基于大功率厚膜電阻電路的加熱板及其并聯(lián)絲網(wǎng)印刷方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于大功率厚膜電阻電路的加熱板和一種基于大功率厚膜電阻電路的加熱板的并聯(lián)絲網(wǎng)印刷方法，加熱板包括基板、厚膜電阻電路及絕緣層，厚膜電阻電路包括正極電阻條、負(fù)極電阻條和若干阻值相同的支路電阻條，若干支路電阻條分別并聯(lián)在正極電阻條與負(fù)極電阻條之間，兩相鄰的支路電阻條之間設(shè)有間距；所述并聯(lián)絲網(wǎng)印刷方法是根據(jù)厚膜電阻電路并聯(lián)印刷方式計(jì)算得到相應(yīng)的方阻進(jìn)行并聯(lián)絲網(wǎng)印刷；本發(fā)明利用并聯(lián)電路支路斷路不影響總回路的設(shè)計(jì)理念，避免了厚膜電阻電路在印制過程因不可避免的工藝難度而造成厚膜電阻電路某些部位的擊穿而需返修的問題，具有使用壽命長(zhǎng)和返修率低的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】基于大功率厚膜電阻電路的加熱板及其并聯(lián)絲網(wǎng)印刷方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及大功率加熱板電阻電路設(shè)計(jì)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種基于大功率厚膜 電阻電路的加熱板和一種基于大功率厚膜電阻電路的加熱板的并聯(lián)絲網(wǎng)印刷方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 厚膜加熱器因其加熱速度快、功率大等優(yōu)點(diǎn)已廣泛應(yīng)用于人們的生產(chǎn)生活中，厚 膜加熱器大體上包括基板、厚膜電阻電路及絕緣層，厚膜電阻電路一般是根據(jù)加熱器的加 熱功率采用絲網(wǎng)印刷方式將電阻漿料印刷在基板上，一般加熱器的單位面積功率會(huì)控制在 20-30w/cm 2內(nèi)以保證加熱器工作的穩(wěn)定性。
[0003] 現(xiàn)有的厚膜加熱器一般采用串聯(lián)方式設(shè)計(jì)厚膜電阻電路，采用串聯(lián)印刷方式意味 著一旦加熱器上厚膜電阻電路的任意部位出現(xiàn)擊穿，都將導(dǎo)致整個(gè)加熱器報(bào)廢。而在現(xiàn)實(shí) 使用中，也證明了這點(diǎn)，現(xiàn)有厚膜加熱器的返修率特別高，原因主要有以下幾點(diǎn)：其一，在基 板上印刷的電阻電路時(shí)需要進(jìn)行多次高溫?zé)Y(jié)，高溫?zé)Y(jié)易導(dǎo)致基板變形彎曲，在變形的 基板上印刷電阻電路時(shí)，容易造成電阻電路的薄厚不均，若電阻電路的某個(gè)部位印刷太簿 易造成電阻太大，溫度太高而容易燒壞擊穿；其二，在印刷和燒結(jié)過程中電阻漿料中雜質(zhì)參 入和掉入，產(chǎn)生次點(diǎn)，出現(xiàn)次點(diǎn)的電阻電路在使用中會(huì)因電阻變大而擊穿；其三，在運(yùn)輸、搬 運(yùn)及焊接加工過程中對(duì)印刷的電阻電路造成的碰、刮及摔傷，碰、刮及摔傷后造成某點(diǎn)電阻 太大或電阻絲裸露氧化引起某個(gè)點(diǎn)擊穿。上述原因都會(huì)造成厚膜加熱器在使用一段時(shí)間后 莫名的擊穿，擊穿后的串聯(lián)電阻電路形成斷路，整個(gè)加熱器就報(bào)廢，而且，上述幾點(diǎn)在加熱 器制作過程中難以避免，稍不注意就會(huì)造成加熱器產(chǎn)生次品，次品率很難把控。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有厚膜加熱器采用串聯(lián)方式印刷電阻電路 存在易擊穿的問題，提供了一種存在少量擊穿情形下依舊能保持正常工作的一種基于大功 率厚膜電阻電路的加熱板和一種基于大功率厚膜電阻電路的加熱板的并聯(lián)絲網(wǎng)印刷方法。
[0005] 為解決上述問題，本發(fā)明的一種技術(shù)方案是：
[0006] -種基于大功率厚膜電阻電路的加熱板，包括基板、印制在基板上的厚膜電阻電 路及涂覆在厚膜電阻電路上的絕緣層，所述厚膜電阻電路包括正極電阻條、負(fù)極電阻條和 若干阻值相同的支路電阻條，若干支路電阻條分別并聯(lián)在正極電阻條與負(fù)極電阻條之間， 兩相鄰的支路電阻條之間設(shè)有間距。
[0007] 相比較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的基于大功率厚膜電阻電路的加熱板采用并聯(lián)方式設(shè) 計(jì)厚膜電阻電路，利用并聯(lián)電路支路斷路不影響總回路的設(shè)計(jì)理念，避免了厚膜電阻電路 在印制過程因不可避免的工藝難度而造成厚膜電阻電路某些部位的擊穿而需返修的問題， 本發(fā)明在正常工作范圍內(nèi)能承受厚膜電阻電路在合理范圍內(nèi)的擊穿數(shù)量，具有使用壽命長(zhǎng) 和返修率低的優(yōu)點(diǎn)，也降低了厚膜電阻電路在制作時(shí)的工藝難度。另一方面，也提高了厚膜 加熱器在相同面積基板下的單位面積功率，真正實(shí)現(xiàn)大功率的厚膜加熱器，采用并聯(lián)方式 印刷可以更加密集、均勻的分布厚膜電阻電路，使加熱時(shí)受熱更均勻。
[0008] 優(yōu)選地，所述加熱板的單位面積功率為15_60w/cm2。
[0009] 優(yōu)選地，所述加熱板的單位面積功率為20_35w/cm2。
[0010] 優(yōu)選地，所述每個(gè)支路電阻條均呈尺寸相同的長(zhǎng)方體狀。采用長(zhǎng)度、寬度和厚度都 相同的支路電阻條在印制時(shí)，提供了一定的便利，即支路電阻條的電阻漿料的方阻相同，當(dāng) 然，電阻條的尺寸設(shè)計(jì)可以存在差異，只要保證每個(gè)支路電阻條的阻值相同即可，以適應(yīng)不 同形狀的基板。
[0011] 優(yōu)選地，所述支路電阻條為設(shè)有拐點(diǎn)的支路電阻條，拐點(diǎn)的兩邊分別為左側(cè)支路 電阻條和右側(cè)支路電阻條，左側(cè)支路電阻條與右側(cè)支路電阻條形成一角度，所述拐點(diǎn)為低 電阻導(dǎo)通點(diǎn)，左側(cè)支路電阻條通過低電阻導(dǎo)通點(diǎn)與右側(cè)支路電阻條相連，低電阻導(dǎo)通點(diǎn)的 方阻為3-5毫歐。支路電阻條上的拐點(diǎn)即支路電阻條不是一條筆直的線段，即存在轉(zhuǎn)彎的 情形，一般基板上會(huì)需要支路電阻條轉(zhuǎn)彎，使用低電阻導(dǎo)通點(diǎn)進(jìn)行連接，是為了避免支路電 阻條在轉(zhuǎn)彎時(shí)電阻過大而造成轉(zhuǎn)彎處擊穿。
[0012] 優(yōu)選地，所述每個(gè)支路電阻條由多個(gè)串聯(lián)電阻條串聯(lián)而成，多個(gè)串聯(lián)電阻條之間 等間距平行排列，兩相連的串聯(lián)電阻條通過低電阻導(dǎo)電條連接，低電阻導(dǎo)電條的方阻為3-5 毫歐。在多個(gè)并聯(lián)的支路電阻條上復(fù)合串聯(lián)電阻條，使串并聯(lián)相結(jié)合，以滿足靈活多變的厚 膜電阻電路的設(shè)計(jì)要求。
[0013] 優(yōu)選地，串聯(lián)電阻條為3個(gè)，分別為第一串聯(lián)電阻條、第二串聯(lián)電阻條和第三串聯(lián) 電阻條，第一串聯(lián)電阻條、第二串聯(lián)電阻條和第三串聯(lián)電阻條平行等距排列，第一串聯(lián)電阻 條的一端與正極電阻條相連，第一串聯(lián)電阻條的另一端通過低電阻導(dǎo)電條與第二串聯(lián)電阻 條相連，第二串聯(lián)電阻條的另一端通過低電阻導(dǎo)電條與第三串聯(lián)電阻條相連，第三串聯(lián)電 阻條的另一端與負(fù)極電阻條相連。
[0014] 本發(fā)明的另一種技術(shù)方案是：
[0015] 一種如上所述加熱板的并聯(lián)絲網(wǎng)印刷方法，所述并聯(lián)絲網(wǎng)印刷方法包括如下步 驟：
[0016] A1 :根據(jù)厚膜電阻電路所需的功率P，由P = U2/R計(jì)算出厚膜電阻電路的總電阻 R；
[0017] A2 :根據(jù)功率P及加熱板單位面積功率需在15-60w/cm2范圍的要求，設(shè)計(jì)出厚膜 電阻電路中阻值相同的支路電阻條的數(shù)量n，并預(yù)設(shè)支路電阻條的長(zhǎng)度L和寬度W ;
[0018] A3 :設(shè)每個(gè)支路電阻條的阻值為Rji = 1、2···η)，則支路電阻條的阻值氏= nXR， 根據(jù)方阻計(jì)算式，得到支路電阻條的方阻

【權(quán)利要求】
1. 一種基于大功率厚膜電阻電路的加熱板，包括基板、印制在基板上的厚膜電阻電路 及涂覆在厚膜電阻電路上的絕緣層，其特征在于，所述厚膜電阻電路包括正極電阻條、負(fù)極 電阻條和若干阻值相同的支路電阻條，若干支路電阻條分別并聯(lián)在正極電阻條與負(fù)極電阻 條之間，兩相鄰的支路電阻條之間設(shè)有間距。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于大功率厚膜電阻電路的加熱板，其特征在于，所述加熱 板的單位面積功率為15_60w/cm2。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于大功率厚膜電阻電路的加熱板，其特征在于，所述加熱 板的單位面積功率為20_35w/cm2。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的基于大功率厚膜電阻電路的加熱板，其特征在于，所 述每個(gè)支路電阻條均呈尺寸相同的長(zhǎng)方體狀。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的基于大功率厚膜電阻電路的加熱板，其特征在于，所 述支路電阻條為設(shè)有拐點(diǎn)的支路電阻條，拐點(diǎn)的兩邊分別為左側(cè)支路電阻條和右側(cè)支路電 阻條，左側(cè)支路電阻條與右側(cè)支路電阻條形成一角度，所述拐點(diǎn)為低電阻導(dǎo)通點(diǎn)，左側(cè)支路 電阻條通過低電阻導(dǎo)通點(diǎn)與右側(cè)支路電阻條相連，低電阻導(dǎo)通點(diǎn)的方阻為3-5毫歐。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的基于大功率厚膜電阻電路的加熱板，其特征在于，所 述每個(gè)支路電阻條由多個(gè)串聯(lián)電阻條串聯(lián)而成，多個(gè)串聯(lián)電阻條之間等間距平行排列，兩 相連的串聯(lián)電阻條通過低電阻導(dǎo)電條連接，低電阻導(dǎo)電條的方阻為3-5毫歐。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于大功率厚膜電阻電路的加熱板，其特征在于，所述串聯(lián) 電阻條為3個(gè)，分別為第一串聯(lián)電阻條、第二串聯(lián)電阻條和第三串聯(lián)電阻條，第一串聯(lián)電阻 條、第二串聯(lián)電阻條和第三串聯(lián)電阻條平行等距排列，第一串聯(lián)電阻條的一端與正極電阻 條相連，第一串聯(lián)電阻條的另一端通過低電阻導(dǎo)電條與第二串聯(lián)電阻條相連，第二串聯(lián)電 阻條的另一端通過低電阻導(dǎo)電條與第三串聯(lián)電阻條相連，第三串聯(lián)電阻條的另一端與負(fù)極 電阻條相連。
8. -種如權(quán)利要求1所述加熱板的并聯(lián)絲網(wǎng)印刷方法，其特征在于，所述并聯(lián)絲網(wǎng)印 刷方法包括如下步驟： A1 :根據(jù)厚膜電阻電路所需的功率P，由P = U2/R計(jì)算出厚膜電阻電路的總電阻R ; A2 :根據(jù)功率P及加熱板單位面積功率需在15-60w/cm2范圍的要求，設(shè)計(jì)出厚膜電阻 電路中阻值相同的支路電阻條的數(shù)量n，并預(yù)設(shè)支路電阻條的長(zhǎng)度L和寬度W ; A3 :設(shè)每個(gè)支路電阻條的阻值為Rji = 1、2…n)，則支路電阻條的阻值氏=nXR，根 據(jù)方阻計(jì)算式，得到支路電阻條的方阻
將氏=nXR帶入
，得到支路 電阻條的方阻
A4 :根據(jù)步驟A3的方阻Ra配置相應(yīng)數(shù)值的電阻漿料； A5 :將步驟A4配置好的電阻漿料通過絲網(wǎng)印刷方式印刷在加熱板上，形成厚膜電阻電 路，所述厚膜電阻電路包括正極電阻條、負(fù)極電阻條和η個(gè)阻值相同的支路電阻條，η個(gè)支 路電阻條分別并聯(lián)在正極電阻條與負(fù)極電阻條之間。
【文檔編號(hào)】H05B3/20GK104093224SQ201410259660
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年6月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月11日
【發(fā)明者】張卓鵬, 沈閩江, 沈茂楓 申請(qǐng)人:浙江西德斯電氣有限公司