and the plane of the base, and at least one of the base or the pressing portion is moved in parallel to the plane of the base, so that the ceramic sheet is rotated on the rotating ceramic shaft. Is wound to form a ceramic substrate.
上記本発明によれば、セラミック軸に対するセラミックシートの密着性を向上させることができる。 According to the said invention, the adhesiveness of the ceramic sheet with respect to a ceramic shaft can be improved.
上記本発明に係るセラミック電子部品の製造方法は、押し当て部の平面と基台の平面との間にセラミック基体を挟み込み、基台又は押し当て部の少なくともいずれかを、基台の平面に対して平行に移動させることにより、セラミック基体を回転させる第二巻き付け工程を備えることが好ましい。 In the method for manufacturing a ceramic electronic component according to the present invention, the ceramic base is sandwiched between the plane of the pressing portion and the plane of the base, and at least one of the base or the pressing portion is placed on the plane of the base. It is preferable to provide a second winding step of rotating the ceramic substrate by moving the ceramic substrate in parallel.
第二巻き付け工程によって、セラミック軸に対するセラミックシートの密着性が更に向上する。 The adhesion of the ceramic sheet to the ceramic shaft is further improved by the second winding step.
第二巻き付け工程における基台の硬度は、第一巻き付け工程における基台の硬度より高いことが好ましい。これにより、セラミック軸に対するセラミックシートの密着性が更に向上する。 The hardness of the base in the second winding step is preferably higher than the hardness of the base in the first winding step. This further improves the adhesion of the ceramic sheet to the ceramic shaft.
上記本発明に係るセラミック電子部品の製造方法は、セラミック基体においてセラミック軸の表面上に位置するセラミックシートの端部を押し当て部の平面又は基台の平面に対向させた状態で、押し当て部の平面と基台の平面との間にセラミック基体を挟み込む端部加圧工程を備えることが好ましい。 The method of manufacturing a ceramic electronic component according to the present invention includes a pressing unit in a state where an end of a ceramic sheet located on a surface of a ceramic shaft in a ceramic base is opposed to a plane of a pressing unit or a plane of a base. It is preferable to provide an end pressurizing step in which the ceramic base is sandwiched between the flat surface and the base surface.
端部加圧工程でセラミックシートの端部を加圧することにより、セラミック軸に対するセラミックシートの端部の密着性が向上する。 By pressurizing the end of the ceramic sheet in the end pressurizing step, the adhesion of the end of the ceramic sheet to the ceramic shaft is improved.
本発明に係るセラミック電子部品の製造装置は、平面を有する押し当て部と、押し当て部の平面と対向する平面を有する基台と、押し当て部又は基台の少なくともいずれかを、基台の平面に垂直な方向に移動させる垂直方向移動機構と、押し当て部又は基台の少なくともいずれかを、基台の平面に平行な方向に移動させる平行方向移動機構と、を備える。 An apparatus for manufacturing a ceramic electronic component according to the present invention includes a pressing portion having a flat surface, a base having a flat surface facing the flat surface of the pressing portion, and at least one of the pressing portion and the base. A vertical direction moving mechanism that moves in a direction perpendicular to the plane; and a parallel direction moving mechanism that moves at least one of the pressing unit and the base in a direction parallel to the plane of the base.
上記本発明に係るセラミック電子部品の製造装置によれば、上記本発明に係るセラミック電子部品の製造方法を実施することができる。 According to the ceramic electronic component manufacturing apparatus according to the present invention, the ceramic electronic component manufacturing method according to the present invention can be implemented.
上記本発明に係るセラミック電子部品の製造方法及び製造装置は、セラミックヒーターの製造に適している。 The method and apparatus for manufacturing a ceramic electronic component according to the present invention are suitable for manufacturing a ceramic heater.
本発明によれば、セラミック軸に対するセラミックシートの密着性を向上させることが可能なセラミック電子部品の製造方法及びセラミック電子部品の製造装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of a ceramic electronic component and the manufacturing apparatus of a ceramic electronic component which can improve the adhesiveness of the ceramic sheet with respect to a ceramic shaft can be provided.
以下、図面を参照しながら、本発明の好適な一実施形態について詳細に説明する。なお、図面において、同一又は同等の要素については同一の符号を付す。また、上下左右の位置関係は図面に示す通りである。また、説明が重複する場合にはその説明を省略する。 Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or equivalent elements are denoted by the same reference numerals. Also, the positional relationship between the top, bottom, left and right is as shown in the drawing. Further, when the description overlaps, the description is omitted.
（セラミック電子部品の製造装置）
以下では、本発明の一実施形態として、セラミック電子部品の一種であるセラミックヒーターの製造装置及び当該装置を用いたセラミックヒーターの製造方法について説明する。図１に示すように、本実施形態に係るセラミックヒーターの製造装置２は、板状の押し当て部８、及び基台４を備える。押し当て部８が有する平面と基台４が有する平面は、平行に対向している。
(Ceramic electronic component manufacturing equipment)
Below, as one embodiment of the present invention, a ceramic heater manufacturing apparatus which is a kind of ceramic electronic component and a ceramic heater manufacturing method using the apparatus will be described. As shown in FIG. 1, the ceramic heater manufacturing
押し当て部８は支持体１０に固定されている。支持体１０は、垂直方向移動機構１８に連結されている。垂直方向移動機構１８は、支持体１０及びそれに固定された押し当て部８を、基台４の平面に垂直な方向に自在に移動させる。
The
基台４は支持台６に固定されている。支持台６は、平行方向移動機構２０に連結されている。平行方向移動機構２０は、支持台６及びそれに固定された基台４を、基台４の平面に平行な方向に自在に移動させる。
The
基台４又は押し当て部８の少なくともいずれかは可撓性を有することが好ましい。基台４又は押し当て部８が可撓性を有する場合、第一巻き付け工程、第二巻き付け工程又は端部加圧工程において、基台４と押し当て部８に挟まれたセラミック軸及びセラミックシートの表面形状に応じて基台４又は押し当て部８の表面が変形して、セラミック軸又はセラミックシートが基台４又は押し当て部８にめり込む（図２〜４参照）。これにより、基台４及び押し当て部８とセラミック軸及びセラミックシートとの接触面積が大きくなり、セラミック軸及びセラミックシートが均一に加圧され易くなる。その結果、セラミック軸に対するセラミックシートの密着性が向上し易くなる。
It is preferable that at least one of the
可撓性を有する材料としては、Ｓｉスポンジ、Ｓｉゴム、クロロプレンゴム及びウレタンゴム等が挙げられる。これらの材料から基台４及び押し当て部８を構成すればよい。なお、ウレタンゴムの硬度はクロロプレンゴムの硬度より高い。クロロプレンゴムの硬度はＳｉゴムの硬度より高い。Ｓｉゴムの硬度はＳｉスポンジの硬度より高い。基台４又は押し当て部８の硬度が小さいほど、基台４及び押し当て部８とセラミック軸及びセラミックシートとの接触面積は大きくなり、セラミック軸及びセラミックシートに作用する圧力は小さくなる。
Examples of the material having flexibility include Si sponge, Si rubber, chloroprene rubber, and urethane rubber. What is necessary is just to comprise the
セラミックヒーターの製造装置２は基台４を加熱する加熱機構を備えていてもよい。例えば、基台４を加熱しながら、第一巻き付け工程、第二巻き付け工程又は端部加圧工程を実施することにより、熱可塑性のセラミックシートが成型され易くなり、セラミック軸に対するセラミックシートの密着性が向上する。
The ceramic
（セラミック電子部品の製造方法）
以下では、本発明の一実施形態として、セラミック電子部品の一種であるセラミックヒーターの製造方法を説明する。セラミックヒーターの製造法方法は、上記の本実施形態に係るセラミックヒーターの製造装置を用いて実施する。
(Method for manufacturing ceramic electronic components)
Below, the manufacturing method of the ceramic heater which is 1 type of a ceramic electronic component is demonstrated as one Embodiment of this invention. The method for manufacturing a ceramic heater is performed using the above-described ceramic heater manufacturing apparatus according to the present embodiment.
＜セラミックシート及びセラミック軸の形成工程＞
まず、セラミックスの原料粉末、成型用バインダ及び有機溶剤を湿式で混合して、セラミックス組成物を得る。セラミックスの原料粉末は、基材及び焼結助剤を含有する。基材とは、例えば、Ａｌ２Ｏ３に対応する原料である。焼結助剤とは、例えば、ＳｉＯ２、ＣａＯ、Ｍｇ及びＺｒＯ２等の酸化物に対応する原料等である。なお、セラミックスの原料粉末は、焼成前に仮焼してもよい。また、セラミックス組成物は、ムライトやスピネル等のアルミナ類似の高温高強度セラミックスの原料や希土類元素の酸化物を更に含有していてもよい。
<Ceramic sheet and ceramic shaft formation process>
First, a ceramic raw material powder, a molding binder and an organic solvent are mixed by a wet method to obtain a ceramic composition. The ceramic raw material powder contains a base material and a sintering aid. The base, for example, a starting material corresponding to Al 2 O 3. The sintering aid is, for example, a raw material corresponding to an oxide such as SiO 2 , CaO, Mg and ZrO 2 . The ceramic raw material powder may be calcined before firing. The ceramic composition may further contain a raw material of high-temperature high-strength ceramics similar to alumina, such as mullite and spinel, and oxides of rare earth elements.
セラミックス組成物をドクターブレード法等により成型して、矩形のセラミックシート１２を作製する。またセラミックス組成物を押し出し成型して、中空構造を有する管状のセラミック軸１３を作製する。なお、セラミック軸１３は管状ではなく円柱状であってもよい。セラミック軸１３の外周長と、セラミックシート１２の一辺の長さは、ほぼ同等とする。セラミック軸１３の軸長と、セラミックシート１２の他の一辺の長さは、ほぼ同等とする。
A ceramic composition is molded by a doctor blade method or the like to produce a rectangular
セラミックシート１２の片面に、スクリーン印刷等により、抵抗発熱材が埋設された発熱部を形成する。さらにスクリーン印刷等により、発熱部に接続した引き出し部を形成する。セラミックシート１２において引き出し部の末端が位置する部分に、セラミックシート１２を貫通するスルーホールを形成し、スルーホールに導体ペーストを充填する。
A heating part in which a resistance heating material is embedded is formed on one side of the
発熱部に埋設された抵抗発熱材、引き出し部、及び後述する電極パッドには、例えばＷ，Ｍｏ，Ｒｅ等といった高融点金属を用いることができる。 A refractory metal such as W, Mo, Re, or the like can be used for the resistance heating material embedded in the heat generating portion, the lead portion, and an electrode pad described later.
セラミックシート１２の表面のうち引き出し部が形成された片面とは反対側の表面に位置するスルーホールを覆うように、電極パッド（メタライズ）を形成する。また、発熱部及び引き出し部が形成されたセラミックシート１２の片面上に接着剤２２を塗布する。
An electrode pad (metallization) is formed so as to cover a through hole located on the surface of the
＜第一巻き付け工程＞
第一巻き付け工程では、図１及び図２Ａに示すように、接着剤２２が塗布されたセラミックシート１２の片面を押し当て部８に対向させ、セラミックシート１２を基台４の平面に載置する。セラミック軸１３をセラミックシート１２の端部に載置する。このとき、セラミック軸１３の軸長と長さが等しいセラミックシート１２の一辺と、セラミック軸１３とを平行に配置する。
<First winding step>
In the first winding step, as shown in FIGS. 1 and 2A, one side of the
第一巻き付け工程においてセラミック軸１３をセラミックシート１２の端部に密着させることにより、巻きムラを防止できる。
By bringing the
なお、図１、図２Ａ等に示すように、基台４の表面の一端には、基台４の表面に対して傾斜した治具（ガイド）が設置されていてもよい。この治具の表面にセラミック軸１３の表面を当接して、セラミック軸１３の位置決めを行ってもよい。
In addition, as shown in FIG. 1, FIG. 2A etc., the jig | tool (guide) inclined with respect to the surface of the
次に、図２Ｂに示すように、押し当て部８を基台４の平面に向かって垂直移動させ、押し当て部８の平面と基台４の平面との間にセラミックシート１２及びセラミック軸１３を挟み込む。なお、押し当て部８の平面と基台４の平面との間に挟まれたセラミックシート１２及びセラミック軸１３に作用する圧力は、垂直方向移動機構１８によって自在に調整できる。
Next, as shown in FIG. 2B, the
次に、図２Ｃに示すように、基台４を、基台４の平面に対して平行なＨ方向に移動させることにより、Ｒ方向に回転させたセラミック軸１３にセラミックシート１２を巻き付け始める。更に基台４をＨ方向に移動させ続けることにより、図２Ｄに示すように、セラミック軸１３にセラミックシート１２全体を巻き付ける。なお、上記のように、基台４の平面に載置されたセラミックシート１２の端部にセラミック軸１３を載置する際には、セラミック軸１３をＨ方向に直交させる。なお、Ｈ方向への基台４の移動速度は、平行方向移動機構２０によって自在に調整できる。
Next, as shown in FIG. 2C, the
以上の第一巻き付け工程によって、図２Ｅに示すように、セラミック軸１３と、セラミック軸１３の外周面に接着剤を介して圧着されたセラミックシート１２とを備えるセラミック基体を形成する。セラミック基体では、接着剤、発熱部、引き出し部がセラミック軸１３とセラミックシート１２に挟まれている。
As shown in FIG. 2E, a ceramic base including the
第一巻き付け工程では、基台４の表面の静摩擦係数が１〜２であり、基台４のデュロメータ硬度が５〜２０であることが好ましい。基台４の表面摩擦係数及び硬度が上記の数値範囲内である場合、基台上でのセラミックシート１２の滑りが抑制され、セラミック軸１３へのセラミックシート１２の巻き付けが容易になる。表面摩擦係数及び硬度が上記の数値範囲内である基台４を構成する材料としては、例えば、Ｓｉスポンジが好適である。押し当て部８を構成する材料としては、例えば、Ｓｉゴムを用いればよい。
In a 1st winding process, it is preferable that the static friction coefficient of the surface of the
第一巻き付け工程では、セラミックシート１２を延伸せずに行うことが好ましい。セラミックシート１２を延伸しながら第一巻き付け工程を行うと、セラミック軸１３へ巻き付けたセラミックシート１２に復元力が働き、セラミックシート１２が剥離し易くなる。
In the first winding step, it is preferable to carry out without stretching the
＜第二巻き付け工程＞
本実施形態では、第一巻き付け工程後に下記の第二巻き付け工程を行うことが好ましい。
<Second winding process>
In this embodiment, it is preferable to perform the following 2nd winding process after a 1st winding process.
第二巻き付け工程では、図３Ａに示すように、セラミック基体を基台４ａの平面に設置する。このとき、セラミック基体が備えるセラミック軸１３とＨ方向を直交させる。また、セラミック基体においてセラミック軸１３の表面上に位置するセラミックシート１２の両端部を基台４ａの平面に対向させることが好ましい。そして、図３Ｂに示すように、押し当て部８の平面と基台４ａの平面との間にセラミック基体を挟み込み、基台４ａをＨ方向に移動させ、セラミック基体をＲ方向に回転させる。図３Ａ、３Ｂ、３Ｃに示すように、セラミック基体をＲ方向に半回転させた場合、セラミック基体の全体が押し当て部８又は基台４ａのいずれかと接触するため、セラミック軸１３にセラミックシート１２全体が再度圧着される。なお、第二巻き付け工程では、セラミック軸１３の表面上に位置するセラミックシート１２の両端部の開きを抑制するために、セラミックシート１２及びセラミック軸１３を損傷しない程度の大きな力をかけたほうがよい。
In the second winding step, as shown in FIG. 3A, the ceramic base is placed on the plane of the
第二巻き付け工程で用いる基台４ａの硬度は、第一巻き付け工程で用いる基台４の硬度より高いことが好ましい。これにより、第二巻き付け工程においてセラミックシート１３に作用する圧力が、第一巻き付け工程に比べて大きくなり、セラミック軸１３に対してセラミックシート１２を圧着させ易くなる。例えば、第一巻き付け工程でＳｉスポンジから構成された基台４を用いた場合、第二巻き付け工程ではＳｉスポンジより硬度が高いクロロプレンゴムから構成された基台４ａを用いればよい。
The hardness of the
第二巻き付け工程では、基台４ａの表面の静摩擦係数が０．１〜１であり、基台４ａのデュロメータ硬度が５０〜９０であることが好ましい。基台４ａの表面摩擦係数及び硬度が上記の数値範囲内である場合、セラミック軸１３とセラミックシート１２との密着性を向上させ易くなる。
In the second winding step, it is preferable that the static friction coefficient of the surface of the
＜端部加圧工程＞
本実施形態では、第二巻き付け工程の後で、下記の端部加圧工程を行うことが好ましい。
<End pressurization process>
In this embodiment, it is preferable to perform the following edge pressurization process after a 2nd winding process.
端部加圧工程では、図４Ａに示すように、セラミック基体を基台４ａの平面に設置する。このとき、セラミック基体が備えるセラミック軸１３とＨ方向を直交させる。また、セラミック基体においてセラミック軸１３の表面上に位置するセラミックシート１２の両端部を基台４ａの平面に対向させる。なお、端部加圧工程では、第二巻き付け工程で用いたものと同じ基台４ａを用いればよい。
In the end pressurizing step, as shown in FIG. 4A, the ceramic base is placed on the plane of the
次に、図４Ｂに示すように、押し当て部８を基台４ａの平面に向かって垂直移動させ、押し当て部８の平面と基台４ａの平面との間にセラミック基体を挟み込む。これにより、セラミックシート１２の両端部が、基台４ａの平面に押し当てられる。これにより、セラミック軸１３に圧着したセラミックシート１２の両端部の保形性が向上し、セラミックシート１２の両端部が端部加圧工程前の状態に復元し難くなる。その結果、セラミック基体の脱バインダ工程又は焼成工程において、セラミックシート１２の両端部が剥離して開くことを防止できる。
Next, as shown in FIG. 4B, the
端部加圧工程では、例えば、セラミックシート１２の両端部が押し当てられた基台４ａを加熱しながら、一定時間、押し当て部８と基台４ａとの間にセラミック基体を挟み続けることが好ましい。これにより、セラミック軸１３に圧着したセラミックシート１２の両端部の保形性が更に向上する。
In the end pressurizing step, for example, the ceramic base may be kept between the
なお、第二巻き付け工程を行わずに、第一巻き付け工程の直後に端部加圧工程を実施した場合、セラミック基体の形状が崩れる可能性がある。具体的には、端部加圧工程中にセラミックシート１２の端部以外の一部が、基台４ａの平面に平行な方向において、セラミック軸１３から剥離する可能性がある。第二巻き付け工程においてセラミック軸１３に対するセラミックシート１２の密着性を向上させた後で、端部加圧工程を実施することによって、端部加圧工程中でのセラミックシート１２が剥離し難くなり、セラミック基体の形状が崩れ難くなる。
In addition, when an end part pressurization process is implemented immediately after a 1st winding process, without performing a 2nd winding process, the shape of a ceramic base | substrate may collapse | crumble. Specifically, a part other than the end portion of the
次に、焼成工程において、セラミック基体を１４５０〜１６５０℃程度の還元雰囲気中で加熱する。 Next, in the firing step, the ceramic substrate is heated in a reducing atmosphere of about 1450 to 1650 ° C.
焼成工程後、電極パッドの表面にＮｉめっきを施す。金属リードをこのＮｉめっき上にロウ材を用いてロウ付けすることにより、電極部を形成する。ロウ材としては、例えばＡｇ，Ａｕ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｐｄのうち少なくとも１種からなるロウ材を用いることができる。ロウ材及び金属リードを保護するために、Ｎｉめっきを施す。これにより、図６に示すセラミックヒーターが得られる。 After the firing step, Ni plating is applied to the surface of the electrode pad. A metal lead is brazed onto the Ni plating by using a brazing material to form an electrode portion. As the brazing material, for example, a brazing material composed of at least one of Ag, Au, Cu, Ni, and Pd can be used. Ni plating is applied to protect the brazing material and the metal leads. Thereby, the ceramic heater shown in FIG. 6 is obtained.
図６に示すように、セラミックヒーターは、発熱部１４及び引き出し部１５を内蔵したセラミック基体１１を備える。セラミック基体１１は、セラミック軸１３に、セラミックシート１２が巻きつけられた構成を有する。セラミック基体１１には、抵抗発熱材に電力を供給するための電極部１６が設けられている。引き出し部１５は電極部１６と導通する。電極部１６には金属リード１７がロウ付けされている。
As shown in FIG. 6, the ceramic heater includes a
セラミックシートの巻き付けにローラーを用いる従来の製造方法では、ローラーの回転速度を上げてタクトタイムを早めようとすると、セラミック軸又はセラミックシートがローラーと基台の間からはじき出されたり、ローラーの回転がセラミック軸に伝達されずに、ローラーが空回りしたりする場合があった。そのため、タクトタイムを充分に短縮することが困難であった。一方、本実施形態では、ローラーを用いないため、これらの問題が発生しない。そして、本実施形態では、第一巻き付け工程においてセラミック軸１３をセラミックシート１２の端部に密着させからセラミックシート１２の巻き付けを開始するため、巻き付け中にセラミックシート１２がセラミック軸１３から外れ難くなる。これらの理由から、本実施形態では、従来に比べて、基台の移動速度を速めることができ、結果としてタクトタイムを短くできる。
In the conventional manufacturing method using a roller for winding a ceramic sheet, if the rotation speed of the roller is increased to shorten the tact time, the ceramic shaft or the ceramic sheet is ejected from between the roller and the base, or the rotation of the roller is prevented. In some cases, the roller could idle without being transmitted to the ceramic shaft. For this reason, it has been difficult to sufficiently shorten the tact time. On the other hand, in this embodiment, since a roller is not used, these problems do not occur. In this embodiment, since the
本実施形態では、一定の距離をおいて配置された押し当て部の平面と基台の平面との間でセラミック軸及びセラミックシートを加圧しながら、セラミックシートをセラミック軸に巻き付ける。そのため、本実施形態では、ローラーを用いる従来の製造方法に比べて、押し当て部と基台に挟まれたセラミック軸とセラミックシートに作用する力の向き及び大きさが安定し、セラミック軸とセラミックシートに加える圧力の制御が容易となる。その結果、本実施形態では、セラミック軸に対してセラミックシートを均一に圧着することが可能となる。 In the present embodiment, the ceramic sheet is wound around the ceramic shaft while pressing the ceramic shaft and the ceramic sheet between the plane of the pressing portion and the plane of the base arranged at a certain distance. Therefore, in this embodiment, compared with the conventional manufacturing method using a roller, the direction and magnitude of the force acting on the ceramic shaft and the ceramic sheet sandwiched between the pressing portion and the base are stabilized. The pressure applied to the sheet can be easily controlled. As a result, in this embodiment, the ceramic sheet can be uniformly crimped to the ceramic shaft.
本実施形態では、完成後のセラミックヒーターにおいてセラミックシートがセラミック軸から剥離し難くなる。そのため、セラミックヒーターの外観が良くなり、連続通電、断続通電又は抵抗値変化に関する信頼性が向上する。 In this embodiment, the ceramic sheet is difficult to peel from the ceramic shaft in the completed ceramic heater. Therefore, the appearance of the ceramic heater is improved, and the reliability regarding continuous energization, intermittent energization, or resistance value change is improved.
本実施形態では、上述した第一巻き付け工程、第二巻き付け工程及び端部加圧工程を、一対の押し当て部と基台を用いて連続して行うことができる。一方、ローラーを用いる従来の製造方法において、本実施形態のような端部加圧工程を実施する場合、ローラーを用いた巻き付け工程と、ローラーとは別の押し当て部を用いた端部加圧工程を個別に行う必要がある。したがって、本実施形態では、従来に比べて、セラミックヒーターの製造過程を簡略化することが可能となる。 In this embodiment, the first winding step, the second winding step, and the end pressure step described above can be continuously performed using a pair of pressing portions and a base. On the other hand, in the conventional manufacturing method using a roller, when an end pressurization process like this embodiment is carried out, the winding process using a roller and the end pressurization using a pressing part different from the roller The process needs to be performed individually. Therefore, in this embodiment, it becomes possible to simplify the manufacturing process of a ceramic heater compared with the past.
以上、本発明の好適な一実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。 As mentioned above, although one suitable embodiment of the present invention was described in detail, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment.
例えば、製造装置が、押し当て部ではなく基台を移動させる垂直方向移動機構を備えていてもよい。また、製造装置が、基台ではなく押し当て部を移動させる平行方向移動機構を備えていてもよい。この場合も上述した実施形態と同様の効果を達成することができる。 For example, the manufacturing apparatus may include a vertical movement mechanism that moves the base instead of the pressing unit. Moreover, the manufacturing apparatus may include a parallel direction moving mechanism that moves the pressing portion instead of the base. In this case, the same effect as the above-described embodiment can be achieved.
また、基台及び押し当て部の各平面の面積を大きくすることで、基台の移動距離当たりの巻付け本数を増やすことが可能である。つまり、基台上に、複数のセラミックシートを同時に配置し、各セラミックシートの端部にセラミック軸を載置することにより、一回の第一巻き付け工程で複数のセラミック軸にセラミックシートを巻き付けてもよい。この場合も上述した実施形態と同様の効果を達成することができる。 Further, by increasing the area of each plane of the base and the pressing portion, it is possible to increase the number of windings per moving distance of the base. In other words, by placing a plurality of ceramic sheets on the base at the same time and placing the ceramic shaft on the end of each ceramic sheet, the ceramic sheets are wound around the plurality of ceramic shafts in a single first winding step. Also good. In this case, the same effect as the above-described embodiment can be achieved.
第一巻き付け工程、第二巻き付け工程及び端部加圧工程を連続して行う場合は、例えば、図５に示すように、第一基台４と第一基台４より硬度が高い第二基台４ａを併設し、第一基台４の一部で第二基台４ａを被覆してもよい。第一基台４の一部で第二基台４ａを被覆した領域の硬度は、第一基台４だけが配置された領域の硬度より高い。第一基台４だけが配置された領域で第一巻付け工程を行い、第一巻付け工程に連続して、第一基台４の一部で第二基台４ａを被覆した領域で第二巻き付け工程及び端部加圧工程を行えばよい。この場合も上述した実施形態と同様の効果を達成することができる。また、押し当て部を、第一部材と、第一部材より硬度が高い第二部材とから構成してもよい。押し当て部のうち第一部材から構成される領域で第一巻付け工程を行い、押し当て部のうち第二部材から構成される領域で第二巻き付け工程及び端部加圧工程を行ってもよい。この場合も上述した実施形態と同様の効果を達成することができる。
When the first winding step, the second winding step, and the end pressure step are performed continuously, for example, as shown in FIG. 5, the second base having higher hardness than the
基台を移動させる方向に沿って、基台の平面と押し当て部の平面との距離が短くなるように、押し当て部を基台に対して傾けてもよい。この場合も上述した実施形態と同様の効果を達成することができる。 The pressing portion may be tilted with respect to the base so that the distance between the plane of the base and the plane of the pressing portion is shortened along the direction in which the base is moved. In this case, the same effect as the above-described embodiment can be achieved.
本発明に係るセラミック電子部品の製造方法及び製造装置は、セラミック軸と当該セラミック軸に巻かれたセラミックシートと電極部とを備える他のセラミック電子部品の製造にも適用できる。例えば、図７〜９に示す圧電変換素子を、本発明の製造方法及び製造装置によって製造してもよい。 The method and apparatus for manufacturing a ceramic electronic component according to the present invention can also be applied to manufacturing other ceramic electronic components including a ceramic shaft, a ceramic sheet wound around the ceramic shaft, and an electrode portion. For example, you may manufacture the piezoelectric transducer shown in FIGS. 7-9 with the manufacturing method and manufacturing apparatus of this invention.
圧電変換素子１１０の製造では、まず、表面に第１の電極部１１１ａが形成された薄板状の第１の圧電素子１１１と、表面に第２の電極部１１２ａが形成された第２の圧電素子１１２とを、作製する。
In the manufacture of the
圧電素子１１１及び１１２の材料としては、ＰＺＴ（ＰｂＺｒＯ３・ＰｂＴｉＯ３）を主成分とする圧電セラミックス組成物を使用する。圧電セラミックス組成物の粉体を溶剤、分散剤、バインダ、可塑剤等と混合して得たスラリーを、ブレード等を使用して、平面上で均一な厚さ（例えば２０〜１００μｍの厚さ）のシート状に引き伸ばす。シート状のスラリーから溶剤を蒸発させて乾燥すると、グリーンシートと呼ばれる柔軟性のあるシートを得ることができる。なお、ＰＺＴには、Ｓｒ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｍｎ等の改質用の元素を少量添加してもよい。
As a material of the
次に、このグリーンシートの表面に、スクリーン印刷等の手段で、ペースト状の電極材料（例えばＰｔ系、Ａｇ−Ｐｄ系の電極材料）を１〜数μｍの厚さに印刷し、電極部１１１ａ及び１１２ａをそれぞれ形成する。各電極が印刷されたグリーンシートを所定の大きさに切断することにより、第１の圧電素子１１１及び第２の圧電素子１１２が得られる。
Next, a paste-like electrode material (for example, Pt-based or Ag-Pd-based electrode material) is printed on the surface of the green sheet to a thickness of 1 to several μm by means such as screen printing, and the
次に、第１の圧電素子１１１の上に第２の圧電素子１１２を積層して貼り合わせることにより、積層体を形成する。この積層体は、上記のセラミックヒーターに係る実施形態におけるセラミックシート１２に対応するものである。
Next, the second
なお、積層体の形成工程では、第１の圧電素子１１１の電極部１１１ａが形成された表面と、第２の圧電素子１１２の電極部１１２ａが形成されていない面とを対向させる。また、積層体の形成工程では、下側に位置する第１の圧電素子１１１の電極部１１１ａの端部を露出させるため、上側に位置する第２の圧電素子１１２の端部に切り欠き部１１２ｂを形成する。これにより、下側の圧電素子１１１の電極部１１１ａにリード線を接続することができる。
In the laminated body forming step, the surface of the first
次に、積層体を構成する第１の圧電素子１１１を中軸１１３（セラミック軸）に対向させた状態で、積層体を中軸１１３に巻き付けることにより、円筒状のセラミック基体を形成する。積層体の中軸１１３への巻き付けには、セラミックヒーターに係る上記実施形態と同様の製造装置及び製造方法を適用すればよい。なお、第一巻き付け工程において中軸１１３と積層体との間に隙間が生じる可能性がある場合、中軸１１３と積層体とを接着する成分を用いて、隙間を埋めることが好ましい。これにより、巻きズレを防止できる。中軸１１３と積層体とを接着する成分としては、例えば、中軸１１３及び積層体が含むものと同様の圧電セラミックス組成物の粉末、バインダ並びに溶剤等から構成されるペーストを用いればよい。
Next, a cylindrical ceramic substrate is formed by winding the laminated body around the
中軸１１３は、例えば、各圧電素子に用いたものと同様の圧電セラミックス組成物を含むスラリーを押し出し成型することにより、作製すればよい。
The
得られたセラミック基体を所定の温度条件で焼成した後、電極部１１１ａ及び１１２ａにそれぞれリード線を接続する。そして、リード間に所定の直流高電圧を印加して各圧電素子を分極させると、圧電変換素子１１０が完成する。圧電変換素子１１０を所望の長さ（例えば５ｍｍ程度）に切断すると、アクチエータの駆動素子として使用できる。
After the obtained ceramic substrate is fired at a predetermined temperature condition, lead wires are connected to the
圧電セラミックス組成物の代わりに、ＢａＴｉＯ３等の誘電体セラミック組成物を用いてグリーンシートを形成すること以外は圧電変換素子１１０とほぼ同様の方法で、積層筒状コンデンサを製造することも可能である。また、本発明の製造装置及び製造方法は、点火プラグの製造に適用することもできる。
It is also possible to manufacture a multilayered cylindrical capacitor in substantially the same manner as the
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples.
（実施例１）
焼成工程後に９１．２重量％のＡｌ２Ｏ３、５．９重量％のＳｉＯ２、１．７重量％のＣａＯ、０．１重量％のＭｇＯ及び１．１重量％のＺｒＯ２を含有するセラミックスが得られるように、基材及び焼結助剤を秤量して、セラミックスの原料粉末を調製した。セラミックスの原料粉末、成型用バインダ及び有機溶剤を湿式で混合し、セラミック組成物のスラリーを得た。このスラリーをドクターブレード法で成型して、厚み０．３ｍｍのセラミックシートａと厚み０．１ｍｍのセラミックシートｂを得た。このセラミックシートｂの表面に、Ｗ−Ｒｅからなる発熱部とＷ−Ｍｏからなる引き出し部をスクリーン印刷した。セラミックシートａにおいてセラミックシートｂの引き出し部の末端が位置する箇所に対向する部分に、スルーホールを形成し、導体ペーストをスルーホールに充填した。セラミックシートａとセラミックシートｂを重ね合わせ、加熱及び加圧して圧着することにより、セラミックシートｃを形成した。スルーホールと重なるようにセラミックシートｃのセラミックシートａ側の表面に電極パッドをスクリーン印刷して、引き出し部と電極パッドを導通させた。そして、セラミックスシートｃを所定の大きさに切断した。切断したセラミックシートｃの表面のうち、電極パッドが印刷されていない側に、有機溶剤を主成分とする接着剤を塗布した。
Example 1
Baking step after 91.2 wt% of Al 2 O 3, 5.9 wt% of SiO 2, 1.7 wt% of CaO, contained 0.1% by weight of MgO and 1.1 wt% of ZrO 2 In order to obtain ceramics, the base material and the sintering aid were weighed to prepare ceramic raw material powder. A ceramic raw material powder, a molding binder and an organic solvent were wet mixed to obtain a ceramic composition slurry. This slurry was molded by a doctor blade method to obtain a ceramic sheet a having a thickness of 0.3 mm and a ceramic sheet b having a thickness of 0.1 mm. On the surface of the ceramic sheet b, a heat generating part made of W-Re and a lead part made of W-Mo were screen-printed. A through hole was formed in a portion of the ceramic sheet a facing the position where the end of the lead portion of the ceramic sheet b was located, and a conductive paste was filled in the through hole. The ceramic sheet a and the ceramic sheet b were superposed, heated and pressurized, and pressed to form a ceramic sheet c. An electrode pad was screen-printed on the surface of the ceramic sheet c on the ceramic sheet a side so as to overlap the through hole, and the lead portion and the electrode pad were made conductive. Then, the ceramic sheet c was cut into a predetermined size. An adhesive mainly composed of an organic solvent was applied to the surface of the cut ceramic sheet c on the side where the electrode pads were not printed.
上記セラミックス組成物のスラリーを押し出し成型することにより、セラミック軸を作製した。 A ceramic shaft was prepared by extruding the ceramic composition slurry.
図１に示す製造装置を用いて、以下の第一巻き付け工程、第二巻き付け工程及び端部加圧工程を行った。 The following first winding process, second winding process, and end pressure process were performed using the manufacturing apparatus shown in FIG.
＜第一巻き付け工程＞
第一巻き付け工程では、まず、接着剤が塗布されたセラミックシートｃの片面を、板状の押し当て部に対向させ、セラミックシートｃを基台の平面に載置した。セラミック軸をセラミックシートｃの端部に載置した。次に、板状の押し当て部を基台の平面に向かって垂直移動させ、押し当て部の平面と基台の平面との間にセラミックシートｃ及びセラミック軸を挟み込み、セラミックシートｃとセラミック軸を密着させた。第一巻き付け工程では、シリコンスポンジ製の基台と、シリコンゴム製の押し当て部を用い、第一巻き付け工程では、基台をあらかじめ８０℃に加熱した。
<First winding step>
In the first winding step, first, one side of the ceramic sheet c to which the adhesive was applied was opposed to the plate-like pressing portion, and the ceramic sheet c was placed on the plane of the base. The ceramic shaft was placed on the end of the ceramic sheet c. Next, the plate-shaped pressing portion is vertically moved toward the plane of the base, the ceramic sheet c and the ceramic shaft are sandwiched between the plane of the pressing portion and the plane of the base, and the ceramic sheet c and the ceramic shaft Was brought into close contact. In the first winding step, a base made of silicon sponge and a pressing portion made of silicon rubber were used, and in the first winding step, the base was heated to 80 ° C. in advance.
次に、基台を、基台の平面に対して平行な方向に移動させ、セラミック軸を回転させることにより、セラミック軸にセラミックシートｃを巻き付け、セラミック基体を形成した。なお、基台の移動速度は、３００ｍｍ／ｓｅｃに調整した。 Next, by moving the base in a direction parallel to the plane of the base and rotating the ceramic shaft, the ceramic sheet c was wound around the ceramic shaft to form a ceramic base. The moving speed of the base was adjusted to 300 mm / sec.
＜第二巻き付け工程＞
第一巻き付け工程後の第二巻き付け工程では、シリコンスポンジ製の基台を、クロロプレンゴム製の基台に取替え、クロロプレンゴム製の基台をあらかじめ８０℃に加熱した。第二巻き付け工程では、シリコンゴム製の押し当て部を用いた。
<Second winding process>
In the second winding step after the first winding step, the base made of silicon sponge was replaced with a base made of chloroprene rubber, and the base made of chloroprene rubber was heated to 80 ° C. in advance. In the second winding step, a pressing portion made of silicon rubber was used.
第二巻き付け工程では、セラミック基体をクロロプレンゴム製の基台の平面に設置した。このとき、セラミック基体においてセラミック軸の表面上に位置するセラミックシートｃの両端部を基台の平面に対向させた。そして、板状の押し当て部の平面と基台の平面との間にセラミック基体を挟み込み、基台をその平面に対して平行な方向に移動させ、セラミック基体を回転させ、増し巻きを行った。 In the second winding step, the ceramic base was placed on the plane of the base made of chloroprene rubber. At this time, both ends of the ceramic sheet c located on the surface of the ceramic shaft in the ceramic base were opposed to the plane of the base. Then, the ceramic base is sandwiched between the plane of the plate-like pressing portion and the plane of the base, the base is moved in a direction parallel to the plane, the ceramic base is rotated, and additional winding is performed. .
＜端部加圧工程＞
第二巻き付け工程後の端部加圧工程では、クロロプレンゴム製の基台を用い、クロロプレンゴム製の基台をあらかじめ８０℃に加熱した。端部加圧工程では、シリコンゴム製の押し当て部を用いた。
<End pressurization process>
In the end pressure step after the second winding step, a chloroprene rubber base was heated to 80 ° C. in advance using a chloroprene rubber base. In the end pressure process, a pressing part made of silicon rubber was used.
端部加圧工程では、セラミック基体を基台の平面に設置した。このとき、セラミック基体においてセラミック軸の表面上に位置するセラミックシートｃの両端部を基台の平面に対向させた。 In the end pressurizing step, the ceramic base was placed on the plane of the base. At this time, both ends of the ceramic sheet c located on the surface of the ceramic shaft in the ceramic base were opposed to the plane of the base.
次に、押し当て部を基台の平面に向かって垂直移動させ、押し当て部の平面と基台の平面との間にセラミック基体を挟み込んだ。これにより、セラミックシートｃの両端部を４０秒間加圧した。 Next, the pressing portion was vertically moved toward the plane of the base, and the ceramic base was sandwiched between the plane of the pressing portion and the plane of the base. Thereby, both ends of the ceramic sheet c were pressurized for 40 seconds.
端部加圧工程後、セラミック基体を、１５００〜１６００℃の還元雰囲気炉で焼成した。焼成後、電極パッドの表面に下地Ｎｉめっきを形成した。Ａｕ−Ｃｕからなるロウを用いて、下地Ｎｉめっきに金属リードをロウ付けして、実施例１のセラミックヒーターを得た。ロウ付けには真空炉を使用した。実施例１のセラミックヒーターでは、セラミック軸からのセラミックシートｃの剥離が確認されなかった。 After the edge pressing step, the ceramic substrate was fired in a reducing atmosphere furnace at 1500 to 1600 ° C. After firing, an underlying Ni plating was formed on the surface of the electrode pad. Using a solder made of Au—Cu, a metal lead was brazed to the underlying Ni plating to obtain a ceramic heater of Example 1. A vacuum furnace was used for brazing. In the ceramic heater of Example 1, peeling of the ceramic sheet c from the ceramic shaft was not confirmed.
［外観検査］
第一巻き付け工程後、第二巻き付け工程を行う前の実施例１のセラミック基体の外観検査を行い、外観不良の有無を調べた。なお、外観不良とは、セラミック軸からのセラミックシートｃの剥離を意味する。外観検査の結果、実施例１のセラミック基体には外観不良がなかった。
[Visual inspection]
After the first winding process, the appearance of the ceramic substrate of Example 1 before performing the second winding process was examined to check for appearance defects. The appearance defect means peeling of the ceramic sheet c from the ceramic shaft. As a result of the appearance inspection, the ceramic substrate of Example 1 had no appearance defect.
（実施例２）
第一巻き付け工程における基台の移動速度を５００ｍｍ／ｓｅｃに調整したこと以外は、実施例１と同様の方法で、第一巻き付け工程だけを行い、実施例２のセラミック基体を形成した。実施例１と同様の外観検査の結果、実施例２のセラミック基体には外観不良がなかった。
(Example 2)
A ceramic substrate of Example 2 was formed by performing only the first winding process in the same manner as in Example 1 except that the moving speed of the base in the first winding process was adjusted to 500 mm / sec. As a result of appearance inspection similar to that of Example 1, the ceramic substrate of Example 2 had no appearance defect.
（比較例１）
比較例１では、第一巻き付け工程における基台の移動速度を５００ｍｍ／ｓｅｃに調整した。また、比較例１では、板状の押し当て部の代わりに、シリコンゴムで形成された表面を有するローラーを用いた。以上の事項以外は実施例１と同様の方法で、第一巻き付け工程だけを行い、比較例１のセラミック基体を形成した。実施例１と同様の外観検査の結果、比較例１のセラミック基体には外観不良が発見された。また、この外観不良は、ローラーの空回りに起因することが判明した。
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, the moving speed of the base in the first winding step was adjusted to 500 mm / sec. In Comparative Example 1, a roller having a surface formed of silicon rubber was used instead of the plate-like pressing portion. Except for the above items, only the first winding step was performed in the same manner as in Example 1, and the ceramic substrate of Comparative Example 1 was formed. As a result of an appearance inspection similar to that of Example 1, an appearance defect was found in the ceramic substrate of Comparative Example 1. Moreover, it turned out that this external appearance defect originates in the idle rotation of a roller.
実施例と比較例との比較から、実施例では、セラミックシートｃの剥離を起こすことなく、基台移動速度を速めることができ、結果としてタクトタイムを短くできることが確認された。 From the comparison between the example and the comparative example, in the example, it was confirmed that the base moving speed can be increased without causing the ceramic sheet c to peel off, and as a result, the tact time can be shortened.
［硬度及び摩擦係数の測定］
実施例１で用いたシリコンスポンジ製の基台、クロロプレンゴム製の基台、シリコンゴム製の押し当て部それぞれの硬度及び静摩擦係数を測定した。硬度の測定は、デュロメータ：ＪＩＳ−Ｋ−７２１５法を用いて行った。静摩擦係数の測定は、ＪＩＳ−Ｋ−７１２５法を用いて行った。
[Measurement of hardness and friction coefficient]
The hardness and static friction coefficient of the silicon sponge base, the chloroprene rubber base, and the silicon rubber pressing part used in Example 1 were measured. The hardness was measured using a durometer: JIS-K-7215 method. The static friction coefficient was measured using JIS-K-7125 method.
シリコンスポンジ製の基台のデュロメータ硬度は、１２であった。シリコンスポンジ製の基台の静摩擦係数は、１．６であった。 The durometer hardness of the base made of silicon sponge was 12. The coefficient of static friction of the base made of silicon sponge was 1.6.
クロロプレンゴム製の基台のデュロメータ硬度は、７０であった。クロロプレンゴム製の基台の静摩擦係数は、０．４であった。 The durometer hardness of the chloroprene rubber base was 70. The static friction coefficient of the chloroprene rubber base was 0.4.
シリコンゴム製の押し当て部のデュロメータ硬度は、５０であった。シリコンゴム製の押し当て部の静摩擦係数は、１０であった。 The durometer hardness of the pressing portion made of silicon rubber was 50. The static friction coefficient of the pressing part made of silicon rubber was 10.
（実施例３）
実施例３では、下記の方法で、アクチエータの駆動素子を作製した。
(Example 3)
In Example 3, an actuator driving element was manufactured by the following method.
まず、ＰＺＴ（ＰｂＺｒＯ３・ＰｂＴｉＯ３）を主成分とする圧電セラミックス組成物のセラミックス粉体を溶剤、分散剤、バインダ、可塑剤等と混合してスラリーを調製した。ブレードを使用して、スラリーを平面上で一定の厚さのシート状に引き伸ばした。シート状のスラリーから溶剤を蒸発させて乾燥して、グリーンシートを得た。 First, a ceramic powder of a piezoelectric ceramic composition containing PZT (PbZrO 3 .PbTiO 3 ) as a main component was mixed with a solvent, a dispersant, a binder, a plasticizer, and the like to prepare a slurry. Using a blade, the slurry was stretched into a sheet of constant thickness on a flat surface. The solvent was evaporated from the sheet-like slurry and dried to obtain a green sheet.
グリーンシートの表面に、スクリーン印刷で、ペースト状の電極材料を所定の厚さに印刷し、第１の電極部及び第２の電極部を形成した。各電極が印刷されたグリーンシートを所定の大きさに切断するにより、表面に第１の電極部が形成された薄板状の第１の圧電素子と、表面に第２の電極部が形成された第２の圧電素子とを、作製した。 On the surface of the green sheet, a paste-like electrode material was printed to a predetermined thickness by screen printing to form a first electrode portion and a second electrode portion. By cutting the green sheet on which each electrode is printed into a predetermined size, a thin plate-like first piezoelectric element having a first electrode portion formed on the surface and a second electrode portion formed on the surface are formed. A second piezoelectric element was produced.
第１の圧電素子の上に第２の圧電素子を積層して貼り合わせることにより、積層体（セラミックシート）を形成した。なお、積層体の形成工程では、第１の圧電素子の電極部が形成された表面と、第２の圧電素子の電極部が形成されていない面とを対向させた。また、積層体の形成工程では、下側に位置する第１の圧電素子の電極部の端部を露出させるため、上側に位置する第２の圧電素子の端部に切り欠き部を形成した。 A laminated body (ceramic sheet) was formed by laminating and bonding the second piezoelectric element on the first piezoelectric element. In the step of forming the laminated body, the surface on which the electrode portion of the first piezoelectric element was formed was opposed to the surface on which the electrode portion of the second piezoelectric element was not formed. Moreover, in the formation process of a laminated body, in order to expose the edge part of the electrode part of the 1st piezoelectric element located below, the notch part was formed in the edge part of the 2nd piezoelectric element located above.
各圧電素子に用いたものと同様の圧電セラミックス組成物を含むスラリーを押し出し成型することにより、円筒状の中軸（セラミック軸）を作製した。 A cylindrical middle shaft (ceramic shaft) was manufactured by extruding a slurry containing a piezoelectric ceramic composition similar to that used for each piezoelectric element.
積層体（セラミックシート）を構成する第１の圧電素子を中軸（セラミック軸）に対向させた状態で、実施例１と同様に、第一巻き付け工程及び第二巻き付け工程を実施した。これらの工程により、積層体を中軸に巻き付けで、円筒状のセラミック基体を形成した。 The first winding step and the second winding step were performed in the same manner as in Example 1 with the first piezoelectric element constituting the multilayer body (ceramic sheet) facing the middle shaft (ceramic shaft). Through these steps, the laminated body was wound around the central shaft to form a cylindrical ceramic substrate.
得られたセラミック基体を所定の温度条件で焼成した後、第１及び第２の電極部にそれぞれリード線を接続した。そして、リード線間に所定の直流高電圧を印加して各圧電素子を分極させ、圧電変換素子を得た。圧電変換素子を所望の長さに切断し、実施例３のアクチエータの駆動素子を得た。 After the obtained ceramic substrate was fired under a predetermined temperature condition, lead wires were connected to the first and second electrode portions, respectively. Then, a predetermined high DC voltage was applied between the lead wires to polarize each piezoelectric element to obtain a piezoelectric conversion element. The piezoelectric transducer was cut to a desired length to obtain the actuator drive element of Example 3.
実施例１と同様の外観検査の結果、実施例３のセラミック基体には外観不良がなかった。 As a result of an appearance inspection similar to that of Example 1, the ceramic substrate of Example 3 had no appearance defect.
２・・・セラミックヒーターの評価装置、４，４ａ・・・基台、６・・・支持台、８・・・押し当て部、１０・・・支持体、１１・・・セラミック基体、１２・・・セラミックシート、１３・・・セラミック軸、１４・・・発熱部、１５・・・引き出し部、１６・・・電極部、１７・・・金属リード、１８・・・垂直方向移動機構、２０・・・平行方向移動機構、２２・・・接着剤、１１０・・・圧電変換素子、１１１・・・第１の圧電素子、１１２・・・第２の圧電素子、１１１ａ・・・第１の電極部、１１２ａ・・・第２の電極部、１１３・・・中軸（セラミック軸）。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
セラミック電子部品の製造方法。 A ceramic sheet is placed on the plane of the base, a ceramic shaft is placed on the end of the ceramic sheet, and the ceramic sheet and the ceramic shaft are sandwiched between the plane of the pressing portion and the plane of the base. First winding for forming a ceramic base by winding the ceramic sheet around the rotating ceramic shaft by moving at least one of the base or the pressing portion in parallel with the plane of the base. Comprising the steps,
Manufacturing method of ceramic electronic components.
請求項１に記載のセラミック電子部品の製造方法。 By sandwiching the ceramic base between the plane of the pressing portion and the plane of the base, and moving at least one of the base or the pressing portion in parallel to the plane of the base A second winding step of rotating the ceramic substrate,
The method for manufacturing a ceramic electronic component according to claim 1.
請求項２に記載のセラミック電子部品の製造方法。 The hardness of the base in the second winding step is higher than the hardness of the base in the first winding step,
A method for manufacturing a ceramic electronic component according to claim 2.
請求項１〜３のいずれか一項に記載のセラミック電子部品の製造方法。 In the state where the end of the ceramic sheet located on the surface of the ceramic shaft in the ceramic base is opposed to the plane of the pressing section or the plane of the base, the plane of the pressing section and the plane of the base An end pressurizing step of sandwiching the ceramic substrate between
The manufacturing method of the ceramic electronic component as described in any one of Claims 1-3.
請求項１〜４のいずれか一項に記載のセラミック電子部品の製造方法。 The ceramic electronic component is a ceramic heater;
The manufacturing method of the ceramic electronic component as described in any one of Claims 1-4.
前記押し当て部の平面と対向する平面を有する基台と、
前記押し当て部又は前記基台の少なくともいずれかを、前記基台の平面に垂直な方向に移動させる垂直方向移動機構と、
前記押し当て部又は前記基台の少なくともいずれかを、前記基台の平面に平行な方向に移動させる平行方向移動機構と、
を備える、
セラミック電子部品の製造装置。 A pressing portion having a flat surface;
A base having a plane opposite to the plane of the pressing portion;
A vertical movement mechanism for moving at least one of the pressing portion and the base in a direction perpendicular to the plane of the base;
A parallel direction moving mechanism for moving at least one of the pressing portion or the base in a direction parallel to the plane of the base;
Comprising
Manufacturing equipment for ceramic electronic components.
請求項６に記載のセラミック電子部品の製造装置。 The ceramic electronic component is a ceramic heater;
The apparatus for manufacturing a ceramic electronic component according to claim 6.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013042799A1 (en) | 2011-09-22 | 2013-03-28 | Yazaki Corporation | Connector and integrally molded product |
| JPWO2021070763A1 (en) * | 2019-10-11 | 2021-04-15 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002103315A (en) * | 2000-09-28 | 2002-04-09 | Ibiden Co Ltd | Apparatus and method for winding ceramic sheet material round and method for manufacturing ceramic heater |
| JP2002103316A (en) * | 2000-09-28 | 2002-04-09 | Ibiden Co Ltd | Winding method for ceramic sheet material, and manufacturing method of ceramic heater |
| JP2005131885A (en) * | 2003-10-29 | 2005-05-26 | Kyocera Corp | Manufacturing method for ceramic body and ceramic heater |
| JP3694408B2 (en) * | 1998-10-02 | 2005-09-14 | 日本特殊陶業株式会社 | Manufacturing method of ceramic heater |
-
2011
- 2011-03-11 JP JP2011054256A patent/JP5370396B2/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3694408B2 (en) * | 1998-10-02 | 2005-09-14 | 日本特殊陶業株式会社 | Manufacturing method of ceramic heater |
| JP2002103315A (en) * | 2000-09-28 | 2002-04-09 | Ibiden Co Ltd | Apparatus and method for winding ceramic sheet material round and method for manufacturing ceramic heater |
| JP2002103316A (en) * | 2000-09-28 | 2002-04-09 | Ibiden Co Ltd | Winding method for ceramic sheet material, and manufacturing method of ceramic heater |
| JP2005131885A (en) * | 2003-10-29 | 2005-05-26 | Kyocera Corp | Manufacturing method for ceramic body and ceramic heater |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013042799A1 (en) | 2011-09-22 | 2013-03-28 | Yazaki Corporation | Connector and integrally molded product |
| JPWO2021070763A1 (en) * | 2019-10-11 | 2021-04-15 | ||
| WO2021070763A1 (en) | 2019-10-11 | 2021-04-15 | 日本碍子株式会社 | Electrode-embedded ceramic structure |
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