(57)【要約】  ここに開示したのは、断熱板上に設置したＰＣＢプロセスによる正確な抵抗値を持つヒーターを設計することによって、使用目的に適した温度で発熱するヒーターを提供するためにＰＣＢプロセスを利用する、ヒーター及びヒーター製造方法である。本発明の方法は、下記の工程を含む。断熱板の片側に供給される電力に応じて発熱する物質コーティングすることによって薄板を形成する工程と、該断熱板の上部側面に、一定の抵抗値を持つように設計されている発熱エレメント、該発熱エレメントに電力を供給するための電力供給端子、該発熱エレメント所定部位周囲の加熱温度を測定するためのセンサーが装着されるセンサーマウントの接続端子、及び外部が該センサから測定される温度を読み取ることを引き起こすセンサー接続端子を有するように作られている回路パターンを形成することを特徴とする、マスクパターンを形成する工程と、該マスクパターンで形成される該断熱板を侵食させ、該回路パターンを持つヒーターを作成するためのエッチング工程と、該断熱板の上部側面に形成されるパターンを保護するための断熱保護フィルムを形成する工程。
2007515748.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＣＢプロセスを利用するヒーター製造方法であって、下記の工程を含むことを特徴とするヒーター製造方法。
断熱板の片側に供給される電力に応じて発熱する物質コーティングすることによって薄板を形成する工程と、該断熱板の上部側面に、一定の抵抗値を持つように設計されている発熱エレメント、該発熱エレメントに電力を供給するための電力供給端子、該発熱エレメント所定部位周囲の加熱温度を測定するためのセンサーが装着されるセンサーマウントの接続端子、及び外部が該センサから測定される温度を読み取ることを引き起こすセンサー接続端子を有するように作られている回路パターンを形成することを特徴とする、マスクパターンを形成する工程と、該マスクパターンで形成される該断熱板を侵食させ、該回路パターンを持つヒーターを作成するためのエッチング工程と、該断熱板の上部側面に形成されるパターンを保護するための断熱保護フィルムを形成する工程。
【請求項２】
該断熱板の上部側面に形成される回路パターンが下記の方程式により決定されることを特徴とする請求項１に係る方法
Ｒ=ｐ Ｌ/Ａ
上式で、ｐは発熱エレメントの比抵抗率、Ｌは長さ、そしてＡは断面積を表す。
【請求項３】
熱エレメントの抵抗が入力電圧、電流、交流または直流に応じて設計されることを特徴とする請求項１に係る方法。
【請求項４】
該回路パターンを形成する工程が、発熱エレメントの回路パターンと異なる回路パターンを、該パターンで形成された片側と、他側とにそれぞれ形成する工程もさらに具備することを特徴とする請求項１に係る方法。
【請求項５】
該断熱板にコーティングされる物質が、銅、鋼鉄、ニッケル、クロム及び任意の物質を上記純金属と合成させることによって作る合金からなるグループから選択される任意の物質であることを特徴とする請求項１に係る方法。
【請求項６】
該断熱板が、発熱エレメントを形成するために、高熱起電力を有する２つの異なるそれぞれの物質でコーティングされ、該発熱エレメントが、電力が供給されているかどうかに応じて発熱すると共に熱電対を形成し、該断熱板が異なる物質を連結するためのバイアホールで形成されていることを特徴とする請求項２に係る方法。
【請求項７】
該断熱板の上下部側面が、発熱エレメントを形成するために、高熱起電力を有する２つの異なるそれぞれの物質でコーティングされ、該発熱エレメントが、電力が供給されているかどうかに応じて発熱すると共に熱電対を形成し、該断熱板が異なる物質を連結するためのバイアホールで形成されていることを特徴とする請求項２に係る方法。
【請求項８】
下記を具備することを特徴とするＰＣＢプロセスによって製造されるヒーター。
断熱板と、該断熱板の上部側面に一定の抵抗値を持つように設計されている回路パターンによって形成されていることを特徴とする、電力供給に応じて予め設計された熱量で発熱するための発熱エレメントと、該発熱エレメントに電力を供給するための電力供給端子と、発熱エレメント所定部位周囲の加熱温度を測定するためのセンサーが装着されるセンサーマウントと、外部が測定温度を読み取ることを引き起こす接続端子と接続されるセンサーと、該発熱エレメントを保護するための断熱保護フィルムであって、発熱エレメントパターン、センサーマウント接続パターン、及びセンサー接続端子パターンがマスク工程及びエッチング工程によって該断熱板の上部側面に形成されることを特徴とする断熱保護フィルム。
【請求項９】
該発熱エレメントが抵抗体であって、該発熱エレメントの該回路パターンが下記の該方程式によって決定されることを特徴とする請求項８に係るヒーター
Ｒ=ｐ Ｌ/Ａ
上式で、ｐは発熱エレメントの比抵抗率、Ｌは長さ、そしてＡは断面積を表す。
【請求項１０】
熱エレメントの抵抗が入力電圧、電流、交流または直流に応じて設計されることを特徴とする請求項９に係るヒーター。
【請求項１１】
該発熱エレメントの回路パターンと異なる回路パターンが、該発熱エレメントの回路パターンで形成された該断熱板の片側にではなく、該断熱板の他側に形成されることを特徴とする請求項９に係るヒーター。
【請求項１２】
該断熱板にコーティングされる物質が、銅、鋼鉄、ニッケル、クロム及び任意の物質を上記純金属の１つと合成させることによって作る合金からなるグループから選択される任意の物質であることを特徴とする請求項９に係るヒーター。
【請求項１３】
該断熱板が、発熱エレメントを形成するために、高熱起電力を有する２つの異なるそれぞれの物質でコーティングされ、該発熱エレメントが、電力が供給されているかどうかに応じて発熱すると共に熱電対を形成し、該断熱板が異なる物質を連結するためのバイアホールで形成されていることを特徴とする請求項８に係るヒーター。
【請求項１４】
該断熱板の上下部側面が、発熱エレメントを形成するために、高熱起電力を有する２つの異なるそれぞれの物質でコーティングされ、該発熱エレメントが、電力が供給されているかどうかに応じて発熱すると共に熱電対を形成し、該断熱板が異なる物質を連結するためのバイアホールで形成されていることを特徴とする請求項８に係るヒーター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＣＢプロセスを利用するヒーター及びヒーター製造方法に関するものであり、より具体的には、断熱板上に設置したＰＣＢプロセスによる正確な抵抗値を持つヒーターを設計することによって、使用目的に適した温度で発熱するヒーターを提供するためにＰＣＢプロセスを利用する、ヒーター及びヒーター製造方法に関するものである。
【０００２】
特に、本発明は、ヒーターの設計時に、所望位置で該ヒーターの加熱温度を感知するためのセンサーと連結できるチップマウント部を設けることにより、加熱温度が測定される部位に温度センサーを容易に設置するための、ＰＣＢプロセスを利用するヒーター及びヒーター製造方法に関するものである。
【０００３】
さらに本発明は、それぞれ高熱起電力を有する２つの異なる物質を利用する熱電対をＰＣＢ上に設けることによって、ヒーター機能を提供するばかりでなく、温度センサーとしても使用できる、ＰＣＢプロセスを利用するヒーター及びヒーター製造方法に関するものである。
【０００４】
さらに本発明は、シングルＰＣＢを用いる少なくとも１つの回路を認識するためのＰＣＢプロセスを利用し、それによって該ＰＣＢを内蔵する装置を小型かつ薄型にする、ヒーター及びヒーター製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００５】
電気による従来のヒーターのように、自動車のリアウィンドウに取り付けられるヒーターなどの、電線を電熱線の端部に接続することによって構成されるフィルムヒーターと電線に接続される電気抵抗を持つニクロム線を有するヒーターが知られている。
【０００６】
しかし、従来のヒーターによれば、ほとんどのヒーターは、フィルム状態での切り出し方法によって製造されるので、供給電源用または該ヒーターへのヒーター温度を感知するための検出端子用のターミナルを一体化することが困難であるという点に問題があった。
【０００７】
さらに、従来の電気ヒーターでは、加熱量を決定する電気抵抗低を下げる場合に、その抵抗を正確に得ることが困難であるという問題もあった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
よって、本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、断熱板上に設置したＰＣＢプロセスによる正確な抵抗値を持つヒーターを設計することによって、使用目的に適した温度で発熱するヒーターを提供するためにＰＣＢプロセスを利用する、ヒーター及びヒーター製造方法を提供することである。
【０００９】
さらに、本発明の別の目的は、ヒーターの設計時に、所望位置で該ヒーターの加熱温度を感知するためのセンサーと連結できるチップマウント部を設けることにより、加熱温度が測定される部位に温度センサーを容易に設置するためにＰＣＢプロセスを利用する、ヒーター及びヒーター製造方法を提供することである。
【００１０】
さらに、本発明の別の目的は、それぞれ高熱起電力を有する２つの異なる物質を利用する熱電対をシングルＰＣＢ上にを設けることによって、ヒーター機能を提供するばかりでなく、温度センサーとしても使用できる、ＰＣＢプロセスを利用するヒーター及びヒーター製造方法を提供することである。
【００１１】
さらに、本発明の別の目的は、シングルＰＣＢを用いる少なくとも１つの回路を認識するためＰＣＢプロセスを利用し、それによって該ＰＣＢを内蔵する装置を小型化及び薄型化する、ヒーター及びヒーター製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の目的を達成するため、本発明の一実施例におけるヒーター製造方法は下記の工程を含む。断熱板の片側に供給される電力に応じて発熱する物質コーティングすることによって薄板を形成する工程と、該断熱板の上部側面に、一定の抵抗値を持つように設計されている発熱エレメント、該発熱エレメントに電力を供給するための電力供給端子、該発熱エレメント所定部位周囲の加熱温度を測定するためのセンサーが装着されるセンサーマウントの接続端子、及び外部が該センサから測定される温度を読み取ることを引き起こすセンサー接続端子を有するように作られている回路パターンを形成することを特徴とする、マスクパターンを形成する工程と、該マスクパターンで形成される該断熱板を侵食させ、該回路パターンを持つヒーターを作成するためのエッチング工程と、該断熱板の上部側面に形成されるパターンを保護するための断熱保護フィルムを形成する工程。
【００１３】
この時点では、該断熱板の上部側面に形成される回路パターンは、下記の方程式により決定される
Ｒ=ｐ Ｌ/Ａ
上式で、ｐは発熱エレメントの比抵抗率、Ｌは長さ、そしてＡは断面積を表す。
【００１４】
さらに、該回路パターンを形成する工程は、発熱エレメントの回路パターンと異なる回路パターンを、該パターンで形成された片側と、他側とにそれぞれ形成する工程もさらに具備する。
【００１５】
本発明のさらに他の実施例におけるヒーターは、下記を具備する。断熱板と、該断熱板の上部側面に一定の抵抗値を持つように設計されている回路パターンによって形成されていることを特徴とする、電力供給に応じて予め設計された熱量で発熱するための発熱エレメントと、該発熱エレメントに電力を供給するための電力供給端子と、発熱エレメント所定部位周囲の加熱温度を測定するためのセンサーが装着されるセンサーマウントと、外部が測定温度を読み取ることを引き起こす接続端子と接続されるセンサーと、該発熱エレメントを保護するための断熱保護フィルムであって、発熱エレメントパターン、センサーマウント接続パターン、及びセンサー接続端子パターンがマスク工程及びエッチング工程によって該断熱板の上部側面に形成されることを特徴とする断熱保護フィルム。
【００１６】
特に、該断熱板にコーティングされる物質は、銅、鋼鉄、ニッケル、クロム及び任意の物質を上記純金属のうちの１つと合成させることによって作る合金からなるグループから選択される任意の物質である。
【００１７】
さらに、該断熱板は、発熱エレメントを形成するために、高熱起電力を有する２つの異なるそれぞれの物質でコーティングされる。該発熱エレメントは電力が供給されているかどうかに拘わらず発熱して、熱電対を形成する。該断熱板は、異なる物質を連結するためのバイアホールで形成される。
【００１８】
さらに、該断熱板の上下部側面も、発熱エレメントを形成するために、高熱起電力を有する２つの異なる物質のそれぞれによってコーティングされる。該発熱エレメントは電力が供給されているかどうかに応じて発熱して、熱電対を形成する。該断熱板は、異なる物質を連結するためのバイアホールで形成される。
【００１９】
本発明の上記及び他の目的及び特徴は、下記の添付図面と併せて、好適な実施形態の以下の説明からより明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明を、添付図面を参照して、好適な実施形態を例証としてさらに詳しく説明する。
【００２１】
図１は、本発明に係るＰＣＢプロセスを利用するヒーターの実施形態を説明する図である。
【実施例１】
【００２２】
図１を参照すれば、本発明のヒーターは、断熱板１０、該断熱板１０の上部側面に一定の抵抗値を持つように設計されている回路パターンによって形成される、電力供給に応じて予め設計された熱量で発熱するための発熱エレメント２０、電力で該発熱エレメント２０を供給するための電力供給端子３０、発熱エレメント２０の所定部位周囲の加熱温度を測定するためのセンサー４２が装着されるセンサーマウント４１の接続端子４０、外部が測定温度を読み取ることを引き起こす該接続端子と接続されるセンサー接続端子６０、及び該発熱エレメント２０を保護するための断熱保護フィルム７０を具備する。
【００２３】
該接続端子４０は固定され、該センサーマウント４１と接続され、該センサーマウント４１は装着され、該センサー４２と接続される。
【００２４】
なお、該発熱エレメント２０の回路パターンは、以下の方程式（１）によって決定される。特に、該発熱エレメント２０のパターンは、入力電圧、電流、交流または直流に応じて設計される
Ｒ=ｐ Ｌ/Ａ   （１）
ここで、Ｒは発熱エレメント、ｐは発熱エレメントの比抵抗率、Ｌは長さ、そしてＡは断面積を表す。
【００２５】
この時点では、該発熱エレメント２０の比抵抗率は該発熱エレメント２０の部材に依存する。たとえば、銅の比抵抗率は１７.２ｎΩ.ｍであり、亜鉛の比抵抗率は５９.０ｎΩ.ｍである。ここでは、比抵抗率は、長さが１ｍで断面積が１ｍ２の物質の抵抗を意味し、その単位はΩ.ｍである。さらに、ｎΩ.ｍにおける「ｎ」は、ナノの略語であり、１０−９を意味する。つまり、１Ω.ｍｍ２/ｍは、１０３ｎΩ.ｍに等しい。
【００２６】
なお、該断熱板１０にコーティングされる物質は、銅、鉄、ニッケル、クロム及び任意の物質を上記金属のうちの１つと所定の比率で合成させることによって作る合金からなるグループから選択される任意の物質である。ここでは、該コーティング物質は、エッチング工程完了後に発熱エレメント２０となり、設計される発熱エレメント２０の抵抗に応じて選択することによって使用される。
【実施例２】
【００２７】
さらに、図２を参照すれば、該断熱板１０は、実施形態１のヒーターでその上部側面１１に形成され、該ヒーターを制御するための制御回路または該ヒーターがその下部側面１２に装着される装置を制御するための制御回路が設けられている。このように、ＰＣＢの両側を使用することが可能である。
【００２８】
なお、本発明では図示されていないが、実施形態１の検出部の様なヒーターを有する、断熱板１０の上部側面１１におけるマージン領域のヒーターを除いては、別回路を持つことが認識される。つまり、シングルＰＣＢが、少なくとも１つの回路を認識かつ使用し、それによって該ＰＣＢを内蔵する装置の小型化及び薄型化を行うことが可能である。
【実施例３】
【００２９】
さらに図３を参照すれば、本発明に係る実施形態１と異なる実施形態が示される。つまり、高熱起電力を有する２つの異なる物質は、該断熱板１０の片側にそれぞれコーティングされ、それによって、発熱エレメント２０及び２２が形成される。その結果、該発熱エレメント２０及び２２は、加熱体及び熱電対を同時形成する。この時点では、上記の異なる物質は、バイアホール３５によって互いに連結される。
【実施例４】
【００３０】
さらに、図４及び５を参照すれば、本発明に係る実施形態１と異なる実施形態が示される。つまり、高熱起電力を有する２つの異なる物質は、該断熱板１０の上部側面１１及び下部側面１２にそれぞれコーティングされ、それによって発熱エレメント２０及び２２が形成される。その結果、該発熱エレメント２０及び２２は、加熱体及び熱電対を同時形成する。この時点で、バイアホール３５が、該上部側面１１及び該下部側面１２にそれぞれ形成される該発熱エレメント２０及び２２を連結するための該断熱板１０に提供される。
【００３１】
上記から、実施形態３及び４に記載の熱電対を形成する場合、該ヒーター温度は自動的に制御される。つまり、熱電対を形成する場合、もし該発熱エレメント２０及び２２に供給される電力を同時に切断し、次いでその熱起電力を測定すると、熱電対の接点部分３５の温度が測定される。上記のように測定される、該熱電対の接点部分３５の温度が予め設定された温度を超える場合、該発熱エレメント２０及び２２に供給される電力は遮断される。
【００３２】
これに対して、測定される温度熱電対の接点部分の温度が、予め設定された温度よりも低い場合、発熱するために電力が該発熱エレメント２０及び２２に供給される。この時点で、該発熱エレメント２０及び２２への電力供給手段には、ＦＥＴなどのスイッチング素子が使用される。上記温度を確認し、次いで、該スイッチング素子を制御するための制御装置が設けられる必要があるのは当然のことである。
【００３３】
なお、熱電対には、用途によってさまざまな種類がある。つまり、熱電対はおおざっぱに、貴金属熱電対と一般金属熱電対に分類されており、白金ロジウム合金、白金ロジウム-白金合金、クロメル-アルメル合金、クロメルコンスタンタン合金、鋼鉄コンスタンタン合金、銅コンスタンタン合金などのさまざまな種類がある。本発明では、発熱エレメントが、該断熱板の上部側面に熱電対を形成する物質をコーティングすることによって形成されるので、該発熱エレメントはヒータとしてばかりではなく、温度センサーとしての機能も果たすようになる。
【００３４】
上記のように構成されるＰＣＢを利用するヒーター製造方法を以下に説明する。
【００３５】
先ず、図６に示すように、電力供給に応じて発熱する物質が該断熱版１０の片側にコーティングされ、薄板が形成される（Ｂ１００）。
【００３６】
次いで、マスクパターンが、上記のように形成される該薄板の上部側面に形成される（Ｂ２００）。
【００３７】
この時点で、該マスクパターンが工程Ｂ２００で、以下の順序で形成される。一定の抵抗値を持つように設計されている発熱エレメント２０のパターン、該発熱エレメント２０に電力を供給するための電力供給端子３０のパターン、該発熱エレメント２０の所定部位周囲の加熱温度を測定するためのセンサー４２が装着される、センサーマウント４１に接続される接続端子４０のパターン、及び測定温度が外部によって読み取られる、接続端子と接続されるセンサー接続端子６０のパターン。
【００３８】
次いで、該マスクパターンで形成される該断熱板１０は、所定時間エッチング溶液に浸漬され、次いでコーティングされた物質が侵食され、該マスクパターンを除いて除去される。
【００３９】
その結果、ユーザ所望のヒーターが該断熱板１０の上部側面に形成される（Ｂ３００）。
【００４０】
最後に、該断熱板の上部側面に形成されるパターンを保護するための断熱保護フィルム７０が形成される（Ｂ４００）。
【００４１】
さらに、該断熱板１０には、さまざまな種類の部材からなるグループから選択される任意の１つの部材でできている板材を使用してもよい。特に、可撓性を有する部材を使用する場合には、サイドミラーなどの箇所に容易に適用することができる。
【００４２】
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、当業者であれば、ありとあらゆる変更が、本発明の真の技術的な趣旨から逸脱することなく当然の結果として生じることは当然のことである。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
前述から、本発明は、ＰＣＢプロセスを利用してＰＣＢ上に形成されたヒーターを提供するものであり、その結果、該ヒーターでは正確な抵抗値が得られるものである。
【００４４】
さらに、本発明は、高収率を有し、種々の形状を持ち、そしてさまざまな用途に使用することができるヒーターを提供するものである。
【００４５】
さらに、本発明品は、ＰＣＢに２つの異なる物質を使用して熱電対を形成し、それによってヒーターとしてばかりでなく、温度センサーとしての機能を果たすこともできる。
【００４６】
さらに、本発明品では、シングルＰＣＢを用いて少なくとも１つの回路を認識し、それによって該ＰＣＢを内蔵する装置の小型化及び薄型化を実現する。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明に係るＰＣＢプロセスを利用するヒーターの実施形態を説明する図。
【図２】図２におけるＰＣＢの下部側面を示す図。
【図３】熱電対を使用するヒーター及び温度センサを説明する図。
【図４】断熱板の上下部側面に熱電対をそれぞれ形成する物質でできている発熱エレメントを形成することによって、ヒーター及び温度センサーを形成する本発明を説明するための図。
【図５】断熱板の上下部側面に熱電対をそれぞれ形成する物質でできている発熱エレメントを形成することによって、ヒーター及び温度センサーを形成する本発明を説明するための図。
【図６】本発明に係る、ＰＣＢプロセスを利用するヒーター製造方法を説明するプロセス図。
【図１】
2007515748.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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