CN1870839A - 陶瓷加热器以及使用其的加热用烙铁 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种陶瓷加热器以及使用此的加热用烙铁，具有：发热电阻体(2)；埋设与该发热电阻体(2)连接的引出图案(3)的陶瓷体(1)；形成于该陶瓷体(1)的通孔(4)；形成于该通孔(4)的至少内周的通孔导体层(5)；在陶瓷体(1)表面与通孔导体层(5)连接的电极焊盘图案(6)；至少在上述电极焊盘图案(6)上连接引线构件(7)，在导体层(5)和引出图案(3)之间填充金属材料(9)。从而提高陶瓷加热器中的引线构件的接合部对冷热循环的耐久性，并能够跨度较长时间地使用。

Description

陶瓷加热器以及使用其的加热用烙铁

技术领域

本发明涉及陶瓷加热器以及使用其的加热用烙铁，特别是涉及一种用于如下器件的陶瓷加热器以及使用其的加热用烙铁：即汽车用的空燃比检测传感器加热用加热器、汽化器用加热器、火花塞、汽化器、石油炉点火/汽化器、密封机、各种工业机器、焊锡烙铁用加热器、卷发器用加热器等。

背景技术

以往，作为空燃比传感器加热用加热器等汽车用加热器，大多使用如图4(a)所示的圆柱状的陶瓷加热器。该陶瓷加热器，通过以下方式构成，例如在以氧化铝为主要成分的陶瓷体21中，埋设由W、Re、Mo等高熔点金属形成的发热电阻体22，在该发热电阻体22的端部形成的引出图案23上，通过电极焊盘26连接引线构件27(参照例如专利文献1、专利文献2)。

上述圆柱状的陶瓷加热器，例如可以如下而制造，即如图4(b)所示，准备陶瓷芯材31以及陶瓷基板(ceramic green sheet)30a、30b，并在陶瓷基板30a一方的主面上，印刷W、Re、Mo等高熔点金属的糊，从而形成发热体电阻体22和引出图案23。接着，将层叠该陶瓷基板30a和陶瓷基板30b所得的陶瓷基板30，卷附在陶瓷芯材31的周围，并将整体烧制一体化后，安装引线构件27。在陶瓷基板30b上，如图4(b)所示，在与连接在发热电阻体22的引出图案23的末端附近相对应的位置，形成有通孔24。在该通孔24的内侧面形成有通孔导体层25。由此，烧结后的陶瓷体21中的引出图案23，经由通孔导体层25，而与电极焊盘26电连接(参照图4(c))。

另外，在电极焊盘26以及通孔导体层25中，形成有由Ni、Cr等耐热金属材料形成的镀层28。此外，在通孔24中填充有钎料29。该钎料29，被填充于由含有Fe-Ni合金和Ni、Cr等耐热金属材料构成的引线构件27与电极焊盘26之间，并将引线构件27钎焊于电极焊盘26上而接合。于是，通过从该引线构件27通电而使得发热电阻体22发热。另外，在钎料29的表面，还形成有镀层(未图示)。

〔专利文献1〕特开2001-126852号公报

〔专利文献2〕特开平11-354255号公报

然而，在历来所使用的如上述的陶瓷加热器中，因为对安装有引线构件的电极焊盘26，反复施加热过程，所以电极焊盘26和引线构件27的接合部劣化，引线构件脱落，在耐久性方面存在问题。

另外，在近年中，与汽车的排气气体相关的限制变得严格，需要提高用于空燃比控制用的氧传感器的启动速度。为此，需要改善陶瓷加热器的启动特性，且陶瓷加热器的使用温度变高，上述问题变得显著。

特别是，在用于汽车的陶瓷加热器中，由于要求高信赖性，所以即使1000中有一个发生上述那样的问题，也不为优选。

另外，在最近的焊锡的无铅化的进展中，加热器的高温化进展，并且与此相伴，安装有引线构件的电极焊盘部上所产生的温差也有变大的倾向。另外，卷发器等向小型化发展，存在发热部分和电极焊盘的距离变短的倾向，并在电极焊盘形成温差大的热过程。

本发明针对上述的问题点而提出，本发明的目的为，提供一种陶瓷加热器以及使用其的加热用烙铁，其提高了陶瓷加热器中的引线构件的接合部对冷热循环的耐久性，并能够长期使用。

发明内容

本发明为解决上述课题而专心研究的结果是，发现如下事实，而完成本发明，即，在通孔导体层和引出图案之间等的被束住部分填充金属材料，并通过将该金属材料接合于引线构件，而能够显著地提高引线构件的接合强度。

也就是说，本发明的陶瓷加热器，具有：发热电阻体；引出图案，其连接于该发热电阻体；陶瓷体，其埋设有所述发热电阻体和引出图案，并形成到达该引出图案的通孔；通孔导体层，其在所述通孔导体层的至少内侧面形成；电极焊盘图案，其与该通孔导体层电连接，并形成于所述陶瓷体的表面；引线构件，其与该电极焊盘图案电连接，其特征在于，所述通孔导体层，在所述通孔的内侧面侧具有被束住的厚度薄的区域，在该厚度较薄的区域中填充有金属材料，该金属材料被接合于在所述的引线构件上。

本发明的所述厚度较薄的区域，优选为比所述通孔导体层的最大厚度部分更靠近所述引出图案侧的位置，并且位于所述最大厚度部分的近旁。

本发明的陶瓷加热器，具有：发热电阻体；引出图案，其连接于该发热电阻体；陶瓷体，其埋设所述发热电阻体和引出图案，并形成到达该引出图案的通孔；通孔导体层，其在所述通孔导体层的至少内侧面形成；电极焊盘图案，其与该通孔导体层电连接，并形成于所述陶瓷体的表面；引线构件，其与该电极焊盘图案电连接，其特征在于，在所述通孔导体层和所述引出图案之间填充有金属材料，该金属材料被接合于所述引线构件。

本发明的所述金属材料被填充于所述通孔内部，并与所述引线构件接合。

另外，本发明的所述金属材料优选为钎料。

另外，更优选为在本发明中在所述通孔导体层的表面，以及形成所述通孔的部分的所述引出电极图案的表面，形成有金属镀层，在所述通孔导体层的表面的所述金属镀层，与所述引出图案的表面的所述金属镀层之间，填充有所述金属材料。

在本发明中，所述引出图案，形成有所述通孔的部分在该通孔侧可以以凸状隆起。

另外，在本发明中，可以将所述电极焊盘图案和通孔导体层的表面粗糙度(Ra)设为1μm以上，并在所述电极焊盘图案上使用钎料而固定所述引线构件。

本发明的所述通孔导体层的厚度最好是通孔直径的5％～25％。

另外，本发明的所述通孔导体层的厚度，优选为所述引出图案侧一方比所述通孔开口侧厚。

此外，本发明的所述通孔导体层，最好是从所述通孔的开口侧向着所述引出图案侧厚度逐渐增加。

此外，在本发明中，优选为，以存在于所述通孔导体层的表面的Si为主要成分的玻璃颗粒的最大直径是100μm以下。

本发明的加热用烙铁的特征在于，使用以上所记载的陶瓷加热器作为加热机构。

根据本发明的陶瓷加热器，导体层在通孔的内侧面侧具有被束住的厚度薄的区域，在该厚度较薄的区域中填充有金属材料，该金属材料被接合在所述的引线构件上，因此在被束住厚度薄的区域所填充金属材料，发挥锚定效果、楔的效果，且引线构件和陶瓷体的接合强度飞跃性地提高，即使在冷热循环后引线构件的接合强度(拉伸强度)也高，耐久性也优异。

特别是，厚度较薄的区域比通孔导体层的最大厚度部分更靠近引出图案侧的位置，并且位于最大厚度部分的近旁，因此提高了填充于被束住的厚度薄区域的金属材料的锚定效果。

根据本发明的陶瓷加热器，由于在通孔导体层和引出图案之间填充有金属材料，且该金属材料被接合于所述引线构件，因此通过锚定效果，引线构件和陶瓷体之间的接合强度飞跃性地提高，即使是冷热循环，引线构件的接合强度(拉伸强度)也较高，耐久性也优异。

在通孔导体层的表面，以及形成有所述通孔的部分的所述引出电极图案的表面，形成有金属镀层，在形成有所述金属镀层的通孔导体层与引出图案之间，填充有所述金属材料时，能够致密地填充耐高温的金属材料，因此，耐久性变得更加良好。

此外，形成有通孔的部分的所述引出图案，在通孔侧以凸状隆起时，由金属材料的热膨胀引起的对通孔导体层的应力集中被缓和，并抑制了开裂的产生，引线构件的接合耐久性进一步提高。

另外，在将电极焊盘图案和通孔内导体层的表面粗糙度(Ra)设为1μm以上，并在电极焊盘图案上使用钎料而固定引线构件时，钎料和通孔导体层的接触面积，钎料和电极焊盘的接触面积增加，因此它们的接合强度增加，耐久性进一步提高。

此外，本发明的加热用烙铁，使用上述陶瓷加热器作为加热机构，因此即使在进行反复急速加热的情况下，也发挥出优异的耐久性。

附图说明

图1是表示本发明的陶瓷加热器的实施方式；(a)是立体图；(b)是电极焊盘图案周边部分剖面图。

图2(a)是表示本发明的陶瓷加热器的通孔部分的剖面图；(b)是表示该图(a)的俯视图的俯视图。

图3是说明本发明的陶瓷加热器的制造方法的立体图。

图4(a)是表示现有的陶瓷加热器的立体图，(b)是同图(a)的陶瓷加热器的分解立体图。(c)是电极焊盘图案周边的部分剖面图。

图中：1、21-陶瓷体，2、22-发热电阻体，3、23-引出图案，4、24-通孔，5、25-通孔导体层，6、26-电极焊盘图案，7、27-引线构件，8、28-镀层，9、29-金属材料，10、10a、10b、30、30a、30b…陶瓷基板，11、31-陶瓷芯材，12-凸形状。

实施方式

以下，基于附图说明本发明的陶瓷加热器的实施方式。

图1是表示本发明的陶瓷加热器的实施方式的图，(a)是立体图，(b)是表示该图(a)的电极焊盘图案周边的部分剖面图。

本实施方式的陶瓷加热器，具有：发热电阻体2；引出图案3，其被连接于该发热电阻体2；陶瓷体1，其埋设有发热电阻体2和引出图案3，并形成有达到该引出图案3的通孔4；通孔导体层5，其形成于通孔4的内侧面；电极焊盘图案6，其与该通孔导体层5电连接，并形成于陶瓷体1的表面；以及引线构件7，其与该电极焊盘图案6电连接。

在通孔导体层5的表面以及形成有通孔4的部分的引出电极图案3的表面，形成有金属镀层8。另外，在通孔4内，填充有金属材料9。并且该金属材料9也填充于电极焊盘图案6和引线构件7之间。由此形成为如下结构，引线构件7与电极焊盘图案6接合，并且与电极焊盘图案6电连接，经由通孔导体层5而与引出图案3和发热电阻体2电连接。

图2(a)是将图1(b)的通孔4周边放大的剖面图。如图2(a)所示，实施例的陶瓷加热器的特征在于，在通孔导体层5和引出图案3之间填充有金属材料9。也就是说，通孔导体层5，具有在通孔4的内侧面被束住的厚度的薄的区域(通孔导体层5和引出图案3之间)，在该厚度较薄的区域填充有金属材料9。如图2(a)所示，该厚度较薄的区域，比通孔导体层5的最大厚度部分更靠近引出图案3侧的位置，且位于最大厚度的近旁。该金属材料9，被填充在通孔4内，并与引线构件7接合(参照图1(b))。也就是说，通过填充于通孔导体层5和引出图案3之间的金属材料9而能够得到锚定(anchor)效果，因此提高了金属材料9和通孔导体层5以及电极焊盘图案6的接合强度。由此，随着引线构件7和电极焊盘图案6的接合强度提高，即使在接收冷热循环的热过程的情况下，也能够维持引线构件7的接合强度(拉伸强度)，并能够的到耐久性高的陶瓷加热器。

作为金属材料9，优选使用Ag-Cu、Ag、Au-Cu等钎料。由此能够得到，高温的接合强度提高、对冷热循环的耐久性更高的陶瓷加热器。通常，钎料，其熔点为600℃以上，与焊锡比较高温耐久性优异，在冷热循环中耐氧化性也优异，因此优选作为金属材料9。

另外，更优选为，隔着金属镀层8，而在通孔导体层5和引出图案3之间填充金属材料9。在本实施方式中，图2所示，在通孔导体层5的表面以及形成有通孔4的部分的引出电极图案3的表面形成有金属镀层8。也就是说，形成为如下结构，在通孔导体层5的表面的金属镀层8与引出电极图案3的表面的金属镀层8之间，填充有金属材料9。由此，能够得到引线构件7的接合强度进一步提高，且耐久性更高的陶瓷加热器。通过形成金属镀层8，钎料等的金属材料9的润湿性提高，金属材料的填充程度也提高，因此接合强度显著提高，耐久性显著提高。作为构成金属镀层8的材料，可列举出例如Ni、Au、Cr等。

另外，如图2(a)所示，更优选为，引出图案3，形成有通孔4的部分，具有向着该通孔4的开口部侧而以凸状地隆起的部分12。通过具有该凸状部分12，能够分散由冷热循环所致的金属材料9的热膨胀所产生的应力，并能够抑制在通孔导体层5和金属材料9之间，以及金属镀层8和金属材料9之间发生开裂，能够得到耐久性更高的陶瓷加热器。此外，在凸状部分12是平缓的弯曲状时，与锐角的凸形状的情况相比较，能够更有效果地抑制由冷热循环所致的金属材料9的热膨胀所产生的应力的集中。

通孔导体层5和电极焊盘图案6的表面粗糙度(Ra)，可以为1μm以上，优选形成为5～10μm。通过如此在通孔导体层5和电极焊盘图案8表面附加凹凸，能够增加接触面积，并能够进一步提高与金属材料9的接合强度。另一方面，在表面粗糙度(Ra)低于1μm时，有可能不能够得到充分的接合强度。该表面粗糙度，可以通过非接触式的三维表面粗糙度测量装置而测定。

另外，形成于通孔4的内侧面的通孔导体层5的厚度，也可以在通孔4的直径的5～25％的范围内。若通孔导体层5的厚度低于通孔4的直径的5％，则不能够充分地确保通孔导体层5相对于通孔4的结合强度，在冷热循环中，由于伴随着金属材料9的膨胀的应力，有可能在与金属材料9之间产生开裂(层间剥离)。另外，若超过通孔4的直径的25％，则在通孔导体层5的表面产生初始开裂，并且由于其影响，有可能使耐久性劣化。

另外，通孔导体层5的厚度，如图2(a)所示，优选为与通孔4的开口侧相比引出图案3侧一方形成得厚。如此开口侧的厚度薄，而引出图案3侧的厚度厚，由此，能够缓和由金属材料9的热膨胀引起的对通孔4内的应力集中。另外，通过加厚引出图案3侧的厚度，能够增大在通孔导体层5和引出图案3之间填充金属材料的空间，因此能够进一步提高引线构件7的接合强度。此外，通孔导体层5的厚度，更优选为从通孔4的开口侧向着引出图案3侧渐次增加。由此，能够进一步提高上述的应力集中的缓和效果。

此外，以存在于通孔导体层5的表面的Si为主要成分的玻璃颗粒的最大直径可以在100μm以下。在实施方式的陶瓷加热器中，在烧制时，在设于通孔4的内侧面的通孔导体层5和电极焊盘图案6的表面，从陶瓷体1以陶瓷体内的Si为主要成分的玻璃成分(颗粒)析出。当该玻璃颗粒的最大粒径超过100μm时，防碍金属材料9、金属镀层8与通孔导体层5、电极焊盘图案6的表面的接触，因此，有可能由于由冷热循环所产生的热应力，成为金属材料9、金属镀层8以及通孔5之间产生的开裂的起点。因此，优选通过喷丸(blast)处理、超声波清洗等处理，将最大粒径控制100μm以下。

陶瓷体1，由氧化铝质陶瓷、氮化硅质陶瓷、氮化氧化铝质陶瓷、碳化硅质陶瓷等各种陶瓷构成，特别是，由氧化铝质陶瓷构成，从耐氧化性方面较为优选。作为该氧化铝质陶瓷，可以举出由如下成分构成的组成：例如88～95重量％的Al₂O₃、2～7重量％的SiO₂、0.5～3重量％的CaO、0.5～3重量％的MgO、以及1～3重量％的ZrO₂。若Al₂O₃的含量低于88重量％，有可能因玻璃质的比例的变多而在通电时的迁移(migration)变大。另一方面，若Al₂O₃的含量超过95重量％，则有可能扩散到埋设于陶瓷体1中的发热电阻体2的金属材料中的玻璃量减少，而不能充分得到陶瓷加热器的耐久性。

另外，陶瓷体1可以例示为例如外径为2～20mm左右、长度为40～60mm左右的圆柱状。特别是，作为汽车空燃比传感器加热用的陶瓷加热器，从引线构件接合部分的温度不会异常地成为高温的点出发，优选将外径设为2～4mm、将长度设为40～65mm。

作为埋设于陶瓷体1的发热电阻体2，可以举出以W、Mo、Re等高熔点金属为主要成分的器件。该发热电阻体2，基于陶瓷加热器的用途，而变更折返图案的距离，或变更图案的线宽等，并可以任意地设定发热位置、电阻值。

接下来，参照图3说明本发明的陶瓷加热器的制造方法。

首先，准备以氧化铝为主要成分，作为助烧结剂，含有合计量4～12重量％的SiO₂、CaO、MgO、ZrO₂的陶瓷黏浆成形为片状的陶瓷板10a、10b。

接下来，使用调配、混炼W、Mo、Re等高熔点金属和陶瓷原料、粘合剂(binder)、有机溶剂等而制作成的糊，采用印刷或转印等方法，在陶瓷板10a的一方的主面上，形成发热电阻体2和引出图案3。该发热电阻体2，根据陶瓷加热器的用途，或变更折回图案的距离，或变更图案的线宽等，可以任意地设定发热位置、电阻值。

接下来，在陶瓷板10b上形成通孔4，在该通孔4，将以W、Mo、Re的至少其中一种为主要成分的导电材料(通孔导体层5的材料)涂布在通孔4的内侧面。该导电材料，根据通孔4的内径、高度等而预先调整粘度。通过该粘度调整，在通孔4中，导电材料较多地向下方侧流动，其一部分从通孔的下端周缘向外部溢出。并于该状态，使通孔4的内侧面的导电材料和溢出到通孔4的外部的导电材料成为适当的粘度而进行干燥。由此，能够使通孔导体层5的厚度，成为与通孔4的开口侧相比，引出图案3侧一方形成得厚。通孔导体层5的厚度，可通过导电材料的粘度、干燥条件等而进行控制。

接下来，采用印刷或转印的方法，在陶瓷板10b的一方的主面上形成电极焊盘图案6。

接下来，在除去发热电阻体2与通孔4重合的部分的引出图案3之上，形成由与陶瓷板10a、10b大致相同的组成构成的涂层后，层叠陶瓷板10b和陶瓷板10a，以规定的压力加压。此时，通过控制加压条件，露出到通孔4的外部的导电材料被压入到通孔内而变形，由此，在通孔导电层5和引出图案3之间形成有间隙。另外，此时，通过控制加压条件，由从通孔4逸出的压力，能够成形通孔4内的凸状部分12。作为形成凸状部分12的其他方法，还有如下方法，即，在引出图案3的制作时，在将通孔4的位置的图案厚度局部的加厚的厚状态下，加压、加热紧密结合。

还有，由于导电材料的一部分露出到通孔4的外部，由此能够确实地生成通孔导体层5与引出图案3重合的部分，因此能够提高这些图案彼此的接合状态。

使用粘结液将如此形成的陶瓷板10卷绕于陶瓷芯材11的周围而结合，而得到筒状的成形体。接着，在大约1500℃～1650℃的还原气氛气中烧制所得的成形体而能够得到陶瓷体1。

其后，在电极焊盘图案6的表面、以及通孔4内的通孔导体层5、凸状部分12、引出图案3的表面，通过电解镀法或非电解镀法形成由Ni、Cr等金属构成的金属镀层8。镀层厚度优选为1～5μm左右。若金属镀层8的厚度变厚，则有可能在金属镀层8内产生隔离。作为镀覆以外的方法，可以使用溅射、喷镀、涂布干燥含有亚微级的贵金属颗粒的溶剂等的方法，以作为镀层8的代用。

接下来，以Au-Cu、Ag、Ag-Cu等为主要成分的钎料，作为金属材料9而使用，并在包含水蒸气的还原性气氛中接合电极焊盘图案6和引线构件7。还有，通过管理镀覆面的清洗、加热温度、气氛，而能够提高相对于通孔导体层5、凸状部分12、引出图案3等的钎料的润湿性。由此，能够在通孔导体层5和引出图案3之间，以及通孔4内填充钎料。

另外，虽然没有图示，但是若在电极焊盘图案6以及金属材料9的表面，进一步形成1～10μm的Au、Cr、Ni等的镀层，则能够抑制金属材料9的氧化劣化。

还有，本发明的陶瓷加热器不限于上述的实施方式，也可以在通孔导体层和引出图案之间填充金属材料，并能够适用于圆柱状、板状等各种形状的陶瓷加热器。

另外，若将所述的陶瓷加热器固定于金属制的烙铁的前端，并连接温度控制装置等电路回路，则能够制作加热用烙铁。本发明的加热用烙铁可以用于焊锡作业用烙铁、卷发器用烙铁等。

还有，在上述实施方式中，在通孔导体层中，虽然例举出了在通孔的内侧面侧被束住的厚度的薄的区域存在于通孔导体层和引出图案之间的情况，并进行了说明，但是在本发明中，厚度薄的区域不限于上述实施方式所示的位置，也可以位于通孔导体层的任何位置。由此，填充于被束住的厚度的薄的区域的金属材料发挥锚定效果而使导出部件和陶瓷体的接合强度飞跃地提高，即使在冷热循环后，引线构件的接合强度(拉伸强度)变高，耐久性变得优异。

(实施例)

使用下述的形状材料等，制作陶瓷加热器。

加热器的尺寸：φ3mm×长度55mm

电阻发热体的长度：5mm

电极焊盘图案：5mm×4mm

通孔直径：500μm

电阻值：12～13Ω

金属镀层：厚度2～4μm的Ni镀层

金属材料：Ag-Cu钎料，或者Ag-Sn焊锡

引线构件：φ0.8mm×长度20mm

以下，表示该陶瓷加热器的制作步骤。

首先准备以Al₂O₃为主要材料，将SiO₂、CaO、MgO、ZrO₂调整在合计10重量％以内的陶瓷基板，在其表面，使用以W-Re为主要成分的糊，采用丝网印刷法印制发热电阻体2。使用以钨为主要成分的糊，采用丝网印刷法，印制引出图案3。

另外，在其他的陶瓷基板上设置通孔4，并使用以W为主要成分的糊，形成通孔导体层5。此时，调整形成通孔导体层5的糊的粘度和干燥条件，制作其通孔导体层5的厚度相对于通孔直径为3～27％的样品。另外，以同样的方法，制作下部厚度较厚的通孔导体层5的样品。此后，在通孔4上，使用以W为主要成分的糊，采用丝网印刷法印制电极焊盘图案6。

接下来，首先在印制有发热电阻体2的薄板上，在发热电阻体2的表面，形成与陶瓷基板大致同一成分构成的涂层，并充分干燥后，进一步涂布使与上述陶瓷基板大致同一成分的陶瓷分散的粘结液，与设置有通孔4、电极焊盘图案6的陶瓷基板加压、加热而结合。这里，以现有的加压条件的约1.5倍的压力(约3kgf/cm²的载荷)加压，形成通孔4内的凸形状12。

于是，在该结合后的薄板的背面，涂布使与陶瓷基板大致同一组成的陶瓷分散的粘结液，并结合在陶瓷芯材的周围，在1500～1600℃的还原气氛中烧制。

此后，对通孔4、电极焊盘图案6进行喷丸处理，并进行因烧制而析出的玻璃层的除去工序，并且将表面粗糙度调整至0.7～5μm。

接下来，作为先除去玻璃颗粒的替代，而将任意粒径的玻璃颗粒放入到通孔内。

接下来，通过电解镀设置镀层8，并将Ag-Cu钎料、Ag-Sn焊锡等作为金属材料9，接合引线构件，从而得到陶瓷加热器试料。

接下来，在将电极焊盘图案部的温度设定为金属材料9的熔点的1/2的温度(对于Ag-Sn焊锡的情况，约100℃，对于Ag-Cu钎料的情况，约400℃)的恒温槽中保持10分钟，在25℃的空气中进行强制空冷的冷热循环4000次，测定测试后的引线构件的拉伸强度，并将引线构件的拉伸强度为20N以上作为判断条件。

在表1中示出这些结果。

另外，以下，示出拉伸强度测定方法。

试验方法：在拉伸强度试验机中固定加热器，并在垂直方向用测压元件以32mm/min的速度拉伸引线，测定切断时的载荷。

厚度测定方法：将试验后的加热器埋入树脂，进行研磨，并用显微镜由截面测定厚度。

表面粗糙度：表面粗糙度(Ra)，以非接触式的三维表面粗糙度剂进行测定。

表1

样品编号	引出图案和通孔导体层间的金属材料	金属材料的种类	镀层的有无	通孔底部有无凸状部分	表面粗糙度Ra(μm)	导体层的厚度/通孔直径(％)	通孔内导体层的上下厚度差	玻璃颗粒最大直径(μm)	热循环试验后的引线构件的拉伸强度(N)
										*1	无	焊锡(Ag-Sn)	无	无	0.7	3	无	120	6
2	有	焊锡(Ag-Sn)	无	无	0.8	3	无	130	22
										3	有	钎料(Ag-Cu)	无	无	0.9	3.2	无	114	28
4	有	钎料(Ag-Cu)	有	无	0.8	3	无	122	40
										5	有	钎料(Ag-Cu)	有	有	0.8	3	无	134	48
6	有	钎料(Ag-Cu)	有	有	1.0	3.2	无	130	52
										7	有	钎料(Ag-Cu)	有	有	5.0	4.2	无	110	60
8	有	钎料(Ag-Cu)	有	有	10.0	3	无	134	53
										9	有	钎料(Ag-Cu)	有	有	5.0	27	无	129	42
10	有	钎料(Ag-Cu)	有	有	5.0	5	无	111	62
										11	有	钎料(Ag-Cu)	有	有	5.0	12	无	133	64
12	有	钎料(Ag-Cu)	有	有	5.0	20	无	121	70
										13	有	钎料(Ag-Cu)	有	有	5.0	25	无	104	63
14	有	钎料(Ag-Cu)	有	有	5.0	20	有	100	83
										15	有	钎料(Ag-Cu)	有	有	5.0	20	有	50	92
16	有	钎料(Ag-Cu)	有	有	5.0	20	有	10	102

*)本发明的范围以外

从该表，作为本发明的比较例的试样No.1，拉伸强度较弱为6N，引线接合部的耐久性显著降低。这是因为，由于不能在引出图案和通孔导体层5之间填充金属材料9，因此不能利用锚固效果。

与此相反，在引出图案3和通孔导体层5之间填充有金属材料9的试样No.2，得到拉伸强度为22N，引线接合部的耐久性为良好的结果。

此外，对于金属材料9使用焊锡的试样No.2，在冷热损环中产生焊锡的腐蚀，但金属材料9使用钎料的试样No.3，得到引线接合部的耐久性成为良好的结果。

此外，经由导体层5以及引出图案表面3的金属镀层8，而填充金属材料9的试料No.4，金属材料9的涂敷性被改善，与试料No.2～3相比，引线接合部的耐久性成为良好的结果。

另外，在试样No.5中，与试样No.2～4相比，耐久性试验后的拉伸强度的值较高，形成通孔底部的凸形状12，在导出接合部的耐久性方面，是较为优选的结果。

此外，通过将通孔导体层5和电极焊盘图案6的表面粗糙度为Ra1μm以上的试样No.6～8，与试样No.2～5比较，通孔导体层5和电极焊盘图案6的表面粗糙度为Ral μm以上，从导出接合部的耐久性方面比较优选。特别是，表面粗糙度优选为Ra5μm。

另外，根据试料No.10～13和试料No.8、9的比较，判明了设于通孔内侧面的导体层5的厚度，为通孔4的直径的5％～25％以内，从导出接合部的耐久性方面为优选。特别是，设于通孔内侧面的通孔导体层5的厚度，优选为通孔4的直径的20％。

此外，根据试样No.14～16，与试样No.12、13的比较，可知以残留于设在通孔内侧面的通孔导体层表面的Si为主要成分的玻璃颗粒的最大直径是100μm以下，在导出接合部的耐久性方面较为优异。

Claims (13)

1、一种陶瓷加热器，具有：发热电阻体；引出图案，其连接于该发热电阻体；陶瓷体，其埋设有所述发热电阻体和引出图案，并形成有到达该引出图案的通孔；通孔导体层，其在所述通孔导体层的至少内侧面形成；电极焊盘图案，其与该通孔导体层电连接，并形成于所述陶瓷体的表面；引线构件，其与该电极焊盘图案电连接，其特征在于，

所述通孔导体层，在所述通孔的内侧面侧具有被束住的厚度薄的区域，在该厚度较薄的区域中填充有金属材料，该金属材料被接合于所述的引线构件。

2、根据权利要求1所述的陶瓷加热器，其特征在于，

所述厚度较薄的区域比所述通孔导体层的最大厚度部分更靠近所述引出图案侧的位置，并且位于所述最大厚度部分的近旁。

3、一种陶瓷加热器，具有：发热电阻体；引出图案，其连接于该发热电阻体；陶瓷体，其埋设有所述发热电阻体和引出图案，并形成有到达该引出图案的通孔；通孔导体层，其在所述通孔导体层的至少内侧面形成；电极焊盘图案，其与该通孔导体层电连接，并形成于所述陶瓷体的表面；引线构件，其与该电极焊盘图案电连接，其特征在于，

在所述通孔导体层和所述引出图案之间填充有金属材料，该金属材料接合于所述引线构件。

4、根据权利要求1～3中任一项所述的陶瓷加热器，其特征在于，

所述金属材料被填充于所述通孔内，并与所述引线构件接合。

5、根据权利要求1～4中任一项所述的陶瓷加热器，其特征在于，

所述金属材料是钎料。

6、根据权利要求1～5中任一项所述的陶瓷加热器，其特征在于，

在所述通孔导体层的表面，以及形成有所述通孔的部分的所述引出电极图案的表面，形成有金属镀层，在所述通孔导体层的表面的所述金属镀层，与所述引出图案的表面的所述金属镀层之间，填充有所述金属材料。

7、根据权利要求1～6中任一项所述的陶瓷加热器，其特征在于，

所述引出图案，形成有所述通孔的部分在该通孔侧以凸状隆起。

8、根据权利要求1～7中任一项所述的陶瓷加热器，其特征在于，

将所述电极焊盘图案和通孔导体层的表面粗糙度Ra设为1μm以上，在所述电极焊盘图案上使用钎料而固定所述引线构件。

9、根据权利要求1～8中任一项所述的陶瓷加热器，其特征在于，

所述通孔导体层的厚度，是通孔直径的5％～25％。

10、根据权利要求1～9中任一项所述的陶瓷加热器，其特征在于，

所述通孔导体层的厚度，所述引出图案侧一方比所述通孔开口侧厚。

11、根据权利要求1～10中任一项所述的陶瓷加热器，其特征在于，

所述通孔导体层，从所述通孔的开口侧向着所述引出图案侧厚度逐渐增加。

12、根据权利要求1～11中任一项所述的陶瓷加热器，其特征在于，

以存在于所述通孔导体层的表面的Si为主要成分的玻璃颗粒的最大直径是100μm以下。

13、一种加热用烙铁，其特征在于，

使用权利要求1～12中的任一项所记载的陶瓷加热器作为加热机构。

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