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蝕刻箔加熱器多個(gè)加熱區(qū)
達(dá)到所需的柔性加熱器熱性能的基本設(shè)計(jì)原理在蝕刻箔和繞線之間基本相同。兩者都利用具有不同電阻率特性的各種電阻金屬。在將加熱器設(shè)計(jì)為特定功率水平時(shí)，兩種類型的加熱器技術(shù)的制造商都可以選擇結(jié)合合金，導(dǎo)線直徑（或橫截面積）以及元件的總長度的組合，以滿足客戶定義的總電阻和根據(jù)所施加的電壓使功率輸出相關(guān)。
繞線與蝕刻箔技術(shù)之間的主要區(qū)別在于，蝕刻箔產(chǎn)品不使用具有定義直徑的導(dǎo)線來創(chuàng)建元素。取而代之的是，蝕刻箔加熱器由特定金屬合金的薄箔制成–感覺類似于在雜貨店購買的鋁或錫箔。通過一系列制造過程，對箔進(jìn)行構(gòu)圖，然后進(jìn)行蝕刻，以形成位于加熱器主體整個(gè)表面區(qū)域的導(dǎo)電元件。當(dāng)橫截面時(shí)，蝕刻的加熱元件不是像導(dǎo)線一樣是圓形的，而是類似于扁平的圓形導(dǎo)線的矩形形狀。箔片本身可以薄至.0005“，并且蝕刻的箔片元件的寬度通常至少為.010”。
1、蝕刻箔的優(yōu)勢。
盡管需要較寬的寬度來完成導(dǎo)線的等效電阻，但蝕刻后的箔圖案實(shí)際上允許對元素進(jìn)行更緊密的圖案化。利用蝕刻箔技術(shù)，制造工藝可提供嚴(yán)格的間距控制，并防止導(dǎo)電元件與相鄰元件接觸。此控制使元素之間的間距小至.004“，這是線材技術(shù)不允許的。這種**的圖案形成能力可轉(zhuǎn)化為均勻的熱量分布–這是設(shè)計(jì)人員使用蝕刻箔加熱器的驅(qū)動(dòng)原因之一。另外，由于元件圖案是通過光刻處理的，所以提供了加熱元件的**的可重復(fù)性。
蝕刻箔片加熱器的熱控制和熱精度也歸因于蝕刻元件的大表面積。與通過圓形元件的切點(diǎn)或圓弧區(qū)域傳遞熱量的導(dǎo)線相比，蝕刻元件的平坦表面區(qū)域提供均勻且明顯更多的表面，以使熱量有效而高效地傳遞到配對的散熱器。線型加熱器通常需要運(yùn)行更高的溫度才能彌補(bǔ)這種差異。
利用蝕刻箔片加熱器的其他原因包括加熱器包裝的總厚度。蝕刻箔片加熱器可以用更薄的材料生產(chǎn)，例如聚酰亞胺（例如，杜邦Kapton®），與厚度為.032英寸或更大的傳統(tǒng)硅橡膠繞線加熱器相比，蝕刻箔片加熱器的總厚度為0.005英寸。 。蝕刻箔在小包裝中和在彎曲半徑嚴(yán)格的安裝表面附近提供加熱的能力凸顯了這種厚度優(yōu)勢。
蝕刻箔技術(shù)的另一個(gè)有價(jià)值的方面是這些類型的加熱器可以輕松地合并組件，因?yàn)榭梢允褂脗鹘y(tǒng)的焊接技術(shù)將設(shè)備直接焊接到加熱器箔上。這種類型的設(shè)計(jì)不僅允許添加諸如熱敏電阻和保險(xiǎn)絲之類的單個(gè)組件，而且還使加熱器的一部分可以設(shè)計(jì)成帶有集成的柔性印刷電路板，該柔性的印刷電路板可以為系統(tǒng)中的其他組件提供控制邏輯。
蝕刻箔制作。
產(chǎn)生蝕刻箔片加熱器的制造過程與紙張轉(zhuǎn)換行業(yè)的技術(shù)有很多相似之處。然而，聚酰亞胺膜是不穩(wěn)定的，并且其物理尺寸性質(zhì)有些不可預(yù)測，這引入了必須考慮的加工可變性。隨著濕度和溫度的變化，材料可能會(huì)在某種程度上收縮和膨脹，整個(gè)制造批次中的材料厚度可能會(huì)發(fā)生波動(dòng)，并且在整個(gè)正方形區(qū)域的XY軸上，材料的穩(wěn)定性會(huì)不**。
創(chuàng)建蝕刻箔片加熱器的制造步驟遵循以下常見順序：
1. 創(chuàng)建基礎(chǔ)層壓板。制造加熱器的初始步驟是選擇箔，然后將其層壓到基礎(chǔ)基板（在此示例中為聚酰亞胺）。這通常是通過使用薄的熱固性粘合劑層來實(shí)現(xiàn)的，該薄的熱固性粘合劑層與兩種材料粘合時(shí)具有出色的粘合性能。此粘合劑層還必須保持后續(xù)制造工藝（例如化學(xué)蝕刻）的完整性，并且還必須保持完整性以滿足客戶對應(yīng)用的性能要求，例如除氣，UL阻燃性，機(jī)械撓曲性以及各種其他要求。客戶特定的要求。材料復(fù)合材料的選擇是確保加熱器成功應(yīng)用的重要因素。
通常在壓力和溫度下在延長的時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行基礎(chǔ)層壓板的層壓循環(huán)，在壓制室內(nèi)使用適當(dāng)?shù)捻槕?yīng)性材料來促進(jìn)高粘結(jié)強(qiáng)度和剝離強(qiáng)度。
2. 在定位孔上鉆孔。為了使制造過程和加熱器內(nèi)的多層保持彼此對齊，通常在基礎(chǔ)層壓板中鉆出加工孔。
3. 成像。該階段涉及多個(gè)工藝步驟，以便在基礎(chǔ)層壓板上形成導(dǎo)電元件的圖案。**步是將可光成像的抗蝕劑層壓或涂覆到面板上。完成具有令人滿意的附著力的操作后，將**光掩模工具放在抗蝕劑上。該遮罩是從CAD設(shè)計(jì)工具生成的，代表了加熱元件的**終設(shè)計(jì)，包括產(chǎn)生正確電阻加熱器所需的適用元件寬度。
然后，對這對線進(jìn)行曝光處理，在該處理中，將抗蝕劑暴露在紫外線下并固化以用作化學(xué)蝕刻抗蝕劑。固化的抗蝕劑在去除未固化的抗蝕劑的同時(shí)保護(hù)加熱器元件的圖案，從而暴露出箔以進(jìn)行蝕刻以及箔的去除。
蝕刻加熱器面板
4. 蝕刻。現(xiàn)在對面板進(jìn)行一系列的化學(xué)蝕刻，剝離和清潔工藝，以便化學(xué)去除未被抗蝕劑保護(hù)的箔并將加熱元件圖案保留在面板上。
用于該工藝的蝕刻劑化學(xué)物質(zhì)取決于被蝕刻的特定箔而變化。堿性蝕刻劑用于銅合金，而替代蝕刻劑化學(xué)用于不銹鋼和鐵箔。蝕刻過程中的控制參數(shù)已針對箔片類型，厚度和圖案密度進(jìn)行了**定義和維護(hù)。
該過程的控制直接影響單個(gè)加熱器元件的**終“導(dǎo)體寬度”。自然地，**終的導(dǎo)體寬度直接關(guān)系到加熱器的總電阻。蝕刻工藝中的正常變化會(huì)導(dǎo)致細(xì)線元件的電阻容差高達(dá)10％，但對于較寬的元件會(huì)更嚴(yán)格。
電阻測試和驗(yàn)證通常在制造順序的此階段進(jìn)行。
5. 頂部電介質(zhì)層壓。下一個(gè)處理步驟是在面板上施加頂部電介質(zhì)（覆蓋層）。該頂層膜也是聚酰亞胺，在一側(cè)上具有高性能的粘合劑涂層。在層壓覆蓋層之前，以相關(guān)的圖案鉆孔膜以匹配基礎(chǔ)層壓板中的加熱器圖案和工具孔。該覆蓋層提供了通往加熱元件的入口，包括連接電線和組件的開口。
通過與原始基礎(chǔ)層壓板類似的壓制周期，將該覆蓋膜層壓在蝕刻面板的頂部上。在壓制過程中使用了不同的順應(yīng)性材料，以使膜可以在蝕刻圖案上貼合，而不會(huì)引入空隙或夾帶空氣。
6. 可選的背面PSA。如果客戶需要，在此階段，可將壓敏粘合劑（PSA）放置在面板的背面。可以將PSA預(yù)先切割成不同的形狀，以使PSA的某些部分不在客戶**的加熱器區(qū)域上。
**常見的壓敏膠厚度為.002英寸，并隨附防粘襯片，供客戶在安裝過程中取下。在壓入PSA位置后約72小時(shí)內(nèi)，粘合劑達(dá)到**粘合強(qiáng)度。
7. 行使。**的制造步驟是從面板上移除完成的零件。這通常是用鋼直模完成的。
8. 組裝。從面板上拆下加熱器后，現(xiàn)在可以進(jìn)行電線的**終組裝，自定義標(biāo)記，添加組件，將其組裝到散熱器上或客戶需要的任何其他精加工步驟。
設(shè)計(jì)師的選擇。
柔性加熱器是防凍，粘度控制，過程控制和冷凝控制的理想且價(jià)格合理的加熱源。薄的輪廓能夠包裹并貼合三維物體，同時(shí)能夠良好地將熱傳遞到配合表面。此外，柔性加熱器根據(jù)應(yīng)用的特定需求具有自己的設(shè)計(jì)和構(gòu)造選項(xiàng)，從而為設(shè)計(jì)人員提供了其柔性加熱器的選擇。無論選擇基于導(dǎo)線的技術(shù)還是蝕刻箔技術(shù)，兩者都具有解決熱挑戰(zhàn)的優(yōu)勢。利用制造商的專業(yè)知識(shí)，為應(yīng)用提供**的系統(tǒng)。
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