[發明專利]稀土厚膜電路電熱芯片及其制備工藝

有效

• 申請號: 201310737978.1
• 申請日: 2013-12-26
• 公開（公告）號: CN103716924A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 王克政
• 申請（專利權）人: 王克政
• 主分類號: H05B3/10
• 分類號: H05B3/10;H05B3/12;H05B3/20
• 代理公司: 佛山東平知識產權事務所(普通合伙) 44307
• 代理人: 詹仲國

技術領域

本發明涉及電熱領域厚膜電路技術領域，更具體的是涉及一種鋁銅Cu+復合基稀土厚膜電路電熱芯片及其制備工藝。

背景技術

近年來，由于電熱領域創新技術、知識產權維護被提到重要地位，稀土厚膜電路電熱技術、控制技術、新材料制備技術得以迅猛發展。隨著電子漿料科技的不斷創新，稀土厚膜電路電熱領域電子漿料、控制技術、基板技術的應用呈現迅猛發展的勢頭。

在智能電熱領域，稀土厚膜電路熱敏電阻電路即采用厚膜電路制作工藝融合熱敏電阻獨特控制性質結合厚膜電路制備技術制作的厚膜電路智能電熱元件，這一理論實踐《PTC厚膜電路可控電熱元件》國家發明專利(已獲得PCT國際多國授權），早在2004年以前由本申請人提出，并且迅速得以推廣應用。《一種PTC稀土厚膜電路智能電熱元件及其制備工藝》國家發明專利對于《PTC厚膜電路可控電熱元件》專利成果的實踐和應用也有較系統、完善的論述。

以稀土摻雜而半導化的稀土厚膜熱敏電阻電路在室溫至一定溫度范圍電阻很小，到一定溫度（居里點溫度）厚膜電路電阻急劇上升，突變溫度可以從30℃到550℃范圍調整，這一特性稱為正溫系數熱敏厚膜電路電阻電熱效應，簡稱PTCR效應，用該電路集成的電熱器件稱為PTCR-xthm芯片即稀土厚膜熱敏電阻集成電路智能電熱芯片。熱敏電阻厚膜電路，不但具有熱敏電阻一般特性，而且由于其材料的組成及工藝的獨特性，又使其具有一般熱敏電阻器件所沒有的獨特優良性能。它可以厚膜電路的形式和厚膜電阻電路垂直疊加或橫向分布，集成若干層于一個平面。控制厚膜電路電熱芯片的梯度溫度，使控制精度和靈敏度得以大幅度提高。實現多溫區梯度設置，高效運作智能操控，節能節材降低成本。

迄今為止，國內外絕大部分具有（PTC）效應的熱敏電阻電熱器具仍是鈦酸鋇半導體陶瓷基材摻雜制備而成，由于其室溫電阻率高，因而在大電流容量下的應用受到了限制，同時由于其材料及結構設計本身和制作工藝先天缺陷，導致功率衰竭等問題，應用范圍受限。正溫系數釕熱敏電阻元件，主要應用于微電子電路系統。因其制作工藝差，元件靈敏度低，大多在PCB版等分離元件控制系統使用，難以在集成度較高的微電子集成電路系統應用，更難在電熱領域集成電路電熱芯片產品中推廣。不銹鋼基稀土厚膜電路電熱芯片雖發展速度很快，因基板導熱系數偏低，應用受限，銅基稀土厚膜電路電熱芯片盡管在家電領域有健康、殺菌等諸多優點，也因制備技術成本、材料成本偏高多種原因，被重點應用于軍工及其產品的高端市場。發明專利《鋁基稀土厚膜電路電熱芯片》多用于空氣負載、水暖系列產品，包容應用范圍小。

近年來，銅鋁復合材料熱熔軋制和爆炸軋制的生產技術逐漸成熟,為鋁銅復合基稀土厚膜電路智能電熱芯片研制開發、批量生產奠定了基礎。銅鋁復合材料應用于家電水系列產品，具有健康殺菌、熱效率高、節能環保、成本低等諸多優點，詮釋了健康綠色家用電器創新概念，而被推上市場，成為潮流。

本發明使用的T2抑菌青銅，以下稱抑菌銅Cu+。是唯一由美國環保署認證的抑菌、殺菌材料。英國伯明瀚Selly?Oak醫院經過產期數據對比后證明醫院在選用抑菌銅材料作為接觸性表面材料之后，細菌量比其他非銅材料要少90%-100%.美國環保署EPA等多家世界級權威機構的科學實驗證明抑菌銅Cu+在兩個小時內能殺死超過99.9%的細菌，這一特性令抑菌銅Cu+成為全球最有效固體抑菌接觸面材料之一。任何其他材料例如納米銀涂層或不銹鋼，都無法與之相媲美。同時測試表明，抑菌銅作為天然的抑菌材料，不添加化學成分對環境無污染，而且可以回收。正是基于“銅Cu+”天然的抑菌屬性，由抑菌銅Cu+生產的各類產品為人類帶來免除家電二次污染的全面呵護。為此，抑菌銅在電熱領域家電產品中占據重要地位，將在全球得到廣泛應用。本專利《鋁銅Cu+復合基稀土厚膜電路智能電熱芯片》發明的目標也在于此。

發明內容

本發明的目的就是為了解決現有技術之不足而提供的一種多功能、多溫度場集成制備、梯度控制，功率密度調整范圍大，熱效率高，節能環保、安全可靠成本低廉，具有高溫遠紅外功能，抑菌、殺菌功能的稀土厚膜電路電熱芯片。

本發明的另一目的是提供一種稀土厚膜電路電熱芯片的制備工藝。

本發明是采用如下技術解決方案來實現上述目的：一種稀土厚膜電路電熱芯片，其特征在于，它包括抑菌銅Cu+鋁復合金屬基板及其上制備的稀土厚膜電路，稀土厚膜電路包括稀土厚膜介質層和彎曲盤繞多層疊加的稀土厚膜電阻電路、稀土厚膜控制電路、稀土厚膜電極銜接電路及稀土厚膜功能電路，稀土厚膜功能電路集成、組合銜接有分裂電子元器件、溫控元器件的輸出端口。