JP2021180143A - ヒータ及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】加熱温度のバラツキを抑制することができ、また、製造工程数を削減することのできるフレキシブルプリント配線板を用いたヒータ及びその製造方法。【解決手段】ベースフィルムの表面に金属箔を備えるフレキシブルプリント配線板を用いたヒータ１０であって、前記金属箔によって、通電により発熱するヒータ回路部１２１が形成されると共に、前記ヒータ回路部１２１に直列に接続される抵抗体（チップ抵抗３１０）が備えられることを特徴とする。【選択図】図１
Description
本発明は、フレキシブルプリント配線板を用いたヒータ及びその製造方法に関する。
従来、自動車のフロントガラスなどを加熱するためにフィルム状のヒータが用いられている。近年、先進運転支援システム（ＡＤＡＳ）の開発が進んでおり、検知用のカメラのレンズやフロントガラスの曇り止めのために、フィルム状のヒータの必要性が増している。また、カメラの小型化も進んでおり、ヒータを小型化する必要も生じている。これに伴い、ヒータに使用する配線の細線化を進める必要が生じており、配線の寸法公差による加熱温度のバラツキを許容範囲に収めるのが困難になってきている。
また、従来例に係るフィルム状のヒータにおいては、製造工程数が多いなどの問題もある。以下、従来例に係るフィルム状のヒータ及びその製造方法について、図１０及び図１１を参照して説明する。図１０及び図１１は従来例に係るフィルム状のヒータの製造工程図である。
まず、通電により発熱する材料を用いて、ヒータ線５１０が形成される（図１０（ａ）参照）。ヒータ線５１０の材料としては、ニッケル−クロム合金、ＳＵＳ、アルミニウム、白金、鉄、ニッケル等の合金や純金属が採用される。次に、ヒータ線５１０の両面にそれぞれ第１絶縁フィルム５２１，第２絶縁フィルム５２２が設けられる。第１絶縁フィルム５２１と第２絶縁フィルム５２２は、ヒータ線５１０を挟み込んだ状態で、これらの間に設けられる粘着剤層５２３により貼り合わされる（図１０（ｂ）参照）。なお、図１０（ａ）においてはヒータ線５１０の平面図を示し、図１０（ｂ）においては、ヒータを製造する過程の中間製品を模式的断面図にて示している。
次に、第１絶縁フィルム５２１の表面側に、ヒータ線５１０と電気的接続が可能な状態で、電子部品５３０が取り付けられる（図１１（ａ）参照）。図示の例では、電子部品５３０が一つのみ取り付けられた場合を示しているが、電子部品は複数取り付けられる場合もある。なお、電子部品５３０の一例として、温度ヒューズを挙げることができる。その後、リベット法やはんだ付けなどの各種手法によりワイヤーハーネス５４０がヒータ線５１０に電気的接続が可能な状態で取り付けられる（図１１（ｂ）参照）。そして、ワイヤーハーネス５４０の端部に電気的接続が可能な状態で、クリンプピン（不図示）を介してコネクタ５５０が取り付けられる。このコネクタ５５０は、ヒータ線５１０に通電を行うための電源や温度制御を行うための制御装置を備える装置に接続される。以上の製造工程により、ヒータ５００が得られる。なお、図１１（ａ）（ｂ）においては、ヒータを製造する過程の中間製品の平面図を示し、図１１（ｃ）は完成品であるヒータ５００の平面図を示している。以上の製造工程により得られるヒータ５００の場合、電子部品５３０を取り付ける工程とは別に、ワイヤーハーネス５４０を取付ける工程とコネクタ５５０を取り付ける工程が必要であり、製造工程数が多い。
本発明の目的は、加熱温度のバラツキを抑制することができ、また、製造工程数を削減することのできるフレキシブルプリント配線板を用いたヒータ及びその製造方法を提供することにある。
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
すなわち、本発明のヒータは、
ベースフィルムの表面に金属箔を備えるフレキシブルプリント配線板を用いたヒータであって、
前記金属箔によって、通電により発熱するヒータ回路部が形成されると共に、
前記ヒータ回路部に直列に接続される抵抗体が備えられることを特徴とする。
ベースフィルムの表面に金属箔を備えるフレキシブルプリント配線板を用いたヒータであって、
前記金属箔によって、通電により発熱するヒータ回路部が形成されると共に、
前記ヒータ回路部に直列に接続される抵抗体が備えられることを特徴とする。
本発明によれば、ヒータ回路部に抵抗体が直列に接続されているため、ヒータ全体に印加される電圧は、ヒータ回路部と抵抗体に対して、分圧された状態で、それぞれ電圧が印加される。そして、ヒータ回路部を構成する配線の寸法が、寸法公差内において基準値よりも細い場合には、ヒータ回路部の抵抗値が基準値の場合よりも高い分だけ、ヒータ回路部に印加される電圧値も高くなる。これにより、配線の寸法が基準値よりも細いことによる電流値の減少を抑制することができる。これに対し、ヒータ回路部を構成する配線の寸法が、寸法公差内において基準値よりも太い場合には、ヒータ回路部の抵抗値が基準値の場合よりも低い分だけ、ヒータ回路部に印加される電圧値も低くなる。これにより、配線の寸法が基準値よりも太いことによる電流値の増大を抑制することができる。
また、本発明のフレキシブルプリント配線板を用いたヒータの製造方法は、
ベースフィルムの表面に金属箔を備える素材に対してエッチングを行うことで、前記金属箔の一部によって、通電により発熱するヒータ回路部と、前記ヒータ回路部に通電する通電部とを形成するエッチング工程と、
前記エッチング工程後に、前記金属箔の表面を覆うカバーフィルムを設けるラミネート工程と、
前記ラミネート工程後に、前記ヒータ回路部に直列に接続される抵抗体と、前記通電部に電気的接続が可能な状態で設けられるコネクタと、をリフローはんだ付けにより設けるリフロー工程を有することを特徴とする。
ベースフィルムの表面に金属箔を備える素材に対してエッチングを行うことで、前記金属箔の一部によって、通電により発熱するヒータ回路部と、前記ヒータ回路部に通電する通電部とを形成するエッチング工程と、
前記エッチング工程後に、前記金属箔の表面を覆うカバーフィルムを設けるラミネート工程と、
前記ラミネート工程後に、前記ヒータ回路部に直列に接続される抵抗体と、前記通電部に電気的接続が可能な状態で設けられるコネクタと、をリフローはんだ付けにより設けるリフロー工程を有することを特徴とする。
本発明によれば、エッチング工程によって、ヒータ回路部と通電部が形成されるため、製造工程数を少なくすることができる。また、リフロー工程において、抵抗体の取り付けと、コネクタの取り付けとを行うことができるため、製造工程数をより一層削減することができる。
以上説明したように、本発明によれば、加熱温度のバラツキを抑制することができ、また、製造工程数を削減することができる。
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
（実施例）
図１〜図９を参照して、本発明の実施例に係るフレキシブルプリント配線板を用いたヒータ及びその製造方法について説明する。なお、本実施例に係るヒータ１０は、検知用のカメラのレンズやフロントガラスを加熱するために好適に用いることができる。また、本実施例に係るヒータ１０は、自動車を構成する各種部材を加熱するためだけでなく、自動車以外の各種装置にも適用可能である。本実施例に係るヒータ１０は、柔軟性を有しており、様々な方向に撓ませることができるため、湾曲した部分に対しても、湾曲面に沿うように貼り付けた状態で利用することが可能である。
図１〜図９を参照して、本発明の実施例に係るフレキシブルプリント配線板を用いたヒータ及びその製造方法について説明する。なお、本実施例に係るヒータ１０は、検知用のカメラのレンズやフロントガラスを加熱するために好適に用いることができる。また、本実施例に係るヒータ１０は、自動車を構成する各種部材を加熱するためだけでなく、自動車以外の各種装置にも適用可能である。本実施例に係るヒータ１０は、柔軟性を有しており、様々な方向に撓ませることができるため、湾曲した部分に対しても、湾曲面に沿うように貼り付けた状態で利用することが可能である。
＜ヒータ＞
図１を参照して、本実施例に係るフレキシブルプリント配線板を用いたヒータの概略構成を説明する。図１（ａ）は本実施例に係るフレキシブルプリント配線板を用いたヒータが電源に接続された状態を簡略的に示す回路図である。図１（ｂ）は比較例に係るフレキシブルプリント配線板を用いたヒータが電源に接続された状態を簡略的に示す回路図である。
図１を参照して、本実施例に係るフレキシブルプリント配線板を用いたヒータの概略構成を説明する。図１（ａ）は本実施例に係るフレキシブルプリント配線板を用いたヒータが電源に接続された状態を簡略的に示す回路図である。図１（ｂ）は比較例に係るフレキシブルプリント配線板を用いたヒータが電源に接続された状態を簡略的に示す回路図である。
本実施例に係るヒータ１０は、通電により発熱するヒータ回路部１２１と、ヒータ回路部１２１に直列に接続される抵抗体（本実施例においては、チップ抵抗３１０）とを備えている。このように構成されるヒータ１０に対して電源４００から電圧（定電圧）が印加され、ヒータ回路部１２１が発熱する。図１（ｂ）に示す比較例に係るヒータ１０Ｘにおいても、通電により発熱するヒータ回路部１２１を備えている。この比較例に係るヒータ１０Ｘにおいては、抵抗体が設けられていない点のみが本実施例の場合と異なっている。このように構成される比較例に係るヒータ１０Ｘにおいても、電源４００から電圧（定電圧）が印加され、ヒータ回路部１２１が発熱する。
（本実施例に係るヒータの優れた点）
一般的に、各種製品においては、素材や製造工程などの様々な影響によって、各部の寸法にはバラツキが生じる。従って、各部の寸法には、狙いの設計値に対して寸法公差が設定されている。背景技術で説明したような合金で構成されるヒータ線を用いたヒータの場合には、比較的寸法が大きく、寸法公差が加熱温度に与える影響は少ない。これに対して、フレキシブルプリント配線板を用いたヒータの場合、配線は銅箔などの金属箔により構
成されるため、ヒータ回路部１２１を構成する配線の細線化が可能になる一方で、細線化を図ると寸法公差が加熱温度に与える影響は大きくなる。そこで、本実施例に係るヒータ１０においては、上記の通り、抵抗体（チップ抵抗３１０）をヒータ回路部１２１に直列に接続する構成を採用している。これにより、ヒータ回路部１２１を構成する配線の寸法公差による加熱温度のバラツキを抑制することができる。以下、加熱温度のバラツキを抑制することができる理由について説明する。
一般的に、各種製品においては、素材や製造工程などの様々な影響によって、各部の寸法にはバラツキが生じる。従って、各部の寸法には、狙いの設計値に対して寸法公差が設定されている。背景技術で説明したような合金で構成されるヒータ線を用いたヒータの場合には、比較的寸法が大きく、寸法公差が加熱温度に与える影響は少ない。これに対して、フレキシブルプリント配線板を用いたヒータの場合、配線は銅箔などの金属箔により構
成されるため、ヒータ回路部１２１を構成する配線の細線化が可能になる一方で、細線化を図ると寸法公差が加熱温度に与える影響は大きくなる。そこで、本実施例に係るヒータ１０においては、上記の通り、抵抗体（チップ抵抗３１０）をヒータ回路部１２１に直列に接続する構成を採用している。これにより、ヒータ回路部１２１を構成する配線の寸法公差による加熱温度のバラツキを抑制することができる。以下、加熱温度のバラツキを抑制することができる理由について説明する。
電源４００の電圧をＥ［Ｖ］、ヒータ回路部１２１の抵抗値をＲ１［Ω］、抵抗体（チップ抵抗３１０）の抵抗値をＲ２［Ω］とすると、ヒータ回路部１２１に印加される電圧（分圧）Ｖ１と、抵抗体に印加される電圧（分圧）Ｖ２は、
Ｖ１＝（Ｒ１÷（Ｒ１＋Ｒ２））×Ｅ［Ｖ］
Ｖ２＝（Ｒ２÷（Ｒ１＋Ｒ２））×Ｅ［Ｖ］
となる。
Ｖ１＝（Ｒ１÷（Ｒ１＋Ｒ２））×Ｅ［Ｖ］
Ｖ２＝（Ｒ２÷（Ｒ１＋Ｒ２））×Ｅ［Ｖ］
となる。
ここで、ヒータ回路部１２１を構成する配線の寸法が寸法公差内において基準値よりも細い場合には、ヒータ回路部１２１の抵抗値Ｒ１が基準値の場合よりも高い分だけ、ヒータ回路部１２１に印加される電圧値Ｖ１も高くなる。これにより、配線の寸法が基準値よりも細いことによる電流値の減少を抑制することができる。これに対し、ヒータ回路部１２１を構成する配線の寸法が寸法公差内において基準値よりも太い場合には、ヒータ回路部１２１の抵抗値Ｒ１が基準値の場合よりも低い分だけ、ヒータ回路部１２１に印加される電圧値Ｖ１も低くなる。これにより、配線の寸法が基準値よりも太いことによる電流値の増大を抑制することができる。従って、ヒータ回路部１２１を構成する配線の寸法公差による加熱温度のバラツキを抑制することができる。
この点について、特に、図２〜図４を参照して、より詳細に説明する。図２はヒータに電圧を印加してからの経過時間に対するヒータ回路部における電圧値の変化を示すグラフであり、同図（ａ）は本実施例に係るヒータの場合を示し、同図（ｂ）は上記の比較例の場合を示している。図３はヒータに電圧を印加してからの経過時間に対するヒータ回路部における電流値の変化を示すグラフであり、同図（ａ）は本実施例に係るヒータの場合を示し、同図（ｂ）は上記の比較例の場合を示している。図４はヒータに電圧を印加してからの経過時間に対するヒータ回路部における温度の変化を示すグラフであり、同図（ａ）は本実施例に係るヒータの場合を示し、同図（ｂ）は上記の比較例の場合を示している。
図２（ａ）中のグラフＬｖｍａはヒータ回路部１２１における配線の寸法が基準値の場合を示し、グラフＬｖｔａは当該配線の寸法が寸法公差内で最も細い場合を示し、グラフＬｖｈａは当該配線の寸法が寸法公差内で最も太い場合を示している。図２（ｂ）中のグラフＬｖｍｂはヒータ回路部１２１における配線の寸法が基準値の場合を示し、グラフＬｖｔｂは当該配線の寸法が寸法公差内で最も細い場合を示し、グラフＬｖｈｂは当該配線の寸法が寸法公差内で最も太い場合を示している。
比較例のように、抵抗体が設けられていない場合には、電源４００による電圧がヒータ回路部１２１に直接印加されるため、配線の寸法に拘わらず、同一の電圧が印加される。これに対して、本実施例に係るヒータ１０の場合には、抵抗体が設けられることにより、ヒータ回路部１２１における配線が細いほど、ヒータ回路部１２１に印加される電圧は大きくなる。
図３（ａ）中のグラフＬｉｍａはヒータ回路部１２１における配線の寸法が基準値の場合を示し、グラフＬｉｔａは当該配線の寸法が寸法公差内で最も細い場合を示し、グラフＬｉｈａは当該配線の寸法が寸法公差内で最も太い場合を示している。図３（ｂ）中のグラフＬｉｍｂはヒータ回路部１２１における配線の寸法が基準値の場合を示し、グラフＬ
ｉｔｂは当該配線の寸法が寸法公差内で最も細い場合を示し、グラフＬｉｈｂは当該配線の寸法が寸法公差内で最も太い場合を示している。
ｉｔｂは当該配線の寸法が寸法公差内で最も細い場合を示し、グラフＬｉｈｂは当該配線の寸法が寸法公差内で最も太い場合を示している。
比較例の場合には、上記の通り、ヒータ回路部１２１に印加される電圧は、配線の寸法に拘わらず同一の電圧が印加されるため、配線が太いほど抵抗値が小さくなり、電流量は大きくなる。そして、配線の太さが異なることによる電流値のバラツキも大きくなる。また、通電により発熱することで、温度が高くなるにつれて抵抗値が高くなるため、通電開始から所定時間の間、電流値が徐々に低くなった後に電流値は一定となる。比較例においては、配線が太い場合、電流値の変化が顕著になる。これに対して、本実施例に係るヒータ１０の場合においても、配線が太いほど、電流値は大きくなるものの、印加される電圧は配線が細いほど大きくなるため、配線の太さが異なることによる電流値のバラツキは小さくなる。また、通電初期における電流値の変化も抑制することができる。
図４（ａ）中のグラフＬｔｍａはヒータ回路部１２１における配線の寸法が基準値の場合を示し、グラフＬｔｔａは当該配線の寸法が寸法公差内で最も細い場合を示し、グラフＬｔｈａは当該配線の寸法が寸法公差内で最も太い場合を示している。図４（ｂ）中のグラフＬｔｍｂはヒータ回路部１２１における配線の寸法が基準値の場合を示し、グラフＬｔｔｂは当該配線の寸法が寸法公差内で最も細い場合を示し、グラフＬｔｈｂは当該配線の寸法が寸法公差内で最も太い場合を示している。
比較例の場合には、配線の寸法に拘わらずヒータ回路部１２１に印加される電圧が同一で、かつ、配線が太いほど電流量が大きくなるため、配線の寸法公差によるヒータ回路部１２１の温度のバラツキは大きくなる。これに対して、本実施例に係るヒータ１０の場合には、配線が細いほど、ヒータ回路部１２１に印加される電圧は大きくなり、かつ電流量が小さくなり、配線が太いほど、ヒータ回路部１２１に印加される電圧は小さくなり、かつ電流量が大きくなる。これにより、図４（ａ）に示すように、配線の寸法公差による温度のバラツキを小さくすることができる。以上のように、本実施例に係るヒータ１０によれば、ヒータ回路部１２１を構成する配線の寸法公差による加熱温度のバラツキを抑制することができる。また、本実施例に係るヒータ１０の場合には、配線の太さに応じて印加電圧が異なるように制御されるため、ヒータ回路部１２１の温度が高くなることによる抵抗値の上昇に伴う加熱温度の低下を抑制することができる。
＜本実施例に係るフレキシブルプリント配線板を用いたヒータの製造方法＞
フレキシブルプリント配線板を用いたヒータの製造方法について、図５〜図９を参照して、製造工程の順に説明する。
フレキシブルプリント配線板を用いたヒータの製造方法について、図５〜図９を参照して、製造工程の順に説明する。
＜＜素材＞＞
図５は本実施例に係るヒータ１０を製造するために用いる素材１００を示している。図５（ａ）は素材１００の一部を示す平面図であり、同図（ｂ）は素材１００の模式的断面図（図１中のＡＡ断面図）である。
図５は本実施例に係るヒータ１０を製造するために用いる素材１００を示している。図５（ａ）は素材１００の一部を示す平面図であり、同図（ｂ）は素材１００の模式的断面図（図１中のＡＡ断面図）である。
この素材１００は、一般的に銅張積層板と呼ばれており、市販されている。この素材１００は、ベースフィルム１１０の表面に金属箔１２０が備えられた構成である。ベースフィルム１１０は、絶縁性の柔軟性を有する樹脂材料（例えば、ポリイミドやポリエチレンナフタレート）により構成されている。また、金属箔１２０は銅箔により構成されている。このように構成される素材１００は、柔軟性を有しており、様々な方向に撓ませることができる。
＜＜エッチング工程＞＞
フォトリソグラフィなどの手法を用いて、素材１００の片面に対して、ヒータ回路部１
２１、及び通電部１２２，１２３を形成するためのレジストパターン（マスクとなる部分）が形成される。その後、エッチングが行われることで、不要な銅箔が除去されて、ヒータ回路部１２１、及び通電部１２２，１２３が形成される。すなわち、金属箔１２０の一部によって、ヒータ回路部１２１、及び通電部１２２，１２３が形成される。なお、これらヒータ回路部１２１、及び通電部１２２，１２３はエッチングによりほぼ同時に形成される。図６はエッチング工程が行われた後の第１中間製品１００Ｘが示されている。図６（ａ）は第１中間製品１００Ｘの平面図であり、同図（ｂ）は第１中間製品１００Ｘの断面図（同図（ａ）中のＢＢ断面図）である。
フォトリソグラフィなどの手法を用いて、素材１００の片面に対して、ヒータ回路部１
２１、及び通電部１２２，１２３を形成するためのレジストパターン（マスクとなる部分）が形成される。その後、エッチングが行われることで、不要な銅箔が除去されて、ヒータ回路部１２１、及び通電部１２２，１２３が形成される。すなわち、金属箔１２０の一部によって、ヒータ回路部１２１、及び通電部１２２，１２３が形成される。なお、これらヒータ回路部１２１、及び通電部１２２，１２３はエッチングによりほぼ同時に形成される。図６はエッチング工程が行われた後の第１中間製品１００Ｘが示されている。図６（ａ）は第１中間製品１００Ｘの平面図であり、同図（ｂ）は第１中間製品１００Ｘの断面図（同図（ａ）中のＢＢ断面図）である。
本実施例においては、ヒータ回路部１２１におけるヒータ線は、その線幅が一定となるように設けられている。また、ヒータ回路部１２１においては、ヒータ線が等間隔で蛇行する領域が少なくとも１列設けられるように構成されている（図６（ａ）参照）。なお、本実施例においては、蛇行領域が４列設けられている。ただし、ヒータ回路部１２１のパターンについては、図示の例に限定されることはないことは言うまでもない。なお、レジストパターンを形成するための手法については、フォトリソグラフィに限らず、各種公知技術を採用することができる。
＜＜ラミネート工程＞＞
エッチング工程後に、金属箔１２０（ヒータ回路部１２１、及び通電部１２２，１２３）の表面を覆うカバーフィルム２１１が設けられる。カバーフィルム２１１は、粘着剤層２１２によって、ヒータ回路部１２１、及び通電部１２２，１２３を挟み込むようにベースフィルム１１０に貼り合わされる。カバーフィルム２１１についても、ベースフィルム１１０と同様に、絶縁性の柔軟性を有する樹脂材料により構成される。なお、カバーフィルム２１１には、開口部２１１ａ，２１１ｂが設けられている。
エッチング工程後に、金属箔１２０（ヒータ回路部１２１、及び通電部１２２，１２３）の表面を覆うカバーフィルム２１１が設けられる。カバーフィルム２１１は、粘着剤層２１２によって、ヒータ回路部１２１、及び通電部１２２，１２３を挟み込むようにベースフィルム１１０に貼り合わされる。カバーフィルム２１１についても、ベースフィルム１１０と同様に、絶縁性の柔軟性を有する樹脂材料により構成される。なお、カバーフィルム２１１には、開口部２１１ａ，２１１ｂが設けられている。
図７はラミネート工程が行われた後の第２中間製品２００が示されている。図７（ａ）は第２中間製品２００の平面図であり、同図（ｂ）は第２中間製品２００の断面図（同図（ａ）中のＣＣ断面図）である。カバーフィルム２１１を設けるためのラミネート方法については、各種公知技術を採用すればよいので、その説明は省略する。なお、第２中間製品２００がフレキシブルプリント配線板に相当する。
＜＜リフロー工程（実装工程）＞＞
ラミネート工程後に、第２中間製品２００であるフレキシブルプリント配線板に対して、チップ抵抗３１０及びコネクタ３２０が実装される。まず、開口部２１１ａ，２１１ｂを介して、金属箔１２０（通電部１２２，１２３に相当）が露出された部分に対して、金メッキ処理や水溶性プリフラックス処理などの表面処理が行われる。その後、リフロー炉内で、はんだ付けが行われることにより、各種部品の実装がなされる。つまり、本実施例においては、リフローはんだ付けによって、チップ抵抗３１０は開口部２１１ａを介して通電部１２２に接続され、コネクタ３２０は開口部２１１ｂを介して通電部１２２，１２３に接続（電気的接続可能な状態で接続）される。そのため、一つの工程で、チップ抵抗３１０の取り付けと、コネクタ３２０の取り付けをほぼ同時に行うことができる。図８はリフロー工程が行われた後の中間製品２００が示されている。図８は当該中間製品の平面図である。なお、本実施例では、リフロー工程において、チップ抵抗３１０とコネクタ３２０を実装させる場合を例にして示したが、他の電子部品を同時に実装させることもできる。例えば、ヒータ回路部１２１に、表面実装タイプの温度ヒューズを実装することができる。
ラミネート工程後に、第２中間製品２００であるフレキシブルプリント配線板に対して、チップ抵抗３１０及びコネクタ３２０が実装される。まず、開口部２１１ａ，２１１ｂを介して、金属箔１２０（通電部１２２，１２３に相当）が露出された部分に対して、金メッキ処理や水溶性プリフラックス処理などの表面処理が行われる。その後、リフロー炉内で、はんだ付けが行われることにより、各種部品の実装がなされる。つまり、本実施例においては、リフローはんだ付けによって、チップ抵抗３１０は開口部２１１ａを介して通電部１２２に接続され、コネクタ３２０は開口部２１１ｂを介して通電部１２２，１２３に接続（電気的接続可能な状態で接続）される。そのため、一つの工程で、チップ抵抗３１０の取り付けと、コネクタ３２０の取り付けをほぼ同時に行うことができる。図８はリフロー工程が行われた後の中間製品２００が示されている。図８は当該中間製品の平面図である。なお、本実施例では、リフロー工程において、チップ抵抗３１０とコネクタ３２０を実装させる場合を例にして示したが、他の電子部品を同時に実装させることもできる。例えば、ヒータ回路部１２１に、表面実装タイプの温度ヒューズを実装することができる。
＜＜カット工程＞＞
リフロー工程後に、外形を打ち抜くようにカットすることで、図９に示すように、完成品であるヒータ１０が得られる。なお、一つの素材１００から複数のヒータ１０を製造す
ることができる。図９（ａ）は完成品であるヒータ１０の平面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）中のＤＤ断面図であり、同図（ｃ）は同図（ａ）中のＥＥ断面図である。図１を参照して、ヒータの概略構成を既に説明したが、以下、ヒータ１０の構成について、より詳細に説明する。
リフロー工程後に、外形を打ち抜くようにカットすることで、図９に示すように、完成品であるヒータ１０が得られる。なお、一つの素材１００から複数のヒータ１０を製造す
ることができる。図９（ａ）は完成品であるヒータ１０の平面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）中のＤＤ断面図であり、同図（ｃ）は同図（ａ）中のＥＥ断面図である。図１を参照して、ヒータの概略構成を既に説明したが、以下、ヒータ１０の構成について、より詳細に説明する。
本実施例に係るヒータ１０は、加熱対象部を加熱するための加熱部２５０と、電気配線部２６０と、チップ抵抗３１０と、電気配線部２６０の端部に設けられるコネクタ３２０とから構成される。コネクタ３２０は、ヒータ回路部１２１に通電を行うための電源４００に接続されるために設けられている。なお、電源４００については、各種制御を行うための装置に備えられるのが一般的である。
次に、ヒータ１０における加熱部２５０及び電気配線部２６０の内部構成について説明する。本実施例に係るヒータ１０は、ベースフィルム１１０と、ベースフィルム１１０の一方の面に設けられるヒータ回路部１２１、及び通電部１２２，１２３とを備えている（図６等も参照）。ヒータ回路部１２１は、コネクタ３２０に接続された電源４００から通電部１２２，１２３により通電されることによって発熱するように構成されている。
なお、上記の加熱部２５０は、ヒータ回路部１２１が設けられている領域部分に相当する。また、上記の電気配線部２６０は、通電部１２２，１２３が設けられている領域部分に相当する。
このように、本実施例に係るヒータ１０においては、ベースフィルム１１０の表面に備えられた金属箔１２０によって、通電により発熱するヒータ回路部１２１が形成される。また、本実施例に係るヒータ１０においては、ヒータ回路部１２１に直列に接続される抵抗体としてのチップ抵抗３１０が備えられる。
＜本実施例に係るフレキシブルプリント配線板を用いたヒータの製造方法の優れた点＞
本実施例に係るフレキシブルプリント配線板を用いたヒータ１０及びその製造方法によれば、エッチング工程によって、ヒータ回路部１２１と通電部１２２，１２３が形成されるため、製造工程数を少なくすることができる。従って、従来のようにワイヤーハーネスを取り付ける工程が不要となり、部品点数を減らすと共に、製造工程数を少なくすることができる。また、リフロー工程において、チップ抵抗３１０の取り付けと、コネクタ３２０の取り付けとを行うことができるため、製造工程数をより一層削減することができる。
本実施例に係るフレキシブルプリント配線板を用いたヒータ１０及びその製造方法によれば、エッチング工程によって、ヒータ回路部１２１と通電部１２２，１２３が形成されるため、製造工程数を少なくすることができる。従って、従来のようにワイヤーハーネスを取り付ける工程が不要となり、部品点数を減らすと共に、製造工程数を少なくすることができる。また、リフロー工程において、チップ抵抗３１０の取り付けと、コネクタ３２０の取り付けとを行うことができるため、製造工程数をより一層削減することができる。
（その他）
上記実施例においては、ベースフィルム１１０の片面側にのみ金属箔１２０が備えられるフレキシブルプリント配線板を用いたヒータの場合を説明した。しかしながら、本発明においては、ベースフィルムの両面に金属箔を備えるフレキシブルプリント配線板にも適用可能である。この場合には、両面にヒータ回路部を設けることもできるし、片面にのみヒータ回路部を設けて他方の面は別の機能を持たせることもできる。また、上記実施例においては、抵抗体としてチップ抵抗の場合を示した。しかしながら本発明における抵抗体は、チップ抵抗に限らず、アキシャルタイプの抵抗器など、各種の抵抗器を採用し得る。
上記実施例においては、ベースフィルム１１０の片面側にのみ金属箔１２０が備えられるフレキシブルプリント配線板を用いたヒータの場合を説明した。しかしながら、本発明においては、ベースフィルムの両面に金属箔を備えるフレキシブルプリント配線板にも適用可能である。この場合には、両面にヒータ回路部を設けることもできるし、片面にのみヒータ回路部を設けて他方の面は別の機能を持たせることもできる。また、上記実施例においては、抵抗体としてチップ抵抗の場合を示した。しかしながら本発明における抵抗体は、チップ抵抗に限らず、アキシャルタイプの抵抗器など、各種の抵抗器を採用し得る。
１０ ヒータ
１００ 素材
１００Ｘ 第１中間製品
１１０ ベースフィルム
１２０ 金属箔
１２１ ヒータ回路部
１２２，１２３ 通電部
２００ 第２中間製品
２１１ カバーフィルム
２１１ａ，２１１ｂ 開口部
２１２ 粘着剤層
２５０ 加熱部
２６０ 電気配線部
３１０ チップ抵抗
３２０ コネクタ
４００ 電源
１００ 素材
１００Ｘ 第１中間製品
１１０ ベースフィルム
１２０ 金属箔
１２１ ヒータ回路部
１２２，１２３ 通電部
２００ 第２中間製品
２１１ カバーフィルム
２１１ａ，２１１ｂ 開口部
２１２ 粘着剤層
２５０ 加熱部
２６０ 電気配線部
３１０ チップ抵抗
３２０ コネクタ
４００ 電源
Claims (2)
- ベースフィルムの表面に金属箔を備えるフレキシブルプリント配線板を用いたヒータであって、
前記金属箔によって、通電により発熱するヒータ回路部が形成されると共に、
前記ヒータ回路部に直列に接続される抵抗体が備えられることを特徴とするヒータ。 - ベースフィルムの表面に金属箔を備える素材に対してエッチングを行うことで、前記金属箔の一部によって、通電により発熱するヒータ回路部と、前記ヒータ回路部に通電する通電部とを形成するエッチング工程と、
前記エッチング工程後に、前記金属箔の表面を覆うカバーフィルムを設けるラミネート工程と、
前記ラミネート工程後に、前記ヒータ回路部に直列に接続される抵抗体と、前記通電部に電気的接続が可能な状態で設けられるコネクタと、をリフローはんだ付けにより設けるリフロー工程を有することを特徴とするフレキシブルプリント配線板を用いたヒータの製造方法。
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