セラミックケースの製造方法
【課題】キャビティ部の底部の変形や、亀裂等による気密不良発生を防止して軽薄短小化の要求に対応できるセラミックケースの製造方法を提供する。
【解決手段】セラミック原料粉末１４を加圧成形して凹部を設ける成形体１５を形成し、焼成してキャビティ部１３を設けるセラミックケース１０の製造方法において、ダイス１６の壁面とで形成される空間に原料粉末を充填した後、加圧してダイス１６の中に成形体１５を形成する工程と、第１下パンチ１８と、ダイス１６の上面が面一となるまでダイス１６を下降させると共に、成形体１５の外周部からの拘束を解放し膨張させて上縁に取り出す工程と、凹部内の第２下パンチ１９との間に通気性を持たせると共に、ダイス１６の上面が第２下パンチ１９の上面と面一となるまでダイス１６を上昇させ成形体をダイス１６の上縁で持ち上げて第２下パンチ１９から離脱させる工程を有する。
【解決手段】セラミック原料粉末１４を加圧成形して凹部を設ける成形体１５を形成し、焼成してキャビティ部１３を設けるセラミックケース１０の製造方法において、ダイス１６の壁面とで形成される空間に原料粉末を充填した後、加圧してダイス１６の中に成形体１５を形成する工程と、第１下パンチ１８と、ダイス１６の上面が面一となるまでダイス１６を下降させると共に、成形体１５の外周部からの拘束を解放し膨張させて上縁に取り出す工程と、凹部内の第２下パンチ１９との間に通気性を持たせると共に、ダイス１６の上面が第２下パンチ１９の上面と面一となるまでダイス１６を上昇させ成形体をダイス１６の上縁で持ち上げて第２下パンチ１９から離脱させる工程を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子や、水晶振動子等の電子部品を収納するための電子部品収納用パッケージに用いられるセラミックケースの製造方法に関し、より詳細には、電子部品を載置し囲繞して気密に収納するためのキャビティ部を備えた箱形の基体や、平板状の基体に電子部品を載置した後、この電子部品を囲繞して気密に収納するためのキャビティ部を備えた箱形のキャップとして用いられるセラミックケースの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体素子、半導体受光素子、水晶振動子等の電子部品を収納するための電子部品収納用パッケージには、これを搭載させた装置、例えば、ビデオカメラや、携帯電話等の電子装置の高精度化に伴い、気密信頼性の高いアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）や、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等のセラミック製からなるセラミックケースを用いるのが好適となっている。また、この電子部品収納用パッケージには、装置の小型化によるパッケージの軽薄短小化の要求に伴い、比較的大きい外形寸法の電子部品を囲繞するための外形を確保すると共に、電子部品を収納可能だけのキャビティ部の深さを確保しながら全体の高さを低くすることが求められている。これを達成させるためには、セラミックケースのキャビティ部の壁面となる土手部の土手幅がパッケージとしたときに気密性を確保でき、セラミックケースの外形寸法が過大にならない程度の大きさにすると共に、キャビティ部の底部となるセラミックケースの底厚みを薄くすることが必要となっている。そして、このようなセラミックケースを作製するためには、焼成前の成形体をセラミックグリーンシートを積層して形成することがキャビティ部となる凹部の狭い土手幅と、キャビティ部となる凹部の深い深さとの関係から積層成形が難しいのと、成形するためのコストアップから、一般的にはセラミック原料粉末を加圧成形して成形体を形成している。そして、この成形体は、高温でセラミックを焼結させてセラミックケースとしている。
【０００３】
図３（Ａ）〜（Ｅ）を参照しながら、従来のセラミックケースの製造方法を説明する。従来より上記のセラミックケースの製造方法では、セラミックケース成形体５０を造粒された顆粒状のセラミック原料粉末５１を加圧成形して形成する粉末プレス成形機を用いて形成している。この粉末プレス成形機は、摺動部分や、加圧部分が超硬合金（ＷＣ：タングステンカーバイト）等で作製されたダイス５２と、上パンチ５３及び第１下パンチ５４と、第１下パンチ５４を貫通する第２下パンチ５５を備えている。
図３（Ａ）に示すように、セラミック原料粉末５１は、セラミックケース成形体５０の外形壁面部分を形成するためのダイス５２の壁面と、ダイス５２の中に上面を挿入させいずれの場合にも不動状態である第１下パンチ５４及びこの第１下パンチ５４の上面より突出しダイス５２の中に上面を挿入させる第２下パンチ５５で形成される空間に充填している。なお、この充填では、セラミック原料粉末５１がダイス５２の上面で面一になるようにフィーダー５６をダイス５２上で水平方向に往運動させてフィーダー５６の下部からセラミック原料粉末５１を空間に落下させる（図３（Ｅ）参照）と共に、フィーダー５６の復運動でセラミック原料粉末５１をかきならしてダイス５２の上面と面一となるようにしている。また、上パンチ５３は、フィーダー５６が往復運動する間、フィーダー５６の邪魔にならない位置の上部に停止している。
【０００４】
次に、図３（Ｂ）に示すように、ダイス５２の中のセラミック原料粉末５１は、第２下パンチ５５をダイス５２の中で若干（ｃ分）下に下げると共に、上パンチ５３を下降させてダイス５２の中に挿入させ、上パンチ５３と、不動の第１下パンチ５４及び下降を停止させた第２下パンチ５５で加圧してセラミックケース成形体５０をダイス５２の中に作製している。なお、第２下パンチ５５をダイス５２の中で若干（ｃ分）下に下げるのは、セラミックケース成形体５０の凹部の底部と土手部の加圧後の密度を均一にして焼成後の変形をできるだけ小さくするためのものである。次に、図３（Ｃ）に示すように、ダイス５２は、下降して上パンチ５３の下面当たりまで下げた所で、上パンチ５３は、上昇を開始すると共に、第２下パンチ５５は、下降を開始してセラミックケース成形体５０から離脱を開始している。そして、図３（Ｄ）に示すように、更に、ダイス５２は、下降を進めると共に、第２下パンチ５５も下降（ｄ分）を行って、セラミックケース成形体５０をダイス５２、第１下パンチ５４、及び第２下パンチ５５の上面を面一とする上面に取り出している。これと共に、フィーダー５６は、セラミックケース成形体５０を成形位置から水平方向に押し出すために、ダイス５２上で往運動を開始している。また、上パンチ５３は、フィーダー５６の邪魔にならない位置の上部まで上昇している。次に、図３（Ｅ）に示すように、セラミックケース成形体５０は、フィーダー５６の先端で押されて成形位置から押し出されると共に、ダイス５２が上昇、及び第２下パンチ５５が上昇（ｃ＋ｄ分）して図３（Ａ）で説明したダイス５２の中に空間を形成し、この中にフィーダー５６の下部からセラミック原料粉末５１を落下させている。
【０００５】
そして、図示しないが、上記のセラミック成形体５０は、例えば、セラミック原料粉末５１がアルミナの場合には、大気中の約１５５０℃程度の温度で焼成してセラミックケースとしている。また、上記のセラミック成形体５０は、例えば、セラミック原料粉末５１が窒化アルミニウムの場合には、窒素雰囲気中の約１７００℃程度の温度で焼成してセラミックケースとしている。
【０００６】
従来のセラミックケースの製造方法には、セラミック原料粉末のダイス内への充填に際して、フィーダー内部上方に原料粉末を均一に充填させる加圧機構を設けた粉末成形装置を用いてキャビティ部を設けたセラミックケース成形体を形成した後、セラミックケース成形体をダイス、第１下パンチ、及び第２下パンチの上面を面一とする上面に取り出すのが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】実開平６−５９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前述したような従来のセラミックケースの製造方法は、次のような問題がある。
従来のセラミックケースの製造方法は、凹部を設けるセラミックケース成形体を凹部の開口側が下になるようにしてセラミック原料粉末を加圧成形して形成する粉末プレス成形機を用いて形成した後、セラミックケース成形体をダイス、第１下パンチ、及び第２下パンチの上面を面一とする上面に取り出している。この取り出しにおいては、第２下パンチの上面を凹部の底面より離脱させ下降させて不動の第１下パンチの上面と面一すると共に、ダイスを下降させてダイス、第１下パンチ、及び第２下パンチの上面を面一としているので、セラミックケース成形体の凹部の開口部に一時的に真空状態が発生することとなっている。これにより、例えば、セラミックケース成形体の凹部の外形寸法が４．２５ｍｍ×５．２０ｍｍ程度と大きく、底厚みが０．２ｍｍ程度と薄い場合には、凹部の底部が真空内部側に引かれて３０μｍ程度の大きな反りが発生したり、セラミックケース成形体自体に亀裂等が発生したりしている。このようなセラミックケース成形体の反りによる変形や、亀裂等は、焼成後のセラミックケースにも変形や、亀裂等を発生させるので、電子部品を収納するためのセラミックケースのキャビティ部の気密信頼性の低下となると共に、キャビティ部の容積を確保できる電子装置の小型化によるパッケージの軽薄短小化の要求に対応できなくなっている。
【０００９】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、キャビティ部の底部の変形や、亀裂等による気密不良発生を防止して軽薄短小化の要求に対応できるセラミックケースの製造方法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】
【００１０】
前記目的に沿う本発明に係るセラミックケースの製造方法は、ダイスと、上パンチ及び第１下パンチと、第１下パンチを貫通する第２下パンチを備える粉末プレス成形機でセラミック原料粉末を加圧成形して凹部を設ける成形体を形成し、焼成して電子部品を囲繞して気密に収納するためのキャビティ部を設けるセラミックケースの製造方法において、ダイスの壁面と、ダイスの中に上面を挿入させる第１下パンチ及び第１下パンチの上面より突出しダイスの中に上面を挿入させる第２下パンチで形成される空間にセラミック原料粉末を充填した後、セラミック原料粉末を上パンチと、第１下パンチ及び第２下パンチで加圧してダイスの中に成形体を形成する工程と、第２下パンチが不動状態のまま第１下パンチの上面と、ダイスの上面が面一となるまでダイスを下降させると共に、上パンチを上昇させて成形体の外周部からの拘束を解放し成形体を膨張させてダイスの上縁に取り出す工程と、ダイスの上縁に取り出した成形体の凹部内の第２下パンチとの間に通気性を持たせると共に、ダイスの上面が第２下パンチの上面と面一となるまでダイスを上昇させ成形体をダイスの上縁で持ち上げて第２下パンチから離脱させる工程を有する。
【００１１】
ここで、上記のセラミックケースの製造方法は、成形体の膨張が０．２〜０．５％であるのがよい。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１又はこれに従属する請求項２記載のセラミックケースの製造方法は、ダイスの壁面と、ダイスの中に上面を挿入させる第１下パンチ及び第１下パンチの上面より突出しダイスの中に上面を挿入させる第２下パンチで形成される空間にセラミック原料粉末を充填した後、セラミック原料粉末を上パンチと、第１下パンチ及び第２下パンチで加圧してダイスの中に成形体を形成する工程と、第２下パンチが不動状態のまま第１下パンチの上面と、ダイスの上面が面一となるまでダイスを下降させると共に、上パンチを上昇させて成形体の外周部からの拘束を解放し成形体を膨張させてダイスの上縁に取り出す工程と、ダイスの上縁に取り出した成形体の凹部内の第２下パンチとの間に通気性を持たせると共に、ダイスの上面が第２下パンチの上面と面一となるまでダイスを上昇させ成形体をダイスの上縁で持ち上げて第２下パンチから離脱させる工程を有するので、セラミックケースの成形体の凹部に真空状態が発生するのを防止でき、成形体の凹部の底厚みが薄い場合であっても、凹部の底部に変形や、亀裂等の発生を防止することができ、焼成後のセラミックケースのキャビティ部に変形や、亀裂等を発生させることがなく、電子部品を収納するためのセラミックケースの気密信頼性を維持して装置の小型化によるパッケージの軽薄短小化の要求に対応することができるセラミックケースの製造方法を提供することができる。
【００１３】
特に、請求項２記載のセラミックケースの製造方法は、成形体の膨張が０．２〜０．５％であるので、適度の膨張によって、成形体を取り出す途中で破壊させることなく膨張させてセラミックケース成形体をダイスの上縁に確実に取り出すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施するための最良の形態について説明し、本発明の理解に供する。
ここに、図１（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明の一実施の形態に係るセラミックケースの製造方法で作製されるセラミックケースの説明図、Ａ−Ａ’線縦断面図、図２（Ａ）〜（Ｆ）はそれぞれ同セラミックケースの製造方法の説明図である。
【００１５】
図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、本発明の一実施の形態に係るセラミックケースの製造方法で作製されるセラミックケース１０は、例えば、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）や、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等からなるセラミック原料粉末をプレス成形した後、高温で焼成して形成する気密信頼性の高いセラミック製からなっている。また、このセラミックケース１０は、形状を限定するものではないが、例えば、四角形状の周囲に土手部１１を設けた箱形からなり土手部１１の内周側壁面と、底部１２の上面とで電子部品を囲繞するためのキャビティ部１３を形成している。このセラミックケース１０は、通常、半導体素子、半導体受光素子、水晶振動子等の電子部品のうち比較的外形寸法が大きな電子部品をキャビティ部１３に気密に収納するパッケージとして用いられ、これを電子装置に組み込んで機能させるのに用いられている。
【００１６】
この電子装置は、装置全体の小型化から、パッケージにも軽薄短小化を求めている。そこで、パッケージとするためのセラミックケース１０には、電子部品を囲繞するための電子部品の縦横寸法に依存するキャビティ部１３の大きさを確保すると共に、電子部品を収納するための電子部品の厚さに依存するキャビティ部１３の深さを確保しながら全体の高さを低くすることが求められることとなる。このためにセラミックケース１０は、キャビティ部１３の壁面となるセラミックケース１０の土手部１１の土手幅をパッケージとしたときに気密性を確保しながらセラミックケース１０の外形寸法が過大とならない程度の大きさにしている。また、セラミックケース１０は、キャビティ部１３の底部１２であるセラミックケース１０の底厚みをパッケージとしたときに気密性を確保しながらできるだけ薄くしてパッケージとしたときの全体の高さを低くして軽薄短小化に対応させている。これを達成させた上記のセラミックケース１０には、例えば、キャビティ部１３の縦横の大きさを４．２５ｍｍ×５．２０ｍｍ程度、キャビティ部１３の深さを０．４５ｍｍ程度とし、土手幅を０．２４ｍｍ程度、底厚みを０．２ｍｍ程度とするものであっても、キャビティ部１３の底部１２の反りが±１０μｍ程度の中に抑えられ、全く亀裂等の発生のないものとなっている。
【００１７】
次に、図２（Ａ）〜（Ｆ）を参照しながら、本発明の一実施の形態に係るセラミックケース１０の製造方法を説明する。
このセラミックケース１０の製造方法では、例えば、セラミックの一例であるアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）や、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等からなるセラミック原料粉末１４を粉末プレス成形機で加圧成形してセラミックケース成形体１５を形成している。そして、このセラミックケース１０の製造方法では、セラミックケース成形体１５を高温（例えば、アルミナの場合には、大気中の約１５５０℃程度、窒化アルミニウムの場合には、窒素雰囲気中の約１７００℃程度）で焼成することでセラミックケース１０が作製されることとなっている。
【００１８】
上記のセラミックケース成形体１５の形成に用いられるセラミック原料粉末１４は、セラミック粉末と、バインダー等を混合した水溶液をスプレードライヤーで乾燥して球体顆粒状の造粒粉末としている。また、セラミックケース成形体１５の形成に用いられる粉末プレス成形機は、耐磨耗性に優れる超硬合金等で加圧部分や、摺動部分が作製されたダイス１６と、上パンチ１７及び第１下パンチ１８とから構成されている。そして、第１下パンチ１８側には、第１下パンチ１８の中央部に設けられた貫通孔に嵌合して設けられる第２下パンチ１９を備えている。ダイス１６には、平面視して略中央部分にセラミックケース成形体１５の外形寸法と同一寸法形状の貫通孔が設けられ、この貫通孔の内壁と上パンチ１７及び第１下パンチ１８の外周壁が嵌合状態となっている。上記の粉末プレス成形機は、これが稼動中のいずれの状態の場合にあっても第１下パンチ１８が不動であり、ダイス１６、第２下パンチ１９，及び上パンチ１７が可動することになっている。第１下パンチ１８は、セラミックケース１０の土手部１１となるセラミックケース成形体１５の土手部分を上パンチ１７とで加圧して形成するために設けられている。第２下パンチ１９は、セラミックケース１０のキャビティ部１３となるセラミックケース成形体１５の凹部を上パンチ１７とで加圧して形成するために設けられている。
【００１９】
図２（Ａ）に示すように、このセラミックケース１０の製造方法においては、セラミックケース成形体１５の形成にセラミック原料粉末１４をダイス１６の中に設けられる空間に充填している。この空間は、セラミックケース成形体１５の外形壁面部分を形成するためのダイス１６の内周側壁面と、ダイス１６の中に上面を挿入させる不動状態の第１下パンチ１８、及びこの第１下パンチ１８の上面より突出しダイス１６の中に上面を挿入させる第２下パンチ１９で形成されている。この空間には、フィーダー２０をダイス１６上で水平方向に往運動させてフィーダー２０の下部開口からセラミック原料粉末１４を落下させた（図１（Ｆ）参照）後、フィーダー２０が元の位置に戻る復運動でセラミック原料粉末１４をかきならしてダイス１６の上面と面一となるようにして充填している。
【００２０】
なお、このフィーダー２０による空間へのセラミック原料粉末１４の充填では、セラミック原料粉末１４が球体顆粒状の造粒粉末であるので、空間内に安息角でもって流入して充填密度を均一にしながら満たすことができると共に、ダイス１６の上面より盛り上がったセラミック原料粉末１４をフィーダー２０内に戻しながらダイス１６の上面と面一にすることができる。また、フィーダー２０が往復運動してダイス１６の空間にセラミック原料粉末１４を充填する間、上パンチ１７は、フィーダー２０との衝突を回避するために邪魔にならない位置の上部に停止している。
【００２１】
次いで、図２（Ｂ）に示すように、このセラミックケース成形体１５の形成では、第２下パンチ１９をダイス１６の中で若干（ａ分）下に下げると共に、上パンチ１７を下降させてダイス１６の中に挿入させ、ダイス１６の中のセラミック原料粉末１４を上パンチ１７と、不動状態の第１下パンチ１８及び下降を停止させた第２下パンチ１９で加圧している。そして、ダイス１６の中には、セラミック原料粉末１４の球体顆粒状の造粒粉末を潰して固めたセラミックケース成形体１５を作製している。第２下パンチ１９の立設構造は、空気圧で立設位置を決める浮遊体となっているので、空気圧の調整で容易にその位置を下げたり上げたりさせることができる。なお、第２下パンチ１９をダイス１６の中で若干（ａ分）下に下げるのは、セラミック原料粉末１４をダイス１６の空間内で流動させながら加圧して球体顆粒状の造粒粉末の潰れ具合を向上させセラミックケース成形体１５の底部分と土手部分の加圧後の密度を均一にして焼成したときに発生する変形をできるだけ小さくするためのものである。
【００２２】
次いで、図２（Ｃ）に示すように、このセラミックケース成形体１５の形成では、第１下パンチ１８、及び第２下パンチ１９を不動のままとした状態でダイス１６の下降を開始させてダイス１６の上面をセラミックケース成形体１５の底部分となる表面に面一としてダイス１６の中から上パンチ１７を外部に取りだしている。
【００２３】
更に、図２（Ｄ）に示すように、セラミックケース成形体１５の形成では、第１下パンチ１８、及び第２下パンチ１９を不動のままとした状態でダイス１６の下降を進め、第１下パンチ１８の上面と、ダイス１６の上面が面一となるまでダイス１６を下降させている。また、このダイス１６の下降と共に、このセラミックケース成形体１５の形成では、上パンチ１７を上昇させてセラミックケース成形体１５の外周部からの拘束を解放している。これによって、セラミックケース成形体１５には、膨張を発生させることができ、膨張して若干大きくなったセラミックケース成形体１５をダイス１６の上縁に乗せるように取り出している。
【００２４】
次いで、このセラミックケース成形体１５の形成では、セラミックケース成形体１５の凹部表面と、第２下パンチ１９との間に通気性を持たせている。通気性は、セラミックケース成形体１５の膨張による第２下パンチ１９との間にできる僅かな隙間に第１下パンチ１８の上面と、セラミックケース成形体１５の土手部分の接触部から空気が流入したり、外周部からの拘束を解放されたセラミックケース成形体１５の僅かな通気性をもつ厚みを介して空気が流入したりして第２下パンチ１９との間の真空状態が解放されることによる。
【００２５】
そして、図２（Ｅ）に示すように、このセラミックケース成形体１５の形成では、ダイス１６の上昇を開始してダイス１６の上面が第２下パンチ１９の上面と面一となるまで上昇させている。この上昇によって、セラミックケース成形体１５は、ダイス１６の上縁に乗せられて持ち上げられ第２下パンチ１９から離脱させている。更に、ダイス１６と、第２下パンチ１９の面一上面には、水平方向に往運動するフィーダー２０がセラミックケース成形体１５に接近することとなる。
【００２６】
次いで、図２（Ｆ）に示すように、このセラミックケース成形体１５の形成では、フィーダー２０が更に往運動をして先端で当接させながらセラミックケース成形体１５をダイス１６の上面端部側に押し出している。これと共に、ダイス１６は、更に上昇すると共に、第２下パンチ１９を若干（ａ分）上昇させ、次のセラミックケース成形体１５を形成するための空間をダイス１６の中に形成している。そして、この空間には、上部に設けられたホース２１を介して流入するセラミック原料粉末１４をフィーダー２０の下部に設けられる開口を介して充填している。この後は、図２（Ａ）で説明した状態に戻ることの繰り返しでセラミックケース成形体１５が作製されている。
【００２７】
次に、図示しないが、凹部を設けたセラミックケース成形体１５は、セラミック原料粉末１４が例えばアルミナの場合には、大気中の約１５５０℃程度の温度で焼成して電子部品を囲繞して収納するためのキャビティ部１３を設けた気密信頼性の高いセラミックケース１０としている。また、上記の凹部を設けたセラミック成形体１５は、セラミック原料粉末１４が例えば窒化アルミニウムの場合には、窒素雰囲気中の約１７００℃程度の温度で焼成して電子部品を囲繞して収納するためのキャビティ部１３を設けた気密信頼性の高いセラミックケース１０としている。
【００２８】
ここで、上記のセラミックケース成形体１５の膨張は、０．２〜０．５％であるのがよい。この膨張が０．２％〜０．５％の範囲の中にある場合には、セラミックケース成形体１５は、適度の膨張によって、ダイス１６の内壁から取り出す途中で破壊させることなく膨張させてセラミックケース成形体１５をダイス１６の上縁に確実に取り出すことができると共に、ダイス１６と、第２下パンチ１９の間の隙間に落下させることなく確実にフィーダー２０の先端でダイス１６上に押し出すことができる。セラミックケース成形体１５の膨張が０．２％を下まわる場合には、セラミックケース成形体１５の凹部表面と、第２下パンチ１９との間に通気性を持たせることが難しくなり、セラミックケース成形体１５をダイス１６の上縁で持ち上げる時に、セラミックケース成形体１５の凹部表面と、第２下パンチ１９との間が真空状態となって凹部の底部に反りによる変形や、亀裂等が発生しやすくなる。また、セラミックケース成形体１５の膨張が０．５％を上まわる場合には、ダイス１６の内壁から取り出してダイス１６の上縁に取り出す途中での破壊が発生しやすくなる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明のセラミックケースの製造方法で作製されるセラミックケースは、電子部品を載置し囲繞して気密に収納するためのキャビティ部を備えた箱形の基体や、平板状の基体に電子部品を載置した後、この電子部品を囲繞して気密に収納するためのキャビティ部を備えた箱形のキャップとしてセラミックパッケージに用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明の一実施の形態に係るセラミックケースの製造方法で作製されるセラミックケースの説明図、Ａ−Ａ’線縦断面図である。
【図２】（Ａ）〜（Ｆ）はそれぞれ同セラミックケースの製造方法の説明図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｅ）はそれぞれ従来のセラミックケースの製造方法の説明図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０：セラミックケース、１１：土手部、１２：底部、１３：キャビティ部、１４：セラミック原料粉末、１５：セラミックケース成形体、１６：ダイス、１７：上パンチ、１８：第１下パンチ、１９：第２下パンチ、２０：フィーダー、２１：ホース
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子や、水晶振動子等の電子部品を収納するための電子部品収納用パッケージに用いられるセラミックケースの製造方法に関し、より詳細には、電子部品を載置し囲繞して気密に収納するためのキャビティ部を備えた箱形の基体や、平板状の基体に電子部品を載置した後、この電子部品を囲繞して気密に収納するためのキャビティ部を備えた箱形のキャップとして用いられるセラミックケースの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体素子、半導体受光素子、水晶振動子等の電子部品を収納するための電子部品収納用パッケージには、これを搭載させた装置、例えば、ビデオカメラや、携帯電話等の電子装置の高精度化に伴い、気密信頼性の高いアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）や、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等のセラミック製からなるセラミックケースを用いるのが好適となっている。また、この電子部品収納用パッケージには、装置の小型化によるパッケージの軽薄短小化の要求に伴い、比較的大きい外形寸法の電子部品を囲繞するための外形を確保すると共に、電子部品を収納可能だけのキャビティ部の深さを確保しながら全体の高さを低くすることが求められている。これを達成させるためには、セラミックケースのキャビティ部の壁面となる土手部の土手幅がパッケージとしたときに気密性を確保でき、セラミックケースの外形寸法が過大にならない程度の大きさにすると共に、キャビティ部の底部となるセラミックケースの底厚みを薄くすることが必要となっている。そして、このようなセラミックケースを作製するためには、焼成前の成形体をセラミックグリーンシートを積層して形成することがキャビティ部となる凹部の狭い土手幅と、キャビティ部となる凹部の深い深さとの関係から積層成形が難しいのと、成形するためのコストアップから、一般的にはセラミック原料粉末を加圧成形して成形体を形成している。そして、この成形体は、高温でセラミックを焼結させてセラミックケースとしている。
【０００３】
図３（Ａ）〜（Ｅ）を参照しながら、従来のセラミックケースの製造方法を説明する。従来より上記のセラミックケースの製造方法では、セラミックケース成形体５０を造粒された顆粒状のセラミック原料粉末５１を加圧成形して形成する粉末プレス成形機を用いて形成している。この粉末プレス成形機は、摺動部分や、加圧部分が超硬合金（ＷＣ：タングステンカーバイト）等で作製されたダイス５２と、上パンチ５３及び第１下パンチ５４と、第１下パンチ５４を貫通する第２下パンチ５５を備えている。
図３（Ａ）に示すように、セラミック原料粉末５１は、セラミックケース成形体５０の外形壁面部分を形成するためのダイス５２の壁面と、ダイス５２の中に上面を挿入させいずれの場合にも不動状態である第１下パンチ５４及びこの第１下パンチ５４の上面より突出しダイス５２の中に上面を挿入させる第２下パンチ５５で形成される空間に充填している。なお、この充填では、セラミック原料粉末５１がダイス５２の上面で面一になるようにフィーダー５６をダイス５２上で水平方向に往運動させてフィーダー５６の下部からセラミック原料粉末５１を空間に落下させる（図３（Ｅ）参照）と共に、フィーダー５６の復運動でセラミック原料粉末５１をかきならしてダイス５２の上面と面一となるようにしている。また、上パンチ５３は、フィーダー５６が往復運動する間、フィーダー５６の邪魔にならない位置の上部に停止している。
【０００４】
次に、図３（Ｂ）に示すように、ダイス５２の中のセラミック原料粉末５１は、第２下パンチ５５をダイス５２の中で若干（ｃ分）下に下げると共に、上パンチ５３を下降させてダイス５２の中に挿入させ、上パンチ５３と、不動の第１下パンチ５４及び下降を停止させた第２下パンチ５５で加圧してセラミックケース成形体５０をダイス５２の中に作製している。なお、第２下パンチ５５をダイス５２の中で若干（ｃ分）下に下げるのは、セラミックケース成形体５０の凹部の底部と土手部の加圧後の密度を均一にして焼成後の変形をできるだけ小さくするためのものである。次に、図３（Ｃ）に示すように、ダイス５２は、下降して上パンチ５３の下面当たりまで下げた所で、上パンチ５３は、上昇を開始すると共に、第２下パンチ５５は、下降を開始してセラミックケース成形体５０から離脱を開始している。そして、図３（Ｄ）に示すように、更に、ダイス５２は、下降を進めると共に、第２下パンチ５５も下降（ｄ分）を行って、セラミックケース成形体５０をダイス５２、第１下パンチ５４、及び第２下パンチ５５の上面を面一とする上面に取り出している。これと共に、フィーダー５６は、セラミックケース成形体５０を成形位置から水平方向に押し出すために、ダイス５２上で往運動を開始している。また、上パンチ５３は、フィーダー５６の邪魔にならない位置の上部まで上昇している。次に、図３（Ｅ）に示すように、セラミックケース成形体５０は、フィーダー５６の先端で押されて成形位置から押し出されると共に、ダイス５２が上昇、及び第２下パンチ５５が上昇（ｃ＋ｄ分）して図３（Ａ）で説明したダイス５２の中に空間を形成し、この中にフィーダー５６の下部からセラミック原料粉末５１を落下させている。
【０００５】
そして、図示しないが、上記のセラミック成形体５０は、例えば、セラミック原料粉末５１がアルミナの場合には、大気中の約１５５０℃程度の温度で焼成してセラミックケースとしている。また、上記のセラミック成形体５０は、例えば、セラミック原料粉末５１が窒化アルミニウムの場合には、窒素雰囲気中の約１７００℃程度の温度で焼成してセラミックケースとしている。
【０００６】
従来のセラミックケースの製造方法には、セラミック原料粉末のダイス内への充填に際して、フィーダー内部上方に原料粉末を均一に充填させる加圧機構を設けた粉末成形装置を用いてキャビティ部を設けたセラミックケース成形体を形成した後、セラミックケース成形体をダイス、第１下パンチ、及び第２下パンチの上面を面一とする上面に取り出すのが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】実開平６−５９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前述したような従来のセラミックケースの製造方法は、次のような問題がある。
従来のセラミックケースの製造方法は、凹部を設けるセラミックケース成形体を凹部の開口側が下になるようにしてセラミック原料粉末を加圧成形して形成する粉末プレス成形機を用いて形成した後、セラミックケース成形体をダイス、第１下パンチ、及び第２下パンチの上面を面一とする上面に取り出している。この取り出しにおいては、第２下パンチの上面を凹部の底面より離脱させ下降させて不動の第１下パンチの上面と面一すると共に、ダイスを下降させてダイス、第１下パンチ、及び第２下パンチの上面を面一としているので、セラミックケース成形体の凹部の開口部に一時的に真空状態が発生することとなっている。これにより、例えば、セラミックケース成形体の凹部の外形寸法が４．２５ｍｍ×５．２０ｍｍ程度と大きく、底厚みが０．２ｍｍ程度と薄い場合には、凹部の底部が真空内部側に引かれて３０μｍ程度の大きな反りが発生したり、セラミックケース成形体自体に亀裂等が発生したりしている。このようなセラミックケース成形体の反りによる変形や、亀裂等は、焼成後のセラミックケースにも変形や、亀裂等を発生させるので、電子部品を収納するためのセラミックケースのキャビティ部の気密信頼性の低下となると共に、キャビティ部の容積を確保できる電子装置の小型化によるパッケージの軽薄短小化の要求に対応できなくなっている。
【０００９】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、キャビティ部の底部の変形や、亀裂等による気密不良発生を防止して軽薄短小化の要求に対応できるセラミックケースの製造方法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】
【００１０】
前記目的に沿う本発明に係るセラミックケースの製造方法は、ダイスと、上パンチ及び第１下パンチと、第１下パンチを貫通する第２下パンチを備える粉末プレス成形機でセラミック原料粉末を加圧成形して凹部を設ける成形体を形成し、焼成して電子部品を囲繞して気密に収納するためのキャビティ部を設けるセラミックケースの製造方法において、ダイスの壁面と、ダイスの中に上面を挿入させる第１下パンチ及び第１下パンチの上面より突出しダイスの中に上面を挿入させる第２下パンチで形成される空間にセラミック原料粉末を充填した後、セラミック原料粉末を上パンチと、第１下パンチ及び第２下パンチで加圧してダイスの中に成形体を形成する工程と、第２下パンチが不動状態のまま第１下パンチの上面と、ダイスの上面が面一となるまでダイスを下降させると共に、上パンチを上昇させて成形体の外周部からの拘束を解放し成形体を膨張させてダイスの上縁に取り出す工程と、ダイスの上縁に取り出した成形体の凹部内の第２下パンチとの間に通気性を持たせると共に、ダイスの上面が第２下パンチの上面と面一となるまでダイスを上昇させ成形体をダイスの上縁で持ち上げて第２下パンチから離脱させる工程を有する。
【００１１】
ここで、上記のセラミックケースの製造方法は、成形体の膨張が０．２〜０．５％であるのがよい。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１又はこれに従属する請求項２記載のセラミックケースの製造方法は、ダイスの壁面と、ダイスの中に上面を挿入させる第１下パンチ及び第１下パンチの上面より突出しダイスの中に上面を挿入させる第２下パンチで形成される空間にセラミック原料粉末を充填した後、セラミック原料粉末を上パンチと、第１下パンチ及び第２下パンチで加圧してダイスの中に成形体を形成する工程と、第２下パンチが不動状態のまま第１下パンチの上面と、ダイスの上面が面一となるまでダイスを下降させると共に、上パンチを上昇させて成形体の外周部からの拘束を解放し成形体を膨張させてダイスの上縁に取り出す工程と、ダイスの上縁に取り出した成形体の凹部内の第２下パンチとの間に通気性を持たせると共に、ダイスの上面が第２下パンチの上面と面一となるまでダイスを上昇させ成形体をダイスの上縁で持ち上げて第２下パンチから離脱させる工程を有するので、セラミックケースの成形体の凹部に真空状態が発生するのを防止でき、成形体の凹部の底厚みが薄い場合であっても、凹部の底部に変形や、亀裂等の発生を防止することができ、焼成後のセラミックケースのキャビティ部に変形や、亀裂等を発生させることがなく、電子部品を収納するためのセラミックケースの気密信頼性を維持して装置の小型化によるパッケージの軽薄短小化の要求に対応することができるセラミックケースの製造方法を提供することができる。
【００１３】
特に、請求項２記載のセラミックケースの製造方法は、成形体の膨張が０．２〜０．５％であるので、適度の膨張によって、成形体を取り出す途中で破壊させることなく膨張させてセラミックケース成形体をダイスの上縁に確実に取り出すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施するための最良の形態について説明し、本発明の理解に供する。
ここに、図１（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明の一実施の形態に係るセラミックケースの製造方法で作製されるセラミックケースの説明図、Ａ−Ａ’線縦断面図、図２（Ａ）〜（Ｆ）はそれぞれ同セラミックケースの製造方法の説明図である。
【００１５】
図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、本発明の一実施の形態に係るセラミックケースの製造方法で作製されるセラミックケース１０は、例えば、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）や、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等からなるセラミック原料粉末をプレス成形した後、高温で焼成して形成する気密信頼性の高いセラミック製からなっている。また、このセラミックケース１０は、形状を限定するものではないが、例えば、四角形状の周囲に土手部１１を設けた箱形からなり土手部１１の内周側壁面と、底部１２の上面とで電子部品を囲繞するためのキャビティ部１３を形成している。このセラミックケース１０は、通常、半導体素子、半導体受光素子、水晶振動子等の電子部品のうち比較的外形寸法が大きな電子部品をキャビティ部１３に気密に収納するパッケージとして用いられ、これを電子装置に組み込んで機能させるのに用いられている。
【００１６】
この電子装置は、装置全体の小型化から、パッケージにも軽薄短小化を求めている。そこで、パッケージとするためのセラミックケース１０には、電子部品を囲繞するための電子部品の縦横寸法に依存するキャビティ部１３の大きさを確保すると共に、電子部品を収納するための電子部品の厚さに依存するキャビティ部１３の深さを確保しながら全体の高さを低くすることが求められることとなる。このためにセラミックケース１０は、キャビティ部１３の壁面となるセラミックケース１０の土手部１１の土手幅をパッケージとしたときに気密性を確保しながらセラミックケース１０の外形寸法が過大とならない程度の大きさにしている。また、セラミックケース１０は、キャビティ部１３の底部１２であるセラミックケース１０の底厚みをパッケージとしたときに気密性を確保しながらできるだけ薄くしてパッケージとしたときの全体の高さを低くして軽薄短小化に対応させている。これを達成させた上記のセラミックケース１０には、例えば、キャビティ部１３の縦横の大きさを４．２５ｍｍ×５．２０ｍｍ程度、キャビティ部１３の深さを０．４５ｍｍ程度とし、土手幅を０．２４ｍｍ程度、底厚みを０．２ｍｍ程度とするものであっても、キャビティ部１３の底部１２の反りが±１０μｍ程度の中に抑えられ、全く亀裂等の発生のないものとなっている。
【００１７】
次に、図２（Ａ）〜（Ｆ）を参照しながら、本発明の一実施の形態に係るセラミックケース１０の製造方法を説明する。
このセラミックケース１０の製造方法では、例えば、セラミックの一例であるアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）や、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等からなるセラミック原料粉末１４を粉末プレス成形機で加圧成形してセラミックケース成形体１５を形成している。そして、このセラミックケース１０の製造方法では、セラミックケース成形体１５を高温（例えば、アルミナの場合には、大気中の約１５５０℃程度、窒化アルミニウムの場合には、窒素雰囲気中の約１７００℃程度）で焼成することでセラミックケース１０が作製されることとなっている。
【００１８】
上記のセラミックケース成形体１５の形成に用いられるセラミック原料粉末１４は、セラミック粉末と、バインダー等を混合した水溶液をスプレードライヤーで乾燥して球体顆粒状の造粒粉末としている。また、セラミックケース成形体１５の形成に用いられる粉末プレス成形機は、耐磨耗性に優れる超硬合金等で加圧部分や、摺動部分が作製されたダイス１６と、上パンチ１７及び第１下パンチ１８とから構成されている。そして、第１下パンチ１８側には、第１下パンチ１８の中央部に設けられた貫通孔に嵌合して設けられる第２下パンチ１９を備えている。ダイス１６には、平面視して略中央部分にセラミックケース成形体１５の外形寸法と同一寸法形状の貫通孔が設けられ、この貫通孔の内壁と上パンチ１７及び第１下パンチ１８の外周壁が嵌合状態となっている。上記の粉末プレス成形機は、これが稼動中のいずれの状態の場合にあっても第１下パンチ１８が不動であり、ダイス１６、第２下パンチ１９，及び上パンチ１７が可動することになっている。第１下パンチ１８は、セラミックケース１０の土手部１１となるセラミックケース成形体１５の土手部分を上パンチ１７とで加圧して形成するために設けられている。第２下パンチ１９は、セラミックケース１０のキャビティ部１３となるセラミックケース成形体１５の凹部を上パンチ１７とで加圧して形成するために設けられている。
【００１９】
図２（Ａ）に示すように、このセラミックケース１０の製造方法においては、セラミックケース成形体１５の形成にセラミック原料粉末１４をダイス１６の中に設けられる空間に充填している。この空間は、セラミックケース成形体１５の外形壁面部分を形成するためのダイス１６の内周側壁面と、ダイス１６の中に上面を挿入させる不動状態の第１下パンチ１８、及びこの第１下パンチ１８の上面より突出しダイス１６の中に上面を挿入させる第２下パンチ１９で形成されている。この空間には、フィーダー２０をダイス１６上で水平方向に往運動させてフィーダー２０の下部開口からセラミック原料粉末１４を落下させた（図１（Ｆ）参照）後、フィーダー２０が元の位置に戻る復運動でセラミック原料粉末１４をかきならしてダイス１６の上面と面一となるようにして充填している。
【００２０】
なお、このフィーダー２０による空間へのセラミック原料粉末１４の充填では、セラミック原料粉末１４が球体顆粒状の造粒粉末であるので、空間内に安息角でもって流入して充填密度を均一にしながら満たすことができると共に、ダイス１６の上面より盛り上がったセラミック原料粉末１４をフィーダー２０内に戻しながらダイス１６の上面と面一にすることができる。また、フィーダー２０が往復運動してダイス１６の空間にセラミック原料粉末１４を充填する間、上パンチ１７は、フィーダー２０との衝突を回避するために邪魔にならない位置の上部に停止している。
【００２１】
次いで、図２（Ｂ）に示すように、このセラミックケース成形体１５の形成では、第２下パンチ１９をダイス１６の中で若干（ａ分）下に下げると共に、上パンチ１７を下降させてダイス１６の中に挿入させ、ダイス１６の中のセラミック原料粉末１４を上パンチ１７と、不動状態の第１下パンチ１８及び下降を停止させた第２下パンチ１９で加圧している。そして、ダイス１６の中には、セラミック原料粉末１４の球体顆粒状の造粒粉末を潰して固めたセラミックケース成形体１５を作製している。第２下パンチ１９の立設構造は、空気圧で立設位置を決める浮遊体となっているので、空気圧の調整で容易にその位置を下げたり上げたりさせることができる。なお、第２下パンチ１９をダイス１６の中で若干（ａ分）下に下げるのは、セラミック原料粉末１４をダイス１６の空間内で流動させながら加圧して球体顆粒状の造粒粉末の潰れ具合を向上させセラミックケース成形体１５の底部分と土手部分の加圧後の密度を均一にして焼成したときに発生する変形をできるだけ小さくするためのものである。
【００２２】
次いで、図２（Ｃ）に示すように、このセラミックケース成形体１５の形成では、第１下パンチ１８、及び第２下パンチ１９を不動のままとした状態でダイス１６の下降を開始させてダイス１６の上面をセラミックケース成形体１５の底部分となる表面に面一としてダイス１６の中から上パンチ１７を外部に取りだしている。
【００２３】
更に、図２（Ｄ）に示すように、セラミックケース成形体１５の形成では、第１下パンチ１８、及び第２下パンチ１９を不動のままとした状態でダイス１６の下降を進め、第１下パンチ１８の上面と、ダイス１６の上面が面一となるまでダイス１６を下降させている。また、このダイス１６の下降と共に、このセラミックケース成形体１５の形成では、上パンチ１７を上昇させてセラミックケース成形体１５の外周部からの拘束を解放している。これによって、セラミックケース成形体１５には、膨張を発生させることができ、膨張して若干大きくなったセラミックケース成形体１５をダイス１６の上縁に乗せるように取り出している。
【００２４】
次いで、このセラミックケース成形体１５の形成では、セラミックケース成形体１５の凹部表面と、第２下パンチ１９との間に通気性を持たせている。通気性は、セラミックケース成形体１５の膨張による第２下パンチ１９との間にできる僅かな隙間に第１下パンチ１８の上面と、セラミックケース成形体１５の土手部分の接触部から空気が流入したり、外周部からの拘束を解放されたセラミックケース成形体１５の僅かな通気性をもつ厚みを介して空気が流入したりして第２下パンチ１９との間の真空状態が解放されることによる。
【００２５】
そして、図２（Ｅ）に示すように、このセラミックケース成形体１５の形成では、ダイス１６の上昇を開始してダイス１６の上面が第２下パンチ１９の上面と面一となるまで上昇させている。この上昇によって、セラミックケース成形体１５は、ダイス１６の上縁に乗せられて持ち上げられ第２下パンチ１９から離脱させている。更に、ダイス１６と、第２下パンチ１９の面一上面には、水平方向に往運動するフィーダー２０がセラミックケース成形体１５に接近することとなる。
【００２６】
次いで、図２（Ｆ）に示すように、このセラミックケース成形体１５の形成では、フィーダー２０が更に往運動をして先端で当接させながらセラミックケース成形体１５をダイス１６の上面端部側に押し出している。これと共に、ダイス１６は、更に上昇すると共に、第２下パンチ１９を若干（ａ分）上昇させ、次のセラミックケース成形体１５を形成するための空間をダイス１６の中に形成している。そして、この空間には、上部に設けられたホース２１を介して流入するセラミック原料粉末１４をフィーダー２０の下部に設けられる開口を介して充填している。この後は、図２（Ａ）で説明した状態に戻ることの繰り返しでセラミックケース成形体１５が作製されている。
【００２７】
次に、図示しないが、凹部を設けたセラミックケース成形体１５は、セラミック原料粉末１４が例えばアルミナの場合には、大気中の約１５５０℃程度の温度で焼成して電子部品を囲繞して収納するためのキャビティ部１３を設けた気密信頼性の高いセラミックケース１０としている。また、上記の凹部を設けたセラミック成形体１５は、セラミック原料粉末１４が例えば窒化アルミニウムの場合には、窒素雰囲気中の約１７００℃程度の温度で焼成して電子部品を囲繞して収納するためのキャビティ部１３を設けた気密信頼性の高いセラミックケース１０としている。
【００２８】
ここで、上記のセラミックケース成形体１５の膨張は、０．２〜０．５％であるのがよい。この膨張が０．２％〜０．５％の範囲の中にある場合には、セラミックケース成形体１５は、適度の膨張によって、ダイス１６の内壁から取り出す途中で破壊させることなく膨張させてセラミックケース成形体１５をダイス１６の上縁に確実に取り出すことができると共に、ダイス１６と、第２下パンチ１９の間の隙間に落下させることなく確実にフィーダー２０の先端でダイス１６上に押し出すことができる。セラミックケース成形体１５の膨張が０．２％を下まわる場合には、セラミックケース成形体１５の凹部表面と、第２下パンチ１９との間に通気性を持たせることが難しくなり、セラミックケース成形体１５をダイス１６の上縁で持ち上げる時に、セラミックケース成形体１５の凹部表面と、第２下パンチ１９との間が真空状態となって凹部の底部に反りによる変形や、亀裂等が発生しやすくなる。また、セラミックケース成形体１５の膨張が０．５％を上まわる場合には、ダイス１６の内壁から取り出してダイス１６の上縁に取り出す途中での破壊が発生しやすくなる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明のセラミックケースの製造方法で作製されるセラミックケースは、電子部品を載置し囲繞して気密に収納するためのキャビティ部を備えた箱形の基体や、平板状の基体に電子部品を載置した後、この電子部品を囲繞して気密に収納するためのキャビティ部を備えた箱形のキャップとしてセラミックパッケージに用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明の一実施の形態に係るセラミックケースの製造方法で作製されるセラミックケースの説明図、Ａ−Ａ’線縦断面図である。
【図２】（Ａ）〜（Ｆ）はそれぞれ同セラミックケースの製造方法の説明図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｅ）はそれぞれ従来のセラミックケースの製造方法の説明図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０：セラミックケース、１１：土手部、１２：底部、１３：キャビティ部、１４：セラミック原料粉末、１５：セラミックケース成形体、１６：ダイス、１７：上パンチ、１８：第１下パンチ、１９：第２下パンチ、２０：フィーダー、２１：ホース
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイスと、上パンチ及び第１下パンチと、該第１下パンチを貫通する第２下パンチを備える粉末プレス成形機でセラミック原料粉末を加圧成形して凹部を設ける成形体を形成し、焼成して電子部品を囲繞して気密に収納するためのキャビティ部を設けるセラミックケースの製造方法において、
前記ダイスの壁面と、該ダイスの中に上面を挿入させる前記第１下パンチ及び該第１下パンチの上面より突出し前記ダイスの中に上面を挿入させる前記第２下パンチで形成される空間に前記セラミック原料粉末を充填した後、前記セラミック原料粉末を前記上パンチと、前記第１下パンチ及び前記第２下パンチで加圧して前記ダイスの中に前記成形体を形成する工程と、
前記第２下パンチが不動状態のまま前記第１下パンチの上面と、前記ダイスの上面が面一となるまで前記ダイスを下降させると共に、前記上パンチを上昇させて前記成形体の外周部からの拘束を解放し前記成形体を膨張させて前記ダイスの上縁に取り出す工程と、
前記ダイスの上縁に取り出した前記成形体の前記凹部内の前記第２下パンチとの間に通気性を持たせると共に、前記ダイスの上面が前記第２下パンチの上面と面一となるまで前記ダイスを上昇させ前記成形体を前記ダイスの上縁で持ち上げて前記第２下パンチから離脱させる工程を有することを特徴とするセラミックケースの製造方法。
【請求項２】
請求項１記載のセラミックケースの製造方法において、前記成形体の膨張が０．２〜０．５％であることを特徴とする電子部品収納用セラミックケースの製造方法。
【請求項１】
ダイスと、上パンチ及び第１下パンチと、該第１下パンチを貫通する第２下パンチを備える粉末プレス成形機でセラミック原料粉末を加圧成形して凹部を設ける成形体を形成し、焼成して電子部品を囲繞して気密に収納するためのキャビティ部を設けるセラミックケースの製造方法において、
前記ダイスの壁面と、該ダイスの中に上面を挿入させる前記第１下パンチ及び該第１下パンチの上面より突出し前記ダイスの中に上面を挿入させる前記第２下パンチで形成される空間に前記セラミック原料粉末を充填した後、前記セラミック原料粉末を前記上パンチと、前記第１下パンチ及び前記第２下パンチで加圧して前記ダイスの中に前記成形体を形成する工程と、
前記第２下パンチが不動状態のまま前記第１下パンチの上面と、前記ダイスの上面が面一となるまで前記ダイスを下降させると共に、前記上パンチを上昇させて前記成形体の外周部からの拘束を解放し前記成形体を膨張させて前記ダイスの上縁に取り出す工程と、
前記ダイスの上縁に取り出した前記成形体の前記凹部内の前記第２下パンチとの間に通気性を持たせると共に、前記ダイスの上面が前記第２下パンチの上面と面一となるまで前記ダイスを上昇させ前記成形体を前記ダイスの上縁で持ち上げて前記第２下パンチから離脱させる工程を有することを特徴とするセラミックケースの製造方法。
【請求項２】
請求項１記載のセラミックケースの製造方法において、前記成形体の膨張が０．２〜０．５％であることを特徴とする電子部品収納用セラミックケースの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−２２０３８０（Ｐ２００９−２２０３８０Ａ）
【公開日】平成２１年１０月１日（２００９．１０．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−６７０２５（Ｐ２００８−６７０２５）
【出願日】平成２０年３月１７日（２００８．３．１７）
【出願人】（３９１０３９８９６）株式会社住友金属エレクトロデバイス (276)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月１日（２００９．１０．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月１７日（２００８．３．１７）
【出願人】（３９１０３９８９６）株式会社住友金属エレクトロデバイス (276)
【Ｆターム（参考）】
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