以使用钨、钼或铼等。就电极焊盘5的尺寸而言，例如可以将宽度设定为0.5?15mm。在宽度为0.5mm左右时，可以将长度例如设定为0.5mm。另外，在宽度为15mm左右时，可以将宽度设定为20mm左右。
[0030]需要说明的是，本发明不受上述的实施方式的限定，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变更、改良。例如，如图4示出的变形例的加热器10那样，通孔导体4的突出部41的外周也可以随着突出部41向外侧突出而扩展。通过使电极焊盘5进入突出部41中的扩展的部分的下侧，由此突出部41中的扩展的部分被电极焊盘5从上下方向夹持。其结果是，能够通过通孔导体4来牢固地固定电极焊盘5。
[0031]另外，如图5示出的变形例的加热器10那样，突出部41也可以在与电极焊盘5相接的部分具有朝向外侧突出的多个凸部。通过突出部41具有多个凸部，从而能够将电流集中的部位分为多个。其结果是，能够减少电流集中于局部的情况。其结果是，能够减少在通孔导体4中产生局部的发热的情况。其结果是，能够提高加热器10的长期可靠性。
[0032]另外，优选凸部沿着通孔导体4的外周而设有多个。由此，能够将电流集中的部位分散到大范围。其结果是，能够将在凸部产生的发热分散到大范围。就凸部的尺寸而言，例如高度设为0.001?0.07mm。另外，高度为0.07mm时的凸部的宽度例如可以设定为0.5mm左右。
[0033]另外，优选突出部41的表面中的外周侧以及中心部分凹陷。换言之，优选位于突出部41的表面中的外周侧与中心部分之间的区域成为框状。通过使电极焊盘5进入该框的内部，从而能够使突出部41与电极焊盘5相接的区域为大范围。由此，能够减少电流集中于突出部41与电极焊盘5之间的一部分的情况。
[0034]另外，如图6示出的变形例的加热器10那样，也可以在通孔导体4具有突出部41的同时，使通孔导体4的表面的一部分比陶瓷结构体I的表面向内侧凹陷。由此，能够进一步增大通孔导体4与电极焊盘5接触的面积。由此，能够使热量更容易从通孔导体4向外部散逸。
[0035]<加热器10的制造方法>
[0036]接下来，对本实施方式的加热器10的制造方法进行说明。
[0037]首先，为了制作陶瓷结构体1，使氧化铝质陶瓷、氮化硅质陶瓷、氮化铝质陶瓷或碳化硅质陶瓷等陶瓷成分含有二氧化硅、氧化钙、氧化镁以及氧化锆等烧结助剂来进行调制，从而得到陶瓷浆料。将该陶瓷浆料成形为片状，制作陶瓷生片。或者，混合上述成分而通过冲压成型、挤出成型等来制作板状或棒状的成型体。
[0038]此时，为了将来自外部的电力经由引线端子7、焊料8以及镀镍层而向发热电阻体2传导，而设置通孔导体4。通孔导体4通过在陶瓷生片上开孔并向内部压入导电性膏剂来制作。此时，重要的是以导电性膏剂的端部位于比生片的表面靠外侧的方式来设置导电性膏剂。该部分在烧成后成为通孔导体4的突出部41。
[0039]在该成为陶瓷结构体I的陶瓷生片或成型体的一方的主面上，分别使用丝网印刷等方法来形成成为发热电阻体2以及导体线路3的导电性膏剂。另外，在背面上使用丝网印刷等方法来形成成为电极焊盘5的导电性膏剂的印墨。
[0040]作为发热电阻体2、导体线路3以及电极焊盘5的材料，使用以能够与陶瓷结构体I同时烧成来制作的例如钨、钼或铼等高熔点金属为主成分的材料。
[0041]另外，成为通孔导体4的导电性膏剂可以通过向这些高熔点金属中适当调配陶瓷原料、粘合剂以及有机溶剂等并混匀来制作。
[0042]此时，根据加热器10的用途，对成为发热电阻体2的导电性膏剂的图案的长度、折回图案的距离及间隔、以及图案的线宽进行变更，由此将导体线路3的发热位置、电阻值设定为期望的值。
[0043]并且，通过使用层叠液在该形成有图案的陶瓷生片或成型体上进一步层叠同一材质的陶瓷生片或成型体并使之密接，从而能够得到成为在内部具有发热电阻体2以及导体线路3的陶瓷结构体I的棒状或板状的成型体。
[0044]接下来，将得到的成形体在1500°C?1600°C左右进行烧成。然后，在陶瓷结构体I的主面的电极焊盘5上通过电镀来设置镀镍层6。然后，使用银焊料作为焊料8，将电极焊盘5与由Ni构成的引线端子7接合。通过以上能够制作出加热器10。
[0045]实施例
[0046]如以下那样制作本发明的实施例的加热器10。
[0047]首先，制作出以将氧化铝作为主成分、且使二氧化硅、氧化钙、氧化镁以及氧化锆合计成为10质量％以内的方式调制而成的陶瓷生片。
[0048]接下来，混合钼粉末、钨粉末以及粘合剂，制作出导电性膏剂。通过在陶瓷生片上开孔并向内部填充导电性膏剂，从而制作出成为通孔导体4的部分。此时，以导电性膏剂的端部位于比生片的表面靠外侧0.05_左右的方式设置导电性膏剂。作为像这样用于使导电性膏剂的端部比生片的表面靠外侧的方法，例如可以举出一边使用夹具施加压力一边将导电性膏剂向孔中填充的方法。
[0049]然后，在该陶瓷生片的表面上，将成为发热电阻体2、导体线路3以及电极焊盘5的以钼以及钨为主成分的导电性膏剂通过丝网印刷法印刷成各自的图案。在印刷有上述图案的陶瓷生片、以及由与该陶瓷生片相同的材料通过挤出成型制作出的棒状的成型体上涂敷分散有相同组成的陶瓷的层叠液来进行层叠，从而得到棒状的层叠体。将这样得到的棒状的层叠体在1500?1600°C的还原气氛(氮气氛)中进行烧成。
[0050]接下来，在陶瓷结构体I的主面的电极焊盘5上通过电镀来设置厚度为2?4 μπι的镀镍层。然后，在电极焊盘5上接合引线端子7。接合使用了银焊料。这样，制作出试样I的加热器10。
[0051]作为比较例，制作出在陶瓷结构体上开孔并向内部填充导电性膏剂时，使导电性膏剂仅位于孔的内部的试样2。其他条件与试样I的情况相同。
[0052]然后，对试样I的加热器10以及试样2的加热器施加直流电压直至表面温度成为1200°C为止，并在表面温度到达1200°C后停止直至表面温度成为室温为止，以此为一个循环来进行循环通电。然后，确认试样I的加热器10以及试样2的加热器的外观。其结果是，在试样I的加热器10中，即便在进行了 1000次循环的循环通电之后，也未确认到陶瓷结构体I中的裂纹的产生。与此相对，在试样2的加热器中，在进行了大致1000次循环的循环通电之后，在陶瓷结构体中产生了裂纹。裂纹的起点为与通孔导体相接的区域。
[0053]另外，针对试样I以及试样2，测定了加热器的表面温度到达1200°C时的通孔导体4的附近的温度。具体而言，在电极焊盘5中位于通孔导体4的正上方的区域安装直径为0.1mm的热电偶来测定了温度。其结果是，在试样I的加热器10中测定结果为238°C，而在试样2的加热器中测定结果为270°C。即，能够确认到:在不具有突出部41的试样2的加热器中，热量积滞于通孔导体4，而在具有突出部41的试样I的加热器10中，热量容易从通孔导体4向外部散逸。其结果是，能够确认到在试样I的加热器10中减少了裂纹产生的可能性。
[0054]符号说明:
[0055]1:陶瓷结构体
[0056]2:发热电阻体
[0057]3:导体线路
[0058]4:通孔导体
[0059]41:突出部
[0060]5:电极焊盘
[0061]6:镀层
[0062]7:引线端子
[0063]8:焊料
[0064]10:加热器
【主权项】
1.一种加热器，其具备: 陶瓷结构体； 发热电阻体，其埋设于该陶瓷结构体； 导体线路，其埋设于所述陶瓷结构体且与所述发热电阻体连接； 通孔导体，其设置于所述陶瓷结构体，一端与所述导体线路连接，且另一端向所述陶瓷结构体的表面导出；以及 电极焊盘，其以覆盖该通孔导体的方式设置在所述陶瓷结构体的表面上，且与所述通孔导体连接，其中， 所述通孔导体具有比所述陶瓷结构体的表面向外侧突出的突出部。
2.如权利要求1所述的加热器，其中， 所述突出部的表面为曲面状。
3.如权利要求1或2所述的加热器，其中， 所述通孔导体的所述一端进入所述导体线路。
4.如权利要求3所述的加热器，其中， 所述通孔导体的所述一端的与所述导体线路的连接面为曲面状。
5.如权利要求1至4中任一项所述的加热器，其中， 所述突出部具有多个凸部。
6.如权利要求1至5中任一项所述的加热器，其中， 所述通孔导体为圆柱状。
7.如权利要求1至6中任一项所述的加热器，其中， 所述通孔导体的所述突出部的外周随着该突出部向外侧突出而扩展。
【专利摘要】本发明的加热器具备：陶瓷结构体；发热电阻体，其埋设于陶瓷结构体；导体线路，其与发热电阻体连接；通孔导体，其一端与导体线路连接，另一端向陶瓷结构体的表面导出；以及电极焊盘，其以覆盖通孔导体的方式设置在陶瓷结构体的表面上，且与通孔导体连接。通孔导体具有比陶瓷结构体的表面向外侧突出的突出部。
【IPC分类】H05B3-03
【公开号】CN104838724
【申请号】CN201380065227
【发明人】熊泽完臣
【申请人】京瓷株式会社
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2013年12月20日
【公告号】WO2014098225A1