專利名稱：：陶瓷壓型體的脫脂方法和脫脂裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及通過加熱陶瓷壓型體的有機(jī)粘結(jié)劑(結(jié)合劑、增塑劑、潤滑劑等)，使其分解揮發(fā)的脫脂方法和脫脂裝置，更具體地說，涉及一種層壓陶瓷電容器等電極和陶瓷一體燒結(jié)型的電子零件的脫脂方法和用于該方法的脫脂裝置。
背景技術(shù)：
：近年來，隨著收音機(jī)、微型收錄機(jī)、電子調(diào)諧器、攝像機(jī)等電器的超小型、薄型輕量化，對作為電路元件而使用的電子零件的小型、大容量化要求日益強(qiáng)烈。作為滿足這些要求的電極和陶瓷一體燒結(jié)型的陶瓷電子零件，已知有層壓陶瓷電容器等。層壓陶瓷電容器的制造方法為，首先，將電介質(zhì)粉末、增塑劑和有機(jī)溶劑混合成料漿，再用刮涂法在有機(jī)薄膜上形成數(shù)十μm厚的陶瓷電介質(zhì)生料片。接著，在該陶瓷電介質(zhì)生料片上印刷內(nèi)部電極，將多張去除了有機(jī)薄膜的生料片疊層，壓制成層壓壓型體。再將該層壓壓型體切成芯片狀，脫脂、燒結(jié)后，安上外部電極，由此，制造完畢。然而，在現(xiàn)有技術(shù)中，通常在壓型體的脫脂方法中使用大氣。用大氣進(jìn)行脫脂時，有機(jī)粘結(jié)劑會由于急劇氧化分解而發(fā)熱，熱逸潰，且陶瓷壓型體中的金屬粉體氧化膨脹。從而導(dǎo)致產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)缺陷。為抑制該產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)的缺陷，現(xiàn)有的方法是使裝置內(nèi)的陶瓷壓型體的溫度分布均勻化且緩慢升溫。例如，要使層壓陶瓷電容器達(dá)到400℃的熱處理溫度，需要40小時(升溫速度10℃/h)。且在該升溫過程中，一般需將陶瓷壓型體的溫度分布調(diào)整在約±10℃左右的范圍內(nèi)。此外，在該脫脂過程中，為使溫度均勻，通常，以一定的間隔配置支承陶瓷壓型體的支承容器，并設(shè)置用電扇等攪拌裝置內(nèi)的氣體的內(nèi)部循環(huán)式脫脂裝置。該內(nèi)部循環(huán)式脫脂裝置的詳細(xì)說明將在后面結(jié)合圖10進(jìn)行。然而，現(xiàn)有的上述脫脂方法和脫脂裝置存在每單位規(guī)模和單位時間的生產(chǎn)率低，從而使產(chǎn)品的制造成本增加的問題。此外，用電扇等攪拌現(xiàn)有裝置內(nèi)的氣體的內(nèi)部循環(huán)式脫脂裝置進(jìn)行脫脂的方法存在如下問題由于加熱而從陶瓷壓型體中分解揮發(fā)出來的脫脂廢氣重新與陶瓷壓型體表面接觸、化合，導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)結(jié)構(gòu)上的缺陷。發(fā)明的公開本發(fā)明的目的在于提供一種可抑制產(chǎn)品的缺陷發(fā)生，并可高生產(chǎn)率地制造優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的脫脂方法和脫脂裝置。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的權(quán)利要求1所述的陶瓷壓型體的脫脂方法的特征在于，加熱由陶瓷粉體和作為內(nèi)部電極的金屬粉體以及有機(jī)粘結(jié)劑構(gòu)成的陶瓷壓型體，在將有機(jī)粘結(jié)劑從陶瓷壓型體中除去時，將其氧分壓比陶瓷壓型體中的內(nèi)部電極的金屬粉體的氧化還原平衡氧分壓低的非氧化性保護(hù)氣(非氧化性環(huán)境氣體)加熱至一定的溫度，再將該氣體從一個方向向著支承陶瓷壓型體的支承容器送風(fēng)，進(jìn)行排氣，而不再循環(huán)，且非氧化性保護(hù)氣在0℃、1大氣壓下的每分鐘的換算流量設(shè)定為大于上述容器的整個空間體積。此外，本發(fā)明的權(quán)利要求2所述的陶瓷壓型體的脫脂方法的特征在于，在權(quán)利要求1所述的脫脂方法中，非氧化性保護(hù)氣的露點(diǎn)為40℃以上。還有，本發(fā)明的權(quán)利要求5所述的陶瓷壓型體的脫脂裝置的特征在于，是一種加熱由陶瓷壓型體、作為內(nèi)部電極的金屬粉體和有機(jī)粘結(jié)劑構(gòu)成的陶瓷壓型體，將有機(jī)粘結(jié)劑從陶瓷壓型體中除去的脫脂裝置，具有容納支承陶瓷壓型體的支承容器的脫脂裝置主體、向該脫脂裝置主體供給在0℃、1大氣壓下的每分鐘的換算流量大于支承陶瓷壓型體的支承容器的整個空間體積的非氧化性保護(hù)氣的機(jī)構(gòu)和將保護(hù)氣(環(huán)境氣體)加熱至預(yù)定溫度的機(jī)構(gòu)以及將非氧化性保護(hù)氣從一個方向送風(fēng)，進(jìn)行排氣而不再循環(huán)的機(jī)構(gòu)。再有，本發(fā)明的權(quán)利要求6所述的陶瓷壓型體的脫脂裝置的特征在于，在權(quán)利要求5所述的脫脂裝置中還具有將保護(hù)氣增濕的機(jī)構(gòu)。此外，本發(fā)明的權(quán)利要求7所述的陶瓷壓型體的脫脂裝置的特征在于，脫脂裝置主體為圓筒形，支承陶瓷壓型體的扇形支承容器被層壓在該脫脂裝置主體的內(nèi)部。本發(fā)明的陶瓷壓型體的脫脂方法和脫脂裝置可使用片材成型法、注塑成型法、擠壓成型法等現(xiàn)有的方法進(jìn)行陶瓷壓型體的成型。此外，作為陶瓷粉體，可如以往那樣，使用鈦酸鋇、氧化鈦、氧化鋇等氧化物、氮化硅、氮化鋁等氮化物、碳化硅、碳化鈦等碳化物以及這些化合物的混合物。作為有機(jī)粘結(jié)劑，可使用縮丁醛樹脂、丙烯酸樹脂、苯乙烯樹脂等使用至今的樹脂和在這些樹脂中加入增塑劑的混合物。本發(fā)明的陶瓷壓型體的脫脂方法具有下述特征首先，作為保護(hù)氣，使用其氧分壓比陶瓷壓型體中的內(nèi)部電極的金屬粉體的氧化還原平衡氧分壓低的非氧化性保護(hù)氣。一般在脫脂過程中，減小氧分壓，則在陶瓷壓型體中的有機(jī)粘結(jié)劑的分解中，為吸熱反應(yīng)的熱分解超過氧化分解，占支配地位。在原理上可抑制有機(jī)粘結(jié)劑由發(fā)熱引起的熱逸潰。此外，由于使用其氧分壓比金屬粉體的氧化還原平衡氧分壓低的非氧化性保護(hù)氣，金屬粉體的氧化膨脹在原理上消失了。另外，在低氧分壓下的脫脂處理中，使用露點(diǎn)在40℃以上的保護(hù)氣，可提高脫脂效率。其結(jié)果，可抑制產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺陷，且可與現(xiàn)有方法相比，提高升溫速度。此外，由于溫度分布的影響與現(xiàn)有方法相比，幾乎不必考慮，從而可在裝置內(nèi)配置更多的支承陶瓷壓型體的支承容器。由此可顯著提高每單位規(guī)模和單位時間的生產(chǎn)率。還有，對于用現(xiàn)有方法進(jìn)行脫脂時，發(fā)生龜裂、脹裂等內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺陷的原因中，除了由上述有機(jī)粘結(jié)劑的氧化分解的發(fā)熱引起的熱逸潰和陶瓷壓型體中的金屬粉體的氧化膨脹以外，本發(fā)明者還對其他原因進(jìn)行了詳細(xì)研究，得到下述結(jié)論。若將陶瓷壓型體在非氧化性保護(hù)氣下進(jìn)行加熱，則陶瓷壓型體中的有機(jī)粘結(jié)劑主要由于熱分解，而以反應(yīng)性高的低分子有機(jī)物的形式揮發(fā)。此外，該低分子有機(jī)物尤其對陶瓷粉體表面顯示很高的反應(yīng)性，若使用通常的循環(huán)式脫脂裝置，則被循環(huán)氣流運(yùn)來的該低分子有機(jī)物以很高的概率重新附著在陶瓷壓型體的表面。若低分子有機(jī)物重新附著在陶瓷壓型體的表面并化合，則陶瓷壓型體變硬和變脆，其結(jié)果，導(dǎo)致在其后的燒結(jié)處理中，發(fā)生龜裂、脹裂等不良現(xiàn)象的概率增加。因此，盡可能地減小該揮發(fā)的低分子有機(jī)物(即脫脂廢氣)在陶瓷壓型體表面重新附著的概率，對于制造優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品而言，可以說是很必要且很重要的。因此，對于該課題，在本發(fā)明中，作為盡可能地減小上述脫脂廢氣重新附著在陶瓷壓型體表面的具體手段，首先，將非氧化性氣體從一個方向向支承陶瓷壓型體的支承容器送風(fēng)、排出，使保護(hù)氣不再在脫脂裝置主體內(nèi)部循環(huán)。此外，將保護(hù)氣事先調(diào)節(jié)至一定的溫度，使其強(qiáng)制性地通過脫脂裝置主體內(nèi)部，由此進(jìn)行加熱，并同時盡量抑制裝置內(nèi)的自然對流。按照本發(fā)明的上述方法和構(gòu)成，則在加熱由陶瓷粉體、作為內(nèi)部電極的金屬粉體和有機(jī)粘結(jié)劑構(gòu)成的陶瓷壓型體，將有機(jī)粘結(jié)劑從陶瓷壓型體中除去時，可將支承陶瓷壓型體的支承容器不留空隙地配置在脫脂裝置內(nèi)，提高生產(chǎn)率，并且可實(shí)現(xiàn)高效率的強(qiáng)制對流，使脫脂廢氣可迅速排出，從而可顯著減少陶瓷壓型體的缺陷。圖面的簡單說明圖1(a)是顯示本發(fā)明脫脂裝置的第1實(shí)施例的構(gòu)成的剖面圖，(b)是(a)中沿X-Y線的剖面圖，(c)是顯示本發(fā)明支承容器配置的立體圖。圖2是本發(fā)明中支承陶瓷壓型體的支承容器的立體圖。圖3是顯示本發(fā)明脫脂裝置的第2實(shí)施例的構(gòu)成的剖面圖。圖4(a)是顯示本發(fā)明脫脂裝置的第3實(shí)施例的構(gòu)成的剖面圖，(b)是(a)中沿X-Y線的剖面圖，(c)是支承本發(fā)明陶瓷壓型體的支承容器的配置的立體圖。圖5是本發(fā)明第3實(shí)施例的支承容器的立體圖。圖6(a)是顯示本發(fā)明脫脂裝置的第4實(shí)施例的構(gòu)成的剖面圖，(b)是(a)中沿X-Y線的剖面圖。圖7是本發(fā)明中第4實(shí)施例的支承容器的立體圖。圖8(a)是顯示本發(fā)明脫脂裝置的第5實(shí)施例的構(gòu)成的剖面圖，(b)是(a)中沿X-Y線的剖面圖。圖9(a)是顯示本發(fā)明脫脂裝置的第6實(shí)施例的構(gòu)成的剖面圖，(b)是(a)中沿X-Y線的剖面圖。圖10是現(xiàn)有的內(nèi)部循環(huán)式脫脂裝置的剖面圖。符號說明11…支承容器12…預(yù)熱器13…預(yù)熱器14…氣體流量調(diào)節(jié)器15…氮?dú)馄?6…氫氣瓶21…陶瓷壓型體31…增濕器A…非氧化性保護(hù)氣B…脫脂裝置主體實(shí)施例的說明圖1(a)是第1實(shí)施例的脫脂裝置的正面簡圖，圖1(b)是圖1(a)中沿X-Y線的剖面圖。在本發(fā)明的脫脂方法中使用的脫脂裝置由內(nèi)部配置有陶瓷壓型體支承容器11，外周具有預(yù)熱器13的脫脂裝置主體B和調(diào)節(jié)由氮?dú)馄?5和氫氣瓶16流出的氣體流量的氣體流量調(diào)節(jié)器14以及預(yù)熱上述氣體的氣體預(yù)熱器12構(gòu)成。在本實(shí)施例中，氣體流量調(diào)節(jié)器14是質(zhì)量流量計。由供給保護(hù)氣的氮?dú)馄?5和氫氣瓶16流出的非氧化性保護(hù)氣A在氣體流量調(diào)節(jié)器中得到流量調(diào)節(jié)，再由圖1(a)右側(cè)流向左側(cè)。接著，經(jīng)過流量調(diào)節(jié)的非氧化性氣體A被氣體預(yù)熱器12加熱、調(diào)節(jié)至一定的溫度。然后，被調(diào)節(jié)至一定流量和溫度的非氧化性氣體A從配置在脫脂裝置主體B內(nèi)部的支承陶瓷壓型體的支承容器11(以下稱支承容器11)的一端流入，從他端排出，未重新循環(huán)。配置在脫脂裝置主體B內(nèi)的預(yù)熱器13是在根據(jù)一定的溫度和加熱條件，預(yù)熱器12的容量不足的情況下，用作輔助用的，原理上沒有也無妨。在第1實(shí)施例中，支承容器11如圖1(c)所示，在高度上為9層、在長度上為5層，在寬度上為3層，進(jìn)行疊層，共計135個支承容器11不留空隙地在脫脂裝置主體B的內(nèi)部疊層。各支承容器11按圖2所示形成。支承容器11的縱斷面成槽溝狀，裝載脫脂對象陶瓷壓型體21后，即使如圖1(c)所示進(jìn)行堆積時，其結(jié)構(gòu)可確保有非氧化性保護(hù)氣A流動的流路。在該實(shí)施例中使用的支承容器11為長15cm×寬10cm×高3cm的鋁制品。但若支承容器11裝載上述陶瓷壓型體21后，即使堆積也可滿足確保有保護(hù)氣通過的流路這一條件，則其大小、數(shù)量、形狀和材料不受限制乃不言自明?！矊?shí)驗(yàn)例1〕下面對使用上述脫脂裝置的實(shí)驗(yàn)例1進(jìn)行說明。首先，對脫脂對象陶瓷壓型體進(jìn)行說明。在制造壓型體21時，使用由以約1.5μm粒徑的鈦酸鋇為主要成分的電介質(zhì)粉末和以縮丁醛樹脂為主要成分的有機(jī)粘結(jié)劑組成的電介質(zhì)料漿，用刮涂法作成干燥厚度為30μm的片材。再在其上面通過網(wǎng)板印刷法，用市售的Ni電極糊印刷干燥厚度3μm的內(nèi)部電極，得到生片材。將該生片材20片進(jìn)行疊層，再進(jìn)行層壓，然后切成2mm×4mm大小，即可得到陶瓷壓型體。該陶瓷壓型體中含有的有機(jī)粘結(jié)劑成分為10％(重量)。在本實(shí)驗(yàn)例中，該陶瓷壓型體為以Ni為內(nèi)部電極的層壓陶瓷電容器芯片(以下稱Ni層壓芯片)的陶瓷壓型體21。在該實(shí)驗(yàn)例1中，在一個支承容器11中裝載上述Ni層壓芯片100g，如圖1(c)所示，在高度上為9層、在長度上為5層，在寬度上為3層，進(jìn)行疊層，不留空隙地在脫脂裝置主體B中共配置135個支承容器11并進(jìn)行脫脂。在本發(fā)明中，支承陶瓷壓型體21的容器11的整個空間體積為支承容器11本身實(shí)際占有的體積和陶瓷壓型體21本身的體積以及保護(hù)氣流通的空間的體積的總和，在本實(shí)驗(yàn)例中，支承容器的整個空間體積為60750cm3(＝10cm×15cm×3cm×135個＝60.75升)。向該試樣供給其氧分壓比內(nèi)部電極的主要成分Ni的氧化還原平衡氧分壓低的非氧化性保護(hù)氣。該非氧化性保護(hù)氣為氮?dú)?00升/分和氫氣1升/分的混合氣體，以50℃/小時的速度加熱至400℃并維持2小時。在該氣體中，試驗(yàn)對陶瓷壓型體的脫脂。因此，在本實(shí)驗(yàn)例1中，供給的非氧化性保護(hù)氣A的每秒鐘流量可計算為支承容器11的整個空間體積的約1.7倍?！脖容^例1、比較例2〕為與上述實(shí)驗(yàn)例1比較，在圖10中顯示現(xiàn)有方法中常用的內(nèi)部循環(huán)式脫脂裝置的構(gòu)成。該內(nèi)部循環(huán)式脫脂裝置系從供給口D供給保護(hù)氣A，并從排出口E排出。在脫脂裝置內(nèi)部，通過電扇將保護(hù)氣A進(jìn)行循環(huán)。循環(huán)中的保護(hù)氣A通過設(shè)置在脫脂裝置內(nèi)部的加熱器42被加熱至一定的溫度。使用與實(shí)驗(yàn)例1大小基本相同的內(nèi)部循環(huán)式脫脂裝置，以實(shí)驗(yàn)例1中的試樣的1/5量(即27個分別裝載了上述Ni層壓芯片各100g的支承容器11)為對象試驗(yàn)脫脂。在比較例1中，作為保護(hù)氣，以101升/分的速度供給大氣，在比較例2中，供給氮?dú)?100升/分)和氫氣(1升/分)。并且，與實(shí)驗(yàn)例1同樣，在比較例1和比較例2中，將保護(hù)氣以50℃/小時的速度加熱至400℃，并將該狀態(tài)維持2小時，試驗(yàn)脫脂。然后將用該比較例1、比較例2和實(shí)驗(yàn)例1這3種脫脂方法進(jìn)行了脫脂的Ni層壓芯片在1300℃、氧分壓1×10-10大氣壓的環(huán)境下燒成2小時。對缺陷的出現(xiàn)率進(jìn)行了比較，結(jié)果見下表1。表1<tablesid="table1"num="001"><tablewidth="620">缺陷出現(xiàn)率(％)比較例1100比較例221實(shí)驗(yàn)例10</table></tables>表1的結(jié)果顯示，在比較例1中，所有試樣出現(xiàn)了缺陷，在比較例2中約1/5的試樣出現(xiàn)了缺陷，而在使用本發(fā)明的脫脂方法和脫脂裝置的實(shí)驗(yàn)例1中，雖然處理量為上述比較例的5倍，但未出現(xiàn)任何缺陷。由此可知，本發(fā)明的脫脂方法和脫脂裝置具有抑制由有機(jī)粘結(jié)劑的氧化分解產(chǎn)生的發(fā)熱的效果和消除金屬粉體的氧化膨脹的效果以及減小由陶瓷壓型體產(chǎn)生的脫脂廢氣重新附著在陶瓷壓型體表面的概率的效果。其結(jié)果還表明，本發(fā)明的脫脂方法和脫脂裝置可減小缺陷的發(fā)生，并可顯著提高生產(chǎn)率。在本實(shí)驗(yàn)例中，使用的氣體流量調(diào)節(jié)器為質(zhì)量流量計，但只要能得到調(diào)節(jié)氣體流量的目的，也可使用如轉(zhuǎn)子流量計等其他儀器。在本實(shí)驗(yàn)例中，使用的非氧化性保護(hù)氣為氮?dú)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w，但只要是其具有的氧分壓不會使陶瓷壓型體(脫脂對象)中的金屬粉體氧化的氣體即可，當(dāng)然，也可使用單一的氮?dú)?、二氧化碳、氫氣或?qū)⑦@些氣體中的2種以上組合而成的混合氣體。此外，在本實(shí)施例中，作為脫脂對象的陶瓷壓型體中的金屬粉體是Ni，但只要滿足不會被供給的保護(hù)氣氧化這一條件，也可使用以Ni為主要成分的合金、Pd、以Pd為主要成分的合金、Cu、以Cu為主要成分的合金等其他金屬，此乃不言自明?！矊?shí)驗(yàn)例2〕接著，對供給的非氧化性保護(hù)氣在0℃、1大氣壓下的每分鐘的換算流量大于支承容器的整個空間體積的實(shí)驗(yàn)例進(jìn)行說明。本實(shí)驗(yàn)例的脫脂裝置主體B、脫脂裝置內(nèi)部構(gòu)造、支承容器11和陶瓷壓型體21在形狀和數(shù)量上與實(shí)驗(yàn)例1完全相同。即，在每個寬10cm×長15cm×高3cm的鋁制支承容器11中各分別裝載Ni層壓芯片100g，并如圖1(c)所示，在高度上為9層、在長度上為5層和在寬度上為3層，將該支承容器11共135個不留空隙地配置在脫脂裝載主體B中，作為試樣。因此，與實(shí)驗(yàn)例1同樣，所有該支承容器的整個空間體積為60750cm3(＝10cm×15cm×3cm×135個＝60.75升)。準(zhǔn)備5組該試樣，以下表2所示的5種流量(0℃、1大氣壓下的換算流量)供給含1％氫氣的氮?dú)?，試?yàn)脫脂。表2然后，將按5種脫脂方法進(jìn)行了脫脂的Ni層壓芯片在1300℃、氧分壓1×10-10大氣壓的環(huán)境下燒成2小時，比較它們的缺陷出現(xiàn)率，結(jié)果見下表3。表3表3結(jié)果顯示，當(dāng)在供給的非氧化性保護(hù)氣每分鐘在0℃、1大氣壓下的換算流量小于支承容器11的整個空間體積的條件1和條件2下進(jìn)行脫脂時，陶瓷壓型體21出現(xiàn)較大比例的缺陷。而當(dāng)在供給的非氧化性保護(hù)氣每分鐘在0℃、1大氣壓下的換算流量大于支承容器11的整個空間體積的條件3、條件4和條件5下進(jìn)行脫脂時，陶瓷壓型體21未出現(xiàn)任何缺陷。上述事實(shí)表明，使用本發(fā)明的脫脂方法和脫脂裝置，可抑制由有機(jī)粘結(jié)劑的氧化分解產(chǎn)生的發(fā)熱和消除金屬粉體的氧化膨脹。而且，通過將非氧化性保護(hù)氣每分鐘在0℃、1大氣壓下的換算流量調(diào)整至大于支承容器的整個空間體積，可高效率地將陶瓷壓型體產(chǎn)生的脫脂廢氣排出，其結(jié)果，可減小脫脂廢氣重新附著在陶瓷壓型體表面的概率。由于這些結(jié)果，使用本發(fā)明的脫脂方法和脫脂裝置，可減少陶瓷壓型體21的缺陷出現(xiàn)率。在本實(shí)驗(yàn)例中，使用的非氧化性保護(hù)氣為氮?dú)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w，但只要是其具有的氧分壓不會使陶瓷壓型體(脫脂對象)中的金屬粉體氧化的氣體即可，當(dāng)然，也可使用單一的氮?dú)?、二氧化碳、氫氣或?qū)⑦@些氣體中的2種以上組合而成的混合氣體。此外，在本實(shí)施例中，作為脫脂對象的陶瓷壓型體中的金屬粉體是Ni，但只要滿足不會被供給的保護(hù)氣氧化這一條件，也可使用以Ni為主要成分的合金、Pd、以Pd為主要成分的合金、Cu、以Cu為主要成分的合金等其他金屬，此乃不言自明。〔實(shí)驗(yàn)例3〕下面說明將非氧化性保護(hù)氣的露點(diǎn)限定在40℃以上的實(shí)驗(yàn)例。在本實(shí)驗(yàn)例3中，使用了如圖3所示的第2實(shí)施例的脫脂裝置。該脫脂裝置系在第1實(shí)施例的脫脂裝置(圖1(a))中加入了增濕器31。在上面說明過的實(shí)驗(yàn)例1中，在每個支承容器11中裝載作為陶瓷壓型體21的Ni層壓芯片100g，進(jìn)行脫脂。而在本實(shí)驗(yàn)例3中，在每個支承容器11中裝載作為陶瓷壓型體21的Ni層壓芯片200g。并如圖1(c)所示，在高度上為9層，在長度上為5層，在寬度上為3層，將該支承容器共135個不留空隙地裝載在圖3所示的脫脂裝置主體B中，作為試樣。另外，非氧化性保護(hù)氣是氮?dú)?99升/分)和氫氣(2升/分)的混合氣體(共101升/分)。用圖3所示增濕器31將該氣體增濕至露點(diǎn)在40℃以上，并以50℃/小時的速度加熱至400℃，維持2小時進(jìn)行脫脂。其他條件與實(shí)驗(yàn)例1的相同。為與實(shí)驗(yàn)例3比較，作為比較例3進(jìn)行了下面的實(shí)驗(yàn)。即，使用與前面的比較例2相同的內(nèi)部循環(huán)式脫脂裝置，配置27個各裝載Ni層壓芯片200g的支承容器11，供給氮?dú)?99升/分)和氫氣(2升/分)的混合氣體，并以50℃/小時的速度加熱至400℃，維持2小時進(jìn)行脫脂。然后，將按2種脫脂方法進(jìn)行了脫脂的Ni層壓芯片在1300℃、氧分壓1×10-10大氣壓的環(huán)境下燒成2小時，比較它們的缺陷出現(xiàn)率，結(jié)果見下表4。表4<tablesid="table4"num="004"><tablewidth="619">缺陷出現(xiàn)率(％)比較例334實(shí)驗(yàn)例30</table></tables>表4結(jié)果顯示，在前面的比較例2中，缺陷出現(xiàn)率為21％，而處理量為比較例2倍以上的比較例3的為34％，脫脂變得困難。然而，在使用本發(fā)明的脫脂方法和脫脂裝載的實(shí)驗(yàn)例3中，雖然與比較例3相比，處理量進(jìn)一步增加至5倍，但未出現(xiàn)任何缺陷。上述結(jié)果表明，本發(fā)明的脫脂方法和脫脂裝置具有抑制由有機(jī)粘結(jié)劑的氧化分解引起的發(fā)熱的效果以及消除金屬粉體的氧化膨脹的效果。而且，可高效率地排出由陶瓷壓型體產(chǎn)生的脫脂廢氣，其結(jié)果，可減小脫脂廢氣重新附著在陶瓷壓型體表面的概率。由于這些效果，可降低陶瓷壓型體的缺陷出現(xiàn)率，并可顯著提高生產(chǎn)率。在本實(shí)驗(yàn)例中，使用的非氧化性保護(hù)氣是氮?dú)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w，但本發(fā)明并不限于該混合氣體。即，只要是其具有的氧分壓不會使陶瓷壓型體(脫脂對象)中的金屬粉體氧化且其露點(diǎn)在40℃以上的氣體即可，當(dāng)然，也可使用單一的氮?dú)狻⒍趸?、氫氣或?qū)⑦@些氣體中的2種以上組合而成的混合氣體，此乃不言自明。此外，在本實(shí)施例中，作為脫脂對象的陶瓷壓型體中的金屬粉體是Ni，但只要滿足不會被供給的保護(hù)氣氧化這一條件，也可使用以Ni為主要成分的合金、Pd、以Pd為主要成分的合金、Cu、以Cu為主要成分的合金等其他金屬乃不言自明?！矊?shí)驗(yàn)例4〕在本實(shí)驗(yàn)例4中使用的脫脂裝置的內(nèi)部構(gòu)造、陶瓷壓型體支承容器及陶瓷壓型體的形狀和數(shù)量與實(shí)驗(yàn)例3的完全相同。即，在每個寬10cm×長15cm×高3cm的鋁制支承容器11中裝載作為陶瓷壓型體21的Ni層壓芯片200g。并如圖1(c)所示，在高度上為9層、在長度上為5層和在寬度上為3層，將該支承容器11共135個不留空隙地配置在脫脂裝載主體B中，作為試樣。因此，與實(shí)驗(yàn)例1同樣，該陶瓷壓型體支承容器的整個空間體積為60750cm3(＝10cm×15cm×3cm×135個＝60.75升)。準(zhǔn)備5組該試樣，以下表5所示的5種流量(0℃、1大氣壓下的換算流量)供給增濕至露點(diǎn)40℃以上的含2％氫氣的氮?dú)?，對各試樣試?yàn)脫脂。表5然后，將按5種脫脂方法進(jìn)行了脫脂的Ni層壓芯片在1300℃、氧分壓1×10-10大氣壓的環(huán)境下燒成2小時，比較它們的缺陷出現(xiàn)率，結(jié)果見下表6。表6表6結(jié)果顯示，當(dāng)在供給的非氧化性保護(hù)氣每分鐘在0℃、1大氣壓下的換算流量小于支承容器11的整個空間體積的條件1和條件2下進(jìn)行脫脂時，Ni層壓芯片出現(xiàn)較大比例的缺陷。而當(dāng)在供給的非氧化性保護(hù)氣每分鐘在0℃、1大氣壓下的換算流量大于支承容器11的整個空間體積的條件3、條件4和條件5下進(jìn)行脫脂時，則Ni層壓芯片未出現(xiàn)任何缺陷。上述事實(shí)表明，使用本發(fā)明的脫脂方法和脫脂裝置，可抑制由有機(jī)粘結(jié)劑的氧化分解產(chǎn)生的發(fā)熱和消除金屬粉體的氧化膨脹。而且，通過將非氧化性保護(hù)氣每分鐘在0℃、1大氣壓下的換算流量調(diào)整至大于支承容器的整個空間體積，可高效率地將陶瓷壓型體產(chǎn)生的脫脂廢氣排出，其結(jié)果，可減小脫脂廢氣重新附著在陶瓷壓型體表面的概率。由于這些結(jié)果，可減少陶瓷壓型體的缺陷出現(xiàn)率。在本實(shí)驗(yàn)例中，使用的非氧化性保護(hù)氣是氮?dú)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w，但本發(fā)明并不限于該混合氣體。即，只要是其具有的氧分壓不會使陶瓷壓型體(脫脂對象)中的金屬粉體氧化且其露點(diǎn)在40℃以上的氣體即可，當(dāng)然，也可使用單一的氮?dú)?、二氧化碳、氫氣或?qū)⑦@些氣體中的2種以上組合而成的混合氣體，此乃不言自明。此外，在本實(shí)施例中，作為脫脂對象的陶瓷壓型體中的金屬粉體是Ni，但只要滿足不會在供給的保護(hù)氣中氧化這一條件，也可使用以Ni為主要成分的合金、Pd、以Pd為主要成分的合金、Cu、以Cu為主要成分的合金等其他金屬乃不言自明。〔實(shí)驗(yàn)例5〕在本實(shí)驗(yàn)例5中使用的脫脂裝置的內(nèi)部構(gòu)造、陶瓷壓型體支承容器及陶瓷壓型體的形狀和數(shù)量與實(shí)驗(yàn)例3的完全相同。即，在每個寬10cm×長15cm×高3cm的鋁制支承容器11中裝載作為陶瓷壓型體21的Ni層壓芯片200g。并如圖1(c)所示，在高度上為9層、在長度上為5層和在寬度上為3層，將該支承容器11共135個不留空隙地配置在脫脂裝載主體B中，作為試樣。因此，與實(shí)驗(yàn)例1同樣，該陶瓷壓型體支承容器的整個空間體積為60750cm3(＝10cm×15cm×3cm×135個＝60.75升)。準(zhǔn)備3組該試樣，供給露點(diǎn)調(diào)整在5℃、40℃和50℃的含2％氫氣的氮?dú)?00升/分(0℃、1大氣壓下的換算流量)，試驗(yàn)脫脂。然后，將在3種增濕條件下進(jìn)行了脫脂的Ni層壓芯片在1300℃、氧分壓1×10-10大氣壓的環(huán)境下燒成2小時，比較它們的缺陷出現(xiàn)率，結(jié)果見下表7。表7<tablesid="table7"num="007"><tablewidth="620">露點(diǎn)(℃)缺陷出現(xiàn)率(％)536400500</table></tables>表7結(jié)果顯示，當(dāng)將非氧化性保護(hù)氣的露點(diǎn)調(diào)整為5℃時，Ni層壓芯片出現(xiàn)較大比例的缺陷。對這些出現(xiàn)了缺陷的芯片進(jìn)行了詳細(xì)地調(diào)查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在脫脂后的試樣中，由于脫脂不完全，殘存了許多有機(jī)成分。并且，該殘存有機(jī)成分在其后的1300℃、2小時的燒成處理中氣化，并發(fā)生膨脹。而當(dāng)將非氧化性保護(hù)氣的露點(diǎn)調(diào)整至40℃和50％時，則Ni層壓芯片未出現(xiàn)任何缺陷。上述事實(shí)表明，使用本發(fā)明的脫脂方法和脫脂裝置，可抑制由有機(jī)粘結(jié)劑的氧化分解產(chǎn)生的發(fā)熱和消除金屬粉體的氧化膨脹。而且，通過將非氧化性保護(hù)氣每分鐘在0℃、1大氣壓下的換算流量調(diào)整至大于支承容器的整個空間體積，可高效率地將陶瓷壓型體產(chǎn)生的脫脂廢氣排出，其結(jié)果，可減小脫脂廢氣重新附著在陶瓷壓型體表面的概率。而且，在低氧分壓下的脫脂處理中，使用露點(diǎn)在40℃以上的保護(hù)氣，還可提高脫脂效率。由于這些效果，減小了Ni層壓芯片的缺陷出現(xiàn)率。在本實(shí)驗(yàn)例中，使用的非氧化性保護(hù)氣是氮?dú)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w，但本發(fā)明并不限于該混合氣體。即，只要是其的氧分壓不會使具有陶瓷壓型體(脫脂對象)中的金屬粉體氧化且其露點(diǎn)在40℃以上的氣體即可，當(dāng)然，也可使用單一的氮?dú)?、二氧化碳、氫氣或?qū)⑦@些氣體中的2種以上組合而成的混合氣體，此乃不言自明。此外，在本實(shí)施例中，作為脫脂對象的陶瓷壓型體中的金屬粉體是Ni，但只要滿足不會被供給的保護(hù)氣氧化這一條件，也可使用以Ni為主要成分的合金、Pd、以Pd為主要成分的合金、Cu、以Cu為主要成分的合金等其他金屬，此乃不言自明。圖4(a)是顯示本發(fā)明脫脂裝置第3實(shí)施例的構(gòu)成的剖面圖，(b)是(a)中沿X-Y線的剖面圖，(c)是本發(fā)明陶瓷壓型體的支承容器的配置的立體圖。在該脫脂裝置中，調(diào)節(jié)從氮?dú)馄?5和氫氣瓶16中流出的氣體的氣體流量調(diào)節(jié)器14和預(yù)熱上述氣體的氣體預(yù)熱器12與上述圖1的脫脂裝置相同，但脫脂裝置主體B不同。該脫脂裝置主體B如圖所示，為圓筒形，其內(nèi)部如圖5所示，8片其扇形基板的兩側(cè)立有立片的陶瓷壓型體支承容器11組合成環(huán)形，并疊合成圓柱形。此外，從預(yù)熱器伸出的管子與脫脂裝置主體B的周邊連接。該脫脂裝置將非氧化性保護(hù)氣A從支承容器11的圓柱形層壓體的周邊向中心處送風(fēng)，并由中心處排出而不再循環(huán)。該裝置可保持產(chǎn)品的質(zhì)量，并可使裝置整體的空間節(jié)省，還具有提高生產(chǎn)率的效果。圖6(a)是顯示本發(fā)明脫脂裝置的第4實(shí)施例的構(gòu)成的剖面圖，(b)是(a)中沿X-Y線的剖面圖。該第4實(shí)施例在構(gòu)造上與第3實(shí)施例基本相同，但從預(yù)熱器伸出的管子連接在脫脂裝置整體的中心處。因此，非氧化性保護(hù)氣被從支承容器11的圓柱形壓型體的中心處送向周邊，未再循環(huán)而被排出。該裝置也可保持產(chǎn)品的質(zhì)量，并可使裝置整體的空間節(jié)省，還具有提高生產(chǎn)率的效果。圖8(a)是顯示本發(fā)明脫脂裝置的第5實(shí)施例的構(gòu)成的剖面圖，(b)是(a)中沿X-Y線的剖面圖。圖9(a)是顯示本發(fā)明脫脂裝置的第6實(shí)施例的構(gòu)成的剖面圖，(b)是(a)中沿X-Y線的剖面圖。該第5實(shí)施例的脫脂裝置在構(gòu)成上與上述第3實(shí)施例的非常相似，但不同之處在于，在預(yù)熱器12和氣體流量調(diào)節(jié)器14間設(shè)有增濕器31。該第5實(shí)施例的非氧化性保護(hù)氣A與第3實(shí)施例同樣，系從脫脂裝置主體B的周邊被送向中心處，未再循環(huán)而被從中心處排出。第6實(shí)施例的脫脂裝置的構(gòu)成與上述第4實(shí)施例的非常相似，但不同之處在于，與上述同樣，設(shè)有增濕器31。該第6實(shí)施例的非氧化性保護(hù)氣A與第4實(shí)施例同樣，系從脫脂裝置主體B的中心處被送向周邊。由于上述第5和6實(shí)施例的脫脂裝置在構(gòu)成上增設(shè)了增濕器31，因此，可保持產(chǎn)品的質(zhì)量，并可使裝置整體的空間節(jié)省，還具有提高生產(chǎn)率的效果。權(quán)利要求1.陶瓷壓型體的脫脂方法，其特征在于，加熱由陶瓷粉體和作為內(nèi)部電極的金屬粉體以及有機(jī)粘結(jié)劑構(gòu)成的陶瓷壓型體，在將有機(jī)粘結(jié)劑從陶瓷壓型體中除去時，將其氧分壓比陶瓷壓型體中的內(nèi)部電極的金屬粉體的氧化還原平衡氧分壓低的非氧化性保護(hù)氣加熱至一定的溫度，再將該氣體從一個方向向著支承陶瓷壓型體的支承容器送風(fēng)，進(jìn)行排氣，而不再循環(huán)，且非氧化性保護(hù)氣在0℃、1大氣壓下的每分鐘的換算流量設(shè)定為大于上述支承容器的整個空間體積。2.如權(quán)利要求1所述的陶瓷壓型體的脫脂方法，其特征在于，非氧化性保護(hù)氣的露點(diǎn)在40℃以上。3.如權(quán)利要求1或2所述的陶瓷壓型體的脫脂方法，其特征在于，非氧化性保護(hù)氣是單一的氮?dú)狻⒍趸?、氫氣或?qū)⑦@些氣體中的2種以上組合而成的混合氣體。4.如權(quán)利要求1所述的陶瓷壓型體的脫脂方法，其特征在于，內(nèi)部電極是Pd或以Pd為主要成分的合金、Ni或以Ni為主要成分的合金、Cu或以Cu為主要成分的合金中的任一種。5.脫脂裝置，其特征在于，是一種加熱由陶瓷壓型體、作為內(nèi)部電極的金屬粉體和有機(jī)粘結(jié)劑構(gòu)成的陶瓷壓型體，將有機(jī)粘結(jié)劑從陶瓷壓型體中除去的脫脂裝置，具有容納支承陶瓷壓型體的支承容器的脫脂裝置主體、向該脫脂裝置主體供給在0℃、1大氣壓下的每分鐘的換算流量大于支承陶瓷壓型體的支承容器的整個空間體積的非氧化性保護(hù)氣的機(jī)構(gòu)和將保護(hù)氣加熱至預(yù)定溫度的機(jī)構(gòu)以及將非氧化性保護(hù)氣從一個方向送風(fēng)，進(jìn)行排氣而不再循環(huán)的機(jī)構(gòu)。6.權(quán)利要求5所述的脫脂裝置，其特征在于，具有將非氧化性保護(hù)氣增濕的機(jī)構(gòu)。7.權(quán)利要求5或6所述的脫脂裝置，其特征在于，所述支承陶瓷壓型體的扇形支承容器被圓柱狀地層壓在所述脫脂裝置主體的內(nèi)部。7.權(quán)利要求5或6所述的脫脂裝置，其特征在于，非氧化性保護(hù)氣從被圓柱形地層壓著的支承容器的周邊流向中心處，并由中心處排出而未再循環(huán)。8.權(quán)利要求5或6所述的脫脂裝置，其特征在于，非氧化性保護(hù)氣從被圓柱形地層壓著的支承容器的中心處流向周邊，并由周邊排出而未再循環(huán)。全文摘要現(xiàn)有的脫脂方法的每單位規(guī)模和單位時間的生產(chǎn)率低，并由于有機(jī)粘結(jié)劑的氧化分解和金屬粉體的氧化膨脹而使產(chǎn)品出現(xiàn)缺陷。為此，本發(fā)明的方法在加熱由陶瓷粉體和作為內(nèi)部電極的金屬粉體以及有機(jī)粘結(jié)劑構(gòu)成的陶瓷壓型體，并將有機(jī)粘結(jié)劑從陶瓷壓型體中除去時，事先用預(yù)熱器加熱其氧分壓比陶瓷壓型體中的內(nèi)部電極的金屬粉體的氧化還原平衡氧分壓低的非氧化性保護(hù)氣，再將該氣體從一個方向向著支承陶瓷壓型體的支承容器送風(fēng)，進(jìn)行排氣，而不再循環(huán)，且非氧化性保護(hù)氣在0℃、1大氣壓下的每分鐘的換算流量設(shè)定為大于上述容器的整個空間體積。文檔編號C04B35/63GK1156706SQ9611443公開日1997年8月13日申請日期1996年11月6日優(yōu)先權(quán)日1995年11月8日發(fā)明者白石誠吾,橋本惠美子,倉光秀紀(jì),棚橋正和申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社