片式发热器论文和设计

全文摘要

本实用新型公开了一种片式发热器，包括载体层、发热层和铜箔焊接层，载体层具有多个依次叠加布置的载体基体，每一载体基体各由耐高温玻璃纤维布和定位设于耐高温玻璃纤维布正面上的胶体层构成；发热层定位设于载体层正面上，铜箔焊接层定位设于载体层背面上，发热层还与铜箔焊接层相导通；在发热层正面上蚀刻出发热层图形，在铜箔焊接层背面上蚀刻出焊接层图形，并在发热层图形中部及焊接层图形中部上各封装有光敏环氧树脂封装层，还在发热层图形及焊接层图形的余下部位上各电镀上镀锡层。本实用新型制得的片式发热器不仅结构新颖、合理，且产品功耗小、阻值精度高、功率稳定度高，不易受外力影响而损坏，产品使用寿命长。

主设计要求

1.一种片式发热器，其特征在于：包括载体层(1)、发热层(2)和铜箔焊接层(3)，所述载体层(1)具有多个依次叠加布置的载体基体，且每一所述载体基体各由耐高温玻璃纤维布(10)和定位设置于所述耐高温玻璃纤维布(10)正面上的胶体层(11)构成；所述发热层(2)定位设置于所述载体层(1)的正面上，所述铜箔焊接层(3)定位设置于所述载体层(1)的背面上，且所述发热层(2)还与所述铜箔焊接层(3)相导通；另外，在所述发热层(2)的正面上蚀刻出发热层图形，在所述铜箔焊接层(3)的背面上蚀刻出焊接层图形，并在所述发热层图形的中部、以及所述焊接层图形的中部上各分别封装有光敏环氧树脂封装层(4)，还在所述发热层图形的余下部位、以及所述焊接层图形的余下部位上各分别电镀上镀锡层(5)。

设计方案

另外，在所述发热层(2)的正面上蚀刻出发热层图形，在所述铜箔焊接层(3)的背面上蚀刻出焊接层图形，并在所述发热层图形的中部、以及所述焊接层图形的中部上各分别封装有光敏环氧树脂封装层(4)，还在所述发热层图形的余下部位、以及所述焊接层图形的余下部位上各分别电镀上镀锡层(5)。

2.根据权利要求1所述的片式发热器，其特征在于：所述耐高温玻璃纤维布(10)的厚度为50～170μm，所述胶体层(11)的厚度为60～180μm，且所述载体层(1)的整体厚度为360～600μm；

另外，在所述载体层(1)中，位于上方的一所述载体基体的耐高温玻璃纤维布(10)布置在位于下方的另一所述载体基体的胶体层(11)上。

3.根据权利要求1所述的片式发热器，其特征在于：所述发热层(2)的厚度为3～10μm，所述铜箔焊接层(3)的厚度为30～120μm；

且实现所述发热层(2)与所述铜箔焊接层(3)相导通的结构为：将连接在一起的所述载体层(1)、所述发热层(2)和所述铜箔焊接层(3)统称为贴箔基板，在所述贴箔基板上开设有能够贯穿所述载体层(1)及发热层(2)的通孔，并在所述通孔中镀上镀铜层(6)，所述发热层(2)通过所述镀铜层(6)来与所述铜箔焊接层(3)相导通。

4.根据权利要求1所述的片式发热器，其特征在于：所述光敏环氧树脂封装层(4)的厚度为10～30μm；所述镀锡层(5)的厚度为3～30μm。

5.根据权利要求1所述的片式发热器，其特征在于：在两个所述载体基体之间还夹设有一由铜材质制成的储热层(7)。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及发热器技术领域，具体提供一种片式发热器。

背景技术

目前，市面上常见的发热器为桥丝发热器，其工作原理为：外接电源输出的电流通过金属脚线施加到发热器的电阻桥丝上，电流将桥丝加热，加热了的桥丝便能够向外界供热。

然而，上述桥丝发热器不仅功耗高、精度低，且易受外力影响而损坏。

有鉴于此，特提出本实用新型。

发明内容

为了克服上述缺陷，本实用新型提供了一种片式发热器，其具有结构新颖、合理，功耗小、阻值精度高、功率稳定度高，不易受外力影响而损坏、产品使用寿命长等特性。

本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种片式发热器，包括载体层、发热层和铜箔焊接层，所述载体层具有多个依次叠加布置的载体基体，且每一所述载体基体各由耐高温玻璃纤维布和定位设置于所述耐高温玻璃纤维布正面上的胶体层构成；所述发热层定位设置于所述载体层的正面上，所述铜箔焊接层定位设置于所述载体层的背面上，且所述发热层还与所述铜箔焊接层相导通；

另外，在所述发热层的正面上蚀刻出发热层图形，在所述铜箔焊接层的背面上蚀刻出焊接层图形，并在所述发热层图形的中部、以及所述焊接层图形的中部上各分别封装有光敏环氧树脂封装层，还在所述发热层图形的余下部位、以及所述焊接层图形的余下部位上各分别电镀上镀锡层。

作为本实用新型的进一步改进，所述耐高温玻璃纤维布的厚度为50～170μm，所述胶体层的厚度为60～180μm，且所述载体层的整体厚度为360～600μm；

另外，在所述载体层中，位于上方的一所述载体基体的耐高温玻璃纤维布布置在位于下方的另一所述载体基体的胶体层上。

作为本实用新型的进一步改进，所述发热层的厚度为3～10μm，所述铜箔焊接层的厚度为30～120μm；

且实现所述发热层与所述铜箔焊接层相导通的结构为：将连接在一起的所述载体层、所述发热层和所述铜箔焊接层统称为贴箔基板，在所述贴箔基板上开设有能够贯穿所述载体层及发热层的通孔，并在所述通孔中镀上镀铜层，所述发热层通过所述镀铜层来与所述铜箔焊接层相导通。

作为本实用新型的进一步改进，所述光敏环氧树脂封装层的厚度为10～30μm；所述镀锡层的厚度为3～30μm。

作为本实用新型的进一步改进，在两个所述载体基体之间还夹设有一由铜材质制成的储热层。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过结构创新，制成了一款新型的片式发热器，该片式发热器不仅结构新颖、合理，且产品功耗小(所配套的外接电源功率也小)、阻值精度高、功率稳定度高，还不易受外力影响而损坏，产品使用寿命长。

附图说明

图1为本实用新型经步骤f的切割处理后，所得片粒正面的结构示意图；

图2为本实用新型经步骤f的切割处理后，所得片粒背面的结构示意图；

图3为本实用新型所述片式发热器的剖面结构示意图。

结合附图，作以下说明：

1——载体层 10——耐高温玻璃纤维布

11——胶体层 2——发热层

3——铜箔焊接层 4——光敏环氧树脂封装层

5——镀锡层 6——镀铜层

7——储热层

具体实施方式

以下藉由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技艺的人士可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技艺的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。

实施例1：

请参阅附图3所示，其为本实用新型所述片式发热器的剖面结构示意图。所述片式发热器包括载体层1、发热层2和铜箔焊接层3，所述载体层1具有多个依次叠加布置的载体基体，且每一所述载体基体各由耐高温玻璃纤维布10和定位设置于所述耐高温玻璃纤维布10正面上的胶体层11构成；所述发热层2定位设置于所述载体层1的正面上，所述铜箔焊接层3定位设置于所述载体层1的背面上，且所述发热层2还与所述铜箔焊接层3相导通；另外，在所述发热层2的正面上蚀刻出发热层图形，在所述铜箔焊接层3的背面上蚀刻出焊接层图形，并在所述发热层图形的中部、以及所述焊接层图形的中部上各分别封装有光敏环氧树脂封装层4，还在所述发热层图形的余下部位、以及所述焊接层图形的余下部位上各分别电镀上镀锡层5。

在本实施例中，优选的，所述耐高温玻璃纤维布10的厚度为50～170μm，所述胶体层11的厚度为60～180μm，且所述载体层1的整体厚度为360～600μm；

另外，在所述载体层1中，位于上方的一所述载体基体的耐高温玻璃纤维布10布置在位于下方的另一所述载体基体的胶体层11上。

在本实施例中，优选的，所述发热层2的厚度为3～10μm，所述铜箔焊接层3的厚度为30～120μm，在实际生产过程中，所述发热层2和所述铜箔焊接层3的厚度会根据发热功率大小来调整；

且实现所述发热层2与所述铜箔焊接层3相导通的结构为：将连接在一起的所述载体层1、所述发热层2和所述铜箔焊接层3统称为贴箔基板，在所述贴箔基板上开设有能够贯穿所述载体层1及发热层2的通孔，并在所述通孔中镀上镀铜层6，所述发热层2通过所述镀铜层6来与所述铜箔焊接层3相导通。

在本实施例中，优选的，所述光敏环氧树脂封装层4的厚度为10～30μm；所述镀锡层5的厚度为3～30μm。

在本实施例中，优选的，在两个所述载体基体之间还夹设有一由铜材质制成的储热层7。

以下对本实用新型所述片式发热器的制作工艺进行详细说明。

制备例1：

所述片式发热器的制作工艺，按如下步骤进行：

a、按设计裁剪出一块耐高温玻璃纤维布10，所述耐高温玻璃纤维布10具有正面和背面，在所述耐高温玻璃纤维布10的正面上刮涂一层聚酰亚胺改性环氧树脂，并对所述聚酰亚胺改性环氧树脂进行干燥及老化处理后，形成固含量大于99％的胶体层11；其中，还将连接在一起的所述耐高温玻璃纤维布10和所述胶体层11统称为载体基体；

b、将多个所述载体基体依次叠加放置，并压制处理后，得到载体层1，即经压制处理后，位于下方的另一所述载体基体的胶体层11会渗入到位于上方的一所述载体基体的耐高温玻璃纤维布10缝隙中，从而使得多个所述载体基体融为一体；先在所述载体层1的正面上叠加放置一发热层2，并在所述载体层1的背面上叠加放置一铜箔焊接层3，叠放好后再进行高温压制处理，得到贴箔基板；

c、按设计要求对所述贴箔基板进行通孔处理，并对通孔进行金属化处理，以实现所述发热层2与所述铜箔焊接层3相导通；

d、通过化学蚀刻法在所述发热层2的正面上蚀刻出发热层图形，以及通过化学蚀刻法在所述铜箔焊接层3的背面上蚀刻出焊接层图形；其中，图形精度控制在±50μm；

e、分别在所述发热层图形的中部、以及所述焊接层图形的中部上各封装有一层光敏环氧树脂封装层4，得到发热器半成品；其中，位于所述发热层图形上的光敏环氧树脂封装层选用绿色光敏环氧树脂，位于所述焊接层图形上的光敏环氧树脂封装层选用白色光敏环氧树脂；

f、将所述发热器半成品切割成若干个片粒(片粒的正、背面结构可参阅附图1和附图2所示)，然后在每一所述片粒上的所述发热层图形余下部位及所述焊接层图形余下部位上各分别电镀上镀锡层5，即得到片式发热器成品。

在本制备例中，优选的，在上述步骤a中，所述耐高温玻璃纤维布10的厚度为50～170μm、长度为650mm、宽度为550mm，在所述耐高温玻璃纤维布10的正面上刮涂一层聚酰亚胺改性环氧树脂后，先将所述耐高温玻璃纤维布10连同其上的聚酰亚胺改性环氧树脂一起置于红外烘箱中，并在温度为120℃、且真空度＜-60KP的环境条件下干燥4h，然后再将干燥后的所述耐高温玻璃纤维布10及聚酰亚胺改性环氧树脂一起置于恒温烘箱中，并在温度为40℃的恒温条件下老化处理96h，此时形成了固含量大于99％、且厚度为60～180μm的胶体层11；届时，连接在一起的所述耐高温玻璃纤维布10和所述胶体层11一起构成所述载体基体。

在本制备例中，优选的，在上述步骤b中，所述载体层1的整体厚度为360～600μm，且所述载体层1中并位于上方的一所述载体基体的耐高温玻璃纤维布10布置在位于下方的另一所述载体基体的胶体层11上；

另外，在上述步骤b中，所述发热层2的厚度为3～10μm，所述铜箔焊接层3的厚度为30～120μm；且对叠放好的所述载体层1、所述发热层2及所述铜箔焊接层3进行高温压制处理的具体工艺参数为：压制温度200～250℃(可进一步优选为220℃)，压制力30～50Kg\/cm^{2<\/sup>(可进一步优选为40Kg\/cm^{2<\/sup>)，压制时间5～10h。}}

在本制备例中，进一步优选的，在两个所述载体基体之间还夹设有一由铜材质制成的储热层7。

在本制备例中，优选的，在上述步骤c中，按设计要求在所述贴箔基板上钻出能够贯穿所述载体层1及发热层2的通孔，并在所述通孔中镀上镀铜层6，所述发热层2通过所述镀铜层6来与所述铜箔焊接层3相导通；

在上述步骤e中，所述光敏环氧树脂封装层4的厚度为10～30μm；

在上述步骤f中，所述片粒的尺寸为：长度1.8～2.4mm、宽度1～1.5mm；所述镀锡层5的厚度为3～30μm。

综上所述，本实用新型通过结构创新，制成了一款新型的片式发热器，该片式发热器不仅结构新颖、合理，且产品功耗小(所配套的外接电源功率也小)、阻值精度高、功率稳定度高，还不易受外力影响而损坏，产品使用寿命长。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，但并不用于限制本实用新型，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为在本实用新型的保护范围内。

设计图

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