JP2006210138A - Ceramic heater - Google Patents

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JP2006210138A JP2005020589A JP2005020589A JP2006210138A JP 2006210138 A JP2006210138 A JP 2006210138A JP 2005020589 A JP2005020589 A JP 2005020589A JP 2005020589 A JP2005020589 A JP 2005020589A JP 2006210138 A JP2006210138 A JP 2006210138A
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Kozo Takamura
鋼三 高村
Kenji Fukaya
賢治 深谷
Makoto Shirai
白井  誠
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Denso Corp
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Denso Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a ceramic heater excellent in durability. <P>SOLUTION: This ceramic heater 1 is composed by incorporating a heating element in a ceramic heater base body 11. The ceramic heater 1 includes: an external terminal 12 connected to the heating element and arranged on the outside surface of the heater base body 11; a joint layer 2 formed on the surface of the external terminal 12 and formed of Kovar; and a lead wire 3 welded to the joint layer 2. A minute space 13 formed between the joint layer 2 and the lead wire 3 around a welding part 4 between the joint layer 2 and the lead wire 3 is filled with an embedding brazing material 51. The joint layer 2 is coated with a coating brazing material 52. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、排ガス中の特定ガス濃度を検出するガスセンサ等に内蔵されるセラミックヒータに関する。   The present invention relates to a ceramic heater built in a gas sensor or the like that detects a specific gas concentration in exhaust gas.

例えば、排ガス中の特定ガス濃度を検出するガスセンサには、ガスセンサ素子を加熱するためのセラミックヒータが内蔵されている。
該セラミックヒータは、セラミック製のヒータ基材の内部に発熱体を内蔵してなり、上記発熱体に接続された外部端子が上記ヒータ基材の外表面に配設され、上記外部端子にリード線が接続されている(図4、特許文献1参照)。
For example, a gas sensor for detecting a specific gas concentration in exhaust gas has a built-in ceramic heater for heating the gas sensor element.
The ceramic heater has a heating element built in a ceramic heater base, an external terminal connected to the heating element is disposed on the outer surface of the heater base, and a lead wire is connected to the external terminal. Are connected (see FIG. 4, Patent Document 1).

また、図9に示すごとく、ヒータ基材91とリード線93との間に生ずる熱応力を緩和すべく、外部端子912の表面に、ヒータ基材91との熱膨張差が小さいコバールからなる接合層92を配設したセラミックヒータ1がある。上記接合層92は、リード線93を溶接した上で、ヒータ基材91の外部端子912に接続されている。即ち、リード線93は、接合層92を介して外部端子912に接続されている。   Further, as shown in FIG. 9, in order to relieve the thermal stress generated between the heater base material 91 and the lead wire 93, the surface of the external terminal 912 is joined with Kovar having a small thermal expansion difference from the heater base material 91. There is a ceramic heater 1 provided with a layer 92. The bonding layer 92 is connected to the external terminal 912 of the heater base 91 after welding the lead wire 93. That is, the lead wire 93 is connected to the external terminal 912 via the bonding layer 92.

上記セラミックヒータ9を内蔵するガスセンサにおいては、リード線93の接合部の腐食等を防ぐべく、セラミックヒータ9に排ガスが接触することを防止するような構造を有している。
しかしながら、近年、排ガス規制の強化により、排ガス温度が上昇している。そのため、セラミックヒータ9側への排ガス侵入を防ぐシール材に熱負荷がかかり、気密性が低下するおそれがある。
The gas sensor incorporating the ceramic heater 9 has a structure that prevents exhaust gas from coming into contact with the ceramic heater 9 in order to prevent corrosion or the like of the joint portion of the lead wire 93.
However, in recent years, exhaust gas temperature has risen due to stricter exhaust gas regulations. Therefore, a thermal load is applied to the sealing material that prevents the exhaust gas from entering the ceramic heater 9 side, and the airtightness may be reduced.

これにより、排ガス中の腐食物質(窒素酸化物等)がセラミックヒータ9の外部端子912とリード線93との接合部に達するおそれがある。また、上記セラミックヒータ9の外部端子912とリード線93との接合部には、排ガス中の水蒸気が付着したり、停車時に結露するおそれもある。
この接合部に付着した水分に上記腐食物質が溶出することにより、強酸性溶液が生成され、接合部の腐食の原因となる。
As a result, corrosive substances (nitrogen oxides, etc.) in the exhaust gas may reach the joint between the external terminal 912 and the lead wire 93 of the ceramic heater 9. In addition, water vapor in the exhaust gas may adhere to the joint between the external terminal 912 and the lead wire 93 of the ceramic heater 9, or condensation may occur when the vehicle stops.
When the corrosive substance is eluted into the water adhering to the joint, a strong acid solution is generated, which causes corrosion of the joint.

そして、リード線93は、上述のごとく外部端子912に配設された接合層92に対して溶接されているが、その溶接部94の周囲には、接合層92とリード線93との間に微小隙間913が形成される。この微小隙間913には、特に上記強酸性溶液が溜まりやすく、微小隙間913から溶接部94や接合層92へと腐食が進行するおそれがある。そして、場合によっては断線するおそれもある。
このように、従来のセラミックヒータ9においては、その耐久性を充分に確保することが困難となるおそれがある。
The lead wire 93 is welded to the bonding layer 92 disposed on the external terminal 912 as described above, but around the welded portion 94, between the bonding layer 92 and the lead wire 93. A minute gap 913 is formed. In the minute gap 913, the strong acid solution is particularly likely to accumulate, and there is a possibility that corrosion proceeds from the minute gap 913 to the welded portion 94 or the bonding layer 92. In some cases, there is a risk of disconnection.
Thus, in the conventional ceramic heater 9, there exists a possibility that it may become difficult to ensure the durability sufficiently.

特開平11−292649号公報JP 11-292649 A

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、耐久性に優れたセラミックヒータを提供しようとするものである。   The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object of the present invention is to provide a ceramic heater excellent in durability.

第1の発明は、セラミック製のヒータ基材の内部に発熱体を内蔵してなるセラミックヒータであって、
該セラミックヒータは、上記発熱体に接続されると共に上記ヒータ基材の外表面に配設された外部端子と、該外部端子の表面に配設されたコバールからなる接合層と、該接合層に溶接されたリード線とを有し、
上記接合層と上記リード線との溶接部の周囲において上記接合層と上記リード線との間に形成される微小隙間には、埋設用ろう材が充填されており、
上記接合層は被覆用ろう材によって被覆されていることを特徴とするセラミックヒータにある(請求項1)。
1st invention is the ceramic heater which incorporates a heat generating body inside the ceramic heater base material,
The ceramic heater is connected to the heating element, and has an external terminal disposed on the outer surface of the heater base, a bonding layer made of Kovar disposed on the surface of the external terminal, and a bonding layer. A welded lead wire,
In a minute gap formed between the bonding layer and the lead wire around the welded portion between the bonding layer and the lead wire, a brazing filler material is filled,
In the ceramic heater, the bonding layer is covered with a brazing filler metal.

次に、本発明の作用効果につき説明する。
上記セラミックヒータにおいては、接合層とリード線との間に形成される微小隙間に、上記埋設用ろう材が充填されている。そのため、排ガス中の腐食物質や結露水等が上記微小隙間に侵入し、滞留することを防ぐことができる。
これにより、上記微小隙間から接合層や溶接部への腐食の進行を防ぐことができる。
Next, the effects of the present invention will be described.
In the ceramic heater, the burying brazing material is filled in a minute gap formed between the bonding layer and the lead wire. Therefore, it is possible to prevent corrosive substances and condensed water in the exhaust gas from entering and staying in the minute gap.
Thereby, the progress of corrosion from the minute gap to the bonding layer or the welded portion can be prevented.

即ち、接合層に対して溶接によってリード線を接合した構造においては、溶接部の周囲に上記微小隙間が形成され、該微小隙間には腐食物質や水分が溜まりやすい。このような構造において、微小隙間を上記埋設用ろう材によって充填することにより、微小隙間を起点とする溶接部や接合層の腐食を効果的に防ぐことができる。   That is, in the structure in which the lead wire is joined to the joining layer by welding, the minute gap is formed around the welded portion, and corrosive substances and moisture tend to accumulate in the minute gap. In such a structure, by filling the minute gaps with the above-mentioned brazing filler material, it is possible to effectively prevent corrosion of the welded part and the joining layer starting from the minute gaps.

また、上記接合層は被覆用ろう材によって被覆されているため、上記腐食物質や結露水等が接合層に接触することを防ぐことができる。これにより、接合層の腐食を防ぐことができる。
このようにして、接合層及び溶接部の腐食を防ぎ、耐久性に優れたセラミックヒータを得ることができる。
Moreover, since the said joining layer is coat | covered with the brazing filler metal, it can prevent that the said corrosive substance, condensed water, etc. contact a joining layer. Thereby, corrosion of a joining layer can be prevented.
Thus, the ceramic heater excellent in durability can be obtained by preventing corrosion of the joining layer and the welded portion.

以上のごとく、本発明によれば、耐久性に優れたセラミックヒータを提供することができる。   As described above, according to the present invention, a ceramic heater having excellent durability can be provided.

第2の発明は、セラミック製のヒータ基材の内部に発熱体を内蔵してなるセラミックヒータであって、
該セラミックヒータは、上記発熱体に接続されると共に上記ヒータ基材の外表面に配設された外部端子と、該外部端子の表面に配設されたコバールからなる接合層と、該接合層に溶接されたリード線とを有し、
上記接合層と上記リード線との溶接部の周囲であって、上記接合層と上記リード線との間に形成される微小隙間には、埋設用ろう材が充填されており、
上記接合層は、被覆用めっきによって被覆されていることを特徴とするセラミックヒータにある(請求項4)。
The second invention is a ceramic heater in which a heating element is built in a ceramic heater base material,
The ceramic heater is connected to the heating element, and has an external terminal disposed on the outer surface of the heater base, a bonding layer made of Kovar disposed on the surface of the external terminal, and a bonding layer. A welded lead wire,
Around the welded portion of the bonding layer and the lead wire, a minute gap formed between the bonding layer and the lead wire is filled with a brazing filler material,
In the ceramic heater, the bonding layer is coated by coating for plating.

次に、本発明の作用効果につき説明する。
上記セラミックヒータにおいても、上記第1の発明(請求項1)のセラミックヒータと同様に、上記微小隙間に上記埋設用ろう材が充填されているため、排ガス中の腐食物質や結露水等が上記微小隙間に侵入し、滞留することを防ぐことができる。
これにより、上記微小隙間から接合層や溶接部への腐食の進行を防ぐことができる。
Next, the effects of the present invention will be described.
Also in the ceramic heater, as in the ceramic heater of the first invention (invention 1), the burying brazing filler material is filled in the minute gaps, so that corrosive substances, condensed water, etc. in the exhaust gas are contained in the ceramic heater. It is possible to prevent the microscopic gap from entering and staying.
Thereby, the progress of corrosion from the minute gap to the bonding layer or the welded portion can be prevented.

また、上記接合層は被覆用めっきによって被覆されているため、上記腐食物質や結露水等の接触を防ぎ、接合層の腐食を防ぐことができる。
このようにして、接合層及び溶接部の腐食を防ぎ、耐久性に優れたセラミックヒータを得ることができる。
Moreover, since the said joining layer is coat | covered with the plating for coating, contact with the said corrosive substance, condensed water, etc. can be prevented, and corrosion of a joining layer can be prevented.
Thus, the ceramic heater excellent in durability can be obtained by preventing corrosion of the joining layer and the welded portion.

以上のごとく、本発明によれば、耐久性に優れたセラミックヒータを提供することができる。   As described above, according to the present invention, a ceramic heater having excellent durability can be provided.

第3の発明は、セラミック製のヒータ基材の内部に発熱体を内蔵してなるセラミックヒータであって、
該セラミックヒータは、上記発熱体に接続されると共に上記ヒータ基材の外表面に配設された外部端子と、該外部端子の表面に配設されたコバールからなる接合層と、該接合層に溶接されたリード線とを有し、
上記接合層と上記リード線との溶接部の周囲であって、すくなくとも上記接合層と上記リード線との間に形成される微小隙間は、被覆用めっきによって被覆されていることを特徴とするセラミックヒータにある(請求項9)。
A third invention is a ceramic heater in which a heating element is built in a ceramic heater base material,
The ceramic heater is connected to the heating element, and has an external terminal disposed on the outer surface of the heater base, a bonding layer made of Kovar disposed on the surface of the external terminal, and a bonding layer. A welded lead wire,
Ceramic around the welded portion between the bonding layer and the lead wire, and at least a minute gap formed between the bonding layer and the lead wire is covered with a coating for coating. It exists in a heater (Claim 9).

次に、本発明の作用効果につき説明する。
上記セラミックヒータにおいても、上記第1、第2の発明のセラミックヒータと同様に、上記微小隙間に埋設用めっきが充填されているため、排ガス中の腐食物質や結露水等が上記微小隙間に侵入し、滞留することを防ぐことができる。
これにより、上記微小隙間から接合層や溶接部への腐食の進行を防ぐことができる。
Next, the effects of the present invention will be described.
Also in the ceramic heater, as in the ceramic heaters of the first and second inventions, since the embedding plating is filled in the minute gaps, corrosive substances and dew condensation water in the exhaust gas enter the minute gaps. And can be prevented from staying.
Thereby, the progress of corrosion from the minute gap to the bonding layer or the welded portion can be prevented.

また、上記接合層は被覆用めっきによって被覆されているため、上記腐食物質や結露水等の接触を防ぎ、接合層の腐食を防ぐことができる。
このようにして、接合層及び溶接部の腐食を防ぎ、耐久性に優れたセラミックヒータを得ることができる。
Moreover, since the said joining layer is coat | covered with the plating for coating, contact with the said corrosive substance, condensed water, etc. can be prevented, and corrosion of a joining layer can be prevented.
Thus, the ceramic heater excellent in durability can be obtained by preventing corrosion of the joining layer and the welded portion.

以上のごとく、本発明によれば、耐久性に優れたセラミックヒータを提供することができる。   As described above, according to the present invention, a ceramic heater having excellent durability can be provided.

上記第1の発明(請求項1)において、上記被覆用ろう材は、上記接合層と接続された上記リード線をも覆っていることが好ましい。この場合には、接合層との接続部において、リード線の耐久性を向上させることができる。
また、上記第2の発明(請求項4)において、上記被覆用めっきは、上記接合層と接続された上記リード線をも覆っていることが好ましい。この場合には、接合層との接続部において、リード線の耐久性を向上させることができる。また、めっきの形成を容易に行うことができる。
In the first invention (Invention 1), it is preferable that the covering brazing material also covers the lead wire connected to the bonding layer. In this case, the durability of the lead wire can be improved at the connection portion with the bonding layer.
In the second invention (invention 4), it is preferable that the covering plating also covers the lead wire connected to the bonding layer. In this case, the durability of the lead wire can be improved at the connection portion with the bonding layer. Moreover, plating can be easily formed.

また、上記ヒータ基材は、例えば、窒化珪素(Si3O4)又はアルミナ(Al2O3)を主成分とするセラミック体からなることが好ましい。また、上記リード線は、例えば、Ni、Ni−Cr等からなることが好ましい。 Further, the heater substrate is, for example, preferably made of a ceramic material mainly composed of silicon nitride (Si 3 O 4) or alumina (Al 2 O 3). Moreover, it is preferable that the said lead wire consists of Ni, Ni-Cr, etc., for example.

また、上記第1の発明(請求項1)において、上記埋設用ろう材及び上記被覆用ろう材は、Ag−Cu、Au−Cu、又はAu−Niからなることが好ましい(請求項2)。
この場合には、接合層及びリード線に対する濡れ性に優れると共に、耐熱性、耐食性に優れた埋設用ろう材及び被覆用ろう材とすることができる。その結果、より接合層及び溶接部の耐久性を向上させることができる。
In the first invention (Invention 1), the burying brazing material and the covering brazing material are preferably made of Ag—Cu, Au—Cu, or Au—Ni (Invention 2).
In this case, it is possible to obtain a burying brazing material and a coating brazing material that are excellent in wettability to the bonding layer and the lead wire, and also excellent in heat resistance and corrosion resistance. As a result, the durability of the joining layer and the welded portion can be further improved.

また、上記被覆用ろう材は、0.005〜0.025mmの厚みを有することが好ましい(請求項3)。
この場合には、接合層の腐食を確実に防止すると共に、接合層とヒータ基材との間の熱応力の上昇を防ぐことができる。
上記被覆用ろう材の厚みが0.005mm未満の場合には、接合層の腐食を充分に防ぐことが困難となるおそれがある。一方、上記被覆用ろう材の厚みが0.025mmを超える場合には、接合層に形成した被覆用ろう材とヒータ基材との間の熱膨張差に起因して、熱応力が生じるおそれがある。
The brazing filler metal preferably has a thickness of 0.005 to 0.025 mm.
In this case, corrosion of the bonding layer can be reliably prevented, and an increase in thermal stress between the bonding layer and the heater base material can be prevented.
When the thickness of the brazing filler metal is less than 0.005 mm, it may be difficult to sufficiently prevent corrosion of the bonding layer. On the other hand, if the thickness of the brazing filler metal exceeds 0.025 mm, thermal stress may be generated due to a difference in thermal expansion between the brazing filler metal formed on the bonding layer and the heater base material. is there.

また、上記第2の発明(請求項4)において、上記埋設用ろう材は、Ag−Cu、Au−Cu、又はAu−Niからなることが好ましい(請求項5)。
この場合には、接合層及びリード線との濡れ性に優れると共に、耐熱性、耐食性に優れた埋設用ろう材とすることができる。その結果、より接合層及び溶接部の耐久性を向上させることができる。
In the second invention (invention 4), the burying brazing material is preferably made of Ag-Cu, Au-Cu, or Au-Ni (invention 5).
In this case, it is possible to obtain a brazing filler material having excellent wettability with the bonding layer and the lead wire, and excellent heat resistance and corrosion resistance. As a result, the durability of the joining layer and the welded portion can be further improved.

また、上記被覆用めっきは、上記リード線を構成する金属材料と同等もしくはこれよりも卑である金属材料からなることが好ましい(請求項6)。
この場合には、上記リード線よりも優先して上記被覆用めっきが腐食することとなるため、リード線の腐食を効果的に防止することができる。また、めっき方法としては、電解めっき法、無電解めっき法のいずれのでもよい。
なお、ここで「同等」とは腐食電位が同等であることを意味し、「卑」とは腐食電位が低いことを意味する。
Moreover, it is preferable that the said coating for coating | covering consists of a metal material which is the same as or lower than the metal material which comprises the said lead wire (Claim 6).
In this case, the coating for plating corrodes preferentially over the lead wire, so that corrosion of the lead wire can be effectively prevented. Moreover, as a plating method, either an electrolytic plating method or an electroless plating method may be used.
Here, “equivalent” means that the corrosion potential is equivalent, and “base” means that the corrosion potential is low.

また、上記被覆用めっきは、0.005〜0.025mmの厚みを有することが好ましい(請求項7)。
この場合には、接合層の腐食を確実に防止すると共に、接合層とヒータ基材との間の熱応力の上昇を防ぐことができる。
上記被覆用めっきの厚みが0.005mm未満の場合には、接合層の腐食を充分に防ぐことが困難となるおそれがある。一方、上記被覆用めっきの厚みが0.025mmを超える場合には、接合層に形成した被覆用ろう材とヒータ基材との間の熱膨張差に起因して、熱応力が生じるおそれがある。
The covering plating preferably has a thickness of 0.005 to 0.025 mm.
In this case, corrosion of the bonding layer can be reliably prevented and an increase in thermal stress between the bonding layer and the heater base material can be prevented.
If the thickness of the coating plating is less than 0.005 mm, it may be difficult to sufficiently prevent corrosion of the bonding layer. On the other hand, when the thickness of the coating plating exceeds 0.025 mm, thermal stress may occur due to a difference in thermal expansion between the coating brazing material formed on the bonding layer and the heater base material. .

また、上記埋設用ろう材は、その最大厚みが0.005〜0.05mmであることが好ましい(請求項8)。
この場合には、上記微小隙間を起点とする接合層及び溶接部の腐食を確実に防ぐと共に、応力の発生を防ぐことができる。
上記最大厚みが0.005mm未満の場合には、上記微小隙間を起点とする接合層及び溶接部の腐食を確実に防ぐことが困難となるおそれがある。一方、上記最大厚みが0.05mmを超える場合には、埋設用ろう材とヒータ基材との間の熱膨張差に起因して、熱応力が生じるおそれがある。
Moreover, it is preferable that the said brazing filler metal is 0.005-0.05 mm in the maximum thickness (Claim 8).
In this case, it is possible to reliably prevent corrosion of the joining layer and the welded portion starting from the minute gap and to prevent generation of stress.
When the maximum thickness is less than 0.005 mm, it may be difficult to reliably prevent corrosion of the joining layer and the welded portion starting from the minute gap. On the other hand, when the maximum thickness exceeds 0.05 mm, thermal stress may occur due to a difference in thermal expansion between the burying brazing material and the heater base material.

次に、上記第3の発明(請求項9)において、上記被覆用めっきは、上記接合層と接続された上記リード線をも覆っていることが好ましい。この場合には、接合層との接続部において、リード線の耐久性を向上させることができる。
また、上記埋設用めっき及び被覆用めっきは、電解めっき法、無電解めっき法のいずれによって形成してもよい。
Next, in the third invention (invention 9), it is preferable that the covering plating also covers the lead wire connected to the bonding layer. In this case, the durability of the lead wire can be improved at the connection portion with the bonding layer.
The burying plating and coating plating may be formed by either electrolytic plating or electroless plating.

また、上記埋設用めっき及び上記被覆用めっきは、Au、Ni又はAu−Niからなることが好ましい(請求項10)。
この場合には、接合層とリード線との微少隙間を覆いうる厚さと共に、耐熱性、耐食性を充分に確保することができる。。その結果、より接合層及び溶接部の耐久性を向上させることができる。
The embedding plating and the covering plating are preferably made of Au, Ni, or Au—Ni.
In this case, heat resistance and corrosion resistance can be sufficiently secured together with a thickness that can cover a minute gap between the bonding layer and the lead wire. . As a result, the durability of the joining layer and the welded portion can be further improved.

また、上記被覆用めっきは、0.005〜0.025mmの厚みを有することが好ましい(請求項11)。
この場合には、接合層の腐食を確実に防止すると共に、接合層とヒータ基材との間の熱応力の上昇を防ぐことができる。
上記被覆用めっきの厚みが0.005mm未満の場合には、接合層の腐食を充分に防ぐことが困難となるおそれがある。一方、上記被覆用めっきの厚みが0.025mmを超える場合には、接合層に形成した被覆用ろう材とヒータ基材との間の熱膨張差に起因して、熱応力が生じるおそれがある。
The covering plating preferably has a thickness of 0.005 to 0.025 mm.
In this case, corrosion of the bonding layer can be reliably prevented, and an increase in thermal stress between the bonding layer and the heater base material can be prevented.
When the thickness of the coating plating is less than 0.005 mm, it may be difficult to sufficiently prevent corrosion of the bonding layer. On the other hand, when the thickness of the coating plating exceeds 0.025 mm, thermal stress may occur due to a difference in thermal expansion between the coating brazing material formed on the bonding layer and the heater base material. .

また、上記埋設用めっきは、その最大厚みが0.005〜0.05mmであることが好ましい(請求項12)。
この場合には、上記微小隙間を起点とする接合層及び溶接部の腐食を確実に防ぐと共に、応力の発生を防ぐことができる。
上記最大厚みが0.005mm未満の場合には、上記微小隙間を起点とする接合層及び溶接部の腐食を確実に防ぐことが困難となるおそれがある。一方、上記最大厚みが0.05mmを超える場合には、埋設用めっきとヒータ基材との間の熱膨張差に起因して、熱応力が生じるおそれがある。
The embedding plating preferably has a maximum thickness of 0.005 to 0.05 mm.
In this case, it is possible to reliably prevent corrosion of the joining layer and the welded portion starting from the minute gap and to prevent generation of stress.
When the maximum thickness is less than 0.005 mm, it may be difficult to reliably prevent corrosion of the joining layer and the welded portion starting from the minute gap. On the other hand, when the maximum thickness exceeds 0.05 mm, thermal stress may occur due to a difference in thermal expansion between the burying plating and the heater base material.

また、上記被覆用めっきの上には、厚みが0.0001〜0.003mmのCrめっきを更に施してあることが好ましい(請求項13)。
この場合には、耐熱性、耐食性を向上させ、接合層の腐食をより効果的に防止することができる。また、上記Crめっきは、リード線を構成する金属材料と同等もしくはこれよりも卑とすることができるため、リード線の腐食をより効果的に防止することができる。また、上記被覆用めっきとして、例えば、Ni又はAu―Ni等を用いた場合には、これらの腐食を効果的に防ぐことができる。
なお、Crめっきの方法としては、電解めっき法、無電解めっき法のいずれでもよい。
Moreover, it is preferable that Cr plating having a thickness of 0.0001 to 0.003 mm is further applied on the coating plating.
In this case, heat resistance and corrosion resistance can be improved, and corrosion of the bonding layer can be more effectively prevented. Further, the Cr plating can be equivalent to or lower than the metal material constituting the lead wire, so that corrosion of the lead wire can be more effectively prevented. Further, for example, when Ni or Au—Ni or the like is used as the coating for coating, these corrosions can be effectively prevented.
The Cr plating method may be either electrolytic plating or electroless plating.

(実施例1)
本発明の実施例にかかるセラミックヒータにつき、図1〜図5を用いて説明する。
本例のセラミックヒータ1は、セラミック製のヒータ基材11の内部に発熱体を内蔵してなる。
セラミックヒータ1は、図1〜図4に示すごとく、上記発熱体に接続されると共に上記ヒータ基材11の外表面に配設された外部端子12と、該外部端子12の表面に配設されたコバールからなる接合層2と、該接合層2に溶接されたリード線3とを有する。
接合層2とリード線3との溶接部4の周囲において接合層2とリード線3との間に形成される微小隙間13には、埋設用ろう材51が充填されている。
そして、図1、図2に示すごとく、上記接合層2は、被覆用ろう材52によって被覆されている。なお、図3においては、被覆用ろう材52を省略してある。
Example 1
A ceramic heater according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The ceramic heater 1 of this example has a heating element built in a ceramic heater base 11.
As shown in FIGS. 1 to 4, the ceramic heater 1 is connected to the heating element and disposed on the outer surface of the heater base 11 and on the surface of the external terminal 12. A bonding layer 2 made of Kovar and a lead wire 3 welded to the bonding layer 2.
A burying brazing material 51 is filled in the minute gap 13 formed between the bonding layer 2 and the lead wire 3 around the welded portion 4 between the bonding layer 2 and the lead wire 3.
As shown in FIGS. 1 and 2, the bonding layer 2 is covered with a covering brazing material 52. In FIG. 3, the covering brazing material 52 is omitted.

また、被覆用ろう材52は、接合層2と接続されたリード線3をも覆っている。
埋設用ろう材51及び被覆用ろう材52は、Ag−Cu、Au−Cu、又はAu−Niからなる。
埋設用ろう材51と被覆用ろう材52とは、特に区別される必要はなく、同一材料によって連続して形成することができる。
The covering brazing material 52 also covers the lead wire 3 connected to the bonding layer 2.
The burying brazing material 51 and the covering brazing material 52 are made of Ag—Cu, Au—Cu, or Au—Ni.
The brazing filler material 51 and the covering brazing material 52 do not need to be distinguished from each other, and can be formed continuously by the same material.

また、埋設用ろう材51は、その最大厚みd1が0.005〜0.05mmである。被覆用ろう材52の厚みd2は0.005〜0.025mmである。
上記ヒータ基材11は、窒化珪素(Si3O4)或いはアルミナ(Al2O3)を主成分とするセラミック体からなる。また、上記リード線3はNi又はNi−Crからなる。
The burying brazing material 51 has a maximum thickness d1 of 0.005 to 0.05 mm. The thickness d2 of the brazing filler metal 52 is 0.005 to 0.025 mm.
The heater base 11 is made of a ceramic body mainly composed of silicon nitride (Si 3 O 4 ) or alumina (Al 2 O 3 ). The lead wire 3 is made of Ni or Ni—Cr.

本例のセラミックヒータ1は、排ガス中の特定ガス濃度を検出するガスセンサに内蔵され、ガスセンサ素子を加熱するために用いられる。
セラミックヒータ1は、図1、図4に示すごとく、円柱形状のヒータ基材11を有し、その一端に形成された一対の外部端子12に設けた接合層2にリード線3が接続されている。
The ceramic heater 1 of this example is built in a gas sensor that detects a specific gas concentration in the exhaust gas, and is used to heat the gas sensor element.
As shown in FIGS. 1 and 4, the ceramic heater 1 has a cylindrical heater base material 11, and a lead wire 3 is connected to a bonding layer 2 provided on a pair of external terminals 12 formed at one end thereof. Yes.

リード線3は、略クランク形状に屈曲形成された接合端部31において、上記接合層2に接合されている。そして、図1〜図3に示すごとく、この接合端部31の一部分を抵抗溶接することによって、リード線3と接合層2とが接合されている。そのため、溶接部4を取り囲むようにして、上記微小隙間13が形成されている。即ち、溶接部4に対して、リード線3の軸方向の両脇、周方向の両脇の何れにも微小隙間13が形成されている。   The lead wire 3 is joined to the joining layer 2 at a joining end 31 that is bent in a substantially crank shape. And as shown in FIGS. 1-3, the lead wire 3 and the joining layer 2 are joined by resistance-welding a part of this joining end part 31. As shown in FIG. Therefore, the minute gap 13 is formed so as to surround the welded portion 4. That is, with respect to the welded portion 4, minute gaps 13 are formed on both sides of the lead wire 3 in the axial direction and on both sides in the circumferential direction.

接合層2にリード線3を接合するに当っては、まず、図5に示すごとく、コバールからなる接合層2にリード線3を抵抗溶接によって接合する。その後、リード線3を溶接した上記接合層2を、ヒータ基材11の外部端子12にろう付け接続する。
このとき、溶接部4の周囲には、接合層2とリード線3との間に形成される微小隙間13が存在している。
In joining the lead wire 3 to the joining layer 2, first, as shown in FIG. 5, the lead wire 3 is joined to the joining layer 2 made of Kovar by resistance welding. Thereafter, the bonding layer 2 welded to the lead wire 3 is brazed to the external terminal 12 of the heater base 11.
At this time, a minute gap 13 formed between the bonding layer 2 and the lead wire 3 exists around the welded portion 4.

そこで、図1〜図3に示すごとく、該微小隙間13に埋設用ろう材51を充填する。その手段としては、球状もしくは棒状ろう材を、上記微小隙間13の側方、即ちリード線3の両脇における接合層2の表面に配置する。この状態で、約1100℃にて上記棒状ろう材をセラミックヒータ1ごと加熱する。これにより、棒状ろう材が溶融すると共に上記微小隙間13の中へ拡散し、埋設用ろう材51が微小隙間13へ充填される。   Therefore, as shown in FIGS. 1 to 3, the burying brazing material 51 is filled in the minute gap 13. As the means, a spherical or rod-shaped brazing material is disposed on the side of the minute gap 13, that is, on the surface of the bonding layer 2 on both sides of the lead wire 3. In this state, the rod-shaped brazing material is heated together with the ceramic heater 1 at about 1100 ° C. Thereby, the rod-shaped brazing material is melted and diffused into the minute gap 13, and the burying brazing material 51 is filled into the minute gap 13.

更に、溶融したろう材は、接合層2の表面及び該接合層2に接続されたリード線3の接合端部31の表面にも拡散して、図1、図2に示すごとく、被覆用ろう材52がこれらを覆う。
そして、セラミックヒータ1を冷却して、ろう材(埋設用ろう材51及び被覆用ろう材52)を固着させる。
以上により、図1、図2に示すごとく、接合層2とリード線3との接合部分の形成が完了する。
Further, the molten brazing material diffuses also on the surface of the bonding layer 2 and the surface of the bonding end portion 31 of the lead wire 3 connected to the bonding layer 2, and as shown in FIGS. A material 52 covers them.
Then, the ceramic heater 1 is cooled, and the brazing material (the burying brazing material 51 and the covering brazing material 52) is fixed.
As described above, as shown in FIGS. 1 and 2, the formation of the bonding portion between the bonding layer 2 and the lead wire 3 is completed.

なお、埋設用ろう材51と被覆用ろう材52とは、上記の一つのろう付け工程によって連続して形成され、材質的にも特に区別されるものではない。
また、接合層2及びリード線3を覆う被覆用ろう材52の上から、更にめっきを施すことにより、リード線3の接合部の耐久性を一層向上させることもできる。
The brazing filler metal 51 and the covering brazing filler metal 52 are continuously formed by the one brazing process described above, and are not particularly distinguished in terms of material.
Further, the durability of the joint portion of the lead wire 3 can be further improved by performing further plating on the brazing filler metal 52 covering the joining layer 2 and the lead wire 3.

次に、本例の作用効果につき説明する。
上記セラミックヒータ1においては、図1〜図3に示すごとく、接合層2とリード線3との間に形成される微小隙間13に、上記埋設用ろう材51が充填されている。そのため、排ガス中の腐食物質や結露水等が微小隙間13に侵入し、滞留することを防ぐことができる。
これにより、微小隙間13から接合層2や溶接部4への腐食の進行を防ぐことができる。
Next, the function and effect of this example will be described.
In the ceramic heater 1, as shown in FIGS. 1 to 3, the burying brazing material 51 is filled in a minute gap 13 formed between the bonding layer 2 and the lead wire 3. Therefore, it can prevent that the corrosive substance in the exhaust gas, dew condensation water, etc. penetrate | invade into the micro gap 13, and stay.
Thereby, the progress of corrosion from the minute gap 13 to the bonding layer 2 and the welded portion 4 can be prevented.

即ち、接合層2に対して溶接によってリード線3を接合した構造においては、溶接部4の周囲に微小隙間13が形成され、該微小隙間13には腐食物質や水分が溜まりやすい。このような構造において、微小隙間13を上記埋設用ろう材51によって充填することにより、微小隙間51を起点とする溶接部4や接合層2の腐食を効果的に防ぐことができる。   That is, in the structure in which the lead wire 3 is joined to the joining layer 2 by welding, a minute gap 13 is formed around the welded portion 4, and corrosive substances and moisture tend to accumulate in the minute gap 13. In such a structure, by filling the minute gap 13 with the burying brazing material 51, corrosion of the welded portion 4 and the bonding layer 2 starting from the minute gap 51 can be effectively prevented.

また、上記接合層2は被覆用ろう材52によって被覆されているため、上記腐食物質や結露水等が接合層2に接触することを防ぐことができる。これにより、接合層2の腐食を防ぐことができる。
このようにして、接合層2及び溶接部4の腐食を防ぎ、耐久性に優れたセラミックヒータ1を得ることができる。
In addition, since the bonding layer 2 is covered with the brazing filler metal 52, the corrosive substances, condensed water, and the like can be prevented from coming into contact with the bonding layer 2. Thereby, corrosion of the joining layer 2 can be prevented.
Thus, the ceramic heater 1 excellent in durability can be obtained by preventing corrosion of the bonding layer 2 and the welded portion 4.

また、埋設用ろう材51及び被覆用ろう材52は、Ag−Cu、Au−Cu、又はAu−Niからなるため、接合層2及びリード線3に対する濡れ性に優れると共に、耐熱性、耐食性に優れた埋設用ろう材51及び被覆用ろう材52とすることができる。その結果、より接合層2及び溶接部4の耐久性を向上させることができる。   Further, since the burying brazing material 51 and the covering brazing material 52 are made of Ag-Cu, Au-Cu, or Au-Ni, they have excellent wettability with respect to the bonding layer 2 and the lead wire 3, and also have excellent heat resistance and corrosion resistance. An excellent brazing filler material 51 and covering brazing material 52 can be obtained. As a result, the durability of the bonding layer 2 and the welded portion 4 can be further improved.

また、埋設用ろう材51は、その最大厚みd1が0.005〜0.05mmであるため、上記微小隙間13を起点とする接合層2及び溶接部4の腐食を確実に防ぐと共に、応力の発生を防ぐことができる。
また、被覆用ろう材52の厚みd2が0.005〜0.025mmであるため、接合層2の腐食を確実に防止すると共に、接合層2とヒータ基材11との間の熱応力の上昇を防ぐことができる。
Moreover, since the maximum thickness d1 of the burying brazing material 51 is 0.005 to 0.05 mm, it is possible to reliably prevent corrosion of the bonding layer 2 and the welded portion 4 starting from the minute gap 13 and stress. Occurrence can be prevented.
Further, since the thickness d2 of the brazing filler metal 52 is 0.005 to 0.025 mm, corrosion of the bonding layer 2 is surely prevented, and an increase in thermal stress between the bonding layer 2 and the heater base 11 is achieved. Can be prevented.

以上のごとく、本例によれば、耐久性に優れたセラミックヒータを提供することができる。   As described above, according to this example, a ceramic heater excellent in durability can be provided.

(実施例2)
本例は、図6、図7に示すごとく、接合層2とリード線3との間の微小隙間13に埋設用ろう材51を充填すると共に、接合層2を被覆用めっき53によって被覆してなるセラミックヒータ1の例である。
図6に示すごとく、被覆用めっき53は、接合層2と接続されたリード線3をも覆っている。
(Example 2)
In this example, as shown in FIGS. 6 and 7, the embedding brazing material 51 is filled in the minute gap 13 between the bonding layer 2 and the lead wire 3, and the bonding layer 2 is covered with the coating plating 53. It is an example of the ceramic heater 1 which becomes.
As shown in FIG. 6, the covering plating 53 also covers the lead wire 3 connected to the bonding layer 2.

被覆用めっき53は、リード線3を構成する金属材料と同等もしくはこれよりも卑である金属材料からなる。即ち、リード線3がNiからなる場合には、被覆用めっき53は、例えば、Ni、Cr、Zn等により構成することができる。リード線3がNi−Crからなる場合には、被覆用めっき53は、例えば、Ni−Cr、Cr、Zn等により構成することができる。
また、被覆用めっき53の厚みd3は、0.005〜0.025mmである。
The coating for plating 53 is made of a metal material that is the same as or lower than the metal material constituting the lead wire 3. That is, when the lead wire 3 is made of Ni, the coating for plating 53 can be made of, for example, Ni, Cr, Zn or the like. When the lead wire 3 is made of Ni—Cr, the coating for plating 53 can be made of, for example, Ni—Cr, Cr, Zn, or the like.
Further, the thickness d3 of the coating for plating 53 is 0.005 to 0.025 mm.

上記埋設用ろう材51を微小隙間13に充填する方法としては、実施例1と同様の方法を採用することができる。ただし、実施例1に比べて、用いるろう材の量を少なくする必要があるため、加熱処理の前に微小隙間13の脇に配置する球状もしくは棒状ろう材として、細いものを用いる。   As a method for filling the burying brazing material 51 into the minute gap 13, the same method as in the first embodiment can be employed. However, since it is necessary to reduce the amount of brazing material to be used as compared with Example 1, a thin or spherical brazing material that is disposed beside the minute gap 13 before the heat treatment is used.

これにより、図7に示すごとく、微小隙間13にのみろう材(埋設用ろう材51)を充填する。
その後、図6に示すごとく、接合層2とリード線3と埋設用ろう材51とを覆うように、被覆用めっき53を施す。めっき方法としては、電解めっき法、無電解めっき法の何れでもよく、併用してもよい。
その他は、実施例1と同様である。
Thereby, as shown in FIG. 7, only the minute gap 13 is filled with the brazing material (the burying brazing material 51).
Thereafter, as shown in FIG. 6, coating plating 53 is performed so as to cover the bonding layer 2, the lead wire 3, and the burying brazing material 51. The plating method may be either an electrolytic plating method or an electroless plating method, or may be used in combination.
Others are the same as in the first embodiment.

本例の場合にも、耐久性に優れたセラミックヒータ1を提供することができる。
また、被覆用めっき53の厚みd3が0.005〜0.025mmであるため、接合層2の腐食を確実に防止すると共に、接合層2とヒータ基材11との間の熱応力の上昇を防ぐことができる。
Also in the case of this example, the ceramic heater 1 excellent in durability can be provided.
Moreover, since the thickness d3 of the coating plating 53 is 0.005 to 0.025 mm, corrosion of the bonding layer 2 is surely prevented and an increase in thermal stress between the bonding layer 2 and the heater base material 11 is prevented. Can be prevented.

また、被覆用めっき53は、リード線3を構成する金属材料と同等もしくはこれよりも卑である金属材料からなる。これにより、リード線3よりも優先して被覆用めっき53が腐食することとなるため、リード線3の腐食を効果的に防止することができる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
The covering plating 53 is made of a metal material that is the same as or less basic than the metal material constituting the lead wire 3. Thereby, since the coating plating 53 is corroded in preference to the lead wire 3, the corrosion of the lead wire 3 can be effectively prevented.
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.

(実施例3)
本例は、図8に示すごとく、接合層2とリード線3との間の微小隙間13に埋設用めっき55を充填すると共に、接合層2を被覆用めっき53にて被覆してなるセラミックヒータ1の例である。
図8に示すごとく、被覆用めっき53は、接合層2と接続されたリード線3をも覆っている。
また、埋設用めっき55と被覆用めっき53とは、特に区別される必要はなく、同一材料によって連続して形成することができる。即ち、接合層2及びリード線3の外周全体に対して厚膜のめっきを施すことにより、微小隙間13を埋めると共に接合層2及びリード線3を被覆する。
(Example 3)
In this example, as shown in FIG. 8, a ceramic heater formed by filling the minute gap 13 between the bonding layer 2 and the lead wire 3 with the burying plating 55 and covering the bonding layer 2 with the coating plating 53. It is an example of 1.
As shown in FIG. 8, the covering plating 53 also covers the lead wire 3 connected to the bonding layer 2.
Further, the burying plating 55 and the coating plating 53 are not particularly required to be distinguished from each other, and can be continuously formed of the same material. That is, the entire outer periphery of the bonding layer 2 and the lead wire 3 is plated with a thick film, thereby filling the minute gap 13 and covering the bonding layer 2 and the lead wire 3.

埋設用めっき55及び被覆用めっき53は、リード線3を構成する金属材料と同等もしくは、これよりも卑であるめっき材が施されている。即ち、リード線3がNiからなる場合には、埋設用めっき55及び被覆用めっき53は、例えば、Ni、Zn等により構成することができる。リード線3がNi−Crからなる場合には、被覆用めっき53は、例えば、Ni−Cr、Zn等により構成することができる。
埋設用めっき55の最大厚みd5は0.005〜0.05mmであり、被覆用めっき53の厚みd3は、0.005〜0.025mmである。
The burying plating 55 and the covering plating 53 are provided with a plating material that is the same as or lower than the metal material constituting the lead wire 3. That is, when the lead wire 3 is made of Ni, the embedding plating 55 and the covering plating 53 can be made of Ni, Zn, or the like, for example. When the lead wire 3 is made of Ni—Cr, the coating for plating 53 can be made of, for example, Ni—Cr, Zn or the like.
The maximum thickness d5 of the burying plating 55 is 0.005 to 0.05 mm, and the thickness d3 of the covering plating 53 is 0.005 to 0.025 mm.

更に、被覆用めっき53の外周には、保護を狙いとしたCrめっき54を施す。その厚みd4は、0.0001〜0.003mmである。
なお、被覆用めっき53がAu材の場合には、耐熱性、耐食性に優れるため、特にCrめっきを施す必要はない。
上記埋設用めっき55及び被覆用めっき53は、電解めっき法または無電解めっき法のいずれによって施してもよいが、一回にて所定の厚さを施行するよりも複数回の施行にて形成することが望ましい。
その他は、実施例1と同様である。
Further, Cr plating 54 for protection is applied to the outer periphery of the coating 53 for coating. The thickness d4 is 0.0001 to 0.003 mm.
In addition, when the coating 53 for coating | cover is Au material, since it is excellent in heat resistance and corrosion resistance, it is not necessary to give Cr plating in particular.
The burying plating 55 and the covering plating 53 may be applied by either an electrolytic plating method or an electroless plating method. However, the burying plating 55 and the covering plating 53 are formed by performing a plurality of times rather than a predetermined thickness. It is desirable.
Others are the same as in the first embodiment.

本例の場合にも、耐久性に優れたセラミックヒータ1を提供することができる。
また、埋設用めっき55及び被覆用めっき53は、Au、Ni又はAu−Niからなるため、微少隙間13を覆いうる厚さと共に、耐熱性、耐食性を充分に確保することができる。その結果、より接合層2及び溶接部4の耐久性を向上させることができる。
Also in the case of this example, the ceramic heater 1 excellent in durability can be provided.
Moreover, since the burying plating 55 and the covering plating 53 are made of Au, Ni, or Au—Ni, it is possible to sufficiently ensure heat resistance and corrosion resistance as well as a thickness that can cover the minute gap 13. As a result, the durability of the bonding layer 2 and the welded portion 4 can be further improved.

また、被覆用めっき53の厚みd3が0.005〜0.025mmであるため、接合層2の腐食を確実に防止すると共に、接合層2とヒータ基材11との間の熱応力の上昇を防ぐことができる。
また、埋設用めっき55の最大厚みd5が0.005〜0.05mmであるため、微小隙間13を起点とする接合層2及び溶接部4の腐食を確実に防ぐと共に、応力の発生を防ぐことができる。
In addition, since the thickness d3 of the coating plating 53 is 0.005 to 0.025 mm, corrosion of the bonding layer 2 is reliably prevented, and an increase in thermal stress between the bonding layer 2 and the heater base material 11 is prevented. Can be prevented.
Moreover, since the maximum thickness d5 of the burying plating 55 is 0.005 to 0.05 mm, it is possible to reliably prevent corrosion of the bonding layer 2 and the welded portion 4 starting from the minute gap 13 and to prevent generation of stress. Can do.

また、被覆用めっき53の上には、厚みd4が0.0003〜0.003mmのCrめっき54を更に施してある。そのため、耐熱性、耐食性を向上させ、接合層2の腐食をより効果的に防止することができる。また、上記Crめっき54は、リード線3を構成する金属材料(Ni、Ni−Cr等)と同等もしくはこれよりも卑とすることができるため、リード線3の腐食をより効果的に防止することができる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
Further, a Cr plating 54 having a thickness d4 of 0.0003 to 0.003 mm is further applied on the coating for plating 53. Therefore, heat resistance and corrosion resistance can be improved, and corrosion of the bonding layer 2 can be more effectively prevented. Moreover, since the Cr plating 54 can be equivalent to or lower than the metal material (Ni, Ni—Cr, etc.) constituting the lead wire 3, corrosion of the lead wire 3 can be more effectively prevented. be able to.
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.

上記実施例においては、円柱形状のセラミックヒータについて説明したが、本発明は、積層型ガスセンサ等に積層する板状のセラミックヒータにも適用することができる。   Although the cylindrical ceramic heater has been described in the above embodiment, the present invention can also be applied to a plate-shaped ceramic heater laminated on a laminated gas sensor or the like.

実施例1における、セラミックヒータの接合層とリード線との接合部付近の径方向断面図。FIG. 3 is a radial cross-sectional view of the vicinity of a joint portion between a joining layer and a lead wire of a ceramic heater in the first embodiment. 実施例1における、セラミックヒータの接合層とリード線との接合部付近の軸方向断面図。FIG. 3 is an axial sectional view of the vicinity of a joint portion between a joining layer and a lead wire of the ceramic heater in the first embodiment. 実施例1における、セラミックヒータの接合層とリード線との接合部付近の平面図。The top view of the junction part vicinity of the joining layer and lead wire of a ceramic heater in Example 1. FIG. 実施例1における、セラミックヒータの正面図。1 is a front view of a ceramic heater in Embodiment 1. FIG. 実施例1における、埋設用ろう材を充填する前の微小隙間付近の径方向断面図。FIG. 3 is a radial sectional view of the vicinity of a minute gap before filling the brazing filler material in Example 1. 実施例2における、セラミックヒータの接合層とリード線との接合部付近の径方向断面図。The radial direction sectional drawing of the junction part vicinity of the joining layer and lead wire of a ceramic heater in Example 2. FIG. 実施例2における、埋設用ろう材を充填した後の微小隙間付近の径方向断面図。The radial direction sectional view of the vicinity of the minute gap after filling the brazing filler material for embedment in Example 2. 実施例3における、セラミックヒータの接合層とリード線との接合部付近の径方向断面図。The radial direction sectional drawing of the junction part vicinity of the joining layer and lead wire of a ceramic heater in Example 3. FIG. 従来例における、セラミックヒータの接合層とリード線との接合部付近の径方向断面図。The radial direction sectional drawing of the junction part vicinity of the joining layer and lead wire of a ceramic heater in a prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

1 セラミックヒータ
11 ヒータ基材
12 外部端子
13 微小隙間
2 接合層
3 リード線
4 溶接部
51 埋設用ろう材
52 被覆用ろう材
53 被覆用めっき
54 Crめっき
55 埋設用めっき
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ceramic heater 11 Heater base material 12 External terminal 13 Minute gap 2 Bonding layer 3 Lead wire 4 Welding part 51 Brazing material for embedding 52 Brazing material for covering 53 Coating for covering 54 Cr plating 55 Embedding for embedding

Claims (13)

セラミック製のヒータ基材の内部に発熱体を内蔵してなるセラミックヒータであって、
該セラミックヒータは、上記発熱体に接続されると共に上記ヒータ基材の外表面に配設された外部端子と、該外部端子の表面に配設されたコバールからなる接合層と、該接合層に溶接されたリード線とを有し、
上記接合層と上記リード線との溶接部の周囲において上記接合層と上記リード線との間に形成される微小隙間には、埋設用ろう材が充填されており、
上記接合層は、被覆用ろう材によって被覆されていることを特徴とするセラミックヒータ。
A ceramic heater in which a heating element is built in a ceramic heater base material,
The ceramic heater is connected to the heating element, and has an external terminal disposed on the outer surface of the heater base, a bonding layer made of Kovar disposed on the surface of the external terminal, and a bonding layer. A welded lead wire,
In a minute gap formed between the bonding layer and the lead wire around the welded portion between the bonding layer and the lead wire, a brazing filler material is filled,
The ceramic heater, wherein the bonding layer is covered with a brazing filler material.
請求項1において、上記埋設用ろう材及び上記被覆用ろう材は、Ag−Cu、Au−Cu、又はAu−Niからなることを特徴とするセラミックヒータ。   The ceramic heater according to claim 1, wherein the brazing filler metal and the brazing filler metal are made of Ag-Cu, Au-Cu, or Au-Ni. 請求項1又は2において、上記被覆用ろう材は、0.005〜0.025mmの厚みを有することを特徴とするセラミックヒータ。   3. The ceramic heater according to claim 1, wherein the brazing filler metal has a thickness of 0.005 to 0.025 mm. セラミック製のヒータ基材の内部に発熱体を内蔵してなるセラミックヒータであって、
該セラミックヒータは、上記発熱体に接続されると共に上記ヒータ基材の外表面に配設された外部端子と、該外部端子の表面に配設されたコバールからなる接合層と、該接合層に溶接されたリード線とを有し、
上記接合層と上記リード線との溶接部の周囲であって、上記接合層と上記リード線との間に形成される微小隙間には、埋設用ろう材が充填されており、
上記接合層は被覆用めっきによって被覆されていることを特徴とするセラミックヒータ。
A ceramic heater in which a heating element is built in a ceramic heater base material,
The ceramic heater is connected to the heating element, and has an external terminal disposed on the outer surface of the heater base, a bonding layer made of Kovar disposed on the surface of the external terminal, and a bonding layer. A welded lead wire,
Around the welded portion of the bonding layer and the lead wire, a minute gap formed between the bonding layer and the lead wire is filled with a brazing filler material,
The ceramic heater, wherein the bonding layer is coated by a coating plating.
請求項4において、上記埋設用ろう材は、Ag−Cu、Au−Cu、又はAu−Niからなることを特徴とするセラミックヒータ。   The ceramic heater according to claim 4, wherein the brazing filler metal is made of Ag-Cu, Au-Cu, or Au-Ni. 請求項4又は5において、上記被覆用めっきは、上記リード線を構成する金属材料と同等もしくはこれよりも卑である金属材料からなることを特徴とするセラミックヒータ。   6. The ceramic heater according to claim 4 or 5, wherein the coating for coating is made of a metal material that is equivalent to or lower than the metal material constituting the lead wire. 請求項4〜6のいずれか一項において、上記被覆用めっきは、0.005〜0.025mmの厚みを有することを特徴とするセラミックヒータ。   The ceramic heater according to any one of claims 4 to 6, wherein the coating for coating has a thickness of 0.005 to 0.025 mm. 請求項1〜7において、上記埋設用ろう材は、その最大厚みが0.005〜0.05mmであることを特徴とするセラミックヒータ。   8. The ceramic heater according to claim 1, wherein the burying brazing material has a maximum thickness of 0.005 to 0.05 mm. セラミック製のヒータ基材の内部に発熱体を内蔵してなるセラミックヒータであって、
該セラミックヒータは、上記発熱体に接続されると共に上記ヒータ基材の外表面に配設された外部端子と、該外部端子の表面に配設されたコバールからなる接合層と、該接合層に溶接されたリード線とを有し、
上記接合層と上記リード線との溶接部の周囲において上記接合層と上記リード線との間に形成される微小隙間には、埋設用めっきが充填されており、
上記接合層は、被覆用めっきによって被覆されていることを特徴とするセラミックヒータ。
A ceramic heater in which a heating element is built in a ceramic heater base material,
The ceramic heater is connected to the heating element, and has an external terminal disposed on the outer surface of the heater base, a bonding layer made of Kovar disposed on the surface of the external terminal, and a bonding layer. A welded lead wire,
In a minute gap formed between the bonding layer and the lead wire around the welded portion between the bonding layer and the lead wire, the burying plating is filled,
The ceramic heater, wherein the bonding layer is coated with a coating for coating.
請求項9において、上記埋設用めっき及び上記被覆用めっきは、Au、Ni又はAu−Niからなることを特徴とするセラミックヒータ。   10. The ceramic heater according to claim 9, wherein the embedding plating and the covering plating are made of Au, Ni, or Au—Ni. 請求項9、10において、上記被覆用めっきは、0.005〜0.025mmの厚みを有することを特徴とするセラミックヒータ。   11. The ceramic heater according to claim 9, wherein the coating plating has a thickness of 0.005 to 0.025 mm. 請求項9〜11において、上記埋設用めっきは、その最大厚みが0.005〜0.05mmであることを特徴とするセラミックヒータ。   12. The ceramic heater according to claim 9, wherein the burying plating has a maximum thickness of 0.005 to 0.05 mm. 請求項9〜12において、上記被覆用めっきの上には、厚みが0.0001〜0.003mmのCrめっきを更に施してあることを特徴とするセラミックヒータ。   13. The ceramic heater according to claim 9, wherein Cr plating having a thickness of 0.0001 to 0.003 mm is further applied on the coating plating.
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