JPH09180867A - 積層型セラミックヒータ - Google Patents
積層型セラミックヒータInfo
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- JPH09180867A JPH09180867A JP7339465A JP33946595A JPH09180867A JP H09180867 A JPH09180867 A JP H09180867A JP 7339465 A JP7339465 A JP 7339465A JP 33946595 A JP33946595 A JP 33946595A JP H09180867 A JPH09180867 A JP H09180867A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 脱脂工程において積層体に変形、亀裂等が生
じることを抑制できる構造を有した積層型セラミックヒ
ータを提供する。 【解決手段】 ヒータ11の基底シート12及び保護シ
ート14は、アルミナ(Al2 O3 )を主成分とし、バ
インダとして有機樹脂(分解温度:250℃)を含むグ
リーンシート12a,14aを脱脂焼成して形成され
る。発熱パターン13は、白金(Pt)と、バインダと
して有機樹脂(分解温度:300℃)とを含む印刷ペー
ストを基底シート用グリーンシート12aの表面に印刷
することにより形成される。脱脂工程において、先ず、
グリーンシート12a,14aの有機樹脂が分解気化す
る。気化した有機樹脂は、各シート12a,14aの内
部に複数の導出孔を形成する。次に、発熱パターン13
の有機樹脂が分解気化する。気化した有機樹脂は、その
導出孔内を移動して外部に放出される。
じることを抑制できる構造を有した積層型セラミックヒ
ータを提供する。 【解決手段】 ヒータ11の基底シート12及び保護シ
ート14は、アルミナ(Al2 O3 )を主成分とし、バ
インダとして有機樹脂(分解温度:250℃)を含むグ
リーンシート12a,14aを脱脂焼成して形成され
る。発熱パターン13は、白金(Pt)と、バインダと
して有機樹脂(分解温度:300℃)とを含む印刷ペー
ストを基底シート用グリーンシート12aの表面に印刷
することにより形成される。脱脂工程において、先ず、
グリーンシート12a,14aの有機樹脂が分解気化す
る。気化した有機樹脂は、各シート12a,14aの内
部に複数の導出孔を形成する。次に、発熱パターン13
の有機樹脂が分解気化する。気化した有機樹脂は、その
導出孔内を移動して外部に放出される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、この積層型セラミ
ックヒータに係り、例えば、内燃機関において、排ガス
中の酸素濃度を検出する酸素センサ等を加熱するための
積層型セラミックヒータに関するものである。
ックヒータに係り、例えば、内燃機関において、排ガス
中の酸素濃度を検出する酸素センサ等を加熱するための
積層型セラミックヒータに関するものである。
【0002】
【従来の技術】積層型セラミックヒータは、基底シート
と、同シートの表面に形成された発熱パターンと、同発
熱パターンの一部を覆うようにして基底シートに積層さ
れた保護シートとを備えている。
と、同シートの表面に形成された発熱パターンと、同発
熱パターンの一部を覆うようにして基底シートに積層さ
れた保護シートとを備えている。
【0003】この積層型セラミックヒータは、例えば、
セラミック粉末を加圧成形した圧粉体により基底シート
を形成し、その表面に発熱パターン形成用の白金ペース
トを印刷し、更に、その印刷面上にセラミック粉末を積
層した後、これを加圧成型して製造される。しかしなが
ら、この方法では面粗さの大きい圧粉体の表面に白金ペ
ーストを印刷するため、その発熱パターンにおける形状
精度を低下させてしまう問題がある。
セラミック粉末を加圧成形した圧粉体により基底シート
を形成し、その表面に発熱パターン形成用の白金ペース
トを印刷し、更に、その印刷面上にセラミック粉末を積
層した後、これを加圧成型して製造される。しかしなが
ら、この方法では面粗さの大きい圧粉体の表面に白金ペ
ーストを印刷するため、その発熱パターンにおける形状
精度を低下させてしまう問題がある。
【0004】そこで、セラミック粉末にバインダとして
の有機樹脂を混合してペースト状となった素材を所定形
状に成形し、これを基底シートとする方法がある。この
方法によれば、基底シートの面性状が向上されているた
め、良好に発熱パターンを印刷することができる。この
セラミックヒータの概略製造工程を図7(a)〜(c)
を参照して以下に示す。
の有機樹脂を混合してペースト状となった素材を所定形
状に成形し、これを基底シートとする方法がある。この
方法によれば、基底シートの面性状が向上されているた
め、良好に発熱パターンを印刷することができる。この
セラミックヒータの概略製造工程を図7(a)〜(c)
を参照して以下に示す。
【0005】〔1〕 セラミック粉末と、有機樹脂とを
溶媒中で混合させる。そして、これを成形し基底シート
51或いは保護シート52となる断面矩形状のグリーン
シート51a,52aを得る。(図7(a)、51aの
み図示する) 〔2〕 次に、基底シート51となるグリーンシート5
1aの上面に、白金(Pt)粉末と、バインダとしての
有機樹脂とを混合した白金ペーストを印刷して発熱パタ
ーン53を形成する。(図7(b)) 〔3〕 更に、発熱パターン53が形成されたグリーン
シート51aの上面に、保護シート52となるグリーン
シート52aを積層するとともに、両グリーンシート5
1a,52aを加圧密着させることにより積層体54を
形成する。(図7(c)) 〔4〕 上記工程〔3〕で得た積層体54を所定温度パ
ターンで焼成する。
溶媒中で混合させる。そして、これを成形し基底シート
51或いは保護シート52となる断面矩形状のグリーン
シート51a,52aを得る。(図7(a)、51aの
み図示する) 〔2〕 次に、基底シート51となるグリーンシート5
1aの上面に、白金(Pt)粉末と、バインダとしての
有機樹脂とを混合した白金ペーストを印刷して発熱パタ
ーン53を形成する。(図7(b)) 〔3〕 更に、発熱パターン53が形成されたグリーン
シート51aの上面に、保護シート52となるグリーン
シート52aを積層するとともに、両グリーンシート5
1a,52aを加圧密着させることにより積層体54を
形成する。(図7(c)) 〔4〕 上記工程〔3〕で得た積層体54を所定温度パ
ターンで焼成する。
【0006】以上の工程〔1〕〜〔4〕を経て、積層型
セラミックヒータが製造される。前記積層体54を構成
する各グリーンシート51a,52a、或いは発熱パタ
ーン53には、前述したようにバインダとして有機樹脂
が含まれているが、前記工程〔4〕において積層体54
を有機樹脂を含んだままの状態で焼成すると、その有機
樹脂が急激に膨張、気化して積層体54を変形させた
り、或いは同積層体54に亀裂が生じさせる虞がある。
セラミックヒータが製造される。前記積層体54を構成
する各グリーンシート51a,52a、或いは発熱パタ
ーン53には、前述したようにバインダとして有機樹脂
が含まれているが、前記工程〔4〕において積層体54
を有機樹脂を含んだままの状態で焼成すると、その有機
樹脂が急激に膨張、気化して積層体54を変形させた
り、或いは同積層体54に亀裂が生じさせる虞がある。
【0007】従って、有機樹脂を含む積層体54を焼成
する場合、その前工程として、積層体54を所定温度パ
ターンで加熱し、前記有機樹脂の大部分を分解気化させ
て積層体54の外部に放出させる処理、いわゆる脱脂処
理が必要となる。(例えば、特開平4−184158号
公報に記載された酸素センサの製造工程) この脱脂処理を行うことによって焼成工程における積層
体54の変形、或いは亀裂の発生といった不具合が未然
に回避できる。
する場合、その前工程として、積層体54を所定温度パ
ターンで加熱し、前記有機樹脂の大部分を分解気化させ
て積層体54の外部に放出させる処理、いわゆる脱脂処
理が必要となる。(例えば、特開平4−184158号
公報に記載された酸素センサの製造工程) この脱脂処理を行うことによって焼成工程における積層
体54の変形、或いは亀裂の発生といった不具合が未然
に回避できる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記脱脂工程におい
て、前記発熱パターン53の温度が上昇すると、同パタ
ーン53に含まれる有機樹脂は分解気化する。そして、
その気化した有機樹脂は、両グリーンシート51a,5
2aの内部を通過して、その表面から外部に放出され
る。
て、前記発熱パターン53の温度が上昇すると、同パタ
ーン53に含まれる有機樹脂は分解気化する。そして、
その気化した有機樹脂は、両グリーンシート51a,5
2aの内部を通過して、その表面から外部に放出され
る。
【0009】しかしながら、発熱パターン53から気化
した有機樹脂の量が、所定時間内に両グリーンシート5
1a,52aを通過できる量を越えた場合、図8に示す
ように、その気化した有機樹脂により両グリーンシート
51a,52aが剥離して積層体54が変形したり、或
いはその変形量が大きい場合には積層体54に亀裂が生
じるという不具合が生じることがあった。
した有機樹脂の量が、所定時間内に両グリーンシート5
1a,52aを通過できる量を越えた場合、図8に示す
ように、その気化した有機樹脂により両グリーンシート
51a,52aが剥離して積層体54が変形したり、或
いはその変形量が大きい場合には積層体54に亀裂が生
じるという不具合が生じることがあった。
【0010】本発明は上記事情を鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、脱脂工程において積層
体に変形、亀裂等が生じることを抑制できる構造を有し
た積層型セラミックヒータを提供することにある。
あり、その目的とするところは、脱脂工程において積層
体に変形、亀裂等が生じることを抑制できる構造を有し
た積層型セラミックヒータを提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明は、セラミック粉末と有機樹脂
とを含むセラミックシートと、同セラミックシートの表
面に形成され、導電性粉末と有機樹脂とを含む発熱パタ
ーンと、発熱パターンが形成されたセラミックシートの
表面に積層されたセラミック板とを含む積層体を、所定
温度パターンにて脱脂処理した後、焼成してなる積層型
セラミックヒータであって、前記発熱パターンに含まれ
る有機樹脂が前記脱脂処理時に分解気化した際、その気
化した有機樹脂が積層体外部に移動することを促進する
移動促進手段を有してなることをその要旨とするもので
ある。
に、請求項1記載の発明は、セラミック粉末と有機樹脂
とを含むセラミックシートと、同セラミックシートの表
面に形成され、導電性粉末と有機樹脂とを含む発熱パタ
ーンと、発熱パターンが形成されたセラミックシートの
表面に積層されたセラミック板とを含む積層体を、所定
温度パターンにて脱脂処理した後、焼成してなる積層型
セラミックヒータであって、前記発熱パターンに含まれ
る有機樹脂が前記脱脂処理時に分解気化した際、その気
化した有機樹脂が積層体外部に移動することを促進する
移動促進手段を有してなることをその要旨とするもので
ある。
【0012】請求項2記載の発明は、請求項1記載の積
層型セラミックヒータにおいて、セラミックシートに含
まれる有機樹脂と、或いはセラミック板は有機樹脂を含
むものであって、同有機樹脂と、のうちいずれか一方
は、前記脱脂処理時において分解気化する温度が発熱パ
ターンに含まれる有機樹脂の分解気化する温度より低い
ものであり、前記移動促進手段は、脱脂処理時において
セラミックシート、或いはセラミック板に含まれる有機
樹脂が分解気化した際に、同シート或いは同板の内部に
形成された通気孔であることをその要旨とするものであ
る。
層型セラミックヒータにおいて、セラミックシートに含
まれる有機樹脂と、或いはセラミック板は有機樹脂を含
むものであって、同有機樹脂と、のうちいずれか一方
は、前記脱脂処理時において分解気化する温度が発熱パ
ターンに含まれる有機樹脂の分解気化する温度より低い
ものであり、前記移動促進手段は、脱脂処理時において
セラミックシート、或いはセラミック板に含まれる有機
樹脂が分解気化した際に、同シート或いは同板の内部に
形成された通気孔であることをその要旨とするものであ
る。
【0013】請求項3記載の発明は、請求項1記載の積
層型セラミックヒータにおいて、セラミックシートとセ
ラミック板との間に、セラミック粉末を加圧成形した通
気性を有する圧粉体からなるセラミック層を前記移動促
進手段として介在させたことをその要旨とするものであ
る。
層型セラミックヒータにおいて、セラミックシートとセ
ラミック板との間に、セラミック粉末を加圧成形した通
気性を有する圧粉体からなるセラミック層を前記移動促
進手段として介在させたことをその要旨とするものであ
る。
【0014】請求項4記載の発明は、請求項1記載の積
層型セラミックヒータにおいて、セラミック板を、セラ
ミック粉末を加圧成形した通気性を有する圧粉体により
構成して前記移動促進手段としたことをその要旨とする
ものである。
層型セラミックヒータにおいて、セラミック板を、セラ
ミック粉末を加圧成形した通気性を有する圧粉体により
構成して前記移動促進手段としたことをその要旨とする
ものである。
【0015】請求項5記載の発明は、請求項3記載の積
層型セラミックヒータにおいて、セラミック層を構成す
る圧粉体は、セラミック層に対して接触するセラミック
シート或いはセラミック板と同一のセラミック材料によ
り形成されていることをその要旨とするものである。
層型セラミックヒータにおいて、セラミック層を構成す
る圧粉体は、セラミック層に対して接触するセラミック
シート或いはセラミック板と同一のセラミック材料によ
り形成されていることをその要旨とするものである。
【0016】請求項6記載の発明は、請求項4記載の積
層型セラミックヒータにおいて、セラミック板を構成す
る圧粉体は、セラミックシートと同一のセラミック材料
により形成されていることをその要旨とするものであ
る。
層型セラミックヒータにおいて、セラミック板を構成す
る圧粉体は、セラミックシートと同一のセラミック材料
により形成されていることをその要旨とするものであ
る。
【0017】(作用)請求項1記載の発明に係る積層型
セラミックヒータによれば、積層体を所定温度パターン
にて脱脂処理する際、発熱パターンに含まれる有機樹脂
は分解して気化する。同ヒータは、気化した有機樹脂が
積層体外部に移動することを促進する移動促進手段を有
しているため、その気化した有機樹脂は速やかに積層体
の外部に移動する。その結果、発熱パターンから気化し
た有機樹脂が積層体の内部に滞留することに起因した同
積層体の変形、亀裂等の発生が抑制される。
セラミックヒータによれば、積層体を所定温度パターン
にて脱脂処理する際、発熱パターンに含まれる有機樹脂
は分解して気化する。同ヒータは、気化した有機樹脂が
積層体外部に移動することを促進する移動促進手段を有
しているため、その気化した有機樹脂は速やかに積層体
の外部に移動する。その結果、発熱パターンから気化し
た有機樹脂が積層体の内部に滞留することに起因した同
積層体の変形、亀裂等の発生が抑制される。
【0018】請求項2記載の発明に係る積層型セラミッ
クヒータにおいて、セラミックシート或いはセラミック
板に含まれる有機樹脂は、発熱パターンに含まれる有機
樹脂より低い温度で分解気化する。
クヒータにおいて、セラミックシート或いはセラミック
板に含まれる有機樹脂は、発熱パターンに含まれる有機
樹脂より低い温度で分解気化する。
【0019】従って、セラミックシート或いはセラミッ
ク板と、発熱パターンとにそれぞれ含まれる有機樹脂の
うち、セラミックシート或いはセラミック板側の有機樹
脂が脱脂処理時において最初に分解気化する。そして、
その気化した有機樹脂はセラミックシート或いはセラミ
ック板の内部側から外部側へと移動するとともに、セラ
ミックシート或いはセラミック板の表面から外部に放出
される。その際、気化した有機樹脂が移動することによ
って、セラミックシート或いはセラミック板の内部に
は、それらの表面にて開口する移動促進手段としての通
気孔が複数形成される。
ク板と、発熱パターンとにそれぞれ含まれる有機樹脂の
うち、セラミックシート或いはセラミック板側の有機樹
脂が脱脂処理時において最初に分解気化する。そして、
その気化した有機樹脂はセラミックシート或いはセラミ
ック板の内部側から外部側へと移動するとともに、セラ
ミックシート或いはセラミック板の表面から外部に放出
される。その際、気化した有機樹脂が移動することによ
って、セラミックシート或いはセラミック板の内部に
は、それらの表面にて開口する移動促進手段としての通
気孔が複数形成される。
【0020】次に、発熱パターン側の有機樹脂が分解気
化する。気化した有機樹脂は、セラミックシート或いは
セラミック板内部に形成された複数の通気孔内を速やか
に移動し、同シート或いは同板の表面から外部に放出さ
れる。
化する。気化した有機樹脂は、セラミックシート或いは
セラミック板内部に形成された複数の通気孔内を速やか
に移動し、同シート或いは同板の表面から外部に放出さ
れる。
【0021】従って、発熱パターンから気化した有機樹
脂が、積層体の内部に滞留してしまうことがなく、積層
体の変形、亀裂等の発生が抑制される。請求項3記載の
発明に係る積層型セラミックヒータでは、セラミックシ
ートとセラミック板との間に介在されたセラミック層が
圧粉体により構成される。又、請求項4記載の発明に係
る積層型セラミックヒータでは、セラミック板が圧粉体
にて構成される。そして、これらセラミック層及びセラ
ミック板により移動促進手段が構成される。
脂が、積層体の内部に滞留してしまうことがなく、積層
体の変形、亀裂等の発生が抑制される。請求項3記載の
発明に係る積層型セラミックヒータでは、セラミックシ
ートとセラミック板との間に介在されたセラミック層が
圧粉体により構成される。又、請求項4記載の発明に係
る積層型セラミックヒータでは、セラミック板が圧粉体
にて構成される。そして、これらセラミック層及びセラ
ミック板により移動促進手段が構成される。
【0022】前記圧粉体はセラミック粉末を加圧成形し
たものであるため、各セラミック粒子の間には微少な隙
間が形成されており所定の通気性を有している。従っ
て、脱脂処理時において発熱パターンから気化した有機
樹脂は、セラミック層或いは圧粉体によって形成された
セラミック板の内部を容易に移動して、同層或いは同板
の表面から外部に放出される。
たものであるため、各セラミック粒子の間には微少な隙
間が形成されており所定の通気性を有している。従っ
て、脱脂処理時において発熱パターンから気化した有機
樹脂は、セラミック層或いは圧粉体によって形成された
セラミック板の内部を容易に移動して、同層或いは同板
の表面から外部に放出される。
【0023】その結果、請求項3及び4記載の発明に係
る積層型セラミックヒータでは、発熱パターンから気化
した有機樹脂が積層体の内部に滞留してしまうことがな
く、積層体の変形、亀裂等の発生が抑制される。
る積層型セラミックヒータでは、発熱パターンから気化
した有機樹脂が積層体の内部に滞留してしまうことがな
く、積層体の変形、亀裂等の発生が抑制される。
【0024】請求項5記載の発明に係る積層型セラミッ
クヒータによれば、セラミック層を構成する圧粉体は、
同層に対して接触するセラミックシート或いはセラミッ
ク板と同一のセラミック材料により形成されているた
め、セラミック層と、セラミックシート或いはセラミッ
ク板との焼成時における密着性が向上する。
クヒータによれば、セラミック層を構成する圧粉体は、
同層に対して接触するセラミックシート或いはセラミッ
ク板と同一のセラミック材料により形成されているた
め、セラミック層と、セラミックシート或いはセラミッ
ク板との焼成時における密着性が向上する。
【0025】請求項6記載の発明に係る積層型セラミッ
クヒータによれば、セラミック板を構成する圧粉体は、
セラミックシートと同一のセラミック材料により形成さ
れているため、セラミック板とセラミックシートとの焼
成時における密着性が向上する。
クヒータによれば、セラミック板を構成する圧粉体は、
セラミックシートと同一のセラミック材料により形成さ
れているため、セラミック板とセラミックシートとの焼
成時における密着性が向上する。
【0026】
【発明の実施の形態】以下、本発明を、内燃機関の排気
管に装着される酸素センサを所定温度以上に維持するた
めの積層型セラミックヒータとして具体化した第1〜3
の実施の形態について説明する。
管に装着される酸素センサを所定温度以上に維持するた
めの積層型セラミックヒータとして具体化した第1〜3
の実施の形態について説明する。
【0027】(第1の実施の形態)図1は第1の実施の
形態における積層型セラミックヒータ(以下、「ヒー
タ」という)11の分解斜視図である。又、図2は図1
のII−II断面図である。尚、図1及び図2において、後
述する発熱パターン13の厚さ(図2における上下方向
の長さ)を拡大して図示している。
形態における積層型セラミックヒータ(以下、「ヒー
タ」という)11の分解斜視図である。又、図2は図1
のII−II断面図である。尚、図1及び図2において、後
述する発熱パターン13の厚さ(図2における上下方向
の長さ)を拡大して図示している。
【0028】本実施の形態における図1に示すように、
ヒータ11は基底シート12と、同基底シート12の表
面上に形成された発熱パターン13と、前記基底シート
12の表面に積層され、前記発熱パターン13の一部を
覆う保護シート14とを備えている。
ヒータ11は基底シート12と、同基底シート12の表
面上に形成された発熱パターン13と、前記基底シート
12の表面に積層され、前記発熱パターン13の一部を
覆う保護シート14とを備えている。
【0029】基底シート12及び保護シート14は、ア
ルミナ(Al2 O3 )を主成分としており、図2に示す
ようにいずれも断面矩形状をなすとともに、全体が略短
冊状を呈している。
ルミナ(Al2 O3 )を主成分としており、図2に示す
ようにいずれも断面矩形状をなすとともに、全体が略短
冊状を呈している。
【0030】発熱パターン13は白金(Pt)によって
形成されている。又、発熱パターン13は、基底シート
12の上面において、その先端側(図1の左側)に形成
された略W字形状をなす発熱部15と、基端側(図1の
右側)に形成された一対の端子16a,16bと、基底
シート12の長手方向に延び、発熱部15及び各端子1
6a,16bとを接続するリード部17a,17bとを
有している。保護シート14はその長手方向における長
さが、基底シート12より短くなっており、発熱パター
ン13の各端子16a,16b及びリード部17a,1
7bの一部は、保護シート14により覆われることなく
露出している。又、前記基底シート12の下面には図示
しない酸素センサが積層されるようになっている。
形成されている。又、発熱パターン13は、基底シート
12の上面において、その先端側(図1の左側)に形成
された略W字形状をなす発熱部15と、基端側(図1の
右側)に形成された一対の端子16a,16bと、基底
シート12の長手方向に延び、発熱部15及び各端子1
6a,16bとを接続するリード部17a,17bとを
有している。保護シート14はその長手方向における長
さが、基底シート12より短くなっており、発熱パター
ン13の各端子16a,16b及びリード部17a,1
7bの一部は、保護シート14により覆われることなく
露出している。又、前記基底シート12の下面には図示
しない酸素センサが積層されるようになっている。
【0031】前記各端子16a,16bには図示しない
リード線が接続可能であり、リード線を介して各端子1
6a,16bには所定電圧が印加されるようになってい
る。各端子16a,16bに所定電圧が印加されると、
発熱部15には前記リード部17a,17bを介して所
定電流が流れ同発熱部15が発熱する。発熱部15が発
熱することにより、基底シート12に積層された酸素セ
ンサは加熱され、使用時において所定温度以上に維持さ
れるようになっている。
リード線が接続可能であり、リード線を介して各端子1
6a,16bには所定電圧が印加されるようになってい
る。各端子16a,16bに所定電圧が印加されると、
発熱部15には前記リード部17a,17bを介して所
定電流が流れ同発熱部15が発熱する。発熱部15が発
熱することにより、基底シート12に積層された酸素セ
ンサは加熱され、使用時において所定温度以上に維持さ
れるようになっている。
【0032】次に、以上の構成を有するヒータ11の製
造方法について以下に説明する。 〔1〕 セラミック粉末としてのアルミナ粉末(粒径:
2μm)と、有機樹脂としてのメチルセルロースと、溶
媒としての水とを所定量混合するとともに、混練機によ
り撹拌混練して基底シート12及び保護シート14の素
材とする。この際、素材におけるアルミナ粉末及びメチ
ルセルロースの混合比を、それぞれ40〜70体積%、
5〜20体積%とし、残部を水とする。尚、メチルセル
ロースは、アルミナ粒子を結合することにより素材に対
して所定の塑性を付与するバインダとしての機能を有し
ている。
造方法について以下に説明する。 〔1〕 セラミック粉末としてのアルミナ粉末(粒径:
2μm)と、有機樹脂としてのメチルセルロースと、溶
媒としての水とを所定量混合するとともに、混練機によ
り撹拌混練して基底シート12及び保護シート14の素
材とする。この際、素材におけるアルミナ粉末及びメチ
ルセルロースの混合比を、それぞれ40〜70体積%、
5〜20体積%とし、残部を水とする。尚、メチルセル
ロースは、アルミナ粒子を結合することにより素材に対
して所定の塑性を付与するバインダとしての機能を有し
ている。
【0033】〔2〕 前記素材を成形機により成形し、
図1,図2に示す形状を有した基底シート用及び保護シ
ート用のグリーンシート12a,14aを得る。尚、基
底シート用グリーンシート12aは本発明におけるセラ
ミックシートを、又、保護シート用グリーンシート14
aはセラミック板をそれぞれ構成している。
図1,図2に示す形状を有した基底シート用及び保護シ
ート用のグリーンシート12a,14aを得る。尚、基
底シート用グリーンシート12aは本発明におけるセラ
ミックシートを、又、保護シート用グリーンシート14
aはセラミック板をそれぞれ構成している。
【0034】〔3〕 導電性粉末としての白金粉末と、
有機樹脂としてのプロピルセルロースと、溶媒としての
水とを所定量混合するとともに、これを混練機により撹
拌混練して発熱パターン13形成用の白金ペーストを得
る。この際、白金ペーストにおける白金粉末及びプロピ
ルセルロースの混合比を、それぞれ45〜80体積%、
5〜15体積%とし、残部を水とする。尚、プロピルセ
ルロースは白金粒子を結合し、白金ペーストに対して所
定の塑性を付与するバインダとしての機能を有してい
る。
有機樹脂としてのプロピルセルロースと、溶媒としての
水とを所定量混合するとともに、これを混練機により撹
拌混練して発熱パターン13形成用の白金ペーストを得
る。この際、白金ペーストにおける白金粉末及びプロピ
ルセルロースの混合比を、それぞれ45〜80体積%、
5〜15体積%とし、残部を水とする。尚、プロピルセ
ルロースは白金粒子を結合し、白金ペーストに対して所
定の塑性を付与するバインダとしての機能を有してい
る。
【0035】〔4〕 基底シート用グリーンシート12
aの表面上に、前記白金ペーストをスクリーン印刷して
発熱パターン13を形成する。基底シート用グリーンシ
ート12aの表面は面粗さが小さいため、良好に白金ペ
ーストを印刷することができ、所定形状を有した発熱パ
ターン13が得られる。
aの表面上に、前記白金ペーストをスクリーン印刷して
発熱パターン13を形成する。基底シート用グリーンシ
ート12aの表面は面粗さが小さいため、良好に白金ペ
ーストを印刷することができ、所定形状を有した発熱パ
ターン13が得られる。
【0036】〔5〕 白金ペーストが印刷された基底シ
ート用グリーンシート12aの表面に保護シート用グリ
ーンシート14aを積層するとともに、所定圧力にて両
グリーンシート12a,14aを加圧して積層体18を
形成する。加圧されることによって、両グリーンシート
12a,14a及び発熱パターン13は図2に示すよう
に相互に密着した状態となる。
ート用グリーンシート12aの表面に保護シート用グリ
ーンシート14aを積層するとともに、所定圧力にて両
グリーンシート12a,14aを加圧して積層体18を
形成する。加圧されることによって、両グリーンシート
12a,14a及び発熱パターン13は図2に示すよう
に相互に密着した状態となる。
【0037】〔6〕 積層体18に対して図4(a)に
示す温度変化パターンにより脱脂処理を行う。脱脂処理
では、積層体18を加熱室(図示しない)に配置すると
ともに、同室の室温を60℃/Hr.の昇温速度で45
0℃まで上昇させる。そして、加熱室を450℃に約1
時間維持した後、約100℃/Hr.の降温速度でその
室温を下降させる。
示す温度変化パターンにより脱脂処理を行う。脱脂処理
では、積層体18を加熱室(図示しない)に配置すると
ともに、同室の室温を60℃/Hr.の昇温速度で45
0℃まで上昇させる。そして、加熱室を450℃に約1
時間維持した後、約100℃/Hr.の降温速度でその
室温を下降させる。
【0038】積層体18が加熱され、その温度が前記両
グリーンシート12a,14a、或いは発熱パターン1
3にそれぞれ含まれる有機樹脂(メチルセルロース、プ
ロピルセルロース)の分解温度にまで達すると、これら
有機樹脂は分解して気化する。ここで、有機樹脂の分解
気化が開始されるタイミングは、両グリーンシート12
a,14aと発熱パターン13とでは異なったものとな
っている。
グリーンシート12a,14a、或いは発熱パターン1
3にそれぞれ含まれる有機樹脂(メチルセルロース、プ
ロピルセルロース)の分解温度にまで達すると、これら
有機樹脂は分解して気化する。ここで、有機樹脂の分解
気化が開始されるタイミングは、両グリーンシート12
a,14aと発熱パターン13とでは異なったものとな
っている。
【0039】即ち、メチルセルロースの分解温度は25
0℃であるのに対して、メチルセルロースより高分子樹
脂であるプロピルセルロースの分解温度は300℃であ
る。従って、脱脂処理において、両グリーンシート12
a,14aの有機樹脂は、発熱パターン13の有機樹脂
より早いタイミングで分解し気化し始める。
0℃であるのに対して、メチルセルロースより高分子樹
脂であるプロピルセルロースの分解温度は300℃であ
る。従って、脱脂処理において、両グリーンシート12
a,14aの有機樹脂は、発熱パターン13の有機樹脂
より早いタイミングで分解し気化し始める。
【0040】又、脱脂処理において、両グリーンシート
12a,14aの外周側部分はその内部側部分よりも早
く温度上昇するため、各シートの内部には温度分布が生
じる。従って、両グリーンシート12a,14aにおい
て、その外周側部分が最初に有機樹脂(メチルセルロー
ス)の分解温度(250℃)に達し、同部分の有機樹脂
が分解気化する。気化した有機樹脂は、各グリーンシー
ト12a,14aの内部を表面側に向けて移動し、各シ
ート12a,14aの表面から外部に放出される。その
結果、各グリーンシート12a,14aの外周側部分に
は気化した有機樹脂の移動により図3(a)に示すよう
な各シート12a,14aの表面にて開口する移動促進
手段としての通気孔(以下、この通気孔を「導出孔」と
いう)19が複数形成される。尚、図3(a),(b)
では、保護シート用グリーンシート14aに形成された
導出孔19のみを図示している。又、図3(a),
(b)では、その導出孔19を拡大して図示している。
12a,14aの外周側部分はその内部側部分よりも早
く温度上昇するため、各シートの内部には温度分布が生
じる。従って、両グリーンシート12a,14aにおい
て、その外周側部分が最初に有機樹脂(メチルセルロー
ス)の分解温度(250℃)に達し、同部分の有機樹脂
が分解気化する。気化した有機樹脂は、各グリーンシー
ト12a,14aの内部を表面側に向けて移動し、各シ
ート12a,14aの表面から外部に放出される。その
結果、各グリーンシート12a,14aの外周側部分に
は気化した有機樹脂の移動により図3(a)に示すよう
な各シート12a,14aの表面にて開口する移動促進
手段としての通気孔(以下、この通気孔を「導出孔」と
いう)19が複数形成される。尚、図3(a),(b)
では、保護シート用グリーンシート14aに形成された
導出孔19のみを図示している。又、図3(a),
(b)では、その導出孔19を拡大して図示している。
【0041】次に、各積層体18の温度が上昇すると、
各シート12a,14aの内部側においても同様に有機
樹脂の分解気化が開始される。そして、気化した有機樹
脂はグリーンシート12a,14aの内部をその表面側
に向けて、導出孔19を形成しつつ移動するとともに、
各シート12a,14aの表面から外部に放出される。
又、気化した有機樹脂の一部は、各グリーンシート12
a,14aの外周側部分において既に形成されている導
出孔19内に侵入し、同導出孔19を介して各シート1
2a,14aの表面から外部に放出される。
各シート12a,14aの内部側においても同様に有機
樹脂の分解気化が開始される。そして、気化した有機樹
脂はグリーンシート12a,14aの内部をその表面側
に向けて、導出孔19を形成しつつ移動するとともに、
各シート12a,14aの表面から外部に放出される。
又、気化した有機樹脂の一部は、各グリーンシート12
a,14aの外周側部分において既に形成されている導
出孔19内に侵入し、同導出孔19を介して各シート1
2a,14aの表面から外部に放出される。
【0042】その結果、各グリーンシート12a,14
aの内部には図3(b)に示すように、その内部側から
外部側に向かって延び、各シート12a,14aの表面
において開口する導出孔19が複数形成される。
aの内部には図3(b)に示すように、その内部側から
外部側に向かって延び、各シート12a,14aの表面
において開口する導出孔19が複数形成される。
【0043】次に、積層体18の温度が更に上昇し、発
熱パターン13近傍の温度が同パターン13に含まれる
有機樹脂(プロピルセルロース)の分解温度(300
℃)に達すると、同樹脂は分解気化し始める。発熱パタ
ーン13の内部で気化した有機樹脂は、同パターン13
の表面から各グリーンシート12a,14aの内部に侵
入する。各グリーンシート12a,14aの内部には、
前述したように複数の導出孔19が形成されているた
め、有機樹脂はその導出孔19内に侵入すると共に、同
導出孔19内を移動して各シート12a,14aの表面
から外部に放出される。
熱パターン13近傍の温度が同パターン13に含まれる
有機樹脂(プロピルセルロース)の分解温度(300
℃)に達すると、同樹脂は分解気化し始める。発熱パタ
ーン13の内部で気化した有機樹脂は、同パターン13
の表面から各グリーンシート12a,14aの内部に侵
入する。各グリーンシート12a,14aの内部には、
前述したように複数の導出孔19が形成されているた
め、有機樹脂はその導出孔19内に侵入すると共に、同
導出孔19内を移動して各シート12a,14aの表面
から外部に放出される。
【0044】以上の脱脂処理により、各グリーンシート
12a,14a及び発熱パターン13にそれぞれ含まれ
る有機樹脂は、積層体18の内部に滞留することなく、
その外部に放出される。
12a,14a及び発熱パターン13にそれぞれ含まれ
る有機樹脂は、積層体18の内部に滞留することなく、
その外部に放出される。
【0045】尚、上記脱脂処理において、加熱室の温度
を上昇させる際の昇温速度は60〜120℃/Hr.の
範囲であることが望ましい。即ち、昇温速度を120℃
/Hrより大きく設定した場合、積層体18における温
度上昇速度が大きくなる。その結果、各グリーンシート
12a,14aの有機樹脂における分解気化が十分に進
行しないまま、発熱パターン13における有機樹脂の分
解気化が開始されることとなる。この場合、各グリーン
シート12a,14aの内部には十分な数の導出孔19
が形成されていないため、発熱パターン13から気化し
た有機樹脂を速やかに外部に放出させることが困難とな
る。これに対して、昇温速度が60℃/Hr.より小さ
い場合には、脱脂処理に要する時間を増大させることと
なる。
を上昇させる際の昇温速度は60〜120℃/Hr.の
範囲であることが望ましい。即ち、昇温速度を120℃
/Hrより大きく設定した場合、積層体18における温
度上昇速度が大きくなる。その結果、各グリーンシート
12a,14aの有機樹脂における分解気化が十分に進
行しないまま、発熱パターン13における有機樹脂の分
解気化が開始されることとなる。この場合、各グリーン
シート12a,14aの内部には十分な数の導出孔19
が形成されていないため、発熱パターン13から気化し
た有機樹脂を速やかに外部に放出させることが困難とな
る。これに対して、昇温速度が60℃/Hr.より小さ
い場合には、脱脂処理に要する時間を増大させることと
なる。
【0046】上記の観点から、昇温速度は前述した60
〜120℃/Hr.の範囲にあることが望ましく、60
〜100℃/Hr.の範囲であれば更に好適である。
尚、本実施の形態では、脱脂処理時における積層体18
の変形等をより確実に防止することを考慮して昇温速度
を60℃/Hr.に設定した。
〜120℃/Hr.の範囲にあることが望ましく、60
〜100℃/Hr.の範囲であれば更に好適である。
尚、本実施の形態では、脱脂処理時における積層体18
の変形等をより確実に防止することを考慮して昇温速度
を60℃/Hr.に設定した。
【0047】又、各グリーンシート12a,14aの有
機樹脂と、発熱パターン13の有機樹脂との分解温度差
が20℃未満であると、各グリーンシート12a,14
aにおける有機樹脂の分解気化が十分に進行しないうち
に、発熱パターン13における有機樹脂の分解気化が開
始されてしまう。従って、両有機樹脂における分解温度
差は20℃以上であることが望ましく、50℃以上であ
れば好適である。更に、分解温度差が100℃以上であ
れば、各グリーンシート12a,14aにおける有機樹
脂の分解気化が殆ど完了した後に、発熱パターン13に
おける有機樹脂の分解気化が開始されるようになるため
最適である。但し、前記分解温度をあまり大きくすると
脱脂処理に要する時間が増大するため、300℃以下で
あることが望ましい。
機樹脂と、発熱パターン13の有機樹脂との分解温度差
が20℃未満であると、各グリーンシート12a,14
aにおける有機樹脂の分解気化が十分に進行しないうち
に、発熱パターン13における有機樹脂の分解気化が開
始されてしまう。従って、両有機樹脂における分解温度
差は20℃以上であることが望ましく、50℃以上であ
れば好適である。更に、分解温度差が100℃以上であ
れば、各グリーンシート12a,14aにおける有機樹
脂の分解気化が殆ど完了した後に、発熱パターン13に
おける有機樹脂の分解気化が開始されるようになるため
最適である。但し、前記分解温度をあまり大きくすると
脱脂処理に要する時間が増大するため、300℃以下で
あることが望ましい。
【0048】〔7〕 上記工程〔6〕で脱脂処理を行う
ことにより有機樹脂を含まない状態となった積層体18
を図4(b)に示す焼成温度パターンで焼成する。以
上、説明した工程〔1〕〜〔7〕によってヒータ11が
製造される。
ことにより有機樹脂を含まない状態となった積層体18
を図4(b)に示す焼成温度パターンで焼成する。以
上、説明した工程〔1〕〜〔7〕によってヒータ11が
製造される。
【0049】本実施の形態は以下に示す特徴を有してい
る。 (a) 本実施の形態によれば、積層体18に対して脱
脂処理を行う際、発熱パターン13に含まれる有機樹脂
が分解気化すると、その気化した有機樹脂は、各基底シ
ート用及び保護シート用グリーンシート12a,14a
に形成されている導出孔19内を速やかに移動して、各
シート12a,14aの表面から外部に放出される。従
って、積層体18の内部に有機樹脂が滞留することに起
因した積層体18の変形や亀裂、各グリーンシート12
a,14aの剥離等の不具合を防止することができる。
る。 (a) 本実施の形態によれば、積層体18に対して脱
脂処理を行う際、発熱パターン13に含まれる有機樹脂
が分解気化すると、その気化した有機樹脂は、各基底シ
ート用及び保護シート用グリーンシート12a,14a
に形成されている導出孔19内を速やかに移動して、各
シート12a,14aの表面から外部に放出される。従
って、積層体18の内部に有機樹脂が滞留することに起
因した積層体18の変形や亀裂、各グリーンシート12
a,14aの剥離等の不具合を防止することができる。
【0050】(b) 本実施の形態によれば、脱脂処理
における昇温速度を60℃/Hr.としたため、発熱パ
ターン13に含まれる有機樹脂が分解気化し始める前
に、各グリーンシート12a,14aの有機樹脂におけ
る分解が十分に進行しており、その大部分が気化してい
る。従って、各グリーンシート12a,14aの内部に
は、発熱パターン13から気化した有機樹脂が外部へ移
動するための導出孔19が多数形成されている。その結
果、発熱パターン13から気化した有機樹脂を外部に速
やかに導出させることができる。
における昇温速度を60℃/Hr.としたため、発熱パ
ターン13に含まれる有機樹脂が分解気化し始める前
に、各グリーンシート12a,14aの有機樹脂におけ
る分解が十分に進行しており、その大部分が気化してい
る。従って、各グリーンシート12a,14aの内部に
は、発熱パターン13から気化した有機樹脂が外部へ移
動するための導出孔19が多数形成されている。その結
果、発熱パターン13から気化した有機樹脂を外部に速
やかに導出させることができる。
【0051】(c) 本実施の形態では、各グリーンシ
ート12a,14aの有機樹脂としてメチルセルロー
ス、発熱パターン13の有機樹脂としてプロピルセルロ
ースを選択したため、両有機樹脂の分解温度には50℃
の温度差がある。従って、本実施の形態によれば脱脂処
理時において、発熱パターン13に含まれる有機樹脂の
分解気化が開始する前に、各グリーンシート12a,1
4aに含まれる有機樹脂の分解気化を十分に進行させる
ことができ、その有機樹脂によって形成された導出孔1
9を介して発熱パターン13に含まれる有機樹脂を外部
に速やかに放出させることができる。
ート12a,14aの有機樹脂としてメチルセルロー
ス、発熱パターン13の有機樹脂としてプロピルセルロ
ースを選択したため、両有機樹脂の分解温度には50℃
の温度差がある。従って、本実施の形態によれば脱脂処
理時において、発熱パターン13に含まれる有機樹脂の
分解気化が開始する前に、各グリーンシート12a,1
4aに含まれる有機樹脂の分解気化を十分に進行させる
ことができ、その有機樹脂によって形成された導出孔1
9を介して発熱パターン13に含まれる有機樹脂を外部
に速やかに放出させることができる。
【0052】(第2の実施の形態)次に本発明を具体化
した第2の実施の形態について、上記第1の実施の形態
との相違点を中心に図5を参照して説明する。尚、第1
の実施の形態と同様の構成部材については同一の符号を
付して説明を省略する。
した第2の実施の形態について、上記第1の実施の形態
との相違点を中心に図5を参照して説明する。尚、第1
の実施の形態と同様の構成部材については同一の符号を
付して説明を省略する。
【0053】図5は本実施の形態におけるヒータ11の
断面図である。同図に示すように、基底シート12の表
面には、同表面に形成された発熱パターン13を覆うよ
うにして、移動促進手段としてのセラミック層20が積
層されている。そして、このセラミック層20の表面に
は前記保護シート14が積層されている。
断面図である。同図に示すように、基底シート12の表
面には、同表面に形成された発熱パターン13を覆うよ
うにして、移動促進手段としてのセラミック層20が積
層されている。そして、このセラミック層20の表面に
は前記保護シート14が積層されている。
【0054】セラミック層20は、セラミック粉末とし
てのアルミナ粉末を所定圧力にて加圧成形した圧粉体に
よって形成されており、その幅方向(図5の左右方向)
の長さは、図5に示すように、保護シート14と等しく
なっている。又、図示しないが、セラミック層20にお
ける長手方向の長さも保護シート14と等しくなってお
り、発熱パターン13の端子16a,16bはセラミッ
ク層20によって覆われず露出している。
てのアルミナ粉末を所定圧力にて加圧成形した圧粉体に
よって形成されており、その幅方向(図5の左右方向)
の長さは、図5に示すように、保護シート14と等しく
なっている。又、図示しないが、セラミック層20にお
ける長手方向の長さも保護シート14と等しくなってお
り、発熱パターン13の端子16a,16bはセラミッ
ク層20によって覆われず露出している。
【0055】又、セラミック層20を形成する圧粉体
は、アルミナ粉末の粒子間によって形成される微細な孔
を複数有している。従って、セラミック層20は所定の
通気性を有したものとなっている。尚、圧粉体に所定の
通気性を付与するため、アルミナ粉末の粒径は大きい方
が望ましいが、大きすぎると焼成時における圧粉体の緻
密化が阻害される可能性がある。従って、アルミナ粉末
の粒径は0.5〜3μmの範囲にあることが望ましい。
は、アルミナ粉末の粒子間によって形成される微細な孔
を複数有している。従って、セラミック層20は所定の
通気性を有したものとなっている。尚、圧粉体に所定の
通気性を付与するため、アルミナ粉末の粒径は大きい方
が望ましいが、大きすぎると焼成時における圧粉体の緻
密化が阻害される可能性がある。従って、アルミナ粉末
の粒径は0.5〜3μmの範囲にあることが望ましい。
【0056】次に上記構成を備えたヒータ11は、上記
第1の実施の形態において説明した工程〔1〕〜〔4〕
と同様の工程と、前記工程〔5〕〜〔7〕の一部を変更
した工程〔5−2〕〜〔7−2〕を順に経て製造され
る。以下、その変更点を中心に説明する。
第1の実施の形態において説明した工程〔1〕〜〔4〕
と同様の工程と、前記工程〔5〕〜〔7〕の一部を変更
した工程〔5−2〕〜〔7−2〕を順に経て製造され
る。以下、その変更点を中心に説明する。
【0057】〔5−2〕 上記工程〔5〕において、発
熱パターン13が形成された基底シート用グリーンシー
ト12aの表面に、所定量のアルミナ粉末を積層する。
更に、そのアルミナ粉末の上面に保護シート用グリーン
シート14aを積層するとともに、所定圧力にて両グリ
ーンシート12a,14aを加圧して積層体18を形成
する。アルミナ粉末は、両グリーンシート12a,14
aの間で加圧成形されることによって圧粉体となりセラ
ミック層20を形成する。そして、両グリーンシート1
2a,14a、セラミック層20、及び発熱パターン1
3は図5に示すように相互に密着した状態となる。
熱パターン13が形成された基底シート用グリーンシー
ト12aの表面に、所定量のアルミナ粉末を積層する。
更に、そのアルミナ粉末の上面に保護シート用グリーン
シート14aを積層するとともに、所定圧力にて両グリ
ーンシート12a,14aを加圧して積層体18を形成
する。アルミナ粉末は、両グリーンシート12a,14
aの間で加圧成形されることによって圧粉体となりセラ
ミック層20を形成する。そして、両グリーンシート1
2a,14a、セラミック層20、及び発熱パターン1
3は図5に示すように相互に密着した状態となる。
【0058】〔6−2〕 上記工程〔5−2〕において
形成された積層体18に対して、前記工程〔6〕と同様
の温度変化パターンにより脱脂処理を行う。この際、前
記工程〔6〕において説明したように、各グリーンシー
ト12a,14aに含まれる有機樹脂(メチルセルロー
ス)は、発熱パターン13に含まれる有機樹脂(プロピ
ルセルロース)より分解温度が低いため、各シート12
a,14aの有機樹脂は、発熱パターン13の有機樹脂
よりも早く分解気化し始める。
形成された積層体18に対して、前記工程〔6〕と同様
の温度変化パターンにより脱脂処理を行う。この際、前
記工程〔6〕において説明したように、各グリーンシー
ト12a,14aに含まれる有機樹脂(メチルセルロー
ス)は、発熱パターン13に含まれる有機樹脂(プロピ
ルセルロース)より分解温度が低いため、各シート12
a,14aの有機樹脂は、発熱パターン13の有機樹脂
よりも早く分解気化し始める。
【0059】分解気化した有機樹脂は、各シート12
a,14aの内部に導出孔19を形成しながら移動し
て、各シート12a,14aの表面から外部に放出され
る。又、各グリーンシート12a,14aから気化した
有機樹脂の一部は、セラミック層20の内部に侵入する
とともに、同層20の側面から外部に放出される。
a,14aの内部に導出孔19を形成しながら移動し
て、各シート12a,14aの表面から外部に放出され
る。又、各グリーンシート12a,14aから気化した
有機樹脂の一部は、セラミック層20の内部に侵入する
とともに、同層20の側面から外部に放出される。
【0060】積層体18の内部における温度が発熱パタ
ーン13における有機樹脂の分解温度に達すると、その
有機樹脂の分解気化が開始される。そして、発熱パター
ン13から気化した有機樹脂は、セラミック層20の内
部に侵入する。セラミック層20は所定の通気性を有し
ているため、有機樹脂は、図5の矢印にて示すように、
その内部を移動して同層20の側面から外部に放出され
る。
ーン13における有機樹脂の分解温度に達すると、その
有機樹脂の分解気化が開始される。そして、発熱パター
ン13から気化した有機樹脂は、セラミック層20の内
部に侵入する。セラミック層20は所定の通気性を有し
ているため、有機樹脂は、図5の矢印にて示すように、
その内部を移動して同層20の側面から外部に放出され
る。
【0061】又、セラミック層20の内部に侵入した有
機樹脂の一部は、各グリーンシート12a,14aの内
部に侵入し、その内部に形成された導出孔19(図5で
は図示しない)を介して各シート12a,14aの表面
から外部に放出される。加えて、発熱パターン13の下
面は基底シート用グリーンシート12aに接触している
ため、同パターン13から気化した有機樹脂の一部は、
同シート12aの内部に直接侵入するとともに、その内
部に形成されている導出孔19内を移動して同シート1
2aの表面から外部に放出される。
機樹脂の一部は、各グリーンシート12a,14aの内
部に侵入し、その内部に形成された導出孔19(図5で
は図示しない)を介して各シート12a,14aの表面
から外部に放出される。加えて、発熱パターン13の下
面は基底シート用グリーンシート12aに接触している
ため、同パターン13から気化した有機樹脂の一部は、
同シート12aの内部に直接侵入するとともに、その内
部に形成されている導出孔19内を移動して同シート1
2aの表面から外部に放出される。
【0062】以上の脱脂処理により、各グリーンシート
12a,14a及び発熱パターン13に含まれる有機樹
脂は積層体18の内部に滞留することなく、その外部に
放出される。
12a,14a及び発熱パターン13に含まれる有機樹
脂は積層体18の内部に滞留することなく、その外部に
放出される。
【0063】〔7−2〕 次に、前記工程〔7〕と同様
の焼成温度パターンで、脱脂処理によって有機樹脂を含
まない状態となった積層体18を焼成する。本実施の形
態では、ホットプレスにより積層体18を加圧した状態
で焼成している。焼成時におけるホットプレスの使用
は、各グリーンシート12a,14a、発熱パターン1
3、及びセラミック層20の相互間における密着性、特
に、圧粉体からなるセラミック層20と各グリーンシー
ト12a,14aとの密着性を向上させる点で効果的で
ある。
の焼成温度パターンで、脱脂処理によって有機樹脂を含
まない状態となった積層体18を焼成する。本実施の形
態では、ホットプレスにより積層体18を加圧した状態
で焼成している。焼成時におけるホットプレスの使用
は、各グリーンシート12a,14a、発熱パターン1
3、及びセラミック層20の相互間における密着性、特
に、圧粉体からなるセラミック層20と各グリーンシー
ト12a,14aとの密着性を向上させる点で効果的で
ある。
【0064】尚、焼成時において、前記セラミック層2
0を形成する圧粉体はアルミナ粒子が部分的に結合する
ことにより緻密化するため、同層20の通気性は減少す
る。従って、例えば、ヒータ11の使用する際、セラミ
ック層20を介して排ガスが同ヒータ11の内部に侵入
してしまう虞はない。
0を形成する圧粉体はアルミナ粒子が部分的に結合する
ことにより緻密化するため、同層20の通気性は減少す
る。従って、例えば、ヒータ11の使用する際、セラミ
ック層20を介して排ガスが同ヒータ11の内部に侵入
してしまう虞はない。
【0065】以上の各工程により、ヒータ11が製造さ
れる。本実施の形態は、上記第1の実施の形態と同様の
特徴(a)〜(c)を有するほか、以下の特徴を有す
る。
れる。本実施の形態は、上記第1の実施の形態と同様の
特徴(a)〜(c)を有するほか、以下の特徴を有す
る。
【0066】(d) 本実施の形態によれば、各グリー
ンシート12a,14a間に圧粉体からなるセラミック
層20を形成するようにした。圧粉体からなるセラミッ
ク層20は前述したように所定の通気性を有しているた
め、脱脂処理時において発熱パターン13から気化した
有機樹脂はセラミック層20を介してより速やかに外部
に放出される。従って、積層体18の内部に有機樹脂が
滞留してしまうことがなく、積層体18の変形や亀裂、
各グリーンシート12a,14aとセラミック層20と
の剥離等の不具合を防止することができる。
ンシート12a,14a間に圧粉体からなるセラミック
層20を形成するようにした。圧粉体からなるセラミッ
ク層20は前述したように所定の通気性を有しているた
め、脱脂処理時において発熱パターン13から気化した
有機樹脂はセラミック層20を介してより速やかに外部
に放出される。従って、積層体18の内部に有機樹脂が
滞留してしまうことがなく、積層体18の変形や亀裂、
各グリーンシート12a,14aとセラミック層20と
の剥離等の不具合を防止することができる。
【0067】(e) 本実施の形態におけるセラミック
層20は脱脂処理時において常時通気性を有している。
このため、各グリーンシート12a,14aにおける有
機樹脂の分解気化が十分に進行しておらず、各シート1
2a,14aの内部に十分な数の導出孔19が形成され
ていない状態で、発熱パターン13における有機樹脂の
分解気化が開始された場合であっても、セラミック層2
0を介して同パターン13から気化した有機樹脂を外部
に放出させることができる。換言すれば、本実施の形態
によれば、脱脂処理時における昇温速度を上記第1の実
施の形態より更に大きく設定しても(例えば、100℃
/Hr.)、積層体18の内部に発熱パターン13から
気化した有機樹脂が積層体18の内部に滞留してしまう
ことが殆どない。又、このように、昇温速度を増加させ
ることにより、脱脂処理に要する時間の短縮を図ること
ができる。
層20は脱脂処理時において常時通気性を有している。
このため、各グリーンシート12a,14aにおける有
機樹脂の分解気化が十分に進行しておらず、各シート1
2a,14aの内部に十分な数の導出孔19が形成され
ていない状態で、発熱パターン13における有機樹脂の
分解気化が開始された場合であっても、セラミック層2
0を介して同パターン13から気化した有機樹脂を外部
に放出させることができる。換言すれば、本実施の形態
によれば、脱脂処理時における昇温速度を上記第1の実
施の形態より更に大きく設定しても(例えば、100℃
/Hr.)、積層体18の内部に発熱パターン13から
気化した有機樹脂が積層体18の内部に滞留してしまう
ことが殆どない。又、このように、昇温速度を増加させ
ることにより、脱脂処理に要する時間の短縮を図ること
ができる。
【0068】(f) 本実施の形態では、前記圧粉体
を、各グリーンシート12a,14aの主成分と同一の
セラミック材料であるアルミナ粉末により形成したた
め、焼成時におけるセラミック層20と各シート12
a,14aとの密着性を向上させることができる。従っ
て、各グリーンシート12a,14aとセラミック層2
0との剥離が焼成時において生じることを抑制すること
ができる。
を、各グリーンシート12a,14aの主成分と同一の
セラミック材料であるアルミナ粉末により形成したた
め、焼成時におけるセラミック層20と各シート12
a,14aとの密着性を向上させることができる。従っ
て、各グリーンシート12a,14aとセラミック層2
0との剥離が焼成時において生じることを抑制すること
ができる。
【0069】(第3の実施の形態)次に本発明を具体化
した第3の実施の形態について、上記第1の実施の形態
との相違点を中心に図6を参照して説明する。尚、第1
の実施の形態と同様の構成部材については同一の符号を
付して説明を省略する。
した第3の実施の形態について、上記第1の実施の形態
との相違点を中心に図6を参照して説明する。尚、第1
の実施の形態と同様の構成部材については同一の符号を
付して説明を省略する。
【0070】図6は本実施の形態におけるヒータ11の
断面図である。本実施の形態において、基底シート12
の表面に積層された保護シート14は圧粉体から構成さ
れている。本実施の形態において、保護シート14は移
動促進手段を構成している。前記圧粉体は、第2の実施
の形態と同様に、アルミナ粉末を加圧成形することによ
り所定形状に成形されたものである。又、同圧粉体は、
アルミナ粉末の粒子間によって形成される微細な孔を複
数有しており、所定の通気性を有したものとなってい
る。尚、圧粉体に所定の通気性を付与するため、第2の
実施の形態と同様に、アルミナ粉末の粒径は0.5〜3
μmであることが望ましい。
断面図である。本実施の形態において、基底シート12
の表面に積層された保護シート14は圧粉体から構成さ
れている。本実施の形態において、保護シート14は移
動促進手段を構成している。前記圧粉体は、第2の実施
の形態と同様に、アルミナ粉末を加圧成形することによ
り所定形状に成形されたものである。又、同圧粉体は、
アルミナ粉末の粒子間によって形成される微細な孔を複
数有しており、所定の通気性を有したものとなってい
る。尚、圧粉体に所定の通気性を付与するため、第2の
実施の形態と同様に、アルミナ粉末の粒径は0.5〜3
μmであることが望ましい。
【0071】次に上記構成を備えたヒータ11の製造方
法について説明する。先ず、第1の実施の形態において
説明した工程〔1〕〜〔4〕と略同様の工程により、基
底シート用のグリーンシートの表面に発熱パターン13
を形成する。次に、以下の工程〔5−3〕,〔6−
3〕,〔7−3〕を順次行う。
法について説明する。先ず、第1の実施の形態において
説明した工程〔1〕〜〔4〕と略同様の工程により、基
底シート用のグリーンシートの表面に発熱パターン13
を形成する。次に、以下の工程〔5−3〕,〔6−
3〕,〔7−3〕を順次行う。
【0072】〔5−3〕 発熱パターン13が形成され
た基底シート用グリーンシート12aの表面に、所定量
のアルミナ粉末を積層する。そして、これをグリーンシ
ート12aと共に所定の圧力にて加圧成形する。加圧成
形されることにより、アルミナ粉末は保護シート形成用
の圧粉体14bとなる。そして、この圧粉体14b、基
底シート用グリーンシート12a、及び発熱パターン1
3により積層体18が形成される。尚、圧粉体14bは
本発明におけるセラミック板を構成する。
た基底シート用グリーンシート12aの表面に、所定量
のアルミナ粉末を積層する。そして、これをグリーンシ
ート12aと共に所定の圧力にて加圧成形する。加圧成
形されることにより、アルミナ粉末は保護シート形成用
の圧粉体14bとなる。そして、この圧粉体14b、基
底シート用グリーンシート12a、及び発熱パターン1
3により積層体18が形成される。尚、圧粉体14bは
本発明におけるセラミック板を構成する。
【0073】〔6−3〕 上記工程〔5−3〕において
形成された積層体18に対して、前記工程〔6〕と同様
の温度変化パターンにより脱脂処理を行う。脱脂処理の
際、基底シート用グリーンシート12aに含まれる有機
樹脂(メチルセルロース)は、発熱パターン13に含ま
れる有機樹脂(プロピルセルロース)よりも早く分解気
化する。分解気化した有機樹脂は、前記グリーンシート
12aの内部に前述した導出孔19(図6では図示しな
い)を複数形成しつつ移動しながら、同シート12aの
外部に放出される。
形成された積層体18に対して、前記工程〔6〕と同様
の温度変化パターンにより脱脂処理を行う。脱脂処理の
際、基底シート用グリーンシート12aに含まれる有機
樹脂(メチルセルロース)は、発熱パターン13に含ま
れる有機樹脂(プロピルセルロース)よりも早く分解気
化する。分解気化した有機樹脂は、前記グリーンシート
12aの内部に前述した導出孔19(図6では図示しな
い)を複数形成しつつ移動しながら、同シート12aの
外部に放出される。
【0074】次に、積層体18の内部における温度が発
熱パターン13における有機樹脂の分解温度に達する
と、その有機樹脂の分解気化が開始される。そして、発
熱パターン13から気化した有機樹脂は、前記圧粉体1
4b内に侵入する。圧粉体14bは所定の通気性を有し
ているため、その気化した有機樹脂は圧粉体14bの内
部を速やかに移動し、図6の矢印で示すように圧粉体1
4bの表面から外部に放出される。又、気化した有機樹
脂は、前記グリーンシート12aの内部にも侵入し、前
記導出孔19を介して同シート12aの表面から外部に
放出される。
熱パターン13における有機樹脂の分解温度に達する
と、その有機樹脂の分解気化が開始される。そして、発
熱パターン13から気化した有機樹脂は、前記圧粉体1
4b内に侵入する。圧粉体14bは所定の通気性を有し
ているため、その気化した有機樹脂は圧粉体14bの内
部を速やかに移動し、図6の矢印で示すように圧粉体1
4bの表面から外部に放出される。又、気化した有機樹
脂は、前記グリーンシート12aの内部にも侵入し、前
記導出孔19を介して同シート12aの表面から外部に
放出される。
【0075】以上の脱脂処理により、基底シート用グリ
ーンシート12a及び発熱パターン13に含まれる有機
樹脂は積層体18の内部に滞留することなく、その外部
に放出される。
ーンシート12a及び発熱パターン13に含まれる有機
樹脂は積層体18の内部に滞留することなく、その外部
に放出される。
【0076】〔7−3〕 次に、前記工程〔7〕と同様
の焼成温度パターンで、脱脂処理により有機樹脂を含ま
ない状態となった積層体18を焼成する。本実施の形態
では、上記第2の実施の形態と同様に、ホットプレスに
より積層体18を加圧した状態で焼成している。焼成時
におけるホットプレスの使用は、グリーンシート、発熱
パターン13、及び圧粉体14bの相互間における密着
性、特に、圧粉体14bと基底シート用グリーンシート
12aとの密着性を向上させる点で効果的である。
の焼成温度パターンで、脱脂処理により有機樹脂を含ま
ない状態となった積層体18を焼成する。本実施の形態
では、上記第2の実施の形態と同様に、ホットプレスに
より積層体18を加圧した状態で焼成している。焼成時
におけるホットプレスの使用は、グリーンシート、発熱
パターン13、及び圧粉体14bの相互間における密着
性、特に、圧粉体14bと基底シート用グリーンシート
12aとの密着性を向上させる点で効果的である。
【0077】尚、焼成時において、圧粉体14bはアル
ミナ粒子が部分的に結合することにより緻密化するた
め、圧粉体14bの通気性は減少する。従って、例え
ば、ヒータ11の使用する際、保護シート14を介して
排ガスが同ヒータ11の内部に侵入してしまう虞はな
い。
ミナ粒子が部分的に結合することにより緻密化するた
め、圧粉体14bの通気性は減少する。従って、例え
ば、ヒータ11の使用する際、保護シート14を介して
排ガスが同ヒータ11の内部に侵入してしまう虞はな
い。
【0078】本実施の形態は、上記第1の実施の形態と
同様の特徴(a)〜(c)を有するほか、以下の特徴を
有する。 (g) 本実施の形態によれば、保護シート14を圧粉
体14bにて形成した。圧粉体14bは所定の通気性を
有しているため、脱脂処理時において発熱パターン13
から気化した有機樹脂は、この圧粉体14bを介してよ
り速やかに外部に放出される。従って、積層体18の内
部に有機樹脂が滞留してしまうことがなく、積層体18
の変形や亀裂、グリーンシート12aと圧粉体14bと
の剥離等の不具合を防止することができる。
同様の特徴(a)〜(c)を有するほか、以下の特徴を
有する。 (g) 本実施の形態によれば、保護シート14を圧粉
体14bにて形成した。圧粉体14bは所定の通気性を
有しているため、脱脂処理時において発熱パターン13
から気化した有機樹脂は、この圧粉体14bを介してよ
り速やかに外部に放出される。従って、積層体18の内
部に有機樹脂が滞留してしまうことがなく、積層体18
の変形や亀裂、グリーンシート12aと圧粉体14bと
の剥離等の不具合を防止することができる。
【0079】(h) 保護シート14を形成する圧粉体
14bは、脱脂処理時において、常時通気性を有してい
る。このため、基底シート用グリーンシート12aにお
ける有機樹脂の分解気化と、発熱パターン13における
有機樹脂の分解気化が同時に進行するような場合でも、
同パターン13からの有機樹脂をその圧粉体14bを介
して外部に速やかに放出することができる。
14bは、脱脂処理時において、常時通気性を有してい
る。このため、基底シート用グリーンシート12aにお
ける有機樹脂の分解気化と、発熱パターン13における
有機樹脂の分解気化が同時に進行するような場合でも、
同パターン13からの有機樹脂をその圧粉体14bを介
して外部に速やかに放出することができる。
【0080】即ち、本実施の形態によれば、グリーンシ
ート12a及び発熱パターン13に含まれる各有機樹脂
の分解温度に温度差がない場合、或いは、脱脂処理時に
おける昇温速度を上記第1、第2の実施の形態より更に
大きく設定(例えば、120℃/Hr.)した場合であ
っても、発熱パターン13から気化した有機樹脂が積層
体18の内部に滞留してしまうことが殆どない。
ート12a及び発熱パターン13に含まれる各有機樹脂
の分解温度に温度差がない場合、或いは、脱脂処理時に
おける昇温速度を上記第1、第2の実施の形態より更に
大きく設定(例えば、120℃/Hr.)した場合であ
っても、発熱パターン13から気化した有機樹脂が積層
体18の内部に滞留してしまうことが殆どない。
【0081】(i) 本実施の形態では、前記圧粉体1
4bを、基底シート用グリーンシート12aの主成分と
同一のセラミック材料であるアルミナ粉末により形成し
たため、焼成時における圧粉体14bと同シート12a
との密着性を向上させることができる。従って、同グリ
ーンシート12aと圧粉体14bとの剥離が焼成時にお
いて生じることを抑制することができる。
4bを、基底シート用グリーンシート12aの主成分と
同一のセラミック材料であるアルミナ粉末により形成し
たため、焼成時における圧粉体14bと同シート12a
との密着性を向上させることができる。従って、同グリ
ーンシート12aと圧粉体14bとの剥離が焼成時にお
いて生じることを抑制することができる。
【0082】
【実施例】以下、上記各実施の形態における実施例1〜
3について説明する。表1には、実施例1〜3、及びこ
れら各実施例に対する比較例における各グリーンシート
12a,14aの素材と発熱パターン13を形成する白
金ペーストの組成を示す。又、各実施例、比較例とも、
図4(a),(b)に示す温度パターンにて脱脂処理及
び焼成を行った。
3について説明する。表1には、実施例1〜3、及びこ
れら各実施例に対する比較例における各グリーンシート
12a,14aの素材と発熱パターン13を形成する白
金ペーストの組成を示す。又、各実施例、比較例とも、
図4(a),(b)に示す温度パターンにて脱脂処理及
び焼成を行った。
【0083】
【表1】 尚、表1において、欠陥発生率とは、脱脂処理時におい
て、積層体18の変形、亀裂等の欠陥が認められた試験
サンプルが全試験サンプルに占める割合である。
て、積層体18の変形、亀裂等の欠陥が認められた試験
サンプルが全試験サンプルに占める割合である。
【0084】表1に示すように、比較例における欠陥発
生率が30%であるのに対して、実施例1では、その欠
陥発生率が1/6の5%に減少していることがわかる。
又、実施例2では、欠陥発生率が更に2%まで減少して
いる。但し、実施例2では、基底シート用グリーンシー
ト12aの表面にアルミナ粉末を積層し、更に保護シー
ト用グリーンシートを積層する必要があるため、製造時
における作業性が比較例、実施例1に比べ若干劣る。
又、実施例3では、基底シート用グリーンシート12a
の表面にアルミナ粉末を積層し、これを加圧成形するよ
うにしたため、比較例、実施例1,2に比べて作業性が
劣るものの、脱脂処理時における欠陥は全く認められ
ず、極めて良好にヒータ11を製造することができた。
生率が30%であるのに対して、実施例1では、その欠
陥発生率が1/6の5%に減少していることがわかる。
又、実施例2では、欠陥発生率が更に2%まで減少して
いる。但し、実施例2では、基底シート用グリーンシー
ト12aの表面にアルミナ粉末を積層し、更に保護シー
ト用グリーンシートを積層する必要があるため、製造時
における作業性が比較例、実施例1に比べ若干劣る。
又、実施例3では、基底シート用グリーンシート12a
の表面にアルミナ粉末を積層し、これを加圧成形するよ
うにしたため、比較例、実施例1,2に比べて作業性が
劣るものの、脱脂処理時における欠陥は全く認められ
ず、極めて良好にヒータ11を製造することができた。
【0085】尚、本発明は以下に示す別の実施形態とし
て具体化することもできる。 (1) 前記第1の実施の形態では、各グリーンシート
12a,14aの溶媒として水を用いていたが、これに
換えて蒸気圧がより低く乾燥しやすい溶媒、例えば、ア
ルコール、炭化水素系溶媒等を用いる。そして、前記工
程〔6〕における脱脂処理を行う前工程として、積層体
18を40〜60℃の温度下で数時間乾燥させる乾燥工
程を加える。この乾燥工程を行うことにより、気化した
溶媒が各グリーンシート12a,14aからその外部に
放出される際に、同シート12a,14aの内部には導
出孔が形成される。そして、脱脂工程において、各グリ
ーンシート12a,14a及び発熱パターン13から気
化した有機樹脂は、この導出孔を介して外部に放出され
る。
て具体化することもできる。 (1) 前記第1の実施の形態では、各グリーンシート
12a,14aの溶媒として水を用いていたが、これに
換えて蒸気圧がより低く乾燥しやすい溶媒、例えば、ア
ルコール、炭化水素系溶媒等を用いる。そして、前記工
程〔6〕における脱脂処理を行う前工程として、積層体
18を40〜60℃の温度下で数時間乾燥させる乾燥工
程を加える。この乾燥工程を行うことにより、気化した
溶媒が各グリーンシート12a,14aからその外部に
放出される際に、同シート12a,14aの内部には導
出孔が形成される。そして、脱脂工程において、各グリ
ーンシート12a,14a及び発熱パターン13から気
化した有機樹脂は、この導出孔を介して外部に放出され
る。
【0086】従って、発熱パターン13から気化した有
機樹脂は、各グリーンシート12a,14aの有機樹脂
により形成された導出孔19に加えて、溶媒により形成
された導出孔を介して移動し、積層体18の外部に速や
かに放出される。その結果、発熱パターン13から気化
した有機樹脂が、積層体18の内部に滞留してしまうこ
とを更に抑制することができ、脱脂処理時における積層
体18の変形、亀裂の発生等の不具合をより確実に防止
できるという効果を得ることができる。
機樹脂は、各グリーンシート12a,14aの有機樹脂
により形成された導出孔19に加えて、溶媒により形成
された導出孔を介して移動し、積層体18の外部に速や
かに放出される。その結果、発熱パターン13から気化
した有機樹脂が、積層体18の内部に滞留してしまうこ
とを更に抑制することができ、脱脂処理時における積層
体18の変形、亀裂の発生等の不具合をより確実に防止
できるという効果を得ることができる。
【0087】尚、各グリーンシート12a,14aの双
方における溶媒を蒸気圧の低いものに変更することも可
能であるが、基底シート用グリーンシート12aの表面
には、前述したように白金ペーストを印刷して発熱パタ
ーン13を形成するため、その印刷の際に印刷面となる
グリーンシート12aの表面が乾燥していると、同シー
ト12aと白金ペーストの密着性が低下することが懸念
される。そこで、保護シート用グリーンシート14aの
溶媒のみを蒸気圧の低い溶媒とするようにしてもよい。
方における溶媒を蒸気圧の低いものに変更することも可
能であるが、基底シート用グリーンシート12aの表面
には、前述したように白金ペーストを印刷して発熱パタ
ーン13を形成するため、その印刷の際に印刷面となる
グリーンシート12aの表面が乾燥していると、同シー
ト12aと白金ペーストの密着性が低下することが懸念
される。そこで、保護シート用グリーンシート14aの
溶媒のみを蒸気圧の低い溶媒とするようにしてもよい。
【0088】又、以上のような溶媒の変更を、前記第
2,3の実施の形態に行うようにしても上記と同様の効
果を得ることができる。 (2) 上記各実施の形態において、グリーンシート側
の有機樹脂をメチルセルロース、発熱パターン13側の
有機樹脂をプロピルセルロースとしたが、有機樹脂の組
合わせとしては、これに限定されることなく、以下の表
2に示すような組合わせで実施するようにしてもよい。
2,3の実施の形態に行うようにしても上記と同様の効
果を得ることができる。 (2) 上記各実施の形態において、グリーンシート側
の有機樹脂をメチルセルロース、発熱パターン13側の
有機樹脂をプロピルセルロースとしたが、有機樹脂の組
合わせとしては、これに限定されることなく、以下の表
2に示すような組合わせで実施するようにしてもよい。
【0089】
【表2】 (3) 上記各実施の形態では、アルミナ粉末を主成分
として各グリーンシート12a,14a、セラミック層
20、及び保護シート形成用の圧粉体14bを形成する
ようにしたが、アルミナ以外にも、各種のセラミック材
料、例えば、ジルコニア(ZrO2 )、マグネシア(M
gCO3 )、窒化ケイ素(Si3 N4 )等により形成す
るようにしてもよい。
として各グリーンシート12a,14a、セラミック層
20、及び保護シート形成用の圧粉体14bを形成する
ようにしたが、アルミナ以外にも、各種のセラミック材
料、例えば、ジルコニア(ZrO2 )、マグネシア(M
gCO3 )、窒化ケイ素(Si3 N4 )等により形成す
るようにしてもよい。
【0090】又、上記各実施の形態では、発熱パターン
13を白金によって形成したが、タングステン(W)、
炭化タングステン(WC)、或いはこれらと他の金属と
の混合物により形成するようにしてもよい。
13を白金によって形成したが、タングステン(W)、
炭化タングステン(WC)、或いはこれらと他の金属と
の混合物により形成するようにしてもよい。
【0091】(4) 脱脂処理時における温度変化パタ
ーン、特に昇温速度は図4(a)に示すものに限定され
ず、各グリーンシート12a,14a及び発熱パターン
13にそれぞれ含まれる有機樹脂の分解温度、或いはそ
の分解温度差に応じて適宜変更するようにしてもよい。
ーン、特に昇温速度は図4(a)に示すものに限定され
ず、各グリーンシート12a,14a及び発熱パターン
13にそれぞれ含まれる有機樹脂の分解温度、或いはそ
の分解温度差に応じて適宜変更するようにしてもよい。
【0092】又、焼成工程における焼成温度パターンも
図4(b)に示すものに限定されず、各グリーンシート
12a,14a、セラミック層20、或いは圧粉体14
bを形成するセラミック材料により適宜変更するように
してもよい。
図4(b)に示すものに限定されず、各グリーンシート
12a,14a、セラミック層20、或いは圧粉体14
bを形成するセラミック材料により適宜変更するように
してもよい。
【0093】(5) 第2の実施の形態では、発熱パタ
ーン13から気化した有機樹脂はセラミック層20を介
して外部に速やかに放出される。従って、第2の実施の
形態において、基底シート用及び保護シート用グリーン
シート12a,14aの有機樹脂(メチルセルロース)
を、発熱パターン13の有機樹脂(プロピルセルロー
ス)より分解温度の低いものとしたが、各有機樹脂は必
ずしも分解温度差を有するものである必要はない。
ーン13から気化した有機樹脂はセラミック層20を介
して外部に速やかに放出される。従って、第2の実施の
形態において、基底シート用及び保護シート用グリーン
シート12a,14aの有機樹脂(メチルセルロース)
を、発熱パターン13の有機樹脂(プロピルセルロー
ス)より分解温度の低いものとしたが、各有機樹脂は必
ずしも分解温度差を有するものである必要はない。
【0094】同様に、第3の実施の形態では、発熱パタ
ーン13から気化した有機樹脂は圧粉体からなる保護シ
ート14を介して外部に速やかに放出されるため、基底
シート用グリーンシート12aの有機樹脂と、発熱パタ
ーン13の有機樹脂とは、それらの分解温度に差を有す
るものでなくてもよい。
ーン13から気化した有機樹脂は圧粉体からなる保護シ
ート14を介して外部に速やかに放出されるため、基底
シート用グリーンシート12aの有機樹脂と、発熱パタ
ーン13の有機樹脂とは、それらの分解温度に差を有す
るものでなくてもよい。
【0095】各実施の形態から把握される技術的思想に
ついて以下にその効果とともに記載する。 (イ) 請求項2記載の積層型セラミックヒータにおい
て、セラミックシートに含まれる有機樹脂が前記脱脂処
理時に分解気化する温度を、或いは、セラミック板は有
機樹脂を含むものであって、その有機樹脂が前記脱脂処
理時に分解気化する温度を、発熱パターンに含まれる有
機樹脂が分解気化する温度より低くし、その温度差を5
0℃以上としたこと。
ついて以下にその効果とともに記載する。 (イ) 請求項2記載の積層型セラミックヒータにおい
て、セラミックシートに含まれる有機樹脂が前記脱脂処
理時に分解気化する温度を、或いは、セラミック板は有
機樹脂を含むものであって、その有機樹脂が前記脱脂処
理時に分解気化する温度を、発熱パターンに含まれる有
機樹脂が分解気化する温度より低くし、その温度差を5
0℃以上としたこと。
【0096】上記(イ)によれば、脱脂処理時におい
て、セラミックシート或いはセラミック板における有機
樹脂の分解気化が十分に進行した後、発熱パターンにお
ける有機樹脂の分解気化が開始される。従って、同パタ
ーンから気化した有機樹脂は、セラミックシート或いは
セラミック板の内部に形成された通気孔を介して外部に
速やかに放出される。その結果、脱脂処理時において、
発熱パターンから気化した有機樹脂が積層体の内部に滞
留することに起因した同積層体の変形、亀裂等の発生を
より確実に防止することができる。
て、セラミックシート或いはセラミック板における有機
樹脂の分解気化が十分に進行した後、発熱パターンにお
ける有機樹脂の分解気化が開始される。従って、同パタ
ーンから気化した有機樹脂は、セラミックシート或いは
セラミック板の内部に形成された通気孔を介して外部に
速やかに放出される。その結果、脱脂処理時において、
発熱パターンから気化した有機樹脂が積層体の内部に滞
留することに起因した同積層体の変形、亀裂等の発生を
より確実に防止することができる。
【0097】(ロ) セラミック粉末と有機樹脂とを含
む一対のセラミックシートと、両シートの間に介在され
る発熱パターンとを有した積層型セラミックヒータの製
造方法であり、一方のセラミックシートの表面に、導電
性粉末と有機樹脂とを含む発熱パターン形成用の印刷ペ
ーストを印刷する工程と、パターン印刷面上に他方のセ
ラミックシートを積層して積層体を形成する工程と、同
積層体に含まれる有機樹脂を除去する脱脂工程と、有機
樹脂が除去された有機樹脂を焼成する焼成工程とを含む
積層型セラミックヒータの製造方法において、少なくと
も一方のセラミックシートに含まれる有機樹脂の分解温
度を印刷ペーストに含まれる有機樹脂の分解温度より低
くし、前記脱脂工程において、セラミックシートにおけ
る有機樹脂の分解気化と、印刷ペーストにおける有機樹
脂の分解気化とが順次行われるようにしたことを特徴と
する積層型セラミックヒータの製造方法。
む一対のセラミックシートと、両シートの間に介在され
る発熱パターンとを有した積層型セラミックヒータの製
造方法であり、一方のセラミックシートの表面に、導電
性粉末と有機樹脂とを含む発熱パターン形成用の印刷ペ
ーストを印刷する工程と、パターン印刷面上に他方のセ
ラミックシートを積層して積層体を形成する工程と、同
積層体に含まれる有機樹脂を除去する脱脂工程と、有機
樹脂が除去された有機樹脂を焼成する焼成工程とを含む
積層型セラミックヒータの製造方法において、少なくと
も一方のセラミックシートに含まれる有機樹脂の分解温
度を印刷ペーストに含まれる有機樹脂の分解温度より低
くし、前記脱脂工程において、セラミックシートにおけ
る有機樹脂の分解気化と、印刷ペーストにおける有機樹
脂の分解気化とが順次行われるようにしたことを特徴と
する積層型セラミックヒータの製造方法。
【0098】上記(ロ)に記載した積層型セラミックヒ
ータの製造方法によれば、脱脂工程においてセラミック
シートに有機樹脂が分解気化することにより同シートの
内部に形成された導出孔を介して、印刷ペーストから気
化した有機樹脂は外部に放出される。従って、脱脂工程
において、印刷ペーストから気化した有機樹脂が積層体
の内部に滞留してしまうことがなく、変形、或いは亀裂
等のない所定形状を有した積層型セラミックヒータを製
造することができる。
ータの製造方法によれば、脱脂工程においてセラミック
シートに有機樹脂が分解気化することにより同シートの
内部に形成された導出孔を介して、印刷ペーストから気
化した有機樹脂は外部に放出される。従って、脱脂工程
において、印刷ペーストから気化した有機樹脂が積層体
の内部に滞留してしまうことがなく、変形、或いは亀裂
等のない所定形状を有した積層型セラミックヒータを製
造することができる。
【0099】
【発明の効果】請求項1乃至6記載の発明によれば、脱
脂処理時において、発熱パターンから気化した有機樹脂
が積層体の内部に滞留することに起因した同積層体の変
形、亀裂等の発生を抑制することができる。
脂処理時において、発熱パターンから気化した有機樹脂
が積層体の内部に滞留することに起因した同積層体の変
形、亀裂等の発生を抑制することができる。
【0100】又、請求項5記載の発明によれば、セラミ
ック層と、セラミックシート若しくはセラミック板との
密着性を向上することができ、焼成時における同層と、
セラミックシート或いはセラミック板との剥離を抑制す
ることができる。
ック層と、セラミックシート若しくはセラミック板との
密着性を向上することができ、焼成時における同層と、
セラミックシート或いはセラミック板との剥離を抑制す
ることができる。
【0101】同様に、請求項6記載の発明によれば、セ
ラミック板とセラミックシートとの密着性を向上するこ
とができ、焼成時におけるセラミック板とセラミックシ
ートとの剥離を抑制することができる。
ラミック板とセラミックシートとの密着性を向上するこ
とができ、焼成時におけるセラミック板とセラミックシ
ートとの剥離を抑制することができる。
【図1】第1の実施の形態における積層型セラミックヒ
ータを示す分解斜視図。
ータを示す分解斜視図。
【図2】図1のII−II断面図。
【図3】図1のII−II断面図であり、脱脂処理時におい
て導出孔が形成される様子を説明するための断面図。
て導出孔が形成される様子を説明するための断面図。
【図4】(a)は脱脂処理における温度変化パターン
を、(b)は焼成工程における温度変化パターンを示す
図。
を、(b)は焼成工程における温度変化パターンを示す
図。
【図5】第2の実施の形態における積層型セラミックヒ
ータの断面図。
ータの断面図。
【図6】第3の実施の形態における積層型セラミックヒ
ータの断面図。
ータの断面図。
【図7】積層型セラミックヒータの概略製造工程を説明
するための断面図。
するための断面図。
【図8】従来技術における積層型セラミックヒータを示
す断面図。
す断面図。
11…ヒータ、12a…基底シート用グリーンシート
(セラミックシート)、13…発熱パターン、14…保
護シート(移動促進手段)、14a…保護シート用グリ
ーンシート(セラミック板)、18…積層体、19…導
出孔(移動促進手段)、20…セラミック層(移動促進
手段)。
(セラミックシート)、13…発熱パターン、14…保
護シート(移動促進手段)、14a…保護シート用グリ
ーンシート(セラミック板)、18…積層体、19…導
出孔(移動促進手段)、20…セラミック層(移動促進
手段)。
Claims (6)
- 【請求項1】 セラミック粉末と有機樹脂とを含むセラ
ミックシートと、 同セラミックシートの表面に形成され、導電性粉末と有
機樹脂とを含む発熱パターンと、 発熱パターンが形成されたセラミックシートの表面に積
層されたセラミック板とを含む積層体を、所定温度パタ
ーンにて脱脂処理した後、焼成してなる積層型セラミッ
クヒータであって、 前記発熱パターンに含まれる有機樹脂が前記脱脂処理時
に分解気化した際、その気化した有機樹脂が積層体外部
に移動することを促進する移動促進手段を有してなる積
層型セラミックヒータ。 - 【請求項2】 前記セラミックシートに含まれる有機樹
脂と、或いはセラミック板は有機樹脂を含むものであっ
て、同有機樹脂と、のうちいずれか一方は、前記脱脂処
理時において分解気化する温度が発熱パターンに含まれ
る有機樹脂の分解気化する温度より低いものであり、 前記移動促進手段は、脱脂処理時においてセラミックシ
ート、或いはセラミック板に含まれる有機樹脂が分解気
化した際に、同シート或いは同板の内部に形成された通
気孔であることを特徴とする請求項1記載の積層型セラ
ミックヒータ。 - 【請求項3】 前記セラミックシートとセラミック板と
の間に、セラミック粉末を加圧成形した通気性を有する
圧粉体からなるセラミック層を前記移動促進手段として
介在させたことを特徴とする請求項1記載の積層型セラ
ミックヒータ。 - 【請求項4】 前記セラミック板を、セラミック粉末を
加圧成形した通気性を有する圧粉体により構成して前記
移動促進手段としたことを特徴とする請求項1記載の積
層型セラミックヒータ。 - 【請求項5】 前記セラミック層を構成する圧粉体は、
セラミック層に対して接触するセラミックシート或いは
セラミック板と同一のセラミック材料により形成されて
いることを特徴とする請求項3記載の積層型セラミック
ヒータ。 - 【請求項6】 前記セラミック板を構成する圧粉体は、
セラミックシートと同一のセラミック材料により形成さ
れていることを特徴とする請求項4記載の積層型セラミ
ックヒータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7339465A JPH09180867A (ja) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | 積層型セラミックヒータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7339465A JPH09180867A (ja) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | 積層型セラミックヒータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09180867A true JPH09180867A (ja) | 1997-07-11 |
Family
ID=18327732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7339465A Pending JPH09180867A (ja) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | 積層型セラミックヒータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09180867A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001063972A1 (en) * | 2000-02-25 | 2001-08-30 | Ibiden Co., Ltd. | Ceramic substrate and its production method |
| KR100557398B1 (ko) * | 2004-05-27 | 2006-03-03 | (주)한경시화공장 | 순간온수 방식용 히터 및 그의 제조방법 |
| US7011874B2 (en) | 2000-02-08 | 2006-03-14 | Ibiden Co., Ltd. | Ceramic substrate for semiconductor production and inspection devices |
| JP2011129289A (ja) * | 2009-12-16 | 2011-06-30 | Ngk Spark Plug Co Ltd | セラミックヒータの製造方法及びセラミックヒータ |
| JP2013530396A (ja) * | 2010-06-04 | 2013-07-25 | デルファイ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド | 低コスト同時焼成センサ加熱回路 |
| WO2023018013A1 (ko) * | 2021-08-12 | 2023-02-16 | (주)티엔케이 | 세라믹 히터 |
-
1995
- 1995-12-26 JP JP7339465A patent/JPH09180867A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7011874B2 (en) | 2000-02-08 | 2006-03-14 | Ibiden Co., Ltd. | Ceramic substrate for semiconductor production and inspection devices |
| WO2001063972A1 (en) * | 2000-02-25 | 2001-08-30 | Ibiden Co., Ltd. | Ceramic substrate and its production method |
| US6507006B1 (en) | 2000-02-25 | 2003-01-14 | Ibiden Co., Ltd. | Ceramic substrate and process for producing the same |
| US6878907B2 (en) | 2000-02-25 | 2005-04-12 | Ibiden Co., Ltd. | Ceramic substrate and process for producing the same |
| KR100557398B1 (ko) * | 2004-05-27 | 2006-03-03 | (주)한경시화공장 | 순간온수 방식용 히터 및 그의 제조방법 |
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| JP2013530396A (ja) * | 2010-06-04 | 2013-07-25 | デルファイ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド | 低コスト同時焼成センサ加熱回路 |
| EP2578055A4 (en) * | 2010-06-04 | 2015-12-09 | Delphi Tech Inc | LOW COST COCUIT SENSOR HEATING CIRCUIT |
| WO2023018013A1 (ko) * | 2021-08-12 | 2023-02-16 | (주)티엔케이 | 세라믹 히터 |
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