厚膜加热元件生产方法及电阻浆料用量确定方法
【专利摘要】本发明公开了厚膜加热元件生产方法及电阻浆料用量确定方法，按照元件技术参数要求，计算出冷态电阻值对应的电阻膜线路总面积s；已知电阻膜标准烧结厚度h1和浆料烧结收缩比f,计算出浆料的印刷厚度值h2；按电阻线路总面积s计算出应印刷在元件上电阻浆料的体积V；按电阻浆料密度d计算出应印刷在元件上电阻浆料的质量M1；批量生产前，调节丝网印刷机刮刀的压力，以计算出的M1值为中心，上下浮动选取几组不同Mn值，进行生产验证，确定准确的质量值M2。一旦确定电阻浆料的印刷质量M2，在批量生产时，可定时定间隔在印刷阶段检测元件上电阻浆料的质量，发现偏差立即回收刚印刷上的浆料，避免进炉烧结形成次品，造成不可挽回之损失。
【专利说明】厚膜加热元件生产方法及电阻浆料用量确定方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及厚膜加热元件生产技术，具体涉及厚膜加热元件电阻浆料用量确定方法及生产方法。
【背景技术】
[0002]目前，随着厚膜加热技术的越来越成熟，该技术被应用的范围也越来越广。通常，厚膜加热元件的发热电路即发热电阻膜大多采用丝网印刷的方式把电阻浆料印刷在基材表面。并经过高温烧结处理。众所周知，厚膜元件重要技术参数电阻值(本发明所指的电阻值均为冷态)的确定，主要受制于电阻材料的方阻、线路的长宽和厚度，以及生产过程中烧结温度等因素。其中方阻、线路的长宽，通过设计和选材，基本上可以得到控制，那么在烧结温度相同的条件下，最大的变数就是厚膜线路厚度。也就是说，在其它条件不变的情况下，线路的膜厚度就成了决定厚膜元件电阻值的关键参数。
[0003]电阻膜的厚度怎么确定呢？理论上，我们可以通过电阻浆料的干燥、烧结收缩比来计算出浆料印刷的厚度，而如何按照这一理论厚度将电阻浆料印刷到工件上，就成了生产厚膜元件的技术瓶颈。当然，可以通过数控印刷机或者3D打印技术实现上述要求，但是数控印刷机或者3D打印技术目前还不够普及，使用成本较高，而且生产速度慢，效率低。
[0004]当前，企业在生产过程中，通常采用以下办法来解决这一技术问题:
[0005]1，控制印刷厚度，在丝网印刷时，通过调节刮刀与网版和工件之间的压力，试印刷几组不定压力值下的试验工件，分别标记出不同压力和对应的工件，然后进烧结炉烧结定型，再对烧结后的工件进行电阻值测定，并将这些数值与对应的刮刀压力对应关联。在测试数据中，找出所需要的电阻值，进一步地确定对应的刮刀压力。然后按照该压力进行印刷。
[0006]2，如果没有需要的电阻值，就选取最接近的数值，然后按照这个数值对应的压力为基础，继续进行压力调整，重复上一步的程序，直至找出合适的电阻值和刮刀压力值，然后按这一刮刀压力位置进行生产。
[0007]上述办法虽然可以一定程度解决该技术问题，但是单靠压力来控制厚度，不稳定，在生产过程中，多种因素会影响压力，最终影响到印刷的厚度。也就得不到所需电阻值。再者，当产品生产出来后发现电阻值有偏差，已经无法改变，大批的不合格产品会给企业带来经济损失。最后，当发现问题，又需要重复开始印刷时寻找目标电阻值的过程，因为每实验烧结一遍，至少需要70分钟，在这个过程中，空炉运转，误时、耗电，会给企业增加生产成本，降低企业的经济效益。
[0008]由于上述原因，企业其实无法进行批量生产。
【发明内容】
[0009]为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种厚膜加热元件丝网印刷电阻浆料用量的确定方法及生产方法。
[0010]本发明的技术方案是:厚膜加热元件电阻浆料用量确定方法，包括以下步骤:1，按照产品要求计算出冷态电阻值对应的电阻膜线路总面积S ;2，按所使用电阻浆料的收缩比f(材料供应商提供)和该浆料标准烧结厚度Ii1，计算出浆料的印刷厚度值h2 ;3，按电阻线路总面积s计算出加热元件应该印刷上去电阻浆料的体积V ;4，按所使用电阻浆料的密度值d (材料供应商提供或实测)计算出加热元件应该印刷的衆料质量M1,即M1=Ii1XfXsXd ；5，以此值为中心，通过调整印刷机刮刀压力，选取几组不同的值，通过试验找出和元件技术参数适应的质量值M2。
[0011]本发明的进一步改进包括:
[0012]还包括以该质量M1值为中心，通过调节丝网印刷机刮刀的压力，上下浮动选取几组不同Mn值，进行生产验证，从而确定准确的质量值M2。
[0013]还包括，在确定好印刷浆料质量M2和丝网印刷设备刮刀位置后进入正常生产阶段，每隔一定时间或者每印刷一定数量即应对印刷在元件上电阻浆料的质量进行抽检，如有偏差，立即调整，避免次品产生。抽检时间或数量间隔视生产稳定性而定，初期应加大抽检频率，待生产稳定后可逐渐降低抽检频率，以确保产品稳定。
[0014]本发明的另一目的在于还提供了一种厚膜加热元件的生产方法，1，按照产品要求计算出冷态电阻值对应的的电阻膜线路总面积s ;2，按所使用电阻浆料的基本烧结厚度Ill和收缩比f，计算出浆料的印刷厚度值h2 ;3，按电阻线路总面积s计算出应该印刷在元件上电阻浆料的体积V ;4，按所使用电阻浆料的密度值d计算出应该印刷在元件上浆料的质量M1，即M1=Il2XsXd;以该质量值为中心，通过调节丝网印刷机刮刀的压力，上下浮动选取不定数量数据组进行生产验证，直至确定准确的质量值M2为止；在印刷过程中定时定间隔抽检比对质量，如有偏差，即时将工件上的浆料回收，重新调整刮刀压力，保证按M2质量值印刷生产。
[0015]本发明的技术优点是:1，一旦印刷电阻浆料质量确定，在批量生产时，可定时定间隔来检测质量，一旦发现偏差，可立即清除回收刚印刷上的浆料，避免进炉烧结之后形成大量的次品，造成不可挽回的损失。2，提高生产效率，因为当发现印刷质量值有偏差进行调试寻找目标值M2时，只需在印刷阶段进行，无需进炉烧结70分钟，所以效率得以大幅提高，同时减少电耗，提高了企业经济效益。4，本发明方法简单易用，利于推广普及，能够有效降低企业生产成本。利用本发明生产的厚膜加热元件技术参数稳定准确，操作简单实用，利于批量生产。
【具体实施方式】
[0016]本发明的厚膜加热元件电阻浆料用量确定方法，包括以下步骤:1，按照产品要求计算出冷态电阻值对应的电阻膜线路总面积s ;2，按所使用电阻浆料的收缩比f (材料供应商提供)和该浆料标准烧结厚度h，计算出浆料的印刷厚度值h2;3，按电阻线路总面积s计算出加热元件应该印刷上去电阻浆料的体积V ;4，按所使用电阻浆料的密度值d计算出加热元件应该印刷的浆料质量M1, S卩M1=Ii1XfXsXd ;5，以此值为中心，选取几组不同的值，通过试验找出和元件技术参数适应的质量值M2。本领域技术人员在生产时可以通过多次调试印刷机刮刀位置来寻找出M2值，并以此值进行生产。
[0017]以上述计算结果为理论值M1，生产时，还需要以该质量M1值为中心，上下浮动选取数据进行验证，直至确定准确的质量值M2为止。验证方法与现有技术一样，取多组不同值的样品进行烧结，然后进行测试，本发明M2 —旦确定，以后只需对工件上印刷的电阻浆料质量进行测试即可。同时，在批量生产时，只需在印刷过程中定时定间隔抽检比对质量，如有偏差，即时将工件上的浆料回收，重新调整刮刀压力，以取得正确的M2。
[0018]本发明的厚膜加热元件电阻浆料用量确定方法，包括以下步骤:取若干(10?30个)待加工工件，通过对印刷前后的质量比较，记录其印刷上去的浆料质量，烧结之后进行测试，以确定技术要求所需要的浆料质量值。
[0019]本发明还包括，在确定好丝网印设备刮刀位置后进入正常生产阶段，每隔一定时间(或印刷一定数量)应对印刷在产品上的电阻浆料质量进行抽检，如果有偏差，必须及时调整印刷机刮刀压力，以确保按标准质量值M2印刷生产。
[0020]本发明的另一目的在于提供一种厚膜加热元件的生产方法，1，按照产品技术要求计算出冷态电阻值对应的的电阻膜线路总面积s ;2，按所使用电阻浆料的标准烧结厚度Ill和收缩比f，计算出浆料的印刷厚度值h2 ;3，按电阻线路总面积s计算出应该印刷在元件上电阻浆料的体积V ;4，按所使用电阻浆料的密度值d计算出应该印刷在元件上浆料的质量M1，即M1=Il2XsXd;以该质量值M1为中心，通过调节丝网印刷机刮刀的压力，上下浮动选取不定数量数据组进行生产验证，直至确定准确的质量值M2为止；在印刷过程中定时定间隔抽检比对质量，如有偏差，即时将工件上的浆料回收，重新调整刮刀压力，以取得正确的M2。
[0021]本发明还包括，在确定好丝网印设备刮刀位置后进入正常生产阶段，每隔一定时间(或印刷一定数量)应对印刷在产品上的电阻浆料质量进行抽检，如果产生误差，必须及时调整印刷机刮刀压力，以确保按标准质量值M2印刷生产。本发明的技术优点是:1，一旦印刷电阻浆料质量确定，在批量生产时，可定时定间隔来检测质量，一旦发现偏差，可立即清除回收刚印刷上的浆料，避免进炉烧结之后形成大量的次品，造成不可挽回的损失。2，提高生产效率，因为当发现印刷质量值有偏差进行调试寻找目标值M2时，只需在印刷阶段进行，无需进炉烧结70分钟，所以效率得以大幅提高，同时减少电耗，提高了企业经济效益。4，本发明方法简单易用，利于推广普及，能够有效降低企业生产成本。利用本发明生产的厚膜加热元件技术参数稳定准确，操作简单实用，利于批量生产。批量生产时各种因素会导致产品电阻值出现误差。为了解决该问题，本发明在每生产一定数量，必须进行抽检比对，以确保产品的合格率。也可以根据实际的生产情况来确定抽检的频率。抽检时只需将刚印刷在元件上的电阻浆料质量值M和标准质量值M2进行比较即可，不需要进炉烧结后再进行测试。
[0022]本发明的技术优点是:1，一旦印刷电阻浆料质量确定，在批量生产时，可定时定间隔来检测质量，一旦发现偏差，可立即清除回收刚印刷上的浆料，避免进炉烧结之后形成大量的次品，造成不可挽回的损失。2，提高生产效率，因为当发现印刷质量值有偏差进行调试寻找目标值M2时，只需在印刷阶段进行，无需进炉烧结70分钟，所以效率得以大幅提高，同时减少电耗，提高了企业经济效益。4，本发明方法简单易用，利于推广普及，能够有效降低企业生产成本。利用本发明生产的厚膜加热元件技术参数稳定准确，操作简单实用，利于批量生产。
[0023]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.厚膜加热元件电阻浆料用量确定方法，其特征在于，包括以下步骤:1，按照产品要求计算出冷态电阻值对应的电阻膜线路总面积S ;2，按所使用电阻浆料的烧结收缩比f和该浆料标准烧结厚度Ii1，计算出电阻浆料的印刷厚度值h2;3，按电阻线路总面积s计算出加热元件应该印刷上去电阻浆料的体积V ;4，按所使用电阻浆料的密度值d计算出加热元件应该印刷上去的电阻浆料质量M1，即M1=IllXfXsXchS,以此值为中心，上下浮动选取几组不同的值，通过试验找出和元件技术参数适应的质量值M2。
2.根据权利要求1所述的厚膜加热元件电阻浆料用量确定方法，其特征在于，还包括以该质量M1值为中心，通过调节丝网印刷机刮刀的压力，上下浮动选取几组不同Mn值，进行生产验证，从而确定与加热元件技术要求相适应的准确的质量值M2。
3.根据权利要求1所述的厚膜加热元件电阻浆料用量确定方法，其特征在于，所述厚膜加热元件是通过丝网印刷和高温烧结进行生产的厚膜加热元件。
4.根据权利要求1所述的厚膜加热元件电阻浆料用量确定方法，其特征在于，还包括，在确定好印刷浆料质量和丝网印刷设备刮刀位置后进入正常生产阶段，每隔一定时间或者每印刷一定数量即应对印刷在元件上电阻浆料的质量进行抽检，如有偏差，立即调整，避免次品产生。
5.一种如权利要求1所述的厚膜加热元件的生产方法，其特征在于，1，按照产品要求计算出冷态电阻值对应的的电阻膜线路总面积s ;2，按所使用电阻浆料的标准烧结厚度Ill和收缩比f，计算出浆料的印刷厚度值h2 ;3，按电阻线路总面积s计算出应该印刷在元件上电阻浆料的体积V ;4，按所使用电阻浆料的密度值d计算出应该印刷在元件上浆料的质量％，即M1=Ii2X sXd ;以该质量M1值为中心，通过调节丝网印刷机刮刀的压力，上下浮动选取不定数量数据组进行生产验证，直至确定准确的质量值M2为止；在印刷过程中以此质量M2为标准定时定间隔抽检比对质量，如有偏差，即时将工件上的浆料回收，重新调整刮刀压力，以取得正确的M2值进行生产。
【文档编号】H05B3/20GK103763795SQ201410023921
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月20日 优先权日:2014年1月20日
【发明者】杨睿达, 杨明懿 申请人:新乡市杰达精密电子器件有限公司