KR102032190B1 - 히터 플레이트, 이 히터 플레이트를 이용하는 열유속 센서의 제조 장치, 이 히터 플레이트의 제조 방법 및 이 히터 플레이트의 제조 장치 - Google Patents

히터 플레이트, 이 히터 플레이트를 이용하는 열유속 센서의 제조 장치, 이 히터 플레이트의 제조 방법 및 이 히터 플레이트의 제조 장치 Download PDF

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Abstract

히터 플레이트(20)는, 통전되면 발열하는 시트 형상 발열 부재(200)와, 시트 형상 발열 부재(200)의 한쪽의 주면(201)측에 설치되어, 시트 형상 발열 부재(200)를 보호하는 보호막(23)과, 보호막의 시트 형상 발열 부재(200)와는 반대측의 면(231)에 설치된 출력 회로부(25)와, 보호막(23)과 시트 형상 발열 부재(200)의 사이에 설치된 돌출부 형성막(261)을 구비한다. 출력 회로부(25)는 검사 대상인 열유속 센서가 가지는 단자에 접촉 가능하도록 형성된 돌출부(251)를 가진다. 돌출부 형성막(26)은 돌출부(251)에 대응하는 위치에 돌기(261)를 가진다. 시트 형상 발열 부재(200), 보호막(23), 출력 회로부(25) 및 돌출부 형성막(26)은 일체로 형성되어 있다.

Description

히터 플레이트, 이 히터 플레이트를 이용하는 열유속 센서의 제조 장치, 이 히터 플레이트의 제조 방법 및 이 히터 플레이트의 제조 장치
본 발명은 신호를 출력할 수 있는 단자를 복수 가지는 시트 형상의 검사 대상을 가열하면서 단자가 출력하는 신호를 외부로 출력할 수 있는 히터 플레이트, 이 히터 플레이트를 이용하는 열유속 센서의 제조 장치, 이 히터 플레이트의 제조 방법 및 이 히터 플레이트의 제조 장치에 관한 것이다.
종래, 일측으로부터 타측으로 단위 시간에 단위 면적을 가로지르는 열량인 열유속을 측정하는 열유속 센서가 알려져 있다. 예를 들면, 특허 문헌 1에는, 복수의 비아홀을 가지는 평판의 기판 및 해당 기판의 2개의 주면(主面)의 각각에 비아홀에 형성되는 도전층을 통하여 전기적으로 접속되어 기판의 일측으로부터 타측으로 흐르는 열량의 크기에 따라서 발생하는 전압을 외부로 출력하는 출력 회로부를 구비하는 열유속 센서가 기재되어 있다.
특허 문헌 1: 일본국 특허 공개공보 제2007―208262호 공보
특허 문헌 1에 기재된 열유속 센서는, 기판을 구성하는 폴리이미드 등의 연질 필름과 솔더 레지스트 등에 의해 이루어지는 절연층이 적층되어 있는 평판 형상의 부재에 열유속 센서의 신호를 출력하는 복수의 출력 회로부가 설치되어 있다. 이 때문에, 특허 문헌 1에 기재된 열유속 센서를 제조하는 과정에서 열유속 센서의 특성을 검사하는 경우, 사전에 결정된 크기의 열류를 해당 열유속 센서의 일측으로부터 타측으로 흘리면서 또한 복수의 출력 회로부가 출력하는 각각의 전압을 고정밀도로 측정할 필요가 있다.
열유속 센서에 사전에 결정된 열량을 흘리는 경우, 열유속 센서의 일측에 가열용 히터를 설치하고, 열유속 센서의 타측에 냉각부를 설치한다. 이에 따라, 열유속 센서의 일측으로부터 타측으로 흐르는 열류가 형성된다. 이때, 가열용 히터와 냉각부의 사이에 끼워져 있는 열유속 센서가 출력하는 전압과 흐르는 열량의 크기의 관계에 기초하여 해당 열유속 센서의 특성을 검사한다. 열유속 센서를 흐르는 열량의 크기는 해당 가열용 히터에 공급되는 전력으로부터 산출하는 것이 가능하지만, 가열용 히터에서 발생하는 열은 가열용의 히터에서 보아 냉각부의 방향뿐만 아니라, 사방으로 확산한다. 이 때문에, 열유속 센서를 실제로 통과한 열량의 크기를 고정밀도로 확정하는 것은 어렵다.
그래서 가열용 히터를 가능한 한 얇게 하여 시트 형상으로 함으로써 가열용 히터에서 보아 냉각부의 방향 및 냉각부와는 반대측의 방향 이외의 방향으로의 열의 확산을 무시할 수 있도록 하여, 열유속 센서의 특성을 검사하는 것이 생각된다.
이때, 가열용 히터에서 보아 냉각부와는 반대측에는 가열용 히터와 열유속 센서의 밀착성을 높이면서 단열을 확보하기 위해, 탄성 재료로 이루어지는 지지대가 설치된다. 그러나 열유속 센서의 특성을 검사할 때에 출력 회로부에 외부의 검사용 프로브를 접촉시키면, 해당 접촉시키는 힘에 의하여 지지대가 휘기 때문에 가열용 히터와 열유속 센서의 사이에 간극이 생긴다. 이 때문에, 가열용 히터와 열유속 센서를 충분히 밀착시킬 수 없게 될 염려가 있다.
또한, 특허 문헌 1에 기재되어 있는 열유속 센서와 같이, 1매의 기판에 복수의 출력 회로부가 설치되어 있는 경우, 복수의 검사용 프로브를 복수의 출력 회로부에 접촉시키기 때문에 더욱 휨이 커져서, 가열용 히터와 열유속 센서의 밀착성이 더욱 악화한다. 이 때문에, 열유속 센서를 흐르는 열량을 고정밀도로 확정할 수 없게 되어, 검사 정밀도가 악화한다.
본 발명은 상기의 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 신호를 출력할 수 있는 단자를 가지는 검사 대상에 사전에 결정된 열량이 흐르도록 검사 대상을 고정밀도로 가열하면서 해당 단자가 출력하는 신호를 확실하게 외부로 출력할 수 있는 히터 플레이트를 제공하는 것에 있다.
본 발명에 관련되는 히터 플레이트는 신호를 출력할 수 있는 단자를 가지는 시트 형상의 검사 대상을 가열하면서 단자가 출력하는 신호를 외부 장치 또는 외부 회로로 출력할 수 있고, 시트 형상 발열 부재와, 보호막과, 출력 회로부와, 돌출부 형성막을 구비한다.
시트 형상 발열 부재는 통전되면 발열한다.
보호막은 시트 형상 발열 부재의 한쪽의 주면측에 설치되어, 시트 형상 발열 부재를 보호한다.
출력 회로부는 보호막의 시트 형상 발열 부재와는 반대측의 면에 설치되어, 단자에 접촉 가능하도록 시트 형상 발열 부재와는 반대측의 방향으로 돌출하는 돌출부 및 돌출부와 전기적으로 접속하여 돌출부에 입력되는 신호를 외부로 출력할 수 있는 외부 출력부를 가진다.
돌출부 형성막은 보호막과 시트 형상 발열 부재의 사이에 설치되어, 돌출부에 대응하는 위치에 돌기를 가진다.
시트 형상 발열 부재, 보호막, 출력 회로부 및 돌출부 형성막은 일체로 형성되어 있다.
본 발명에 관련되는 히터 플레이트에 있어서, 보호막과 시트 형상 발열 부재의 사이에 설치되어 있는 돌출부 형성막은 출력 회로부가 가지는 돌출부에 대응하는 위치에 돌기를 가지고 있다. 이에 따라, 돌기의 위치에 대응하는 보호막의 부분 및 출력 회로부의 부분이 돌기의 형상에 따라서 시트 형상 발열 부재와는 반대측의 방향으로 돌출하여, 출력 회로부의 돌출부가 형성된다. 이 돌기를 원하는 형상으로 함으로써 출력 회로부의 돌출부를 원하는 형상으로 할 수 있기 때문에, 히터 플레이트를 검사 대상에 밀착시킴으로써 발열체가 발생하는 열을 확실하게 검사 대상에 전달하면서 검사 대상이 가지는 단자와의 전기적인 접속을 확실하게 실시할 수 있다. 따라서, 본 발명에 관련되는 히터 플레이트는 검사 대상에 사전에 결정된 열량을 흘리면서 단자가 출력하는 신호를 확실하게 외부로 출력할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 의한 열유속 센서의 검사 장치의 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 의한 열유속 센서의 검사 장치의 검사 대상으로 되는 열유속 센서 시트의 모식도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 의한 열유속 센서의 검사 장치에서 검사되는 열유속 센서의 모식도이다.
도 4는 도 3의 Ⅳ―Ⅳ선 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 형태에 의한 열유속 센서의 검사 장치가 구비하는 히터 플레이트의 모식도이다.
도 6은 도 5의 Ⅵ―Ⅵ선 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 형태에 의한 히터 플레이트와 센서 시트를 중첩한 상태의 모식도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 형태에 의한 히터 플레이트의 제조 장치의 모식도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 형태에 의한 히터 플레이트의 제조 방법을 도시한 흐름도이다.
도 10a는 본 발명의 일 실시 형태에 의한 히터 플레이트의 제조 방법의 시트 형상 발열 부재 형성 공정을 설명하는 모식도이다.
도 10b는 본 발명의 일 실시 형태에 의한 히터 플레이트의 제조 방법의 시트 형상 발열 부재 형성 공정을 설명하는 다른 모식도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 형태에 의한 히터 플레이트의 제조 방법의 적층체 형성 공정을 설명하는 모식도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 형태에 의한 히터 플레이트의 제조 방법의 돌출부 형성 공정을 설명하는 모식도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시 형태에 의한 히터 플레이트의 제조 방법을 설명하는 모식도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면에 기초해서 설명한다.
(일 실시 형태)
본 발명의 일 실시 형태에 의한 히터 플레이트, 히터 플레이트를 이용하는 열유속 센서의 제조 장치, 히터 플레이트의 제조 방법 및 히터 플레이트의 제조 장치를 도 1∼도 12에 기초하여 설명한다.
최초로, “검사 대상”에 상당하는 열유속 센서에 대하여 도 2∼도 4에 기초해서 설명한다. 열유속 센서(10)는 단위 시간에 단위 면적을 가로지르는 열량인 열유속을 검출할 수 있는 센서이다. 열유속 센서(10)에서는 검출한 열유속을 예를 들면, 전압의 형태로 출력한다. 열유속 센서(10)는 도 4에 도시한 바와 같이, 절연 기판(11), 이면 보호 부재(12), 표면 보호 부재(13), 제 1 층간 접속 부재(14), 제 2 층간 접속 부재(15) 등으로 구성되어 있다. 본 실시 형태에서는 도 2에 도시한 바와 같이, 열유속 센서(10)는 1매의 시트(이하, “센서 시트(8)”라 한다)에 일괄하여 복수 형성된다. “열유속 센서의 제조 장치”에 상당하는 열유속 센서의 검사 장치(1)는 열유속 센서(10)를 제조하는 과정에 있어서, 센서 시트(8)에 형성되어 있는 복수의 열유속 센서(10)의 특성을 동시에 측정하는 것이 가능하다. 여기에서는 1개의 열유속 센서(10)(도 2의 영역(A10)에 포함되는 열유속 센서(10))의 구성에 대하여 설명하지만, 도 2에 도시한 센서 시트(8)에 형성되는 복수의 열유속 센서(10)는 각각 같은 구성을 가진다. 또한, 도 4는 열유속 센서(10)의 구성을 알기 쉽게 하기 위해, 실제의 형상에 비하여 종횡비를 변경하고 있다.
절연 기판(11)은 열가소성 수지로 이루어지는 필름으로 형성되어 있다. 절연 기판(11)은 두께 방향으로 관통하는 복수의 비아홀(111)을 가진다. 비아홀(111)에는 제 1 층간 접속 부재(14) 또는 제 2 층간 접속 부재(15)가 설치되어 있다. 제 1 층간 접속 부재(14)가 설치되어 있는 비아홀(111)의 옆에는 제 2 층간 접속 부재(15)가 설치되는 비아홀(111)이 배치되어 있다. 즉, 절연 기판(11)에는 제 1 층간 접속 부재(14)와 제 2 층간 접속 부재(15)가 번갈아 배치되어 있다.
이면 보호 부재(12)는 열가소성 수지로 이루어지는 필름으로 형성되고, 절연 기판(11)의 이면(112)에 설치되어 있다. 이면 보호 부재(12)는 절연 기판(11)과 같은 크기로 되도록 형성되어 있다. 또한, 이면 보호 부재(12)의 절연 기판(11)측의 면(121)에는 동박 등이 패터닝된 복수의 이면 패턴(114)이 설치되어 있다. 이면 패턴(114)은 이면 보호 부재(12)측에서 제 1 층간 접속 부재(14)와 제 2 층간 접속 부재(15)를 전기적으로 접속하고 있다.
표면 보호 부재(13)는 열가소성 수지로 이루어지는 필름으로 형성되고, 절연 기판(11)의 표면(113)에 설치되어 있다. 표면 보호 부재(13)는 절연 기판(11)과 같은 크기로 되도록 형성되어 있다. 또한, 표면 보호 부재(13)의 절연 기판(11)측의 면(131)에는 동박 등이 패터닝된 복수의 표면 패턴(115)이 형성되어 있다. 표면 패턴(115)은 표면 보호 부재(13)측에서 제 1 층간 접속 부재(14)와 제 2 층간 접속 부재(15)를 전기적으로 접속하고 있다.
복수의 제 1 층간 접속 부재(14)와 복수의 제 2 층간 접속 부재(15)는 제벡 효과(Seebeck effect)를 발휘하도록 서로 다른 금속으로 구성되어 있다. 예를 들면, 제 1 층간 접속 부재(14)는 P형 반도체를 구성하는 Bi―Sb―Te합금의 분말이 소결 전에서의 복수의 금속 원자의 결정 구조를 유지하도록 고상 소결된 금속 화합물로 형성되어 있다. 또한, 제 2 층간 접속 부재(15)는 N형 반도체를 구성하는 Bi―Te합금의 분말이 소결 전에서의 복수의 금속 원자의 사전에 결정된 결정 구조를 유지하도록 고상 소결된 금속 화합물로 형성되어 있다. 제 1 층간 접속 부재(14)와 제 2 층간 접속 부재(15)는 이면 패턴(114) 및 표면 패턴(115)에 의하여 번갈아 직렬 접속되어 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 복수의 제 1 층간 접속 부재(14) 중 하나인 제 1 층간 접속 부재(140)는 단자(141)와 전기적으로 접속해 있다. 또한, 복수의 제 2 층간 접속 부재(15) 중 하나인 제 2 층간 접속 부재(150)는 단자(151)와 전기적으로 접속해 있다. 단자(141, 151)는 도 3에 도시한 바와 같이, 1개의 열유속 센서(10) 내에서 이면 패턴(114), 제 1 층간 접속 부재(14), 표면 패턴(115) 및 제 2 층간 접속 부재(15)가 사행하도록 접속되어 이루어지는 회로의 양단에 위치해 있다(도 3의 이점 쇄선(L3) 참조). 단자(141, 151)는 표면 보호 부재(13)가 가지는 개구(132)를 통하여 외부로 노출되어 있다. 이에 따라, 단자(141, 151)는 후술하는 열유속 센서의 검사 장치(1)가 구비하는 히터 플레이트(20)의 돌출부(251)와 접촉 가능하다.
본 실시 형태에서 센서 시트(8)에는 24개의 열유속 센서(10)가 형성되어 있다. 또한, 도 2에 도시한 바와 같이, 센서 시트(8)에는 단자(141, 151)가 4열로 나열되도록 형성되고, 각 열에는 6쌍의 단자(141, 151)가 포함되어 있다. 또한, 센서 시트(8)는 후술하는 히터 플레이트가 가지는 위치 결정 핀에 대응하는 위치에 형성된 위치 결정 구멍(170)을 가진다.
열유속 센서(10)에서는 열유속 센서(10)의 두께 방향(도 4의 상하 방향)으로 흐르는 열량의 크기가 변화하면, 번갈아 직렬 접속된 제 1 층간 접속 부재(14) 및 제 2 층간 접속 부재(15)에서 발생하는 기전압이 변화한다. 열유속 센서(10)에서는 이 전압을 검출 신호로서 출력하고, 이 검출 신호에 기초하여 열유속 센서(10)에 전달된 열유속이 측정된다.
다음으로, 열유속 센서의 검사 장치(1)의 구성을 설명한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 열유속 센서의 검사 장치(1)는 히터 플레이트(20), “온도 조절부”에 상당하는 냉각부(40), 온도 검출부(45), 온도 제어부(50), 특성 측정부(60) 등으로 구성되어 있다.
히터 플레이트(20)는 열유속 센서(10)에 접촉 가능하게 설치되어 있다. 구체적으로, 히터 플레이트(20)는 열유속 센서의 검사 장치(1)에 세트되어 있는 열유속 센서(10)의 온도 검출부(45)측에 설치되어 있다. 히터 플레이트(20)는 도 6에 도시한 바와 같이, 발열체(21), 절연부(22), 보호막(23, 24), 출력 회로부(25), 돌출부 형성막(26) 등으로 구성되어 있다. 발열체(21), 절연부(22), 보호막(23, 24), 출력 회로부(25) 및 돌출부 형성막(26)은 일체로 형성되어 있다. 또한, 도 6은 히터 플레이트(20)의 구성을 알기 쉽게 하기 위해, 실제의 형상과 비교하여 종횡비를 변경하고 있다.
발열체(21)는 발열부(210), 접속부(211, 212) 등을 가진다.
발열부(210)는 예를 들면, 두께가 50㎛ 정도인 스테인레스강으로 형성되어 있다. 발열부(210)는 도 5에 도시한 바와 같이, 일 평면 상에서 사행하도록 형성되어 있다. 발열부(210)는 통전하면 발열한다.
접속부(211, 212)는 발열부(210)의 양단에 설치된다. 접속부(211, 212)는 도시하지 않는 외부의 전원과 접속해 있다.
절연부(22)는 예를 들면, 절연성이 높고, 또한 사전에 결정된 온도에서의 유동성이 높은 폴리에테르이미드(PEI)로 형성되어 있다. 절연부(22)는 발열체(21)가 형성되어 있는 평면과 동일 평면 상에 위치한다. 절연부(22)는 일 평면 상에서 사행하도록 형성되어 있는 발열체(21)의 이웃하는 부분 간의 간극에 형성되고, 이들의 이웃하는 부분 간의 절연을 유지한다. 이하, 편의적으로 발열체(21)와 절연부(22)로 형성되는 시트 형상의 부재를 시트 형상 발열 부재(200)라 한다.
보호막(23, 24)은 예를 들면, 폴리에테르에테르케톤(PEEK)으로 형성되어 있다. 보호막(23, 24)은 시트 형상 발열 부재(200)를 덮도록 형성되어 있다. 보호막(23)은 시트 형상 발열 부재(200)의 한쪽의 주면(201)측에 설치되어 있다. 보호막(24)은 시트 형상 발열 부재(200)의 다른쪽의 주면(202)측에 설치되어 있다. 보호막(23, 24)은 시트 형상 발열 부재(200)를 외력으로부터 보호한다.
출력 회로부(25)는 보호막(23)의 시트 형상 발열 부재(200)와는 반대측의 면(231)에 설치되어 있다. 출력 회로부(25)는 복수의 돌출부(251), 복수의 배선부(252) 및 복수의 외부 출력부(253)를 가진다. 출력 회로부(25)는 금속으로 이루어지는 1매의 시트를 패터닝함으로써 형성된다.
돌출부(251)는 센서 시트(8)에 형성되어 있는 복수의 열유속 센서(10)의 각각이 가지는 단자(141, 151)에 접촉 가능하도록 형성되어 있다. 돌출부(251)는 시트 형상 발열 부재(200)와는 반대 방향으로 돌출해 있다. 본 실시 형태에서는 센서 시트(8)가 가지는 24개의 열유속 센서(10)에 대하여 48개의 돌출부(251)가 형성되어 있다.
배선부(252)는 복수의 돌출부(251)의 각각과 전기적으로 접속하도록 돌출부(251)의 수와 같은 수로 형성되어 있다. 구체적으로, 본 실시 형태에서는 센서 시트(8)에 대하여 48개 형성되어 있다. 배선부(252)는 보호막(23)의 면(231) 상에 박막 형상으로 형성되고, 복수의 돌출부(251)로부터 히터 플레이트(20)의 외주를 향하여 연장되도록 형성되어 있다. 배선부(252)의 돌출부(251)와 접속하는 측과는 반대측의 단부에는 외부 출력부(253)가 설치되어 있다.
외부 출력부(253)는 복수의 배선부(252)의 각각과 전기적으로 접속하도록 배선부(252)의 수와 같은 수로 형성되어 있다. 구체적으로, 본 실시 형태에서는 센서 시트(8)에 대하여 48개 형성되어 있다. 외부 출력부(253)의 각각은 특성 측정부(60)와 전기적으로 접속해 있다. 외부 출력부(253)는 열유속 센서(10)가 출력하여 돌출부(251)로 입력되는 전압을 특성 측정부(60)로 출력하는 것이 가능하다.
돌출부 형성막(26)은 보호막(23)과 시트 형상 발열 부재(200)의 사이에 설치되어 있다. 돌출부 형성막(26)은 사전에 결정된 온도에서의 유동성이 보호막(23)을 형성하는 재료에 비해 높은 재료, 예를 들면, PEI로 형성되어 있다. 돌출부 형성막(26)은 돌출부(251)에 대응하는 위치에 돌기(261)를 가진다.
냉각부(40)는 도 1에 도시한 바와 같이, 센서 시트(8)의 히터 플레이트(20)와는 반대측에 설치되어 있다. 냉각부(40)는 센서 시트(8)의 히터 플레이트(20)와는 반대측의 온도를 온도 제어부(50)의 지령에 기초하여 조절 가능하게 형성되어 있다.
온도 검출부(45)는 히터 플레이트(20)의 센서 시트(8)와는 반대측의 온도를 검출 가능하게 설치되어 있다. 본 실시 형태에서 온도 검출부(45)는 히터 지지대(46), 시트 지지대(47), 열유속 검출용 시트(9) 및 온도 산출부(48) 등을 가진다.
히터 지지대(46)는 히터 플레이트(20)의 센서 시트(8)와 반대측에 설치되어 있다. 히터 지지대(46)는 히터 플레이트(20)를 지지한다.
시트 지지대(47)는 히터 지지대(46)와의 사이에서 열유속 검출용 시트(9)를 지지한다.
열유속 검출용 시트(9)는 열유속 센서의 검사 장치(1)에서 특성이 검사되는 센서 시트(8)와 같은 로트(lot)에서 제조된 센서 시트로서, 히터 플레이트(20)로부터 시트 지지대(47)로 흐르는 열량의 크기를 검출한다. 해당 열량의 크기에 따라서 열유속 검출용 시트(9)가 출력하는 전압은 온도 산출부(48)로 출력된다.
온도 산출부(48)는 열유속 검출용 시트(9)가 출력하는 전압에 기초하여 히터 플레이트(20)로부터 센서 시트(8)와는 반대측으로 흐르는 열량의 크기를 산출한다. 산출된 열량의 크기에 따른 신호는 온도 제어부(50)로 출력된다.
온도 제어부(50)는 히터 플레이트(20), 냉각부(40) 및 온도 검출부(45)와 전기적으로 접속해 있다. 온도 제어부(50)에는 온도 검출부(45)가 출력하는 신호가 입력된다. 온도 제어부(50)에서는 해당 신호에 기초하여 히터 플레이트(20)의 가열의 정도 및 냉각부(40)의 냉각의 정도를 제어한다.
열유속 센서의 검사 장치(1)에서 온도 제어부(50)는 히터 플레이트(20)로부터 센서 시트(8)와는 반대측으로 흐르는 열량의 크기가 0으로 되도록, 즉, 온도 검출부(45)의 온도가 열유속 센서의 검사 장치(1)가 놓여져 있는 환경 온도와 같은 온도로 되도록 히터 플레이트(20) 및 냉각부(40)를 제어한다. 이에 따라, 히터 플레이트(20)에서 발생한 열은 모두 열유속 센서(10)를 통과하여 냉각부(40)로 흐르고 있다고 생각할 수 있기 때문에 히터 플레이트(20)의 발열체(21)에 걸리는 전압으로부터 열유속 센서(10)를 통과한 열류의 크기를 고정밀도로 산출할 수 있다.
특성 측정부(60)는 센서 시트(8)와 전기적으로 접속해 있다. 센서 시트(8)가 출력하는 신호에 기초하여 센서 시트(8)에 형성되어 있는 복수의 열유속 센서(10)의 각각에서의 열유속의 크기와 출력되는 전압의 관계를 도출한다. 도출된 결과가 열유속 센서(10)의 특성으로 된다.
다음으로, 히터 플레이트(20)의 제조 장치 및 제조 방법에 대하여 설명한다.
최초로, 히터 플레이트 제조 장치(2)에 대하여 도 8에 기초해서 설명한다. 도 8은 히터 플레이트(20)를 구성하는 복수의 부재를 프레스하기 전의 히터 플레이트 제조 장치(2)의 상태를 도시한 모식도이다. 히터 플레이트 제조 장치(2)는 프레스대(70), “돌출부 형성용 프레스 부재”에 상당하는 프레스 부재(80), 구동부(90) 등을 구비한다. 또한, 도 8에는 히터 플레이트 제조 장치(2)의 수직 방향에서의 “상”측 및 “하”측을 도시한다.
프레스대(70)는 히터 플레이트 제조 장치(2)의 하측에 설치된다. 프레스대(70)는 프레스대 본체(71), 히터(72) 등으로 형성되어 있다.
프레스대 본체(71)는 상면(711)에 히터 플레이트(20)에서 보호막(24)으로 되는 하측 수지막(34), 시트 형상 발열 부재(200), 돌출부 형성막(26)으로 되는 유동막(36), 보호막(23)으로 되는 “피복막”에 상당하는 상측 수지막(33) 및 출력 회로부(25)로 되는 금속 시트(35)를 상면(711)으로부터 차례로 놓는 것이 가능하도록 형성되어 있다. 여기에서는 프레스대 본체(71)에 놓여지는 하측 수지막(34), 시트 형상 발열 부재(200), 유동막(36), 상측 수지막(33) 및 금속 시트(35)의 적층체를 편의적으로 히터 플레이트용 적층체(300)라 한다.
히터(72)는 프레스대 본체(71)의 히터 플레이트용 적층체(300)와는 반대측에 설치되어 있다. 히터(72)는 프레스대 본체(71)를 통하여 히터 플레이트용 적층체(300)를 가열할 수 있게 형성되어 있다. 히터(72)에는 도시하지 않는 온도 센서가 설치되어 있고, 해당 온도 센서의 검출 결과에 기초하여 히터(72)는 자신의 온도가 제어된다.
프레스 부재(80)는 프레스대(70)에 대하여 수직 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되어 있다. 프레스 부재(80)는 프레스 본체부(81), 가공부(82), 히터(83) 등으로 형성되어 있다.
프레스 본체부(81)는 히터 플레이트용 적층체(300)의 전면을 프레스 가능한 크기를 가지는, 열전도성이 비교적 높은 재료로 형성되어 있다.
가공부(82)는 프레스 본체부(81)의 프레스대(70)측의 면(811)에 설치되어 있다. 가공부(82)는 도 8에 도시한 바와 같이, 사전에 결정된 위치에 복수의 관통 구멍을 가진다. 가공부(82)는 프레스 본체부(81)와는 별도로 형성되고, 레이저 가공이나 에칭 등에 의하여 사전에 결정된 위치에 관통 구멍이 형성되고나서 프레스 본체부(81)에 조립된다. 이에 따라, 해당 관통 구멍은 프레스 부재(80)의 히터 플레이트용 적층체(300)측에 형성되는 오목부(821)로 된다.
히터(83)는 프레스 본체부(81)의 히터 플레이트용 적층체(300)와는 반대측에 설치되어 있다. 히터(83)는 프레스 본체부(81)를 통하여 가공부(82)를 가열 가능하게 형성되어 있다. 히터(83)에 도시하지 않는 온도 센서가 설치되어 있고, 해당 온도 센서의 검출 결과에 기초하여 히터(83)는 자신의 온도가 제어된다.
구동부(90)는 프레스대(70) 및 프레스 부재(80)에 접속해 있다. 구동부(90)는 프레스대(70)에 대하여 프레스 부재(80)를 구동할 수 있는 구동력을 발생시키고, 해당 구동력을 프레스 부재(80)에 전달할 수 있게 설치되어 있다. 또한, 구동부(90)는 히터(72, 83)에 발열을 위한 전력을 공급할 수 있게 설치되어 있다.
다음으로, 히터 플레이트 제조 장치(2)를 이용한 히터 플레이트(20)의 제조 방법에 대하여, 도 9∼도 12를 참조해서 설명한다. 도 9에는 히터 플레이트(20)의 제조 방법의 공정을 도시한다. 도 10∼도 12는 히터 플레이트(20)의 제조 방법의 각 공정에서의 히터 플레이트(20)를 구성하는 부재의 단면도를 도시한다. 또한, 도 10∼도 12에서는 히터 플레이트용 적층체(300)의 구성을 알기 쉽게 하기 위해, 실제의 형상에 비하여 종횡비를 변경하고 있다.
최초로, 시트 형상 발열 부재 형성 공정(S101)에 있어서, 시트 형상 발열 부재(200)를 형성한다. 구체적으로는 도 10a에 도시한 바와 같이, 따로 따로 준비된 필라멘트 형상의 발열체(31)와 시트 형상의 절연 부재(32)를 여백 화살표 A31, A32의 방향으로부터 접촉시키면서 가열한다. 발열체(31)는 일 평면 상에 사행하도록 스테인레스강으로 형성되어 있는 필라멘트 형상의 부재로서, 히터 플레이트(20)의 발열체(21)로 된다. 또한, 절연 부재(32)는 PEI로 형성되어 있고, 히터 플레이트(20)의 절연부(22)로 된다. 가열에 의하여 유동이 가능한 상태로 되는 절연 부재(32)는 발열체(31)의 이웃하는 부분 간의 간극에 들어간다. 이에 따라, 도 10b에 도시한 바와 같은 1매의 시트 형상 발열 부재(200)가 형성된다.
다음으로, 적층체 형성 공정(S102)에 있어서 도 11에 도시한 바와 같이, 프레스대(70)의 상면(711)에 하측 수지막(34), S101에서 형성된 시트 형상 발열 부재(200), 유동막(36), 상측 수지막(33) 및 금속 시트(35)를 상면(711)으로부터 차례로 놓는다.
하측 수지막(34)은 PEEK로 평판 형상으로 형성되어 있다. 하측 수지막(34)은 히터 플레이트(20)의 보호막(24)으로 된다.
유동막(36)은 시트 형상 발열 부재(200)와 상측 수지막(33)의 사이에 설치된다. 유동막(36)은 사전에 결정된 온도에서의 유동성이 상측 수지막(33)에 비하여 높은 PEI로 평판 형상으로 형성되어 있다. 유동막(36)은 히터 플레이트(20)의 돌출부 형성막(26)으로 된다.
상측 수지막(33)은 PEEK로 평판 형상으로 형성되어 있다. 상측 수지막(33)은 유동막(36)을 덮도록 설치된다. 상측 수지막(33)은 히터 플레이트(20)의 보호막(23)으로 된다.
금속 시트(35)는 상측 수지막(33)의 시트 형상 발열 부재(200)와는 반대측에 설치된다. 금속 시트(35)는 상측 수지막(33) 상에 회로를 형성할 수 있도록 패터닝된 금속으로 형성되어 있다. 금속 시트(35)는 히터 플레이트(20)의 출력 회로부(25)로 된다.
다음으로, 돌출부 형성 공정(S103)에 있어서, 프레스대(70)와 프레스 부재(80)에 의하여 히터 플레이트용 적층체(300)를 가열하면서 프레스한다. 구체적으로는, 프레스대(70) 및 프레스 부재(80)의 온도를 각각이 가지는 온도 센서에 의하여 사전에 결정된 온도, 예를 들면, 230도로 유지하면서 히터 플레이트용 적층체(300)의 양측으로부터 예를 들면, 6MPa의 압력에 의하여 프레스한다.
히터 플레이트용 적층체(300)는 프레스대(70) 및 프레스 부재(80)에 의하여 230도까지 가열되면 유동막(36)이 유동성을 가지게 된다. 이때, 시트 형상 발열 부재(200)와 상측 수지막(33)에 끼워져 있는 유동막(36)의 일부는 프레스되어 있는 압력에 의하여 프레스 부재(80)의 오목부(821)로 이동한다. 이에 따라, 도 12에 도시한 바와 같이, 유동막(36)의 오목부(821)에 대응하는 부위는 프레스 부재(80)측으로 돌출하는 돌기(361)로 된다. 돌기(361)의 프레스 부재(80)측으로의 돌출에 의하여 돌기(361) 상의 상측 수지막(33)의 부위(331) 및 상측 수지막(33)의 부위(331)에 대응하는 금속 시트(35)의 부위(351)는 프레스 부재(80)측의 방향으로 밀어내어져서 돌출한다. 이때, 금속 시트(35)의 돌출한 부위(351)는 금속 시트(35)의 돌출하지 않은 부위(352)의 프레스 부재(80)측의 면(353)으로부터 돌출한 부위(351)의 프레스 본체부(81)측의 정점(354)까지의 높이(H351)가 프레스 부재(80)의 오목부(821)의 깊이(D821)(도 11 참조)와 대략 같게 되도록 형성된다. 이에 따라, 금속 시트(35)의 돌출한 부위(351)는, 그 단면 형상이 대략 반원 형상으로 된다.
본 실시 형태에서는 이와 같이 하여 히터 플레이트용 적층체(300)를 가열하면서 프레스함으로써 금속 시트(35)로 돌출하는 부위(351)를 형성한다. 이에 따라, 하측 수지막(34)을 보호막(24)으로 하고, 유동막(36)을 돌출부 형성막(26)으로 하고, 상측 수지막(33)을 보호막(23)으로 하고, 금속 시트(35)의 돌출해 있는 부위(351)를 출력 회로부(25)의 돌출부(251)로 하는 히터 플레이트(20)가 제조된다.
히터 플레이트(20)에서 보호막(23)과 시트 형상 발열 부재(200)의 사이에 설치되어 있는 돌출부 형성막(26)은 출력 회로부(25)가 가지는 돌출부(251)에 대응하는 위치에 돌기(261)를 가지고 있다. 이에 따라, 돌기(261)의 위치에 대응하는 보호막(23)의 부위 및 출력 회로부(25)의 부위가 돌출하여, 돌출부(251)가 형성된다. 이 돌기(261)를 원하는 형상으로 함으로써 돌출부(251)를 원하는 형상으로 할 수 있기 때문에 열유속 센서(10)의 단자(141, 151)와 돌출부(251)의 전기적인 접속을 확실하게 할 수 있다. 또한, 열유속 센서(10)를 가열하는 발열체(21)는 돌출부(251)를 가지는 출력 회로부(25)와 일체로 형성되어 있기 때문에 히터 플레이트(20)를 열유속 센서(10)에 밀착시킴으로써 발열체(21)가 발생하는 열을 확실하게 열유속 센서(10)에 전달하면서 돌출부(251)를 단자(141, 151)에 확실하게 접촉시킬 수 있다. 따라서, 히터 플레이트(20)는 열유속 센서(10)로 사전에 결정된 열량을 흘리면서 단자(141, 151)가 출력하는 신호를 확실하게 외부로 출력할 수 있다.
히터 플레이트(20)에서 돌출부(251)를 형성하는 돌기(261)를 가지는 돌출부 형성막(26)은 “사전에 결정된 온도”인 230도에서의 유동성이 같은 온도에서의 보호막(23)의 유동성에 비하여 높은 PEI로 형성되어 있다. 이에 따라, 히터 플레이트(20)를 제조할 때, 돌기(261)의 형상을 비교적 용이하게 원하는 형상으로 할 수 있다. 따라서, 돌출부(251)의 높이를 단자(141, 151)와 확실하게 접촉할 수 있는 높이로 함으로써 단자(141, 151)가 출력하는 신호를 확실하게 외부로 출력할 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 히터 플레이트(20)의 제조 방법에서는 돌출부(251)에 대응하는 위치에 오목부(821)를 가지는 프레스 부재(80)를 이용하여 히터 플레이트용 적층체(300)를 가열하면서 프레스한다. 이에 따라, 가열에 의하여 유동성을 가지게 된 유동막(36)의 오목부(821)에 대응하는 부위가 오목부(821)로 이동하여 돌기(361)를 형성한다. 돌기(361)가 형성되면, 돌기(361)에 대응하는 상측 수지막(33)의 부위(331) 및 상측 수지막(33)의 부위(331)에 대응하는 금속 시트(35)의 부위(351)가 돌출하여, 히터 플레이트(20)의 돌출부(251)가 형성된다. 이에 따라, 오목부(821)를 가공할 때에 오목부(821)의 깊이(D821)를 조정함으로써 돌출부(251)의 높이(H351)를 원하는 높이로 고정밀도로 조절할 수 있다. 따라서, 열유속 센서(10)의 단자(141, 151)에 확실하게 접촉 가능한 돌출부(251)를 가지는 히터 플레이트(20)를 제조할 수 있다.
또한, 히터 플레이트 제조 장치(2)에서 프레스 부재(80)를 구성하는 가공부(82)는 프레스 본체부(81)와 별개체로 형성되어 있다. 이에 따라, 가공부(82)에 가공되는 관통 구멍이 돌출부(251)를 형성하는 오목부(821)로 되기 때문에 오목부(821)의 가공 정밀도를 향상시킬 수 있다. 따라서, 히터 플레이트(20)에서의 돌출부(251)의 높이이기도 한 금속 시트(35)의 돌출한 부위(351)의 높이(H351)를 고정밀도로 설정할 수 있다.
(다른 실시 형태)
상기의 실시 형태에서 히터 플레이트는 시트 형상으로 형성되는 열유속 센서의 특성을 검사하는 장치에 이용되었다. 그러나 상기의 히터 플레이트는 신호를 출력할 수 있는 단자를 가지는 시트 형상의 검사 대상을 가열하면서 단자가 출력하는 신호를 외부로 출력함으로써 해당 검사 대상을 검사하는 다른 장치에도 적용할 수 있다.
상기의 실시 형태에서는 히터 플레이트용 적층체가 프레스대 및 프레스 부재에 의하여 프레스될 때, 금속 시트의 돌출한 부위는 금속 시트의 돌출하지 않은 부위의 프레스 부재측의 면으로부터 돌출한 부위의 프레스 본체부측의 정점까지의 높이가 프레스 부재의 오목부의 깊이와 대략 같게 되도록 형성되었다. 그러나 금속 시트를, 그 돌출하는 부위가 오목부의 깊이보다도 더욱 돌출하도록 프레스해도 좋다. 이 경우, 도 13에 도시한 바와 같이, 금속 시트(35)의 돌출하는 부위(351)는 오목부(821)의 저면(822)에 접촉하기 때문에 프레스 본체부(81)측에 비교적 평탄한 접촉면(355)을 가지도록 형성된다. 즉, 프레스 부재(80)가 가지는 오목부(821)의 깊이(D821)를 변경함으로써 돌출부(251)의 형상을 변경할 수 있다. 예를 들면, 깊이(D821)를 비교적 크게 하면, 일 실시 형태의 도 12에 도시한 바와 같이, 금속 시트(35)의 돌출하는 부위(351)의 선단의 단면 형상은 곡선 형상으로 된다. 또한, 도 13에 도시한 바와 같이, 깊이(D821)를 비교적 작게 하면, 금속 시트(35)의 돌출하는 부위(351)가 비교적 평탄한 접촉면(355)을 가지도록 형성된다. 금속 시트(35)의 돌출하는 부위(351)가 평탄한 접촉면(355)을 가지도록 형성되면, 열유속 센서(10)의 단자(141, 151)와 출력 회로부(25)를 더욱 확실하게 접촉시킬 수 있다.
상기의 실시 형태에서 열유속 센서는 도 4에 도시한 바와 같은 구성을 가지는 것으로 했지만, 열유속 센서의 구성은 이에 한정되지 않는다.
상기의 실시 형태에서는 히터 플레이트의 돌출부 형성막이 PEI로 형성되고, 보호막이 PEEK로 형성된다고 했다. 그러나 돌출부 형성막 및 보호막을 형성하는 재료는 상기의 재료에 한정되지 않는다. 또한, 사전에 결정된 온도에서의 유동성이 보호막에 비해 돌출부 형성막쪽이 높은 것이 바람직하지만, 돌출부 형성막 및 보호막을 형성하는 재료는 반드시 상기의 조건을 만족하지 않아도 좋다.
상기의 실시 형태에서는 히터 플레이트용 적층체를 가열하면서 프레스할 때, 프레스대 및 프레스 부재를 230도까지 가열하면서 6MPa의 압력에 의하여 프레스한다고 했다. 그러나 히터 플레이트용 적층체를 가열하는 온도 및 압력은 상기의 값에 한정되지 않는다. 온도는 유동막이 유동 가능하고, 상측 수지막이 유동하지 않을 정도의 온도이면 좋다. 또한, 압력은 유동 상태의 유동막이 오목부로 이동 가능한 정도의 압력이면 좋다.
상기의 실시 형태에서 히터 플레이트는 시트 형상 발열 부재의 출력 회로부와는 반대측에 시트 형상 발열 부재를 보호하는 보호막을 가진다고 했다. 그러나 시트 형상 발열 부재의 출력 회로부와는 반대측의 보호막은 생략해도 좋다.
상기의 실시 형태에서 히터 플레이트 제조 장치의 프레스대가 가지는 히터는 프레스대 본체의 히터 플레이트용 적층체와 반대측에 설치되었다. 또한, 프레스 부재가 가지는 히터는 프레스 본체부의 히터 플레이트용 적층체와는 반대측에 설치되었다. 그러나 프레스대 본체와 히터의 위치 관계 및 프레스 본체부와 히터의 위치 관계는 상기의 배치에 한정되지 않는다.
상기의 실시 형태에서 시트 형상 발열 부재는 평면상에서 사행하도록 형성되어 있는 발열체 및 발열체의 이웃하는 부분 간의 간극에 형성되고, 이들의 이웃하는 부분 간의 절연을 유지하는 절연부로 구성되었다. 그러나 시트 형상 발열 부재의 구성은 이에 한정되지 않는다.
상기의 실시 형태에서 온도 검출부는 열유속 센서의 검사 장치에서 특성이 검사되는 센서 시트와 같은 로트에서 제조된 센서 시트를 이용하여 히터 플레이트로부터 센서 시트와는 반대측으로의 열류의 크기를 산출한다고 했다. 그러나 온도 검출부의 구성은 이에 한정되지 않는다. 열전쌍 등으로 온도를 검출해도 좋다.
상기의 실시 형태에서 프레스 부재를 구성하는 가공부는 프레스 본체부와 별개체로 형성된다고 했다. 그러나 프레스 부재를 구성하는 가공부는 프레스 본체부와 일체로 형성되어도 좋다.
이상과 같이, 본 발명은 상기의 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 형태로 실시 가능하다.
20: 히터 플레이트
23: 보호막
25: 출력 회로부
26: 돌출부 형성막
200: 시트 형상 발열 부재
251: 돌출부
253: 외부 출력부
261: 돌기

Claims (9)

  1. 신호를 출력할 수 있는 단자(141, 151)를 가지는 시트 형상의 검사 대상(10)을 가열하면서 상기 단자가 출력하는 신호를 외부로 출력할 수 있는 히터 플레이트(20)로서,
    통전되면 발열하는 시트 형상 발열 부재(200)와,
    상기 시트 형상 발열 부재의 한쪽의 주면(201)측에 설치되어, 상기 시트 형상 발열 부재를 보호하는 보호막(23)과,
    상기 보호막의 상기 시트 형상 발열 부재와는 반대측의 면(231)에 설치되어, 상기 단자에 접촉 가능하도록 상기 시트 형상 발열 부재와는 반대측의 방향으로 돌출하는 돌출부(251) 및 상기 돌출부와 전기적으로 접속하여 상기 돌출부에 입력되는 신호를 외부로 출력할 수 있는 외부 출력부(253)를 가지는 출력 회로부(25)와,
    상기 보호막과 상기 시트 형상 발열 부재의 사이에 설치되어, 상기 돌출부에 대응하는 위치에 돌기(261)를 가지는 돌출부 형성막(261)을 구비하고,
    상기 시트 형상 발열 부재, 상기 보호막, 상기 출력 회로부 및 상기 돌출부 형성막은 일체로 형성되어 있는
    히터 플레이트.
  2. 제1항에 있어서,
    사전에 결정된 온도에서의 상기 돌출부 형성막의 유동성은 상기 사전에 결정된 온도에서의 상기 보호막의 유동성에 비해 높은
    히터 플레이트.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 시트 형상 발열 부재는 일 평면 상에 형성된 필라멘트 형상의 발열체(21)와, 상기 발열체의 이웃하는 부분 간의 간극에 형성되어, 상기 이웃하는 부분 간의 절연을 유지하는 절연부(22)를 구비하는
    히터 플레이트.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 돌출부는 평면 형상으로 형성되어 상기 단자와 접촉 가능한 접촉면(355)을 가지는
    히터 플레이트.
  5. 돌출부가 돌출하는 측에 검사 대상으로서의 열유속 센서(10)를 놓는 것이 가능한 제1항 또는 제2항에 기재된 히터 플레이트와,
    상기 열유속 센서의 상기 히터 플레이트와는 반대측에 설치되어, 상기 열유속 센서의 상기 히터 플레이트와는 반대측의 온도를 조절 가능한 온도 조절부(40)와,
    상기 히터 플레이트의 상기 열유속 센서와는 반대측에 설치되어, 상기 히터 플레이트의 상기 열유속 센서와는 반대측의 온도를 검출하고, 상기 온도에 기초하는 신호를 외부로 출력하는 온도 검출부(45)와,
    상기 히터 플레이트, 상기 온도 검출부 및 상기 온도 조절부와 전기적으로 접속하고, 상기 온도 검출부가 출력하는 상기 히터 플레이트의 상기 열유속 센서와는 반대측의 온도에 기초하여 상기 히터 플레이트에 공급하는 전력 및 상기 온도 조절부의 작동을 제어하는 온도 제어부(50)와,
    상기 출력 회로부와 전기적으로 접속하고, 상기 출력 회로부가 출력하는 신호에 기초하여 상기 열유속 센서의 특성을 측정하는 특성 측정부(60)를 구비하는
    열유속 센서의 제조 장치.
  6. 신호를 출력할 수 있는 단자(141, 151)를 가지는 시트 형상의 검사 대상(10)을 가열하면서 상기 단자가 출력하는 신호를 외부로 출력할 수 있는 히터 플레이트(20)의 제조 방법으로서,
    통전되면 발열하는 시트 형상 발열 부재(200), 사전에 결정된 온도에서 유동성을 가지는 유동막(36), 상기 사전에 결정된 온도에서의 유동성이 상기 유동막에 비해 낮은 재료로 형성되어 상기 유동막의 상기 시트 형상 발열 부재와는 반대측을 덮는 것이 가능한 피복막(33) 및 상기 단자에 접촉 가능하도록 상기 시트 형상 발열 부재와는 반대측의 방향으로 돌출하는 돌출부(251) 및 상기 돌출부와 전기적으로 접속하여 상기 돌출부로 입력되는 신호를 외부로 출력할 수 있는 외부 출력부(253)를 가지는 출력 회로부(25)를 형성 가능한 금속 시트(35)를 상기 시트 형상 발열 부재, 상기 유동막, 상기 피복막 및 상기 금속 시트의 차례로 겹쳐서, 히터 플레이트용 적층체(300)를 형성하는 적층체 형성 공정과,
    상기 적층체 형성 공정 후, 오목부(821)를 가지는 돌출부 형성용 프레스 부재(80)를 상기 히터 플레이트용 적층체의 상기 금속 시트가 설치되어 있는 측의 면에 접촉시키고, 상기 히터 플레이트용 적층체를 상기 사전에 결정된 온도까지 가열하면서 프레스하고, 상기 유동막의 상기 오목부에 대응하는 부위를 상기 오목부의 방향으로 돌출하는 돌기(361)로서 형성하고, 상기 돌기에 대응하는 상기 피복막의 부위(331) 및 상기 돌기에 대응하는 상기 금속 시트의 부위(351)를 상기 시트 형상 발열 부재와는 반대 방향으로 돌출시킴으로써 상기 출력 회로부의 상기 돌출부를 형성하는 돌출부 형성 공정을 포함하는
    히터 플레이트의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 적층체 형성 공정 전에, 일 평면을 따르도록 형성되어 있는 필라멘트 형상의 발열체(31)와, 상기 발열체의 이웃하는 부분 간의 간극에 배치 가능한 절연 부재(32)를 접촉시키면서 가열함으로써 상기 시트 형상 발열 부재를 형성하는 시트 형상 발열 부재 형성 공정을 더 포함하는
    히터 플레이트의 제조 방법.
  8. 신호를 출력할 수 있는 단자(141, 151)를 가지는 시트 형상의 검사 대상(10)을 가열하면서 상기 단자가 출력하는 신호를 외부로 출력할 수 있는 히터 플레이트(20)의 제조 장치로서,
    통전되면 발열하는 시트 형상 발열 부재(200), 사전에 결정된 온도에서 유동성을 가지는 유동막(36), 상기 사전에 결정된 온도에서의 유동성이 상기 유동막에 비해 낮은 재료로 형성되어 상기 유동막의 상기 시트 형상 발열 부재와는 반대측을 덮는 것이 가능한 피복막(33) 및 상기 단자에 접촉 가능하도록 상기 시트 형상 발열 부재와는 반대측의 방향으로 돌출하는 돌출부(251) 및 상기 돌출부와 전기적으로 접속하여 상기 돌출부로 입력되는 신호를 외부로 출력할 수 있는 외부 출력부(253)를 가지는 출력 회로부(25)를 형성 가능한 금속 시트(35)로 형성되는 히터 플레이트용 적층체(300)를 놓는 것이 가능한 프레스대(70)와,
    상기 프레스대에 대하여 상대 이동 가능하게 설치되어, 상기 프레스대와의 사이에 상기 히터 플레이트용 적층체를 끼워 넣음으로써 상기 출력 회로부의 상기 돌출부를 형성할 수 있는 돌출부 형성용 프레스 부재(80)와,
    상기 프레스대 및 상기 돌출부 형성용 프레스 부재의 적어도 한쪽을 구동할 수 있는 구동부(90)를 구비하고,
    상기 돌출부 형성용 프레스 부재는 상기 프레스대 상의 상기 히터 플레이트용 적층체의 상기 금속 시트가 설치되는 측에 설치되어, 상기 돌출부에 대응하는 위치에 오목부(821)를 가지고,
    상기 프레스대 및 상기 돌출부 형성용 프레스 부재의 적어도 한쪽은 상기 히터 플레이트용 적층체를 상기 프레스대와 상기 돌출부 형성용 프레스 부재의 사이에 끼워 넣으면서 상기 히터 플레이트용 적층체를 가열할 수 있는
    히터 플레이트의 제조 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 돌출부 형성용 프레스 부재는 상기 금속 시트의 전면을 프레스 가능한 프레스 본체부(81) 및 상기 프레스 본체부의 한쪽의 면(811)에 설치되어 관통 구멍을 가지는 가공부(82)를 가지고,
    상기 프레스 본체부와 상기 가공부는 별개체로서 형성된
    히터 플레이트의 제조 장치.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108322948B (zh) * 2017-12-29 2020-08-21 中核四0四有限公司 一种动态k值量热计加热桶连接结构
CN112351517B (zh) * 2020-11-05 2022-10-18 北京机电工程研究所 一种用于高温进气道红外辐射特征测试的固定加热装置及测试方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060049840A1 (en) 2004-09-09 2006-03-09 Haruki Ito Test probe and tester, method for manufacturing the test probe
JP2011174851A (ja) 2010-02-25 2011-09-08 Isuzu Motors Ltd 熱流束計の校正装置

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3895216A (en) * 1974-09-30 1975-07-15 Gen Electric Low thermal mass solid plate surface heating unit
JPH0666611A (ja) * 1992-08-20 1994-03-11 Hitachi Ltd 熱式流量センサ
JP2698318B2 (ja) * 1993-08-20 1998-01-19 ティーディーケイ株式会社 ヒータ
DE19516480C1 (de) 1995-05-05 1996-09-05 Inst Physikalische Hochtech Ev Mikrosensor zur Bestimmung von Wärmestromdichten und Wärmedurchgangszahlen
JP3351226B2 (ja) * 1996-02-29 2002-11-25 松下電器産業株式会社 熱硬化性樹脂成形体およびその製造方法
EP1193477A4 (en) * 1999-06-24 2006-10-18 Mitsui Mining & Smelting Co FLOW DETECTOR, FLOWMETER AND FLOW SENSOR
US6834159B1 (en) * 1999-09-10 2004-12-21 Goodrich Corporation Aircraft heated floor panel
EP1542010A4 (en) * 2002-07-12 2007-11-21 Mitsubishi Chem Corp ANALYSIS CHIP, ANALYTICAL CHIP UNIT, ANALYSIS APPARATUS, ANALYSIS METHOD WITH THE APPARATUS AND METHOD FOR PRODUCING THE ANALYSIS CHIP
TWI239685B (en) * 2003-05-13 2005-09-11 Jsr Corp Flaky probe, its manufacturing method and its application
US8680443B2 (en) * 2004-01-06 2014-03-25 Watlow Electric Manufacturing Company Combined material layering technologies for electric heaters
US7211784B2 (en) 2004-03-16 2007-05-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Photo-detection device and temperature distribution detection device using the same
JP2005337739A (ja) 2004-05-24 2005-12-08 Toshiba Corp 熱分布測定装置
JP2006150436A (ja) * 2004-12-01 2006-06-15 Denso Corp アルミニウム製板部材へのフラックス層形成方法、フラックス組成物、およびフラックス層が形成されたアルミニウム製板部材
TWM296566U (en) * 2006-01-24 2006-08-21 C Sun Mfg Ltd Heating device
KR100690926B1 (ko) 2006-02-03 2007-03-09 삼성전자주식회사 마이크로 열유속 센서 어레이
JP4935225B2 (ja) * 2006-07-28 2012-05-23 株式会社島津製作所 電子部品実装体
US10159114B2 (en) * 2008-03-18 2018-12-18 Watlow Electric Manufacturing Company Layered heater system with honeycomb core structure
KR100955540B1 (ko) * 2008-04-16 2010-04-30 임기주 발열 판재 및 그 제조방법
JP2011047990A (ja) * 2009-08-25 2011-03-10 Konica Minolta Business Technologies Inc 発熱ローラ、定着装置および画像形成装置
US8637794B2 (en) * 2009-10-21 2014-01-28 Lam Research Corporation Heating plate with planar heating zones for semiconductor processing
JP5915026B2 (ja) * 2011-08-26 2016-05-11 住友大阪セメント株式会社 温度測定用板状体及びそれを備えた温度測定装置
US9324589B2 (en) * 2012-02-28 2016-04-26 Lam Research Corporation Multiplexed heater array using AC drive for semiconductor processing
JP2014007376A (ja) 2012-05-30 2014-01-16 Denso Corp 熱電変換装置
JP5942960B2 (ja) * 2013-06-04 2016-06-29 株式会社デンソー 発熱量制御装置
JP5987811B2 (ja) 2013-06-04 2016-09-07 株式会社デンソー 車両用の異常判定装置
JP6306722B2 (ja) * 2014-08-29 2018-04-04 京セラ株式会社 ヒータ
JP6451484B2 (ja) 2015-05-11 2019-01-16 株式会社デンソー 熱流束センサの製造方法およびそれに用いる熱流発生装置
CN108475656B (zh) * 2015-12-28 2023-09-05 日本碍子株式会社 圆盘状加热器以及加热器冷却板组件

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060049840A1 (en) 2004-09-09 2006-03-09 Haruki Ito Test probe and tester, method for manufacturing the test probe
JP2011174851A (ja) 2010-02-25 2011-09-08 Isuzu Motors Ltd 熱流束計の校正装置

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