專(zhuān)利名稱：厚膜加熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種厚膜加熱器，特別可用在象水壺、熱水罐等這樣的液體加熱裝置但不專(zhuān)門(mén)用在這些方面的厚膜加熱器。
厚膜加熱器包括通常所說(shuō)的印制并燒制在一個(gè)電絕熱基片上的‘厚膜’電阻加熱印刷線路。典型的生產(chǎn)過(guò)程是將一層或多層絕緣玻璃陶瓷印劑附著在金屬基體上，并在基體上燒制一個(gè)絕緣層。然后按要求的印刷圖形將電阻印劑印制在絕熱層上并燒制形成加熱印刷線路。再用同樣被燒制的保護(hù)性玻璃瓷釉覆蓋印刷線路。
加熱印刷線路也設(shè)有與印刷線路形成電連接的接線端子?？捎脦追N方式實(shí)現(xiàn)上述連接。例如，一種建議是使用適當(dāng)?shù)暮噶蠈⑦B接電線焊到印刷線路上。但是，這樣的連接易脫開(kāi)損壞，更普通的是，印刷線路配有印制銀觸點(diǎn)凸緣。通常這些凸緣是通過(guò)用合適的印劑印在印刷線路端部之上然后燒制形成的，例如用成形的片簧，(如GB2283156所示)或通過(guò)一個(gè)支撐在彈簧上的閘刀式開(kāi)關(guān)與印刷電路相連。帶有這種觸點(diǎn)的缺點(diǎn)僅僅為線接觸，這意味著將可能發(fā)生接觸過(guò)熱。若凸緣很薄(通常為10-15μm)則不能維持很長(zhǎng)時(shí)間。
此外，印刷線路上的被用作為這些觸點(diǎn)中觸點(diǎn)對(duì)的一個(gè)固定觸點(diǎn)是不能滿足需要的，因?yàn)樗鼈儾荒艿挚巩?dāng)觸點(diǎn)打開(kāi)和關(guān)閉時(shí)發(fā)生的磨損和擊穿。為此，在這種應(yīng)用中，需要一個(gè)更堅(jiān)固的觸點(diǎn)以便能經(jīng)受住因?yàn)榭刂葡溥h(yuǎn)離印刷線路而常常出現(xiàn)的磨損和/或擊穿。
為此，根據(jù)第一方面，本實(shí)用新型的目的在于提供一種厚膜加熱器，它包括一個(gè)設(shè)置在電絕緣基片上的厚膜加熱器印刷線路，和一個(gè)連接到加熱器上的電接觸元件。
根據(jù)本實(shí)用新型，將一個(gè)單獨(dú)的接觸元件連接到加熱器的一個(gè)觸點(diǎn)上，這種觸點(diǎn)可更好地抵抗特別是在一組開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)中的一個(gè)觸點(diǎn)之處出現(xiàn)的磨損和高溫，此外，即使用象片簧這樣的非移動(dòng)連接也可能實(shí)現(xiàn)更滿意的電接觸，這種連接觸點(diǎn)采用下層的印刷線路可提供一個(gè)大的接觸區(qū)域以減小接觸面的熱量，從而延長(zhǎng)了觸點(diǎn)的壽命。
使用導(dǎo)電連接材料將接觸元件連接到加熱器上，例如，用能耐加熱器預(yù)期工作溫度的釬或銅進(jìn)行連接。這可以在加熱器加工期間燒制操作過(guò)程中實(shí)現(xiàn)。然而，業(yè)已發(fā)現(xiàn)，如果接觸元件只設(shè)置在加熱器上未燒制的材料區(qū)域然后將它與接觸元件澆制成最后的燒制材料，可以實(shí)現(xiàn)非常牢固的連接。
接觸元件可以設(shè)置在印刷線路本身的沒(méi)有燒制的部分上，但是更可取的是設(shè)置在高傳導(dǎo)材料的觸點(diǎn)安放凸緣上，例如目前通常用與印刷線路電連接的延長(zhǎng)觸點(diǎn)凸緣。
不必將接觸元件設(shè)置在覆蓋印刷線路的部分這樣的觸點(diǎn)安放凸緣上。例如，觸點(diǎn)安放凸緣可以延伸，并且可將接觸元件設(shè)置在其遠(yuǎn)離印刷線路的一端。
可以作為單獨(dú)的工序在加熱器上燒制接觸元件，但是更可取的是在制造加熱器的其它工序中燒制同時(shí)進(jìn)行。例如，可以將加熱器印刷線路，觸點(diǎn)安放凸緣，甚至釉面層印制在已燒制的或未燒制絕緣的基片上。所有這些印制工作完成后，將接觸元件設(shè)置在中間接觸層，然后燒制整個(gè)組件。
接觸元件可以由常規(guī)接觸材料制成，作為優(yōu)先使用之處，接觸元件可用來(lái)構(gòu)成一組開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)中的一個(gè)，形成接觸面的觸點(diǎn)最好用Ag/Cdo，Ag/No制作，或更可取的是用具有很低接觸電阻的純銀制作。這樣對(duì)接觸區(qū)的加熱最小故可使觸點(diǎn)下方的印刷線路和絕緣材料的溫度達(dá)到最低。
接觸元件也可以是一種具有涂覆如上所述的合適的襯底材料的合成觸點(diǎn)，優(yōu)先選用的襯底材料是鐵類(lèi)合金，例如含有鎳和/或鉻的合金而不是更常用的Cu/Ni合金襯底材料。優(yōu)先選用在燒制期間具有較高的抗氧化能力的鐵類(lèi)合金。
接觸元件可以從接觸材料的線材或帶材剪切而成，此處，觸點(diǎn)的朝向加熱器的一側(cè)可以是不平的，例如加工成環(huán)狀或橫向開(kāi)口的圖形以改善接觸元件的固著力，此外，或另一方面，接觸元件的邊緣可以是不平的，例如加工成鋸齒狀改善嵌入拚合下層材料的性能。
下面將參考附圖，僅通過(guò)例子的方式描述對(duì)優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行描述；

圖1表示本實(shí)用新型第一個(gè)實(shí)施例；圖2為示意圖，它表示沿圖1中II-II線剖開(kāi)的剖視圖；圖3表示接觸元件產(chǎn)品示意圖；和圖4表示本實(shí)用新型另外一個(gè)實(shí)施例；首先參考圖1，一個(gè)厚膜加熱器2包括一個(gè)0.5mm厚不銹鋼盤(pán)4，其上面設(shè)有一層100μm厚的絕緣材料層6。在絕緣材料層6上面盤(pán)旋厚金膜加熱印刷電路8，大約15μm厚。
大約15μm厚的保護(hù)釉層10(圖2)基本上涂覆在盤(pán)4整個(gè)表面上。為此，在印刷線路上圍繞3個(gè)接觸位置14設(shè)有小孔12，以便在這些位置可以與印刷線路8電連接。
在每一個(gè)接觸位置14，大約0.5mm厚的銀接觸元件16通過(guò)銀觸點(diǎn)安放凸緣18連接到印刷線路8。
每一個(gè)接觸元件16通常具有方形的截面，如圖3所示，通過(guò)切割如從帶20的一端沖壓成形，切口是鋸齒形，在接觸元件16上設(shè)有對(duì)置的鋸齒邊緣22，這將改善燒制期間接觸元件與印刷線路的連接性能，如下面所述，將材料朝上拉制成鋸齒形。
現(xiàn)在將描述生產(chǎn)上述加熱器2具體的方法。
首先，用一道或幾道工序?qū)⑷鏒upont 3500這類(lèi)的絕緣印劑層6印在盤(pán)4上，大約150-200μm厚，然后可在大約850℃溫度下用30分鐘時(shí)間對(duì)層5進(jìn)行燒制以便生產(chǎn)完成的絕緣層6。
在燒制后，用如Dupont 3542和Dupont 3544之類(lèi)的混合材料的抗熱印刷線路8涂覆大約15-20μm厚。然后將Dupont 7760材料的觸點(diǎn)安放凸緣18印制在適當(dāng)位置大約15-20μm厚，最后將大約15-20μm厚的Dupont 3500材料釉層10印制到除接觸位置14周?chē)膮^(qū)域外的整個(gè)絕緣層6上。
其后當(dāng)整個(gè)觸點(diǎn)安放凸緣18仍然潮潤(rùn)時(shí)，將接觸元件16定位在在凸緣18上。接觸元件16壓入凸緣18以確保良好的接觸，甚至可用振動(dòng)方式到位以便消除接觸元件16下的氣泡等。
接觸元件16一經(jīng)定位，其后可在大約850℃的溫度下用30分鐘時(shí)間燒制加熱器2即燒制印刷線路8觸點(diǎn)安放凸緣18和釉層10，又將接觸元件16連接在該位置上。在這個(gè)燒制過(guò)程中，觸點(diǎn)安放凸緣18開(kāi)始變成半流動(dòng)狀態(tài)，如果不是這樣，借助于由毛細(xì)作用上述凸緣將充滿在接觸元件下表面的空隙。將材料朝上拉制使接觸元件16邊緣的周?chē)射忼X狀。在這以后，凸緣材料將變硬牢固地確保接觸元件定位。
業(yè)已發(fā)現(xiàn)，或許令人驚奇的是燒制過(guò)程中接觸元件16沒(méi)有氧化。
對(duì)于上述實(shí)施例在不超出本實(shí)用新型范圍前提下可作出各種變形。例如，包括絕緣層6的所有各層可以同時(shí)燒制。同樣，如圖4所示，接觸元件16不必直接覆蓋到印刷電路8上。在這個(gè)實(shí)施例中，銀接觸凸緣18延伸至離開(kāi)印刷電路8的一端并且接觸元件16安裝在遠(yuǎn)離印刷線路端的凸緣的端部24上。延長(zhǎng)接觸凸緣18的作用是保證接觸元件16和印刷線路8電連接。
此外，接觸元件16不一定是方形，而且可以設(shè)計(jì)成各種形狀，例如，圓形，但是如上所述，在制造過(guò)程中方形或矩形接觸元件具有優(yōu)越性。
權(quán)利要求1.一種厚膜加熱器，其特征在于，包括一個(gè)設(shè)置在電絕緣基片上的厚膜加熱印刷電路，和具有一個(gè)連接到加熱器的電接觸元件。
2.如權(quán)利要求1所述的厚膜加熱器，其特征在于，上述接觸元件被燒制到加熱器上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的厚膜加熱器，其特征在于，上述接觸元件連接到加熱印刷線路上。
4.如權(quán)利要求3所述的厚膜加熱器，其特征在于，上述接觸元件位于設(shè)置在印刷線路上的觸點(diǎn)安放凸緣上。
5.如權(quán)利要求4所述的厚膜加熱器，其特征在于，所說(shuō)的接觸元件被壓入凸緣材料中。
6.如權(quán)利要求1所述的厚膜加熱器，其特征在于，還包括一附著在印刷線路上的釉層，印刷線路上有小孔以便與上述接觸元件相通。
7.如權(quán)利要求1所述的厚膜加熱器，其特征在于，上述接觸元件由銀制成。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及厚膜加熱器領(lǐng)域,這種加熱器的問(wèn)題在于加熱器的加熱印刷電路端部需連接電接觸元件。根據(jù)本實(shí)用新型,一個(gè)由銀制或類(lèi)似材料制成的電接觸元件16連接到加熱器印刷電路的觸點(diǎn)安放凸緣14上,本實(shí)用新型在厚膜加熱器中應(yīng)用,例如用于水壺和熱水罐。
文檔編號(hào)H05B3/74GK2388794SQ98208708
公開(kāi)日2000年7月19日 申請(qǐng)日期1998年2月17日 優(yōu)先權(quán)日1997年2月17日
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