特開 2024-140393 焼成用治具

(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】P2024140393

(43)【公開日】2024-10-10

(54)【発明の名称】焼成用治具

(51)【国際特許分類】

   C04B 35/64 20060101AFI20241003BHJP

   C23C 4/11 20160101ALI20241003BHJP

【ＦＩ】

C04B35/64

C23C4/11

【審査請求】有

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023051518

(22)【出願日】2023-03-28

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2023-09-29

(71)【出願人】

【識別番号】000004293

【氏名又は名称】ノリタケ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100117606

【弁理士】

【氏名又は名称】安部 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100121186

【弁理士】

【氏名又は名称】山根 広昭

(72)【発明者】

【氏名】大橋 智実

(72)【発明者】

【氏名】小野田 和洋

(72)【発明者】

【氏名】松永 健嗣

(72)【発明者】

【氏名】近藤 広務

【テーマコード（参考）】

4K031

【Ｆターム（参考）】

4K031AA03

4K031AB02

4K031AB08

4K031AB11

4K031BA01

4K031CB42

4K031CB43

4K031CB48

4K031DA01

4K031DA04

(57)【要約】

【課題】機械的強度が高く、温度追従性が良好な焼成用治具を提供すること。
【解決手段】ここに開示される焼成用治具１００は、被焼成材料を載置するための焼成用治具１００であってニッケルを主成分とする基材１０と、基材１０の少なくとも一部を被覆するセラミックからなる被膜２０と、を備えている。基材１０は、被焼成材料を載置するための平板部１２を有し、平板部１２は複数の貫通孔３０を有している。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被焼成材料を載置するための焼成用治具であって、
ニッケルを主成分とする基材と、
前記基材の少なくとも一部を被覆するセラミックからなる被膜と、
を備えており、
前記基材は、被焼成材料を載置するための平板部を有し、
前記平板部は、複数の貫通孔を有している、焼成用治具。

【請求項2】

前記平板部は矩形状であり、前記基材は該矩形状の平板部の２辺から上方に延び相互に対向する一対の側壁をさらに有している、請求項１に記載の焼成用治具。

【請求項3】

前記貫通孔がエッチング孔である、請求項１または２に記載の焼成用治具。

【請求項4】

前記貫通孔の平均孔径が０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下である、請求項１または２に記載の焼成用治具。

【請求項5】

前記被膜は、ジルコニア、ムライト、シリカ、および、アルミナのうち少なくとも一種を含む、請求項１または２に記載の焼成用治具。

【請求項6】

前記被膜は、セラミック溶射被膜である、請求項１または２に記載の焼成用治具。

【請求項7】

平均厚みが０．２ｍｍ以上２ｍｍ以下である、請求項１または２に記載の焼成用治具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、焼成用治具に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば積層セラミックコンデンサ（Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ Ｃｅｒａｍｉｃ
Ｃａｐａｃｉｔｏｒｓ：ＭＬＣＣ）等の電子部品の焼成には、セラミックからなる焼成用治具（焼成用容器）が用いられている。一例として、特許文献１には、セラミック製の第１線条部と、セラミック製の第２線条部と、を有し、第１線条部と第２線条部とが交差することによって、格子をなし、該格子によって画成される複数の貫通孔を有するセラミック格子体が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８－１８４３０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の比較例においては、ニッケル線材を平織りにして形成したニッケル金網にジルコニアをコートした格子体が開示されている。しかしながら、かかる格子体は、機械的強度が低いために、繰り返し使用した際には変形することが記載されている。

【0005】

ＭＬＣＣ等の小型電子部品は、性能発現性や生産性の観点からなるべく高速、短時間で焼成することが求められている。その一方で、セラミック製の焼成用治具は温度追従性が低いことが知られている。例えば特許文献１に記載されるように、セラミック製の線材を格子状に組み合わせて貫通孔を設けた場合には、焼成用治具の厚み等が大きくなりがちであり、熱容量を低くすることが難しい。このため、より高品質な電子部品を効率よく生産する観点から未だ改善の余地があった。

【0006】

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、機械的強度が高く、温度追従性が良好な焼成用治具を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

ここに開示される焼成用治具は、被焼成材料を載置するための焼成用治具であって、ニッケルを主成分とする基材と、上記基材の少なくとも一部を被覆するセラミックからなる被膜と、を備えている。上記基材は、被焼成材料を載置するための平板部を有し、上記平板部は複数の貫通孔を有している。

【0008】

かかる構成によれば、金属製（例えばニッケル）の基材と被膜とを有することにより、焼成用治具の機械的強度と温度追従性とが好適に両立される。そして、平板部が複数の貫通孔を有することにより焼成用治具の通気性が向上する。また、セラミック被膜を有することにより、電子部品等の被焼成材料と基材との反応を好適に抑制することができる。

【0009】

ここに開示される焼成用治具の好ましい一態様では、上記平板部は矩形状であり、上記基材は該矩形状の平板部の２辺から上方に延び相互に対向する一対の側壁をさらに有している。
かかる構成によれば、焼成用治具を多段積みすることができ、焼成用治具の取扱性が向上する。

【0010】

ここに開示される焼成用治具の好ましい一態様では、上記貫通孔がエッチング孔である。
かかる構成によれば、平滑性や均一性の高い貫通孔であるため、被焼成材料をより好適に支持することができる。

【0011】

ここに開示される焼成用治具の好ましい一態様では、上記貫通孔の平均孔径が０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下である。
かかる構成によれば、機械的強度と温度追従性とがより好適に両立される焼成用治具を提供することができる。

【0012】

ここに開示される焼成用治具の好ましい一態様では、上記被膜は、ジルコニア、ムライト、シリカ、および、アルミナのうち少なくとも一種を含む。
かかる構成によれば、より好適に電子部品等の被焼成材料と基材との反応を抑制することができる。

【0013】

ここに開示される焼成用治具の好ましい一態様では、上記被膜は、セラミック溶射被膜である。
かかる構成によれば、基材と被膜との密着性がより向上し、耐久性の高い焼成用治具を提供することができる。

【0014】

ここに開示される焼成用治具の好ましい一態様では、焼成用治具の平均厚みが０．２ｍｍ以上２ｍｍ以下である。
かかる構成によれば、温度追従性がより好適に向上し、さらに機械的強度も確保される焼成用治具を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１は、第１実施形態に係る焼成用治具を模式的に示す斜視図である。

【図2】図２は、焼成用治具の一部分を拡大した平面図である。

【図3】図３は、第２実施形態に係る焼成用治具を模式的に示す斜視図である。

【図4】図４は、焼成用治具に被焼成材料を載置して積み上げた状態を模式的に示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の好適な実施形態の１つについて、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の図面においては、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明している。また、各図における寸法関係（長さ、幅、厚み等）は、実際の寸法関係を反映するものではない。以下の説明において、図面中の符号Ｘは焼成用治具の「奥行方向」を示し、符号Ｙは「幅方向」を示し、符号Ｚは「厚み方向（高さ方向ともいう。）」を示すものとする。

【0017】

ここに開示される焼成用治具は、電子部品等の被焼成材料を焼成する際に用いられる治具である。焼成用治具は、例えば被焼成材料を載置するための焼成用セッター、プレート、匣鉢等を包含する概念であり得る。焼成用治具は、その表面に被焼成材料が載置された状態で、被処理材料とともに焼成炉内で焼成される。ここで、被焼成材料は、例えば電子部品に用いられるセラミック材料や、車載用のＭＬＣＣ等であり得る。焼成用治具は、例えば、被焼成材料が供給される供給装置と、被焼成材料を焼成する焼成炉と、焼成後の被焼成材料を回収する回収装置と、を備える焼成システムにおいて繰り返し用いられ得る。

【0018】

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る焼成用治具１００を模式的に示す斜視図である。図１に示すように、焼成用治具１００は、基材１０と、当該基材１０の少なくとも一部を被覆する被膜２０と、を備えている。基材１０は、被焼成材料を載置するための平板部１２を有しており、当該平板部１２には、複数の貫通孔３０が設けられている。複数の貫通孔３０は、平板部１２の厚み方向（平板部１２の板厚み方向、図１のＺ方向）に基材１０および被膜２０を貫通している。

【0019】

焼成用治具１００の形状は、焼成炉や被焼成材料５０（図４参照）の種類等によって適宜調整されればよく、特に限定されない。一例として、図１に示すように、焼成用治具１００は、被焼成材料５０を載置するための平板部１２を有し、平面視において略四角形状である板状部材であってもよい。ここで、本明細書において「略四角形状」とは、完全な四角形状（例えば矩形状や正方形状）に加えて、２辺を接続する角部が丸められてＲ状になっている形状や、角部が所定の角度（例えば４５°）で切り落とされてＣ面を有する形状等をも包含する用語である。焼成用治具１００は、平面視において正方形状であってもよく、長方形状であってもよく、四角形状であって２辺が接続する角部に面取り部（例えばＲ面やＣ面等）を有する形状であってもよい。焼成用治具１００は、被焼成材料５０を載置するための平板部１２を有するように構成されていればよく、例えば、平面視において、真円であってもよく、楕円であってもよく、多角形等であってもよい。

【0020】

焼成用治具１００のサイズは、焼成炉や被焼成材料５０の種類等によって適宜調整されればよく、特に限定されない。焼成用治具１００の奥行方向Ｘの長さは、例えば、１００ｍｍ以上３５０ｍｍ以下であることが好ましく、１００ｍｍ以上３３０ｍｍ以下であってもよい。また、焼成用治具１００の幅方向Ｙの長さは、奥行方向Ｘと同等程度であってよく、例えば、１００ｍｍ以上３５０ｍｍ以下であることが好ましく、１００ｍｍ以上３３０ｍｍ以下であってもよい。

【0021】

焼成用治具１００の厚み（基材１０と被膜２０との合計厚み。以下同じ。）ｔ１は、機械的強度を確保する観点から、０．１ｍｍ以上であることが好ましく、０．２ｍｍ以上がより好ましい。一方で、熱容量を低くする観点からは、焼成用治具１００の厚みｔ１は、より薄いことが好ましい。かかる観点から焼成用治具１００の厚みｔ１は、２ｍｍ以下であることが好ましく、１．５ｍｍ以下であることがより好ましく、１ｍｍ以下であることがさらに好ましい。これにより、焼成用治具の温度追従性を好適に向上させることができる。なお、焼成用治具の厚みｔ１は、焼成用治具の厚みを無作為的に３点以上（例えば５点）測定した平均値（平均板厚み）とすることができる。焼成用治具の厚みは、例えば電子マイクロメータ等により測定することができる。

【0022】

焼成用治具１００は、上記したとおり、基材１０と被膜２０とを備えている。これにより、焼成用治具１００は、一定の機械的強度を有し得る。機械的強度をさらに十分に確保する観点からは、基材１０は金属製であることが好ましい。基材１０は、例えば、ニッケル、タングステン、ステンレス等の金属材料から構成されることが好ましい。ステンレスとしては具体的に、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ４１０等が挙げられる。基材１０を金属製とすることにより、厚みを薄くして軽量化しても、焼成用治具１００の機械的強度が十分に確保される。このため、厚みを薄くして温度追従性を好適に向上させつつ、機械的強度が十分に確保される焼成用治具１００を実現することができる。

【0023】

ところで、電子部品等の被焼成材料５０は、性能発現性や生産性の観点から高速、短時間で焼成することが好ましい。上記した金属材料の中でもニッケルは耐熱性が高く、温度追従性も良好である。また、ニッケルは加工が容易であるという利点も有する。このため、焼成用治具１００の基材１０としてニッケルを主成分とした基材を用いることが好ましい。これにより、被焼成材料５０を高速、短時間で焼成することができる。また、電子部品等においては、ニッケルを含む導電性ペーストが用いられ得る。このため、ニッケルを主成分とした基材１０を用いることにより、コンタミ等の発生をさらに低減することができる。したがって、ニッケルを主成分として構成される基材１０を備える焼成用治具１００を用いることにより、高品質な電子部品（例えばＭＬＣＣ）を効率よく生産することができる。

【0024】

ここで、「ニッケルを主成分とする基材」とは、基材を構成する金属成分のうち、原子数基準で最も多く含まれる成分がニッケルであることを意味する。例えば、「ニッケルを主成分とする基材」とは、該基材の５０ａｔｍ％以上、６０ａｔｍ％以上、７０ａｔｍ％以上、好ましくは８０ａｔｍ％以上、９０ａｔｍ％以上、あるいは９５ａｔｍ％以上（例えば１００ａｔｍ％であってもよい）がニッケルから構成される基材をいう。なお、基材に含まれる金属元素の元素数は、例えば基材の断面ＳＥＭ画像に対してエネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＸ：Ｅｎｅｒｇｙ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ Ｘ－ｒａｙ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）を実施して求めることができる。

【0025】

基材１０の大きさや厚みは、焼成炉や被焼成材料５０の種類等によって適宜調整されればよく、特に限定されない。一例として、基材１０の奥行方向Ｘの長さは、例えば、１００ｍｍ以上３５０ｍｍ以下であることが好ましく、１００ｍｍ以上３３０ｍｍ以下であってもよい。また、焼成用治具１００の幅方向Ｙの長さは、奥行方向Ｘと同等程度であってよく、例えば、１００ｍｍ以上３５０ｍｍ以下であることが好ましく、１００ｍｍ以上３３０ｍｍ以下であってもよい。基材１０の厚み（平均板厚み）ｔ２は、２ｍｍ以下であることが好ましく、１．５ｍｍ以下であることがより好ましく、１ｍｍ以下であることがさらに好ましい。また、基材１０の厚みｔ２は、０．１ｍｍ以上であることが好ましく、０．２ｍｍ以上がより好ましい。このような厚みや大きさの基材１０であれば、温度追従性が良好かつ機械的強度が好適に向上する。このため、例えば焼成炉で焼成された際の熱により、焼成用治具１００の反りや表面が波状にうねることが抑制され、焼成用治具１００を繰り返し使用することができる。

【0026】

焼成用治具１００は、少なくとも基材１０の一部を被覆する被膜２０を備えている。被膜２０はセラミックからなるセラミック被膜である。被膜２０は、焼成用治具１００に載置される被焼成材料５０（例えば電子部品等）が基材１０と反応することを防止する。セラミック成分としては、例えば、各種金属の酸化物からなるセラミック（酸化物系セラミック）材料であってもよいし、炭化物、方化物、窒化物、アパタイト等の非酸化物からなるセラミック材料であってもよい。セラミック成分としては、具体的に、ジルコニア、アルミナ、ムライト、シリカ、イットリア、クロミア、チタニア、コバルタイト、マグネシア、カルシア、セリア、フェライト、スピネル、コーディライト、チタン酸バリウム等が挙げられる。なかでも、セラミック成分としては、ジルコニア、アルミナ、ムライト、シリカを好ましく用いることができる。セラミック成分は、上記した中から１種を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

【0027】

特に限定されないが、被膜２０は、ジルコニア、アルミナ、ムライトおよびシリカのうち、少なくとも１種または２種以上を組み合わせたセラミック被膜であることが好ましい。なかでも、被膜２０は、ジルコニアからなるジルコニア被膜であることがより好ましい。ＭＬＣＣ等は反応性の高い小型電子部品であるが、ジルコニアはこれら小型電子部品との耐反応性が高いため、被膜２０のセラミック成分として特に好ましく用いることができる。ジルコニアとしては、安定化ジルコニアが好ましく用いられ得る。安定化ジルコニアとしては、例えば、イットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）、カルシア安定化ジルコニア（ＣＳＺ）、スカンジア安定化ジルコニア（ＳｃＳＺ）等が挙げられる。

【0028】

図１に示す形態では、焼成用治具１００の基材１０は、被膜２０によって両面全面を被覆（コート）されているが、被膜２０の被覆の形態はこれに限定されない。例えば被膜２０は、基材１０の平板部１２の一部のみを被覆していてもよいし、平板部１２の片面を全て被覆していてもよい。被膜２０は、上記したとおりセラミックから構成され、被焼成材料５０が基材１０と反応することを防止する。かかる観点からは、被焼成材料５０が配置される部分が被膜２０によって被覆されているとよい。例えば、基材１０の片面全面（被焼成材料５０が配置される側の表面全面）が被膜２０によって被覆されていることが好ましい。被焼成材料５０が基材１０と反応することをさらに好適に防止する観点からは、基材１０の両面全面が被膜２０によって被覆されていることがより好ましい。

【0029】

被膜２０の厚み（平均厚み）ｔ３は、薄すぎる場合には基材１０と被焼成材料５０との反応を十分に抑制できないことがあり得る。一方で、被膜２０の厚みｔ３が厚すぎる場合には焼成用治具１００の温度追従性が低下する虞がある。このため、被膜２０の片面の厚みｔ３は、例えば２０μｍ以上５００μｍ以下とすることが好ましく、３０μｍ以上２５０μｍ以下であってもよく、５０μｍ以上１００μｍ以下であってもよい。なお、被膜の厚みｔ３は、被膜の厚み（片面厚み）を無作為的に３点以上（例えば５点）測定した平均値（平均厚み）とすることができる。被膜の厚みは、例えば焼成用治具の断面を電子顕微鏡で観察することにより求めることができる。

【0030】

特に限定されないが、被膜２０は、例えば、セラミック溶射によって形成されたセラミック溶射被膜であることが好ましい。これにより、被膜２０と基材１０との密着性が向上し、焼成用治具１００を繰り返し使用した場合でも、基材１０と被焼成材料５０とが反応することを好適に抑制し得る。

【0031】

ここに開示される焼成用治具１００の平板部１２は、複数の貫通孔３０を有している。複数の貫通孔３０は、平板部１２の厚み方向に基材１０と被膜２０とを貫通する。焼成用治具１００がこのような貫通孔３０を有していることにより、被焼成材料５０を焼成する際の通気性が向上し、高品質な電子部品等を製造することができる。

【0032】

特に限定されないが、貫通孔３０は、エッチング処理によって形成されたエッチング孔であることが好ましい。エッチング孔は、例えばドリル等で形成された貫通孔よりもバリが少なく、平滑性や均一性の高い貫通孔である。また、エッチング孔は、比較的安価に形成することができ、コストの面からも好ましい。

【0033】

貫通孔３０は、断面視において柱状であってもよいし、基材１０の一方の表面から他方の表面に向かって断面積が小さくなるように形成された錐形状であってもよい。図２は、ここに開示される焼成用治具１００の一部を拡大した平面図である。図２に示すように、貫通孔３０の平面視における形状は、ここでは円形状（真円形状）である。ただし、貫通孔３０の平面視における形状は、楕円形状であってもよいし、三角形や四角形等の多角形状であってもよい。一例として、ここに開示される焼成用治具１００は、略円柱形状の貫通孔３０が複数形成されている。

【0034】

特に限定されないが、貫通孔３０の平均孔径ｒ１は、例えば０．１ｍｍ以上であることが好ましく、０．２ｍｍ以上であることがより好ましい。また、貫通孔３０の平均孔径ｒ１は、１ｍｍ以下であることが好ましく、０．７ｍｍ以下であってもよく、０．５ｍｍ以下であってもよい。貫通孔３０の平均孔径ｒ１をかかるサイズとすることで、機械的強度と温度追従性とがより好適に両立される。なお、本明細書において「孔径」とは、貫通孔の開口部の最大長さのことをいう。すなわち、貫通孔３０の平面視の形状が図２に示すような円形状である場合、孔径は直径である。一方で、貫通孔３０の平面視における形状が四角形である場合、孔径は対角線の長さとなる。また、「平均孔径」を算出する際には、複数（例えば１００個）の貫通孔の孔径を測定し、その平均値を算出するとよい。

【0035】

また、特に限定されないが、例えば、焼成用治具１００は概ね２５メッシュ相当～８０メッシュ相当（例えば３２メッシュ相当～６０メッシュ相当）の目開きを有することが好ましい。なお、「メッシュ」は、１インチ（２５．４ｍｍ）あたりの網目数（線の数であり得る）を示している。

【0036】

特に限定されないが、焼成用治具１００における貫通孔３０のピッチＰ１は、０．３ｍｍ以上であることが好ましく、０．４ｍｍ以上であることがより好ましい。これによって、隣接する貫通孔３０の間隔を十分に空けることができるため、焼成用治具１００の機械的強度を確保することができる。一方で、焼成用治具１００における貫通孔３０のピッチＰ１は、０．９ｍｍ以下であることが好ましく、０．８ｍｍ以下であることがより好ましい。

【0037】

図２に示すように、複数の貫通孔３０は、ここでは平面視において一列ごとに位置をずらした千鳥状（ジグザグ状）に形成されている。しかしながら、複数の貫通孔３０を形成する位置は、千鳥状に限定されず、必要に応じて適宜変更することができる。例えば、複数の貫通孔３０は、行列状に配置されていてもよい。

【0038】

上記した焼成用治具１００は、例えば以下の手順で作製することができる。ここに開示される焼成用治具１００の製造方法は、例えば、基材１０に複数の貫通孔３０を形成する貫通孔形成工程と、複数の貫通孔３０が形成された基材１０に被膜２０を形成する被膜形成工程と、を含み得る。ただし、ここに開示される焼成用治具１００の製造方法をこれに限定することを意図したものではない。

【0039】

貫通孔形成工程では、まず、基材１０としての金属板（例えばニッケル板）を用意する。金属板の厚みや大きさ等は、特に限定されず、所望する被焼成材料等に合わせて適宜選択すればよい。次いで、金属板に複数の貫通孔３０を形成する。貫通孔３０の形成方法は、特に限定されないが、例えば、エッチング処理（腐食処理）、レーザー加工、ドリル加工、パンチング加工等が挙げられる。なかでも、ここに開示される焼成用治具１００の複数の貫通孔３０は、エッチング処理によって形成することが好ましい。エッチング処理によって複数の貫通孔３０を形成することにより、ドリル等を用いて形成する場合よりも、バリが低減し、平滑性の高い貫通孔３０を形成することができる。また、エッチング処理は、他の加工方法と比較して工程数が少なく、比較的安価に複数の貫通孔３０を形成することができるため、コストの面からも好ましい。エッチング処理は、室温または沸点以下の温度（例えば２０℃～４０℃程度）に加熱した硫酸、塩酸、硝酸、過酸化水素水等を用いた湿式エッチング（ウェットエッチング）が好適である。

【0040】

次いで、被膜形成工程では、複数の貫通孔３０を有する基材１０に対して、被膜２０を形成する。被膜２０の形成方法は、特に限定されないが、例えば、溶射、化学蒸着法（ＣＶＤ：Chemical Vapor Deposition）や、物理蒸着法（ＰＶＤ：Physical Vapor Deposition）、スパッタリング、スピンクート、ディッピング、噴霧塗装等が挙げられる。なかでも、ここに開示される焼成用治具１００の被膜２０は、セラミック溶射によって形成することが好ましい。これにより、基材１０との密着性が良好な被膜２０を形成することができる。溶射方法は特に限定されないが、例えば、大気プラズマ溶射（ＡＰＳ：atmospheric plasma spraying）、減圧プラズマ溶射（ＬＰＳ：low pressure plasma spraying）、加圧プラズマ溶射（high pressure plasma spraying）等のプラズマ溶射法、酸素支燃型高速フレーム（High Velocity Oxygen Flame：ＨＶＯＦ）溶射法、ウォームスプレー溶射法および空気支燃型（High Velocity Air flame：ＨＶＡＦ）高速フレーム溶射法等の高速フレーム溶射等が挙げられる。

【0041】

特に限定されないが、基材１０と被膜２０との密着性や密着強度を向上させるために、セラミック溶射によって被膜２０を形成する前に、基材１０の表面を粗面化処理してから被膜２０を形成するとよい。これにより、基材１０の隙間に溶射されたセラミックが入り込みアンカー効果が発揮されて、より好適な密着強度を実現し得る。粗面化処理としては、例えば、＃１０～５０程度の砥粒を用いたブラスト処理等を好ましく採用することができる。

【0042】

ここに開示される焼成用治具１００は、上記したとおり、基材１０と被膜２０とを備え、基材１０の平板部１２において複数の貫通孔３０を有していることにより、機械的強度と温度追従性が好適に両立されている。上述した焼成用治具１００は、各種用途に利用可能であるが、特に電子部品等の被焼成材料を焼成する際に好適に用いることができる。

【0043】

上述した一実施形態は、ここに開示される焼成用治具の一例に過ぎない。ここに開示される技術は、他にも種々の形態にて実施することができる。以下、ここに開示される技術の他の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、特に言及している点以外は、上記第１実施形態に係る焼成用治具１００と略同等の構成を採用することができる。

【0044】

＜第２実施形態＞
上記した第１実施形態において焼成用治具１００は、基材１０は平板部１２のみを有していた。しかしながら、焼成用治具の基材は被焼成材料５０を載置できる平板部を有する限り、基材の形態は特に限定されない。図３は、第２実施形態に係る焼成用治具２００を模式的に示す図である。図４は、被焼成材料５０を焼成用治具２００に載置して当該焼成用治具２００を積み上げた状態を模式的に示す側面図である。図３に示すように、焼成用治具２００は、平板部２１２および側壁２１４を有する基材２１０と、被膜２２０とを有しており、平板部２１２には、複数の貫通孔２３０が設けられている。複数の貫通孔２３０は、平板部２１２の厚み方向（平板部２１２の板厚み方向、図３のＺ方向）に基材２１０および被膜２２０を貫通している。焼成用治具２００が基材２１０と被膜２２０とを有していることにより、機械的強度の向上と温度追従性との両立が好適に実現される。また、基材２１０の平板部２１２に複数の貫通孔２３０が設けられていることにより、通気性が向上する。

【0045】

基材２１０は、図３に示すように、被焼成材料５０を載置するための平板部２１２を有している。平板部２１２は、平面視において略矩形状である。基材２１０は、平板部２１２の２辺から上方に延び、相互に対向する一対の側壁２１４を有している。基材２１０が平板部２１２と側壁２１４とを有することにより、図４に示すように、支持部材（例えばスペーサー等）を用いることなく焼成用治具２００を多段積みすることができる。このため、焼成用治具２００の取扱性が向上し得る。

【0046】

また、図示は省略するが、基材は、平面視において略矩形状の平板部と、該矩形状の平板部の４辺からそれぞれ上方に延びる４つの側壁と、を備えていてもよい。言い換えれば、焼成用治具２００は、上面が開口した箱型の容器であってもよい。これにより、より安定して焼成用治具２００を多段積みすることができる。

【0047】

側壁２１４の高さｈ（図３の上下方向Ｚの長さ）は、特に限定されないが、例えば、５ｍｍ以上２５ｍｍ以下であることが好ましく、１０ｍｍ以上１５ｍｍ以下であることがより好ましい。側壁２１４がかかる範囲の高さｈであることにより、多段積みした場合でも通気性を良好にすることができる。

【0048】

第２実施形態に係る焼成用治具２００は、少なくとも平板部２１２において複数の貫通孔２３０を有している。複数の貫通孔３０は、焼成用治具２００の厚み方向Ｚに基材２１０と被膜２２０とを貫通する。焼成用治具２００がこのような貫通孔２３０を有していることにより、被焼成材料５０を焼成する際の通気性が向上し、高品質な電子部品等を製造することができる。

【0049】

焼成用治具２００の側壁２１４には、複数の貫通孔２３０が設けられていてもよいし、設けられていなくてもよい。通気性を向上させる観点からは、側壁２１４は複数の貫通孔２３０を有していることが好ましい。例えば、側壁２１４において、側壁２１４の厚み方向（図３のＸ方向）に当該側壁２１４を貫通する貫通孔２３０が複数設けられているとよい。

【0050】

上記した焼成用治具２００は、例えば以下の手順で作製することができる。ここに開示される焼成用治具２００の製造方法は、例えば、基材２１０に複数の貫通孔２３０を形成する貫通孔形成工程と、基材２１０に被膜２２０を形成する被膜形成工程と、基材２１０を成形する成形工程と、を少なくとも含み得る。ただし、ここに開示される焼成用治具２００の製造方法をこれに限定することを意図したものではない。また、貫通孔形成工程と被膜形成工程と成形工程とは順不同に実施することができる。

【0051】

貫通孔形成工程および被膜形成工程は、上記第１実施形態において説明した方法に沿って略同様に実施することができる。すなわち、基材２１０としての金属板（例えばニッケル）を用意し、当該金属板に複数の貫通孔２３０を形成する。貫通孔２３０の形成方法は、特に限定されないが、例えば、エッチング処理（腐食処理）、レーザー加工、ドリル加工、パンチング加工等が挙げられる。なかでも、ここに開示される焼成用治具２００の複数の貫通孔２３０は、エッチング処理によって形成することが好ましい。次いで、被膜形成工程では、複数の貫通孔２３０を有する基材２１０に対して、被膜２２０を形成する。被膜２２０の形成方法は、特に限定されないが、例えば、溶射、化学蒸着や、物理蒸着法、スパッタリング、スピンクート、ディッピング、噴霧塗装等が挙げられる。なかでも、ここに開示される焼成用治具１００の被膜２２０は、セラミック溶射によって形成することが好ましい。また、基材２１０と被膜２２０の密着強度を向上させるために、粗面化処理をしてからセラミック溶射を実施してもよい。

【0052】

成形工程では、平板状の基材２１０を所望する形状に成形する。かかる成形工程は、例えば絞り加工（深絞り加工を含む）と呼ばれるプレス加工によって実施され得る。ただし、焼成用治具２００の成形は、絞り加工に限定されない。例えば、複数の貫通孔２３０を有し、被膜２２０が形成された平板状の部材を複数用意して、複数の部材の端辺をそれぞれ溶接接合（例えばレーザー溶接）することによって、平板部２１２と側壁２１４とを有する治具を作製してもよい。

【0053】

上記した成形工程は、貫通孔形成工程および被膜形成工程よりも前に実施してもよい。すなわち、基材２１０が平板部２１２と側壁２１４を有するように成形した後で、基材２１０に複数の貫通孔３０を形成し、基材２１０の少なくとも一部の表面に被膜２２０を形成してもよい。あるいは、貫通孔形成工程の後であって、被膜形成工程よりも前に実施してもよい。すなわち、基材２１０に複数の貫通孔３０を形成した後、基材２１０を平板部２１２と側壁２１４とを有するように成形し、成形された基材２１０の少なくとも一部の表面に被膜２２０を形成してもよい。

【0054】

以上、具体的な実施形態を挙げて詳細な説明を行ったが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。また、ここでの開示は、種々変更でき、特段の問題が生じない限りにおいて、各構成要素やここで言及された各処理は適宜に省略され、または、適宜に組み合わされうる。

【0055】

なお、ここに開示される技術は以下の項目１～７を含んでいる。以下の項目１～７は、上記した実施形態に限定されない。

【0056】

項目１は、被焼成材料を載置するための焼成用治具に関する。項目１における焼成用治具は、
ニッケルを主成分とする基材と、
前記基材の少なくとも一部を被覆するセラミックからなる被膜と、
を備えており、
前記基材は、被焼成材料を載置するための平板部を有し、
前記平板部は、複数の貫通孔を有している。

【0057】

項目２は、項目１に記載された焼成用治具であって、
前記平板部は矩形状であり、前記基材は該矩形状の平板部の２辺から上方に延び相互に対向する一対の側壁をさらに有している。

【0058】

項目３は、項目１または２に記載された焼成用治具であって、
前記貫通孔がエッチング孔である。

【0059】

項目４は、項目１～３のいずれか一つに記載された焼成用治具であって、
前記貫通孔の平均孔径が０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下である。

【0060】

項目５は、項目１～４のいずれか一つに記載された焼成用治具であって、
前記被膜は、ジルコニア、ムライト、シリカ、および、アルミナのうち少なくとも一種を含む。

【0061】

項目６は、項目１～５のいずれか一つに記載された焼成用治具であって、
前記被膜は、セラミック溶射被膜である。

【0062】

項目７は、項目１～６のいずれか一つに記載された焼成用治具であって、
平均厚みが、０．２ｍｍ以上２ｍｍ以下である。

【符号の説明】

【0063】

１０ 基材
１２ 平板部
１４ 側壁
２０ 被膜
３０ 貫通孔
５０ 被焼成材料
１００ 焼成用治具
２００ 焼成用治具
２１０ 基材
２１２ 平板部
２１４ 側壁
２２０ 被膜
２３０ 貫通孔

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【手続補正書】

【提出日】2023-06-30

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被焼成材料を載置するための焼成用治具であって、
ニッケルを主成分とする基材と、
前記基材の少なくとも一部を被覆するセラミックからなる被膜と、
を備えており、
前記焼成用治具の平均厚みが０．２ｍｍ以上２ｍｍ以下であり、
前記基材は、被焼成材料を載置するための平板部を有し、
前記平板部は、複数の通気性を有する貫通孔を有し、
前記貫通孔はエッチング孔である、焼成用治具。

【請求項2】

前記平板部は矩形状であり、前記基材は該矩形状の平板部の２辺から上方に延び相互に対向する一対の側壁をさらに有している、請求項１に記載の焼成用治具。

【請求項3】

前記貫通孔の平均孔径が０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下である、請求項１または２に記載の焼成用治具。

【請求項4】

前記被膜は、ジルコニア、ムライト、シリカ、および、アルミナのうち少なくとも一種を含む、請求項１または２に記載の焼成用治具。

【請求項5】

前記被膜は、セラミック溶射被膜である、請求項１または２に記載の焼成用治具。