用於電子元件的燒成夾具的製作方法

2023-05-30 01:17:21 3

專利名稱：用於電子元件的燒成夾具的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於電子元件的燒成夾具(後面也簡單地稱為「燒成夾具」)，更具體地說，涉及能夠縮短被燒成體的燒成時間而且壽命長的用於電子元件的燒成夾具。
背景技術：
以前，陶瓷電容、熱敏電阻、鐵氧體等由陶瓷構成的電子元件的燒成是把電子元件放置在氧化鋁材質的燒成夾具(例如定位器、燒盆、平板)上進行。這種燒成是多個燒成夾具堆放在一起進行的，而且燒成夾具多次使用。
這種燒成夾具由礬土矽石材質和/或碳化矽材質的基體材料和氧化鋯材質表層構成，或者由礬土矽石材質和/或氧化鋯材質的基體材料、礬土矽石材質的中間層和氧化鋯材質的表層構成(見平10-158081號特許公開公報、平11-263671號特許公開公報等)。
這些燒成夾具中由於基體材料使用礬土矽石材質、碳化矽材質、及氧化鋯材質的材料，對以前的電子元件的燒成速度很有承受力，若為了縮短電子元件的燒成時間，升溫和降溫速度比以前提高，就存在抗裂性不夠，燒成夾具發生裂縫的問題。
本發明就是針對以前的這種問題提出的。本發明的目的是提供一種用於電子元件的燒成夾具，抗裂性比以前的提高，能夠縮短電子元件的燒成時間而且壽命長。

發明內容
即，根據本發明，提供了一種用於電子元件的燒成夾具，用於把由陶瓷構成的被燒成體裝載在上面，燒成該被燒成體製作電子元件，其特徵在於由含有堇青石、或者堇青石和氧化鋁和/或富鋁紅柱石的基體材料、至少為1層的中間層、和與上述被燒成體反應性低的材料形成的表層構成。
此時，理想的是由含有雜質量佔質量2.5％以下的堇青石、或者雜質量佔質量2.5％以下的堇青石和氧化鋁和/或富鋁紅柱石的基體材料、至少為1層的中間層、和與被燒成體反應性低的材料形成的表層構成。含有雜質是氧化鐵(Fe2O3)時，理想的是堇青石中含有的氧化鐵(Fe2O3)量佔質量1％以下。而且，含有雜質是氧化鐵(Fe2O3)、氧化納(Na2O)及氧化鉀(K2O)時，理想的是堇青石中含有的氧化鐵(Fe2O3)、氧化納(Na2O)及氧化鉀(K2O)量佔質量2％以下。
此時，理想的是基體材料含有的上述堇青石佔質量50％以上；理想的是中間層含有選自氧化鋁、富鋁紅柱石、氧化鋁和氧化鋯的共晶物、及氧化鋁和富鋁紅柱石的混合物所構成的組中的一種以上；表層含有氧化鋯。而且，理想的是中間層通過噴鍍法或者噴塗法形成；理想的是表層通過噴鍍法或者噴塗法形成。理想的是噴鍍法是水穩定化等離子體噴鍍法。
具體實施例方式
本發明的用於電子元件的燒成夾具，用於把由陶瓷構成的被燒成體裝載在上面，燒成該被燒成體而製作電子元件，由含有堇青石、或者堇青石和氧化鋁和/或富鋁紅柱石的基體材料、至少為1層的中間層、和與上述被燒成體反應性低的材料形成的表層構成。
此時，理想的是由含有雜質量佔質量2.5％以下的堇青石、或者雜質量佔質量2.5％以下的堇青石及氧化鋁和/或富鋁紅柱石的基體材料、至少為1層的中間層、和與上述被燒成體反應性低的材料形成的表層構成。
本發明的燒成夾具，特徵在於基體材料使用高純度的堇青石。堇青石純度高了，就變成溫度變化和承重性能強的基體材料，使用這種高純度堇青石基體材料的本發明的燒成夾具，與以前比較，具有耐快速升溫、降溫的強抗裂性，能夠縮短電子元件的燒成時間。而且，本發明的燒成夾具，在耐受迅速燒成時抗彎曲性強，由於能夠抑制燒成溫度和電子元件的加壓產生的變形，而且由於能夠防止燒成夾具彎曲和表面剝離，因此壽命長。
這裡，堇青石的化學組成為2MgO-2Al2O3-5SiO2，具有熱膨脹小、抗熱衝擊性強、高度耐酸性、耐鹼性、高溫和高頻電絕緣性高等優點。混合高嶺土、菱鎂礦、粘土等天然原料或者氧化鋁、氧化鎂、矽石等人造原料在1300℃至1400℃燒成製作。
而且，「彎曲」是指如果燒成夾具反覆使用，由於燒成溫度和被燒成體的加壓燒成夾具變形下垂的方便的說法。如果這種彎曲性大，由於燒成夾具變形大，被燒成體即製品發生變形。而且，通常燒成夾具堆積使用，但是變得不能堆放了，即使能夠堆放，燒成夾具變得不穩定，容易發生在燒成爐內坍塌的事故。
下面更詳細地說明本發明，但是本發明並不限於下面的實施例。
(1)用於電子元件的燒成夾具在本說明書中，說起「用於電子元件的燒成夾具」時是指燒成陶瓷電容、熱敏電阻、鐵氧體等由陶瓷構成的電子元件時使用的部件，具體是包括用於放置被燒成體的定位器、燒盆、平板等。
(2)基體材料本發明的燒成夾具，由含有堇青石、或者堇青石及氧化鋁和/或富鋁紅柱石的基體材料、至少為1層的中間層、和與上述被燒成體反應性低的材料形成的表層構成。
此時，理想的是基體材料由含有雜質量佔質量2.5％以下的堇青石、或者雜質量佔質量2.5％以下的堇青石及氧化鋁和/或富鋁紅柱石構成。雜質為氧化鐵(Fe2O3)時，理想的是堇青石中含有的氧化鐵(Fe2O3)量佔質量1％以下。如果氧化鐵(Fe2O3)量超過質量的1％以上，玻璃成分的生成變強，這是表層耐剝離性下降的原因。而且，作為雜質，理想的是堇青石中含有氧化鐵(Fe2O3)、氧化納(Na2O)及氧化鉀(K2O)量佔質量2％以下。
堇青石中含有的雜質主要是氧化鐵(Fe2O3)、氧化納(Na2O)及氧化鉀(K2O)，雖然此外含有氧化鈣(CaO)、氧化鈦(TiO2)，但是在本發明中作為雜質稱為AL2O3、SiO2、MgO以外的成分。這樣的成分容易形成低融物，燒成時容易在燒成夾具中生成液相。如果堇青石中含有這樣的雜質多，基體材料的抗彎曲性和中間層與基體材料的抗剝離性下降，而且給被燒成體的特性帶來不良影響。
因此，必須使用這種雜質少的堇青石，高純度堇青石與低純度堇青石比較抗彎曲性強，而且，與氧化鋁和富鋁紅柱石比較抗裂性提高，能夠提高抗裂性和抗彎曲性。堇青石中的雜質量如同後面的實施例所示，雜質總量佔質量2.5％以下，作為主要雜質的氧化鐵(Fe2O3)、氧化納(Na2O)及氧化鉀(K2O)佔質量2％以下就可以了。
而且，所述雜質的測定使用一般的溼式分析等就可以完成，例如以日本工業標準R2212(1991)為標準進行就可以了。
而且，本發明中，理想的是基體材料含有的上述堇青石佔質量50％以上。抗裂性和抗彎曲性強，如果基體材料含有雜質總量佔質量2.5％以下、作為主要雜質的氧化鐵(Fe2O3)、氧化納(Na2O)及氧化鉀(K2O)佔質量2％的堇青石佔質量50％以上，如同後面的實施例所示，基體材料的抗裂性顯著提高，即使反覆燒成也不容易發生裂縫，能夠實現燒成夾具壽命長。
(3)中間層本發明中所說的中間層，是位於基體材料和表層之間的層，它的熱膨脹率在基體材料的熱膨脹率和表層的熱膨脹率之間。
如果形成中間層，基體材料和表層之間的熱膨脹率差被緩解，具有能夠防止表層剝離的優點。
本發明中的燒成夾具中，理想的是中間層含有選自氧化鋁、富鋁紅柱石、氧化鋁和氧化鋯的共晶物、及氧化鋁和富鋁紅柱石的混合物所構成的組中的一種以上。
而且，如果考慮對被燒成體的特性的影響，理想的是與表層相連的中間層的SiO2量佔質量20％以下。
本發明中的中間層如果使用上述化合物作為材料，使用以前的噴鍍法或者噴塗法層疊在基體材料表面上就可以了。例如，如果使用氣體等離子體噴鍍法，最好中間層的膜厚為50μm～100μm水平，如果使用水穩定化等離子體噴鍍法，最好中間層的膜厚為100μm～150μm水平。
而且，如果使用噴塗法，理想的是中間層的膜厚為50μm～500μm水平。
而且，本發明中，構成為中間層是多層、使熱膨脹率緩慢變化也可以。例如，在1000C°時的熱膨脹率，堇青石為0.2％，富鋁紅柱石為0.4％，氧化鋁為0.8％，氧化鋯為0.9％，如果燒成夾具按照這樣的順序層疊，能夠把熱膨脹率的差抑制在最小限度內，在燒成時能夠緩解層與層之間的剝離應力。
這裡，所謂共晶物是指從熔融體中同時析出的2種以上的物質的混合物。它的各種組成成分形成為細微混合組織。共晶物如同其他純粹物那樣只是凝固、熔融點與混合物不同，具有熔點在各構成成分的混合物系中為最小的優點。
例如，含有共晶物的噴鍍覆膜能夠對著基體材料和中間層的表面，利用噴鍍含有共晶物的噴鍍材料的方法形成，但是共晶物與各構成成分比較熔點低，容易溶解，在噴鍍時，進一步浸入基體材料和中間層表面的凸凹處。因此，含有共晶物的噴鍍覆膜與基體材料和中間層的結合性提高，難以發生剝離。
本發明中，雖然使用氧化鋁和氧化鋯的共晶物，氧化鋁(mp，2015℃)和氧化鋯(mp，2677℃，共晶物中的氧化鋯是指沒有穩定化的氧化鋯)在其質量比為57.4∶42.6時獲得最小熔點1710℃，在該質量比附近(40∶60～80∶20水平)共晶物變換。
(4)表層本發明中的表層，是指基體材料的表面或者中間層的表面上形成的層、構成與作為被燒成體的電子元件的接觸面。如果形成表層，防止基體材料和中間層中含有的反應性物質與電子元件材料接觸。本發明的燒成夾具中，理想地是表層中含有與被燒成體之間反應性低的材料氧化鋯。
雖然表層必須是與被燒成體之間反應性低的材料，但是根據電子元件的種類它的材料不同。例如用於由鈦酸鋇構成的陶瓷電容，理想地是選擇與鈦酸鋇反應性低的氧化鋯。
表層中的氧化鋯除了未穩定化的氧化鋯之外，還包含有由氧化鈣(CaO)、三氧化二釔(Y2O3)等穩定化的穩定化氧化鋯。因此，考慮上述反應性適當選擇最合適的氧化鋯就可以了。
而且，根據電子元件的種類，也可以使用含有氧化鋁和氧化鋯的共晶物的噴鍍覆膜作為表層。
本發明中的表層，以上述的化合物作為材料，利用以前的噴鍍或者噴塗方法在基體材料的表面或者中間層的表面上層疊就可以了。本發明中，不特別限於能夠確保上述效果的表層膜厚。
如上所述，本發明的燒成夾具，特別理想地是基體材料含有的上述堇青石佔質量50％以上；中間層含有選自氧化鋁、富鋁紅柱石、氧化鋁和氧化鋯的共晶物、及氧化鋁和富鋁紅柱石的混合物所構成的組中的一種以上；表層含有氧化鋯。
(5) 製造方法本發明的燒成夾具能夠通過如下方式製造，即利用噴鍍法或者噴塗法，在所希望形狀的基體材料表面上形成中間層、然後形成表層。
所謂噴鍍法是把金屬或陶瓷細微粉末(下面稱為「噴鍍材料」)加熱成半熔融狀態，噴鍍在鍍膜對象的表面上形成噴鍍覆膜的方法。根據加熱方法不同存在使用燃燒焰的氣體噴鍍法、使用電弧的電弧噴鍍法等各種方法，但是本發明中最好通過使用等離子體噴嘴的等離子體噴鍍法形成噴鍍覆膜。
本發明中，等離子體噴鍍法中的水穩定化等離子體噴鍍法更為理想。利用氣體等離子體噴鍍法，噴鍍覆膜的最小膜厚為20μm～50μm水平，但是利用水穩定化等離子體噴鍍法能夠形成最小膜厚為100μm水平的厚覆膜。而且，水穩定化等離子體噴鍍法能夠把比較多孔的表面形成為粗糙覆膜，因此在提高對中間層表面的表面結合力方面是優選的。
所謂噴塗法，是指把陶瓷粉末製成漿噴鍍在基體表面上、漿在基體表面上流動然後燒形成噴塗覆膜的方法。噴塗法與噴鍍法比較容易形成厚膜，而且噴鍍法中能夠使用粒度在100μm至200μm水平的材料，噴塗法能夠使用粒度在數微米至500μm更寬範圍的材料。因此，噴塗法與噴鍍法比較，所述覆膜能夠獲得氣孔率、硬度和表面粗糙度等優良的特性。而且，噴塗法與噴鍍法比較，還有成本不高的優點。
下面，利用實施例更詳細地說明根據本發明的燒成夾具。
(實施例1～3，比較例1～3)
在實施例1～3和比較例1～3中，對根據本發明的燒成夾具的基體材料進行評價。實施例1～3和比較例1～3中的基體材料，通過如下方式製成使用(a)和(b)作為原料，(a)含(Fe2O3)佔質量0.1％、氧化納(Na2O)及氧化鉀(K2O)佔質量0.3％、其他雜質含量佔質量0.3％的堇青石；(b)含(Fe2O3)量佔質量2.7％、含氧化納(Na2O)及氧化鉀(K2O)量佔質量1.4％、其他雜質含量佔質量1.7％的堇青石，把它們混合，在輪碾機上混勻後，通過油壓機在1噸/cm2壓力下形成為長150mm×寬150mm×厚4mm，在1300℃燒成3小時作成。而且，堇青石基體材料中含的雜質量通過適當混合上述(a)、(b)原料進行調整。
根據實施例1～3和比較例1～3對抗裂性和抗彎曲性的評價結果在表1中示出。抗裂性的評價是以如下方式進行，即在製作的基體材料中央部分放置大小為所述基體材料65％大小的氧化鋯材質的燒成夾具，然後放置在小型電爐內，從350℃開始每次升溫50℃，直到1000℃，然後觀察放置在常溫下時有無裂縫。在各個溫度下，加熱1小時。表1中，不滿600℃時發生裂縫的為×，從600℃開始至不滿700℃時範圍內發生裂縫的為△，從700℃開始至不滿800℃時發生裂縫的為○，在800℃時沒有發生裂縫的為◎。
抗彎曲性的評價通過如下方式完成，即在製作的基體材料中央部分加載4kg/cm2在1200℃下保持5小時，然後去掉加載時，觀察從加載前開始發生的彎曲量。表1中彎曲量大於1.5mm的為×，彎曲量小於1.5mm大於1.0mm的為△，彎曲量小於1.0mm大於0.5mm的為○，彎曲量小於0.5mm的為◎。
表1

*A氧化鐵(Fe2O3)*B氧化納(Na2O)+氧化鉀(K2O)
(評價)從1可以知道，雜質總量佔質量2.5％以上，而且作為主要雜質的氧化鐵(Fe2O3)、氧化納(Na2O)及氧化鉀(K2O)佔質量2％以上的堇青石基體材料，在800℃以下不發生裂縫，抗裂性良好，但是彎曲量大於1.0mm，表明抗彎曲性不夠。雜質總量佔質量2.5％以下，而且作為主要雜質的氧化鐵(Fe2O3)、氧化納(Na2O)及氧化鉀(K2O)佔質量2％以下的堇青石基體材料，結果抗裂性和抗彎曲性都很好。而且，實施例1~3和比較例1~3中，獲得即使在1000℃時也不發生裂縫的結果。
(實施例4～9，比較例4、5)實施例4～9和比較例4、5與實施例1～3一樣，對根據本發明的燒成夾具的基體材料進行評價。實施例4～9的基體材料，通過如下方式製成使用上述(a)、(b)的堇青石和(c)、(d)、(e)作為原料，(c)最大粒子直徑為250μm及44μm的電融氧化鋁(d)最大粒子直徑為150μm及44μm的電融富鋁紅柱石(e)平均粒子直徑為3μm的煅燒氧化鋁為原料，成型為與實施例1～3相同的形狀，在1450℃燒成5小時作成。而且，基體材料中含的氧化鋁量、富鋁紅柱石量及雜質量通過適當混合上述(a)~(e)原料進行調整。比較例4、5的基體材料，除了以上述(c)、(d)、(e)為原料外，與實施例1～3相同方式製作。根據實施例4～9和比較例4、5對抗裂性和抗彎曲性的評價結果在表2中示出。抗裂性和抗彎曲性的評價是以與實施例1～3相同方式完成的。
表2

*A氧化鐵(Fe2O3)*B氧化納(Na2O)+氧化鉀(K2O)
(評價)如表2所示，可以知道雜質總量佔質量2.5％以下，而且作為主要雜質的氧化鐵(Fe2O3)、氧化納(Na2O)及氧化鉀(K2O)佔質量2％以下的堇青石含量在50％以上的基體材料，抗裂性和抗彎曲性同時獲得良好結果。氧化鋁和富鋁紅柱石構成的基體材料雖然抗彎曲性良好，但是在600℃以下就發生裂縫，因此可以知道抗裂性不夠。
(實施例10～19，比較例6～8)通過實施例10～19，比較例6～8，對根據本發明的燒成夾具進行評價。實施例10～19以及比較例6～8是在與實施例1～3相同方式製作的基體材料的表面上，通過水穩定化等離子體噴鍍法或者噴塗法形成中間層、然後形成表層製作燒成夾具。中間層及表層的膜厚均為100μm。
中間層水穩定化等離子體噴鍍法的材料使用粒度為75μm～150μm的電融氧化鋁和電融富鋁紅柱石，膜壓通過噴鍍次數進行調整。而且，中間層的噴塗材料使用易燒結氧化鋁、45μm以下的電融氧化鋁及45μm以下的電融富鋁紅柱石，在1400℃下燒5小時。
表層水穩定化等離子體噴鍍的材料使用粒度為75μm～150μm的電融三氧化二釔穩定化氧化鋯，膜壓通過噴鍍次數進行調整。而且，表層的噴塗材料使用44μm以下的三氧化二釔穩定化氧化鋯，在1400℃下燒5小時。
而且，在實施例12～15中，中間層的材料使用氧化鋁和富鋁紅柱石的混合物。所述混合在中間層使用噴鍍法的實施例14～15中，把粒度為150μm～75μm的氧化鋁和富鋁紅柱石在振動混合機上混合5分鐘完成。而且，在中間層使用噴塗法的實施例12、13中，把粒度為45μm以下的富鋁紅柱石粉末、易燒結氧化鋁、以及粒度為45μm以下的電融氧化鋁適當調和，在製漿時混合。
實施例19中的中間層材料使用氧化鋁和氧化鋯的共晶物。該共晶物利用氧化鋁和氧化鋯以1∶1比例混合，是細微結晶的混合組織物質。
根據實施例10～19和比較例6～8對抗剝離性和抗反應性的評價結果在表3中示出。抗剝離性的評價是以如下方式進行，即在製作的燒成夾具上塗抹作為電介質的鈦酸鋇溶液後，在1400℃、2小時條件下反覆在小型電爐中燒成，測定直到發生中間層或表層從基體材料上剝離時的次數。表3中，不滿3次時發生剝離的為×，從3次開始至不滿5次範圍內發生剝離的為△，從5次開始至不滿8次發生剝離的為○，到8次沒有發生剝離的為◎。
抗反應性的評價通過與抗剝離性同樣方式反覆燒成，然後在不加熱時，觀察燒成夾具自加熱前開始的撓曲量。表3中，撓曲量大於2mm的為×，小於2mm大於1mm的為△，小於1mm大於0.5mm的為○，小於0.5mm的為◎。
表3

*A氧化鐵(Fe2O3)*B氧化納(Na2O)+氧化鉀(K2O)(注)噴塗噴塗法(注)噴鍍水穩定化等離子體噴鍍法
(評價)如表3所示，可以知道使用雜質總量佔質量2.5％以上，而且作為主要雜質的氧化鐵(Fe2O3)、氧化納(Na2O)及氧化鉀(K2O)佔質量2％以上的堇青石基體材料的燒成夾具，抗剝離性和抗反應性都不夠，特別是如果雜質量多時，結果基體材料與中間層的層間容易發生剝離。
使用雜質總量佔質量2.5％以下，而且作為主要雜質的氧化鐵(Fe2O3)、氧化納(Na2O)及氧化鉀(K2O)佔質量2％以下的堇青石基體材料的燒成夾具，結果抗剝離性和抗反應性都良好，中間層分別使用氧化鋁、氧化鋁和富鋁紅柱石的混合物以及氧化鋁和氧化鋯的結晶物通過水穩定化等離子體噴鍍法或者噴塗法形成，而且表層使用氧化鋯通過水穩定化等離子體噴鍍法或者噴塗法形成，也能夠發揮很好的性能。特別是，在表層通過噴塗法形成的情況下，抗剝離性和抗反應性獲得優良結果。這裡，通過噴塗法形成的層與通過水穩定化等離子體噴鍍法形成的層比較含有更多的細小氣孔，這種氣孔能夠吸收殘留膨脹，因此認為這是表面上看通過噴塗法形成的表層熱膨脹小的原因。
(實施例20～25，比較例9、10)通過實施例20～25，比較例9、10，對根據本發明的燒成夾具進行評價。實施例20~25是在與實施例4～9相同方式製作的基體材料的表面上，以氧化鋁為原料通過噴塗法形成中間層，然後以氧化鋯為原料通過水穩定化等離子體噴鍍法形成表層，製成燒成夾具。中間層和表層的形成與實施例10～19相同方式完成。比較例9、10是在與實施例4、5相同方式製作的基體材料的表面上，通過與實施例20～25相同方式形成中間層和表層，製成燒成夾具。中間層和表層的膜厚均為100μm。根據實施例20～25以及比較例9、10對抗剝離性和抗反應性的評價結果在表4中示出。抗剝離性和抗反應性的評價以與實施例10～19同樣方式進行。
表4

*A氧化鐵(Fe2O3)*B氧化納(Na2O)+氧化鉀(K2O)(注)噴塗噴塗法(注)噴鍍水穩定化等離子體噴鍍法
(評價)如表4所示，可以知道使用雜質總量佔質量2.5％以下，而且作為主要雜質的氧化鐵(Fe2O3)、氧化納(Na2O)及氧化鉀(K2O)佔質量2％以下的堇青石含量為質量50％以上的基體材料的燒成夾具，抗剝離性和抗反應性結果都良好。在使用氧化鋁和富鋁紅柱石構成的基體材料的燒成夾具中，同樣抗剝離性和抗反應性結果都良好。可是，如同表2所示一樣，該基體材料存在抗裂性不夠的缺點。
(實施例26～29，比較例11、12)實施例26、27以及比較例11是在與實施例1～3相同方式製作的基體材料的表面上，使用如表5所示的材料，通過水穩定化等離子體噴鍍法或者噴塗法形成2層的中間層，然後以氧化鋯為原料通過水穩定化等離子體噴鍍法或者噴塗法形成表層，製成燒成夾具。實施例28、29與是在實施例4~9相同方式製作的基體材料的表面上，使用如表5所示的材料，通過與實施例26、27相同方式形成中間層和表層，製成燒成夾具。比較例12是在與比較例4相同方式製作的基體材料的表面上，使用如表5所示的材料，通過與實施例26、27相同方式形成中間層和表層，製成燒成夾具。
而且，中間層通過水穩定化等離子體噴鍍法形成2層，是在第一層噴鍍完成後直接換成第二層的材料在第一層的表面上噴鍍形成。另外，中間層通過噴塗法形成為二層，在第一層噴塗完成後，在80℃下乾燥5小時去掉噴塗層的水分，然後在第一層的表面上噴塗第二層的材料，燒成第二層的表面。
而且，表層的形成與實施例10～19相同方式完成。第一個中間層的膜厚為50μm，第二個中間層的膜厚為100μm，表層的膜厚為100μm。根據實施例26～29以及比較例11、12，評價抗剝離性、抗反應性的結果在表5中示出。抗剝離性、抗反應性的評價以與實施例10～19同樣方式進行。
表5

(注)噴塗噴塗法(注)噴鍍水穩定化等離子體噴鍍法*中間層(第一層和第二層)上一行(從左按順序)第一層的基體材料、施工方法、厚度(μm)下一行(從左按順序)第二層的基體材料、施工方法、厚度(μm)
(評價)如表5所示，可以知道使用雜質總量佔質量2.5％以下，而且作為主要雜質的氧化鐵(Fe2O3)、氧化納(Na2O)及氧化鉀(K2O)佔質量2％以下的堇青石基體材料、中間層形成為兩層的燒成夾具，抗剝離性和抗反應性結果都良好。中間層分別使用氧化鋁、富鋁紅柱石通過水穩定化等離子體噴鍍法或者噴塗法形成，而且表層使用氧化鋯通過水穩定化等離子體噴鍍法或者噴塗法形成，也能夠發揮很好的性能。
使用雜質總量佔質量2.5％以下，而且作為主要雜質的氧化鐵(Fe2O3)、氧化納(Na2O)及氧化鉀(K2O)佔質量2％以下的堇青石含量佔質量50％以上的基體材料、中間層形成為兩層的燒成夾具，同樣抗剝離性和抗反應性結果都良好。
可以知道使用雜質總量佔質量2.5％以上，而且作為主要雜質的氧化鐵(Fe2O3)、氧化納(Na2O)及氧化鉀(K2O)佔質量2％以上的堇青石基體材料、中間層形成為兩層的燒成夾具，抗剝離性和抗反應性結果都不夠好。在雜質總量佔質量2.5％以上，而且作為主要雜質的氧化鐵(Fe2O3)、氧化納(Na2O)及氧化鉀(K2O)佔質量2％以上情況下、即使中間層形成為兩層，也不能獲得良好特性。
而且，使用氧化鋁和富鋁紅柱石構成的基體材料、中間層形成為兩層的燒成夾具，抗剝離性和抗反應性結果都良好。但是，如表2所示，這種基體材料存在抗裂性不夠的缺點。
如上所述，本發明的用於電子元件的燒成夾具，通過提高抗裂性，能夠縮短電子元件的燒成時間，同時能夠延長壽命。
權利要求
1.一種用於電子元件的燒成夾具，用於把由陶瓷構成的被燒成體裝載在上面，燒成該被燒成體製作電子元件，其特徵在於由含有堇青石、或者堇青石和氧化鋁和/或富鋁紅柱石的基體材料、至少為1層的中間層、和與上述被燒成體反應性低的材料形成的表層構成。
2.根據權利要求1所述的用於電子元件的燒成夾具，其特徵在於由含有雜質量佔質量2.5％以下的堇青石、或者雜質量佔質量2.5％以下的堇青石和氧化鋁和/或富鋁紅柱石的基體材料、至少為1層的中間層、和與上述被燒成體反應性低的材料形成的表層組成。
3.根據權利要求1或2所述的用於電子元件的燒成夾具，其特徵在於上述雜質中含有氧化鐵(Fe2O3)，上述堇青石中含有的氧化鐵(Fe2O3)量佔質量1％以下。
4.根據權利要求1至3中任何一項所述的用於電子元件的燒成夾具，其特徵在於上述雜質含有氧化鐵(Fe2O3)、氧化納(Na2O)及氧化鉀(K2O)，上述堇青石中含有的氧化鐵(Fe2O3)、氧化納(Na2O)及氧化鉀(K2O)量佔質量2％以下。
5.根據權利要求1至4中任何一項所述的用於電子元件的燒成夾具，其特徵在於上述基體材料含有的上述堇青石佔質量50％以上。
6.根據權利要求1至5中任何一項所述的用於電子元件的燒成夾具，其特徵在於上述中間層含有選自氧化鋁、富鋁紅柱石、氧化鋁和氧化鋯的共晶物、及氧化鋁和富鋁紅柱石的混合物所構成的組中的一種以上，上述表層含有氧化鋯。
7.根據權利要求1至6中任何一項所述的用於電子元件的燒成夾具，其特徵在於上述中間層通過噴鍍法或者噴塗法形成，上述表層通過噴鍍法或者噴塗法形成。
8.根據權利要求1至7中任何一項所述的用於電子元件的燒成夾具，其特徵在於上述噴鍍法是水穩定化等離子體噴鍍法。
全文摘要
提供一種用於電子元件的燒成夾具,能夠縮短被燒成體的燒成時間,而且使用壽命長。電子元件用燒成夾具是用於把由陶瓷構成的被燒成體裝載在上面,燒成該被燒成體製作電子元件,由含有堇青石、或者堇青石和氧化鋁和/或富鋁紅柱石的基體材料、至少為1層的中間層、和與上述被燒成體反應性低的材料形成的表層構成。
文檔編號C04B41/80GK1381424SQ0210582
公開日2002年11月27日 申請日期2002年4月10日 優先權日2001年4月13日
發明者二本松浩明, 森笹真司, 中西泰久 申請人:日本礙子株式會社, Ngk阿德列克株式會社