專利名稱：加熱器及利用pcb制造加熱器的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種加熱器及利用PCB工藝制造加熱器的方法，并且更具體地涉及一種加熱器及利用PCB工藝制造加熱器的方法，其通過利用PCB工藝在隔熱板上設計具有精確電阻的加熱器，以提供在適于使用的溫度處產(chǎn)生熱的加熱器。
具體來說，本發(fā)明涉及一種加熱器及利用PCB工藝制造加熱器的方法，其通過形成芯片貼裝在測量加熱溫度的區(qū)域中方便地安裝傳感器，該芯片貼裝可以與傳感器連接，用于設計加熱器時在需要的位置感測加熱器的加熱溫度。
此外，本發(fā)明涉及一種加熱器及利用PCB工藝制造加熱器的方法，其通過分別利用具有高溫差電動勢的兩種不同物質(zhì)在PCB上形成熱電偶，以用作溫度傳感器并提供加熱器功能。
而且，本發(fā)明涉及一種加熱器及利用PCB工藝制造加熱器的方法，其利用單個PCB實現(xiàn)至少一個電路，從而使得采用PCB的裝置緊湊且小巧。
背景技術：
有兩種加熱器已為人們所熟知，一種是具有連接到電線的帶有電阻的NI-Cr線的加熱器，一種是通過將電線連接到加熱線的端部形成的薄膜加熱器，例如安裝到汽車后窗使用電的傳統(tǒng)加熱器。
但是，傳統(tǒng)的加熱器存在一些問題，因為大部分的加熱器是通過切斷薄膜狀態(tài)的方法來制造的，所以很難將用于供應電能的接線端或用于感測加熱器溫度的傳感接線端集成到加熱器。
此外，存在這樣的問題，如果需要將電阻保持在較低水平(其決定了傳統(tǒng)電加熱器的加熱程度)，則很難精確地產(chǎn)生電阻。

發(fā)明內(nèi)容
因此，考慮到上述問題而提出了本發(fā)明，本發(fā)明的一個目的是，提供一種加熱器及利用PCB工藝制造加熱器的方法，其通過利用PCB工藝在隔熱板上設計具有精確電阻的加熱器，以提供在適于使用的溫度處產(chǎn)生熱的加熱器。
此外，本發(fā)明的另一目的是，提供一種加熱器及利用PCB工藝制造加熱器的方法，其通過形成芯片貼裝在測量加熱溫度的區(qū)域中方便地安裝傳感器，該芯片貼裝可以與傳感器連接，用于設計加熱器時在需要的位置感測加熱器的加熱溫度。
而且，本發(fā)明的又一目的是，提供一種加熱器及利用PCB工藝制造加熱器的方法，其通過分別利用具有高溫差電動勢的兩種不同物質(zhì)在PCB上形成熱電偶，以用作溫度傳感器并提供加熱器功能。
再者，本發(fā)明的又一目的是，提供一種加熱器及利用PCB工藝制造加熱器的方法，其利用單個PCB實現(xiàn)至少一個電路，從而使得采用PCB的裝置緊湊且小巧。
為了達到本發(fā)明的上述目的，在本發(fā)明的一個實施例中，用于制造加熱器的方法包括以下步驟根據(jù)電源產(chǎn)生熱的物質(zhì)涂覆在隔熱板的一側以形成薄板；在隔熱板的上側形成掩膜電路，掩膜電路形成設計為具有恒定電阻的加熱電阻器的印刷電路、用于供應電能給加熱電阻器的電源接線端、傳感器貼裝的接頭接線端，傳感器貼裝安裝有傳感器，用于測量加熱電阻器的預定區(qū)域的加熱溫度，以及傳感器連接端，其使得可以在外部讀取傳感器測量的溫度；蝕刻與掩膜電路一起形成的隔熱板，并形成具有印刷電路的加熱器；形成隔熱保護膜，以保護在隔熱板的上側形成的電路。
此時，形成于隔熱板上側的印刷電路由以下等式1來確定R＝pL/A其中，p是加熱電阻器的電阻率，L是長度，而A是橫截面面積。
此外，形成印刷電路的步驟進一步包括分別在形成電路的一側和另一側形成不同于加熱電阻器的印刷電路的印刷電路。
在本發(fā)明的另一實施例中，加熱器包括隔熱板；加熱電阻器，用于根據(jù)電源產(chǎn)生預先設計的熱量，其由設計為在隔熱板的上側具有恒定電阻的印刷電路形成；電源接線端，用于給加熱電阻器供應電能；傳感器貼裝，其安裝有傳感器，用于測量加熱電阻器的預定區(qū)域的加熱溫度；傳感器連接端，其與接頭接線端相連，以使得可以在外部讀取測量的溫度；以及隔熱保護膜，用于保護加熱電阻器；其中，加熱電阻器電路、傳感器貼裝連接電路以及傳感器連接端電路經(jīng)掩膜和蝕刻過程形成于隔熱板的上側。
特別地，在由Cu、Fe、Ni、Cr以及通過將一種物質(zhì)復合到上述某種純金屬產(chǎn)生的合金等構成的組中，可以任選一組作為涂覆在隔熱板上的物質(zhì)。
此外，具有高溫差電動勢的兩種不同的物質(zhì)分別涂覆在隔熱板上，以形成加熱電阻器。加熱電阻器根據(jù)是否供應電能產(chǎn)生熱，并形成熱電偶。隔熱板具有一個通路孔，以連接不同的物質(zhì)。
而且，具有高溫差電動勢的兩種不同的物質(zhì)分別涂覆在隔熱板的上側和下側，以形成加熱電阻器。加熱電阻器根據(jù)是否供應電能產(chǎn)生熱，并形成熱電偶。隔熱板具有一個通路孔，以連接不同的物質(zhì)。


本發(fā)明的上述目的、其它目的和特點，可以從下面對優(yōu)選的實施例的說明并結合附圖，更清楚地理解。所附圖形包括圖1的視圖說明了根據(jù)本發(fā)明利用PCB工藝的加熱器的一個實施例；圖2的視圖示出了圖1中的PCB的下側；圖3的視圖說明了使用熱電偶的加熱器和溫度傳感器；圖4和圖5的視圖說明了本發(fā)明，其通過分別在隔熱板的上側和下側形成由構成熱電偶的物質(zhì)制成的加熱電阻器來制造加熱器和溫度傳感器；圖6的流程圖說明了根據(jù)本發(fā)明利用PCB工藝制造加熱器的方法。
具體實施例方式
下面將通過優(yōu)選的實施例并參照附圖更詳細地說明本發(fā)明。
圖1的視圖說明了根據(jù)本發(fā)明利用PCB工藝的加熱器的一個實施例；(示例1)參照圖1，本發(fā)明的加熱器包括隔熱板10；加熱電阻器20，用于根據(jù)電源產(chǎn)生預先設計的熱量，其由設計為在隔熱板10的上側具有恒定電阻的印刷電路形成；電源接線端30，用于給加熱電阻器20供應電能；傳感器貼裝41的接頭接線端40，傳感器貼裝41安裝有傳感器42，用于測量加熱電阻器20的預定區(qū)域的加熱溫度；傳感器連接端60，其與接頭接線端40相連，以使得可以在外部讀取測量的溫度；以及隔熱保護膜70，用于保護加熱電阻器20。
固定接頭接線端40并將其連接到傳感器貼裝41，而且安裝傳感器貼裝41并將其連接到傳感器42。
同時，加熱電阻器20的印刷電路由以下等式1來確定。具體來說，加熱電阻器20的電路根據(jù)輸入電壓、電流、交流或直流來設計。
R＝pL/A[1]其中，R是加熱電阻器，p是加熱電阻器的電阻率，L是長度，而A是橫截面面積。
此時，加熱電阻器20的電阻率取決于加熱電阻器20的材料。例如，Cu的電阻率是17.2nΩ.m，而Zn的電阻率是59.0nΩ.m。在這里，電阻率指具有1m長度和1m2橫截面面積的物質(zhì)的電阻，并且其單位是Ω.m。此外，nΩ.m中的“n”表示十億分之一，即10-9。也就是說，1Ω.mm2/m等于103nΩ.m。
同時，在由Cu、Fe、Ni、Cr以及通過將一種物質(zhì)以預定比例復合到上述某種金屬產(chǎn)生的合金等構成的組中，可以任選一組作為涂覆在隔熱板10上的物質(zhì)。在這里，完成蝕刻過程后涂覆的物質(zhì)是加熱電阻器20，并且根據(jù)將要設計的加熱電阻器20的電阻選擇所使用的涂覆物質(zhì)。
(示例2)
此外，參照圖2，隔熱板10在其上側11形成實施例1的加熱器，并在其下側12具有用于控制加熱器的控制電路或用于控制安裝有加熱器的裝置的控制電路。因此，PCB的兩側都可以使用。
同時，盡管本發(fā)明未在圖中示出，但是應當認識到，除了隔熱板10(其具有與實施例1的傳感部分類似的加熱器)的上側11的邊緣區(qū)域內(nèi)的加熱器外，還可以有另一個電路。也就是說，可以實現(xiàn)單個PCB，并使用至少一個電路，使得采用PCB的裝置緊湊且小巧。
(示例3)此外，參照圖3，示出了與根據(jù)本發(fā)明的實施例1不同的實施例。也就是說，具有高溫差電動勢的兩種不同的物質(zhì)分別涂覆在隔熱板10的一側，由此形成加熱電阻器20和22。因此，加熱電阻器20和22同時形成加熱體和熱電偶。此時，以上的不同物質(zhì)通過通路孔35互相連接。
(示例4)此外，參照圖4和圖5，示出了與根據(jù)本發(fā)明的實施例1不同的實施例。也就是說，具有高溫差電動勢的兩種不同的物質(zhì)分別涂覆在隔熱板10的上側11和下側12，由此形成加熱電阻器20和22。因此，加熱電阻器20和22同時形成加熱體和熱電偶。此時，在隔熱板10上設置了通路孔35，用于連接分別形成于上側11和下側12的熱電阻器20和22。
從上述描述中，在如實施例3和4所述形成熱電偶的情況下，可以自動地控制加熱器的溫度。也就是說，在形成熱電偶的情況下，如果不即刻切斷供應給熱電阻器20和22的電能，并且之后測量其溫差電動勢，則可以測量熱電偶的接觸部分35中的溫度。如果上述測量的熱電偶的接觸部分35中的溫度高于預先設置的溫度，則切斷供應給加熱電阻器20和22的電能。相反，如果熱電偶的接觸部分中的溫度低于預先設置的溫度，則供應電能給加熱電阻器20和22以產(chǎn)生熱。此時，用于供應電能給加熱電阻器20和22的裝置使用諸如FET之類的開關元件。很自然，應當設置用于檢查以上溫度并隨后控制開關元件的控制裝置。
同時，熱電偶根據(jù)使用情況具有各種類型。也就是說，熱電偶大致分為貴金屬熱電偶和普通金屬熱電偶，并具有諸如鉑銠合金、鉑銠-鉑合金、鎳鉻-鎳鋁合金、鎳鉻-鎳銅合金、鋼鎳銅合金、銅-鎳銅合金等各種類型。本發(fā)明通過在隔熱板的上側涂覆形成熱電偶的材料來形成加熱電阻器，從而使得可以將加熱電阻器用作溫度傳感器和加熱器。
下面將說明用于制造上述利用PCB構造的加熱器的方法。
首先，如圖6所示，根據(jù)電源產(chǎn)生熱的物質(zhì)涂覆在隔熱板10的一側以形成薄板。(B100)然后，在上述形成的薄板的上側形成掩膜電路。(B200)此時，步驟B200中的掩膜電路按以下順序形成設計為具有恒定電阻的加熱電阻器20的電路；用于供應電能給加熱電阻器20的電源接線端30的電路；接頭接線端40的電路，接頭接線端40連接到傳感器貼裝41，傳感器貼裝41安裝有傳感器42，用于測量加熱電阻器20的預定區(qū)域的加熱溫度；以及傳感器連接端60的電路，傳感器連接端60與接頭接線端40相連，以使得可以在外部讀取測量的溫度。
然后，將形成掩膜電路的隔熱板10浸入到蝕刻溶液中預定時間，并隨后腐蝕并去除涂覆的物質(zhì)(掩膜電路除外)。由此，在隔熱板10的上側形成用戶需要的加熱器。(B300)最后，形成用于保護在隔熱板的上側形成的電路的隔熱保護膜70。(B400)此外，隔熱板10可以使用從由各種材料組成的組中選擇的任意一組制成的板。特別地，如果使用柔性材料，可以容易地應用到諸如汽車側鏡等位置。
本發(fā)明并不限于上述實施例，并且應了解，在不超出本發(fā)明技術主題范圍內(nèi)，本領域的技術人員可以對其進行任何更改。
根據(jù)以上說明，本發(fā)明提供了一種利用PCB工藝在PCB上形成的加熱器，從而使得加熱器可以具有精確的電阻。
此外，本發(fā)明提供了一種加熱器，其可以擴大生產(chǎn)量，同時具有各種形狀且可用于各種用途。
此外，本發(fā)明使用兩種不同的物質(zhì)在PCB上形成熱電偶，從而可以用作溫度傳感器和加熱器。
而且，本發(fā)明利用單個PCB實現(xiàn)了至少一個電路，從而使得采用PCB的裝置緊湊且小巧。
權利要求
1.一種利用PCB工藝制造加熱器的方法，其包括以下步驟根據(jù)電源產(chǎn)生熱的物質(zhì)涂覆在隔熱板的一側以形成薄板；在隔熱板的上側形成掩膜電路，掩膜電路形成設計為具有恒定電阻的加熱電阻器的印刷電路、用于供應電能給加熱電阻器的電源接線端、傳感器貼裝的接頭接線端，傳感器貼裝安裝有傳感器，用于測量加熱電阻器的預定區(qū)域的加熱溫度，以及傳感器連接端，其使得可以在外部讀取傳感器測量的溫度；蝕刻與掩膜電路一起形成的隔熱板，并形成具有印刷電路的加熱器；形成隔熱保護膜，以保護在隔熱板的上側形成的電路。
2.如權利要求1所述的方法，其中，形成于隔熱板上側的印刷電路由以下等式1來確定R＝pL/A其中，p是加熱電阻器的電阻率，L是長度，而A是橫截面面積。
3.如權利要求1所述的方法，其中，加熱電阻器的電阻根據(jù)輸入電壓、電流、交流或直流來設計。
4.如權利要求1所述的方法，其中，形成印刷電路的步驟進一步包括分別在形成電路的一側和另一側形成不同于加熱電阻器的印刷電路的印刷電路。
5.如權利要求1所述的方法，其中，在由Cu、Fe、Ni、Cr以及通過將一種物質(zhì)復合到上述某種純金屬產(chǎn)生的合金等構成的組中，可以任選一組作為涂覆在隔熱板上的物質(zhì)。
6.如權利要求2所述的方法，其中，具有高溫差電動勢的兩種不同的物質(zhì)分別涂覆在隔熱板上，以形成加熱電阻器；加熱電阻器根據(jù)是否供應電能產(chǎn)生熱，并形成熱電偶；隔熱板具有一個通路孔，以連接不同的物質(zhì)。
7.如權利要求2所述的方法，其中，具有高溫差電動勢的兩種不同的物質(zhì)分別涂覆在隔熱板的上側和下側，以形成加熱電阻器；加熱電阻器根據(jù)是否供應電能產(chǎn)生熱，并形成熱電偶；隔熱板具有一個通路孔，以連接不同的物質(zhì)。
8.一種利用PCB工藝制造的加熱器，其包括隔熱板；加熱電阻器，用于根據(jù)電源產(chǎn)生預先設計的熱量，其由設計為在隔熱板的上側具有恒定電阻的印刷電路形成；電源接線端，用于給加熱電阻器供應電能；傳感器貼裝，其安裝有傳感器，用于測量加熱電阻器的預定區(qū)域的加熱溫度；傳感器連接端，其與接頭接線端相連，以使得可以在外部讀取測量的溫度；以及隔熱保護膜，用于保護加熱電阻器；其中，加熱電阻器電路、傳感器貼裝連接電路以及傳感器連接端電路經(jīng)掩膜和蝕刻過程形成于隔熱板的上側。
9.如權利要求8所述的加熱器，其中，加熱電阻器是抗體，加熱電阻器的印刷電路由以下等式來確定R＝pL/A其中，p是加熱電阻器的電阻率，L是長度，而A是橫截面面積。
10.如權利要求9所述的加熱器，其中，加熱電阻器的電阻根據(jù)輸入電壓、電流、交流或直流來設計。
11.如權利要求9所述的加熱器，其中，在與形成加熱電阻器的印刷電路的隔熱板的一側相對的隔熱板的另一側形成不同于加熱電阻器的印刷電路的印刷電路。
12.如權利要求9所述的加熱器，其中，在由銅、鐵、鎳、鉻以及通過將一種物質(zhì)復合到上述純金屬產(chǎn)生的合金等構成的組中，可以任選一組作為涂覆在隔熱板上的物質(zhì)。
13.如權利要求8所述的加熱器，其中，具有高溫差電動勢的兩種不同的物質(zhì)分別涂覆在隔熱板上，以形成加熱電阻器；加熱電阻器根據(jù)是否供應電能產(chǎn)生熱，并形成熱電偶；隔熱板具有一個通路孔，以連接不同的物質(zhì)。
14.如權利要求8所述的加熱器，其中，具有高溫差電動勢的兩種不同的物質(zhì)分別涂覆在隔熱板的上側和下側，以形成加熱電阻器；加熱電阻器根據(jù)是否供應電能產(chǎn)生熱，并形成熱電偶；隔熱板具有一個通路孔，以連接不同的物質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種加熱器及利用PCB工藝制造加熱器的方法，其通過利用PCB工藝在隔熱板上設計具有精確電阻的加熱器，以提供在適于使用的溫度處產(chǎn)生熱的加熱器。本發(fā)明的方法包括以下步驟根據(jù)電源產(chǎn)生熱的物質(zhì)涂覆在隔熱板的一側以形成薄板；在隔熱板的上側形成掩膜電路，掩膜電路形成設計為具有恒定電阻的加熱電阻器的印刷電路、用于供應電能給加熱電阻器的電源接線端、傳感器貼裝的接頭接線端，傳感器貼裝安裝有傳感器，用于測量加熱電阻器的預定區(qū)域的加熱溫度，以及傳感器連接端，其使得可以在外部讀取傳感器測量的溫度；蝕刻與掩膜電路一起形成的隔熱板，并形成具有印刷電路的加熱器；形成隔熱保護膜，以保護在隔熱板的上側形成的電路。
文檔編號H05K1/02GK1853446SQ200480026983
公開日2006年10月25日 申請日期2004年9月17日 優(yōu)先權日2003年9月17日
發(fā)明者樸財相, 金哲洙 申請人:樸財相, 金哲洙