JP7125299B2

JP7125299B2 - 電極埋設部材及びその製造方法

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Publication number: JP7125299B2
Application number: JP2018142911A
Authority: JP
Inventors: 淳土田
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Priority date: 2018-07-30
Filing date: 2018-07-30
Publication date: 2022-08-24
Anticipated expiration: 2038-07-30
Also published as: JP2020021781A

Description

本発明は、セラミックス製の基材に内部電極が埋設された電極埋設部材に関する。

従来、セラミックス製の基材に内部電極が埋設された電極埋設部材が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許第４５３１００４号公報

特許文献１には、セラミックス基体の内部にセラミックス基体の加熱面にほぼ平行に埋設された内部電極を備え、この内部電極に向かう穿設穴がセラミックス基体の裏面に形成された加熱装置が開示されている。この加熱装置では、使用時や穿設穴に挿入される内部電極への給電用のＮｉ端子の取付け取り外し時に生じる応力が内部電極と加熱面との間の薄い誘電体層に伝わることによって誘電体層にクラックが発生することを抑制するために、内部電極を、穿設穴と対向する領域にて穿設穴に向かう円錐台形状の凹部を有する形状としている。

しかし、特許文献１の技術では、内部電極をプレス成形して変形させることによって、加熱面（表面）とＮｉ端子の距離を離間させ、Ｎｉ端子の押圧力による誘電体層のクラックを抑制する構成としている。しかし、内部電極を変形させるため、変形に限界があることから離間距離はあまり大きくすることはできない。また内部電極がメッシュである場合には、メッシュを構成するワイヤーの目開きの変化が生じ、変形部分で局所的な抵抗増加による弊害の懸念があった。

本発明は、以上の点に鑑み、導電性部材から基材の表面までの距離を大きくでき、長期間使用してもセラミックス製の基材にクラックが入ることを防止できる電極埋設部材を提供することを目的とする。

［１］上記目的を達成するため、本発明は、
表面及び裏面を有し、セラミックスからなる板状の基材と、
前記基材に埋設され、開口部が形成された内部電極と、
前記内部電極に導通する状態で前記基材に埋設され、前記基材の厚み方向において前記開口部に重なるように前記内部電極よりも前記裏面側に位置する導電性部材と、
前記基材の裏面から前記導電性部材の端面まで連通している端子穴と、
前記端子穴に少なくとも一部が配置され、前記導電性部材に接続される端子と、
を備えた電極埋設部材であって、
前記内部電極は、
前記基材の表面に沿って配置されると共に前記開口部が形成された平面電極部と、
前記基材の厚み方向において前記開口部と重なる領域を通過しないように、前記平面電極部から前記導電性部材側に向って延びる部分を有し、前記導電性部材に導通する端子接続部と、
を備えていることを特徴とする。

本発明によれば、内部電極は、基材の表面に沿って配置されている平面電極部と、基材の厚み方向において開口部と重なる領域を通過しないように、平面電極部から導電性部材側に向って延び、導電性部材に導通する端子接続部とを備えている。このため、平面電極部に直接導電性部材を接続する場合に比較して、基材の厚み方向に沿った端子接続部の距離だけ、導電性部材から基材の表面までの距離を大きくできる。このため、導電性部材と基材の熱膨張係数の差に起因する応力が発生したとしても、平面電極部に直接導電性部材が接続されている場合と比較して、平面電極部よりも基材の表面側を構成する絶縁層に及ぼす応力が小さくなり、基材の表面側の絶縁層のクラックを抑制することができる。

［２］また、本発明においては、前記端子接続部は、前記平面電極部に一体に形成され、前記開口部の縁から前記導電性部材側に向って延びていることが好ましい。
本発明によれば、端子接続部は、平面電極部に一体に形成され、開口部の縁から導電性部材側に向って延びているので、導電性部材の位置を、平面電極部から基材の裏面側（導電性部材側）へ離すことができる。結果、導電性部材から基材の表面までの距離を大きくできる。このため、導電性部材と基材の熱膨張係数の差に起因する応力が発生したとしても、平面電極部に直接導電性部材が接続されている場合と比較して、平面電極部よりも基材の表面側を構成する絶縁層に及ぼす応力が小さくなり、基材の表面側の絶縁層のクラックを抑制することができる。

さらには、基材の厚み方向に沿った端子接続部の高さを大きくすると、端子接続部に囲まれた部分の基材の体積を大きくできる。結果、導電性部材から受ける熱サイクルによる応力を分散でき、基材のクラックをより抑制することができる。

［３］また、本発明においては、前記導電性部材は、前記基材の表面側に位置する第１面と、前記基材の裏面側に位置する第２面とを有し、
前記端子接続部の一部は、前記第１面に対向する先端部を備えていることが好ましい。

本発明によれば、端子接続部は、前記導電性部材の第１面に対向するので、通電するための面積を十分に確保した上で、導電性部材から基材の表面までの距離を大きくできる。このため、導電性部材と基材の熱膨張係数の差に起因する応力が発生したとしても、平面電極部に直接導電性部材が接続されている場合と比較して、平面電極部よりも基材の表面側を構成する絶縁層に及ぼす応力が小さくなり、基材の表面側の絶縁層のクラックを抑制することができる。

［４］また、本発明においては、前記開口部の縁のうち異なる箇所から導電性部材側に向って延びる複数の前記端子接続部を備えていることが好ましい。

本発明によれば、導電性部材から基材の表面までの距離を大きくすると共に、開口部の縁のうち異なる箇所から導電性部材側に向って延びる複数の端子接続部を備えているので、熱サイクルによって生じる応力を複数の端子接続部が分散して受けて、基材に生じる応力も分散させることができ、基材のクラックを抑制することができる。

［５］また、本発明においては、前記開口部の縁のうち異なる箇所に同じ形状及び大きさで設けられている複数の前記端子接続部を備えていることが好ましい。

本発明によれば、複数の端子接続部が開口部の縁のうち異なる箇所に同じ形状及び大きさで設けられているので、熱サイクルによって生じる応力を複数の端子接続部が均等に分散して受けて、基材に生じる応力も均等に分散させることができ、基材のクラックを抑制することができる。

［６］また、本発明においては、前記内部電極となる電極シートの前記開口部となる位置に切り込みを形成する工程と、
前記切り込みの複数の端点を結ぶ折り線に沿って前記電極シートを変形させることにより前記開口部を有する前記平面電極部と、前記開口部の縁から延びる前記端子接続部を有する前記内部電極を作製する工程と、
セラミックス粉末を成形することにより板状の成形体を作製する工程と、
前記板状の成形体に、前記内部電極を重ねることにより、第１中間体を作製する工程と、
前記第１中間体を用いて、前記内部電極及び前記導電性部材が埋設されたセラミックス成形体を作製する工程と、
前記セラミックス成形体を焼成することによって、前記基材を作製する工程と、
を有することが好ましい。

上記工程によれば、内部電極となる電極シートの開口部となる位置に切り込みを形成し、切り込みの複数の端点を結ぶ折り線に沿って電極シートを変形させることにより、開口部を有する平面電極部と、開口部の縁から延びる端子接続部を有する内部電極を作製し、この内部電極をセラミックス粉末による板状の成形体に重ね、内部電極及び導電性部材が埋設されたセラミックス成形体を得る。

このため、セラミックス成形体に埋設される前の内部電極に端子接続部を形成しているため、端子接続部の長さを容易に調節することができ、ひいては、導電性部材を基材の表面から大きく離すことができる。そのため、導電性部材と基材の熱膨張係数の差に起因する応力が発生したとしても、平面電極部に直接導電性部材が接続されている場合と比較して平面電極部よりも基材の表面側を構成する絶縁層に及ぼす応力が小さくなり、基材の表面側の絶縁層のクラックを抑制することができる。

［７］また、本発明においては、セラミックス粉末を成形することにより中間絶縁体を作製する工程を備え、
前記第１中間体を作製する工程は、前記開口部内に配置されるように前記中間絶縁体を前記板状の成形体に重ねる工程を含み、
前記内部電極を作製する工程は、前記端子接続部の一部を変形させることにより前記導電性部材と対向することとなる前記端子接続部の先端部を形成する工程を含むことが好ましい。

上記工程によれば、導電性部材と端子接続部とを導通させるための面積を十分に確保した上で導電性部材から基材の表面までの距離を大きくでき、先端部を有していない場合と先端部を有する場合との端子接続部の高さを等しくした際、先端部を有していない場合に比較して先端部を有する場合の開口部の面積が大きくなり、端子接続部に囲まれた部分の基材の体積をより大きくできる。結果、導電性部材から受ける熱サイクルによる応力をより分散でき、基材のクラックをより抑制することができる。また、中間絶縁体は例えばカーボン型内で板状の成形体の上に載せて、その上に内部電極を載せることができ、焼成前の一体化が容易に行うことができる。

［８］また、本発明においては、セラミックス粉末を成形することにより中間絶縁体を作製する工程を備え、
前記第１中間体を作製する工程は、前記開口部内に配置されるように前記中間絶縁体を前記板状の成形体に重ねる工程と、前記導電性部材及び前記端子接続部と導通する導体層となる導電ペーストを前記中間絶縁体の外表面の少なくとも一部に塗布する工程とを有することが好ましい。

上記工程によれば、導電性部材及び端子接続部と導通する導体層となる導電ペーストを中間絶縁体の外表面の少なくとも一部に塗布するので、導電性部材から基材の表面までの距離を大きくでき、基材の表面側の絶縁層のクラックの耐性をより向上させることができる。また、中間絶縁体は例えばカーボン型内で板状の成形体の上に載せて、その上に内部電極を載せることができ、焼成前のセラミックス成形体の一体化を容易に行うことができる。

［９］また、本発明においては、前記開口部が形成された前記平面電極部に、前記平面電極部とは別体に設けられた前記端子接続部の一部が折り曲げられた折り曲げ接続部を重ねて前記内部電極を作製する工程と、
セラミックス粉末を成形することにより板状の成形体を作製する工程と、
前記板状の成形体に前記内部電極を重ねることにより第１中間体を作製する工程と、
前記第１中間体を用いて、前記内部電極及び前記導電性部材が埋設されたセラミックス成形体を作製する工程と、
前記セラミックス成形体を焼成することによって、前記基材を作製する工程と、
を有することが好ましい。

上記工程によれば、端子接続部を平面電極部と別体にすることで、基材の厚み方向に沿った端子接続部の高さを大きくすることができ、ひいては、導電性部材から基材の表面までの距離を大きくすることができる。そのため、導電性部材と基材の熱膨張係数の差に起因する応力が発生したとしても、平面電極部に直接導電性部材が接続されている場合と比較して平面電極部よりも基材の表面側を構成する絶縁層に及ぼす応力が小さくなり、基材の表面側の絶縁層のクラックを抑制することができる。

第１実施形態の電極埋設部材を模式的に示す説明図。図２Ａは電極シートに切り込みを入れる工程を説明する図。図２Ｂは端子接続部を形成する工程を説明する図。図２Ｃは中間絶縁体を作製する工程を説明する図。図３Ａはセラミックス成形体を作製する工程を説明する図。図３Ｂは基材に端子穴を加工する工程を説明する図。図３Ｃは端子をロウ付けする工程を説明する図。第２実施形態の電極埋設部材を模式的に示す説明図。図５Ａは中間絶縁体を作製する工程を説明する図。図５Ｂは中間絶縁体にタングステンペーストを塗布する工程を説明する図。第３実施形態の電極埋設部材を模式的に示す説明図。図７Ａは平面電極部に開口部を形成する工程を説明する図。図７Ｂは端子接続部を形成する工程を説明する図。図７Ｃは内部電極を作製する工程を説明する図。図７Ｄは中間絶縁体を作製する工程を説明する図。図７Ｅは中間絶縁体にタングステンペーストを塗布する工程を説明する図。

［第１実施形態］
図１を参照して、本発明の第１実施形態の電極埋設部材１を説明する。第１実施形態の電極埋設部材１は、ウエハ保持装置であり、セラミックスとして酸化イットリウムを添加した窒化アルミニウムからなる板状の基材２と、基材２の表面２ａに沿って埋設された内部電極３と、内部電極３に導通する状態で基材２に埋設された導電性部材４と、を備えている。なお、電極埋設部材１の構成の明確化のため、図１～図７において図示される各構成要素はデフォルメされており、実際の寸法とは異なっている。

基材２の裏面２ｂには、導電性部材４の端面まで連通される端子穴５が形成されており、この端子穴５に少なくとも一部が配置されるようにして端子６が挿入され、端子６の一端が導電性部材４に接続されている。

図１及び図２Ｂに示すように、内部電極３は、基材２の表面２ａに沿って配置されると共に開口部７が形成された平面電極部８と、基材２の厚み方向において開口部７と重なる領域を通過しないように、平面電極部８から導電性部材４側に向って延びる部分を有し、導電性部材４に導通する端子接続部９とを備えている。

平面電極部８は、基材２の表面２ａから第１所定距離Ｈ１だけ離れて配置されると共に端子６の直径と同等の大きさの開口部７が形成されている。なお、実施形態では、平面電極部８は、基材２の表面２ａから第１所定距離Ｈ１だけ離れて配置されるとしたが、これに限定されず、基材２の表面２ａから平面電極部８までの距離が場所によってばらついたものも含んでも差し支えない。

端子接続部９は、開口部７の縁から導電性部材４側に立ち上がり、第１所定距離Ｈ１よりも表面２ａからの距離が大きい第２所定距離Ｈ２以上離れた位置で導電性部材４に導通している。さらに、端子接続部９は、平面電極部８に一体に形成され、開口部７の縁から導電性部材４側に向って延び、端子接続部９の一部は、導電性部材４の第１面４ａに対向する先端部９ａを備えている。端子接続部９の先端部９ａは、基材２の厚み方向にみて開口する先端開口部９ｂが形成されている。

基材２は、表面２ａに沿って、表面２ａと平面電極部８との間に板状に形成される板状部２ｃと、この板状部２ｃに突出するように形成された凸部２ｄとを備え、凸部２ｄ上に導電ペーストの塗布と焼成を経て形成される導体層１１を介して導電性部材４が配置されている。

基材２の表面２ａから平面電極部８の導電性部材４側の面までの距離がＨ１であり、基材２の表面２ａから先端部９ａの導電性部材４側の面までの距離がＨ２である。
また、端子接続部９は、開口部７の縁のうち異なる箇所から導電性部材４側に向って延び、同じ形状及び大きさに形成されている。

導電性部材４は、基材２の表面２ａ側に位置する第１面４ａと、基材２の裏面２ｂ側に位置する第２面４ｂとを有しており、基材２の厚み方向において開口部７に重なるように配置されていると共に内部電極３よりも裏面２ｂ側に位置している。

内部電極３と導電性部材４とは導体層１１を介して接合されている。導電性部材４と端子６とはロウ材１２を介して接合されている。

次に電極埋設部材１の製造方法について説明する。

図１～図３に示すように、電極埋設部材１の製造方法は、内部電極３を作製する工程と、中間絶縁体１３を作製する工程と、板状の成形体１４を作製する工程と、第１中間体２１を得る工程と、第２中間体２２を得る工程と、セラミックス成形体２３を作製する工程と、基材２を作製する工程と、端子穴５を加工する工程と、端子６をロウ付けする工程と、を少なくとも含む。

［切り込み７ａを形成する工程］
図２Ａ、図２Ｂに示すように、切り込み７ａを形成する工程は、内部電極３となる電極シートの開口部７となる位置に２つの直線状の切り込み７ａを交差するように形成する。なお、実施形態では、内部電極３となる電極シートに２つの直線状の切り込み７ａを形成したが、これに限定されず、内部電極３となる電極シートの開口部７となる位置に、一又は複数の曲線状の切込み７ａ、直線と曲線を組み合わせた形状の切り込み７ａを形成してもよい。

［内部電極３を作製する工程］
図２Ａ、図２Ｂに示すように、内部電極３を作製する工程は、切り込み７ａの複数の端点を結ぶ折り線に沿って内部電極３となる電極シートを変形させて端子接続部９を作製するとともに、開口部７を有する平面電極部８を作製する。開口部７の縁から延びる端子接続部を有する内部電極３を作製する。

電極シートの一例として具体的には、直径２９０ｍｍのモリブデン製のメッシュ電極を用意する。メッシュ電極は、線径がφ０．１ｍｍ、メッシュサイズが＃５０である。このメッシュ電極としての平面電極部８の想像線で示す開口部７の対角線に切り込み７ａを形成する。切り込み７ａは、１０ｍｍ角の開口部７が形成されるような切り込みである。切り込み７ａを境にして電極シートの一部を切り離し、平面電極部８から突出するようにして端子接続部９を開口部７の縁から立上げる。なお、電極シートとして、箔状の電極を用いてもよい。

さらに端子接続部９の一部を変形させることにより導電性部材４と対向することとなる先端部９ａを形成する（先端部９ａを形成する工程）ことで、内部電極３を作製する。このとき、端子接続部９の一部が中間絶縁体１３の導電性部材４側の面に配置されるように、端子接続部９の先端部の一部を変形させる。

平面電極部８から一体的に端子接続部９を形成するので、平面電極部８と端子接続部９とを別体に作製する場合に比較して、内部電極３を容易に製造することができる。

［中間絶縁体１３を作製する工程］
図２Ｃに示すように、中間絶縁体１３を作製する工程は、セラミックス粉末を成形することにより中間絶縁体１３を作製する。例えば、セラミックス粉末の成形体を加工して平行な２面を有する所定形状の中間絶縁体１３を作製する。中間絶縁体１３は、窒化アルミニウム粉末９５質量％、酸化イットリウム粉末５質量％からなる粉末混合物を、圧力１ｔｏｎ／ｃｍ^２とするＣＩＰ成形で成形し、成形体のインゴットを得て、このインゴットを機械加工により縦幅１０ｍｍ、横幅１０ｍｍ、高さ３ｍｍの角柱形状にする。

［板状の成形体１４を作製する工程］
図３Ａに示すように、板状の成形体１４を作製する工程では、セラミックス粉末を成形することにより板状の成形体１４を作製する。例えばカーボン型にセラミックス粉末を入れて押し固め、板状の成形体１４を作製する。絶縁層としての板状の成形体１４は、窒化アルミニウム粉末９５質量％、酸化イットリウム粉末５％からなる粉末混合物を得て、これをカーボン型に充填して一軸加圧処理を施すことにより得られ、直径３４０ｍｍ、厚さ５ｍｍの円盤である。

［第１中間体２１を作製する工程］
第１中間体２１を作製する工程では、中間絶縁体１３が開口部７内に配置されるように中間絶縁体１３及び内部電極３を板状の成形体１４に重ねる工程を介して第１中間体２１を得る。

［第２中間体２２を作製する工程］
第２中間体２２を作製する工程では、端子接続部９の先端部９ａと導電性部材４とをタングステンを含む導電ペースト１５を介して接触させるように第１中間体２１の中間絶縁体１３に導電性部材４を重ね、第２中間体２２を得る。導電性部材４は、タングステンペレットであり、縦幅１０ｍｍ、横幅１０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの角柱形状である。なお、導電ペーストとしては、タングステン以外にモリブデンを含む導電ペーストを用いてもよい。

［セラミックス成形体２３を作製する工程］
セラミックス成形体２３を作製する工程では、第１中間体２１を経て作製された第２中間体２２を用いて、内部電極３及び導電性部材４が埋設されたセラミックス成形体２３を作製する。第２中間体２２にセラミックス粉末を供給して当該セラミックス粉末を固め、内部電極３、中間絶縁体１３及び導電性部材４が埋設されたセラミックス成形体２３を作製する。

［基材２を作製する工程］
図３Ｂに示すように、基材２を作製する工程では、セラミックス成形体２３を焼成することによって、少なくとも板状の成形体１４に中間絶縁体１３が一体化された基材２を作製する。具体的には、セラミックス成形体２３を１０ＭＰａの圧力で、焼成温度１８００℃、焼成時間２時間でホットプレス焼成を行い、直径３４０ｍｍ、厚さ３０ｍｍのセラミックス焼結体を得る。その後、得られたセラミックス焼結体の全面に研削、研磨加工を行う。

［端子穴５を加工する工程］
端子穴５を加工する工程では、基材２の裏面２ｂから導電性部材４まで達する端子穴５を加工する。

［端子６をロウ付けする工程］
端子６をロウ付けする工程では、端子穴５に端子６に挿入して端子６を導電性部材４にロウ材１２によりロウ付けする。このようにして電極埋設部材１が作製される。導電性部材４は、直径５ｍｍ、厚さ２ｍｍのタングステン製である。また端子６は、直径５ｍｍ、長さ２００ｍｍの円柱状のＮｉ製給電端子である。ロウ材１２は、Ａｕ－Ｎｉ系のロウ材であり、電極埋設部材１を真空炉により１０５０℃に加熱することによりロウ付けする。

次に、上記構成、製造方法による作用効果を説明する。

内部電極３は、基材２の表面２ａに沿って配置されている平面電極部８と、基材２の厚み方向において開口部７と重なる領域を通過しないように、平面電極部８から導電性部材４側に向って延びる部分を有し、導電性部材４に導通する端子接続部９とを備えている。

このため、平面電極部８に直接導電性部材４を接続する場合に比較して、基材２の厚み方向に沿った端子接続部９の距離だけ、導電性部材４から基材２の表面２ａまでの距離を大きくできる。

このため、平面電極部８に直接導電性部材４が接続されている場合と比較して、導電性部材４と基材２の熱膨張係数の差に起因する応力が発生したとしても、平面電極部８よりも基材２の表面側を構成する板状部２ｃに及ぼす応力が小さくなり、板状部２ｃのクラックを抑制することができる。

詳細には、第２所定距離Ｈ２から第１所定距離Ｈ１を引いた差分だけ、導電性部材４から基材２の表面２ａまでの距離を大きくできる。このため、基材２の表面２ａから第１所定距離Ｈ１だけ離れて配置されている平面電極部８に直接導電性部材４が接続されている場合と比較して、導電性部材４と基材２の熱膨張係数の差に起因する応力が発生したとしても、平面電極部８よりも基材２の表面側を構成する板状部２ｃに及ぼす応力が小さくなり、板状部２ｃのクラックを抑制することができる。

さらに、端子接続部９は、平面電極部８に一体に形成され、開口部７の縁から導電性部材４側に向って延びているので、導電性部材４の位置を、平面電極部８から基材２の裏面２ｂ側へ離すことができる。結果、導電性部材４から基材２の表面２ａまでの距離を大きくできる。

さらには、基材２の厚み方向に沿った端子接続部９の高さを大きくすると、開口部７の面積が大きくなり、端子接続部９に囲まれた部分の基材２の体積を大きくできる。結果、導電性部材４から受ける熱サイクルによる応力を分散でき、基材２のクラックをより抑制することができる。

さらに、端子接続部９は、導電性部材４の第１面に対向するので、通電するための面積を十分に確保した上で、導電性部材４から基材２の表面２ａまでの距離を大きくできる。このため、平面電極部８に直接導電性部材４が接続されている場合と比較して、導電性部材４と基材２の熱膨張係数の差に起因する応力が発生したとしても、平面電極部８よりも基材２の表面側を構成する板状部２ｃに及ぼす応力が小さくなり、板状部２ｃのクラックを抑制することができる。

さらには、先端部９ａを有していない場合と先端部９ａを有する場合との端子接続部９の高さを等しくした際、先端部９ａを有していない場合に比較して先端部９ａを有する場合の開口部７の面積が大きくなり、端子接続部９に囲まれた部分の基材２の体積をより大きくできる。結果、導電性部材４から受ける熱サイクルによる応力をより分散でき、基材２のクラックをより抑制することができる。

さらに、開口部７の縁のうち異なる箇所から導電性部材４側に向って延びる複数の端子接続部９を備えているので、熱サイクルによって生じる応力を複数の端子接続部９が分散して受けて、基材２に生じる応力も分散させることができ、基材２のクラックを抑制することができる。

さらに、複数の端子接続部９が開口部７の縁のうち異なる箇所に同じ形状及び大きさで設けられているので、熱サイクルによって生じる応力を複数の端子接続部９が均等に分散して受けて、基材２に生じる応力も均等に分散させることができ、基材２のクラックを抑制することができる。

さらに、上記工程によれば、セラミックス成形体２３に埋設される前の内部電極３に端子接続部９を形成しているため、端子接続部９の長さを容易に調節することができ、ひいては、端子６が接続される位置を基材の表面２ａから大きく離すことができる。

さらに、上記工程によれば、セラミックス粉末による板状の成形体１４に中間絶縁体１３が一体的に形成され、中間絶縁体１３を内部電極３が覆う形状であるので、平面電極部８に直接導電性部材４が接続されている場合と比較して、導電性部材４の位置から基材載置面（表面２ａ）までの距離を大きくでき、平面電極部８に直接導電性部材４が接続されている場合と比較して板状部２ｃに及ぼす応力が小さくなり、板状部２ｃのクラックを抑制することができる。

さらに、上記工程によれば、端子接続部９を平面電極部８に一体に形成し、内部電極３を容易に作製すると共に、導電性部材４の位置から基材載置面（表面２ａ）までの距離を大きくして、よりクラックの耐性を増大させることができる。

また、中間絶縁体１３は例えばカーボン型内で板状の成形体１４の上に載せて、その上に内部電極３を載せることができ、焼成前の一体化が容易に行うことができる。

［第２実施形態］
図４を参照して、本発明の第２実施形態の電極埋設部材１を説明する。なお、第１実施形態の電極埋設部材１と同様の構成については、符号を記載して説明を省略する。

基材２は、板状部２ｃに突出するように凸部２ｄが形成され、凸部２ｄの導電性部材側の面及びこの面に繋がる側面の少なくとも一部に塗布された導電ペースト１５が焼成された１１が形成されている。導体層１１に導電性部材４が接続されている。

基材２の表面２ａから平面電極部８の導電性部材４側の面までの距離がＨ１であり、基材２の表面２ａから導体層１１の導電性部材４側の面までの距離がＨ２である。

次に電極埋設部材１の製造方法について説明する。なお、第１実施形態と同様の工程については説明を省略する。

［中間絶縁体１３を作製する工程］
図５Ａに示すように、中間絶縁体１３を作製する工程は、セラミックス粉末の成形体を加工して平行な２面を有する所定形状の中間絶縁体１３を作製する。

［第１中間体２１を作製する工程］
図５Ａ、図５Ｂに示すように、第１中間体２１を作製する工程は、開口部７内に配置されるように中間絶縁体１３を板状の成形体１４に重ねる工程と、導電性部材４及び端子接続部９と導通する導体層１１となる導電ペースト１５を中間絶縁体１３の外表面の少なくとも一部に塗布する工程とを有する。例えば、中間絶縁体１３の導電性部材４側の面１３ａ及び面１３ａに繋がる側面１３ｂの少なくとも一部にタングステンのペースト（導電ペースト１５）を塗布する。

図４、図５Ｂに示すように、第１中間体２１を得る工程では、板状の成形体１４（図３Ａ参照）に、中間絶縁体１３が開口部７内に配置された状態で中間絶縁体１３及び内部電極３を重ね、第１中間体２１を得る。端子接続部９は、先端部が曲がらずに導電性部材４側に真っすぐに延びている。

［第２中間体２２を得る工程］
第２中間体２２を得る工程では、導電ペースト１５に導電性部材４が重ねられている。

［セラミックス成形体２３を作製する工程］
セラミックス成形体２３を作製する工程では、第２中間体２２にセラミックス粉末を供給して当該セラミックス粉末を固め、内部電極３、中間絶縁体１３及び導電性部材４が埋設されたセラミックス成形体２３を作製する。

次に、上記構成、製造方法による作用効果を説明する。

上記工程によれば、導電性部材４及び端子接続部９と導通する導体層１１となる導電ペースト１５を中間絶縁体１３の外表面の少なくとも一部に塗布するので、平面電極部８に直接導電性部材４が接続されている場合と比較して、導電性部材４の位置から基材２の表面２ａまでの距離を大きくでき、板状部２ｃにおいてよりクラックの耐性を向上させることができる。また、第１実施形態と同様例えばカーボン型内での焼成前のセラミックス成形体２３の一体化を容易に行うことができる。

［第３実施形態］
図６を参照して、本発明の第３実施形態の電極埋設部材１を説明する。なお、第２実施形態の電極埋設部材１と同様の構成については、符号を記載して説明を省略する。

内部電極３は、平面電極部８と端子接続部９とが別体に形成されている。端子接続部９の平面電極部８側には、端子接続部９の一端部から突出すると共に折り曲げられた折り曲げ接続部９ｃが一体に形成され、この折り曲げ接続部９ｃが平面電極部８に接続されている。
基材２は、板状部２ｃに突出するように凸部２ｄが形成され、凸部２ｄの導電性部材側の面及びこの面に繋がる側面の少なくとも一部に塗布された導電ペースト１５が焼成された導体層１１が形成されている。導体層１１に導電性部材４が接続されている。

次に電極埋設部材１の製造方法について説明する。なお、第２実施形態と同様の工程については説明を省略する。

［内部電極３を作製する工程］
図７Ａに示すように、内部電極３を作製する工程では、平面電極部８の所定の位置に開口部７を形成する。

図７Ｂに示すように、平面電極部８とは異なる電極で開口部７の縁から立ち上がる端子接続部９を作製する。なお、実施形態では、端子接続部９を平面電極部８の開口部７の縁から立ち上げるような配置としたが、これに限定されず、端子接続部９が平面電極部８から立ち上がるように配置されていれば、開口部７の縁からずれていてもよく、さらには、端子接続部９の立ち上がり位置が開口部７よりも大きい開口部７の外側の位置であってもよい。

図７Ｃに示すように、端子接続部９を筒状に形成し、端子接続部９の一端部から突出する折り曲げ接続部９ｃを折り曲げる。折り曲げ接続部９ｃを、端子接続部９の筒状部が平面電極部８の開口部７に一致するように接続する。

［中間絶縁体１３を作製する工程］
図７Ｄに示すように、中間絶縁体１３を作製する工程は、セラミックス粉末の成形体を加工して平行な２面を有する円柱状の中間絶縁体１３を作製する。

図７Ｄ、図７Ｅに示すように、中間絶縁体１３の導電性部材４側の面１３ａ及び面１３ａに繋がる側面１３ｂの少なくとも一部にタングステンペースト（導電ペースト１５）を塗布する。

次に、上記構成、製造方法による作用効果を説明する。

上記工程によれば、端子接続部９を平面電極部８と別体にすることで、端子接続部９を基材２の厚み方向に長く形成して、導電性部材４の位置から基材載置面（表面２ａ）までの距離を大きくでき、導電性部材４が基材２の表面２ａから第１所定距離Ｈ１だけ離れて配置されている場合と比較して平面電極部８よりも基材２の表面２ａ側を構成する絶縁層（板状部２ｃ）に及ぼす応力が小さくなり、基材２の表面２ａ側の絶縁層のクラックを抑制することができる。

なお、実施形態では、切り込み７ａをクロスするように形成して開口部７を円形状としたが、これに限定されず、切り込み７ａを円弧状や、１辺が抜けた矩形状に形成し、端子接続部を開口部７の縁から立ち上げてもよく、開口部７及び端子接続部９の形状は問わない。

１電極埋設部材
２基材
２ａ表面
２ｂ裏面
３内部電極
４導電性部材
５端子穴
６端子
７開口部
７ａ切込み
８平面電極部
９端子接続部
９ａ先端部
９ｃ折り曲げ接続部
１３中間絶縁体
１３ａ面
１３ｂ側面
１４板状の成形体
２１第１中間体
２２第２中間体
２３セラミックス成形体

Claims

表面及び裏面を有し、セラミックスからなる板状の基材と、
前記基材に埋設され、開口部が形成された内部電極と、
前記内部電極に導通する状態で前記基材に埋設され、前記基材の厚み方向において前記
開口部に重なるように前記内部電極よりも前記裏面側に位置する導電性部材と、
前記基材の裏面から前記導電性部材の端面まで連通している端子穴と、
前記端子穴に少なくとも一部が配置され、前記導電性部材に接続される端子と、
を備えた電極埋設部材であって、
前記内部電極は、
前記基材の表面に沿って配置されると共に前記開口部が形成された平面電極部と、
前記基材の厚み方向において前記開口部と重なる領域を通過しないように、前記平面電極部から前記導電性部材側に向って延びる部分を有し、前記導電性部材に導通する端子接続部と、
を備えていることを特徴とする電極埋設部材。
請求項１に記載の電極埋設部材であって、
前記端子接続部は、前記平面電極部に一体に形成され、前記開口部の縁から前記導電性部材側に向って延びていることを特徴とする電極埋設部材。
請求項１又は請求項２に記載の電極埋設部材であって、
前記導電性部材は、前記基材の表面側に位置する第１面と、前記基材の裏面側に位置する第２面とを有し、
前記端子接続部の一部は、前記第１面に対向する先端部を備えていることを特徴とする電極埋設部材。
請求項２又は請求項３に記載の電極埋設部材であって、
前記開口部の縁のうち異なる箇所から導電性部材側に向って延びる複数の前記端子接続部を備えていることを特徴とする電極埋設部材。
請求項２～請求項４のいずれか１項に記載の電極埋設部材であって、
前記開口部の縁のうち異なる箇所に同じ形状及び大きさで設けられている複数の前記端子接続部を備えていることを特徴とする電極埋設部材。
請求項１に記載の電極埋設部材の製造方法であって、
前記内部電極となる電極シートの前記開口部となる位置に切り込みを形成する工程と、
前記切り込みの複数の端点を結ぶ折り線に沿って前記電極シートを変形させることにより前記開口部を有する前記平面電極部と、前記開口部の縁から延びる前記端子接続部を有する前記内部電極を作製する工程と、
セラミックス粉末を成形することにより板状の成形体を作製する工程と、
前記板状の成形体に、前記内部電極を重ねることにより、第１中間体を作製する工程と、
前記第１中間体を用いて、前記内部電極及び前記導電性部材が埋設されたセラミックス成形体を作製する工程と、
前記セラミックス成形体を焼成することによって、前記基材を作製する工程と、
を有することを特徴とする電極埋設部材の製造方法。
請求項６に記載の電極埋設部材の製造方法であって、
セラミックス粉末を成形することにより中間絶縁体を作製する工程を備え、
前記第１中間体を作製する工程は、前記開口部内に配置されるように前記中間絶縁体を前記板状の成形体に重ねる工程を含み、
前記内部電極を作製する工程は、前記端子接続部の一部を変形させることにより前記導電性部材と対向することとなる前記端子接続部の先端部を形成する工程を含むことを特徴とする電極埋設部材の製造方法。
請求項６又は請求項７に記載の電極埋設部材の製造方法であって、
セラミックス粉末を成形することにより中間絶縁体を作製する工程を備え、
前記第１中間体を作製する工程は、前記開口部内に配置されるように前記中間絶縁体を前記板状の成形体に重ねる工程と、前記導電性部材及び前記端子接続部と導通する導体層となる導電ペーストを前記中間絶縁体の外表面の少なくとも一部に塗布する工程とを有することを特徴とする電極埋設部材の製造方法。
請求項１に記載の電極埋設部材の製造方法であって、
前記開口部が形成された前記平面電極部に、前記平面電極部とは別体に設けられた前記端子接続部の一部が折り曲げられた折り曲げ接続部を重ねて前記内部電極を作製する工程と、
セラミックス粉末を成形することにより板状の成形体を作製する工程と、
前記板状の成形体に前記内部電極を重ねることにより第１中間体を作製する工程と、
前記第１中間体を用いて、前記内部電極及び前記導電性部材が埋設されたセラミックス成形体を作製する工程と、
前記セラミックス成形体を焼成することによって、前記基材を作製する工程と、
を有することを特徴とする電極埋設部材の製造方法。