CN118435701A - 用于毛发造型的装置和方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于毛发造型设备的加热器组件。该加热器组件包括：基板；至少一个导体层，该至少一个导体层包括至少一个加热器轨道，电流可以流过该至少一个加热器轨道以加热基板；以及至少一个电绝缘层，该至少一个电绝缘层在至少一个导体层和基板之间。至少一个加热器轨道由银基材料形成。至少一个电绝缘层配置成防止至少一个导体层与基板之间的电击穿。

Description

用于毛发造型的装置和方法

技术领域

本发明涉及用于毛发造型的装置和方法。毛发可以是人类毛发或非人类毛发。本发明可以用于干发造型或湿(或“毛巾拭干”)发造型。例如，使用者可以对自己的毛发来执行这种毛发造型，或者由诸如发型师等其它使用者来执行这种毛发造型。

背景技术

结合有一对加热板的传统平板式毛发造型器是已知的。在使用中，将一绺毛发置于板之间，并且从板传递至毛发的热量能够对毛发进行造型。例如，使用者可以实现拉直或卷曲效果。如图1a的简化示意图所示，传统平板式毛发造型器的加热器组件利用加热器元件11来加热在使用期间接触毛发的毛发接触板12。加热元件11设置在毛发接触板12和加热器载体14之间。组件10通过钢制夹具(图中未示出)保持在一起。如图1b所示，为了实现从加热器元件11到毛发接触板12的充分热传递，通常在加热器元件11和毛发接触板12之间设置热界面材料13。在包括加热器载体14的情况下，加热器组件的厚度为约12mm。这使得加热器组件相对庞大并且能量效率相对较低，这是因为当热能穿过加热器元件11和毛发接触板12之间的一个或多个界面时，即使在设置有热界面材料13的情况下，也会浪费较大部分的热能。此外，典型的商用平板式造型器的加热器组件具有相对较高的热质量(thermal mass)(该热质量通常大于50J/K，并且多于一半的该热质量对应于加热器载体14的热质量)，这意味着当设备10首次通电时，需要大量能量来将毛发接触板12的温度提高至其操作温度。此种情况导致在使用者接通设备10和毛发接触板12达到足够高的温度以便使用者开始为毛发造型之间存在显著延迟(这种延迟称为“热滞后”)，并且还增加了将毛发接触表面12维持在其操作温度时所需的功率量。

GB2447750中描述了一种用于毛发造型设备的加热器组件的可替代并且具有较小体积的构造。加热器组件包括用于电池供电设备的厚膜印刷加热元件，该电池供电设备用于加热毛发接触表面。然而，这种加热器组件需要进行进一步的改善。例如，与传统加热布置相比，厚膜印刷加热器相对脆弱，增加了与加热器形成牢固可靠电连接的难度。此外，人们还期望的是，通过进一步降低热滞后并且通过在设备操作时改善毛发接触表面上的温度分布，来进一步改善这种设备的热性能。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于毛发造型设备的加热器组件，该加热器组件包括：基板；至少一个导体层，该至少一个导体层包括至少一个加热器轨道，电流可以流过该至少一个加热器轨道以加热基板；以及至少一个电绝缘层，该至少一个电绝缘层在至少一个导体层和基板之间；其中，至少一个加热器轨道由银基材料形成；并且其中，至少一个电绝缘层配置成防止在至少一个导体层与基板之间发生电击穿。

至少一个电绝缘层的总厚度可以在0.02mm和0.05mm之间。

基板的面对至少一个电绝缘层的表面可以具有小于或等于0.2μm的平均粗糙度(mean roughness)。基板的面对至少一个电绝缘层的表面可以具有小于或等于1.4μm的平均粗糙度深度(mean roughnessdepth)。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于毛发造型设备的加热器组件，该加热器组件包括：基板；至少一个导体层，该至少一个导体层包括至少一个加热器轨道，电流可以流过该至少一个加热器轨道以加热基板；以及至少一个电绝缘层，该至少一个电绝缘层在至少一个导体层和基板之间；其中，至少一个电绝缘层配置成防止在至少一个导体层与基板之间发生电击穿；其中，至少一个电绝缘层的总厚度在0.02mm和0.05mm之间；并且其中，基板的面对至少一个电绝缘层的表面具有小于或等于0.2μm的平均粗糙度或者具有小于或等于1.4μm的平均粗糙度深度。

至少一个加热器轨道可以由银基材料形成。至少一个加热器轨道可以由包括至少90％银的材料形成。

该材料优选包括1％至10％的介电材料，该介电材料可以与形成有导体层的介电层结合。

至少一个加热器轨道的加热器轨道电阻可以在0.3Ω和0.9Ω之间。

至少一个电绝缘层可以包括两个电绝缘层；其中，该两个电绝缘层中的第一电绝缘层的厚度在0.010mm与0.025mm之间；并且其中，该两个电绝缘层中的第二电绝缘层的厚度在0.010mm与0.025mm之间。通常，每个绝缘层是均匀的介电材料层。

至少一个电绝缘层可以被丝网印刷或使用物理气相沉积(PVD)处理而沉积。至少一个电绝缘层可以由介电材料形成。介电材料可以是二氧化硅基材料。

基板可以为细长的；并且至少一个加热器轨道中的加热器轨道可以沿细长基板纵向延伸，并且沿基板的长度具有非恒定宽度。

根据本发明的第三方面，提供了一种用于毛发造型设备的加热器组件，该加热器组件包括：基板；至少一个导体层，该至少一个导体层安装至基板，该至少一个导体层包括导体，该导体限定至少一个加热器轨道，电流可以流过该至少一个加热器轨道以加热基板；以及连接电路，该连接电路用于将至少一个加热器轨道与功率控制电路连接，以使电流流过至少一个加热器轨道；其中，连接电路包括导电构件，该导电构件与至少一个加热器轨道超声结合。有利的是，超声结合提供了牢固可靠的电连接。

加热器组件还可以包括：中间连接构件，其中，导电构件与中间连接构件的第一连接端子超声结合，以将至少一个加热器轨道与第一连接端子电连接，其中，中间连接构件包括第二连接端子，该第二连接端子与第一连接端子电连接，并且其中，功率控制电路与第二连接端子电连接，以用于使电流经由中间连接部分而流过至少一个加热器轨道。

导电构件可以是导电材料的带，并且导电构件可以带式键合(ribbon bonded)至至少一个加热器轨道。带可以是铝带。带的厚度可以在100μm至500μm之间，优选为400μm。带的宽度可以在1mm至2mm之间。

在加热器轨道和第一连接端子之间与两者超声结合的带可以具有绕环部。在加热器轨道和第一连接端子之间与两者超声结合的带的长度可以基本长于在加热器轨道和第一连接端子之间与两者超声结合的最短连接路径。有利的是，当在加热器轨道和第一连接端子之间存在相对移动时，绕环部减小电连接部上的应变。

导电构件可以在多个离散连接点处与至少一个加热器轨道的连接端子超声结合。多个导电构件可以与至少一个加热器轨道的单个连接端子超声结合。有利的是，通过在多个离散位置处结合导电构件，和/或通过将多个导电构件与单个连接端子结合，降低了连接故障的风险。

加热器组件还可以包括在基板和至少一个导体层之间的至少一个介电层。至少一个介电层的总厚度可以在0.02mm至0.05mm之间。

至少一个介电层可以包括两个介电层；其中，两个介电层中的第一介电层的厚度在0.010mm与0.025mm之间；并且其中，两个介电层中的第二介电层的厚度在0.010mm和0.025mm之间。

至少一个加热器轨道可以包括：电源供应器(power supply unit)(PSU)加热器轨道，该PSU加热器轨道与功率控制电路连接，以用于源自市电电源(mains power source)的电流流动；以及电池加热器轨道，该电池加热器轨道与功率控制电路连接，以用于源自电池电源的电流流动。电池加热器轨道的平均宽度可以大于PSU加热器轨道的平均宽度。

基板可以为细长的；PSU加热器轨道可以沿细长基板纵向延伸；并且PSU轨道的宽度随着远离基板的端部而减小。PSU加热器轨道和电池加热器轨道可以彼此交错。PSU加热器轨道和电池加热器轨道可以共用公共接地端子。

基板可以由铝合金形成。基板的厚度可以在1mm和2mm之间。基板可以具有小于或等于0.2μm的平均粗糙度。基板可以具有小于或等于1.4μm的平均粗糙度深度。

至少一个导体层的总厚度可以在0.01mm和0.03mm之间。至少一个导体层可以被丝网印刷或使用物理气相沉积(PVD)处理而沉积。

至少一个加热器轨道的电阻可以在0.3Ω和0.9Ω之间。

根据本发明的第四方面，提供了一种加热器组件，该加热器组件包括：细长基板；以及至少一个导体层，该至少一个导体层安装至基板的表面，该至少一个导体层包括多个导体，该多个导体限定至少一个加热器轨道，电流可以流过该至少一个加热器轨道以加热基板；其中，该多个导体包括一个或多个导体，该一个或多个导体沿细长基板纵向延伸并且沿基板的长度具有非恒定宽度。有利的是，导体的非恒定宽度改善了加热器组件的热分布。

该一个或多个导体的宽度可以随着远离细长基板的端部而减小。

安装至基板的表面上的至少一个导体层可以包括多个导体，该多个导体限定第一加热器轨道和第二加热器轨道，电流可以流过该第一加热器轨道和第二加热器轨道以加热基板，其中，限定第一加热器轨道的至少一个导体沿基板长度延伸，并且该至少一个导体在细长基板的中心部分处的宽度大于该至少一个导体在细长基板的端部处的宽度，并且其中，限定第二加热器轨道的至少一个导体沿基板长度延伸，并且该至少一个导体在细长基板的端部处的宽度大于该至少一个导体在细长基板的中心部分处的宽度。

第一加热器轨道和第二加热器轨道可以彼此交错。第二加热器轨道可以基本平行于第一加热器轨道延伸。

第一加热器轨道可以是电源供应器(PSU)加热器轨道，该PSU加热器轨道用于接收源自市电电源的电流，并且第二加热器轨道可以是电池加热器轨道，该电池加热器轨道用于接收源自电池电源的电流。第二加热器轨道的平均宽度可以大于第一加热器轨道的平均宽度。

加热器组件还可以包括在基板和至少一个导体层之间的至少一个介电层，以使基板与至少一个导体层电绝缘。

至少一个导体层的总厚度可以在0.01mm和0.03mm之间。至少一个导体层可以被丝网印刷或使用物理气相沉积(PVD)处理而沉积。

根据本发明的第五方面，提供了一种毛发造型设备，该毛发造型设备包括：外壳；至少一个加热器组件，该至少一个加热器组件用于加热待造型毛发；以及安装夹具，该安装夹具将加热器组件安装至外壳；其中，加热器组件包括：基板，该基板具有面对外壳内表面的第一表面，以及背对外壳的第二表面；以及至少一个加热器轨道，电流可以流过该至少一个加热器轨道以加热所述基板；其中，第二表面包括沿基板延伸的至少一个通道；其中，安装夹具包括：第一部分，该第一部分配置成与外壳接合或联接，以将安装夹具附接至外壳；以及第二部分，该第二部分配置成与至少一个通道接合，以将加热器组件保持在外壳中。有利的是，安装夹具和加热器组件的组态使加热器组件能够在不妨碍毛发造型表面的情况下，牢固安装至毛发造型设备。此外，安装夹具和加热器组件的组态使得能够提供基板的平坦的第一表面(该表面面对外壳的内表面)，这使得能够使用丝网印刷处理将加热器的电绝缘层和导电层印刷到基板上。

第二表面可以包括中心毛发接触表面和边缘部；并且该边缘部可以相对于中心毛发接触表面凹入，使得当安装夹具与至少一个通道接合时，毛发接触表面突出超过夹具的第二部分。

边缘部可以相对于中心毛发接触表面凹入，使得安装夹具的第二部分在毛发接触表面下方。

基板可以包括限定毛发接触表面的涂层。

第二表面可以包括一对边缘部，每个边缘部包括沿基板延伸的相对应通道，并且边缘部中的每一个可以相对于中心毛发接触表面凹入，使得当安装夹具与通道接合时，毛发接触表面突出超过夹具的第二部分。

基板可以为细长的。安装夹具的热质量可以小于5J/K。

根据本发明的第六方面，提供了一种毛发造型设备，该毛发造型设备包括：控制器(诸如微处理器或其它控制电路)；以及至少一个加热器组件，该至少一个加热器组件用于加热与加热器组件的毛发接触表面接触的毛发；其中，加热器组件包括第一加热器轨道和第二加热器轨道，并且控制器配置成能够选择第一加热器轨道和第二加热器轨道中的任何一个来操作以加热加热器组件，并且能够选择第一加热器轨道和第二加热器轨道中的另一个作为温度传感器来操作。

第一加热器轨道可以是电源供应器(PSU)加热器轨道，该PSU加热器轨道与功率控制电路连接以用于源自市电电源的电流流动，并且第二加热器轨道可以是电池加热器轨道，该电池加热器轨道与功率控制电路连接以用于源自电池电源的电流流动。

根据本发明的第七方面，提供了一种毛发造型设备，该毛发造型设备包括根据本发明的第一、第二、第三或第四方面的一个或多个加热器组件。

毛发造型设备可以包括控制器，其中，至少一个加热器轨道包括第一加热器轨道和第二加热器轨道，并且控制器配置成能够选择第一加热器轨道和第二加热器轨道中的任何一个来操作以加热加热器组件，并且能够选择第一加热器轨道和第二加热器轨道中的另一个作为温度传感器来操作。

第一加热器轨道可以是电源供应器(PSU)加热器轨道，该PSU加热器轨道与功率控制电路连接以用于源自市电电源的电流流动，并且第二加热器轨道可以是电池加热器轨道，该电池加热器轨道与功率控制电路连接以用于源自电池电源的电流流动。

根据本发明的第八方面，提供了一种用于毛发造型设备的加热器组件的制造方法，该加热器组件包括细长基板，该方法包括：将至少一个介电层丝网印刷至细长基板上；将第一导电材料层丝网印刷至至少一个介电层上，以形成至少一个加热器轨道，该至少一个加热器轨道具有用于与功率控制电路电连接的连接端子；烧制第一导电材料层；以及在烧制第一导电材料层后，将第二导电材料层丝网印刷至连接端子上，以增加连接端子处的导电材料厚度。

该方法还可以包括将第三导电材料层进一步丝网印刷至第二导电材料层上，以进一步增加连接端子处的导电材料厚度。

至少一个介电层的总厚度可以在0.02mm至0.05mm之间。至少一个介电层可以包括两个介电层；其中，两个介电层中的第一介电层的厚度在0.010mm与0.025mm之间；并且其中，两个介电层中的第二介电层的厚度在0.010mm和0.025mm之间。第一导电材料层的厚度可以在0.1mm和0.03mm之间。

根据本发明的第九方面，提供了一种用于毛发造型设备的加热器组件的制造方法，该加热器组件包括细长基板，该方法包括：将第一介电层丝网印刷至细长基板上；烧制第一介电层；在烧制第一介电层后，将第二介电层丝网印刷至第一介电层上；烧制第二介电层；以及在烧制第二层介电层后，将导电材料层丝网印刷至第二介电层上，以形成至少一个加热器轨道，该至少一个加热器轨道具有用于与功率控制电路电连接的连接端子。

该方法还可以包括将导电构件与连接端子超声结合以将至少一个加热器轨道与功率控制电路连接。

导电构件可以是导电材料的带，并且该方法还可以包括将导电构件带式键合至连接端子，以将至少一个加热器轨道与功率控制电路连接。带可以是铝带。带的厚度可以在100μm至500μm之间。带的宽度可以在1mm至2mm之间。

至少一个加热器轨道可以包括至少一个导体，该至少一个导体沿基板纵向延伸，并且该至少一个导体的宽度沿基板长度变化。至少一个加热器轨道的电阻可以在0.3Ω和0.9Ω之间。至少一个加热器轨道可以由包括至少90％银的材料形成。

基板的面对至少一个介电层的表面可以具有小于或等于0.2μm的平均粗糙度。基板的面对至少一个介电层的表面可以具有小于或等于1.4μm的平均粗糙度深度。

根据本发明的第十方面，提供了一种加热器组件，该加热器组件包括：细长基板；以及至少一个导体层，该至少一个导体层安装至基板的表面，该至少一个导体层包括多个导体，该多个导体限定第一加热器轨道和第二加热器轨道，电流可以流过该第一加热器轨道和第二加热器轨道以加热所述基板，其中，限定第一加热器轨道的至少一个导体沿基板长度纵向延伸，并且该至少一个导体在细长基板的中心部分处的宽度大于该至少一个导体在细长基板的端部处的宽度，并且其中，限定第二加热器轨道的至少一个导体沿基板长度纵向延伸，并且该至少一个导体在细长基板的端部处的宽度大于该至少一个导体在细长基板的中心部分处的宽度。

第一加热器轨道和第二加热器轨道可以彼此交错。第二加热器轨道可以基本平行于第一加热器轨道延伸。第一加热器轨道可以是电源供应器(PSU)加热器轨道，该PSU加热器轨道用于接收源自市电电源的电流，并且第二加热器轨道可以是电池加热器轨道，该电池加热器轨道用于接收源自电池电源的电流。第二加热器轨道的平均宽度可以大于第一加热器轨道的平均宽度。加热器组件还可以包括在基板和至少一个导体层之间的至少一个介电层，以使基板与至少一个导体层电绝缘。至少一个导体层的总厚度可以在0.01mm和0.03mm之间。至少一个导体层可以被丝网印刷或使用物理气相沉积(PVD)处理而沉积。

根据本发明的第十一方面，提供了一种毛发造型设备，该毛发造型设备包括：加热器组件，该加热器组件用于加热待造型或干燥的毛发；以及电源电路，该电源电路用于向加热器组件提供电力以加热加热器组件；其中，加热器组件包括：基板，该基板用于加热毛发；第一细长导体和第二细长导体，该第一细长导体和第二细长导体在基板的加热区域的两侧安装在基板上；以及电阻加热元件，该电阻加热元件安装在基板的加热区域上并且与该加热区域热接触，并且与第一细长导体和第二细长导体电联接；其中，电源电路与第一细长导体和第二细长导体联接，并且布置成使电流在第一细长导体和第二细长导体之间流过电阻加热元件，以使电阻加热元件被加热，从而加热基板的加热区域；并且其中，使用物理气相沉积(PVD)处理来形成电阻加热元件。

电阻加热元件可以包括大体平坦材料层，该大体平坦材料层布置在第一细长导电元件和第二细长导电元件之间。电阻加热元件可以与第一细长导体和第二细长导体至少部分重叠，并且电阻加热元件可以在安装第一细长导体和第二细长导体之前形成。

根据本发明的第十二方面，提供了一种用于毛发造型设备的加热器组件的制造方法，该加热器组件用于加热待造型或干燥的毛发，该方法包括：用物理气相沉积(PVD)处理来形成电阻加热元件，该电阻加热元件安装在基板的加热区域上并且与该加热区域热接触；将第一细长导体和第二细长导体安装在加热区域的两侧，其中，第一细长导体和第二细长导体与电阻加热元件电联接，以用于在使用中，电流在第一细长导体和第二细长导体之间流过电阻加热元件，以使电阻加热元件被加热，从而加热基板的加热区域；其中，电阻加热元件在安装第一细长导体和第二细长导体之前形成。

附图说明

现在将仅通过示例的方式并且参照附图来描述本发明的实施例，其中：

图1a和图1b示出了现有技术的传统毛发造型设备的加热器组件；

图2a示出了毛发造型设备的概览图；

图2b示出了使用中的图2a所示的毛发造型设备；

图2c示出了示意性电路图，该示意性电路图示出了形成图2a所示的毛发造型设备的一部分的电子电路；

图3示出了在图2a所示的毛发造型设备中使用的加热器组件的示意性概览图；

图4示出了形成图3所示的加热器组件的一部分的层的示意图；

图5a示出了形成图3所示的加热器组件的一部分的铝基板层的尺寸；

图5b是穿过铝基板层的横截面图；

图6示出了由加热器组件的导体层形成的PSU轨道和电池轨道；

图7示出了形成加热器组件一部分的PSU轨道层的导体；

图8示出了形成加热器组件一部分的电池轨道层的导体；

图9示出了PSU轨道在PSU轨道层的大体中心区域中的变化宽度；

图10示出了PSU轨道在朝向PSU轨道层边缘的区域中的变化宽度；

图11a示出了电池轨道在朝向电池轨道层边缘的区域中的变化宽度；

图11b示出了电池轨道在电池轨道层的大体中心区域中的变化宽度；

图12示出了电池轨道层的端部区域；

图13a和图13b示出了加强连接焊盘以及电池轨道层的相对应区域；

图14a是加热器组件的透视图，该透视图示出了与图3所示的加热器组件的PSU轨道和电池轨道的电连接；

图14b和图14c分别示出了处于“绷紧”组态和“绕环”组态的带式键合部；

图14d示意性示出了与连接焊盘结合的一对带；

图14e示意性示出了在多个点处与连接焊盘结合的单个带；

图15示出了包括安装夹具的安装组件的横截面，该安装夹具允许加热器组件安装在毛发造型设备的臂内；

图16是图15所示的加热器组件和安装组件的透视图；

图17示出了安装夹具的可替代组态；

图18示出了另一加热器组件的概览图；

图19示出了加热器组件的分解图；

图20示出了流过加热器组件的电流；

图21示出了施加至加热器组件的电压击穿测试；

图22示出了加热器组件的进一步变型版本；

图23示出了图4的加热器组件的变型版本；

图24示出了可以使用加热器组件的另一设备的概览图；并且

图25示出了设备的包括用于加热器的弯曲基板的部分。

在附图中，相同的附图标记始终表示相同的元件。

具体实施方式

本实施例代表了申请人已知的本发明的最佳实施方式。然而，该实施例不是实现本发明的唯一方式。

毛发造型设备的概述

图2a是毛发造型设备20的透视图。如图2b所示，可以操作设备20以对使用者的毛发进行造型。例如，造型处理可以是拉直毛发(在有需要的情况下，在造型处理之前或之后应用造型产品，诸如摩丝、啫喱、发蜡、发胶等)。如果使用者的毛发是湿的或潮湿的，设备20还提供干燥效果。图2b示出了当设备20用于毛发27造型时的情况。如图2b所示，设备20为手持便携式的。

设备20包括由铰链21连接的一对臂22。臂22可以在打开组态和闭合组态之间移动，其中打开组态用于将毛发容纳在臂之间(如图2a所示)，并且闭合组态是将臂22合在一起以向在两个毛发接触表面52a和52b之间的使用者的毛发施加压力。控制按钮或开关24可以设置在设备20上，以使设备20能够接通或断开，其中该控制按钮或开关24与指示灯23一起以显示电源是否接通。当设备20开启并且准备使用时，还可以由声音发生器(未示出)播放声音。毛发接触表面52的操作温度可以例如在140℃和190℃之间，通常为约185℃。

电子设备概述

图2c示出了用于毛发造型设备20的功率/控制系统700的框图。

该系统包括从电池173(例如，包括两个3.6V电池单元的7.2V电池，可替代地，还可以设置3个以上的电池单元)获得电力的低压电源171和/或可以用于对电池173充电的市电电源输入部170。电源171向功率控制模块174供电，该功率控制模块174又给一个或多个PSU轨道62和一个或多个电池轨道61供电。PSU轨道62和电池轨道61(下文将详细描述)设置在设备20的加热器组件中，以用于加热毛发接触表面52a和52b。电源171还向微控制器/控制装置180供电，该微控制器/控制装置180与非易失性存储器176和RAM 177联接，其中该非易失性存储器176存储用于温度控制算法的处理器控制代码。本领域技术人员将理解的是，可以采用各种不同控制算法中的任何一种，包括但不局限于开关控制和比例控制。可选地，控制回路可以包括前馈元件，该前馈元件响应于与毛发造型设备20相关的另一输入参数，例如以使用设备20的操作来改善温度控制。可选的使用者接口178还与微控制器180联接，例如以提供一个或多个使用者控制和/或输出指示，诸如光或声音警报。一个或多个输出可以用于指示，例如指示毛发接触表面52的温度何时达到期望操作温度，其中该期望操作温度例如在140℃和190℃之间的区域，通常为约185℃。

微控制器180还与一个或多个可选温度传感器(诸如热敏电阻179)联接。

PSU轨道62和电池轨道61中的每一个可以设置有单独控制回路，该单独控制回路由相应热敏电阻179感测的温度来控制。

主PCB设置在设备的一个臂22的外壳内(图中未示出)。主PCB包括功率控制174电路。

当设备20插入市电(mains electricity)时，设备20可以在有绳模式下操作，同时对电池173充电。在此种模式下，只有PSU轨道62可以用于加热毛发接触表面52。因此，有利的是，使用者无需等待为电池轨道61供电的电池173再充电，便可以开始使用设备20来进行毛发造型。当电池173充电时，还能够同时为PSU轨道62和电池轨道61供电。

加热器组件

图3示出了形成图2a所示的毛发造型设备20的一部分的细长加热器组件30的示意性概览图。通常设置有两个加热器组件30，其中为每个臂22设置一个加热器组件30。两个加热器组件30的下表面(未示出)形成图2a所示的毛发接触表面52a和52b。如将在下文详述的，加热器组件包括细长铝基板层41、电源供应器(PSU)连接焊盘32、电池连接焊盘33和公共接地焊盘34。连接焊盘32至34允许加热器组件30上的导体轨道与图2c所示的功率控制电路174电连接。如将在下文详述的，PSU连接焊盘32用于将PSU轨道62与电源连接，以使电流在PSU连接焊盘32和公共接地焊盘34之间流动。相似地，电池连接焊盘33允许向电池轨道61供电，以使电流在电池连接焊盘33和公共接地焊盘34之间流动。如将在下文详述的，PSU连接焊盘32、电池连接焊盘33和公共接地焊盘34均由用于印刷电池轨道层45的材料形成，并且每个连接焊盘均由连接焊盘加强层46的额外材料层加强。

图4示出了根据该实施例的加热器组件30的不同层的示意性分解图。加热器组件30包括多个厚膜印刷导体层，该多个厚膜印刷导体层包括PSU轨道层44、电池轨道层45和传导焊盘加强层46，该PSU轨道层44、电池轨道层45和传导焊盘加强层46一起限定了当电流流过它们时产生热量的一个或多个加热器元件。如图4所示，在导电层44至46与铝基板41之间设置有第一介电层42和第二介电层43。这确保了载流层44至46和允许使用者触摸的基板41之间的电绝缘。丝网印刷处理用于将层与下方的层结合并且最终与铝基板41结合。丝网印刷处理在层和铝基板41之间产生高效热结合，同时有利地提供了热质量特别低的加热器组件30，从而提高了效率并且降低了毛发造型设备20的热滞后。因此，与使用现有技术类型的加热器组件相比，毛发造型设备20可以实现更快更有效的加热。此外，将毛发造型表面52维持在操作温度所需的能量减少。换言之，改善了设备的使用效率。丝网印刷层42至46具有的典型总厚度为约100μm，该典型总厚度是当前商用平板式毛发造型器中通常使用的加热器元件的厚度(具有厚度为约1mm)的十分之一。包括铝基板41和印刷层的加热器组件30的热质量为约6.65J/K，并且用于将加热器组件30保持在设备的臂中的安装夹具(将在后文详述)的热质量为约1.99J/K。因此，加热器组件30和相关联安装夹具的热质量显著低于传统平板式毛发造型器的加热器布置的热质量(通常大于50J/K)。

有益的是，由于印刷层和基板41之间的直接热接触，所以从印刷导体层44至46到铝基板层41的毛发接触表面的热传递较为高效。在电流流过丝网印刷导体层44至46而产生热量后，热能几乎立即传递至基板41(毛发接触表面)。此外，印刷层和铝基板31之间的直接热连接消除了在层和基板41之间使用任何额外热界面材料(例如，热糊剂)的需要。当设备依靠电池能量操作时，改善的热效率还增加了设备的运行时间。有益的是，在使用中，与根据相同温度曲线操作的传统加热器组件相比，本公开的加热器组件30为将毛发造型表面52维持在操作温度而在每个毛发造型表面上所需的功率减少约5W(一对毛发造型表面的操作功率为约60W)。此外，本公开的加热器组件30仅需要传统加热器组件所需功率的约50％就能在相同时间内将毛发造型表面加热至操作温度。

有利的是，由于加热器组件30的热效率远大于在商用平板式造型机中使用的现有技术的加热器组件的热效率，并且因为加热器组件30的热质量相对较低，所以毛发造型设备20可以配置成在安全特低电压(例如，小于42V)下操作。即，由低压PSU 171产生的市电衍生电压(mains derived voltage)可以保持为小于42伏。虽然在实践中，这将操作功率限制至约150W，但是发明人已经发现的是，由于加热器组件30的热效率的缘故，该操作功率足以充分供电以加热使用者的毛发，从而允许对毛发进行造型。如果需要额外的热量，功率控制单元174可以同时将交流衍生电源电压与一个或多个PSU轨道62连接，并且将电池电压与一个或多个电池轨道连接，使得两个加热器元件同时加热铝基板41，从而可以提供超过200W的加热功率。使用这种安全特低电压还使得能够使用接触式温度测量传感器并且在造型器外壳上使用金属表面，否则由于使用者可能触电(和高电压安全规则)而不能使用这种接触式温度测量传感器和金属表面。由于与例如塑料壳体相比，金属表面改善了散热特性，所以在造型器外壳上使用金属表面还可以改善设备20的毛发造型性能和总体热特性。

有利的是，本公开的加热器组件30特别紧凑。因此，可以更易于将加热器组件30封装至设备20的外壳中，从而减少了对外壳的设计约束，并且减小了毛发造型设备20的整体尺寸。毛发造型设备20的减小尺寸使得使用者能够更易于保持设备并且更易于对毛发进行造型。可替代地或另外，由紧凑型加热器组件30产生的额外空间可以用于在加热器组件30和毛发造型设备20的主外壳之间提供额外隔热。这减少了对外壳的热传递，提高了设备的效率和使用者的舒适度。

加热器组件组态

如上所述并且如图4所示，细长加热器组件30包括多个丝网印刷层42至46和铝基板层41。更详细地，图4所示的加热器组件30包括铝基板层41、第一介电层42、第二介电层43、PSU轨道层44、电池轨道层45和连接焊盘加强层46。

虽然不是必须提供，但加热器组件30还可以包括一个或多个额外介电层，该一个或多个额外介电层位于图4所示的加热器组件30的上部表面上，距离铝基板层41最远。可替代地，可以设置卡普顿(Kapton)(RTM)条带层或其它电绝缘材料层。

现在将对在该示例性实施例中使用的加热器组件30的这些不同层进行详细描述。显然，所给出的尺寸仅为示例性的，当然还可以使用其它尺寸。

铝基板层

如图5a和图5b所示，在本示例性实施例中使用的细长铝基板层41具有的长度L1为80mm，并且宽度L2为25.2mm。铝基板层的厚度为1.5mm。下文将详细描述铝基板层41的材料成分。

如图5b所示，铝基板层41具有毛发接触表面52，该毛发接触表面52用于与使用者的毛发接合以对毛发进行加热和造型。毛发接触表面52的横向宽度L3为22mm。如下文详述的，在毛发接触表面52的两侧设置有两个纵向通道53a和53b(沿铝基板41的长度L1延伸)，以用于与安装夹具接合。纵向通道53中的每一个的宽度L4为0.65mm。

介电层

第一介电层42和第二介电层43是电绝缘层，该电绝缘层设置在导电加热器轨道层(PSU轨道层44、电池轨道层45和连接焊盘加强层46)与铝基板41之间，从而在这些载流加热器轨道与接触使用者毛发的铝基板41之间提供电绝缘。通常，介电层不被图案化，并且每个介电层形成基本均匀的材料层。用于形成介电层的介电材料可以是二氧化硅(SiO₂)基材料。第一介电层42的长度为78mm，并且第一介电层42的宽度为18.3mm。第一介电层42的厚度在0.01mm和0.025mm之间，例如0.023mm。第二介电层43的长度为77.9mm，并且第二介电层43的宽度为18.2mm。第二介电层43的厚度也在0.01mm和0.025mm之间，例如0.023mm。

第一介电层42直接印刷至铝基板41上，这使得第一介电层42和铝基板层41之间具有高效热传递。第二介电层43直接印刷至第一介电层43上，以增加加热器轨道和铝基板41之间的电绝缘。

应将理解的是，介电层的电绝缘特性取决于层的材料成分和层的厚度两者。下文将详细描述本实施例中的层的成分和厚度。然而，应将理解的是，可以使用任何其它适当的材料或厚度来形成介电层。例如，阳极氧化层(厚度可达50微米)可以直接制造至铝基板41上。等离子体电解氧化物(PEO)(还称为微弧氧化物(MAO))可以用于制造氧化层，该氧化层可以提供必要的介电性能。此种类型的涂层具有几个优点。例如：不存在粘合或CTE失配问题；层厚度具有良好一致性；能够良好控制的稳固涂层处理；优异的可重复性；以及优异的介电性能。还可以使用其它高温和电绝缘材料，诸如聚酰亚胺。

在图4所示的加热器组件30中，由于可以使用丝网印刷处理而形成的介电层具有最大和最小厚度的限制，所以在加热器轨道和铝基板41之间设置两层介电材料，以便提供足够的电绝缘。在加热器轨道和铝基板41之间设置两个介电层允许介电层实现可靠并且更简单的丝网印刷，同时提供足够的介电材料以满足设备安全操作的电绝缘要求。然而，应将理解的是，加热器轨道和铝基板41之间的介电层数量不一定是两个。例如，可以在加热器轨道和铝基板41之间设置三层以上的电绝缘材料。然而，存在的问题是，由于加热器组件30的各个层的热特性不同，随着设备的温度升高(例如，在加热器组件的制造过程中经历的高温期间)组件可能发生翘曲或“弯曲”。介电层的厚度是关于确保在铝基板41和加热器轨道之间提供足够的电绝缘同时降低加热器组件30的翘曲倾向的重要参数。与铝基板层41的材料相比，用于形成介电层的材料可以具有非常不同的热膨胀系数(CTE)。因此，当烧制介电材料以使介电材料在铝基板41上固化时，该介电材料的膨胀速率与铝不同，从而潜在导致加热器组件30翘曲。可以通过降低介电材料的总厚度来降低翘曲的风险。然而，介电层必须足够厚，以确保加热器轨道和铝基板之间的足够电绝缘(随着介电材料厚度减小，一个或多个介电层的击穿电压也减小)。虽然还可以通过增加铝基板的厚度来降低翘曲的风险，但是这将增加热质量，从而降低设备的效率。因此，对介电材料的厚度(和层数)进行精心挑选以降低翘曲倾向，同时确保在加热器轨道和铝基板41之间提供足够的电绝缘(例如，通过提供至少50V的击穿电压)。

增加介电层的数量可能增加加热器组件30的不期望翘曲倾向。因此，由于与设置三层以上的介电材料相比，两层介电材料提供了足够的电绝缘同时具有降低的翘曲倾向，所以在图4所示的加热器组件30中，优选设置两层介电材料。在可替代实施例中，作为替代可以设置单个介电层，或者在设置非导电基板的情况下，可以不设置介电层。

PSU轨道和电池轨道

如图4和图6所示，设置有两个丝网印刷电阻加热器轨道(电池轨道61和PSU轨道62)。当毛发造型设备20在无绳模式下操作并且由电池173供电时，可以使用(但不局限于使用)电池轨道61。当低压PSU 171提供来自市电电源输入部170的功率时，使用PSU轨道62。因此，可以理解的是，设置单独的PSU轨道62和电池轨道61允许设备20以有绳或无绳操作模式操作。当设备20的电池173完全耗尽时，可以使用PSU轨道62来操作设备20。因此，有益的是，在设备20与市电连接后，使用者无需等待电池重新充电到足以使用毛发造型器，这是因为作为替代使用者可以仅使用PSU轨道62来操作毛发造型设备20。此外，由于加热可以由PSU轨道62和电池轨道61分担，所以减小了电池173的负载，并且有利增加了电池的寿命。如上所述，可以同时使用PSU轨道62和电池轨道61二者来实现加热。

现在将参照图6来描述PSU轨道层44和电池轨道层45的当前优选组态，该图6示出了这两层的叠加布置，该叠加布置示出了PSU轨道62和电池轨道61的相对布置。如图6所示，PSU轨道62遵循从PSU连接焊盘32至公共接地焊盘34的曲折或蛇形路径，以在PSU连接焊盘32和公共接地焊盘34之间形成电连接。相似地，电池轨道61也遵循从电池连接焊盘33至公共接地焊盘34的曲折或蛇形路径，以在电池连接焊盘33和公共接地焊盘34之间形成电连接。(在期望需要的情况下，可以为两个轨道设置单独的接地连接焊盘。)PSU轨道层44的材料由实心黑色区域表示。电池轨道层45的材料由斜线阴影区域表示。如图6所示，由轨道61和62采用的曲折或蛇形路径彼此交错，以便使轨道61和62占用的表面积最大化。这使形成轨道61和62的导电材料的量最大化，进而使轨道61和62的电阻最小化，从而在给定施加电压下使将流过轨道61和62的电流最大化。应理解的是，在电流通过PSU轨道62和电池轨道61朝向公共接地焊盘34流动时，每个轨道中都会产生热量。此种热量传递至铝基板41，以用于随后经由毛发接触表面52而传递至正在执行造型的毛发。

图7和图8分别是PSU轨道层44和电池轨道层45的示意图。如图6至图8所示，PSU轨道62主要由PSU轨道层44的导电材料形成。相似地，电池轨道61主要由电池轨道层45的导电材料形成。然而，应理解的是，印刷形成电池轨道层45的材料不仅用于形成电池轨道61，并且印刷形成PSU轨道层44的材料也不仅用于形成PSU轨道62。电池轨道层还包括PSU连接焊盘32、电池轨道连接焊盘33和公共接地焊盘34。换言之，术语“电池轨道层”和“PSU轨道层”仅仅是用于描述印刷材料层的方便标签。例如，PSU轨道层44还包括两个电池轨道加强部71a和71b，以用于改善使用中的加热器组件30的热分布。相似地，电池轨道层45包括一组第一PSU轨道加强部81a和81b，以及第二PSU轨道加强部82，以用于改善使用中的加热器组件30的热分布。T形电池轨道加强部71a和71b以及T形PSU轨道加强部81a和81b有助于减少由于PSU轨道62和电池轨道61中的弯曲而引起的热点。加热器轨道中的拐角或弯曲可能导致局部电阻增加，从而增加局部功率输出和热点产生风险。电池轨道加强部71a和71b以及PSU轨道加强部81a和81b通过增加加热器轨道的局部厚度来减轻这种影响，从而降低局部电阻。

在本示例中，PSU轨道层44的厚度为0.015mm，并且电池轨道层45的厚度也为0.015mm。虽然在考虑轨道的导电性和电阻时轨道的厚度是重要参数，但是对轨道的可以使用丝网印刷处理来可靠且有效地形成的厚度存在限制。因此，PSU轨道62和电池轨道61的材料成分对于实现期望的导电性/电阻是十分重要的。在本示例中，PSU轨道62由包括相对较大比例银的导电材料形成。相似地，电池轨道61由包括相对较大比例银(在该示例中，至少90％的银)的导电材料形成。更具体地，电池轨道61和PSU轨道62由包括玻璃和较大比例银的材料形成，使得能够实现加热器轨道的特别低电阻(例如，电池轨道的电阻为0.4Ω，该电池轨道能够使用约8V的2个电池单元来操作该电池轨道，使用2个电池单元能够实现特别紧凑和低重量的毛发造型设备)。虽然还可以通过增加轨道厚度来减小轨道的电阻，但是这将需要印刷额外的轨道材料(可能以额外层的形式)，从而增加了制造成本和复杂性。

可替代地，PSU轨道62和电池轨道61可以由任何其它适当的导电材料(例如，铜、金、铂、钛石墨或银钯合金)形成，该导电材料可以沉积至一个或多个绝缘介电层上以形成加热器轨道。然而，虽然使用银钯合金可以提供改善的稳定性(减少游离银离子通过介电层朝向基板迁移)，但是使用钯会导致材料的单位电阻发生不期望增加。

在本示例中，通过在加热器轨道与铝基板之间提供足够的介电绝缘(并且通过提供铝基板的足够平滑表面)来防止电击穿，从而减轻银基材料通过介电层朝向基板的迁移(此种迁移随时间的推移可能会导致短路)。然而，增加介电层的厚度会增加加热器组件翘曲的倾向(并且还不期望增加了加热器组件的热质量)。因此，本示例中的介电层的特别有利厚度被选择为在提供足够的电绝缘以允许使用银基材料来形成加热器轨道与降低翘曲的风险之间提供平衡。

如下文详述的，PSU轨道62和电池轨道61的组态在加热器组件30的表面上提供了特别均匀的功率输出(从而在毛发接触表面52上产生了相对应的均匀温度分布)，同时使电池轨道61的宽度最大化以有效利用可用空间。此外，即使当对加热器轨道中的一个单独供电时(即，当仅PSU轨道62或电池轨道61中的一个操作时)，轨道的布置也使加热器组件的表面上出现相对均匀的功率输出。如图6至图8所示，电池轨道61和PSU轨道62共享可用空间或占用面积。由于电池电压低于PSU电压，因此优选电池轨道61的电阻低于PSU轨道62的电阻，以使电流最大化，从而使电池轨道61可以提供的热量最大化。实际上，这意味着形成电池轨道61的导电轨道宽于形成PSU轨道62的导电轨道，从而意味着电池轨道61占据更多的可用空间。

如图6至图8所示，构成PSU轨道62的导电轨道在端部区域具有双倍厚度。这意味着PSU轨道62的端部区域将具有较低的电阻，并且因此产生的热量将少于PSU轨道62的中心区域(假设轨道沿其长度具有恒定宽度)产生的热量。为了对此进行补偿，PSU轨道61的宽度优选在PSU轨道61的长度上沿远离端部区域的方向增加。发明人已经发现的是，此种布置有助于使PSU轨道62的热量输出在加热器组件30上更加均匀。

图9示出了PSU轨道62在PSU轨道层44的大体中心区域R1中的放大图，该大体中心区域R1由插图中的虚线矩形表示。如图所示，PSU轨道62沿加热器组件30的长度(即，在纵向方向上)具有非恒定宽度。更详细地，PSU轨道62具有朝向与连接焊盘相邻的端部(即，图9的左侧)的宽度W1。还示出了宽度W2至W5。在本示例中，PSU轨道62的宽度配置成：W1<W2<W3<W4；并且W4>W5。有益的是，PSU轨道62的宽度朝向加热器组件长度的中点并远离连接焊盘端部而增加。换言之，PSU轨道62在纵向方向上具有渐变形状。PSU轨道62的宽度在与PSU连接焊盘32相邻的区域中为约0.85mm，并且该宽度的值沿加热器组件的长度朝向近似中点增加至1.2mm。从加热器组件30沿纵向方向的近似中点开始，PSU轨道62的宽度值朝向距离PSU连接焊盘32最远的PSU轨道层44端部减小至1.1mm。

图10示出了PSU轨道62在PSU轨道层44的大体周边侧区域R2中的相对应视图，该大体周边侧区域R2由插图中的虚线矩形表示。与图9所示的PSU轨道62的部分相似，PSU轨道62的宽度朝向加热器组件30的长度的中点并远离连接焊盘端部而增加。更详细地，在本示例中，宽度W6至W9配置成W6<W7<W8；并且W9<W8。尽管图中未示出，但PSU轨道62的下周边侧区域中的轨道宽度也将以相同方式渐变。

由于PSU轨道62和电池轨道61以轨道之间的最小间距紧密封装在一起，所以随着PSU轨道变厚时，电池轨道优选变薄，以便维持轨道之间的期望最小间距。

图11a示出了电池轨道61在电池轨道层45的大体周边侧区域R3中的更详细视图，该大体周边侧区域R3由插图中的虚线矩形表示。如图所示，电池轨道61沿加热器组件30的长度(即，在纵向方向上)具有非恒定宽度。更详细地，电池轨道61在与连接焊盘相邻的端部处(即，图11a的左侧)具有宽度W10。还示出了其它宽度W11至W13。在本示例中，电池轨道62的宽度配置成：W10>W11>W12；并且W12<W13。在本示例中，电池轨道61的宽度朝向沿加热器组件30长度的中点而减小。换言之，电池轨道61具有渐变的形状，使得在PSU轨道62相对较宽的区域中，电池轨道61相对较窄，并且在PSU轨道62相对较窄的区域中，电池轨道61相对较宽。

图11b示出了电池轨道61在电池轨道层45的大体中心区域R4中的相对应视图，该大体中心区域R4由插图中的虚线矩形表示。如图所示，电池轨道61沿加热器组件30的长度(即，在纵向方向上)具有非恒定宽度。更详细地，电池轨道61在与连接焊盘相邻的端部处(即，图11b的左侧)具有宽度W14。还示出了其它宽度W15至W17。在本示例中，电池轨道62的宽度配置成：W14>W15>W16；并且W16<W17。在本示例中，电池轨道61的宽度朝向加热器组件30长度的中点而减小。换言之，电池轨道61具有渐变的形状，使得在PSU轨道62相对较宽的区域中，电池轨道61相对较窄，并且在PSU轨道62相对较窄的区域中，电池轨道61相对较宽。

由于与PSU轨道62相比，电池轨道61的输出功率较低，所以无需将电池轨道61的宽度配置成在加热器组件30的连接焊盘端部处减少过度热量积累。因此，电池轨道61可替代地可以主要配置成通过维持电池轨道61和PSU轨道62之间的最小间隔而更有效利用可用空间。在本示例中，由于电气操作要求(例如，确保电池轨道61和PSU轨道62之间的充分电隔离)，在电池轨道61和PSU轨道62之间维持约0.7mm的最小间隔。

图12示出了电池轨道层45的端部区域。斜线阴影区域R5是电池轨道61中的通常位于电池连接焊盘33和公共接地焊盘34之间、朝向加热器组件的端部的区域。如图所示，电池轨道61在该区域R5中具有特别大的宽度。有益的是，电池轨道在该区域中增加的宽度局部减小了电池轨道61的电阻，使得在该区域中耗散较少功率(热)。有益的是，电池轨道61在该区域中热量输出减少，导致减少了连接焊盘32至34上的热应力，从而降低了与加热器轨道61和62电连接发生故障的风险。如后文详述的，这是特别有利的，因为与厚膜印刷层的电连接具有相对难以形成、相对脆弱以及容易发生故障的缺点。

连接加强层

图13a示出了连接焊盘加强层46的更详细视图。如图所示，连接焊盘加强层46包括PSU连接加强焊盘72、电池连接加强焊盘73、以及公共接地连接加强焊盘74。如图13b中的斜线阴影所示，连接加强焊盘中的每一个印刷在电池轨道层45的PSU连接焊盘32、电池连接焊盘33和公共接地焊盘34中的相对应一个的顶部上。加强焊盘由与用于形成电池轨道61的材料相同的材料形成，并且如下文详述的，加强焊盘改善了与加热器组件30的轨道61和62的电连接的强度和可靠性。连接焊盘加强层的厚度可以在0.010mm和0.020mm之间，例如0.015mm。包括连接焊盘加强层的电池连接焊盘33的总厚度可以在0.025mm与0.035mm之间，例如0.030mm。

在图4所示的加热器组件30中，示出了单个连接加强层46。可替代地，可以设置多个连接加强层46。在特别有利的示例中，设置两个连接加强层46。有益的是，发现在第一连接加强层46的顶部上设置第二连接加强层46改善了在带式键合处理中的带和连接焊盘之间的冶金结合，并且降低了在结合处理期间发生结合失败的风险。

加热器组件30通过使电流沿PSU轨道62、电池轨道61或同时沿两个轨道流动而产生热量。每个轨道的电阻是加热器在给定的操作电压下实现期望热量输出水平的重要特性。根据加热器轨道的材料成分(在本示例中，每个加热器轨道的材料包括相对较大比例的银)和加热器轨道的物理尺寸来确定加热器轨道的电阻。有益的是，本示例的电池轨道61具有特别低的电阻，从而减少了为电池轨道61供电所需的电池173的单位电池的数量，同时实现了给定的加热功率输出。在本示例中，电池轨道61具有约0.4Ω的电阻。当一对加热器组件30设置在设备中时，允许使用7.4伏的总电池电压来提供高达约274W(每个加热器约137W)的总加热功率。

如上所述，由于丝网印刷处理的限制，可以形成的加热器轨道材料的单个层的厚度受到限制。虽然可以印刷轨道材料的额外层以增加轨道厚度(并且因此降低轨道的电阻)，但是这会增加制造复杂性和成本，并且可能增加加热器组件30的不期望翘曲或故障倾向。因此，轨道的宽度是确定沿轨道的特定点处的电阻的重要参数。本示例的轨道的空间组态已经精心配置成在毛发接触表面52上实现更均匀的热分布。如上所述，轨道的宽度沿加热器组件的长度变化，以提供更均匀的热分布。

加热器组件的制造方法

现在将描述图4所示的加热器组件30的制造方法。

铝基板层

通过将厚膜材料层丝网印刷至铝基板层41上来形成加热器组件30。一旦完成每层印刷后，就将组件加热(烧制)至约500摄氏度，以将印刷层与基板或下方的层结合。因此，对于可靠地对加热器组件30的其它层进行印刷，以及在铝基板层41和第一介电层42之间提供有效的热传递来说，铝基板层41的表面特性十分重要。

由于形成加热器组件30的层具有不同热特性，所以加热器组件30在上述烧制处理期间经历温度变化时具有翘曲的倾向。因此，可能期望的是，用于基板层41的特定合金减小翘曲的倾向。此外，当合金的翘曲倾向减小时，允许降低铝基板层41的厚度，这有利于使加热器组件30的热质量进一步减小。如上所述，减小加热器组件30的热质量有利减小了在使用者接通设备20和毛发接触表面52达到用于毛发造型的操作温度之间的热滞后。

在优选实施例中，铝合金6063-T5用于形成铝基板层41。当烧制温度达到580℃时(该温度与构造加热器组件期间用于烧制印刷层的温度相似)，发现厚度为1.5mm的此种合金层保持特别平坦(即，此种合金具有较低的翘曲倾向)。

铝合金6063-T5可以包括例如0.440wt.％的Si、0.480wt.％的Mg、0.170wt.％的Fe、0.030wt.％的Mn、<0.01wt.％的Cu、以及0.01wt.％的Ti。可替代地，例如，铝合金6063-T5可以包括0.441wt.％的Si、0.443wt.％的Mg、0.198wt.％的Fe、0.037wt.％的Mn、0.009wt.％的Cu、以及0.032wt.％的Ti。

铝基板层41的表面粗糙度是加热器组件30的重要特性。当铝基板层41足够光滑时，可以减少介电材料层的数量和厚度，同时在PSU轨道62和铝基板41之间(以及在电池轨道61和铝基板41之间)维持足够的电绝缘。减少介电层的数量降低了制造成本并且降低了加热器组件30翘曲的倾向。在优选实施例中，铝基板41的接触第一介电层42的表面的粗糙度参数如下：Ra≤0.2μm；Rz≤1.4μm；并且Rmax≤1.4μm，其中Ra是平均粗糙度(粗糙度轮廓纵坐标绝对值的算术平均值)，Rz是平均粗糙度深度(单个粗糙度深度在连续采样长度上的算术平均值)，并且Rmax是最大粗糙度深度(评定长度内的最大单个粗糙度深度)。

虽然本示例中使用的铝基板由铝合金6063-T5形成，但是应理解的是，可以使用任何其它合适的铝合金。此外，应理解的是，基板不是必须由铝形成。例如，可以使用镁或适当的镁铝合金来形成基板。可替代地，例如，可以使用铜(或适当的铜合金)来形成基板。在另一替代例中，如后详述的，基板可以由电绝缘但导热的材料形成，诸如氮化铝或氧化铍。

第一介电层

在下文描述中，使用术语“总加热时间”。“总加热时间”是将材料从室温加热至峰值温度，然后再冷却回室温所需的总时间。

在沉积第一介电层42的材料之前，使用35分钟至40分钟之间的总加热时间(包括在峰值温度处加热5分钟至7分钟)将铝基板41加热至580℃的温度。

然后，通过使用200目不锈钢丝网将介电材料直接丝网印刷至铝基板41上以形成长度为78mm、宽度为18mm并且厚度为0.023mm的层，从而形成第一介电层42。在材料沉积后，将加热器组件30在通风箱式炉中以150℃的温度干燥15分钟。然后，将加热器组件30在通风箱式炉中以570℃的温度烧制35分钟的总时间(包括在峰值温度下烧制5分钟至7分钟)。

第二介电层

在形成第一介电层42后，沉积第二介电层43。通过使用200目不锈钢丝网将介电材料直接丝网印刷至第一介电层42上以形成长度为77.9mm、宽度为18.2mm并且厚度为0.023mm的层，从而形成第二介电层43。然后，将丝网印刷介电材料在通风箱炉中以150℃的温度干燥15分钟，然后在通风箱式炉中以570℃的温度烧制35分钟的总时间(包括在峰值温度下烧制5分钟至7分钟)。

如上所述，根据特定的绝缘要求，可以在此阶段沉积额外介电材料层。然而，每次丝网印刷和烧制新的层时，加热器组件发生故障的几率增加。因此，期望使介电层的数量最小化。

PSU加热器轨道层

在形成第二介电层43后，沉积PSU轨道层44。通过将PSU轨道材料直接丝网印刷至第二介电层33上以形成厚度为0.015mm的层，从而形成PSU轨道层44。

然后，将PSU轨道层44的丝网印刷材料在通风箱式炉中以150℃的温度干燥15分钟，然后在通风箱式炉中以550℃的温度烧制35分钟的总时间(包括在峰值温度下烧制5分钟至7分钟)。

电池轨道层

在PSU轨道层44形成后，沉积电池轨道层45。通过将电池轨道材料直接丝网印刷至PSU轨道层44上(并且在PSU轨道层中存在间隙的情况下，将电池轨道层45的材料印刷至第二介电层43的表面上)以形成厚度为0.015mm的层，从而形成电池轨道层45。

然后，将电池轨道层45的丝网印刷材料在通风箱式炉中以150℃的温度干燥15分钟，然后在通风箱式炉中以550℃的温度烧制35分钟的总时间(包括在峰值温度下烧制5分钟至7分钟)。

在优选实施例中，电池轨道61的材料中包括的银材料比例高于PSU轨道62的材料中包括的银材料比例。结果，与PSU轨道62材料相比，每单位体积的电池轨道61材料具有更低的电阻，并且在电池连接焊盘33和公共接地焊盘34之间的路径能够实现特别低的电阻(约0.4Ω)。

连接焊盘加强层

在形成电池轨道层45后，沉积连接焊盘加强层46。通过将电池轨道材料直接丝网印刷至电池轨道层45的连接焊盘上以形成厚度在0.010mm和0.020mm之间(例如，厚度为0.015mm)的层，从而形成连接焊盘加强层46。

然后，将连接焊盘加强层46的丝网印刷材料在通风箱式炉中以150℃的温度干燥15分钟，然后在通风箱式炉中以550℃的温度烧制35分钟的总时间(包括在峰值温度下烧制5分钟至7分钟)。

加热器组件的电连接

与传统加热器组件的表面相比，介电材料和加热器轨道材料的丝网印刷层相对脆弱。因此，相对难以与加热器轨道形成牢固可靠的电连接，这是因为不能使用会损坏加热器组件30精密层的标准接合方法。因此，需要一种改善的结合方法，以形成与厚膜印刷加热器的加热器轨道的电连接，该电连接允许功率控制电路174与加热器轨道61和62连接。

发明人已经发现的是，常用于消费电子行业来进行电连接的传统接合方法(诸如焊接、电阻焊接、以及导电粘合剂)不能为将加热器轨道的连接焊盘与功率控制电路接合提供可靠并且可重复的解决方案。

在本公开的设备中，使用称为带式键合的技术，以与PSU连接焊盘72、电池连接焊盘73和公共接地焊盘74形成牢固可靠的电连接。有益的是，发现由此产生的电连接为可重复、可靠并且可以批量制造的。

带式键合是一种超声结合。超声结合涉及使用力、时间和超声波来接合两种材料。通过较小的力将带或线材压靠在表面上(均在环境温度下)并且在有限的时间内振动，以实现结合。当超声能量施加至待结合金属时，使该金属暂时柔软并且具有塑性。这使得金属在压力下流动。声能释放了分子并且使分子从其固定位置(pinned position)脱位，从而允许金属在结合的低压缩力下流动。因此，结合位置处的热量成为结合处理的二元产物，因此不需要外部热量。这种超声结合还称为“冷焊”。存在两种类型的超声结合：楔焊(wedgebonding)和卷带自动结合(TAB)。楔焊为优选的，这是因为楔焊(包括带式键合)在线材安置方面存在更多控制(在TAB结合中，已经将线材在待结合焊盘上预先对准)。

对于形成牢固可靠的连接来说，用于形成带式键合的结合参数十分重要。用于形成带式键合的超声电压可以例如在40V至110V之间，优选在50V至80V之间。用于形成带式键合的结合力可以例如在1500cN至5000cN之间，优选在4500cN至5000cN之间。用于形成带式键合的相持续时间可以例如在200ms至500ms之间，优选在300ms至500ms之间。

“带离开角度”是带延伸远离接合表面的角度。带离开角度可以例如在10度和80度之间。发明人发现的是，20度和50度之间的带离开角度特别有利于减少带式键合部上的应力。

图14a示出了电连接组件130，该电连接组件130示出了与加热器组件30的连接焊盘32至34的电连接。如图所示，连接焊盘32至34分别通过带式键合部134、135和136与桥接件137连接。桥接件137为加热器轨道和造型设备20的主PCB(未示出)之间的电连接提供中间接合点，其中该主PCB承载图2c中所示的控制和功率驱动电子器件。桥接件137包括由标准PCB叠层形成的PCB，该PCB叠层包括适于与各种电连接部结合的金、镍和铜的层。为了降低翘曲倾向，PCB的层数优选为偶数。

在一个示例中，PCB叠层可以包括厚度在0.8mm和3.2mm之间的FR4(玻璃加强环氧树脂层压材料)层。厚度为约0.035mm的第一铜层布置在FR4层的顶部上。在铜层的顶部上布置有两个以上厚度约为0.140mm的“预浸料1080”层。在预浸料1080层的顶部上布置有厚度为约0.035mm的第二铜层。在第二铜层的顶部上布置有厚度为约0.0025mm至0.008mm的无电镀Ni层。在无电镀Ni层的顶部上布置有厚度为约0.05μm至0.15μm的浸金层。然而，应将理解的是，可以使用PCB叠层的任何其它合适组态。

有利地，带式键合部134至136与加热器组件30的焊盘32至34形成牢固可靠的连接，并且结合处理不会损坏加热器组件30的相对脆弱厚膜印刷层。第一带式键合部134将PSU连接焊盘32与桥接件137的带侧上的第一中间连接焊盘147连接。第二带式键合部135将电池连接焊盘33与桥接件137的带侧上的第二中间连接焊盘148连接。第三带式键合部136将公共接地焊盘34与桥接件137的带侧上的第三中间连接焊盘149连接。

带式键合处理是一种不需要环氧树脂的相对清洁的接合方法。可以通过首先将带的一端与加热器组件30的连接焊盘连接，然后将带的另一端与桥接件137上的相对应焊盘连接，从而形成每个带式键合部。可替代地，可以通过首先将带的一端与桥接件137的连接焊盘连接，然后将带的另一端与加热器组件30的相对应焊盘连接，从而形成每个带式键合部。

带形成从加热器组件30的连接焊盘至桥接件137的PCB上的相对应连接焊盘的“递升”连接。如图14b和图14c所示，带式键合部可以配置成“绷紧”组态或“绕环”组态。如图14c所示，在“绕环”组态中，带的长度显著长于结合点之间最短路径的长度。图14b和图14c还示出了加热器组件30和桥接件137之间的竖直偏移W42。有益的是，增加偏移W42减少了从加热器组件30到桥接件137的热传递。然而，偏移W42受到带和设备的臂的上壳体157之间所需的间隙W40的限制。

图14b示出了处于“绷紧”组态的带。有益的是，“绷紧”组态在带和上壳体157之间提供了相对较大间隙W40，从而允许加热器组件30和桥接件137之间的偏移W42减小(或壳体的尺寸减小)。当桥接件137和加热器组件30之间不存在相对运动时，“绷紧”组态特别适用。然而，如果桥接件137和加热器组件30之间存在相对运动，“绷紧”组态使电连接部经受相对较高的应变。

图14c示出了“绕环”组态的带。有益的是，当加热器组件30和桥接件137之间存在相对运动时，“绕环”组态减小了电连接部上的应变。例如，在使用中，当在设备的臂中设置有“浮动”加热器组件(例如，安装至弹簧或其它弹性材料的布置上的加热器组件)时，加热器组件30与桥接件137之间可能发生相对移动。然而，在“绕环”组态中，带和上壳体157之间的间隙W41减小。

如图14a所示，桥接件137还包括第一通用连接焊盘141、第二通用连接焊盘142和第三通用连接焊盘143，该第一通用连接焊盘141、第二通用连接焊盘142和第三通用连接焊盘143位于桥接件137的与带式键合部相对的一侧，该第一通用连接焊盘141、第二通用连接焊盘142和第三通用连接焊盘143分别与第一中间连接焊盘147、第二中间连接焊盘148和第三中间连接焊盘149电连接。有利地，由于通用连接焊盘形成在桥接件137的标准PCB材料上，因此可以使用各种常规接合方法来接合至通用连接焊盘141至143，以与造型设备20的主PCB形成期望电连接。

如图14a所示，在本实施例中，经由熔断器144和第一中间线材138将第一通用连接焊盘141与PSU电源线145连接。经由熔断器144和第二中间线材139将第二通用连接焊盘142与电池电源线146连接。经由地线140将第三通用连接焊盘143与大地连接。因此，应理解的是，经由带式键合部和中间桥接件137将加热器组件30的连接焊盘与毛发造型设备20的主PCB连接。如下文详述的，虽然带式键合在理论上可以从加热器组件30的连接焊盘与毛发造型设备20的主PCB直接连接，但是中间桥接件137的设置有益减小了电连接部上的应变。

通过设置桥接件137，带可以在桥接件137的中间PCB处端接，而不是与设备20的主PCB直接连接。有益的是，在带和通向设备20的主PCB上的线材之间提供桥接件137，减小了通向加热器轨道的带式键合部上的应变，从而减小了连接失败的风险。特别地，当加热器板配置成在毛发造型设备20的相对应臂内“浮动”时，由于桥接件137相对于加热器组件不移动(即，桥接件137相对于加热器组件30处于固定位置)，所以随着加热器组件移动，桥接件137减小带式键合部上的应变。相反，应变施加在桥接件137的通用连接焊盘处。然而，由于可以使用各种结合技术以与通用连接焊盘结合，所以可以使用更强固且更稳健的结合方法来减轻这种移动引起的应变，而没有损坏加热器组件30的相对脆弱层的风险。此外，与如果带反而将加热器组件30的连接焊盘与毛发造型设备20的主PCB直接连接的情况相比，提供桥接件137缩短了从加热器组件30形成连接所需的带的长度。

多个带可以用于在加热器组件的连接焊盘中的一个与桥接件137的相对应焊盘之间形成连接。有利地，即使当其中一个带式键合部出现故障时，此种配置也可以维持加热器组件30的连接焊盘与桥接件137的相对应连接焊盘之间的电连接。图14d示出了其中一对带与连接焊盘结合的示例。相似地，如图14e所示，每个带可以在沿带长度的多个位置处与连接焊盘结合，使得如果其中一个结合出现故障，则在其它结合位置处仍提供电连接。

在目前优选的实施例中，带由铝形成。有利的是，发现铝与连接焊盘的银基材料形成特别牢固且可靠的结合。然而，带不一定由铝形成。例如，作为替代带可以由铜、银、金、包覆有铝的铜、或铂形成。

虽然铝带与加热器组件30的连接焊盘形成特别牢固且可靠的连接，但是与常用的电连接金属(例如，铜)相比，铝材料具有相对较低的导电性。因此，在本示例中，带式键合部具有约400μm的相对较大厚度。此种特别厚的带允许将足够的电流输送至加热器组件30的轨道。然而，应理解的是，带不一定具有400μm厚度。例如，可以使用100μm至500μm之间的厚度。有利地，使用相对较厚的带还增加了带式键合部的机械强度，降低了电连接发生故障的风险。用于形成带式键合部的带的宽度可以在例如1mm至2mm之间。发现的是，当使用铝带时带厚度为400μm且带宽度为2mm特别有利，这是因为这允许承载足够的电流，并且使得能够形成强固且可靠的电连接。

安装组件

传统的毛发造型板几何形状通常包含非平坦边缘特征，以有助于将加热器板安装至壳体。然而，对于用于制造加热器组件30的丝网印刷处理，期望的是，铝基板41的印刷厚膜层的一侧为平坦的，使得丝网印刷处理的印刷辊不受阻碍。还可能期望的是，铝基板41的另一侧的毛发接触表面52为平坦的，使得加热器板能够与待造型毛发有效接合。因此，需要一种改善的安装组件，以用于将加热器组件30安装至毛发造型设备20的臂22上，并且不会阻碍丝网印刷处理。

图15示出了安装组件140的横截面，该安装组件140包括用于将加热器组件30保持在设备20的臂22内部的安装夹具151。安装夹具151与沿铝基板层41的外表面纵向延伸的第一通道53a和第二通道53b接合，并且与毛发造型设备20的臂外壳的内表面接合。如图15所示，第一和第二通道朝向外表面的边缘设置(即，通道设置在外表面的边缘部中)。

中心毛发接触表面52可以设置有额外涂层(例如，以增加毛发接触表面的光滑度或视觉吸引力)，该额外涂层不一定也设置在边缘部中(尽管也可以设置在边缘部中)。

安装夹具151将加热器组件30(和相对应电连接组件130)保持在设备20的臂22内部。有利的是，安装夹具151与加热器组件30具有相对较低的热接触，此种情况通过减少传递至安装夹具151和从安装夹具传递至臂22的外壳而浪费的热的量来提高设备20的效率。此外，与传统加热器载体相比，安装夹具151具有相对较低的热质量(例如，小于5J/K)，从而进一步提高设备的效率。

如图15所示，外表面的边缘部相对于中心毛发接触表面52凹入。如图中所示，安装夹具151的外表面54从铝基板41的毛发接触表面52偏移高度W18。毛发接触表面52突出超过安装夹具151的外表面54。此种偏移确保了铝基板41的毛发接触表面52充分露出以与待造型毛发接合。

如图所示，安装夹具151包括位于夹具155每一侧处的弯曲部55，该弯曲部55与基板41的上表面52中的相应纵向槽部53接合，以夹持基板41并且将基板41(并且因此将加热器组件30)保持在臂22的外壳上。弯曲部55的曲率半径可以配置成在拉动毛发通过设备20时，减小对正在造型的毛发的卷曲效应。安装夹具151在后壁152处附接至外壳。可以通过使用诸如螺钉等合适的紧固件来实现此种附接。可替代地，安装夹具151可以成形成通过安装夹具151和臂22的外壳之间的适当摩擦配合使该安装夹具151保持就位。

有利的是，安装组件140和加热器组件30的组态使得可以将加热器组件30安装至设备20的臂22，同时提供铝基板的光滑表面以与丝网印刷处理兼容。

图16示出了加热器组件30和安装组件140的概览图，该概览图示出了中间桥接件137和安装夹具151的相对布置。

图17示出了安装夹具151的可替代组态(为了清晰起见，未示出中间桥接件137)，其中安装夹具151包括多个不连续表面153，该多个不连续表面153用于与毛发造型设备20的臂外壳的内表面接合。有利的是，这减小了夹具151与臂外壳的内表面接合的表面积，减少了从加热器组件30到壳体的热传递，并且进一步提高了毛发造型设备20的热效率。

替代的加热器组件组态

现在将参照图18至图21来描述可以用作设备20的一部分的加热器组件的另一示例。图18示出了加热器组件181的概览图，该加热器组件181包括一对母线182、183(可以称为第一和第二细长导电元件)，该一对母线182、183布置在加热器元件184(可以称为电阻加热元件)的两侧。母线182、183是允许电流沿其长度流动的低电阻元件，并且具有的电阻低于加热元件184的电阻。在本示例中，母线182、183由铜形成，但是可替代地，还可以使用任何其它合适的导电材料(例如，金)。铜母线182、183可以具有约0.3mm的厚度。如图19中的分解图所示，电绝缘材料185布置在加热元件184和基板186之间。可以如上所述(例如，使用丝网印刷在铝基板上的介电材料)来形成电绝缘材料和基板186，以防止加热元件184和基板186之间的电击穿。如上所述，电绝缘材料185可以由单层材料形成，或者可替代地，可以由多层电绝缘材料(例如，两层)形成。如图所示，加热元件184由布置在母线182、183之间的导电材料片形成。加热元件184可以由例如Ti6Al4V材料的层形成。然而，可替代地，任何其它合适的材料可以用于提供特定加热器组件几何形状所需的电阻。加热元件184的厚度可以例如为约2.7μm。可以使用任何合适的技术(例如，丝网印刷或物理气相沉积(PVD)处理，在该PVD处理中将沉积材料溅射至目标材料上)来形成加热元件184。有利的是，PVD处理可以提供对加热元件184的厚度的特别精确的控制，使得层的厚度能够更加均匀(并且因此热量输出同样更加均匀)。

在安装母线之前，可以沉积加热元件(例如，使用PVD处理)。这使得能够为加热元件184形成特别均匀的层，从而使得基板186的加热更加均匀。如图18所示，加热元件184布置在母线182、183之间。然而，应理解的是，母线182、183可以与加热元件184重叠(或部分重叠)。在使用中，在母线182、183上施加电压，导致电流流过加热元件，并且产生相对应热量输出以加热基板186。图20所示的箭头示意性示出了此种电流流动。有利的是，使用母线182、183以及母线之间的大体平坦导电材料层184能够实现特别均匀的热量输出，并且还更易于使用PVD制造。

图21示出了可以应用于加热器组件181的电压击穿测试的图示。该测试可以称为“电源符合性测试(mains compliance test)”。如图所示，使用母线上的接触点211、212和基板上的接触点213，在母线182、183和基板186上施加电压(在本示例中，施加3000V的AC电压)。电压击穿测试可以用于确保在电绝缘层185上不发生电击穿。应当理解的是，电绝缘层185可以配置成当加热器以市电电压供电时防止在与市电电源相对应的电压下发生电击穿，或者可替代地，可以配置成防止在与电池或其它低功率电源供电相对应的较低电压(例如，小于43伏)下发生电击穿(相似地，在图4所示的示例中示出的电绝缘层42、43还可以配置成防止在用于电池供电的轨道的相对较低电压下或者在较高市电电压下发生电击穿)。

图22示出了图18的加热器组件181的变型，其中加热元件184直接布置在基板186上。在本示例中，基板186由电绝缘但导热的材料形成。基板186可以由例如氮化铝或氧化铍形成，尽管可替代地，可以使用任何其它适当的电绝缘材料和导热材料。当使用氮化铝或氧化铍时，基板的厚度可以例如在0.2mm和1.5mm之间，以提供足够的机械强度，并且确保在加热器电极和基板的外表面(在使用中，该外表面可以接触到使用者)之间具有足够的电绝缘。有利的是，由于提供了电绝缘基板186，所以无需在加热元件184和基板186之间提供单独的电绝缘材料层185。如上所述，减少形成加热器组件的层数降低了制造复杂性，并且减少了组件220在制造期间发生翘曲的倾向。此外，由于基板186电绝缘，所以可以使用相对较高的市电电压来操作加热器组件220，而无需相对较厚的电绝缘材料层185来避免在这种电压下发生电击穿。在上文参照图4所述的示例中还可以使用电绝缘基板。例如，图23示出了图4的加热器组件的变型版本，在该变型版本中基板41由电绝缘材料形成，并且没有设置介电层42、43。

弯曲基板

图24示出了另一类型的设备240的示例，该设备240可以包括具有弯曲基板的加热器组件。图24所示的设备240是加热刷，该加热刷的头部241包括多个加热刷毛242。应将理解的是，图24中所示的设备240仅仅是一种设备类型的示例，该设备可以包括具有弯曲(例如，凸形或凹形)基板的加热器组件，并且可替代地，可以使用任何其它适当设备。图25示出了头部241的部分截面，在该部分截面中示出了弯曲基板251。加热器组件的其它层250(一个或多个电绝缘层和一个或多个加热元件)布置成在使用中将热传递至基板，并且随后将热传递至使用者的毛发。如上所述，在加热器电极和基板251之间可以包括一个或多个电绝缘材料层185，但是如果基板251为电绝缘的，则无需设置该一个或多个电绝缘材料层185。可以使用PVD将加热器组件的层250形成在弯曲基板251上。有利的是，PVD制造方法能够精确控制沉积层的厚度(与替代方法相比，特别当基板为弯曲时)，并且更均匀的加热器电极层有利地减少局部热点的出现(因为加热器电极的电阻以及热输出取决于导电材料的厚度)。

变型例和替代例

上文已经描述了详细的实施例和一些可能的替代例。如本领域技术人员将理解的是，可以对上述实施例进行许多变型和进一步替代，但同时仍然可以从该变型例和替代例中体现的发明受益。因此，应将理解的是，本发明不局限于所述实施例，并且包括对本领域技术人员在所附权利要求范围内显而易见的变型。

虽然在一些示例中已经将加热器组件30的层描述为使用厚膜印刷处理形成，但是应理解的是，本公开的一些益处不需要已经进行厚膜印刷的层。例如，PSU轨道和电池轨道具有非恒定宽度的益处在于改善了毛发接触表面上的热分布，而不需要使用厚膜印刷处理来形成轨道。可替代地，例如，可以通过使用诸如电镀(还称为电沉积)、无电镀敷、物理气相沉积、离子辅助沉积或原子层沉积等方法来沉积银(或者其它适当的导电材料)以形成轨道。

虽然在上述示例中，第一和第二介电层被描述为矩形，但这不是必须情况。第一和第二介电层可以具有任何其它适当的几何形状。

虽然上文已经将连接焊盘加强层46的加强焊盘描述为由用于形成电池轨道层45的相同材料形成，但是应理解的是，这不是必须情况。任何其它适当的导电材料可以用于形成连接焊盘加强层46。

应理解的是，当设置两个毛发接触板时(例如，如图2a所示的设备的两个毛发接触板所示)，可以加热该板中的任意一个或两个。例如，加热器组件30可以仅设置在下臂22a中以用于加热下毛发接触表面52a，并且加热器组件30可以仅设置在上臂22b中以用于加热上毛发接触表面52b，或者可以设置一对加热器组件30(每个臂上设置一个)以用于加热下毛发接触表面52a和上毛发接触表面52b。

图2a中所示的设备20的主体的任何一个或全部可以由整体结构形成，例如通过3D打印。

虽然在此种特别有利的示例中提供了PSU轨道和电池轨道，但应将理解的是，加热器组件可替代地仅配置有PSU轨道(对于没有无绳操作模式而由市电直接供电的设备)或者仅配置有电池轨道。因此，应理解的是，加热器轨道(和相对应加热器轨道层)的数量不一定为两个。可替代地，可以设置三个以上堆叠的加热器轨道，该三个以上堆叠的加热器轨道可能由额外介电层分开。

在上述示例中，PSU轨道62和/或电池轨道61可以配置成作为温度传感器操作。在加热器轨道的温度发生变化时，还可以根据预定关系(该预定关系可以在校准例程中确定)使加热器轨道的电阻发生变化。因此，通过测量加热器轨道的电阻，可以通过控制器来确定和使用加热器轨道的温度(或温度变化)，以用于控制加热器组件的温度。控制器可以通过各种不同的方式来测量相关轨道的电阻。例如，控制器可以在轨道上施加已知电压或导致施加已知电压，并且测量流过已知值电阻的电流(或者电压降(voltage drop across))，其中该已知值电阻与轨道连接。有益的是，设置两个(或以上)可独立操作的加热器轨道允许当操作一个加热器轨道以加热加热器组件时，将另一个轨道作为温度传感器操作。例如，当设备20在使用PSU轨道62来加热的模式下操作时，电池轨道61可以作为温度传感器操作。当设备20在使用电池轨道61来加热的模式下操作时，PSU轨道62可以作为温度传感器操作。然后，控制器选择使用加热器轨道中的任何一个来加热基板(加热器组件)，并且选择操作加热器轨道中的另一个作为温度传感器。控制器可以配置成在第一模式、第二模式和第三模式之间进行选择，其中在第一模式中，电池轨道61和PSU轨道62均用于加热，在第二模式中，电池轨道61用于加热并且PSU轨道62作为温度传感器操作，并且在第三模式中，PSU轨道62用于加热并且电池轨道61作为温度传感器操作。可替代地，加热器轨道61、62中的一个或两个可以同时操作以用于加热并且作为温度传感器。

设备20可以设置有辅助传感器，例如毛发传感器，该毛发传感器用于检测毛发接触表面中的一个上是否存在毛发。设备20可以包括一个或多个湿度传感器，该湿度传感器用于确定设备20的毛发接触表面上的毛发含水量。然后，可以基于一个或多个湿度传感器的测量结果来控制加热器轨道的操作。可替代地，可以从加热器轨道和毛发接触表面中的至少一个的温度变化来推断毛发的含水量。

在上文描述中，加热器组件30的层的组态已经描述为降低设备翘曲的倾向。可替代地，该层可以配置(例如，通过增加介电材料层的数量)为在固化处理期间实现加热器组件的受控翘曲，从而使毛发接触表面具有弓形形状。可替代地，可以通过在丝网印刷处理后通过将力施加至加热器组件来弯曲加热器组件，从而获得具有弓形形状的加热器组件。在另一替代例中，电绝缘材料和加热器轨道可以印刷至弯曲基板上(例如，使用移印/软布(pad/tampon)印刷方法)。在另一替代例中，如上所述，可以使用PVD将电绝缘材料和/或加热器电极沉积至弯曲基板上。对于某些类型的毛发造型设备，期望存在弓形(凹形或凸形)或弯曲的毛发接触表面，例如当表面为凹形时，将毛发围拢至毛发造型表面的中心区域。

虽然在图14a所示的优选实施例中设置了中间桥接件137，但这不是必须情况。可替代地，带可以将加热器组件30的连接焊盘与设备20的主PCB直接连接，其中该主PCB承载有功率控制电路174。虽然此种替代例保留了使用带式键合部与连接焊盘形成强连接而不损坏加热器组件30的精密层的一些优点，但是由于带的长度增加以及由加热器组件30和主PCB之间的任何相对移动引起的应变，所以与设置桥接件137的优选实施例相比，连接部上的机械应变将增加。

虽然在图14a所示的优选实施例中，带式键合部用于与加热器组件30的连接焊盘形成连接部(这提供了特别牢固且可靠的结合、较低的单位生产成本、高产量和全自动化处理的益处)，但是可替代地，可以使用另一种合适类型的结合将导体的端部与连接焊盘电连接。例如，当带在待结合连接焊盘上预对准时，可以使用卷带自动结合(TAB)。可替代地，可以使用铜线与高温焊料的直接接合。然后，环氧树脂可以用于灌注每个接合部，以增加强度。在另一替代例中，可以使用导电粘合剂将黄铜连接器(铜线可以附接至该黄铜连接器)接合至功率输入焊盘，然后可以利用电绝缘高温环氧树脂来加强连接部。应理解的是，即使使用与加热器轨道形成电连接的替代方法，仍然可以实现加热器轨道几何形状、加热器组件组态和安装夹具组态的优点。

虽然在上述的一些示例中，加热器电极和基板之间的电绝缘被描述为由布置在加热器电极和基板之间的单独电绝缘层(例如，丝网印刷介电材料或使用PVD沉积的介电材料)提供，但这不是必须情况。可替代地或另外，可以通过对基板施加表面处理来提供电绝缘，以便与基板材料形成电绝缘屏障。例如，当基板是金属(例如铝)时，可以使用等离子体电解氧化(PEO)处理或纳米陶瓷电化学氧化(NANOCERMAIC Electro Chemical Oxidation)(ECO)处理来处理基板的表面，以形成电绝缘氧化物层。PEO处理可以例如包括施加约300V的电压和使用约15℃至20℃的碱性溶液以形成微晶氧化铝层。微晶氧化铝可以具有约1W/mK至2W/mK的热导率，并且具有约10W/mK至30KV/mm的介电强度。PEO处理中的表面处理的厚度可以例如在0.01mm至0.4mm之间。ECO处理可以包括使用受控形状双极脉冲和室温胶体碱性溶液施加约400V的电压，以形成纳米晶体氧化铝层。纳米晶体氧化铝层可以具有约7W/mK的热导率，并且具有约50KV/mm的介电强度。ECO处理中的表面处理的厚度可以例如在0.005mm至0.3mm之间。在另一替代例中，可以使用硬阳极化技术来形成电绝缘层。硬阳极化技术可以包括施加相对较低的电压(例如，低于300V)，并且在约0℃下使用浓酸性电解质，以形成柱状结构的无定形氢氧化铝和氧化铝。在硬阳极化处理中的表面处理的厚度可以例如在0.05mm和0.6mm之间。有利的是，在硬阳极化、PEO和ECO方法中形成的氧化物层增加了加热器元件和基板的导电部分之间的电绝缘，而不损害将热量从加热器元件传递至基板以加热使用者毛发所需的热导率。

在上述示例中，电绝缘层被描述为由例如二氧化硅(SiO₂)基材料形成。然而，这不是必须情况，并且任何其它适当的材料可以用于形成电绝缘层。例如，可以使用聚合物介电材料(例如聚酰亚胺膜或清漆)，或者可以使用包括无机填料的溶剂基硅树脂。

在本说明书的整个说明书和权利要求书中，词语“包括”和“包含”以及该词语的变体(例如“包括有”或“包含有”)表示“包括但不局限于”，并且不旨在(也不会)排除其它部件、整数或步骤。

Claims (42)

1.一种加热器组件，所述加热器组件用于毛发造型设备，所述加热器组件包括：

细长基板；以及

至少一个导体层，所述至少一个导体层安装至所述基板的表面，所述至少一个导体层包括多个导体，所述多个导体限定第一加热器轨道和第二加热器轨道，电流能够流过所述第一加热器轨道和所述第二加热器轨道以加热所述基板；

其中，限定所述第一加热器轨道的至少一个导体沿所述基板的长度纵向延伸，并且该至少一个导体在所述细长基板的中心部分处的宽度大于在所述细长基板的端部处的宽度，并且

限定所述第二加热器轨道的至少一个导体沿所述基板的长度纵向延伸，并且该至少一个导体在所述细长基板的所述端部处的宽度大于在所述细长基板的所述中心部分处的宽度。

2.根据权利要求1所述的加热器组件，其中，所述第一加热器轨道和所述第二加热器轨道彼此交错。

3.根据权利要求1或2所述的加热器组件，其中，所述第二加热器轨道基本平行于所述第一加热器轨道延伸。

4.根据前述权利要求中任一项所述的加热器组件，其中，所述第一加热器轨道是电源供应器(PSU)加热器轨道，所述PSU加热器轨道用于接收源自市电电源的电流，并且

其中，所述第二加热器轨道是电池加热器轨道，所述电池加热器轨道用于接收源自电池电源的电流。

5.根据前述权利要求中任一项所述的加热器组件，其中，所述第二加热器轨道的平均宽度大于所述第一加热器轨道的平均宽度。

6.根据前述权利要求中任一项所述的加热器组件，还包括在所述基板和所述至少一个导体层之间的至少一个介电层，以使所述基板与所述至少一个导体层电绝缘。

7.根据前述权利要求中任一项所述的加热器组件，其中，所述至少一个导体层的总厚度在0.01mm和0.03mm之间。

8.根据前述权利要求中任一项所述的加热器组件，其中，所述至少一个导体层被丝网印刷或使用物理气相沉积(PVD)处理而沉积。

9.一种加热器组件，所述加热器组件用于毛发造型设备，所述加热器组件包括：

基板；

至少一个导体层，所述至少一个导体层包括至少一个加热器轨道，电流能够流过所述至少一个加热器轨道以加热所述基板；以及

至少一个电绝缘层，所述至少一个电绝缘层在所述至少一个导体层与所述基板之间；

其中，所述至少一个电绝缘层配置成防止所述至少一个导体层与所述基板之间的电击穿；

所述至少一个电绝缘层的总厚度在0.02mm和0.05mm之间；并且

所述基板的面对所述至少一个电绝缘层的表面具有小于或等于0.2μm的平均粗糙度或者具有小于或等于1.4μm的平均粗糙度深度。

10.根据权利要求9所述的加热器组件，其中，

所述至少一个电绝缘层包括两个电绝缘层；

其中，所述两个电绝缘层中的第一电绝缘层的厚度在0.010mm和0.025mm之间；并且

其中，所述两个电绝缘层中的第二电绝缘层的厚度在0.010mm和0.025mm之间。

11.一种加热器组件，所述加热器组件用于毛发造型设备，所述加热器组件包括：

基板；

至少一个导体层，所述至少一个导体层安装至所述基板，所述至少一个导体层包括导体，所述导体限定至少一个加热器轨道，电流能够流过所述至少一个加热器轨道以加热所述基板；以及

连接电路，所述连接电路用于将所述至少一个加热器轨道与功率控制电路连接，以使电流流过所述至少一个加热器轨道；

其中，所述连接电路包括导电构件，所述导电构件与所述至少一个加热器轨道超声结合。

12.根据权利要求11所述的加热器组件，所述加热器组件还包括：

中间连接构件，

其中，所述导电构件与所述中间连接构件的第一连接端子超声结合，以将所述至少一个加热器轨道与所述第一连接端子电连接，

所述中间连接构件包括第二连接端子，所述第二连接端子与所述第一连接端子电连接，并且

所述功率控制电路与所述第二连接端子电连接，以使电流经由所述中间连接部分而流过所述至少一个加热器轨道。

13.根据权利要求11或12所述的加热器组件，

其中，所述导电构件是导电材料的带，并且

所述导电构件带式键合至所述至少一个加热器轨道。

14.根据权利要求13所述的加热器组件，其中，所述带是铝带。

15.根据权利要求13或14所述的加热器组件，其中，所述带的厚度在100μm和500μm之间。

16.根据权利要求13至15中任一项所述的加热器组件，其中，所述带的宽度在1mm和2mm之间。

17.根据权利要求13至16中任一项所述的加热器组件，当从属于权利要求12时，其中，在所述加热器轨道和所述第一连接端子之间与两者超声结合的所述带具有绕环部。

18.根据权利要求13至17中任一项所述的加热器组件，当从属于权利要求12时，其中，在所述加热器轨道和所述第一连接端子之间与两者超声结合的所述带的长度基本长于在所述加热器轨道和所述第一连接端子之间与两者超声结合的最短连接路径。

19.根据权利要求11至18中任一项所述的加热器组件，其中，所述导电构件在多个离散连接点处与所述至少一个加热器轨道的连接端子超声结合。

20.根据权利要求11至19中任一项所述的加热器组件，其中，多个所述导电构件与所述至少一个加热器轨道的单个连接端子超声结合。

21.根据权利要求11至20中任一项所述的加热器组件，还包括在所述基板和所述至少一个导体层之间的至少一个介电层。

22.根据权利要求21所述的加热器组件，其中，所述至少一个介电层的总厚度在0.02mm和0.05mm之间。

23.根据权利要求21或22所述的加热器组件，其中，所述至少一个介电层包括两个介电层；

其中，所述两个介电层中的第一介电层的厚度在0.01mm和0.025mm之间；并且

所述两个介电层中的第二介电层的厚度在0.01mm和0.025mm之间。

24.根据权利要求11至23中任一项所述的加热器组件，其中，所述基板具有小于或等于0.2μm的平均粗糙度。

25.根据权利要求11至24中任一项所述的加热器组件，其中，所述基板具有小于或等于1.4μm的平均粗糙度深度。

26.根据前述权利要求中任一项所述的加热器组件，其中，所述基板为凹形或凸形，并且其中，所述至少一个导体层使用物理气相沉积(PVD)处理来形成。

27.一种毛发造型设备，包括：

外壳；

至少一个加热器组件，所述至少一个加热器组件用于加热待造型毛发；以及

安装夹具，所述安装夹具将所述加热器组件安装至所述外壳；

其中，所述加热器组件包括：

基板，所述基板具有面对所述外壳的内表面的第一表面，以及背对所述外壳的第二表面；以及

至少一个加热器轨道，电流能够流过所述至少一个加热器轨道以加热所述基板；

其中，所述第二表面包括沿所述基板延伸的至少一个通道；其中，所述安装夹具包括：

第一部分，所述第一部分配置成与所述外壳接合或联接，以将所述安装夹具附接至所述外壳；以及

第二部分，所述第二部分配置成与所述至少一个通道接合，以将所述加热器组件保持在所述外壳中。

28.根据权利要求27所述的毛发造型部，其中，所述第二表面包括中心毛发接触表面和边缘部；并且

其中，所述边缘部相对于所述中心毛发接触表面凹入，使得当所述安装夹具与所述至少一个通道接合时，所述毛发接触表面突出超过所述夹具的所述第二部分。

29.根据权利要求28所述的毛发造型设备，其中，所述边缘部相对于所述中心毛发接触表面凹入，使得所述安装夹具的所述第二部分在所述毛发接触表面下方。

30.根据权利要求28或29所述的毛发造型设备，其中，所述基板包括限定所述毛发接触表面的涂层。

31.根据权利要求28至30中任一项所述的毛发造型设备，其中，所述第二表面包括一对边缘部，每个边缘部包括沿所述基板延伸的相对应通道，并且

所述边缘部中的每一个相对于所述中心毛发接触表面凹入，使得当所述安装夹具与所述通道接合时，所述毛发接触表面突出超过所述夹具的所述第二部分。

32.根据权利要求27至31中任一项所述的毛发造型设备，其中，所述基板为细长的。

33.根据权利要求32所述的毛发造型设备，其中，所述安装夹具的热质量小于5J/K。

34.一种毛发造型设备，包括：

控制器；以及

至少一个加热器组件，所述至少一个加热器组件用于加热与所述加热器组件的毛发接触表面接触的毛发；

其中，所述加热器组件包括第一加热器轨道和第二加热器轨道，并且所述控制器配置成能够选择所述第一加热器轨道和所述第二加热器轨道中的任何一个来操作以加热所述加热器组件，并且能够选择所述第一加热器轨道和所述第二加热器轨道中的另一个作为温度传感器来操作。

35.根据权利要求34所述的毛发造型设备，其中

所述第一加热器轨道是电源供应器(PSU)加热器轨道，所述电源供应器加热器轨道与功率控制电路连接以用于源自市电电源的电流流动，并且所述第二加热器轨道是电池加热器轨道，所述电池加热器轨道与功率控制电路连接以用于源自电池电源的电流流动。

36.一种毛发造型设备，所述毛发造型设备包括根据权利要求1至26中任一项所述的一个或多个加热器组件。

37.根据权利要求36所述的毛发造型设备，其中，所述毛发造型设备包括控制器；并且

其中，所述至少一个加热器轨道包括第一加热器轨道和第二加热器轨道，并且所述控制器配置成能够选择所述第一加热器轨道和所述第二加热器轨道中的任何一个来操作以加热所述加热器组件，并且能够选择所述第一加热器轨道和所述第二加热器轨道中的另一个作为温度传感器来操作。

38.根据权利要求37所述的毛发造型设备，其中，

所述第一加热器轨道是电源供应器(PSU)加热器轨道，所述电源供应器加热器轨道与功率控制电路连接以用于源自市电电源的电流流动，并且所述第二加热器轨道是电池加热器轨道，所述电池加热器轨道与功率控制电路连接以用于源自电池电源的电流流动。

39.一种毛发造型设备，包括：

加热器组件，所述加热器组件用于加热待造型或干燥的毛发；以及

电源电路，所述电源电路用于向所述加热器组件提供电力以加热所述加热器组件；

其中，所述加热器组件包括：

基板，所述基板用于加热所述毛发；

第一细长导体和第二细长导体，所述第一细长导体和所述第二细长导体在所述基板的加热区域的两侧安装在所述基板上；以及

电阻加热元件，所述电阻加热元件安装在所述基板的所述加热区域上并且与所述加热区域热接触，并且与所述第一细长导体和所述第二细长导体电联接；

其中，所述电源电路与所述第一细长导体和所述第二细长导体联接，并且布置成使电流在所述第一细长导体和所述第二细长导体之间流过所述电阻加热元件，以使所述电阻加热元件被加热，从而加热所述基板的所述加热区域；并且

其中，所述电阻加热元件使用物理气相沉积(PVD)处理来形成。

40.根据权利要求39所述的毛发造型设备，其中，所述电阻加热元件包括大体平坦材料层，所述大体平坦材料层布置在所述第一细长导电元件和所述第二细长导电元件之间。

41.根据权利要求39或40所述的毛发造型设备，其中，所述电阻加热元件与所述第一细长导体和所述第二细长导体至少部分重叠，并且其中，所述电阻加热元件在安装所述第一细长导体和所述第二细长导体之前形成。

42.一种用于毛发造型设备的加热器组件的制造方法，所述加热器组件用于加热待造型或干燥的毛发，所述方法包括：

使用物理气相沉积(PVD)处理来形成电阻加热元件，所述电阻加热元件安装在基板的加热区域上并且与所述加热区域热接触；

将第一细长导体和第二细长导体安装在所述加热区域的两侧，其中，所述第一细长导体和所述第二细长导体与所述电阻加热元件电联接，以用于在使用中，电流在所述第一细长导体和所述第二细长导体之间流过所述电阻加热元件，以使所述电阻加热元件被加热，从而加热所述基板的所述加热区域；

其中，所述电阻加热元件在安装所述第一细长导体和所述第二细长导体之前形成。