什么是PI电热片，加热片？

柔性加热器 是一个产品系列，通常描述薄而柔软的加热元件，可以将其连接到各种物体上以提供防冻保护，恒定的温度以及从-80C到+ 230C以及更高的温度控制。但是，原始设备制造商和售后安装人员应认识到，这些柔性加热器又细分为两个主要技术平台：蚀刻箔和基于导线的技术。普通的技术和行业人士是层压在尼龙增强硅橡胶中的金属丝（编织在一起的金属丝或单股金属丝）。这些类型的加热器的厚度通常为.032英寸，并在许多行业中用于固定管道，便携式滚筒，食品加热设备以及许多应用，由于硅橡胶具有出色的耐水性，因此可用于许多户外用途。或者，蚀刻箔加热器是一种相对较新的技术（在过去40年中得到了发展），并用于更的热管理应用和/或厚度有限的安装中。

达到所需的柔性加热器热性能的基本设计原理在蚀刻箔和绕线之间基本相同。两者都利用具有不同电阻率特性的各种电阻金属。在将加热器设计为特定功率水平时，两种类型的加热器技术的制造商都可以选择结合合金，导线直径（或横截面积）以及元件的总长度的组合，以满足客户定义的总电阻和根据所施加的电压使功率输出相关。

绕线与蚀刻箔技术之间的主要区别在于，蚀刻箔产品不使用具有定义直径的导线来创建元素。取而代之的是，蚀刻箔加热器由特定金属合金的薄箔制成–感觉类似于在杂货店购买的铝或锡箔。通过一系列制造过程，对箔进行构图，然后进行蚀刻，以形成位于加热器主体整个表面区域的导电元件。当横截面时，蚀刻的加热元件不是像导线一样是圆形的，而是类似于扁平的圆形导线的矩形形状。箔片本身可以薄至.0005“，并且蚀刻的箔片元件的宽度通常至少为.010”。

就像绕线的同行一样，蚀刻箔加热器的设计者试图通过加热器形状得出单个导电元件的总电阻。上图显示了电阻丝尺寸与箔元件相同横截面积相比的视觉比率。这是由.003英寸的绞合线组成的编织线的示例，等效实心线的相对大小以及等效蚀刻箔导体的宽度。当使用相同合金的.002“箔时，这将使总线径与蚀刻箔元件宽度之间的比例约为5：1。

蚀刻箔的优势。

尽管需要较宽的宽度来完成导线的等效电阻，但蚀刻后的箔图案实际上允许对元素进行更紧密的图案化。利用蚀刻箔技术，制造工艺可提供严格的间距控制，并防止导电元件与相邻元件接触。此控制使元素之间的间距小至.004“，这是线材技术不允许的。这种的图案形成能力可转化为均匀的热量分布–这是设计人员使用蚀刻箔加热器的驱动原因之一。另外，由于元件图案是通过光刻处理的，所以提供了加热元件的的可重复性。

蚀刻箔片加热器的热控制和热精度也归因于蚀刻元件的大表面积。与通过圆形元件的切点或圆弧区域传递热量的导线相比，蚀刻元件的平坦表面区域提供均匀且明显更多的表面，以使热量有效而高效地传递到配对的散热器。线型加热器通常需要运行更高的温度才能弥补这种差异。

利用蚀刻箔片加热器的其他原因包括加热器包装的总厚度。蚀刻箔片加热器可以用更薄的材料生产，例如聚酰亚胺（例如，杜邦Kapton®），与厚度为.032英寸或更大的传统硅橡胶绕线加热器相比，蚀刻箔片加热器的总厚度为0.005英寸。 。蚀刻箔在小包装中和在弯曲半径严格的安装表面附近提供加热的能力凸显了这种厚度优势。

蚀刻箔技术的另一个有价值的方面是这些类型的加热器可以轻松地合并组件，因为可以使用传统的焊接技术将设备直接焊接到加热器箔上。这种类型的设计不仅允许添加诸如热敏电阻和保险丝之类的单个组件，而且还使加热器的一部分可以设计成带有集成的柔性印刷电路板，该柔性的印刷电路板可以为系统中的其他组件提供控制逻辑。

蚀刻箔制作。

产生蚀刻箔片加热器的制造过程与纸张转换行业的技术有很多相似之处。然而，聚酰亚胺膜是不稳定的，并且其物理尺寸性质有些不可预测，这引入了必须考虑的加工可变性。随着湿度和温度的变化，材料可能会在某种程度上收缩和膨胀，整个制造批次中的材料厚度可能会发生波动，并且在整个正方形区域的XY轴上，材料的稳定性会不一致。

创建蚀刻箔片加热器的制造步骤遵循以下常见顺序：

1.    创建基础层压板。制造加热器的初始步骤是选择箔，然后将其层压到基础基板（在此示例中为聚酰亚胺）。这通常是通过使用薄的热固性粘合剂层来实现的，该薄的热固性粘合剂层与两种材料粘合时具有出色的粘合性能。此粘合剂层还必须保持后续制造工艺（例如化学蚀刻）的完整性，并且还必须保持完整性以满足客户对应用的性能要求，例如除气，UL阻燃性，机械挠曲性以及各种其他要求。客户特定的要求。材料复合材料的选择是确保加热器成功应用的重要因素。

通常在压力和温度下在延长的时间段内进行基础层压板的层压循环，在压制室内使用适当的顺应性材料来促进高粘结强度和剥离强度。

2.  在定位孔上钻孔。为了使制造过程和加热器内的多层保持彼此对齐，通常在基础层压板中钻出加工孔。

3.   成像。该阶段涉及多个工艺步骤，以便在基础层压板上形成导电元件的图案。第一步是将可光成像的抗蚀剂层压或涂覆到面板上。完成具有令人满意的附着力的操作后，将光掩模工具放在抗蚀剂上。该遮罩是从CAD设计工具生成的，代表了加热元件的终设计，包括产生正确电阻加热器所需的适用元件宽度。

然后，对这对线进行曝光处理，在该处理中，将抗蚀剂暴露在紫外线下并固化以用作化学蚀刻抗蚀剂。固化的抗蚀剂在去除未固化的抗蚀剂的同时保护加热器元件的图案，从而暴露出箔以进行蚀刻以及箔的去除。

4.  蚀刻。现在对面板进行一系列的化学蚀刻，剥离和清洁工艺，以便化学去除未被抗蚀剂保护的箔并将加热元件图案保留在面板上。

用于该工艺的蚀刻剂化学物质取决于被蚀刻的特定箔而变化。碱性蚀刻剂用于铜合金，而替代蚀刻剂化学用于不锈钢和铁箔。蚀刻过程中的控制参数已针对箔片类型，厚度和图案密度进行了定义和维护。

该过程的控制直接影响单个加热器元件的终“导体宽度”。自然地，终的导体宽度直接关系到加热器的总电阻。蚀刻工艺中的正常变化会导致细线元件的电阻容差高达10％，但对于较宽的元件会更严格。

电阻测试和验证通常在制造顺序的此阶段进行。

5.  顶部电介质层压。下一个处理步骤是在面板上施加顶部电介质（覆盖层）。该顶层膜也是聚酰亚胺，在一侧上具有高性能的粘合剂涂层。在层压覆盖层之前，以相关的图案钻孔膜以匹配基础层压板中的加热器图案和工具孔。该覆盖层提供了通往加热元件的入口，包括连接电线和组件的开口。

通过与原始基础层压板类似的压制周期，将该覆盖膜层压在蚀刻面板的顶部上。在压制过程中使用了不同的顺应性材料，以使膜可以在蚀刻图案上贴合，而不会引入空隙或夹带空气。

6.  可选的背面PSA。如果客户需要，在此阶段，可将压敏粘合剂（PSA）放置在面板的背面。可以将PSA预先切割成不同的形状，以使PSA的某些部分不在客户指定的加热器区域上。

常见的压敏胶厚度为.002英寸，并随附防粘衬片，供客户在安装过程中取下。在压入PSA位置后约72小时内，粘合剂达到高粘合强度。

7.  行使。后的制造步骤是从面板上移除完成的零件。这通常是用钢直模完成的。

在设计阶段会考虑钢尺模的公差和性能，但切割线尺寸的一般差异规定为+/-。010英寸。

8. 组装。从面板上拆下加热器后，现在可以进行电线的终组装，自定义标记，添加组件，将其组装到散热器上或客户需要的任何其他精加工步骤。

设计师的选择。

柔性加热器是防冻，粘度控制，过程控制和冷凝控制的理想且价格合理的加热源。薄的轮廓能够包裹并贴合三维物体，同时能够良好地将热传递到配合表面。此外，柔性加热器根据应用的特定需求具有自己的设计和构造选项，从而为设计人员提供了其柔性加热器的选择。无论选择基于导线的技术还是蚀刻箔技术，两者都具有解决热挑战的优势。利用制造商的专业知识，为应用提供佳的系统。