CN113534618A - 加热厚膜的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种加热厚膜的制造方法，包括：在衬底基材上依次设置导电浆料层和光阻层；利用光罩对光阻层进行曝光处理，光罩的透光区允许光透过并照射至光阻层上、非透光区用于阻止光透过；对经过曝光处理的光阻层进行显影处理，去除光阻层中被光照射的部分、而保留未被光照的部分；对导电浆料层进行刻蚀处理，去除导电浆料层中未被光阻层遮挡的部分、而保留被光阻层遮挡的部分；去除剩余的光阻层；对导电浆料层进行烧结，形成发热件；在发热件上设置绝缘层。本申请可以提高发热件的成型精度及厚度均匀性，有利于控制加热效率，改善加热不均匀等问题。
Description
技术领域
本申请涉及厚膜加热领域，具体涉及一种加热厚膜的制造方法。
背景技术
加热厚膜是采用超导陶瓷材料微粉与有机粘合溶剂调和成糊状浆料，用特定技术将浆料以电路布线或图案形式印制在衬底基材上，经热处理程序进行烧结，制成厚膜。当前，业界一般通过丝网漏印技术在衬底基材上形成预定形状(或图案)的发热件。但是，丝网漏印技术所形成的发热件的精度不高，且厚度均匀性不佳，导致加热效率不佳，例如容易出现加热不均匀等问题。
发明内容
本申请实施例提供一种加热厚膜的制造方法，用以提高发热件的成型精度及厚度均匀性，有利于控制加热效率，改善加热不均匀等问题。
第一方面，本申请实施例提供一种加热厚膜的制造方法，包括：
S11、在衬底基材上依次设置导电浆料层和光阻层；
S12、利用光罩对所述光阻层进行曝光处理，所述光罩的透光区允许光透过并照射至所述光阻层上、非透光区用于阻止光透过；
S13、对经过所述曝光处理的光阻层进行显影处理，去除所述光阻层中被光照射的部分、而保留未被光照的部分；
S14、对所述导电浆料层进行刻蚀处理，去除所述导电浆料层中未被所述光阻层遮挡的部分、而保留被所述光阻层遮挡的部分；
S15、去除剩余的所述光阻层；
S16、对所述导电浆料层进行烧结，形成发热件；
S17、在所述发热件上设置绝缘层。
可选地，在所述S12步骤之前或者所述S16步骤之后，所述方法还包括：形成导电焊盘，所述导电焊盘与所述发热件连接。
可选地，在所述S12至所述S16步骤中，同步形成导电焊盘和所述发热件，所述导电焊盘与所述发热件连接；在所述S17步骤中，所述绝缘层暴露所述导电焊盘。
可选地，所述衬底基材包括用于设置发热件的凹槽，所述S11步骤包括：
S111、在衬底基材上依次设置导电浆料层和光阻层，所述导电浆料层至少完全覆盖所述凹槽；
S112、刮除所述衬底基材上预定厚度的导电浆料层；
S113、在所述导电浆料层上设置光阻层。
第二方面，本申请实施例提供一种加热厚膜的制造方法，包括：
S21、在衬底基材上依次设置导电浆料层、第一绝缘层和光阻层；
S22、利用光罩对所述光阻层进行曝光处理，所述光罩的透光区允许光透过并照射至所述光阻层上、非透光区用于阻止光透过；
S23、对经过所述曝光处理的光阻层进行显影处理，去除所述光阻层中被光照射的部分、而保留未被光照的部分；
S24、对所述第一绝缘层进行第一次刻蚀处理，去除所述第一绝缘层中未被所述光阻层遮挡的部分并暴露所述导电浆料层、而保留被光阻层遮挡的部分；
S25、对所述导电浆料层进行第二次刻蚀处理，去除所述导电浆料层中未被第一绝缘层遮挡的部分、而保留被第一绝缘层遮挡的部分；
S26、去除剩余的所述光阻层；
S27、对经过所述第二次刻蚀处理的导电浆料层进行烧结，形成发热件；
S28、在所述第一绝缘层上设置第二绝缘层，所述第二绝缘层至少覆盖所述发热件。
可选地，所述第二绝缘层与所述第一绝缘层的顶面平齐；或者，所述第二绝缘层还覆盖所述第一绝缘层。
可选地，在所述S22步骤之前或者所述S27步骤之后，所述方法还包括：形成导电焊盘，所述导电焊盘与所述发热件连接。
可选地，在所述S22至所述S27步骤中，同步形成导电焊盘和所述发热件，所述导电焊盘与所述发热件连接；在所述S28步骤中，所述第二绝缘层暴露所述导电焊盘。
可选地，所述衬底基材包括用于设置发热件的凹槽，所述S21步骤包括：
S211、在衬底基材上依次设置导电浆料层、第一绝缘层和光阻层，所述导电浆料层至少完全覆盖所述凹槽；
S212、刮除所述衬底基材上预定厚度的导电浆料层；
S213、在所述导电浆料层上设置第一绝缘层和光阻层。
如上所述，本申请实施例的加热厚膜的制造方法，通过刻蚀技术形成具有预定形状的发热件，相比较于现有的丝网漏印技术，刻蚀技术的成型精度更高，由此可以提高发热件的成型精度，以及提高发热件的厚度均匀性，从而有利于控制加热效率，有利于降低加热不均匀等问题的出现。
附图说明
图1是本申请一实施例的加热厚膜的制造方法的流程示意图；
图2是本申请第一实施例的制造加热厚膜的场景示意图；
图3是图1所示的方法中制备导电浆料层和光阻层的流程示意图；
图4是本申请第二实施例的制造加热厚膜的场景示意图；
图5是本申请另一实施例的加热厚膜的制造方法的流程示意图；
图6是本申请第三实施例的制造加热厚膜的场景示意图；
图7是本申请第四实施例的制造加热厚膜的场景示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例及相应的附图，对本申请的技术方案进行清楚地描述。显然，下文所描述实施例仅是本申请的一部分实施例，而非全部。在不冲突的情况下，下述各个实施例及其技术特征可相互组合，且亦属于本申请的技术方案。
图1是本申请一实施例的加热厚膜的制造方法的流程示意图。请参阅图1和图2所示，本实施例的加热厚膜的制造方法包括步骤S11至S17。
S11、在衬底基材上依次设置导电浆料层和光阻层。
结合图2所示，衬底基材21可以为具有一定厚度的板体，相当于加热厚膜20的底板。衬底基材21的形状(例如俯视下的形状或正投影形状)，本申请实施例不予限制，例如可以为圆形、矩形或多边形，只需适应加热厚膜20的结构设计即可。另外，根据加热厚膜20的设计要求，衬底基材21的其他结构性能也可适应性设计，例如，对于加热厚膜20需要具有较高结构强度时，衬底基材21可以为金属板，例如不锈钢板等其他结构强度较好的材料板；又例如，衬底基材21可以为一体冲压成型结构件，为了适应S16步骤中烧结所需的温度，衬底基材21可以为耐高温基材，在烧结过程中，衬底基材21的结构及形状不会发生较大改变。
应理解，衬底基材21的上表面设置有绝缘层，即，衬底基材21与导电浆料层22a(以及后续制得的发热件22)之间电气绝缘。在一些实施例中，衬底基材21的上表面可以增设一层单独的绝缘层。在另一些实施例中，该绝缘层可以为衬底基材21的一部分，即衬底基材21为一成型的整体结构件，或者衬底基材21本身即为符合加热厚膜20的设计要求的绝缘基材，例如该绝缘基材既具有电气绝缘特性，也具有耐高温和/或结构强度较高的特性。
导电浆料层22a为制备发热件22的糊状材料，通过控制浓度，导电浆料层22a具备一定的形状可塑能力，即可以将该导电浆料层22a以预定图案成型于衬底基材21上。导电浆料层22a的材料，本申请实施例不予以限制，包括但不限于：超导陶瓷材料微粉与有机粘合溶剂调和成糊状浆料、其他金属或合金材料，例如钼、镍、钯、钴、钨、铑、钛、铬、金、银、铂等所形成的浆料。可选地，导电浆料层22a为覆盖衬底基材21的一整面结构。当然，为了进一步提高发热件22的导电性，一整面导电浆料层22a可采用多层叠加结构，不仅提高最终制得的发热件22的导电性能，而且也可以提高耐腐蚀性。
光阻层23可以整面覆盖导电浆料层22a，可选地，光阻层23采用正向光阻制备，受到曝光处理的部分可以溶于显影液。
S12、利用光罩对光阻层进行曝光处理，光罩的透光区允许光透过并照射至光阻层上、非透光区用于阻止光透过。
S13、对经过曝光处理的光阻层进行显影处理，去除光阻层中被光照射的部分、而保留未被光照的部分。
利用光罩30曝光该光阻层23以得到具有预定图案的光阻层23，其中具有预定图案的光阻层23暴露一整面导电浆料层22a的待刻蚀部分。具体地，光罩30具有透光区30a和非透光区30b，在曝光过程中，光罩30设置于光阻层23的上方，该透光区30a的图案与最终所要刻蚀的图案相一致，光透过透光区30a并照射至光阻层23以进行曝光，光阻层23的被曝光部分溶于显影液中以被去除，非透光区30b阻挡光穿透并朝向光阻层23照射，光阻层23的未被曝光部分无法被显影液去除并最终得以保留，由此，在俯视状态下，光阻层23转变为具有预定图案的光阻层23，这其中，光阻层23的被显影液去除的部分暴露出一整面导电浆料层22a的待刻蚀部分。
S14、对导电浆料层进行刻蚀处理，去除导电浆料层中未被光阻层遮挡的部分、而保留被光阻层遮挡的部分。
然后，刻蚀去除一整面导电浆料层22a的未被具有预定图案的光阻层23遮盖的部分。本实施例可以采用干法刻蚀工艺或者湿法刻蚀工艺去除一整面导电浆料层22a的未被光阻层23遮盖的部分。以湿法刻蚀工艺来说，一整面导电浆料层22a的被光阻层23遮盖的部分与刻蚀液充分接触并发生溶解反应从而被完全去除，而未被光阻层23遮盖的部分无法与刻蚀液接触并最终得以保留，再可以采用灰化工艺去除剩余光阻层23，得到预定图案的导电浆料层22a。
S15、去除剩余的光阻层。
S16、对导电浆料层进行烧结，形成发热件。
S17、在发热件上设置绝缘层。
预定图案的导电浆料层22a烧结形成发热件22，然后在发热件22上设置绝缘层24，绝缘层24用于避免发热件22暴露，从而避免发热件22与外界的导电元器件电接触而形成短路。绝缘层24可以通过绝缘材料采用成膜方式(例如溅射或者蒸镀方式)直接形成于衬底基材21上并覆盖发热件22。应理解，该绝缘层24也可以视为一封装层，不仅包覆发热件22，还可以具有良好的导热性能，有利于发热件22产生的热量及时传递给需要加热的水等介质。
本实施例通过刻蚀技术形成具有预定形状的发热件22，刻蚀技术的成型精度更高，由此可以提高发热件22的成型精度，使得发热件22的形状及尺寸更加符合设计要求，以及提高发热件22的厚度均匀性，从而有利于精准的控制加热效率，有利于降低加热不均匀等问题的出现。
在一实施例中，在S12步骤之前或者S16步骤之后，本实施例可以形成导电焊盘，导电焊盘与发热件22连接。即，导电焊盘与发热件22分别单独采用制程形成，导电焊盘用于接电，从而使得发热件22接电并实现发热。
在另一实施例中，在S12至S16步骤中，本实施例可以同步形成导电焊盘和发热件22，导电焊盘与发热件22连接，即，导电焊盘与发热件22通过上述刻蚀制程同步形成，从而简化整个加热厚膜20的制程工艺。
在S17步骤中，绝缘层24暴露导电焊盘，以允许导电焊盘接电。
请继续参阅图3和图4所示，在一实施例中，衬底基材21可以设置有用于收容发热件22的凹槽21a，前述S11步骤包括S111至S113。
S111、在衬底基材上依次设置导电浆料层和光阻层，导电浆料层至少完全覆盖凹槽。
S112、刮除衬底基材上预定厚度的导电浆料层。
S113、在导电浆料层上设置光阻层。
导电浆料层22a收容于凹槽21a中，在一实施例中，凹槽21a的形状可以与最终所要制得的发热件22的形状，从而可以减少导电浆料层22a的形变可能，提高导电浆料层22a及发热件22的成型精度。
应理解，本实施例可适用于厚度较薄的衬底基材21，凹槽21a的深度小于最终所要制得的发热件22的厚度，从而即可使得到预定厚度的发热件22，还可以通过较浅的凹槽21a来保障衬底基材21的结构强度。
图5是本申请另一实施例的加热厚膜的制造方法的流程示意图。请参阅图5和图6所示，本实施例的加热厚膜的制造方法包括步骤S21至S28。
S21、在衬底基材上依次设置导电浆料层、第一绝缘层和光阻层。
S22、利用光罩对光阻层进行曝光处理，光罩的透光区允许光透过并照射至光阻层上、非透光区用于阻止光透过。
S23、对经过曝光处理的光阻层进行显影处理，去除光阻层中被光照射的部分、而保留未被光照的部分。
S24、对第一绝缘层进行第一次刻蚀处理，去除第一绝缘层中未被光阻层遮挡的部分并暴露导电浆料层、而保留被光阻层遮挡的部分。
S25、对导电浆料层进行第二次刻蚀处理，去除导电浆料层中未被第一绝缘层遮挡的部分、而保留被第一绝缘层遮挡的部分。
S26、去除剩余的光阻层。
S27、对经过第二次刻蚀处理的导电浆料层进行烧结，形成发热件。
S28、在第一绝缘层上设置第二绝缘层，第二绝缘层至少覆盖发热件。
结合图6所示，可以在衬底基材21上采用溅射或者喷涂方法依次形成一整面导电浆料层22a、第一绝缘层241和光阻层23。
利用光罩30曝光该光阻层23并通过显影处理，得到具有预定图案的光阻层23，其中具有预定图案的光阻层23暴露一整面第一绝缘层241的待刻蚀部分。
对第一绝缘层241进行第一次刻蚀处理，形成具有预定图案的第一绝缘层241，沿图中箭头所示的光照射方向，第一绝缘层241的预定图案和所要制备的发热件22的形状重叠或者说大致重叠。
然后，以具有预定图案的第一绝缘层241为遮挡，对导电浆料层22a进行第二次刻蚀处理，以形成预定图案的导电浆料层22a。
预定图案的导电浆料层22a烧结形成发热件22，然后在发热件22上设置第二绝缘层242，第二绝缘层242用于避免发热件22暴露，从而避免发热件22与外界的导电元器件电接触而形成短路。第二绝缘层242可以通过绝缘材料采用成膜方式(例如溅射或者蒸镀方式)直接形成于第一绝缘层21上并覆盖发热件22。应理解，该第二绝缘层242和第一绝缘层241也可以共同视为一封装层，两者的材料可以相同，不仅包覆发热件22，还可以具有良好的导热性能，有利于发热件22产生的热量及时传递给需要加热的水等介质。
在一实施例中，如图6所示，第二绝缘层242与第一绝缘层241的顶面可以平齐。在另一实施例中，如图7所示，第二绝缘层242还覆盖第一绝缘层241。
在前述图1和图2所描述实施例的基础上，本实施例也可以提高发热件22的成型精度以及发热件22的厚度均匀性。
另外，导电焊盘的形成方式及衬底基材21的结构，可以参阅前述，此处不再予以描述。例如，衬底基材21可以包括用于设置发热件22的凹槽，于此，在本实施例中，所述S21步骤包括S211至S213。
S211、在衬底基材上依次设置导电浆料层、第一绝缘层和光阻层，导电浆料层至少完全覆盖凹槽。
S212、刮除衬底基材上预定厚度的导电浆料层。
S213、在导电浆料层上设置第一绝缘层和光阻层。
应理解，以上所述仅为本申请的部分实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本说明书及附图内容所作的等效结构变换，均同理包括在本申请的专利保护范围内。
尽管本文采用术语“第一、第二”等描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式。术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。
Claims (10)
1.一种加热厚膜的制造方法，其特征在于，包括：
S11、在衬底基材上依次设置导电浆料层和光阻层；
S12、利用光罩对所述光阻层进行曝光处理，所述光罩的透光区允许光透过并照射至所述光阻层上、非透光区用于阻止光透过；
S13、对经过所述曝光处理的光阻层进行显影处理，去除所述光阻层中被光照射的部分、而保留未被光照的部分；
S14、对所述导电浆料层进行刻蚀处理，去除所述导电浆料层中未被所述光阻层遮挡的部分、而保留被所述光阻层遮挡的部分；
S15、去除剩余的所述光阻层；
S16、对所述导电浆料层进行烧结，形成发热件；
S17、在所述发热件上设置绝缘层。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述S12步骤之前或者所述S16步骤之后，所述方法还包括：
形成导电焊盘，所述导电焊盘与所述发热件连接。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述S12至所述S16步骤中，同步形成导电焊盘和所述发热件，所述导电焊盘与所述发热件连接；
在所述S17步骤中，所述绝缘层暴露所述导电焊盘。
4.根据权利要求2至3任一项所述的方法，其特征在于，所述衬底基材包括用于设置所述发热件的凹槽，所述S11步骤包括：
S111、在衬底基材上依次设置导电浆料层和光阻层，所述导电浆料层至少完全覆盖所述凹槽；
S112、刮除所述衬底基材上预定厚度的导电浆料层；
S113、在所述导电浆料层上设置光阻层。
5.一种加热厚膜的制造方法，其特征在于，包括：
S21、在衬底基材上依次设置导电浆料层、第一绝缘层和光阻层；
S22、利用光罩对所述光阻层进行曝光处理，所述光罩的透光区允许光透过并照射至所述光阻层上、非透光区用于阻止光透过；
S23、对经过所述曝光处理的光阻层进行显影处理，去除所述光阻层中被光照射的部分、而保留未被光照的部分；
S24、对所述第一绝缘层进行第一次刻蚀处理，去除所述第一绝缘层中未被所述光阻层遮挡的部分并暴露所述导电浆料层、而保留被光阻层遮挡的部分；
S25、对所述导电浆料层进行第二次刻蚀处理，去除所述导电浆料层中未被第一绝缘层遮挡的部分、而保留被第一绝缘层遮挡的部分；
S26、去除剩余的所述光阻层；
S27、对经过所述第二次刻蚀处理的导电浆料层进行烧结，形成发热件；
S28、在所述第一绝缘层上设置第二绝缘层，所述第二绝缘层至少覆盖所述发热件。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二绝缘层与所述第一绝缘层的顶面平齐。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二绝缘层还覆盖所述第一绝缘层。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，
在所述S22步骤之前或者所述S27步骤之后，所述方法还包括：
形成导电焊盘，所述导电焊盘与所述发热件连接。
9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述S22至所述S27步骤中，同步形成导电焊盘和所述发热件，所述导电焊盘与所述发热件连接；
在所述S28步骤中，所述第二绝缘层暴露所述导电焊盘。
10.根据权利要求5至9任一项所述的方法，其特征在于，所述衬底基材包括用于设置所述发热件的凹槽，所述S21步骤包括：
S211、在衬底基材上依次设置导电浆料层、第一绝缘层和光阻层，所述导电浆料层至少完全覆盖所述凹槽；
S212、刮除所述衬底基材上预定厚度的导电浆料层；
S213、在所述导电浆料层上设置第一绝缘层和光阻层。
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