JPH10158070A - セラミック焼結治具及びセラミック部品の製造方法 - Google Patents

セラミック焼結治具及びセラミック部品の製造方法

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JPH10158070A
JPH10158070A JP8328049A JP32804996A JPH10158070A JP H10158070 A JPH10158070 A JP H10158070A JP 8328049 A JP8328049 A JP 8328049A JP 32804996 A JP32804996 A JP 32804996A JP H10158070 A JPH10158070 A JP H10158070A
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JP
Japan
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ceramic
sintering jig
sintered body
sintering
jig
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JP8328049A
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English (en)
Inventor
Eiji Sasaki
英二 佐々木
Akira Fujiki
章 藤木
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数枚段積みして焼成する際に、セラミック
成形体同士が固着するのを解消し、製造歩留りを向上で
きるセラミック焼結治具及びセラミック部品の製造方法
を提供する。 【解決手段】 セラミック焼結治具1は、その一主面で
ある表面又は裏面に多数の凹部2を有している。各セラ
ミック焼結治具31〜3nとセラミック成形体41〜4n
を交互に重ね合わせ、複数枚段積み一体焼成した後、各
セラミック焼成体に分離する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、セラミック焼結治
具及びこれを用いたセラミック部品の製造方法に係り、
更に詳しくは、複数枚段積み焼成に用いるセラミック製
の焼結用治具、及び複数枚段積み焼成してもセラミック
成形体同士が固着せず、分離の際に欠けを生じさせるこ
との無いセラミック部品の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、セラミック部品、例えば、電子部
品としての圧電素子は、BaTiO3、PbTiO3及び
PbZrO3等を主成分とするセラミック焼結体と、こ
のセラミック焼結体の表裏面に被着形成された銀製の電
極から構成されている。
【0003】かかる誘導体素子は、通常、生産性を上げ
るために、プレス成形法などによって形成されたセラミ
ック成形体を複数枚段積みし、1000〜1300℃の
温度で一度に焼成して各セラミック成形体を焼結一体化
させた後、その表裏面に電極を被着することにより形成
されており、各セラミック成形体の表裏面のうちの少な
くとも一面には、セラミック成形体同士が焼結の際に固
着するのを防止するため、凹状線又は凸状線が形成され
ており、例えば、特開昭61−117152号公報に
は、このようなセラミック部品の製造方法が開示されて
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のセラミック部品の製造方法においては、セラ
ミック成形体の表面及び/又は裏面に凹状線又は凸状線
が形成されているものの、凹凸を設けている部分の間隔
が広いことから、複数枚段積みした場合には、セラミッ
ク成形体同士はほぼ面接触状態となり接触部分が未だ多
く、焼成の際の固着を完全には解消し得ないという課題
があった。
【0005】また、凹凸を線状に設けているので、固着
したセラミック焼結体を焼成後に強制的に分離すると、
各セラミック焼結体がその凹凸線に沿って割れ・欠けを
生じたり、完全に分離できないものが製造されたりし
て、製造歩留りを著しく低下させるという課題もあっ
た。
【0006】本発明は、このような従来技術の有する課
題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、複数枚段積みして焼成する際に、セラミック成形体
同士が固着するのを解消し、製造歩留りを向上できるセ
ラミック焼結治具及びセラミック部品の製造方法を提供
することにある。
【0007】また、本発明の他の目的は、セラミック成
形体を焼成した後に研磨する必要のないセラミック部品
の製造方法を提供することにある。更に、本発明の更に
他の目的は、セラミック成形体と凹部を設けたセラミッ
ク焼結治具とを複数枚交互に重ね合わせることにより、
段積みする際の互いの端面位置合わせを容易にし、セラ
ミック成形体の反りを回避できるセラミック部品の製造
方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意研究した結果、特定のセラミック焼結
治具をセラミック成形体間に配置することにより、上記
目的が達成できることを見出し、本発明を完成するに至
った。
【0009】即ち、本発明のセラミック焼結治具は、複
数のセラミック成形体を積み上げて焼成する際に、これ
らセラミック成形体間に配置するセラミック製の焼結用
治具であって、少なくとも一主面に凹部及び/又は貫通
孔を配設して成ることを特徴とする。ここで、「主面」
とは、積み上げ方向に垂直な面をいうものとし、セラミ
ック焼結治具がシート状をなす場合には、その側面以外
の面である表面及び/又は裏面を意味するものとする。
【0010】また、本発明のセラミック部品の製造方法
は、上述のセラミック焼結治具を用いてセラミック部品
を製造するに当たり、セラミック成形体と上記セラミッ
ク焼結治具とを交互に重ね合わせて積み上げ、次いで、
そのまま状態で複数枚段積み一体焼成してセラミック焼
結体を得、しかる後、得られたセラミック焼結体をそれ
ぞれ分離することを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の焼結治具及び製造
方法について詳細に説明する。上述の如く、本発明のセ
ラミック焼結治具は、少なくとも一主面に凹部若しくは
貫通孔又はこの両者を有する。図1(a)及び(b)
は、本発明のセラミック焼結治具の一実施形態を示す平
面及び断面図であって、セラミック焼結治具1は、その
一主面である表面又は裏面に多数の凹部2を有してい
る。
【0012】また、本焼結治具において、凹部2は両主
面に設けてもよく、例えば、図2(a)及び(b)に示
す本焼結治具の他の実施形態では、セラミック焼結治具
1の両主面(表面と裏面)に、凹部2が多数形成されて
いる。更に、本焼結治具においては、凹部の代わりに貫
通孔を設けてもよく、例えば、図3(a)及び(b)に
示す本焼結治具の更に他の実施形態では、セラミック焼
結治具1の主面間に多数の貫通孔2’が設けられてい
る。
【0013】次に、本焼結治具の製造方法について説明
する。本焼結治具は、セラミック粉末を仮焼成して粉砕
し、適当なバインダー、可塑剤、分散媒を加えて、押出
し法によりシート状に成形したものを所定形状に打ち抜
き加工し、しかる後、約1200℃の温度で焼成してセ
ラミック焼結体を得、得られた焼結体の少なくとも一主
面に凹部及び/又は貫通孔を形成することにより、製造
することができる。
【0014】上記凹部の形成方法は、特に限定されるも
のではないが、サンドブラスト処理やガラスビーズブラ
スト処理及びレーザードリル加工などにより形成するこ
とができる。また、上記貫通孔の形成方法も、特に限定
されるものではなく、レーザードリル加工などにより貫
通孔を形成できる。
【0015】次に、本発明のセラミック部品の製造方法
について説明する。本製造方法では、上述のようにして
得られた焼結治具と、得ようとするセラミック部品にな
るべきセラミック成形体とを、図4(a)及び(b)に
示すように交互に重ね合わせて複数枚段積みし、そのま
ま状態で一体焼成する。なお、図4(a)は図1に示し
た焼結治具を用いた例であり、図4(b)は図2に示し
た焼結治具を用いた例を示している。
【0016】図4(a)及び(b)から明らかなよう
に、本製造方法では、各セラミック焼結治具31〜3n
セラミック成形体41〜4nとは、点接触しており、両者
の接合面積は小さい。従って、上記一体焼成の際にセラ
ミック成形体のそれぞれが固着することが皆無となる。
【0017】また、本製造方法においては、セラミック
焼結治具とセラミック成形体とが同一の組成を有するよ
うにすることが好ましい。この理由は、セラミック焼結
治具とセラミック成形体とを重ね合わせ、複数枚段積み
一体焼成した場合、セラミック焼結治具とセラミック成
形体が反応してセラミック成形体の組成が変化すること
を防止するためである。
【0018】具体的には、得ようとするセラミック部品
が、BaTiO3、PbTiO3及びPbZrO3等を主
成分とする圧電素子に関するセラミック焼結体である場
合には、これに応じて、セラミック焼結治具もBaTi
3、PbTiO3及びPbZrO3を主成分とするセラ
ミック焼結体から構成するのが好ましい。
【0019】更に、セラミック焼結治具は、積み上げ方
向(段積み方向)から観察した場合に、上記セラミック
成形体の形状と同一の形状を有することが好ましい。例
えば、セラミック成形体の上記形状が矩形の場合には、
これと同一寸法の矩形、また、セラミック成形体の上記
形状が円形の場合には、これと同一径の円形とするのが
好ましい。
【0020】セラミック焼結治具とセラミック焼結体の
形状を上述のように調整することにより、それぞれを交
互に重ね合わせ複数枚段積みした際、セラミック焼結治
具とセラミック成形体との端面に位置ズレが生じても、
セラミック焼結治具の剛性を利用し、横方向から押圧す
ることで端面の位置ズレを修正できる。従って、上記一
体焼成に際し、得られるセラミック焼結体の反りが皆無
となり、セラミック成形体を焼成した後、セラミック焼
結体の表面を研磨する必要がなくなる。
【0021】
【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例により更に
詳細に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるも
のではない。 (実施例)本実施例では、セラミック焼結治具及びセラ
ミック成形体双方の材質をBaTiO3とし、両者を図
4に示すように複数枚段積みし、一体焼成した。
【0022】図5により、複数の凹部を形成したセラミ
ック焼結治具の製造の手順を説明する。まず、主として
BaTiO3から成る原料粉末にバインダーを加えて混
練体を作製し、次いで、押出し製法で厚さ0.5mmの
シート状体を得た。得られたシート状体をφ20mmの
金型で100枚打抜き、1200℃の温度で焼結し、φ
15mmのセラミック焼結体を得た。しかる後、この焼
結体の一主面にφ20μmのサンドで2分間ショットブ
ラストを行い複数の凹部を形成し、セラミック焼結治具
を得た。
【0023】次に、セラミック成形体シートをφ15m
mの金型で100枚打抜き、このセラミック成形体と上
記セラミック焼結治具とを交互に重ね合わせ、それぞれ
20枚ごとに段積みして、ピンセットでセラミック焼結
治具とセラミック成形体の端面位置合わせを行い、12
00℃の温度で焼結してセラミック焼結体(セラミック
部品)を得た。
【0024】しかる後、上述の如く一体焼結して得られ
たセラミック焼結体をアルコール中に浸漬し、300W
の超音波処理を1分間行ない、セラミック焼結体の分離
状態を観察した。その結果、分離しないセラミック焼結
体は皆無であり、分離率は100%であった。また、分
離したセラミック焼結体の反りは、極めて小さく、問題
にならないレベルで、歩留まりを一段と向上することが
できた。
【0025】(比較例)上記実施例で用いたセラミック
成形体シートの上面に350メッシュの型を300kg
f/cm2で押圧し、8μmの凹状線を形成し、更に、
φ15mmの金型で100枚打抜き、上記実施例と同様
の操作を繰り返しセラミック焼結体を得、その分離状況
を観察した。その結果、各々のセラミック焼結体に分離
したものは、100枚中95枚であり、分離した焼結体
のうち7枚が凹状線に沿って割れており、88枚が正常
であった。更に、セラミック焼結体の反りを測定した結
果、割れの無い88枚の焼結体の中で、0.1mm以上
の反りのある焼結体が33枚あった。この反りのほとん
どは、セラミック焼結体の縁のダレによるもので、良品
率は55%となった。
【0026】以上、本発明を実施形態及び実施例により
詳細に説明したが、本発明はこれら実施形態及び実施例
に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内にお
いて種々の変形が可能である。例えば、本発明の焼結治
具に設けた凹部及び貫通孔は、セラミック成形体との点
接触を可能にするようなものであればよく、その孔形状
などは適宜変更できる。また、焼結治具の主面には、凹
部と貫通孔の双方を設けてもよい。更に、焼結治具の平
面形状も特に限定されるものではない。
【0027】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、特定のセラミック焼結治具をセラミック成形体間に
配置することとしたため、複数枚段積みして焼成する際
に、セラミック成形体同士が固着するのを解消し、製造
歩留りを向上できるセラミック焼結治具及びセラミック
部品の製造方法を提供することができる。
【0028】また、本発明のセラミック焼結治具とセラ
ミック成形体の組成を同一とすることにより、焼成の際
にセラミック焼結治具とセラミック成形体が反応してセ
ラミック成形体の組成が変化することを防止することも
できる。更に、本発明のセラミック焼結治具とセラミッ
ク焼結体の形状を同一にすることにより、得られるセラ
ミック焼結体の反りが皆無となり、セラミック焼結体の
表面を研磨する必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の焼結治具の一実施形態を示す平面及び
断面図である。
【図2】本発明の焼結治具の他の実施形態を示す平面及
び断面図である。
【図3】本発明の焼結治具の更に他の実施形態を示す平
面及び断面図である。
【図4】本発明の焼結治具とセラミック成形体とを交互
に重ね合わせて複数枚段積みした状態を示す断面図であ
る。
【図5】本発明の焼結治具の製造手順を示す工程図であ
る。
【符号の説明】
1 セラミック焼結治具 2 凹部 2’ 貫通孔

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のセラミック成形体を積み上げて焼
    成する際に、これらセラミック成形体間に配置するセラ
    ミック製の焼結用治具であって、少なくとも一主面に凹
    部及び/又は貫通孔を配設して成ることを特徴とするセ
    ラミック焼結治具。
  2. 【請求項2】 上記セラミック成形体を焼成して得られ
    るセラミック焼結体と同一の組成を有することを特徴と
    する請求項1記載のセラミック焼結治具。
  3. 【請求項3】 上記セラミック成形体の積み上げ方向に
    おける形状と同一の形状を有することを特徴とする請求
    項1又は2記載のセラミック焼結治具。
  4. 【請求項4】 上記凹部をサンドブラスト及び/又はガ
    ラスビーズブラスト処理により設けたことを特徴とする
    請求項1〜3のいずれか1つの項に記載のセラミック焼
    結治具。
  5. 【請求項5】 上記凹部又は貫通孔をレーザードリル加
    工で設けたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1
    つの項に記載のセラミック焼結治具。
  6. 【請求項6】 請求項1〜5のいずれか1つの項に記載
    のセラミック焼結治具を用いてセラミック部品を製造す
    るに当たり、 セラミック成形体と上記セラミック焼結治具とを交互に
    重ね合わせて積み上げ、次いで、そのまま状態で複数枚
    段積み一体焼成してセラミック焼結体を得、 しかる後、得られたセラミック焼結体をそれぞれ分離す
    る、ことを特徴とするセラミック部品の製造方法。
  7. 【請求項7】 上記複数枚段積み一体焼成する際、請求
    項3記載のセラミック焼結治具を用いて、上記セラミッ
    ク成形体の端面位置合わせを行うことを特徴とする請求
    項6記載のセラミック部品の製造方法。
JP8328049A 1996-11-25 1996-11-25 セラミック焼結治具及びセラミック部品の製造方法 Pending JPH10158070A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI380972B (ja) * 2008-08-13 2013-01-01
USRE49919E1 (en) * 2013-01-02 2024-04-16 Lg Electronics Inc. Ice maker

Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI380972B (ja) * 2008-08-13 2013-01-01
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