以下、本発明の一実施形態にかかる導体� ��蔵セラミックスの製造方法について、図面� ��参照して詳細に説明する。

 <第1の実施形態>
 図1(a)~(f)は、それぞれ本実施形態にかかる� �造方法を示す横断面図である。本実施形態� �かかる製造方法は、導電性セラミックス粉� �およびバインダーを含む通電部用混合物(コ� ��パウンド)を用いて射出成形で通電部用成形 体11を作製する工程(図1(a))と、通電部用成形� ��11を射出成形用金型13内に保持し(図1(b))、絶 縁性セラミックス粉末およびバインダーを含 む基体用混合物15(スラリーまたはコンパウン ド)を金型13内に充填する(図1(c)~(e))ことによ� �、通電部用成形体11が基体用混合物15で覆わ� ��た素子成形体17を作製する工程(図1(f))と、� �子成形体17を焼成する工程とを備えている。

 具体的には、図1(c)~(e)に示すように、素� �成形体17を作製する工程において、通電部用 成形体11の一部を支持する支持部材19により� �電部用成形体11を金型13内に保持した状態で� ��金型13に設けられた充填口13aから基体用混� �物15を金型13内に充填する。

 なおここで「コンパウンド」とは、樹脂� ��どのバインダー中にセラミックスを分散さ� ��たものであり、溶剤分を含まず、室温では� ��体状のものをいう。また「スラリー」とは� ��溶剤,分散剤,バインダー,セラミックスなど� ��混合したものであり、室温では液体状のも� ��をいう。

 本実施形態では、通電部用成形体11を複� �の棒状のピン(支持部材)19を用いて金型13内� �保持している。この状態で、複数のピン19の うち充填口13aに近い方のピン19から順に通電� ��用成形体11から離隔させながら、充填口13a� �ら基体用混合物15を金型13内に充填する。こ� ��により、通電部用成形体11と基体用混合物15 間に空隙が生じるのを抑制できるとともに、 脱脂時や焼成時に素子成形体17内に外部から� ��異物や埃等が混入するのを抑制できる。そ� ��結果、焼成後に変形が生じるのを抑制する� ��とができ、また、クラック,断線等の発生を 抑制できる。ピン19を通電部用成形体11から� �隔させるには、例えば金型13の内部にピン19� ��格納する空間を設けておき、この格納空間� ��ピン19を順次収納していけばよい。また、� �実施形態にかかる製造方法によれば、素子� �形体17が複雑な形状であっても自由に成形す ることができる。

 通電部用成形体11を構成するセラミックス� �料としては特に限定されるものではないが� �例えばタングステンカーバイト(WC)などを使� ��することができる。このタングステンカー� ��イドを主成分とし、必要に応じて窒化珪素( Si ₃ N ₄ ),窒化ホウ素(BN),タングステン(W),タンタル(Ta) ,モリブデン(Mo),レニウム(Re)等を添加するこ� �によって導体の抵抗値を最適化することが� �きる。

 素子成形体17を形成するセラミックス材料� �しては特に限定されるものではないが、例� �ば窒化珪素(Si ₃ N ₄ ),窒化アルミニウム(AlN)などを使用すること� �できる。これらを主成分とし、必要に応じ� �Y ₂ O ₃ ,Yb ₂ O ₃ ,Er ₂ O ₃ ,Al ₃ O ₃ ,BN,SiO ₂ 等を添加することによって電気絶縁性および 導体内蔵セラミックスの強度を向上させるこ とができる。

 本実施形態におけるバインダーとしては� ��例えば熱可塑性樹脂が挙げられる。熱可塑� ��樹脂の具体例としては、例えばポリプロピ� ��ン,ポリエチレン,ポリスチレン,スチレン酢� ��共重合体,ナイロン,パラフィンワックス,ポ� ��ブチルメタクリレート,ポリメチルメタクリ レート(PMMA)等が挙げられる。これらのうちか ら1種ないし2種以上のものを選択することが� ��きる。

 また、通電部用混合物に含まれるバイン� ��ーのガラス転移点をTg(A)(以下、単位は℃)と し、基体用混合物に含まれるバインダーのガ ラス転移点をTg(B)(以下、単位は℃)とすると� �、これらの関係はTg(B)<Tg(A)を満足すること が好ましい。この関係を満足することで、素 子成形体作製工程において通電部用成形体11� ��基体用混合物15で覆う際に、通電部用成形� �11が変形したり溶解したりするのを抑制する ことができる。これにより、所望の形状によ り近い形状の素子成形体17を得ることができ� ��ので、所望の発熱特性を備えた導体内蔵セ� ��ミックスを得ることができる。

 また、通電部用混合物の粘度が100mPa・sに なる温度をTv(A)(以下、単位は℃)とし、基体� �混合物の粘度が100mPa・sになる温度をTv(B)(以� ��、単位は℃)とするとき、これらの関係はTv( B)<Tv(A)を満足することが好ましい。この関� ��を満足することで、素子成形体作製工程に� ��いて通電部用成形体11を基体用混合物15で覆 う際に、上記と同様に通電部用成形体11が変� ��したり溶解したりするのを抑制することが� ��きる。これにより、所望の形状により近い� ��状の素子成形体17を得ることができる。

 また、本実施形態にかかる製造方法は、� ��成工程の前に脱脂工程をさらに備えている� ��とが好ましい。具体的には、上記工程で作� ��された素子成形体17に離型剤を塗布した後� �例えば窒素雰囲気下で400℃,8時間の加熱脱脂 工程を実施する。その後、例えば非酸化雰囲 気で焼成することによって焼結体(本発明の� �体内蔵セラミックス)を得ることができる。� ��られた焼結体については、必要に応じて所� ��の形状に外周加工を施してもよい。

 また、脱脂工程は、バインダーが可溶な� ��媒に素子成形体17を浸漬することにより素� �成形体17中における溶媒可溶のバインダーを 抽出する方法を用いてもよい。この脱脂工程 の場合、まず素子成形体17を溶媒に浸漬し、� ��子成形体17中の溶媒可溶のバインダーを抽� �して脱脂を行なう。次いで、脱脂後の素子� �形体17に離型剤を塗布し、例えば非酸化雰囲 気で焼成することによって焼結体を得ること ができる。

 溶媒に浸漬する脱脂工程に用いる溶媒とし� ��は、例えばアセトン,メチルエチルケトン,� �チルイソブチルケトン等のケトン類,シクロ� ��キサン,へキサン,シクロへプタン,へプタン, オクタン,ノナン,デカン等の炭化水素系溶媒, ベンゼン,トルエン,キシレン等の芳香族系溶� ��,α-ピネン,リモネン,テルピネオール等のテ� ��ペン系,トルエン,キシレンの芳香族系溶媒� �どから適宜選択することができる。この脱� �工程に用いるバインダーとしては、上記溶� �に可溶なものを選択すればよい。
<第2の実施形態>
 次に、本発明の第2の実施形態にかかる製造 方法について説明する。この製造方法は、図 2に示すように、素子成形体作製工程におい� �、通電部用成形体11を基体用混合物15で被覆� ��る際に、通電部用成形体11の一部を基体用� �合物15により被覆した後、残りの部分を基体 用混合物15により被覆する。これにより、素� ��成形体33を作製することができる。具体例� �以下に示す。

 図2(a)~(d)は、それぞれ本発明の第2の実施� ��態にかかる製造方法を示す横断面図である� ��図2(a)~(d)に示すように、本実施形態にかか� �製造方法は、前記第1の実施形態とは素子成� ��体33を作製する工程が異なっている。

 本実施形態における素子成形体作製工程� ��は、射出成形用金型23として、一方側およ� �他方側に互いに対向配置された複数の金型� �材25,27,31を用いる。まず、これらの金型部材 25,27,31のうち一方側に配置された第1の金型部 材25の内面25aに、一方側の面11aが接するよう� ��通電部用成形体11が配置される。このとき� �他方側に配置された第2の金型部材27の内面27 aと通電部用成形体11の他方側の表面11bとの間 にキャビティ29が設けられている。この状態� ��、充填口23aを通じてキャビティ29に基体用� �合物15を充填して射出成形する(図2(b))。

 次いで、第1の金型部材25を第3の金型部材 31と交換する。この第3の金型部材31の内面31a� ��通電部用成形体11の一方側の表面11aとの間� �はキャビティ29が設けられている。この状態 で、充填口23bを通じてキャビティ29に基体用� ��合物15を充填して射出成形する(図2(c))。こ� �により、通電部用成形体11が基体用混合物15� ��覆われた素子成形体33が得られる。

 このような製造方法によれば、素子成形体3 3が細いあるいは小さい等の折損が生じやす� �構造の場合であっても、第1の実施形態と比� ��して安定して素子成形体33を作製すること� �できる。また、この方法によれば、第1の実� ��形態と同様に、通電部用成形体11と基体用� �合物15との間に空隙が生じるのを抑制できる とともに、脱脂時や焼成時に素子成形体33内� ��外部からの異物や埃等が混入するのを抑制� ��きる。これにより、焼成後に変形が生じる� ��を抑制することができ、また、クラック,断 線等の発生を抑制できる。
<第3の実施形態>
 図3(a),(b)は本発明の第3の実施形態にかかる� ��造方法を示す横断面図である。図3(a),(b)に� �すように、本実施形態にかかる製造方法は� �導電性セラミックス粉末およびバインダー� �含む通電部用混合物(コンパウンド)を用いて 射出成形で通電部用成形体11を作製する工程( 図3(a))と、絶縁性セラミックス粉末およびバ� ��ンダーを含む基体用混合物(コンパウンド)� �用いて射出成形で2つの基体用成形体35,37を� �製する工程(図3(a))と、通電部用成形体11を基 体用成形体35,37間に配置し、基体用成形体35,3 7間を接着することにより、通電部用成形体11 が基体用成形体35,37で覆われた素子成形体39� �作製する工程(図3(b))と、素子成形体39を焼成 する工程とを備えている。

 このように本実施形態にかかる製造方法� ��は、基体用成形体35,37間を接着面41において 接着することにより、脱脂時や焼成時に基体 間の界面に隙間が生じるのを抑制できる。こ れにより、脱脂時や焼成時に基体間から埃や 異物が進入するのを抑制できるので、クラッ ク,断線,絶縁破壊等の発生が抑制された、安� ��した製品を得ることができる。

 本実施形態において基体用成形体35,37間� �接着する方法としては、例えば接着剤を用� �る方法が挙げられる。この接着剤としては� �例えばアクリル系,エポキシ系,ポリウレタン 系,ポリオレフィン系等の接着剤が挙げられ� �。これらの接着剤は1液硬化タイプ,2液硬化� �イプ,3液硬化タイプなどの接着剤を用いるこ とができる。また、基体用成形体35,37間を接� ��する方法としては、例えば超音波ウエルダ� ��,高周波ウエルダー,レーザ溶着等の手法を� �いてもよい。これらの方法を用いる際に、� �に温度をかけて接着する場合においては、� �電部用成形体11が基体用成形体35,37よりも先� ��軟化するのを防止するために、Tg(B)<Tg(A)� �関係を満足することが好ましい。この関係� �満足することで、通電部用成形体11が変形し たり溶解したりするのを抑制することができ る。これにより、所望の形状により近い形状 の素子成形体39を得ることができるので、所� ��の発熱特性を備えた導体内蔵セラミックス� ��得ることができる。

 本発明の導体内蔵セラミックスは、例え� ��半導体製造用ヒータ等のセラミックヒータ� ��どの種々のセラミック製品に適用すること� ��できる。