JPH09270302A - 機能性部材及びその製造方法 - Google Patents
機能性部材及びその製造方法Info
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- JPH09270302A JPH09270302A JP10371896A JP10371896A JPH09270302A JP H09270302 A JPH09270302 A JP H09270302A JP 10371896 A JP10371896 A JP 10371896A JP 10371896 A JP10371896 A JP 10371896A JP H09270302 A JPH09270302 A JP H09270302A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高温での機械的強度や耐熱衝撃性に優れた機
能性部材（例えば、サーミスタ、コンデンサー、バリス
ター、ヒーター）及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 酸化物層、又はＹ，Ｚｒ，Ｓｉ，Ａｌ，
Ｍｇ，Ｃａ，Ｌｉ，Ｔｉのうちの少なくとも１種の元素
を含む化合物からなる接合層が表面に形成された電気絶
縁用の非酸化物系セラミックス基板と、該基板の酸化物
層上に積層して設けられた機能性酸化物層と、該機能性
酸化物層に接続された対電極とからなる機能性部材、並
びに各構成要素を順次積層して積層体を形成し、次いで
該積層体を酸素の存在する雰囲気中で焼成することから
なる機能性部材の製造方法。
能性部材（例えば、サーミスタ、コンデンサー、バリス
ター、ヒーター）及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 酸化物層、又はＹ，Ｚｒ，Ｓｉ，Ａｌ，
Ｍｇ，Ｃａ，Ｌｉ，Ｔｉのうちの少なくとも１種の元素
を含む化合物からなる接合層が表面に形成された電気絶
縁用の非酸化物系セラミックス基板と、該基板の酸化物
層上に積層して設けられた機能性酸化物層と、該機能性
酸化物層に接続された対電極とからなる機能性部材、並
びに各構成要素を順次積層して積層体を形成し、次いで
該積層体を酸素の存在する雰囲気中で焼成することから
なる機能性部材の製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、サーミスタ，コン
デンサー，バリスター，ヒーター等として利用可能な機
能性部材及びその製造方法に関するものである。
デンサー，バリスター，ヒーター等として利用可能な機
能性部材及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】サーミスタ等の機能性部材は、一般的
に、電気絶縁用のセラミックス基板上に無機酸化物から
なる機能性物質（例：サーミスタ材）を積層させたもの
である。電気絶縁用のセラミックスとしては、無機酸化
物からなる機能性物質との接合強度（馴染み性）などを
考慮して、従来、アルミナ等の酸化物系セラミックスが
利用されていた。例えば、特開平７−２９７０６号公報
には、電気絶縁用のセラミックス基板上に、サーミスタ
層と該サーミスタ層に接続された対電極とが設けられた
高温用温度センサにおいて、前記サーミスタ層がＺｎＣ
ｒ2 Ｏ4 を含有している高温用温度センサが開示されて
おり、好ましいセラミックス基板として、アルミナ，ム
ライト，ＭｇＯ，ＺｒＯ2 ，ＴｉＯ2 ，ステアタイト，
フォルステライト，ＢｅＯが挙げられている。
に、電気絶縁用のセラミックス基板上に無機酸化物から
なる機能性物質（例：サーミスタ材）を積層させたもの
である。電気絶縁用のセラミックスとしては、無機酸化
物からなる機能性物質との接合強度（馴染み性）などを
考慮して、従来、アルミナ等の酸化物系セラミックスが
利用されていた。例えば、特開平７−２９７０６号公報
には、電気絶縁用のセラミックス基板上に、サーミスタ
層と該サーミスタ層に接続された対電極とが設けられた
高温用温度センサにおいて、前記サーミスタ層がＺｎＣ
ｒ2 Ｏ4 を含有している高温用温度センサが開示されて
おり、好ましいセラミックス基板として、アルミナ，ム
ライト，ＭｇＯ，ＺｒＯ2 ，ＴｉＯ2 ，ステアタイト，
フォルステライト，ＢｅＯが挙げられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】機能性部材の高温での
機械的強度や耐熱衝撃性は、基板の材質に左右される。
しかしながら、従来のアルミナ等の酸化物系セラミック
ス基板は、高温での機械的強度や耐熱衝撃性が低い。他
方、非酸化物系セラミックス、例えば窒化物系セラミッ
クスや炭化物系セラミックスからなる基板は、一般的
に、酸化物系セラミックス基板よりも高温での機械的強
度や耐熱衝撃性が高い。それ故、サーミスタ等の機能性
部材の製造において、高温での機械的強度や耐熱衝撃性
を向上させるために、酸化物系セラミックス基板に代え
て非酸化物系セラミックス基板を使用することが考えら
れる。
機械的強度や耐熱衝撃性は、基板の材質に左右される。
しかしながら、従来のアルミナ等の酸化物系セラミック
ス基板は、高温での機械的強度や耐熱衝撃性が低い。他
方、非酸化物系セラミックス、例えば窒化物系セラミッ
クスや炭化物系セラミックスからなる基板は、一般的
に、酸化物系セラミックス基板よりも高温での機械的強
度や耐熱衝撃性が高い。それ故、サーミスタ等の機能性
部材の製造において、高温での機械的強度や耐熱衝撃性
を向上させるために、酸化物系セラミックス基板に代え
て非酸化物系セラミックス基板を使用することが考えら
れる。
【０００４】非酸化物系セラミックス基板上に機能性酸
化物層を設ける場合には、非酸化物と酸化物という異種
材料同士を焼成により接合させることとなるので、焼成
条件の選定が重要である。機能性酸化物は雰囲気中の酸
素分圧によって特性が大きく変化するため、安定した特
性を確保するためには、酸素分圧を調整した雰囲気中
（酸素の存在する雰囲気中）で焼成する必要がある。他
方、非酸化物系セラミックス基板を酸素の存在する雰囲
気中で焼成すると、非酸化物系セラミックス基板が酸化
され、酸化が内部にまで及んだ場合には全て酸化物に変
化するので、非酸化物系セラミックス基板としての長所
が失われる。それ故、非酸化物系セラミックス基板は酸
素の存在しない雰囲気中で焼成することが好ましい。
化物層を設ける場合には、非酸化物と酸化物という異種
材料同士を焼成により接合させることとなるので、焼成
条件の選定が重要である。機能性酸化物は雰囲気中の酸
素分圧によって特性が大きく変化するため、安定した特
性を確保するためには、酸素分圧を調整した雰囲気中
（酸素の存在する雰囲気中）で焼成する必要がある。他
方、非酸化物系セラミックス基板を酸素の存在する雰囲
気中で焼成すると、非酸化物系セラミックス基板が酸化
され、酸化が内部にまで及んだ場合には全て酸化物に変
化するので、非酸化物系セラミックス基板としての長所
が失われる。それ故、非酸化物系セラミックス基板は酸
素の存在しない雰囲気中で焼成することが好ましい。
【０００５】前述の如く、機能性酸化物にとって好まし
い焼成雰囲気（酸化性雰囲気）と非酸化物系セラミック
ス基板にとって好ましい焼成雰囲気（非酸化性雰囲気）
とは正反対であるため、従来、機能性酸化物と非酸化物
系セラミックス基板とを組み合わせて使用した機能性部
材は知られていなかった。又、機能性酸化物と非酸化物
系セラミックス基板とを組み合わせても両者の密着性は
高くない。そのため、機能性酸化物が測定雰囲気の影響
を受け易く、機能性部材の特性が低下する。
い焼成雰囲気（酸化性雰囲気）と非酸化物系セラミック
ス基板にとって好ましい焼成雰囲気（非酸化性雰囲気）
とは正反対であるため、従来、機能性酸化物と非酸化物
系セラミックス基板とを組み合わせて使用した機能性部
材は知られていなかった。又、機能性酸化物と非酸化物
系セラミックス基板とを組み合わせても両者の密着性は
高くない。そのため、機能性酸化物が測定雰囲気の影響
を受け易く、機能性部材の特性が低下する。
【０００６】本発明は前記従来技術の問題点を解決する
ためのものであり、その目的とするところは、高温での
機械的強度や耐熱衝撃性に優れた機能性部材（例えば、
サーミスタ、コンデンサー、バリスター、ヒーター）及
びその製造方法を提供することにある。
ためのものであり、その目的とするところは、高温での
機械的強度や耐熱衝撃性に優れた機能性部材（例えば、
サーミスタ、コンデンサー、バリスター、ヒーター）及
びその製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】すなわち、本第一発明の
機能性部材は、酸化物層が表面に形成された電気絶縁用
の非酸化物系セラミックス基板と、該基板の酸化物層上
に積層して設けられた機能性酸化物層と、該機能性酸化
物層に接続された対電極とからなることを特徴とする。
本第一発明の機能性部材の製造方法は、電気絶縁用の非
酸化物系セラミックス基板を酸化雰囲気中で焼成して表
面に酸化物層を形成する第一工程と、該基板の酸化物層
上に機能性酸化物層を積層し且つ該機能性酸化物層に対
電極を接続して積層体を形成する第二工程と、該積層体
を酸素の存在する雰囲気中で焼成する第三工程とからな
ることを特徴とする。又、本第二発明の機能性部材は、
Ｙ，Ｚｒ，Ｓｉ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｌｉ，Ｔｉのうち
の少なくとも１種の元素を含む化合物からなる接合層が
表面に形成された電気絶縁用の非酸化物系セラミックス
基板と、該基板の接合層上に積層して設けられた機能性
酸化物層と、該機能性酸化物層に接続された対電極とか
らなることを特徴とする。本第二発明の機能性部材の製
造方法は、電気絶縁用の非酸化物系セラミックス基板の
表面に、Ｙ，Ｚｒ，Ｓｉ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｌｉ，Ｔ
ｉのうちの少なくとも１種の元素を含む化合物からなる
接合層を形成する第一工程と、該基板の接合層上に機能
性酸化物層を積層し且つ該機能性酸化物層に対電極を接
続して積層体を形成する第二工程と、該積層体を酸素の
存在する雰囲気中で焼成する第三工程とからなることを
特徴とする。
機能性部材は、酸化物層が表面に形成された電気絶縁用
の非酸化物系セラミックス基板と、該基板の酸化物層上
に積層して設けられた機能性酸化物層と、該機能性酸化
物層に接続された対電極とからなることを特徴とする。
本第一発明の機能性部材の製造方法は、電気絶縁用の非
酸化物系セラミックス基板を酸化雰囲気中で焼成して表
面に酸化物層を形成する第一工程と、該基板の酸化物層
上に機能性酸化物層を積層し且つ該機能性酸化物層に対
電極を接続して積層体を形成する第二工程と、該積層体
を酸素の存在する雰囲気中で焼成する第三工程とからな
ることを特徴とする。又、本第二発明の機能性部材は、
Ｙ，Ｚｒ，Ｓｉ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｌｉ，Ｔｉのうち
の少なくとも１種の元素を含む化合物からなる接合層が
表面に形成された電気絶縁用の非酸化物系セラミックス
基板と、該基板の接合層上に積層して設けられた機能性
酸化物層と、該機能性酸化物層に接続された対電極とか
らなることを特徴とする。本第二発明の機能性部材の製
造方法は、電気絶縁用の非酸化物系セラミックス基板の
表面に、Ｙ，Ｚｒ，Ｓｉ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｌｉ，Ｔ
ｉのうちの少なくとも１種の元素を含む化合物からなる
接合層を形成する第一工程と、該基板の接合層上に機能
性酸化物層を積層し且つ該機能性酸化物層に対電極を接
続して積層体を形成する第二工程と、該積層体を酸素の
存在する雰囲気中で焼成する第三工程とからなることを
特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】本第一発明及び第二発明の機能性
部材においては、種々の機能性酸化物を使用することが
できる。機能性酸化物の代表的な例は以下のものであ
る。 ＬａＣｒＯ3 系，ＢａＴｉＯ3 系酸化物等に代表され
る抵抗発熱体用酸化物。 Ｍｇ（Ｃｒ，Ｆｅ）Ｏ4 系，Ｙ（Ｃｒ，Ｍｎ）Ｏ
3 系，（Ｃｒ，Ａｌ）2 Ｏ3系酸化物等に代表されるＮ
ＴＣ（負特性）サーミスタ用酸化物。 ＢａＴｉＯ3 系酸化物等に代表されるＰＴＣ（正特
性）サーミスタ用酸化物。 ＢａＴｉＯ3 系，ＺｎＯ系，ＳｒＴｉＯ3 系，Ｆｅ2
Ｏ3 系，ＴｉＯ2 系酸化物等に代表されるバリスタ用酸
化物。 ＭｇＴｉＯ3 系，ＣａＴｉＯ3 系，ＳｒＴｉＯ3 系，
ＢａＴｉＯ3 ，ＴｉＯ2系酸化物等に代表される各種誘
電体素子用酸化物。
部材においては、種々の機能性酸化物を使用することが
できる。機能性酸化物の代表的な例は以下のものであ
る。 ＬａＣｒＯ3 系，ＢａＴｉＯ3 系酸化物等に代表され
る抵抗発熱体用酸化物。 Ｍｇ（Ｃｒ，Ｆｅ）Ｏ4 系，Ｙ（Ｃｒ，Ｍｎ）Ｏ
3 系，（Ｃｒ，Ａｌ）2 Ｏ3系酸化物等に代表されるＮ
ＴＣ（負特性）サーミスタ用酸化物。 ＢａＴｉＯ3 系酸化物等に代表されるＰＴＣ（正特
性）サーミスタ用酸化物。 ＢａＴｉＯ3 系，ＺｎＯ系，ＳｒＴｉＯ3 系，Ｆｅ2
Ｏ3 系，ＴｉＯ2 系酸化物等に代表されるバリスタ用酸
化物。 ＭｇＴｉＯ3 系，ＣａＴｉＯ3 系，ＳｒＴｉＯ3 系，
ＢａＴｉＯ3 ，ＴｉＯ2系酸化物等に代表される各種誘
電体素子用酸化物。
【０００９】機能性酸化物は１種類を使用してもよい
し、又は、２種類以上を組み合わせて使用してもよい。
機能性酸化物の粒子の平均粒径や、２種類以上の機能性
酸化物を使用する場合の各成分の組成比は所望の要求特
性が得られるように適宜選択する。
し、又は、２種類以上を組み合わせて使用してもよい。
機能性酸化物の粒子の平均粒径や、２種類以上の機能性
酸化物を使用する場合の各成分の組成比は所望の要求特
性が得られるように適宜選択する。
【００１０】本第一発明及び第二発明の機能性部材にお
いて基板として使用し得る非酸化物系セラミックスとし
ては、例えば、窒化珪素系，炭化珪素系，窒化アルミニ
ウム系，窒化ホウ素系，炭化ホウ素系の各セラミックス
が挙げられる。これらのうち、高温での機械的強度が優
れていることから、窒化珪素系，炭化珪素系，窒化アル
ミニウム系の各セラミックスが望ましい。
いて基板として使用し得る非酸化物系セラミックスとし
ては、例えば、窒化珪素系，炭化珪素系，窒化アルミニ
ウム系，窒化ホウ素系，炭化ホウ素系の各セラミックス
が挙げられる。これらのうち、高温での機械的強度が優
れていることから、窒化珪素系，炭化珪素系，窒化アル
ミニウム系の各セラミックスが望ましい。
【００１１】本第一発明の機能性部材で非酸化物系セラ
ミックス基板の表面に形成する酸化物層の酸化物として
は、非酸化物系セラミックスを酸化させたものが望まし
い。例えば、非酸化物系セラミックスが窒化珪素、炭化
珪素である場合には、酸化物としては酸化珪素が望まし
く、又、非酸化物系セラミックスがサイアロンである場
合には、酸化物としてはムライトが望ましく、更に、非
酸化物系セラミックスが窒化アルミニウムである場合に
は、酸化物としては酸化アルミニウムが望ましい。これ
らの酸化物であれば、非酸化物系セラミックス基板と機
能性酸化物層との密着性が更に向上する。
ミックス基板の表面に形成する酸化物層の酸化物として
は、非酸化物系セラミックスを酸化させたものが望まし
い。例えば、非酸化物系セラミックスが窒化珪素、炭化
珪素である場合には、酸化物としては酸化珪素が望まし
く、又、非酸化物系セラミックスがサイアロンである場
合には、酸化物としてはムライトが望ましく、更に、非
酸化物系セラミックスが窒化アルミニウムである場合に
は、酸化物としては酸化アルミニウムが望ましい。これ
らの酸化物であれば、非酸化物系セラミックス基板と機
能性酸化物層との密着性が更に向上する。
【００１２】本第二発明の機能性部材で接合層として使
用する化合物は、Ｙ，Ｚｒ，Ｓｉ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｃａ，
Ｌｉ，Ｔｉのうちの少なくとも１種の元素を含む酸化
物、炭酸塩、硝酸塩、ハロゲン化物等又はこれらの組み
合わせから構成されていてよく、結晶質及び非晶質の何
れであってもよい。望ましい化合物としては、アルミナ
系酸化物、シリカ系酸化物、マグネシア系酸化物、チタ
ニア系酸化物、ムライト系酸化物、コーディエライト系
酸化物、チタン酸アルミニウム系酸化物、シリカ系ガラ
ス、アルミノ・シリケート系ガラス等の他、炭酸リチウ
ム、炭酸マグネシウム、アルミン酸マグネシウム等が挙
げられる。
用する化合物は、Ｙ，Ｚｒ，Ｓｉ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｃａ，
Ｌｉ，Ｔｉのうちの少なくとも１種の元素を含む酸化
物、炭酸塩、硝酸塩、ハロゲン化物等又はこれらの組み
合わせから構成されていてよく、結晶質及び非晶質の何
れであってもよい。望ましい化合物としては、アルミナ
系酸化物、シリカ系酸化物、マグネシア系酸化物、チタ
ニア系酸化物、ムライト系酸化物、コーディエライト系
酸化物、チタン酸アルミニウム系酸化物、シリカ系ガラ
ス、アルミノ・シリケート系ガラス等の他、炭酸リチウ
ム、炭酸マグネシウム、アルミン酸マグネシウム等が挙
げられる。
【００１３】本第一発明の機能性部材で非酸化物系セラ
ミックス基板の表面に形成する層、本第二発明の機能性
部材での接合層として、酸化物以外で、且つＹ，Ｚｒ，
Ｓｉ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｌｉ，Ｔｉ以外の元素の化合
物を使用すると、焼成後の接合層が低融点ガラスに変化
する場合があるため、非酸化物系セラミックス基板と機
能性酸化物層との高温における接合を維持することがで
きない。
ミックス基板の表面に形成する層、本第二発明の機能性
部材での接合層として、酸化物以外で、且つＹ，Ｚｒ，
Ｓｉ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｌｉ，Ｔｉ以外の元素の化合
物を使用すると、焼成後の接合層が低融点ガラスに変化
する場合があるため、非酸化物系セラミックス基板と機
能性酸化物層との高温における接合を維持することがで
きない。
【００１４】本第一発明及び第二発明の機能性部材の機
能性酸化物層に接続する対電極は通常は一対でよいが、
所望により二対以上設けてもよい。対電極としては、例
えば、スクリーン印刷法などにより形成した白金電極が
挙げられる。対電極に更にリード線を接続してもよい。
対電極の大きさや形状は適宜選択する。
能性酸化物層に接続する対電極は通常は一対でよいが、
所望により二対以上設けてもよい。対電極としては、例
えば、スクリーン印刷法などにより形成した白金電極が
挙げられる。対電極に更にリード線を接続してもよい。
対電極の大きさや形状は適宜選択する。
【００１５】本第一発明及び第二発明の機能性部材の製
造方法における第一工程での電気絶縁用の非酸化物系セ
ラミックス基板の状態は、相対密度が８０％以上である
ことが望ましい。この値よりも相対密度が低い場合、最
終的に得られた基板の強度が低くなり、酸化物系セラミ
ックス基板（例えばアルミナ基板）を用いた場合と強度
的に大差が無くなる。
造方法における第一工程での電気絶縁用の非酸化物系セ
ラミックス基板の状態は、相対密度が８０％以上である
ことが望ましい。この値よりも相対密度が低い場合、最
終的に得られた基板の強度が低くなり、酸化物系セラミ
ックス基板（例えばアルミナ基板）を用いた場合と強度
的に大差が無くなる。
【００１６】本第一発明の機能性部材の製造方法におけ
る第一工程で基板の表面に設ける酸化物層、及び本第二
発明の機能性部材の製造方法における第一工程で基板の
表面に設ける接合層は、積層体の一体化を容易にし、
又、機能性物質に特性変化を殆ど与えない。酸化物層又
は接合層の厚さは０．１μｍ以上が望ましい。これより
も酸化物層又は接合層の厚さが薄い場合には、非酸化物
系セラミックス基板と機能性酸化物層との間に十分な気
密性を持たせて且つ充分な接合強度で積層体を一体化さ
せることが困難になる。
る第一工程で基板の表面に設ける酸化物層、及び本第二
発明の機能性部材の製造方法における第一工程で基板の
表面に設ける接合層は、積層体の一体化を容易にし、
又、機能性物質に特性変化を殆ど与えない。酸化物層又
は接合層の厚さは０．１μｍ以上が望ましい。これより
も酸化物層又は接合層の厚さが薄い場合には、非酸化物
系セラミックス基板と機能性酸化物層との間に十分な気
密性を持たせて且つ充分な接合強度で積層体を一体化さ
せることが困難になる。
【００１７】本発明の機能性部材において、機能性酸化
物層は、使用時に環境雰囲気に直接触れない構造である
ことが望ましい。何故ならば、機能性酸化物層の特性は
雰囲気中の酸素分圧に依存するので、機能性酸化物層が
環境雰囲気に直接触れている様な構造である場合には、
機能性部材の使用環境が限定される。それ故、本発明の
機能性部材及びその製造方法（特に、第二工程）におい
て、 (a) 電気絶縁用の非酸化物系セラミックス基板上に適す
る大きさ、形状、深さの凹部を形成し、この凹部内にほ
ぼ凹部の厚さと同じ厚さの酸化物層を設ける、及び／又
は (b) 電気絶縁用の非酸化物系セラミックス基板と機能性
酸化物層とからなる積層体上に更に電気絶縁用の非酸化
物系セラミックス基板を積層した後、焼成してもよい。
前記(b) の場合、更に設ける電気絶縁用の非酸化物系セ
ラミックス基板は一枚使用してもよいし、又は、二枚以
上使用する場合には、例えば適当な貫通孔を設けた基板
をスペーサーとして重ね、この貫通孔を(a) の場合の凹
部と同様に機能させてもよい。
物層は、使用時に環境雰囲気に直接触れない構造である
ことが望ましい。何故ならば、機能性酸化物層の特性は
雰囲気中の酸素分圧に依存するので、機能性酸化物層が
環境雰囲気に直接触れている様な構造である場合には、
機能性部材の使用環境が限定される。それ故、本発明の
機能性部材及びその製造方法（特に、第二工程）におい
て、 (a) 電気絶縁用の非酸化物系セラミックス基板上に適す
る大きさ、形状、深さの凹部を形成し、この凹部内にほ
ぼ凹部の厚さと同じ厚さの酸化物層を設ける、及び／又
は (b) 電気絶縁用の非酸化物系セラミックス基板と機能性
酸化物層とからなる積層体上に更に電気絶縁用の非酸化
物系セラミックス基板を積層した後、焼成してもよい。
前記(b) の場合、更に設ける電気絶縁用の非酸化物系セ
ラミックス基板は一枚使用してもよいし、又は、二枚以
上使用する場合には、例えば適当な貫通孔を設けた基板
をスペーサーとして重ね、この貫通孔を(a) の場合の凹
部と同様に機能させてもよい。
【００１８】本第一発明及び第二発明の機能性部材の製
造方法における第三工程において、積層体の焼成雰囲気
中の酸素分圧は、機能性酸化物層の機能を発現させるた
めに必要な酸素分圧にすればよく、非酸化物系セラミッ
クスの種類等には依らない。焼成温度は、焼成雰囲気中
の酸素分圧と焼成時間にも依存するが、１６００℃以下
が望ましい。これを越える温度で、且つ空気中で焼成を
行うと、非酸化物系セラミックス基板の表面からの酸化
が著しくなり、得られた機能性部材の高温における強度
低下をもたらす恐れが生ずる。非酸化物系セラミックス
基板を二枚以上使用する場合には、焼成時に加圧するこ
とも、非酸化物系セラミックス基板同士の接合強度を向
上させるために望ましい。又、焼成後に熱処理を施し、
ガラス化した接合層を結晶化させることにより、非酸化
物系セラミックス基板同士の接合強度を更に向上させる
こともできる。
造方法における第三工程において、積層体の焼成雰囲気
中の酸素分圧は、機能性酸化物層の機能を発現させるた
めに必要な酸素分圧にすればよく、非酸化物系セラミッ
クスの種類等には依らない。焼成温度は、焼成雰囲気中
の酸素分圧と焼成時間にも依存するが、１６００℃以下
が望ましい。これを越える温度で、且つ空気中で焼成を
行うと、非酸化物系セラミックス基板の表面からの酸化
が著しくなり、得られた機能性部材の高温における強度
低下をもたらす恐れが生ずる。非酸化物系セラミックス
基板を二枚以上使用する場合には、焼成時に加圧するこ
とも、非酸化物系セラミックス基板同士の接合強度を向
上させるために望ましい。又、焼成後に熱処理を施し、
ガラス化した接合層を結晶化させることにより、非酸化
物系セラミックス基板同士の接合強度を更に向上させる
こともできる。
【００１９】
【実施例】以下の実施例及び比較例により、本発明を更
に詳細に説明する。実施例１（試料Ｎｏ．１１） 本例の機能性部材及びその製造方法を、図１を用いて説
明する。本例の機能性部材１は、図１（分解斜視図）に
示す通り、貫通孔１７を有し、表面酸化物層１３を有す
る電気絶縁用セラミック基板１２と、その表面の端部の
凹部内に設けた機能性酸化物層１１と、該機能性酸化物
層に接続された二本の電極１６とを有し、これらの上面
に、更に表面酸化物層１５を有する電気絶縁用セラミッ
ク基板１４が接合された、積層構造となっている。電気
絶縁用セラミック基板１２，１４は、窒化珪素セラミッ
クの表面を酸化させた材料であり、機能性酸化物層１１
は、Ｍｎ−Ｃｒ−Ａｌスピネル型酸化物ＮＴＣサーミス
タ材である。
に詳細に説明する。実施例１（試料Ｎｏ．１１） 本例の機能性部材及びその製造方法を、図１を用いて説
明する。本例の機能性部材１は、図１（分解斜視図）に
示す通り、貫通孔１７を有し、表面酸化物層１３を有す
る電気絶縁用セラミック基板１２と、その表面の端部の
凹部内に設けた機能性酸化物層１１と、該機能性酸化物
層に接続された二本の電極１６とを有し、これらの上面
に、更に表面酸化物層１５を有する電気絶縁用セラミッ
ク基板１４が接合された、積層構造となっている。電気
絶縁用セラミック基板１２，１４は、窒化珪素セラミッ
クの表面を酸化させた材料であり、機能性酸化物層１１
は、Ｍｎ−Ｃｒ−Ａｌスピネル型酸化物ＮＴＣサーミス
タ材である。
【００２０】Ｉ．電気絶縁用セラミック基板の製造 窒化珪素粉末ＳＮ−５Ｙ−２Ａ（Ｓｉ3 Ｎ4 −５wt％Ｙ
2 Ｏ3 −２wt％Ａｌ2Ｏ3 ）をボールミルで粉砕し、つ
いで可塑剤としてジブチルフタレート、結合剤としてポ
リビニルブチラール、溶剤として酢酸ｎ−ブチルを添加
し、粘度調整してスラリーとした。該スラリーをドクタ
ーブレード法で成形し、厚さ０．５ｍｍのセラミックグ
リーンシートとした。該グリーンシートのうちの一枚の
片方の端部に凹部を形成し、反対側の端部に二個の貫通
孔を形成して、凹部や貫通孔を形成しないものと合わせ
て二種のグリーンシートを作製した。該グリーンシート
を窒素雰囲気下、１８５０℃、４時間の条件で焼成し、
焼結体とした。該焼結体を、空気中、１４００℃、２時
間の条件で表面を酸化し、セラミック基板を得た。
2 Ｏ3 −２wt％Ａｌ2Ｏ3 ）をボールミルで粉砕し、つ
いで可塑剤としてジブチルフタレート、結合剤としてポ
リビニルブチラール、溶剤として酢酸ｎ−ブチルを添加
し、粘度調整してスラリーとした。該スラリーをドクタ
ーブレード法で成形し、厚さ０．５ｍｍのセラミックグ
リーンシートとした。該グリーンシートのうちの一枚の
片方の端部に凹部を形成し、反対側の端部に二個の貫通
孔を形成して、凹部や貫通孔を形成しないものと合わせ
て二種のグリーンシートを作製した。該グリーンシート
を窒素雰囲気下、１８５０℃、４時間の条件で焼成し、
焼結体とした。該焼結体を、空気中、１４００℃、２時
間の条件で表面を酸化し、セラミック基板を得た。
【００２１】II．機能性酸化物粉末及び機能性酸化物ペ
ーストの製造 ＭｎＯ2 ，Ｃｒ2 Ｏ3 ，Ａｌ2 Ｏ3 の各粉末を、例えば
使用目的に合った特性を得るために、Ｍｎ：Ｃｒ：Ａｌ
＝５８．８：３９．２：２．０原子％となる割合で混合
し、１２００℃で仮焼した後、ボールミルで粉砕して機
能性酸化物粉末を得た。更に、該機能性酸化物粉末と有
機バインダ溶液とを粘度を調整しながら混練して、機能
性酸化物ペーストを得た。有機バインダ溶液は、有機バ
インダとしてのエチルセルロース（１０wt％）を溶剤と
してのテレピン油（９０wt％）に溶かして調整した。
ーストの製造 ＭｎＯ2 ，Ｃｒ2 Ｏ3 ，Ａｌ2 Ｏ3 の各粉末を、例えば
使用目的に合った特性を得るために、Ｍｎ：Ｃｒ：Ａｌ
＝５８．８：３９．２：２．０原子％となる割合で混合
し、１２００℃で仮焼した後、ボールミルで粉砕して機
能性酸化物粉末を得た。更に、該機能性酸化物粉末と有
機バインダ溶液とを粘度を調整しながら混練して、機能
性酸化物ペーストを得た。有機バインダ溶液は、有機バ
インダとしてのエチルセルロース（１０wt％）を溶剤と
してのテレピン油（９０wt％）に溶かして調整した。
【００２２】III ．機能性部材の製造 図１に示すように、凹部を有する電気絶縁用セラミック
基板１２の凹部を覆うように前記機能性酸化物ペースト
をスクリーン印刷した。１２０℃で５分間乾燥した後、
各々、一部分が該機能性酸化物ペーストに重なり且つ各
々の貫通孔１７に達するように白金ペーストを二本印刷
して対電極１６を形成した。再度１２０℃で５分間乾燥
した。更に、凹部を有さない電気絶縁用セラミック基板
１４を重ねて、１５０℃、１０ＭＰａで熱圧着し、積層
体を得た。該積層体を空気雰囲気下、１６００℃、１０
ＭＰａ、２時間ホットプレスした後、貫通孔１７の内壁
と電気絶縁用セラミック基板１２の貫通孔１７周辺部
（裏面側）に白金ペーストをスクリーン印刷し、空気雰
囲気下、１１００℃で１時間焼き付けることにより、機
能性部材１を製造した。
基板１２の凹部を覆うように前記機能性酸化物ペースト
をスクリーン印刷した。１２０℃で５分間乾燥した後、
各々、一部分が該機能性酸化物ペーストに重なり且つ各
々の貫通孔１７に達するように白金ペーストを二本印刷
して対電極１６を形成した。再度１２０℃で５分間乾燥
した。更に、凹部を有さない電気絶縁用セラミック基板
１４を重ねて、１５０℃、１０ＭＰａで熱圧着し、積層
体を得た。該積層体を空気雰囲気下、１６００℃、１０
ＭＰａ、２時間ホットプレスした後、貫通孔１７の内壁
と電気絶縁用セラミック基板１２の貫通孔１７周辺部
（裏面側）に白金ペーストをスクリーン印刷し、空気雰
囲気下、１１００℃で１時間焼き付けることにより、機
能性部材１を製造した。
【００２３】IV．機能性部材の性能評価 機能性部材１のサーミスタ特性を示すＢ値は９０００
［Ｋ］であった。又、ＪＩＳ Ｒ１６０に準じ、高温曲
げ強度（４点曲げ強度）σを測定した。又、加熱後２０
℃の水中に投入することにより急冷して試料にクラック
が発生する温度差ΔＴ（加熱温度−２０）を測定した。
その結果は、下記表３の通りであった。Ｂ値は機能性酸
化物のバルク値（８９００［Ｋ］）をそのまま反映して
いる。このことより、機能性酸化物層と電気絶縁用セラ
ミック基板との密着性が高く、測定雰囲気の影響を受け
難いことが判る。一方、高温での機械的強度、耐熱衝撃
性は、電気絶縁用セラミックス基板としてアルミナを採
用した従来の機能性部材（比較例）と比較して優れてい
た。この効果は、上記表面酸化物層が単に加わったこと
により予想される効果を越える大きなものであった。
［Ｋ］であった。又、ＪＩＳ Ｒ１６０に準じ、高温曲
げ強度（４点曲げ強度）σを測定した。又、加熱後２０
℃の水中に投入することにより急冷して試料にクラック
が発生する温度差ΔＴ（加熱温度−２０）を測定した。
その結果は、下記表３の通りであった。Ｂ値は機能性酸
化物のバルク値（８９００［Ｋ］）をそのまま反映して
いる。このことより、機能性酸化物層と電気絶縁用セラ
ミック基板との密着性が高く、測定雰囲気の影響を受け
難いことが判る。一方、高温での機械的強度、耐熱衝撃
性は、電気絶縁用セラミックス基板としてアルミナを採
用した従来の機能性部材（比較例）と比較して優れてい
た。この効果は、上記表面酸化物層が単に加わったこと
により予想される効果を越える大きなものであった。
【００２４】実施例２−９（試料Ｎｏ．１２−１９） 下記表１に示す如く、非酸化物系セラミックスの種類、
その表面の酸化条件（酸化物膜の製造条件）、機能性酸
化物の種類、積層体の焼成条件を種々に変化させて、実
施例１と同様の方法で機能性部材を作製した。得られた
機能性部材の高温での機械的強度、耐熱衝撃性を実施例
１と同様にして測定した。その結果を表３に示す。下記
表３の如く、何れの試料においても、高温での機械的強
度は、電気絶縁用セラミックス基板としてアルミナを採
用した従来のものと比較して優れていた。この効果は、
上記表面酸化物層が単に加わったことにより予想される
効果を越える大きなものであった。
その表面の酸化条件（酸化物膜の製造条件）、機能性酸
化物の種類、積層体の焼成条件を種々に変化させて、実
施例１と同様の方法で機能性部材を作製した。得られた
機能性部材の高温での機械的強度、耐熱衝撃性を実施例
１と同様にして測定した。その結果を表３に示す。下記
表３の如く、何れの試料においても、高温での機械的強
度は、電気絶縁用セラミックス基板としてアルミナを採
用した従来のものと比較して優れていた。この効果は、
上記表面酸化物層が単に加わったことにより予想される
効果を越える大きなものであった。
【表１】 ＜非酸化物系セラミックスの種類＞ ＳＮ材：窒化珪素セラミックス ＳＣ材：炭化珪素セラミックス ＳＡ材：サイアロンセラミックス ＡＮ材：窒化アルミニウムセラミックス ＡＳ材：アルミナ−サイアロン複合セラミックス ＮＯ材：窒化アルミニム−アルミナ固溶系セラミックス ＜機能性酸化物の種類＞ Ｔ−Ａ材：Ｍｎ−Ｃｒ−Ａｌ系スピネル型酸化物ＮＴＣ
サーミスタ材 Ｔ−Ｂ材：Ｙ−Ｃｒ−Ｍｎ系ペロブスカイト型酸化物Ｎ
ＴＣサーミスタ材 Ｒ−Ａ材：Ｌａ−Ｃａ−Ｃｒ系ペロブスカイト型酸化物
抵抗発熱体材 Ｅ−Ａ材：Ｍｇ−Ｃａ−Ｔｉ系複相酸化物誘電体材
サーミスタ材 Ｔ−Ｂ材：Ｙ−Ｃｒ−Ｍｎ系ペロブスカイト型酸化物Ｎ
ＴＣサーミスタ材 Ｒ−Ａ材：Ｌａ−Ｃａ−Ｃｒ系ペロブスカイト型酸化物
抵抗発熱体材 Ｅ−Ａ材：Ｍｇ−Ｃａ−Ｔｉ系複相酸化物誘電体材
【００２５】実施例１０（試料Ｎｏ．２１） 本例の機能性部材及びその製造方法を、図２を用いて説
明する。本例の機能性部材２は、図２に示す通り、付加
された接合層２３を有する電気絶縁用セラミック基板２
２と、その表面の端部に設けた機能性酸化物層２１と、
該機能性酸化物層２１に接続された二本の電極２５と、
それぞれの電極２５に接続されたリード線２６とを有
し、これらの上面に、更に電気絶縁用セラミック基板２
４が接合された、積層構造となっている。電気絶縁用セ
ラミック基板２２，２４は、窒化珪素セラミックであ
り、機能性酸化物は、Ｍｎ−Ｃｒ−Ａｌスピネル型酸化
物ＮＴＣサーミスタ材である。
明する。本例の機能性部材２は、図２に示す通り、付加
された接合層２３を有する電気絶縁用セラミック基板２
２と、その表面の端部に設けた機能性酸化物層２１と、
該機能性酸化物層２１に接続された二本の電極２５と、
それぞれの電極２５に接続されたリード線２６とを有
し、これらの上面に、更に電気絶縁用セラミック基板２
４が接合された、積層構造となっている。電気絶縁用セ
ラミック基板２２，２４は、窒化珪素セラミックであ
り、機能性酸化物は、Ｍｎ−Ｃｒ−Ａｌスピネル型酸化
物ＮＴＣサーミスタ材である。
【００２６】Ｉ．電気絶縁用セラミック基板の製造 窒化珪素粉末ＳＮ−５Ｙ−２Ａ（Ｓｉ3 Ｎ4 −５wt％Ｙ
2 Ｏ3 −２wt％Ａｌ2Ｏ3 ）をボールミルで粉砕し、つ
いで可塑剤としてジブチルフタレート、結合剤としてポ
リビニルブチラール、溶剤として酢酸ｎ−ブチルを添加
し、粘度調整してスラリーとした。該スラリーをドクタ
ーブレード法で成形し、厚さ０．５ｍｍのセラミックグ
リーンシートとした。該グリーンシートのうちの一枚の
片方の端部に凹部を形成し、二種のグリーンシートを作
製した。該グリーンシートを窒素雰囲気下、１８５０
℃、４時間の条件で焼成し、セラミック基板を作製し
た。
2 Ｏ3 −２wt％Ａｌ2Ｏ3 ）をボールミルで粉砕し、つ
いで可塑剤としてジブチルフタレート、結合剤としてポ
リビニルブチラール、溶剤として酢酸ｎ−ブチルを添加
し、粘度調整してスラリーとした。該スラリーをドクタ
ーブレード法で成形し、厚さ０．５ｍｍのセラミックグ
リーンシートとした。該グリーンシートのうちの一枚の
片方の端部に凹部を形成し、二種のグリーンシートを作
製した。該グリーンシートを窒素雰囲気下、１８５０
℃、４時間の条件で焼成し、セラミック基板を作製し
た。
【００２７】II．接合層化合物を含む接合ペーストの製
造 Ａｌ2 Ｏ3 ，Ｙ2 Ｏ3 ，ＳｉＯ2 の各粉末を、例えば使
用目的に合った特性を得るために、Ａｌ2 Ｏ3 ：Ｙ2 Ｏ
3 ：ＳｉＯ2 ＝２０：５０：３０重量％となる割合で混
合し、１４００℃で仮焼した後、ボールミルで粉砕し、
有機バインダと溶媒とを粘度を調整しながら混練して製
造した。 III ．機能性酸化物ペーストの製造 機能性酸化物を含むペーストは実施例１と同様な方法に
て製造した。
造 Ａｌ2 Ｏ3 ，Ｙ2 Ｏ3 ，ＳｉＯ2 の各粉末を、例えば使
用目的に合った特性を得るために、Ａｌ2 Ｏ3 ：Ｙ2 Ｏ
3 ：ＳｉＯ2 ＝２０：５０：３０重量％となる割合で混
合し、１４００℃で仮焼した後、ボールミルで粉砕し、
有機バインダと溶媒とを粘度を調整しながら混練して製
造した。 III ．機能性酸化物ペーストの製造 機能性酸化物を含むペーストは実施例１と同様な方法に
て製造した。
【００２８】IV．機能性部材の製造 図２に示すように、凹部を有する電気絶縁用セラミック
基板２２の表面上に接合ペーストをスクリーン印刷し、
更に、凹部を覆うように機能性物質ペーストをスクリー
ン印刷した。１２０℃で５分間乾燥した後、各々、一部
分が該機能性物質ペーストに重なるように白金ペースト
を二本印刷して対電極２５を形成し、更に対電極２５に
リード線２６を接続した。再度１２０℃で５分間乾燥し
た。凹部を有さない電気絶縁用セラミック基板２４を重
ねて、１５０℃、１０ＭＰａで熱圧着し、積層体を得
た。該積層体を空気雰囲気下、１６００℃、１０ＭＰ
ａ、２時間ホットプレスして機能性部材２を製造した。
基板２２の表面上に接合ペーストをスクリーン印刷し、
更に、凹部を覆うように機能性物質ペーストをスクリー
ン印刷した。１２０℃で５分間乾燥した後、各々、一部
分が該機能性物質ペーストに重なるように白金ペースト
を二本印刷して対電極２５を形成し、更に対電極２５に
リード線２６を接続した。再度１２０℃で５分間乾燥し
た。凹部を有さない電気絶縁用セラミック基板２４を重
ねて、１５０℃、１０ＭＰａで熱圧着し、積層体を得
た。該積層体を空気雰囲気下、１６００℃、１０ＭＰ
ａ、２時間ホットプレスして機能性部材２を製造した。
【００２９】Ｖ．機能性部材の性能評価 機能性部材２のサーミスタ特性を示すＢ値は９２００
［Ｋ］であった。又、高温での機械的強度〔高温曲げ強
度（４点曲げ強度）σ〕、耐熱衝撃性（クラックが発生
する温度差ΔＴ）を実施例１と同様にして測定した。そ
の結果は下記表３の通りであった（試料Ｎｏ．２１）。
Ｂ値は機能性酸化物のバルク値（８９００［Ｋ］）をそ
のまま反映している。このことより、機能性酸化物層と
電気絶縁用セラミック基板との密着性が高く、測定雰囲
気の影響を受け難いことが判る。一方、高温での機械的
強度、耐熱衝撃性は、電気絶縁用セラミックス基板とし
てアルミナを採用した従来の機能性部材（比較例）と比
較して優れていた。この効果は、上記接合層が単に加わ
ったことにより予想される効果を越える大きなものであ
った。
［Ｋ］であった。又、高温での機械的強度〔高温曲げ強
度（４点曲げ強度）σ〕、耐熱衝撃性（クラックが発生
する温度差ΔＴ）を実施例１と同様にして測定した。そ
の結果は下記表３の通りであった（試料Ｎｏ．２１）。
Ｂ値は機能性酸化物のバルク値（８９００［Ｋ］）をそ
のまま反映している。このことより、機能性酸化物層と
電気絶縁用セラミック基板との密着性が高く、測定雰囲
気の影響を受け難いことが判る。一方、高温での機械的
強度、耐熱衝撃性は、電気絶縁用セラミックス基板とし
てアルミナを採用した従来の機能性部材（比較例）と比
較して優れていた。この効果は、上記接合層が単に加わ
ったことにより予想される効果を越える大きなものであ
った。
【００３０】実施例１１−２２（試料Ｎｏ．２２−３
３） 下記表２に示す如く、非酸化物系セラミックスの種類、
付加接合層の構成材質原料、機能性酸化物の種類、積層
体の焼成条件を種々に変化させて、実施例１０と同様の
方法で機能性部材を作製した。得られた機能性部材の高
温での機械的強度、耐熱衝撃性を実施例１と同様にして
測定した。その結果を表３に示す。下記表３の如く、何
れの試料においても、高温での機械的強度は、電気絶縁
用セラミックス基板としてアルミナを採用した従来のも
のと比較して優れていた。この効果は、上記接合層が単
に加わったことにより予想される効果を越える大きなも
のであった。
３） 下記表２に示す如く、非酸化物系セラミックスの種類、
付加接合層の構成材質原料、機能性酸化物の種類、積層
体の焼成条件を種々に変化させて、実施例１０と同様の
方法で機能性部材を作製した。得られた機能性部材の高
温での機械的強度、耐熱衝撃性を実施例１と同様にして
測定した。その結果を表３に示す。下記表３の如く、何
れの試料においても、高温での機械的強度は、電気絶縁
用セラミックス基板としてアルミナを採用した従来のも
のと比較して優れていた。この効果は、上記接合層が単
に加わったことにより予想される効果を越える大きなも
のであった。
【表２】 ＜非酸化物系セラミックスの種類＞ ＳＮ材：窒化珪素セラミックス ＳＣ材：炭化珪素セラミックス ＳＡ材：サイアロンセラミックス ＡＮ材：窒化アルミニウムセラミックス ＡＳ材：アルミナ−サイアロン複合セラミックス ＮＯ材：窒化アルミニム−アルミナ固溶系セラミックス ＜機能性酸化物の種類＞ Ｔ−Ａ材：Ｍｎ−Ｃｒ−Ａｌ系スピネル型酸化物ＮＴＣ
サーミスタ材 Ｔ−Ｂ材：Ｙ−Ｃｒ−Ｍｎ系ペロブスカイト型酸化物Ｎ
ＴＣサーミスタ材 Ｔ−Ｃ材：Ｍｎ−Ｃｒ−Ｎｉ系スピネル型酸化物ＮＴＣ
サーミスタ材 Ｒ−Ａ材：Ｌａ−Ｃａ−Ｃｒ系ペロブスカイト型酸化物
抵抗発熱体材 Ｅ−Ａ材：Ｍｇ−Ｃａ−Ｔｉ系複相酸化物誘電体材 Ｅ−Ｂ材：Ｂａ−Ｃａ−Ｔｉ系酸化物ペロブスカイト型
誘電体材
サーミスタ材 Ｔ−Ｂ材：Ｙ−Ｃｒ−Ｍｎ系ペロブスカイト型酸化物Ｎ
ＴＣサーミスタ材 Ｔ−Ｃ材：Ｍｎ−Ｃｒ−Ｎｉ系スピネル型酸化物ＮＴＣ
サーミスタ材 Ｒ−Ａ材：Ｌａ−Ｃａ−Ｃｒ系ペロブスカイト型酸化物
抵抗発熱体材 Ｅ−Ａ材：Ｍｇ−Ｃａ−Ｔｉ系複相酸化物誘電体材 Ｅ−Ｂ材：Ｂａ−Ｃａ−Ｔｉ系酸化物ペロブスカイト型
誘電体材
【００３１】比較例 従来の方法によって、電気絶縁用セラミックス基板とし
て、５重量％のマグネシア（焼結助剤）を含むアルミナ
を用い、機能性酸化物として、実施例１と同じ、Ｍｎ−
Ｃｒ−Ａｌ系スピネル型酸化物ＮＴＣサーミスタ材を用
いた機能性部材を製造した。比較例の機能性部材の高温
での機械的強度（高温曲げ強度σ）、耐熱衝撃性（クラ
ック発生温度差ΔＴ）を実施例１と同様にして測定し
た。その結果を下記表３に示す。比較例の機能性部材は
実施例の機能性部材（試料Ｎｏ．１１−１９，２１−３
３）に比較して、高温曲げ強度σ及びクラック発生温度
差ΔＴが共に低いことが判る。
て、５重量％のマグネシア（焼結助剤）を含むアルミナ
を用い、機能性酸化物として、実施例１と同じ、Ｍｎ−
Ｃｒ−Ａｌ系スピネル型酸化物ＮＴＣサーミスタ材を用
いた機能性部材を製造した。比較例の機能性部材の高温
での機械的強度（高温曲げ強度σ）、耐熱衝撃性（クラ
ック発生温度差ΔＴ）を実施例１と同様にして測定し
た。その結果を下記表３に示す。比較例の機能性部材は
実施例の機能性部材（試料Ｎｏ．１１−１９，２１−３
３）に比較して、高温曲げ強度σ及びクラック発生温度
差ΔＴが共に低いことが判る。
【表３】
【００３２】
【発明の効果】本発明の機能性部材は、電気絶縁用の非
酸化物系セラミックス基板の表面に形成した酸化物層
（第一発明の機能性部材）又は特定化合物からなる接合
層（第二発明の機能性部材）により、非酸化物系セラミ
ックス基板と機能性酸化物層とからなる積層体における
非酸化物系セラミックス基板と機能性酸化物層との密着
性を高くすることができる。そのため、使用時に機能性
部材内部の機能性酸化物層が測定雰囲気の影響を受け難
い。又、本発明の機能性部材の基板は非酸化物系セラミ
ックスからなるため、従来の機能性部材の酸化物系セラ
ミックス基板に比較して、高温での機械的強度や耐熱衝
撃性等の特性が優れている。
酸化物系セラミックス基板の表面に形成した酸化物層
（第一発明の機能性部材）又は特定化合物からなる接合
層（第二発明の機能性部材）により、非酸化物系セラミ
ックス基板と機能性酸化物層とからなる積層体における
非酸化物系セラミックス基板と機能性酸化物層との密着
性を高くすることができる。そのため、使用時に機能性
部材内部の機能性酸化物層が測定雰囲気の影響を受け難
い。又、本発明の機能性部材の基板は非酸化物系セラミ
ックスからなるため、従来の機能性部材の酸化物系セラ
ミックス基板に比較して、高温での機械的強度や耐熱衝
撃性等の特性が優れている。
【００３３】本発明の機能性部材の製造方法は、非酸化
物系セラミックス基板の表面に予め酸化物層（第一発明
の機能性部材の製造方法）又は特定化合物からなる接合
層（第二発明の機能性部材の製造方法）を形成して非酸
化物系セラミックス基板と機能性酸化物層との密着性を
高めるため、積層体の焼成温度を低くすることができ、
結果的に、積層体を焼成する際に酸化雰囲気としても酸
素が非酸化物系セラミックス基板内部に侵入せず、それ
故、非酸化物系セラミックス基板内部の酸化を防止する
ことができる。
物系セラミックス基板の表面に予め酸化物層（第一発明
の機能性部材の製造方法）又は特定化合物からなる接合
層（第二発明の機能性部材の製造方法）を形成して非酸
化物系セラミックス基板と機能性酸化物層との密着性を
高めるため、積層体の焼成温度を低くすることができ、
結果的に、積層体を焼成する際に酸化雰囲気としても酸
素が非酸化物系セラミックス基板内部に侵入せず、それ
故、非酸化物系セラミックス基板内部の酸化を防止する
ことができる。
【図１】本第一発明の機能性部材の分解斜視図である。
【図２】本第二発明の機能性部材の分解斜視図である。
【符号の説明】 １，２：機能性部材 １１，２１：機能性酸化物層 １２，１４，２２，２４：セラミックス基板 １３，１５：表面酸化物層 １６，２５：電極 １７：貫通孔 ２３：接合層 ２６：リード線
Claims (4)
- 【請求項１】 酸化物層が表面に形成された電気絶縁用
の非酸化物系セラミックス基板と、該基板の酸化物層上
に積層して設けられた機能性酸化物層と、該機能性酸化
物層に接続された対電極とからなることを特徴とする機
能性部材。 - 【請求項２】 電気絶縁用の非酸化物系セラミックス基
板を酸化雰囲気中で焼成して表面に酸化物層を形成する
第一工程と、 該基板の酸化物層上に機能性酸化物層を積層し且つ該機
能性酸化物層に対電極を接続して積層体を形成する第二
工程と、 該積層体を酸素の存在する雰囲気中で焼成する第三工程
とからなることを特徴とする機能性部材の製造方法。 - 【請求項３】 Ｙ，Ｚｒ，Ｓｉ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｌ
ｉ，Ｔｉのうちの少なくとも１種の元素を含む化合物か
らなる接合層が表面に形成された電気絶縁用の非酸化物
系セラミックス基板と、該基板の接合層上に積層して設
けられた機能性酸化物層と、該機能性酸化物層に接続さ
れた対電極とからなることを特徴とする機能性部材。 - 【請求項４】 電気絶縁用の非酸化物系セラミックス基
板の表面に、Ｙ，Ｚｒ，Ｓｉ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｌ
ｉ，Ｔｉのうちの少なくとも１種の元素を含む化合物か
らなる接合層を形成する第一工程と、 該基板の接合層上に機能性酸化物層を積層し且つ該機能
性酸化物層に対電極を接続して積層体を形成する第二工
程と、 該積層体を酸素の存在する雰囲気中で焼成する第三工程
とからなることを特徴とする機能性部材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10371896A JP3416791B2 (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | 機能性部材及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10371896A JP3416791B2 (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | 機能性部材及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09270302A true JPH09270302A (ja) | 1997-10-14 |
| JP3416791B2 JP3416791B2 (ja) | 2003-06-16 |
Family
ID=14361481
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10371896A Expired - Fee Related JP3416791B2 (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | 機能性部材及びその製造方法 |
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|---|---|
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005331486A (ja) * | 2004-05-21 | 2005-12-02 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 温度センサ |
| JP2013539908A (ja) * | 2010-09-13 | 2013-10-28 | ピーエスティ・センサーズ・（プロプライエタリー）・リミテッド | ディスクリート電子部品の組立およびパッケージング方法 |
| WO2017073622A1 (ja) * | 2015-10-28 | 2017-05-04 | 京セラ株式会社 | センサ基板および検出モジュール |
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