CN101860993A

CN101860993A - Mch共烧陶瓷发热基板及其制备方法

Info

Publication number: CN101860993A
Application number: CN200910064596A
Authority: CN
Inventors: 陈建中; 安文玲; 李二伟
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-04-09
Filing date: 2009-04-09
Publication date: 2010-10-13

Abstract

本发明公开了一种MCH共烧陶瓷发热基板及其制备方法，所述MCH共烧陶瓷发热基板是指利用Al₂O₃添加任意比例的辅料，压制成方形或圆形陶瓷生片，再在陶瓷生片上用电阻浆料印刷成预设的电阻发热线路版，陶瓷生片经叠片层压后，在(＞1600℃)高温下，电阻浆料与陶瓷生片共烧，制成共烧陶瓷发热基板；最后在电阻发热线版两端，分别钎焊出银铜片和金属引线即成。本明具有结构简单、升温迅速、热效率高、节能无污染、使用寿命长、功率衰减小的特点。

Description

MCH共烧陶瓷发热基板及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种电子发热元件领域，特别是涉及一种共烧陶瓷基板的发热元件，为中低温电热产品提供了一种新的电热器件。

背景技术

日常生活中，人们使用的中低温加热产品涉及多个领域，如农业技术、通讯、医疗、日常生活用品等；其具体产品如：小型通风取暖器、空调的辅助加热、电吹风、暖气机、暖手机、干燥机、电热夹板、电熨斗、直发烫发器、电热炊具、家用电热器；如工业烘干设备、电热粘合器、封口机、红外理疗仪、静脉注射加热等医疗领域；如食品快速烘干设备；如电烙铁、小型专用晶体器件恒温槽等电子行业。

上述列举的具体产品，其共同特点在于：这些产品均使用了电子发热元件，这些电子发热元件不外乎合金电热丝、PTC加热元件两个类型。这两种类型的电热元件因在节能尤其是环保方面，有明显缺陷而被一些主要厂商逐渐淘汰。

针对现有技术中存在的问题，科技工作者和发明人设计出了多种电热产品。如专利号为2005100768888的发明专利，公开了《一种低温共烧陶瓷发热基板及其制备方法》，该低温共烧陶瓷材料含下述重量组分原料：Bi₂O₃、B₂O₃、SiO₂、助熔剂、陶瓷材料。可以应用于高频电路、可集成的陶瓷基板、谐振器、滤波器等电子器件及半导体和微电子封装材料领域。

中国专利号为200820052821X的实用新型专利公开了一种《低温共烧陶瓷加热器》，“它是在干压制成的陶瓷基片上印刷发热电阻膜，电阻膜的形状设计呈M形，然后在其上覆盖一层介质层，装入陶瓷窑炉内低温共烧(＜900℃)，然后焊铆外引线而成为低温共烧陶瓷加热器，将引线接入电路，电阻膜即可发生热产生热量，可广泛应用于各种需要电加热的装置。”

发明内容

本发明的目的在于提供一种升温迅速、热效率高、节能环保、发热均匀，使用寿命长、功率衰减量少的共烧陶瓷发热基板及其制备方法。

本发明采用了如下的技术方案：所述MCH共烧陶瓷发热基板是指利用Al₂O₃添加任意比例的辅料，压制成方形或圆形陶瓷生片，再在陶瓷生片上用电阻浆料印刷成预设的电阻发热线路版，陶瓷生片经叠片层压后，在(＞1600℃)高温下，电阻浆料与陶瓷生片共烧，制成共烧陶瓷发热基板；最后在电阻发热线版两端，分别钎焊出银铜片和金属引线即成。

所述电阻浆料是指钨粉和钼粉以及任意比例的辅料的混合物。

所述电阻发热线板，封装或熔合在叠压的共烧陶瓷发热基板内；其长度取决于所需发热功率的大小。

本发明所述的MCH共烧陶瓷发热基板经过反复的试验，及苛刻的破坏性试验发现，与传统电热元件相比具有下述优点：

1、结构简单；工作电压可以是220V、110V、36V、12V、7.2V；应用范围广包括家用发热电器、食品机械、电热炊具、军工产品、恒温产品等领域。

2、升温迅速，10秒可达100℃-230℃，30秒可达500℃-700℃。

3、热效率高、节能，比其它电热元件节能30％；不含铅、汞等重金属，从生产过程到使用后的废弃物均不产生污染，符合环保要求。

4、发热均匀、无明火、使用安全。绝缘电阻在100MΩ以上；耐电压：耐AC375V/0.5m/A/1sce通过；初期电阻0.5-30Ω、30-225Ω、225-900Ω；消费功率：30-130W。

5、发热体处于局部真空状态，制成的发热器具有耐酸碱等有害气体的腐蚀的特点。

6、使用寿命长，功率衰减量小，使用寿命大于10万小时。

附图说明

图1所示是本发明具体结构的主视图；

图2所示是本发明实施例二具体结构的主视图；

图3是图1所示A-A剖面图。

图1、图2中，陶瓷生片3为单层结构，处在未经叠片层压共烧状态；

图3为图1所示经过叠片层压共烧后形成的共烧陶瓷发热基板剖视示意图。

图1、图2、图3中，3为陶瓷生片；4为陶瓷生片经过＞1600℃高温烧结后形成的共烧陶瓷发热基板1为电阻浆料、2为利用电阻浆料印刷成的电阻发热线路版；5为金属引线，6为套装在金属引线外侧的铁氟龙绝缘套管7为焊点处的高温绝缘胶带、或高温绝缘胶层、8为银铜片。

具体实施方式

下面结合附图及实施例，对本发明作进一步说明。

如图1、图2、图3所示，本发明所述的MCH共烧陶瓷发热基板及其制备方法，其特征在于：所述MCH共烧陶瓷发热基板由陶瓷生片3、或共烧陶瓷发热基板4、电阻浆料1或利用电阻浆料1印刷成的预设电阻发热线路版2、金属引线5、铁氟龙绝缘套管6、高温绝缘胶带7、银铜片8构成；其制备方法在于下述工艺步骤：

工艺步骤一，所述陶瓷生片3是由以AL₂O₃添加任意比例的辅料，所述辅料包括氧化钙、滑石粉、氧化镧、氧化硅、黏合剂；压制成的方形或圆形坯料；

工艺步骤二，并在该陶瓷生片3上用电阻浆料1印刷成预设的电阻发热线路版2；

工艺步骤三，所述由工艺步骤二获得的陶瓷生片3经叠压相同规格的陶瓷生片3，在不低于1600℃高温下煅烧，使陶瓷生片3变成具有强度和硬度的共烧陶瓷发热基板4，其内层封装或熔合有电阻发热线版2；

工艺步骤四，在工艺步骤三的基础上，电阻发热线路版2的两个端点，分别钎焊银铜片8，银铜片8上钎焊金属引线5，并在金属引线5的外侧套装铁氟龙绝缘套管6；其焊点处包裹高温绝缘胶带或高温绝缘胶层7。

所述电阻浆料2由钨粉和钼粉以及任意比例辅料的混合物构成。

实施例一、如图1所示：电阻发热线路版2为平行往复排列，其长度和宽度决定发热功率的大小。

实施例一、如图2所示；电阻发热线路版2为平行排列，较适合于发热功率较小的产品。

当然，所述电阻发热线路版2的排列方式，以及陶瓷生片3或共烧陶瓷发热基板的外型，并不局限于所列举的这种形式。凡依照本发明获得的无实质改进的共烧陶瓷发热基板，均落在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种MCH共烧陶瓷发热基板及其制备方法，其特征在于：所述MCH共烧陶瓷发热基板由陶瓷生片(3)、或共烧陶瓷发热基板(4)、电阻浆料(1)或利用电阻浆料(1)印刷成的预设电阻发热线路版(2)、金属引线(5)、铁氟龙绝缘套管(6)、高温绝缘胶带(7)、银铜片(8)构成；其制备方法在于下述工艺步骤：

工艺步骤一，所述陶瓷生片(3)是由以AL₂O₃添加任意比例的辅料，压制成的方形或圆形坯料；

工艺步骤二，并在该陶瓷生片(3)上用电阻浆料(1)印刷成预设的电阻发热线路版2；

工艺步骤三，所述由工艺步骤二获得的陶瓷生片(3)经叠压相同规格的陶瓷生片(3)，在不低于1600℃高温下煅烧，使陶瓷生片(3)变成具有强度和硬度的共烧陶瓷发热基板(4)，其内层封装或熔合有电阻发热线版(2)；

工艺步骤四，在工艺步骤三的基础上，电阻发热线路版(2)的两个端点，分别钎焊银铜片(8)，银铜片(8)上钎焊金属引线(5)，并在金属引线(5)的外侧套装铁氟龙绝缘套管(6)；其焊点处包裹高温绝缘胶带或高温绝缘胶层(7)。

2.按照权利要求1所述的电一种MCH共烧陶瓷发热基板及其制备方法，其特征在于：所述阻浆料(2)由钨粉和钼粉以及任意比例辅料的混合物构成。

3.所按照权利要求1所述的电一种MCH共烧陶瓷发热基板及其制备方法，其特征在于：所述陶瓷生片(3)的辅料包括氧化钙、滑石粉、氧化镧、氧化硅、黏合剂。