TWI374682B - Layered heater system having conductive overlays - Google Patents

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TWI374682B
TWI374682B TW096126349A TW96126349A TWI374682B TW I374682 B TWI374682 B TW I374682B TW 096126349 A TW096126349 A TW 096126349A TW 96126349 A TW96126349 A TW 96126349A TW I374682 B TWI374682 B TW I374682B
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Gerhard Schefbanker
Martin Wallinger
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Watlow Electric Mfg
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Description

第96126349號申請案說明書修正頁 修正曰期：101.07.12. 九、發明說明： I：發明所屬之技術領域1 相關申請案的交又引述 本申請案主張2006年7月20日提申之美國臨時申請案 編號60/832,053，以及標題為"具有傳導性覆蓋件之層狀加 熱器"的利益。以上的申請案之揭示係於本文中被併入以作 為參考資料。 發明領域 本揭示一般而言關於電加熱器，且更特別地關於層狀 加熱器以及關於降低一種抗熱元素線跡（resistive heating element trace)的彎曲部分之内的電流擁擠的方法。 發明背景 此節内之陳述僅僅提供關於本揭示之背景資訊以及不 會構成先前技藝。 層狀加熱器典型地被使用於空間被限制的應用中，當 熱輸出需求橫越一個表面而變化時’快速的熱反應是想要 的，或者於濕氣或其他污染物能移動進入慣用的加熱器之 極端的應用中。一種層狀加熱器一般而言包含被施加至一 種基材之不同材料的層，即，一種介電和電阻材料。介電 材料首先被施加至基材且提供介於基材和帶電的電阻材 料之間的電氣隔離，以及也降低在操作期間之電流漁漏至 大地。電阻材料以一種預定的圖案被施加至該介電材料以 及提供一種電阻加熱器電路。層狀加熱器亦也包括連接電 1374682 第96126349號申請案說明書修正頁 修正日期：101.07.12_ 阻加熱器電路至一種電功率來源之引線，其典型地係藉由 一種溫度控制器予以循環。引線至電阻電路介面典型地亦 經由一種保護層、藉由提供應變釋放(strain relief)和電氣隔 離而機械和電氣地保護不受來自外來的接觸。於是，層狀 5加熱器對於多種的加熱應用是高度可客製化的。
層狀加熱器可以是，尤其，”厚的"膜、"薄的"膜，或者 "熱噴塗的"’其中介於此等種類的層狀加熱器之間的主要 的差異是層被形成方法。舉例而言，厚膜加熱器的層典型 地係利用，尤其，例如：網版印刷、印花應用（decal 10 aPPlicati〇n) ’ 或者膜分散頭（fiim dispensing heads)，的方法 予以形成。薄膜加熱器的層典型地係利用沈積的方法，尤 其’例如.離子蒸鑛(ion plating)、藏錢、化學氣相沉積 (CVD)，和物理氣相沉積(pvD)，予以形成。又另一系列與 薄和厚膜技術不同之方法是那些知道為熱喷塗（thermal 15 sPraying)方法，其等可以包括經由實例，尤其，火焰喷塗， 電漿喷塗’絲材電狐喷塗(wire arc spraying) ’和HVOF (高 速氧燃料(High Velocity Oxygen Fuel)) 〇 於此等層狀加熱器内之抗熱層一般而言被形成為帶有 曲線或彎曲的部分，例如非直線的，之一種圖案或一種線 20跡’在該處電流擁擠常常發生。一般而言，電流擁擠係提 及電流密度之一種非一致的分佈，在該處電流傾向增大或 增大接近幾何特徵，其對一種平穩的電流造成障礙，亦即 彎曲的部分。於操作中，當電流環繞一個彎曲的部分行進 時’電流展現出一種增大，或擁擠之傾向，環繞該曲線的 6 1374682 第96126349號申請案說明書修正頁 修正曰期：101.07.12. 内部部分，當其使得其成為環繞該彎曲的部分。由於此電 流擁擠效應，該等彎曲的部分係易受一種增大的電流密度 影響的，造成燃燒，其能導致抗熱層過早的故障，以及從 而全部的加熱器系統。 5 【發明内容】 發明概要
於一種較佳的類型中，一種層狀加熱器係被提供，其 包含一種具有一種電阻電路圖案之電阻層。電阻電路圖案 界定至少一個彎曲的部分，其具有一個頂表面和一個底表 10 面。一種傳導性覆蓋件係被提供於該彎曲的部分的頂表面 和底表面的至少之上以降低電流擁擠。 於另一種類型中，一種層狀加熱器的製造方法係被提 供。該方法包含形成一種電阻層，其具有帶有至少一個彎 曲的部分之一種電路圖案，接著於該彎曲的部分上形成一 15 種傳導性覆蓋件。 於又另一種類型中，一種層狀加熱器的第2種製造方法 係被提供。該方法包含形成一種傳導性覆蓋件，在該處一 種電阻層的一種電路圖案之一個彎曲部分要被形成，以及 於該覆蓋件上形成該電阻層，其具有帶有該彎曲部分的該 20 電路圖案。 於本揭示的一個任擇的類型中，該覆蓋件係被形成於 緊鄰該彎曲的部分之該電阻層的下方和上方。選擇性地， 介電層可以被形成介於一種基材和該電阻層之間以及於該 電阻層之上，設若需要的話。 7 1374682 » > 第96126349號申請案說明書修正頁 修正曰期：101.07.12.
此外，形成一種層狀加熱器的另一種方法係被提供， 其包含於一種基材上形成一種連續的電阻層，於該電阻層 之預定的區域内形成傳導性覆蓋件，以及移除介於該等傳 導性覆蓋件之間的連續電阻層的部分以形成延伸介於該等 5 傳導性覆蓋件之間的多數個單一切割。該等單一切割延伸 穿過介於該等傳導性覆蓋件之間的該連續的電阻層，以及 縱向地進入對應的傳導性覆蓋件的一部份。較佳地，該等 單一切割係利用一種雷射予以形成。
於又另一種方法中，一種層狀加熱器係藉由以下予以 10 創造：於一種基材上形成一種連續的電阻層，於該電阻層 之預定的區域内形成傳導性覆蓋件，以及移除介於該等傳 導性覆蓋件之間的連續電阻層的部分以形成延伸介於該等 傳導性覆蓋件之間和環繞該等傳導性覆蓋件之多數個平行 切割。該等平行切割延伸穿過該連續的電阻層以及不延伸 15 進入該等傳導性覆蓋件的任何部分。較佳地，該等平行切 割係利用一種雷射予以形成。 進一步的應用範圍自本文中提供的說明將變得明顯。 應該瞭解說明和特定的實施例係僅僅意欲闡釋之目的以及 不欲限制本揭示的範疇。 20 圖式簡單說明 本文中所說明的圖示僅僅係為了闡釋之目的以及不 欲在任何方面限制本揭示的範疇。 第1圖是一種依照一種先前技藝的層狀加熱器之帶有 一種電阻電路圖案的層狀加熱器的一種平面圖； 8 1374682 第96126349號申請銳明書修正頁 修正日期：101,07.12. 第2圖是一種橫截面圖，其係沿著依照一種先前技藝的 層狀加熱器之一種層狀加熱器的第1圖中的線2-2取得的； 第3圖是依據本揭示的原理建構的、帶有一種電阻電路 圖案之一種層狀加熱器的一種平面圖； 第4圖是一種橫截面圖，其係沿著依據本揭示的原理、 帶有一種電阻電路圖案之一種層狀加熱器的第3圖中的線 4-4取得的；
第5圖是一種橫截面圖，相似於第4圖，其顯示於依照 本揭示的一種任擇類型之一種電阻層的一個彎曲部分的一 1〇個底表面上之覆蓋件； 第6圖是—種橫截面圖，相似於第4圖，其顯示於本揭 不的另~種任擇類型之一種電阻層的一個彎曲部分的一個 頂表面和一個底表面2者上之覆蓋件； 圖是一種沿著第3圖中的線7-7取得的放大的橫截 1 5 面圖，装-
丹·4不一種依據本揭示的原理、帶有一種一致的厚 度 < 傳料覆蓋件， 部分的-個頂表面上 其係被形成於一種電阻層的一個彎曲 ^ 第8圖是一種相似於第7圖的圖，其顯示一種傳導性覆 其'係界定一種橫越其之寬度之可變的厚度以及被形 種電阻層的一個彎曲部分的一個頂表面上且依據本 揭示的原理建構； 第圖疋一種利用一種熱喷塗(thermal spray)方法形成 ^層狀加熱器之—種平面圖，其具有被配置於緊鄰電流擁 可忐發生的區域以及依據本揭示的原理予以建構之傳導 9 1374682 , • y 第96126349號申請案說明書修正頁 修正曰期：101.07.12. 性覆蓋件； 第10圖是依據本揭示的原理之第9圖的層狀加熱器之 一種放大詳細圖； 第11圖是一種層狀加熱器的一種任擇的類型之平面 5 圖，該層狀加熱器具有沿著該電阻電路圖案的筆直部分以 及依據本揭示的原理建構之傳導性覆蓋件；
第12圖是依據本揭示的原理之製造一種具有傳導性覆 蓋件之層狀加熱器的方法的示意流程圖； 第13圖是依據本揭示的原理之製造一種具有傳導性覆 10 蓋件之層狀加熱器的另一種方法的示意流程圖； 第14圖是依據本揭示的原理之製造一種具有傳導性 覆蓋件之層狀加熱器的另一種方法的示意流程圖； 第15圖是一種層狀加熱器的一種平面圖，其係依據本 揭示的原理、依照一種使用單一切割的方法而建構的； 15 第16圖是一種放大圖，於第15圖的局部A-A内取得
的，闡釋依據本揭示的原理之單一切割； 第17圖是一種橫截面圖，沿著第16圖中的線17-17取得 的，闡釋依據本揭示的原理之單一切割； 第18圖是一種層狀加熱器的一種平面圖，其係依據本 20 揭示的原理、依照一種使用平行切割的方法而建構的； 第19圖是一種放大圖，於第18圖的局部B-B内取得 的，闡釋依據本揭示的原理之平行切割；以及 第20圖是一種橫截面圖，沿著第19圖中的線20-20取得 的，平行切割闡釋依攄本揭示的原理之平行切割。 10 1374682 第96126349號申清索說明書修正頁 修正日期：101.07.12. 對應的參考號碼表示遍及圖示之幾個圖中對應的部 件。 【實施方式】 較佳實施例之詳細說明 5 下列說明在本質上僅僅是例示的以及不意欲限制本揭 示、申請案’或者用途。 參見第1和2圖，一種先前技藝的層狀加熱器10據圖示 ^ 包括一種基材12，一種第一介電層14，一種界定被形成於 該第一介電層14上的一種電阻電路圖案之電阻層16，以及 10 —種被形成於該電阻層16之上的第二介電層18。一般而 , 言，該電阻電路圖案被顯示為具有一種彎彎曲曲的圖案以 * 及具有一種遍及該電阻層16之一致的厚度。 現在參見第3和4圖，依照本揭示之一種層狀加熱器係 被閣釋以及一般而言係由參考號碼20予以表示。該層狀加 15 熱器20包含一種基材22，一種被形成於該基材22之上的第 ® 一介電層24，一種被形成於該第一介電層24之上的電阻層 26，以及一種被形成於該電阻層26和該第一介電層24之上 的第二介電層28。該電阻層26較佳地係由一種高電阻的傳 導性材料所製成’其係足夠作用為一種抗熱元素。於此例 20示的實施例中，該電阻層26界定一種如顯示的彎彎曲曲的 圖案以及包括藉由多數個彎曲的部分32連接的多數個筆直 部分30以完成一種電路圖案33。該電路圖案33令其之末端 的各個被連接至一對終端襯墊(terminal pad)34,其等連接 該電阻層26至一種電源（未顯示）以完成一種電路，從而提供 11 1374682 第96126349號申請案說明書修正頁 修正日期：101.07.12. 功率以操作該層狀加熱器2〇。 為了降低電流擁擠的效應，（如上於背景段說明的）， 多數個覆蓋件36(第4圖）係被提供於緊鄰該等彎曲的部分 32以提供額外的電阻至通過環繞該等彎曲的部分之電 5流。伴隨環繞該等彎曲的部分32之增大的電阻，由於擁擠 而增大的電流密度被分佈遍及該電路之該等彎曲的部分32 和該等覆蓋件36兩處，其増加該層狀加熱器2〇的壽命。 如所顯示的，該等彎曲的部分32各具有一個頂表面38 和一個底表面40。該等覆蓋件36可以如第4圖中所顯示的被 1〇形成於該頂表面38上或者如第5圖中所顯示的於該底表面 4〇上。任擇地，該等覆蓋件36可以如第6圖中所顯示的被 提供於該頂表面38和該底表面40兩處上。 參見第7和8圖，該覆蓋件％可以被形成以具有如第？ 圖中所顯示的-種-致的厚度或者如第8圖中所顯示的一 Μ種可變的厚度。此可變的厚度技術係被顯示以及被說明於 美國專利案號7，132,628標題為”可變化的瓦特密度層狀加 熱器”之中，於駡年_7日頒佈，其與本中請案被丘同 授權以及其之内文係以其等之全體於本文中被併入 參考眘蚪。 20 於第8圖中，該覆蓋件36在該料的部分η具 最小半徑之-種區域上具有最大的厚度。—種有可_厚 度之傳導性覆蓋件36錢適合於更佳_節發生於 曲的部分32接近㈣的最小待之⑽電流擁擠效;；。並 且，於多數個彎曲的科32上之料覆蓋件獅必具有相 12 1374682 第96126349號申請案說明書修正頁 修正曰期：101.07.12. 同的形狀或大小。因為該電路圖案不必要界定一種彎彎曲 曲的圖案以及可以是有任何形狀或大小的，該等覆蓋件36 可以被形成為具有不同的大小、厚度’和形狀，端視該等 彎曲的部分32之形狀和大小以及電流擁擠效應的程度而 5 定。
此等不同的大小和形狀之例示實施例係被闡釋於第9 和10圖中。如所顯示的，覆蓋件36係被配置於該電阻層26 之選擇的區域上，其較佳地已經依照本揭示的一種類型、 利用一種熱噴塗方法予以形成。該等覆蓋件36係被配置於 10緊鄰易受電流擁擠影響的區域，其等一般而言係為該電阻 層26的電路圖案之一般方向之突然或險峻的變化發生之區 域在預測6式中，依照本揭示的原理和教示具有該等覆蓋 件％之層狀加熱器已經超過沒有任何補償電流擁擠的特徵 之層狀加熱器而顯示出壽命的增加。應該瞭解到於本文中 15闡釋的層狀加熱器之構形口异你丨+ a ^ 傅开"、疋例不的以及不欲限制本揭示 的範嘴。 20 之 同的=也&思_等覆蓋件3 6可以由如同該電阻層2 6相 類型中料』ί與该電阻層26不同的材料所製成。於-種 件36係由具有比該⑽層26更高的電阻 之種材料所製成，复句妊士 及大概取Znn g、大概38%CU，以 應該瞭解到多種的材料依照本揭示 的教示可以被使用 額外的電阻》於是， 制本揭示的範_ ’只要材料在電流擁擠緊鄰的區域提供 於本文中引述的材料不應被解釋成限 13 第96126349號申請細書修正頁 修正日期：臟12· 應該也瞭解該等傳導性覆蓋件36不必須需要只有在該 等f曲的部分32的上方被形成。該等料性覆蓋抑可以 根據特疋的加熱器需要而被形成於該電阻電路圖案W的任 何。Μ之上’然而繼續存在於本揭示的範圍之内、經由實 施例，如第11圖中所顯示的，依照本發明的原理之一種層 狀加熱器的又另-麵型被_以及—般而言係由參考號 碼20’予以表示。該層狀加熱器2〇，包含一種實質地如先前說 明的被形成於該基材22,之上的電阻電路圖案33,，以及被形 成於筆直部分30’之上而非於該等彎曲的部分32，之上的傳 導性覆蓋件36%就此，該等傳導性覆蓋件36，係被配置於該 電阻電路圖案33,的一個連續部分之上，相似於該等弯曲的 部分32·’藉此電流於通過經由該等傳導性覆蓋件36，之前與 之後的該電阻電路圖案33,之内持續流動。被配置於該電阻 電路圖案33’的一個連續部分之上，因而在結構上各別地自 該等終端襯墊34'和34而區分該等傳導性覆蓋件％，和％。 參見第12圖，依照本揭示之該層狀加熱器2〇的一種製 造方法現在更詳盡地被說明。該電阻層26可以藉由任何數 量的層壓方法(layering processes)予以形成，例如：尤其， 厚膜、薄膜、熱喷塗、溶膠凝膠(S〇l-gel)，以及其等之組合。 如本文中所使用的’術語"層壓方法”應該被解釋成包括產生 至少一種功能性層（例如，尤其，介電層、電阻層）的方法， 其中該層係湘與尤其’厚膜 '薄膜 '熱噴塗，或溶勝凝 膠相關的方法、經由一種材料的施加或雄積至—種美材、楳 的或者另一層而形成的。此等方法也被提及為"層壓方法,，。 1374682 第96126349號申清案說明書修正頁 修正日期：101.07.12· ίο 該電阻層26典型地係被形成於一種第—介電層24上， 然而，此介電層24係為選擇性的，端視應用的要求條件而 定。於是，該電阻層26可以直接地被形成於該基材22上。 在該電阻層26被形成之後，一種傳導性材料係被形成於該 等彎曲的部分32上以形成該等覆蓋件36。具有對應至該等 覆蓋件36要被形成的區域之一種剪下的圖案之一種遮罩 (未顯示）被放置於該電阻層26上以只暴露的該等彎曲的部 分32 »接著，施加一種傳導性材料至該等彎曲的部分32上 導致該等覆蓋件36的形成於該電阻層26上。施加傳導性材 料至該等彎曲的部分32上能藉由層壓方法，例如：尤其， 厚膜、薄膜、熱喷塗，和溶膠凝膠予以達成。之後，一種 第二介電層28係選擇性地被形成於該電阻層26和該等傳導 性覆蓋件36之上以完成一種補償電流擁擠之層狀加熱器 20 ° 15 依據如第13圖中所顯示的本揭示的另一種方法，該等
覆蓋件36係在該電阻層26被形成之前而予以形成。此方法 係相似於與第12圖有關的被說明的方法，除了以下之外， 在該第一介電層24被形成於該基材22上之後（設若一種第 一介電層24被使用）’ 一種傳導性覆蓋件36係被形成於該電 20阻層26的電路之彎曲的部分32要被形成的區域之上。在該 等覆蓋件36被形成之後’一種電阻材料係被形成於該基材 22或該第一介電層24上的’包括該等覆蓋件36已經被形成 的區域，以形成一種電阻層26。於此類型中，該等覆蓋件 36係在該電阻層26之下而不是如先前說明的在其之上’其 15 1374682 修正日期：101.07.12. 第96126349號申請案說明書修正頁 係於第5圖中被闡釋。
本揭示的又另一種方法係被顯示於第14圖中，該等覆 蓋件係被形成於該等彎曲的部分32之該頂表面38和該底表 面40之2處上。此方法係相似於與第13圖有關的被說明的方 5法，除了以下之外，在該電阻層26被形成於該等第一覆蓋 件36上方之後，一種傳導性材料係被形成於該電阻層％的 電路之該專彎曲的部分32之上，以於該等彎曲的部分32上 形成額外的覆蓋件36。於是，覆蓋件36係被配置於該電阻 層26的下方與上方二處，其係於第6圖中被闡釋。 10 應該注意到縱然於例示的實施例内之電阻電路圖案已
經被說明為一種彎彎曲曲的圖案，本揭示的原理能被應用 至具有一種除了一種彎彎曲曲的圖案之外的電阻電路圖案 之一種層狀加熱器，只要電路圖案包括至少一個彎曲的部 分’或者包括一種方向上的改變之部分，電流擁擠典型地 15發生於該處’或者於本文中提出的一種電路圖案之另外的 區域。 參見第15和16圖’ 一種依照本揭示的教示建構的層狀 加熱器之又另一種類型係被闡釋以及一般而言係由參考號 碼50予以表示。該層狀加熱器50包含一種被形成於一種基 2〇 材54之上的連續的電阻層52，以及被配置於該電阻層52之 預定的區域内的多數個傳導性覆蓋件56。於一種類型中， 一種介電層58首先被形成於該基材54之上，以及接而連續 的電阻層52係被形成於該介電層58之上。任擇地，該電阻 層52可以直接地被形成於該基材54之上而沒有該介電層 16 1374682 第96126349號申請案說明書修正頁 修正曰期：1〇1〇712 58，關於一些應用。此外，該等傳導性覆蓋件56可以如先 前說明的被形成於該電阻層52之下、之上，或者之下和之 上。較佳地，該連續的電阻層52、該等傳導性覆蓋件％， 和該介電層58係利用一種熱喷塗方法，以及更特別地，— 種電漿喷塗法予以形成。然而，應該瞭解到，如本文中提 出的其他種層塵方法（layered processes)也可以使用。於
是’被闡釋以及說明之特定的建構和層壓方法不應被解釋 成為限制本揭示的的範轉。
如進一步顯示的，多數個單一切割60延伸介於多數個 10對應的傳導性覆蓋件56之間以形成一種電阻電路圖案62。 更特別地，該電阻電路圖案62於本揭示的一種類型中係包 含筆直部分64和彎曲的部分66。較佳地，該等單一切割6〇 係利用一種雷射創造出，然而，其他的材料移除方法例 如：喷水器或其他的磨蝕技術，可以被使用然而繼續存在 15於本揭示的範圍之内。經由實施例，該介電層別係被形成 於5亥基材54之上，該等傳導性覆蓋件％繼而如顯示的於預 定的區域内形成，以及接而該連續的電阻層52係被形成於 該介電層58和該等傳導性覆蓋件56之上。 如第16和17圖中所顯示的，該等單一切獅(於第17 圖中被顯示為虛擬）—直延伸穿過該連續的電阻層η以及 縱向地進人對應的料性覆蓋件56的1份。就此，在緊 鄰該等單"切觸的末端沒有該連續㈣阻層52的任何 部分係存在於該傳導性覆蓋件56的外部，從而降低局部向 此區域之"過触"_在4若有該連_電阻層52的任 17 1374682 第96126349號申請案說明書修正頁 修正曰期：101.07.12. 何部分存在該等單一切割60的末端和該傳導性覆蓋件56的 外部（於第16圖中藉由破折的部分68來顯示），此部分將不 具有一種傳導性覆蓋件56以降低如先前說明的電流擁擠。 因此’保持該等單一切割60進入該等傳導性覆蓋件56的至 5 少一個部件消除此可能性。 如於第15圖中進一步顯示的，終端襯墊70係被形成於 預定的區域内以及與該連續的電阻層52聯繫以提供需要的 功率至該層狀加熱器5〇。於是，引線（未顯示）係被連接至此 等終端襯墊70 ’其中該等引線係被連接至一種電源（未顯 10示h較佳地，另一種介電層71(被顯示破折的）係被形成於 該連續的電阻層52之上用於與外部環境之熱和電氣隔離2 者。 如第15圖中所顯示的，該等傳導性覆蓋件56可以呈現 多種的形狀，取決於電路圖案所欲的形狀，以及更特別地， 15該等彎曲的部分66。經由實施例，許多傳導性覆蓋件56界 定一種相對地正方形的形狀，然而被配置於緊鄰的該基材 54的角落之該等覆蓋件57係界定一種"l”形狀。於是，應該 瞭解到該等傳導性覆蓋件56和57之此等特定的形狀和大小 僅僅疋例不的以及不應被解釋成為限制本揭 不的範嘴。 2〇 帶有如本文中所說明的該連續的電阻層52和單一切割 60的用途’該層狀加熱㈣有利地提供—種更好的基材瓦 特被度供用於-種由於增大的線跡百分比覆蓋範圍㈣α percent eQverage)之特定的線跡瓦特密度從而導致改善的 加熱特性。 18 1374682 第96126349號申請案說明書修正頁 修正日期：101.07.12. 現在參見第18-19圖，又另一種層狀加熱器係被闡釋以 及一般而言係由參考號碼80予以表示。該層狀加熱器8〇包 含一種被形成於一種基材84之上的連續的電阻層82，以及 被配置於該電阻層82之預定的區域内的多數個傳導性覆蓋 5件86。於一種類型中，一種介電層88首先被形成於該基材 84之上，以及接而連續的電阻層82係被形成於該介電層88 之上。任擇地，該電阻層82可以直接地被形成於該基材84 之上而沒有該介電層88，關於一些應用。此外，該等傳導 性覆蓋件86可以如先前說明的被形成於該電阻層82之下、 10 之上，或者之下和之上。較佳地，該連續的電阻層82、該 等傳導性覆蓋件86，和該介電層88係利用一種熱噴塗方 法，以及更特別地，不是絲材電弧喷塗就是線材火焰喷塗， 予以形成。然而，應該瞭解到，如本文中提出的其他種層 壓方法（layered processes)也可以使用。於是，被闡釋以及 15說明之特定的建構和層壓方法不應被解釋成為限制本揭示 的的範疇。 如進一步顯示的，多數個平行切割90(最佳顯示於第19 圖中）延伸介於且環繞多數個對應的傳導性覆蓋件86以形 成一種電阻電路圖案92，以及更特別地，該等筆直部分舛 20和該等彎曲的部分96。較佳地，該等平行切割90係利用一 種雷射創造出，然而，其他的材料移除方法，例如：噴水 器或其他的磨钱技術，可以被使用，然而繼續存在於本發 明的範圍之内。經由實施例，該介電層88係被形成於該基 材84之上’該等傳導性覆蓋件86繼而係如顯示的於預定的 19 1374682 第96126349號申請案說明書修正頁 修正曰期：101.07.12 區域内形成，以及接而該連續的電阻層82係被形成於該介 電層88和該等傳導性覆蓋件86之上。 如進一步顯示的，終端襯墊100係被形成於預定的區域 内以及與該連續的電阻層82聯繫以提供需要的功率至該層 5 狀加熱器80。於是，引線(未顯示）係被連接至此等終端襯塾 100’其中該等引線係被連接至一種電源(未顯示）。較佳地， 另一種介電層（未顯示）係被形成於該連續的電阻層82之上 用於與外部環境之熱和電氣隔離2者。 因該電阻層82係實質地連續橫越整個基材84，該電阻 10層82的一個中間區域98係被形成於該電阻電路圖案92的外 部。此中間區域98係不是“帶”電的，因該等終端襯墊1〇〇係 與該電阻電路圖案92連接以及該等平行切割9〇限制該電阻 電路圖案92 » 如第19和20圖中所顯示的，該等平行切割90(於第20 15圖中被顯示為虛擬直延伸經由該連續的電阻層82以及 沒有縱向地延伸進入對應的傳導性覆蓋件86的任何部份。 «玄等平行切割9G較佳地介於該電阻電路圖案92和該中間區 域98之間維持分離，藉此該中間區域不變成“帶，，電的。 就此該等平行切割9〇無法延伸進入該等傳導性覆蓋件 20 86㈣該等中間區域98將電氣接觸到該等傳導性覆蓋 件86以及短路該電阻電路圖案92。 應*玄瞭解到本文中的說明在本質上僅僅是例示的以 及，=，不背離本揭示的主旨之變化係意欲在所主張的 發月的範圍之内的。此等變化不被視為是本揭示的精神與 20 1374682 第96126349號申請案說明書修正頁 修正曰期：101.07.12. 範疇之背離。 I：囷式簡單說明3 第1圖是一種依照一種先前技藝的層狀加熱器之帶有 一種電阻電路圖案的層狀加熱器的一種平面圖； 5 第2圖是一種橫截面圖，其係沿著依照一種先前技藝的 層狀加熱器之一種層狀加熱器的第1圖中的線2-2取得的；
第3圖是依據本揭示的原理建構的、帶有一種電阻電路 圖案之一種層狀加熱器的一種平面圖； 第4圖是一種橫截面圖，其係沿著依據本揭示的原理、 10 帶有一種電阻電路圖案之一種層狀加熱器的第3圖中的線 4-4取得的； 第5圖是一種橫截面圖，相似於第4圖，其顯示於依照 本揭示的一種任擇類型之一種電阻層的一個彎曲部分的一 個底表面上之覆蓋件； 15 第6圖是一種橫截面圖，相似於第4圖，其顯示於本揭 示的另一種任擇類型之一種電阻層的一個彎曲部分的一個 頂表面和一個底表面2者上之覆蓋件； 第7圖是一種沿著第3圖中的線7-7取得的放大的橫截 面圖，其顯示一種依據本揭示的原理、帶有一種一致的厚 20 度之傳導性覆蓋件，其係被形成於一種電阻層的一個彎曲 部分的一個頂表面上； 第8圖是一種相似於第7圖的圖，其顯示一種傳導性覆 蓋件，其係界定一種橫越其之寬度之可變的厚度以及被形 成於一種電阻層的一個彎曲部分的一個頂表面上且依據本 21 1374682 * « 第96126349號申請案說明書修正頁 修正曰期：101,07.12. 揭示的原理建構； 第9圖是一種利用一種熱喷塗(thermal spray)方法形成 的層狀加熱器之一種平面圖，其具有被配置於緊鄰電流擁 擠可能發生的區域以及依據本揭示的原理予以建構之傳導 5 性覆蓋件； 第10圖是依據本揭示的原理之第9圖的層狀加熱器之 一種放大詳細圖；
第11圖是一種層狀加熱器的一種任擇的類型之平面 圖，該層狀加熱器具有沿著該電阻電路圖案的筆直部分以 10 及依據本揭示的原理建構之傳導性覆蓋件； 第12圖是依據本揭示的原理之製造一種具有傳導性覆 蓋件之層狀加熱器的方法的示意流程圖； 第13圖是依據本揭示的原理之製造一種具有傳導性覆 蓋件之層狀加熱器的另一種方法的示意流程圖； 15 第14圖是依據本揭示的原理之製造一種具有傳導性
覆蓋件之層狀加熱器的另一種方法的示意流程圖； 第15圖是一種層狀加熱器的一種平面圖，其係依據本 揭示的原理、依照一種使用單一切割的方法而建構的； 第16圖是一種放大圖，於第15圖的局部A-A内取得 20 的，闡釋依據本揭示的原理之單一切割； 第17圖是一種橫截面圖，沿著第16圖中的線17-17取得 的，闡釋依據本揭示的原理之單一切割； 第18圖是一種層狀加熱器的一種平面圖，其係依據本 揭示的原理、依照一種使用平行切割的方法而建構的； 22 1374682 第96126349號申請案說明書修正頁 修正曰期：101.07.12. 第19圖是一種放大圖，於第18圖的局部B-B内取得 的，闡釋依據本揭示的原理之平行切割；以及 第20圖是一種橫截面圖，沿著第19圖中的線20-20取得 的，平行切割闡釋依據本揭示的原理之平行切割。 5 【主要元件符號說明】
10,20,20’，50,80…層狀加熱器 38…頂表面 12,22,22'，54,84…基材 40…底表面 14,24…第一介電層 58,71，88…介電層 16,26…電阻層 60…單一切割 18,28…第二介電層 52,82…連續的電阻層 32,32’, 66,96…彎曲部分 56,57,86…傳導性覆蓋件 30,30’，64,94…筆直部分 68…破折的部分 33,33’，62,92…電路圖案 90…平行切割 34,34’, 70,100…終端襯墊 98···中間區域 36,36’, 57···覆蓋件 23

Claims (1)

1374682 修正日期：101.07.12. 第96126349號申請案申請專利範圍修正頁 十、申請專利範圍： 1. 一種層狀加熱器，其包含： 一基材； 一被形成於該基材上的介電層； 5 一被形成於該介電層上且包括一中間區域及一藉 由數個切割界疋的電阻電路圖案的連續電阻層，該電阻 電路圖案具有至少一個彎曲部分，該彎曲部分具有一個 頂表面和一個底表面； -傳導性覆蓋件’其被配置於該彎曲部分的該頂表 10 面和該底表面的至少一個之上；以及 一被开> 成於该電阻層和該傳導性覆蓋件之上的第 二介電層； 其中該等數個㈣卜直延伸穿·連續電阻層，以 分離該電阻電路圖案與該中間區域。 15 2.如中請專利範圍第W之層狀加熱器，其中該覆蓋件係 被形成於該彎曲部分的該頂表面之上。 3. 如申請專利範圍第旧之層狀加熱器，其中該覆蓋件係 被形成於該彎曲部分的該底表面之上。 4. 如申請專利範圍第w之層狀加熱器，其中該覆蓋件係 20 被形成於該彎曲部分的該頂表面和該底表面之上。、 5. 如申請專利範圍第旧之層狀加熱器，其中該覆蓋㈣ 由與s玄電阻層相同的材料所製成。 ' 6. 如申請專利範圍第1項之層狀加熱II，其中該覆蓋件係 由-與該電阻層的材料不同的材料所製成。 24 1374682
ίο 15
20 第96126349號申請案申請專利範圍修正頁 修正曰期：101.07.12. 7. 如申請專利範圍第6項之層狀加熱器，其中該覆蓋件係 由包含大概30% Ag、大概38% Cu，和大概32% Zn 的一材料所製成。 8. 如申請專利範圍第1項之層狀加熱器，其中該覆蓋件具 有一可變的厚度。 9. 一種層狀加熱器，其包含一電阻層，該電阻層包括一中 間區域及一藉由數個切割界定的電阻電路圖案，該電阻 電路圖案包括配置於該電阻電路圖案的一部分之上的 一傳導性覆蓋件； 其中該等數個切割一直延伸穿過該電阻層，以分離 該電阻電路圖案與該中間區域。 10. 如申請專利範圍第9項之層狀加熱器，其中該電阻電路 圖案界定一個彎曲部分，以及該傳導性覆蓋件係被配置 於緊鄰該彎曲部分。 11. 如申請專利範圍第9項之層狀加熱器，其中該電阻電路 圖案界定一個筆直部分，以及該傳導性覆蓋件係被配置 於緊鄰該筆直部分。 12. —種層狀加熱器的製造方法，其包含： 形成一具有中間區域及一電阻電路圖案之連續電 阻層，該電阻電路圖案具有至少一個彎曲部分； 形成一緊鄰該彎曲部分的傳導性覆蓋件； 於該連續電阻層内製造數個切割，以形成該電阻電 路圖案，其中該等數個切割一直延伸穿過該連續電阻 層，以分離該電阻電路圖案與該中間區域。 25 1374682 .. 第96126349號申請案申請專利範圍修正頁 修正曰期：101.07.12. 13. 如申請專利範圍第12項之方法，其進一步包含形成一介 電層以及於該介電層上形成該電阻層。 14. 如申請專利範圍第12項之方法，其中形成該電阻層係藉 由一選自於以下所構成的群組之方法予以完成：厚膜、 5 薄膜、熱噴塗(thermal spray)和溶膠凝膠(sol-gel)方法。 15. 如申請專利範圍第12項之方法，其中形成該覆蓋件係藉 由一選自於以下所構成的群組之方法予以完成：厚膜、 薄膜、熱喷塗和溶膠凝膠方法。 16. 如申請專利範圍第12項之方法，其進一步包含於該電阻 10 層和該傳導性覆蓋件之上形成一介電層。 17. —種形成層狀加熱器的方法，其包含： 於一基材上形成一連續電阻層，該連續電阻層包括 一電阻電路圖案； 於該電阻電路圖案之預定區域内形成傳導性覆蓋 15 件；以及 移除介於該等傳導性覆蓋件之間的該連續電阻層 的部分，以形成延伸介於該等傳導性覆蓋件之間的多數 個單一切割； 其中該等單一切割延伸穿過介於該等傳導性覆蓋 20 件之間的該連續電阻層，以及縱向地進入對應的傳導性 覆蓋件的一部份。 18. 如申請專利範圍第17項之方法，其中該連續電阻層的該 等部分係利用一雷射予以移除。 19. 如申請專利範圍第17項之方法，其進一步包含於該基材 26 1374682 第96126349號申請案申請專利範圍修正頁 修正日期：1〇ι.07.12· 上形成一介電層以及於該介電層上形成該連續電阻層。 20.如申明專利範圍第丨7項之方法其中形成該連續電阻層 係藉由一選自於以下所構成的群組之方法予以完成：厚 膜、薄膜、熱噴塗(thermal spray)和溶膠凝膠(sol-gel)方 5 法。
15 20 21. 如申請專利範圍第17項之方法其中形成該等傳導性覆 蓋件係藉由一選自於以下所構成的群組之方法予以完 成：厚膜、薄臈 '熱喷塗和溶膠凝膠方法。 22. 如申請專利範圍第17項之方法，其進—步包含形成一介 電層於該連續電阻層和該等傳導性覆蓋件之上。 23. 一種形成層狀加熱器之方法，其包含： 於一基材上形成一連續電阻層，該連續電阻層包括 一電阻電路圖案； 件；以及 移除介於該等傳導性覆蓋件之間的該連續電阻層 的部分，以形成延伸介於該等傳導性覆蓋件之間和環繞 s亥等傳導性覆蓋件之多數個平行切割； 其中該等平行切割延伸穿過該連續電阻層以及不 延伸進入該等傳導性覆蓋件的任何部分。 2=專利範圍第23項之方法，其中該連續電阻層的該 寺部分係利用一雷射予以移除。 25·如申請專利範圍第23項之方法，錢_ 上形成—介電層以及於該介電層上形成該連續電^材 27 1374682 .. 第96126349號申請案申請專利範圍修正頁 修正曰期：101.07.12. 26.如申請專利範圍第23項之方法，其中形成該連續電阻層 係藉由一選自於以下所構成的群組之方法予以完成：厚 膜、薄膜、熱喷塗(thermal spray)和溶膠凝膠(sol-gel)方 法。 5 27·如申請專利範圍第23項之方法，其中形成該等傳導性覆 蓋件係藉由一選自於以下所構成的群組之方法予以完 成：厚膜、薄膜、熱喷塗和溶膠凝膠方法。
28.如申請專利範圍第23項之方法，其進一步包含於該連續 電阻層和該等傳導性覆蓋件之上形成一介電層。 10
28 1374682 ΠΓΤΤ2 -ί 年月曰修(更)正替換頁 第96126349號申請案圖式修正頁 修正曰期：101.07.12. 12/20
第12圖 1374682 Πδττττί-： 年月曰修(更)正替換覔 13/20
第13匱 1374682 曰修(更)正替換頁
14/20
第14圖 1374682 修正日期：101.07.12. 第96126349號申請案說明書修正頁 七、指定代表圖： (一） 本案指定代表圖為：第（3 )圖 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明： 20…層狀加熱器 22…基材 26…電阻層 32…彎曲部分 30…筆直部分 33…電路圖案 34…終端襯墊 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式：
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