[发明专利]用于柔性电阻的生产的方法

说明书

用于通过激光切割固定到设置有成形的迹线和设置有箔固定装置的模板的金属箔来生产层状电阻的工艺。

发明领域

本发明涉及将例如在家用电器、工业部门、运输部门、医疗部门等中使用的加热电阻的生产。

现有技术

由几十微米量级的薄片制成的扁平柔性加热元件被开发以响应技术先进部门的特定需要。今天，这样的元件广泛地用于需要精确、有效的加热的所有部门，例如医疗、陆地运输和空域领域，而且还用在家庭应用中。这种快速的发展是因为这种元件的一些特定特征，诸如，例如：

极大的使用灵活性，

电阻的整个表面上的均匀的热分布，

减少的厚度和重量，这意味着材料的节省，

特别易于安装，

形成复杂形状的特定的能力，

在高热浓度下操作的能力，

在复杂热分布下操作的特定的能力，

所产生的热量到周围装置的更高的传热速度，

比传统电阻更长的平均寿命。

类似于印制电路的技术用于制造柔性片加热元件。通常，元件由各个绝缘材料片形成，绝缘材料片包围适当蚀刻并按层叠加的金属片，形成对应于最终电阻的形状的给定图案。图1示出在对应于现有技术的绝缘支撑表面上制造的电阻加热元件的典型形成工艺。第一步骤在于清洁作为连续元件的一部分的金属箔。第二步骤在于将这种金属箔联接到用作支撑件的绝缘材料片上。下一步骤包括将对紫外线(UV)射线敏感的膜施加到金属箔上。通过压力和热施加膜。电路图案的图像然后通过施加UV辐射被投射到该膜上。下一步骤是通过化学溶液显影，该化学溶液将未暴露于UV辐射的区域的膜的部分移除。不属于该图案的金属，即不由膜保护的金属通过随后的化学工艺被蚀刻并被移除。在这一点上，覆盖图案的辐射膜也可以被去除以仅留下具有所需成形的金属。该工艺以洗涤步骤结束。根据应用需要，电阻可以用电绝缘材料，如，硅树脂材料覆盖。尽管其成熟，但是印刷电路技术主要由于成本而具有缺点。如图1所示，这种类型的处理因为该工艺包含的步骤的数量需要大的空间，以及最重要的是由于对酸的使用而需要特定的环境，其具有对操作者的特殊预防措施，酸除了对环境有害以外，与其它消耗材料一起还是相对昂贵的，并且因此需要用于它们的正确处理的预防措施。此外，由于电阻经受的化学处理，绝缘层到电阻本身的粘附受到消极影响。由于箔的薄以及因为箔是特别柔软的并且具有在切割和处理期间卷起的倾向，还由生产工艺的步骤期间箔的难于处理造成非常大的问题。并非最后的缺点是回收通常与酸混合的废料的不可能性，这增加的工艺的成本。因此感到需要实现薄片平面电阻的新生产工艺，其允许克服上述缺点，降低生产成本并消除或减少化学物质的使用。

除了上述加热元件之外，还已知其它类型的导电元件和相应的制造工艺。例如，文献DE 10 2005054611描述了通过穿孔掩模制成的导电元件。这种掩模用于通过气相沉积在刚性基底的特定区域上选择性地沉积金属。相反，文献EP 0 699 974描述了从电阻浆料开始制造电阻元件的工艺。电阻浆料通过使其穿过可以被电阻浆料穿透的低密度材料层而被成形为基本上矩形的条带。设置有凹槽或穿孔的支撑件用于促进条带的分离。

然而，该生产涉及与在现有技术的该部分中引入的非常薄的扁平且非常柔性的加热元件不同的产品。此外，如从以下描述可以推断的，用于生产工艺、起始产物和最终产物的工艺和设备以及它们要解决的问题不同于以下发明。

发明概述

本发明的目的是实现用于具有复杂平面图案的、采用片或薄箔的扁平电阻的生产的工艺，该工艺相对于标准化学蚀刻工艺减少了处理步骤的数量，因此也消除了对酸的使用，并且其减少和促进废料的回收。本发明的另一目的是提供一种工艺，其中解决了由于箔的减小的厚度而与箔的处理相关的所有缺点。