JPH08255679A - 板状セラミックヒータ及びその製造方法 - Google Patents
板状セラミックヒータ及びその製造方法Info
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- JPH08255679A JPH08255679A JP10108096A JP10108096A JPH08255679A JP H08255679 A JPH08255679 A JP H08255679A JP 10108096 A JP10108096 A JP 10108096A JP 10108096 A JP10108096 A JP 10108096A JP H08255679 A JPH08255679 A JP H08255679A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 導電性発熱層を第１のセラミック基体と第２
のセラミック基体により挟んだ板状セラミックヒータで
あっても、セラミック基体どうしの剥がれがなく、かつ
セラミック基体と導電性発熱層との剥がれが生じない、
信頼性の高い長寿命のセラミックヒータを提供する。 【解決手段】 電気絶縁性セラミック材料よりなる第１
のセラミック基体１１と第１のセラミック基体１１と同
じセラミック材料よりなる第２のセラミック基体１３
と、第１のセラミック基体１１と第２のセラミック基体
１３との間に挟まれ、第１のセラミック材料と同じセラ
ミック材料が混合された導電性発熱層とからなる板状セ
ラミックヒータとすることにより、長寿命の板状セラミ
ックヒータを提供することができる。
のセラミック基体により挟んだ板状セラミックヒータで
あっても、セラミック基体どうしの剥がれがなく、かつ
セラミック基体と導電性発熱層との剥がれが生じない、
信頼性の高い長寿命のセラミックヒータを提供する。 【解決手段】 電気絶縁性セラミック材料よりなる第１
のセラミック基体１１と第１のセラミック基体１１と同
じセラミック材料よりなる第２のセラミック基体１３
と、第１のセラミック基体１１と第２のセラミック基体
１３との間に挟まれ、第１のセラミック材料と同じセラ
ミック材料が混合された導電性発熱層とからなる板状セ
ラミックヒータとすることにより、長寿命の板状セラミ
ックヒータを提供することができる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば酸素濃度検
出装置を構成する固体電解質素子のようなセンサ類の検
出部分を所定温度状態に設定する等のように、特定され
る箇所の加熱制御のために利用される板状セラミックヒ
ータ及びその製造方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来より、セラミックヒータとしては、
円柱形状のセラミックヒータと板状のセラミックヒータ
が存在している。円柱状のセラミックヒータとしては、
例えば、特開昭５９−９１３５７号公報に示されるセラ
ミックヒータがあり、板状のセラミックヒータとして
は、例えば、特開昭５２−４１８５６号公報のようなセ
ラミック面発熱体がある。 【０００３】特に、このセラミック面発熱体は、絶縁性
セラミック材料を型内に詰め込み、その上に、この絶縁
性セラミック材料を含む導電性材料を薄層になるように
充填し、その後、さらに、絶縁性セラミック材料を導電
性材料の上に充填した後、加圧焼結することによって、
得られるものである。即ち、このセラミック面発熱体
は、セラミック基体の一面に導電性発熱層が形成されて
いるものである。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、板状の
セラミックヒータには、以下のような板状セラミックヒ
ータ特有の問題を有している。即ち、特開昭５９−９１
３５７号公報に示されるような円柱状セラミックヒータ
においては、円柱状セラミック基体に板状のセラミック
基体を巻き付けるような構成としているため、円柱状セ
ラミック基体と板状セラミック基体との「ずれ」を生じ
させる自由端（板状セラミック基体の外周縁）は、円柱
状セラミック基体の両端部のみに存在しているにずきな
い。そのため、円柱状セラミックヒータを一体焼結した
時や導電性発熱層の加熱時には、円柱状セラミックヒー
タの歪みという問題がほとんど生じないのである。その
ため、円柱状セラミック基体，導電性発熱層及び板状セ
ラミック基体どうしの接合強度を十分強固にする必要性
が生じなかった。 【０００５】それに対して、板状のセラミックヒータで
は、水平方向には、絶縁性セラミックのみまたは導電性
セラミックのみが存在しているのに対して、厚み方向に
は、絶縁性セラミックと導電性セラミックとが存在して
おり、水平方向と厚み方向とでは、その材質が異なる。
さらに、セラミック基体どうしの「ずれ」を生じさせる
ような自由端（板状セラミック基体の外周縁）は、板状
のセラミック基体の全周にわたって存在しており、円柱
状セラミックヒータと比べて、はるかに容易に歪みが生
じてしまうという問題が存在するのである。 【０００６】そのため、特開昭５２−４１８５６号公報
に開示される如き、薄層の導電性発熱層の上下面にセラ
ミック基体が設けられているような構成では、例え、導
電性発熱層中に、セラミック基体を構成する絶縁性セラ
ミック材料が含まれていたとしても、導電性発熱層とセ
ラミック基体との熱膨張率が異なるため、結局、導電性
発熱層とセラミック基体との接合性が十分でないことか
ら、板状セラミックヒータに起因する一体焼成時の歪み
の発生や導電性発熱層の発熱時による歪みの発生によっ
て、導電性発熱層とセラミック基体とが容易に剥離して
しまうという問題が生じてしまうのである。 【０００７】 【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、耐
熱電気絶縁性のセラミック粉末を材料として構成された
板状の第１のセラミック基体と、前記第１のセラミック
基体を構成するセラミック材料と同じセラミック材料の
粉末及び電気導電性材料の粉末を混合した材料を、前記
第１のセラミック基体の表面に所定のパターンをもって
部分的に形成してなる導電性発熱層と、前記導電性発熱
層を挟んで前記第１のセラミック基体に積層され、該第
１のセラミック基体を構成するセラミック材料と同じセ
ラミック材料によって構成された板状の第２のセラミッ
ク基体とを具備し、前記第１のセラミック基体は、前記
導電性発熱層が形成されていない部分を介して前記第２
のセラミック基体に接触しており、前記第１のセラミッ
ク基体、前記導電性発熱層、及び前記第２のセラミック
基体が、焼結により一体化して構成されることによっ
て、板状の前記第１のセラミック基体と、板状の前記第
２のセラミック基体との間には、実質的に前記導電性発
熱層のみが介在されている板状セラミックヒータを提供
するものである。 【０００８】また、耐熱電気絶縁性のセラミック粉末及
び有機バインダーを含む未焼結の板状の第１のセラミッ
ク基体と、前記セラミック基体を構成するセラミック材
料と同じセラミック材料の粉末及び電気導電性材料の粉
末を混合してなるペースト状の導電性発熱材料と、前記
第１のセラミック基体を構成するセラミック材料と同じ
セラミック材料及び有機バインダーを含む未焼結の板状
の第２のセラミック基体とを予め準備すること、前記第
１のセラミック基体の表面に、前記ペースト状の導電性
発熱材料を所定のパターンで部分的に層状形成するこ
と、前記導電性発熱層を挟んで前記第１のセラミック基
体の表面に前記第２のセラミック基体を積層して積層体
を構成すること、前記積層体に対してその積層方向に加
圧して前記導電性発熱層を間に挟んだ状態で前記第１の
セラミック基体の該導電性発熱層が形成されていない部
分と前記第２のセラミック基体とを接触させること、前
記積層体を一体に焼結することによって、板状の前記第
１のセラミック基体と、板状の前記第２のセラミック基
体との間には、実質的に前記導電性発熱層のみが介在さ
れている板状セラミックヒータの製造方法を提供するも
のである。 【０００９】 【作用】本発明によれば、板状の第１及び第２のセラミ
ック基体は互いに同じセラミック材料で構成されている
だけでなく、導電性発熱層が第１のセラミック基体の表
面に所定のパターンをもって部分的に形成されているの
で、第１のセラミック基体の導電性発熱層が形成されて
いない部分と前記第２のセラミック基体とが接触して一
体に焼結することができる。そのため、板状の第１及び
第２のセラミック基体はその間に導電性発熱層を挟みな
がらも互いに確実に結合して、板状セラミックヒータに
見られる歪みの発生による第１のセラミック基体と第２
のセラミック基体との剥離を回避することができる。 【００１０】更には、導電性発熱層も両セラミック基体
と同じセラミック材料を用いて構成されているため、該
発熱層と両セラミック基体との結合も強固になり、板状
セラミックヒータの一体焼成時や導電性発熱層の発熱時
にみられる歪みの発生による該発熱層と両セラミック基
体との剥離を回避することができる。 【００１１】 【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
一実施例を説明する。図１は、板状のセラミックヒータ
の断面構造を示すもので、板状の第１のセラミック基体
１１の表面上に導電性発熱層１２を抵抗体パターンとし
て形成し、導電性発熱層１２のみを被覆する状態で第２
のセラミック基体１３を積層設定して構成されているも
のである。 【００１２】ここで、上記第１および第２のセラミック
基体１１及び１３は、耐熱性が良好で且つ電気絶縁性の
良好なアルミナ、ベリリア等のセラミック原料を調合粉
砕し、これに有機質バインダーを添加してこれを混練し
た後加熱圧延してシート状に構成される。又、この第１
及び第２の基体１１と１３との間に設定される導電性発
熱層１２は、白金、タングステン等の高融点金属材料の
粉末と上記基体１１、１３を構成するセラミック材料と
同じセラミック粉末を混合したペーストによって構成さ
れるものであって、この抵抗体となるペーストは特開昭
５５−１４１０８５号公報に示されるようにして構成さ
れる。そして、この金属ペーストは上記第１のセラミッ
ク基体１１の表面に対して、所定の抵抗値が得られるよ
うに厚さ、形状等を調節設定して印刷、塗布等の手段で
抵抗体パターンとして部分的に形成する。このように抵
抗体パターンの形成された第１のセラミック基体１１の
パターン面には、上記発熱抵抗体パターンが露出されな
いように第２のセラミック基体１３を積層設定し、加熱
圧着又は有機バインダーを用いて接着した後、一体焼成
して上記板状セラミックヒータが構成されるものであ
る。 【００１３】図２乃至図５は、上記のように構成される
セラミックヒータを、その製造過程に従って、より詳細
に説明するもので、まず図２に示す第１のセラミック基
体１１は、α−Ａｌ2Ｏ3を主成分とする数％のＳｉＯ2
およびＭｇＯを含有したセラミック材料を、有機バイン
ダーや可塑剤と共に混合してシート状に成形して構成し
たものである。 【００１４】このように構成される第１のセラミック基
体１１の表面上に対しては、図３に断面として示すよう
に導電性発熱層１２を形成するものであるが、この発熱
層１２を構成する材料は、白金粉９０％（重量比）に対
してα−Ａｌ2Ｏ3の粉末１０％を混合し、この混合粉末
を有機バインダー及び溶媒と混ぜてペースト状にされる
ものである。そして、このペースト状材料をスクリーン
印刷手段によって上記第１の基体１１の表面上に塗布設
定してパターンを形成するもので、このパターンにあっ
ては折曲した線状の発熱部１２ａ及び基体１１の１つの
縁部分に並べて設定される導出端子部１２ｂ及び１２ｃ
が設定されるようになっている。 【００１５】このように導電性発熱層１２の形成された
第１のセラミック基体１１に対しては、図４に示すよう
に、上記第１のセラミック基体１１と同材質の第２のセ
ラミック基体１３を積層設定するもので、この第１及び
第２のセラミック基体１１及び１３は加圧圧着によっ
て、実質的に導電性発熱層１２のみを間に挟んだ状態で
第１のセラミック基体１１の内、該発熱層１２が形成さ
れていない部分を介して一体に接着する。そして、この
サンドイッチ状に接着設定された第１及び第２のセラミ
ック基体１１及び１３は、大気雰囲気中において１６０
０℃の温度で焼成し、一体に焼結される。この場合、第
２のセラミック基体１３は第１のセラミック基体１１よ
りも長さ方向において少し小さい状態に構成し、互いに
積層設定したときに第１のセラミック基体１１に対して
形成した導電性発熱層１２の端子部１２ｂ及び１３ｃ
が、重ねられた第２のセラミック基体１３の縁部分から
露出設定されるようにする。 【００１６】図５は、この第１及び第２のセラミック基
体１１及び１３が一体に焼結された状態を示しているも
ので、発熱層１２の端子部１２ｂ及び１２ｃに対してニ
ッケルによるリード線１４ａ、１４ｂを銀ローによって
取り付け設定してなる。即ち、このように構成される板
状セラミックヒータにあっては、図１に示されているよ
うに、導電性発熱層１２の中のセラミック材料が第１及
び第２のセラミック基体１１及び１３と焼結一体化する
状態となるものであり、互いにかみ合うような状態で強
固に接着される状態となる。従って、セラミック基体１
１、１３から導電性発熱層１２が剥離するようなことが
ないものであり、長期間にわたる高温状態で使用に耐え
ることが出来るようになるものである。 【００１７】図６は上記のように構成される板状セラミ
ックヒータの耐久テストの結果を示しているもので、こ
のテストには図２乃至図５で示したような方法で１．０
Ωの抵抗値の板状セラミックヒータを製造して、このヒ
ータに対して１０Ｖの直流電圧を印加設定して、その抵
抗値の経時変化状態をみたものである。即ち、この図に
おいて、実線は上記実施例のようにして製造された板状
セラミックヒータであり、破線は導電性発熱層に対して
セラミック材料を混合しない製作した従来型のヒータの
場合を示している。 【００１８】即ち、従来型のセラミックヒータにあって
は、導電後６００時間程度で断線しているものであり、
この場合の発熱層の状態を観察すると、発熱抵抗層がセ
ラミック基体から剥離してしまっていた。これに対し
て、上記実施例に係る製品は１０００時間通電した状態
であっても、実質的な抵抗値の変化はなく、導電性発熱
層１２の剥離も発生していないものである。 【００１９】上記実施例によれば、第１のセラミック基
体と第２のセラミック基体との間には、導電性発熱層の
みが介在されている板状セラミックヒータとしたが、本
願発明はこれに限られるものでなく、第１のセラミック
基体と第２のセラミック基体との基端部にリード線が介
在された板状セラミックヒータであってもよく、本願発
明では、実質的に第１のセラミック基体と第２のセラミ
ック基体との間に、導電性発熱層のみが介在されておれ
ばよい。 【００２０】 【発明の効果】従って、信頼性の高い長寿命の板状のセ
ラミックヒータを提供することができる。
出装置を構成する固体電解質素子のようなセンサ類の検
出部分を所定温度状態に設定する等のように、特定され
る箇所の加熱制御のために利用される板状セラミックヒ
ータ及びその製造方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来より、セラミックヒータとしては、
円柱形状のセラミックヒータと板状のセラミックヒータ
が存在している。円柱状のセラミックヒータとしては、
例えば、特開昭５９−９１３５７号公報に示されるセラ
ミックヒータがあり、板状のセラミックヒータとして
は、例えば、特開昭５２−４１８５６号公報のようなセ
ラミック面発熱体がある。 【０００３】特に、このセラミック面発熱体は、絶縁性
セラミック材料を型内に詰め込み、その上に、この絶縁
性セラミック材料を含む導電性材料を薄層になるように
充填し、その後、さらに、絶縁性セラミック材料を導電
性材料の上に充填した後、加圧焼結することによって、
得られるものである。即ち、このセラミック面発熱体
は、セラミック基体の一面に導電性発熱層が形成されて
いるものである。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、板状の
セラミックヒータには、以下のような板状セラミックヒ
ータ特有の問題を有している。即ち、特開昭５９−９１
３５７号公報に示されるような円柱状セラミックヒータ
においては、円柱状セラミック基体に板状のセラミック
基体を巻き付けるような構成としているため、円柱状セ
ラミック基体と板状セラミック基体との「ずれ」を生じ
させる自由端（板状セラミック基体の外周縁）は、円柱
状セラミック基体の両端部のみに存在しているにずきな
い。そのため、円柱状セラミックヒータを一体焼結した
時や導電性発熱層の加熱時には、円柱状セラミックヒー
タの歪みという問題がほとんど生じないのである。その
ため、円柱状セラミック基体，導電性発熱層及び板状セ
ラミック基体どうしの接合強度を十分強固にする必要性
が生じなかった。 【０００５】それに対して、板状のセラミックヒータで
は、水平方向には、絶縁性セラミックのみまたは導電性
セラミックのみが存在しているのに対して、厚み方向に
は、絶縁性セラミックと導電性セラミックとが存在して
おり、水平方向と厚み方向とでは、その材質が異なる。
さらに、セラミック基体どうしの「ずれ」を生じさせる
ような自由端（板状セラミック基体の外周縁）は、板状
のセラミック基体の全周にわたって存在しており、円柱
状セラミックヒータと比べて、はるかに容易に歪みが生
じてしまうという問題が存在するのである。 【０００６】そのため、特開昭５２−４１８５６号公報
に開示される如き、薄層の導電性発熱層の上下面にセラ
ミック基体が設けられているような構成では、例え、導
電性発熱層中に、セラミック基体を構成する絶縁性セラ
ミック材料が含まれていたとしても、導電性発熱層とセ
ラミック基体との熱膨張率が異なるため、結局、導電性
発熱層とセラミック基体との接合性が十分でないことか
ら、板状セラミックヒータに起因する一体焼成時の歪み
の発生や導電性発熱層の発熱時による歪みの発生によっ
て、導電性発熱層とセラミック基体とが容易に剥離して
しまうという問題が生じてしまうのである。 【０００７】 【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、耐
熱電気絶縁性のセラミック粉末を材料として構成された
板状の第１のセラミック基体と、前記第１のセラミック
基体を構成するセラミック材料と同じセラミック材料の
粉末及び電気導電性材料の粉末を混合した材料を、前記
第１のセラミック基体の表面に所定のパターンをもって
部分的に形成してなる導電性発熱層と、前記導電性発熱
層を挟んで前記第１のセラミック基体に積層され、該第
１のセラミック基体を構成するセラミック材料と同じセ
ラミック材料によって構成された板状の第２のセラミッ
ク基体とを具備し、前記第１のセラミック基体は、前記
導電性発熱層が形成されていない部分を介して前記第２
のセラミック基体に接触しており、前記第１のセラミッ
ク基体、前記導電性発熱層、及び前記第２のセラミック
基体が、焼結により一体化して構成されることによっ
て、板状の前記第１のセラミック基体と、板状の前記第
２のセラミック基体との間には、実質的に前記導電性発
熱層のみが介在されている板状セラミックヒータを提供
するものである。 【０００８】また、耐熱電気絶縁性のセラミック粉末及
び有機バインダーを含む未焼結の板状の第１のセラミッ
ク基体と、前記セラミック基体を構成するセラミック材
料と同じセラミック材料の粉末及び電気導電性材料の粉
末を混合してなるペースト状の導電性発熱材料と、前記
第１のセラミック基体を構成するセラミック材料と同じ
セラミック材料及び有機バインダーを含む未焼結の板状
の第２のセラミック基体とを予め準備すること、前記第
１のセラミック基体の表面に、前記ペースト状の導電性
発熱材料を所定のパターンで部分的に層状形成するこ
と、前記導電性発熱層を挟んで前記第１のセラミック基
体の表面に前記第２のセラミック基体を積層して積層体
を構成すること、前記積層体に対してその積層方向に加
圧して前記導電性発熱層を間に挟んだ状態で前記第１の
セラミック基体の該導電性発熱層が形成されていない部
分と前記第２のセラミック基体とを接触させること、前
記積層体を一体に焼結することによって、板状の前記第
１のセラミック基体と、板状の前記第２のセラミック基
体との間には、実質的に前記導電性発熱層のみが介在さ
れている板状セラミックヒータの製造方法を提供するも
のである。 【０００９】 【作用】本発明によれば、板状の第１及び第２のセラミ
ック基体は互いに同じセラミック材料で構成されている
だけでなく、導電性発熱層が第１のセラミック基体の表
面に所定のパターンをもって部分的に形成されているの
で、第１のセラミック基体の導電性発熱層が形成されて
いない部分と前記第２のセラミック基体とが接触して一
体に焼結することができる。そのため、板状の第１及び
第２のセラミック基体はその間に導電性発熱層を挟みな
がらも互いに確実に結合して、板状セラミックヒータに
見られる歪みの発生による第１のセラミック基体と第２
のセラミック基体との剥離を回避することができる。 【００１０】更には、導電性発熱層も両セラミック基体
と同じセラミック材料を用いて構成されているため、該
発熱層と両セラミック基体との結合も強固になり、板状
セラミックヒータの一体焼成時や導電性発熱層の発熱時
にみられる歪みの発生による該発熱層と両セラミック基
体との剥離を回避することができる。 【００１１】 【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
一実施例を説明する。図１は、板状のセラミックヒータ
の断面構造を示すもので、板状の第１のセラミック基体
１１の表面上に導電性発熱層１２を抵抗体パターンとし
て形成し、導電性発熱層１２のみを被覆する状態で第２
のセラミック基体１３を積層設定して構成されているも
のである。 【００１２】ここで、上記第１および第２のセラミック
基体１１及び１３は、耐熱性が良好で且つ電気絶縁性の
良好なアルミナ、ベリリア等のセラミック原料を調合粉
砕し、これに有機質バインダーを添加してこれを混練し
た後加熱圧延してシート状に構成される。又、この第１
及び第２の基体１１と１３との間に設定される導電性発
熱層１２は、白金、タングステン等の高融点金属材料の
粉末と上記基体１１、１３を構成するセラミック材料と
同じセラミック粉末を混合したペーストによって構成さ
れるものであって、この抵抗体となるペーストは特開昭
５５−１４１０８５号公報に示されるようにして構成さ
れる。そして、この金属ペーストは上記第１のセラミッ
ク基体１１の表面に対して、所定の抵抗値が得られるよ
うに厚さ、形状等を調節設定して印刷、塗布等の手段で
抵抗体パターンとして部分的に形成する。このように抵
抗体パターンの形成された第１のセラミック基体１１の
パターン面には、上記発熱抵抗体パターンが露出されな
いように第２のセラミック基体１３を積層設定し、加熱
圧着又は有機バインダーを用いて接着した後、一体焼成
して上記板状セラミックヒータが構成されるものであ
る。 【００１３】図２乃至図５は、上記のように構成される
セラミックヒータを、その製造過程に従って、より詳細
に説明するもので、まず図２に示す第１のセラミック基
体１１は、α−Ａｌ2Ｏ3を主成分とする数％のＳｉＯ2
およびＭｇＯを含有したセラミック材料を、有機バイン
ダーや可塑剤と共に混合してシート状に成形して構成し
たものである。 【００１４】このように構成される第１のセラミック基
体１１の表面上に対しては、図３に断面として示すよう
に導電性発熱層１２を形成するものであるが、この発熱
層１２を構成する材料は、白金粉９０％（重量比）に対
してα−Ａｌ2Ｏ3の粉末１０％を混合し、この混合粉末
を有機バインダー及び溶媒と混ぜてペースト状にされる
ものである。そして、このペースト状材料をスクリーン
印刷手段によって上記第１の基体１１の表面上に塗布設
定してパターンを形成するもので、このパターンにあっ
ては折曲した線状の発熱部１２ａ及び基体１１の１つの
縁部分に並べて設定される導出端子部１２ｂ及び１２ｃ
が設定されるようになっている。 【００１５】このように導電性発熱層１２の形成された
第１のセラミック基体１１に対しては、図４に示すよう
に、上記第１のセラミック基体１１と同材質の第２のセ
ラミック基体１３を積層設定するもので、この第１及び
第２のセラミック基体１１及び１３は加圧圧着によっ
て、実質的に導電性発熱層１２のみを間に挟んだ状態で
第１のセラミック基体１１の内、該発熱層１２が形成さ
れていない部分を介して一体に接着する。そして、この
サンドイッチ状に接着設定された第１及び第２のセラミ
ック基体１１及び１３は、大気雰囲気中において１６０
０℃の温度で焼成し、一体に焼結される。この場合、第
２のセラミック基体１３は第１のセラミック基体１１よ
りも長さ方向において少し小さい状態に構成し、互いに
積層設定したときに第１のセラミック基体１１に対して
形成した導電性発熱層１２の端子部１２ｂ及び１３ｃ
が、重ねられた第２のセラミック基体１３の縁部分から
露出設定されるようにする。 【００１６】図５は、この第１及び第２のセラミック基
体１１及び１３が一体に焼結された状態を示しているも
ので、発熱層１２の端子部１２ｂ及び１２ｃに対してニ
ッケルによるリード線１４ａ、１４ｂを銀ローによって
取り付け設定してなる。即ち、このように構成される板
状セラミックヒータにあっては、図１に示されているよ
うに、導電性発熱層１２の中のセラミック材料が第１及
び第２のセラミック基体１１及び１３と焼結一体化する
状態となるものであり、互いにかみ合うような状態で強
固に接着される状態となる。従って、セラミック基体１
１、１３から導電性発熱層１２が剥離するようなことが
ないものであり、長期間にわたる高温状態で使用に耐え
ることが出来るようになるものである。 【００１７】図６は上記のように構成される板状セラミ
ックヒータの耐久テストの結果を示しているもので、こ
のテストには図２乃至図５で示したような方法で１．０
Ωの抵抗値の板状セラミックヒータを製造して、このヒ
ータに対して１０Ｖの直流電圧を印加設定して、その抵
抗値の経時変化状態をみたものである。即ち、この図に
おいて、実線は上記実施例のようにして製造された板状
セラミックヒータであり、破線は導電性発熱層に対して
セラミック材料を混合しない製作した従来型のヒータの
場合を示している。 【００１８】即ち、従来型のセラミックヒータにあって
は、導電後６００時間程度で断線しているものであり、
この場合の発熱層の状態を観察すると、発熱抵抗層がセ
ラミック基体から剥離してしまっていた。これに対し
て、上記実施例に係る製品は１０００時間通電した状態
であっても、実質的な抵抗値の変化はなく、導電性発熱
層１２の剥離も発生していないものである。 【００１９】上記実施例によれば、第１のセラミック基
体と第２のセラミック基体との間には、導電性発熱層の
みが介在されている板状セラミックヒータとしたが、本
願発明はこれに限られるものでなく、第１のセラミック
基体と第２のセラミック基体との基端部にリード線が介
在された板状セラミックヒータであってもよく、本願発
明では、実質的に第１のセラミック基体と第２のセラミ
ック基体との間に、導電性発熱層のみが介在されておれ
ばよい。 【００２０】 【発明の効果】従って、信頼性の高い長寿命の板状のセ
ラミックヒータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施例に係るセラミックヒ
ータの断面構造を示す図。 【図２】図２は、図１に示したヒータを製造過程に従っ
て説明する図。 【図３】図３は、図１に示したヒータを製造過程に従っ
て説明する図。 【図４】図４は、図１に示したヒータを製造過程に従っ
て説明する図。 【図５】図５は、図１に示したヒータを製造過程に従っ
て説明する図。 【図６】図６は上記ヒータの耐久性を従来と対比して説
明する図。 【符号の説明】 １１、１３ セラミック基体 １２ 導電性発熱層。
ータの断面構造を示す図。 【図２】図２は、図１に示したヒータを製造過程に従っ
て説明する図。 【図３】図３は、図１に示したヒータを製造過程に従っ
て説明する図。 【図４】図４は、図１に示したヒータを製造過程に従っ
て説明する図。 【図５】図５は、図１に示したヒータを製造過程に従っ
て説明する図。 【図６】図６は上記ヒータの耐久性を従来と対比して説
明する図。 【符号の説明】 １１、１３ セラミック基体 １２ 導電性発熱層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）耐熱電気絶縁性のセラミック粉末を材料として構
成された板状の第１のセラミック基体と、 前記第１のセラミック基体を構成するセラミック材料と
同じセラミック材料の粉末及び電気導電性材料の粉末を
混合した材料を、前記第１のセラミック基体の表面に所
定のパターンをもって部分的に形成してなる導電性発熱
層と、 前記導電性発熱層を挟んで前記第１のセラミック基体上
に積層され、該第１のセラミック基体を構成するセラミ
ック材料と同じセラミック材料によって構成された板状
の第２のセラミック基体とを具備し、 前記第１のセラミック基体は、前記導電性発熱層が形成
されていない部分を介して前記第２のセラミック基体に
接触しており、 前記第１のセラミック基体、前記導電性発熱層、及び前
記第２のセラミック基体が、焼結により一体化して構成
されることによって、 板状の前記第１のセラミック基体と、板状の前記第２の
セラミック基体との間には、実質的に前記導電性発熱層
のみが介在されていることを特徴とする板状セラミック
ヒータ。 （２）前記第１及び第２のセラミック基体ならびに前記
導電性発熱層のセラミック材料はα−アルミナであり、
前記導電性発熱層の電気導電性材料は白金であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の板状セラミック
ヒータ。 （３）前記導電性発熱層は第１のセラミック基体に対し
て折曲した線状のパターンに形成されていることを特徴
とする特許請求の範囲第１項乃至第２項何れか記載の板
状セラミックヒータ。 （４）耐熱電気絶縁性のセラミック粉末及び有機バイン
ダーを含む未焼結の板状の第１のセラミック基体と、 前記第１のセラミック基体を構成するセラミック材料と
同じセラミック材料の粉末及び電気導電性材料の粉末を
混合してなるペースト状の導電性発熱材料と、 前記第１のセラミック基体を構成するセラミック材料と
同じセラミック材料及び有機バインダーを含む未焼結の
板状の第２のセラミック基体とを予め準備すること、 前記第１のセラミック基体の表面に、前記ペースト状の
導電性発熱材料を所定のパターンで部分的に層状形成す
ること、 前記導電性発熱層を挟んで前記第１のセラミック基体の
表面に前記第２のセラミック基体を積層して積層体を構
成すること、 前記積層体に対してその積層方向に加圧して前記導電性
発熱層を間に挟んだ状態で前記第１のセラミック基体の
該導電性発熱層が形成されていない部分と前記第２のセ
ラミック基体とを接触させること、 前記積層体を一体に焼結することによって、 板状の前記第１のセラミック基体と、板状の前記第２の
セラミック基体との間には、実質的に前記導電性発熱層
のみが介在されていることを特徴とする板状セラミック
ヒータの製造方法。 （５）前記第１及び第２のセラミック基体ならびに前記
導電性発熱層のセラミック材料はα−アルミナであり、
前記導電性発熱層の電気導電材料は白金であることを特
徴とする特許請求の範囲第４項記載の板状セラミックヒ
ータの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8101080A JP2663935B2 (ja) | 1996-04-23 | 1996-04-23 | 板状セラミックヒータ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8101080A JP2663935B2 (ja) | 1996-04-23 | 1996-04-23 | 板状セラミックヒータ及びその製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59147381A Division JPH0763027B2 (ja) | 1984-07-16 | 1984-07-16 | セラミックヒータ及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08255679A true JPH08255679A (ja) | 1996-10-01 |
| JP2663935B2 JP2663935B2 (ja) | 1997-10-15 |
Family
ID=14291131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8101080A Expired - Lifetime JP2663935B2 (ja) | 1996-04-23 | 1996-04-23 | 板状セラミックヒータ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2663935B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| GB2442890A (en) * | 2004-06-25 | 2008-04-16 | Kyocera Corp | A method of manufacturing a ceramic heater |
| US20170295612A1 (en) * | 2016-04-07 | 2017-10-12 | Materion Corporation | Beryllium oxide integral resistance heaters |
| JP2018504736A (ja) * | 2016-01-06 | 2018-02-15 | 広東天物新材料科技有限公司 | 両面に高熱伝導能力がある厚膜発熱体 |
| CN108887744A (zh) * | 2018-08-06 | 2018-11-27 | 云南中烟工业有限责任公司 | 一种新型卷烟复合发热元件 |
Citations (1)
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| JPH0763027A (ja) * | 1993-08-25 | 1995-03-07 | Nissan Motor Co Ltd | エンジンのチェーン駆動装置 |
-
1996
- 1996-04-23 JP JP8101080A patent/JP2663935B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN108887744A (zh) * | 2018-08-06 | 2018-11-27 | 云南中烟工业有限责任公司 | 一种新型卷烟复合发热元件 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2663935B2 (ja) | 1997-10-15 |
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