讓全球家電裝上“中國電熱芯片”

佛山市海辰科技有限公司 王克政

隨著電子技術的迅猛發展，熱敏電阻的應用領域日益增多。海辰科技生產的采用熱敏電阻厚膜電路制作工藝融合熱敏電阻獨特控制性質結合厚膜功能電路制作而成的稀土厚膜電路智能電熱芯片，可以實現多溫區梯度設置，高效運作智能操控，節能節材降低成本。

2012 年海辰科技“稀土厚膜電路智能PTCR-xthm芯片”被中科院列為創新集群重點規劃項目；2013年5月海辰科技主導起草的《稀土厚膜電路電熱元件》行業標準已通過國標委審定，目前正在報批中；2013年7月海辰科技企標《稀土厚膜電路電熱元件》，榮獲2013年度中國家用電器創新獎企業標準創新獎。

廣東省佛山市海辰科技有限公司（以下簡稱海辰科技）是一家成立于2004年的國家高新技術企業。專業從事電熱領域稀土厚膜電路PTCR-xthm電熱芯片、系列稀土電子漿料、高導熱系數系列稀土金屬、非金屬基板材料，及其終端家電產品的研究、設計、生產、銷售于一體的國家高科技企業。公司目前擁有三十余項具有自主知識產權，國內國際領先的發明專利技術和多項科研成果，業已形成了專利群。海辰科技開發制造的PTCR-xthm稀土厚膜電路智能電熱芯片產品已獲得美國、歐盟、日本等國的發明專利授權。PTCR-xthm稀土厚膜電路智能電熱芯片產品在國際上處領先地位。

對專業用于電熱領域的稀土厚膜電路PTCR-xthm芯片技術的研究和生產，可以說無論國內外都是從海辰科技開始的。海辰科技在實踐中發現，將稀土氧化物用于制備厚膜電路的基板材料、系列電子漿料，使產品在電學、熱學、機械、化學性能方面產生了近乎神奇的效果。稀土厚膜電路也由此得名。

稀土厚膜PTCR-xthm芯片技術

以稀土摻雜而半導化的稀土厚膜熱敏電阻電路具有在室溫至一定溫度范圍內的電阻很小，但達到某一溫度（居里點溫度）后，電阻則急劇上升，突變溫度可以從常溫到550℃范圍調整，R-T曲線呈線性。這一特性稱為正溫系數熱敏厚膜電路電阻效應（簡稱PTCR效應），用該電路集成的電熱器件稱為PTCR-xthm芯片即稀土厚膜熱敏電阻集成電路智能電熱芯片。PTCR熱敏電阻厚膜電路不但具有熱敏電阻的一般特性，而且由于其材料的組成及工藝的獨特性，又使其具有一般熱敏電阻所沒有的獨特優良性能。它可以厚膜電路的形式和厚膜電阻電路垂直疊加或橫向分布集成若干層、若干個溫區于一個平面內，控制厚膜電路電熱芯片的梯度溫度，使控制精度和靈敏度得以大幅度提高。實現多溫區梯度設置，高效運作智能操控，節能節材降低成本。

稀土應用解析

稀土是冶金工業材質中的有效添加劑，被科技界譽為工業味精、維生素、工業主材，是高科技的代名詞。稀土元素具有很高的化學活性、低電位和特殊的電子殼層結構，幾乎能與所有元素反應發生作用。近年來,稀土在冶金、機械、石油化工、電子、原子能、醫療、農業、航空和國防工業等領域已得到廣泛的應用。稀土在電子漿料、鋁及其合金中的應用起步較晚，但發展很快,尤其是在熱敏電阻電路用電子漿料和鋁合金基板、銅鋁復合基板、銅鋼復合基板的作用和應用研究已經取得了突破性的效果。

稀土元素非常活潑，極易與氣體(如氫)、非金屬(如硫)及金屬作用生成相應的穩定化合物。稀土元素的原子半徑小于常見的金屬，如銅、鋁、鎂等，在這些金屬中的固溶度極低，幾乎不能形成固溶體。稀土元素加入到電子漿料、鋁合金中可起到微合金化的作用；此外,它與氫等氣體和許多非金屬材料有較強的親和力，能生成熔點高的化合物。同時，稀土元素化學活性極強，它可以在已形成的晶粒界面上選擇性地吸附，阻礙晶粒的生長，結果導致晶粒細化，起到變質的作用。用物理參數表達，經稀土參雜的材料如鋁、銅、鎂、矽、電子漿料等的電性能、熱性能、機械性能都會有數量級的提高。

將稀土厚膜電路稀土電子漿料用于電熱領域，尤其是將PTCR-xthm電熱芯片專業用于電熱領域，在國內外海辰科技都處于領先的地位。海辰科技的PTCR-xthm電熱芯片、系列稀土電子漿料技術、基板技術和芯片集成制備技術先進，填補了國內外稀土電子漿料技術、基板技術在電熱領域中的應用空白。

海辰科技擁有四大系列基板技術、三十余種稀土電子漿料配方。PTCR-xthm金屬基芯片專利技術是其中之一。它專業用于遠紅外電熱領域、LED封裝領域。是聯合國提倡的最佳遠紅外發熱能源材料、高亮度、大功率LED基板材料。在電熱領域、新能源領域，以稀土電子漿料作為一種新型材料應用的TCR-xthm金屬基芯片，性能遠遠優異于傳統電熱器材，且具有遠紅外、智能、環保、集成、高效和節能等特點，其成本也與傳統材料接近甚至低于傳統材料，市場潛力巨大，無疑是將來的主要發展應用方向。

PTCR-xthm芯片應用范圍

稀土厚膜電路PTCR-xthm芯片，除加熱溫度場均勻可自控、集成度高、熱響應快、功率密度大、熱兼容度寬、設計靈活、結構緊湊、節能環保、安全可靠外，還具有高溫遠紅外功能。不僅適用于平面制備，而且適用于曲面加工。

遠紅外稀土厚膜電路智能PTCR-xthm芯片，中、高溫遠紅外系列稀土電子漿料是海辰科技的核心專利技術應用。目前，海辰科技開發的PTCR-xthm芯片產品已有四個系列。PTCR-xthm芯片在家電領域開發的終端產品已達數十種。僅金屬基板PTCR-xthm芯片產品規格已達到近百種，是電熱領域家用、商用、工業、交通、軍工電器的更新換代產品。由PTCR-xthm芯片設計生產的終端產品以廣泛應用于即熱型多功能電熱水壺、飲水機、電熱水器，微晶電熱爐、過熱氣體（微波）爐、多功能咖啡機、豆漿機、多功能燒烤爐及遠紅外醫療器戒-神燈等家用電器產品中，而且后續可開發產品的市場前景仍然無限廣闊。

海辰科技IR-LED高效遠紅外功能陶瓷基稀土厚膜電路電熱元件制備技術，根據不同元素具有不同的光譜波長特性，選擇某些稀土氧化物作添加劑，大大增強了功能陶瓷基板電熱元件遠紅外線發射能量，其中被譽為“陽光生命線”的2.5～25μm波長射線，能激活動、植物細胞內能。已廣泛用于強身健體、醫療保健、家用電器等領域。

海辰科技專利技術“組合式模塊化新型電熱元件”業界俗稱“無膽鍋爐”。已經成功用于即熱式電熱水壺、即熱式飲水機、電熱水器等水系列產品，并出口到日本、歐盟。該熱水壺（器）由單片機、變頻水泵控制，即用即開、即開即熱，無需等待。水溫25℃～100℃可調，水流量150ml～850ml可選，完全顛覆人們傳統的（注水—加熱—再飲用）生活習慣和方式，并將逐步取代國外公司控制器壟斷的有膽電熱水壺產品，成為新一代的智能、高效、健康、環保綠色水系列產品。

被譽為最新一代電加熱技術的PTCR-xthm電熱芯片技術業已成熟，是傳統電熱技術，更新換代現有家用、商用電器的“加熱心臟”的理想替代產品，將成為今后遠紅外直流家電的主角和市場的引領者。

PTCR-xthm芯片與中國家電

2012 年以來，國內外經濟形勢錯綜復雜。在世界經濟不景氣，國際大環境變差，實體經濟尤其是中小企業發展和出口遇到了前所未有的困難和挑戰下，轉型成為中國經濟發展的必然選擇。轉型重塑中國實體經濟，給我國家用電器技術升級、更新換代創造了機遇。

隨著國際新能源應用和家用電器直流化進程加速，各類基板的稀土厚膜電路PTCR-xthm芯片、稀土電子漿料的應用開發將逐步滲透到國民經濟的各個領域，除了新能源、日用家電等領域外，還將進入到電子工業、軍事工業、生物醫藥等高科技領域。稀土厚膜電路PTCR-xthm芯片、稀土電子漿料產業正面臨著良好的發展契機，預計在今后相當長的時間內將會持續增長，生命周期將穿越兩個世紀,正是海納百川，龍騰輝煌的時代!

科技創新是提高社會生產力和綜合國力的戰略支撐，處于國家發展全局的核心位置。創新已成為中國的國家戰略，創新能力成為整個國家發展的驅動力。海辰科技以先進的技術、裝備為依托，專利技術為核心，本著“質量——生命；創新——動力；管理——效率；人才——關鍵”的企業宗旨，朝著全新一代家用電器的目標——注重產品質量管理和環境、社會責任的承諾，建立和完善企業標準創新體系而努力。

海辰科技早在2006年就完成了企標制定工作，首先夯實了企業標準化基礎。面對目前基于多種基板的稀土厚膜電路電熱元件、系列稀土電子漿料國內外尚無完全對口的標準，導致了市場上的產品質量參差不齊，嚴重阻礙了電熱行業的科技進步和技術創新。海辰科技在健全技術標準為主體的企業標準創新體系下，不斷將市場上比較成熟的技術和試驗手段納入到標準中來，以“有標可依、有標必依、執標必記錄”的運行模式，使海辰科技始終引領行業的發展。

技術專利化，專利標準化正在成為世界經濟貿易中的新格局。建立和完善企業標準創新體系，推動行業標準的制訂和發展也為海辰科技帶來了蓬勃生機。目前，海辰科技四大系列基板技術、三十余種稀土電子漿料制備的稀土厚膜電路PTCR-xthm電熱芯片，已進行批量生產，為大規模、產業化奠定了良好的應用基礎。

為世界家電裝上“中國電熱芯片”是不僅是海辰人的夢想，更是中國家電企業的夢想！