CN206759751U - 一种新型直发器用陶瓷加热组件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种新型直发器用陶瓷加热组件,包括A组件和B组件,其特征在于:所述A组件包括设置在检测回路上的NTC热敏电阻器以及设置在发热回路上的发热体和FUSE保险丝,所述NTC热敏电阻器、发热体和FUSE保险丝均集成在陶瓷基板上,所述FUSE保险丝包括FUSE熔断体和FUSE热敏介质体;所述B组件包括集成在陶瓷基板上的发热体。所述A组件的发热体、FUSE熔断体和B组件的发热体串联设置在发热回路上,所述FUSE热敏介质体的两端分别对称搭接于FUSE熔断体上,并且与A组件的发热体呈并联设置。本实用新型涉及的新型陶瓷发热组件发热功率稳定,升温速度快,热补偿速度快,热响应速度快,能耗低,控温精确,安全可靠,使用寿命长,并且适合于高温高湿环境下使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种加热组件,尤其是一种新型直发器用陶瓷加热组件。
背景技术
直发器,顾明思义就是把头发拉直,通过发热元件把头发加热,软化,然后再冷却,以达到直发的目的。以前直发器,主要使用者是专业的发廊理发师,欧美地区在70年代的时候已经进入了家庭个人市场,个人在家里就可以自己给自己直发。2010年直发器进入中国家庭市场,发展成为个人头发护理的必备产品,就像梳子一样普及,市场应用需求非常庞大。
目前国内外的直发器里所用的发热体,大致可以分为以下三种: PTC发热体、陶瓷发热体、MCH发热体。
第一种发热体:PTC发热体,即PTC( Positive Temperature Coefficient)热敏电阻器。
其结构示意图如图1所示,包括:
PTC本体(100),正面电极(101),背面电极(102)。
PTC发热体制造方法主要包括如下步骤:
步骤1 按工作温度要求,对PTC材料进行配料及搅拌。
步骤2 对经充分搅拌的PTC材料,进行模压及高温烧结,形成PTC本体(100)。
步骤3 对完成烧结的PTC体(100),进行倒角研磨处理。
步骤4 在经过倒角加工的PTC本体(100)的正面和背面,分别印刷正面电极(101)和背面电极(102),并在高温烧结。
PTC发热体的发热材料是一种PTC材料,通过高温烧结而成。其特点是产品在使用过程中,能够通过自身的阻值变化(随着温度的升高,阻值相应增加),在最高温度点上自动恒温。而且,该最高恒温温度,可通过材料配方和烧结工艺加以控制。生产厂家一般可根据客户的应用要求,可以把PTC发热体的最高发热温度控制到280℃以下,或客户想要的任何温度,一般是230℃至280℃。虽然PTC发热体的工作温度达到最高设计恒温温度时,其电阻值会增至无穷大,导致发热功率衰减,达到控温的目的。但它带来的缺点是升温速度慢。一般PTC发热体从室温加热升温至200℃的工作温度,需要1~2分钟。而且,由于用户一般都是在头发潮湿状态下拉直,潮湿头发的散热速度非常快,用户在每作一次拉直动作时,发热体(夹板)的表面温度会迅速下降,并且需要约30秒左右,才能又重新升至200℃的工作温度,进行再次拉直动作,影响用户的使用效率。
第二种发热体:陶瓷发热体,是在陶瓷基板上(一般是96%的AL2O3陶瓷基板),印刷Ag/Pd导体线路、RuO2/Pd/Ag等贵金属发热体材料,以及玻璃釉绝缘保护。并在850℃高温下烧结而成。
其结构示意图如图2所示,包括:
基板(200),导体线路及焊盘触点(201),发热体(202),绝缘保护层(203)。
陶瓷发热体制造方法主要包括如下步骤:
步骤1 在提前作好预划槽的氧化铝陶瓷基板(200)上,通过丝网印刷工艺,印刷导体线路及焊盘触点(201)。并通过850℃的高温烧结,形成导体线路及焊盘触点功能膜层。导体线路及焊盘触点(201)材料一般需选用银(Ag)或银/钯(Ag/Pd)贵金属材料。
步骤2 在上述步骤1获得的导体线路及焊盘触点(201)基础上,使用同样制作方法,制作发热体膜层(202)。并通过850℃的高温烧结,形成性能稳定的发热体功能膜层。为了保证陶瓷发热体在使用过程中的功率稳定性,发热体材料需选用温度特性(TCR)稳定的氧化钌/钯/银(RuO2/Pd/Ag)贵金属材料。
步骤3 在上述步骤1和步骤2获得的导体线路及焊盘触点(201)和发热体膜层(202)的基础上,使用同样制作方法,制作绝缘介质保护层(203),该绝缘介质保护层一般选用硼硅相的玻璃体系。
陶瓷发热体是一种新型高效环保节能陶瓷发热元件,其最大的优点是升温速度快,一般30秒到45秒可以使夹板表面温度从室温下升至200℃,而且热补偿速度快,发热体(夹板)在直发器在直发工作过程中始终保持在200℃的工作温度,用户可以连续重复直发。与PTC发热体相比,具有相同加热效果情况下可节约20~30%电能。而且陶瓷发热体具有耐腐蚀、耐高温、高效节能、温度均匀、导热性能良好等优点,而且不含铅、镉、汞、六价铬、多溴联苯、多溴二苯醚等有害物质,符合欧盟RoHS等环保要求。
第三种发热体:MCH发热体,即Metal Ceramics Heater的缩写,意思是金属陶瓷发热体,其实也属于陶瓷发热体的一种。
其结构示意图如图3所示,包括:
基板(300),焊盘(301),发热体(302),上盖板(303),引线(304)。
MCH发热体制造方法主要包括如下步骤:
步骤1 在氧化铝陶瓷流延生坯料带(300)生坯上,通过丝网印刷工艺,印刷焊盘(301)和发热体(302)。经过热压叠层工序,将上盖板生坯料带(303)和已印刷焊盘(301)和发热体(302)的生坯料带(300)进行热压叠层,并在1600℃氢气氛保护下共同烧结,形成的陶瓷体(300)、焊盘(301)和发热体(302)、上盖板(303)功能层。MCH的焊盘(301)及发热体(302)材料一般需选用是钨或者钼锰贱金属材料。
步骤2 形成的陶瓷体(300)、焊盘(301)和发热体(302)功能层基础上,对焊盘(301)进行镀Ni加工。
步骤3 焊接引线(304)。
MCH是使用HTCC (High-temperature co-fired ceramics高温共烧陶瓷) 工艺,将金属钨或者钼锰贱金属导体浆料,印刷在陶瓷流延生坯料带上,经过热压叠层,然后在1600℃氢气氛保护下,陶瓷体和金属发热体共同烧结而成的陶瓷发热体。MCH发热体与PTC发热体相比,虽然发热效率更高一些。但MCH的发热体材料是钨或者钼锰贱金属,在其TCR系数大(正温度***),导致产品在使用过程中(尤其是在直发器150℃~200℃的高温区),随着产品温度的升高,其电阻值也随着增加,导致产品的功率下降,升温速度也随之下降。因此,MCH也存在与PTC类似的情况,在使用中,用户每拉一次头发,发热体(夹板)的表面温度迅速下降,并且需要约30秒左右,才能升温至200℃的工作温度,进行再次拉直动作。
上述陶瓷发热体、PTC发热体和MCH发热体,存在以下问题:
1.PTC发热体的工作温度达到最高设计恒温温度时,其电阻值会增至无穷大,导致发热功率衰减,达到控温的目的。但它带来的缺点是升温速度慢。一般PTC发热体从室温加热升温至200℃的工作温度,需要1~2分钟。而且,由于用户一般都是在潮湿头发状态下拉直,潮湿头发的散热速度非常快,用户在每作一次拉直动作时,发热体(夹板)的表面温度会迅速下降,并且需要约30秒左右,才能又重新升至200℃的工作温度,进行再次拉直动作,影响用户的使用效率。
2.MCH的发热体材料是钨或者钼锰贱金属,在其TCR系数大(正温度***),导致产品在使用过程中(尤其是在直发器150℃~200℃的高温区),随着产品温度的升高,其电阻值也随着增加,导致产品的功率下降,升温速度也随之下降。因此,MCH也存在与PTC类似的情况,在使用中,用户每拉一次头发,发热体(夹板)的表面温度迅速下降,并且需要约30秒左右,才能升温至200℃的工作温度,进行再次拉直动作。
3.陶瓷发热体和MCH发热体没有具备自动恒温控温功能,故在实际使用过程中,为了控制陶瓷发热体和MCH的工作温度,需要配合外置的温控开关和NTC温度传感器一起使用。即在产品结构设计上,在陶瓷发热体/MCH的表面,紧贴一个温控开关和NTC温度传感器,并增加外部温度控制电路,以达到直发器快速升温、精确控温的技术要求。但是温控开关和NTC温度传感器都是通过外置结构,当温控开关或NTC传感器与陶瓷发热体/MCH的表面接触不充分时,会导致陶瓷发热体和MCH的控温不良,影响直发器的工作效果。甚至,当外置控温开关或NTC感温元件失效后,发热体会迅速升温超过300℃,将会烧坏固定发热板的塑胶材料,使发热板脱落并烧坏直发器,有可能会接触到使用者,并烫伤皮肤。威胁到使用者的生命和财产安全。
发明内容
为了解决现有PTC发热体和MCH发热体存在的工作功率衰减,升温速度慢,导致直发器不能连续工作,直发效率低的问题;为了解决现有外置温控开关和NTC感温元件的陶瓷发热体和MCH发热体存在的响应速度慢,产品控温精度不高甚至失效的问题。本实用新型涉及一种直发器用的陶瓷加热组件,通过创新性的使用厚膜成膜技术,在陶瓷基板上,将FUSE保险丝、NTC热敏电阻器(作为温度传感器使用)与发热体材料一起内置集成烧结在陶瓷基体上。既能解决现有外置温控开关和NTC感温元件的陶瓷发热体/MCH发热体存在的温度控制响应时间慢问题,又能利用陶瓷发热体的恒定发热功率,有效解决靠功率衰减来达到自动恒温目的的PTC发热体的升温速度慢问题,从而有效提升直发器的直发效率和工作寿命。
本实用新型的技术方案为:一种新型直发器用陶瓷加热组件,包括A组件和B组件,其特征在于:所述A组件与直发器控制电路的输入端和输出端连接,自输入端接入的火线和自输入端接入的地线构成发热回路,所述A组件包括与直发器控制电路温度检测端连接并构成检测回路、集成在陶瓷基板上的NTC热敏器,所述检测回路和发热回路为独立设置,所述A组件还包括集成在陶瓷基板上的发热体和FUSE保险丝,所述FUSE保险丝包括FUSE熔断体和FUSE热敏介质体,所述FUSE热敏介质体的一端搭接于FUSE熔断体上且与A组件的发热体呈并联设置,所述B组件包括集成在陶瓷基板上的发热体,所述A组件的发热体、FUSE熔断体和B组件的发热体串联设置在发热回路上。
所述FUSE熔断体有两组,所述FUSE热敏介质体的两端对称搭接于FUSE熔断体上且与发热体呈并联设置。
所述A组件和B组件的发热体在陶瓷基板上均呈环状均匀分布。
一种新型直发器用陶瓷加热组件的制作方法,其特征在于,包括:
A)A组件的制作步骤:
步骤一:在绝缘陶瓷基片上加工出横向划槽和纵向划槽;
步骤二:运用厚膜成膜技术,在绝缘陶瓷基片上形成线路和焊盘膜层、FUSE熔断体;
步骤三:运用厚膜成膜技术,在绝缘陶瓷基片上、线路和焊盘膜层上形成发热体膜层;
步骤四:将经步骤三形成的半成品放入850℃高温炉中烧成,以形成性能稳定的线路和焊盘功能膜层、FUSE熔断体功能膜层和发热体功能膜层;
步骤五:运用厚膜成膜技术,在绝缘陶瓷基片、线路、发热体膜层上形成绝缘保护层,绝缘保护层在预留有不覆盖焊盘、FUSE热敏介质体膜层和用于加工NTC热敏电阻器膜层的窗口;
步骤六:将经以上步骤五形成的绝缘保护层半成品放入850℃高温炉中烧成,以形成性能稳定的绝缘保护功能膜层;
步骤七:运用厚膜成膜技术,在绝缘陶瓷基片、焊盘膜层上形成与焊盘膜层搭接的NTC热敏电阻器膜层;
步骤八:运用厚膜成膜技术,在绝缘陶瓷基片和FUSE熔断体上形成与FUSE熔断体搭接的FUSE热敏介质体膜层;
步骤九:将经步骤八形成的半成品放入850℃高温炉中烧成,以形成性能稳定的NTC电阻器膜层和FUSE热敏介质体膜层;
步骤十:运用厚膜成膜技术,在NTC热敏电阻器膜层和FUSE热敏介质体膜层上形成绝缘保护层,该绝缘保护层的材料为聚酰亚胺体系、树脂体系或硅的化合物等有机体系;
步骤十一:将经步骤十获得的半成品放入200℃左右的低温固化炉(或固化箱)中,进行低温固化,以形成性能稳定的绝缘保护功能膜层;
B)B组件的制作步骤:
步骤一:在绝缘陶瓷基片上加工出横向划槽和纵向划槽;
步骤二:运用厚膜成膜技术,在绝缘陶瓷基片上形成线路、焊盘膜层;
步骤三:运用厚膜成膜技术,在绝缘陶瓷基片上、线路和焊盘膜层上形成发热体膜层;
步骤四:将经步骤三形成的半成品放入850℃高温炉中烧成,以形成性能稳定的线路和焊盘功能膜层和发热体功能膜层;
步骤五:运用厚膜成膜技术,在绝缘陶瓷基片、线路、发热体膜层上形成绝缘保护层;绝缘保护层预留有不覆盖焊盘的窗口;
步骤六:将经步骤五形成的绝缘保护层半成品放入850℃高温炉中烧成,以形成性能稳定的绝缘保护功能膜层。
所述A组件和B组件的制作步骤,还包括:
步骤十二:利用绝缘陶瓷基片横向划槽和纵向划槽,将经上述制程加工的A组件和B组件半成品,掰开形成单片A组件和B组件成品;
步骤十三:对单片A组件和B组件成品,进行性能测试、分选、外观检查、包装、入库。
本实用新型与现有技术相比,具有以下优点和积极效果:
1.本实用新型的陶瓷发热体在结构上是由两块发热板组成,其中一块发热体的陶瓷基体上内置集成了NTC热敏电阻器和FUSE保险丝,可以精确检测到发热体瞬时的温度变化,并作出快速响应。
2.本实用新型的陶瓷发热体的发热体材料是选用温度特性(TCR)稳定的钌/钯/银(Ru/Pd/Ag)贵金属材料。与PTC发热体的PTC材料和MCH发热体的钨或者钼锰贱金属材料相比,本实用新型陶瓷发热体高效环保节、升温速度快、温度均匀。
3.本实用新型的陶瓷发热体是在氧化铝陶瓷基板上,制备发热体、NTC热敏电阻器、FUSE熔断体和FUSE热敏介质功能膜层,产品导热系数高,传热速度快,适合于快速、长时间的直发器使用。
附图说明
图1为PTC发热体的结构示意图。
图2为陶瓷发热体的结构示意图。
图3为MCH发热体的结构示意图。
图4为本实用新型直发器陶瓷发热组件的电路原理图。
图5a~图5g为本实用新型A组陶瓷发热体的分步加工状态图。
图6a~图6d为本实用新型B组陶瓷发热体的分步加工状态图。
图7 为陶瓷基板示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明:
本实用新型涉及一种新型陶瓷发热组件。该陶瓷发热组件包含A组发热板和B组发热板,其中,A组发热体是在陶瓷基板上,内置集成了发热体、NTC热敏电阻器和FUSE保险丝;B组发热体是在陶瓷基板上,内置集成了发热体。本实用新型涉及的陶瓷发热组件具有发热功率稳定、升温速度快、热补偿速度快、热响应速度快、能耗低、控温精确、安全可靠、使用寿命长,并且适合于适合高温高湿环境下使用等特性。
本实用新型的新型直发器陶瓷发热组件,其电路原理如图4所示,该新型直发器用陶瓷加热组件包括与直发器控制电路连接的A组陶瓷发热体和B组陶瓷发热体,所述A组陶瓷发热体和B组陶瓷发热体线路连接,其特征在于:所述A组陶瓷发热体包括集成在陶瓷基板上的发热体、NTC热敏电阻器和FUSE保险丝,所述B组陶瓷发热体包括集成在陶瓷基板上的发热体,所述NTC热敏器与直发器控制电路的温度检测端连接,所述A组陶瓷发热体与直发器控制电路的输入端和输出端连接,自输入端接入的火线和自输入端接入的地线构成发热回路,所述发热回路上串联设置有A组陶瓷发热体的发热体和B组陶瓷发热体的发热体,所述FUSE保险丝包括FUSE熔断体和FUSE热敏介质体,在本实施例中,所述A组陶瓷发热体是呈环形均匀分布在陶瓷基板上,所述FUSE熔断体有两组且分别串联在发热体中,所述FUSE热敏介质体的两端对称搭接在两组FUSE熔断体上,与A组陶瓷发热体的发热体呈并联设置,所述B组陶瓷发热体是呈环形均匀分布在陶瓷基板上,所有发热体串联设置在发热回路上;
其具体工作过程描述如下:B组发热板内置集成有发热体,A组发热板则内置集成了发热体、NTC热敏电阻器和FUSE保险丝,该NTC热敏电阻器的电阻值随着发热体的温度上升,而呈线性下降,可实时、精确的反应发热板工作过程中的温度,利于外置控制电路精确控制直发器的工作温度,该FUSE保险丝包含FUSE熔断体和FUSE热敏介质体两部分。其中,FUSE熔断体有两组,分别串联在发热体中,FUSE热敏介质体是与发热体并联。该FUSE热敏电介质体在常温下呈高阻绝缘体状态,在高温下(250℃~300℃)呈导体状态。当直发器的外部控制电路完全失效时,发热体的温度快速上升至极限温度。这时,与发热体并联的FUSE热敏介质体快速由绝缘高阻状态,转为导体导电状态,造成与发热体串联的两组FUSE熔断体瞬态承受过负荷的功率冲击,从而使得FUSE熔断体瞬间熔断,断开电源,避免烧坏直发器及烫伤使用者。
本实用新型的新型陶瓷发热组件,A组发热板的结构图示意图如图5a~图5f所示、B组发热板的结构图如图6a~图6d所示,具体结构描述如下:
A组发热板:
利用厚膜印刷工艺,在陶瓷基板(400A)上,形成线路(401A)和焊盘膜层(402A)、FUSE熔断体(403A)、发热体膜层(404A)、绝缘保护层(405A)。
利用厚膜印刷工艺,在陶瓷基板(400A)和焊盘膜层(402A)上,形成NTC热敏电阻器(406A)、热敏介质体膜层(407A)和绝缘保护层(408A)。
上述结构中,绝缘保护层(405A)是对线路(401A)和发热体膜层(403A)起绝缘保护作用;熔断体的导体材料、宽度、间距,是影响FUSE的熔断时间和熔断温度的重要设计参数;绝缘保护层(408A)是对NTC热敏电阻体膜层(405A)、FUSE熔断体(403A)、热敏介质体膜层(407A)起绝缘和保护作用,更重要的是,该保护层可以减少熔断体在熔断状态下的温度耗散,提高熔断体的熔断时间和熔断温度的一致性。
B组发热板:
利用厚膜印刷工艺,在陶瓷基板(400B)上,形成线路(401B)、焊盘膜层(402B)、发热体膜层(403B)、绝缘保护层(404B)。上述结构中,绝缘保护层(404B)是对线路(401B)和发热体膜层(403B)起绝缘保护作用。
本实用新型的新型陶瓷发热体制造方法,具体包括以下步骤:
A组陶瓷发热板制造步骤:
步骤一:陶瓷基片(400A)平面图,如图7所示,绝缘陶瓷基片已具有横向划槽(11)和纵向划槽(12),这些切槽有助于后面工序将其分割为矩形的小单元;
步骤二:运用厚膜成膜技术,在绝缘陶瓷基片(400A)上,形成线路(401A)、焊盘膜层(402A)和FUSE熔断体(403A),线路(401A)、焊盘膜层(402A)和FUSE熔断体(403A)导体浆料的主要材料可以是银、钯、铂等贵金属或其合金金属。
步骤三:运用厚膜成膜技术,在绝缘陶瓷基片(400A)上、线路(401A)和焊盘膜层(402A)上,形成发热体膜层(404A)。发热体膜层(404A)设计为环形且均匀分分布在陶瓷基板上(图示简化为四个),发热体浆料的主要材料是电阻温度特性(TCR)稳定的钌/钯/银(Ru/Pd/Ag)贵金属材料。
步骤四:将经以上步骤二、步骤三形成线路(401A)和焊盘膜层(402A)、FUSE熔断体(403A)、发热体膜层(404A)的半成品,放入850℃高温炉中烧成,以形成性能稳定的线路、焊盘功能膜层、FUSE熔断体功能膜层和发热体功能膜层;
步骤五:
运用厚膜成膜技术,在绝缘陶瓷基片(400A)、线路(401A)和焊盘膜层(402A)、发热体膜层(404A)上,形成绝缘保护层(405A),该绝缘保护层(405A)覆盖在线路(401A)线路和发热体膜层(403A)上,起到保护线路(401A)线路和发热体膜层(404A)的作用。绝缘保护层(405A)在设计上预留有不覆盖焊盘(402A)、FUSE热敏介质体膜层(407A)和用于加工热敏电阻器膜层(406A)的窗口。
步骤六:
将经以上步骤五形成的绝缘保护层(405A)半成品,放入850℃高温炉中烧成,以形成性能稳定的绝缘保护功能膜层;
步骤七:
运用厚膜成膜技术,在绝缘陶瓷基片(400A)、焊盘膜层(402A)上,形成NTC热敏电阻器膜层(406A)。该NTC热敏电阻器膜层(406A)与焊盘膜层(402A)搭接。该NTC热敏电阻浆料的主要材料以MnCO2O4和CoMn1.5Ni0.5O4为热敏相,RuO2为导电相的电阻浆料,该材料的电阻温度特性是是电阻值随温度升高呈线性下降特性的。
步骤八:
运用厚膜成膜技术,在绝缘陶瓷基片(400A)和FUSE熔断体(403A)上,形成FUSE热敏介质体膜层(407A)。该FUSE热敏介质体膜层(407A)与FUSE熔断体(403A)搭接,形成FUSE保险丝功能。该热敏介质体膜层(407A)的主要材料是以BaSnO3和BaBiO3系为热敏相介质浆料。其居里温度点是265℃左右,该居里温度点可根据直发器要求的极限熔断温度,来设计调整。
步骤九:
将经步骤八形成的半成品,放入850℃高温炉中烧成,以形成性能稳定的NTC电阻功能膜层和FUSE热敏介质体功能膜层;
步骤十:运用厚膜成膜技术,在NTC热敏电阻体膜层(406A)和热敏介质体膜层(407A)上,形成绝缘保护层(408A),该绝缘保护层(408A)的材料可以是聚酰亚胺体系,树脂体系或硅的化合物等有机体系。
步骤十一:将经步骤十获得的半成品放入200℃左右的低温固化炉(或固化箱)中,进行低温固化,以形成性能稳定的绝缘保护功能膜层。
B组陶瓷发热板制造步骤:
步骤一:陶瓷基片(400B)平面图,如图7所示,陶瓷基片已具有横向划槽(11)和纵向划槽(12),这些切槽有助于后面工序将其分割为矩形的小单元;
步骤二:运用厚膜成膜技术,在绝缘陶瓷基片(400B)上,形成线路(401B)、焊盘膜层(402B),线路(401B)、焊盘膜层(402B)导体浆料的主要材料可以是银、钯、铂等贵金属或其合金金属。
步骤三:运用厚膜成膜技术,在绝缘陶瓷基片(400B)上、线路(401B)和焊盘膜层(402B)上,形成发热体膜层(403B)。发热体膜层(403B)设计为环形且均匀分布在陶瓷基板上(图示简化为两个),发热体浆料的主要材料是电阻温度特性(TCR)稳定的钌/钯/银(Ru/Pd/Ag)贵金属材料。
步骤四:将经以上步骤二、步骤三形成线路(401B)、焊盘膜层(402B)、发热体膜层(403B)的半成品,放入850℃高温炉中烧成,以形成性能稳定的线路、焊盘功能膜层和发热体功能膜层;
步骤五:
运用厚膜成膜技术,在绝缘陶瓷基片(400B)、线路(401B)、发热体膜层(403B)上,形成绝缘保护层(404B)。该绝缘保护层(404B)覆盖在线路(401B)线路和发热体膜层(403B)上,起到保护线路(401B)线路和发热体膜层(403B)的作用。该绝缘保护层(404B)的材料可以是聚酰亚胺体系,树脂体系或硅的化合物等有机体系,或者为使用硼硅的玻璃的无机体系。绝缘保护层(404B)在设计上预留有窗口,不覆盖焊盘(402B)。
步骤六:将经以上步骤五形成的绝缘保护层半成品放入850℃高温炉中烧成,以形成性能稳定的绝缘保护功能膜层;
所述A组件和B组件的制作步骤,还包括:
步骤十二:利用绝缘陶瓷基片横向划槽(11)和纵向划槽(12),将经上述制程加工的A组陶瓷发热板半成品、B组陶瓷发热板半成品,掰开形成单片A组陶瓷发热板成品和成单片B组陶瓷发热板成品。
步骤十三:对单片A组陶瓷发热板和单片B组陶瓷发热板成品,进行性能测试、分选、外观检查、包装、入库。
本产品在结构和制作方法方面有以下创新点:
1. 本陶瓷发热体由两组发热板组成,其中一组发热体的陶瓷基体上,内置集成了发热体、NTC热敏电阻器和FUSE保险丝。可精确检测到发热体瞬时的温度变化,并作出快速响应。
2. FUSE保险丝包含熔断体和热敏介质体两部分。其中,FUSE熔断体是串联在发热体中,FUSE热敏介质体是与发热体并联。该FUSE热敏电介质体在常温下呈高阻绝缘体状态,在高温下(250℃~300℃)呈导体状态。当直发器的外部控制电路完全失效时,发热体的温度快速上升至极限温度。这时,与发热体并联的FUSE 热敏介质体电阻值快速下降,造成与发热体串联的FUSE熔断体瞬态承受大的功率冲击,使得FUSE的熔断体瞬间熔断,断开电源。该结构和材料设计,可以确保发热器在正常工作状态下,FUSE保险丝不影响发热体的快速发热。只是当外部控制电路出现异常,为确保设备和人员安全的情况下才断开电源。
3.NTC热敏电阻器和FUSE保险丝是与发热体一起,通过丝网印刷、烧结的工艺制作方法制造加工,具有结构简单、安装方便的优点。
上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理和最佳实施例,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下,本实用新型还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。
Claims (3)
1.一种新型直发器用陶瓷加热组件,包括A组件和B组件,所述A组件与直发器控制电路的输入端和输出端连接,自输入端接入的火线和自输入端接入的地线构成发热回路,所述A组件包括与直发器控制电路温度检测端连接并构成检测回路、集成在陶瓷基板上的NTC热敏器,所述检测回路和发热回路为独立设置,所述A组件还包括集成在陶瓷基板上的发热体和FUSE保险丝,所述FUSE保险丝包括FUSE熔断体和FUSE热敏介质体,所述FUSE热敏介质体的一端搭接于FUSE熔断体上且与A组件的发热体呈并联设置,所述B组件包括集成在陶瓷基板上的发热体,所述A组件的发热体、FUSE熔断体和B组件的发热体串联设置在发热回路上,其特征在于:所述A组件包括形成在陶瓷基板上的线路、焊盘膜层、FUSE熔断体、与线路连接的发热体膜层、与焊盘连接的NTC热敏电阻器膜层、以及与FUSE熔断体搭接的FUSE热敏介质体膜层,在A组件的陶瓷基板及各膜层的外表面均覆盖有绝缘保护层;所述B组件包括形成在陶瓷基板上的线路、焊盘膜层、与线路连接的发热体膜层,在B组件的陶瓷基板及各膜层的外表面均覆盖有绝缘保护层。
2.根据权利要求1所述的新型直发器用陶瓷加热组件,其特征在于:所述FUSE熔断体有两组,所述FUSE热敏介质体的两端对称搭接于FUSE熔断体上且与发热体呈并联设置,线路、焊盘膜层和FUSE熔断体由银、钯或铂材料制成,发热体膜层由钌、钯或银材料制成,绝缘保护层由聚酰亚胺、树脂或硅化合物制成。
3.根据权利要求1所述的新型直发器用陶瓷加热组件,其特征在于:所述A组件和B组件的发热体在陶瓷基板上均呈环状均匀分布。
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CN108207041A (zh) * | 2016-12-19 | 2018-06-26 | 东莞市东思电子技术有限公司 | 一种新型直发器用陶瓷发热组件及其制作方法 |
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