HTCC陶瓷发热片
HTCC陶瓷发热片[1]
1.简介：
HTCC是High-temperature co-fired ceramics的缩写，意思为高温共烧陶瓷。HTCC陶瓷发热片就是高温共烧陶瓷发热片，是一以采用将其材料为钨、钼、钼锰等高熔点金属发热电阻浆料按照发热电路设计的要求印刷于92～96％的氧化铝流延陶瓷生坯上，4～8％的烧结助剂然后多层叠合，在1500～1600℃下高温下共烧成一体，从而具有耐腐蚀、耐高温、寿命长、高效节能、温度均匀、导热性能良好、热补偿速度快等优点，而且不含铅、镉、汞、六价铬、多溴联苯、多溴二苯醚等有害物质，符合欧盟RoHS等环保要求。
HTCC陶瓷发热片是一种新型高效环保节能陶瓷发热元件，相比PTC陶瓷发热体，具有相同加热效果情况下节约20～30%电能。
2.别名
MCH发热片，MCH陶瓷发热片，金属陶瓷发热片，氧化铝陶瓷发热片，HTCC陶瓷发热元件，HTCC陶瓷发热元件发热组件
3.应用领域
l 美发器（直发器、卷发器）
l 暖风机
l 冷暖空调
l 即热式热水器、即热式水龙头等快速加热装置
l 多功能微波炉、烘箱、烤箱
l 干衣机、烘手机
l 空调扇、空气清新机
l 热水壶、咖啡壶
4.背景资料：
随着各种电子器件集成时代的到来，电子整机对电路小型化、高密度、多功能性、高可靠性、高速度及大功率化提出了更高的要求，因为共烧多层陶瓷基板能够满足电子整机对电路的诸多要求，所以在近几年获得了广泛的应用。共烧多层陶瓷基板可分为高温共烧多层陶瓷（HTCC）基板和低温共烧多层陶瓷（LTCC）基板两种。高温共烧陶瓷与低温共烧陶瓷相比具有机械强度高、布线密度高、化学性能稳定、散热系数高和材料成本低等优点，在热稳定性要求更高、高温挥发性气体要求更小、密封性要求更高的发热及封装领域，得到了更为广泛的应用。HTCC陶瓷发热片主要是替代现在使用最广泛的合金丝电热元件和PTC 电热元件及其组件。合金丝电热元件存在高温容易氧化、寿命短、有明火不安全、热效率低、加热不均匀等缺点；而PTC 电热元件的加热温度一般只有200℃左右，加热温度高于120℃的则普遍采用四氧化三铅，由于含铅量大而正属被淘汰的产品。
5.特点
l 节能，热效率高，单位热耗电量比PTC节省20～30%。
l 表面安全不带电，绝缘性能好：能经受4500V/1S的耐压测试，无击穿，漏电流<0.5mA。
l 电阻-温度变化线性，可通过控制电阻轻易控制温度。
l 长时间使用绝无功率衰减。
l 升温快速：发热元件500W功率启动20S温度达到600℃以上；其组件额定功率启动10S温度可达200℃以上。
l 安全,无明火。
l 热均匀一致性好，功率密度高：≥50 W/cm2。
l 环保：不含铅、镉、汞、六价铬、多溴联苯、多溴二苯醚等有害物质，完全符合欧盟环保要求。
l 使用寿命长。
6.品种
平板发热片
常规平板发热片规格有7015、7010、7007、6007、7030、7020、6015、6010、5015、5010等常见规格平板发热片。
弧形发热片
弧形发热片是继平板发热片之后开发的一种特种陶瓷发热元件，除了具有平板发热元件的升温迅速、热效率高、加热均匀、无明火、安全环保以及使用寿命长等优点外，具有抗弯强度和耐热冲击强度超大、能紧密贴合各种圆形表面极大增强热效率等明显特点。能广泛应用于日常生活和工业技术、军事、科学、通讯、医疗、环保和宇航等多种需要圆弧形发热面的特殊领域。
圆形发热片
圆形发热片可以形式多样，有定位小圆的圆环片，有直径100mm等的无内孔的大面积圆形发热片，有四个直角扇形连接的大直径组合圆形发热片。
发热棒（芯）
工业精密焊锡用，具有升温迅速，补温准确，温控平稳的特性。其样式多样化，可以是两个电极、四个电极、实心圆棒型、空心圆筒型等型式。
七孔片
七孔片能精确控制多个电极点的输出电阻值，两臂阻值平衡偏差在控制在1%以内，用于需要精确平衡控制的通讯器材行业。
氧传感器用发热体
氧传感器监测和控制炉内燃烧空然比，保证产品质量及尾气排放达标的测量元件，广泛应用于各类煤燃烧、油燃烧、气燃烧等炉体的气氛控制，是汽车等工业的重要元器件，当今汽车工业的高速发展，对氧传感的需求量巨大。而氧传感器用发热体是氧传感器正常工作的重要支持。陶瓷发热体加热氧化锆元件组构而成的氧传感器具有结构简单、响应迅速、维护容易、使用方便、测量准确
HTCC发热组件
将各种各种的HTCC陶瓷发热组件与散热铝波纹片等散热器组合起来，就可以制成HTCC发热组件，用于各种加热领域电器，如暖风机、干衣机、暖风空调、加湿器等
。
管状发热体
7.性能参数
①外观：表面平整光滑，边缘齐整，电极呈银色，瓷体呈白色。采用我公司自有技术“高效流延法制备陶瓷基板”制备超薄超平整度陶瓷生坯，确保了瓷体表面光洁；经精密热压叠片保证边缘齐整；烧成后电极点镀镍后焊引线，使得电极呈银色，瓷体白色。
②外形尺寸公差：长度方向±1.2mm，宽度方向±0.5mm，厚度方向±0.1。研发人员经过反复烧成实验，收集了大量的生坯收缩率数据，根据实验结果总结出恰当的收缩率，并严格控制流延、冲片及叠片工段，解决了产品从生坯到烧成的尺寸差异问题，将产品公差控制在要求范围之内。长度方向+0.05mm～+0.15mm，宽度方向-0.11mm～+0.07mm，厚度方向-0.03mm～0mm。
③使用电压：DC/AC 5-220V
本品根据电阻值的不同，既可以使用220V的交流电，也可以使用5V的直流电，使用范围广。
④使用功率密度
通过优化配方试验，使产品获得尽可能大的功率密度，启动时60W/ cm2，正常使用时25W/ cm2，确保使用安全。
⑤漏电流<5mA
设定泄漏电流<5mA，加1800V/3750V高压，泄漏电流不超过0.5mA。
⑥热冲击：150±10℃投入水中无异常
将样品在150℃加热，投入20℃水中，无开裂。
⑦绝缘耐压：4500V/1S
4500V，1S，泄漏电压<0.5mA
材料性能及试验方法一览表
项目
测试条件
单位
性能
试验方法
颜色状态
白色、致密
基板材质
96%氧化铝陶瓷
密度
g/cm3
＞3.7
GB/T 2413-1980
翘曲度
mm
＜0.2mm
引线拉力
kg
水平拉力≥5
垂直拉力≥3
SJ/Z 9001.33-1987
抗弯强度
MPa
＞300
GB/T4741-1999
热导率
20℃
W/(m.K)
≥20
耐压强度
25±1℃，110V:1800V/10SEC，220V:4500V/10SEC
漏电流＜0.5 mA
绝缘电阻
DC500V
MΩ
＞100
GB/T 10064-2006
电阻
25±1℃
Ω
按客户要求
循环实验
额定电压和工作温度条件下，一般≤280℃，开60min关60min
循环1000次
无损坏
通电测试
额定电压下，在空气中直接通电20秒内，表面温度在600℃-750℃
无损坏
高温耐久实验
元件在最高温度条件下，一般500-700℃，连续通电。
大于24小时
8.关键技术
1) 陶瓷生坯的高效流延法制备技术；
2) 导电钨浆料的制备技术；
3) 发热元件阻值的印刷控制技术；
4) 多层陶瓷的叠合压制技术；
5) 多层陶瓷的高温共烧技术；
6) 发热元件及组件的电极点绝缘处理技术。