CN103460793A - 加热器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种即使在脉冲驱动时高频电流流向发热体，也能够抑制对控制电路等产生不良影响的加热器。本发明的加热器的特征在于，具有：发热体(2)；分别与发热体(2)的端部接合的一对引线(4)；埋设了发热体(2)及一对引线(4)的绝缘基体(1)，在绝缘基体(1)的内部的发热体(2)的周围，离开发热体(2)设置有多个金属粒子(3)。

Description

加热器
技术领域
本发明涉及利用于例如燃烧式车载供暖装置的点火用或火焰检测用的加热器、石油暖风机等各种燃烧设备的点火用的加热器、汽车发动机的电热塞用的加热器、氧传感器等各种传感器用的加热器、测定设备的加热用的加热器等的加热器。
背景技术
使用煤气或煤油等各种燃烧设备的点火用加热器及各种加热设备的加热用加热器例如具有：形成折回形状的发热体、分别与该发热体的端部接合的一对引线、埋设了发热体及一对引线的绝缘基体(例如参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开2002-299010号公报。
发明内容
【发明要解决的课题】
关于石油暖风机等的点火用加热器，为了在发火后以加热器温度不过度上升的方式控制燃烧状态，有时采取将来自控制电路的控制信号脉冲化的驱动方法。
在此，作为脉冲波采用矩形状，但该脉冲波的上升部分具有高频成分，作为高频电流流向发热体的表面部分。然而，由于高频电流流向发热体，从发热体发出较多的电波，产生了该电波成为噪声而对控制电路造成不良影响的问题。
本发明是鉴于上述的情况而发明的，其目的在于提供一种即使在脉冲驱动时高频电流流向发热体也能够抑制对控制电路等产生不良影响的加热器。
【用于解决课题的手段】
本发明的加热器的特征在于，具有：发热体；分别与该发热体的端部接合的一对引线；埋设了所述发热体及所述一对引线的绝缘基体，在所述绝缘基体的内部的所述发热体的周围，离开该发热体设置有多个金属粒子。
【发明效果】
根据本发明的加热器，该加热器具有发热体、分别与该发热体的端部接合的一对引线、埋设了所述发热体及所述一对引线的绝缘基体，在所述绝缘基体的内部的所述发热体的周围，离开该发热体设置有多个金属粒子，由此，即使流动高频电流，多个金属粒子也会成为屏蔽而抑制电波传播至周围的控制电路等，从而能够抑制作为噪声对控制电路等产生不良影响的情况。
附图说明
图1(a)是表示本发明的加热器的实施方式的一例的纵剖视图，(b)是沿(a)所示的A-A线剖切的横剖视图，(c)是沿(a)所示的B-B线剖切的横剖视图。
图2(a)～(c)是表示沿图1所示的A-A线剖切的、本发明的加热器的实施方式的另一例的横剖视图。
图3是表示沿图1所示的A-A线剖切的、本发明的加热器的实施方式的另一例的横剖视图。
图4是表示沿图1所示的A-A线剖切的、本发明的加热器的实施方式的另一例的主要部分放大剖视图。
图5(a)及(b)是表示沿图1所示的A-A线剖切的、本发明的加热器的实施方式的另一例的横剖视图。
图6是本发明的加热器的实施方式的制造方法的一例的说明图。
图7是本发明的加热器的实施方式的制造方法的另一例的说明图。
图8是本发明的加热器的实施方式的制造方法的另一例的说明图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的加热器的实施方式的例子进行详细说明。
图1(a)是表示本发明的加热器的实施方式的一例的纵剖视图。图1(b)是沿图1(a)所示的A-A线剖切的横剖视图，图1(c)是沿图1(a)所示的B-B线剖切的横剖视图。
本实施方式的加热器如图1所示那样，其特征在于，具有发热体2、分别与发热体2的端部接合的一对引线4、埋设了发热体2及一对引线4的绝缘基体1，在绝缘基体1的内部的发热体2的周围，离开发热体2设置有多个金属粒子3。
本实施方式的加热器的绝缘基板1例如为形成棒状或板状的基体。在该绝缘基板1埋设有发热体2及一对引线4。在此，优选绝缘基板1包括陶瓷，由此能够提供快速升温时可靠性高的加热器。例如，能够举出氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷等具有电绝缘性的陶瓷。具体而言，能够使用氧化铝质陶瓷、氮化硅质陶瓷、氮化铝质陶瓷、碳化硅质陶瓷等。尤其，优选绝缘基板1包括氮化硅质陶瓷。这是因为就氮化硅质陶瓷而言，作为主成分的氮化硅在高强度、高韧性、高绝缘性及耐热性方面优异。包括氮化硅质陶瓷的绝缘基体1例如能够通过如下那样得到，即，相对于主成分的氮化硅，混合3～12质量％的Y2O3、Yb2O3、Er2O3等稀土类元素氧化物作为烧结助剂、0.5～3质量％的Al2O3，而且以烧结体所含有的SiO2量为1.5～5质量％的方式混合SiO2，形成规定的形状之后在1650～1780℃进行热压烧成而得到。绝缘基体1的长度例如形成20～50mm，绝缘基体1的直径例如形成3～5mm。
需要说明的是，在使用包括氮化硅质陶瓷的陶瓷作为绝缘基体1的情况下，优选混合MoSiO2、WSi2等且使其分散。在该情况下，能够使作为母材料的氮化硅质陶瓷的热膨胀系数接近发热体2的热膨胀系数，从而能够提高加热器的耐久性。
在图1所示的例子中，埋设于绝缘基体1的发热体2的纵截面的形状形成折回形状，位于发热体2的前端的折回形状的中央附近(折回的中间点附近)成为最发热的发热部。该发热体2埋设于绝缘基体1的前端侧，从发热体2的前端(折回形状的中央附近)至发热体2的后端的距离例如形成2～10mm。需要说明的是，发热体2的横截面的形状可以为圆、椭圆、矩形等任一个形状。
作为发热体2的形成材料，能够使用将W、Mo、Ti等的碳化物、氮化物、硅化物等作为主成分的材料。在绝缘基体1包括氮化硅质陶瓷的情况下，在与绝缘基体2的热膨胀系数的差小、具有高耐热性以及电阻率小的方面，上述材料中碳化钨(WC)作为发热体2的材料优异。进而，在绝缘基体1包括氮化硅质陶瓷的情况下，优选发热体2以无机导电体的WC作为主成分，且在其中添加的氮化硅的含有率为20质量％以上。例如，在包括氮化硅质陶瓷的绝缘基体1中，成为发热体2的导体成分与氮化硅相比热膨胀系数大，因此通常处于施加了拉伸应力的状态。对此，通过在发热体2中添加氮化硅，使发热体2的热膨胀系数接近绝缘基体1的热膨胀系数，能够缓和由于加热器升温时及降温时的热膨胀系数的差而引起的应力。另外，在发热体2含有的氮化硅的含量为40质量％以下时，能够较小地形成发热体2的电阻值且使其稳定。因此，优选发热体2含有的氮化硅的含量为20质量％～40质量％。更加优选氮化硅的含量为25质量％～35质量％。另外，作为同样向发热体2添加的添加物，也可以代替氮化硅而添加4质量％～12质量％的氮化硼。
埋设于绝缘基体1的引线4在一端侧与发热体2连接，另一端侧导出于绝缘基体1的表面。在图1所示的电热器中，在从一端至另一端形成折回形状的发热体2的两端部(一端部及另一端部)分别接合有引线4。并且，各自的引线4的一端与发热体2的一端连接，另一端从绝缘基体1的靠后端的侧面导出。
该引线4用与发热体2相同的材料形成，例如通过与发热体2相比增大截面积、或与发热体2相比减少绝缘基体1的形成材料的含量，则每单位长度的电阻值变低。尤其，在绝缘基体1包括氮化硅质陶瓷的情况下，在与绝缘基体1的热膨胀系数的差小、具有高耐热性以及电阻率小的方面，优选WC作为引线4的材料。另外，优选在引线4中将作为无机导电体的WC设为主成分，且在其中以含量成为15质量％以上的方式添加氮化硅。随着氮化硅的含量增加，能够使引线4的热膨胀系数接近构成绝缘基体1的氮化硅的热膨胀系数。另外，在氮化硅的含量为40质量％以下时，引线4的电阻值变小且稳定。因此，优选氮化硅的含量为15质量％～40质量％。更加优选氮化硅的含量为20质量％～35质量％。
需要说明的是，在导出于绝缘基板1的侧面的各自的引线4的端部电连接有连接配件5，从而与外部电路连接。
并且，如图1(b)所示那样，在绝缘基体1的内部的发热体2的周围，离开发热体2设置有多个金属粒子3。该多个金属粒子3在发热体2的长度方向的整个区域设置于发热体2的周围。
多个金属粒子3是平均粒径例如为0.1～50μm的粒子，例如包括W、Mo、Re、Ta、Nb、Cr、V、Ti、Zr、Hf、Fe、Ni、Co、Pd、Pt、或它们的合金。在此，优选使用Fe、Ni、铁素体等吸收电波的电波吸收材料，电波被吸收从而电波不易传播到加热器的外侧。在保持发热体2与金属粒子3的绝缘性、减少产生噪声的方面，优选该多个金属粒子3分布于离开发热体2例如1μm以上的区域。
通过在发热体2的周围设置有多个金属粒子3，即使高频电流流过发热体2，多个金属粒子3成为屏蔽而抑制电波传播至周围的控制电路，所以能够抑制作为噪声对控制电路等产生不良影响。
在此，虽然图1(b)所示的结构为多个金属粒子3随机分散的结构，但优选如图2(a)所示那样，多个金属粒子3在发热体2的周围以包围发热体2的方式存在。多个金属粒子3以包围发热体2的方式存在是指如图2(a)所示那样在横截面观察时多个金属粒子3在发热体2的表面和绝缘基体1的表面之间以包围发热体2的方式配置的结构，具体而言，是指多个金属粒子3在发热体2的表面和绝缘基体1的表面之间将绝缘基体1隔开且以间隔d1例如成为5μm以下的方式配置的结构。需要说明的是，也可以如图2(b)或图2(c)所示那样，在横截面观察时，在以间隔d1配置的多个金属粒子3的一部分设置成为比间隔d1更大的间隔(例如100～500μm)的间隔d2。
通过多个金属粒子3以如此有规律地包围发热体2那样存在，即多个金属粒子3在发热体2的表面和绝缘基体1的表面之间以包围发热体2的方式配置，能够抑制电波向发热体2的外侧传播，从而能够更加抑制作为噪声对控制电路等产生不良影响。
进而，在发热体2形成折回形状的情况下，优选多个金属粒子3包围发热体2的周围。如图3所示那样，多个金属粒子3包围发热体2的周围是指多个金属粒子3沿发热体2以包围该发热体2的方式配置的结构，换言之，是指多个金属粒子3以不仅在发热体2的表面和绝缘基体1的表面之间隔开绝缘基体1，而且在发热体2和发热体2之间也隔开绝缘基体1的方式，例如以5μm以下的间隔d1包围发热体2的周围一周的状态沿着发热体2形成。
通过多个金属粒子3有规律地包围发热体2的周围，即多个金属粒子3沿发热体2以包围该发热体2的方式配置，能够抑制电波从发热体2向所有方向传播，从而能够进一步抑制作为噪声对控制电路等产生不良影响。
另外，通过多个金属粒子3沿发热体2以包围该发热体2的方式配置，还能够取得以下效果，即：在施加过量的电压而在发热体2和绝缘基体1的边界附近产生裂纹的情况下，金属粒子3部分与绝缘基体1相比强度弱，所以裂纹沿金属粒子3的分布进展而不易进展至外周(绝缘基体1的表面)，发热体2在高温状态下不暴露于大气中而不氧化的效果。进而，通过金属粒子3沿发热体2以包围该发热体2的方式配置，还能够取得以下效果，即：即使发热体2快速冷却而裂纹从绝缘基体1的表面进入，由于金属粒子3部分与绝缘基体1相比强度弱，因此裂纹沿金属粒子3的分布进展而不易向发热体2侧进展、从而发热体2不断线的效果。
另外，如图4所示那样，优选多个金属粒子3及发热体2是横截面形状为将长轴方向设为相同方向的椭圆形状。例如，金属粒子3的短轴的平均长度L1为0.1～50μm，长轴的长度L2相对于短轴的长度L1之比(L2/L1)为2～10。另外，发热体2的短轴的长度L3为5～200μm，长轴的长度L4相对于短轴的长度L3之比(L4/L3)为1.5～100。根据该结构，即使加热器快速冷却而裂纹从绝缘基体1的表面进入，由于裂纹沿金属粒子3的长轴方向进展而不向发热体2侧进展，因此发热体2不断线。另外，通过发热体2为椭圆形，在金属粒子3的短轴方向的配置中，能够在与长轴方向的配置相比不极端增加个数的情况下使金属粒子3之间的间隔短(减少间隙)，从而能够使裂纹沿金属粒子3的分布进展。
另外，如图5(a)及图5(b)所示那样，优选多个金属粒子3彼此相接。需要说明的是，彼此相接是指用电子探针微量分析器(EPMA)装置100倍图像观察剖切面时所能看到的相接。通过金属粒子3彼此相接，发热体2的周围以没有间隙的方式被金属粒子3包围，所以即使流动高频电流，电波也不漏向外部，从而能够进一步抑制作为噪声对控制电路等产生不良影响。
另外，如图1(c)所示那样，优选分别在一对引线4的周围也设置有多个金属粒子3。由于电子在高温时振动而容易动，因此电波容易传播，所以电波从发热体2较多地传播，虽然与发热体2相比少但电波也从引线4传播，因此分别存在于一对引线4的周围的多个金属粒子3成为屏蔽抑制电波从引线4传播至周围的控制电路等，所以能够进一步抑制作为噪声对控制电路等产生不良影响。
其次，对本实施方式的加热器的制造方法进行说明。
首先，使氧化铝质陶瓷、氮化硅质陶瓷、氮化铝质陶瓷、碳化硅质陶瓷等的陶瓷粉末含有SiO2、CaO、MgO、ZrO2等烧结助剂而制作成为绝缘基体1的原料的陶瓷粉体。
接着，将该陶瓷粉体用模压成型制作成型体，或将陶瓷粉体调制成陶瓷泥浆，成形为片状而制作陶瓷生片。在此，得到的成型体或陶瓷生片为成为对开状态的绝缘基体1的基体。
接着，如图6(a)所示那样，用网版印刷等手法在得到的成型体或陶瓷生片的一个主面上印刷金属粒子而形成金属粒子膏剂层61。在此，金属粒子膏剂为将平均粒径0.1～50μm的金属粒子、陶瓷粉末、粘合剂、有机溶剂等调配混合的膏剂。
接着，在金属粒子膏剂层61上以比金属粒子层61的宽度稍微窄一点的方式印刷绝缘膏剂而形成膏剂层62，从而得到成型体7a。在此，绝缘膏剂为将陶瓷粉末、粘合剂、有机溶剂等调配混合的膏剂。
需要说明的是，通过适当调整金属粒子膏剂层61的厚度及绝缘膏剂层62的厚度，或以在金属粒子膏剂层61中埋入绝缘膏剂层62、后述的发热体用导电性膏剂63及后述的引线用导电性膏剂64的方式形成，能够变更多个金属粒子3的分布状态。
接着，如图6(b)所示那样，在成型体7a的绝缘膏剂层62上分别印刷成为发热体2的发热体用导电性膏剂63及成为引线4的引线用导电性膏剂64的图案而得到成型体7b。在此，作为发热体用导电性膏剂63及引线用导电性膏剂64的材料，使用将能够与成为绝缘基体1的成型体同时烧成的W、Mo、Re等高熔点金属作为主成分的材料。发热体用导电性膏剂63及引线用导电性膏剂64能够通过在这些高熔点金属中调配混合陶瓷粉体、粘合剂、有机溶剂等而制作。
此时，通过根据加热器的用途来变更发热体用导电性膏剂63、引线用导电性膏剂64的图案的长度·线宽、折回图案的距离·间隔等，将发热体2的发热位置及电阻值设定为期望的值。另外，也可以代替引线用导电性膏剂64而使用W、Mo、Re、Ta、Nb等的金属引线而形成引线4。
通过重叠得到的成型体7a和成型体7b而获得下述成型体，即，在内部形成基于发热体导电性膏剂63及引线用导电性膏剂64的图案，在它们的周围经由绝缘膏剂层62而具有金属粒子层61。
接着，通过将得到的成型体在1500～1800℃中烧成而能够制作加热器。需要说明的是，优选烧成在惰性气体气氛中或还原气氛中进行。另外，优选在施加了压力的状态下烧成。
通过以上的方法而形成例如图2(a)那样的方式。代替于该方式，通过如图7(a)所示那样仅在发热体用导电性膏剂63及引线用导电性膏剂64的形成区域附近形成金属粒子膏剂层61且以整面涂敷将绝缘膏剂层62形成图案后，如图7(b)所示那样形成发热体用导电性膏剂63及引线用导电性膏剂64，由于能够形成图2(b)那样的方式。另外，通过如图8(a)所示那样仅在发热体用导电性膏剂63及引线用导电性膏剂64的形成区域附近形成金属粒子膏剂层61且将绝缘膏剂层62形成比金属粒子膏剂层61窄的宽度后，如图8(b)所示那样形成发热体用导电性膏剂63及引线用导电性膏剂64，由此能够形成图3那样的方式。
另外，通过将热压烧成的条件设为高温·高压，能够在层叠方向上施加较高的压力，从而将多个金属粒子3及发热体2的横截面形状形成椭圆状，且将金属粒子3的长轴方向形成与发热体2的长轴方向平行，换言之，能够将多个金属粒子3及发热体2的横截面形状形成长轴方向为相同的方向的椭圆形状。
另外，为了使多个金属粒子3彼此相接，通过将金属粒子膏剂的金属粉末形成为50质量％以上即能够制造。
实施例
将本发明的实施例的加热器如以下那样制作。
首先，制作在氮化硅(Si3N4)粉末85质量％中添加了作为烧结助剂的包括镱(Yb2O3)粉末等的烧结助剂15质量％的陶瓷粉体。
接着，用模压成型法成型该陶瓷粉体。
接着，使用在将所述陶瓷粉体和W粉末以后述的比率混合的混合物100质量份中以外部添加的方式调配了粘合剂2质量份的金属粒子膏剂，利用网板印刷法在成型体的一个主面上形成金属粒子膏剂层。
接着，使用在所述陶瓷粉体100质量份中以外部添加的方式调配了粘合剂2质量份的陶瓷膏剂，利用网板印刷法在金属粒子膏剂层上形成绝缘膏剂层而得到成型体。
接着，使用在WC粉末70质量％和陶瓷粉体30质量％的混合物100质量份中以外部添加的方式调配了粘合剂2质量份的发热体用导电性膏剂及引线用导电性膏剂，利用网板印刷法在绝缘膏剂层上形成发热体用导电性膏剂及引线用导电性膏剂而得到成型体7b。
接着，通过重叠成型体7a和成型体7b，得到了在绝缘基体的内部具有发热体、引线及多个金属粒子的成型体。
接着，将得到的成型体放入圆筒状的碳制的模具后，在还原气氛中，以1700℃的温度、35MPa的压力进行热压烧成，且进行烧结而制作加热器。
接着，将得到的烧结体研磨加工成φ4mm、全长40mm的圆柱状，将线圈状的包括Ni的连接配件钎焊于露出于表面的引线端部(端子部)上而制作了加热器。
在此，通过改变金属粒子膏剂所含有的W的量、金属粒子膏剂层和绝缘膏剂层的印刷厚度及形状而制作了下述的试料。
试料号1以金属粒子膏剂所含有的W粉末含量为5质量％、剩余部分为陶瓷粉体的方式进行调制，将印刷厚度设为300μm而形成金属粒子膏剂层。在其之上，以与金属粒子膏剂层相比靠内侧100μm的方式形成印刷厚度20μm的绝缘膏剂层，得到了图6所示那样的成型体7a。进一步在其之上将发热体用导电性膏剂和引线用导电性膏剂以与绝缘膏剂层相比靠内侧20μm的方式印刷而得到了成型体7b。
通过这样，制作了如图1(b)及图1(c)所示方式那样多个金属粒子3从发热体2及引线4离开10μm以上而随机分布于发热体2及引线4的周围的加热器。
试料号2以金属粒子膏剂所含有的W粉末含量为10质量％、剩余部分为陶瓷粉体的方式进行调制，将印刷厚度设为10μm而形成中心部为空洞的金属粒子膏剂层。在其之上，以与金属粒子膏剂层相比靠内侧100μm的方式形成印刷厚度20μm的绝缘膏剂层，得到了图7所示那样的成型体7c。进一步在其之上将发热体用导电性膏剂和引线用导电性膏剂以与绝缘膏剂层相比靠内侧20μm的方式印刷而得到了成型体7d。金属粒子膏剂层中心部的空洞相对于发热体用导电性膏剂及引线用导电性膏剂的对置部分的间隙靠内侧40μm。
通过这样，如图2(b)所示那样，制作了多个金属粒子3从发热体2及引线4离开10μm以上并包围发热体2及引线4的整体的方式分布的加热器(多个金属粒子3在发热体2的表面和绝缘基体1的表面之间以包围发热体2的方式配置的加热器)。
试料号3以金属粒子膏剂所含有的W粉末含量为10质量％、剩余部分为陶瓷粉体的方式进行调制，将印刷厚度设为10μm而形成中心部为空洞的金属粒子膏剂层。在其之上，以与金属粒子膏剂层相比靠内侧100μm的方式形成中心部为空洞而印刷厚度20μm的绝缘膏剂层，得到了图8所示那样的成型体7e。金属粒子膏剂层中心部的空洞相对于绝缘膏剂层的中心部的空洞靠内侧200μm。进一步在其之上将发热体用导电性膏剂和引线用导电性膏剂以与绝缘膏剂层相比靠内侧20μm的方式印刷而得到了成型体7f。绝缘膏剂层中心部的空洞相对于发热体用导电性膏剂及引线用导电性膏剂的对置的部分的间隙靠内侧40μm。
通过这样，制作了多个金属粒子3如图3所示那样以从发热体2及引线4离开10μm以上并包围发热体2及引线4的周围的方式分布的加热器(发热体2形成折回形状，多个金属粒子3沿发热体2以包围该发热体2的方式配置的加热器)。
试料号4以金属粒子膏剂所含有的W粉末含量为50质量％、剩余部分为陶瓷粉体的方式进行调制，将印刷厚度设为10μm而形成中心部为空洞的金属粒子膏剂层。在其之上，以与金属粒子膏剂层相比靠内侧100μm的方式形成中心部为空洞、印刷厚度20μm的绝缘膏剂层，得到了图8所示那样的成型体7e。金属粒子膏剂层中心部的空洞相对于绝缘膏剂层的中心部的空洞靠内侧200μm。进一步在其之上将发热体用导电性膏剂和引线用导电性膏剂以与绝缘膏剂层相比靠内侧20μm的方式印刷而得到了成型体7f。绝缘膏剂层中心部的空洞相对于发热体用导电性膏剂及引线用导电性膏剂的对置部分的间隙靠内侧40μm。
通过这样，如图5(b)所示那样，制作了多个金属粒子3从发热体2及引线4离开10μm以上并包围发热体2及引线4的周围，并且通过增加金属粒子膏剂的W含量而使多个金属粒子3的至少一处以上与其他金属粒子3接合的加热器。
试料号5以金属粒子膏剂所含有的W粉末含量为5质量％、剩余部分为陶瓷粉体的方式进行调制，将印刷厚度设为300μm，仅在发热体部分形成了金属粒子膏剂层。在其之上，以与金属粒子膏剂层相比靠内侧100μm的方式形成印刷厚度20μm的绝缘膏剂层。进一步在其之上以与绝缘膏剂层相比靠内侧20μm的方式印刷了发热体用导电性膏剂。
通过这样，制作了多个金属粒子3从发热体2离开10μm以上且仅随机分布于发热体2周围的加热器。
试料号6以金属粒子膏剂所含有的W粉末含量为10质量％、剩余部分为陶瓷粉体的方式进行调制，将印刷厚度设为20μm，形成中心部为空洞的金属粒子膏剂层。在其之上，以与金属粒子膏剂层相比靠内侧100μm的方式形成中心部为空洞、印刷厚度20μm的绝缘膏剂层，得到了图8所示那样的成型体7e。金属粒子膏剂层中心部的空洞相对于绝缘膏剂层的中心部的空洞靠内侧200μm。进一步在其之上将发热体用导电性膏剂和引线用导电性膏剂以与绝缘膏剂层相比靠内侧20μm的方式进行印刷而得到了成型体7f。绝缘膏剂层中心部的空洞相对于发热体用导电性膏剂及引线用导电性膏剂的对置部分的间隙靠内侧40μm。进而，形成热压的温度为1780℃、且压力为50MPa的高温·高压。
通过这样，将金属粒子3和发热体2及引线4形成横截面椭圆形，制作了多个金属粒子3从发热体2及引线4离开10μm以上且将多个金属粒子3的长轴方向与发热体2及引线4的长轴方向设为相同方向并且以包围发热体2及引线4的周围的方式分布的加热器。
试料号7为比较评价用的加热器，准备了在发热体2的周围没有设置多个金属粒子3的比较例的加热器。
接着，对准备的各试料的加热器连续通电印加电压100V、脉冲宽度10μm、脉冲间隔1μs的矩形脉冲波。具体而言，将示波器连接于环行天线，用放大器放大且读取信号。进行了噪声的比较。在此，环行天线用线径φ1的线形成φ10的环。另外，在使环行天线从加热器的发热体2及引线4离开5cm的位置读取信号。将其评价结果表示于表1。
【表1】
Figure BDA00003879488500121
根据表1所示的结果，在发热体2的周围没有设置多个金属粒子3的试料号7的加热器中，噪声电压成为超过极有可能对周围的控制电路产生不良影响的500mV的值。对此，可知在本发明实施例的试料号1～6的加热器中，能够将噪声电压抑制于100mV以下。
接着，对本发明实施例的试料号3的加热器和比较例的试料号7的加热器进行评价施加过量电压时的裂纹的进展程度的过电压试验。具体而言，向各试料施加250V，达到1500℃后停止施加电压。反复该操作5次。之后，用立体显微镜40倍观察接近加热器的发热体的绝缘基体表面，确认裂纹的有无。
其结果是，在试料号7的加热器的表面产生了裂纹，但试料号3的加热器的表面没有产生裂纹。
接着，用扫描电子显微镜(SEM)100倍图像(日本电子制JSM-6700)以横截面观察试料号3的加热器和试料号7的加热器，在试料号3的加热器中，发热体周围的裂纹在金属粒子部分停住，裂纹没有进展至加热器表面。与之相对，在试料号7中，裂纹从发热体2的周围进展至加热器表面。
接着，对本发明实施例的试料号3、试料号6的加热器和比较例的试料号7的加热器进行比较加热器被快速冷却时的断线的快速水冷试验。具体而言，以各试料的温度成为1200℃的方式施加电压，在该状态下将前端5mm部分浸渍于25℃的水中1秒钟。用数字万用表(HIOKI制欧姆计3541)测定试验前后的电阻值，确定断线的有无。进而，用立体显微镜40倍观察加热器表面，确认裂纹的有无。
其结果是，在试料号3及试料号6的加热器中，虽然表面产生了裂纹，但在试验前后的电阻值没有变化，没有断线。相对于此，在试料号7的加热器中，加热器表面产生裂纹，且试验后的电阻值变成无限大而可知为断线。
接着，用扫描电子显微镜(SEM)100倍图像(日本电子制JSM-6700)以横截面观察试料号3、试料号6的加热器和试料号7的加热器，在试料号3及试料号6的加热器中，从表面进入的裂纹在金属粒子部分停住，裂纹没有进展至发热体。需要说明的是，在试料号3的加热器中，裂纹的终端不沿金属粒子而流向绝缘基体，在试料号6的加热器中，裂纹沿金属粒子的分布至终端。相对于此，在试料号7的加热器中，从表面进入的裂纹进展至发热体，确认了发热体断线的情况。
【符号说明】
1-绝缘基体
2-发热体
3-金属粒子
4-引线
5-连接配件
61-金属粒子膏剂层
62-绝缘膏剂层
63-发热体用导电性膏剂层
64-引线用导电性膏剂层
7a、7b、7c、7d、7e、7f-成型体

Claims (6)

1.一种加热器，其特征在于，具有：
发热体；
分别与该发热体的端部接合的一对引线；
埋设了所述发热体及所述一对引线的绝缘基体，
在所述绝缘基体的内部的所述发热体的周围，离开该发热体设置有多个金属粒子。
2.根据权利要求1所述的加热器，其特征在于，
所述多个金属粒子在所述发热体的表面和所述绝缘基体的表面之间以包围所述发热体的方式配置。
3.根据权利要求1所述的加热器，其特征在于，
所述发热体形成折回形状，所述多个金属粒子沿所述发热体以包围该发热体的方式配置。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的加热器，其特征在于，
所述多个金属粒子及所述发热体的横截面形状为将长轴方向设为相同方向的椭圆形状。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的加热器，其特征在于，
所述多个金属粒子彼此相接。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的加热器，其特征在于，
在所述一对引线的各自的周围也离开该一对引线设置有多个金属粒子。
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