特開 2020-200198 電子部品焼成用セッター

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2020-200198(P2020-200198A)

(43)【公開日】2020年12月17日

(54)【発明の名称】電子部品焼成用セッター

(51)【国際特許分類】

   C04B 41/87 20060101AFI20201120BHJP

   H01M 8/12 20160101ALI20201120BHJP

   H01M 4/88 20060101ALI20201120BHJP

   H01M 4/86 20060101ALI20201120BHJP

   C04B 38/00 20060101ALI20201120BHJP

【ＦＩ】

   C04B41/87 R

   H01M8/12 101

   H01M4/88 T

   H01M4/86 U

   C04B38/00 303Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2019-105866(P2019-105866)

(22)【出願日】2019年6月6日

(71)【出願人】

【識別番号】714010207

【氏名又は名称】株式会社レプトン

(74)【代理人】

【識別番号】100109793

【弁理士】

【氏名又は名称】神谷 惠理子

(72)【発明者】

【氏名】山岸 直哉

(72)【発明者】

【氏名】加藤 竜

(72)【発明者】

【氏名】井前 憲司

【テーマコード（参考）】

4G019

5H018

5H126

【Ｆターム（参考）】

4G019FA15

5H018AA06

5H018AS03

5H018BB01

5H018BB08

5H018BB12

5H018EE12

5H018EE13

5H018HH03

5H018HH04

5H018HH05

5H126BB06

(57)【要約】

【課題】 作成する電子部品の組成に与える影響が抑制され、且つ繰り返し使用することができる耐久性に優れた焼成用セッターを提供する。
【解決手段】 Ａｌ_２Ｏ_３及びＳｉＯ_２の含有量比（重量比）が６５：３５〜９３：７のアルミノケイ酸系セラミックスからなる基板；及び該基板の片面に積層一体化されていて、被焼成物の載置面を形成する、ＣｅＯ_２を６５重量％以上含有するセリア層を含む。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ａｌ_２Ｏ_３及びＳｉＯ_２の含有量比（重量比）が６５：３５〜９３：７のアルミノケイ酸系セラミックスからなる基板；及び
該基板の少なくとも片面に積層一体化されていて、被焼成物の載置面を形成する、ＣｅＯ_２を６５重量％以上含有するセリア層
を含む電子部品焼成用セッター。

【請求項2】

前記基板の全気孔率は、５〜５０％である請求項１に記載の電子部品焼成用セッター。

【請求項3】

前記セリア層の厚みは３０〜２００μｍである請求項１又は２に記載の電子部品焼成用セッター。

【請求項4】

前記セリア層には、Ｇｄ，Ｓｍ，Ｙ，及びＬａからなる群より選択される少なくとも１種が、０〜３５重量％含有されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子部品焼成用セッター。

【請求項5】

固体酸化物形燃料電池の空気極の焼成用である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子部品焼成用セッター。

【請求項6】

焼成用セッター表面に載置された、空気極用原料を焼成する工程を含む固体酸化物形燃料電池の空気極の製造方法において、
前記焼成用セッターとして、Ａｌ_２Ｏ_３及びＳｉＯ_２の含有量比（重量比）が６５：３５〜９３：７のアルミノケイ酸系セラミックスからなる基板の少なくとも片面に、ＣｅＯ_２を６５重量％以上含有するセリア層が積層一体化された電子部品焼成用セッターを使用し、
前記セリア層上で、前記空気極原料の焼成が行われることを特徴とする固体酸化物形燃料電池の空気極の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）の空気極等の電子部品の製造に用いる焼成用セッター、及びこれを用いたＳＯＦＣの空気極の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

電子部品焼成用治具（焼成用セッター）としては、耐熱性、化学安定性等の観点から、
一般に、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）系、あるいはムライト（Ａｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂）系セラミックス製板が用いられている。
しかしながら、これらの焼成用セッターと、被焼成物であるグリーンシート等のプレ成形体の材料とが反応し、得られたセラミックス製電子部品の組成が変化（汚染）してしまう場合がある。

【0003】

作成しようとする電子部品の汚染は、電子部品の特性低下の原因となるため、焼成用セッターとの反応を抑制する必要がある。
例えば、特開平１１−２４０７６９号（特許文献１）では、被焼成物であるグリーンシートやその表面の導体ペーストとの反応がおこらず、グリーンシートの焼成を効率よく行うことができる電子部品焼成用セッターとして、アルミナ含有量７５重量％以上、シリカ含有量２５重量％未満で、通気率５×１０^-2ｃｍ²以上である電子部品焼成用セッターが提案されている。

【0004】

また、特開２００２−１０４８９１号（特許文献２）では、焼成用セッターと被焼成物原料との反応を抑制して、安定した特性を示す高品質な電子部品を製造できる焼成用セッターとして、Ａｌ₂Ｏ₃系、Ａｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系、Ａｌ₂Ｏ₃−ＭｇＯ系、ＳｉＣ−ＳｉＯ_２系、ＳｉＣ−ＳｉＮ₃系セラミックス製板の表面層を、ジルコニア、安定化ジルコニア、及び部分安定化ジルコニアからなる群から選ばれる少なくとも１種のジルコニアを９９．５重量％以上含有する表面層とすることが提案されている。

【0005】

ところで、近年、酸化物イオン伝導体を電解質に用いた固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ：Solid Oxide Fuel Cell）は、高いエネルギー変換効率を有するとして、関心が高まっている。ＳＯＦＣの空気極（空気中の酸素分子が外部回路から電子を受け取って酸素イオンとなる極）は、一般に、原料となるペロブスカイト構造の金属酸化物粉末を含有するスラリーを、所定形状にプレ成形し、得られたプレ成形体を８００〜１５００℃の高温で焼成することにより、あるいは予め作製した燃料極及び電解質層を含むＳＯＦＣ部材上に、前記空気極原料用スラリーを塗布し、焼成することにより製造される。

【0006】

特開２０１５−２０３５号公報（特許文献３）には、ＳＯＦＣ用空気極製造のための焼成において、Ａｌ_２Ｏ_３製のセッターを用いて焼成した場合、Ａｌ₂Ｏ₃が空気極表面の金属酸化物と反応し、得られる空気極の組成が変化して、セル性能が低下するという問題が指摘されている。
特許文献３では、かかる問題を解決するために、セッター材料として、ＣｅＯ_２または異元素を添加したＣｅＯ_２を用いる（請求項２）、あるいは、アルミナ製又はジルコニア製の板の表面に、ＣｅＯ_２膜又は異元素を添加したＣｅＯ_２膜を塗布して焼結したセッターを用いる（請求項３）ことが提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開平１１−２４０７６９号

【特許文献2】特開２００２−１０４８９１号公報

【特許文献3】特開２０１５−２０３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

電子部品に対する近年の厳しい要求に応えるためには、焼成用セッターと被焼成物材料が反応しないことが重要である。
また、製造現場では、焼成用セッターを繰り返し使用することが行われていることから、焼成温度への加熱、冷却が繰り返されるヒートサイクルにおいても、焼成用セッターの表層部の状態、組成変化が小さいことが要求される。そして、焼成用セッターが、セラミックス製基板表面を、被焼成物材料との反応性が低い被膜で被覆している被膜付きセラミックス板の場合には、被膜の耐久性が要求される。

【0009】

本発明は、このような要求に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、作成される電子部品（特にＳＯＦＣ用空気極）の組成に与える影響が抑制され、且つ繰り返し使用することができる耐久性に優れた焼成用セッターを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の焼成用セッターは、電子部品焼成用セッターであって、Ａｌ_２Ｏ_３及びＳｉＯ_２の含有量比（重量比）が６５：３５〜９３：７のアルミノケイ酸系セラミックスからなる基板；及び該基板の少なくとも片面に積層一体化されていて、被焼成物の載置面を形成する、ＣｅＯ_２を６５重量％以上含有するセリア層を含む。

【0011】

前記基板の全気孔率は、５〜５０％であることが好ましい。また、前記セリア層の厚みは３０〜２００μｍであることが好ましい。
前記セリア層には、Ｇｄ，Ｓｍ，Ｙ，及びＬａからなる群より選択される少なくとも１種が、０〜３５重量％含有されていてもよい。

【0012】

本発明の電子部品焼成用セッターは、固体酸化物形燃料電池の空気極の焼成用セッターとして好適である。
本発明の固体酸化物形燃料電池の空気極の製造方法は、上記本発明の焼成用セッターを用いて、空気極用原料を焼成する工程を含む方法であり、前記セリア層上で、前記空気極原料の焼成が行われることを特徴としている。

【発明の効果】

【0013】

本発明の電子部品焼成用セッターは、被焼成物の載置面が、被焼成物との反応性が低いセリア層で構成され、しかも当該セリア層は基板と積層一体化されていて、優れた密着性を有し、耐久性に優れている。したがって、品質に対する要求が厳しい電子部品の製造に使用する焼成用セッターとして繰り返し利用できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の電子部品焼成用セッターの構成を示す模式図である。

【図2】剥離試験方法を説明するための図である。

【図3】Ｘ線回折の結果を示すチャートであり、図３（Ａ）は焼成用セッターＮｏ．１、図３（Ｂ）は焼成用セッターＮｏ．７の分析結果である。

【図4】１１００℃で空気極を焼成した後の焼成用セッターの載置面を撮像した写真である。

【図5】１１５０℃で空気極を焼成した後の焼成用セッターの載置面を撮像した写真である。

【図6】１２００℃で空気極を焼成した後の焼成用セッターの載置面を撮像した写真である。

【図7】１２５０℃で空気極を焼成した後の焼成用セッターの載置面を撮像した写真である。

【図8】空気極の導電率の測定結果を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

図１は、本発明の電子部品焼成用セッターの一実施形態の構成を示す模式図である。
図１に示す焼成用セッター１は、Ａｌ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２系セラミック製基板２の片面に、被焼成物の載置面３ａを構成するセリア層３が積層された積層構造を有している。換言すると、Ａｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系セラミック製基板２の表面が、セリア膜３で被覆された焼成用セッターである。

【0016】

〔基板〕
基板１を構成するＡｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系セラミックスにおけるＡｌ₂Ｏ₃及びＳｉＯ₂の含有量比（重量比）が６５：３５〜９３：７であり、好ましくは７０：３０〜９０：１０であり、より好ましくは７５：２５〜８５：１５である。

【0017】

Ａｌ_２Ｏ_３は耐熱性に優れている。しかしながら基板のアルミナの含有率が高くなりすぎると、密着性に優れたセリア膜の形成が困難となる傾向にある。密着性の低い被膜は、焼成用セッターの繰り返し使用が困難となり、焼成用セッターとしての耐久性、寿命が劣る原因となる。
一方、ＳｉＯ_２は反応性が高く、セリア膜の形成（焼成）時に、ＣｅＯ_２と反応しやすい。ＳｉＯ_２成分のセリア層への移行、ＣｅＯ_２とＳｉＯ_２との反応が進みすぎると、形成されるセリア膜表面がざらつくなどして、ひいては被焼成物の品質に影響を及ぼすおそれがある。

【0018】

セラミックス製基板２の全気孔率は、５〜５０％であることが好ましく、より好ましくは２０〜４０％である。ここで全気孔率とは、セラミックス製基板の閉気孔及び開気孔の総量の割合をいう。基板２の表層部の気孔は、被膜との密着性向上に寄与できることから高い方が好ましいが、気孔率が高くなりすぎると、基板の強度低下の原因となる。好適な気孔率は、セラミックス製基板のセラミックス材料に依存し、セラミックス製基板におけるアルミナの含有率が高い程、気孔率も高い方が被膜密着性の観点からは好ましい傾向にある。

【0019】

以上のような構成を有するＡｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系セラミックス製基板の製造方法は、特に限定しない。原料となるＡｌ₂Ｏ₃粉末及びＳｉＯ₂粉末を、製造しようとするアルミノケイ酸セラミックスの含有量比率に対応する割合で混合して、原料混合粉を調製する。得られた原料混合粉を、水又は有機溶剤中に添加混合して、原料スラリー液を調製し、これを型枠に流し込んで焼成する湿式法；前記原料混合粉を直接型枠に充填してプレスした後、焼成する乾式法のいずれの方法も採用できる。

【0020】

使用するＡｌ₂Ｏ₃粉末の平均粒子径０．５〜１０μｍ、好ましくは０．５〜３μｍである。また、使用するＳｉＯ₂粉末の平均粒子径０．５〜１０μｍ、好ましくは０．５〜３μｍである。これらの粒子が大きくなりすぎると作製される基板の気孔率が大きくなりすぎる傾向があり、これらの粒子が小さくなりすぎると、基板の気孔率が小さくなりすぎる傾向にある。

【0021】

前記焼成は、一般に１５００〜１７００℃で、１〜３時間程度保持することにより行う。
以上のような基板の製造方法において、使用する原料粉末（Ａｌ₂Ｏ₃粉末及びＳｉＯ₂粉末）の平均粒子径、粒度分布、焼成温度、焼成時間を調整することにより、基板の気孔率を調節することができる。

【0022】

なお、基材の成分については、主成分として、Ａｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂を９５重量％以上含有していればよい。Ａｌ₂Ｏ₃及びＳｉＯ₂以外の成分としては、特に限定しないが、Ｍｇ、Ｙ、Ｎａ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｃｏなどが挙げられる。

【0023】

〔セリア層〕
上記基板２の表面に積層されたセリア層３は、セリア層３の表面が被焼成物の載置面３ａとなる。

【0024】

当該セリア層３の組成は、ＣｅＯ_２の含有率が６５重量％以上であり、好ましくは８０重量％以上であり、より好ましくは９０重量％以上、さらに好ましくは９５重量％以上である。
セリア層には、３５重量％未満であれば、ＣｅＯ_２以外に、Ｇｄ，Ｓｍ，Ｙ，及びＬａからなる群より選択される少なくとも１種を含有してもよい。すなわち、ガドリニウムドープセリア（（Ｇｄ_1-xＣｅ_x）Ｏ_２）、サマリウムドープセリア（（Ｓｍ_1-xＣｅ_x）Ｏ₂）、イットリアドープセリア（（Ｙ_1-xＣｅ_x）Ｏ_２）、ランタンドープセリア（（Ｌａ_1-xＣｅ_x）Ｏ_２）（式中、ｘは０．０５〜０．４）であってもよい。

【0025】

前記セリア層の厚みは３０〜２００μｍであることが好ましく、より好ましくは５０〜１５０μｍである。
セリア層が薄すぎると、セリア層が摩耗により損傷しやすくなり、基板のＳｉＯ_２の影響を受けるおそれがある。また、繰り返し行う焼成により、セリア層の全部または一部が剥がれて、焼成用セッターとしての寿命が短くなる。一方、分厚くなりすぎると、被膜の耐久性が飽和する反面、基板に対する密着性が低下する傾向にある。

【0026】

以下に、セリア層の形成方法の一実施形態を説明する。
はじめに、セリア層の原料となる原料スラリー液を調製する。
セリア層の原料スラリー液は、原料となるＣｅＯ_２粉末を、水又は有機溶剤中で、バインダーと添加混合して、調製する。ＣｅＯ_２以外に、Ｇｄ，Ｓｍ，Ｙ，及びＬａからなる群より選択される少なくとも１種を含有する場合には、ＣｅＯ_２粉末に代えて、ガドリニウムドープセリア（（Ｇｄ_1-xＣｅ_x）Ｏ_２）、サマリウムドープセリア（（Ｓｍ_1-xＣｅ_x）Ｏ_２）、イットリアドープセリア（（Ｙ_1-xＣｅ_x）Ｏ₂）、ランタンドープセリア（（Ｌａ_1-xＣｅ_x）Ｏ_２）の粉末を用いればよい。

【0027】

原料として用いるＣｅＯ_２粉末の粒子形状は、不定形、球形、くさび形などのいずれでもよい。ＣｅＯ_２粉末のサイズとしては、平均粒子径１〜１０μｍであることが好ましく、より好ましくは４〜８μｍ、さらに好ましくは５〜７μｍである。１０μｍを超える焼結性が低く、被膜の密着性が低下する傾向にある。１μｍ未満では、過焼結が起こりやすいため、形成されるセリア層が緻密になりすぎて、クラック発生の原因となりやすい。

【0028】

原料粉の分散媒体としては、水の他、例えば、炭素数が２〜４のエタノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール等のアルキルアルコール；１−ヘキサノール等のアルコール類；アセトン、２−ブタノン等のケトン類；ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素類；ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素類；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等の酢酸エステル類、等の中から適宜選択した有機溶剤も使用できる。これらの溶剤は、単独で使用してもよいし、２種以上を適宜混合して使用してもよい。

【0029】

バインダーとしては、エチレン系共重合体、スチレン系共重合体、アクリレート系及びメタクリレート系共重合体、酢酸ビニル系共重合体、マレイン酸系共重合体、ビニルアセタール系樹脂、ビニルホルマール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ビニルアルコール系樹脂、エチルセルロース等のセルロース類及びワックス類等を用いることができる。

【0030】

原料スラリー溶液には、さらに必要に応じて、可塑剤、潤滑剤、消泡剤などの公知の添加剤を添加してもよい。

【0031】

調製した原料スラリー液を、基板２表面に塗布し、１３００〜１４００℃で焼成する。
原料スラリー液の塗布は、カーテンフロー、ローラーコーターなどを用いる方法、スプレー法、ディッピングなどにより行うことができる。生産性、生産コストの観点から、スプレー法が好ましく用いられる。

【0032】

焼成温度は、原料として使用するＣｅＯ_２粉末のサイズ、使用する基板の種類、気孔率により適宜選択されるが、一般に１３００〜１４００℃、好ましくは１３３０〜１３８０℃程度で焼成することが好ましい。
焼成温度が低すぎると、セリア層の密着性が不十分となる傾向があり、焼成温度が高くなりすぎると、基板と反応しやすくなり、結果として、セリア層の組成に影響を及ぼすことになる。

【0033】

以上のようにして、基板２表面に積層一体化したセリア層３を形成することができる。形成されたセリア層３は、基板２の界面において反応ないしＳｉＯ_２の移行により積層一体化できる。したがって、焼成用セッターを、１３００℃で３０分の加熱を３０回以上繰り返しても、セリア層が剥がれたりすることはない。また、問題となるような表面変性は認められず、安定性の高い載置面を提供できる。
そして、被焼成物の載置面を構成しているセリア層（ＣｅＯ_２含有率６５重量％以上）は電子部品原料との反応性が低いので、本発明の焼成用セッターを用いることにより、組成が安定したセラミックス製電子部品を作成することができる。このことは、セリア層自体の組成も安定していることを意味する。

【0034】

なお、図１に示す焼成用セッターは、基板の片面のみにセリア層が形成されていたが、本発明の電子部品焼成用セッターは、これに限定しない。被焼成物の載置面となる少なくとも一面がセリア膜で被膜されていればよく、基板の両面に同様のセリア層が形成されている焼成用セッター、基板全体がセリア膜で被覆されている焼成用セッターも本発明に包含される。

【0035】

以上のような構成を有する本発明の電子部品用焼成セッターは、被焼成物に対して安定的であることから、電子部品の焼成用セッターとして優れている。特に、セリア膜は、固体酸化物形燃料電池の空気極の原料であるＬａＳｒＭｎＯ_３のＬａと反応しにくい傾向にあることから、空気極の焼成用セッターとして好適である。

【0036】

〔固体酸化物形燃料電池の空気極の製造方法〕
本発明に係る固体酸化物形燃料電池の空気極の製造方法は、上記本発明の焼成用セッターを用いて、空気極原料を焼成する工程を含む方法である。
すなわち、焼成用セッター表面に載置された、空気極用原料を焼成する工程を含む固体酸化物形燃料電池の空気極の製造方法において、
前記焼成用セッターとして、Ａｌ_２Ｏ_３及びＳｉＯ_２の含有量比（重量比）が６５：３５〜９３：７のアルミノケイ酸系セラミックスからなる基板の少なくとも片面に、ＣｅＯ_２を６５重量％以上含有するセリア層が積層一体化された電子部品焼成用セッターを使用し、
前記セリア層上で、前記空気極原料の焼成が行われる。

【0037】

対象とする空気極は、燃料電池の空気極として一般に用いられている空気極、ＬａＳｒＭｎＯ_３のペロブスカイト酸化物である。
この他、ＬａＮｉ_1-xＦｅ_xＯ₃（Ｘ＝０．３〜０．９）、または、Ｌａ_1-xＳｒ_xＦｅ_1-yＮｉ_yＯ_３（Ｘ＝０．１〜０．３，Ｙ＝０．１〜０．６，Ｘ＋Ｙ＜０．７）、またはＬａ_1-xＳｒ_xＦｅ_1-yＣｏ_yＯ₃（Ｘ＝０．１〜０．３，Ｙ＝０．１〜０．６，Ｘ＋Ｙ＜０．７）、またはＬａ_1-xＳｒ_xＦｅ_1-yＣｏ_yＯ₃（Ｘ＝０．１〜０．５）も空気極材料として使用することができる。

【0038】

なお、焼成時に被焼成物との反応しにくい材料として、ジルコニア製基板又はジルコニア被覆基板が一般に知られている。本発明の焼成用セッターは、ジルコニア製基板又はジルコニア被膜と比べても、反応性が低い傾向にあり、特に空気極原料との反応性についても低い傾向にある。よって、本発明の焼成用セッターを用いることにより、汚染が少ない高品質の空気極を製造することができる。

【実施例】

【0039】

〔焼成用セッターの作製及び評価〕
（１）基板
焼成用セッターの基板として、表１に示す組成及び全気孔率を有するセラミックス製基板を用いた。

【表1】

【0040】

（２）焼成用セッターＮｏ．１−１０の作製
被膜原料として、表２に示す平均粒子径を有するＣｅＯ_２粉末を、水性媒体としてバインドセラムＷＡ３１０（三井化学株式会社製）と混合し、ＣｅＯ_２濃度６０重量％のセリア膜原料液を調製した。この原料液を、表２に示す基板にスプレー塗布し、１３５０℃で１２０分間保持し、焼成して、表２に示す被膜厚みを有する焼成用セッターを作製した。

【0041】

作成した焼成用セッターについて、被膜外観及び被膜密着性を、下記評価方法にて、評価した。結果を併せて表２に示す。

【0042】

（２）焼成用セッターＮｏ．１１の作製
被膜原料として、８重量％のＹ_２Ｏ_３を含有するＺｒＯ_２粉末（平均粒子径６μｍ）を、水性媒体であるバインドセラムＷＡ３１０（三井化学株式会社製）と混合して、ＺｒＯ_２濃度８０重量％のジルコニア膜原料液を調製した。
Ｎｏ．１と同様にして、表２に示す基板（Ｃ−１）の表面に、調製したジルコニア膜原料液をスプレー塗布し、１５００℃で１２０分間、保持して、膜厚１５０μｍのジルコニア層を形成した。
作成した焼成用セッターについて、被膜外観及び被膜密着性を、下記評価方法にて、評価した。結果を併せて表２に示す。

【0043】

（３）焼成用セッターの評価方法
（３−１）被膜外観
基板表面に形成したセリア層又はジルコニア層の外観（クラックの有無、変色、被膜表面のざらつき）を目視で観察した。
目視で判別できるようなクラック、変色、ざらつきが認められない場合には「良好」とした。

【0044】

（３−２）被膜密着性
図２に示す剥離試験用治具を用いて、被膜密着性を評価した。
すなわち、作成した焼成用セッターの被膜側にアタッチメントを介して上側引張治具に取付け、矢印方向に引っ張った。被膜が剥がれるまで引張った後、被膜剥離面を観察し、下記基準にて評価した。
密着性不良（ＮＧ）：被膜と基板の界面で剥離、
密着性良好（ＯＫ）：基板が破断し、破断面は、基板の破断面又は被膜に基板の一部が付着した状態であった。

【0045】

【表2】

【0046】

アルミナ：シリカ＝７０：３０〜９０：１０のアルミノケイ酸系セラミック製基板を用いた焼成用セッターＮｏ．１〜６は、いずれも平滑なセリア層が形成され、且つ、セリア層の基板への密着性が優れていた。したがって、これらの焼成セッターでは、安定的な載置面を提供することができる。Ｎｏ．１のセリア層について、Ｘ線回折により分析した結果を図３（Ａ）に示す。図３において、横軸は回折角度（°２θ）、縦軸は強度を示している。ＣｅＯ_２以外のピークが認められず、セリア膜と基板との反応はなかったことが確認できた。

【0047】

一方、アルミナの含有率が高い基板Ｅ、Ｆを用いた場合には、焼成後のセリア層が基板から剥がれ、セリア層を安定的に形成することができなかった（Ｎｏ．９，１０）。さらに、基板Ｅ，Ｆを用いて、焼成温度を１６００℃まであげてセリア膜の形成を試みたが、密着性の高いセリア被膜を得ることができなかった。

【0048】

アルミナ：シリカ＝９０：１０の基板Ｄの場合、気孔率が高いＤ−１では、セリア層を形成することができ、また形成されたセリア層について、基板との密着性を確保することができた（Ｎｏ．６）。しかしながら、気孔率が２０％（Ｄ−２）の場合には、セリア層を形成することができたが、密着性が不十分であった（Ｎｏ．８）。

【0049】

アルミナ：シリカ＝６０：４０の基板Ａの場合、密着性に優れたセリア層を形成することができたが、セリア層表面にざらつきが認められた。平滑表面が要求される電子部品の焼成時の載置面としては不十分である（Ｎｏ．７）。
当該セリア層について、Ｘ線回折分析を行ったところ、図３（Ｂ）のような結果を得た。すなわち、セリアのピーク強度が低下し、セリア以外のピークが複数現れた。基板との反応物がセリア層に生成していることがわかる。したがって、反応生成物又はＳｉＯ_２が被焼成物の物性に影響を及ぼすおそれがある。

【0050】

Ｎｏ．１１は、基板Ｃ−１に、ジルコニア層を形成した場合である。載置面として良好な平滑面を有し、且つ基板との密着性も優れていた。

【0051】

〔空気極の製造及び評価〕
（１）空気極の製造
上記で製造した焼成用セッターＮｏ．１及びＮｏ．１１を用いて、空気極を製造した。
空気極の製造は以下にしたがって行った。市販の燃料電池向けペロブスカイト系酸化物ＬＳＣＦ−６４２８Ｆ（第一稀元素化学工業）に、ポリビニルアルコール（最終濃度１重量％）を混合して、空気極用原料を調製した。

【0052】

この空気極原料を押出機で押し出し、直径５ｍｍの円柱成形体を得た。この円柱成形体を、焼成用セッターの載置面に載置し、焼成温度１０００℃、１１００℃、１１５０℃、１２００℃、１２５０℃の各場合について、６０分間、焼成し、空気極を作成した。
作成された空気極の組成は、Ｌａ_0.6Ｓｒ_0.4Ｃｏ_0.2Ｆｅ_0.8Ｏ_ｘ（式中ｘは、２．０〜３．０）であった。

【0053】

焼成後の焼成用セッターの載置面の様子をカメラで撮像した写真を図４〜図７（図４−図７は、各順に、１１００℃、１１５０℃、１２００℃、１２５０℃で焼成した場合）に示す。
各写真の右側が焼成用セッターＮｏ.１であり、左側が焼成用セッターＮｏ．１１である。
各写真において、黒いスジは、空気極が載置されていた部分である。焼成温度１１００℃では目立たないが、１１５０℃以上では、焼成用セッターＮｏ．１１の方が、載置部分の色変の度合いが大きかった。変色部分は、青色〜黒青色であった。空気極の組成に鑑みると、Ｃｏ、Ｆｅの一部が焼成用セッター側に移行したと考えられる。

【0054】

（２）製造した空気極の導電率
製造した空気極の導電率を、直流四端子法にて測定した。測定結果を図８に示す。図８中、横軸は焼成温度（℃）、縦軸は作成された空気極の導電率（ｓ／ｃｍ）を示す。
１２００℃以外の温度で作成された空気極の導電率は、焼成用セッターＮｏ．１を用いた方が高かった。セリア層が積層された焼成用セッターでは、空気極の組成に与える影響が少なく、所望の特性を有する空気極を製造できる。

【0055】

〔焼成用セッターの耐久性〕
Ｎｏ．１の焼成用セッターについて、以下のヒートサイクル試験を行った。かかるヒートサイクル条件は、一般的な電子部品の製造に対応する試験である。
（ａ）１００℃から１３００℃まで、２４０分かけて昇温
（ｂ）１３００℃を３０分間保持する
（ｃ）１３００℃から１００℃まで急速冷却
（ｄ）（ａ）−（ｃ）を１サイクルとして、３０サイクル繰り返した。
３０サイクル後に焼成用セッターについて、上述の剥離試験を行ったところ、被膜密着性が維持されていることが確認できた。

【産業上の利用可能性】

【0056】

本発明の電子部品焼成用セッターは、載置面が被焼成物との反応性が低いセリア層で構成され、しかも当該セリア層は耐久性に優れているので、固体酸化物形燃料電池の空気極をはじめとする電子部品の焼成用セッターとして、繰り返し使用することができ、有用である。

【符号の説明】

【0057】

１ 焼成用セッター
２ 基板
３ セリア層（セリア膜）
３ａ 載置面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】