JPS6163575A - 耐落下衝撃性の高い、セラミツク基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） セラミック基板をデバイスに装着して使用するとき、直
接相手デバイスに取付けることは一般に困難であり、通
常取付は用ノ・ウジング金具に保持した方が使い易くも
あるので、この方式がとられる。

たとえば温度センサやガスセンサなどをセラミック基板
上に設けてこれを燃焼埋填や排ガスダクトなどにセット
する場合がこれにあてはまり、この他、湿度センサなど
でも、さらには、セラミック端子の如きにおいても同様
な応用は種々広汎にわたる。

（従来の技術） 取付は用ハウジング金具の内部にて、位置定め保持具と
接する段差を有し、この位置定め保持具から環境空間中
へ延伸する自由端と反対の基端側を、取付は用ハウジン
グ金具に対し充てん剤を介し固定すると、この取付は用
−ウジング金具をデバイスに装着するのに至便となるが
、その取扱い中、不慮な取落しや、運搬中に作用する機
械的衝撃により、しばしばセラミック基板の折損が生じ
た。

（発明が解決しようとする問題点） セラミック基板の主として耐落下衝撃性を改善して実用
上のかなり粗暴にもわたるような取扱いによる損傷回避
を、とくに簡易な構成により実現することがこの発明の
目的である。

（問題点を解決するための手段） この発明は、取付は用ハウジング金具の内部にて位置定
め保持具と接する段差を有し、この位置定め保持具から
環境空間へ延伸する自由端と反対の基端側を、取付は用
ハウジング金具に対し充てん剤を介し固定するセラミッ
ク基板において、上記段差を、位置定め保持具と部分的
に接する配置に設けたことを特徴とする、耐落下衝撃性
の高いセラミック基板である。

ここに位置定め保持具と部分的に接する段差の配置とい
うのは、段差がセラミック基板の長手方向を横切って真
−文字状に真線状をなして幅方向にわたる配置を除外す
ることを意味し、従ってセラミック基板の幅をたとえば
部分した両側部又は中央部でのみ、位置定め保持具と接
する段差を形成するのである。

以下この発明に従うセラミック基板を酸素センサに用い
た具体例にて説明を加える。

第１図、第２図には酸素センサの部分破断で内部構成を
あられした、セラミック基板の正面と側面を示す。

図中１はセラミック基板、１ａはその検出部、２は取付
は用ハウジング金具、３はプロテクタ、セして４は内筒
、５はセラミック基板１の位置定め保持具である。

取付は用ハウジング金具２は、そのねシ脚ｚａをたとえ
ば内燃機関の排気系統（図示せず）の所定位置にねじ込
み、ガスケツ１−２ｂによる封止下にプロテクタ８を介
し検出部１ａを測定環境中に位置させる。

ここにセラミック基板１はこの例でその幅方向の両側に
限局した段差１ｋ）Ｋより部分的な位置定め保持具５と
の接触下に、取付は用ハウジング金具２とその延長に与
る内筒４の内部に詰め込んだ充てん剤６、さらに必要な
とき、ガラスシール７を用いてセラミック基板ｌから引
出したリード線　　８．９および１０も一緒に、取付は
用ハウジング金具２および内筒４と一体化し、各リード
線はさらにシリコーンゴム１１による絶縁下に外筒１２
をかぶせて保護する。

ここに充てん剤δは、滑石およびガラスの好ましくは等
量配合の混合粉を、またガラスシール７は低融点ガラス
をそれぞれ用いることができる。

なお図中１３は、各リード線と内部配線との接続部であ
る。

セラミック基板１は、この例で次の手順により予め用怠
したものである。

すなわち第３図（ａｌ〜ｆｃｌがそれであり、例えば平
均粒径１．５μｍのＡＪ２０８９２重量％、５ｉ０２４
重量％、Ｏａｏ　２重量％及びＭｇＯ２重量％からなる
混合粉末１００４７部て対して、ブチラール樹脂１２１
１部とジブチルフタレート（ＤＢＰ）６重量部とを添加
し、有機溶剤中で混合してスラリーとし、ドクターブレ
ードを用いて形成されたグリーンシートを、厚み１ｎと
、０．２ｓ＋ｍの２種類を同形につくり、厚い方のグリ
ーンシート１４の片面に、第８図ｆａｌのように検出素
子１ａの電極を構成するパターン１５，１６、また該素
子１ａの加熱のための発熱抵抗パターン１７、そしてこ
れらに電源を印加し、また検出信号をとり出す端子およ
び導電パターｙ１８，１９．２０を、たとえばＰｔを主
体とし、７％程度のＡ１２ｏ８を添加した、いわゆる白
金ペーストの厚膜印刷を行い、ついで同図ｆｂｌのよう
に外径０．２　ｔｍの白金リード線２１．２２゜２８を
つなぎ、しかるのち薄い方のグリ−シートｚ４を、その
検出素子１ａと対応する位置に窓孔ｚ５を打抜き形成し
た上で、積層する。

ついで別途に準備するもう一種類のグリーンシー）２６
（第８図（ｅｌ参照）も止揚したと同質の配合よりなる
を可とするが、これは、すでに第１図、第２図で述べた
段差１ｂを有利に形成する厚みとし、とくにこの発明に
従って、図示例では中央部分を長さｌにわたる切欠き２
７を有するものとして、さらに積層する。

この積層体はたとえば１５５０″Ｃ大気雰囲気下に２時
間保持することにより焼成を行う。

なおその後、電極パターン１５．１６上に、常法に従い
検出素子１ａを設ける。この例では、平均粒径１．２μ
ｍので１０２粉１００モルに対し５モルの白金ブラック
を配合し、全粉末に対し８重量％に当るエチルセルロー
スを添加し、ブチルカルピトール（Ｚ−（２）−ブトキ
シエトキシ：エタノールの商品名）中で混合し、８００
ポアズに粘度調整を行ったＴ１０．ペーストを窓孔２５
内に厚膜印刷しｌ　２００　’Ｃ大気雰囲気下に保持し
て焼付けを行った。

以上のようにして得られたセラミック基板１は、その中
央を除いて両側のみ、また逆に両側を除いて中央のみの
段差１ｂを位置定め保持具５と部分的に接触させるよう
にして保持した上で充てん剤６を取付は用−ウジング金
具２および内筒４の内部に詰め込みさらに低融点ガラス
フリットを装入した上で５８０“Ｃ１５分間の加熱を施
してガラスシール７による封止を行うのである。

（作用） セラミック基板の取付は用ノ〜ウジング金具内における
位置定め保持具と接する段差が、幅方向に一直線状にわ
たらせない部分的な接触によっても、確実な位置定めが
可能なのはもとより、この段差における落下衝撃に基く
折損が有効に回避され得る。

（実施例） セラミック基板を、幅５鱈、長さ４８ｍ、先側厚み１．
５罰、元側（固定側）厚み２．Ｏｔｍのサイズでつくる
とき、第４図（ａｌ　、　ｆｂ）およびｔｅｌに示すよ
うに、第８図ｆｃｌに示したグリーンシート２６の段差
ｌｂ側の端部中央を長さｌを４　ｍ　、幅Ｗは２ｍにわ
たって切欠いたタイプ（Ａ）、逆に段差ｌｂ側の端部中
央を幅ｗ　ｈ’ｓ　２　ｍにわたって残し、両側を、や
はり長さｌを４ｆｉとして切欠いたタイプＣＢ）そして
横−文字状にのびる直線状段差を設けたタイプ（０）の
各供試品を各２１０こ試作し、これらを用いた組立て物
を試験体として、何れもセラミック基板１の面を水平に
保った姿勢から、１扉の高さにてコンクリート床に落下
させ、基板の折損有無を１．耐落下衝撃性の評価指準と
した。なお折損は、すべて段差から生じていた。

次に上記の切欠きつきの段差を、第４図（ｂｌに示した
ところに準じてセラミック基板の表裏両面に、また第４
図のｆａｌ　、　ｆｂｌ双方に準じる段差をやはりセラ
ミック基板の表裏両面に形成して試験を行った結果、何
れも耐落下衝零件の高いことがわかった。

さらに第４図ｆｂｌに示した幅中央部における両側の切
欠き残部のみと対応するような局部突起を形成してその
一端を段差に利用したときも好成績を得た。

なお以上のべたところにおいてセラミック基板１０面か
ら突出する検出部１ａの素子表面を保護するため、その
突出高さをこえる厚みのセラミック１奢を積１→するこ
とにより、位置定め保持具の貫通穴を検出部１ａが通過
する際の擦過損傷を防ぐ場合において、このセラミック
層上に重ねて段差を形成するセラミック層を積層すると
き、この段差についても上記した構成の適用がのぞまし
い。

（発明の効果） この発明によれば、取付は用／％ウジング金具の内部で
位置定め保持具との段差係合により保持するセラミック
基板の、該段差に沿う落下衝撃による折損を、簡易に回
避することができる。

表刃面の簡単な説明 第１図、第２図は酸素センサに適用したこの発明のセラ
ミック基板の正面図と側面図、第３図はセラミック基板
の作成手順の説明図であり、 第４図は供試品の段差形状比較図である。

１・・・セラミック基板　　１ａ・・・検出部１ｂ・・
・段差　　　　　　２・・・取付は用・・ウジング金具 ５・・・位置定め保持具。

第１図　　　第２図 第３図 π シ１ （ａ）　　　　　　（ｂ） （Ｃ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、取付け用ハウジング金具の内部にて位置定め保持具
   と接する段差を有し、この位置定め保持具から環境空間
   中へ延伸する自由端と反対の基端側を、取付け用ハウジ
   ング金具に対し充てん剤を介し固定するセラミック基板
   において、 上記段差を、位置定め保持具と部分的に接 する配置に設けたことを特徴とする、耐落下衝撃性の高
   い、セラミック基板。