CN105142250A - 一种用于半导体电热膜的制备方法 - Google Patents

一种用于半导体电热膜的制备方法 Download PDF

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葛金生
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Abstract

一种用于制备半导体电热膜的制备方法，选用硼硅玻璃、石英玻璃、微晶玻璃为基材，所述的基材形状为管状、平面，以四氯化锡，四氯化钛，三氯化锑，三氯化钛，余量无水乙醇为基本材料；上述材料混合溶液经恒温搅拌均匀即可得源溶液，所述基材通过清洗装夹后，放在加热腔体内，温度控制在600-620℃，通过喷嘴将源溶液雾化并喷至加热腔体内的基材表面，对镀有电热膜的基材进行电阻测试；基材镀膜面的两端均匀涂上银电极浆料；涂上银电极浆料的基材通过机械联动装置送至密闭的保温炉腔体内，保温炉分五段分别进行加温；本发明操作方便，生产效率高，能很好的满足批量生产的需要。

Description

一种用于半导体电热膜的制备方法
技术领域
本发明涉及玻璃用作电热元件技术领域，特别是涉及一种用于制备半导体电热膜的方法。
背景技术
半导体电热膜技术属于一种电加热技术，在工业、农业等各个领域应用广泛。国际上对该领域的研究始于二十世纪四十年代，国内则相对较晚，从二十世纪八十年代开始出现有关电热膜技术的专利和元件。但由于方法和工艺的不够科学先进，其产品存在稳定性差、衰减量较大，工作范围受限等缺点。通常的电热装置采用金属电阻丝，其工作时因电阻将电能转换成电热能。该类电热装置生产成本较高，工作功率衰减量大，易产生明火，对工作场所要求苛刻，禁止在油田或者带静电的环境及产品上使用。随着半导体科技的发展，以半导体所制成的电热装置克服了传统电阻丝加热装置的缺点，具有无明火、高温、省电、高效、安全等优点，且大大降低生产成本。依据现有半导体电热膜专利技术和专利案，主要在于制作工艺中镀膜源溶液配方、成膜效率的有效控制、成膜均匀性和稳定性等方面研究改进。但均未彻底解决电热膜制备过程对温度要求过高、重金属污染及使用过程普遍存在功率衰减过快、批量生产一致性差等问题。
发明内容
根据上述缺陷，本发明的目的在于提供一种用于制导体电热膜的制备方法，不仅克服了对温度要求过高及制备或使用过程中重金属污染的问题，还真正实现了批量生产。
本发明的技术方案是通过以下方式实现的：一种用于半导体电热膜的制备方法，包括以下步骤：
1）、配制半导体电热膜的溶液：以重量百分比计，水合四氯化锡(SnCl4.5H20)38%，四氯化钛(TiCl4)9%，三氯化锑(SbCl3)2-3%，三氯化钛(TiCl3)3%，余量为无水乙醇；将上述材料混合在25-28℃恒温中搅拌均匀即得；
2）处理电热膜元件：
（a）、将电热膜元件基材表面清洗，风干待用；
（b）、夹装在喷涂工装上；
（c）、将喷涂工装送至密闭的加热腔体内，温度控制在600-620°C；
（d）、通过喷嘴将源溶液雾化并喷至加热腔体内的基材表面，且发生化学与物理双重反应，产物结合在所述基材表面，即在基材表面镀上了电热膜溶液，从喷涂到充分接触总的时间为四十分钟，然后将其取出自然冷却即可；
（e）、对镀有电热膜的基材进行电阻测试；
（f）、电极烧结将所述基材镀膜面的两端均匀涂上银电极浆料；
（g）、涂上银电极浆料的基材通过机械联动装置送至密闭的保温炉腔体内，保温炉分五段分别进行加温，一段温度为605°C、二段温度为610°C、三段温度为615°C，四段温度为610°C，五段温度为560°C，每段用时四分钟，五段总共用时二十分钟即烧结制成电极；
（h）、包装。
所述基材材料为硼硅玻璃、石英玻璃、微晶玻璃，基材形状为管状、平面。
所述基材形状为片状或板状时，通过喷涂工装一次可实现一片或数片基材的均匀镀膜。
本发明，使用寿命长、制作成本低的电热膜溶液，不仅克服了对温度要求过高及制备或使用过程中重金属污染的问题，保证了溶液的安全性和环保，同时强酸的去除防止设备被侵蚀，保护设备，使设备可以长久使用，利用本发明的溶液制备的半导体电热膜，封印明火功率衰减量小，工作稳定，还实现了批量生产。
具体实施方式
一种用于制备半导体电热膜的制备方法，所述的制备半导体电热膜的溶液：其组分含量按以下重量百分比配制水合四氯化锡(SnCl4.5H20)38%，四氯化钛(TiCl4)9%，三氯化锑(SbCl3)2-3%，三氯化钛(TiCl3)3%，余量无水乙醇;上述材料混合溶液经恒温搅拌均匀即可得源溶液；基材是耐高温、耐激变且绝缘的材料，该材料为硼硅玻璃、石英玻璃、微晶玻璃，基材形状为管状、平面。
电热膜元件处理工艺：
1、将基材待处理表面经行清洗，风干待用。
2、夹装在喷涂工装上。
3、将喷涂工装送至密闭的加热腔体内，温度控制在600-620°C。
4、通过喷嘴将源溶液雾化并喷至加热腔体内的基材表面，且发生化学与物理双重反应，产物结合在所述基材表面，即在基材表面镀上了电热膜溶液，从喷涂到充分接触总的时间为四十分钟，然后将其取出自然冷却即可。
5、对镀有电热膜的基材进行电阻测试。
6、电极烧结将所述基材镀膜面的两端均匀涂上银电极浆料。
7、涂上银电极浆料的基材通过机械联动装置送至密闭的保温炉腔体内，保温炉分五段分别进行加温，一段温度为605°C、二段温度为610°C、三段温度为615°C，四段温度为610°C，五段温度为560°C，每段用时四分钟，五段总共用时二十分钟即烧结制成电极。
8、包装待用。
利用本发明溶液制备的电热膜元件，封印明火功率衰减量小，工作稳定，还真正实现了批量生产。

Claims (2)

1.一种用于半导体电热膜的制备方法，包括以下步骤：
1）、配制半导体电热膜的溶液：以重量百分比计，水合四氯化锡(SnCl4.5H20)38%，四氯化钛(TiCl4)9%，三氯化锑(SbCl3)2-3%，三氯化钛(TiCl3)3%，余量为无水乙醇；将上述材料混合在25-28℃恒温中搅拌均匀即得；
2）、处理电热膜元件：
（a）、将电热膜元件基材表面清洗，风干待用；
（b）、夹装在喷涂工装上；
（c）、将喷涂工装送至密闭的加热腔体内，温度控制在600-620°C；
（d）、通过喷嘴将源溶液雾化并喷至加热腔体内的基材表面，且发生化学与物理双重反应，产物结合在所述基材表面，即在基材表面镀上了电热膜溶液，从喷涂到充分接触总的时间为四十分钟，然后将其取出自然冷却即可；
（e）、对镀有电热膜的基材进行电阻测试；
（f）、电极烧结将所述基材镀膜面的两端均匀涂上银电极浆料；
（g）、涂上银电极浆料的基材通过机械联动装置送至密闭的保温炉腔体内，保温炉分五段分别进行加温，一段温度为605°C、二段温度为610°C、三段温度为615°C，四段温度为610°C，五段温度为560°C，每段用时四分钟，五段总共用时二十分钟即烧结制成电极；
（h）、包装。
2.根据权利要求1所述的一种用于半导体电热膜的制备方法，其特征在于：所述的步骤2）中的电热膜元件基材为硼硅玻璃、石英玻璃或微晶玻璃，基材形状为管状、平面状。
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