KR100840796B1 - 세라믹 발열체용 단자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도전성발열체의 종류나, 발열형태에 따라 세라믹발열체의 성능을 제한하게 되는 단자 연결방법을 개선하여 도전성발열체의 종류나 발열상태에 상관없이 접촉방식으로 전원을 쉽게 연결할 수 있도록 하여 도전성발열체의 선택과 그 응용범위를 더욱 확대할 수 있도록 하면서, 정밀한 온도 제어 및 발열 신뢰성을 위해 부가된 온도센서 또는 온도퓨즈 등의 부품이 신뢰성 있게 세라믹발열체에 고정되는 것이 가능하도록 함으로서 제품의 신뢰성 및 전체적인 성능 향상을 꾀할 수 있도록 한 세라믹 발열체용 단자에 관한 것으로서,

피가열물과 접촉하게 되는 기판 형태의 세라믹의 하부 또는 상부 면에 도전성발열체가 형성하여 세라믹 또는 보호층으로 마감되는 세라믹발열체에 있어서;

상기 도전성발열체의 연장선에 있는 단자와 도전성발열체가 연결 홀(Though Hole) 또는 도전성금속선에 의해 전기적으로 연결되고;

상기 단자를 제외한 세라믹의 표면에 단자고정부가 접합 고정되어 있는 것을 특징으로 한다.

세라믹발열체, 단자

Description

세라믹 발열체용 단자{A TERMINAL FOR CERAMIC HEATER}

본 발명은 세라믹 발열체용 단자에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 소형 경량의 고출력 밀도를 특징으로 하는 세라믹 발열체를 구성하는 데 있어서, 발열체의 전극이나 형태에 무관하게 발열체에 쉽게 전원을 인가할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.

일반적으로 전기를 사용한 발열체는 일정한 저항을 가진 도전성 금속에 전압을 가하여 전기에너지가 열에너지로 변환되는 주울열을 발생시킨다. 발열체로서 금속은 전기전도성을 가지기 때문에 피가열물에 전기적으로 절연되도록 하기 위해 복잡한 절연물을 사용하거나, 일정한 거리를 두어서 사용한다.

반면, 세라믹 발열체는 발열 저항을 가진 도전체와 우수한 절연성능을 가진 세라믹 기판이 일체화되어 있어서 피가열물에 대한 열전달이 매우 직접적이어서 효율적인 열전달이 일어나도록 한다.

이와 같이 세라믹 발열체는 소형 및 경량으로도 높은 와트(watt) 밀도를 얻을 수 있고 열효율이 좋을 뿐 아니라 우수한 열적 성질 및 높은 신뢰성을 가지고 있어서 고데기 등 소형의 발열체가 필요한 다양한 분야에 적용되고 있다.

일반적으로 세라믹발열체(1, 2)는 제조 방식 및 형태에 따라 도 1에 도시된 바와 같이 절연체인 세라믹(3) 표면에 도전성발열체(4)를 형성시키고, 내전압 또는 산화방지를 위한 보호층(5)을 형성시켜서 표면에서 발열시키는 방식(이하 후막형)이 있고, 도 2에서와 같이 도전성발열체(6)가 절연체인 세라믹(7) 내부에 내재시켜 발열시키는 방식(이하 전극 내재형)이 있다.

상기의 어느 방식에 경우라도 세라믹발열체(1, 2)는 도전성발열체(4, 6)와, 도전성발열체(4, 6)를 외부로부터 전기적으로 절연시킨 절연체인 세라믹(3, 7) 또는 보호층(5), 그리고 도전성발열체(4, 6)로부터 연장되어 전원을 인가하기 위한 단자(8, 9)로 구성되며, 보통 이러한 구성 요소들은 그 재질에 따라 세라믹 발열체의 최고 사용온도를 결정하게 된다.

이 구성 요소 중, 도전성발열체는 페이스트(Paste)에 의한 후막 형성 및 소결에 의해 형성되는 데, 그 재질에 따라, 낮게는 700~1000℃, 높게는 1300~1600℃에서 도전성발열체를 형성시키기 때문에, 그 사용온도가 매우 높으며 절연층으로서 보호층, 또는 절연체인 세라믹은 각각 700~1600℃에서 치밀한 절연 조직을 형성시키는 공정을 거치기 때문에, 그 작동이 가능한 최고온도는 보통 600~800℃에 이르게 된다.

그런데, 이러한 구성 요소의 내열성이 충분하더라도, 도전성발열체에 전원을 인가하는 단자의 내열성이 낮다면 그 최고 사용온도가 현저히 낮아질 수밖에 없다.

특히 고출력의 세라믹발열체 특성상 도전성발열체, 절연체인 세라믹과 일체화된 단자가 전달된 열에 직접적으로 노출되기 때문에 단자 연결 구성의 내열성에 의해 그 세라믹발열체의 내열성이 결정될 수 있다.

이러한 단자에 전원 연결선을 연결하는 종래의 방법은 물리화학적으로 금속들 간의 접합을 통해 이루어지는 데, 이러한 방법은 도전성발열체의 재질에 따라 연결된 부분의 내열성이 달라지게 된다.

도전성발열체를 텅스텐(W), 몰리브데늄(Mo), 등의 고융점 금속 재질을 사용할 경우, 이러한 도전성발열체로부터 연장되고 Ni도금된 단자에 흔히 경납땜(450℃이상, 보통은 환원분위기)이라고 하는 고온 브레이징으로 전원 연결선과 연결되어, 최고 약 800℃정도까지 작동 가능한 성능을 지니게 된다. 이 때 은납재로는 Ag, Cu, 또는 Ag-Cu계의 합금 등을 사용하게 된다.

이와 같은 저항체 재질의 세라믹발열체는 고온에서 비교적 낮은 소비전력을 가지며, 그 내구성이 안정적인 특징을 지니고 있지만, 상대적으로 온도에 대한 저항 증가 계수가 높아, 높은 온도에서의 출력이 낮아지는 단점을 가지고 있다.

도전성발열체 재질이 Ag, Pd, Pt, RuO2 또는 이들 중 적어도 하나 이상이 포함하여 구성된 경우, 단자에 흔히 연납땜(450℃이하, 보통은 산화분위기)이라고 하는 저온 솔더링에 의해 전원 연결선과 연결될 수 있는데, 이때 사용되는 은납재는 Sn, Sn/Pb계 합금, Sn/Ag/Cu계 합금 등의 재질이 일반적이다.

이러한 도전성발열체를 가진 세라믹발열체는 최고 약 150~200℃정도 밖에 사용할 수 없으며, 일정 온도에서 지속적으로 사용할 경우, 은납재의 단자 침식 발생으로 단자의 접합강도마저 취약하게 되어 그 성능을 저하시키며 내구 신뢰성을 현저히 약화시킨다.

상기 도전성발열체 재질에 의한 세라믹발열체는 온도에 대한 저항 증가 계수가 현저히 낮기 때문에, 온도에 상관없이 일정한 출력을 유지할 수 있다.

이와 같은 우수한 특징은, 전원을 인가하여 설정온도에 도달할 수 있는 시간을 단축시키고, 출력 신호에 대한 응답성을 향상시킬 수 있는 장점을 제공하고 있으나, 단자의 내열성 및 신뢰성이 취약한 이유로 인해 그 성능이 매우 제한된 범위에서 적용되고 있다.

한편, Ag, Pd, Pt, RuO2계의 재료들은 대기 중 발열상태에서 내산화성이 매우 뛰어나기 때문에, 물리화학적 연결에 의존하지 않고, 기계적 접촉이 이루어질 경우 충분히 높은 성능을 내는 것이 가능하다. 특히, 높은 응답성이 요구되는 응용환경에서는 판스프링과 같은 접속 전극이 내재된 플러그를 단자에 고정시켜서 전원을 인가시키는 방법을 사용하기도 한다.

그러나, 접속의 신뢰성을 높이기 위해서 단자 간의 간격과 각 면적의 크기가 일정 간격 또는 일정 크기 이상이 되어야 하고, 발열면으로부터 일정 거리를 유지해야 하기 때문에, 소형의 세라믹 히터에는 적용시키기가 어렵다. 또한 접속되는 단자의 반대 면에 일정두께 이상의 지지물이 반드시 필요하기 때문에, 한 면이 반드시 평탄한 면이 필요한 경우에는 적용하기가 어려운 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 소형 경량의 고출력을 가지는 세라믹발열체(히터)의 도전성발열체 및 그 형태에 무관하게 적용할 수 있으며 그 내열성이 확보될 수 있는 단자 구성 및 연결방법을 제공하여 세라믹발열체의 우수한 특징이 성능으로 발현될 수 있도록 하는 데 목적이 있다.

단자에 전도성을 가진 금속선을 물리화학적으로 연결해야 하는 제한성을 가지는 종래 기술에 비하여 본 발명에서는 단자에 전도성을 가진 금속부재를 접촉, 고정시킬 수 있는 고정부를 설치하여, 간단하면서도 신뢰성 있는 단자 연결방법을 제안하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명은 소형 경량의 고출력 밀도를 특징으로 하는 세라믹발열체의 성능을 제한시킬 수 있는 단자연결방법에 대한 것으로 도전성발열체의 종류 나, 발열형태에 따라 세라믹발열체의 성능을 제한하게 되는 단자 연결방법을 개선하여 도전성발열체의 종류나 발열상태에 상관없이 접촉방식으로 전원을 쉽게 연결할 수 있도록 하여 도전성발열체의 선택과 그 응용범위를 더욱 확대할 수 있다.

또한 정밀한 온도 제어 및 발열 신뢰성을 위해 부가된 온도센서 또는 온도퓨즈 등의 부품이 신뢰성 있게 세라믹발열체에 밀착 고정되는 것이 가능하도록 고정부를 두어, 제품의 신뢰성 및 전체적인 성능 향상을 꾀할 수 있는 효과를 가진다.

이하 첨부되는 도면과 함께 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성과 제조방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 기술이 적용된 후막형 세라믹 발열체를 도시한 분해 사시도, 도 4는 본 발명의 기술이 적용된 후막형 세라믹 발열체와 단자를 분해한 상태의 사시도, 도 5는 본 발명의 기술이 적용된 후막형 세라믹 발열체와 단자 연결상태를 발췌한 단면도, 도 6은 본 발명의 기술이 적용된 내재형 세라믹 발열체를 도시한 분해 사시도, 도 7은 본 발명의 기술이 적용된 내재형 세라믹 발열체와 단자를 분해한 상태의 사시도, 도 8은 본 발명의 기술이 적용된 내재형 세라믹 발열체와 단자 연결상태를 발췌한 단면도, 도 9는 본 발명의 기술이 적용된 내재형 세라믹 발열체에 부가장치를 연결하는 상태를 도시한 분해 사시도, 도 10은 본 발명의 기술이 적용된 후막형 세라믹 발열체와 단자연결의 다른 예를 도시한 사시도, 도 11은 도 10에 도시된 후막형 세라믹 발열체와 단자연결 상태를 도시한 단면도, 도 12는 도 10에 도시된 후막형 세라믹 발열체와 단자연결 상태의 또다른 예의 단면도, 도 13은 도 12에 도시된 후막형 세라믹 발열체와 단자연결 상태의 다른 단면도로서 함께 설명한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명이 제공하는 후막형 세라믹 발열체(100)의 구성방법은 도 3과 같다.

피가열물과 접촉하게 되는 절연체인 세라믹(110)의 하부 면에 도전성발열체(120)를 개재하여 보호층(130)으로 마감하고, 상기 도전성발열체(120)의 반대면에 있는 단자(140)가 연결홀(Though Hole)에 의해 전기적으로 연결되어 있다.

상기 단자(140)를 제외한 세라믹(110)의 표면에 단자고정부(150)가 접합되어 있고, 상기 단자고정부(150)에는 탄성율이 높은 금속재질의 고정클립(160)을 가지는 도전성금속선(170)이 접합 또는 압착되어 삽입되도록 한다.

탄성율이 높은 금속재질의 고정클립(160)은 도 5에 도시된 바와 같이 단자 고정부(150)에 삽입되는 것은 용이하지만, 배출되는 것은 어렵게 구성되며, 단자고정부(150)의 하부에 놓인 단자(140)에 접촉되어 외부 전원이 도전성발열체(120)로 전기적인 연결이 될 수 있도록 배치되어 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명이 제공하는 전극 내재형 세라믹발열체(100)의 구성방법은 도 6과 같다.

절연체인 세라믹(110) 사이에 도전성발열체(120)를 내장하고, 상기 도전성발열체(120)로부터 연장되어 한쪽 끝에 단자(140)가 구성되어 있다.

상기 단자(140)가 있는 세라믹(110)의 표면에 단자고정부(150)를 접합하여 단자(140) 위에 일정한 공간을 형성시키고, 상기 단자(140)와 단자고정부(150) 사이에 탄성율이 높은 금속재질의 고정클립(160)을 가지는 도전성금속선(170)을 접합 또는 압착시켜 삽입되도록 구성한다.

탄성율이 높은 금속 고정클립(160)은 도 8에 도시된 바와 같이, 단자고정부(150)에 삽입되는 것은 용이하지만, 배출되는 것은 어렵도록 삽입위치에는 라운드(R)를 형성하고 그 대향 측에는 걸림돌기(S)를 형성하고, 단자고정부(150)의 하부에 놓인 단자(140)에 접촉되어 외부 전원이 도전성발열체(120)로 전기적인 연결이 될 수 있도록 배치되어 있다.

상기와 같은 단자고정부(150)를 구비한 후막형 세라믹발열체(100)를 제조하는 실시 예를 제시한다.

후막형 세라믹발열체(100)는 이미 소결된 기판형태의 세라믹(110) 위에 Ag, Pd, Pt, RuO2 등의 재료 중 적어도 하나 이상을 포함하는 페이스트를 일정한 저항의 패턴으로 스크린 인쇄하여 건조하고, 약 800~1000℃에서 소결하여 세라믹 표면에 일정한 도막 두께를 가지는 도전성발열체(120)를 형성시킨다.

이때, 단자(140)와 연결된 Hole의 내부 면에 상기 페이스트로 도전성발열체(120)가 도포 및 소결되도록 하여 반대면 단자에 전기적으로 연결될 수 있도록 한다.

상기 도전성발열체와 전기적으로 연결된 그 반대면에 Ag를 주성분으로 하는 페이스트를 일정한 면적에 패드(Pad)형태로 인쇄 및 건조하고, 약 700~850℃에서 소결하여 단자 도막을 형성시킨다.

상기 도전성발열체를 전기적으로 절연시키기 위하여 Glass를 주성분으로 하는 페이스트를 도전성발열체 면에 인쇄 도포 및 건조하고, 600~850℃ 정도에서 열처리하여 표면에 Glass 절연 보호막을 형성시킨다.

그리고 단자를 제외한 주변부와 단자고정부를 Glass Paste로 접합하여 금속 고정클립이 고정될 수 있도록 한다.

이때, 단자고정부는 Glass 용융점보다 높은 내열성을 가지고 있어서 Glass접합이 가능하고, 일정한 강도를 가지고 있는 세라믹 재료를 선택하는 것이 바람직하다.

접합하기 위한 Glass의 Tg(글라스 전이온도)가 적어도 히터를 사용하고자 하는 온도보다 높은 것이 바람직하다. 이와 같이 단자고정부를 가진 후막형 세라믹 발열체는 도전성 금속선이 전기적, 기계적으로 결합된 탄성을 가진 고정클립이 단자고정부에 쉽게 삽입 고정되도록 하여 단자에 접촉됨으로써, 도전성발열체에 전원을 인가하는 것이 가능하게 되며, 높은 출력과 빠른 응답성을 지닌 세라믹발열체의 사용 영역을 더욱 확대하는 것이 가능해진다.

상기 단자고정부(150)를 가진 전극 내재형 세라믹발열체(100)를 제조하는 실시예를 살펴보면,

전극 내재형 세라믹발열체는 공지의 기술인 동시소성의 방법 또는 세라믹 기판의 소결 접합 방법 등에 의하여 절연체이면서 기판형태의 두 세라믹 사이에 도전성발열체를 내장하여 구성함에 의해 제조될 수 있다.

동시 소성의 방법은 먼저 세라믹 슬러리(Slurry)를 이용하여 연질상태의 그 린시트(Green Sheet)를 만들고, 상기 그린시트를 적정 크기로 절단한 후 그 표면에 도전성발열체로서 W, Mo 등의 고융점 금속을 주성분으로 하는 금속페이스트를 인쇄, 건조하여 저항 패턴을 만든다.

상기 저항 패턴이 인쇄된 그린시트와 저항이 인쇄되지 않은 그린시트를 적층 및 열간 압착에 의해 라미네이션을 하고, 1400～1700℃의 온도로 소성하여 도전성발열체가 세라믹 내부에 내재된 세라믹발열체를 제조하게 된다.

다른 하나의 방법은 이미 소결된 세라믹 기판에 W, Mo 등의 고융점 금속을 주성분으로 하는 금속 페이스트를 인쇄, 건조 및 소결하여 저항 패턴을 형성시킨다.

고융점 Glass분말 및 고융점 결정질 세라믹 분말을 주성분으로 하고 있고, 환원 분위기, 약 1300~1500℃에서 소결 접합시킬 수 접합제 페이스트를 도포하여 탈지 소결된 기판을 저항체 패턴이 금속화 된 기판형태의 세라믹과 접합하여 도전성발열체가 세라믹 내부에 내재된 세라믹발열체를 제조하게 된다.

일반적으로는 전극 내재형 세라믹발열체는 W, 또는 Mo같은 고융점 금속을 도전성저항체로 사용하여 환원 소결에 의해 제작이 되기 때문에, 대기 중에 사용할 경우, 200~300℃이상에서는 표면 산화가 발생할 수 있다.

표면을 비산화성 금속, 예를 들어 Ag같은 은납재로 표면이 마무리되는 공정이 필요하다. 가장 간단한 방법은 단자 표면을 Ni도금하고, 환원분위기에서 Ag 은납재를 용융 도포하는 것이다.

이와 같이 단자에 Ag표면으로 마무리된 전극 내재형 세라믹발열체는 단자가 세라믹발열체 전체 두께의 중간에 위치하여 세라믹발열체의 표면으로부터 일정한 공간을 두고 존재한다.

따라서, 편평한 단자 고정부를 단자의 세라믹발열체 표면에 저온 Glass로 용융 접착하므로써 금속클립이 삽입 고정되는 것이 용이하도록 제작할 수 있다. 여기서 편평한 단자고정부는 단자에 국한되는 것은 아니며, 단자가 노출되는 전체표면에 부착되는 것도 본 발명의 취지에 부합한다.

이와 같은 고성능의 세라믹발열체는 그 출력밀도가 높고, 응답성이 매우 우수하기 때문에, 사용환경에 필요한 설정 온도로 정확하고 신속하게 제어해야 하는 응용 분야에서 특히 그 수요가 많은 실정이다.

실제 세라믹발열체를 사용하는 환경에서는 NTC, PTC 등과 같이 더미스터(Thermister)류의 온도 센서 소자 또는 과온 시 전원을 차단하는 온도 퓨즈 등을 세라믹발열체에 부착시켜서 정밀한 온도제어 및 과열 상태 방지 등의 기능을 사용한다.

이러한 기능이 효율적으로 그리고, 신뢰성 있게 작동되기 위해서는 온도 센서 또는 온도 퓨즈 등이 세라믹발열체에 정확히 밀착되어 고정되어야 하는데, 종래 기술에서 사용하는 방법은 히터의 편평한 형상 때문에, 세라믹발열체를 고정시키기 위해 세라믹발열체와 마주보고 있는 고정물을 이용하여 밀착 고정시키도록 하였다.

그러나, 종래 기술에서 사용되는 고정방법은 대부분 플라스틱이나 절연테이프 등을 사용하기 때문에 가열 시 이들 재질의 탄성이 저하되거나 지속적인 가열상태에 노출되어 발생 되는 재료의 열화 등의 이유로 인해 세라믹발열체에 대한 소자 들의 밀착 상태가 불량해지고, 결국 센서가 온도를 잘못 인지하는 상황에서 세라믹발열체가 과열된 상태를 유도하는 등의 문제점을 확실히 제거하는 것이 곤란한 실정이다. 상기의 문제점은 사용시간이 길어지거나, 물리적인 충격에 빈번히 노출될 경우, 발생할 수 있는 개연성은 증가한다.

본 발명의 특징은 이와 같은 문제점에 대해서도 매우 효과적인 해결책을 제시한다. 즉 도 9와 같이 온도센서(200) 또는 온도퓨즈 등의 부가장치를 세라믹발열체(100) 밀착시키고자 할 경우, 그 밀착 정도나 신뢰성을 높일 수 있도록 적절한 고정물(210)을 적절한 위치에 부착시켜서 그 목적을 달성할 수 있다.

산화분위기에서 안정한 도전성 재료, 예를 들면, Ag, Pd, Pt, RuO2등의 도전성발열체를 발열전극으로 사용하는 세라믹발열체의 경우, 비교적 신뢰성이 높은 접합 방법을 제시한다.

이 방법은 도전성금속선(170)이 세라믹발열체(100)에 물리화학적으로 부착된 형태는 유사하나, 연납땜이나 경납땜이 아니면서 비교적 고온, 예를 들면 약 400~500℃정도까지는 사용이 가능한 단자연결방법으로 그 구체적인 실시 예는 다음과 같다.

후막형 세라믹발열체(100)를 제조하기 위해 소결된 기판형태의 세라믹(110)을 준비하며, 세라믹(100)의 단자(140)가 설치될 위치에 도전성금속선(170)의 삽입이 가능한 Hole이 형성되어 있다.

산화분위기에서 저항체 페이스트를 기판의 발열부 및 단자 Hole내벽에 인쇄 및 건조하여 도전성발열체(120)를 형성시키고, 세라믹(110)에 일정한 강도로 부착 되면서 일정한 저항의 도전성발열체가 형성되도록 700~900℃, 산화분위기에서 소결한다.

도전성발열체가 형성된 면과 연결된 반대편 홀(Hole, 220)에 도전성금속선(170), 예를 들면, Ag Wire를 세라믹(110)의 두께만큼 삽입한다. 세라믹(110)에 삽입되는 Ag Wire 끝단의 길이 예를 들면, 1.0㎜를 세라믹에 소결 접합이 가능한 Ag Paste에 Dipping하여 Ag Paste가 Ag Wire의 세라믹 삽입부 표면에 도포되도록 접합층(230)을 형성하여 세라믹의 단자 Hole에 삽입한 후 건조시키고, 일정한 강도를 가지고 도전성을 가질 수 있도록 소결하여 접합한다.

상기 세라믹에 소결 접합이 가능한 Ag Paste는 1~10㎛의 구형 또는 판상의 Ag 분말을 주성분으로 하고, Ag분말 간의 결합 및 Ag분말과 Ag Wire, 또는 Ag분말과 세라믹 기판 간의 결합을 증진시킬 수 있는 Glass Frit를 첨가제로 하여 구성된다.

이러한 Ag Paste는 세라믹에 메탈라이징하기 위한 용도, 또는 소형 부품의 외부단자 용도 등을 위해 일반적인 물성으로 시판되고 있는 제품을 사용하여도 무방하며, 소결온도 및 조건은 제품들의 사용조건에 따라 다르지만, 700~900℃정도에서 10분 정도의 유지시간이 일반적이다.

Ag Wire가 도전성발열체에 연결되어 있는 상태에서 도전성발열체 표면에 Glass재질의 저온 산화막을 인쇄 도포하여 도전성발열체 표면에 절연막을 형성시킨다.

이상과 같이 제조된 세라믹발열체의 단자에 단자고정부를 부착시키면, 단자 와 도전성금속선 간의 물리화학적 결합에 의한 강도뿐만 아니라, 기계적 강도를 증진시킬 수 있기 때문에 사용 환경에 따라 선택적으로 적용시킬 수 있다.

이러한 방법의 특징은 전기적으로 안정적인 연결을 유지하면서, 기계적 강도 및 내열성을 확보할 수 있도록 하여 온도에 따른 출력이 일정한 도전성발열체 재질을 사용할 수 있어서, 기존 연납땜 방법에 의한 연결보다 2~3배 정도 높은 사용 온도의 성능을 확보할 수 있게 한다.

도 1은 종래 기술이 적용된 세라믹 발열체의 1실시예를 도시한 분해 사시도.

도 2는 종래 기술이 적용된 세라믹 발열체의 2실시예를 도시한 분해 사시도.

도 3은 본 발명의 기술이 적용된 후막형 세라믹 발열체를 도시한 분해 사시도.

도 4는 본 발명의 기술이 적용된 후막형 세라믹 발열체와 단자를 분해한 상태의 사시도.

도 5는 본 발명의 기술이 적용된 후막형 세라믹 발열체와 단자 연결상태를 발췌한 단면도.

도 6은 본 발명의 기술이 적용된 내재형 세라믹 발열체를 도시한 분해 사시도.

도 7은 본 발명의 기술이 적용된 내재형 세라믹 발열체와 단자를 분해한 상태의 사시도.

도 8은 본 발명의 기술이 적용된 내재형 세라믹 발열체와 단자 연결상태를 발췌한 단면도.

도 9는 본 발명의 기술이 적용된 내재형 세라믹 발열체에 부가장치를 연결하는 상태를 도시한 분해 사시도.

도 10은 본 발명의 기술이 적용된 후막형 세라믹 발열체와 단자연결의 다른 예를 도시한 사시도.

도 11은 도 10에 도시된 후막형 세라믹 발열체와 단자연결 상태를 도시한 단 면도.

도 12는 도 10에 도시된 후막형 세라믹 발열체와 단자연결 상태의 또다른 예의 단면도.

도 13은 도 12에 도시된 후막형 세라믹 발열체와 단자연결 상태의 다른 단면도.

*도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명*

100; 세라믹발열체

110; 세라믹

120; 도전성발열체

130; 보호층

140; 단자

Claims (4)

1. 피가열물과 접촉하게 되는 기판 형태의 세라믹(110)의 하부 또는 상부 면에 도전성발열체(120)가 형성하여 보호층(130)으로 마감되는 세라믹발열체(100)에 있어서;

   상기 도전성발열체(120)의 연장선에 있는 단자(140)와 도전성발열체(120)가 연결 홀(Though Hole) 또는 도전성금속선(170)에 의해 전기적으로 연결되고;

   상기 단자(140)를 제외한 세라믹(110)의 표면에 단자고정부(150)가 접합 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 세라믹 발열체용 단자.
2. 제 1 항에 있어서;

   상기 단자고정부(150)에 삽입되는 도전성금속선(170)에는 단자(140)와 접촉되어 외부 전원이 도전성발열체(120)로 전기적인 연결이 될 수 있도록 탄성율이 높은 도전성 재료로 된 고정클립(160)을 배치하는 것을 특징으로 하는 세라믹 발열체용 단자.
3. 제 1 항에 있어서;

   상기 세라믹(110)에 피가열물과 닿지 않는 면에 온도센서(200)를 고정할 수 있는 고정물(210)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 세라믹 발열체용 단자.
4. 제 1 항에 있어서;

   상기 도전성발열체(120)가 형성된 면과 연결된 반대편 홀(220)에 도전성금속선(170)을 세라믹(110)의 두께만큼 삽입하고;

   상기 세라믹(110)에 삽입되는 도전성금속선(170)의 끝단을 소결접합 가능한 페이스트에 디핑하여 페이스트가 도전성금속선(170)의 세라믹 삽입부 표면에 도포되도록 접합층(230)을 형성하여 연결하여 소결접합 하는 것을 특징으로 하는 세라믹 발열체용 단자.

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