KR102586537B1 - 히터 및 그 제조 방법 - Google Patents

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모멘티브 테크놀로지스 재팬 가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 단자 사이에 병렬로 히터 패턴이 형성되는 병렬형 히터에 있어서, 그 본래의 기능을 손상시키지 않고, 제품화 전의 저항 조정을 숙련을 요하지 않고 용이하게 행할 수 있도록 한다.
[해결 수단] 단자(A, B) 사이에 히터 패턴(31, 32)이 병렬로 설치된 히터(30)에 있어서, 각 단자가 히터 패턴(31)에만 도통하는 분할 단자(37)와, 히터 패턴(32)에만 도통하는 분할 단자(38)로 분할되어 있다. 히터 본체(36)를 제작한 후, 급전 볼트(50)를 장착하기 전의 상태에서, 분할 단자(37, 37) 사이에 형성되는 가상 직렬 경로(45)와, 분할 단자(38, 38) 사이에 형성되는 가상 직렬 경로(46)의 각각에 대해 저항 조정한 후, 각 단자에 급전 볼트를 장착함으로써 복수의 가상 직렬 히터 패턴끼리를 도통시켜 병렬 회로를 형성한다.

Description

히터 및 그 제조 방법
본 발명은 반도체 제조 프로세스 등에 있어서 웨이퍼를 가열하는 히터로서 적합하게 사용되는 히터 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
세라믹스 히터 등의 히터는 반도체나 액정의 제조 프로세스에 있어서 웨이퍼를 가열하기 위한 가열 장치로서 널리 사용되고 있고, PG(열분해 흑연) 등의 도전성 재료로 이루어지는 히터 엘리먼트를 단자 사이에서 나선 형상, 스파이럴 형상, 사행 형상 등의 소정 히터 패턴으로 기재(基材) 위에 형성한 것이 알려져 있다(특허문헌 1 등).
이러한 히터에는, 단자(A, B)의 사이에 직렬로 히터 패턴(11)이 형성되는 직렬형 히터(10)(도 7)와, 단자(A, B)의 사이에 병렬로 히터 패턴(21, 22)이 형성되는 병렬형 히터(20)(도 8)가 있고, 피가열물의 형상이나 외경, 히터가 넣어지는 장치의 사용 목적, 적용되는 전원 등에 따라 최적의 가열 성능을 발휘할 수 있도록 적당히 선택하여 사용되고 있다. 또한, 도 7의 직렬형 히터(10) 및 도 7의 병렬형 히터(20)에 있어서의 히터 패턴(11 및 21, 22)은 모두 간략화된 일례로서 도시되어 있다.
많은 경우, 히터로 반도체 웨이퍼 등의 피가열물을 가열하면, 그 외주부의 온도가 내주부에 비해 저하되는 경향에 있기 때문에, 히터의 설계에 있어서는, 외주부의 전기 저항값을 작게, 내주부의 전기 저항값을 크게 하여, 외주부로부터 내주부에 이르는 전체 영역에 균열성을 주도록 하고 있다. 또는, 경우에 따라서는, 외주부와 내주부, 상반부와 하반부, 우반부와 좌반부 등의 상이한 영역에 상이한 발열성을 주는 것이 요구되는 경우도 있다. 어느 경우도, 그 설계 요구를 만족시키기 위해서는, 히터 패턴의 전기 저항값을 조정할 필요가 있다.
예를 들면, 도 7에 도시되는 직렬형 히터(10)의 히터 패턴(11)은 그 반원주마다, 직경 방향에 외주부(11a)와 중간부(11b)와 내주부(11c)를 가지고 있고, 이들 각 부를 균등하게 발열시키기 위해, 이들 각 부마다 저항값을 조정하는 경우의 일례에 대해 도 9를 참조하여 설명하면, 각 부의 저항값을 측정하기 위해, 측정점(P1∼P4)을 설정하고, 단자(A)로부터 측정점(P1)까지의 구간(외주부(11a))의 저항값(r1)이 1.59Ω, 측정점(P1)으로부터 측정점(P2)까지의 구간(중간부(11b))의 저항값(r2)이 0.96Ω, 측정점(P2)으로부터 측정점(P3)까지의 구간(내주부(11c))의 저항값(r3)이 1.36Ω, 측정점(P3)으로부터 측정점(P4)까지의 구간(중간부(11b))의 저항값(r4)이 0.96Ω, 측정점(P4)으로부터 단자(B)까지의 구간(외주부(11a))의 저항값(r5)이 1.59Ω이 되도록 조정해야 하는 것으로 한다(각 구간 저항값(r1∼r5)은 조정 후의 기준값).
직렬형 히터(10)의 히터 패턴(11)에서는, 단자(A)로부터 측정점(P1∼P4)을 거쳐 단자(B)까지 일방통행으로 저항값을 측정·조정할 수 있다. 즉, 단자(A)로부터 각 측정점(단자(B)를 포함함)까지의 저항값은 그 사이의 구간 저항값의 합계에 일치하므로(예를 들면, 단자 A로부터 P4까지의 저항값은 r1+r2+r3=3.91Ω이 되므로), 단자(A)와 각 측정점(P1∼P4) 및 단자(B) 사이에서 저항값을 측정하고, 이것들이 상기구간 저항값에 일치하도록 차례차례 조정해 가면 되어, 비교적 용이하게 저항 조정을 행할 수 있다. 구체적으로는, 설계 저항값보다 약간 낮아지도록 히터 패턴(11)의 엘리먼트를 약간 두껍게 형성해 두고, 각 측정점에서 측정된 저항값에 따라 그 구간의 엘리먼트를 깎아 저항 조정할 수 있다.
그렇지만, 단자 A, B 사이에 각각 반원주에 걸치는 히터 패턴(21, 22)이 형성되어 있는 병렬형 히터(20)(도 8)에 있어서 히터 패턴(21, 22) 내에 설정한 복수의 측정점에서 저항값을 측정하여 조정하고자 해도, 각 측정점에서 측정되는 저항값은 단자(A)로부터 이 측정점에 이르는 경로(A-Pn)와, 이 측정점에서 단자(A)에 이르는 경로(Pn-A)의 2개의 전류 경로가 있고, 측정한 구간의 엘리먼트를 깎아 저항 조정하면, 다른 구간의 저항값도 바뀌어 버리므로, 그것들을 고려하여 가공하지 않으면 안 되어, 저항 조정에 숙련을 요한다고 하는 문제가 있었다.
도 10을 참조하여 상세하게 설명하면, 히터(20)로서의 설계 저항값 1.61Ω으로 하여 단자(A, B) 사이의 히터 패턴(21, 22)에 측정점(P11∼P14)을 설정하고, 단자(A)와 측정점(P11) 사이의 구간(히터 패턴(21)의 외주부(21a) 및 중간부(21b))의 저항값(r11)이 1.01Ω, 측정점(P11, P12) 사이의 구간(히터 패턴(21)의 내주부(21c) 및 중간부(21b))의 저항값(r12)이 0.97Ω, 측정점(P12)과 단자(B) 사이의 구간(히터 패턴(21)의 외주부(21a))의 저항값(r3)이 0.68Ω, 단자(B)와 측정점(P13) 사이의 구간(히터 패턴(22)의 외주부(22a) 및 중간부(22b))의 저항값(r14)이 1.01Ω, 측정점(P13, P14) 사이의 구간(히터 패턴(22)의 내주부(22c) 및 중간부(22b))의 저항값(r15)이 0.97Ω, 측정점(P14)과 단자(A) 사이의 구간(히터 패턴(22)의 외주부(22a))의 저항값(r16)이 0.68Ω이 되도록 조정해야 하는 것으로 한다(각 구간 저항값(r11∼r16)은 조정 후의 기준값).
이 경우의 각 구간의 설계상의 저항값은 표 1에 나타내는 바와 같으며, 경로(A-B)와 경로(B-A)가 완전 병렬이며 동일한 저항값(1.61Ω)을 갖고, 또한, 각 경로에 있어서 대칭 위치에 있는 측정 구간(A-P11과 B-P14, P11-P12과 P13-P14, P12-B과 P14-A)이 동일한 저항값을 갖도록 설계되어 있다. 병렬 패턴에서는, 각 측정점에 있어서 단자(A)로부터의 경로와 단자(A)까지의 경로의 2개의 경로가 병렬하기 때문에, 예를 들면, 단자(A)와 측정점(P11) 사이의 구간(A-P11)에서의 저항값은 1/{1/r11+1/(r12+r13+r14+r15+r16)}=1/(1/1.26+1/5.18)=1.01Ω이 된다(도 10(b) 참조).
측정 구간 설계 저항값 (Ω)
A-P11 1.26 (r11)
P11-P12 1.19 (r12)
P12-B 0.77 (r13)
B-P13 1.26 (r14)
P13-P14 1.19 (r15)
P14-A 0.77 (r16)
이와 같이, 병렬 패턴에서는, 각 측정점에 있어서 단자(A)로부터의 경로와 이 측정점에서 단자(A)에 이르는 경로의 2 경로가 병렬하고 있으므로, 직렬 패턴과 같이 각 측정점에서의 저항값이 단순한 합계값으로 되지 않아, 어떤 구간에서 저항 조정하면, 다른 구간의 저항값도 바뀌어 버려, 엄밀한 조정이 대단히 곤란하다. 병렬 경로를 구성하는 구간(A-Pn)과 구간(Pn(-B)-A)의 저항값의 차이가 큰 경우에는 특히 조정이 어려워, 엘리먼트 가공에 대해 숙련된 기술이 요구된다.
이 점에 대해 구체예를 제시하여 보다 상세하게 설명하면, 히터 제조시의 CVD 조건만으로는 병렬형 히터(20)의 히터 패턴(21, 22)을 구성하는 엘리먼트의 두께를 전체 영역에 걸쳐 완전히 동일하게 하는 것은 실제상 곤란하여, 엘리먼트의 두께가 부분적으로 상이하게 형성되어 버리는 경우가 많다. 그 때문에 각 측정점(P11, P12, B, P13, P14)에서 측정되는 측정 저항값(r11∼r16)이 도 10(b)에 나타내는 기준값으로부터 크게 벗어나, 도 11에 나타내는 바와 같은 측정값으로 되는 경우가 있다. 이 예에서는, 병렬형 히터(20)의 히터 패턴(21, 22)의 상반부의 엘리먼트는 거의 규정의 두께로 형성되고, 따라서 상반부의 구간 저항값(r11, r12, r13)은 모두 도 10(b)에 나타내는 기준값에 거의 일치하고 있어, 엘리먼트 절삭 가공에 의한 저항 조정을 행할 필요는 거의 없지만, 하반부의 엘리먼트가 규정보다 두껍게 형성되었기 때문에, 하반부의 구간 저항값(r14∼r16)이 모두 도 10(b)에 나타내는 기준값보다 0.8∼1.1Ω 정도 낮게 되어 있고, 이 부분의 엘리먼트를 절삭하여 얇게 함으로써 이것들의 구간 저항값을 기준값과 대략 동일하게 되도록 저항 조정할 필요가 있다.
예를 들면, 측정 구간(B-P13)의 측정 저항값 0.90Ω은 도 10(b)에 나타내는 동 구간의 저항값(r14)=1.01Ω보다 낮으므로 히터 엘리먼트를 깎아 저항 조정할 필요가 있지만, 상술의 식으로부터 알 수 있는 바와 같이, 각 구간 저항값은 다른 구간의 구간 저항값도 관련되므로, 이 구간 저항값(r14)을 바꾸면, 선행하는 다른 구간(원래 기준값에 가까워 저항 조정이 불필요했던 구간이나, 이미 저항 조정된 구간)의 저항값도 변해 버린다. 따라서, 어떤 구간에서 저항 조정을 행할 때는, 그것에 의해 다른 구간의 저항값도 변화하는 것과 그 변화량을 예측한 뒤에, 전체의 밸런스를 고려하면서 엘리먼트 절삭 가공을 행하지 않으면 안 되어, 경험칙을 구사한 숙련 기술이 요구되고 있었다.
일본 특개 평11-354260호
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 단자 사이에 병렬로 히터 패턴이 형성되는 병렬형 히터에 있어서, 그 본래의 기능을 손상시키지 않고, 제품화 전의 저항 조정을 숙련을 요하지 않고 용이하게 행할 수 있도록 하는 것이다.
즉, 본원의 청구항 1에 따른 발명은 각각에 급전 볼트가 장착되는 한 쌍의 단자 사이에 복수의 히터 패턴이 병렬로 형성된 병렬형 히터로서, 각 단자는 히터 패턴수에 따라 복수개로 서로 비접촉으로 분할되고, 이들 복수의 분할 단자끼리가 급전 볼트에 의해 도통되어 있고, 급전 볼트가 장착되지 않은 상태에서는 일방의 단자 중 하나의 분할 단자와 타방의 단자 중 하나의 분할 단자 사이에 복수의 가상 직렬 히터 패턴이 형성되고, 급전 볼트가 장착됨으로써 복수의 가상 직렬 히터 패턴끼리가 도통하여 병렬 회로가 형성되는 것을 특징으로 한다.
본원의 청구항 2에 따른 발명은, 청구항 1 기재의 병렬형 히터에 있어서, 급전 볼트의 머리부가 직접 또는 도전성 재료로 이루어지는 와셔를 통하여 히터 패턴을 형성하는 히터 엘리먼트에 접촉하고 있는 것을 특징으로 한다.
본원의 청구항 3에 따른 발명은, 청구항 1 또는 2 기재의 병렬형 히터에 있어서, 한 쌍의 단자 사이에 제1 및 제2 히터 패턴이 병렬로 형성되고, 각 단자는 제1 히터 패턴에만 도통하는 제1 분할 단자와, 제2 히터 패턴에만 도통하는 제2 분할 단자로 분할되어 있는 것을 특징으로 한다.
본원의 청구항 4에 따른 발명은, 청구항 3의 병렬형 히터에 있어서, 제1 및 제2 분할 단자는 각각 대략 반원 링 형상으로 형성되고, 그것들 사이에 직경 방향으로 연장되도록 설치되는 간극으로 제1 및 제2 히터 패턴이 절연되어 있는 것을 특징으로 한다.
본원의 청구항 5에 따른 발명은, 청구항 1 또는 2 기재의 병렬형 히터에 있어서, 한 쌍의 단자 사이에 제1 내지 제4 히터 패턴이 병렬로 형성되고, 각 단자는 제1 히터 패턴에만 도통하는 제1 분할 단자와, 제2 히터 패턴에만 도통하는 제2 분할 단자와, 제3 히터 패턴에만 도통하는 제3 분할 단자와, 제4 히터 패턴에만 도통하는 제4 분할 단자로 분할되어 있는 것을 특징으로 한다.
본원의 청구항 6에 따른 발명은, 청구항 5 기재의 병렬형 히터에 있어서, 제1 내지 제4 분할 단자는 각각 대략 사반원 링 형상으로 형성되고, 그것들 사이에 직경 방향 및 원주 방향으로 연장되도록 설치되는 간극으로 제1 내지 제4 히터 패턴이 절연되어 있는 것을 특징으로 한다.
본원의 청구항 7에 따른 발명은, 청구항 1 또는 6 기재의 병렬형 히터의 제조 방법으로서, 한 쌍의 단자 사이에 복수의 히터 패턴이 병렬로 형성된 히터 본체를 제작하고, 각 단자에 급전 볼트를 장착하기 전의 상태에서, 일방의 단자 중 하나의 분할 단자와 타방의 단자 중 하나의 분할 단자 사이에 형성되는 복수의 가상 직렬 히터 패턴에 대해 저항 조정을 행한 후, 각 단자에 급전 볼트를 장착함으로써 복수의 가상 직렬 히터 패턴끼리를 도통시켜 병렬 회로를 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 단자에 급전 볼트가 장착되지 않은 상태에서는, 일방의 단자 중 하나의 분할 단자와 타방의 단자 중 하나의 분할 단자 사이에 복수의 가상 직렬 히터 패턴이 형성된다. 따라서, 이 가상 직렬 히터 패턴에 대해, 종래의 직렬형 히터와 동일하게 하여 비교적 용이하게 저항 조정을 행할 수 있다. 그 후, 단자에 급전 볼트를 장착함으로써, 복수의 가상 직렬 히터 패턴끼리를 도통시켜 병렬 회로가 형성되므로, 완성품으로서는 종래의 병렬형 히터와 동일한 구성이 된다. 이렇게 하여, 개체차가 작은 제품을 안정적·효율적으로 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시형태(실시예 1)에 의한 병렬형 히터(완성 상태 또는 급전 볼트 부착 상태)의 전체 평면도이다.
도 2는 도 1의 단자부 확대 평면도(a) 및 동 도면 중 I-I 절단선에 의한 단면도 (b)이다.
도 3은 급전 볼트가 제거된 상태의 전체 평면도이다.
도 4는 도 3의 단자부 확대 평면도(a) 및 동 도면 중 II-II 절단선에 의한 단면도 (b)이다.
도 5는 도 3 및 도 4에 도시하는 상태에서 저항 조정을 행하는 설명도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시형태(실시예 2)에 의한 병렬형 히터에 있어서 도 3과 마찬가지로 급전 볼트가 제거된 상태를 도시하는 전체 평면도이다.
도 7은 종래기술에 의한 직렬형 히터의 전체 평면도이다.
도 8은 종래기술에 의한 병렬형 히터의 전체 평면도이다.
도 9는 도 7의 직렬형 히터의 히터 패턴에 저항 측정점을 설치한 전체 평면도 (a) 및 그 저항 조정 설명도이다.
도 10은 도 8의 병렬형 히터의 히터 패턴에 저항 측정점을 설치한 전체 평면도 (a) 및 그 저항 조정 설명도 (b)이다.
도 11은 도 8의 병렬형 히터에 관한 저항 조정이 어려운 것을 구체예로 나타내는 저항 조정 설명도이다.
이하에 실시예를 들어 본 발명에 대해 상세하게 설명한다.
실시예 1
도 1 및 도 2에 본 발명의 하나의 실시형태(실시예 1)에 의한 병렬형 히터(30)가 도시되어 있다. 이 히터(30)에서는, 대칭 형상의 히터 패턴(31, 32)이 단자(A, B) 사이에 병렬로 형성되어 있다.
이 히터(30)는 적어도 그 표리면이 PBN(열분해성 질화 붕소, 미량의 카본을 첨가한 것을 포함한다.) 등의 절연 재료로 원판 형상으로 형성된 히터 베이스(33)와, 히터 패턴(31, 32)(중심 경로를 일점 쇄선으로 나타냄)을 구성하는 PG(열분해성 그래파이트) 등의 도전 재료로 이루어지는 히터 엘리먼트(34)와, PBN 등의 절연 재료로 이루어지는 오버코트(35)로 3층 적층 구조로 형성된 히터 본체(36)를 갖는다. 히터 본체(36)는, 상법에 따라, 히터 베이스(33) 위에 히터 엘리먼트(34)를 증착하고, 히터 패턴(31, 32)이 되는 부분 이외의 부분을 제거하여 히터 패턴(31, 32)을 가공하고, 또한 그 위에 오버코트(35)를 형성한 후, 단자부의 오버코트(35)를 제거하여 히터 엘리먼트(34)를 노출시켜 단자(A, B)로 함으로써 제조된다. 또한, 오버코트(35)는 도 2(b)에 도시되어 있지만, 도 1 및 도 2(a)에서는 도시 생략되어 있다.
각 단자(A, B)는 대략 반원 링 형상으로 2분할된 분할 단자부(37, 38)로서 형성되어 있고, 히터 베이스(33)를 관통하는 볼트구멍(39)에 삽입되는 급전 볼트(40)와, 히터 본체(36)를 사이에 끼고 급전 볼트(40)에 나사 결합되는 너트(41)와, 와셔(42, 43)를 가지고 구성되어 있다. 분할 단자부(37)는 히터 패턴(31)에만 도통하고, 분할 단자부(38)는 히터 패턴(32)에만 도통하고 있고, 분할 단자부(37, 38)는 직경 방향으로 연장되는 간극(44)으로 분단·절연되어 있지만, 급전 볼트(40)가 부착됨으로써, 급전 볼트(40)의 머리부(40a)가 와셔(42)를 사이에 끼고 분할 단자부(37, 38)의 양쪽에 접촉하므로, 히터 패턴(31, 32)이 도통하여 병렬형 히터(30)가 형성된다. 급전 볼트(40) 및 와셔(42)는 PG 등의 도전성 재료로 형성된다. 와셔(43)는 도전성 재료이어도 절연성 재료이어도 된다.
도 3 및 도 4는 상기한 바와 같이 구성된 병렬형 히터(30)로부터 급전 볼트(40)를 제거한 상태(바꿔 말하면, 히터(30)의 제조 과정에서 히터 본체(36)를 제작 후, 급전 볼트(40)를 부착하기 전의 상태)를 도시한다. 전술한 바와 같이, 이 상태에서는, 분할 단자부(37)와 분할 단자부(38)가 간극(44)으로 절연되어 있으므로, 히터 패턴(31)은 단자(A, B)의 분할 단자부(37, 37) 사이에 형성되고, 히터 패턴(32)은 단자(A, B)의 분할 단자부(38, 38) 사이에 형성되고, 각각이 직렬의 히터 경로(45, 46)가 된다. 따라서, 이 상태에서, 앞서 서술한 직렬형 히터(10)(도 7)의 경우와 마찬가지로, 저항 조정을 용이하게 행할 수 있다.
앞서 기술한 종래의 병렬형 히터(20)(도 8)와 마찬가지로 히터 패턴(31, 32)에 저항 측정점(P21∼P24)을 설치하여 저항 조정을 행하는 경우에 대해, 도 5를 참조하여 설명한다. 이 예에서는, 히터(30)로서의 설계 저항값을 1.61Ω(경로(45, 46)의 저항값이 모두 3.22Ω)로 하여, 단자(A)와 측정점(P21) 사이의 구간 저항값(r21)=1.26Ω, 측정점(P21, P22) 사이의 구간 저항값(r22)=1.19Ω, 측정점(P22)과 단자(B) 사이의 구간 저항값(r23)=0.77Ω, 단자(B)와 측정점(P23) 사이의 구간 저항값(r24)=1.26Ω, 측정점(P23, P24) 사이의 구간 저항값(r25)=1.19Ω, 측정점(P24)과 단자(A) 사이의 구간 저항값(r26)=0.77Ω이 되도록 조정해야 하는 것으로 한다(각 구간 저항값(r21∼r26)은 조정 후의 기준값).
급전 볼트(40)가 부착되어 있지 않은 상태에서는, 경로(45)는 단자(A)로부터 단자(B)에 이르는 직렬 경로이기 때문에, 직렬형 히터(10)(도 7)에 대해 도 9를 참조하여 설명한 저항 조정과 동일하게 하여, 단자(A)와 각 측정점(P21, P22) 및 단자(B)와의 사이에서 저항값을 측정하고, 이것들이 상기 기준값에 일치하도록 차례차례 조정해 가면 되고, 이것을 경로(46)에 대해서도 마찬가지로 행하면 되므로, 비교적 용이하게 저항 조정을 행할 수 있다. 구체적으로는, 설계 저항값보다 약간 낮아지도록 히터 패턴(31, 32)의 히터 엘리먼트(34)를 약간 두껍게 형성해 두고, 각 측정점에서 측정된 저항값에 따라 그 구간의 히터 엘리먼트(34)를 깎아 저항 조정할 수 있다.
이렇게 하여, 가상 직렬 경로(45, 46)에서 저항 조정을 행한 후, 단자(A, B)에서 급전 볼트(40), 너트(41) 및 와셔(42, 43)를 부착하면, 전술한 바와 같이, 급전 볼트(40)의 머리부(40a)가 와셔(42)를 사이에 끼고 분할 단자부(37, 38)의 양쪽에 접촉하므로, 히터 패턴(31, 32)이 도통하여 병렬 경로로 되어, 병렬형 히터(30)가 제조된다.
실시예 2
이상에 설명한 실시예 1의 병렬형 히터(30)는 한 쌍의 단자(A, B) 사이에 2개의 히터 패턴(31, 32)이 병렬로 설치되어 있기 때문에, 이것에 따라 각 단자(A, B)를 직경 방향의 간극(44)으로 분할 단자부(37, 38)로 2분할한 구성을 갖지만, 대형의 히터 등에 있어서 보다 엄밀한 온도 제어가 필요하게 되는 경우에 있어서는, 한 쌍의 단자(A, B) 사이에 보다 다수, 예를 들면, 4개의 히터 패턴이 병렬로 형성되는 경우가 있다.
이러한 경우의 일례가 도 6에 도시되어 있다. 즉, 이 병렬형 히터(50)는 단자(A, B) 사이에 4개의 히터 패턴(51∼54)이 형성되어 있고, 단자(A, B)가 분할 단자부(55∼58)로 4분할되어 있다. 히터 패턴(51)(중심 경로를 일점 쇄선으로 나타냄)은 단자(A, B)의 분할 단자부(55, 55) 사이에 형성되고, 히터 패턴(52)(중심 경로를 파선으로 나타냄)은 단자(A, B)의 분할 단자부(56, 56) 사이에 형성되고, 히터 패턴(53)(중심 경로를 일점 쇄선으로 나타냄)은 단자(A, B)의 분할 단자부(57, 57) 사이에 형성되고, 히터 패턴(54)(중심 경로를 파선으로 나타냄)은 단자(A, B)의 분할 단자부(58, 58) 사이에 형성된다. 이들 분할 단자부(55∼58)는 직경 방향 및 원주 방향으로 연장되는 간극(59)를 통하여 분단되고, 각각이 대략 4반원 링 형상으로 형성되어 있다.
이상에 본 발명에 대해 실시예를 들어 상세하게 설명했지만, 본 발명은 이것들에 한정되는 것은 아니고, 특허청구범위에 의해 획정되는 발명의 범위 내에서 다종다양하게 변형하여 실시할 수 있다. 예를 들면, 실시예 1에서는, 급전 볼트(40)를 장착했을 때 와셔(42)를 통하여 히터 패턴(31, 32)(경로(45, 46))끼리를 도통시키고 있지만, 와셔(42)를 생략하고, 급전 볼트 머리부(40a)의 이면을 직접 분할 단자부(37, 38)에 접촉시켜 도통하도록 해도 된다. 또한, 하나의 히터에 있어서 복수 쌍의 단자가 설치되는 경우에는, 각 쌍의 단자에 대해, 단자 사이에 병렬되는 복수의 히터 패턴수에 따라 2분할(실시예 1) 또는 4분할(실시예 2) 등으로 분할하여, 급전 볼트 비장착시에 가상 직렬 패턴이 형성되도록 구성하면 된다.
10 직렬형 히터(종래기술)
20 병렬형 히터(종래기술)
30 병렬형 히터(본 발명 실시예)
31, 32 병렬 히터 패턴
33 히터 베이스
34 히터 엘리먼트
35 오버코트
36 히터 본체
37, 38 분할 단자부(2분할)
39 볼트구멍
40 급전 볼트
41 너트
42 와셔
43 와셔
44 간극
45, 46 경로
50 병렬형 히터(본 발명 실시예)
51∼54 병렬 히터 패턴
55∼58 분할 단자부(4분할)
59 간극

Claims (7)

  1. 각각에 급전 볼트가 장착되는 한 쌍의 단자 사이에 복수의 히터 패턴이 병렬로 형성된 병렬형 히터로서, 각 단자는 히터 패턴수에 따라 복수개로 서로 비접촉으로 분할되고, 이들 복수의 분할 단자끼리가 급전 볼트에 의해 도통되어 있고, 급전 볼트가 장착되지 않은 상태에서는 일방의 단자 중 하나의 분할 단자와 타방의 단자 중 하나의 분할 단자 사이에 복수의 가상 직렬 히터 패턴이 형성되고, 급전 볼트가 장착됨으로써 복수의 가상 직렬 히터 패턴끼리가 도통하여 병렬 회로가 형성되는 것을 특징으로 하는 병렬형 히터.
  2. 제1항에 있어서, 급전 볼트의 머리부가 직접 또는 도전성 재료로 이루어지는 와셔를 통하여 히터 패턴을 형성하는 히터 엘리먼트에 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 병렬형 히터.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 한 쌍의 단자 사이에 제1 및 제2 히터 패턴이 병렬로 형성되고, 각 단자는 제1 히터 패턴에만 도통하는 제1 분할 단자와, 제2 히터 패턴에만 도통하는 제2 분할 단자로 분할되어 있는 것을 특징으로 하는 병렬형 히터.
  4. 제3항에 있어서, 제1 및 제2 분할 단자는 각각 반원 링 형상으로 형성되고, 그것들의 사이에 직경 방향으로 연장되도록 설치되는 간극으로 제1 및 제2 히터 패턴이 절연되어 있는 것을 특징으로 하는 병렬형 히터.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 한 쌍의 단자 사이에 제1 내지 제4 히터 패턴이 병렬로 형성되고, 각 단자는 제1 히터 패턴에만 도통하는 제1 분할 단자와, 제2 히터 패턴에만 도통하는 제2 분할 단자와, 제3 히터 패턴에만 도통하는 제3 분할 단자와, 제4 히터 패턴에만 도통하는 제4 분할 단자로 분할되어 있는 것을 특징으로 하는 병렬형 히터.
  6. 제5항에 있어서, 제1 내지 제4 분할 단자는 각각 4반원 링 형상으로 형성되고, 그것들 사이에 직경 방향 및 원주 방향으로 연장되도록 설치되는 간극으로 제1 내지 제4 히터 패턴이 절연되어 있는 것을 특징으로 하는 병렬형 히터.
  7. 한 쌍의 단자 사이에 복수의 히터 패턴이 병렬로 형성된 히터 본체를 제작하고, 각 단자에 급전 볼트를 장착하기 전의 상태에서, 일방의 단자 중 하나의 분할 단자와 타방의 단자 중 하나의 분할 단자 사이에 형성되는 복수의 가상 직렬 히터 패턴에 대해 저항 조정을 행한 후, 각 단자에 급전 볼트를 장착함으로써 복수의 가상 직렬 히터 패턴끼리를 도통시켜 병렬 회로를 형성하는 것을 특징으로 하는 제1항 또는 제2항에 기재된 병렬형 히터의 제조 방법.
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