一種微型薄膜電阻加熱器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種微小型電阻加熱器，特別涉及一種微型薄膜電阻加熱器。
【背景技術】
[0002]當前微小型電阻加熱器，常見的有電阻絲型、厚膜電阻片式、TEC半導體式、以及薄膜電阻型。
[0003]電阻絲型加熱器的優點是可以做到發熱面積較大，傳熱效率(熱對流速度)較高，可以做成大面積加熱器如電熱水壺、熱風機等；其缺點是難以到很小且不適合小器件中的塊式封裝，操作上的控制也不容易。
[0004]傳統厚膜式電阻加熱器如標準的SMD型厚膜電阻，其優點是尺寸小，適合塊式貼裝;其缺點是發熱表面為三維，即不是單面發熱，對于二維表面型受熱元件的加熱來講勢必是會造成傳熱效率及功率的降低；同時由于其兩端焊接端(金屬)的存在限制了受熱元件的材料選擇，即不太適合與非金屬受熱材料的良好接觸和接合。
[0005]溫電控制器(TEC)的優點是尺寸相對較小，結構也相對靈活一些，但是成本較高。
[0006]傳統的薄膜電阻加熱器，其優點是尺寸可以做到很小，但是由于其方塊電阻目前多數處于某一區間如10?1000Ω/□，導致其在微小型加熱器的應用受到一定的局限。
[0007]當薄膜電阻加熱器用于微器件時，有時會在加熱電阻基片中間設有禁布區域，加熱器一般的受熱元件都有受熱均勻的要求，一般采用環形加熱布局結構，如圖1所示，圓環形即為電阻區域，兩個引申區域為金層焊區，這種結構的主要缺陷是難以在尺寸有限的情況下將電阻阻值做到200 Ω以下，最寬做到0.15mm，則10 Ω /□ *3/0.15=200 Ω，所以電阻阻值最大做到200 Ω。
【發明內容】
[0008]本發明的目的是針對現有微小型電阻加熱器存在的不足，提供一種應用于微器件的微型薄膜電阻加熱器。
[0009]本發明的技術解決方案是:一種微型薄膜電阻加熱器，在基片中間設置禁布區域，所述禁布區域是受熱元件，或者光學通道，或者結構件，所述基片為方塊形或者圓形，在禁布區域外圍鍍制電阻片，所述電阻片按區域單元布置，每個單元的阻值可根據長寬比進行較大范圍的調整，單元之間通過布局分配使受熱元件受熱均勾。
[0010]所述電阻片的區域單元數量大于等于2，每個電阻片區域單元通過串聯或并聯的方式通過導線與焊盤連接。
[0011 ]進一步地，所述基片為方塊形時，電阻片和焊盤布置在方塊形的角上，或者邊的中間，沿禁布區域均勻分布。
[0012]進一步地，所述基片為圓形時，電阻片和焊盤沿圓周均勻布置。
[0013]進一步地，加熱電阻片上可以有熱反饋元件，所述熱反饋元件可以采用傳統SMD熱敏電阻。
[0014]進一步優選地，所述電阻片的區域單元數量是2，2個電阻片布置在基片任意一邊的對角，對稱布置，熱敏電阻布置在與電阻片對應的基片另一邊上，焊盤分別設置在基片的另外兩邊上，2個電阻片通過導線串聯或并聯與焊盤連接。
[0015]進一步優選地，所述電阻片的區域單元數量是2，布置在基片對應兩邊的中間，熱敏電阻和焊盤布置在基片另外的對應兩邊的中間，所述焊盤為4個，2個電阻片通過導線串聯或并聯與兩邊的焊盤連接，熱敏電阻通過導線與中間的焊盤連接。
[0016]進一步優選地，所述電阻片的區域單元數量是2，布置在基片對應的兩個角上，熱敏電阻和焊盤布置在基片另外對應的兩個角上，2個電阻片通過導線串聯或并聯與焊盤連接。
[0017]本發明的有益效果是:①微小型尺寸，根據受熱微小型器件的結構及應用場景可設計出針對性的毫米級的尺寸;②低功耗及高的熱效率，根據所采用的低壓下的控溫及加熱目的，通過合適的薄膜電阻布局設計出合適的電阻值來達到與當前低功耗電壓一致的要求，同時當前微小型元器件多為貼片式或塊式結構，薄膜電阻基片能夠很好的與之貼合，從而可以提高加熱效率及降低熱時間常數，提高熱可控性;③易于與微器件進行貼裝，當前微小型元器件多為貼片式或塊式結構，薄膜電阻基片能夠很好的與之貼合;④突破傳統薄膜電阻的工藝限制，傳統薄膜電阻由于其材料及工藝的限制導致其方塊電阻難以做到很小或很大，同時根據電阻絲的發展經驗可見環狀或蛇狀布局會有大的加熱功率及均勻的熱分布，導致不能將薄膜電阻鍍成環狀或蛇狀布局;本發明提供一種分區連接的技術方案可以避免上述工藝限制同時達到上述目的；⑤滿足對緊湊結構下禁布區的需求，滿足中間禁布區要求下的加熱電阻結構設計，適用于光電子器件、微電子器件、無源光器件等產品中。
【附圖說明】
[0018]圖1是環形電阻加熱器示意圖。
[0019]圖2是2個電阻片串聯的布置方式圖。
[0020]圖3是3個電阻片串聯的布置方式圖。
[0021 ]圖4是4個電阻片串聯的布置方式圖。
[0022]圖5是2個電阻片并聯的布置方式圖。
[0023]圖6是3個電阻片并聯的布置方式圖。
[0024]圖7、圖8、圖9是2個電阻片集成熱敏電阻布置的三種布置方式圖。
[0025]圖10是3個電阻片并聯集成集成熱敏電阻布置方式圖。
[0026]圖11是在小型密閉型器件中的加熱功率與器件溫度的大致關系圖。
[0027]圖中:1.基片;2.電阻片;3.焊盤;4.禁布區域;5.導線;6.熱敏電阻。
【具體實施方式】
[0028]下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。
[0029]在本發明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。
[0030]在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
一種微型薄膜電阻加熱器，在基片1中間設置禁布區域4，所述禁布區域4是受熱元件，或者光學通道，或者結構件，所述基片1為方塊形，在禁布區域4外圍鍍制電阻片2，所述電阻片2按區域單元布置，單元之間通過布局分配使受熱元件受熱均勻;所述電阻片2的區域單元數量大于等于2，每個電阻片2區域單元通過串聯或并聯的方式通過導線連接。
[0032]—種微型薄膜電阻加熱器，利用薄膜電阻工藝和技術，在基片1上鍍制合適的電阻區域并連線制成電阻片2用以加熱控制;根據通用低驅動電壓采用3.3