(57)【要約】  【課題】  パルス電圧によるヒータ駆動の際に抵抗体にオーバーシュートした高周波の高電流が突入することを防ぎ、抵抗体の発熱部にマイクロクラックが生じるのを抑制された高い信頼性を有するヒータおよびこれを備えたグロープラグを提供する。  【解決手段】  本発明は、絶縁基体２と、絶縁基体２に埋設された抵抗体３と、絶縁基体２に埋設され、抵抗体３に接続されたリード４とを備え、抵抗体３とリード４との接合部には、抵抗体３およびリード４よりも高い比抵抗を持つ接合層５が介在している。【選択図】  図２
2014099320.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基体と、
該絶縁基体に埋設された抵抗体と、
前記絶縁基体に埋設され、前記抵抗体に接続されたリードとを備えたヒータであって、
前記抵抗体と前記リードとの接合部には、前記抵抗体および前記リードよりも高い比抵抗を持つ接合層が介在していることを特徴とするヒータ。
【請求項２】
前記抵抗体が折返し形状をなしているとともに、前記抵抗体の両端に前記リードがそれぞれ接合されていて、それぞれの接合部に前記接合層が介在していることを特徴とする請求項１に記載のヒータ。
【請求項３】
前記抵抗体、前記リードおよび前記接合層に前記絶縁基体の主成分が含まれていて、前記接合層における前記絶縁基体の主成分の含有量が前記抵抗体および前記リードよりも多いことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のヒータ。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のうちいずれかに記載のヒータと、前記リードと電気的に接続されて前記ヒータを保持する金属製保持部材とを備えたことを特徴とするグロープラグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば燃焼式車載暖房装置における点火用若しくは炎検知用のヒータ、石油ファンヒータ等の各種燃焼機器の点火用のヒータ、自動車エンジンのグロープラグ用のヒータ、酸素センサ等の各種センサ用のヒータ、測定機器の加熱用のヒータ等に利用されるヒータおよびこれを備えたグロープラグに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車エンジンのグロープラグ等に用いられるヒータは、発熱部を有する抵抗体、抵抗体に接続されたリード、および抵抗体とリードとが埋設された絶縁基体で構成されている。そして、リードの抵抗値が抵抗体の抵抗値よりも小さくなるように、これらの材料の選定や形状設計がされている。
【０００３】
ここで、抵抗体とリードとの接続部は、異なる形状をもった抵抗体とリードとを接続する形状変化点であったり材料組成が異なる抵抗体とリードとを接続する材料組成変化点であったりするので、抵抗体、リードおよび絶縁基体の熱膨張の差に起因した発熱時や冷却時の熱応力の影響を低減するように接合面積を大きくする等の工夫がされている。例えばリード４の軸方向に平行な断面で視たときに抵抗体３とリード４との境界面が一対の接合部において対称に斜めになっているものが知られている（特許文献１，２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３３４７６８号公報
【特許文献２】特開２００３−２２８８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、従来よりも立ち上がりが急峻で高い電圧の電力が、ヒータに導入されるようになってきた。高燃費エンジンや燃焼システムの技術開発が進み、アイドリングストップやリーンバーンエンジン等の技術進化から、従来は始動時に用いられていたグロープラグによる点火駆動は、アイドリングストップに対応するため、一時停車の度に駆動されて駆動回数が格段に増加し、燃費が向上したエンジンではエンジン温度が低下するため、エンジンが駆動中であっても頻繁に点火駆動して燃焼制御をするアフターグローの技術が採用される、等のグロープラグを使用する環境が大きく変化してきた。即ち、アイドリングストップに対応するため更に高速な昇温が要求されたり、低温化したエンジンの燃焼状態を最適化したりするために、車載ＥＣＵからの制御信号がパルス化され、パルスのデューティ比で温度が制御されたヒータで燃焼させる等の方法がとられるようになってきている。ここで、パルスとしてはＩＣを用いた低ロスな制御による矩形波電圧が多く用いられている。
【０００６】
このような駆動方法では、矩形波電圧の立ち上がり時に電流がオーバーシュートして、高周波成分を含んだ高電力がヒータに突入してくる課題が顕著になっている。即ち、従来の設計によるヒータでは、パルス電圧が立ち上った瞬間に電流のオーバーシュートが起こり、抵抗体の発熱部が急激に発熱して発熱部近辺の絶縁基体に瞬間的に発生する引張応力によって絶縁基体と抵抗体との間にマイクロクラックが入るおそれがある。さらに、アイドリングストップやアフターグロー対応の駆動のための頻繁なパルス電圧投入により、従来よりも短時間でクラックが伸展してヒータの抵抗値が変化し、ヒータの破壊に至るおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、パルス電圧によるヒータ駆動の際に抵抗体にオーバーシュートした高周波の高電流が突入することを防ぎ、抵抗体の発熱部にマイクロクラックが生じるのを抑制された高い信頼性を有するヒータおよびこれを備えたグロープラグを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のヒータは、絶縁基体と、該絶縁基体に埋設された抵抗体と、前記絶縁基体に埋設され、前記抵抗体の一端に接続されたリードとを備えたヒータであって、前記抵抗体と前記リードとの接合部には、前記抵抗体および前記リードよりも高い比抵抗を持つ接合層が介在していることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明のヒータは、上記の構成において、前記抵抗体が折返し形状をなしているとともに、前記抵抗体の両端に前記リードがそれぞれ接合されていて、それぞれの接合部に前記接合層が介在していることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明のヒータは、前記抵抗体、前記リードおよび前記接合層に前記絶縁基体の主成分が含まれていて、前記接合層における前記絶縁基体の主成分の含有量が前記抵抗体および前記リードよりも多いことを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、上記のいずれかに記載のヒータと、前記リードと電気的に接続されて前記ヒータを保持する金属製保持部材とを備えたことを特徴とするグロープラグである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のヒータによれば、接合層の抵抗障壁によってパルス電圧の立ち上り時に抵抗体に瞬間的に流れ込む電流のオーバーシュートが低減される。これによって発熱部が急激に発熱することに起因するマイクロクラックの発生が抑制され、長期間にわたって安定した抵抗値とすることができ、ヒータの信頼性および耐久性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のヒータの実施の形態の一例を示す縦断面図である。
【図２】（ａ）は図１に示す抵抗体とリードとの接合部を含む領域Ａを拡大した拡大断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＸ−Ｘ線で切断した横断面図である。
【図３】本発明のヒータの実施の形態の他の例を示す縦断面図である。
【図４】（ａ）は図３に示す抵抗体とリードとの接合部を含む領域Ａを拡大した拡大断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＸ−Ｘ線で切断した横断面図である。
【図５】（ａ）は図２（ｂ）の他の例を示す横断面図であり、（ｂ）は図４（ｂ）の他の例を示す横断面図である。
【図６】本発明のグロープラグの実施の形態の一例を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明のヒータについて実施の形態の例について図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
図１は本発明のヒータの実施の形態の一例を示す縦断面図であり、図２（ａ）は図１に示す抵抗体とリードとの接合部を含む領域Ａを拡大した拡大断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）に示すＸ−Ｘ線で切断した横断面図である。
【００１６】
本実施の形態のヒータ１は、絶縁基体２と、絶縁基体２に埋設された抵抗体３と、絶縁基体２に埋設され、抵抗体３の一端に接続されたリード４とを備え、抵抗体３とリード４との接合部には、抵抗体３およびリード４よりも高い比抵抗を持つ接合層５が介在してい
る。
【００１７】
本実施の形態のヒータ１における絶縁基体２は、例えば棒状に形成されたものである。この絶縁基体２は抵抗体３およびリード４を被覆しており、言い換えると、抵抗体３およびリード４が絶縁基体２に埋設されている。ここで、絶縁基体２はセラミックスからなることが好ましく、これにより、金属よりも高温まで耐えることができるようになるので、急速昇温時の信頼性がより向上したヒータ１を提供することが可能になる。具体的には、酸化物セラミックス，窒化物セラミックス，炭化物セラミックス等の電気的な絶縁性を有するセラミックスが挙げられる。特に、絶縁基体２は、窒化珪素質セラミックスからなることが好適である。窒化珪素質セラミックスは、主成分である窒化珪素が高温高強度、高靱性、高絶縁性および高熱伝導性の観点で優れているからである。この窒化珪素質セラミックスは、例えば、主成分の窒化珪素に対して、焼結助剤として３〜１２質量％のＹ２Ｏ３，Ｙｂ２Ｏ３，Ｅｒ２Ｏ３等の希土類元素酸化物、０．５〜３質量％のＡｌ２Ｏ３、さらに焼結体に含まれるＳｉＯ２量として１．５〜５質量％となるようにＳｉＯ２を混合し、所定の形状に成型し、その後、例えば１６５０〜１７８０℃でホットプレス焼成することにより得ることができる。
【００１８】
また、絶縁基体２として窒化珪素質セラミックスから成るものを用いる場合、ＭｏＳｉ２，ＷＳｉ２等を混合し分散させることが好ましい。この場合、母材である窒化珪素質セラミックスの熱膨張率を抵抗体３の熱膨張率に近づけることができ、ヒータ１の耐久性を向上させることができる。
【００１９】
絶縁基体２に埋設された抵抗体３は、特に発熱する領域である発熱部３１を有している。例えば、一部断面積を小さくした領域やらせん形状の領域を設けることで、この領域を発熱部３１とすることができる。なお、図１および図２に示す実施形態は、抵抗体３が直線形状であり、抵抗体３の一端がリード４と電気的に接続されるとともに、抵抗体３の他端が絶縁基体２の表面を覆うように設けられた表面導体２１と電気的に接続されている。この表面導体２１は、後述するような導電性セラミックスで形成することができる。
【００２０】
抵抗体３としては、Ｗ，Ｍｏ，Ｔｉなどの炭化物、窒化物、珪化物などを主成分とするものを使用することができる。絶縁基体２が上述の窒化珪素質セラミックスの場合、絶縁基体２との熱膨張率の差が小さい点、高い耐熱性を有する点および比抵抗が低い点で、上記の材料のなかでも炭化タングステン（ＷＣ）が抵抗体３の材料として優れている。さらに、絶縁基体２が窒化珪素質セラミックスからなる場合、抵抗体３は、無機導電体のＷＣを主成分とし、これに添加される窒化珪素の含有率が２０質量％以上であるものが好ましい。例えば、窒化珪素質セラミックスから成る絶縁基体２中において、抵抗体３となる導体成分は窒化珪素と比較して熱膨張率が大きいため、駆動状態において絶縁基体２は引張応力がかかった状態にある。これに対して、抵抗体３中に窒化珪素を添加することにより、抵抗体３の熱膨張率を絶縁基体２の熱膨張率に近づけて、ヒータ１の昇温時および降温時の熱膨張率の差による応力を緩和することができる。
【００２１】
また、抵抗体３に含まれる窒化珪素の含有量が４０質量％以下であるときには、抵抗体３の抵抗値を比較的低くして安定させることができる。従って、抵抗体３に含まれる窒化珪素の含有量は２０質量％〜４０質量％であることが好ましい。より好ましくは、窒化珪素の含有量は２５質量％〜３５質量％がよい。また、抵抗体３への同様の添加物として、窒化珪素の代わりに窒化硼素を４質量％〜１２質量％添加することもできる。
【００２２】
また、抵抗体３の厚みは０．５ｍｍ〜１．５ｍｍ程度がよく、抵抗体３の幅は０．３ｍｍ〜１．３ｍｍ程度がよい。この範囲内とすることにより、抵抗体３の抵抗が小さくなって効率良く発熱するものとなり、また、積層構造とした場合の絶縁基体２の積層界面の密
着性を保持することができる。
【００２３】
抵抗体３に接続されるリード４は、Ｗ，Ｍｏ，Ｔｉなどの炭化物、窒化物、珪化物などを主成分とする抵抗体３と同様の材料を使用することができる。特に、ＷＣが、絶縁基体２との熱膨張率の差が小さい点、高い耐熱性を有する点および比抵抗が低い点で、リード４の材料として好適である。また、絶縁基体２が窒化珪素質セラミックスからなる場合、リード４は、無機導電体であるＷＣを主成分とし、これに窒化珪素を含有量が１５質量％以上となるように添加することが好ましい。窒化珪素の含有量が増すにつれてリード４の熱膨張率を絶縁基体２の熱膨張率に近づけることができる。また、窒化珪素の含有量が４０質量％以下であるときには、リード４の抵抗値が低く抑えられるとともに抵抗値のばらつきを抑えて安定化する。従って、窒化珪素の含有量は１５質量％〜４０質量％が好ましい。より好ましくは、窒化珪素の含有量は２０質量％〜３５質量％とするのがよい。なお、リード４は、絶縁基体２の形成材料の含有量を抵抗体３よりも少なくすることによって抵抗体３よりも単位長さ当たりの抵抗値が低くなっていてもよく、抵抗体３よりも断面積を大きくすることによって抵抗体３よりも単位長さ当たりの抵抗値が低くなっていてもよい。
【００２４】
そして、図２に示すように、抵抗体３とリード４との接合部には、抵抗体３及びリード４よりも高い比抵抗を持つ接合層５が介在している。
【００２５】
抵抗体３とリード４との接合部における接合層５は、抵抗体３およびリード４間の導体線路の単位面積当たりの抵抗値が急激に増大している層であり、高周波電流のオーバーシュートに対する障壁になる。これにより、発熱部３１の発熱立ち上がりを遅らせて瞬間的な熱応力を低減することができ、発熱部３１が急激に発熱することに起因するマイクロクラックの発生が抑制され、長期間にわたって安定した抵抗値とすることができ、ヒータ１の信頼性および耐久性が向上する。
【００２６】
ここで、接合層５としては、Ｗ，Ｍｏ，Ｔｉなどの炭化物、窒化物、珪化物などを主成分とする抵抗体３と同様の材料にてその比抵抗を抵抗体３よりも高くしたものを使用することができる。例えば、絶縁基体２が窒化珪素質セラミックスからなる場合、接合層５は、無機導電体であるＷＣを主成分とし、これに窒化珪素の含有量が３５質量％以上となるように添加することが好ましい。また、窒化珪素の含有量が５０質量％を超えると抵抗値のばらつきが急激に大きくなる。従って、窒化珪素の含有量は３５質量％〜４５質量％が好ましい。低いばらつきで接合層５の抵抗値を高くするためには、比抵抗の高いＷＣ以外のＭｏ，Ｔｉなどの炭化物、窒化物、珪化物などを主成分とする無機導電体を用いて窒化珪素質セラミックス等の含有量を低く抑える手法や、窒化珪素質セラミックス等の無機含有物の粒径を小さくする等の手法を用いてもよい。また、不純物などを多く含ませることでもよい。
【００２７】
なお、リード４の比抵抗が１Ω・μｍ〜４Ω・μｍ、抵抗体３の比抵抗が６Ω・μｍ〜１０Ω・μｍであってリード４よりも高くなっている場合に、接合層５の比抵抗が抵抗体３の１．０５倍〜１．５倍になっているのが効果的である。
【００２８】
また、抵抗体３、リード４および接合層５に同じ絶縁材料（誘電体成分）が含まれていて、当該同じ絶縁材料（誘電体成分）の含有量が接合層５において抵抗体３およびリード４よりも多くなっていることで、容易に比抵抗の差を調整することができる。特に、抵抗体３、リード４および接合層５に含まれる同じ絶縁材料（誘電体成分）が、絶縁基体２の主成分である場合には、熱膨張率の調整に合わせて比抵抗の差を調整することもできる。
【００２９】
また、接合層５の厚みは、オーバーシュートする電流が流れる時間間隔と接合層５の抵
抗値を考慮し、０．５μｍ〜２０μｍが好ましい。比抵抗が高いほど接合層５の厚みは薄くするのが望ましい。接合層５は薄いことから、発熱をしたとしても抵抗体３及びリード４を通して効果的に熱拡散がされること、抵抗体３に比べて剛性が低いために熱膨張係数の差による熱応力が低く抑えられること等から、上記のＷＣ等と窒化珪素とを主体とした構成以外の金属酸化物や窒化物を主体とした構成でも可能である。
【００３０】
さらに、本発明のヒータの実施の形態の他の例として、図３に示すように、絶縁基体２に埋設された抵抗体３が折返し形状をなしているとともに、抵抗体３とリード４との接合部が二つあって、当該それぞれの接合部に接合層５が介在しているヒータ１でもよい。なお、図３は本発明のヒータの実施の形態の他の例を示す縦断面図であり、図４（ａ）は図３に示す抵抗体とリードとの接合部を含む領域Ａを拡大した拡大断面図、図４（ｂ）は図４（ａ）に示すＸ−Ｘ線で切断した横断面図である。
【００３１】
図３および図４に示す例のヒータ１は、折返しの中間点付近が最も発熱する発熱部３１となる。このヒータ１は、一端（先端）で抵抗体３の両端にそれぞれ接続されるとともに他端（後端）で絶縁基体２の表面に導出された一対のリード４を備えている。図１および図２に示す例と同じ構成部品は同様の材料からなるものである。
【００３２】
そして、図４に示すように、抵抗体３と一対のリード４との二つの接合部には、抵抗体３およびリード４よりも高い比抵抗を持つ接合層５が介在していて、抵抗体３及びリード４よりも高い比抵抗を持つ接合層５を介して抵抗体３と一対のリード４が接合された構造になっている。接合層５が高周波電流のオーバーシュートに対する障壁となり、発熱部３１の発熱立ち上がりを遅らせて瞬間的な熱応力を低減することができる。したがって、発熱部３１が急激に発熱することに起因するマイクロクラックの発生が抑制され、長期間にわたって安定した抵抗値とすることができ、ヒータ１の信頼性および耐久性が向上する。
【００３３】
さらに、接合層５の厚みを維持して単位面積当たりの抵抗値を維持したままで、接合層５の抵抗値を下げる目的で接合部の接合面積を広げることも効果的である。例えば、図２（ａ）および図４（ａ）に示すように、抵抗体３の端面、リード４の端面および接合層５を電流の流れる方向に垂直な面に対して傾斜する（電流の進行方向に対して傾斜する）形状としてもよい。また、図２（ａ）および図４（ａ）におけるＸ−Ｘ線で切断した横断面図においては、抵抗体３の端面、リード４の端面および接合層５がストレート形状（一直線）になっているが、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、横断面で見て抵抗体３の端面、リード４の端面および接合層５がストレート形状ではなく凹凸形状となっていてもよい。このような構成とすることにより、接合部の接合面積を広くすることができ、高周波電流のオーバーシュートに対する散乱障壁としての効果を大きくすることができる。
【００３４】
さらに、図示しないが、抵抗体３の両端を接合層５およびリード４で覆うように接続した構造であってもよい。
【００３５】
また、本実施の形態のヒータ１は、図６に示すように、上記の構成のいずれかに記載のヒータ１と、リード４の端子部（図示せず）と電気的に接続されてヒータ１を保持する金属製保持部材とを備えたグロープラグとして使用することが好ましい。具体的には、ヒータ１は、棒状の絶縁基体２の内部に、折返し形状をなした抵抗体３が埋設されているとともに一対のリード４が抵抗体３の両端部にそれぞれ電気的に接続されて埋設されていて、一方のリード４に電気的に接続された金属製保持部材６（シース金具）と、他方のリード４に電気的に接続されたワイヤとを備えたグロープラグとして使用することが好ましい。
【００３６】
なお、金属製保持部材６（シース金具）は、ヒータ１を保持する金属製の筒状体であり、絶縁基体２の側面に引き出された一方のリード４にロウ材などで接合される。また、ワ
イヤは、他方の絶縁基体２の後端に引き出された他方のリード４にロウ材などで接合される。これにより、高温のエンジン中でＯＮ／ＯＦＦが繰り返されながら長期使用しても、ヒータ１の抵抗が変化しないので、着火性に優れた信頼性の高いグロープラグを提供できる。
【００３７】
次に、本実施の形態のヒータ１の製造方法について説明する。
【００３８】
本実施の形態のヒータ１は、例えば、抵抗体３、リード４および絶縁基体２の形状の金型を用いた射出成形法等によって形成することができる。
【００３９】
まず、導電性セラミック粉末，樹脂バインダー等を含む、抵抗体３およびリード４となる導電性ペーストを作製するとともに、絶縁性セラミック粉末，樹脂バインダー等を含む絶縁基体２となるセラミックペーストを作製する。
【００４０】
次に、導電性ペーストを抵抗体成形用金型内に射出成形することによって抵抗体３となる所定パターンの導電性ペーストの成形体（成形体ａ）を形成する。このとき、成形体ａの端部の形状を例えば電流の流れる方向に垂直な面に対して傾斜する（電流の進行方向に対して傾斜する）ように成形することで、接合部の形状を形成することができる。
【００４１】
次に、接合部となる成形体ａの端部を、抵抗体３及びリード４よりも高い比抵抗になるように調合された導電性ペーストにディッピングすることにより、接合層５を形成する。なお、図では抵抗体３とリード４との界面のみに接合層５が形成された形状が示されているが、ディッピングにより抵抗体３の側周面にも接合層５と同じ材料が形成されていてもよい。
【００４２】
次に、この接合層５を形成した成形体ａをリード成形用金型内に保持した状態で、導電性ペーストをリード成形用金型内に充填してリード４となる所定パターンの導電性ペーストの成形体（成形体ｂ）を形成する。これにより、成形体ａと、この成形体ａに接続された成形体ｂとが、リード成形用金型内に保持された状態となる。
【００４３】
次に、絶縁基体成形用金型内に成形体ａおよび成形体ｂを保持した状態で、絶縁基体成形用金型の一部を絶縁基体２の成形用のものに取り替えた後、絶縁基体成形用金型内に絶縁基体２となるセラミックペーストを充填する。これにより、成形体ａおよび成形体ｂがセラミックペーストの成形体（成形体ｃ）で覆われたヒータ１の成形体（成形体ｄ）が得られる。
【００４４】
次に、得られた成形体ｄを例えば１６５０℃〜１７８０℃の温度、３０ＭＰａ〜５０ＭＰａの圧力で焼成することにより、ヒータ１を作製することができる。なお、焼成は水素ガス等の非酸化性ガス雰囲気中で行なうことが好ましい。
【実施例】
【００４５】
本発明の実施例のヒータを以下のようにして作製した。
【００４６】
まず、炭化タングステン（ＷＣ）粉末を５０質量％、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）粉末を３５質量％、樹脂バインダーを１５質量％含む導電性ペーストを、金型内に射出成形して抵抗体となる成形体ａを作製した。
【００４７】
次に、成形体ａの端部の接合部に相当する部分に、接合層５となる接合層用導電性ペースト（炭化タングステン（ＷＣ）粉末を４５質量％、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）粉末を４０質量％）にディッピングした。
【００４８】
次に、この成形体ａを金型内に保持した状態で、リード用導電性ペースト（炭化タングステン（ＷＣ）粉末を５５質量％、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）粉末を３０質量％）を金型内に充填することにより、成形体ａと接続させてリードとなる成形体ｂを形成した。
【００４９】
このとき、表１に示すように、種々の形状を有する金型を用いて、４種の形状の抵抗体とリードとの接合部を形成した。
【００５０】
次に、成形体ａおよび成形体ｂを金型内に保持した状態で、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）粉末を８５質量％、焼結助剤としてのイッテリビウム（Ｙｂ）の酸化物（Ｙｂ２Ｏ３）を１０質量％、抵抗体およびリードに熱膨張率を近づけるための炭化タングステン（ＷＣ）を５質量％含むセラミックペーストを、金型内に射出成形した。これにより、絶縁基体となる成形体ｃ中に成形体ａおよび成形体ｂが埋設された構成の成形体ｄを形成した。
【００５１】
次に、得られた成形体ｄを円筒状の炭素製の型に入れた後、窒素ガスから成る非酸化性ガス雰囲気中で、１７００℃、３５ＭＰａの圧力でホットプレスを行ない焼結してヒータを作製した。得られた焼結体の表面に露出したリード端部（端子部）に筒状の金属製保持部材（シース金具）をロウ付けしてグロープラグを作製した。
【００５２】
なお、焼成後のリードの比抵抗は３Ω・μｍ、抵抗体の比抵抗は８Ω・μｍ、接合層の比抵抗は９Ω・μｍである。
【００５３】
このグロープラグの電極にパルスパターンジェネレータを接続し、印加電圧７Ｖ、パルス幅１０μｓ、パルス間隔１μｓの矩形パルスを連続通電した。１０００時間経過後、通電前後の抵抗値の変化率（（通電後の抵抗値−通電前の抵抗値）／通電前の抵抗値）を測定した。その結果を表１に示す。
【００５４】
【表１】
2014099320.tif 000003
【００５５】
表１に示すように、比較例である試料番号１のヒータについて、オシロスコープを用いてヒータに流れる電流波形を確認したところ、パルス電圧の立ち上がり直後に急峻に電流が立ち上り、オーバーシュートした。安定電流に到達するまで約１μｓを要した。このことから、試料番号１のヒータでは、発熱部に瞬間的な発熱が生じたものと考えられる。
【００５６】
さらに、試料番号１の通電前後の抵抗変化は４５％と非常に大きくなったため、パルス通電後、走査型電子顕微鏡で試料番号１の発熱部を観察したところ、発熱部にマイクロクラックが生じていることを確認した。
【００５７】
一方、本発明実施例である試料番号２〜４のヒータについても、オシロスコープを用いてヒータに流れる電流波形を確認したところ、オーバーシュートせず、入力パルス電圧に対し立ち上がりが遅れた波形となった。これは、リードと抵抗体との接合部に介在している接合層が高周波電流に対する障壁としての効果が影響していることを示しているものと考えられる。
【００５８】
また、試料番号２〜４のヒータの通電前後の抵抗変化は５％以下と小さく、パルス通電後、走査型電子顕微鏡でこれらの試料番号の抵抗体の発熱部を観察したところ、マイクロクラックは無かった。
【符号の説明】
【００５９】
１：ヒータ
２：絶縁基体
３：抵抗体
３１：発熱部
４：リード
５：接合層
６：金属製保持部材
【図１】
2014099320.tif 000004
【図２】
2014099320.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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