JP2001102153A - Ceramic heater - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、アルミナを主成分
とし、芯材と絶縁層等とからなる基材中に抵抗発熱体を
埋設したセラミックヒーターに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ceramic heater having alumina as a main component and a resistance heating element embedded in a base material comprising a core and an insulating layer.
【０００２】[0002]
【従来の技術】芯材とこの芯材を被覆する絶縁層との間
に、高融点金属からなる抵抗発熱体が埋設されたセラミ
ックヒーターは、自動車用の酸素センサーやグローシス
テム等における発熱源として、また、半導体加熱用ヒー
ター及び石油ファンヒーター等の石油気化器用熱源等と
して、広範囲に使用されている。2. Description of the Related Art A ceramic heater in which a resistance heating element made of a high melting point metal is embedded between a core material and an insulating layer covering the core material is used as a heat source in an oxygen sensor for automobiles, a glow system, and the like. Further, it is widely used as a heat source for oil vaporizers such as semiconductor heaters and oil fan heaters.
【０００３】図１０（ａ）は、この種のセラミックヒー
ターの一例を模式的に示した斜視図であり、（ｂ）は、
（ａ）図におけるＡ−Ａ線断面図である。このセラミッ
クヒーターは、円柱形状の芯材３１とこの芯材３１に接
着層３７を介して巻き付けられた絶縁層３２との間に抵
抗発熱体３３が埋設され、この抵抗発熱体３３の端子部
分が絶縁層３２の外側に設けられた外部端子３４と接続
され、外部端子３４にリード線３６が固定されて構成さ
れている。FIG. 10A is a perspective view schematically showing an example of this type of ceramic heater, and FIG.
(A) It is AA sectional drawing in a figure. In this ceramic heater, a resistance heating element 33 is embedded between a cylindrical core material 31 and an insulating layer 32 wound around the core material 31 with an adhesive layer 37 interposed therebetween. An external terminal 34 provided outside the insulating layer 32 is connected, and a lead wire 36 is fixed to the external terminal 34.
【０００４】また、抵抗発熱体３３の端子部分と外部端
子３４とは、図１０（ｂ）に示すように、絶縁層３２の
外部端子３４下に設けられたスルーホール３５を介して
接続されている。そして、外部端子３４にリード線３６
を介して通電することによって抵抗発熱体３３が発熱す
る結果、ヒーターとして機能する仕組みとなっている。The terminal portion of the resistance heating element 33 and the external terminal 34 are connected via a through hole 35 provided below the external terminal 34 of the insulating layer 32, as shown in FIG. I have. Then, the lead wire 36 is connected to the external terminal 34.
As a result, the resistance heating element 33 generates heat when energized through the heater, thereby functioning as a heater.
【０００５】上記セラミックヒーターを構成する芯材３
１及び絶縁層３２は、通常、ＳｉＯ2等を焼結助剤とし
て含むアルミナにより構成されており、抵抗発熱体３３
は、Ｗ、Ｍｏ等の高融点金属を主成分とし、これにアル
ミナ、窒化ケイ素、ムライト等のセラミック成分を添加
したものにより構成されている。[0005] Core material 3 constituting the above ceramic heater
1 and the insulating layer 32 are usually made of alumina containing SiO 2 or the like as a sintering aid.
Is composed mainly of a high melting point metal such as W or Mo, and added with a ceramic component such as alumina, silicon nitride or mullite.
【０００６】このような構成のセラミックヒーターは、
芯材３１となるアルミナ粉末を含む円柱形状の生成形体
に、その表面に上記高融点金属を含む導体ペースト層が
形成されたグリーンシートを、導体ペースト層が形成さ
れた側を内側にして巻き付けた後、脱脂、焼成すること
により製造される。[0006] The ceramic heater having such a configuration is as follows.
A green sheet having a conductor paste layer containing a high melting point metal formed on the surface thereof was wound around a cylindrical shaped body containing alumina powder to be the core material 31 with the side on which the conductor paste layer was formed being inside. Thereafter, it is manufactured by degreasing and firing.
【０００７】このセラミックヒーターにおいては、短時
間で目的の温度に到達することや、耐久性に優れること
等、機能的に優れた特性を有することが要求されること
は勿論のこと、最近では、取扱い時の破損等を防止する
観点から、曲げ強度等の機械的に優れた特性を有するも
のが求められている。The ceramic heater is required to have excellent functional characteristics such as reaching a target temperature in a short time and excellent durability. From the viewpoint of preventing breakage or the like during handling, a material having excellent mechanical properties such as bending strength is required.
【０００８】しかしながら、従来は、生産性を重視して
おり、曲げ強度等の機械的な特性を余り重視していなか
ったため、充分な曲げ強度を有するセラミックヒーター
は製造されておらず、これらの特性についての改善の要
請が強かった。However, conventionally, productivity was emphasized, and mechanical characteristics such as bending strength were not so much valued. Therefore, ceramic heaters having sufficient bending strength were not manufactured, and these characteristics were not obtained. There was a strong demand for improvement.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上記課
題に鑑み、セラミックヒーターの機械的特性を改善する
ことを目的に鋭意研究を重ねた結果、曲げ強度等の特性
がＸ線回折におけるメインピークの半価幅と相関関係を
有することを見いだし、本発明を完成するに至った。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, the present inventors have conducted intensive studies with the aim of improving the mechanical properties of ceramic heaters. The inventors have found that there is a correlation with the half width of the main peak, and have completed the present invention.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、主と
してアルミナからなる基材中に、Ｗ、Ｒｅ及びＭｏから
なる群から選ばれる少なくとも１種を主成分とし、残部
がセラミック成分からなる抵抗発熱体が埋設されてなる
セラミックヒーターであって、上記アルミナからなる基
材のＸ線回折における面間隔ｄ＝０．１６０ｎｍのピー
クの半価幅が０．１〜０．２°の範囲内にあることを特
徴とするセラミックヒーターである。以下、本発明を詳
細に説明する。That is, the present invention relates to a resistance heating system comprising, as a main component, at least one selected from the group consisting of W, Re, and Mo in a base material mainly composed of alumina, and the remainder composed of a ceramic component. A ceramic heater having a body embedded therein, wherein the half-value width of a peak at a plane distance d = 0.160 nm in X-ray diffraction of the alumina base material is in the range of 0.1 to 0.2 °. A ceramic heater characterized in that: Hereinafter, the present invention will be described in detail.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】図１（ａ）は、本発明の製造方法
により製造されるセラミックヒーターの一例を模式的に
示した斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）図におけるＡ−
Ａ線断面図である。FIG. 1A is a perspective view schematically showing one example of a ceramic heater manufactured by the manufacturing method of the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a sectional view taken along line A.
【００１２】図１に示したように、本発明のセラミック
ヒーター１０においては、アルミナを主成分とする円柱
形状の芯材１１の表面に抵抗発熱体１３及び端子１４が
設けられ、この抵抗発熱体１３及び端子１４のほぼ全体
を覆うようにアルミナを主成分とする絶縁層１２が形成
されている。As shown in FIG. 1, in a ceramic heater 10 of the present invention, a resistance heating element 13 and a terminal 14 are provided on a surface of a cylindrical core material 11 mainly composed of alumina. An insulating layer 12 containing alumina as a main component is formed so as to cover almost all of the terminals 13 and the terminals 14.
【００１３】すなわち、抵抗発熱体１３は、芯材１１と
絶縁層１２とからなる基材中に埋設され、端子１４の一
部が、絶縁層１２の切り欠き部１５において外側に露出
している。そして、この露出した端子１４部分にろう材
を介してリード線１６が接続、固定されている。That is, the resistance heating element 13 is embedded in a base material composed of the core material 11 and the insulating layer 12, and a part of the terminal 14 is exposed outside at the cutout 15 of the insulating layer 12. . The lead wire 16 is connected and fixed to the exposed terminal 14 via a brazing material.
【００１４】本発明のセラミックヒーターは、図１に示
した構成のものに限られず、図１０に示したような抵抗
発熱体３３が基材の内部に完全に埋設され、リード線が
スルーホール等を介して内部の抵抗発熱体と接続された
ものであってもよい。The ceramic heater according to the present invention is not limited to the one shown in FIG. 1, but a resistance heating element 33 as shown in FIG. May be connected to the internal resistance heating element via the.
【００１５】上記セラミックヒーター１０における基材
（芯材１１及び絶縁層１２）は、アルミナを主成分とす
るセラミックにより構成されており、このアルミナから
なる基材のＸ線回折における面間隔ｄ＝０．１６０ｎｍ
のピークの半価幅は、０．１〜０．２°の範囲内にあ
る。The base material (core material 11 and insulating layer 12) of the ceramic heater 10 is made of a ceramic containing alumina as a main component, and the spacing d = 0 in X-ray diffraction of the base material made of alumina. .160 nm
Has a half-value width in the range of 0.1 to 0.2 °.
【００１６】従来のセラミックヒーターを構成するアル
ミナ基材のＸ線回折における面間隔ｄ＝０．１６０ｎｍ
のピークの半価幅（以下、単にメインピークの半価幅と
もいう）は、０．２°を超えた値を示し、すなわち、メ
インピークがよりブロードで結晶性が低く、この結晶性
の低さに起因して、曲げ強度等の特性が余り優れていな
かった。The plane distance d = 0.160 nm in the X-ray diffraction of the alumina substrate constituting the conventional ceramic heater
The peak half width (hereinafter, also simply referred to as the half width of the main peak) indicates a value exceeding 0.2 °, that is, the main peak is broader and has lower crystallinity. Due to this, properties such as bending strength were not so excellent.
【００１７】本発明では、アルミナ成分の純度、焼結助
剤の種類や添加量、焼成温度等を検討した結果、Ｘ線回
折におけるメインピークの半価幅が０．１〜０．２°の
範囲内にある、より結晶性の高いアルミナ基材の製造が
可能となり、これにより曲げ強度等の機械的特性を従来
に比べて改善することが可能となったのである。In the present invention, as a result of studying the purity of the alumina component, the type and amount of the sintering aid, and the sintering temperature, the half width of the main peak in X-ray diffraction was 0.1 to 0.2 °. It is possible to produce an alumina substrate having a higher crystallinity within the range, thereby improving mechanical properties such as bending strength as compared with the conventional one.
【００１８】本発明において、アルミナは、平均粒径が
３〜８μｍ、その純度は、９９重量％以上が好ましい。
また、焼結助剤は、アルミナを主成分とするセラミック
中に、ＳｉＯ2 が２〜１０重量％、ＭｇＯが０．４〜
１．０重量％、ＣａＯが１．０〜２．５重量％含有され
ていることが好ましい。In the present invention, alumina preferably has an average particle size of 3 to 8 μm and a purity of 99% by weight or more.
The sintering aid contains 2 to 10% by weight of SiO 2 and 0.4 to 4% by weight of MgO in a ceramic containing alumina as a main component.
It is preferable to contain 1.0% by weight and 1.0 to 2.5% by weight of CaO.
【００１９】焼結助剤が上記した量よりも多い場合に
は、焼成は容易になり、より低温の焼成で一定の密度の
ものを製造することが可能となるが、製造されたアルミ
ナセラミックには、メインピークの半価幅も大きくな
り、マイグレーションも発生しやすくなり、機械的強度
に劣る。When the amount of the sintering aid is larger than the above-mentioned amount, the sintering becomes easy and it becomes possible to produce a material having a constant density by sintering at a lower temperature. Has a large half-value width of the main peak, easily causes migration, and is inferior in mechanical strength.
【００２０】上記アルミナセラミックの密度率は、９５
％以上が好ましい。上記密度率とは、セラミックの理論
密度に対する実際の焼結体の密度の比の百分率をいう。The density ratio of the alumina ceramic is 95
% Or more is preferable. The density ratio is a percentage of the ratio of the density of the actual sintered body to the theoretical density of the ceramic.
【００２１】芯材１１及び絶縁層１２の密度率が９５％
未満であると、開孔が存在する可能性が高くなるため、
長期間、このセラミックヒータを使用した場合には、開
孔を介した酸素の侵入により抵抗発熱体１３が酸化され
やすくなる。従って、焼成は、アルミナセラミックの密
度率が９５％以上となる温度で焼成することが望まし
い。The density ratio of the core material 11 and the insulating layer 12 is 95%
If it is less than, since the possibility of the presence of holes is high,
When this ceramic heater is used for a long time, the resistance heating element 13 is easily oxidized due to intrusion of oxygen through the opening. Therefore, it is preferable that the firing be performed at a temperature at which the density ratio of the alumina ceramic is 95% or more.
【００２２】抵抗発熱体１３及び端子１４は、Ｗ、Ｒｅ
及びＭｏの高融点金属からなる群から選ばれる少なくと
も１種を主成分とし、残部がセラミック成分からなる。
従って、主成分の高融点金属は、単独で用いられてもよ
く、２種以上が併用されてもよい。また、残部のセラミ
ック成分としては、アルミナ、窒化珪素、ムライト等、
又は、これらの混合物からなるセラミックが挙げられ
る。The resistance heating element 13 and the terminal 14 are W, Re.
And at least one selected from the group consisting of high melting point metals of Mo and Mo, and the remainder is composed of a ceramic component.
Therefore, the high melting point metal as the main component may be used alone, or two or more kinds may be used in combination. The remaining ceramic components include alumina, silicon nitride, mullite, etc.
Alternatively, a ceramic made of a mixture of these may be used.
【００２３】次に、本発明のセラミックヒーターの製造
方法の一例について説明する。図２〜５は、このセラミ
ックヒーター１０を製造する工程の一部を模式的に示し
た図であり、いずれの図においても、（ａ）は断面図、
（ｂ）は正面図である。Next, an example of a method for manufacturing the ceramic heater of the present invention will be described. 2 to 5 are views schematically showing a part of a process of manufacturing the ceramic heater 10, in which (a) is a sectional view,
(B) is a front view.
【００２４】まず、図２に示したように、まず、離型性
を有するプラスチックフィルム２１上に、接着剤層２２
を印刷し、続いて、導体ペースト印刷工程として、印刷
により抵抗発熱体１３となる導体ペースト層２３ａと端
子１４となる導体ペースト層２３ｂとを形成し、この導
体ペースト層２３ａ、２３ｂを乾燥させる。First, as shown in FIG. 2, an adhesive layer 22 is formed on a plastic film 21 having releasability.
Then, as a conductor paste printing step, a conductor paste layer 23a serving as the resistance heating element 13 and a conductor paste layer 23b serving as the terminals 14 are formed by printing, and the conductor paste layers 23a and 23b are dried.
【００２５】接着剤層２２を形成するのは、ヒーターを
製造した際、切り欠き部１５から露出する部分の端子１
４を芯材１１にしっかりと接着させるためである。ま
た、導体ペースト層２３ａと導体ペースト層２３ｂと
は、しっかりと接続されるようにお互いに接触させた状
態で形成する。The adhesive layer 22 is formed when the heater 1 is manufactured and the terminal 1 is exposed from the cutout 15.
This is because 4 is firmly adhered to the core material 11. The conductive paste layer 23a and the conductive paste layer 23b are formed in a state where they are in contact with each other so as to be firmly connected.
【００２６】導体ペースト層２３ａ、２３ｂは、Ｗ、Ｒ
ｅ及びＭｏの高融点金属からなる群から選ばれる少なく
とも１種とアルミナ等のセラミック成分とバインダー樹
脂と溶剤とを含んでいる。The conductor paste layers 23a and 23b are made of W, R
It contains at least one selected from the group consisting of high melting point metals of e and Mo, a ceramic component such as alumina, a binder resin, and a solvent.
【００２７】次に、図３に示したように、グリーンシー
ト印刷工程として、上記導体ペースト印刷工程で印刷さ
れた導体ペースト層２３ａ、２３ｂを含む領域に、導体
ペースト層２３ａ、２３ｂを覆うように、アルミナ粉末
とバインダー樹脂と溶剤とを含む絶縁層用のペーストを
重ねて印刷してグリーンシート２４の層を形成し、この
グリーンシート２４の乾燥を行う。グリーンシート２４
中には、上記した特性のアルミナ粒子と焼結助剤とが含
有されている。また、このとき、焼成後に切り欠き部が
形成される部分の導体ペースト層２３ｂは、グリーンシ
ート２４に覆われておらず、露出している。Next, as shown in FIG. 3, in a green sheet printing step, a region including the conductor paste layers 23a and 23b printed in the conductor paste printing step is covered with the conductor paste layers 23a and 23b. Then, a paste for an insulating layer containing alumina powder, a binder resin, and a solvent is overlaid and printed to form a layer of the green sheet 24, and the green sheet 24 is dried. Green sheet 24
It contains alumina particles having the above characteristics and a sintering aid. At this time, the portion of the conductive paste layer 23b where the cutout portion is formed after firing is not covered with the green sheet 24 and is exposed.
【００２８】次に、図４に示したように、グリーンシー
ト２４が下側にくるように図３に示した積層体２０を反
転し、所定の台２５の上に載置した後、例えば、台２５
に形成された貫通孔（図示せず）を介した空気の吸引力
等を利用して台２５に固定し、プラスチックフィルム２
１を剥離する。なお、（ｂ）は、プラスチックフィルム
２１を剥離した後の積層体２０を表している。Next, as shown in FIG. 4, the laminate 20 shown in FIG. 3 is turned over so that the green sheet 24 is on the lower side, and is placed on a predetermined table 25. Stand 25
The film 25 is fixed to the base 25 by using air suction force or the like through a through hole (not shown) formed in the plastic film 2.
1 is peeled off. (B) shows the laminate 20 after the plastic film 21 has been peeled off.
【００２９】続いて、巻き付け工程として、図５に示し
たように、積層体２０の上に円柱形状の芯材１１となる
生成形体２６を載置し、生成形体２６の周囲に積層体２
０を巻き付けることにより、焼成用の原料成形体を作製
する。なお、生成形体２６を構成するアルミナや焼結助
剤の割合は、グリーンシートと同様であることが望まし
い。Subsequently, as a winding step, as shown in FIG. 5, the forming body 26 to be the cylindrical core material 11 is placed on the laminated body 20, and the laminated body 2 is formed around the forming body 26.
By winding 0, a raw material compact for firing is produced. In addition, it is desirable that the ratio of the alumina and the sintering aid constituting the formed body 26 is the same as that of the green sheet.
【００３０】その後、酸素の存在下、４００〜６００℃
の温度で脱脂を行い、生成形体２６、導体ペースト層２
３ａ、２３ｂ、グリーンシート２４中の有機物を除去
し、続いて、焼成を行ってアルミナ等や高融点金属等を
焼結させることにより、セラミックヒーター１０（図１
参照）を製造する。焼成温度は、１４５０〜１６５０℃
が好ましく、焼成時間は、２〜４時間が好ましい。Thereafter, at 400 to 600 ° C. in the presence of oxygen.
Degreasing at a temperature of 30 ° C. to form the formed body 26, the conductive paste layer 2
3a, 23b, and the organic material in the green sheet 24 are removed, and subsequently, firing is performed to sinter alumina, a high melting point metal, or the like, thereby forming the ceramic heater 10 (FIG. 1).
See). The firing temperature is 1450-1650 ° C
Is preferable, and the firing time is preferably 2 to 4 hours.
【００３１】なお、生成形体２５を中空状とすることに
より、脱脂工程や焼成工程において、発生する気体の抜
けが良好になり、効率よく脱脂、焼成を行うことができ
る。By making the formed body 25 hollow, the gas generated in the degreasing step and the baking step can be released well, and degreasing and baking can be performed efficiently.
【００３２】得られたセラミックヒーターは、短時間で
目的の温度に到達することや、耐久性に優れること等の
機能的な特性に優れることは勿論、Ｘ線回折における面
間隔ｄ＝０．１６０ｎｍのピークの半価幅が０．１〜
０．２°の範囲内にあり、曲げ強度等の機械的特性にも
優れる。The obtained ceramic heater is not only excellent in functional characteristics such as reaching a target temperature in a short time and excellent in durability, but also has a plane spacing d = 0.160 nm in X-ray diffraction. The half width of the peak
It is in the range of 0.2 ° and has excellent mechanical properties such as bending strength.
【００３３】[0033]
【実施例】以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples.
【００３４】実施例１〜３ 上記実施の形態において説明した方法を用い、図１に示
した構成のセラミックヒーター１０を製造した。実施例
１〜３においては、焼成温度を変化させ、得られたセラ
ミックヒーターについて、ヒーターとしての基本的性能
についての試験を行った。また、芯材について、Ｘ線回
折分析を行った。Examples 1 to 3 Using the method described in the above embodiment, a ceramic heater 10 having the structure shown in FIG. 1 was manufactured. In Examples 1 to 3, the firing temperature was changed, and the obtained ceramic heater was tested for basic performance as a heater. Further, X-ray diffraction analysis was performed on the core material.
【００３５】導体ペースト層２３ａ、２３ｂ、２３ｃ中
の導体成分は、Ｗが８０重量％、Ｒｅが１７重量％、ア
ルミナが３重量％からなり、バインダー樹脂としてメタ
クリル酸エステル共重合体、溶剤としてジエチレングリ
コールを用いていた。The conductor components in the conductor paste layers 23a, 23b and 23c are composed of 80% by weight of W, 17% by weight of Re, and 3% by weight of alumina, a methacrylate copolymer as a binder resin, and diethylene glycol as a solvent. Was used.
【００３６】生成形体２６中のセラミック成分の組成、
アルミナ粉末の平均粒径、及び、乾燥体の密度を下記の
表１に示した。なお、グリーンシート２４のバインダー
樹脂としてはメタクリル酸エステル共重合体を用い、溶
剤としてはα−テルピネオールを用いた。The composition of the ceramic component in the green form 26,
The average particle size of the alumina powder and the density of the dried body are shown in Table 1 below. Note that a methacrylate copolymer was used as a binder resin of the green sheet 24, and α-terpineol was used as a solvent.
【００３７】また、セラミックヒーターの焼成条件、焼
成により得られるセラミックヒーター１０の絶縁層や芯
材の密度率、Ｘ線回折におけるｄ＝０．１６０ｎｍの半
価幅、及び、曲げ強度を、同じく、表１に示した。さら
に、実施例１〜３に係るセラミックヒーターの芯材のＸ
線回折チャートを図６〜８に示した。おな、このときの
Ｘ線回折の条件は、Ｃｕ、３０ｋＶ、１５ｍＡ、連続走
査モード、スキャンスピード：２．０°、散乱スリッ
ト：４．２ｄｅｇ、受光スリット：０．３ｍｍで行っ
た。The firing conditions of the ceramic heater, the density ratio of the insulating layer and the core material of the ceramic heater 10 obtained by firing, the half width at d = 0.160 nm in X-ray diffraction, and the bending strength were also The results are shown in Table 1. Further, X of the core material of the ceramic heater according to Examples 1 to 3
The line diffraction charts are shown in FIGS. The X-ray diffraction conditions at this time were Cu, 30 kV, 15 mA, continuous scanning mode, scan speed: 2.0 °, scattering slit: 4.2 deg, and light receiving slit: 0.3 mm.
【００３８】比較例１ 市販のセラミックヒーターを用いた。このセラミックヒ
ーターの組成、絶縁層や芯材の密度率、Ｘ線回折におけ
るｄ＝０．１６０ｎｍの半価幅、及び、曲げ強度を、同
じく、表１に示した。さらに、比較例１に係るセラミッ
クヒーターの芯材のＸ線回折チャートを図９に示した。
なお、Ｘ線回折の条件は、実施例の場合と同様である。Comparative Example 1 A commercially available ceramic heater was used. Table 1 also shows the composition of the ceramic heater, the density ratio of the insulating layer and the core material, the half width at d = 0.160 nm in X-ray diffraction, and the bending strength. Further, an X-ray diffraction chart of the core material of the ceramic heater according to Comparative Example 1 is shown in FIG.
The conditions for X-ray diffraction are the same as those in the example.
【００３９】[0039]
【表１】 [Table 1]
【００４０】上記表１に示した結果より明らかなよう
に、実施例１〜３に係るセラミックヒーターでは、アル
ミナからなる基材のＸ線回折における面間隔ｄ＝０．１
６０ｎｍのピークの半価幅は、０．１〜０．２°の範囲
内にあり、曲げ強度は、１５０〜１８０Ｎ／ｍｍ2 と大
きかったのに対し、比較例１に係るセラミックヒーター
では、アルミナからなる基材のＸ線回折における面間隔
ｄ＝０．１６０ｎｍのピークの半価幅は、０．２より大
きく、曲げ強度は、１４０Ｎ／ｍｍ2 と小さかった。な
お、実施例及び比較例に係るセラミックヒーターの基本
的な性能については、特に問題なかった。As is clear from the results shown in Table 1 above, in the ceramic heaters according to Examples 1 to 3, the distance d = 0.1 in the X-ray diffraction of the alumina base material.
The half width of the peak at 60 nm was in the range of 0.1 to 0.2 ° and the flexural strength was as large as 150 to 180 N / mm 2 , whereas the ceramic heater according to Comparative Example 1 had an alumina The half-value width of the peak at a plane distance d = 0.160 nm in the X-ray diffraction of the substrate composed of was larger than 0.2, and the bending strength was as small as 140 N / mm 2 . The basic performance of the ceramic heaters according to the example and the comparative example was not particularly problematic.
【００４１】[0041]
【発明の効果】本発明のセラミックヒーターは、上記の
ように構成されているので、短時間で目的の温度に到達
することや、耐久性に優れること等の機能的な特性に優
れることは勿論、曲げ強度等の機械的特性に優れる。Since the ceramic heater of the present invention is configured as described above, it naturally has excellent functional characteristics such as reaching a target temperature in a short time and having excellent durability. Excellent in mechanical properties such as bending strength.
【図１】（ａ）は、本発明のセラミックヒーターの構造
を示す斜視図であり、（ｂ）は、Ａ−Ａ線断面図であ
る。FIG. 1A is a perspective view showing a structure of a ceramic heater according to the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA.
【図２】（ａ）は、本発明のセラミックヒーターの製造
方法における一工程を模式的に示した断面図であり、
（ｂ）は、正面図である。FIG. 2A is a cross-sectional view schematically showing one step in the method for manufacturing a ceramic heater of the present invention,
(B) is a front view.
【図３】（ａ）は、本発明のセラミックヒーターの製造
方法における一工程を模式的に示した断面図であり、
（ｂ）は、正面図である。FIG. 3A is a cross-sectional view schematically showing one step in a method for manufacturing a ceramic heater according to the present invention;
(B) is a front view.
【図４】（ａ）は、本発明のセラミックヒーターの製造
方法における一工程を模式的に示した断面図であり、
（ｂ）は、正面図である。FIG. 4A is a cross-sectional view schematically showing one step in a method for manufacturing a ceramic heater according to the present invention;
(B) is a front view.
【図５】（ａ）は、本発明のセラミックヒーターの製造
方法における一工程を模式的に示した断面図であり、
（ｂ）は、正面図である。FIG. 5A is a cross-sectional view schematically showing one step in a method for manufacturing a ceramic heater of the present invention,
(B) is a front view.
【図６】実施例１に係るセラミックヒーターの芯材のＸ
線回折チャートである。FIG. 6 shows X of the core material of the ceramic heater according to the first embodiment.
It is a line diffraction chart.
【図７】実施例２に係るセラミックヒーターの芯材のＸ
線回折チャートである。FIG. 7 shows X of the core material of the ceramic heater according to the second embodiment.
It is a line diffraction chart.
【図８】実施例３に係るセラミックヒーターの芯材のＸ
線回折チャートである。FIG. 8 shows X of the core material of the ceramic heater according to the third embodiment.
It is a line diffraction chart.
【図９】比較例１に係るセラミックヒーターの芯材のＸ
線回折チャートである。FIG. 9 shows X of the core material of the ceramic heater according to Comparative Example 1.
It is a line diffraction chart.
【図１０】（ａ）は、従来のセラミックヒーターの構造
を示す斜視図であり、（ｂ）は、その断面図である。FIG. 10A is a perspective view showing a structure of a conventional ceramic heater, and FIG. 10B is a sectional view thereof.
１０ セラミックヒーター １１ 芯材 １２ 絶縁層 １３ 抵抗発熱体 １４ 端子 １５ 切り欠き部 １６ リード線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Ceramic heater 11 Core material 12 Insulating layer 13 Resistance heating element 14 Terminal 15 Notch 16 Lead wire
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3K092 PP16 PP20 QA01 QB02 QB03 QB24 QB45 QB62 QB74 QB76 RD09 TT30 VV31 4G030 AA11 AA23 AA24 AA36 BA01 BA18 GA14 GA17 GA20 PA22 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 3K092 PP16 PP20 QA01 QB02 QB03 QB24 QB45 QB62 QB74 QB76 RD09 TT30 VV31 4G030 AA11 AA23 AA24 AA36 BA01 BA18 GA14 GA17 GA20 PA22
Claims (2)
Ｗ、Ｒｅ及びＭｏからなる群から選ばれる少なくとも１
種を主成分とし、残部がセラミック成分からなる抵抗発
熱体が埋設されてなるセラミックヒーターであって、前
記アルミナからなる基材のＸ線回折における面間隔ｄ＝
０．１６０ｎｍのピークの半価幅が０．１〜０．２°の
範囲内にあることを特徴とするセラミックヒーター。1. In a substrate mainly composed of alumina,
At least one selected from the group consisting of W, Re and Mo
A ceramic heater having a seed as a main component and a resistive heating element made of a ceramic component being buried in the remainder, wherein a surface distance d in X-ray diffraction of the substrate made of alumina is d =
A ceramic heater, wherein the half width of the peak at 0.160 nm is in the range of 0.1 to 0.2 °.
層とから構成され、前記芯材と前記絶縁層との間に抵抗
発熱体が埋設されている請求項１記載のセラミックヒー
ターの製造方法。2. The substrate according to claim 1, wherein the base material includes a core material and an insulating layer surrounding the core material, and a resistance heating element is buried between the core material and the insulating layer. Manufacturing method of ceramic heater.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27983399A JP2001102153A (en) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | Ceramic heater |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27983399A JP2001102153A (en) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | Ceramic heater |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001102153A true JP2001102153A (en) | 2001-04-13 |
Family
ID=17616565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27983399A Pending JP2001102153A (en) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | Ceramic heater |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001102153A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008504675A (en) * | 2004-06-14 | 2008-02-14 | ワトロー エレクトリック マニュファクチュアリング カンパニー | In-line heater used for wet chemical treatment of semiconductor and method for manufacturing the same |
-
1999
- 1999-09-30 JP JP27983399A patent/JP2001102153A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008504675A (en) * | 2004-06-14 | 2008-02-14 | ワトロー エレクトリック マニュファクチュアリング カンパニー | In-line heater used for wet chemical treatment of semiconductor and method for manufacturing the same |
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|---|---|---|---|
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