JPH10284231A - セラミックヒータおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 セラミック体内部にヒータ部および内部リー
ド部を備え、セラミック体表面に、Ｗ、Ｍｏ、Ｒｅの少
なくとも１種類からなる外部リード部を備えたセラミッ
クヒータにおいて、外部リード部と電力投入用リード線
とを、ＣｕまたはＣｕ合金材料からなるろう材にて良好
にろう付け可能とする。 【解決手段】 セラミック体４内部に、Ｗからなるヒー
タ部２、リード部３、および内側電極６を備え、セラミ
ック体４表面に、Ｗからなる外側電極７を備えるセラミ
ックヒータにおいて、Ｗと化合可能で、かつ、Ｃｕと固
溶可能なＮｉ９９ｗｔ％−Ｂｗｔ％からなる第１めっき
層８１を、外側電極７の表面に形成し、この第１めっき
層８１と電力投入用リード潜５とを、Ｃｕからなるろう
材８２にてろう付けすることにより、外側電極７と第１
めっき層８１とが化合し、かつ、第１めっき層８１とろ
う材８２とが固溶する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、酸素センサ等に設
けられるセラミックヒータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、特開平８−１４８２６０号公報に
は、セラミック体の内部に、発熱部と、この発熱部と電
気的に導通する内部リード部とを備え、セラミック体の
表面に、内部リード部と電気的に導通する外部リード部
を備え、この外部リード部に電力投入用リード線をろう
付けしたセラミックヒータが提案されている。

【０００３】そして、ろう付け時に用いるろう材には、
セラミックヒータの使用環境における冷熱差による熱応
力を良好に吸収可能な硬度を有し、かつ、耐マイグレー
ション性を有する材料として、Ｃｕが用いられている。
また、外部リード部は、セラミック体との接合性に優れ
る材料として、Ｗから構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、Ｃｕからな
るろう材は、Ｗからなる外部リード部との接合性がさほ
ど優れておらず、セラミックヒータの組付時等の外的衝
撃により、外部リード部と電力投入用リード線との接合
が破壊される恐れがあった。すなわち、ろう付け時にお
いて、ＣｕはＷ粒子間の微少隙間にくさび状にささるだ
けであり、化合も固溶もしないため、この接合強度がＷ
の粒径や表面状態によって大きく変化してしまい、ろう
材と外側リード部との接合性がさほど優れないのであ
る。

【０００５】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、セラミック体内部に、ヒータ部と、このヒータ部に
電気的に接続される内部リード部とを備え、セラミック
体表面に、Ｗ、Ｍｏ、Ｒｅの少なくとも１種類からなる
外部リード部を備えたセラミックヒータにおいて、外部
リード部とリード線とを、ＣｕまたはＣｕ合金材料から
なるろう材にて良好にろう付け可能とすることを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、外部リード部を構成する材料（つま
り、Ｗ、Ｍｏ、Ｒｅの少なくとも１種類からなる第１導
電材料）と化合または固溶可能で、かつ、ＣｕまたはＣ
ｕ合金材料と化合または固溶可能な第２導電材料からな
る外部リード部被覆層（８１）を、外部リード部（７）
の表面に形成し、この外部リード部被覆層（８１）と電
力投入用リード部（５）とを、ＣｕまたはＣｕ合金材料
からなるろう材（８２）にてろう付けしており、外部リ
ード部（７）と外部リード部被覆層（８１）、および、
外部リード部被覆層（８１）とろう材（８２）が、化合
または固溶している。

【０００７】このような手段によれば、外部リード部
（７）と外部リード部被覆層（８１）との接合強度、お
よび、外部リード部被覆層（８１）とろう材（８２）と
の接合強度が常に良好に得られ、外部リード部（７）と
外部リード線（５）とが良好に固定される。なお、上記
ろう付けは高温な環境（例えば１５００〜１６００℃）
で行なわれるので、このろう付け時において、上記化合
または固溶を行なうとよい。これによれば、上記化合ま
たは固溶を行なうための特別な手段が別に必要ないので
好ましい。

【０００８】上記第２導電材料としては、Ｎｉ、Ｎｉ合
金材料、Ｐｔ、Ａｕ等が挙げられ、このＮｉ合金材料と
しては、Ｎｉ−Ｂ合金材料（例えばＮｉ９９ｗｔ％−Ｂ
１ｗｔ％）やＮｉ−Ｐ合金材料等が挙げられる。また、
Ｃｕ合金材料とはＣｕを６０ｗｔ％以上含むもののこと
であり、Ｃｕへの添加材料としては、Ａｕ、Ｐｄ、Ｎｉ
等が挙げられる。

【０００９】また、Ｎｉ、Ｎｉ合金材料、Ｐｔ、Ａｕ等
は、Ｗ、Ｍｏ、Ｒｅよりも耐熱性に優れているので、Ｎ
ｉやＮｉ合金材料からなる外部リード部被覆層（８１）
によれば、外部リード部（７）の耐熱性を確保できる。
ここで、上記化合または固溶は高温な環境で行なわれる
が、このとき、外部リード部被覆層（８１）の平均厚さ
に比例して、外部リード部被覆層（８１）とろう材（８
２）との化合または固溶の範囲が広くなる。そして、こ
の範囲が、外部リード部被覆層（８１）とセラミック体
（４）との界面まで達すると、外部リード部被覆層（８
１）とセラミック体（４）との接合強度が低下してしま
う。この接合強度が低下すると、セラミックヒータの組
付時等における物理的外力や、セラミックヒータの使用
中における熱応力等が加わることにより、外部リード部
（７）がセラミック体（４）から剥がれることがある。

【００１０】そして、後述する実験によれば、外部リー
ド部被覆層（８１）の平均厚さが８μｍ以上である場
合、外部リード部（７）とセラミック体（４）との接合
強度が低下することが確認されている。従って、外部リ
ード部被覆層（８１）の平均厚さを８μｍ以下とするの
が好ましい。また、後述する実験によれば、外部リード
部被覆層（８１）の平均厚さが４μｍ以下であれば、外
部リード部（７）とセラミック体（４）との接合強度が
保たれることが確認されている。よって、外部リード部
被覆層（８１）の平均厚さを４μｍ以下とするのが好ま
しい。

【００１１】また、外部リード部被覆層（８１）の上記
した効果を良好に発揮させるために、この外部リード部
被覆層（８１）の平均厚さを２μｍ以上とするのが好ま
しい。ここで、セラミックヒータのろう付け部近傍が、
例えば６００℃程度に高温である場合、Ｃｕからなるろ
う材（８２）が腐食して、このセラミックヒータを使用
するにつれて、外部リード線（５）と外部リード部
（７）との間の抵抗が大幅に大きくなったり、外部リー
ド線（５）と外部リード部（７）との接合が損傷する恐
れがある。

【００１２】これに対して本発明では、ＣｕまたはＣｕ
合金材料よりも耐熱性に優れる第３導電材料からなるろ
う材被覆層（８３）を、ろう材（８２）の表面に設けて
いる。これによれば、ろう材被覆層（８３）により、ろ
う材（８２）を腐食性雰囲気から保護することができ、
ろう材（８２）の耐腐食性が得られるので、上記抵抗の
増大や上記接合の損傷といった恐れは抑制される。

【００１３】なお、上記第３導電材料としては、Ｎｉや
Ｎｉ合金材料等が挙げられ、このＮｉ合金材料として
は、Ｎｉ−Ｂ合金材料（例えばＮｉ９９ｗｔ％−Ｂ１ｗ
ｔ％）やＮｉ−Ｐ合金材料等が挙げられる。このろう材
被覆層（８３）の上記した効果を良好に発揮させるため
に、この外部リード部被覆層（８１）の平均厚さを２μ
ｍ以上とするのが好ましい。また、ろう材被覆層（８
３）を形成する際のコスト面からみて、ろう材被覆層
（８３）の平均厚さは８μｍ以下とするのが好ましい。

【００１４】そして、外部リード部被覆層（８１）やろ
う材被覆層（８３）は、製造上無電解めっきにて行なう
ことが好ましく、この無電解めっきが可能な材料とし
て、Ｎｉ−Ｂ合金材料やＮｉ−Ｐ合金材料が挙げられ
る。なお、ろう付け時やセラミックヒータの使用時等の
高温な環境において、Ｎｉ−Ｐ合金材料では、ＰがＮｉ
をもろくするようにはたらく恐れがあるため、Ｎｉ−Ｂ
合金材料を用いるのが好ましい。

【００１５】上記したセラミック体（４）としては、断
面円状の棒形状のものや、板形状のものが挙げられる。
本発明のセラミックヒータの製造方法は、外部リード部
（７）の表面に外部リード部被覆層（８１）を形成する
工程と、この工程の後、ろう材（８２）にて外部リード
部被覆層（８１）と電力投入用リード部（５）とをろう
付けする工程とを包含している。

【００１６】また、セラミック体（４）が断面円状の棒
形状である場合の製造方法は、断面円状の棒形状のセラ
ミック中軸（４１）の表面、および、板状のセラミック
シート（４２）の一面（４２ａ）の少なくとも一方に、
前記ヒータ部（２）および前記内部リード部（３、６、
４２２）を設ける第１工程と、この第１工程の後、セラ
ミックシート（４２）の一面（４２ａ）を内側にして、
セラミックシート（４２）をセラミック中軸（４１）の
表面に巻き付ける第２工程と、セラミックシート（４
２）の他面（４２ｂ）に外部リード部（７）を設ける第
３工程と、第２工程および第３工程の後、セラミックシ
ート（４２）とセラミック中軸（４１）とを一体的に焼
成する第４工程とを包含している。なお、第３工程は、
第１工程の前に行なってもよいし、第１工程と第２工程
の間に行なってもよい。

【００１７】また、セラミック体（４）が板形状である
場合の製造方法は、板状の第１セラミックシート（４
３）の一面（４３ａ）、および、板状の第２セラミック
シート（４４）の一面（４４ａ）の少なくとも一方に、
ヒータ部（２）および内部リード部（３、６、４２２）
を設ける第１工程と、この第１工程の後、両セラミック
シート（４３、４４）の一面（４３ａ、４４ａ）同志が
対向するように、両セラミックシート（４３、４４）を
積層する第２工程と、両セラミックシート（４３、４
４）の一面（４３ａ、４４ａ）以外の面（４ａ）に外部
リード部（７）を設ける第３工程と、第２工程および第
３工程の後、両セラミックシート（４３、４４）を一体
的に焼成する第４工程とを包含している。なお、第３工
程は、第１工程の前に行なってもよいし、第１工程と第
２工程の間に行なってもよい。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施形態
について説明する。 （第１の実施形態）図１は、本発明を、車両の排気管１
０１内を流れる排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃
度検出器１００に適用したものである。酸素濃度検出器
は、ジルコニア等の酸素イオン電動性固体電解質からな
るコップ状の検出素子３３を備え、この検出素子３３の
内外面のそれぞれに、多孔質白金電極を有している。こ
の検出素子３３は、酸素濃淡電池の原理により排気ガス
中の酸素濃度を検出するものである。また、検出素子３
３はある程度加熱されていないと、正確に酸素濃度を検
出できないため、この検出素子３３の内部にセラミック
ヒータ１を装着することにより、この検出素子３３の未
加熱時（例えば、排気ガス温度が低いエンジン始動直
後）において、検出素子３３を加熱している。

【００１９】検出素子３３は、筒状で金属製のハウジン
グ２４内に収容されており、このハウジング２４は、ネ
ジ部２３により排気管１０１に装着されている。そし
て、ハウジング２４の一端側に装着されるコップ状の金
属カバー２１により、検出素子３３の底部３１側が覆わ
れている。この金属カバー２１は排気管１０１内に配置
され、この金属カバー２１には、図１中矢印方向に流れ
る排気ガスを内部へ導入する排気ガス導入口２５が形成
されている。

【００２０】次に、セラミックヒータ１について説明す
る。図２および図３に示すように、セラミックヒータ１
は、通電により発熱するヒータ部２と、このヒータ部２
に電気的に接続されるリード部（内部リード部）３と、
このリード部３に電気的に接続される内側電極（内部リ
ード部）６とを、セラミック体４の内部に備えている。
そして、セラミック体４の外周面には、内側電極６に対
向するように外側電極７が形成されるとともに、内部の
ヒータ部２に電力を供給するための電力供給用リード線
５が外側電極７に接合されている。

【００２１】ここで、セラミック体４は、Ａｌ₂ Ｏ₃ 等
のセラミック材料からなり、ヒータ部２、リード部３、
内側電極６、および、外側電極７はＷからなり、リード
線５はＮｉからなる。リード部３は、抵抗値を下げるた
めに線状に複数本形成してなる。また、図１に示すよう
に、ヒータ部２側は排気管１０１内に配置され、リード
線５側は排気管１０１外に配置されている。

【００２２】図３に示すように、セラミック体４は、セ
ラミック中軸４１と、このセラミック中軸４１の外周面
に巻き付けられるセラミックシート４２とから構成され
ており、セラミックシート４２の一面４２ａに、ヒータ
部２、リード部３、および、内部電極６を形成し、セラ
ミックシート４２の他面４２ｂに外側電極７（図２
（ａ）参照）を形成した後、このセラミックシート４２
を中軸４１に巻き付け、これらを一体的に焼成してい
る。この製造方法については後で詳しく説明する。

【００２３】また、図２（ｂ）に示すように、セラミッ
クシート４２のうち、内側電極６と外側電極７との間に
は、スルーホール４２１が形成されており、このスルー
ホール４２１には、Ｗからなるスルーホール充填部（内
部リード部）４２２が形成されている。このスルーホー
ル充填部４２２により、内側電極６と外側電極７とが電
気的に接続される。

【００２４】そして、外側電極７の表面には、Ｎｉ９９
ｗｔ％−Ｂ１ｗｔ％（第２導電材料）からなる第１めっ
き層（外部リード部被覆層）８１が形成されており、こ
の第１めっき層８１の表面と、リード線５の端部とが、
Ｃｕからなるろう材８２にてろう付けされている。さら
に、ろう材８２の表面、第１めっき層８１の表面、およ
び、リード線５の端部表面には、Ｎｉ９９％−Ｂ１％
（第３導電材料）からなる第２めっき層（ろう材被覆
層）８３が形成されている。なお、第１めっき層８１の
平均厚さは４μｍ、第２めっき層８２の平均厚さは８μ
ｍ、ろう材８２の平均厚さは、第１、第２めっき層８
１、８２よりも大幅に大きく、数百μｍ程度である。

【００２５】次に、上記セラミックヒータ１の製造方法
を図４に基づいて説明する。まず、Ａｌ₂ Ｏ₃ 粉末を９
５％に対して、ＣａＯ粉末、ＭｇＯ粉末、ＳｉＯ₂粉末
を合わせて５％の割合で混合してセラミック粉末を用意
し、この粉末に対して、有機バインダ、有機溶剤を混合
してスラリ状とする（図４中原料混合工程）。

【００２６】このスラリを厚さ０．３ｍｍにシート成形
し、さらに、所望の大きさ（例えば７２ｍｍ×９ｍｍ）
に切り出すことにより、セラミックシート４２を成形す
る（図４中セラミックシート成形工程）。このセラミッ
クシート４２に対して、スルーホール４２１を形成し、
このスルーホール４２１内部に導電性ペーストを印刷に
より充填する（図４中スルーホール印刷工程）。その
後、上記セラミックシート４２の一面４２ａに、Ｗペー
スト（Ｗ粉末と有機溶剤とを混合したもの）を用いて、
ヒータ部２およびリード部３のパターンをスクリーン印
刷する（図４中ヒータ部、リード部印刷工程）。

【００２７】その後、Ｗペーストを用いて、セラミック
シート４２の一面４２ａに内側電極６のパターンを、他
面４２ｂに外側電極７のパターンを、両面印刷する（図
４中電極印刷工程）。その後、ヒータ部２、リード部
３、および、内側電極６を全て覆うように、セラミック
シート４２と同一原料からなる混合物をペースト化した
ものをコート印刷する（図４中コート印刷工程）。

【００２８】次に、上記したセラミック粉末と水溶性バ
インダを混合してスラリ状とし（図４中原料混合工
程）、このスラリを押出成形により直径３ｍｍの丸棒を
成形し（図４中押出成形工程）、この丸棒を長さ７２ｍ
ｍに切断して、セラミック中軸４１を成形する（図４中
セラミック中軸成形工程）。その後、セラミック中軸４
１の表面に、セラミックシート４２の一面４２ａを内側
にしてこのシート４２を巻き付けて一体化し（図４中巻
き付け工程）、この一体物を、窒素−水素雰囲気、温度
１５００〜１６００℃において１時間焼成し（図４中焼
成工程）、セラミック体４とする。

【００２９】なお、図２（ａ）は、焼成後における状態
を示し、図３は、焼成前における状態を示すものである
が、ヒータ部２、リード部３、内側電極６、外側電極７
等は、焼成前と焼成後とで、同じ符号を用いて説明して
いる。次に、第１めっき層８１を形成する第１めっき層
形成工程（図４参照）として、まず、セラミック体４
を、７０℃のアルカリ洗浄液（日本カニゼン社製 Ｋ−
１００）にて１０分洗浄して、外側電極７表面の酸化膜
を除去する。その後、このセラミック体４を純水および
塩酸にて洗浄してから、室温程度の活性化液（日本カニ
ゼン社製 レッドシューマ）に５分間浸漬して、外側電
極７表面にパラジウムイオンを付与する。

【００３０】その後、このセラミック体４を純水、塩
酸、湯（８０℃）にて洗浄してから、６０℃のめっき液
（日本カニゼン社製 ＳＢ−５５ Ｎｉ９９％−Ｂ１
％）に１５分間浸漬して、外側電極４表面にＮｉ９９％
−Ｂ１％を２〜４μｍ析出させて、第１めっき層８１を
形成する。次に、外側電極７にリード線５の端部をろう
付けするろう付け工程（図４参照）として、上記めっき
層８１が形成されたセラミック体４を純水、湯（８０
℃）にて洗浄した後、直径０．４ｍｍ、長さ４ｍｍのＣ
ｕ１００％からなるろう材を、外側電極７とリード線５
（直径０．６ｍｍ）の端部との間に設置した状態で、接
着剤にて仮組付けする。その後、上記仮組付け体を、１
０５０〜１１００℃の真空炉内に設置して、外側電極７
と端部とがろう材８２にて接合される。

【００３１】次に、第２めっき層８３を形成する第２め
っき層形成工程（図４参照）として、まず、セラミック
体４を、７０℃のアルカリ洗浄液（日本カニゼン社製
Ｋ−１００）にて１０分洗浄して、外側電極７表面の酸
化膜を除去する。その後、このセラミック体４を純水お
よび塩酸にて洗浄してから、室温程度の活性化液（日本
カニゼン社製 レッドシューマ）に５分間浸漬して、外
側電極７表面にパラジウムイオンを付与する。

【００３２】その後、このセラミック体４を純水、塩
酸、湯（８０℃）にて洗浄してから、６０℃のめっき液
（日本カニゼン社製 ＳＢ−５５ Ｎｉ９９％−Ｂ１
％）に３０分間浸漬して、外側電極４表面にＮｉ９９％
−Ｂ１％を４〜６μｍ析出させて、第２めっき層８２を
形成する。本実施形態によれば、ろう付け時の高温環境
（例えば１０５０〜１１００℃）において、外側電極７
と第１めっき層８１とが化合し、かつ、第１めっき層８
１とろう材８２とが固溶するので、外側電極７とリード
線５とを良好にろう付けできる。

【００３３】また、Ｎｉ９９％−Ｂ１％は、Ｗよりも耐
熱性に優れているので、Ｎｉ９９％−Ｂ１％からなる第
１めっき層８１によれば、外側電極７の耐熱性を確保で
きる。ここで、セラミックヒータ１の作動時（エンジン
始動直後）は、ヒータ部２の発熱により、ろう付け部近
傍が例えば３００℃程度となり、排気ガス温度がある程
度上昇してセラミックヒータ１を停止したとき（エンジ
ン定常作動時）は、排気管１０１からの熱の影響によ
り、ろう付け部近傍が例えば６００℃程度となる。これ
に対して本発明では、ろう材８２よりも耐熱性に優れる
Ｎｉ９９％−Ｂ１％からなる第２めっき層８３を、ろう
材８２の表面に設けているので、ろう材８２の耐腐食性
を保つことができる。

【００３４】次に、第１めっき層８１の平均厚さと、外
側電極７の接合強度との関係に関する実験について説明
する。まず、第１めっき層８１の平均厚さを２μｍ、４
μｍ、８μｍとして、第２めっき層８３を形成しないセ
ラミックヒータを、それぞれ図５に示すグラフ中のプロ
ットに対応する数だけ用意した。そして、セラミック体
４を治具にて固定した状態で、セラミック体４から垂直
的に離れる方向にリード線５を所定の力で引っ張ったと
きの引張強度（Ｎ）を測定した。なお、リード線５部位
が切断されたものをグラフ中白抜きで示し、リード線５
部位が切断される前に外側電極７がセラミック体４から
剥がれたものをグラフ中黒塗りで示した。

【００３５】そして、リード線５部位が切断されたもの
は、外側電極７とセラミック体４との接合強度が良好で
あると判断し、外側電極７がセラミック体４から剥がれ
たものは、外側電極７とセラミック体４との接合強度が
弱いと判断した。この結果、第１めっき層８１の平均厚
さが８μｍ以上に関しては、接合強度の弱いものが存在
し、第１めっき層８１の平均厚さが４μｍ以下であれ
ば、外側電極７とセラミック体４との接合強度を良好に
保つことができることがわかった。

【００３６】なお、本実施形態では、上述のようなＮｉ
合金材料により実験を行なったが、Ｎｉ、Ｐｔ、Ａｕに
ついて同じ実験を行なっても、同様の結果が得られるこ
とが本発明者の経験からわかっているので、請求項にお
いては、Ｎｉ、Ｐｔ、Ａｕについても、第１めっき層８
１の平均厚さが８μｍ以下であることが好ましく、さら
には４μｍ以下であることが好ましいとしている。

【００３７】（第２の実施形態）本実施形態では、図６
に示すように、セラミックヒータ１を平板タイプとした
ものである。このセラミックヒータ１のセラミック体４
は、図７に示すように、２枚の第１、第２セラミックシ
ート４３、４４から構成されている。そして、第２セラ
ミックシート４４の一面４４ａにヒータ部２、リード部
３、および内側電極６を配置した後、第２セラミックシ
ート４４の一面４４ａと第１セラミックシート４３の一
面４３ａとが対向するように、両セラミックシート４
３、４４を積層し、さらに、セラミック体４の側面４ａ
に、外側電極７を形成した後、一体的に焼成している。

【００３８】なお、内側電極６の縁部がセラミックシー
ト４３の縁部に沿うように形成されており、内側電極６
の縁部と外側電極７とが電気的に接続されている。そし
て、外側電極７の表面に第１めっき層８１を形成した
後、上記第１の実施形態と同様にして第１めっき層８１
表面にリード線５をろう付けし、さらに、上記第１の実
施形態と同様にして、リード線５の端部表面、ろう材
（図示せず）の表面、および、第１めっき層８１の表面
に、第２めっき層（図示せず）を形成している。

【００３９】なお、本実施形態では、セラミックシート
４３、４４を７２ｍｍ×９ｍｍとしており、このシート
４３、４４の形成方法や、ヒータ部２等の印刷方法等
は、上記第１の実施形態で述べたものに準じる。 （他の実施形態）上記したセラミック体４の形状に限定
されることはなく、例えば、図３において、外側電極７
およびスルーホール充填部４２２を廃止し、さらに、ス
ルーホール４２１よりも大きな接合用窓をセラミックシ
ート４２に形成し、この接合用窓において、本発明のろ
う付けを行なうようにしてもよい。

【００４０】また、第１の実施形態におけるセラミック
体４の製造工程において、セラミック中軸４１表面にヒ
ータ部２およびリード部３を形成してもよい。また、セ
ラミック中軸４１表面にセラミックシート４２を巻き付
けてから、外部電極７を印刷し、その後、焼成してもよ
い。また、第２の実施形態におけるセラミック体４の製
造工程において、セラミックシート４３、４４を積層す
る前に、外部電極７を印刷してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係わる酸素濃度検出
装置の断面図である。

【図２】（ａ）は、第１の実施形態に係わるセラミック
ヒータの概略的な斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面
図である。

【図３】第１の実施形態に係わるセラミックヒータの展
開図である。

【図４】第１の実施形態に係わるセラミックヒータの製
造工程説明図である。

【図５】第１の実施形態に係わるセラミックヒータにお
ける第１めっき層の平均厚さと引張強度との関係を示す
グラフである。

【図６】第２の実施形態に係わるセラミックヒータの概
略的な斜視図である。

【図７】第２の実施形態に係わるセラミックヒータの展
開図である。

【符号の説明】 ４…セラミック体、２…ヒータ部、３…リード部（内部
リード部）、６…内側電極（内部リード部）、７…外側
電極（外部リード部）、４２２…スルーホール充填部
（内部リード部）、８１…第１めっき層（外部リード部
被覆層）、５…リード線、８２…ろう材。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セラミック材料からなるセラミック体
   （４）と、 前記セラミック体（４）内部に設けられるヒータ部
   （２）と、 前記セラミック体（４）内部に設けられ、前記ヒータ部
   （２）に電気的に接続される内部リード部（３、６、４
   ２２）と、 前記セラミック体（４）表面に設けられるとともに、前
   記内部リード部（３、６、４２２）と電気的に接続さ
   れ、Ｗ、Ｍｏ、Ｒｅの少なくとも１種類からなる第１導
   電材料にて構成された外部リード部（７）と、 前記外部リード部（７）の表面に形成され、前記第１導
   電材料と化合または固溶可能で、かつ、ＣｕまたはＣｕ
   合金材料と化合または固溶可能な第２導電材料からなる
   外部リード部被覆層（８１）と、 ＣｕまたはＣｕ合金材料からなるろう材（８２）にて前
   記外部リード部被覆層（８１）とろう付けされる電力投
   入用リード部（５）とを備え、 前記外部リード部被覆層（８１）と前記外部リード部
   （７）、および、前記外部リード部被覆層（８１）と前
   記ろう材（８２）とが化合または固溶していることを特
   徴とするセラミックヒータ。
2. 【請求項２】 前記外部リード部被覆層（８１）と前記
   電力投入用リード部（５）とをろう付けするときに、前
   記外部リード部被覆層（８１）と前記外部リード部
   （７）、および、前記外部リード部被覆層（８１）と前
   記ろう材（８２）とが化合または固溶することを特徴と
   する請求項１に記載のセラミックヒータ。
3. 【請求項３】 前記外部リード部被覆層（８１）の平均
   厚さは８μｍ以下であることを特徴とする請求項１また
   は２に記載のセラミックヒータ。
4. 【請求項４】 前記外部リード部被覆層（８１）の平均
   厚さは４μｍ以下であることを特徴とする請求項３に記
   載のセラミックヒータ。
5. 【請求項５】 前記外部リード部被覆層（８１）はＮ
   ｉ、Ｎｉ合金材料、Ａｕ、Ｐｔのいずれか１つからなる
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記
   載のセラミックヒータ。
6. 【請求項６】 前記ろう材（８２）の表面には、Ｃｕま
   たはＣｕ合金材料よりも耐熱性に優れる第３導電材料か
   らなるろう材被覆層（８３）が形成されていることを特
   徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載のセラ
   ミックヒータ。
7. 【請求項７】 前記ろう材被覆層（８３）は、Ｎｉ、Ｎ
   ｉ合金材料、Ｐｔ、Ａｕのいずれか１つからなることを
   特徴とする請求項６に記載のセラミックヒータ。
8. 【請求項８】 前記セラミック体（４）は断面円状の棒
   形状であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれ
   か１つに記載のセラミックヒータ。
9. 【請求項９】 前記セラミック体（４）は板形状である
   ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記
   載のセラミックヒータ。
10. 【請求項１０】 請求項１ないし９のいずれか１つに記
    載のセラミックヒータの製造方法であって、 前記外部リード部（７）の表面に前記外部リード部被覆
    層（８１）を形成する工程と、 この工程の後、前記ろう材（８２）にて前記外部リード
    部被覆層（８１）と前記電力投入用リード部（５）とを
    ろう付けする工程とを包含することを特徴とするセラミ
    ックヒータの製造方法。
11. 【請求項１１】 請求項８に記載のセラミックヒータの
    製造方法であって、 断面円状の棒形状のセラミック中軸（４１）の表面、お
    よび、板状のセラミックシート（４２）の一面（４２
    ａ）の少なくとも一方に、前記ヒータ部（２）および前
    記内部リード部（３、６、４２２）を設ける第１工程
    と、 前記第１工程の後、前記セラミックシート（４２）の前
    記一面（４２ａ）を内側にして、前記セラミックシート
    （４２）を前記セラミック中軸（４１）の表面に巻き付
    ける第２工程と、 前記セラミックシート（４２）の他面（４２ｂ）に前記
    外部リード部（７）を設ける第３工程と、 前記第２工程および前記第３工程の後、前記セラミック
    シート（４２）と前記セラミック中軸（４１）とを一体
    的に焼成する第４工程とを包含することを特徴とするセ
    ラミックヒータの製造方法。
12. 【請求項１２】 請求項９に記載のセラミックヒータの
    製造方法であって、 板状の第１セラミックシート（４３）の一面（４３
    ａ）、および、板状の第２セラミックシート（４４）の
    一面（４４ａ）の少なくとも一方に、前記ヒータ部
    （２）および前記内部リード部（３、６、４２２）を設
    ける第１工程と、 前記第１工程の後、前記両セラミックシート（４３、４
    ４）の前記一面（４３ａ、４４ａ）同志が対向するよう
    に、前記両セラミックシート（４３、４４）を積層する
    第２工程と、 前記両セラミックシート（４３、４４）の前記一面（４
    ３ａ、４４ａ）以外の面（４ａ）に前記外部リード部
    （７）を設ける第３工程と、 前記第２工程および前記第３工程の後、前記両セラミッ
    クシート（４３、４４）を一体的に焼成する第４工程と
    を包含することを特徴とするセラミックヒータの製造方
    法。