JPS6041666Y2 - 面状発熱体 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は抵抗ペーストを用いて構成される面状発熱体に
関するもので、電気容量の大きい金属箔電極と抵抗体と
の電気的結合状態の改善により、高性能で高信頼性の面
状発熱体を提供しようとするものである。

従来の抵抗ペーストを用いた面状発熱体の電極は、電気
絶縁基板上に銀ペーストや銅ベートあるいはカーボン抵
抗等を印刷・乾燥して構成するものが大部分であった。

これらの電極は基板に対する密着性が良く、抵抗ペース
ト印刷乾燥後の抵抗体との電気的結合も良好なために非
常に幅広く用いられている。

これらの電極の欠点としては、面積固有抵抗が比較的大
きいため電流容量が小さいことと、特殊なものを除いて
直接半田付は等ができないために端子処理が困難なこと
があげられる。

用途としては電流容量が１アンペア程度で、端子もかし
めか圧着による電気的結合で使用できる範囲に限定され
ていた。

以上に示した欠点を改善するためには金属材料を直接電
極に用いる必要があり、これまで様々な電極構成が用い
られてきた。

抵抗ペーストを用いた面状発熱体の場合には、金属材料
と抵抗体を同時に底形することができないので、抵抗体
に金属箔電極を圧接するとか、繊維に金属線を織り込ん
だ材料に抵抗ペーストを含侵して乾燥させる等の非常に
不安定もしくは複雑な方法が用いられていた。

構成的に最も優れている方法は基板上に金属箔電極を設
け、これに直接抵抗ペーストを塗布乾燥する方法である
と考えられるが、この場合の金属箔端面における抵抗ペ
ーストとの接合状態が安定であるという保証はなく、量
産バラツキ、長期の信頼性を考慮すると実現性に乏しい
ものであった。

この原因は、一般に抵抗ペーストは固型分が２０〜５０
％程度しか配合されていないために、塗布直後は金属箔
端面と結合していても、乾燥時の収縮、親和性、流れ等
によって、均一な抵抗体膜が電極との接合部分において
不連続となることによるものである。

万一、電極近傍に接触抵抗があると異状発熱が発生し、
この異状発熱が微少であっても長期の使用において劣化
が進行し、最終的には電流経路が制限され、発火する危
険もあった。

以上に述べた理由により、これまで高電流容量で高信頼
性という２つの要件を満す抵抗ペーストを用いた面状発
熱体を構成することは困難であつた。

本考案は基板を構成する材料と抵抗ペーストの流れ性に
着目し、高電流高容量で高信頼性の面状発熱体を提供す
るもので、以下に本考案の実施例について添付図面を参
照して説明する。

第１図において、１は厚さ５０μｍのポリエステルフィ
ルムであり、この裏面には厚さ３００ＩＬｍのポリエチ
レンフィルム２が積層されている。

３はポリエステルフィルムの表面に設けられた厚さ３５
μｍの銅箔電極である。

この銅箔電極３を設けた後、ポリエチレンの軟化温度以
上である１３５℃に加熱してポリエステルフィルム１お
よびポリエチレンフィルム２を軟化し、銅箔電極３を押
圧すると、銅箔電極３の周辺のポリエチレンフィルム２
表面が約２０〜３０μｍ凹状に窪む。

この後、ポリエチレンフィルム２および銅箔電極３上に
連続して抵抗ペーストを塗布して乾燥させ抵抗体４を設
ける。

この場合、銅箔電極３上の抵抗体４とポリエステルフィ
ルム１上の抵抗体４は段差が小さく連続したものとなる
。

この抵抗体４の厚みは抵抗ペーストの印刷がスクリーン
印刷であれば銅箔電極３周辺の凹み部分で塗布厚みが増
大する性質があり、また銅箔電極３の上に塗布された抵
抗ペーストも流れ込むために、銅箔電極３との接合部分
で最大厚みとなる。

抵抗体厚みを２５μ程度に設定すれば、上記構成では銅
箔電極３端面において、抵抗体４を連続とすることがで
きる。

従って銅箔電極３と抵抗体４の電気的接合は銅箔電極３
の端面だけでなく、上面からも可能となる。

これは金属の表面の酸化等による接触抵抗が考える場合
において、接触面積が大きいので実用上大変有利である
。

第２図は本考案の他の実施例を示すもので、前実施例の
構ｔに加えて、ポリエチレンフィルム２の裏面にホット
メルト接着層５を介して厚さ１０００μｍのアルミニウ
ム均熱板６が設けられている。

この均熱板６は銅箔電極３を押圧する際の銅箔電極３周
辺の窪みの寸法精度を得るための平面度の基準として有
効である。

また、抵抗ペーストの乾燥の際の流れの精度を向上し、
接触状態の安定化をはかるための平面度の基準としても
有効である。

第３図は本考案のさらに他の実施例を示すもので、第１
の実施例におけるポリエチレンフィルム２に代えてポリ
エステル系ホットメルト接着性フィルム７を設け、この
接着性フィルム７を介してアルミニウム均熱板６が設け
られている。

この場合には、銅箔電極３を設けた後、１２０°Ｃ以上
に加熱し、銅箔電極３を押圧すると、前記各実施例と同
様な形状の窪みが形成される。

第４図は本考案の第４の実施例を示すもので、厚さ５０
μｍポリエステルフィルム１の裏面に厚さ３００μｍの
エチレン酢酸ビニル共重合体系のホットメルト層８を介
してアルミニウム均熱材６が設けられている。

また、銅箔電極３はポリエステルフィルム１上にポリエ
ステル系ホットメルト接着層９を介して設けられている
。

なお、ポリエステル系ホットメルト接着層９の軟化温度
は１００〜１４０℃程度であり、ホットメルト層８の軟
化温度８０〜９０℃より高く、銅箔電極３を押圧する際
にポリエステル系ホットメルト接着層が銅箔電極３から
にじみ出ることがなく、従って、抵抗ペーストをはじ（
ことがない。

なお、上記各実施例において、厚さ３５μｍの銅箔電極
３の幅を５ｒＩｒ！ＩＬとすれば数アンペアの電流容量
が得られ、面状発熱体として最適である。

また、この銅箔電極５には端子を直接半田付けすること
ができる。

また、上記各実施例におけるフィルム、ホットメルト接
着剤には各種のものを用いてもよく、例えばホットメル
ト接着剤としてエチレン酢酸ビニル共重合体の数多くの
グレード、エチレンエチルアクリレート共重合体、ポリ
エチレン、ポリアミド、変性オレフイレ、アイオノマー
樹脂等がある。

以上の説明から明らかなように、本考案によれば抵抗体
の段差が小さく、大電流大容量で高信頼性の面状発熱体
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す面状発熱体の断面図、
第２図、第３図および第４図はそれぞれ本考案の他の実
施例を示す面状発熱体の断面図である。 １・・・・・・ポリエステルフィルム、２・・・・・・
ポリエチレンフィルム、３・・・・・・銅箔電極、４・
・・抵抗体、６・・・・・・アルミニウム均熱板。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）熱可塑性樹脂層を含む積層フィルムから構成され
   た電気絶縁基板上に金属箔電極を設け、前記熱可塑性樹
   脂を軟化して金属箔電極を押圧し、この金属箔電極周辺
   の電気絶縁基板表面を凹状とし、この電気絶縁基板およ
   び金属箔電極上に抵抗ペーストを塗布し、乾燥させてな
   る面状発熱体。
2. （２）熱可塑性樹脂層は熱融着性を有し、均熱板が一体
   に積層されていることを特徴とする実用新案登録請求の
   範囲第１項記載の面状発熱体。