JP2004311433A - Ceramic heater - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve a problem that there is an increasing degree of requirements for improvement in a rapid temperature rising property to heighten exhaust gas detecting ability as is especially seen in an automobile oxygen sensor heating heater, vibration resistance accompanying downsizing of vehicles, a long lifetime through strength-proof and an extended warranty period, and durability by prevention of disconnection of a heat generating resistive element due to ionic migration of CaO, MgO and SiO<SB>2</SB>of matrix components in a ceramic with decreasing of wiring members by making high voltage 42V of an automobile power source. <P>SOLUTION: The ceramic heater, with a heat generating resistive element, an electrode pulling part connected to the heat generating resistive element and an electrode pad to conduct the electrode pulling part on a back surface facing the electrode pulling part printed by silk screening on a ceramic sheet surface has the ceramic sheet adhered to a circumference of a ceramic core material with the front surface inside. Each average pore diameter of the ceramic core material and the ceramic sheet is from 1 to 10μm. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、自動車用酸素センサ加熱用ヒータ、半田ごて、石油ファンヒータの気化器用ヒータ、温水加熱ヒータ等の産業機器用、一般家庭用、電子部品用、産業機器用等の各種加熱用ヒータに利用されるセラミックヒータに関する。   The present invention relates to various heaters for industrial equipment such as a heater for heating an oxygen sensor for an automobile, a soldering iron, a heater for a vaporizer of an oil fan heater, a hot water heater, a general household, an electronic component, and an industrial equipment. The present invention relates to a ceramic heater used in a ceramic heater.

従来から、セラミックヒータとして、平板・ロッド状及び管状などの様々な形状をしたものが各用途に合わせて使用されている。中でも、自動車用の排気ガスセンサに使用されているロッド状のセラミックヒータは、世界的な地球環境保護の動きに連動して、使用量が増加する傾向にある。   2. Description of the Related Art Conventionally, as a ceramic heater, heaters having various shapes such as a flat plate, a rod, and a tube have been used in accordance with each application. Above all, the use of rod-shaped ceramic heaters used in automobile exhaust gas sensors tends to increase in conjunction with global environmental protection activities.

図1(a)〜(c)に、一般的に使用されているロッド状のセラミックヒータ1の概略図を示す。該セラミックヒータ1は、発熱抵抗体4および電極引出部5を内蔵しており、その表面3aには電極パッド8が形成され、内部の発熱抵抗体4に電力を供給するためのリード部材9が前記電極パッド8にろう付けされている。   FIGS. 1A to 1C are schematic diagrams of a rod-shaped ceramic heater 1 that is generally used. The ceramic heater 1 has a built-in heat generating resistor 4 and an electrode lead-out portion 5. An electrode pad 8 is formed on a surface 3 a of the ceramic heater 1, and a lead member 9 for supplying power to the internal heat generating resistor 4 is provided. It is brazed to the electrode pad 8.

また、上記セラミック体6は、図1(b)、(c)に示すようにセラミック芯材2に発熱抵抗体4をスクリーン印刷したセラミックシート3を周回密着した構造である。セラミックシート3の裏面には、上記発熱抵抗体4と金属からなるリード部材9とを接続するための電極パッド8が設けられている。上記電極パッド8は、電極引出部5との間のセラミックシート3に導体を充填したスルーホール7を設けることより、両者を電気的に接続する。   Further, the ceramic body 6 has a structure in which a ceramic sheet 3 in which a heating resistor 4 is screen-printed on a ceramic core material 2 is circumferentially adhered as shown in FIGS. 1B and 1C. An electrode pad 8 for connecting the heating resistor 4 and a lead member 9 made of metal is provided on the back surface of the ceramic sheet 3. The electrode pads 8 are electrically connected to each other by providing a through hole 7 filled with a conductor in the ceramic sheet 3 between the electrode pad 8 and the electrode lead portion 5.

また、セラミック体6の表面に形成された電極パッド8の表面にNiを主成分とする電解メッキ、無電解硼素系メッキおよび無電解リン系メッキのいずれかによるメッキ10を施し、リード部材9をAu−Cu系、Ag−Cu系、Ag系およびCu系のロウ材11でロウ付けすることにより固定している。また、セラミックヒータ1の使用環境により、前記リード部材9や電極パッド8の温度・湿度などによる劣化を防ぐために、前記メッキ10と同様にNiを主成分とする電解メッキ、無電解硼素系メッキおよび無電解リン系メッキのいずれかによるメッキ12を施すものもある。なお、セラミックヒータ1には、棒状のものとセラミック芯材2が中空になった管状のものがある。   Further, the surface of the electrode pad 8 formed on the surface of the ceramic body 6 is subjected to plating 10 by any of electrolytic plating containing Ni as a main component, electroless boron-based plating, and electroless phosphorus-based plating, and the lead member 9 is formed. It is fixed by brazing with an Au-Cu-based, Ag-Cu-based, Ag-based, and Cu-based brazing material 11. Further, in order to prevent the lead member 9 and the electrode pad 8 from being deteriorated due to the temperature and humidity depending on the use environment of the ceramic heater 1, similarly to the plating 10, electrolytic plating containing Ni as a main component, electroless boron plating, In some cases, plating 12 is performed by any one of electroless phosphorous plating. The ceramic heater 1 includes a rod-shaped heater and a tubular heater in which the ceramic core material 2 is hollow.

本発明のセラミックヒータ1のセラミック芯材2およびセラミックシート3の材質としては、Al88〜95重量%、SiO2〜7重量%、CaO0.5〜3重量%、MgO0.5〜3重量%、ZrO1〜3重量%からなり、発熱抵抗体4は、W、ReおよびMoからなる群から選ばれる少なくとも1種を主成分とし、有機バインダーおよび適宜添加されたセラミック成分とからなる。従来、特に自動車用のセラミックヒータ1を用途とする場合、平均気孔径は10〜30μm、気孔率は5〜8%が一般的であった。 The material of the ceramic core 2 and the ceramic sheet 3 of the ceramic heater 1 of the present invention, Al 2 O 3 88 to 95 wt%, SiO 2 2 to 7 wt%, CaO0.5~3 wt%, MgO0.5~ 3 wt%, from consist ZrO 2 1 to 3 wt%, the heat generating resistor 4, W, as a main component at least one member selected from the group consisting of Re and Mo, an organic binder and optionally added ceramic component Become. Conventionally, when the ceramic heater 1 for automobiles is used, the average pore diameter is generally 10 to 30 μm, and the porosity is generally 5 to 8%.

自動車の排気ガス中の酸素濃度を測定する酸素センサを作動温度に加熱するために、セラミックヒータ1が多数使用されているが、このような用途で使用されるセラミックヒータ1は、直流電圧を印加して600〜800℃の高温で連続使用されることが多い。このため、直流電圧印加条件下での耐久性を良くすることがセラミックヒータ1の寿命を延ばすために必要である。   Many ceramic heaters 1 are used to heat an oxygen sensor for measuring the oxygen concentration in the exhaust gas of an automobile to an operating temperature, and the ceramic heater 1 used in such an application applies a DC voltage. And it is often used continuously at a high temperature of 600 to 800 ° C. For this reason, it is necessary to improve the durability under the condition of applying a DC voltage in order to extend the life of the ceramic heater 1.

図4に示すように,直流電圧印加条件下では、セラミック体6の基材中に含まれる陽イオンがこの電圧により、陽極側4aから陰極側4bへ移動するマイグレーションが発生する。このマイグレーションにより、時間と共に陰極側4bには陽イオンが集まり、逆に陽極側4aは時間と共に疎な状態に変化していく。そして、陽極側4aの発熱抵抗体4付近に大気中の酸素が拡散するようになり、発熱抵抗体4が酸化して断線する。   As shown in FIG. 4, under the condition of applying a DC voltage, migration occurs in which cations contained in the base material of the ceramic body 6 move from the anode side 4a to the cathode side 4b due to this voltage. Due to this migration, cations collect on the cathode side 4b with time, and conversely, the anode side 4a changes to a sparse state with time. Then, oxygen in the air starts to diffuse near the heating resistor 4 on the anode side 4a, and the heating resistor 4 is oxidized and disconnected.

ここで,一般的なセラミック2の気孔径については、たとえばセラミックの最大気孔径が50μm以下である半導体製造・検査装置用セラミック基板の提案がある(特許文献1参照)。   Here, as for the pore diameter of the general ceramic 2, for example, there is a proposal of a ceramic substrate for a semiconductor manufacturing / inspection apparatus in which the maximum pore diameter of the ceramic is 50 μm or less (see Patent Document 1).

また,セラミックヒータ1の断線の原因となるマイグレーションを起こしにくくするために,発熱抵抗体4に接続した電極引出部5にマイグレーションを起こしにくい成分を添加することが有効であることが提案されている(特許文献2参照)。
特開2001−298074 特開1997−245946
Further, it has been proposed that it is effective to add a component which does not easily cause migration to the electrode lead-out portion 5 connected to the heating resistor 4 in order to make it difficult for migration which causes disconnection of the ceramic heater 1 to occur. (See Patent Document 2).
JP-A-2001-298074 JP-A-1997-245946

セラミックヒータ1に関する最近の傾向は、特に自動車用酸素センサ加熱用ヒータに見られるように排ガス検知能力を高めるための急速昇温性、車両のコンパクト化に伴う耐振動、耐強度および保証期間を延長するという高寿命の要求が強くなっている。具体的には、車両電源を42Vにし配線を流れる電流を小さくすることにより、配線部材の線径を小さくし部品点数を減らすことにより軽量化しようという流れがある。   Recent trends regarding the ceramic heater 1 include a rapid temperature rise property for enhancing exhaust gas detection capability, particularly in a heater for heating an oxygen sensor for an automobile, and an increase in vibration resistance, strength, and a warranty period associated with a compact vehicle. There is a strong demand for a long service life. Specifically, there is a trend to reduce the current flowing through the wiring by setting the vehicle power supply to 42 V, thereby reducing the wire diameter of the wiring member and reducing the number of parts, thereby reducing the weight.

これにより発生してくる弊害は、電界により発生するイオンマイグレーションである。セラックヒータ1が高温で使用されると、セラミック体中のCa、Mg、Si等の成分や不純物として含有されるNaやK等のアルカリ金属が電界により移動する。このイオン移動は、セラミックヒータ1に印加される電圧が大きくなればなるほど移動速度が促進され移動量が増える。これにより、発熱抵抗体4の抵抗値が増大し、発熱抵抗体4の耐久性を低下させ、ひいては発熱抵抗体4を断線させるという問題がある。   The adverse effect caused by this is ion migration caused by the electric field. When the shellac heater 1 is used at a high temperature, components such as Ca, Mg and Si in the ceramic body and alkali metals such as Na and K contained as impurities move by the electric field. In this ion movement, as the voltage applied to the ceramic heater 1 increases, the moving speed is accelerated and the moving amount increases. Accordingly, there is a problem that the resistance value of the heating resistor 4 is increased, durability of the heating resistor 4 is reduced, and the heating resistor 4 is disconnected.

ここで、特許文献1はセラミック基板に電気伝導性があるカーボンを添加するため耐電圧を確保する半導体製造・検査装置用セラミック基板であり,本発明との分野と課題がちがうものであり、ただちに転用できるものではない。   Here, Patent Literature 1 is a ceramic substrate for a semiconductor manufacturing / inspection apparatus which secures a withstand voltage by adding electrically conductive carbon to the ceramic substrate, and has a different field and problem from the present invention. It cannot be diverted.

また、特許文献2には,セラミックヒータ1の断線の原因となるマイグレーションを起こしにくくするために、発熱抵抗体4に接続した電極引出部5にマイグレーションを起こしにくい成分を添加することが有効であることが提案されているが。焼結性が悪くなるという問題があった。   In addition, in Patent Document 2, it is effective to add a component that does not easily cause migration to the electrode lead-out portion 5 connected to the heating resistor 4 in order to make it difficult to cause migration which causes disconnection of the ceramic heater 1. Although it has been proposed. There was a problem that sinterability deteriorated.

上記に鑑みて本発明は、セラミックシートの表面に発熱抵抗体と該発熱抵抗体に接続した電極引出部とさらに該電極引出部に対向する裏面に前記電極引出部と導通するための電極パッドをそれぞれスクリーン印刷し、前記セラミックシートを前記表面を内側にしてセラミック芯材に周回密着したセラミックヒータにおいて、前記セラミック芯材と前記セラミックシートの各平均気孔径が1〜30μmであり、且つ気孔率が0.3〜6%であることを特徴とするものである。   In view of the above, the present invention provides a heating resistor on the surface of a ceramic sheet and an electrode lead portion connected to the heating resistor, and an electrode pad for conducting with the electrode lead portion on a back surface opposite to the electrode lead portion. In a ceramic heater in which each of the ceramic sheets is screen-printed, and the ceramic sheet is circumferentially adhered to the ceramic core with the surface inside, the average pore diameter of the ceramic core and the ceramic sheet is 1 to 30 μm, and the porosity is 0.3 to 6%.

また、前記セラミック芯材の気孔率が、前記セラミックシートの気孔率以下であることを特徴とするものである。   Further, the porosity of the ceramic core material is not more than the porosity of the ceramic sheet.

また、前記セラミック芯材の気孔率をA、前記セラミックシートの気孔率をBとしたとき、0.3≦A/B≦0.95であることを特徴とするものである。   When the porosity of the ceramic core material is A and the porosity of the ceramic sheet is B, 0.3 ≦ A / B ≦ 0.95.

また、セラミックシートの表面に発熱抵抗体と該発熱抵抗体に接続した電極引出部および電極パッド部を形成し、少なくとも前記発熱抵抗体の上に別のセラミックシートを重ねて密着焼成し一体化してなるセラミックヒータおいて、前記セラミックヒータの平均気孔径が1〜30μmであり、且つ気孔率が0.3〜6%であることを特徴とするものである。   Further, a heating resistor, an electrode lead portion and an electrode pad portion connected to the heating resistor are formed on the surface of the ceramic sheet, and another ceramic sheet is laminated on at least the heating resistor, and closely adhered, fired and integrated. The ceramic heater is characterized in that the ceramic heater has an average pore diameter of 1 to 30 μm and a porosity of 0.3 to 6%.

以上のように本発明によれば、セラミックシートの表面に発熱抵抗体と該発熱抵抗体に接続した電極引出部とさらに該電極引出部に対向する裏面に前記電極引出部と導通するための電極パッドをスクリーン印刷し、前記セラミックシートを前記表面を内側にしてセラミック芯材に周回密着したセラミックヒータにおいて、前記セラミック芯材と前記セラミックシートの各平均気孔径を1〜30μm、且つ気孔率を6%未満として陽イオンの捕獲容積を確保することができ、陽イオンのマイグレーションによる発熱抵抗体の断線に対する耐久性を向上したセラミックヒータを得ることができるようになった。   As described above, according to the present invention, the heating resistor is provided on the surface of the ceramic sheet, the electrode lead portion connected to the heating resistor, and the electrode for conducting the electrode lead portion on the back surface opposite to the electrode lead portion. In a ceramic heater in which a pad is screen-printed and the ceramic sheet is circumferentially adhered to the ceramic core with the surface facing the inside, the average pore diameter of the ceramic core and the ceramic sheet is 1 to 30 μm, and the porosity is 6 %, A cation trapping volume can be secured, and a ceramic heater with improved durability against disconnection of the heating resistor due to migration of cations can be obtained.

上記に鑑みて本発明は、セラミックシートの表面に発熱抵抗体と該発熱抵抗体に接続した電極引出部とさらに該電極引出部に対向する裏面に前記電極引出部と導通するための電極パッドをスクリーン印刷し、前記セラミックシートを前記表面を内側にしてセラミック芯材に周回密着したセラミックヒータにおいて、前記セラミック芯材と前記セラミックシートの各平均気孔径を1〜30μmとし、気孔率を0.3〜6%として陽イオンの捕獲容積を確保することができる。   In view of the above, the present invention provides a heating resistor on the surface of a ceramic sheet and an electrode lead portion connected to the heating resistor, and an electrode pad for conducting with the electrode lead portion on a back surface opposite to the electrode lead portion. In a ceramic heater in which the ceramic sheet is screen-printed and the ceramic sheet is circumferentially adhered to the ceramic core with the surface inside, the average pore diameter of the ceramic core and the ceramic sheet is 1 to 30 μm, and the porosity is 0.3. The cation trapping volume can be ensured as ~ 6%.

ここで、平均気孔径と気孔率は、セラミックシートとセラミック芯材の焼結後の磁器中の平均気孔径と気孔率を示す。   Here, the average pore diameter and the porosity indicate the average pore diameter and the porosity of the ceramic sheet and the ceramic core material in the sintered porcelain.

前記セラミック芯材の気孔率を、前記セラミックシートの気孔率以下、より好ましくは、前記セラミック芯材の気孔率をA、前記セラミックシートの気孔率をBとしたとき、0.3≦A/B≦0.95としたことで、陽イオンのマイグレーションによる発熱抵抗体の断線に対する耐久性が向上した。   When the porosity of the ceramic core material is equal to or less than the porosity of the ceramic sheet, more preferably, when the porosity of the ceramic core material is A and the porosity of the ceramic sheet is B, 0.3 ≦ A / B By setting ≦ 0.95, durability against disconnection of the heating resistor due to migration of cations was improved.

以下本発明のセラミックヒータの実施形態を、図1を用いて説明する。   Hereinafter, an embodiment of the ceramic heater of the present invention will be described with reference to FIG.

図1(a)は、セラミックヒータ1の部分切り欠き斜視図であり、図1(b)は、そのセラミック体6a部分の展開図であり、図1(c)は、電極パッド8付近での断面図である。   1A is a partially cutaway perspective view of the ceramic heater 1, FIG. 1B is a developed view of the ceramic body 6 a, and FIG. 1C is a view near the electrode pad 8. It is sectional drawing.

セラミックシート3の表面3aには、発熱抵抗体4と電極引出部5が形成され、さらに、その裏面側に形成される電極パッド8との間をスルーホール7で接合した構造となっている。こうして準備されたセラミックシート3をセラミック芯材2の表面3aに、前記表面3aが内側になるように密着焼成することによりセラミック体6を形成する。そしてさらに、電極パッド8にリード部材9を、ロウ材を用いて接合することにより、セラミックヒータ1となる。   A heating resistor 4 and an electrode lead-out portion 5 are formed on the front surface 3a of the ceramic sheet 3, and furthermore, a structure is provided in which a through hole 7 is formed between the heating resistor 4 and an electrode pad 8 formed on the back surface thereof. The ceramic body 6 is formed by sintering the ceramic sheet 3 thus prepared on the surface 3a of the ceramic core material 2 so that the surface 3a is inside. Further, the lead member 9 is joined to the electrode pad 8 using a brazing material, whereby the ceramic heater 1 is obtained.

セラミック芯材2,セラミックシート3の平均気孔径および気孔率を小さくするには、原料の粒径を小さくする、原料の加圧嵩密度を大きくする、原料を細密充填できるように粒度配合する、といった手段を取れば良い。   In order to reduce the average pore diameter and porosity of the ceramic core material 2 and the ceramic sheet 3, the particle size of the raw material is reduced, the pressurized bulk density of the raw material is increased, and the particle size is blended so that the raw material can be finely packed. Such means may be taken.

原料粒径を小さくすると、成形の際の充填がし難くなり、セラミック芯材2の焼成収縮率がセラミックシート3の焼成収縮率より大きくなり、セラミック芯材2の方が大きく縮むようになる。この場合は、セラミック芯材2を先に仮焼し、予め一定の比率収縮させておいた後、セラミック芯材2の表面にセラミックシート3を巻きつけて焼成するようにすれば、両者の焼成収縮を合わせることができる。   When the particle size of the raw material is reduced, the filling during molding becomes difficult, the firing shrinkage of the ceramic core 2 becomes larger than the firing shrinkage of the ceramic sheet 3, and the ceramic core 2 shrinks more. In this case, if the ceramic core material 2 is calcined first, contracted in a predetermined ratio in advance, and then the ceramic sheet 3 is wound around the surface of the ceramic core material 2 and fired, the firing of both materials is possible. The shrinkage can be adjusted.

また、原料の加圧嵩密度を上げるためには、原料を球状に近い形に加工することが好ましい。原料が角張った形状であると、加圧した際に粉末が相互にブロックして充填を妨げるので、成形時の粉体充填率が上がらなくなる。このため、セラミック中の気孔が増えてしまう。このため、原料製造時に原料を球状に加工するか、もしくは、原料をボールミル等の手法で磨砕して、原料の角張った部分を除去すれば、粉体の加圧嵩密度を上げ、気孔率を減少させることができる。この磨砕により生成した細かい原料は、原料を細密充填させるための粒度配合についても効果がある。   Further, in order to increase the pressurized bulk density of the raw material, it is preferable to process the raw material into a nearly spherical shape. If the raw material has an angular shape, the powder blocks each other when pressurized and prevents filling, so that the powder filling rate at the time of molding does not increase. For this reason, pores in the ceramic increase. Therefore, if the raw material is processed into a spherical shape during raw material production, or the raw material is ground by a method such as a ball mill to remove the angular portion of the raw material, the pressurized bulk density of the powder is increased, and the porosity is increased. Can be reduced. The fine raw material generated by this grinding is effective also in the particle size mixing for finely filling the raw material.

ここで加圧嵩密度とは,粉体を金型に充填しそれを一定加圧で成形したときの密度である。   Here, the pressurized bulk density is a density when a powder is filled in a metal mold and molded at a constant pressure.

平均気孔径が1μm未満であると、上記マイグレーションにより陰極側4bに陽イオンが集中した場合、陽イオンを吸収する気孔の容積が小さいため、セラミック体6が割れて断線する不具合が発生する。   If the average pore diameter is less than 1 μm, when the cations are concentrated on the cathode side 4b due to the migration, the volume of pores for absorbing the cations is small, so that the ceramic body 6 is broken and disconnected.

また、逆に平均気孔径が30μmより大きいと、マイグレーションが発生し陽極側4aから陰極側4bに陽イオンが移動した際に、陽極側4a側の密度が疎になりすぎて耐久性が急速に劣化する不具合が発生することが判った。   On the other hand, when the average pore diameter is larger than 30 μm, when migration occurs and cations move from the anode side 4a to the cathode side 4b, the density on the anode side 4a side becomes too low and durability is rapidly increased. It was found that a problem of deterioration occurred.

平均気孔径は、さらに好ましくは、1〜20μmとすることが良い。   The average pore diameter is more preferably set to 1 to 20 μm.

また、該セラミック芯材2の気孔率をA、該セラミックシート3の気孔率をBとしたときのA/Bが0.3未満および0.95より大きい場合、耐久性が約1/2になることが判った。   When the porosity of the ceramic core material 2 is A and the porosity of the ceramic sheet 3 is B, the durability is reduced to about 1/2 when A / B is less than 0.3 and greater than 0.95. It turned out to be.

また、気孔率A、Bは、それぞれ1〜10%であることが製造上安定していので好ましい。   Further, the porosity A and B are preferably 1 to 10%, respectively, because they are stable in production.

マイグレーションによる陽イオン移動は、セラミックシート3より発熱抵抗体4の内側のセラミック芯材2の方が多くなる。そこで、セラミック芯材2の気孔率を少なくすることで謡曲側の密度が極端に疎になるのを防ぎ、耐久性を改善している。   Positive ion migration due to migration is greater in the ceramic core material 2 inside the heating resistor 4 than in the ceramic sheet 3. Therefore, by reducing the porosity of the ceramic core material 2, the density on the song side is prevented from becoming extremely low, and the durability is improved.

ここで,平均気孔径と気孔率についての評価方法を説明する。   Here, a method for evaluating the average pore diameter and the porosity will be described.

まず,セラミックヒータ1を樹脂に埋め込みクロスセクションを行い、それを金属顕微鏡で1000倍の写真を撮影する。その後、画像処理装置(装置名:ニレコ製LUZEX−FS)でセラミック芯材2とセラミックシート3それぞれ8ヶ所1視野=240μm×160μmの範囲にて、1μm以上の気孔の数と径を測量して平均気孔径及びセラミック芯材2の気孔率A,セラミックシート3の気孔率Bを測定され、そしてA/Bが算出される。   First, the ceramic heater 1 is embedded in a resin to perform a cross section, and a 1000-fold photograph of the cross section is taken with a metallographic microscope. Then, the number and diameter of pores of 1 μm or more were measured using an image processing device (device name: LUZEX-FS manufactured by Nireco) in a range of 240 μm × 160 μm in one visual field = 240 μm × 160 μm for each of the ceramic core 2 and the ceramic sheet 3. The average pore diameter and the porosity A of the ceramic core material 2 and the porosity B of the ceramic sheet 3 are measured, and A / B is calculated.

次に,耐久性の測定方法について説明する。   Next, a method for measuring durability will be described.

評価サンプルであるセラミックヒータ1の最高発熱部(不図示)が、1200℃になるように電圧を印加し、500時間後に断線した数量、および1200℃になるように電圧を印加しサンプルがすべて断線にいたるまでの平均時間を測定した。   A voltage was applied so that the highest heating portion (not shown) of the ceramic heater 1 as an evaluation sample became 1200 ° C., and the number of wires disconnected after 500 hours, and a voltage was applied so that the temperature became 1200 ° C., and all the samples were disconnected. The average time to reach was measured.

次に、図1でさらに本発明のセラミックヒータ1の詳細について説明する。   Next, details of the ceramic heater 1 of the present invention will be described with reference to FIG.

本発明のセラミックヒータ1のセラミック芯材2およびセラミックシート3の材質としては、Al88〜95重量%、SiO2〜7重量%、CaO0.5〜3重量%、MgO0.5〜3重量%、ZrO1〜3重量%を使用することが好ましい。 The material of the ceramic core 2 and the ceramic sheet 3 of the ceramic heater 1 of the present invention, Al 2 O 3 88 to 95 wt%, SiO 2 2 to 7 wt%, CaO0.5~3 wt%, MgO0.5~ 3 wt%, it is preferable to use a ZrO 2 1 to 3 wt%.

Al含有量をこれより少なくすると、ガラス質が多くなるため通電時のマイグレーションが大きくなるので好ましくない。また、逆にAl含有量をこれより増やすと、内蔵する発熱抵抗体4の金属層内に拡散するガラス量が減少し、セラミックヒータ1の耐久性が劣化するので好ましくない。 If the Al 2 O 3 content is less than this, the glassiness increases, and the migration during energization increases, which is not preferable. Conversely, if the Al 2 O 3 content is increased more than this, the amount of glass diffused into the metal layer of the built-in heating resistor 4 decreases, and the durability of the ceramic heater 1 deteriorates, which is not preferable.

また,発熱抵抗体4は、W、ReおよびMoからなる群から選ばれる少なくとも1種を主成分とし、有機バインダーおよび適宜添加されるセラミック成分とからなる。セラミックヒータ1に要求される使用により,発熱抵抗体4の材質は,適宜選択される。   The heating resistor 4 has at least one selected from the group consisting of W, Re, and Mo as a main component, and includes an organic binder and a ceramic component appropriately added. The material of the heating resistor 4 is appropriately selected depending on the use required of the ceramic heater 1.

更に,電極パッド8には、焼成後Niを主成分とする電解メッキ、無電解硼素系メッキおよび無電解リン系メッキのいずれかによるメッキ10を施す。このメッキ10は、リード部材9を電極パッド8の表面にロウ付けする際に、ロウ材の流れを良くし、ロウ付け強度を増すためであり、通常1〜5μm厚みのメッキ10を形成する。   Further, the electrode pad 8 is subjected to a plating 10 of any one of electrolytic plating containing Ni as a main component, electroless boron-based plating, and electroless phosphorus-based plating after firing. The plating 10 is for improving the flow of the brazing material and increasing the brazing strength when the lead member 9 is brazed to the surface of the electrode pad 8, and usually forms the plating 10 having a thickness of 1 to 5 μm.

リード部材9を固定するロウ材11としては、Au、Cu、Au−Cu、Au−Ni、Ag、Ag−Cu系のロウ材が使用される。好ましくは、Au−Cuロウとしては、Au含有量が25〜95重量%としAu−NiロウとしてはAu含有量が50〜95重量%とすると、ロウ付け温度を1000℃程度に設定でき、ロウ付け後の残留応力を低減できるので良い。また、湿度が高い雰囲気中で使用する場合、Au系、Cu系のロウ材を用いた方がマイグレーションが発生しにくくなるので好ましい。   As the brazing material 11 for fixing the lead member 9, Au, Cu, Au-Cu, Au-Ni, Ag, or Ag-Cu-based brazing material is used. Preferably, when the Au content is 25 to 95% by weight as the Au-Cu brazing and the Au content is 50 to 95% by weight as the Au-Ni brazing, the brazing temperature can be set to about 1000 ° C. This is because the residual stress after the attachment can be reduced. In addition, when used in an atmosphere with high humidity, it is preferable to use an Au-based or Cu-based brazing material because migration is less likely to occur.

また、ロウ材11は酸化など腐食の観点から、さらにメッキ12を形成することで保護される。   Further, the brazing material 11 is protected by forming a plating 12 from the viewpoint of corrosion such as oxidation.

図2において、セラミックヒータ1の寸法について説明する。   2, the dimensions of the ceramic heater 1 will be described.

例えば外径dが2〜20mm、長さlが40〜200mm程度にすることが可能である。自動車の空燃比センサ加熱用のセラミックヒータ1としては、外径dが2〜4mm、長さlが40〜65mmとすることが好ましい。   For example, the outer diameter d can be about 2 to 20 mm, and the length l can be about 40 to 200 mm. The ceramic heater 1 for heating the air-fuel ratio sensor of an automobile preferably has an outer diameter d of 2 to 4 mm and a length l of 40 to 65 mm.

さらに、自動車用のセラミックヒータ1として用いる場合では、上記発熱抵抗体4の発熱長さfが3〜15mmとなるようにすることが好ましい。発熱長さfが3mmより短くなると、通電時の昇温を早くすることができるが、セラミックヒータ1の耐久性を低下させる。一方,15mmより長くすると昇温速度が遅くなり、昇温速度を早くしようとするとセラミックヒータ1の消費電力が大きくなる。   Further, when used as the ceramic heater 1 for an automobile, it is preferable that the heating length f of the heating resistor 4 be 3 to 15 mm. If the heat generation length f is shorter than 3 mm, the temperature rise during energization can be accelerated, but the durability of the ceramic heater 1 decreases. On the other hand, if the length is longer than 15 mm, the heating rate is reduced, and if the heating rate is increased, the power consumption of the ceramic heater 1 is increased.

なお、上記発熱長さfとは、発熱抵抗体4における電極引出部5を除いた往復パターンの部分の長さを示し、この発熱長さfは、用途により種々選択されるものである。   The heating length f indicates the length of the reciprocating pattern of the heating resistor 4 excluding the electrode lead-out portion 5, and the heating length f is variously selected depending on the application.

さらに、上記発熱抵抗体4の両端部には電極引出部5が形成されており、図1(c)が示すように、電極引出部5にはスルーホール7を介して発熱抵抗体4に通電するための電極パッド8が形成されている。   Further, electrode lead portions 5 are formed at both ends of the heating resistor 4, and as shown in FIG. 1C, the electrode drawing portion 5 is energized to the heating resistor 4 via the through hole 7. Electrode pads 8 are formed.

また、上記スルーホール7の内周面に平均厚み20μm以上の高融点金属からなるメッキ層を形成し、銅ロウ、銀ロウ、金銅ロウ等のロウ材や、タングステン、モリブデン、レニウム等の高融点金属からなるスルーホール導体が充填され、電極引出部5と電気的に接続するように電極パッド8が取着される。   Further, a plating layer made of a high melting point metal having an average thickness of 20 μm or more is formed on the inner peripheral surface of the through hole 7, and a brazing material such as copper brazing, silver brazing or gold copper brazing, or a high melting point such as tungsten, molybdenum, rhenium or the like is used. A through-hole conductor made of metal is filled, and an electrode pad 8 is attached so as to be electrically connected to the electrode lead portion 5.

図3は、本発明の別の実施形態の一例を示す図であり、複数のセラミックシート3の間に発熱抵抗体4を内蔵したセラミックヒータ1を示している。   FIG. 3 is a view showing an example of another embodiment of the present invention, and shows a ceramic heater 1 having a heating resistor 4 built in between a plurality of ceramic sheets 3.

電極パッド8はセラミックシート3の一部に切り欠き16内に露出するように形成され、電極パッド8にはリード部材9がロウ材11により固定されている。   The electrode pad 8 is formed in a part of the ceramic sheet 3 so as to be exposed in the notch 16, and a lead member 9 is fixed to the electrode pad 8 by a brazing material 11.

このような複数のセラミックシート3同士を重ねて作製した平板状のセラミックヒータ1においても、焼成後のセラミックシート3中のボイドの分布が耐久性に影響する。   In the flat ceramic heater 1 produced by stacking a plurality of such ceramic sheets 3, the distribution of voids in the fired ceramic sheet 3 affects the durability.

セラミックシート3中の平均気孔径を1〜30μm、且つ気孔率を0.3〜6%にすることにより、セラミックヒータ1使用中に発熱抵抗体4に電圧を印加することにより発生する電界によるマイグレーションの影響を緩和し、耐久性を向上させることが可能となる。   By setting the average pore diameter in the ceramic sheet 3 to 1 to 30 μm and the porosity to 0.3 to 6%, migration due to an electric field generated by applying a voltage to the heating resistor 4 during use of the ceramic heater 1. Can be mitigated and durability can be improved.

前記平均気孔径が0.3μm未満では、気孔率が小さくなるため、耐久性への効果が小さくなるので好ましくない。さらに好ましくは、平均気孔径を1〜20μm、気孔率を0.3〜3%とすることが好ましい。   When the average pore diameter is less than 0.3 μm, the porosity is reduced, and the effect on durability is reduced, which is not preferable. More preferably, the average pore diameter is preferably 1 to 20 μm, and the porosity is preferably 0.3 to 3%.

(実施例1)
次に、本発明の実施例を示す。
(Example 1)
Next, examples of the present invention will be described.

ここでは、セラミック芯材2とセラミックシート3の気孔13の平均気孔径および気孔率とセラミックヒータ1の耐久性について調査した。   Here, the average pore diameter and porosity of the pores 13 of the ceramic core material 2 and the ceramic sheet 3 and the durability of the ceramic heater 1 were investigated.

Alを主成分として、92重量%のAl、4.5重量%のSiO、1.5重量%のCaO、1.5重量%のMgO、0.5重量%のZrOの組成からなるように調整し有機バインダーなど有機溶剤を添加しスラリーを形成した後、ドクターブレード法にてセラミックシート3を準備した。 Al 2 O 3 as a main component, 92% by weight of Al 2 O 3 , 4.5% by weight of SiO 2 , 1.5% by weight of CaO, 1.5% by weight of MgO, 0.5% by weight of ZrO After adjusting to have the composition of No. 2 and adding an organic solvent such as an organic binder to form a slurry, a ceramic sheet 3 was prepared by a doctor blade method.

図1(a)〜(c)に示すように、この表面3aに、W−Reからなる発熱部4と電極引出部5をプリントして、裏面には電極パッド8を形成するためにWメタライズ9をスクリーン印刷した。そして、電極引出部5の末端には、スルーホール7を形成し、ここにペーストを注入することにより電極パッド8との導通をとった。   As shown in FIGS. 1 (a) to 1 (c), a heat generating portion 4 made of W-Re and an electrode lead portion 5 are printed on the front surface 3a, and W metallized on the rear surface to form an electrode pad 8. 9 was screen printed. Then, a through-hole 7 was formed at the end of the electrode lead-out portion 5, and a paste was injected into the through-hole 7 to establish conduction with the electrode pad 8.

次に、上記セラミックシート3と同じ材質に調整し成型用バインダーなど有機溶剤を添加したスラリーを形成した後、押し出し成型およびプレス成型で、セラミック芯材2を作製した。次に、セラミックシート3を所定の大きさに切断した後に自動機にて、セラミックシート3を所定の位置に設置する工程、およびその上にセラミック芯材2を置く工程、セラミック芯材2を転がしてその表面3aにセラミックシート3を密着する工程、上記のようにして作製したセラミック体6を、同一方向に回転する3本のロールの間で回転させる工程を実施し、セラミック芯材2にセラミックシート3を周回密着させた。なお、セラミック芯材2とセラミックシート3を接着させるため接着剤として、セラミックシート3に有機系の接着剤をスクリーン印刷した。   Next, after adjusting to the same material as the ceramic sheet 3 and forming a slurry to which an organic solvent such as a molding binder was added, a ceramic core material 2 was produced by extrusion molding and press molding. Next, after the ceramic sheet 3 is cut into a predetermined size, a step of setting the ceramic sheet 3 at a predetermined position by an automatic machine and a step of placing the ceramic core 2 thereon, and rolling the ceramic core 2 thereon. A ceramic sheet 3 is brought into close contact with its surface 3a, and a step of rotating the ceramic body 6 produced as described above between three rolls rotating in the same direction is performed. The sheet 3 was brought into close contact with the circuit. Note that an organic adhesive was screen-printed on the ceramic sheet 3 as an adhesive for bonding the ceramic core material 2 and the ceramic sheet 3.

今回、セラミック芯材2のセラミックシート3の気孔13の平均気孔径と気孔率と該セラミックヒータ1の耐久性を評価するため、原料となるAlの粒径およびマトリクス成分比を変えてサンプルを6水準の各10本測定した。 In order to evaluate the average pore diameter and porosity of the pores 13 of the ceramic sheet 3 of the ceramic core material 2 and the durability of the ceramic heater 1 this time, the particle diameter of the raw material Al 2 O 3 and the matrix component ratio were changed. The sample was measured for each of ten levels of six levels.

本サンプルの形状は、外径dを3mm、長さlを60mmとした。   The sample had an outer diameter d of 3 mm and a length l of 60 mm.

平均気孔径および気孔率の測定評価方法は、まず,セラミックヒータ1を樹脂に埋め込みクロスセクションを行い、それを金属顕微鏡もしくは電子顕微鏡で1000倍の写真を撮影する。その後、画像処理装置(装置名:ニレコ製LUZEX−FS)でセラミック芯材2とセラミックシート3それぞれ8ヶ所1視野面積=240μm×160μmの範囲にて気孔の平均気孔径およびセラミック芯材2の気孔率A,セラミックシート3の気孔率Bを測定、計算してA/Bを計算した。   In the measurement and evaluation method of the average pore diameter and the porosity, first, the ceramic heater 1 is embedded in a resin to perform a cross section, and a 1000-fold photograph of the cross section is taken with a metal microscope or an electron microscope. Thereafter, the average pore diameter of the pores and the pores of the ceramic core material 2 are set in an image processing device (device name: LUZEX-FS manufactured by Nireco) in the range of 240 μm × 160 μm in each of eight places of the ceramic core material 2 and the ceramic sheet 3. The ratio A and the porosity B of the ceramic sheet 3 were measured and calculated to calculate A / B.

ここで対象となる気孔の径は0.1μm以上とした。   Here, the diameter of the target pore was 0.1 μm or more.

耐久性の測定方法については、評価サンプルであるセラミックヒータ1の最高発熱部が1200℃になるように電圧を印加し、200時間後に断線した数量を測定した。   Regarding the method of measuring the durability, a voltage was applied so that the highest heat generating portion of the ceramic heater 1 as an evaluation sample reached 1200 ° C., and the number of disconnected wires 200 hours later was measured.

また、表2については、1200℃の連続通電耐久試験において、各ロット10本の全数が断線するまでの時間の平均を測定した。   Further, in Table 2, in a continuous conduction endurance test at 1200 ° C., the average of the time until all 10 pieces of each lot were disconnected was measured.

結果を表1、2に示した。

Figure 2004311433
The results are shown in Tables 1 and 2.
Figure 2004311433

表1から、気孔の平均気孔径は1〜30μm、気孔率は0.3〜6%が良好と言える。   From Table 1, it can be said that the average pore diameter of the pores is 1 to 30 μm and the porosity is 0.3 to 6%.

平均気孔径が1μm以下であると、上記マイグレーションにより陰極側4bに陽イオンが集中した場合、陽イオンが入る気孔の容積が小さいため、セラミック体6が割れて断線する不具合が発生する。   When the average pore diameter is 1 μm or less, when the cations are concentrated on the cathode side 4b due to the migration, the volume of the pores into which the cations enter is small, so that the ceramic body 6 may be broken and disconnected.

また、逆に30μmを越えると、陽極側4aが疎になりすぎて、耐久性が急速に劣化する不具合いが発生することが判った。   On the other hand, if it exceeds 30 μm, it has been found that the anode side 4a becomes too sparse, causing a problem that durability is rapidly deteriorated.

また、平均気孔径1〜20μm、気孔率1〜3%としたものは、1200℃×200時間の耐久試験では、断線が発生しなかった。

Figure 2004311433
In the case of an average pore diameter of 1 to 20 μm and a porosity of 1 to 3%, no disconnection occurred in a durability test at 1200 ° C. for 200 hours.
Figure 2004311433

表2から、セラミック芯材2の気孔率をA,セラミックシート3の気孔率をBとした関係A/Bでは,0.3≦A/B≦0.95であればセラミックヒータ1の耐久性が向上することがわかった。   From Table 2, in the relation A / B where the porosity of the ceramic core material 2 is A and the porosity of the ceramic sheet 3 is B, the durability of the ceramic heater 1 is 0.3 ≦ A / B ≦ 0.95. Was found to improve.

(実施例2)
ここでは、2枚のセラミックシート3の間に発熱抵抗体4を形成したタイプのセラミックヒータ1における気孔13の平均気孔径および気孔率とセラミックヒータ1の耐久性について調査した。
(Example 2)
Here, the average pore diameter and porosity of the pores 13 and the durability of the ceramic heater 1 in the ceramic heater 1 of the type in which the heating resistor 4 was formed between the two ceramic sheets 3 were investigated.

Alを主成分として、92重量%のAl、4.5重量%のSiO、1.5重量%のCaO、1.5重量%のMgO、0.5重量%のZrOの組成からなるように調整し有機バインダなど有機溶剤を添加しスラリーを形成した後、ドクターブレード法にてセラミックシート3を準備した。この時、原料の粒径、粒形とセラミックシート3に使用するバインダ量を変量して気孔率と平均気孔径を調整した。 Al 2 O 3 as a main component, 92% by weight of Al 2 O 3 , 4.5% by weight of SiO 2 , 1.5% by weight of CaO, 1.5% by weight of MgO, 0.5% by weight of ZrO After adjusting to have the composition of No. 2 and adding an organic solvent such as an organic binder to form a slurry, a ceramic sheet 3 was prepared by a doctor blade method. At this time, the porosity and the average pore diameter were adjusted by varying the particle size and grain shape of the raw material and the amount of the binder used for the ceramic sheet 3.

次にセラミックシート3の一主面にWからなる発熱抵抗体4を20μm厚みでプリント形成し、前記発熱抵抗体4の周囲の段差を緩和して密着不良を防止するために、セラミックシート3と同等の組成からなるコート層(不図示)をコートした後、別のセラミックシート3を重ねて密着させ、所定の形状に加工した後1600℃の還元雰囲気中で焼成して、図3に示すような板状のセラミックヒータ1を得た。   Next, a heating resistor 4 made of W is formed on one main surface of the ceramic sheet 3 by printing with a thickness of 20 μm, and the ceramic sheet 3 is formed in order to reduce a step around the heating resistor 4 and prevent poor adhesion. After coating a coat layer (not shown) having the same composition, another ceramic sheet 3 is overlapped and adhered, processed into a predetermined shape, and fired in a reducing atmosphere at 1600 ° C., as shown in FIG. A plate-shaped ceramic heater 1 was obtained.

このようにして準備したセラミックヒータ1各ロット20枚について、1200℃の連続通電耐久試験を400時間実施し、その断線の有無を評価した。また、別途各ロットのセラミックヒータ1の断面の気孔率と気孔径を評価した。   A continuous energization endurance test at 1200 ° C. was conducted for 400 hours for each of the thus prepared ceramic heaters 20 in each lot, and the presence or absence of disconnection was evaluated. Separately, the porosity and the pore diameter of the cross section of the ceramic heater 1 of each lot were evaluated.

結果を表3に示した。

Figure 2004311433
The results are shown in Table 3.
Figure 2004311433

表3から、判るように、気孔の平均気孔径は1〜30μm、気孔率は0.3〜6%が良好と言える。   As can be seen from Table 3, it can be said that the average pore diameter of the pores is 1 to 30 µm and the porosity is 0.3 to 6%.

平均気孔径が1μm以下であると、上記マイグレーションにより陰極側4bに陽イオンが集中した場合、陽イオンが入る気孔の容積が小さいため、セラミック体6が割れて断線する不具合が発生する。   When the average pore diameter is 1 μm or less, when the cations are concentrated on the cathode side 4b due to the migration, the volume of the pores into which the cations enter is small, so that the ceramic body 6 may be broken and disconnected.

また、逆に30μmを越えると、陽極側4aが疎になりすぎて、耐久性が急速に劣化する不具合いが発生することが判った。   On the other hand, if it exceeds 30 μm, it has been found that the anode side 4a becomes too sparse, causing a problem that durability is rapidly deteriorated.

また、平均気孔径1〜20μm、気孔率1〜3%としたものは、1200℃×200時間の耐久試験では、断線が発生しなかった。   In the case of an average pore diameter of 1 to 20 μm and a porosity of 1 to 3%, no disconnection occurred in a durability test at 1200 ° C. for 200 hours.

また、粒径と粒形は、原料の加圧嵩密度に影響し、加圧嵩密度が大きい原料は平均気孔径および気孔率が小さくなり、加圧嵩密度が小さい原料は平均気孔径および気孔率が大きくなった。   In addition, the particle size and the grain shape affect the pressurized bulk density of the raw material. The rate has increased.

また、原料の平均粒径を1μm以下にした原料は、加圧嵩密度が小さくなり、これにより気孔率が高くなる傾向を示すことが判った。   In addition, it was found that the raw material having an average particle size of 1 μm or less had a reduced bulk density under pressure, and thus tended to increase the porosity.

(a)は、本発明のセラミックヒータの斜視図であり、(b)はその展開図であり、(c)はその電極パッド部の断面図である。(A) is a perspective view of the ceramic heater of the present invention, (b) is a developed view thereof, and (c) is a cross-sectional view of the electrode pad portion. 本発明のセラミックヒータの断面図である。It is sectional drawing of the ceramic heater of this invention. 本発明のセラミックヒータの略全体図で、(a)は上面図、(b)はy−y断面図である。1A is a schematic top view of a ceramic heater of the present invention, FIG. 1A is a top view, and FIG. 従来のセラミックヒータの断面図である。It is sectional drawing of the conventional ceramic heater.

符号の説明Explanation of reference numerals

1:セラミックヒータ
2:セラミック芯材
3:セラミックシート
3a:表面
4:発熱抵抗体
4a:陽極側
4b:陰極側
5:電極引出部
6:セラミック体
7:スルーホール
8:電極パッド
9:リード部材
10:メッキ
11:ロウ材
12:メッキ
13:気孔
d:セラミックヒータ外径
l:セラミックヒータ全長
f:発熱長さ
1: Ceramic heater 2: Ceramic core 3: Ceramic sheet 3a: Surface 4: Heating resistor 4a: Anode side 4b: Cathode side 5: Electrode lead-out section 6: Ceramic body 7: Through hole 8: Electrode pad 9: Lead member 10: Plating 11: Brazing material 12: Plating 13: Pores d: Ceramic heater outer diameter l: Ceramic heater full length f: Heating length

Claims (4)

セラミックシートの表面に発熱抵抗体を形成し、該発熱抵抗体を形成した表面を内側にしてセラミック芯材に周回密着し、焼一体化してなるセラミックヒータにおいて、焼成後の前記セラミック芯材と前記セラミックシートの各平均気孔径が1〜30μmであり、且つ気孔率が0.3〜6%であることを特徴とするセラミックヒータ。 A heating resistor is formed on the surface of the ceramic sheet, the heating resistor is formed inside, and the ceramic heating element is circumferentially adhered to the ceramic core with the surface on which the heating resistor is formed inside. A ceramic heater, wherein each ceramic sheet has an average pore diameter of 1 to 30 μm and a porosity of 0.3 to 6%. 前記セラミック芯材の気孔率が、前記セラミックシートの気孔率以下であることを特徴とする請求項1記載のセラミックヒータ。 The ceramic heater according to claim 1, wherein a porosity of the ceramic core material is equal to or less than a porosity of the ceramic sheet. 前記セラミック芯材の気孔率をA、前記セラミックシートの気孔率をBとしたとき、0.3≦A/B≦0.95であることを特徴とする請求項2記載のセラミックヒータ。 3. The ceramic heater according to claim 2, wherein when the porosity of the ceramic core material is A and the porosity of the ceramic sheet is B, 0.3 ≦ A / B ≦ 0.95. 4. セラミックシートの表面に発熱抵抗体を形成し、少なくとも前記発熱抵抗体の上に別のセラミックシートを重ねて密着し焼成一体化してなるセラミックヒータにおいて、焼成後の前記セラミックシートの平均気孔径が、1〜30μmであり、且つ気孔率が0.3〜6%であることを特徴とするセラミックヒータ。 In a ceramic heater in which a heating resistor is formed on the surface of a ceramic sheet and at least another ceramic sheet is overlaid on and close to the heating resistor and integrally fired, the average pore diameter of the fired ceramic sheet is A ceramic heater having a thickness of 1 to 30 μm and a porosity of 0.3 to 6%.
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