CN1276123C - 二氧化锡透明导电膜的制造设备 - Google Patents

Abstract

本发明创造涉及二氧化锡透明导电膜的制造装置，以陶瓷管作为传动件构成，包括数根同步滚动的陶瓷管构成送带装置。括窑体、电机控制装置、传动链、齿轮传送装置、窑体加热装置，镀膜衬底在陶瓷管传送带上被传送至窑体中部，窑体中部喷头对衬底表面喷镀二氧化锡透明导电膜层。主传动侧设有电机、传动链、齿轮传送装置、锁紧口，从动侧设有固定齿轮，数根陶瓷管水平放置，一头被锁定，可以不停机更换陶瓷管，不影响生产。克服了用金属传送带易腐蚀，衬底变形。提高衬底温度，使导电膜牢固产品质量提高，延长设备使用寿命，降低生产成本。

Description

二氧化锡透明导电膜的制造设备

技术领域

本发明公开了一种制造二氧化锡透明导电膜的陶瓷辊传送设备，确切的说以陶瓷管作传送件，常压化学汽相沉积法制备二氧化锡透明导电膜的设备领域。

背景技术

目前，制造二氧化锡透明导电膜是采用常压化学气相沉积法CVD，其制造装置是采用隧道窑式炉体结构，由金属传送带输送衬底，如图1所示。我国在八十年代未，九十年代初从美国克罗拉公司引进两条非晶硅太阳能电池生产线中的二氧化锡透明导电膜设备，以及美国BTU公司专业制造的二氧化锡透明导电膜设备均采用这种隧道窑式炉体结构，由金属传送带输送衬底(普通玻璃)喷涂原料均采用四氯化锡、水、甲醇、氟利昂等。

正如中国专利公开的二氧化锡透明导电膜的制造方法，公开号CN1270419A，记载的以二氯二乙基锡为源，制造二氧化锡透明导电膜，由惰性气体携带与氧化气体同时进入气体混合器中，再从喷头的喷口喷到衬底上，形成二氧化锡透明导电膜。省去了氟里昂，设备得到简化，透明导电膜质量得到改善。从公开文件引证的报道(Thin Films by ConveyorizedAtmospheric CVD Watkins-Johnson Company Scotts Valley，California，Presented at ISHM-Internepeon Technical Tokyo，Japan，Jan，18，1983)看出，衬底的传送仍采用金属传送带。

中国专利透明导电膜和减反射薄膜喷涂装置及其方法ZL99116819.4，是对专利88103399一种超声波雾化容器的改进，即在超声振荡雾化喷涂沉积导电膜的基础上对雾化容器进行改造，以其达到雾化容器结构简单、操作方便。采用隧道式炉体结构，仍用金属传送带输送

综上所述，目前二氧化锡透明导电膜的制备，在喷涂材料上，仍然采用腐蚀性较强的四氯化锡或二氯二乙基锡做主要原料。在衬底传送上，仍然采用金属传送带，如图1，窑体11、电机装置12、传动装置13、托板14、金属传送带15，衬底9、喷头装置10。金属传送带15是采用不锈钢V形编织网。现有技术主要存在以下二个方面的问题：一是对于连续生产设备，长期在强酸性的环境中，金属不锈钢材料容易被腐蚀，影响设备寿命；二是金属传送带15的长度一般是衬底9(普通玻璃)长度12-16倍左右，如衬底宽度12时、长度36时时，则传送带的长度为11.0-14.63m，如衬底宽度14时、长度48时，则传送带的长度为14.6-19.5m，如此长距离的不锈钢V形编织网带是无法保持水平，为解决水平问题，只好采用托板14来支撑不锈钢V形编织网带，在喷涂工艺要求衬底温度400-700℃情况下，托板4的材料必须选择耐高温、抗强酸的不锈钢材料，厚度20mm以上，它不但造价高，而且在生产过程中停机开机，长期处在400-700℃高温，且生产过程中有时停机开机，即高低温交替，托板14容易变形，由于它的变形，不锈钢V形编织网带紧贴托板而无法保持水平，那么衬底(普通玻璃)在＞500℃时开始软化而紧贴不锈钢V形编织网带而变形，导致喷涂导电膜不均匀，或因变形而成废品，对此，如果降低喷涂温度，如温度＜500℃时，衬底可能变形小一些，但会影响喷镀导电膜层牢固度下降，容易脱膜而成废品。

本发明内容

本发明目的就在于克服以上所说的已有技术中的不足，采用陶瓷管作传动部件，对镀膜辊道窑传送机构进行改造，实现其超薄大型衬底在高温下由陶瓷传送带传送，不变形，保持一致水平、使镀膜衬底在陶瓷管传送带上移动，均匀喷涂，提高成膜率，延长设备使用寿命。

按照本技术解决方案，镀膜辊道窑以陶瓷管作传动件，包括数根同步滚动的陶瓷管构成传送带装置，还包括窑体、电机装置、传动链、齿轮传动装置、窑体加热装置，镀膜传送件衬底在陶瓷管传送带上被传送至窑体中部，由设在窑体中部的喷头装置对衬底表面喷镀二氧化锡透明导电膜层。

按照本技术解决方案，所说陶瓷辊传送带装置，还包括带锁紧口的主传动侧和从动侧，主传动侧设有电机控制装置、传动链、齿轮传动装置、锁紧口，从动侧设有固定轴承，所说的数根陶瓷管为水平放置，陶瓷管的一头插在主传动侧出口处锁紧口锁定，陶瓷管的另一头由从动侧承载。

按照本技术解决方案，还包括窑炉体内安装若干个陶瓷管，炉体两侧有若干个预留孔，陶瓷管从预留孔穿过炉体内腔，插入主传动侧内侧出口处槽内由锁紧口锁定。

按照本技术解决方案，还包括齿轮传动装置设有减速器、斜齿-圆柱齿轮组及其保护罩，保护罩内侧边有锁紧口，齿轮传动组通过锁紧口带动陶瓷管匀速运动动。

按照本技术解决方案，所述电机装置，由变频调速器控制电机装置，且至少控制一台以上电机同步运行，传动链带动齿轮传动装置和锁定的陶瓷管转动，控制镀膜衬底移动速度。

按照本技术解决方案，镀膜辊道窑还包括镀膜沉底的进口工位、出口工位、清洗单元、加热单元、恒温单元、速度单元；化学气相喷涂单元，载气流量单元、冷却单元、检测单元。

按照本技术解决方案，其特征在于所说窑体加热装置包括加热体和测温装置。

按照本技术解决方案，加热装置的加热体装在镀膜辊道窑的预热单元、升温单元、恒温单元。

按照本技术解决方案，作传动件的陶瓷管与陶瓷管之间等距离，切线速度相同，各陶瓷管中心间距均匀。

按照本技术解决方案，镀膜衬底是普通玻璃，宽为150-800mm，长为350-2000mm，厚为0.55-5mm，衬底运行速度为100-650mm/min。

以下结合附图进一步说明本发明的技术内容。

图1、是已知技术二氧化锡透明导电膜装置示意图。

图2、是本发明的装置示意图。

图3、本发明制造装置A-A剖面示意图。

具体实施方式

见图2和图3所示制造装置包括：窑体1、电机装置2、传动链3、齿轮传动装置4、锁紧口5、轴承6、陶瓷管7、加热装置8、衬底9、喷头装置10。窑体1一侧装有齿轮传动装置4，齿轮传动装置4出口安装锁紧口5，作主传动，另一侧装有固定轴承6，作为从传动、陶瓷管7通过窑体1的预留的孔插入锁紧口5，传动装置4设有减速器以及一组斜齿-圆柱齿轮传动装置、在电机装置2并通过传动链3连接使锁紧口5传动，被锁紧的陶瓷管7紧跟匀速转动，由于陶瓷管7的匀速转动，带动了衬底9前进，经过喷头装置10后，衬底9表面镀上一层二氧化锡导电膜。

电机装置2设置了变频系统，频率可在0-50Hz进行无级调节，通过调节频率改变电机转速，通过传动链3、传动装置4、锁紧口5，使陶瓷管7转动，最终带动衬底9可调速前进。加热装置8设有0-700℃温度自动控制系统，可改变衬底9的温度。陶瓷管7的管径、管距尺寸的选择与衬底9的尺寸重量有关，管径小，承载衬底9的重量小，管径大，管距大，当管径太大时，衬底9(普通玻璃)达到软化点温度时有变形趋势。对于衬底9的尺寸，如果长为915-1220mm，宽为305-355mm，厚0.5-5mm，其陶瓷管7的直径选择40mm，相邻陶瓷管的中心距为550mm。

例1、二氧化锡导电膜的制造装置。

窑体1内腔宽450mm，高350mm；窑体1长19.5m；陶瓷管7的直径40mm；陶瓷管7与陶瓷管7之间中心距550mm；电机装置2；传动装置4；传动链3；锁紧口5；轴承6；加热装置8。

衬底为普通玻璃，长1220mm，宽356mm，厚3mm。

制备流程：

衬底清洗；

衬底加热温度520℃；

衬底以300mm/min速度匀速地在陶瓷管传送带上被动传送；

化学气相喷涂，载气流量15ml/min；

检测。

取得效果如下：在普通玻璃表面喷涂一层二氧化锡薄膜，经检测：导电膜玻璃平整无变形，薄膜层厚度为3000nm，导电方块电阻为10Ω/□，导电薄膜层牢固度好，经激光刻划，超声清洗无发现膜层脱落。

例2：用普通玻璃做衬底9，长1220mm，宽356mm，厚3mm

窑体1内腔宽400mm，高300mm；窑体1长14m；陶瓷管7的直径40mm；陶瓷管7与陶瓷管7间的中心距550mm；电机装置2；传动装置4；传动链3；锁紧口5；轴承6；加热装置8。

制备流程：衬底9清洗；衬底9加热温度580℃；衬底9水平被动传动速度300mm/min；化学气相沉积喷涂，载气流量15ml/min；

检测：在普通玻璃衬底9表面上喷涂一层二氧化锡导电膜，检测结果表明衬底9即导电膜玻璃平整无变形，薄膜层厚为3200nm，导电方块电阻8Ω/□，导电薄膜层牢固度好，经激光刻划，超声清洗无发现膜脱落。

Claims (10)

1、一种二氧化锡透明导电膜制造设备，其特征在于镀膜辊道窑以陶瓷管作为传动件构成，包括数根同步滚动的陶瓷管构成传送带装置，还包括窑体、电机装置、传动链、齿轮传动装置、窑体加热装置，镀膜传送件衬底在陶瓷管传送带上被传送至窑体中部，由设在窑体中部的喷头装置对衬底表面喷镀二氧化锡透明导电膜层。

2、根据权利要求1所述的一种二氧化锡透明导电膜制造设备，其特征在于所说陶瓷管传送带装置，还包括带锁紧口的主传动侧和从动侧，主传动侧设有电机控制装置、传动链、齿轮传动装置、锁紧口，从动侧设有固定轴承，所说的数根陶瓷管为水平放置，陶瓷管的一头插在主传动侧出口处锁紧口锁定，陶瓷管的另一头由从动侧承载。

3、根据权利要求1或2所述的一种二氧化锡透明导电膜制造设备，其特征在于还包括炉体内安装若干个陶瓷管，炉体两侧有若干个预留孔，陶瓷管从预留孔穿过炉体内腔，插入主传动侧内侧出口处槽内由锁紧口锁定。

4、根据权利要求1所述的一种二氧化锡透明导电膜制造设备，其特征还包括齿轮传动装置设有减速器、斜齿—圆柱齿轮组及其保护罩，保护罩内侧边有锁紧口，齿轮传动组通过锁紧口带动陶瓷管匀速动转。

5、根据权利要求1或4所述的一种二氧化锡透明导电膜设备，其特征在于所述电机装置，由变频调速器控制电机装置，且至少控制一台以上电机同步运行，传动链带动齿轮传动装置和锁定的陶瓷管运转，控制镀膜衬底移动速度。

6、根据权利要求1所述的这种二氧化锡透明导电膜制造设备，其特征在于镀膜辊道窑还包括镀膜沉底的进口工位、出口工位、清洗单元、加热单元、恒温单元、速度单元；化学气相喷涂单元，载气流量单元、冷却单元、检测单元。

7、根据权利要求1所述的这种二氧化锡透明导电膜制造设备，其特征在于所说窑体加热装置包括加热体和测温装置。

8、根据权利要求1或7所述的这种二氧化锡透明导电膜制造设备，其特征在于所述加热装置的加热体装在镀膜辊道窑的预热单元、升温单元、恒温单元。

9、据权利要求1所述的一种二氧化锡透明导电膜的制造设备，其特征在于所说的作为传动件的陶瓷管与陶瓷管之间等距离，切线速度相同，各陶瓷管中心间距均匀。

10、根据权利要求1所述的一种二氧化锡透明导电膜的制造设备，其特征还在于衬底是普通玻璃，宽为150-800mm，长为350-2000mm，厚为0.55-5mm，衬底运行速度为100-650mm/min。

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