KR101637122B1 - Method of manufacturing planar heating element for high temperature - Google Patents

Method of manufacturing planar heating element for high temperature Download PDF

Info

Publication number
KR101637122B1
KR101637122B1 KR1020150050154A KR20150050154A KR101637122B1 KR 101637122 B1 KR101637122 B1 KR 101637122B1 KR 1020150050154 A KR1020150050154 A KR 1020150050154A KR 20150050154 A KR20150050154 A KR 20150050154A KR 101637122 B1 KR101637122 B1 KR 101637122B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
paste
layer
light
irradiating
sintering
Prior art date
Application number
KR1020150050154A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김영범
김학성
황현준
구봉준
임용현
Original Assignee
한양대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한양대학교 산학협력단 filed Critical 한양대학교 산학협력단
Application granted granted Critical
Publication of KR101637122B1 publication Critical patent/KR101637122B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/10Heater elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • H05B3/12Heater elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/10Heater elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • H05B3/12Heater elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material
    • H05B3/14Heater elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material the material being non-metallic
    • H05B3/145Carbon only, e.g. carbon black, graphite
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/10Heater elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • H05B3/12Heater elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material
    • H05B3/14Heater elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material the material being non-metallic
    • H05B3/141Conductive ceramics, e.g. metal oxides, metal carbides, barium titanate, ferrites, zirconia, vitrous compounds
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/10Heater elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • H05B3/12Heater elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material
    • H05B3/14Heater elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material the material being non-metallic
    • H05B3/148Silicon, e.g. silicon carbide, magnesium silicide, heating transistors or diodes
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/10Heater elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • H05B3/16Heater elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor the conductor being mounted on an insulating base
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/20Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/20Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
    • H05B3/34Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater flexible, e.g. heating nets or webs
    • H05B3/36Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater flexible, e.g. heating nets or webs heating conductor embedded in insulating material
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64Heating using microwaves
    • H05B6/70Feed lines

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)

Abstract

Disclosed is a method for manufacturing a high temperature planar heating element. The method for manufacturing the high temperature planar heating element includes the steps of: forming an insulating layer on a substrate; forming a heat-generating layer on the insulation layer; and forming an electrode on the heat-generating layer. The step of forming the heat-generating layer can include the steps of: preparing a paste containing at least one selected from the group consisting of metal, metal ally, metal oxide, ceramic material and precursor thereof; coating the paste on the insulating layer; drying the coated paste; and irradiating a white light of ultra-short wave to the dried paste to photo-sinter the dried paste. Therefore, the whole process time can be significantly reduced by applying the white light of ultra-short wave in the forming process of the insulating layer. Further, the possibility of mass production of the heating element products can be high, and the big advantage in the reduction of the production cost can be realized, thereby enhancing the competitive price.

Description

고온 면상 발열체 제조방법{Method of manufacturing planar heating element for high temperature}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a method for manufacturing a high-

본 발명은 고온 면상 발열체 제조방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 광소결법을 이용한 고온 면상 발열체 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a high-temperature area heating element, and more particularly, to a method of manufacturing a high-temperature area heating element using a photo-sintering method.

에너지 자원의 고갈에 따라 세계 각국은 에너지 절약 부분에 많은 투자를 하고 있다. 이러한 흐름에 맞춰 최근 부각되고 있는 면상발열체는 일반적으로 사용하고 있는 전기발열체보다 20 ~ 40 %의 전력을 감소하는 제품으로 전기 에너지 절약 및 경제적 파급효과가 클 것으로 예상된다.Due to the depletion of energy resources, countries around the world are investing heavily in energy conservation. In line with this trend, surface heating elements, which have recently been emphasized, are 20 ~ 40% less electric power than general electric heating elements, and it is expected that electric energy saving and economic ripple effects will be great.

일반적으로 면상발열체는 전기통전에 의해 발생하는 복사열을 이용하고 있어 온도조절이 용이하고, 공기를 오염시키지 않아 위생과 소음 면에서 장점이 있어 히팅 매트나 패드 등의 침구류에 이용되고 왔다. 또한, 주택의 바닥 난방, 사무실 및 작업장 등의 산업용 난방, 도장 건조 등 각종 산업장의 가열장치, 비닐하우스나 축사, 농업용 설비, 자동차용 백밀러, 주차장의 동결방지장치, 레저용 방한용 장비, 가전제품 등 폭넓게 이용되고 있다.Generally, the surface heating element utilizes the radiant heat generated by the electric power supply, and it is easy to control the temperature, does not pollute the air, has advantages in hygiene and noise, and has been used in bedding such as heating mat and pad. In addition, it can be applied to various kinds of industrial heating equipment such as floor heating, office and workplace heating of houses, painting and drying, plastic houses, housing facilities, agricultural facilities, automobile gray mulchers, freezing prevention equipment for parking lots, Is widely used.

면상발열체는 특히, 최근에 그 이용이 활발하여 유럽의 주택난방의 많은 부분을 대체하고 있으며 주택분야 외에 산업용 건조기, 농산물 건조기, 건장의료 보조제품 및 건축부자재 등으로 응용이 가능한 신소재로 국내뿐만 아니라 수출주력이 가능한 제품으로 평가받고 있다.Especially, the surface heating element has been used recently to replace a lot of housing heating in Europe, and it is being exported not only to the domestic but also to the domestic market as new materials that can be applied to industrial dryer, agricultural product drier, It is evaluated as a product that can be focused on.

통상적으로 면상발열체는 철, 니켈, 크롬, 백금 등의 금속 박판을 에칭한 금속 발열체와 탄화규소, 지르코늄, 탄소 등의 비금속 발열체 등이 주류를 이루고 있었다. 그러나 이들은 열과 내구성이 약하고 제작이 어려운 문제점이 지적되어 왔다.Generally, the surface heat generating element is composed of a metal heating element obtained by etching a thin metal plate such as iron, nickel, chromium, or platinum, and a non-metallic heating element such as silicon carbide, zirconium or carbon. However, they have been pointed out that the heat and durability are weak and difficult to manufacture.

양쪽이 절연층으로 절연되어 있는 전도층을 갖는 층상 제품 형태의 다층 가열요소는 잘 알려져 있다. 이것은 가열요소의 표면 중 한 면에 금속이나 금속 폴리머 필름 재질의 열반사층도 지니고 있다. 전도층은 석탄 섬유(coal-fiber) 종이에 기반하여 제작되고, 절연층들은 열가소성 폴리머 필름 재질로 된다고 알려져 있다.Multilayer heating elements in the form of layered products having conductive layers, both of which are insulated with insulating layers, are well known. It also has a heat reflecting layer of metal or metal polymer film on one side of the surface of the heating element. It is known that the conducting layer is fabricated on the basis of coal-fiber paper and the insulating layers are made of thermoplastic polymer film material.

또한 폴리머 전기가열기 제조 방법도 잘 알려져 있다. 제조 시에 절연 기판에 단열재와 함께 스며들게 하는 방식으로 저항요소(resistance element)를 형성하는 탄소(element carbon), 흑연, 변형된 페놀포름알데히드 수지로 된 전도층을 입힌다. 그 위에 에폭시페놀 또는 페놀포름알데히드 바인더를 흡수한 층을 입혀 절연 코팅을 형성하고 적합한 온도와 시간, 압력에서 모든 층들이 압력을 받도록 한다. 저항요소는 그 위에 저항 코팅을 하기 전에 유사한 저항요소들과 함께 분리하고 분리된 형태로 130 ℃ 내지 140 ℃에서 적층 두께 1 밀리미터 당 10 분 내지 12분 간 열처리(경화)한다. Also known is the method for producing polymeric electro-oven. In the manufacturing process, a conductive layer made of carbon, graphite, modified phenol formaldehyde resin is coated to form a resistance element in such a manner that the insulating substrate is impregnated with an insulating material. Over it, a layer of absorbing epoxy phenol or phenol formaldehyde binder is applied to form an insulating coating and all layers are pressed under appropriate temperature, time and pressure. The resistive element is then heat treated (cured) with the similar resistive elements prior to the resist coating thereon and in a separate form at 130 DEG C to 140 DEG C for 10 to 12 minutes per millimeter of laminate thickness.

기존 면상발열체는 정확한 온도조절이 용이하지 않았고, 일정한 비등점 온도까지 상승한 이후에도 지속적으로 비등 온도에 동일한 전력공급 유지하고 있어서 에너지 손실이 과다하였다. 따라서 면상발열체 중에서도 특정한 전력을 단순히 인가하는 것이 아니라 전력사용의 효율성을 기하면서 특정한 온도범위의 조절이 용이한 기술을 필요로 하고 있다.Existing surface heating elements were not easy to control the temperature accurately, and even after rising to a certain boiling point temperature, the same power was maintained at the boiling temperature continuously, resulting in excessive energy loss. Therefore, among the surface heating elements, it is required not only to apply a specific power, but also to make it easy to control a specific temperature range while improving the efficiency of power use.

또한, 면상발열체의 제조 공정에 있어 종래기술은 금속 합금, 금속 산화물, 세라믹 물질 등의 소성을 위한 고온 열처리가 필요하며, 이는 장시간의 공정 시간이 필요하므로 대량생산에 한계가 있다. 또한 고온에서 장시간 열처리를 위해 내부 단열재와 같은 고립된 계를 요구하며 외벽에 열을 전도하여 승온시키는 방법을 취하므로 외벽과 내부 단열재의 오염 물질이 상기 면상발열체에 증착되어 손상을 줄 수 있다.Further, in the manufacturing process of the area heating element, the conventional technique requires a high-temperature heat treatment for firing a metal alloy, a metal oxide, a ceramic material, etc., which requires a long processing time and thus has a limitation in mass production. Also, in order to heat treatment at a high temperature for a long time, an isolated system such as an inner heat insulating material is required, and heat is conducted to the outer wall to increase the temperature, so that contaminants of the outer wall and the inner heat insulating material may be deposited on the surface heating body.

대한민국 공개특허 제10-2012-0028026호Korean Patent Publication No. 10-2012-0028026

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 공정 시간을 줄이고, 대량 생산 가능성을 높일 수 있는 광소결법을 이용한 면상발열체 제조방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method of manufacturing a planar heating element using a light sintering method capable of reducing the processing time and increasing the mass production possibility.

상기 과제를 이루기 위하여 본 발명의 일 측면은 고온 면상 발열체 제조방법을 제공한다. 상기 고온 면상 발열체 제조방법은 기판 상에 절연층을 형성하는 단계, 상기 절연층 상에 발열층을 형성하는 단계 및 상기 발열층 상에 전극을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 발열층을 형성하는 단계는, 금속, 금속합금, 금속산화물, 세라믹물질 및 그 전구체로 구성된 군에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 페이스트를 준비하는 단계, 상기 절연층 상에 상기 페이스트를 코팅하는 단계, 상기 코팅된 페이스트를 건조하는 단계 및 상기 건조된 페이스트에 극단파 백색광을 조사하여 광소결하는 단계를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a high temperature surface heating element. The method for manufacturing a high temperature surface heating element includes the steps of forming an insulating layer on a substrate, forming a heating layer on the insulating layer, and forming an electrode on the heating layer, Comprising the steps of preparing a paste containing at least one selected from the group consisting of a metal, a metal alloy, a metal oxide, a ceramic material and a precursor thereof, coating the paste on the insulating layer, drying the coated paste And photo-sintering the dried paste by irradiating ultrafine white light to the dried paste.

상기 발열층은 10 nm 내지 1 mm의 두께로 형성하는 것을 특징으로 한다.And the heating layer is formed to a thickness of 10 nm to 1 mm.

상기 발열층은 패턴 구조인 것을 특징으로 한다. 상기 패턴은 솔리드 형태, 원형 형태 또는 지그재그 형태를 포함할 수 있다.The heating layer has a pattern structure. The pattern may include solid, circular, or zigzag shapes.

또한, 상기 금속 물질, 금속합금 물질 또는 금속산화물 물질은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 리튬(Li), 나트륨(Na), 칼륨(K), 루비듐(Rb), 세슘(Cs), 프랑슘(Fr), 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr), 바륨(Ba), 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 하프늄(Hf), 바나듐(V), 니오븀(Nb), 탄탈륨(Ta), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 망간(Mn), 테크네튬(Tc), 레늄(Re), 철(Fe), 루테늄(Ru), 오스뮴(Os), 코발트(Co), 로듐(Rh), 이리듐(Ir), 니켈(Ni), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 카드뮴(Cd), 수은(Hg), 붕소(B), 칼륨(Ca), 인듐(In), 탈륨(Ti), 규소(Si), 제르마늄(Ge), 주석(Sn), 납(Pb), 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb), 비스무트(Bi), 란탄(La), 누델륨(Nd) 및 프라세오디윰(Pr) 중 선택된 1종 또는 2종 이상의 조합 또는 이들의 산화물 또는 이들 조합의 산화물인 것을 특징으로 한다.The metal material, the metal alloy material or the metal oxide material may be at least one selected from the group consisting of Ag, Pd, Li, Na, K, Rb, Cs, (Fe), beryllium (Be), magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr), barium (Ba), titanium (Ti), zirconium (Zr), hafnium (Nb), tantalum (Ta), chromium (Cr), molybdenum (Mo), tungsten (W), manganese (Mn), technetium (Tc), rhenium (Re) (Au), cadmium (Co), cadmium (Co), rhodium (Rh), iridium (Ir), nickel (Ni), palladium (Pd), platinum (Cd), mercury (Hg), boron (B), potassium (Ca), indium (In), thallium (Ti), silicon (Si), germanium (P), arsenic (As), antimony (Sb), bismuth (Bi), lanthanum (La), naderium (Nd) and praseodymium (Pr) Or oxides of these combinations.

또한, 상기 세라믹 물질은 실리콘카바이드(SiC), 규화몰리브덴(MoSi2), 란탄크로마이트(LaCrO2) 및 탄화텅스텐(WC) 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 한다.The ceramic material may be any one selected from silicon carbide (SiC), molybdenum silicide (MoSi 2 ), lanthanum chromite (LaCrO 2 ), and tungsten carbide (WC).

또한, 상기 건조된 페이스트에 극단파 백색광을 조사하여 광소결하는 단계는, 50 J/cm2 내지 60 J/cm2의 에너지를 조사하는 것을 특징으로 한다.The step of irradiating the dried paste with extreme ultraviolet-white light and photo-sintering is characterized by irradiating energy of 50 J / cm 2 to 60 J / cm 2 .

또한, 상기 건조된 페이스트에 극단파 백색광을 조사하여 광소결하는 단계는, 50 J/cm2 내지 60 J/cm2의 범위에서 조사되는 에너지양에 따라, 소결된 발열층의 표면 저항값이 조절되는 것을 특징으로 한다.In the step of irradiating the dried paste with extreme ultraviolet light and photo-sintering, the surface resistance value of the sintered exothermic layer is adjusted according to the amount of energy irradiated in the range of 50 J / cm 2 to 60 J / cm 2 .

또한, 상기 건조된 페이스트에 극단파 백색광을 조사하여 광소결하는 단계는, 조사되는 에너지양을 증가시킬수록, 소결된 발열층의 표면 저항값이 감소하는 것을 특징으로 한다.In addition, the step of irradiating the dried paste with extreme ultraviolet light and photo-sintering is characterized in that the surface resistance value of the sintered heat generating layer decreases as the amount of energy to be irradiated increases.

또한, 상기 건조된 페이스트에 극단파 백색광을 조사하여 광소결하는 단계는, 일 단계 또는 다 단계로 수행되는 것을 특징으로 한다.The step of irradiating the dried paste with extreme ultraviolet light and photo-sintering may be performed in one step or in several steps.

또한, 상기 광소결하는 단계를 다 단계로 수행하는 경우, 상기 건조된 페이스트에 극단파 백색광을 조사하여 광소결하는 단계는, 예열 또는 용매 건조를 위해 예비 광조사하는 제1 단계 및 페이스트의 입자 소결 및 결정성 증가를 위해 광조사하는 제2 단계를 포함할 수 있다.The step of photo-sintering may include a first step of irradiating the dried paste with preliminary light for preheating or solvent drying, and a step of sintering the particles of the paste And a second step of irradiating light for increasing the crystallinity.

상기 건조된 페이스트에 극단파 백색광을 조사하여 광소결하는 단계는, 광 조사시 빛의 강도는 0.1 J/cm2 내지 80 J/cm2이고, 조사 시간은 0.01 ms 내지 10 ms이고, 펄스 간격(Pulse gap)은 0.01 ms 내지 20 ms이고, 펄스 수(Pulse number)는 1 번 내지 100 번일 수 있다.The step of irradiating the dried paste with light of extreme ultraviolet light and photo-sintering may include irradiating light with a light intensity of 0.1 J / cm 2 to 80 J / cm 2 upon irradiation with light, an irradiation time of 0.01 ms to 10 ms, The pulse gap may be 0.01 ms to 20 ms, and the pulse number may be 1 to 100 times.

상기 과제를 이루기 위하여 본 발명의 다른 측면은 고온 면상 발열체를 제공한다. 상기 고온 면상 발열체는 기판, 상기 기판 상에 위치하는 절연층, 상기 절연층 상에 위치하는 발열층 및 상기 발열층 상에 위치하는 전극을 포함하고, 상기 발열층은 상기 절연층 상에 금속, 금속합금, 금속산화물, 세라믹물질 및 그 전구체로 구성된 군에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 페이스트를 코팅 및 건조한 후, 극단파 백색광을 조사하여 광소결된 것을 특징으로 하는 고온 면상 발열체.According to another aspect of the present invention, there is provided a high temperature surface heating element. The high temperature surface heating element may include a substrate, an insulating layer disposed on the substrate, a heating layer positioned on the insulating layer, and an electrode positioned on the heating layer, wherein the heating layer is formed of a metal, Wherein a paste containing at least one selected from the group consisting of a metal, an alloy, a metal oxide, a ceramic material and a precursor thereof is coated and dried and then photo-sintered by irradiating extreme ultraviolet-white light.

또한, 상기 발열층의 두께는 10 nm 내지 1 mm인 것을 특징으로 한다.The thickness of the heating layer is 10 nm to 1 mm.

또한, 상기 발열층의 표면 저항값은 9.93 KΩ/□ 내지 10.29 KΩ/□일 수 있다.Also, the surface resistance value of the heat generating layer may be 9.93 K? /? To 10.29 K? / ?.

본 발명에 따르면, 본 발명은 금속 합금, 금속산화물, 세라믹 등 발열층의 소성 공정에 극단파 백색광을 적용하여 전체 공정 시간을 크게 줄일 수 있다. 따라서, 발열체 제품의 대량 생산의 가능성을 크게 높이므로 생산 단가 절감에 큰 이점을 가지므로 가격 경쟁력에서 우위를 점할 수 있다.According to the present invention, the extreme ultraviolet light is applied to the heating process of the heat generating layer such as the metal alloy, the metal oxide, and the ceramic, thereby greatly reducing the entire process time. Therefore, since it greatly increases the possibility of mass production of heating element products, it has a great advantage in reducing the production unit cost, so that it can be advantageous in price competitiveness.

또한, 빛 에너지를 열 에너지로 변환시키는 광소결을 이용하기 때문에 발열층을 구성하는 물질의 나노입자, 전구체 또는 페이스트를 적용할 수 있어 면상 발열체 제조 공정의 범위를 크게 넓힐 수 있다.In addition, because light sintering is used to convert light energy into thermal energy, nanoparticles, precursors, or pastes of the material that constitutes the heat generating layer can be applied, thereby widening the range of the manufacturing process of the surface heating element.

또한, 표면에만 소성이 적용되므로 700 ℃ 이상의 소성이 일어나는 고온에서 열적 안정성이 약한 기판 물질도 적용이 가능해지므로 제품의 특성에 따라 발열층이 증착되는 기판의 선택 범위가 넓어질 수 있다.In addition, because the surface is fired only, a substrate material having a low thermal stability at a high temperature at which firing is performed at 700 ° C or more can be applied, so that the selection range of the substrate on which the heating layer is deposited can be broadened according to the characteristics of the product.

본 발명의 기술적 효과들은 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other technical effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고온 면상 발열체 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 발열층 형성하는 단계를 나타낸 순서도이다.
도 3은 광소결법을 수행하여 발열층을 형성하는 과정을 나타낸 모식도 및 조사되는 광의 펄스 강도 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고온 면상 발열체의 일 단면도이다.
도 5는 광 조사 에너지에 따라 형성된 발열층의 표면 저항값을 나타낸 그래프이다.
도 6은 광소결을 수행하기 전의 발열층의 표면 이미지이다.
도 7은 10 J/cm2의 에너지로 광소결을 수행한 후의 발열층의 표면 이미지이다.
도 8은 60 J/cm2의 에너지로 광소결을 수행한 후의 발열층의 표면 이미지이다.
도 9는 70 J/cm2의 에너지로 광소결을 수행한 후의 발열층의 표면 이미지이다.
도 10은 50 J/cm2의 에너지로 광소결을 수행한 후의 LaSrMnO3 발열층의 표면의 발열 시뮬레이션을 진행한 그림이다.
도 11은 50 J/cm2의 에너지로 광조사 전후의 LaSrMnO3 발열층의 결정성 변화를 측정한 그래프이다.
1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a hot surface heating element according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart showing a step of forming a heat generating layer.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a process of forming a heat generating layer by performing a photo-sintering process and a pulse intensity graph of the irradiated light.
4 is a cross-sectional view of a high-temperature surface heating element according to an embodiment of the present invention.
5 is a graph showing the surface resistance value of the heat generating layer formed according to light irradiation energy.
6 is an image of the surface of the heating layer before performing the light sintering.
FIG. 7 is an image of the surface of the heating layer after light sintering at an energy of 10 J / cm 2 .
8 is a surface image of the heating layer after light sintering at an energy of 60 J / cm 2 .
9 is an image of the surface of the heating layer after light sintering at an energy of 70 J / cm 2 .
FIG. 10 is a diagram illustrating a simulation of heat generation on the surface of a LaSrMnO 3 heat generating layer after photo-sintering at an energy of 50 J / cm 2 .
11 is a graph showing the change in crystallinity of the LaSrMnO 3 heating layer before and after irradiation with light at an energy of 50 J / cm 2 .

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명이 여러 가지 수정 및 변형을 허용하면서도, 그 특정 실시예들이 도면들로 예시되어 나타내어지며, 이하에서 상세히 설명될 것이다. 그러나 본 발명을 개시된 특별한 형태로 한정하려는 의도는 아니며, 오히려 본 발명은 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 사상과 합치되는 모든 수정, 균등 및 대용을 포함한다. While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. Rather, the intention is not to limit the invention to the particular forms disclosed, but rather, the invention includes all modifications, equivalents and substitutions that are consistent with the spirit of the invention as defined by the claims.

층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 구성요소 "상(on)"에 존재하는 것으로 언급될 때, 이것은 직접적으로 다른 요소 상에 존재하거나 또는 그 사이에 중간 요소가 존재할 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. It will be appreciated that when an element such as a layer, region or substrate is referred to as being present on another element "on," it may be directly on the other element or there may be an intermediate element in between .

비록 제1, 제2 등의 용어가 여러 가지 요소들, 성분들, 영역들, 층들 및/또는 지역들을 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 이러한 요소들, 성분들, 영역들, 층들 및/또는 지역들은 이러한 용어에 의해 한정되어서는 안 된다는 것을 이해할 것이다.Although the terms first, second, etc. may be used to describe various elements, components, regions, layers and / or regions, such elements, components, regions, layers and / And should not be limited by these terms.

또한, 본 발명에서 사용되는 용어 "고온 면상 발열체"는 약 600 ℃ 이상의 발열이 가능한 면상 발열체를 의미한다.The term "high temperature surface heating element " used in the present invention means a surface heating element capable of generating heat at about 600 DEG C or higher.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고온 면상 발열체 제조방법을 나타낸 순서도이다.1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a hot surface heating element according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 고온 면상 발열체 제조방법은 기판 상에 절연층을 형성하는 단계(S100), 상기 절연층 상에 발열층을 형성하는 단계(S200) 및 상기 발열층 상에 전극을 형성하는 단계(S300)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a method of manufacturing a high-temperature area heating element according to an exemplary embodiment of the present invention includes forming an insulating layer on a substrate (S100), forming a heating layer on the insulating layer (S200) And forming an electrode on the layer (S300).

먼저, 기판 상에 절연층을 형성한다(S100).First, an insulating layer is formed on a substrate (S100).

이때의 기판은 지지역할이 가능한 다양한 물질을 선택하여 사용할 수 있다. 특히, 고온 소결 공정이 아닌 바, 열적 안정성이 약한 기판 물질도 적용이 가능하다.The substrate may be selected from various materials capable of supporting the substrate. Particularly, it is possible to apply a substrate material having a low thermal stability as well as a high-temperature sintering process.

이때의 절연층은 내열성 및 절연성을 갖는 물질이면 어느 것이나 가능할 것이다. 예를 들어, 절연층은 질화 붕소(BN), 질화 알루미늄(AlN)과 같은 질소 화합물계 세라믹물질을 사용할 수 있고, 산화 알루미늄(Al2O3), 산화 지르코늄(ZrO2)과 같은 산소화합물 세라믹 또는 기타 세라믹 물질 등을 사용할 수도 있다.The insulating layer at this time may be any material having heat resistance and insulating properties. For example, the insulating layer can be formed of a nitrogen compound ceramic material such as boron nitride (BN) or aluminum nitride (AlN), or an oxygen compound ceramic such as aluminum oxide (Al 2 O 3 ), zirconium oxide (ZrO 2 ) Or other ceramic material may be used.

이러한 절연층은 공지된 다양한 방법을 이용하여 형성할 수 있다. 예를 들어, 기판 상에 스퍼터링법을 이용하여 절연층을 형성할 수 있다.Such an insulating layer can be formed using various known methods. For example, an insulating layer can be formed on a substrate by sputtering.

그 다음에, 절연층 상에 발열층을 형성한다(S200).Next, a heat generating layer is formed on the insulating layer (S200).

발열층을 형성하는 단계와 관련하여 도 2를 예로 설명한다. 도 2는 발열층을 형성하는 단계를 나타낸 순서도이다.With reference to the step of forming the heating layer, Fig. 2 will be described as an example. 2 is a flowchart showing the step of forming a heat generating layer.

도 2를 참조하면, 발열층을 형성하는 단계는 페이스트를 준비하는 단계(S210), 상기 절연층 상에 상기 페이스트를 코팅하는 단계(S220), 상기 코팅된 페이스트를 건조하는 단계(S230) 및 상기 건조된 페이스트에 극단파 백색광을 조사하여 광소결하는 단계(S240)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the step of forming a heating layer may include preparing a paste S210, coating the paste on the insulating layer S220, drying the coated paste S230, And irradiating the dried paste with extreme ultraviolet-white light to photo-sinter (S240).

먼저, 발열층을 형성하기 위하여 페이스트를 준비한다(S210). 이러한 페이스트는 금속, 금속합금, 금속산화물, 세라믹물질 및 그 전구체로 구성된 군에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.First, a paste is prepared to form a heating layer (S210). Such a paste may include at least one selected from the group consisting of a metal, a metal alloy, a metal oxide, a ceramic material and a precursor thereof.

예를 들어, 상기 금속 물질, 금속합금 물질 또는 금속산화물 물질은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 리튬(Li), 나트륨(Na), 칼륨(K), 루비듐(Rb), 세슘(Cs), 프랑슘(Fr), 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr), 바륨(Ba), 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 하프늄(Hf), 바나듐(V), 니오븀(Nb), 탄탈륨(Ta), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 망간(Mn), 테크네튬(Tc), 레늄(Re), 철(Fe), 루테늄(Ru), 오스뮴(Os), 코발트(Co), 로듐(Rh), 이리듐(Ir), 니켈(Ni), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 카드뮴(Cd), 수은(Hg), 붕소(B), 칼륨(Ca), 인듐(In), 탈륨(Ti), 규소(Si), 제르마늄(Ge), 주석(Sn), 납(Pb), 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb), 비스무트(Bi), 란탄(La), 누델륨(Nd) 및 프라세오디윰(Pr) 중 선택된 1종 또는 2종 이상의 조합 또는 이들의 산화물 또는 이들 조합의 산화물일 수 있다.For example, the metal material, the metal alloy material, or the metal oxide material may be at least one selected from the group consisting of Ag, Pd, Li, Na, K, Rb, Cs, (Fe), beryllium (Be), magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr), barium (Ba), titanium (Ti), zirconium (Zr), hafnium (Hf) (Nb), tantalum (Ta), chromium (Cr), molybdenum (Mo), tungsten (W), manganese (Mn), technetium (Tc), rhenium (Re) (Au), silver (Au), gold (Au), silver (Au), silver (Au), silver (Au), osmium (Os), cobalt (Co), rhodium (Rh), iridium (Ir), nickel (Ni), palladium Cadmium, mercury, boron, potassium, indium, thallium, silicon, germanium, tin, lead, (P), phosphorus (P), arsenic (As), antimony (Sb), bismuth (Bi), lanthanum (La), naderium (Nd) and praseodymium Or oxides thereof or oxides thereof.

또한, 상기 세라믹 물질은 실리콘카바이드(SiC), 규화몰리브덴(MoSi2), 란탄크로마이트(LaCrO2) 및 탄화텅스텐(WC) 중 선택된 어느 하나일 수 있다.In addition, the ceramic material may be any one selected from silicon carbide (SiC), molybdenum silicide (MoSi2), lanthanum chromite (LaCrO 2) and tungsten carbide (WC).

또한, 상술한 전구체의 예로서, 란타늄(La)의 전구체인 란타늄 니트레이트(Lanthanum nitrate), 란타늄 아세테이트(Lanthanum acetate), 스트론튬(Sr)의 전구체인 스트론튬 아세테이트(Strontium acetate) 또는 망간(Mn)의 전구체인 망간 아세테이트(Manganese acetate)를 사용할 수 있다.Examples of the precursors include lanthanum nitrate, lanthanum acetate, strontium acetate precursor of strontium (Sr), or manganese (Mn), which is a precursor of lanthanum (La) Manganese acetate, a precursor, can be used.

그 다음에 상기 절연층 상에 상기 페이스트를 코팅한다(S220). 예를 들어, 스프레이 코팅법, 스핀 코팅법, 침지 코팅법, 스크린 인쇄법, 그라비아 인쇄법 또는 슬릿다이 코팅법을 수행하여 절연층 상에 페이스트를 코팅할 수 있다.Next, the paste is coated on the insulating layer (S220). For example, the paste may be coated on the insulating layer by performing a spray coating method, a spin coating method, an immersion coating method, a screen printing method, a gravure printing method, or a slit die coating method.

이러한 페이스트의 코팅은 10 nm 내지 1 mm의 두께로 코팅할 수 있다. 즉, 발열층의 두께를 10 nm 내지 1 mm로 하여 형성할 수 있다. 만일, 발열층의 두께가 10 nm 미만으로 형성될 경우, 발열효과가 충분히 나타나지 못할 수 있으며 발열시 열적 문제로 인해 박리, 균열 등이 생길 수 있다. 또한, 발열층의 두께가 1 mm를 초과하는 경우, 발열효율이 낮아질 수 있다.The coating of such a paste can be coated to a thickness of 10 nm to 1 mm. That is, the thickness of the heating layer may be 10 nm to 1 mm. If the thickness of the exothermic layer is less than 10 nm, the exothermic effect may not be sufficiently exhibited, and peeling and cracking may occur due to thermal problems during heat generation. Further, when the thickness of the heat generating layer exceeds 1 mm, the heat generating efficiency may be lowered.

그 다음에, 상기 코팅된 페이스트를 건조한다(S230).Next, the coated paste is dried (S230).

예를 들어, 코팅된 페이스트를 120 ℃ 내지 200 ℃의 온도에서 건조시킬 수 있다.For example, the coated paste can be dried at a temperature of 120 ° C to 200 ° C.

그 다음에, 건조된 페이스트에 극단파 백색광을 조사하여 광소결한다(S240).Then, the dried paste is irradiated with extreme ultraviolet-white light and photo-sintered (S240).

예를 들어, 제논 램프로부터 발산되는 극단파 백색광을 건조된 페이스트에 조사하여 광소결시킬 수 있다. 이는 극단파 백색광에 의해 페이스트가 빛 에너지를 받으면서 소결이 될 수 있다.For example, extreme ultraviolet white light emitted from a xenon lamp may be irradiated to a dried paste and photo-sintered. This is because the paste can be sintered while receiving the light energy by the extreme ultraviolet light.

이러한 건조된 페이스트에 극단파 백색광을 조사하여 광소결하는 단계(S240)는, 광 조사시 빛의 강도는 0.1 J/cm2 내지 80 J/cm2이고, 조사 시간은 0.01 ms 내지 10 ms이고, 펄스 간격(Pulse gap)은 0.01 ms 내지 20 ms이고, 펄스 수(Pulse number)는 1 번 내지 100 번일 수 있다.In step S240 of irradiating the dried paste with extreme ultraviolet light and photo-sintering, the intensity of light is 0.1 J / cm 2 to 80 J / cm 2 , the irradiation time is 0.01 ms to 10 ms, The pulse interval may be 0.01 ms to 20 ms, and the pulse number may be 1 to 100 times.

특히, 광 조사 조건을 조절하여 50 J/cm2 내지 60 J/cm2의 에너지를 조사하도록 설정할 수 있다.Particularly, it is possible to set to irradiate an energy of 50 J / cm 2 to 60 J / cm 2 by adjusting the light irradiation condition.

예컨대, LaSrMnO3 물질을 포함하는 페이스트를 코팅 및 건조 후에, 50 J/cm2 내지 60 J/cm2의 에너지로 조사하여 광소결 시켜 발열층을 형성할 수 있다. 만일, 50 J/cm2 미만의 에너지를 조사할 경우, 발열층의 면저항이 원하는 저항값으로 낮아지지 않을 수 있다. 또한, 60 J/cm2 를 초과하는 에너지를 조사할 경우, 발열층의 미세구조에 악영향을 줄 수 있어 발열층의 면저항이 오히려 증가하는 바, 원하는 발열효율을 얻을 수 없으며 공정효율 면에서 떨어질 수 있다.For example, after the paste containing LaSrMnO 3 material is coated and dried, the heat generating layer can be formed by photo-sintering by irradiation with energy of 50 J / cm 2 to 60 J / cm 2 . If an energy of less than 50 J / cm 2 is irradiated, the sheet resistance of the heating layer may not be lowered to a desired resistance value. In addition, when energy exceeding 60 J / cm 2 is irradiated, the microstructure of the heating layer may be adversely affected, so that the sheet resistance of the heating layer is rather increased. As a result, the desired heating efficiency can not be obtained, have.

또한, 50 J/cm2 내지 60 J/cm2의 범위에서 조사되는 에너지양에 따라, 소결된 발열층의 표면 저항값이 조절되는 것을 특징으로 한다.Further, the surface resistance value of the sintered heating layer is controlled according to the amount of energy irradiated in the range of 50 J / cm 2 to 60 J / cm 2 .

종래 고온 열처리에 의한 소결법을 수행 시, 동일한 물질에 대한 표면 저항값은 동일하였다. 그러나, 광소결법을 수행할 경우, 조사되는 빛 에너지양에 따라 소결된 발열층의 표면 저항값이 달라질 수 있다. 따라서, 조사되는 빛 에너지양을 조절하여 형성되는 발열층의 표면 저항값을 조절할 수 있다.In the conventional sintering process by high temperature heat treatment, the surface resistance values for the same material were the same. However, when the light sintering method is performed, the surface resistance value of the sintered heating layer may vary depending on the amount of light energy to be irradiated. Therefore, it is possible to control the surface resistance value of the heat generating layer formed by controlling the amount of light energy irradiated.

예를 들어, LaSrMnO3 물질의 경우, 50 J/cm2 내지 60 J/cm2의 범위에서 조사되는 에너지양에 따라, 소결된 발열층의 표면 저항값이 조절될 수 있다. 특히, 50 J/cm2 에서 60 J/cm2로 조사되는 에너지양을 증가시킬수록, 소결된 발열층의 표면 저항값은 감소할 수 있다.For example, in the case of a LaSrMnO 3 material, the surface resistance value of the sintered exothermic layer can be adjusted according to the amount of energy irradiated in the range of 50 J / cm 2 to 60 J / cm 2 . In particular, as the amount of energy irradiated from 50 J / cm 2 to 60 J / cm 2 is increased, the surface resistance value of the sintered heating layer may decrease.

따라서, 동일한 물질을 이용하여, 다양한 표면 저항값을 갖는 고온 면상 발열체를 제조할 수 있다.Therefore, by using the same material, a high-temperature planar heating element having various surface resistance values can be produced.

한편, 상기 건조된 페이스트에 극단파 백색광을 조사하여 광소결하는 단계(S230)는, 일 단계(single-step) 또는 다 단계(multi-step)로 수행될 수 있다.Meanwhile, the step S230 of irradiating the dried paste with extreme ultraviolet-white light and photo-sintering may be performed in a single step or a multi-step.

예를 들어, 광소결하는 단계(S230)를 다 단계로 수행하는 예로서, 예열 또는 용매 건조를 위해 예비 광조사하는 제1 단계 및 페이스트의 입자 소결을 위해 광조사하는 제2 단계를 포함할 수 있다.For example, an example of performing the light sintering step (S230) in multiple steps may include a first step of preliminary light irradiation for preheating or solvent drying and a second step of light irradiation for particle sintering of the paste have.

예비 광조사하는 제1 단계의 경우, 페이스트의 열분해를 통해 유기물들의 제거를 수행하는 단계이다. 예컨대, 이러한 예비 광조사 조건은 빛의 강도 50 J/cm2, 조사시간 10 ms, 펄스 간격 10 ms, 펄스 수 5 번 일 수 있다.In the first step of irradiating the preliminary light, it is a step of performing the removal of organic substances through pyrolysis of the paste. For example, such a preliminary light irradiation condition may be a light intensity of 50 J / cm 2 , an irradiation time of 10 ms, a pulse interval of 10 ms, and a pulse number of 5 times.

그리고, 페이스트의 입자 소결을 위해 광조사하는 제2 단계는 빛의 강도는 0.1 J/cm2 내지 80 J/cm2이고, 조사 시간은 0.01 ms 내지 10 ms이고, 펄스 간격(Pulse gap)은 0.01 ms 내지 20 ms이고, 펄스 수(Pulse number)는 1 번 내지 100 번의 조건으로 광 조사할 수 있다. 특히, 광 조사 조건을 조절하여 50 J/cm2 내지 60 J/cm2의 에너지를 조사하도록 설정할 수 있다.In the second step of light irradiation for sintering the particles of the paste, the intensity of light is 0.1 J / cm 2 to 80 J / cm 2 , the irradiation time is 0.01 ms to 10 ms, and the pulse gap is 0.01 ms to 20 ms, and the number of pulses can be irradiated under the condition of 1 to 100 times. Particularly, it is possible to set to irradiate an energy of 50 J / cm 2 to 60 J / cm 2 by adjusting the light irradiation condition.

다시 도 1을 참조하면, 그 다음에 발열층 상에 전극을 형성한다(S300). 이러한 전극의 형성은 다양한 공지된 방법을 이용하여 형성할 수 있다. 예를 들어, 스퍼터링법을 이용하여 전극을 형성할 수 있다.Referring again to FIG. 1, an electrode is formed on the heating layer (S300). The formation of such an electrode can be performed using various known methods. For example, an electrode can be formed by sputtering.

또한, 전극은 경우에 따라 발열층과 병렬 형태로 연결되어 전기적으로 연결될 수 있다.In addition, the electrode may be electrically connected to the heating layer in parallel in some cases.

도 3은 광소결법을 수행하여 발열층을 형성하는 과정을 나타낸 모식도 및 조사되는 광의 펄스 강도 그래프이다.FIG. 3 is a schematic diagram showing a process of forming a heat generating layer by performing a photo-sintering process and a pulse intensity graph of the irradiated light.

제논 램프(Xenon lamp)를 이용하여 기판(100) 상에 코팅된 발열층(300)을 형성하는 과정을 나타낸 모식도이다. 먼저 기판(100) 상에 발열층 물질을 포함하는 페이스트를 코팅 및 건조 후, 제논 램프를 이용하여 광소결할 수 있다.And a heat generating layer 300 coated on the substrate 100 using a xenon lamp. First, a paste including a heating layer material may be coated on the substrate 100, dried, and photo-sintered using a xenon lamp.

이때, 도 3(a)와 같이 기판 상에 제논 램프를 위치시킬 경우, 제논 램프가 하부로의 광 조사 효율을 높이기 위하여 제논 램프 상부에 리플렉터(Reflector)를 구비할 수 있다. 또한, 예컨대, 도 3(b)와 같은 Pulse duration을 10 ms로 하여 조사할 수 있다.At this time, when the xenon lamp is placed on the substrate as shown in Fig. 3 (a), a reflector may be provided on the upper part of the xenon lamp in order to increase the light irradiation efficiency of the lower part of the xenon lamp. Further, for example, the pulse duration as shown in Fig. 3 (b) can be checked with 10 ms.

따라서, 제논 램프로부터 Flash light이 기판에 조사되면, 이러한 빛 에너지에 의해 코팅된 페이스트가 소결되어 표면 저항값이 낮아져서 고온 면상 발열체를 형성할 수 있다.Therefore, when the substrate is irradiated with flash light from a xenon lamp, the paste coated by the light energy is sintered to lower the surface resistance value, thereby forming a hot surface heating element.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고온 면상 발열체의 일 단면도이다.4 is a cross-sectional view of a high-temperature surface heating element according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 고온 면상 발열체는 기판(100), 절연층(200), 발열층(300) 및 전극(400)을 포함할 수 있다. 4, the high temperature surface heating element according to an exemplary embodiment of the present invention may include a substrate 100, an insulating layer 200, a heating layer 300, and an electrode 400.

도 4는 기판(100) 상에 절연층(200), 발열층(300) 및 전극(400)이 차례로 적층된 구조이다.4 shows a structure in which an insulating layer 200, a heating layer 300, and an electrode 400 are sequentially stacked on a substrate 100.

기판(100)은 발열층(300) 형성을 고온 소결법이 아닌 광소결법을 수행하여 형성하므로, 그 물질 제한이 없이 다양한 물질을 이용할 수 있다.The substrate 100 is formed by a photo-sintering process, not a high-temperature sintering process, so that various materials can be used without limitation of the material.

절연층(200)은 기판(100) 상에 위치한다. 이러한 절연층(200)은 내열성 및 절연성을 갖는 물질이면 어느 것이나 가능할 것이다. 예를 들어, 절연층은 질화 붕소(BN), 질화 알루미늄(AlN)과 같은 질소 화합물계 세라믹물질을 사용할 수 있고, 산화 알루미늄(Al2O3), 산화 지르코늄(ZrO2)과 같은 산소화합물 세라믹 또는 기타 세라믹 물질 등을 사용할 수도 있다.The insulating layer 200 is located on the substrate 100. The insulating layer 200 may be any material having heat resistance and insulating properties. For example, the insulating layer can be formed of a nitrogen compound ceramic material such as boron nitride (BN) or aluminum nitride (AlN), or an oxygen compound ceramic such as aluminum oxide (Al 2 O 3 ), zirconium oxide (ZrO 2 ) Or other ceramic material may be used.

발열층(300)은 절연층(200) 상에 위치한다. 이러한 발열층(300)은 도 1에서 상술한 바와 같이 다양한 물질들을 이용할 수 있다. 예컨대, 발열층(300)은 금속, 금속합금, 금속산화물 및 세라믹물질로 구성된 군에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The heating layer 300 is located on the insulating layer 200. The heating layer 300 may use various materials as described above with reference to FIG. For example, the heating layer 300 may include at least one selected from the group consisting of a metal, a metal alloy, a metal oxide, and a ceramic material.

이러한 발열층(300)은 절연층 상에 금속, 금속합금, 금속산화물, 세라믹물질 및 그 전구체로 구성된 군에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 페이스트를 코팅 및 건조한 후, 극단파 백색광을 조사하여 광소결된 것을 특징으로 한다. 따라서, 광소결을 이용할 경우 금속염을 전구체로 이용할 수 있으므로 특정 금속염에 제한을 두지 않고 금속염이 존재하는 다양한 금속을 이용한 발열체 형성이 가능하다. 뿐만 아니라 다종의 금속, 금속 산화물 또는 세라믹의 조합을 통하여 다양한 소재를 발열체로 생산이 가능하다는 장점을 가지고 있다.The heat generating layer 300 may be formed by coating and drying a paste containing at least one selected from the group consisting of a metal, a metal alloy, a metal oxide, a ceramic material and a precursor thereof on an insulating layer, . Therefore, since the metal salt can be used as the precursor when the light sintering is used, it is possible to form a heating element using various metals in which the metal salt exists without limiting the specific metal salt. In addition, it has an advantage that various materials can be produced as a heating element through the combination of various metals, metal oxides, or ceramics.

또한, 상기 발열층(300)의 두께는 10 nm 내지 1 mm인 것을 특징으로 한다.The thickness of the heating layer 300 is 10 nm to 1 mm.

또한, 상기 발열층(300)의 표면 저항값은 9.93 KΩ/□ 내지 10.29 KΩ/□일 수 있다. 이러한 발열층(300)의 표면 저항값은 광소결시 조사되는 빛 에너지양에 따라 조절되는 것을 특징으로 한다. 예컨대, LaSrMnO3 발열층은 광소결시 조사되는 빛 에너지양에 따라 발열층의 표면 저항값을 9.93 KΩ/□ 내지 10.29 KΩ/□로 조절될 수 있다.In addition, the surface resistance value of the heat generating layer 300 may be 9.93 K? /? To 10.29 K? / ?. The surface resistance value of the heating layer 300 is controlled according to the amount of light energy irradiated during the light sintering process. For example, the LaSrMnO 3 heat generating layer can be adjusted to have a surface resistance value of 9.93 K? /? To 10.29 K? /? According to the amount of light energy irradiated during light sintering.

이러한 발열층(300)은 패턴 구조일 수 있다. 예를 들어, 상기 패턴은 솔리드 형태, 원형 형태 또는 지그재그 형태를 포함할 수 있다.The heating layer 300 may have a pattern structure. For example, the pattern may include a solid shape, a circular shape, or a zigzag shape.

전극(400)은 발열층과 전기적으로 연결되는 구조이면, 공지된 다양한 형태로 연결될 수 있다. 예컨대, 전극(400)은 발열층(300) 상에 위치할 수도 있고, 발열층(300)과 병렬로 연결될 수 있다.The electrodes 400 may be connected in various known shapes as long as they are electrically connected to the heating layer. For example, the electrode 400 may be located on the heating layer 300 or may be connected in parallel with the heating layer 300.

도 5는 광 조사 에너지에 따라 형성된 발열층의 표면 저항값(Sheet resistance)을 나타낸 그래프이다. 5 is a graph showing the sheet resistance of a heating layer formed according to light irradiation energy.

도 5를 참조하면, 극단파 백색광(Flash light)을 사용하여 LaSrMnO3 발열층의 소성을 진행한 결과이다. 소성 전 20 MΩ/□ 값의 표면 저항을 가지던 LaSrMnO3 발열층에 각각 10 J/cm2 내지 80 J/ cm2의 극단파 백색광을 조사하자 표면 저항이 20 MΩ/□에서 9.93 KΩ/□까지 줄어드는 결과를 얻을 수 있었다.Referring to FIG. 5, the result of baking of the LaSrMnO 3 heating layer using extreme ultraviolet light (Flash light). The surface resistance of the LaSrMnO 3 heating layer, which had a surface resistance of 20 MΩ / □ before firing, was irradiated with ultrafine white light of 10 J / cm 2 to 80 J / cm 2 , respectively, to increase the surface resistance from 20 MΩ / □ to 9.93 KΩ / □ The result was shrinking.

또한, 60 J/ cm2의 극단파 백색광을 조사했을 시, 표면 저항 결과 가장 좋은 소성효과를 얻을 수 있었다. 60 J/cm2 보다 많은 에너지를 조사시, 표면 저항값이 오히려 증가하는 것을 알 수 있다.In addition, when the ultraviolet ray of 60 J / cm 2 was irradiated, the best firing effect was obtained as a result of the surface resistance. When irradiating more than 60 J / cm 2 of energy, the surface resistance value is rather increased.

위의 60 J/cm2 조사 조건의 결과는 기존의 700 ℃ 고온 소성의 결과인 표면 저항 8 kΩ/□ 값과 매우 비슷한 결과이며, 이를 통해 극단파 백색광을 이용한 소성이 기존의 고온 소성을 이용한 방법과 비교 했을 때, 매우 짧은 시간 안에 기존의 방법과 동일한 소성효과를 나타낸다고 할 수 있다.The result of the above 60 J / cm 2 irradiation condition is very similar to the surface resistance of 8 kΩ / □, which is the result of the high temperature calcination at 700 ° C. Thus, the calcination using the extreme white- , It can be said that the same firing effect as the conventional method is exhibited in a very short time.

또한, 50 J/cm2 에서 60 J/cm2로 조사되는 에너지양을 증가시킬수록, 소결된 발열층의 표면 저항값은 감소할 수 있다. 따라서, 조사되는 에너지양에 따란, 소결된 발열층의 표면 저항값을 조절할 수 있음을 알 수 있다.Further, 50 J / cm 2 , The surface resistance of the sintered heating layer may decrease as the amount of energy irradiated at 60 J / cm 2 is increased. Therefore, it can be understood that the surface resistance value of the sintered heating layer can be adjusted depending on the amount of energy to be irradiated.

도 6은 광소결을 수행하기 전(Before Sintering)의 발열층의 표면 이미지이다. 또한, 도 7은 10 J/cm2의 에너지로 광소결을 수행한 후의 발열층의 표면 이미지이다. 또한, 도 8은 60 J/cm2의 에너지로 광소결을 수행한 후의 발열층의 표면 이미지이다. 또한, 도 9는 70 J/cm2의 에너지로 광소결을 수행한 후의 발열층의 표면 이미지이다.6 is an image of the surface of the exothermic layer before light sintering (before sintering). FIG. 7 is an image of the surface of the heating layer after light sintering at an energy of 10 J / cm 2 . 8 is a surface image of the heat generating layer after light sintering at an energy of 60 J / cm 2 . 9 is an image of the surface of the heat generating layer after light sintering at an energy of 70 J / cm 2 .

도 6 내지 도 9를 참조하면, 극단파 백색광 조사 조건에 따라 발열층 표면의 미세구조가 변화함을 알 수 있다. 극단파 백색광 조사 전 치밀한 구조를 가지는 초기 발열층의 표면 미세구조에 일정 에너지 이상의 극단파 백색광을 조사할 경우 발열층 내부에 존재하는 유기물들의 제거를 통해 발열층 표면에 도 8, 도 9와 같이 꽃 모양과 비슷한 유기물들이 제거된 흔적이 남게 된다.6 to 9, it can be seen that the microstructure of the surface of the exothermic layer changes according to the extreme ultraviolet-white light irradiation conditions. When the ultrafine white light having a predetermined energy or more is irradiated to the surface microstructure of the initial heating layer having a dense structure before the extreme ultraviolet-white light irradiation, organic substances existing in the exothermic layer are removed to remove the organic substances present on the surface of the exothermic layer Remains of traces of organisms similar to shape are removed.

이러한 유기물들의 제거는 발열층이 광소결을 통하여 특정 결정방향으로 결정성이 생기고 표면저항이 감소하기 위해 필수불가결한 과정이며, 도 7에서 확인할 수 있듯이 적합한 광조사 조건을 적용하지 않을 경우 유기물의 제거가 이루어지지 않는 것을 볼 수 있다. 이러한 이유로 적정한 광조사 조건의 설정과 유기물의 적절한 제거가 광소결을 통한 표면 저항 감소를 위해 반드시 필요하다고 할 수 있다.Removal of these organic materials is an indispensable process for crystallizing the exothermic layer in a specific crystal direction through light sintering and decreasing the surface resistance. As shown in FIG. 7, when the appropriate light irradiation condition is not applied, Can not be achieved. For this reason, proper setting of the light irradiation condition and proper removal of the organic material are necessary to reduce the surface resistance through light sintering.

도 10은 50 J/cm2의 에너지로 광소결을 수행한 후의 LaSrMnO3 발열층의 표면의 발열 시뮬레이션을 진행한 그림이다.FIG. 10 is a diagram illustrating a simulation of heat generation on the surface of a LaSrMnO 3 heat generating layer after photo-sintering at an energy of 50 J / cm 2 .

도 10을 참조하면, 전압 240 V, 전류 3.387 A, 단자 저항 70.85 Ω 및 전력 813 W의 조건에서 실험하였다.Referring to FIG. 10, the test was conducted under the conditions of a voltage of 240 V, a current of 3.387 A, a terminal resistance of 70.85? And a power of 813 W.

그 결과, LaSrMnO3 발열층에 240 V의 전압을 가해줬을 때, 최대 발열온도가 613 ℃였다. 따라서, 광소결법을 수행하여 제조된 LaSrMnO3 발열층의 경우 600 ℃ 이상의 고온으로 발열됨을 알 수 있다.As a result, when a voltage of 240 V was applied to the LaSrMnO 3 heating layer, the maximum exothermic temperature was 613 ° C. Therefore, LaSrMnO 3 produced by photo-sintering In the case of the heating layer, it can be seen that it is heated to a high temperature of 600 ° C or more.

도 11은 50 J/cm2의 에너지로 광조사 전후의 LaSrMnO3 발열층의 결정성 변화를 측정한 그래프이다.11 is a graph showing the change in crystallinity of the LaSrMnO 3 heating layer before and after irradiation with light at an energy of 50 J / cm 2 .

도 11을 참조하면, LaSrMnO3층에 대하여 광조사하기 전의 경우 비정질을 결정성을 보임을 알 수 있다. 반면, 50 J/cm2의 에너지로 광조사를 수행한 후의 경우 특정 페로브스카이트 방향으로의 결정성 성장을 보이는 것을 확인할 수 있다. 이러한 결정성의 증가는 도 5의 표면저항 변화에 직접적인 영향을 미친다고 할 수 있다.Referring to FIG. 11, it can be seen that the amorphous layer shows crystallinity before light irradiation on the LaSrMnO 3 layer. On the other hand, it can be confirmed that crystal growth in a specific perovskite direction is observed after light irradiation at an energy of 50 J / cm 2 . It can be said that the increase of the crystallinity has a direct influence on the change of the surface resistance in Fig.

본 발명에 따르면, 금속 합금, 금속산화물, 세라믹 등 발열층의 소성 공정에 극단파 백색광을 적용하여 전체 공정 시간을 크게 줄일 수 있다. 따라서, 발열체 제품의 대량 생산의 가능성을 크게 높이므로 생산 단가 절감에 큰 이점을 가지므로 가격 경쟁력에서 우위를 점할 수 있다.According to the present invention, the extreme ultraviolet light can be applied to the firing step of the heat generating layer such as a metal alloy, a metal oxide, a ceramic, etc., and the entire process time can be greatly reduced. Therefore, since it greatly increases the possibility of mass production of heating element products, it has a great advantage in reducing the production unit cost, so that it can be advantageous in price competitiveness.

또한, 빛 에너지를 열 에너지로 변환시키는 광소결을 이용하기 때문에 발열층을 구성하는 물질의 나노입자, 전구체 또는 페이스트를 적용할 수 있어 면상 발열체 제조 공정의 범위를 크게 넓힐 수 있다.In addition, because light sintering is used to convert light energy into thermal energy, nanoparticles, precursors, or pastes of the material that constitutes the heat generating layer can be applied, thereby widening the range of the manufacturing process of the surface heating element.

또한, 표면에만 소성이 적용되므로 700 ℃ 이상의 소성이 일어나는 고온에서 열적 안정성이 약한 기판 물질도 적용이 가능해지므로 제품의 특성에 따라 발열층이 증착되는 기판의 선택 범위가 넓어질 수 있다.In addition, because the surface is fired only, a substrate material having a low thermal stability at a high temperature at which firing is performed at 700 ° C or more can be applied, so that the selection range of the substrate on which the heating layer is deposited can be broadened according to the characteristics of the product.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.It should be noted that the embodiments of the present invention disclosed in the present specification and drawings are only illustrative of specific examples for the purpose of understanding and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.

100: 기판 200: 절연층
300: 발열층 400: 전극
100: substrate 200: insulating layer
300: heat generating layer 400: electrode

Claims (15)

기판 상에 절연층을 형성하는 단계;
상기 절연층 상에 발열층을 형성하는 단계; 및
상기 발열층 상에 전극을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 발열층을 형성하는 단계는,
금속, 금속합금, 금속산화물, 세라믹물질 및 그 전구체로 구성된 군에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 페이스트를 준비하는 단계;
상기 절연층 상에 상기 페이스트를 코팅하는 단계;
상기 코팅된 페이스트를 건조하는 단계; 및
상기 건조된 페이스트에 극단파 백색광을 조사하여 광소결하는 단계를 포함하고,
상기 건조된 페이스트에 극단파 백색광을 조사하여 광소결하는 단계는,
예열 또는 용매 건조를 위해 예비 광조사하는 제1 단계; 및
페이스트의 입자 소결을 위해 광조사하는 제2 단계를 포함하는 고온 면상 발열체 제조방법.
Forming an insulating layer on the substrate;
Forming a heating layer on the insulating layer; And
Forming an electrode on the heating layer,
The step of forming the heating layer may include:
Preparing a paste comprising at least one selected from the group consisting of a metal, a metal alloy, a metal oxide, a ceramic material and a precursor thereof;
Coating the paste on the insulating layer;
Drying the coated paste; And
Irradiating the dried paste with extreme ultraviolet light and photo-sintering the paste,
The step of photo-sintering the dried paste by irradiating extreme ultraviolet-
A first step of irradiating preliminary light for preheating or solvent drying; And
And a second step of irradiating light to sinter the particles of the paste.
제1항에 있어서,
상기 발열층은 10 nm 내지 1 mm의 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 고온 면상 발열체 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the heating layer is formed to a thickness of 10 nm to 1 mm.
제1항에 있어서,
상기 발열층은 패턴 구조인 것을 특징으로 하는 고온 면상 발열체 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the heating layer has a pattern structure.
제3항에 있어서,
상기 패턴은 솔리드 형태, 원형 형태 또는 지그재그 형태를 포함하는 고온 면상 발열체 제조방법.
The method of claim 3,
Wherein the pattern includes a solid shape, a circular shape, or a zigzag shape.
제1항에 있어서,
상기 금속, 금속합금 또는 금속산화물은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 리튬(Li), 나트륨(Na), 칼륨(K), 루비듐(Rb), 세슘(Cs), 프랑슘(Fr), 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr), 바륨(Ba), 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 하프늄(Hf), 바나듐(V), 니오븀(Nb), 탄탈륨(Ta), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 망간(Mn), 테크네튬(Tc), 레늄(Re), 철(Fe), 루테늄(Ru), 오스뮴(Os), 코발트(Co), 로듐(Rh), 이리듐(Ir), 니켈(Ni), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 카드뮴(Cd), 수은(Hg), 붕소(B), 칼륨(Ca), 인듐(In), 탈륨(Ti), 규소(Si), 제르마늄(Ge), 주석(Sn), 납(Pb), 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb), 비스무트(Bi), 란탄(La), 누델륨(Nd) 및 프라세오디윰(Pr) 중 선택된 1종 또는 2종 이상의 조합 또는 이들의 산화물 또는 이들 조합의 산화물인 것을 특징으로 하는 고온 면상 발열체 제조방법.
The method according to claim 1,
The metal, the metal alloy or the metal oxide may be at least one selected from the group consisting of Ag, Pd, Li, Na, K, Rb, Cs, (Ba), zirconium (Zr), hafnium (Hf), vanadium (V), niobium (Nb), tantalum (Ta), chromium (Cr), molybdenum (Mo), tungsten (W), manganese (Mn), technetium (Tc), rhenium (Re), iron (Fe), ruthenium (Ru), osmium (Co), Rh, Rh, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Cd, (H), boron (B), potassium (Ca), indium (In), thallium (Ti), silicon (Si), germanium (Ge), tin (Sn), lead (Pb) , A combination of at least one of arsenic (As), antimony (Sb), bismuth (Bi), lanthanum (La), naderium (Nd) and praseodymium (Pr) Wherein the oxide is an oxide of a transition metal element.
기판 상에 절연층을 형성하는 단계;
상기 절연층 상에 발열층을 형성하는 단계; 및
상기 발열층 상에 전극을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 발열층을 형성하는 단계는,
세라믹물질 및 그 전구체로 구성된 군에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 페이스트를 준비하는 단계;
상기 절연층 상에 상기 페이스트를 코팅하는 단계;
상기 코팅된 페이스트를 건조하는 단계; 및
상기 건조된 페이스트에 극단파 백색광을 조사하여 광소결하는 단계를 포함하고,
상기 세라믹 물질은 실리콘카바이드(SiC), 규화몰리브덴(MoSi2), 란탄크로마이트(LaCrO2) 및 탄화텅스텐(WC) 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 고온 면상 발열체 제조방법.
Forming an insulating layer on the substrate;
Forming a heating layer on the insulating layer; And
Forming an electrode on the heating layer,
The step of forming the heating layer may include:
Preparing a paste containing at least one selected from the group consisting of a ceramic material and a precursor thereof;
Coating the paste on the insulating layer;
Drying the coated paste; And
Irradiating the dried paste with extreme ultraviolet light and photo-sintering the paste,
Wherein the ceramic material is any one selected from the group consisting of silicon carbide (SiC), molybdenum silicide (MoSi2), lanthanum chromite (LaCrO2), and tungsten carbide (WC).
제6항에 있어서,
상기 건조된 페이스트에 극단파 백색광을 조사하여 광소결하는 단계는, 50 J/cm2 내지 60 J/cm2의 에너지를 조사하는 것을 특징으로 하는 고온 면상 발열체 제조방법.
The method according to claim 6,
Wherein the step of irradiating the dried paste with extreme ultraviolet light and photo-sintering is performed by irradiating energy of 50 J / cm 2 to 60 J / cm 2 .
제6항에 있어서,
상기 건조된 페이스트에 극단파 백색광을 조사하여 광소결하는 단계는, 50 J/cm2 내지 60 J/cm2의 범위에서 조사되는 에너지양에 따라, 소결된 발열층의 표면 저항값이 조절되는 것을 특징으로 하는 고온 면상 발열체 제조방법.
The method according to claim 6,
In the step of irradiating the dried paste with extreme ultraviolet light and photo-sintering, the surface resistance value of the sintered heat generating layer is controlled according to the amount of energy irradiated in a range of 50 J / cm 2 to 60 J / cm 2 Wherein the method comprises the steps of:
제8항에 있어서,
상기 건조된 페이스트에 극단파 백색광을 조사하여 광소결하는 단계는, 조사되는 에너지양을 증가시킬수록, 소결된 발열층의 표면 저항값이 감소하는 것을 특징으로 하는 고온 면상 발열체 제조방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the step of irradiating the dried paste with light of extreme ultraviolet light and photo-sintering decreases the surface resistance value of the sintered heat generating layer as the amount of energy to be irradiated is increased.
삭제delete 삭제delete 제6항에 있어서,
상기 건조된 페이스트에 극단파 백색광을 조사하여 광소결하는 단계는, 광 조사시 빛의 강도는 0.1 J/cm2 내지 80 J/cm2이고, 조사 시간은 0.01 ms 내지 10 ms이고, 펄스 간격(Pulse gap)은 0.01 ms 내지 20 ms이고, 펄스 수(Pulse number)는 1 번 내지 100 번인 고온 면상 발열체 제조방법.
The method according to claim 6,
The step of irradiating the dried paste with light of extreme ultraviolet light and photo-sintering may include irradiating light with a light intensity of 0.1 J / cm 2 to 80 J / cm 2 upon irradiation with light, an irradiation time of 0.01 ms to 10 ms, Wherein the pulse interval is 0.01 ms to 20 ms and the pulse number is 1 to 100 times.
기판;
상기 기판 상에 위치하는 절연층;
상기 절연층 상에 위치하는 발열층; 및
상기 발열층 상에 위치하는 전극을 포함하고,
상기 발열층은 상기 절연층 상에 세라믹물질 및 그 전구체로 구성된 군에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 페이스트를 코팅 및 건조한 후, 극단파 백색광을 조사하여 광소결된 것을 특징으로 하고,
상기 세라믹 물질은 실리콘카바이드(SiC), 규화몰리브덴(MoSi2), 란탄크로마이트(LaCrO2) 및 탄화텅스텐(WC) 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 고온 면상 발열체.
Board;
An insulating layer disposed on the substrate;
A heating layer disposed on the insulating layer; And
And an electrode positioned on the heating layer,
Wherein the heat generating layer is formed by coating a paste containing at least one selected from the group consisting of a ceramic material and a precursor thereof on the insulating layer and then sintering the paste by irradiating extreme ultraviolet and white light,
Wherein the ceramic material is any one selected from the group consisting of silicon carbide (SiC), molybdenum silicide (MoSi 2 ), lanthanum chromite (LaCrO 2 ), and tungsten carbide (WC).
제13항에 있어서,
상기 발열층의 두께는 10 nm 내지 1 mm인 것을 특징으로 하는 고온 면상 발열체.
14. The method of claim 13,
Wherein the thickness of the heating layer is 10 nm to 1 mm.
제13항에 있어서,
상기 발열층의 표면 저항값은 9.93 KΩ/□ 내지 10.29 KΩ/□인 고온 면상 발열체.
14. The method of claim 13,
Wherein a surface resistance value of said heating layer is 9.93 K? /? To 10.29 K? / ?.
KR1020150050154A 2015-03-25 2015-04-09 Method of manufacturing planar heating element for high temperature KR101637122B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20150041270 2015-03-25
KR1020150041270 2015-03-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101637122B1 true KR101637122B1 (en) 2016-07-07

Family

ID=56500074

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150050154A KR101637122B1 (en) 2015-03-25 2015-04-09 Method of manufacturing planar heating element for high temperature

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101637122B1 (en)

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180051219A (en) * 2016-11-08 2018-05-16 엘지전자 주식회사 Electrical conductive paste
WO2018088625A1 (en) * 2016-11-08 2018-05-17 엘지전자 주식회사 Conductive paste and flat heating element
KR101873418B1 (en) * 2016-11-08 2018-07-02 엘지전자 주식회사 Surface type heating element
KR20180096414A (en) * 2017-02-21 2018-08-29 엘지전자 주식회사 The surface heater, the electric range comprising the same, and the manufacturing method for the same
KR20200028859A (en) 2018-09-07 2020-03-17 한양대학교 산학협력단 Light sintering apparatus
KR20200028733A (en) 2018-09-07 2020-03-17 한양대학교 산학협력단 Method for light sintering of ceramic film
KR20200033386A (en) * 2018-09-20 2020-03-30 한국생산기술연구원 The manufacturing method of the optical layer comprising the thermochromic layer using hydrothermal method and photonic sintering process
CN112087829A (en) * 2019-06-12 2020-12-15 Lg电子株式会社 Surface type heating element and manufacturing method
KR20200142317A (en) * 2019-06-12 2020-12-22 엘지전자 주식회사 The surface heater and the manufacturing method for the same
KR20200142318A (en) * 2019-06-12 2020-12-22 엘지전자 주식회사 The surface heater contaning controlled oxide layer and the manufacturing method for the same
KR20210012586A (en) * 2019-07-26 2021-02-03 엘지전자 주식회사 The surface heater and the manufacturing method for the same
KR20210043547A (en) * 2018-09-21 2021-04-21 한국생산기술연구원 The manufacturing method of the Optical layer comprising the thermochromic layer having good optical characteristic controlling photonic evaporation and photonic sintering conditions
KR20210091860A (en) 2020-01-14 2021-07-23 한양대학교 산학협력단 Manufacturing method for ceramic thin film using thermal sintering and light sintering
KR20210097908A (en) * 2020-01-31 2021-08-10 한양대학교 산학협력단 Ceramic paste for light sintering and light sintering method of ceramics
KR20210146759A (en) 2020-05-27 2021-12-06 (주) 대호아이앤티 Method for manufacturing silicon-carbon ceramic fiber rope-type heating element and silicon-carbon ceramic fiber rope-type heating element

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120028026A (en) 2010-09-14 2012-03-22 (주)창성 Sheet type heating element using ceramic glass
KR20140141812A (en) * 2013-05-31 2014-12-11 한양대학교 산학협력단 Preparation method of ITO pellet and ITO pellet using the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120028026A (en) 2010-09-14 2012-03-22 (주)창성 Sheet type heating element using ceramic glass
KR20140141812A (en) * 2013-05-31 2014-12-11 한양대학교 산학협력단 Preparation method of ITO pellet and ITO pellet using the same

Cited By (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018088625A1 (en) * 2016-11-08 2018-05-17 엘지전자 주식회사 Conductive paste and flat heating element
KR101873418B1 (en) * 2016-11-08 2018-07-02 엘지전자 주식회사 Surface type heating element
KR102003939B1 (en) * 2016-11-08 2019-07-25 엘지전자 주식회사 Electrical conductive paste
KR20180051219A (en) * 2016-11-08 2018-05-16 엘지전자 주식회사 Electrical conductive paste
KR102111109B1 (en) * 2017-02-21 2020-05-14 엘지전자 주식회사 The surface heater, the electric range comprising the same, and the manufacturing method for the same
KR20180096414A (en) * 2017-02-21 2018-08-29 엘지전자 주식회사 The surface heater, the electric range comprising the same, and the manufacturing method for the same
US10904952B2 (en) 2017-02-21 2021-01-26 Lg Electronics Inc. Surface heater, the electric range comprising the same, and the manufacturing method of the same
KR20200028733A (en) 2018-09-07 2020-03-17 한양대학교 산학협력단 Method for light sintering of ceramic film
KR102272977B1 (en) * 2018-09-07 2021-07-05 한양대학교 산학협력단 Light sintering apparatus
KR20200028859A (en) 2018-09-07 2020-03-17 한양대학교 산학협력단 Light sintering apparatus
KR20200033386A (en) * 2018-09-20 2020-03-30 한국생산기술연구원 The manufacturing method of the optical layer comprising the thermochromic layer using hydrothermal method and photonic sintering process
KR102172682B1 (en) * 2018-09-20 2020-11-02 한국생산기술연구원 The manufacturing method of the optical layer comprising the thermochromic layer using hydrothermal method and photonic sintering process
KR102334478B1 (en) * 2018-09-21 2021-12-03 한국생산기술연구원 The manufacturing method of the Optical layer comprising the thermochromic layer having good optical characteristic controlling photonic evaporation and photonic sintering conditions
KR20210043547A (en) * 2018-09-21 2021-04-21 한국생산기술연구원 The manufacturing method of the Optical layer comprising the thermochromic layer having good optical characteristic controlling photonic evaporation and photonic sintering conditions
KR20200142318A (en) * 2019-06-12 2020-12-22 엘지전자 주식회사 The surface heater contaning controlled oxide layer and the manufacturing method for the same
KR20200142317A (en) * 2019-06-12 2020-12-22 엘지전자 주식회사 The surface heater and the manufacturing method for the same
US11832358B2 (en) 2019-06-12 2023-11-28 Lg Electronics Inc. Surface type heating element having controlled oxide layer and manufacturing method thereof
KR102239330B1 (en) * 2019-06-12 2021-04-12 엘지전자 주식회사 The surface heater contaning controlled oxide layer and the manufacturing method for the same
US20200396800A1 (en) * 2019-06-12 2020-12-17 Lg Electronics Inc. Surface type heating element and manufacturing method thereof
EP3751959A1 (en) 2019-06-12 2020-12-16 LG Electronics Inc. -1- Heating structure and method of manufacturing a surface type heating element
CN112087829B (en) * 2019-06-12 2023-04-14 Lg电子株式会社 Surface type heating element and manufacturing method
KR102396584B1 (en) * 2019-06-12 2022-05-10 엘지전자 주식회사 The surface heater and the manufacturing method for the same
CN112087829A (en) * 2019-06-12 2020-12-15 Lg电子株式会社 Surface type heating element and manufacturing method
KR102358886B1 (en) * 2019-07-26 2022-02-04 엘지전자 주식회사 The surface heater and the manufacturing method for the same
KR20210012586A (en) * 2019-07-26 2021-02-03 엘지전자 주식회사 The surface heater and the manufacturing method for the same
KR20210091860A (en) 2020-01-14 2021-07-23 한양대학교 산학협력단 Manufacturing method for ceramic thin film using thermal sintering and light sintering
KR20210097908A (en) * 2020-01-31 2021-08-10 한양대학교 산학협력단 Ceramic paste for light sintering and light sintering method of ceramics
KR102414881B1 (en) 2020-01-31 2022-06-30 한양대학교 산학협력단 Ceramic paste for light sintering and light sintering method of ceramics
KR20210146759A (en) 2020-05-27 2021-12-06 (주) 대호아이앤티 Method for manufacturing silicon-carbon ceramic fiber rope-type heating element and silicon-carbon ceramic fiber rope-type heating element

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101637122B1 (en) Method of manufacturing planar heating element for high temperature
EP3211965B1 (en) Surface heater, electric range having the same, and manufacturing method thereof
CN103477704B (en) Ceramic heater
KR100955540B1 (en) heat generation sheet and fabrication method thereof
US20150285772A1 (en) Sensor device
US20100102052A1 (en) Self-regulating electrical resistance heating element
JP6934654B2 (en) Flexible conductive film and its manufacturing method
AU2009259092B2 (en) A self-regulating electrical resistance heating element
CN102155750A (en) Electromagnetic oven and manufacturing method thereof
DE1912216B2 (en) ELECTRIC HEATING ELEMENT
KR20100032237A (en) Heat generation sheet and fabrication method thereof
JP6298342B2 (en) Manufacturing method of ceramic heater
CN108264344A (en) A kind of nanocrystalline barium titanate barium thermal sensitive ceramics and preparation method thereof
KR20130031142A (en) Manufacturing method of heating plate
US6399012B1 (en) Production of passive devices
KR20140102552A (en) Electric Range with Self-Regulation Plane Multi Heating element
JPS6229843B2 (en)
CN2751503Y (en) Film heating element with automatic temperature control
CN107135558A (en) A kind of new PTC-ceramic heating element heater heated suitable for curved surface
KR200360205Y1 (en) Ceramic heater
WO2022112306A1 (en) Infrared radiator and component emitting infrared radiation
DE10344860B4 (en) Heating device for a cooking appliance
JP2020161424A (en) Metal paste, electronic component, and electronic component manufacturing method
JPS6029240B2 (en) Ceramic circuit board manufacturing method
JPH09161957A (en) Manufacture of ceramic heater

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190415

Year of fee payment: 4