軟性電熱裝置及其制造方法制造方法及圖紙

一種軟性電熱裝置，包含有一軟性電熱線路，上下二側披覆單面或雙面柔軟導熱絕緣材料層。此軟性電熱片除可以緊密地貼附至待加熱面，并可經由該導熱絕緣層均勻將熱傳導至表面，消除習知軟性電熱片的局部過熱問題。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術有關于一種軟性電熱裝置，特別是有關于一種包含有由軟性發熱體及高導熱絕緣層所組成之高效能軟性電熱裝置，以提供加熱之需求。本專利技術亦提供一種用以制造 該高效能軟性電熱裝置的制造方法。
技術介紹
人類因應工業或生活之所需，常需要在物件上進行加熱， 一般的加熱體(片)可分 為硬式或軟式兩大類，前者如一般大眾所習知的電熱爐，后者則有如汽車除霧線、冬天常用 的電熱毯等等。 實務上，軟性電熱裝置常呈片狀，因此下文中亦稱為"軟性電熱片〃 ，在應用上有 其特殊的便利性，除改變以往的應用認知，更跨越了原本對加熱的規范與瓶頸。就軟性電熱 裝置在制作上所使用的絕緣材料而言，主要可分為硅膠(Silicone)、聚酰亞胺(Polyimide Film, PI)、聚酯(PET)三大類。以硅膠為例，其特點包括有(l)硅膠加熱片可取代一般金 屬加熱器，通常是制做成軟性薄型(標準厚度1. 5mm)的平面狀加熱體，柔軟性佳，可密合貼 附于各種彎曲表面，甚或是不規則形狀或圓筒槽狀的被加熱物表面，通常是以鎳合金電阻 線依制程技術以模型規格化制成，應用上較穩定且耐久；(2)硅膠擁有其他有機橡膠所沒 有的耐熱性(其適用的溫度范圍為-6(TC至+25(TC )及電氣絕緣性，故可半永久性連續使 用于應用溫度200°C以下，適用于各業界廣泛應用于機器的零組件或設備，包括可適用于各 指定電壓，如12V、 100V、 200/220V、或440V等。 雖然硅膠電熱片具有上述多項優點，但其亦具有一些缺點，包括(l)易于局部過 熱硅膠電熱片是由上下兩片硅膠所組成，一般的硅膠等有機材料都屬熱的不良導體，故其 內部加熱體的溫度將遠高于外部所需的表面溫度，容易造成加熱體附近的硅膠局部過熱， 甚至燒壞碳化，產生短路的危險；(2)硅膠的黏著性較差在應用上常需將電熱片以黏著劑 接著于待加熱面上，但硅膠的化學性質會造成黏著效果不佳的情形，形成應用上的困擾。 除了硅膠電熱片夕卜，常用的還有PET及PI兩類軟性電熱片。圖l中所示為習知之 PET材質軟性電熱片(標號100)的示意結構圖，其制作方式是將發熱體104，如碳膠等，以 打印方式印制在由PET制做的底膜102的頂側面103上，再將另一亦由PET制做的頂膜106 的底側面107貼附于底膜102的頂側面103上，而將發熱體104夾置于底膜102的頂側面 103及頂膜106的底側面107之間。在頂膜106的底側面107上設有黏著劑層或膠層105， 藉之可通過壓合的方式將頂膜106固著至底膜102上，以形成發熱體104上下二側的保護 絕緣膜。另一種習知的PET材質軟性電熱片(標號100')是如圖2所示，其中除了發熱體 104與頂膜106的底側面107之間涂布膠層105以外，該膠層105亦延伸至發熱體104與底 膜102的頂側面103之間，亦即在發熱體104與底膜102的頂側面103之間亦涂布有膠層 105。 由于PET膜(即頂膜106及底膜102)本身的耐溫性不佳，其軟化點約為7(TC左 右，因此這類由PET材質所制成的軟性電熱片僅可應用在較低溫的操作需求上。5 至于PI軟性電熱片，雖然PI膜本身可耐溫達40(TC，但其保護絕緣層制作時所使 用的黏著劑卻是耐溫性不佳，因此也只能操作在16(TC左右的溫度。 因此，這三類習知的軟性加熱片均因其結構及材料的問題，會產生局部過熱的困 擾，也因此降低其使用上的安全性。 針對上述的困擾，現有的因應之道是在發熱體結構、絕緣體及黏著劑等材料上加 以改良，但目前卻仍無較佳實用方案，可以一次解決上述之困擾。有鑒于此，產業界仍需要 有較佳的高效能軟性電熱裝置，以供解決此一困擾。
技術實現思路
基于前面所述，產業界長久以來一直需要有一種實用的方法，來解決發熱體局部過熱及材料耐溫性的問題，制備良好的軟性電熱裝置，而本專利技術之主要目的即是在于提供 一種良好的軟性電熱體解決方案。 根據本專利技術之一觀點，提供一種軟性電熱裝置，包含有一高導熱軟性發熱線路板，具有一加熱基板，是由一層具有高導熱性的絕緣材料基層所構成，該絕緣材料基層的一表 面上設置一軟性發熱體，其可在施加電壓或通過電流后產生熱量，而該絕緣材料基層是由 具有高絕緣性且可耐高溫的有機高分子基材混入具有高導熱性的導熱粉末所制成，該有機 高分子基材提供適當的柔軟性或撓性，以使得該高導熱軟性發熱線路板可易于貼附于具有 各種彎曲表面的欲加熱標的物上，而混合于該有機高分子基材內的導熱粉末則可提供該絕 緣材料基層內的良好導熱路徑，以供該發熱體所產生的熱量能經由該加熱基板傳遞至欲加 熱的標的物上。 在本專利技術之一較佳實施例中，該高導熱軟性發熱線路板上的軟性發熱體是由一層 具有高阻抗性的金屬箔所構成，以提供適當的柔軟性，該金屬箔可通過適當的加工程序，如 利用光罩進行曝光及蝕刻，而形成具有所需紋路的發熱線路。 在本專利技術之一較佳實施例中，該高導熱軟性發熱線路板的軟性發熱體上可選擇性 地加設一保護絕緣層，以對該軟性發熱體提供絕緣隔離及保護等作用。 在本專利技術之一較佳實施例中，該保護絕緣層是由與該加熱基板的絕緣基層相同材 料制成，二者結合后形成一體，包覆于該軟性發熱體的上下二側。 在本專利技術另一實施例中，該保護絕緣層是由一絕緣材料制成的片狀體，以適當的 黏著劑貼附至該加熱基板上，以覆蓋、保護、隔離該軟性發熱體。 根據本專利技術的另一觀點，提供一種軟性電熱裝置的制造方法，其主要的步驟在于(1) 首先制備一高導熱軟性發熱線路板，其具有一軟性加熱基板，是由一具有適當柔軟性之 高導熱絕緣基層所構成，其一側表面上具有一施加電力后會產生熱量的軟性發熱體；以及(2) 再披覆一良好的保護絕緣層于該高導熱軟性發熱線路板上，以覆蓋、隔離、并保護該軟 性發熱體。 根據本專利技術之一較佳實施例的方法，其中步驟(1)中包含有提供一高導熱絕緣材 料膜，做為該軟性加熱基板，并提供一金屬箔做為該發熱體，結合至該加熱基板的該一側表 面上，并加工該金屬箔來形成適當之紋路，以構成一發熱線路的步驟。 根據本專利技術之另一實施例的方法，其中步驟(1)中包含有將碳膠打印于該絕緣基 層之該一側表面上，以構成該發熱體的步驟。6 根據本專利技術之另一實施例的方法，其中步驟(1)中包含有提供一液態原材料，其 中包含有混合高導熱性導熱粉末的有機高分子基材，并將該液態原材料施用于該發熱體 上，以形成該絕緣基層的步驟。附圖說明 圖1是示意剖面圖，顯示出習知的軟性電熱片。 圖2是示意剖面圖，顯示出另一種習知的軟性電熱片。 圖3是示意剖面圖，顯示出本專利技術之軟性電熱裝置。 圖4是示意剖面圖，顯示出本專利技術之另一種軟性電熱裝置。具體實施例方式以下將配合較佳的實施例來詳細說明本專利技術之高性能軟性電熱裝置，同時亦探討 本專利技術之制造方法。另外，下面的詳細說明中亦舉出數個范例來具體解說本專利技術。 本專利技術有關于一種軟性電熱裝置，及其制造方法。本專利技術的軟性電熱裝置應用于 會產生熱量的場所，例如可將本專利技術的軟性電熱裝置貼附于一欲加熱標的物(未顯示)的 彎曲或平直表面上，以對該標的物加以加熱。 如圖3所示，本專利技術的軟性電熱裝置在結構上包含有一高導熱軟性發熱線路板 200，作為具有柔軟性的加熱基板，以供緊密貼附于該欲加熱標的物的表面上。該高導熱軟 性線路板200本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種軟性電熱裝置，其特征在于，該裝置包含有：一柔軟的高導熱絕緣基層，是由絕緣的柔軟高分子材料制成，該高分子材料中混入高導熱粉末，利用混煉技術讓該導熱粉末與該高分子材料結合，形成良好的導熱路徑，該高導熱絕緣基層具有一頂側表面；一發熱體，結合至該高導熱絕緣基層的頂側表面上，以供產生并施加熱量至該高導熱絕緣基層；以及一柔軟的保護絕緣層，是由柔軟的絕緣材料制成，設置于該高導熱絕緣基層的頂側表面及該發熱體上，以覆蓋住該發熱體。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：莊坤儒，
申請(專利權)人：富鑠科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：71[中國|臺灣]