KR102352567B1 - 초기 작동 단계에서 균일한 온도분포를 갖는 가열장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 초기 작동 단계에서 균일한 온도분포를 갖는 가열장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 평판 형상을 갖는 가열장치에 있어서, 양단에 형성되는 전극; 및 상기 양 전극의 사이 중 어느 한 지점에 형성되는 돌출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 초기 작동 단계에서 균일한 온도분포를 갖는 가열장치를 제공한다.

Description

초기 작동 단계에서 균일한 온도분포를 갖는 가열장치{Heater having homogeneous temperature distribution at intial operating stage}

본 발명은 초기 작동 단계에서 균일한 온도분포를 갖는 가열장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 초기에 전원을 인가하였을 때, 가열 영역 전반에 걸쳐서 고른 온도분포를 유지하면서 가열되도록 함으로써, 반복 사용에 따라서 축적되는 열응력을 최소화하여 가열장치의 내구성을 향상시킬 수 있다.

반도체 패키징 공정에서 기판(예를 들어 PCB)에 칩을 실장할 때, 솔더링 공정을 수행하는데, 솔더링을 위해서는 가열장치를 사용하여야 한다. 즉, 가열장치를 예열하고, 칩이 고정된 기판에 접근하여 칩과 기판사이에 솔더링을 수행하게 된다.

이러한 가열장치는 예를 들어 사각 플레이트 형상으로 구현되며, 예를 들어 FTO(Fluorine doped Tin Oxide) 투명 발열장치를 사용한다. 그 밖에도 다양한 재질의 가열장치가 사용될 수 있다.

이러한 가열장치의 동작을 위하여 스위칭(switching, 전원ON)시 초기에 대체로 전극과 전극의 중앙부분에 국부적인 온도 집중 현상이 발생되며, 비록 시간이 경과됨에 따라서 이러한 온도 집중 현상이 점차 완화되어 가열장치 전반적으로 균일한 온도분포를 갖게 된다고 하더라도, 초기의 국부적인 온도 집중 현상이 반복되면서 가열장치의 수명이 점차 단축되다가 궁극적으로는 파열되는 현상이 발생된다.

이와 같은 파열 현상은 도 1에서와 같이 발열체로 주로 사용되는 탄소계 면상발열체에서도 확인이 된다. 따라서, 이러한 파열현상을 방지하고, 장시간 수명이 유지되는 가열장치를 개발할 필요성이 크다.

대한민국공개특허 제10-1995-0005124호

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 평판형 가열장치의 형상을 변경함으로써 가열장치의 초기 작동상태에서 전 영역에 걸쳐서 균일한 온도분포를 갖는 가열장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 이러한 가열장치를 구현함으로써 가열장치의 수명을 제고하는 것을 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 초기부터 균일한 온도분포를 갖는 가열장치를 제작함으로써, 예를 들어 솔더링 공정에 적용시 균일한 가열효과를 나타내는 가열장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 가열초기에서부터 가열장치를 즉각 사용할 수 있으므로, 예를 들어 솔더링 공정에 적용시 공정속도를 향상시키도록 하는 가열장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위하여, 평판 형상을 갖는 가열장치에 있어서, 양단에 형성되는 전극; 및 상기 양 전극의 사이 중 어느 한 지점에 형성되는 돌출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 초기 작동 단계에서 균일한 온도분포를 갖는 가열장치를 제공한다.

상기 돌출부는 상기 양 전극과 오차범위내에서 대등한 거리의 영역에 형성되는 것이 바람직하다.

상기 오차범위는 ±10%인 것이 바람직하다.

상기 돌출부가 가열장치의 중앙부에 형성되는 경우, 가열장치의 중앙부에서 정점을 이루어 상기 정점에서 가장 두꺼우며, 적어도 상기 중앙부로부터 전극의 방향으로 가우시안 곡선의 형태로 전개되면서 점차 얇아지는 것이 바람직하다.

상기 가우시안 곡선의 형태는 상기 정점으로부터 모든 방향으로 전개되는 것이 바람직하다.

상기 돌출부가 가열장치의 테두리의 양단부에 상하로 전개된 전극과 평행하게 전개되며, 가열장치의 상부로부터 하부에 이르기까지 돌출되는 것이 바람직하다.

상기 돌출부가 가열장치의 중앙부에 형성되는 경우, 가열장치의 중앙부에서 정점을 이루어 상기 정점에서 돌출부가 가장 두꺼우며, 상기 중앙부로부터 전극이 형성된 방향으로 가우시안 곡선의 형태로 전개되면서 돌출부의 두께가 점차 얇아지는 것이 바람직하다.

상기 돌출부가 중앙부에 형성되는 경우, 돌출부 테두리는 전극과 가열장치의 중앙부의 중간지점보다 중앙부의 방향 내측으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 돌출부의 두께는 가열장치의 양단부 전극에 대하여 수직방향의 구간에서 온도분포를 측정하면서 조절되며, 상기 구간에서의 임의의 복수의 지점간 온도의 차이가 없거나 최소화될 때 해당 복수의 지점에서의 돌출부의 두께가 각각 결정되는 것이 바람직하다.

상기 가열장치는 상면이 평편하고, 하면이 돌출되는 것이 바람직하다.

상기 가열장치는 PTC(Positive Temperature Coefficient)의 특성을 갖는 것이 바람직하다.

상기 가열장치는 상부에 FTO(Fluorine doped Tin Oxide) 또는 ITO(Indium Tin Oxide) 박막이 형성된 유리인 것이 바람직하다.

이상과 같은 본 발명에 따르면, 평판형 가열장치의 형상을 변경함으로써 가열장치의 초기 작동상태에서 전 영역에 걸쳐서 균일한 온도분포를 갖는 효과를 기대할 수 있다.

또한, 본 발명은 이러한 가열장치를 구현함으로써 가열장치의 수명을 제고하는 효과를 기대할 수 있다.

또한, 본 발명은 초기부터 균일한 온도분포를 갖는 가열장치를 제작함으로써, 예를 들어 솔더링 공정에 적용시 균일한 가열효과를 나타내는 효과를 기대할 수 있다.

또한, 본 발명은 가열초기에서부터 가열장치를 즉각 사용할 수 있으므로, 예를 들어 솔더링 공정에 적용시 공정속도를 향상시키도록 하는 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 탄소계 면상발열체의 국부적 온도 집중 현상에 의하여 손상된 상황을 나타내는 사진이다.
도 2는 홀 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 FTO의 물성을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 4는 FTO의 물성을 측정한 결과로부터 전기적 현상을 설명하기 위하여 나타낸 그래프와 모식도이다.
도 5는 도 4에서 저항부분만 따로 도출하여 나타낸 그래프이다.
도 6은 FTO의 전극사이 구간(y축)에서 전압분포와 온도분포를 측정하기 위하여 설정된 FTO 모식도이다.
도 7은 FTO의 초기단계에서부터 전압인가 후 저항이 일정해지기까지의 전압 및 온도분포 변화를 나타내는 그래프이다.
도 8은 도 7에서 온도 변화에 관한 그래프를 입체적으로 시뮬레이션하여 나타낸 것이다.
도 9는 가열장치의 위치간의 전압인가 시간에 다른 온도구배의 변화를 그래프로 나타낸 것이다.
도 10은 FTO 박막의 두께가 9㎛인 경우와 FTO 박막의 열전도도(K)가 10W/mK에서의 전압인가 시간에 따른 온도구배의 변화를 나타낸 것이다.
도 11은 가열장치의 전극간 구간에서의 온도구배를 구분하여 나타낸 것이다.
도 12는 FTO 박막의 두께가 9㎛인 경우와 FTO 박막의 열전도도(K)가 10W/mK에서의 전압인가 시간에 따른 온도구배의 변화를 통합하여 나타낸 것이다.
도 13은 본 발명의 가열장치에서 돌출부를 구현하기 위한 가우시안 분포를 전기전도도의 관점에서 나타내는 것이다.
도 14는 가열장치의 기판의 형태를 전극에 수직인 방향으로 가우시안 형태로 두께를 달리한 모습이다. 왼쪽은 표준편차가 0.25이며 오른쪽은 0.5로 설계한 것이다.
도 15는 도 14에서 표준편차가 0.25일 경우 전원을 인가하였을 때 발열부의 온도 상승 프로파일이다. 온도 측정 영역은 전극에 수직한 방향으로 하였다.
도 16은 도 14에서 표준편차가 0.5일 경우 전원을 인가하였을 때 발열부의 온도 상승 프로파일이다. 온도 측정 영역은 전극에 수직한 방향으로 하였다.
도 17은 본 발명의 돌출부가 가열장치의 중앙부에 섬 형태로 형성된 것을 나타내는 도면이다.
도 18은 본 발명의 돌출부가 중앙부에 형성되는 경우, 돌출부가 중앙부에 길이방향으로 형성되는 것을 나타내는 도면이다.

이하에서는 본 발명을 첨부되는 도면과 바람직할 실시예를 기초로 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 가열장치는 양단에 형성되는 전극; 및 상기 양 전극의 사이 중 어느 한 지점에 형성되는 돌출부;를 포함하며, 초기 작동 단계에서 가열장치 전면에 걸쳐서 대체로 균일한 온도분포를 갖는다.

본 발명의 가열장치는 FTO(Fluorine doped Tin Oxide) 또는 ITO(Indium Tin Oxide) 박막이 글라스 위에 형성된 형태를 나타내나, 가열장치의 재질 및 구성은 이에 한정되는 것은 아님은 자명하다.

또한, 본 발명의 가열장치는 저항값에 따라서 온도가 상승하는 PTC(Positive Temperature Coefficient)의 특성을 갖는다.

이러한 돌출부는 상기 양 전극과 오차범위내에서 대등한 거리의 영역에 형성된다. 즉, 상기 돌출부가 양 전극 사이의 정 중앙부에 형성될 수도 있고, 정 중앙부로부터 오차범위내에 시프트된 위치에 형성될 수도 있다. 여기서, 상기 오차범위는 정 중앙부로부터 전극까지의 거리의 10% 길이 정도 시프트되는 것을 각각 상한과 하한으로 한다.

상기 돌출부가 가열장치의 중앙부에 형성되는 경우, 가열장치의 중앙부에서 정점을 이루어 상기 정점에서 가장 두꺼우며, 적어도 상기 중앙부로부터 전극의 방향으로 가우시안 곡선의 형태로 전개되면서 점차 얇아지게 된다.

본 발명의 가열장치가 형태적으로 가우시안 곡선의 형태를 이루는 것에 대하여 다음과 같이 이론적으로 설명하기로 한다.

도 2는 홀 효과를 설명하기 위한 도면이다. 홀 효과는 전류와 자기장에 의해 모든 전도체 물질에 나타나는 효과이다. 전류가 흐르는 전기 전도체에 수직하게 자기장이 걸릴 때, 전류와 자기장의 방향에 수직하게 걸리는 전압을 홀전압이라 한다.

고전적 이론은 로렌츠 힘을 사용하는 방법으로 약한 자기장,상대적으로 높은 온도에서 아주 유용하다. 한 종류의 전하 운반자만이 있는 도체판에서, 홀 전압은 VH이고, 여기서 I는 판 위로 흐르는 전류, B는 수직으로 걸린 자기장, d는 판의 두께, q는 전자의 전하 n 은 전하 운반자 밀도다. 홀 계수는 다음과 같이 정의된다.

또한, 홀 이동도(Hall mobility)는 다음과 같이 정의된다.

여기서, j는 전하를 운반하는 전자의 전류 밀도이고, Ey는 유도된 전기장이다. 또한, σ는 전기전도도, e는 전자의 전하, n은 전자수, c는 광속으로 각각 정의된다. 이러한 홀 효과는 전하 운반자 밀도나 자기장을 측정하는데 유용하다.

도 3은 FTO의 물성을 측정한 결과를 나타내는 도면이다. 측정은 홀 이동도, 전기저항 등에 대해서 이루어졌고, 그 결과, 350~400℃에서 FTO의 상변이 발생 가능성이 존재함을 확인하였다. 또한, 350℃로부터 PTC 특성을 나타냄을 확인하였다.

도 4는 FTO의 물성을 측정한 결과로부터 전기적 현상을 설명하기 위하여 나타낸 그래프와 모식도이다. 이를 설명하면 다음과 같다.

"1"구간에서는 온도가 아직은 낮아 doping level의 전자 conduction band로 이동되지는 않으며, 단순한 온도 상승에 의한 격자 진동으로 저항이 증가하게 된다.

"2"구간에서는 온도 상승에 의해 doping level의 전자가 conduction level로 점차 올라가게 되며, 이에 따라서 자유전자수가 증가하게 되고, 홀 계수가 감소하는 구간이다. 전기저항의 변화는 크지 않다.

"3"구간에서는 FTO의 상변이가 이루어지는 것으로 판단되며, 자유전자가 조금씩 감소하게 되면서 저항이 조금씩 증가하게 되며, 홀 계수가 크게 증가하게 된다.

"4"구간에서는 상변이가 완료되어 상이 안정화되는 것으로 판단되며, 자유전자의 수가 원상 복귀하고, 전기저항은 계속하여 증가하며, 홀계수가 크게 감소하게 된다.

도 5에서와 같이 저항만 나타내면, 350~400℃ 근방에서 FTO 상변이가 이루어져 저항이 급격히 증가하는 경향을 보임을 알 수 있다.

도 6은 FTO의 전극사이 구간(y축)에서 전압분포와 온도분포를 측정하기 위하여 설정된 FTO 모식도이고, 도 7은 FTO의 초기단계에서부터 전압인가 후 저항이 일정해지기까지의 전압 및 온도분포 변화를 나타내는 그래프이다.

여기서는 5단계로 구분되어 나타내었다. 도시된 바와 같이, 초기상태인 1단계에서는 전압 분포는 일정하며 온도 분포도 외부는 공기와 접촉해 있으나 온도 구배는 거의 일정함을 나타내고 있다.

2단계에서는 전압이 인가되기 시작하며, FTO에서 발열이 이루어지기 시작하고, FTO의 외부는 공기와 접촉하므로 상대적으로 중앙 부분이 온도가 높으며 PTC 효과 때문에 중앙 부분의 저항이 높아지고, 높아진 저항은 y축 상에서 더욱 많은 열을 발생하여(W=I²R) 온도 구배를 심화시킨다.

3단계에서는 온도 상승가 상승하면서 온도 상승 부위의 저항이 증가되고, 저항 증가 부위의 온도가 상승하는 연쇄 반응으로 중앙부의 온도가 급격하게 상승한다. 이 때, y축에서는 중앙부가 그 주변부의 열을 빼앗는 효과가 있다.

4단계에서는 PTC 효과가 빠르게 반응하는데 반하여 열전달은 상대적으로 느리게 반응하며 열전달에 의하여 천천히 주변부의 온도도 증가하여 주변부의 저항도 같이 증가하는 경향을 나타낸다.

5단계인 최종 단계에서는 전압의 구배는 초기상태와 같아지며 저항은 높은 상태로 일정해진다. 전류는 감소하면서 포화되는 현상이 나타난다. 초기단계와 유사해지며, 다만 온도만 가열에 의하여 전체적으로 상승하는 현상을 보임을 알 수 있다.

도 8에서는 도 7 중에서 온도의 변화 부분을 입체적으로 시뮬레이션하여 나타내었다. 도시된 바와 같이, 초기에는 중앙부의 온도가 상승하며, 시간이 진행되면서 도 6의 (0,y) 라인과 (±1/2,y) 라인간 전압차에 의해 전류가 ±x 방향으로 휘어지며 (x,0)축으로 발열이 심화된다. 이후 열전달에 의하여 중앙부로부터 주변부로 열이 전달되어 주변부의 온도를 상승시키고, 시간이 더 지나면, 전체적으로 가우시안 분포의 온도분포를 나타내게 된다.

도 9에서는 가열장치의 위치간의 전압인가 시간에 다른 온도구배의 변화를 그래프로 나타내었다. 도시된 바와 같이 약 0.8sec에서 부터 중앙부와 전극근처(외곽부)사이의 온도차이인 △T가 발생되며, 1.2sec에서 △T가 최대치를 나타내고, 이후에 다시 가우시안 분포로 회귀하는 변화를 나타냄을 알 수 있다.

도 10에서는 FTO 박막의 두께가 9㎛인 경우와 FTO 박막의 열전도도(K)가 10W/mK에서의 전압인가 시간에 따른 온도구배의 변화를 나타내었다. 이는 FTO와 열전도도 중에서 온도구배에 영향을 더 크게 미치는 요소를 확인하기 위한 것이다. 두 그래프의 △T 차이로 살펴 보았을 때, 두께 보다는 열전도도의의 영향이 더 큰 것으로 판단된다. 아울러, 여기서 나타내지는 않았으나, FTO 박막의 두께가 증가할수록, 열전도도가 고온에서 감소할수록 PTC 효과가 증가되는 경향성을 보임을 알 수 있다.

도 11은 가열장치의 전극간 구간에서의 온도구배를 구분하여 나타낸 것이고, 도 12는 FTO 박막의 두께가 9㎛인 경우와 FTO 박막의 열전도도(K)가 10W/mK에서의 전압인가 시간에 따른 온도구배의 변화를 통합하여 나타낸 것이다. 이는 도 10을 3차원적으로 설명하기 위한 것이다.

도 13은 본 발명의 가열장치에서 돌출부를 구현하기 위한 가우시안 분포를 전기전도도의 관점에서 나타내는 것이다. 위의 도면이 아래의 도면보다 중앙부가 더 첨예하게 표현되었는데, 이는 위의 도면은 두께의 표준편차(σ)가 0.125이며, 아래의 도면은 표준편차가 0.25로서 전극에 수직인 방향으로 두께가 서로 달라짐을 나타낸다.

도 14는 도 13에서 표준편차가 0.125일 경우 전원을 인가하였을 때 발열부의 온도 상승 프로파일이다. 온도 측정 영역은 전극에 수직한 방향으로 하였다.

도 15는 도 14에서 표준편차가 0.25일 경우 전원을 인가하였을 때 발열부의 온도 상승 프로파일이다. 온도 측정 영역은 전극에 수직한 방향으로 하였다.

도 16은 도 14에서 표준편차가 0.5일 경우 전원을 인가하였을 때 발열부의 온도 상승 프로파일이다. 온도 측정 영역은 전극에 수직한 방향으로 하였다.

도 14~도 16은 표준편차의 값의 크기에 따라서 중앙부의 첨예도 및 전반적인 두께의 차이를 나타냄을 알 수 있다.

한편, 이와 같이 살펴본 본 발명의 가열장치를 형태적 측면에서 다양한 실시예로 살펴보면 다음과 같다.

상기 돌출부(120)가 이루는 가우시안 곡선의 형태는 도 17(a)와 같이 가열장치(100)의 표면에서 섬의 형태를 이루며, 상기 돌출부(120)의 정점으로부터 모든 방향으로 전개되는 것이 바람직하다. 바람직하게는 가우시안 곡선의 형태는 전극과 평행한 방향을 이루는 것이 바람직하다. 이는 최초에 가열장치의 전극과 전극사이 중앙부, 특히 중앙점 근처에서 저항의 급격한 상승, 그에 따른 급격한 온도상승이 시작되기 때문이다. 여기서 돌출부(120)를 중심으로 좌우는 대략 대칭을 이루며, 양 외곽부(양 전극)로부터 돌출부 중심까지의 거리는 각각 동일하거나 오차가 ±10%의 범위내에서 정해질 수 있다. 위 범위내에서 정해진 경우, 가열장치에 작용하는 저항의 불균일 분포에 따른 가열장치의 내구성의 저하를 보다 더 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 이후 저항의 급격한 상승 양태는 가열장치의 양 외곽부(110)에 상하로 전개되도록 설치된 전극과 평행한 방향으로 상하로 전개되는 경향이 있으므로, 가열장치의 형상 또한 상기 돌출부(120)가 가열장치의 테두리의 양 외곽부(110)에 상하로 전개된 전극과 평행하게 전개되며, 가열장치(100)의 상부로부터 하부에 이르기까지 돌출되는 형상을 이룬다(도 17(b)).

상기 돌출부(120)가 가열장치(100)의 중앙부에 형성되는 경우, 가열장치의 중앙부에서 정점을 이루어 상기 정점에서 가열장치는 가장 두꺼워지며, 상기 중앙부로부터 전극을 향하는 방향으로 가우시안 곡선의 형태로 전개되면서 두께가 점차 얇아지게 된다.

도 18에서와 같이, 상기 돌출부가 중앙부에 형성되는 경우, 돌출부가 중앙부에 길이방향으로 형성될 수 있다. 즉, 돌출부 테두리는 전극과 가열장치의 중앙부의 중간지점보다 안쪽에 형성되는 것이 바람직하다. 이 경우, 가열장치의 전극 인근인 테두리부와 중앙부의 온도 구배가 작으며, 온도 구배에 따른 가열장치내 열응력의 형성을 최소화할 수 있다.

결국, 본 발명의 가열장치에서 돌출부의 두께는 가열장치의 양단부 전극에 대하여 수직방향의 구간에서 온도분포를 측정하면서 조절되며, 상기 구간에서의 임의의 복수의 지점간 온도의 차이가 없거나 최소화될 때 해당 복수의 지점에서의 돌출부의 두께가 각각 결정되는 것이 가장 바람직하다.

본 발명의 가열장치는 상면이 평편하고, 하면이 돌출되며, 상면을 이용하여 솔더링을 수행하게 된다.

이상에서 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것이 아니고 본 발명의 기술 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 가열장치 110 : 외곽부
120 : 돌출부

Claims (12)

1. 평판 형상을 갖는 가열장치에 있어서,
   양단에 형성되는 전극; 및
   상기 양 전극의 사이 중 어느 한 지점에 형성되는 돌출부;를 포함하며,
   상기 돌출부가 가열장치의 중앙부에 형성되는 경우, 가열장치의 중앙부에서 정점을 이루어 상기 정점에서 가장 두꺼우며, 적어도 상기 중앙부로부터 전극의 방향으로 가우시안 곡선의 형태로 전개되면서 점차 얇아지고,
   상기 가우시안 곡선의 형태는 상기 정점으로부터 모든 방향으로 전개되는 것을 특징으로 하는 초기 작동 단계에서 균일한 온도분포를 갖는 가열장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 돌출부는 상기 양 전극과 오차범위내에서 대등한 거리의 영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 초기 작동 단계에서 균일한 온도분포를 갖는 가열장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 오차범위는 ±10%인 것을 특징으로 하는 초기 작동 단계에서 균일한 온도분포를 갖는 가열장치.
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 돌출부가 가열장치의 테두리의 양단부에 상하로 전개된 전극과 평행하게 전개되며, 가열장치의 상부로부터 하부에 이르기까지 돌출되는 것을 특징으로 하는 초기 작동 단계에서 균일한 온도분포를 갖는 가열장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 돌출부가 가열장치의 중앙부에 형성되는 경우, 가열장치의 중앙부에서 정점을 이루어 상기 정점에서 돌출부가 가장 두꺼우며, 상기 중앙부로부터 전극이 형성된 방향으로 가우시안 곡선의 형태로 전개되면서 돌출부의 두께가 점차 얇아지는 것을 특징으로 하는 초기 작동 단계에서 균일한 온도분포를 갖는 가열장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 돌출부가 중앙부에 형성되는 경우, 돌출부 테두리는 전극과 가열장치의 중앙부의 중간지점보다 중앙부의 방향 내측으로 형성되는 것을 특징으로 하는 초기 작동 단계에서 균일한 온도분포를 갖는 가열장치.
9. 제1항에 있어서,
   상기 돌출부의 두께는 가열장치의 양단부 전극에 대하여 수직방향의 구간에서 온도분포를 측정하면서 조절되며, 상기 구간에서의 임의의 복수의 지점간 온도의 차이가 없거나 최소화될 때 해당 복수의 지점에서의 돌출부의 두께가 각각 결정되는 것을 특징으로 하는 초기 작동 단계에서 균일한 온도분포를 갖는 가열장치.
10. 제1항에 있어서,
    상기 가열장치는 상면이 평편하고, 하면이 돌출되는 것을 특징으로 하는 초기 작동 단계에서 균일한 온도분포를 갖는 가열장치.
11. 제1항에 있어서,
    상기 가열장치는 PTC(Positive Temperature Coefficient)의 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 초기 작동 단계에서 균일한 온도분포를 갖는 가열장치.
12. 제1항에 있어서,
    상기 가열장치는 상부에 FTO(Fluorine doped Tin Oxide) 또는 ITO(Indium Tin Oxide) 박막이 형성된 유리인 것을 특징으로 하는 초기 작동 단계에서 균일한 온도분포를 갖는 가열장치.

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