JP2006294479A - ろう付け接合体およびセラミックヒータ - Google Patents

Abstract

【課題】 電極パッドと端子部材とを固定するろう材の偏りを低減して応力を分散することで耐久性を向上することができるろう付け接合体およびセラミックヒータを提供する。
【解決手段】 外部回路との電気的な接続を行うための接続端子１３０は、セラミックヒータ１００の内部回路に電気的に接続され、そのセラミックヒータ１００の基体１０５の外表面に形成された電極パッド１２１に、ろう材部１２４を介して接合されている。このとき、接続端子１３０の接続部１３２の延設方向が、電極パッド１２１とろう材部１２４との接合面に対して直交する方向となるように構成されている。このため、接続端子１３０と電極パッド１２１とを接合するろう材部１２４は、滑らかなフィレット形状を形成し、冷熱サイクルによって発生する応力が均一に分散されるため、接合部分の耐久性が向上する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、端子部材と電極パッドとをろう材部により接合したろう付け接合体およびセラミックヒータに関するものである。

従来、自動車などの排気ガス中の特定ガス成分を検出する酸素センサやＮＯｘセンサ、ＨＣセンサ等のガスセンサが知られている。このガスセンサとして代表的な酸素センサは、ジルコニア等の固体電解質を用いたセンサ素子を備えており、排気ガス中の酸素の濃度を検出して、混合気の空燃比を制御するのに使用される。このようなセンサ素子は温度が低いと活性化しないため、センサ素子の近傍には、センサ素子加熱用のセラミックヒータが設けられている。

セラミックヒータとしては、アルミナ等の絶縁性セラミック基体中に、タングステン、モリブデン等の高融点金属からなる発熱抵抗体を埋設したものが広く用いられている。例えば有底筒状をなすセンサ素子に内挿される丸棒状のセラミックヒータは、発熱抵抗体（発熱体）が形成されたセラミックのグリーンシートをセラミック製の碍管（セラミック中軸）に巻き付け、一体に焼成することによって形成される。さらに、セラミックヒータの外周面には発熱抵抗体と電気的に接続された電極パッド（取出電極）が設けられており、この電極パッドには発熱抵抗体に外部からの電圧を印加するための端子部材（リード線のリード端子）がろう付けにより接合されている（例えば特許文献１参照。）。

こうした端子部材は通常、棒状に形成され、その長手方向をセラミックヒータ本体の軸方向に沿わせ、セラミックヒータの電極パッド（金属端子部）にろう付けにより固定される。しかし、端子部材の表面とセラミックヒータの表面とが近接した状態でろう付けを行うと、両者間にろう材が流れ込み、セラミックヒータ本体の電極パッドの非形成部（具体的には端子部材と対向する部位）にろう材が達してしまう虞がある。そこで、電極パッドの非形成部と端子部材との両者間の距離が離されるように端子部材を段違い状に折り曲げて接続部を形成し、その接続部よりも発熱体側の対向部と電極パッドとのろう付けが行われている（例えば特許文献２参照。）。
特開平８−１４８２６０号公報 特開２０００−２６８９４４号公報

しかしながら従来のセラミックヒータの端子部材では、電極パッドに対する折り曲げ角度が鋭角となるように接続部を設けている。つまり、この端子部材を電極パッドにろう付けすると、端子部材の一端から他端に向けて、接続部が電極パッドの表面から次第に遠ざかる構成となる。このため、接続部の電極パッドの近傍では電極パッドの表面と近接しており、ろう材の表面張力によって、こうした近接部分にはろう材が流れ込み溜まりやすい。そしてその部分のろう材部の体積が多くなると、端子部材を取り巻くろう材部の配分が不均一となる。セラミックヒータ使用時の冷熱サイクルによって生ずる応力はろう材部の体積の多い部位ほど大きく、応力に偏りが生ずることでろう材部が電極パッドから剥離し、端子部材が脱落してしまう虞があった。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、電極パッドと端子部材とを固定するろう材部の偏りを低減して応力を分散することで耐久性を向上することができるろう付け接合体およびセラミックヒータを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明のろう付け接合体は、外部回路と電気的な接続を行う端子部材と、基体の表面に設けられ、該基体の内部に設けられる内部回路と電気的な接続を行う電極パッドとをろう材部により接合したろう付け接合体であって、前記端子部材は、前記電極パッドの前記ろう材部との接合面に対して垂直方向に延びると共に、前記ろう材部から突出する接続部を有する。

また、請求項２に係る発明のろう付け接合体は、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記接続部は、前記端子部材の一端に形成され、前記端子部材の前記接続部のみが、前記ろう材部により前記電極パッドに接合されていることを特徴とする。

また、請求項３に係る発明のろう付け接合体は、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記端子部材は、前記接続部と連結し、前記電極パッドの前記接合面に対向する対向部を有し、前記端子部材の前記接続部および前記対向部が前記ろう材部により前記電極パッドに接合されており、前記対向部と前記電極パッドとの対向方向と直交する平面に、前記対向部を投影した投影部分の面積は、前記垂直方向と直交する断面の面積に対し５倍以下の大きさであることを特徴とする。

また、請求項４に係る発明のセラミックヒータは、内部に発熱抵抗体を埋設してなるセラミック基体と、前記セラミック基体の外部に露出し、前記発熱抵抗体と電気的な接続を行う電極パッドと、ろう材により、前記電極パッドに接合される端子部材とを備えたセラミックヒータであって、前記電極パッドと前記端子部材とが、請求項１乃至３のいずれかに記載のろう付け接合体を構成する。

請求項１に係る発明のろう付け接合体では、ろう材部を介して電極パッドに接合する端子部材の接続部を、電極パッドのろう材部との接合面に対し垂直方向にし、ろう材部から突出させたので、電極パッドの表面に対し、接続部の外表面は鋭角を構成しない。このため、接続部の電極パッドの表面の近接部分に溜まるろう材部の体積を、鋭角が形成された場合と比べ小さくすることができる。これにより、冷熱サイクルによって発生する応力を小さくすることができ、ろう材部の浮き、剥がれ、割れ等の発生を低減させ、電極パッドと接続端子との接合部分の耐久性を高めることができる。

また、請求項２に係る発明のろう付け接合体では、請求項１に係る発明の効果に加え、ろう材部を介し、接続端子の接続部のみが電極パッドに接合され、その接続部は、電極パッドのろう材部との接合面に対し垂直方向に突出しているので、ろう材部は接続部の外表面の全周から電極パッドに対して均一に滑らかな裾広がり状とすることができる。このため、冷熱サイクルによって発生する応力は、接続部の外表面の全周側において均一に分散されるので、ろう材部の浮き、剥がれ、割れ等が発生しにくく、電極パッドと接続端子との接合部分の耐久性を高めることができる。

また、請求項３に係る発明のろう付け接合体では、請求項１に係る発明の効果に加え、接続端子と電極パッドとの接合を、接続部に連結する対向部を電極パッドの接合面に対向させた状態で、ろう材部を介して行ったので、接続端子と電極パッドとの接合時に位置合わせを行いやすい。このため、接続部を、電極パッドのろう材部との接合面に対し垂直方向に突出させるための位置決めを行いやすくすることができる。また、接続部の外表面の全周から電極パッドに対して構成するろう材部は、対向部によって段差を生ずる。しかし、対向部と電極パッドとの対向方向と直交する平面に対向部を投影した投影部分の面積を、接続部の延設方向と直交する断面の面積の５倍以下としたので、ろう材部を滑らかにすることができる。このため、冷熱サイクルによって発生する応力は、接続部の外表面の全周側において比較的均一に分散されるので、ろう材部の浮き、剥がれ、割れ等が発生しにくく、電極パッドと接続端子との接合部分の耐久性を高めることができる。

また、請求項４に係る発明のセラミックヒータでは、電極パッドと端子部材とが請求項１乃至３のいずれかに記載のろう付け接合体を構成しているので、冷熱サイクルにおいて、ろう材部の材質とセラミック基体の材質の熱膨張係数の差によってろう材部に応力が発生しても、その応力がろう材部全体に均一に分散されるため、ろう材部に浮き、剥がれ、割れ等が発生しにくく、電極パッドと接続端子との接合部分の耐久性を高めることができる。

以下、本発明を具体化したセラミックヒータの一実施の形態について、図面を参照して説明する。まず、図１〜図３を参照して、セラミックヒータ１００の構造について説明する。図１は、セラミックヒータ１００の斜視図である。図２は、セラミックヒータ１００の基体１０５の分解斜視図である。図３は、セラミックヒータ１００の電極部１２０付近の拡大断面図である。なお、本実施の形態において、セラミックヒータ１００の加熱部１１０側を先端側とし、電極部１２０側を後端側として説明する。

図１に示すように、セラミックヒータ１００は、図示しない有底筒状をなす固体電解質管の内外面それぞれに電極層が形成されたセンサ素子に内挿され、センサ素子を加熱するためのものであり、その基体１０５は丸棒状をなしている。セラミックヒータ１００は発熱抵抗体１４１を埋設し、後端側の電極部１２０より電圧が印加され、先端側の加熱部１１０にて発熱を行うものである。なお、基体１０５が、本発明における「セラミック基体」に相当する。

図２に示すように、セラミックヒータ１００は、丸棒状のアルミナセラミック製の碍管１０１の外周に絶縁性の高いアルミナセラミック製のグリーンシート１４０，１４６が巻き付けられ、これが焼成されることによって基体１０５が製造される。グリーンシート１４０上には、ヒートパターンとしてのタングステン系の発熱抵抗体１４１が形成されている。発熱抵抗体１４１は、加熱部１１０（図１参照）に相当する位置に形成される発熱部１４２、および発熱部１４２の両端のそれぞれに接続される一対のリード部１４３により構成される。また、リード部１４３の後端側にはそれぞれスルーホール１４４が穿設され、このスルーホール１４４を介し、セラミックヒータ１００の外表面上に形成される２つの電極パッド１２１と、両リード部１４３との電気的な接続が行われる。

また、グリーンシート１４６は、グリーンシート１４０の発熱抵抗体１４１が形成される側の面に圧着されるシートである。その圧着面とは反対側の表面にアルミナペーストが塗布され、この塗布面を内側にしてグリーンシート１４０，１４６が碍管１０１に巻き付けられて外周が押圧されることにより、セラミックヒータ成形体が形成される。その後、セラミックヒータ成形体が焼成されることにより、セラミックヒータ１００の基体１０５として形成される。

次に、図１に示すように、セラミックヒータ１００の基体１０５の電極部１２０には、陽極側および陰極側となる２つ（図２参照）の電極パッド１２１が形成されている。この電極パッド１２１は、上記した２つのスルーホール１４４（図２参照）に対応するグリーンシート１４０の外面の位置に２ヶ所、それぞれ設けられている。発熱抵抗体１４１のリード部１４３との導通は、各スルーホール１４４内壁に導電性ペーストが印刷されることにより行われる。

また、各電極パッド１２１には、セラミックヒータ１００に外部から電圧を印加するための接続端子１３０の対向部１３１および接続部１３２が、銀系のろう材部１２４（図３参照）により接合されている。接続端子１３０は板棒状のニッケル系合金からなり、真っ直ぐ延びる胴部１３３の一端を厚み方向に段状に折り曲げて接続部１３２および対向部１３１が形成されている。胴部１３３と対向部１３１とは厚み方向が同一で、両者を接続する接続部１３２の厚み方向は、胴部１３３および対向部１３１の厚み方向に対して直交するように構成されている。すなわち、胴部１３３の一端側を直角に折り曲げ、さらに段状となるように直角に折り返すことによって、接続部１３２と対向部１３１とが形成されている。なお、固化して接続端子１３０と電極パッド１２１との接合を行うろう材部１２４が、本発明における「ろう材部」に相当する。

胴部１３３の他端側には図示しない外部回路接続用のリード線が加締め固定される加締め部１３４が形成されている。加締め部１３４は、幅広に形成した胴部１３３の他端を、胴部１３３の長手方向に対して略直角にひねるようにねじ曲げ、両側の縁部分を一方の面側に折り返すことで、リード線を加締める部分が構成されている。

このような形状に構成される接続端子１３０は、接続部１３２および対向部１３１の折り曲げ方向が互いに異なる２部品を組とし、ろう材部１２４を介して２つの電極パッド１２１にそれぞれの対向部１３１が接合される。このとき、図３に示すように、電極パッド１２１とろう材部１２４との接合面に対し、接続端子１３０の接続部１３２の延設方向、すなわち接続部１３２における対向部１３１から胴部１３３へと向かう方向が、垂直方向となるように、電極パッド１２１と接続端子１３０とが接合される。なお、ろう材部１２４を介し接合された電極パッド１２１と接続端子１３０とが、本発明における「ろう付け接合体」に相当する。

電極パッド１２１と接続端子１３０の対向部１３１との接合において、両者をろう付けするろう材部１２４は対向部１３１を覆い、電極パッド１２１上に広がる。このとき、ろう材部１２４は、接続部１３２の外周面から電極パッド１２１の表面にかけてフィレット形状をなす。上記したように、接続部１３２は電極パッド１２１の表面に対し垂直方向に立ち上がっており、対向部１３１や電極パッド１２１の表面に対し、接続部１３２の表面は鋭角を構成しない。このため、対向部１３１や接続部１３２の電極パッド１２１の近接部分に溜まるろう材部１２４の体積は、鋭角が形成された場合と比べ小さい。また、ろう材部１２４と電極パッド１２１との接合の縁部分において、電極パッド１２１の表面に対するろう材部１２４の外表面の接触角も小さくなる。

ところで、本実施の形態において、セラミックヒータ１００の基体１０５は丸棒状をなし、この外周面に設けられた電極パッド１２１の表面も、基体１０５の外周に沿って湾曲している。このため、上記したように電極パッド１２１の表面に対し接続部１３２が垂直方向に立ち上げるには、電極パッド１２１と対向部１３１とを基体１０５の軸と直交する方向に対向させ、この対向方向を接続部１３２の延設方向とした状態で、接続端子１３０のろう付けを行っている。すなわち、接続部１３２の延設方向を、電極パッド１２１から最も遠ざかる方向としている。

また、本実施の形態では、図４に示すように、電極パッド１２１に対向する対向部１３１の対向面の面積Ｂが、接続部１３２の延設方向と直交する断面の面積Ａに対し５倍以下となる。これにより、ろう材部１２４を滑らかにすることができ、ろう材部１２４の浮き、剥がれ、割れ等が発生しにくく、電極パッド１２１と接続端子１３０との接合部分の耐久性を高めることができる。なお、このことは後述する評価試験の結果に基づいている。さらに、上記のように電極パッド１２１の表面が湾曲している場合、電極パッド１２１と対向部１３１とを基体１０５の軸と直交する方向に対向させ、この対向方向と直交し、基体１０５の軸に平行な仮想の平面Ｃに対して対向部１３１を投影した投影部分の面積をＢとする。

次に、他の実施の形態について図５を参照して説明する。図５は、セラミックヒータ２００の電極部１２０付近の拡大断面図である。なお、他の実施の形態のセラミックヒータ２００は、本実施の形態とは接続端子２３０の形状および電極パッド１２１と接続端子２３０との接続部分が異なるものであり、その他の部分については本実施の形態と同符号を用い、省略する。

図５に示すように、セラミックヒータ２００の基体１０５の電極部１２０には、陽極側および陰極側となる２つの電極パッド１２１が形成されている。そして、各電極パッド１２１には、セラミックヒータ２００に外部から電圧を印加するための接続端子２３０の接続部２３２が、銀系のろう材部２２４により接合されている。接続端子２３０は、板棒状のニッケル系合金からなり、真っ直ぐに延びる胴部２３３の一端を厚み方向に折り曲げて接続部２３２が形成されている。この胴部２３３と接続部２３２とは、それぞれの厚み方向が直交している。

そして、電極パッド１２１と接続端子２３０の接続部２３２とをろう付けするろう材部２２４は、接合部２３２の一部を覆い、電極パッド１２１上に広がる。このとき、接続部２３２は、電極パッド１２１の表面に対し垂直方向に立ち上がっており、電極パッド１２１の表面に対し、接続部２３２の表面は鋭角を構成しない。このため、接続部２３２と電極パッド１２１との近傍部分に溜まるろう材部２２４の体積は、鋭角が形成された場合と比べ小さい。

さらに、ろう材部２２４は、接合部２３２の外表面の全周から電極パッド１２１に対して均一に滑らかに末広がり状のフィレット形状をなす。このため、冷熱サイクルによって発生する応力は、接続部２３２の外表面側において均一に分散されるので、ろう材部２２４の浮き、剥がれ、割れ等が発生しにくく、電極パッド１２１と接続端子２３０との接合部分の耐久性を高めることができる。

次に、電極パッド１２１にろう材部１２４を介し接合した接続端子１３０の接続部１３２の延設方向を、電極パッド１２１とろう材部１２４との接合面と直交する方向、すなわち、本実施の形態で、電極パッド１２１と対向部１３１との対向方向としたことの効果を確認するため、以下に示す評価試験を行った。

［実施例１］
この評価試験では、接続端子の形状が従来のもの（本実施の形態のセラミックヒータ１００を例に説明すると、図３に示した接続端子１３０の接続部１３２の延設方向が、対向部１３１と電極パッド１２１との対向方向と直交する仮想平面に対し４５°の角度で立ち上がる形状のもの）と、本実施の形態で説明した垂直に立ち上がる形状のものとについて、接続端子と電極パッドとの接合強度（引っ張り強度）を比較した。また、接続部を上記のように垂直に立ち上げた接続端子において、電極パッドとの対向面の大きさが異なる接続端子と電極パッドとの接合強度について比較した。

接続端子は、厚さ０．３ｍｍのニッケル合金からなる板材を加工して作製した。そのうち、対向部、接続部および胴部となる部位は幅１ｍｍに加工し、胴部と対向部とが段状となるように、胴部に対し接続部を９０°折り曲げ、さらに接続部に対し９０°折り曲げた対向部を形成した。対向部は１．５ｍｍのもの、および３ｍｍのものの２種を作製した。さらに、図５のように対向部を設けずに、接続部のみを形成したものも作製した。また比較例としての従来のセラミックヒータの接続端子は、上記したように電極パッドに対し接続部が４５°の角度となり、胴部と対向部とが段状となるように折り曲げ、対向部の長さが３ｍｍとなるように作製した。

これらの接続端子それぞれにめっき層処理を行った後、あらかじめ別工程にて作製した直径２．８ｍｍのセラミックヒータの基体の電極パッドにろう付けした。ろう材には銀ろう（ＢＡｇ−８）を用い、別途行ったろう付け試験にて求めた適量となる分量（ろう付け後にＸ線ＣＴスキャンを行い、滑らかなフィレット形状となった場合の分量）を使用してろう付けを行った。具体的には、対向部の長さが３ｍｍのものには１２ｍｇのろう材を使用し、１．５ｍｍのものには８ｍｇのろう材を使用し、接続部のみのものには４ｍｇのろう材を使用した。

そして、ろう付け後に電極パッドと接続端子にめっき処理を行い、さらに焼結処理を行って、上記４種のセラミックヒータのサンプルを完成した。

次に、これらサンプルに対し、４００℃で５分間加熱後、室温にて５分間冷却を行う冷熱サイクル試験を行った。上記４種のサンプルをそれぞれ含むサンプルの組を３組用意し、各組に対し、冷熱サイクル試験をそれぞれ０サイクル、５００サイクル、９５０サイクル行った。

冷熱サイクル試験後、各サンプルの接続端子をセラミックヒータの電極パッドから引き剥がす引っ張り試験を行った。この試験では、セラミックヒータの基体を固定し、接続端子の胴部の延設方向が、セラミックヒータの基体の軸と直交する方向となるように胴部を折り曲げ、さらにその方向への接続端子の引っ張りを行った。そして、電極パッドと接続端子とを接合するろう材に、浮き、剥がれ、割れ等が発生した時の荷重を荷重計で測定した。この試験の結果をグラフ化したものを図６に示す。

図６に示すように、いずれのサンプルも、冷熱サイクル試験前（０サイクル）の引っ張りに対する強度（引っ張り強度）は１２０Ｎであった。接続端子が従来の形状のセラミックヒータのサンプル（対向部の長さが３ｍｍで、電極パッドに対する接続部の折り曲げ角度が４５°のもの）では、冷熱サイクル試験を５００サイクル行った後には、引っ張り強度が５２．４Ｎ、９５０サイクル行った後には２０．１Ｎとなった。これと比べ、対向部の長さは３ｍｍのままで、電極パッドに対する接続部の折り曲げ角度を９０°としたサンプルでは、冷熱サイクル試験を５００サイクル行った後の引っ張り強度が７２．５Ｎ、９５０サイクル後には２３．２Ｎとなった。また、対向部の長さを１．５ｍｍとしたサンプル（電極パッドに対する接続部の折り曲げ角度は９０°）では、冷熱サイクル試験を５００サイクル行った後の引っ張り強度は１０１．０Ｎ、９５０サイクル後には２３．２Ｎとなった。そして、接続部のみのサンプル（電極パッドに対する接続部の折り曲げ角度は９０°）では、冷熱サイクル試験を５００サイクル行った後の引っ張り強度は１１７．０Ｎ、９５０サイクル後には２３．２Ｎとなった。

この結果より、冷熱サイクル試験を５００サイクル行った時点では、接続端子の形状によって対向部と電極パッドとの接合部分の耐久性に差が生ずることがわかった。まず、電極パッドに対する接続部の折り曲げ角度を４５°から９０°とすることで、接続端子の電極パッドとの接合部分の耐久性が向上した。これは、接続部の延設方向を電極パッドの垂直方向とすることによって、接続部の電極パッドの表面の近傍部分に溜まるろう材の体積が減少したため、ろう材の材質と、セラミックヒータの基体の材質との熱膨張差に起因して発生する応力の影響が小さくなったことによる。

また、電極パッドに対する接続部の折り曲げ角度を９０°とした場合において、対向部の長さを短くするほど対向部と電極パッドとの接合部分の耐久性が向上することがわかった。ろう材の形成するフィレット形状は、接続部を中心として電極パッドに裾広がりに広がる形状となり、対向部が小さいほど、ろう材が、より滑らかに広がるフィレット形状が形成される。特に、ろう材と電極パッドとの接合の縁部分において、電極パッドの表面に対するろう材の外表面の接触角が小さくなると、冷熱サイクルによって発生する応力はその縁部分において小さくなり、ろう材の浮き、剥がれ、割れ等は発生しにくくなる。

そして、予め実験等により問題がないとして確認されている引っ張り強度の条件（冷熱サイクル５００サイクル実施時）としての１００Ｎ以上を満たすには、対向部の長さを１．５ｍｍ以下とすればよいことがわかった。接続部材を構成する板材の幅が１ｍｍ、厚さが０．３ｍｍであるので、接続部の延設方向と直交する断面の面積（図４における面積Ａ）は０．３ｍｍ^２となり、これに対し、電極パッドに対向する対向部の対向面の面積（図４における面積Ｂ）が１．５ｍｍ^２以下、すなわち５倍以下となればよいことがわかる。特に図５の様に、対向部１３１（図３参照）を形成せず、接続部２３２を電極パッド１２１とろう付けすれば、接続部２３２の外表面の全周から電極パッド１２１に対して均一に滑らかな裾広がり状のフィレット形状となる。このため、冷熱サイクルによって発生する応力はろう材部２２４のどの部位にもほぼ均一に分散され、ろう材部２２４に浮き、剥がれ、割れ等が発生しにくいことがわかった。

以上、本発明を実施の形態に即して説明したが、本発明は上記実施の形態に限られず、各種の変更が可能である。例えば、接続端子１３０はニッケル系合金より作製したが、これに限らず、銅、ニッケル、鉄などの金属、あるいはそれらの合金から作製してもよい。また、接続端子１３０を板材の曲げ加工により作製したが、金属部材の削り出しやプレス加工、鋳造などにより作製してもよい。その形状は板状に限られるものでもなく、少なくとも対向部１３１、接続部１３２および胴部１３３の部分は丸棒状であってもよいし、多角柱状であってもよい。また、対向部１３１、接続部１３２および胴部１３３が同一の断面積を有していなくともよいし、対向部１３１や接続部１３２などが別部品から形成されていてもよい。また、電極パッド１２１に凹部を形成し、接続部１３２の延設方向を電極パッド１２１から最も遠ざかる方向に向けた状態で、その凹部に接続部１３２を係合させ、接続端子１３０のろう付けを行うものであってもよい。

また、ろう材として銅や金、ニッケル等を用いてもよい。また、セラミックヒータ１００の基体１０５の形状は丸棒状に限定されず、板状であってもよい。

内部回路との電気的な接続を行う電極パッドに外部回路との電気的な接続を行う端子部材をろう付けした構成を有するろう付け接合体に適用でき、特に、加熱により活性化されるセンサ素子を加熱するためのセラミックヒータや、ディーゼル機関の始動補助用グロープラグのセラミックヒータに適用できる。

セラミックヒータ１００の斜視図である。 セラミックヒータ１００の基体１０５の分解斜視図である。 セラミックヒータ１００の電極部１２０付近の拡大断面図である。 セラミックヒータ１００の電極部１２０付近の拡大斜視図である。 セラミックヒータ２００の電極部１２０付近の拡大断面図である。 引っ張り試験の結果を示すグラフである。

符号の説明

１００ セラミックヒータ
１０５ 基体
１２１ 電極パッド
１２４ ろう材
１３０ 接続端子
１３１ 対向部
１３２ 接続部

Claims (4)

1. 外部回路と電気的な接続を行う端子部材と、基体の表面に設けられ、該基体の内部に設けられる内部回路と電気的な接続を行う電極パッドとをろう材部により接合したろう付け接合体であって、
   前記端子部材は、
   前記電極パッドの前記ろう材部との接合面に対して垂直方向に延びると共に、前記ろう材部から突出する接続部を有することを特徴とするろう付け接合体。
2. 前記接続部は、前記端子部材の一端に形成され、
   前記端子部材の前記接続部のみが、前記ろう材部により前記電極パッドに接合されていることを特徴とする請求項１に記載のろう付け接合体。
3. 前記端子部材は、前記接続部と連結し、前記電極パッドの前記接合面に対向する対向部を有し、
   前記端子部材の前記接続部および前記対向部が前記ろう材部により前記電極パッドに接合されており、
   前記対向部と前記電極パッドとの対向方向と直交する平面に、前記対向部を投影した投影部分の面積は、前記垂直方向と直交する断面の面積に対し５倍以下の大きさであることを特徴とする請求項１に記載のろう付け接合体。
4. 内部に発熱抵抗体を埋設してなるセラミック基体と、
   前記セラミック基体の外部に露出し、前記発熱抵抗体と電気的な接続を行う電極パッドと、
   ろう材により、前記電極パッドに接合される端子部材と
   を備えたセラミックヒータであって、
   前記電極パッドと前記端子部材とが、請求項１乃至３のいずれかに記載のろう付け接合体を構成することを特徴とするセラミックヒータ。
   

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