JP2007269524A - 絶縁セラミックとそれを用いたセラミックヒータおよびヒータ一体型素子。 - Google Patents
絶縁セラミックとそれを用いたセラミックヒータおよびヒータ一体型素子。 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007269524A JP2007269524A JP2006095352A JP2006095352A JP2007269524A JP 2007269524 A JP2007269524 A JP 2007269524A JP 2006095352 A JP2006095352 A JP 2006095352A JP 2006095352 A JP2006095352 A JP 2006095352A JP 2007269524 A JP2007269524 A JP 2007269524A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ceramic
- heater
- zro
- insulating
- powder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Resistance Heating (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
【解決手段】絶縁セラミックは、平均粒径DAL=2.7〜5.9μmのAl2O3の結晶粒子58.8〜96質量%と、平均粒径DZR=0.25〜0.48μmのZrO2の結晶粒子3.8〜40質量%とを含有している。セラミックヒータ1は、前記絶縁セラミックからなる絶縁層2中に、金属発熱体3を埋設した。ヒータ一体型素子は、前記セラミックヒータを組み込んだ。
【選択図】図1
Description
本発明の絶縁セラミックは、Al2O3粉末およびZrO2粉末と、必要に応じて、焼結助剤等の添加剤を含む成形材料を、従来同様に焼成して形成され、平均粒径DAL=2.7〜5.9μmのAl2O3の結晶粒子58.8〜96質量%と、平均粒径DZR=0.25〜0.48μmのZrO2の結晶粒子3.8〜40質量%とを含有していることを特徴とするものである。
Rtet(%)=Itet1×100/(Itet1+ImOn1+ImOn2) (1)
によって求めた。
図1は、本発明のセラミックヒータの一例としての、平板状のセラミックヒータ1の外観を示す斜視図、図2、図3は、それぞれ、図1のセラミックヒータ1を製造する途中の工程を示す斜視図である。
図4は、図1のセラミックヒータ1を組み込んだ、ヒータ一体型素子としての酸素センサ11の外観を示す斜視図、図5は、前記酸素センサ11の、矩形の幅方向の断面を示す断面図である。また、図6、図7は、それぞれ、図4の酸素センサ11を製造する途中の工程を示す斜視図である。
図8は、本発明のセラミックヒータの他の例としての、円筒状のセラミックヒータ1の外観を示す一部切り欠き斜視図、図9〜図12は、それぞれ、図8のセラミックヒータ1を製造する途中の工程を示す斜視図である。
製造したセラミックヒータ1の、絶縁層2が露出した表面を、鏡面加工した後、絶縁セラミックの焼成温度より50〜100℃低い温度で10分間、熱処理して粒界をエッチングした後、走査型電子顕微鏡を用いて、倍率3000倍の写真を撮影し、画像処理して、Al2O3およびZrO2の結晶粒子、それぞれ50個ずつの直径の最大値を測定した結果の算術平均を求めて、Al2O3の結晶粒子の平均粒径DALと、ZrO2の結晶粒子の平均粒径DZRとした。
製造したセラミックヒータ1の絶縁層2における、Al2O3およびZrO2の存在比率を、前記Al2O3およびZrO2の標準試料から作成した検量線を用いたX線マイクロアナライザ分析(EPMA)によって測定した結果から求めた。なお、Al2O3の密度は3.97g/cm3、ZrO2の密度は5.79g/cm3とした。測定点は、それぞれ5点とした。
製造したセラミックヒータ1の絶縁層2における、ZrO2の結晶粒子に占める、正方晶系の比率Rtet(%)を、X線回折測定における正方晶系の(111)面の回折強度Itet1と、単斜晶系の(111)面の回折強度ImOn1と、単車晶系の(−111)面の回折強度ImOn2とから、式(1):
Rtet(%)=Itet1×100/(Itet1+ImOn1+ImOn2) (1)
によって求めた。
製造したセラミックヒータ1の金属発熱体3に、約25Vの電圧を印加して、室温から1100℃まで約20秒で昇温し、1100℃で1分間、保持した後、印加電圧を切って室温まで冷却する操作を1サイクルとして、10万サイクル繰り返したときの破損率を求めた。試料は、それぞれ同じものを20個ずつ作製し、破損率は、20個中、何個の試料が破損したかの百分率で表した。
製造したセラミックヒータ1の、金属発熱体3が埋設された部分を、5重量%のメタノールを添加した蒸留水中に浸漬して、室温で、蒸留水と、一方の電極パッド5との間に500Vの電圧を印加した際の絶縁抵抗を求めて、絶縁層2の絶縁抵抗とした。なお、測定は、日本工業規格JIS C2141:1992「電気絶縁用セラミック材料試験方法」に準拠して行った。
セラミックヒータ1の製造に使用したのと同じグリーンシートをカットし、積層した後、焼成して、縦50mm×横50mm×厚み2mmの試料を作製した。そして、日本工業規格JIS CC2141:1992「電気絶縁用セラミック材料試験方法」に準拠して500℃での体積固有抵抗を測定した。
以上の結果を表1〜3に示す。表中の*印は、本発明以外の比較例を示す。
2 絶縁層
3 金属発熱体
4 リード線
5 電極パッド
6 スルーホール
7 ビア導体
8 グリーンシート
9 塗膜
10 塗膜
11 酸素センサ
12 固体電解質基板
13 基準電極
14 測定電極
15 スペーサ
16 空間
17 リード線
18 スルーホール
19 ビア導体
20 電極パッド
21 リード線
22 電極パッド
23 セラミック多孔質層
24 グリーンシート
25 塗膜
26 塗膜
27 グリーンシート
28 積層体
29 円筒管
30 積層体
Claims (6)
- 平均粒径DAL=2.7〜5.9μmのAl2O3の結晶粒子58.8〜96質量%と、平均粒径DZR=0.25〜0.48μmのZrO2の結晶粒子3.8〜40質量%とを含有していることを特徴とする絶縁セラミック。
- Al2O3の結晶粒子の平均粒径DALと、ZrO2の結晶粒子の平均粒径DZRとの比DAL/DZRが7.4以上である請求項1記載の絶縁セラミック。
- SiO2を0.01〜0.3質量%、MgOおよびCaOを合計で0.01〜1質量%の範囲で含有している請求項1または2記載の絶縁セラミック。
- SiO2を0.01〜0.3質量%、MgOおよびCaOを合計で0.01〜0.5質量%、Y2O3を2質量%以下の範囲で含有している請求項1または2記載の絶縁セラミック。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の絶縁セラミックからなる絶縁層中に、金属発熱体が埋設されていることを特徴とするセラミックヒータ。
- 請求項5記載のセラミックヒータを組み込んだことを特徴とするヒータ一体型素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006095352A JP4695002B2 (ja) | 2006-03-30 | 2006-03-30 | 絶縁セラミックとそれを用いたセラミックヒータおよびヒータ一体型素子。 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006095352A JP4695002B2 (ja) | 2006-03-30 | 2006-03-30 | 絶縁セラミックとそれを用いたセラミックヒータおよびヒータ一体型素子。 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007269524A true JP2007269524A (ja) | 2007-10-18 |
JP4695002B2 JP4695002B2 (ja) | 2011-06-08 |
Family
ID=38672705
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006095352A Expired - Fee Related JP4695002B2 (ja) | 2006-03-30 | 2006-03-30 | 絶縁セラミックとそれを用いたセラミックヒータおよびヒータ一体型素子。 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4695002B2 (ja) |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009298654A (ja) * | 2008-06-13 | 2009-12-24 | Nippon Soken Inc | 複合セラミック体の製造方法 |
WO2010114126A1 (ja) * | 2009-04-03 | 2010-10-07 | 株式会社住友金属エレクトロデバイス | セラミックス焼結体およびそれを用いた半導体装置用基板 |
CN102850043A (zh) * | 2011-07-01 | 2013-01-02 | 株式会社Maruwa | 半导体装置用氧化铝锆烧结基板及其制造方法 |
WO2014067511A1 (de) * | 2012-10-29 | 2014-05-08 | Curamik Electronics Gmbh | Metall-keramik-substrat sowie verfahren zum herstellen eines metall-keramik-substrates |
KR20150118069A (ko) * | 2015-09-30 | 2015-10-21 | 주식회사 코멧네트워크 | 절연특성이 향상된 녹스 센서 소자 |
JP2017045669A (ja) * | 2015-08-28 | 2017-03-02 | 京セラ株式会社 | ヒータ |
JP2018092880A (ja) * | 2016-07-05 | 2018-06-14 | 日本特殊陶業株式会社 | セラミックヒータ |
WO2020022425A1 (ja) | 2018-07-27 | 2020-01-30 | 京セラ株式会社 | アルミナ質磁器およびセラミックヒータ |
JP2020050536A (ja) * | 2018-09-26 | 2020-04-02 | クアーズテック株式会社 | アルミナ質焼結体 |
CN112441821A (zh) * | 2020-11-06 | 2021-03-05 | 南充三环电子有限公司 | 一种陶瓷封装基座及其制备方法 |
KR102257120B1 (ko) * | 2020-01-03 | 2021-05-27 | (주)인터플렉스 | 히팅유닛 |
WO2021261453A1 (ja) * | 2020-06-22 | 2021-12-30 | デンカ株式会社 | セラミック焼結体、基板、及び、セラミック焼結体の電気絶縁性を高くする方法 |
KR20220036865A (ko) * | 2020-09-14 | 2022-03-23 | 엔지케이 인슐레이터 엘티디 | 복합 소결체, 반도체 제조 장치 부재 및 복합 소결체의 제조 방법 |
US11760694B2 (en) | 2017-10-05 | 2023-09-19 | Coorstek Kk | Alumina sintered body and manufacturing method therefor |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62187156A (ja) * | 1986-02-12 | 1987-08-15 | 株式会社デンソー | 高絶縁性高アルミナ質磁器組成物の製造方法 |
JPS6461349A (en) * | 1987-08-29 | 1989-03-08 | Riken Kk | Alumina group complex sintered material having high electrical insulating property and high strength and production thereof |
JPH03223157A (ja) * | 1990-01-25 | 1991-10-02 | Ngk Spark Plug Co Ltd | アルミナ焼結基板 |
JPH0421564A (ja) * | 1990-04-17 | 1992-01-24 | Hitachi Chem Co Ltd | アルミナ基板,該アルミナ基板の製造法及び該アルミナ基板を用いた配線板 |
JPH04285063A (ja) * | 1991-03-13 | 1992-10-09 | Toray Ind Inc | 粉砕機用部材 |
-
2006
- 2006-03-30 JP JP2006095352A patent/JP4695002B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62187156A (ja) * | 1986-02-12 | 1987-08-15 | 株式会社デンソー | 高絶縁性高アルミナ質磁器組成物の製造方法 |
JPS6461349A (en) * | 1987-08-29 | 1989-03-08 | Riken Kk | Alumina group complex sintered material having high electrical insulating property and high strength and production thereof |
JPH03223157A (ja) * | 1990-01-25 | 1991-10-02 | Ngk Spark Plug Co Ltd | アルミナ焼結基板 |
JPH0421564A (ja) * | 1990-04-17 | 1992-01-24 | Hitachi Chem Co Ltd | アルミナ基板,該アルミナ基板の製造法及び該アルミナ基板を用いた配線板 |
JPH04285063A (ja) * | 1991-03-13 | 1992-10-09 | Toray Ind Inc | 粉砕機用部材 |
Cited By (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009298654A (ja) * | 2008-06-13 | 2009-12-24 | Nippon Soken Inc | 複合セラミック体の製造方法 |
KR101757648B1 (ko) * | 2009-04-03 | 2017-07-14 | 가부시키가이샤 스미토모 긴조쿠 엘렉트로 디바이스 | 세라믹스 소결체 및 이를 사용한 반도체장치용 기판 |
WO2010114126A1 (ja) * | 2009-04-03 | 2010-10-07 | 株式会社住友金属エレクトロデバイス | セラミックス焼結体およびそれを用いた半導体装置用基板 |
JP4717960B2 (ja) * | 2009-04-03 | 2011-07-06 | 株式会社住友金属エレクトロデバイス | セラミックス焼結体およびそれを用いた半導体装置用基板 |
CN102395540A (zh) * | 2009-04-03 | 2012-03-28 | 株式会社住友金属电设备 | 陶瓷烧结体及采用其的半导体装置用基板 |
CN102850043A (zh) * | 2011-07-01 | 2013-01-02 | 株式会社Maruwa | 半导体装置用氧化铝锆烧结基板及其制造方法 |
JP2013032265A (ja) * | 2011-07-01 | 2013-02-14 | Maruwa Co Ltd | 半導体装置用アルミナジルコニア焼結基板及びその製造方法 |
KR102034335B1 (ko) * | 2012-10-29 | 2019-10-18 | 로저스 저매니 게엠베하 | 금속-세라믹 기판 및 금속-세라믹 기판 제조 방법 |
US9642247B2 (en) | 2012-10-29 | 2017-05-02 | Rogers Germany Gmbh | Metal-ceramic substrate and method for producing a metal-ceramic substrate |
KR20150079836A (ko) * | 2012-10-29 | 2015-07-08 | 로저스 저매니 게엠베하 | 금속-세라믹 기판 및 금속-세라믹 기판 제조 방법 |
WO2014067511A1 (de) * | 2012-10-29 | 2014-05-08 | Curamik Electronics Gmbh | Metall-keramik-substrat sowie verfahren zum herstellen eines metall-keramik-substrates |
JP2017045669A (ja) * | 2015-08-28 | 2017-03-02 | 京セラ株式会社 | ヒータ |
KR20150118069A (ko) * | 2015-09-30 | 2015-10-21 | 주식회사 코멧네트워크 | 절연특성이 향상된 녹스 센서 소자 |
KR101603312B1 (ko) * | 2015-09-30 | 2016-03-14 | 주식회사 코멧네트워크 | 절연특성이 향상된 녹스 센서 소자 |
JP2018092880A (ja) * | 2016-07-05 | 2018-06-14 | 日本特殊陶業株式会社 | セラミックヒータ |
US11760694B2 (en) | 2017-10-05 | 2023-09-19 | Coorstek Kk | Alumina sintered body and manufacturing method therefor |
CN112739661A (zh) * | 2018-07-27 | 2021-04-30 | 京瓷株式会社 | 氧化铝质陶瓷和陶瓷加热器 |
JPWO2020022425A1 (ja) * | 2018-07-27 | 2021-08-12 | 京セラ株式会社 | アルミナ質磁器およびセラミックヒータ |
US20210284578A1 (en) * | 2018-07-27 | 2021-09-16 | Kyocera Corporation | Alumina-based porcelain and ceramic heater |
JP7148613B2 (ja) | 2018-07-27 | 2022-10-05 | 京セラ株式会社 | アルミナ質磁器およびセラミックヒータ |
WO2020022425A1 (ja) | 2018-07-27 | 2020-01-30 | 京セラ株式会社 | アルミナ質磁器およびセラミックヒータ |
JP2020050536A (ja) * | 2018-09-26 | 2020-04-02 | クアーズテック株式会社 | アルミナ質焼結体 |
JP7231367B2 (ja) | 2018-09-26 | 2023-03-01 | クアーズテック株式会社 | アルミナ質焼結体 |
KR102257120B1 (ko) * | 2020-01-03 | 2021-05-27 | (주)인터플렉스 | 히팅유닛 |
WO2021261453A1 (ja) * | 2020-06-22 | 2021-12-30 | デンカ株式会社 | セラミック焼結体、基板、及び、セラミック焼結体の電気絶縁性を高くする方法 |
JP7064065B1 (ja) * | 2020-06-22 | 2022-05-09 | デンカ株式会社 | セラミック焼結体、基板、及び、セラミック焼結体の電気絶縁性を高くする方法 |
KR20220036865A (ko) * | 2020-09-14 | 2022-03-23 | 엔지케이 인슐레이터 엘티디 | 복합 소결체, 반도체 제조 장치 부재 및 복합 소결체의 제조 방법 |
KR102655140B1 (ko) | 2020-09-14 | 2024-04-05 | 엔지케이 인슐레이터 엘티디 | 복합 소결체, 반도체 제조 장치 부재 및 복합 소결체의 제조 방법 |
CN112441821A (zh) * | 2020-11-06 | 2021-03-05 | 南充三环电子有限公司 | 一种陶瓷封装基座及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4695002B2 (ja) | 2011-06-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4695002B2 (ja) | 絶縁セラミックとそれを用いたセラミックヒータおよびヒータ一体型素子。 | |
JP4409581B2 (ja) | 酸素センサ素子 | |
JP4884103B2 (ja) | セラミックヒータおよびガスセンサ素子 | |
JP2002286680A (ja) | 積層型ガスセンサ素子の製造方法及び積層型ガスセンサ素子 | |
JP3572241B2 (ja) | 空燃比センサ素子 | |
JP2003279528A (ja) | 酸素センサ素子 | |
JP2006210122A (ja) | セラミックヒータ素子及びそれを用いた検出素子 | |
JP3981307B2 (ja) | 酸素センサ素子 | |
JP2004325196A (ja) | 酸素センサ素子 | |
JP2000338078A (ja) | ヒータ一体型酸素センサおよびその製造方法 | |
JP4084505B2 (ja) | ヒータ一体型酸素センサ素子 | |
JP4025561B2 (ja) | 酸素センサ素子 | |
JP4324439B2 (ja) | セラミックヒータおよびセラミックヒータ構造体 | |
JP4794090B2 (ja) | ジルコニア質焼結体及び酸素センサ | |
JP2005005057A (ja) | セラミックヒータ、並びにセラミックヒータ構造体 | |
JP2003344350A (ja) | 酸素センサ素子 | |
JP2003315303A (ja) | 酸素センサ素子 | |
JP2004296142A (ja) | セラミックヒータおよびそれを用いた検出素子 | |
JP2003279529A (ja) | 酸素センサ素子 | |
JP2004327256A (ja) | セラミックヒータおよびその製造方法 | |
JP4698041B2 (ja) | 空燃比センサ素子 | |
JP2003107034A (ja) | 積層型ガスセンサ素子及びこれを備えるガスセンサ | |
JP2002228622A (ja) | 酸素センサおよびその製造方法 | |
JP2005049115A (ja) | 酸素センサ | |
JP2004085493A (ja) | 酸素センサ素子 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080916 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100924 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100930 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101129 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110203 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110224 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140304 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4695002 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |