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JP7284560B2 - 電極埋設部材 - Google Patents

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JP7284560B2
JP7284560B2 JP2018177024A JP2018177024A JP7284560B2 JP 7284560 B2 JP7284560 B2 JP 7284560B2 JP 2018177024 A JP2018177024 A JP 2018177024A JP 2018177024 A JP2018177024 A JP 2018177024A JP 7284560 B2 JP7284560 B2 JP 7284560B2
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Description

本発明は、セラミックス製の基材に内部電極が埋設された電極埋設部材に関する。
従来、セラミックス製の基材に内部電極が埋設された電極埋設部材が知られている(例えば、特許文献1参照)。電極埋設部材では、端子を内部電極に接続させるための挿入穴を基材に穿設するときに、内部電極を傷つけないように内部電極と端子とを接続する個所に接続部材を予め配置しておくことがあり、この接続部材によって、内部電極が傷つくことを防止することができる。
特許第5591627号公報
電極埋設部材においては、接続部材と端子とを接続した接続界面の角部に端子の熱膨張などによって内部応力が誘起されクラックが入り、そのクラックが内部電極や基材の表面の絶縁層まで悪影響を及ぼすことがある。従って、接続部材と電極埋設部材の表面までの離間距離が短いと、歩留まりが悪くなるという問題がある。
本発明は、以上の点に鑑み、クラック等による内部電極又は基材表面への悪影響を抑制することができる電極埋設部材を提供することを目的とする。
[1]上記目的を達成するため、本発明は、
表面(例えば、実施形態の表面2a。以下同一。)及び裏面(例えば、実施形態の裏面2b。以下同一。)を有し、セラミックスからなる板状の基材(例えば、実施形態の基材2。以下同一。)と、
前記基材に埋設された内部電極(例えば、実施形態の内部電極3。以下同一。)と、
前記基材の厚み方向において前記内部電極と重なる位置であって、前記内部電極よりも前記基材の表面から離れた位置に設けられた端子(例えば、実施形態の端子4。以下同一。)と、
前記基材とは別部材であり、前記内部電極と前記端子との間において前記基材に埋設された中間絶縁体(例えば、実施形態の中間絶縁体5。以下同一。)と、
前記中間絶縁体の外面に沿って設けられ、前記端子と前記内部電極とを接続する接続用電極(例えば、実施形態の接続用電極6。以下同一。)と、
を備える電極埋設部材(例えば、実施形態の電極埋設部材1。以下同一。)であって、
前記基材の厚み方向に沿って見たときに、前記接続用電極には、前記端子と前記接続用電極とが重なる重複領域(例えば、実施形態の接続界面7。以下同一。)よりも少なくとも外側に位置する空隙である切欠部(例えば、実施形態の切欠部8、スリット15。以下同一。)が形成され、
前記切欠部に前記基材及び前記中間絶縁体の少なくとも一方が侵入することにより前記基材と前記中間絶縁体とが一体化されていることを特徴とする。
本発明によれば、中間絶縁体にクラックが入っても、クラックが中間絶縁体だけに留まり易く、内部電極や基材の表面側の絶縁層へのクラックの影響を抑制させることができる。また、中間絶縁体と基材との密着性を向上させることができる。ここで、「一体化」とは、基材の構成材料と中間絶縁体の構成材料とが焼結している状態を含む。
[2]また、本発明においては、前記基材の表面に沿った方向において、前記中間絶縁体の前記端子側の端部の外縁は、前記重複領域の外縁よりも外側に位置することが好ましい。
本発明によれば、中間絶縁体の端子側の端部を、重複領域の外縁よりも大きくすることにより、端子の熱膨張により重複領域の外縁から中間絶縁体にクラックが入ってもクラックの影響を中間絶縁体に留めて、クラックの影響が基材や内部電極に及ぶことを抑制することができる。
[3]また、本発明においては、前記中間絶縁体は、前記接続用電極において前記端子と接続される部分である接続界面側から前記内部電極側に向かうに従って前記重複領域の中心を通る前記基材の厚みに沿った中心線から離れる方向に次第に広がる拡大部(例えば、実施形態の拡大部10。以下同一。)を備えることが好ましい。
本発明によれば、端子の熱膨張により重複領域の外縁から中間絶縁体にクラックが入ってもクラックの影響を中間絶縁体に留め易く、更にクラックの影響が基材や内部電極に及ぶことを適切に抑制することができる。
[4]また、本発明においては、前記基材の厚み方向に沿って見たときに、前記接続用電極は、前記重複領域よりも外側で前記内部電極に接続されていることが好ましい。
本発明によれば、端子の熱膨張により重複領域の外縁から中間絶縁体にクラックが入ってもクラックの影響を中間絶縁体に留め易く、更にクラックの影響が基材や内部電極に及ぶことを適切に抑制することができる。
[5]また、本発明においては、前記接続用電極は、前記拡大部から前記内部電極に向かうに従って前記中心線に近づく方向に次第に狭まる縮小部(例えば、実施形態の縮小部11。以下同一。)を備えることが好ましい。ここで、接続用電極と内部電極との接続領域が広すぎると、内部電極の特性が変化する虞がある。接続用電極が重複領域よりも外側で内部電極に接続されていると、接続用電極が拡大部と内部電極とを接続する縮小部を備えるため、内部電極の特性を調節することができる。
[6]また、本発明においては、前記内部電極には、貫通孔(例えば、実施形態の貫通孔12。以下同一。)が形成され、前記貫通孔に前記中間絶縁体及び前記基材の少なくとも一方が侵入することにより前記中間絶縁体と前記基材とが直接つながっていることが好ましい。
本発明によれば、中間絶縁体と基材との密着性を更に向上させることができる。
[7]また、本発明においては、表面及び裏面を有し、セラミックスからなる板状の基材と、
前記基材に埋設された内部電極と、
前記基材の厚み方向において前記内部電極と重なる位置であって、前記内部電極よりも前記基材の表面から離れた位置に設けられた端子と、
前記内部電極と前記端子との間において前記基材に埋設された中間絶縁体と、
前記中間絶縁体の外面に沿って設けられ、前記端子と前記内部電極とを接続する接続用電極と、
を備える電極埋設部材であって、
前記接続用電極は、前記中間絶縁体の外面に設けられたらせん状の延出片を有し、
前記延出片によって画定されるらせん状の空隙に前記基材及び前記中間絶縁体の少なくとも一方が侵入することにより前記基材と前記中間絶縁体とが一体化されていることが好ましい。
本発明によれば、端子の熱膨張により中間絶縁体にクラックが入ってもクラックの影響を中間絶縁体に留め易く、更にクラックの影響が基材や内部電極に及ぶことを適切に抑制することができる。また、端子と内部電極とが、らせん状の延出片を介して接続され、電気的導通が確実に行える。また、中間絶縁体と基材との密着性を向上させることができる。
[8]また、本発明においては、表面及び裏面を有し、セラミックスからなる板状の基材と、
前記基材に埋設された内部電極と、
前記基材の厚み方向において前記内部電極と重なる位置であって、前記内部電極よりも前記基材の表面から離れた位置に設けられた端子と、
前記基材とは別部材であり、前記内部電極と前記端子との間において前記基材に埋設された中間絶縁体と、
前記中間絶縁体の外面に沿って設けられ、前記端子と前記内部電極とを接続する接続用電極と、
を備える電極埋設部材であって、
前記接続用電極は、前記中間絶縁体の少なくとも外面に形成された導電層によって端子と前記内部電極とが接続され、
前記中間絶縁体の外面であって、前記導電層の形成されていない部分で前記基材と前記中間絶縁体とが一体化されていることが好ましい。
本発明によれば、端子の熱膨張により中間絶縁体にクラックが入ってもクラックの影響を中間絶縁体に留め易く、更にクラックの影響が基材や内部電極に及ぶことを適切に抑制することができる。また、中間絶縁体の外面であって、導電層の形成されていない部分で基材と中間絶縁体とが一体化されているので、中間絶縁体と基材との密着性を向上させることができる。
[9]また、本発明においては、前記内部電極は、前記基材の厚み方向において前記端子と重なる位置に空隙を備えることが好ましい。
本発明によれば、内部電極は、厚み方向において前記端子と重なる位置に空隙を備えるので、この空隙を介して中間絶縁体と基材との密着性を更に向上させることができる。
第1実施形態の電極埋設部材を模式的に示す説明図。 第1実施形態の接続用電極を示す平面図。 第1実施形態の内部電極において、接続用電極が配置される部分を示す説明図。 第2実施形態の接続用電極を示す説明図。 第3実施形態の中間絶縁体を示す斜視図。 図5の中間絶縁体を用いた場合の接続用電極を示す断面図。 第4実施形態の電極埋設部材を模式的に示す説明図。 図8Aは、第4実施形態の接続用電極を示す展開図。図8Bは、第4実施形態の接続用電極を示す斜視図。 第4実施形態の中間絶縁体及び接続用電極を示す斜視図。 第5実施形態の電極埋設部材を模式的に示す説明図。 第6実施形態の電極埋設部材を模式的に示す説明図。 第7実施形態の電極埋設部材を模式的に示す説明図。
[第1実施形態]
図1から図3を参照して、本発明の第1実施形態の電極埋設部材1を説明する。第1実施形態の電極埋設部材1は、ウエハ保持装置であり、セラミックスとして酸化イットリウムを添加した窒化アルミニウムからなる板状の基材2と、基材2に埋設された内部電極3と、端子4と、基材2と主成分が同一(全ての構成成分が同じ場合も含む)材料で成形された円錐台状の中間絶縁体5と、接続用電極6と、を備える。なお、基材2や中間絶縁体5は、他のセラミックス、例えば、酸化アルミニウム(Al2O3)、炭化珪素(SiC)、窒化珪素(Si3N4)、二酸化ジルコニウム(ZrO2)、チタン酸バリウム(BaTiO3)、を主成分とするもので成形してもよい。
基材2は、表面2a及び裏面2bを有している。端子4は、内部電極3よりも表面2aから離れた位置に設けられている。中間絶縁体5は、内部電極3と端子4との間に位置させて基材2に埋設されている。接続用電極6は、中間絶縁体5の外面に沿って設けられ、端子4と内部電極3とを接続する。
接続用電極6において端子4が接続される部分を接続界面7(基材2の厚み方向におい
て端子4と接続用電極6とが重なる重複領域ともいう。)として、接続用電極6には、基材2の厚み方向に沿って見たときに、端子4と接続用電極6とが接続される接続界面7よりも少なくとも外側に位置する空隙である切欠部8が形成されている。この切欠部8に基材2及び中間絶縁体5の少なくとも一方が侵入することにより基材2と中間絶縁体5とが一体化されている。ここで、「一体化」とは、基材2の構成材料と中間絶縁体5の構成材料とが焼結している状態を含む。
中間絶縁体5は、その端子4側の端部の外縁が接続界面7の外縁よりも外側に位置するように構成されている。中間絶縁体5は、接続界面7側から内部電極3側に向かうに従って接続界面7の中心を通る基材2の厚みに沿った中心線9から離れる方向に次第に広がる拡大部10を備える。
内部電極3には、中間絶縁体5と基材2とを直接つなげる貫通孔12が形成されている。
次に、本実施形態の電極埋設部材1の製造方法を説明する。まず、絶縁層を成形すべく、窒化アルミニウム粉末97質量%、酸化イットリウム粉末3質量%からなる粉末混合物を型に充填して一軸加圧処理を施す。これにより、直径340mm、厚さ5mmの第一層(絶縁層)が形成される。
次に、第一層の上に、内部電極3としての直径290mmのモリブデン製のメッシュ構造体(線径0.1mm、目開き50メッシュ)を載置する。内部電極3において端子4と重なる部分には、図3に示すように、接続部分の中央部に十字状の貫通孔12が設けられている。この貫通孔12を設けることにより、後に配置される中間絶縁体5を基材2の第一層に強固に密着させることができる。また、内部電極3に設けられた貫通孔12により内部電極3と基材2の熱膨張差に起因して生じる絶縁層に及ぼされる応力を緩和でき、更には絶縁層に生じるクラックの発生を抑制する効果がある。なお、貫通孔12は省略しても本発明のクラック抑制の作用効果を奏することができる。
次に、絶縁層と同一素材で別に成形した円錐台状の中間絶縁体5を内部電極3の所定の端子4を接続する位置に配置する。円錐台状の中間絶縁体5は、上側の直径が16mm、下側の直径が30mm、厚みが2.5mmであり、上側の円周外縁は面取りを施している。
次に、モリブデン製のメッシュからなる接続用電極6を設置する。線径0.1mm、目開き50メッシュの接続用電極6を予め中間絶縁体5の外形の形状に撓ませた後、中間絶縁体5に載せるとともに、接続用電極6の外周部に内部電極3と密着させる。更に、直径10mm、厚さ0.5mmのタングステンペレットからなる接続部材16を接続用電極6の上に載せる。このとき、タングステンペーストなどの導電性ペーストを内部電極3の接続用電極6と接続される部分や接続用電極6の接続部材16と接続される部分に塗布してもよい。
次に、上述の工程で出来た構造体の上にセラミックス粉末を充填して第二層を成形する。
次に、ヒータ電極を設置する。ウエハ保持装置としての電極埋設部材1自体を加熱する目的で所定の図示しないパターンに形成した発熱抵抗体(モリブデンメッシュからなる。線径0.1mm、目開き50メッシュ)を配置し、所定のヒータ用端子が配置される位置に円盤状の接続部材16(タングステンペレットからなる。直径10mm、厚さ0.5mm)を載せる。
次に焼成前の成形体を成形する工程に進む。上記の如くヒータ電極を設置された構造物の上にセラミックス粉末を充填して第三層を成形する。
次に、焼成工程に進む。上記の成形体を10MPaの圧力で、焼成温度1800℃、焼成時間2時間でホットプレス焼成を行い、直径340mm、厚さ20mmの基材2となるセラミックス焼結体を形成する。このホットプレス焼成によって、中間絶縁体5が変形して貫通孔12が埋まり、貫通孔12に基材2及び中間絶縁体5の少なくとも一方が侵入することにより中間絶縁体5と基材2とが一体化して強固に密着される。
次に、焼成後の加工工程に進む。焼成されたセラミックス焼結体の全面を研削、研磨加工し、内部電極3から表面2aまでの基材2の部分である絶縁層が厚さ0.3mm、表面2aの粗さがRa0.4μmのウエハ載置面(表面2a)を形成する。
次に、端子形成工程に進む。セラミックス製の基材2の裏面2bから夫々の端子が配置される位置に接続部材16に到達するまで穴あけ加工を行い、裏面2bから接続部材16に達する円柱状の挿入穴14を形成する。挿入穴14を画定する接続部材16の上に、Au-Niに活性金属として、Tiを添加したロウ材を介して直径4mm、厚さ2mmのコバール製の緩衝部材13を配置する。次に緩衝部材13の上にAu-Niに活性金属として、Tiを添加したロウ材を介して、直径5mm長さ200mmの円柱状のニッケル製の給電端子4を設置する。その後、真空炉により1050℃で加熱することによってロウ付けを行い、電極埋設部材1が完成する。なお、活性金属を除いたロウ材を用いてもよい。
以上のようにして作製された電極埋設部材1を、700℃まで加熱した後に100℃まで冷却する熱サイクルを30回繰り返した。この結果、第1実施形態の電極埋設部材1では、クラック等の不具合が発生しないことが確認できた。
以上のことから明らかなように、第1実施形態の電極埋設部材1によれば、中間絶縁体5と基材2との密着性を向上させて、絶縁層のクラックなどの不具合を抑制することができる。
また、本実施形態の電極埋設部材1によれば、中間絶縁体5の端子4側の端部の外縁を、接続界面7の外縁よりも外側に位置するように構成することにより、端子4の熱膨張により接続界面7の外縁から中間絶縁体5にクラックが入ってもクラックの影響を中間絶縁体5に留めて、クラックの影響が基材2や内部電極3に及ぶことを抑制することができる。
また、本実施形態の電極埋設部材1では、中間絶縁体5が接続界面7側から内部電極3側に向かうに従って接続界面7の中心を通る基材2の厚さに沿った中心線9から離れる方向に次第に広がる拡大部10を備えた円錐台形状に形成されている。このため、端子4の熱膨張により接続界面7の外縁から中間絶縁体5にクラックが入っても、クラックの影響を中間絶縁体5に留め易く、更にクラックの影響が基材2や内部電極3に及ぶことを適切に抑制することができる。
また、本実施形態の電極埋設部材1では、基材2の厚み方向に沿って見たときに、接続用電極6は、接続界面7よりも基材2の径方向外側で内部電極3に接続されている。このように構成することにより、端子4の熱膨張により接続界面7の外縁から中間絶縁体5にクラックが入っても、クラックの影響を中間絶縁体5に留め易く、更にクラックの影響が基材2や内部電極3に及ぶことを適切に抑制することができる。
[第2実施形態]
第2実施形態の電極埋設部材1は、接続用電極6を図4に示すように、レーザー加工によって、切欠部としてのスリット15を設けている。他の構成は、第1実施形態と同一である。第2実施形態の電極埋設部材1によっても、切欠部が形成されていないものと比較して、スリット15に基材2及び中間絶縁体5の少なくとも一方が侵入することにより中間絶縁体5と基材2との一体性を向上させることができ、第1実施形態のものと同様の作用効果を得ることができる。
[第3実施形態]
第1実施形態及び第2実施形態においては、接続用電極6は、基材2の厚み方向に沿ってみたときに、接続界面7よりも外側で内部電極3に接続されている。しかしながら、図5に示すように、断面菱形状となるように中間絶縁体5を形成し、接続用電極6は、当該中間絶縁体5を覆うようにして中間絶縁体5の外面に沿って、図6に断面で示すように、拡大部10から内部電極に向かうに従って中心線9に近づく方向に縮まる縮小部11(突片6a)を備えていてもよい。
ここで、接続用電極6と内部電極3との接続領域が広過ぎると、内部電極3の高周波電極としての特性(例えばインピーダンス特性)が変化する虞がある。上述したように、接続用電極6に縮小部11を設ければ、接続用電極6と内部電極3との接続領域を調整することができ、内部電極3の特性を調整することができる。
[第4実施形態]
図7から図9を参照して、本発明の第4実施形態の電極埋設部材1を説明する。中間絶縁体5は、円柱状である。接続用電極6は、一端部6dと、この一端部6dから延びている延出片6bと、この延出片6bの一端部6dと反対側の端部に形成される他端部6cとを備えている。一端部6dは中間絶縁体5の一端面に配置され、延出片6bは中間絶縁体5の外面にらせん状に巻かれ、他端部6cは中間絶縁体5の他端面に配置されている。
このように、らせん状の延出部6bを有する接続用電極6によって、端子4と内部電極3とが電気的に接続されている。また、延出部6bによって画定されるらせん状の空隙8に基材2及び中間絶縁体5の少なくとも一方が侵入することにより基材2と中間絶縁体5とが一体化されているので、中間絶縁体5と基材2との密着性を向上させることができる。
基材2の厚み方向において、接続用電極6のらせん状に形成された延出片6bと空隙8とは交互に配置される。なお、第4実施形態では、らせん状に形成された延出片6bのらせんの軸線方向の幅は、らせん状の空隙8のらせんの軸線方向の幅よりも大きく設定したが、これに限定されず、らせん状に形成された延出片6bのらせんの軸線方向の幅をらせん状の空隙8のらせんの軸線方向の幅よりも小さく設定してもよく、また、らせん状に形成された延出片6bのらせんの軸線方向の幅をらせん状の空隙8のらせんの軸線方向の幅と等しくしてもよく、さらには、らせん状に形成された延出片6bのらせんの軸線方向の幅とらせん状の空隙8のらせんの軸線方向の幅とを不規則にしてもよい。
また、第4実施形態では、らせんを形成する延出片6b自体の幅を一定幅としたが、これに限定されず、延出片6bの幅は端子4側を内部電極3側よりも広くしたり、逆に端子4側を内部電極3側よりも狭くしたり、不規則にしてもよく、さらには、延出片6bを線状のものとしても差し支えない。また、また、中間絶縁体5に対するらせんの巻き数は、1回、2回、3回、半周回などいくつであってもよい。また、らせんの巻き方向の右巻きであっても左巻きであってもいずれであってもよい。
また、第4実施形態では、中間絶縁体5を円柱としたがこれに限定されず、図1に示す端子4側の端部の外縁が接続界面7の外縁よりも外側に位置するように構成された中間絶縁体5や、図5に示す断面菱形状となるよう構成された中間絶縁体5であってもよい。
また、第4実施形態では、第1~3実施形態で説明した構成要素の緩衝部材13を設けていないが、第1~3実施形態で説明した構成要素の緩衝部材13を設けても差し支えない。
次に、本実施形態の電極埋設部材1の製造方法の概略を説明する。なお、製造方法や構成など第1実施形態と共通する部分は説明を省略する。
本実施形態の電極埋設部材1の製造方法は、例えば、CIP(等方静水圧プレス)成形により得た成形体(グリーン体)を所定の形状に加工した複数の部材に内部電極や接続部材を埋設した状態のものをホットプレス焼成することで一体化する方法(以下、成形体プレス法ともいう。)、粉末原料をホットプレス焼成によって一体化する粉末プレス法および成形体プレス法と粉末プレス法を組み合わせた方法のいずれでも適用が可能であるが、以下成形体プレス法を想定して説明する。まず、窒化アルミニウム粉末95質量%、酸化イットリウム粉末5質量%からなる粉末混合物をCIP成形する。その後、得られた成形体の加工を施す。これにより、第一層(絶縁層)と、第二層を形成する。第二層に所定の穴加工を行った後、タングステンペレットからなる接続部材16を穴底に配置する。
次に、モリブデン製のメッシュからなる接続用電極6を所定の形状に裁断した後、中間絶縁体5に巻き付ける。この中間絶縁体5を接続部材16に接するように配置し、さらに中間絶縁体5の上にモリブデン製のメッシュ構造体である内部電極3を配置し、さらに内部電極3の上に第一層を配置して、一体化した後に表面および裏面に一軸加圧をしながらホットプレス焼成を行う。
次に、焼成後に所定の外形加工を施して第一層側の表面2a及び第二層側の裏面2bを形成した後、裏面2b側から接続部材16を露出させるように穴加工を行い、接続部材16に端子4を所定の部材でロウ付けする。
第4実施形態の電極埋設部材1によれば、端子4の熱膨張により中間絶縁体5にクラックが入ってもクラックの影響を中間絶縁体5に留め易く、更にクラックの影響が基材2や内部電極3に及ぶことを適切に抑制することができる。
[第5実施形態]
次に第5実施形態について説明する。なお、構成など第1実施形態と共通する部分は説明を省略する。図10に示すように、接続用電極17は、中間絶縁体5の少なくとも外面にタングステンを含む導体ペーストの塗布によって形成された導電層によって端子4と内部電極3とが接続されている。中間絶縁体5の外面であって、導電層の形成されていない部分17aで基材2と中間絶縁体5とが一体化されている。
中間絶縁体5は、基材2内で裏面2b側に配置され端子4の直径よりも大きい直径の第1円柱部と、基材2内で表面2a側に配置され第1円柱部に一体に形成されるとともに第1円柱部の直径よりも小さい直径の第2円柱部とを備えている。第2円柱部の高さは、接続用電極17の導電層の厚さと、内部電極3の厚さとを合わせた高さである。
接続用電極17は、基材2の厚み方向において端子4と重なる位置に導電層の形成されていない部分(空隙)17aを備える。内部電極3は、基材2の厚み方向において端子4と重なる位置に貫通孔12を備える。接続用電極17の導電層の形成されていない部分17aと、内部電極3の貫通孔12とは同形状であり、導電層の形成されていない部分17aと貫通孔12とを挿通するように、第2円柱部が形成されている。接続用電極17は、第1円柱部の表面に設けられ、第2円柱部に接する部分まで形成されている。
このように、接続用電極17の導電層の形成されていない部分(空隙)17aと、内部電極3の貫通孔12とが、厚み方向で重なるので、基材2と中間絶縁体5とが強固に一体化することができる。
なお、第5実施形態では、接続用電極17の導電層の形成されていない部分17aと、内部電極3の貫通孔12とを同形状としたが、これに限定されず、接続用電極17の導電層の形成されていない部分17aを内部電極3の貫通孔12とは異なる形状としてもよい。また、接続用電極17の導電層の形成されていない部分17aを内部電極3の貫通孔12よりも大きくし、中間絶縁体5の第2円柱部を、接続用電極17の導電層の形成されていない部分17aに挿通される段部と、内部電極3の貫通孔12に挿通される段部とに構成してもよい。さらに、第2円柱部を別体として第1円柱部と重ねて配置してもよい。
[第6実施形態]
次に第6実施形態について説明する。なお、構成など第5実施形態と共通する部分は説明を省略する。図11に示すように、中間絶縁体5は、端子4の直径よりも大きい直径で且つ高さが直径の大きさよりも小さい薄い円柱部を備える。接続用電極17は、円柱部の両端面と、外周面の一部とに形成されている。接続用電極17は、基材2の厚み方向と直角方向(側方)において導電層の形成されていない部分(空隙)17aを備える。内部電極3は、貫通孔12が形成されていない。
このように、接続用電極17は、側方において導電層の形成されていない部分(空隙)17aを備えるので、基材2と中間絶縁体5とが一体化することができる。また、電気的導通を確保し得る範囲で、接続用電極17の側方の導電層が形成されていない部分(空隙)17aの面積を広く設定したり狭く設定することが可能であり、導電層が形成されていない部分(空隙)17aの面積を広くすることで、基材2と中間絶縁体5とをより強固に一体化することができる。
[第7実施形態]
次に第7実施形態について説明する。なお、構成など第5実施形態と共通する部分は説明を省略する。図12に示すように、中間絶縁体5は、端子4の直径よりも大きい直径で且つ高さが直径の大きさよりも小さい薄い円柱部を備える。接続用電極17は、円柱部の両端面と、外周面の一部とに形成されている。接続用電極17は、電極埋設部材1の厚み方向と直角方向(側方)において導電層の形成されていない部分(空隙)17aを備える。内部電極3は、厚み方向において端子4と重なる位置に貫通孔12を備える。
このように、接続用電極17は、側方において導電層の形成されていない部分(空隙)17aを備えるので、基材2と中間絶縁体5とが一体化することができる。
また、実施形態においては、切欠部として、第1実施形態として、隣接する突片6aの間に設けられた切欠部8と、第2実施形態のスリット15とを説明した。しかしながら、本発明の切欠部はこれに限らず、基材2と中間絶縁体5とを直接つなげることができるものであれば、他の構造であってもよい。例えば、接続用電極を貫通するように間隔を存して複数穿設された円形の貫通孔であってもよい。
また、実施形態においては、基材2と中間絶縁体5とが同一材料で成形されたものを説明した。しかしながら、本発明の基材と中間絶縁体とは、セラミックスであり、加圧処理及び焼成処理によって、互いの一体化が図れるものであれば、同一材料でなくてもよい。例えば、基材と中間絶縁体との主成分を同一にして、添加物を異なるものとしたものでも本発明の基材と中間絶縁体との一体性の向上を図ることができる。
また、中間絶縁体は成形体を仮焼した仮焼体または焼結体であってもよい。
また、内部電極3及び接続用電極6をモリブデンで成形し、接続部材16をタングステンで成形し、端子4をニッケルで成形したものを説明した。しかしながら、本発明の内部電極、接続用電極、接続部材、端子の材質は、これに限らない。例えば、内部電極をタングステン又はタングステン合金で成形してもよいし、接続用電極をタングステン合金、モリブデン又はモリブデン合金で成形してもよいし、接続部材をモリブデン又はモリブデン合金、タングステン合金、コバール、ニッケル系合金で成形してもよいし、端子をコバール、ニッケル系合金、チタン又はチタン合金で成形してもよい。
1 電極埋設部材
2 基材
2a 表面
2b 裏面
3 内部電極
4 端子
5 中間絶縁体
6、17 接続用電極
6a 突片
7 接続界面
8 切欠部
9 中心線
10 拡大部
11 縮小部
12 貫通孔
13 緩衝部材
14 貫通孔
15 スリット
16 接続部材

Claims (9)

  1. 表面及び裏面を有し、セラミックスからなる板状の基材と、
    前記基材に埋設された内部電極と、
    前記基材の厚み方向において前記内部電極と重なる位置であって、前記内部電極よりも前記基材の表面から離れた位置に設けられた端子と、
    前記基材とは別部材であり、前記内部電極と前記端子との間において前記基材に埋設された中間絶縁体と、
    前記中間絶縁体の外面に沿って設けられ、前記端子と前記内部電極とを接続する接続用電極と、
    を備える電極埋設部材であって、
    前記基材の厚み方向に沿って見たときに、前記接続用電極には、前記端子と前記接続用電極とが重なる重複領域よりも少なくとも外側に位置する空隙である切欠部が形成され、
    前記切欠部に前記基材及び前記中間絶縁体の少なくとも一方が侵入することにより前記基材と前記中間絶縁体とが一体化されていることを特徴とする電極埋設部材。
  2. 請求項1に記載の電極埋設部材であって、
    前記基材の表面に沿った方向において、前記中間絶縁体の前記端子側の端部の外縁は、前記重複領域の外縁よりも外側に位置することを特徴とする電極埋設部材。
  3. 請求項2に記載の電極埋設部材であって、
    前記中間絶縁体は、前記接続用電極において前記端子と接続される部分である接続界面側から前記内部電極側に向かうに従って前記重複領域の中心を通る前記基材の厚みに沿った中心線から離れる方向に次第に広がる拡大部を備えることを特徴とする電極埋設部材。
  4. 請求項3に記載の電極埋設部材であって、
    前記基材の厚み方向に沿って見たときに、前記接続用電極は、前記重複領域よりも外側で前記内部電極に接続されていることを特徴とする電極埋設部材。
  5. 請求項3に記載の電極埋設部材であって、
    前記接続用電極は、前記拡大部から前記内部電極に向かうに従って前記中心線に近づく方向に次第に狭まる縮小部を備えることを特徴とする電極埋設部材。
  6. 請求項1から請求項5の何れか1項に記載の電極埋設部材であって、
    前記内部電極には、貫通孔が形成され、前記貫通孔に前記中間絶縁体及び前記基材の少なくとも一方が侵入することにより前記中間絶縁体と前記基材とが直接つながっていることを特徴とする電極埋設部材。
  7. 表面及び裏面を有し、セラミックスからなる板状の基材と、
    前記基材に埋設された内部電極と、
    前記基材の厚み方向において前記内部電極と重なる位置であって、前記内部電極よりも前記基材の表面から離れた位置に設けられた端子と、
    前記内部電極と前記端子との間において前記基材に埋設された中間絶縁体と、
    前記中間絶縁体の外面に沿って設けられ、前記端子と前記内部電極とを接続する接続用電極と、
    を備える電極埋設部材であって、
    前記接続用電極は、前記中間絶縁体の外面に設けられたらせん状の延出片を有し、
    前記延出片によって画定されるらせん状の空隙に前記基材及び前記中間絶縁体の少なくとも一方が侵入することにより前記基材と前記中間絶縁体とが一体化されていることを特徴とする電極埋設部材。
  8. 表面及び裏面を有し、セラミックスからなる板状の基材と、
    前記基材に埋設された内部電極と、
    前記基材の厚み方向において前記内部電極と重なる位置であって、前記内部電極よりも前記基材の表面から離れた位置に設けられた端子と、
    前記基材とは別部材であり、前記内部電極と前記端子との間において前記基材に埋設された中間絶縁体と、
    前記中間絶縁体の外面に沿って設けられ、前記端子と前記内部電極とを接続する接続用電極と、
    を備える電極埋設部材であって、
    前記接続用電極は、前記中間絶縁体の少なくとも外面に形成された導電層によって端子と前記内部電極とが接続され、
    前記中間絶縁体の外面であって、前記導電層の形成されていない部分で前記基材と前記中間絶縁体とが一体化されていることを特徴とする電極埋設部材。
  9. 請求項8に記載の電極埋設部材であって、
    前記内部電極は、前記基材の厚み方向において前記端子と重なる位置に空隙を備えることを特徴とする電極埋設部材。
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