KR20070031909A - Ceramic heater, and oxygen sensor and hair iron using the ceramic heater - Google Patents

Ceramic heater, and oxygen sensor and hair iron using the ceramic heater Download PDF

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Abstract

세라믹 기체와, 상기 세라믹 기체 안에 매설된 발열 저항체와, 상기 발열 저항체에 전기적으로 접속되고, 상기 세라믹 기체의 표면에 형성된 두께 5∼200㎛의 외부전극과, 상기 외부전극에 납땜된 리드부재를 가짐으로써 내구성이 뛰어난 세라믹 히터를 제공한다.A ceramic base, a heat generating resistor embedded in the ceramic base, an external electrode having a thickness of 5 to 200 μm electrically connected to the heat generating resistor, formed on the surface of the ceramic base, and a lead member soldered to the external electrode; This provides a durable ceramic heater.

Description

세라믹 히터와 그것을 이용한 산소 센서 및 헤어 아이롱{CERAMIC HEATER, AND OXYGEN SENSOR AND HAIR IRON USING THE CERAMIC HEATER}CERAMIC HEATER, AND OXYGEN SENSOR AND HAIR IRON USING THE CERAMIC HEATER}

본 발명은 자동차용 공연비 검지 센서의 가열용 히터나 기화기용 히터, 납땜인두용 히터 등에 사용되는 세라믹 히터와 그것을 이용한 산소 센서 및 헤어 아이롱에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to ceramic heaters used for heating heaters, carburetor heaters, soldering iron heaters, and the like, for automotive air-fuel ratio detection sensors, and oxygen sensors and hair irons using the same.

종래부터 예를 들면, 자동차에 사용되는 공연비 센서의 가열용 히터로서 세라믹 히터가 널리 사용되고 있다. 상기 세라믹 히터는 예를 들면, 알루미나를 주성분으로 하는 세라믹 기체 안에 W, Re, Mo 등의 고융점 금속으로 이루어지는 발열 저항체를 내장하고, 상기 발열 저항체에 외부전극을 통해 금속제 단자(리드부재)가 접합됨으로써 구성되어 있다(특허 문헌 1, 특허 문헌 2 참조).Background Art Conventionally, ceramic heaters are widely used as heaters for heating of air-fuel ratio sensors used in automobiles, for example. The ceramic heater includes, for example, a heat generating resistor made of a high melting point metal such as W, Re, Mo, etc. in a ceramic base mainly composed of alumina, and a metal terminal (lead member) is bonded to the heat generating resistor through an external electrode. It is comprised by doing so (refer patent document 1, patent document 2).

상기 세라믹 히터는 예를 들면, 세라믹 심재와 세라믹 시트를 준비하여, 세라믹 시트의 한쪽면에 W, Re, Mo 등의 고융점 금속의 페이스트를 인쇄하여 발열 저항체와 전극 인출부를 형성한 후, 이들이 형성된 면이 안쪽이 되도록 세라믹 시트를 세라믹 심재에 감아 전체를 소성하여 일체화함으로써 제조된다(특허 문헌 1).The ceramic heater may, for example, prepare a ceramic core material and a ceramic sheet, print a paste of high melting point metal such as W, Re, and Mo on one surface of the ceramic sheet to form a heat generating resistor and an electrode lead-out unit, and then It is manufactured by winding a ceramic sheet around a ceramic core material so as to have an inner side and firing and integrating the whole (Patent Document 1).

보다 구체적으로는 세라믹 시트에는 그 상면에 발열 저항체와 그것에 접속된 전극 인출부가 형성되고, 그 이면에는 외부전극이 형성되어 있다. 또 세라믹 시 트의 전극 인출부는 스루홀(through-hole)에 의해 외부전극과 접속되어 있다. 스루홀에는 필요에 따라 도체 페이스트가 주입된다.More specifically, the ceramic sheet is provided with a heat generating resistor and an electrode lead portion connected thereto, and an external electrode is formed on the rear surface thereof. In addition, the electrode lead portion of the ceramic sheet is connected to the external electrode by a through-hole. Conductor paste is injected into the through hole as necessary.

또한, 도 8a, b에서 나타내고 있는 세라믹 히터는 특허 문헌 3에서 나타낸 세라믹 히터(51)이다. 상기 도 8의 세라믹 히터에 있어서는 발열 저항체(53)의 양단에 취출전극(57)이 접속되고, 상기 취출전극(57)이 세라믹 기체(52)에 형성된 개구부(58)에 의해 노출되고, 리드부재(54)가 땜납 등의 납땜재에 의해 납땜되어 있다.In addition, the ceramic heater shown by FIG. 8A and b is the ceramic heater 51 shown by patent document 3. As shown in FIG. In the ceramic heater of FIG. 8, the extraction electrode 57 is connected to both ends of the heat generating resistor 53, and the extraction electrode 57 is exposed by the opening 58 formed in the ceramic base 52. 54 is soldered by brazing material such as solder.

취출전극(57)을 노출시키는 개구부(58)는 취출전극(57)와 리드부재(54)를 납땜하는 영역을 규정하는 것이며, 세라믹 기체(52)인 세라믹 그린시트에 펀칭 가공법에 의해 미리 구멍을 뚫어 둠으로써 세라믹 기체(52)의 끝부에 형성된다.The opening 58 exposing the extraction electrode 57 defines a region in which the extraction electrode 57 and the lead member 54 are soldered. Holes are formed in advance in the ceramic green sheet, which is the ceramic base 52, by a punching process. It is formed at the end of the ceramic base 52 by drilling.

이 특허 문헌 3의 세라믹 히터에서는 개구부(58)는 그 측벽에 리드부재(54)의 지름에 대응하는 크기의 오목부(56)가 형성되어 있으며, 개구부(58) 내에서 발열 저항체(53)와 리드부재(54)를 납땜할 때 오목부(56) 내에 리드부재(54)를 삽입함으로써 리드부재(54)를 발열 저항체(53)의 중앙부에 위치를 정확하게 맞추는 것을 가능하게 함과 동시에, 이것에 의해 리드부재(54)를 발열 저항체(53)에 매우 강고하게 납땜으로 장착시키고 있다.In the ceramic heater of this patent document 3, the opening part 58 has the recessed part 56 of the magnitude | size corresponding to the diameter of the lead member 54 in the side wall, and the heat generating resistor 53 and the heat generating resistor 53 in the opening part 58 are formed. Inserting the lead member 54 into the recess 56 when soldering the lead member 54 makes it possible to accurately position the lead member 54 in the center portion of the heat generating resistor 53, and at the same time, As a result, the lead member 54 is attached to the heat generating resistor 53 very firmly by soldering.

(특허 문헌 1)일본 특허 공개1993-34313호 공보(Patent Document 1) Japanese Unexamined Patent Publication No. 193-34313

(특허 문헌 2)일본 특허 공개1993-161955호 공보(Patent Document 2) Japanese Unexamined Patent Publication No. 199-161955

(특허 문헌 3)일본 특허 공개1994-196253호 공보(Patent Document 3) Japanese Unexamined Patent Publication No. 194-196253

그러나, 종래의 세라믹 히터는 전극부에 열변화가 반복적으로 가해지는 상 황하에서는 접합부가 열화되어 내구성이 현저하게 저하된다는 문제가 있었다.However, the conventional ceramic heater has a problem that the joining portion deteriorates under the condition that the heat change is repeatedly applied to the electrode portion, and the durability decreases remarkably.

최근 자동차의 배기가스에 관한 규제가 엄격해지고 공연비 제어용으로 사용되는 산소 센서에 있어서 기동 속도를 빠르게 할 필요가 생겨 이에 사용되는 세라믹 히터의 기동 특성도 빠른 것이 요구된다. 이와 같은 상황하에서는 상술한 문제가 보다 중요한 과제로 되어 있다.In recent years, the exhaust gas of automobiles has become stricter, and the oxygen sensor used for controlling the air-fuel ratio needs to be made faster, so that the starting characteristics of the ceramic heater used therein are also required. In such a situation, the above-mentioned problem becomes a more important subject.

즉, 기동 작동성이 요구되는 장치에 이용되는 세라믹 히터는 사용 조건이 엄격하고, 취출전극 부근의 온도가 상승하는 경향이 있다. 이것에 의해, 납땜재와 세라믹 기체의 열팽창 차이에 의해 이 납땜 부분에 응력이 집중함으로써 보다 높은 내구성이 요구되고 있다. 특히, 자동차용으로 사용되는 세라믹 히터에 대해서는 높은 신뢰성이 요구되므로 매우 높은 내구성이 요구된다.That is, ceramic heaters used in devices requiring start-up operability have a strict use condition and tend to increase the temperature near the extraction electrode. As a result, stress is concentrated on the soldered portion due to the difference in thermal expansion between the brazing material and the ceramic base, so that higher durability is demanded. In particular, since a high reliability is required for the ceramic heater used for automobiles, very high durability is required.

또 예를 들면, 헤어 아이롱과 같이 발열 영역이 넓고 세라믹 히터 전체가 유지부재에 끼이게 되는 세라믹 히터에 있어서는 가열과 동시에 취출전극이 급속 가열되기 때문에 납땜 부분에 높은 내구성이 요구된다.For example, in a ceramic heater in which a heat generating region is wide and the ceramic heater is sandwiched by the holding member, such as a hair iron, the extraction electrode is rapidly heated at the same time as heating, so high durability is required for the soldered portion.

그래서, 본 발명의 제1의 목적은 내구성이 높은 세라믹 히터를 제공하는 것에 있다.Accordingly, a first object of the present invention is to provide a ceramic heater having high durability.

또한, 본 발명의 제2의 목적은 내구성이 높은 산소 센서를 제공하는 것에 있다.Moreover, the 2nd object of this invention is to provide the oxygen sensor with high durability.

또한 본 발명의 제3의 목적은 내구성이 높은 헤어 아이롱을 제공하는 것에 있다.Further, a third object of the present invention is to provide a hair iron with high durability.

이상의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 제1의 세라믹 히터는 세라믹 기체와, 상기 세라믹 기체 안에 매설된 발열 저항체와, 상기 발열 저항체에 전기적으로 접속되어 상기 세라믹 기체의 표면에 설치된 두께 5∼200㎛의 외부전극과, 상기 외부전극에 납땜된 리드부재를 갖는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the first ceramic heater according to the present invention includes a ceramic substrate, a heat generating resistor embedded in the ceramic base, and a thickness of 5 to 200 μm that is electrically connected to the heat generating resistor and installed on the surface of the ceramic base. And an lead electrode soldered to the outer electrode.

또한, 본 발명에 따른 제2의 세라믹 히터는 세라믹 기체와, 상기 세라믹 기체 안에 매설된 발열 저항체와, 상기 발열 저항체에 전기적으로 접속되어 상기 세라믹 기체의 표면에 설치되어 두께가 5∼50㎛이며, 상기 세라믹 기체의 주성분과 동일 성분으로 이루어지는 첨가물이 1∼10중량%의 배합 비율로 함유되어 있는 외부전극과, 상기 외부전극에 납땜된 리드부재를 갖는 것을 특징으로 한다.In addition, the second ceramic heater according to the present invention is a ceramic base, a heat generating resistor embedded in the ceramic base, and electrically connected to the heat generating resistor and installed on the surface of the ceramic base to have a thickness of 5 to 50 μm, And an external electrode containing an additive composed of the same component as the main component of the ceramic base in a blending ratio of 1 to 10% by weight, and a lead member soldered to the external electrode.

발명에 따른 산소 센서는 본 발명에 따른 제1 또는 제2의 세라믹 히터를 구비한 것을 특징으로 한다.The oxygen sensor according to the invention is characterized by having a first or second ceramic heater according to the invention.

본 발명에 따른 제3의 세라믹 히터는 세라믹 기체와, 상기 세라믹 기체 안에 내장된 발열 저항체와, 상기 세라믹 기체에 형성된 개구부로부터 노출되고, 상기 발열 저항체에 전기적으로 접속된 취출전극을 구비하고, 상기 개구부에 있어서의 벽면 모서리부의 적어도 일부 및/또는 상기 개구부에 있어서의 바깥 둘레 상단부의 적어도 일부가 모따기 치수 0.05㎜ 이상의 C면 또는 반경 0.05㎜ 이상의 R면으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1개인 것을 특징으로 한다.A third ceramic heater according to the present invention comprises a ceramic base, a heat generating resistor embedded in the ceramic base, and an extraction electrode exposed from an opening formed in the ceramic base and electrically connected to the heat generating resistor, wherein the opening At least one part of a wall edge part in a wall, and / or at least one part of an outer periphery upper end part in the said opening part is at least 1 selected from the group which consists of C surface of 0.05 mm or more of chamfer dimensions, or R surface of 0.05 mm or more of radius.

또, 본 발명에 있어서, 「C면」이란 면과 면이 교차하며 이루는 모서리 부분이 경사면이 되도록 모따기된 상태를 말하며, 「R면」이란 면과 면이 교차하며 이루는 각 부분이 곡면상이 되도록 모따기된 상태를 말한다.In addition, in the present invention, the "C plane" refers to a chamfered state in which the edge portion formed by the intersection of the plane and the plane becomes an inclined plane, and the "R plane" refers to the chamfer so that each portion formed by the intersection of the plane and the plane becomes curved. Say the state.

또한 본 발명에 따른 제4의 세라믹 히터는 세라믹 기체와, 상기 세라믹 기체 안에 내장된 발열 저항체와, 상기 세라믹 기체에 형성된 개구부로부터 노출되고, 상기 발열 저항체에 전기적으로 접속된 취출전극과, 상기 취출전극의 표면에 납땜재에 의해 납땜된 리드부재를 구비하고, 상기 납땜재가 3층 이상의 금속층으로 이루어지는 층 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.In addition, a fourth ceramic heater according to the present invention includes a ceramic base, a heat generating resistor embedded in the ceramic base, an extraction electrode exposed from an opening formed in the ceramic base, and electrically connected to the heat generating resistor, and the extraction electrode. And a lead member brazed by a brazing material on the surface thereof, wherein the brazing material has a layer structure consisting of three or more metal layers.

또한, 본 발명에 따른 헤어 아이롱은 본 발명에 따른 제1∼ 제4 중 어느 하나의 세라믹 히터를 발열 수단으로서 이용한 것을 특징으로 한다.In addition, the hair ironing according to the present invention is characterized in that any one of the first to fourth ceramic heaters according to the present invention is used as a heat generating means.

(발명의 효과)(Effects of the Invention)

이상과 같이 구성된 본 발명에 따른 제1의 세라믹 히터는 상기 리드부재가 납땜된 상기 외부전극이 5∼200㎛의 두께를 갖고 있으므로, 외부전극부 및 그 주변의 내구성을 향상시키고 또한 리드부재의 접합 강도를 향상시킬 수가 있다.In the first ceramic heater according to the present invention configured as described above, since the external electrode to which the lead member is soldered has a thickness of 5 to 200 μm, the external electrode portion and the periphery thereof are improved, and the lead member is joined. The strength can be improved.

또한, 본 발명에 따른 제2의 세라믹 히터는 상기 리드부재가 납땜된 상기 외부전극의 두께가 5∼50㎛이며, 상기 외부전극이 상기 세라믹 기체의 주성분과 동일 성분으로 이루어지는 첨가물을 1∼10중량%의 배합 비율로 함유하고 있으므로, 외부전극부 및 그 주변의 내구성을 보다 향상시키고 또한 리드부재의 접합 강도를 향상시킬 수가 있다.In addition, in the second ceramic heater according to the present invention, the thickness of the external electrode to which the lead member is soldered is 5 to 50 µm, and the additive includes 1 to 10 weights of the external electrode having the same component as the main component of the ceramic base. Since it is contained in the compounding ratio of%, the durability of the external electrode portion and its surroundings can be further improved, and the bonding strength of the lead member can be improved.

또한, 본 발명에 따른 제3의 세라믹 히터는 개구부에 있어서의 벽면 모서리부의 적어도 일부 및/또는 개구부에 있어서의 바깥 둘레 상단부의 적어도 일부가 모따기 치수 0.05㎜ 이상의 C면 또는 반경 0.05㎜ 이상의 R면으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 하나인 점에서 납땜재와 세라믹 기체의 열팽창 차이에 의한 상기 바깥 둘레 상단부로의 응력 집중을 완화시킬 수 있어 그 바깥 둘레 상단부에 있어서의 크랙의 발생을 방지할 수 있다.Further, in the third ceramic heater according to the present invention, at least a part of the wall edge portion in the opening and / or at least a part of the outer periphery upper end portion in the opening has a C surface of 0.05 mm or more in the chamfer dimension or an R surface of 0.05 mm or more in the radius. At least one selected from the group consisting of can be used to alleviate stress concentration on the outer circumferential upper end due to the difference in thermal expansion between the brazing material and the ceramic base, thereby preventing the occurrence of cracks in the outer circumferential upper end.

또, 본 발명에 따른 제4의 세라믹 히터는 상기 납땜재가 3층 이상의 금속층으로 이루어지는 층 구조를 가지므로, 상기 취출전극과 리드부재를 상기 납땜재에 의해 강고하게 접합할 수 있다.Moreover, since the 4th ceramic heater which concerns on this invention has a layer structure which consists of three or more metal layers of the said brazing material, the said extraction electrode and a lead member can be firmly joined by the said brazing material.

따라서, 본 발명에 따른 제1∼ 제4의 세라믹 히터에 의하면, 내구성이 높은 세라믹 히터를 제공할 수 있다.Therefore, according to the 1st-4th ceramic heater which concerns on this invention, a highly durable ceramic heater can be provided.

또한 본 발명에 따른 산소 센서에 의하면, 본 발명에 따른 제1 또는 제2의 세라믹 히터를 구비하고 있으므로, 내구성이 높은 산소 센서를 제공할 수 있다.Moreover, according to the oxygen sensor which concerns on this invention, since the 1st or 2nd ceramic heater which concerns on this invention is provided, the oxygen sensor with high durability can be provided.

또한, 본 발명에 따른 헤어 아이롱에 의하면, 본 발명에 따른 제1∼ 제4 중 어느 하나의 세라믹 히터를 발열 수단으로서 이용하고 있으므로, 내구성이 뛰어난 헤어 아이롱을 제공할 수 있다.Moreover, according to the hair ironing which concerns on this invention, since the ceramic heater in any one of the 1st-4th which concerns on this invention is used as a heat generating means, the hair ironing excellent in durability can be provided.

도 1a는 본 발명에 따른 실시 형태1의 세라믹 히터의 구성을 설명하기 위한 부분 절개 사시도.1A is a partially cutaway perspective view for explaining the configuration of a ceramic heater according to the first embodiment of the present invention.

도 1b는 실시 형태1의 세라믹 히터에 있어서의 세라믹 기체(2)의 전개도.1B is an exploded view of the ceramic substrate 2 in the ceramic heater of Embodiment 1. FIG.

도 2는 실시 형태1의 세라믹 히터에 있어서의 접합부의 단면을 확대하여 나타내는 부분 단면도.FIG. 2 is an enlarged partial cross-sectional view of a cross section of a junction in the ceramic heater of Embodiment 1. FIG.

도 3a는 본 발명에 따른 실시 형태2의 세라믹 히터의 구성을 나타내는 사시도.3A is a perspective view showing the structure of a ceramic heater of Embodiment 2 according to the present invention;

도 3b는 실시 형태2의 세라믹 히터를 제작하기 위한 세라믹 시트(22a)의 평면도.3B is a plan view of the ceramic sheet 22a for producing the ceramic heater of Embodiment 2. FIG.

도 3c는 실시 형태2의 세라믹 히터를 제작하기 위한 세라믹 시트(22b)의 평면도.3C is a plan view of the ceramic sheet 22b for producing the ceramic heater of Embodiment 2. FIG.

도 4는 실시 형태2의 세라믹 히터에 있어서의 취출전극을 확대하여 나타내는 평면도.4 is an enlarged plan view of the extraction electrode in the ceramic heater according to the second embodiment;

도 5a는 실시 형태2의 세라믹 히터의 취출전극의 단면도(1).Fig. 5A is a sectional view (1) of the extraction electrode of the ceramic heater of the second embodiment.

도 5b는 실시 형태2의 세라믹 히터의 취출전극의 단면도(2).Fig. 5B is a sectional view 2 of the extraction electrode of the ceramic heater of the second embodiment.

도 5c는 실시 형태2의 세라믹 히터의 취출전극의 단면도(3).Fig. 5C is a sectional view 3 of the extraction electrode of the ceramic heater of the second embodiment.

도 6은 본 발명에 따른 실시 형태3의 세라믹 히터의 납땜 부분을 확대하여 나타내는 단면도.6 is an enlarged cross-sectional view of a soldering portion of the ceramic heater according to the third embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 세라믹 히터를 이용한 헤어 아이롱의 일례를 나타내는 사시도.7 is a perspective view showing an example of a hair iron using the ceramic heater of the present invention.

도 8a는 종래의 세라믹 히터의 평면도.8A is a plan view of a conventional ceramic heater.

도 8b는 종래의 세라믹 히터의 취출전극을 확대하여 나타내는 사시도.8B is an enlarged perspective view of a extraction electrode of a conventional ceramic heater.

(부호의 설명)(Explanation of the sign)

1, 21:세라믹 히터1, 21 : ceramic heater

2, 22:세라믹 기체2, 22 ceramic ceramic

3, 23:발열 저항체3, 23: Heat generation resistor

3a:전극 인출부3a : electrode lead-out

4:외부전극4: external electrode

5:도금층5: plating layer

6, 25:납땜재6, 25 : Soldering material

7, 24:리드부재7, 24 : Lead member

8, 22a, 22b:세라믹 시트8, 22a, 22b: Ceramic sheet

9:스루홀9: Through hole

10:세라믹 심재10 : ceramic heartwood

20:페이스트20: Paste

21c:C면21c: Surface C

22s:벽면22s: Wall surface

26:오목부26: Concave department

26e:오목부에 있어서의 벽면 모서리부26e: Wall surface edge in recess part

27:취출전극27: extraction electrode

28:개구부28: Opening department

28e:개구부에 있어서의 벽면 모서리부28e: Wall edge at the opening

29:도금층29: Plating layer

30e:바깥 둘레 상단부30e : Upper part of outer circumference

이하, 본 발명에 따른 실시 형태에 대하여 도면을 참조하며 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

실시 형태1Embodiment 1

도 1a는 본 발명에 따른 실시 형태1의 세라믹 히터의 구성을 나타내는 일부 파단 사시도이고, 도 1b는 그 세라믹 기체(2) 부분의 전개도이다.FIG. 1A is a partially broken perspective view showing the structure of a ceramic heater according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a developed view of a portion of the ceramic base 2.

본 실시 형태1의 세라믹 히터(1)는 도 1a에 나타내듯이 세라믹 기체(2) 안에 발열 저항체(3)가 내장되어 있다. 또한, 실시 형태1의 세라믹 히터(1)는 발열 저항체(3)에 통전하는 외부전극(4)을 세라믹 기체(2)의 표면에 구비하고, 그 외부전극(4)에는 도금층(5)이 형성되고, 납땜재(6)를 통해 금속제 단자인 리드부재(7)가 접합되어 있다. 여기서, 특히 본 실시 형태1의 세라믹 히터(1)는 외부전극(4)의 두께가 5∼200㎛로 되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.In the ceramic heater 1 of the first embodiment, as shown in FIG. 1A, a heat generating resistor 3 is incorporated in the ceramic substrate 2. In addition, the ceramic heater 1 of the first embodiment includes an external electrode 4 that supplies electricity to the heat generating resistor 3 on the surface of the ceramic base 2, and the plating layer 5 is formed on the external electrode 4. The lead member 7, which is a metal terminal, is joined via the brazing material 6. In particular, the ceramic heater 1 of the first embodiment is characterized in that the thickness of the external electrode 4 is 5 to 200 m.

본 실시 형태1의 세라믹 히터(1)는 이하와 같이 제작된다.The ceramic heater 1 of this Embodiment 1 is produced as follows.

먼저, 세라믹 심재(10)와 세라믹 시트(8)를 준비하고 세라믹 시트(8)의 한쪽 면에 W, Re, Mo 등의 고융점 금속의 페이스트를 인쇄하여 발열 저항체(3)와 전극 인출부(3a)를 형성한다.First, the ceramic core material 10 and the ceramic sheet 8 are prepared, and a paste of high melting point metal such as W, Re, Mo, etc. is printed on one surface of the ceramic sheet 8 to generate the heat generating resistor 3 and the electrode lead-out portion ( To form 3a).

그리고 발열 저항체(3)와 전극 인출부(3a)가 형성된 면이 안쪽이 되도록 세라믹 시트(8)를 세라믹 심재(10)의 주위에 감아 전체를 소성하여 일체화시킨다.And the ceramic sheet 8 is wound around the ceramic core material 10 so that the surface in which the heat generating resistor 3 and the electrode lead-out part 3a were formed may be wound, and the whole may be baked and integrated.

이와 같이, 세라믹 시트(8)를 발열 저항체(3)가 안쪽이 되도록 세라믹 심재(10)에 밀착시켜 소성함으로써 발열 저항체(3)를 내장하는 세라믹 기체(2)가 제조된다.In this way, the ceramic sheet 8 is manufactured by bringing the ceramic sheet 8 into close contact with the ceramic core material 10 so that the heat generating resistor 3 is inward and then baked.

세라믹 기체(2)를 구성하는 세라믹 재료로서 알루미나질 세라믹스, 질화 규소질 세라믹스, 질화 알루미늄질 세라믹스, 탄화 규소질 세라믹스 등의 각종 세라 믹스를 이용할 수 있지만, 특히 주성분을 알루미나 또는 질화 규소로 하는 세라믹 재료를 채용하는 것이 바람직하고, 이것에 의해, 급속한 온도 상승 및 내구성이 뛰어난 세라믹 히터를 얻을 수가 있다. 예를 들면, 알루미나질 세라믹스의 경우, Al2O3를 88∼95중량%, SiO2를 2∼7중량%, CaO를 0.5∼3중량%, MgO를 0.5∼3중량%, ZrO2를 1∼3중량%로 이루어지는 조성이 바람직하다. 또, 상기 성분 이외에 미량의 불순물을 함유하고 있어도 좋다. Al2O3 함유량이 88중량%미만이면 유리질이 많아지므로, 통전시의 마이그레이션(migration)이 커질 우려가 있다. 한편, Al2O3 함유량이 95중량%를 넘으면 세라믹 기체(2) 안에 내장된 발열 저항체(3)의 금속층 안에 확산되는 유리량이 감소하여 세라믹 히터(1)의 내구성이 열화될 우려가 있다. 또한, 질화 규소질 세라믹스의 경우, 주성분의 질화 규소에 대하여 소결조제로서 3∼12중량%의 희토류 원소 산화물과 0.5∼3중량%의 Al2O3, 또한 소결체에 함유되는 SiO2량으로서 1.5∼5중량%가 되도록 SiO2를 혼합하는 것이 바람직하다. 여기서 나타내는 SiO2량이란 질화 규소 원료 안에 함유되는 불순물 산소로부터 생성하는 SiO2와 다른 첨가물에 함유되는 불순물로서의 SiO2와 의도적으로 첨가한 SiO2의 총화이다. 또한, 모재인 질화 규소에 MoSi2나 WSi2를 분산시킴으로써 모재의 열팽창율을 발열 저항체(3)의 열팽창율에 접근시킴으로써 발열 저항체(3)의 내구성을 향상시키는 것이 가능하다.As a ceramic material constituting the ceramic base 2, various ceramic mixes such as alumina ceramics, silicon nitride ceramics, aluminum nitride ceramics and silicon carbide ceramics can be used, but in particular, ceramic materials whose main component is alumina or silicon nitride It is preferable to employ, and thereby, a ceramic heater excellent in rapid temperature rise and durability can be obtained. For example, in the case of alumina ceramics, 88 to 95% by weight of Al 2 O 3 , 2 to 7% by weight of SiO 2 , 0.5 to 3% by weight of CaO, 0.5 to 3% by weight of MgO, and ZrO 2 to 1 The composition which consists of-3 weight% is preferable. In addition to the above components, a small amount of impurities may be contained. If the Al 2 O 3 content is less than 88% by weight, the glass quality increases, so there is a fear that migration during energization will increase. On the other hand, when the Al 2 O 3 content exceeds 95% by weight, the amount of glass diffused into the metal layer of the heat generating resistor 3 embedded in the ceramic base 2 may decrease, which may deteriorate the durability of the ceramic heater 1. In the case of silicon nitride ceramics, 3 to 12% by weight of rare earth element oxide, 0.5 to 3% by weight of Al 2 O 3 as the sintering aid with respect to silicon nitride of the main component, and 1.5 to SiO 2 contained in the sintered body It is preferable to mix SiO 2 so that it may become 5 weight%. The amount of SiO 2 shown here is the sum total of SiO 2 as an impurity contained in SiO 2 generated from impurity oxygen contained in the silicon nitride raw material and other additives, and SiO 2 intentionally added. In addition, by dispersing MoSi 2 or WSi 2 in silicon nitride as the base material, it is possible to improve the durability of the heat generating resistor 3 by making the thermal expansion rate of the base material approach the thermal expansion rate of the heat generating resistor 3.

또한, 질화 알루미늄을 이용하는 경우에는 질화 알루미늄에 대하여 소결조제로서 Y2O3 등의 희토류 원소 산화물이나 CaO를 2∼8중량% 첨가한 것을 사용하는 것이 바람직하다.In addition, in the case of using the aluminum nitride it is preferably used that the rare-earth element oxide or CaO, such as Y 2 O 3 2-8% by weight was added as a sintering aid for aluminum nitride.

또한, 실시 형태1에 있어서, 세라믹 심재(10)와 세라믹 시트(8)로 이루어지는 세라믹 기체(2)는 예를 들면, 외경이 2∼20㎜, 길이가 40∼200㎜ 정도의 원기둥 혹은 원통 형상이며, 특히 자동차의 공연비 센서 가열용으로 이용하는 경우에는 외경이 2∼4㎜, 길이가 40∼65㎜의 원기둥 혹은 원통 형상으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 본 실시 형태1에서는 원통 형상으로 하였지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고 평판 형상이어도 좋다.In addition, in Embodiment 1, the ceramic base body 2 which consists of the ceramic core material 10 and the ceramic sheet | seat 8 is a cylinder or cylinder shape whose outer diameter is 2-20 mm, and the length is about 40-200 mm, for example. In particular, when used for heating the air-fuel ratio sensor of an automobile, it is preferable that the outer diameter is 2-4 mm and the length is 40-65 mm in the cylinder or cylinder shape. In addition, although the cylindrical shape was made in Embodiment 1, this invention is not limited to this, A flat plate shape may be sufficient as it.

발열 저항체(3) 및 발열 저항체(3)에 접속하도록 형성된 전극 인출부(3a)는 W, Mo, Re 등의 고융점 금속을 주성분으로 하는 재질로 이루어지고 전극 인출부(3a)는 도 2에서 나타내는 스루홀(9)을 통해 외부전극(4)에 접속되어 있다.The electrode lead-out portion 3a formed to be connected to the heat generating resistor 3 and the heat generating resistor 3 is made of a material mainly composed of a high melting point metal such as W, Mo, and Re, and the electrode lead-out portion 3a is shown in FIG. It is connected to the external electrode 4 via the through hole 9 shown.

외부전극(4)은 도 2에 나타내듯이, 세라믹 기체(2) 표면에 있어서의 스루홀(9) 주변에 형성되고, 그 재질은 W, Mo, Re 등의 고융점 금속을 주성분으로 하는 메탈라이즈층으로 이루어진다. 특히, 주성분을 W 또는 W화합물로 하는 것이 바람직하고, 이것들은 내산화성이 뛰어난 고융점 금속이므로 외부전극의 형상을 보관 유지한 채로 소결하는 것이 가능하게 된다. 그리고, 외부전극(4)의 두께 D는 5∼200㎛이라는 점이 중요하다. 두께 D는 외부전극(4) 전체의 평균 두께로서 이 두께인 것이 필요하다. 외부전극(4)의 두께를 이와 같은 범위로 설정하면, 세라믹 기체(2) 와 금속인 납땜재(6)의 열팽창 차이에 기인한 응력을 완화시킬 수가 있고, 접합 단자부에 열이력이 반복하여 가해지는 경우라도 접합부의 강도 및 내구성을 충분히 확보할 수 있다. 5㎛ 미만이면 열부하가 반복하여 가해지는 것에 의한 열팽창 차이에 의해 사이클 시험 실시 후의 리드부재(7)의 접합 강도가 현저하게 열화되는 문제가 있다. 또한, 200㎛를 넘으면 외부전극의 두께 방향에 있어서의 접합력이 저하되어 버리고, 열부하에 의해 외부전극 내부로부터의 박리에 의한 리드부재(7)의 접합 강도의 열화가 일어나는 문제가 있다.As shown in Fig. 2, the external electrode 4 is formed around the through hole 9 on the surface of the ceramic substrate 2, and the material is metallized mainly of high melting point metals such as W, Mo, and Re. Consists of layers. In particular, the main component is preferably W or W compound, and since these are high melting point metals having excellent oxidation resistance, the sintering can be performed while maintaining the shape of the external electrode. And it is important that the thickness D of the external electrode 4 is 5-200 micrometers. The thickness D is required to be this thickness as the average thickness of the entire external electrode 4. When the thickness of the external electrode 4 is set in such a range, the stress caused by the difference in thermal expansion between the ceramic base 2 and the metal brazing material 6 can be alleviated, and the thermal history is repeatedly applied to the junction terminal portion. Even if losing, the strength and durability of the joint can be sufficiently secured. If the thickness is less than 5 µm, there is a problem in that the bonding strength of the lead member 7 after the cycle test is significantly degraded due to the difference in thermal expansion due to repeated application of thermal load. If the thickness exceeds 200 µm, the bonding force in the thickness direction of the external electrode is lowered, and there is a problem that the bonding strength of the lead member 7 due to peeling from the inside of the external electrode occurs due to the heat load.

특히, 이 두께 D를 5∼50㎛로 함으로써, 내구성을 보다 효과적으로 향상시킬 수가 있다. 상기 외부전극(4)은 전극 인출부(3a)의 이면에 접하는 세라믹 시트(8)의 다른쪽 주면에 발열 저항체(3) 및 전극 인출부(3a) 형성과 동일하도록 프린트 혹은 전사 등의 방법을 이용하여 형성할 수가 있다.In particular, by making this thickness D into 5-50 micrometers, durability can be improved more effectively. The external electrode 4 may be printed or transferred to the other main surface of the ceramic sheet 8 in contact with the rear surface of the electrode lead-out portion 3a in the same manner as forming the heating resistor 3 and the electrode lead-out portion 3a. It can form using.

또한, 상기 외부전극(4)을 두껍게 형성하는 방법으로서 프린트에 있어서 사용하는 제판의 메시 개구율을 높임으로써 종래보다 두껍게 할 수 있다. 그렇지만, 너무 높이면 형성된 외부전극(4)의 각 면의 평활성에 문제가 생기므로, 이번에 다른 파라미터도 포함하여 검토를 진행하였다. 그 결과, 상기 제판의 메시 개구율의 검토와 함께, 동일하게 프린트에 사용되는 도포용 스퀴지의 이동 속도를 빠르게 함으로써 더욱 두껍게 형성하는 것이 가능하게 되었다. 또한 프린트할 때, 상기 스퀴지를 윗쪽에서 누르는 압력을 높임으로써 더욱 두껍게 형성하는 것이 가능하게 된다. 또, 상기 스퀴지의 제판과의 접촉 부분의 형상도 중요하고, 그 접촉 부분의 형상을 보다 둥글게 함으로써, 두껍게 형성하는 것이 가능하게 된다. 또한, 상기 스 퀴지를 스퀴지의 이동 방향으로 눕히듯이 각도를 90도 이하로 함으로써, 두껍게 형성하기 쉬워진다. 또한, 프린트하기 전의 페이스트상의 외부전극 점도에 대해서도 점성을 높임으로써 두껍게 형성하는 것이 가능하게 되지만, 제판으로부터의 빠짐성을 충분히 고려하여야 한다. 또한, 제판 자체의 두께를 두껍게 하는 일도 매우 효과적이다.In addition, the external electrode 4 can be made thicker by increasing the mesh aperture ratio of the plate making used in printing. However, if it is too high, a problem arises in the smoothness of each surface of the formed external electrode 4, and this time, the examination was also including other parameters. As a result, with the examination of the mesh aperture ratio of the said plate making, it became possible to form thicker by making the moving speed of the coating squeegee used for printing similarly high. In addition, when printing, it is possible to form thicker by increasing the pressure to press the squeegee from above. Moreover, the shape of the contact part with the plate making of the said squeegee is also important, and it becomes possible to form thickly by making the shape of the contact part more round. In addition, by forming the squeegee in the direction of movement of the squeegee at an angle of 90 degrees or less, it is easy to form a thick one. In addition, it is possible to form thicker by increasing the viscosity with respect to the pasty external electrode viscosity before printing, but it is necessary to fully consider the omission from plate making. It is also very effective to thicken the plate making itself.

이와 같이, 금번 외부전극(4)을 두껍게 형성함에 있어서 개구율이나 스퀴지 속도 및 압력 및 스퀴지 형상이나 기울기, 또 페이스트상인 외부전극의 점도 및 제판의 빠짐성, 그리고 제판 자체의 두께와 전체 밸런스를 고려하여 두껍게 형성할 수 있는 우위의 조건을 찾아냈었다.In this manner, in forming the external electrode 4 thickly, the aperture ratio, the squeegee speed and pressure, the squeegee shape and the slope, the viscosity of the external electrode in the form of paste, the omission of the plate making, the thickness and the overall balance of the plate making itself are considered. I found a condition of superiority that can form thickly.

또한, 세라믹 기체(2)의 표면에 형성된 외부전극(4)의 폭H1을 후술하는 리드부재(7)의 폭H보다 크게 함으로써, 납땜재(6)가 리드부재(7)보다 외부전극의 단부에 원활하게 흐르도록 하여 납땜재의 메니스커스를 형성함으로써, 강도의 안정화를 도모할 수가 있다. 여기서, 리드부재(7)의 폭H보다 외부전극(4)의 폭H1이 작아지지 않음으로써 강도는 유지할 수 있지만, 보다 바람직하게는 H1을 H의 1.1배 이상으로 함으로써 보다 접합 강도를 높일 수가 있다.Further, by making the width H1 of the external electrode 4 formed on the surface of the ceramic base 2 larger than the width H of the lead member 7 to be described later, the solder material 6 has an end portion of the external electrode than the lead member 7. By forming the meniscus of the brazing material so that the flows smoothly, the strength can be stabilized. In this case, the width H1 of the external electrode 4 does not become smaller than the width H of the lead member 7, but the strength can be maintained. More preferably, the bonding strength can be increased by making H1 1.1 times or more. .

또한, 외부전극(4)에 세라믹 기체(2)의 주성분으로 이루어지는 첨가물이 함유됨으로써(도시하지 않았다), 그 첨가물이 세라믹 기체(2)에 확산되고, 또 세라믹 기체(2) 자신도 외부전극(4)에 상호 확산함으로써, 외부전극(4)의 세라믹 기체(2)로의 밀착 강도가 증가한다. 여기서, 세라믹 기체(2)의 주성분으로 이루어지는 첨가물의 외부전극(4)에 있어서의 배합 비율은 바람직하게는 1∼30중량%, 더욱 바람 직하게는 1∼10중량%이고, 이것에 의해, 상호 확산에 의한 외부전극의 밀착 강도의 보다나은 향상이 꾀해진다.In addition, since the additive including the main component of the ceramic base 2 is contained in the external electrode 4 (not shown), the additive diffuses into the ceramic base 2, and the ceramic base 2 itself is the external electrode ( By mutually diffusing to 4), the adhesion strength of the external electrode 4 to the ceramic substrate 2 increases. Here, the blending ratio in the external electrode 4 of the additive consisting of the main component of the ceramic base 2 is preferably 1 to 30% by weight, more preferably 1 to 10% by weight, whereby Further improvement in the adhesion strength of the external electrode due to diffusion is achieved.

특히, 외부전극(4)의 두께 D가 5∼50㎛이고, 또한 세라믹 기체(2)의 주성분으로 이루어지는 첨가물의 외부전극에 있어서의 배합 비율이 1∼10중량%임으로써, 강도 및 내구성이 가장 뛰어난 세라믹 히터를 얻을 수가 있다.In particular, since the thickness D of the external electrode 4 is 5-50 micrometers, and the compounding ratio in the external electrode of the additive which consists of the main component of the ceramic base 2 is 1-10 weight%, the strength and durability are the best. Excellent ceramic heaters can be obtained.

더욱이 외부전극(4)의 표면에는 도 2에 나타내듯이, 도금층(5)을 형성하여도 좋다. 외부전극(4)에 도금층(5)을 형성함으로써, 납땜재(6)의 흐름을 좋게 하고 납땜 강도를 향상시키는 작용을 수행한다. 도금층(5)의 재질로서는 Ni, Cr, 혹은 이들을 주성분으로 하는 복합재료 등으로 이루어지고 1∼5㎛의 두께로 형성된다.Furthermore, the plating layer 5 may be formed on the surface of the external electrode 4 as shown in FIG. By forming the plating layer 5 on the external electrode 4, the flow of the brazing material 6 is improved and the soldering strength is improved. As a material of the plating layer 5, it consists of Ni, Cr, a composite material containing these as a main component, etc., and is formed in the thickness of 1-5 micrometers.

그리고, 외부전극(4) 위에는 금속제 단자로서의 내열성이 양호한 Ni계, Fe-Ni계 합금 등으로 이루어지는 리드부재(7)가 납땜재(6)를 이용하여 납땜되어 있다. 납땜재(6)는 그 재료로서 Ag-Cu, Au-Cu, Ag, Cu, Au 등을 주성분으로 하고, 필요에 따라 바인더가 되는 수지나 활성 금속인 Ti, Mo, V 등의 금속을 함유하는 납땜재를 이용하여 형성되고, 수증기를 함유하는 환원 분위기 안에서 경화시켜 형성된다.On the external electrode 4, a lead member 7 made of Ni-based, Fe-Ni-based alloy or the like having good heat resistance as a metal terminal is soldered using the brazing material 6. As the material, the brazing material 6 contains Ag-Cu, Au-Cu, Ag, Cu, Au, etc. as a main component, and, if necessary, contains a resin such as a binder or metals such as Ti, Mo, and V as active metals. It is formed using a brazing material and is formed by curing in a reducing atmosphere containing water vapor.

다음으로, 실시 형태1의 세라믹 히터의 제조 방법에 대하여 설명하기로 한다.Next, the manufacturing method of the ceramic heater of Embodiment 1 is demonstrated.

먼저, 알루미나를 주성분으로 하고, 소결조제로서 SiO2, CaO, MgO, ZrO2를 합계량으로 4∼12중량% 함유하는 세라믹 슬러리를 성형한 세라믹 시트(8)를 준비한다.First, as the main component and alumina is prepared a ceramic sheet 8 forming a ceramic slurry containing 4 to 12% by weight of SiO 2, CaO, MgO, ZrO 2 in a total amount as a sintering aid.

세라믹 시트(8)의 한쪽 주면에 발열 저항체(3) 및 전극 인출부(3a)를 프린트 혹은 전사 등의 방법을 이용하여 형성하고, 전극 인출부(3a)의 이면에 접하는 세라믹 시트(8)의 다른쪽 주면에 외부전극(4)을 동일하게 프린트 혹은 전사 등의 방법에 의해 형성한다.The heat generating resistor 3 and the electrode lead-out portion 3a are formed on one main surface of the ceramic sheet 8 by a method such as printing or transfer, and the ceramic sheet 8 is in contact with the back surface of the electrode lead-out portion 3a. The external electrode 4 is formed on the other main surface in the same manner by printing or transferring.

다음으로, 전극 인출부(3a)와 외부전극(4) 사이에 스루홀(9)을 형성하고, 상기 스루홀(9)에 W, Mo, Re 중 적어도 1종류를 주성분으로 하는 도전재료를 충전하거나 혹은 스루홀(9)의 내측면에 도포함으로써 전극 인출부(3a)와 외부전극(4)이 전기적으로 접속할 수 있도록 한다.Next, a through hole 9 is formed between the electrode lead portion 3a and the external electrode 4, and the through hole 9 is filled with a conductive material composed mainly of at least one of W, Mo, and Re. Or by coating the inner surface of the through hole 9 so that the electrode lead-out portion 3a and the external electrode 4 can be electrically connected.

그 후, 발열 저항체(3) 및 전극 인출부(3a) 위에 세라믹 시트(8)와 거의 동등한 조성으로 이루어지는 코트층을 형성한 후, 세라믹 시트(8)를 세라믹 심재(10)의 주위에 주회 밀착하여 통 모양의 생성 형체를 성형한다. 이렇게 하여 얻어진 생성 형체를 1500∼1650℃의 환원 분위기 속에서 소성하여 세라믹 기체(2)로 한다.Thereafter, a coat layer having a composition substantially equivalent to that of the ceramic sheet 8 is formed on the heat generating resistor 3 and the electrode lead-out portion 3a, and then the ceramic sheet 8 is circumferentially adhered to the ceramic core material 10. Thereby forming a cylindrical shaped body. The product body thus obtained is calcined in a reducing atmosphere at 1500 to 1650 ° C. to obtain a ceramic base 2.

그 후, 외부전극(4)의 표면에 전계 도금법이나 무전계 도금법에 의해 Ni, Cr 등의 금속으로 이루어지는 도금층(5)을 형성한다.Then, the plating layer 5 which consists of metals, such as Ni and Cr, is formed in the surface of the external electrode 4 by the electric field plating method or the electroless plating method.

다음으로, Au-Cu를 주성분으로 하는 납땜재를 이용하여 외부전극(4)과 리드부재(7)를 수증기를 함유한 환원 분위기 속에서 접합한다.Next, the external electrode 4 and the lead member 7 are bonded in a reducing atmosphere containing water vapor using a brazing material mainly composed of Au-Cu.

실시 형태2Embodiment 2

다음으로, 본 발명에 따른 실시 형태2의 세라믹 히터에 대해서, 도 3a∼c를 참조하며 설명하기로 한다.Next, the ceramic heater of Embodiment 2 which concerns on this invention is demonstrated, referring FIGS. 3A-C.

본 실시 형태2의 세라믹 히터(21)는 내부에 발열 저항체(23)를 내장한 세라 믹 기체(22)를 구비한 평판 형상의 세라믹 히터이고, 세라믹 기체(22)의 개구부(28)에 의해 노출된 취출전극(27)에 리드부재(24)를 납땜 고정시킨 구조로 이루어져 있다.The ceramic heater 21 of the second embodiment is a flat ceramic heater having a ceramic body 22 having a heat generating resistor 23 therein, and is exposed by the opening 28 of the ceramic body 22. The lead member 24 is soldered and fixed to the taken out electrode 27.

본 실시 형태2의 세라믹 히터(21)는 도 3b에 나타내듯이, 세라믹 시트(22a)의 표면에 발열 저항체(23)와 그것에 접속되는 취출전극(27)을 형성하고, 그 위에, 도 3c에 나타내듯이, 개구부(28)와 오목부(26)를 형성한 다른 세라믹 시트(22b)를 겹쳐서 밀착시켜 1500∼1650℃의 환원 분위기 속에서 소성함으로써 제작할 수가 있다.In the ceramic heater 21 of the second embodiment, as shown in FIG. 3B, the heat generating resistor 23 and the extraction electrode 27 connected thereto are formed on the surface of the ceramic sheet 22a, and shown in FIG. 3C. As described above, it can be produced by stacking the openings 28 and the other ceramic sheets 22b formed with the recesses 26 in close contact with each other and firing in a reducing atmosphere at 1500 to 1650 ° C.

실시 형태2의 세라믹 히터는 개구부에 있어서의 벽면의 모서리부의 적어도 일부 및/또는 개구부에 있어서의 바깥 둘레 상단부의 적어도 일부가 모따기 치수 0.05㎜ 이상의 C면 또는 반경 0.05㎜ 이상의 R면으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하고 있다.In the ceramic heater of Embodiment 2, at least a part of the corner portion of the wall surface in the opening portion and / or at least a portion of the outer peripheral upper end portion in the opening portion is selected from the group consisting of a C surface of 0.05 mm or more in chamfer dimension or an R surface of 0.05 mm or more in radius. It is characterized by at least one.

도 4에 나타나 있는 세라믹 히터의 경우, 개구부(28)에서의 벽면 모서리부(28e)에 반경 0.05㎜ 이상의 R면이 형성되어 있다. 이것에 의해, 전극부의 내구성을 향상시키고 있다. 또한, 오목부(26)에 있어서의 벽면 모서리부(26e)에도 반경 0.05㎜ 이상의 R면이 형성되어 있다.In the case of the ceramic heater shown in FIG. 4, the R surface of 0.05 mm or more in radius is formed in the wall surface edge part 28e in the opening part 28. As shown in FIG. This improves the durability of the electrode portion. Moreover, the R surface of 0.05 mm or more in radius is formed also in the wall surface edge part 26e in the recessed part 26. As shown in FIG.

상기 C면 또는 R면 가공이 0.05㎜ 미만에서는 납땜재와 자기의 열팽창 차이에 의한 응력이 모서리부(28e)에 집중하여 전극부의 내구성을 효과적으로 향상시키는 것은 곤란하다. 또한, 전극부의 내구성을 보다 향상시키기 위해서 보다 바람직하게는 C면 또는 R면 가공은 0.1㎜ 이상, 더욱 바람직하게는 0.2㎜ 이상으로 한다.If the C surface or R surface processing is less than 0.05 mm, it is difficult to effectively improve the durability of the electrode portion due to the stress caused by the difference in thermal expansion between the brazing material and the magnetic being concentrated on the edge portion 28e. Moreover, in order to improve the durability of an electrode part more preferably, C surface or R surface processing is 0.1 mm or more, More preferably, it is 0.2 mm or more.

또한, 개구부(28)(또는 오목부(26))의 벽면(22s)과 세라믹 기체(2)의 상면과의 경계인 바깥 둘레 상단부(30e)(도 5b참조)에도, 모따기 치수 0.05㎜ 이상의 C면(21c)을 형성하는 것이 바람직하다(도 5c참조). 또한, 바깥 둘레 상단부(30e)에는 반경 0.05㎜ 이상의 R면을 형성해도 좋다. 또한, 바깥 둘레 상단부(30e)의 C면 또는 R면 가공은 개구부(28) 및 오목부(26)의 바깥 둘레 전체에 걸쳐 실시하는 것이 바람직하지만, 바깥 둘레 상단부(30e)에 대하여 납땜재와 자기의 열팽창 차이에 의한 응력이 집중되기 쉬운 일부에 C면 또는 R면 가공을 실시하도록 하여도 좋다.In addition, the C surface of the outer peripheral upper end portion 30e (see FIG. 5B), which is a boundary between the wall surface 22s of the opening portion 28 (or the recess 26) and the upper surface of the ceramic base 2 (see FIG. 5B), has a chamfer of 0.05 mm or more. It is preferable to form (21c) (see FIG. 5C). The outer circumferential upper end portion 30e may be provided with an R surface of 0.05 mm or more in radius. In addition, although the C surface or R surface processing of the outer periphery upper end part 30e is performed over the outer periphery of the opening part 28 and the recessed part 26, it is preferable that a brazing | sold material and a magnetic material with respect to the outer periphery upper end part 30e. C surface or R surface processing may be performed to a part where stress due to the difference in thermal expansion is easily concentrated.

또한, 도 5c에 나타내듯이, 개구부(28)의 벽면(22s) 상단의 바깥 둘레 상단부(30e)에 C면(21c)(또는 R면)을 형성하면, 리드부재(24)를 설치할 때에 리드부재(24)를 손상시키는 것을 방지할 수 있다. 이와 같은 손상은 세라믹 히터(1)를 사용할 때에 발생하는 부식의 원인이 되므로 이와 같은 C면(21c)(또는 R면)도 내구성 향상에 유용하다.In addition, as shown in FIG. 5C, when the C surface 21c (or R surface) is formed in the outer periphery upper end part 30e of the upper end of the wall surface 22s of the opening part 28, when the lead member 24 is installed, (24) can be prevented from being damaged. Such damage is a cause of corrosion generated when the ceramic heater 1 is used, and thus such a C surface 21c (or R surface) is also useful for improving durability.

이 C면 또는 R면 가공은 세라믹 시트(22b)에 개구부를 가공할 때, 가공 쓰레기의 발생을 억제하는 것이 가능하게 되므로, 가공 쓰레기가 밀착하는 세라믹 시트(22a, 22b) 사이에 끼여 밀착 불량을 발생시키고 발열 저항체(23)의 내구성을 저하시키는 과제를 미연에 방지할 수 있다.This C surface or R surface processing makes it possible to suppress the generation of processing waste when processing the openings in the ceramic sheet 22b. Therefore, adhesion failure between the ceramic sheets 22a and 22b in which the processing waste is in close contact is eliminated. The problem which generate | occur | produces and reduces durability of the heat generating resistor 23 can be prevented beforehand.

또한, 도 4에 나타내듯이, 개구부(28)에 의해 노출되는 취출전극(27)의 바깥 둘레(외변)의 50% 이상이 세라믹 기체(22) 안에 매설되어 있는 것이 바람직하다. 취출전극(27)에 리드부재(24)를 납땜하였을 경우, 세라믹 기체(22)와의 열팽창율이 다르기 때문에 납땜재가 취출전극(27)의 바깥 둘레에까지 흘러들었을 경우, 그 바깥 둘레에 열팽창 차이에 의한 응력이 집중한다. 이 때문에, 취출전극(27)의 바깥 둘레의 50% 이상이 세라믹에 매설되지 않고 노출되어 있으면 사용 중의 열사이클에 의해 노출된 바깥 둘레 부분에 크랙이 발생하기 쉬워진다.4, it is preferable that 50% or more of the outer periphery (outer side) of the extraction electrode 27 exposed by the opening part 28 is embedded in the ceramic base 22. As shown in FIG. When the lead member 24 is soldered to the extraction electrode 27, the thermal expansion rate with respect to the ceramic base 22 is different. Therefore, when the brazing material flows to the outer circumference of the extraction electrode 27, the thermal expansion difference is caused around the outer circumference. The stress is concentrated. For this reason, if more than 50% of the outer circumference of the extraction electrode 27 is exposed without being embedded in the ceramic, cracks are likely to occur in the outer circumferential portion exposed by the heat cycle during use.

이와 같은 이유에서 취출전극(27)의 바깥 둘레의 50% 이상을 세라믹 기체(22) 안에 매설함으로써 바깥 둘레 부분에서의 크랙 발생을 방지할 수 있어 내구성 저하를 방지할 수 있다. 더욱 바람직하게는 취출전극(27)의 바깥 둘레의 75%이상을 세라믹 기체(22) 안에 매설하면 보다 효과적으로 크랙 발생을 방지할 수 있다. 또한, 개구부(28)에서의 벽면(22s)과 취출전극(27)이 이루는 각도θ를 60∼110도로 하는 것이 바람직하다. 여기서, 벽면(22s)과 취출전극(27)이 이루는 각도θ는 도 5a에 나타내듯이, 취출전극(27)의 세라믹 기체(22) 안에 매설된 부분의 표면과 벽면(22s)이 이루는 각도이다.For this reason, by burying 50% or more of the outer circumference of the extraction electrode 27 in the ceramic base 22, it is possible to prevent the occurrence of cracks in the outer circumference portion, thereby preventing the durability. More preferably, when more than 75% of the outer circumference of the extraction electrode 27 is embedded in the ceramic base 22, cracks can be more effectively prevented. In addition, the angle θ formed between the wall surface 22s and the extraction electrode 27 in the opening 28 is preferably set to 60 to 110 degrees. Here, the angle θ formed between the wall surface 22s and the extraction electrode 27 is an angle formed between the surface of the portion embedded in the ceramic body 22 of the extraction electrode 27 and the wall surface 22s, as shown in FIG. 5A.

이 각도θ가 110도를 넘으면 벽면(22s) 부근까지 형성된 납땜재(25)의 팽창 수축시의 응력이 납땜재(25)의 단부에 작용하여, 납땜재(25)의 단부의 세라믹 기체(22)에 크랙이 발생하기 쉬워진다.When the angle θ exceeds 110 degrees, the stress at the time of expansion and contraction of the brazing material 25 formed up to the wall surface 22s acts on the end of the brazing material 25, and the ceramic body 22 at the end of the brazing material 25 is applied. ) Is likely to cause cracks.

또한, 각도θ가 60도미만으로 되면, 세라믹 시트(22a)에 세라믹 시트(22b)를 겹쳐서 밀착시킬 때에 개구부(28)에서의 취출전극(27)과 세라믹 시트(22a)의 계면에 압력이 가해지기 어려워지고 밀착이 나빠져 틈새가 발생하여 취출전극(27)의 박리를 방지하는 효과가 작아져 버리므로 바람직하지 않다.When the angle θ is less than 60 degrees, pressure is applied to the interface between the extraction electrode 27 and the ceramic sheet 22a in the opening 28 when the ceramic sheet 22b is brought into close contact with the ceramic sheet 22a. It is not preferable because it becomes difficult and adhesion worsens, and a space | gap arises and the effect which prevents peeling of the extraction electrode 27 becomes small.

또한, 각도θ를 60∼90도로 하는 것이 보다 바람직하다.Moreover, it is more preferable to set angle (theta) to 60-90 degree.

또한 이 벽면(22s)과 취출전극(27)이 이루는 각도θ는 취출전극(27)과 벽 면(22s)의 계면 부근(예를 들면, 경계로부터 0.2㎜ 범위 내)에 있어서 110도이하, 보다 바람직하게는 90도이하로 설정되어 있으면, 납땜재(25)의 단부에 있어서의 납땜재(25)가 팽창 수축시의 응력의 집중을 방지할 수 있어 세라믹 기체(22)의 크랙을 방지할 수 있다.Further, the angle θ formed between the wall surface 22s and the extraction electrode 27 is 110 degrees or less in the vicinity of the interface between the extraction electrode 27 and the wall surface 22s (for example, within a range of 0.2 mm from the boundary). Preferably, when it is set at 90 degrees or less, the concentration of the stress at the time of expansion and contraction of the brazing material 25 at the end of the brazing material 25 can be prevented, and the crack of the ceramic base 22 can be prevented. .

또한, 도 5b에 나타내듯이, 상기 개구부(28)의 취출전극(27)과의 밀착 계면에 밀착할 때에 세라믹 기체(22)와 동질의 페이스트(20)를 배치해 소성하여, 개구부(28)의 벽면(22s)까지 납땜재(25)가 흐르지 않도록 할 수가 있다.In addition, as shown in FIG. 5B, the paste 20 having the same quality as that of the ceramic base 22 is disposed and baked when the opening 28 is in close contact with the extraction electrode 27. It is possible to prevent the solder 25 from flowing to the wall surface 22s.

이와 같이, 개구부(28)의 벽면(22s)까지 납땜재(25)가 흐르지 않도록 함으로써 각도θ가 110도 이상이 되어도 납땜재(25)의 열팽창에 의해 벽면(22s)를 밀어 올리는 것 같은 응력에 의해 개구부(28) 내의 취출전극(27)의 단부에 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있다.Thus, the solder material 25 does not flow to the wall surface 22s of the opening 28 so that even if the angle θ becomes 110 degrees or more, the stress such as pushing up the wall surface 22s by the thermal expansion of the solder material 25 is achieved. As a result, cracks can be prevented from occurring at the end of the extraction electrode 27 in the opening 28.

또한, 세라믹 히터(21) 위에 금속판을 겹쳐서 사용하는 경우, C면(21c)(또는 R면) 부근에서 깨짐이 발생하는 것을 방지할 수 있다.In addition, when using a metal plate superimposed on the ceramic heater 21, it can prevent that a crack generate | occur | produces in the vicinity of C surface 21c (or R surface).

또한, 취출전극(27)의 두께에 대해서는 10㎛ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 상기 두께가 10㎛ 미만에서는 취출전극(27)의 세라믹 기체(22)와의 밀착 강도가 낮아 사용 중의 열사이클에 대한 리드부재(24)의 인장 강도의 내구성이 저하되므로 바람직하지 않다.In addition, the thickness of the extraction electrode 27 is preferably set to 10 µm or more, and when the thickness is less than 10 µm, the adhesion strength with the ceramic substrate 22 of the extraction electrode 27 is low, which leads to thermal cycle in use. Since the durability of the tensile strength of the member 24 falls, it is not preferable.

더욱 바람직하게는 15㎛ 이상, 이상적으로는 20㎛ 이상으로 하는 것이 바람직하다.More preferably, it is preferable to set it as 15 micrometers or more, ideally 20 micrometers or more.

취출전극(27)의 두께가 리드부재(24)의 인장 강도에 영향을 주는 이유는 이 하와 같다. 즉, 취출전극(27)은 W, Mo, Re 등으로 이루어지는 고융점 금속이 다공질에 소결되고 있는 동안 틈새에 세라믹 기체(22)로부터 입계의 유리 성분이 상기 틈새로 확산되고, 이 앵커 효과로 강도가 증가한다. 따라서, 취출전극(27)의 두께가 증가할수록 리드부재(24)의 인장 강도가 증가한다.The reason why the thickness of the extraction electrode 27 affects the tensile strength of the lead member 24 is as follows. That is, the extraction electrode 27 diffuses the glass component of the grain boundary from the ceramic base 22 into the gap while the high melting point metal made of W, Mo, Re, and the like is sintered in the porous material, and the strength is obtained by the anchor effect. Increases. Therefore, as the thickness of the extraction electrode 27 increases, the tensile strength of the lead member 24 increases.

또한, 발열 저항체(23)에 이용되는 재료로는 W, Mo, Re의 단체 혹은 이들의 합금, 혹은 TiN, WC 등의 금속 규화물, 금속 탄화물 등을 사용하는 것도 가능하다.As the material used for the heat generating resistor 23, it is also possible to use W, Mo, Re alone or alloys thereof, or metal silicides such as TiN and WC, metal carbides, and the like.

발열 저항체(23)의 재료로서 이들과 같은 고융점 소재를 이용하면 사용 중에 금속의 소결이 진행되는 일이 없기 때문에 내구성이 향상된다.When such high melting point materials are used as the material of the heat generating resistor 23, the sintering of the metal does not proceed during use, and thus the durability is improved.

도 5a에 나타내듯이 취출전극(27)의 주변부를 세라믹 기체(22)의 사이에 끼워넣도록 하면 취출전극(27)의 접합 강도를 향상시킬 수가 있다.As shown in FIG. 5A, when the peripheral portion of the extraction electrode 27 is sandwiched between the ceramic substrates 22, the bonding strength of the extraction electrode 27 can be improved.

도 5b에 나타내듯이, 취출전극(27)의 표면에는 필요에 따라 1차 도금층(29)을 형성함으로써, 리드부재(24)를 납땜할 때의 납땜재(25)의 흐름성을 양호하게 하는 것이 가능하게 된다. 이 때, 리드부재(24)를 고정하는 납땜재(25)의 납땜 온도를 1000℃ 이하로 설정하면 납땜 후의 잔류 응력을 저감시킬 수 있으므로 좋다.As shown in FIG. 5B, by forming the primary plating layer 29 on the surface of the extraction electrode 27 as necessary, it is possible to improve the flowability of the brazing material 25 when soldering the lead member 24. It becomes possible. At this time, if the soldering temperature of the soldering material 25 which fixes the lead member 24 is set to 1000 degrees C or less, the residual stress after soldering can be reduced.

또한, 습도가 높은 분위기 속에서 세라믹 히터(21)를 사용하는 경우, Au계, Cu계의 납땜재(25)를 이용하는 것이 마이그레이션(migration)이 발생하기 어려워지므로 바람직하다. 납땜재(25)로서는 Au, Cu, Au-Cu, Au-Ni, Ag, Ag-Cu계의 물질이 사용된다. Au-Cu 땜납으로는 Au 함유량을 25∼95중량%로 하고, Au-Ni 땜납으로서는 Au 함유량이 50∼95중량%인 성분량의 물질이 사용된다. Ag-Cu 땜납에는 Ag 함유량을 60∼90중량%, 더욱 바람직하게는 70∼75중량%로 하면 공정점의 조성으로 되어 납땜시의 온도 상승, 강온시의 이종 조성의 합금의 생성을 방지할 수 있기 때문에, 납땜 후의 잔류 응력을 저감시킬 수 있음으로 좋다.In the case where the ceramic heater 21 is used in a high humidity atmosphere, it is preferable to use the Au-based or Cu-based brazing material 25 because migration hardly occurs. As the brazing material 25, Au, Cu, Au-Cu, Au-Ni, Ag, Ag-Cu-based materials are used. As the Au-Cu solder, the Au content is 25 to 95% by weight, and as the Au-Ni solder, a substance having a component amount of 50 to 95% by weight of Au is used. When Ag content is 60 to 90% by weight, more preferably 70 to 75% by weight, the Ag-Cu solder has a composition of the process point, which can prevent the rise of the temperature during soldering and the formation of an alloy having a heterogeneous composition at the time of temperature drop. Therefore, it is good to be able to reduce the residual stress after soldering.

또한, 습도가 높은 분위기 속에서 사용하는 경우, Au계, Cu계의 납땜재(25)를 이용하는 편이 마이그레이션(migration)이 발생하기 어려워지므로 바람직하다.In the case of using in a high humidity atmosphere, it is preferable to use Au-based or Cu-based solder material 25 because migration hardly occurs.

또한, 납땜재(25) 표면에는 고온 내구성 향상 및 부식으로부터 납땜재(25)를 보호하기 위해 통상적으로 Ni로 이루어지는 2차 도금층을 형성하는 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable to form the secondary plating layer which consists of Ni normally on the surface of the brazing material 25, in order to improve the high temperature durability and protect the brazing material 25 from corrosion.

또한, 내구성 향상을 위해서는 2차 도금층을 구성하는 결정의 입경을 5㎛ 이하로 하는 것이 효과적이고, 이 입경이 5㎛보다 크면 2차 도금층의 강도가 약하고 무르기 때문에 고온 방치 환경하에서는 크랙이 발생할 우려가 있다.In addition, in order to improve durability, it is effective to set the particle diameter of the crystal constituting the secondary plating layer to 5 µm or less, and if the particle diameter is larger than 5 µm, the strength of the secondary plating layer is weak and brittle, so that there is a risk of cracking under a high temperature standing environment. have.

또한, 이유는 확실하지 않지만, 2차 도금층을 이루는 결정의 입경이 작은 것이 도금 처리가 매끄럽기(도금층의 밀도가 높다) 때문에 미크로적인 결함을 방지할 수 있으리라 생각되고, 이 2차 도금층으로서는 붕소계의 무전해 Ni도금을 이용하는 것이 바람직하다.In addition, although the reason is not clear, it is thought that the small particle diameter of the crystal which forms a secondary plating layer can prevent micro defects because a plating process is smooth (the density of a plating layer is high), and this secondary plating layer is a boron system. It is preferable to use electroless Ni plating.

또한, 무전해 도금의 종류는 붕소계의 무전해 도금 외에 인계의 무전해 도금층으로 피복하는 것도 가능하지만, 고온 환경하에서 사용될 가능성이 있을 경우에는 통상적으로 붕소계 무전해 Ni 도금을 실시하는 것이 일반적이고, 2차 도금 후의 열처리 온도를 변경함으로써 2차 도금층의 입경을 컨트롤할 수가 있다.In addition, the type of electroless plating may be coated with a phosphorus-based electroless plating layer in addition to the boron-based electroless plating. However, when there is a possibility that it may be used in a high temperature environment, it is common to carry out boron-based electroless Ni plating. The particle diameter of the secondary plating layer can be controlled by changing the heat treatment temperature after secondary plating.

리드부재(24)의 재질로는 내열성이 양호한 Ni계나 Fe-Ni계 합금 등을 사용하는 것이 바람직하고, 이것은 발열 저항체(23)로부터의 열전달에 의해 사용 중에 리드부재(24)의 온도가 상승하여, 열화될 가능성이 있기 때문이다.As the material of the lead member 24, it is preferable to use Ni-based or Fe-Ni-based alloy having good heat resistance, which is caused by the heat transfer from the heat generating resistor 23 to increase the temperature of the lead member 24 during use. This is because there is a possibility of deterioration.

그 중에서, 리드부재(24)의 재질로서 Ni나 Fe-Ni 합금을 사용하는 경우, 그 평균 결정 입경을 400㎛ 이하로 하는 것이 바람직하고, 평균 입경이 400㎛를 넘으면 사용시의 진동 및 열사이클에 의해 납땜부 근방의 리드부재(24)가 피로하여 크랙이 발생하므로 바람직하지 않다.Among them, when Ni or Fe-Ni alloy is used as the material of the lead member 24, the average crystal grain size is preferably 400 µm or less, and when the average grain diameter exceeds 400 µm, vibration and thermal cycles during use are caused. This is not preferable because the lead member 24 near the solder portion fatigues and cracks.

다른 재질에 대해서도, 예를 들면 리드부재(24)의 입경이 리드부재(24)의 두께보다 커지면, 납땜재(25)와 리드부재(24)의 경계 부근의 입계에 응력이 집중하여, 크랙이 발생하므로 바람직하지 않다.Also for other materials, if the particle diameter of the lead member 24 becomes larger than the thickness of the lead member 24, for example, stress concentrates at grain boundaries near the boundary between the solder member 25 and the lead member 24, resulting in cracks. It is undesirable because it occurs.

또, 납땜시의 열처리는 시료간의 불균형을 작게 하기 위해서는 납땜재(25)의 융점보다 충분히 여유를 둔 높은 온도에서 열처리할 필요가 있지만, 리드부재(24)의 평균 결정 입경을 400㎛ 이하로 작게 하기 위해서는 납땜시의 온도를 가능한 한 낮추어 처리 시간을 짧게 하면 좋다.In addition, in order to reduce the imbalance between samples, the heat treatment at the time of soldering requires heat treatment at a high temperature with sufficient margin above the melting point of the solder material 25, but the average crystal grain size of the lead member 24 is reduced to 400 µm or less. In order to do this, the temperature during soldering should be kept as low as possible to shorten the treatment time.

또한, 세라믹 히터(21)의 재질로서 알루미나를 이용하는 경우에는 Al2O3 88∼95중량%, SiO2 2∼7중량%, CaO 0.5∼3중량%, MgO 0.5∼3중량%, ZrO2 1∼3중량%로 이루어지는 알루미나를 사용하는 것이 바람직하다. 여기서, 세라믹스로서 알루미나의 예를 나타내었지만, 본 발명에서 나타낸 알루미나질 세라믹스에 한정되는 것은 아니고, 질화 규소질 세라믹스, 질화 알루미늄질 세라믹스, 탄화 규소질 세라믹스 등, 또한, 세라믹 히터(1) 뿐만 아니라, Au계의 납땜을 실시하는 모든 것에 적합한 현상이다.In addition, in the case of using alumina as ceramic material for the heater 21, the Al 2 O 3 88~95% by weight, SiO 2 2~7% by weight, CaO 0.5~3% by weight, MgO 0.5~3% by weight, ZrO 2 1 It is preferable to use alumina which consists of-3 weight%. Here, although the example of alumina was shown as ceramics, it is not limited to the alumina ceramics shown by this invention, Not only the ceramic nitride 1, such as silicon nitride ceramics, aluminum nitride ceramics, silicon carbide ceramics, This is a phenomenon suitable for all of Au-based soldering.

실시 형태3Embodiment 3

다음으로, 본 발명에 따른 실시 형태3의 세라믹 히터에 대하여 도면을 참조하면서 설명하기로 한다.Next, the ceramic heater of Embodiment 3 which concerns on this invention is demonstrated, referring drawings.

본 실시 형태3의 세라믹 히터는 취출전극(27)으로 리드부재(24)를 납땜 하는 납땜재(35)가 다른 이외는 실시 형태2와 같게 구성되어 있다.The ceramic heater of the third embodiment is the same as that of the second embodiment except that the brazing material 35 for soldering the lead member 24 to the extraction electrode 27 is different.

본 실시 형태3의 특징은 취출전극(27)와 리드부재(24)를 납땜한 납땜부(35)의 구조에 있다. 또한, 본 발명의 실시 형태3의 세라믹 히터(1)에 있어서, 납땜재로서 이용하는 Ag-Cu 땜납은 리드부재(24)의 보관 유지용의 재료로서 가장 일반적으로 이용되고 있는 것이다.The feature of the third embodiment lies in the structure of the soldering part 35 in which the extraction electrode 27 and the lead member 24 are soldered. In the ceramic heater 1 of Embodiment 3 of the present invention, Ag-Cu solder used as the soldering material is most commonly used as a material for holding and holding the lead member 24.

취출전극(27)과 리드부재(24) 사이에 있는 납땜부(35)는 도 6에 나타내듯이 취출전극(27)측으로부터 순서대로 제1층(35a), 제2층(35b), 제3층(35c)의 3층으로 이루어지는 층이 형성되고, 또한 그 위에 공정(共晶) 부분(35d)이 올려져 있는 구조로 되어 있다.The soldering part 35 between the extraction electrode 27 and the lead member 24 has the first layer 35a, the second layer 35b, and the third in order from the extraction electrode 27 side as shown in FIG. The layer which consists of three layers of the layer 35c is formed, and the process part 35d is mounted on it.

이와 같은 구조를 형성하기 위해서는, 취출전극(27)의 표면에 도금층을 실시하고, 리드부재(24)를 Ag-Cu 땜납(BAg-8) 등의 납땜재를 이용하여 납땜을 한다. 이 때, 납땜재 및 도금층을 구성하는 재료에 따라, 납땜재의 용해 온도(납땜 온도) 및 용해 시간(보관 유지 시간)을 소정의 조건으로 조정함으로써, 취출전극(27) 안의 도전재료 및 납땜재 안의 성분을 도금층 안으로 확산시킨다. 이것에 의해, 취출전극(27)과 공정 부분(35d) 사이에 제1층(35a), 제2층(35b), 제3층(35c)의 3층이 형성된다.In order to form such a structure, a plating layer is applied to the surface of the extraction electrode 27, and the lead member 24 is soldered using a brazing material such as Ag-Cu solder (BAg-8). At this time, by adjusting the melting temperature (solder temperature) and melting time (storage holding time) of the soldering material to predetermined conditions in accordance with the material constituting the brazing material and the plating layer, the conductive material in the extraction electrode 27 and the inside of the brazing material are adjusted. The component is diffused into the plating layer. As a result, three layers of the first layer 35a, the second layer 35b, and the third layer 35c are formed between the extraction electrode 27 and the process portion 35d.

리드부재(24)의 재질로서는 Ni 혹은 Fe-Ni계의 합금, 예를 들면 Fe-Ni-Co합금 등이 바람직하게 사용된다.As the material of the lead member 24, an Ni or Fe-Ni-based alloy such as Fe-Ni-Co alloy or the like is preferably used.

또한, 취출전극(27)의 도전재료(Me라 표시한다.)로서는 W, Mo, Re 등의 고융점 금속의 단체 혹은 합금이 매우 적절하게 사용된다.As the conductive material of the extraction electrode 27 (denoted as Me), a single melting point metal or an alloy of high melting point metals such as W, Mo, and Re is used as appropriate.

취출전극(27)에 가장 가까운 제1층(35a)은 취출전극(27) 위에 형성된 Ni로 이루어지는 도금층에 취출전극(27)으로부터 도전재료 Me를 확산시키고, 납땜재로부터 Cu를 확산시킴으로써 형성된 층이고, Ni를 주성분으로 하는 Ni(Me)Cu층이다. 실시 형태3에서는 상기 Ni(Me)Cu층에 의해 취출전극(27)과 납땜재의 접합 강도를 향상시키고 있다. 또한, 제1층(35a)은 Ni를 주성분으로 하는 NiWCu층인 것이 바람직하고, 상기 NiWCu층에 의해 취출전극(27)과 납땜재의 접합 강도를 보다 강고하게 할 수 있다. 이 NiWCu로 이루어지는 제1층(35a)은 취출전극(27)을 W에 의해 형성하고, 취출전극(27) 위의 Ni층에 취출전극(27)으로부터 W를 확산시키고, 납땜재로부터 Cu를 확산시킴으로써 형성할 수 있다.The first layer 35a closest to the extraction electrode 27 is a layer formed by diffusing a conductive material Me from the extraction electrode 27 to a plating layer made of Ni formed on the extraction electrode 27 and diffusing Cu from the brazing material. And Ni (Me) Cu layer containing Ni as a main component. In the third embodiment, the bonding strength between the extraction electrode 27 and the brazing material is improved by the Ni (Me) Cu layer. The first layer 35a is preferably a NiWCu layer containing Ni as a main component, and the NiWCu layer can further strengthen the bonding strength between the extraction electrode 27 and the brazing material. The first layer 35a made of NiWCu forms the extraction electrode 27 by W, diffuses W from the extraction electrode 27 in the Ni layer on the extraction electrode 27, and diffuses Cu from the brazing material. It can form by making it.

또한, 제1층(35a) 위에 형성된 제2층(35b)은 Ni를 주성분으로 하는 NiCu층이다. 이 제2층(35b) 안에는 Ni가 가장 많이 함유되어 있다. 이와 같은 Ni리치의 제2층(35b)은 납땜하기 전에 취출전극(27)의 표면에 형성된 도금층의 Ni와 납땜재(35)의 Cu에 의해 구성된다. 이 제2층(35b)은 W가 고용(固溶)된 제1층(35a)의 보호층으로서 작용한다.The second layer 35b formed on the first layer 35a is a NiCu layer containing Ni as a main component. Ni is most contained in this 2nd layer 35b. The second layer 35b of Ni-rich is made of Ni in the plating layer formed on the surface of the extraction electrode 27 and Cu of the brazing material 35 before soldering. This second layer 35b acts as a protective layer of the first layer 35a in which W is dissolved.

또한 상기 제2층(35b) 위에 형성되는 제3층(35c)은 Cu를 주성분으로 하는 CuNi층이다. 이 제3층(35c) 안에는 Cu가 가장 많이 함유되어 있다. 또한, 이 제3 층(35c) 안에는 Ag가 함유되어 있는 경우도 있다. 이 제3층(35c)은 Ag-Cu 땜납의 본래 공정상(共晶相)(35d)과 취출전극(27)의 열팽창 차이에 의한 응력을 완화하는 응력 완화층으로서 작용한다.The third layer 35c formed on the second layer 35b is a CuNi layer containing Cu as a main component. Cu is most contained in this 3rd layer 35c. In addition, Ag may be contained in this 3rd layer 35c. This third layer 35c acts as a stress relaxation layer that relieves the stress caused by the difference in thermal expansion between the original process phase 35d of the Ag—Cu solder and the extraction electrode 27.

제2층(35b)과 제3층(35c)은 상기와 같이 조성이 다르므로, 예를 들면 SEM(주사형 전자현미경) 사진에 의해 색조의 차이로부터 식별할 수가 있다.Since the composition of the 2nd layer 35b and the 3rd layer 35c differs as mentioned above, it can distinguish from a hue difference, for example by SEM (scanning electron microscope) photograph.

이상과 같이 구성된 실시 형태3의 세라믹 히터에서는 공정 부분(35d)과 취출전극(27) 사이에 상기와 같은 제1층(35a), 제2층(35b), 제3층(35c)을 형성함으로써 리드부재(24)의 인장 강도를 향상시키는 것과 동시에 내구성을 향상시키는 것이 가능하게 된다.In the ceramic heater of the third embodiment configured as described above, the first layer 35a, the second layer 35b, and the third layer 35c are formed between the process portion 35d and the extraction electrode 27 as described above. It is possible to improve the tensile strength of the lead member 24 and to improve the durability.

이러한 제1층(35a), 제2층(35b), 제3층(35c)은 각각 평균 두께를 2∼30㎛로 하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 2∼20㎛, 더 한층 바람직하게는 2∼12㎛로 한다.The first layer 35a, the second layer 35b, and the third layer 35c preferably each have an average thickness of 2 to 30 µm, more preferably 2 to 20 µm, and even more preferably. It is set to 2-12 micrometers.

이들의 두께가 2㎛ 미만에서는 리드부재(24)의 인장 강도를 효과적으로 향상시킬 수가 없고, 또한 상기 두께가 30㎛를 넘으면 특히 각층간의 특성의 차이가 효과가 있기 때문에 무르게 되는 경향이 있고, 사용 시간이 길어짐에 따라 인장 강도가 저하되어 바람직하지 않다.If the thickness is less than 2 mu m, the tensile strength of the lead member 24 cannot be effectively improved, and if the thickness exceeds 30 mu m, there is a tendency to become soft because the difference in properties between the layers is particularly effective. As this length becomes longer, tensile strength falls, which is not preferable.

제2층(35b)의 두께는 취출전극(27) 위에 형성된 Ni도금층의 두께에 영향을 받아 그 Ni도금층의 두께는 2∼30㎛로 하는 것이 바람직하다.The thickness of the second layer 35b is influenced by the thickness of the Ni plating layer formed on the extraction electrode 27, and the thickness of the Ni plating layer is preferably 2 to 30 mu m.

제3층(35c)은 Ag-Cu 납땜재의 공정층과 Ni 도금층 사이에 양자의 반응 생성 중간층으로서 생성한다.The third layer 35c is formed as a reaction generating intermediate layer between the process layer of the Ag—Cu brazing material and the Ni plating layer.

제1층(35a), 제2층(35b), 제3층(35c)의 두께는 납땜재의 용해 온도(납땜 온도) 및 용해 시간(보관 유지 시간)에 영향을 받는다. 납땜재의 납땜 온도 및 보관 유지 시간은 납땜재를 구성하는 재료, 도금층을 구성하는 재료에 따라 적당히 결정되고, 특별히 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면 Ag-Cu 땜납으로서 BAg-8(JIS 규격)을 이용하여, 납땜 온도를 800∼900℃ 정도로 설정한 경우, 그 보관 유지 시간은 0.5∼5시간 정도, 바람직하게는 1∼5시간 정도, 보다 바람직하게는 1∼2시간 정도로 조정하는 것이 좋다.The thickness of the 1st layer 35a, the 2nd layer 35b, and the 3rd layer 35c is influenced by the melting temperature (solder temperature) and melting time (storage holding time) of a brazing material. The soldering temperature and storage time of a brazing material are appropriately determined according to the material which comprises a brazing material, and the material which comprises a plating layer, and are not specifically limited to this. For example, when the soldering temperature is set to about 800 to 900 ° C. using BAg-8 (JIS standard) as the Ag-Cu solder, the storage holding time is about 0.5 to 5 hours, preferably about 1 to 5 hours. More preferably, it is good to adjust to about 1-2 hours.

또한, 이상의 실시 형태2 및 3의 세라믹 히터에 있어서는, 세라믹 기체(22)의 재질로서 알루미나, 멀라이트(mullite), 고토감람석(forsterite) 등의 산화물 세라믹스나 질화 규소, 질화 알루미늄 등의 비산화물 세라믹스 등을 사용하는 것이 가능하지만, 산화물 세라믹스를 사용하는 것이 바람직하다.In the ceramic heaters of Embodiments 2 and 3 described above, oxide ceramics such as alumina, mullite, and forsterite, and non-oxide ceramics such as silicon nitride and aluminum nitride are used as materials of the ceramic substrate 22. Although it is possible to use etc., it is preferable to use oxide ceramics.

또한, 도 7은 본 발명에 따른 실시 형태2 또는 3에 기재된 세라믹 히터를 이용한 헤어 아이롱의 일례를 나타내는 사시도이다.7 is a perspective view which shows an example of the hair ironing using the ceramic heater of embodiment 2 or 3 which concerns on this invention.

이 헤어 아이롱은 선단의 암(42) 사이에 머리카락을 삽입하고, 손잡이(41)를 쥠으로써 머리카락을 가열하면서 가압하여 머리카락을 가공한다. 암(42)의 내부에는 세라믹 히터(46)가 삽입되어 있고, 머리카락과 직접 접촉하는 부분에는 스텐레스 등의 금속판(43)이 설치되어 있다.This hair ironing inserts hair between the arms 42 of the tip, and presses the handle 41 to pressurize the hair while heating the hair. The ceramic heater 46 is inserted in the arm 42, and the metal plate 43, such as stainless steel, is provided in the part which directly contacts hair.

또한, 암(42)의 외측에는 화상 방지를 위하여 내열 플라스틱제의 커버를 장착한 구조로 되어 있다.In addition, the outer side of the arm 42 has a structure in which a heat-resistant plastic cover is attached to prevent burns.

이상, 본 발명의 실시 형태에 따른 세라믹 히터에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 요지를 일탈하지 않는 범위 내라면 여러 가지 변경은 가능하다.As mentioned above, although the ceramic heater which concerns on embodiment of this invention was described, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A various change is possible as long as it does not deviate from the summary.

(실시예)(Example)

실시예 1.Example 1.

실시예 1에서는 실시 형태1에 따른 발명의 유효성을 확인하기 위해서 테스트 제품을 제작하여 아래와 같이 시험을 실시하였다.In Example 1, in order to confirm the validity of the invention according to Embodiment 1, a test product was produced and tested as follows.

먼저, 도 1에 나타내는 세라믹 히터 시료를 얻기 위하여 세라믹 기체(2)로서 Al2O3를 주성분으로 하고, SiO2,CaO, MgO, ZrO2를 합계 10중량% 이내가 되도록 조정한 세라믹 시트(8)에, W-Re로 이루어지는 발열 저항체(3)와 W로 이루어지는 전극 인출부(3a)를 프린트하였다. 또한, 세라믹 시트(8)의 이면에는 외부전극(4)을 프린트하였다.First, FIG mainly composed of Al 2 O 3 as the ceramic body (2) to obtain the ceramic heater sample shown in Fig. 1, and SiO 2, CaO, MgO, ceramic sheet (8 was adjusted such that the total of less than 10% by weight of ZrO 2 ), A heat generating resistor 3 made of W-Re and an electrode lead portion 3a made of W were printed. In addition, the external electrode 4 was printed on the back surface of the ceramic sheet 8.

그리고, W로 이루어지는 전극 인출부(3a)의 말단에는 스루홀을 형성하고, 여기에 페이스트를 주입함으로써 외부전극(4)과 전극 인출부(3a)간의 도통(導通)을 취했다. 스루홀의 위치는 납땜을 실시한 경우에 납땜부의 안쪽에 들어가도록 형성하였다.Then, a through hole was formed at the end of the electrode lead-out portion 3a made of W, and a paste was injected therein to obtain conduction between the external electrode 4 and the electrode lead-out portion 3a. The position of the through hole was formed so as to enter the inside of the soldered portion when soldering was performed.

다음으로, 발열 저항체(3)의 표면에 세라믹 시트(8)와 대략 동일한 성분으로 이루어지는 코트층을 형성하고 충분히 건조한 후, 다시 상기 세라믹 시트(8)와 대략 동일한 조성의 세라믹스를 분산시킨 밀착액을 도포하고, 이렇게 준비한 세라믹 시트(8)를 세라믹 심재(10)의 주위에 밀착하여 1500∼1600℃에서 소성하였다.Next, after forming the coating layer which consists of the substantially same component as the ceramic sheet 8 on the surface of the heat generating resistor 3, and fully dried, the adhesive liquid which disperse | distributed the ceramics of substantially the same composition as the said ceramic sheet 8 again is carried out, The ceramic sheet 8 thus prepared was brought into close contact with the circumference of the ceramic core 10 and fired at 1500 to 1600 ° C.

또한 상기 외부전극(4)의 표면에 Ni로 이루어지는 도금층(5)을 형성하고, 환원 분위기 중 700∼800℃에서 열처리한 후, Au-Cu로 이루어지는 납땜재(6)를 이용하여 Ni로 이루어지는 직경 0.8㎜의 리드부재(7)를 환원 분위기 중 830℃에서 납땜하고, 다시 그 표면에 Ni로 이루어지는 도금층을 단부에 형성하여 700℃에서 열처리하였다.Further, a plating layer 5 made of Ni is formed on the surface of the external electrode 4, heat treated at 700 to 800 ° C. in a reducing atmosphere, and then a diameter made of Ni using a brazing material 6 made of Au-Cu. A 0.8 mm lead member 7 was soldered at 830 ° C. in a reducing atmosphere, and a plating layer made of Ni was formed on the surface of the lead member 7 at an end thereof and then heat treated at 700 ° C.

상기와 같이 하여 얻어진 세라믹 히터에 관해서, 외부전극(4)의 두께 및 첨가물 배합 비율을 여러 가지로 실시하여 시료를 제작하였다.The ceramic heater obtained as described above was subjected to various thicknesses and additive blending ratios of the external electrodes 4 to prepare samples.

이렇게 얻어진 세라믹 히터 시료의 저항값을 디지털 멀티 미터를 이용하여 측정하고, 디지털값의 플리커(flicker)가 없는지 안정성을 확인하였다.The resistance value of the ceramic heater sample thus obtained was measured using a digital multimeter, and the stability of the flicker of the digital value was confirmed.

그리고, 세라믹 히터를 수평으로 하고, 보관 유지 기구로 고정하고, 리드부재의 납땜면에 대하여서 수직 방향으로 리드부재를 끌어당겨, 리드부재(7)의 초기 접합 강도를 디지털식의 포스 게이지로 측정하였다.Then, the ceramic heater was leveled, fixed with a holding mechanism, the lead member was pulled in the vertical direction with respect to the solder surface of the lead member, and the initial bonding strength of the lead member 7 was measured by a digital force gauge. .

또한, 얻어진 세라믹 히터의 시료의 전극부의 고온 내구성에 대하여 평가 실시하였다. 세라믹 히터를 고온 내구로에 넣어 400℃에서 3분동안 고온 방치한 후, 3분간에 100℃미만이 되는 사이클 평가를 계속 실시해서 3000 사이클 실시한 후의 리드부재의 인장 강도를 조사하였다. 이들의 결과를 표 1에 나타내었다.Moreover, the high temperature durability of the electrode part of the sample of the obtained ceramic heater was evaluated. The ceramic heater was placed in a high temperature durability furnace and left at high temperature for 400 minutes at 400 ° C., followed by cycle evaluation of less than 100 ° C. in 3 minutes, and the tensile strength of the lead member after 3000 cycles was examined. The results are shown in Table 1.

(표 1)Table 1

Figure 112006086002624-PCT00001
Figure 112006086002624-PCT00001

표 1에 나타내듯이, 본 발명에 의한 세라믹 히터인 외부전극 두께가 5∼200㎛인 시료(No.3∼28)는 초기 접합 강도로 70N 이상을 가지고 있어 충분한 강도를 확보할 수 있었다. 또한 사이클 실시후의 리드부재(7)의 접합 강도에 대해서도 50N 이상의 실용상 문제가 발생하지 않는 강도를 확보할 수 있었다.As shown in Table 1, the samples (Nos. 3 to 28) having an external electrode thickness of 5 to 200 µm, which are ceramic heaters according to the present invention, had 70 N or more as the initial bonding strength, and sufficient strength could be ensured. Moreover, also about the joint strength of the lead member 7 after cycling, the strength which does not produce a practical problem more than 50N was securable.

그 중에서도, 외부전극에 첨가물을 배합한 시료(No.4∼8, 10, 12, 14, 16∼ 20, 22, 24∼28)는 초기 접합 강도로 100N 이상을 갖고, 사이클 실시후의 접합 강도도 70N 이상으로 높아 더욱 충분한 강도를 확보할 수 있었다.Among them, samples (Nos. 4 to 8, 10, 12, 14, 16 to 20, 22, and 24 to 28) in which additives were added to the external electrode had an initial bond strength of 100 N or more, and the bond strength after the cycle was performed. Higher than 70N was able to secure more sufficient strength.

또한, 그 중에서도, 첨가물 배합 비율이 1중량%로부터 30중량%의 시료(No.4∼7, 10, 12, 14, 16∼19, 22, 24∼27)에 대해서는, 초기 접합 강도 및 사이클 실시후의 접합 강도가 충분히 확보되어 있을 뿐만 아니라, 저항도 안정되어 있고 플리커(flicker)가 없고, 제품 특성의 안정성도 우수하다.In particular, the initial bonding strength and the cycle performance are performed for the samples (Nos. 4 to 7, 7, 10, 12, 14, 16 to 19, 22, and 24 to 27) in which the additive blending ratio is 1% by weight to 30% by weight. Not only the subsequent bonding strength is sufficiently secured, but also the resistance is stable, there is no flicker, and the stability of product characteristics is also excellent.

그리고, 외부전극의 두께가 5㎛∼50㎛이며 첨가물 배합 비율이 1중량%로부터 10중량%의 시료(No.4∼6, 10, 12, 14, 16∼18)에 대하여서는 사이클 실시후의 리드부재의 접합 강도에 대해서까지도 초기 접합 강도와 거의 변함없는 100N 이상의 강도를 가지고 있어 특히 우수하다고 말할 수 있다.Then, the lead after the cycle was performed for samples (Nos. 4 to 6, 10, 12, 14, 16 to 18) having an external electrode thickness of 5 to 50 µm and an additive blending ratio of 1 to 10 weight percent. The joining strength of the member also has a strength of 100 N or more which is almost unchanged from the initial joining strength, and can be said to be particularly excellent.

다음으로, 얻어진 세라믹 히터의 외부전극(4)의 폭H1를 외부전극의 두께마다 나누어 시료를 제작하였다.Next, the width H1 of the external electrode 4 of the obtained ceramic heater was divided for every thickness of the external electrode, and the sample was produced.

그리고, 상기와 같이 세라믹 히터 시료의 초기 접합 강도와 내구 시험을 3000 사이클 실시한 후의 리드부재(7)의 접합 강도를 조사하였다. 이러한 결과를 표 2에 나타내었다.Then, the bonding strength of the lead member 7 after 3000 cycles of initial bonding strength and endurance test of the ceramic heater sample was examined as described above. These results are shown in Table 2.

(표 2)Table 2

Figure 112006086002624-PCT00002
Figure 112006086002624-PCT00002

표 2에 나타내듯이, 외부전극의 폭H1이 리드부재의 폭H 보다 큰 시료(No.32∼35, 37∼40, 42∼45)에 대해서는 초기 접합 강도로 100N 이상을 가지고, 한편 사이클 실시 후의 리드부재(7)의 접합 강도에 대해서도, 70N 이상의 강도를 가지고 있어 충분한 강도가 확보되고 있다.As shown in Table 2, for samples (Nos. 32 to 35, 37 to 40, 42 to 45) in which the width H1 of the external electrode was larger than the width H of the lead member, the initial bonding strength was 100 N or more, Also about the joining strength of the lead member 7, it has the strength of 70N or more, and sufficient strength is ensured.

그 중에서도, 외부전극의 폭H1이 리드부재의 폭H보다 1.1배 이상 큰 시료(No.33∼35, 38∼40, 43∼45)에 대해서는 사이클 실시 후의 리드부재(7)의 접합 강도에 대해서까지도 초기 접합 강도와 거의 변함없는 100N 이상의 강도를 가지고 있어 특히 우수하다고 할 수 있다.In particular, for samples (Nos. 33 to 35, 38 to 40, 43 to 45) in which the width H1 of the external electrode is 1.1 times larger than the width H of the lead member, the bonding strength of the lead member 7 after the cycle is performed. It is said to be particularly excellent because it has a strength of 100 N or more which is almost unchanged from the initial bond strength.

실시예 2Example 2

다음에 설명하는 실시예 2∼5는 본 발명에 따른 실시 형태2에 관계된 실시 예이다.Examples 2 to 5 described next are examples relating to Embodiment 2 of the present invention.

Al2O3를 주성분으로 하고, SiO2,CaO, MgO, ZrO2를 합계 10중량% 이내가 되도록 조정한 세라믹 시트(22a)를 준비하고, 상기 세라믹 시트(22a)의 표면에 도 3b에 나타내듯이 W로 이루어지는 페이스트를 프린트하여 발열 저항체(23)와 취출전극(27)을 형성하였다.A ceramic sheet 22a having Al 2 O 3 as a main component and having been adjusted so that SiO 2 , CaO, MgO, and ZrO 2 to be within 10% by weight in total is prepared, and is shown in FIG. 3B on the surface of the ceramic sheet 22a. As described above, a paste made of W was printed to form the heat generating resistor 23 and the extraction electrode 27.

그 후, 별도의 세라믹 시트(22b)에 여러 가지 형상을 변경한 개구부(28)와 오목부(26)를 형성하고, 상기 세라믹 시트(22a) 위에 세라믹 시트(22b)를 겹쳐서 밀착하고, 1600℃의 환원 분위기 안에서 소성하여, 각각 길이 100㎜, 폭 10㎜, 두께 1.2㎜의 세라믹 히터(1)를 각 20개 준비하였다.Then, the opening part 28 and the recessed part 26 which changed various shapes are formed in the other ceramic sheet 22b, the ceramic sheet 22b is piled up on the said ceramic sheet 22a, and it adheres closely, and it is 1600 degreeC It baked in the reducing atmosphere of 20, and prepared 20 ceramic heaters 1 of length 100mm, width 10mm, and thickness 1.2mm, respectively.

이 때, 개구부(28)와 오목부(26)의 형상은 직사각형 형상의 개구부(28)에 4변에 걸친 모서리부(28e)에 대하여, 개구부(28) 펀칭용 금형 형상을 변경하고, C면 또는 R면의 크기를 0.01㎜, 0.03㎜, 0.05㎜, 0.10㎜, 0.20㎜, 0.30㎜, 0.50㎜로 변경하였다.At this time, the shape of the opening part 28 and the recessed part 26 changes the shape of the metal mold | die for punching the opening part 28 with respect to the edge part 28e which spreads over four sides to the rectangular opening part 28, and is C surface. Alternatively, the size of the R plane was changed to 0.01 mm, 0.03 mm, 0.05 mm, 0.10 mm, 0.20 mm, 0.30 mm, 0.50 mm.

그리고, 개구부(28)에 노출된 취출전극(27)의 표면에 무전계 Ni도금을 실시하고, 그 후 0.6㎜ 지름의 Ni선을 Ag-Cu 땜납(BAg-8)을 이용하여 납땜하였다.Then, electroless Ni plating was applied to the surface of the extraction electrode 27 exposed to the opening 28, and then a Ni wire having a diameter of 0.6 mm was soldered using Ag-Cu solder (BAg-8).

이와 같이 하여 준비한 세라믹 히터(21)의 양면에, 세라믹 히터(21) 전체를 덮도록 길이 110㎜, 폭 12㎜, 두께 5㎜의 알루미늄판을 설치하고, 세라믹 히터(21)의 중앙부에서 각각 밀착 고정하고, 가속 시험으로서, 세라믹 히터(21)의 최고 온도부가 300℃가 되도록 전압을 5분간 인가하고, 5분간 공기를 분사하여 40℃ 이하 까지 전체를 강제 공냉하는 열사이클 시험을 3000 사이클 반복하고 세라믹 히터(1)의 리드부재(24)의 인장 강도 변화를 확인하였다.An aluminum plate having a length of 110 mm, a width of 12 mm, and a thickness of 5 mm is provided on both surfaces of the ceramic heater 21 thus prepared so as to cover the entire ceramic heater 21, and closely adhered to each other at the center of the ceramic heater 21. As a test for acceleration, the cycle was repeated for 3000 cycles by applying a voltage for 5 minutes so that the maximum temperature of the ceramic heater 21 was 300 ° C., injecting air for 5 minutes, and forcibly cooling the whole to 40 ° C. or less. The change in the tensile strength of the lead member 24 of the ceramic heater 1 was confirmed.

인장 강도는 각각 N=10의 평균을 취한 결과를 표 3에 나타내었다.Tensile strength is shown in Table 3 with the average of N = 10, respectively.

(표 3)Table 3

Figure 112006086002624-PCT00003
Figure 112006086002624-PCT00003

*는 본 발명의 청구 범위 외이다.* Is outside the claims of the present invention.

표 3에서 알 수 있듯이, C모따기를 실시하지 않았던 No.46, C모따기 치수가 0.05㎜미만의 No.47, 48은 내구 시험 후의 인장 강도가 30N 이하로 저하되었다.As can be seen from Table 3, the tensile strength after the endurance test was reduced to 30 N or less for Nos. 46 and C for which C chamfering was not performed, and Nos. 47 and 48 whose C chamfering dimensions were less than 0.05 mm.

이것에 대하여 C모따기 치수가 0.05㎜ 이상의 No.49∼53은 40N 이상의 강도를 나타내었다.In contrast, Nos. 49 to 53 with a C chamfer dimension of 0.05 mm or more showed a strength of 40 N or more.

또한, C모따기 치수가 0.2㎜ 이상의 No.51∼53은 60N 정도의 강도를 나타내고, C모따기를 R모따기로 변경한 No.55, 56에 대해서도 동일한 결과를 나타내었지만, No.54에 대해서는 내구 시험 후의 인장 강도가 30N 이하로 저하되었다.Further, Nos. 51 to 53 with a C chamfer dimension of 0.2 mm or more exhibited strengths of about 60 N. The same results were obtained for Nos. 55 and 56 in which the C chamfers were changed to R chamfers. The tensile strength after that fell to 30 N or less.

실시예 3Example 3

여기에서는 세라믹 히터(21)의 개구부(28)에 있어서, 세라믹 기체(22) 안에 매설되는 취출전극(27)의 바깥 둘레의 비율을 30%, 50%, 70%, 90%로 변경하고, 세라믹 히터(21) 단체로, 400℃의 항온조에 세라믹 히터(21)를 10분간 넣어 온도를 안정시키고, 꺼낸 후 5분간 공기를 분사하여 40℃ 이하까지 냉각하는 열사이클 시험을 2000 사이클 실시하여, 리드부재(24)의 인장 강도를 측정하였다.Here, in the opening 28 of the ceramic heater 21, the ratio of the outer circumference of the extraction electrode 27 embedded in the ceramic body 22 is changed to 30%, 50%, 70%, 90%, and the ceramic In the heater 21 unit alone, the ceramic heater 21 was put in a constant temperature bath at 400 ° C for 10 minutes to stabilize the temperature, and after taking out, a thermal cycle test was performed for 2000 cycles to inject air for 5 minutes to cool down to 40 ° C or less. The tensile strength of the member 24 was measured.

인장 시험은 리드부재(24)의 단부를 세라믹 히터(21)의 둘레면에 수직 방향으로 인장하여 그 박리 강도를 측정하였다.In the tensile test, the end of the lead member 24 was pulled in the direction perpendicular to the peripheral surface of the ceramic heater 21 to measure its peel strength.

더욱이 리드부재(24)로서는 0.6㎜ 지름의 Ni선을 이용하고, 납땜재(25)는 Ag-Cu납(BAg-8)을 이용하였다.Furthermore, as the lead member 24, a 0.6 mm diameter Ni wire was used, and as the soldering material 25, Ag-Cu lead (BAg-8) was used.

인장 강도는 각각 N=10의 평균을 취하고, 시료의 제작 방법에 대해서는 실시예 2와 동일한 방법으로 제작한 결과를 표 4에 나타내었다.Tensile strength was taken as the average of N = 10, respectively, and about the preparation method of a sample, the result produced by the method similar to Example 2 is shown in Table 4.

(표 4)Table 4

Figure 112006086002624-PCT00004
Figure 112006086002624-PCT00004

표 4에서 알 수 있듯이, 세라믹 기체(22) 안에 매설한 취출전극(27)의 바깥 둘레 비율이 30%인 No.57은 내구 시험 후의 리드부재(24)의 박리 강도가 20N였지만, 50% 이상으로 한 No.58∼60은 50N 이상으로 양호한 인장 강도를 나타내었다.As can be seen from Table 4, the No. 57 having a 30% outer circumference ratio of the extraction electrode 27 embedded in the ceramic substrate 22 had a peel strength of 20 N of the lead member 24 after the endurance test, but more than 50%. Nos. 58 to 60 exhibited good tensile strength of 50 N or more.

실시예 4Example 4

여기에서는 세라믹 히터(21)의 개구부(28)의 벽면(22s)과 취출전극(27)이 이루는 각도θ와 열사이클 내구 시험 후의 리드부재(24)의 인장 강도를 측정하였다.Here, the angle θ formed between the wall surface 22s of the opening 28 of the ceramic heater 21 and the extraction electrode 27 and the tensile strength of the lead member 24 after the thermal cycle endurance test were measured.

각도θ를, 50도, 60도, 80도, 90도, 100도, 110도, 120도로 변경한 샘플을 준비하였다.The sample which changed the angle (theta) by 50 degree, 60 degree, 80 degree, 90 degree, 100 degree, 110 degree, 120 degree was prepared.

내구 시험은 실시예 3과 동일하게 하여 평가하고, 각각 n=10 평가하고, 그 평균을 데이터로서 기재한 결과를 표 5에 나타내었다.The endurance test was evaluated in the same manner as in Example 3, n = 10 was evaluated, respectively, and the results of describing the average as data are shown in Table 5.

(표 5)Table 5

Figure 112006086002624-PCT00005
Figure 112006086002624-PCT00005

표 5에서 알 수 있듯이, 각도θ가 50도인 No.61은 내구 시험 후의 인장 강도가 50N 이하가 되고, 또한 각도θ가 120도인 No.67도 인장 강도가 50N 이하가 된 것에 대해서, 각도θ가 60∼110도인 No.62∼66은 인장 강도가 60N 이상의 양호한 값을 나타내었다.As can be seen from Table 5, No. 61 having an angle θ of 50 degrees has a tensile strength of 50 N or less after the endurance test, and No. 67 having an angle θ of 120 degrees has a tensile strength of 50 N or less. No. 62-66 which is 60-110 degree showed the favorable value of 60 N or more of tensile strength.

실시예 5.Example 5.

여기에서는 취출전극(27)의 두께와 내구 시험 후의 인장 강도의 관계를 조사하였다.Here, the relationship between the thickness of the extraction electrode 27 and the tensile strength after the endurance test was investigated.

취출전극(27)의 두께를 5㎛, 10㎛, 20㎛, 40㎛, 60㎛, 80㎛, 100㎛로 변화시킨 샘플을 각각 20개씩 준비하고, 실시예 3과 동일하게 하여 내구 평가를 평가한 결과를 표 6에 나타내었다.20 samples each having the thickness of the extraction electrode 27 changed to 5 μm, 10 μm, 20 μm, 40 μm, 60 μm, 80 μm, and 100 μm were prepared, and the durability evaluation was evaluated in the same manner as in Example 3. One result is shown in Table 6.

(표 6)Table 6

Figure 112006086002624-PCT00006
Figure 112006086002624-PCT00006

표 6에서 알 수 있듯이, 취출전극(27)의 두께를 5㎛로 한 No.68은 내구 시험 후의 인장 강도가 30N로 낮아졌지만 상기 두께를 10∼100㎛로 한 No.69∼74는 양호한 내구성을 나타내었다.As can be seen from Table 6, No. 68 having a thickness of the extraction electrode 27 at 5 mu m was lowered to 30 N in tensile strength after the endurance test, but No. 69 to 74 having a thickness of 10 to 100 mu m had good durability. Indicated.

또 그 중에서도, 상기 두께를 20㎛ 이상으로 한 No.70∼74는 60N 이상의 강도를 나타내었다.Especially, No. 70-74 which made the said thickness 20 micrometers or more showed the strength of 60N or more.

실시예 6.Example 6.

본 발명에 따른 실시예 6은 실시 형태3에 관계된 실시예이다.Example 6 according to the present invention is an example related to the third embodiment.

Al2O3를 주성분으로 하고, SiO2,CaO, MgO, ZrO2를 합계 10중량% 이내가 되도 록 조정한 세라믹 시트(22a)를 준비하고, 상기 세라믹 시트(22a)의 표면에 W로 이루어지는 페이스트(10)를 도 3b에 나타내듯이 프린트하여 발열 저항체(23)와 취출전극(27)을 형성하였다.Composed mainly of Al 2 O 3, and preparing the rock to adjust a ceramic sheet (22a) so your total less than 10% by weight of SiO 2, CaO, MgO, ZrO 2, and made of W on a surface of the ceramic sheet (22a) The paste 10 was printed as shown in FIG. 3B to form the heat generating resistor 23 and the extraction electrode 27.

다음으로, 별도의 세라믹 시트(22b)에 개구부(28)와 오목부(26)를 형성하고, 상기 세라믹 시트(22a) 위에 세라믹 시트(22b)를 겹쳐 밀착하고, 1600℃의 환원 분위기 안에서 소성하여, 각각 길이 100㎜, 폭 10㎜, 두께 1.2㎜의 세라믹 히터(21)를 각 20개 준비하였다.Next, the opening 28 and the concave portion 26 are formed in a separate ceramic sheet 22b, the ceramic sheet 22b is overlaid on the ceramic sheet 22a, and then fired in a reducing atmosphere at 1600 ° C. 20 ceramic heaters 21 each having a length of 100 mm, a width of 10 mm, and a thickness of 1.2 mm were prepared.

그리고, 개구부(28)에 노출된 취출전극(27) 표면에 두께 5㎛의 무전계 Ni도금을 실시하고, 0.6㎜φ의 Ni선을 Ag-Cu 땜납(BAg-8)을 이용하여 납땜하였다.Then, an electroless Ni plating having a thickness of 5 µm was applied to the surface of the extraction electrode 27 exposed to the opening 28, and the Ni wire having a diameter of 0.6 mm was soldered using Ag-Cu solder (BAg-8).

또한, 무전계 Ni도금 대신에 무전계의 Cr도금을 실시한 샘플도 아울러 평가하였다.Moreover, the sample which carried out electroless Cr plating instead of electroless Ni plating was also evaluated.

이 때에 납땜의 조건을 각각 온도 800℃, 850℃, 900℃, 보관 유지 시간을 0.5시간, 1시간, 2시간, 5시간으로 나누어 납땜을 실시하였다.At this time, soldering conditions were carried out by dividing the temperature into 800 ° C., 850 ° C., 900 ° C., and storage time by 0.5 hours, 1 hour, 2 hours, and 5 hours, respectively.

그리고, 연속 사용에 있어서의 내구성 확인을 위하여, 초기의 인장 강도와 400℃×800시간 연속 통전 후의 인장 강도를 측정하였다. 인장 시험은 리드부재(24)의 단부를 세라믹 히터(21)의 주면에 수직인 방향으로 인장하여 그 박리 강도를 측정하였다.And in order to confirm durability in continuous use, the initial tensile strength and the tensile strength after 400 degreeC x 800 hours of continuous energization were measured. In the tensile test, the end of the lead member 24 was pulled in a direction perpendicular to the main surface of the ceramic heater 21 to measure its peel strength.

또한, 각 로트 2 개씩 단면을 전자현미경으로 관찰하고, 취출전극(27)과 납땜재의 계면 부근 조직을 확인하였다.In addition, the cross section of each lot was observed with the electron microscope, and the structure of the vicinity of the interface of the extraction electrode 27 and the brazing material was confirmed.

또, 리드부재(24)로서는 지름 1.0㎜의 Ni선을 이용하였다.As the lead member 24, a Ni wire having a diameter of 1.0 mm was used.

결과를 표 7(표 7-1, 표 7-2)에 나타내었다.The results are shown in Table 7 (Table 7-1, Table 7-2).

(표 7)Table 7

표 7-1Table 7-1

Figure 112006086002624-PCT00007
Figure 112006086002624-PCT00007

*는 본 발명의 청구 범위 외이다.* Is outside the claims of the present invention.

표 7-2Table 7-2

Figure 112006086002624-PCT00008
Figure 112006086002624-PCT00008

*는 본 발명의 청구 범위 외이다.* Is outside the claims of the present invention.

표 7에서 알 수 있듯이, 취출전극(27)과 납땜재의 계면 부근에 도 6에 나타내는 3층 구조가 보여지지 않은 No.75, 79는 내구 시험 후의 인장 강도가 200N 이하로 저하되었지만, 상기 계면 부근에 3층 구조가 보여진 No.76, 77, 78, 80∼87은 200N 이상의 높은 인장 강도가 얻어졌다.As can be seen from Table 7, Nos. 75 and 79, in which the three-layer structure shown in Fig. 6 is not shown near the interface between the takeout electrode 27 and the brazing material, the tensile strength after the endurance test decreased to 200 N or less, but near the interface. Nos. 76, 77, 78, and 80 to 87 in which a three-layer structure was shown were obtained with a high tensile strength of 200 N or more.

실시예 7Example 7

본 발명에 따른 실시예 7도 실시 형태3에 관계된 실시예이며, 여기에서는 도금층의 두께를 1, 2, 4, 8, 12㎛로 조정하고, 그 영향을 내구 시험에 의해 확인하였다.Example 7 which concerns on this invention is also an Example concerning Embodiment 3, Here, the thickness of a plating layer was adjusted to 1, 2, 4, 8, 12 micrometers, and the influence was confirmed by the endurance test.

납땜재로서는 Ag-Cu 땜납의 BAg-8을 이용하여, 900℃×1시간 처리해 납땜하였다. 그 외에 대해서는 실시예 6과 동일하게 하여 표 8에 나타내고 있는 바와 같은 샘플을 제작하였다.As a brazing material, using BAg-8 of Ag-Cu solder, it processed by 900 degreeC x 1 hour, and soldered. Otherwise, the sample as shown in Table 8 was produced similarly to Example 6.

이와 같이 하여 준비한 세라믹 히터(21)의 양면에 세라믹 히터(21) 전체를 덮도록 하여 길이 110㎜, 폭 12㎜, 두께 5㎜의 알루미늄판을 설치하고, 세라믹 히터(21) 중앙부에 각각 밀착 고정하고, 가속 시험으로서, 세라믹 히터(21)의 최고 온도부가 300℃가 되도록 전압을 5분간 인가하고, 5분간 공기를 분사하여 40℃ 이하까지 전체를 강제 공냉하는 열사이클 시험을 3000 사이클 반복하여 세라믹 히터(21)의 저항 변화를 확인하였다.An aluminum plate having a length of 110 mm, a width of 12 mm, and a thickness of 5 mm was installed on both surfaces of the ceramic heater 21 thus prepared so as to cover the whole ceramic heater 21, and fixed to the center of the ceramic heater 21 in close contact with each other. As an accelerated test, a voltage was applied for 5 minutes so that the maximum temperature of the ceramic heater 21 was 300 ° C., and the air cycle was repeated for 3000 cycles in which the air was blown for 5 minutes to force air cooling to 40 ° C. or lower. The resistance change of the heater 21 was confirmed.

그 외, 시료의 제작 방법에 대해서는 실시예 6과 동일한 방법으로 제작하였다.In addition, the manufacturing method of the sample was produced by the method similar to Example 6.

결과를 표 8에 나타내었다.The results are shown in Table 8.

(표 8)Table 8

Figure 112006086002624-PCT00009
Figure 112006086002624-PCT00009

표 8에서 알 수 있듯이, 도금 두께가 1㎛인 No.88은 내구 시험 후, 100N 이하의 인장 강도 밖에 얻어지지 못했지만, 도금 두께가 2∼12㎛인 No.89∼92는 내구 시험 후, 100N 이상의 양호한 인장 강도를 나타내었다.As can be seen from Table 8, No. 88 having a plating thickness of 1 μm was obtained only by tensile strength of 100 N or less after the endurance test, while Nos. 89 to 92 having a plating thickness of 2 to 12 μm were 100 N after the endurance test. The above good tensile strength was shown.

Claims (18)

세라믹 기체;Ceramic gas; 상기 세라믹 기체 안에 매설된 발열 저항체;A heat generating resistor embedded in the ceramic base; 상기 발열 저항체에 전기적으로 접속되고, 상기 세라믹 기체의 표면에 설치된 두께 5∼200㎛의 외부전극; 및An external electrode having a thickness of 5 to 200 μm electrically connected to the heat generating resistor and provided on a surface of the ceramic base; And 상기 외부전극에 납땜된 리드부재를 갖는 것을 특징으로 하는 세라믹 히터.And a lead member soldered to the external electrode. 제1항에 있어서, 상기 외부전극의 폭이 상기 리드부재의 폭보다 큰 것을 특징으로 하는 세라믹 히터.The ceramic heater of claim 1, wherein a width of the external electrode is greater than a width of the lead member.  제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 외부전극에 상기 세라믹 기체의 주성분과 동일 성분으로 이루어지는 첨가물이 함유되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 세라믹 히터.The ceramic heater according to claim 1 or 2, wherein the external electrode contains an additive composed of the same component as the main component of the ceramic base.  제3항에 있어서, 상기 외부전극에 있어서의 상기 첨가물의 배합 비율이 1∼30중량%인 것을 특징으로 하는 세라믹 히터.4. The ceramic heater according to claim 3, wherein the mixing ratio of the additive in the external electrode is 1 to 30% by weight. 세라믹 기체;Ceramic gas; 상기 세라믹 기체 안에 매설된 발열 저항체;A heat generating resistor embedded in the ceramic base; 상기 발열 저항체에 전기적으로 접속되고, 상기 세라믹 기체의 표면에 설치되고, 두께가 5∼50㎛이고, 상기 세라믹 기체의 주성분과 동일 성분으로 이루어지는 첨가물이 1∼10중량%의 배합 비율로 함유되어 있는 외부전극; 및It is electrically connected to the heat generating resistor, is provided on the surface of the ceramic substrate, has a thickness of 5 to 50 µm, and contains an additive composed of the same component as the main component of the ceramic substrate at a blending ratio of 1 to 10% by weight. External electrode; And 상기 외부전극에 납땜된 리드부재를 갖는 것을 특징으로 하는 세라믹 히터.And a lead member soldered to the external electrode.  제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세라믹 기체가 원기둥형상 또는 원통형상인 것을 특징으로 하는 세라믹 히터.The ceramic heater according to any one of claims 1 to 5, wherein the ceramic base is cylindrical or cylindrical. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세라믹 기체의 주성분이 알루미나 또는 질화 규소인 것을 특징으로 하는 세라믹 히터.The ceramic heater according to any one of claims 1 to 6, wherein the main component of the ceramic base is alumina or silicon nitride.  제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외부전극은 텅스텐 또는 텅스텐 화합물을 주성분으로서 함유하는 것을 특징으로 하는 세라믹 히터.The ceramic heater according to any one of claims 1 to 7, wherein the external electrode contains tungsten or a tungsten compound as a main component.  제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 세라믹 히터를 구비한 것을 특징으로 하는 산소 센서.The oxygen sensor provided with the ceramic heater as described in any one of Claims 1-8. 세라믹 기체;Ceramic gas; 상기 세라믹 기체 안에 내장된 발열 저항체; 및A heat generating resistor embedded in the ceramic base; And 상기 세라믹 기체에 형성된 개구부로부터 노출되고, 상기 발열 저항체에 전 기적으로 접속된 취출전극을 구비하고,An extraction electrode exposed from an opening formed in the ceramic base and electrically connected to the heat generating resistor, 상기 개구부에 있어서의 벽면 모서리부의 적어도 일부 및/또는 상기 개구부에 있어서의 바깥 둘레 상단부의 적어도 일부가 모따기 치수 0.05㎜ 이상의 C면 또는 반경 0.05㎜ 이상의 R면으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1개이상인 것을 특징으로 하는 세라믹 히터.At least a part of the wall surface edge part in the said opening part, and / or at least one part of the outer periphery upper end part in the said opening part is one or more selected from the group which consists of C surface of 0.05 mm or more of chamfer dimensions, or R surface of 0.05 mm or more of radius. Ceramic heater. 제10항에 있어서, 상기 개구부에 있어서의 상기 취출전극의 바깥 둘레의 50% 이상을 세라믹 기체 안에 매설한 것을 특징으로 하는 세라믹 히터.The ceramic heater according to claim 10, wherein at least 50% of the outer circumference of the extraction electrode in the opening is embedded in a ceramic base. 제11항에 있어서, 상기 개구부의 벽면과 상기 세라믹 기체 안에 매설된 취출전극의 표면이 이루는 각도θ를 60∼110°로 한 것을 특징으로 하는 세라믹 히터.12. The ceramic heater according to claim 11, wherein an angle θ formed between the wall surface of the opening portion and the surface of the extraction electrode embedded in the ceramic base is set to 60 to 110 degrees. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 취출전극의 두께를 10㎛ 이상으로 한 것을 특징으로 하는 세라믹 히터.The ceramic heater according to any one of claims 10 to 12, wherein the thickness of the extraction electrode is set to 10 µm or more. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 취출전극 위에 도금층이 형성된 것을 특징으로 하는 세라믹 히터.The ceramic heater according to any one of claims 10 to 13, wherein a plating layer is formed on the extraction electrode. 세라믹 기체;Ceramic gas; 상기 세라믹 기체 안에 내장된 발열 저항체;A heat generating resistor embedded in the ceramic base; 상기 세라믹 기체에 형성된 개구부로부터 노출되고, 상기 발열 저항체에 전기적으로 접속된 취출전극; 및An extraction electrode exposed from the opening formed in the ceramic base and electrically connected to the heat generating resistor; And 상기 취출전극의 표면에 납땜재에 의해 납땜된 리드부재를 구비하고,A lead member soldered to the surface of the extraction electrode by a brazing material, 상기 납땜재가 3층 이상의 금속층으로 이루어지는 층 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 세라믹 히터.And the brazing material has a layer structure composed of three or more metal layers. 제15항에 있어서, 상기 금속층이 상기 취출전극측으로부터 순서대로 제1 금속층, 제2 금속층 및 제3 금속층을 포함하고,The method of claim 15, wherein the metal layer comprises a first metal layer, a second metal layer and a third metal layer in order from the extraction electrode side, 상기 제1 금속층은 Ni를 주성분으로 하는 NiWCu층이고, 상기 제2 금속층은 Ni를 주성분으로 하는 NiCu층이고, 상기 제3 금속층은 Cu를 주성분으로 하는 CuNi층인 것을 특징으로 하는 세라믹 히터.The first metal layer is a NiWCu layer containing Ni as a main component, the second metal layer is a NiCu layer containing Ni as a main component, and the third metal layer is a CuNi layer containing Cu as a main component. 제15항 또는 제 16항에 있어서, 상기 제1 금속층, 상기 제2 금속층 및 상기 제 3 금속층의 평균 두께를 각각 2∼30㎛의 범위로 설정한 것을 특징으로 하는 세라믹 히터.The ceramic heater according to claim 15 or 16, wherein an average thickness of the first metal layer, the second metal layer, and the third metal layer is set in a range of 2 to 30 µm, respectively. 제1항 내지 제8항 및 제10항 내지 제17항 중 어느 한 항에 기재된 세라믹 히터를 발열 수단으로서 이용한 것을 특징으로 하는 헤어 아이롱.The hair iron which used the ceramic heater as described in any one of Claims 1-8 and 10-17 as a heat generating means.
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