TWI802211B - 射頻分流調整系統 - Google Patents
射頻分流調整系統 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI802211B TWI802211B TW111100666A TW111100666A TWI802211B TW I802211 B TWI802211 B TW I802211B TW 111100666 A TW111100666 A TW 111100666A TW 111100666 A TW111100666 A TW 111100666A TW I802211 B TWI802211 B TW I802211B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- radio frequency
- frequency power
- weight
- parts
- heat dissipation
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B40/00—Technologies aiming at improving the efficiency of home appliances, e.g. induction cooking or efficient technologies for refrigerators, freezers or dish washers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Microwave Amplifiers (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
Abstract
一種射頻分流調整系統,包括:射頻功率產生單元,被配置為產生高頻射頻功率;射頻功率匹配單元,被配置為匹配從射頻功率產生單元提供的射頻功率的電漿阻抗;射頻功率分配單元,被配置為將由射頻功率匹配單元阻抗匹配後的射頻功率,均勻分配給多個分開的噴頭中的每一個;傳感器單元,被配置為監測從射頻功率分配單元分配到每個該些噴頭的射頻功率;射頻功率調整單元,被配置為當傳感器單元的監測到射頻功率不均勻分配到每個噴頭時改變阻抗,以根據阻抗的變化調整射頻功率;控制單元,與該些構成元件電連接,被配置為根據傳感器單元的監測結果,控制射頻功率調整單元或控制射頻功率產生單元的頻率,以使射頻功率被均勻地分配到噴頭;和火焰檢測傳感器(未示出),形成在射頻功率匹配單元、射頻功率分配單元和射頻功率調整單元的電氣部件所在的區域中,並且被配置為檢測火的發生。
Description
本發明關於一種射頻分流調整系統(RSAS),尤其關於一種RSAS,其可以通過單獨調整射頻功率(RF power),該射頻功率分配到電漿室設備中的多個分開的噴頭(shower heads)的每一個,來更穩定地分佈射頻功率,從而防止晶圓(wafer)間的均勻性差異或蝕刻速率差異。
最近,隨著信息和通信技術的開發,正在開發各種無線通信技術。
一般而言,通過從氣源(gas source)接收反應氣體,並利用電漿(plasma)在一腔室進行處理的示例,包括PECVD製程和乾蝕刻製程。在習知技術中,主要使用在平行板間施加一RF頻率的電壓來產生電漿的方法,但很難在低壓下穩定地排出電漿。因此,主要使用了一種產生電漿的方法,其利用數十MHz或更多的高頻電源,並且以幾百KHz或更低的低頻執行晶片的偏壓控制(bias control)。
如圖1所示,相關技術的電漿室包括高頻產生器10,其使用13.56MHz的射頻功率,在腔室壁和具有電漿源的電極之間電離化氣體。由高頻產生器10被施加的射頻功率通過匹配網路20進行過濾,然後通過分佈網路30分佈到每個噴頭(未示
出),分佈網路30並聯連接有線圈和電容器。在此,E1-E6分別表示施加於噴頭的電位。此外,電漿室包括一低頻產生器40,其頻率為250kHz,具有阻抗匹配功能,並且具有LF功率。低頻產生器40用作由高頻產生器10的射頻功率所產生的激活正離子,使正離子加速朝向被設置在位於噴頭下方之加熱塊(未示出)上的晶圓。
通過另一個連接部50a連接到加熱塊的低頻產生器連接部40a的相對側的分流單元50,將因電漿產生而在加熱塊中被感應的射頻功率(RF power)接地,並且抑制低頻產生器40中噪聲的產生。此外,用於加熱晶圓的加熱器62和64被嵌入在加熱塊中。加熱器62和64連接到加熱器電源66。
然而,相關技術中的電漿腔室具有在腔室的每次濕式清潔之後必須調整分流單元50的電容的不便,並且具有以下問題:當腔室中生產的片材數量增加時,晶圓間的均勻性以一定的速率持續下降。這是因為雖然通過調整分流單元50,優化了針對低頻軸的RF濾波功能的狀態,但在腔室RF清潔過程中,腔室內的沉積或蝕刻產生的碳或聚合物成分沒有被100%去除,並且逐漸地積累。
此外,由於低頻產生器40和分流單元50的連接部分40a和50a分別偏向(biased toward)加熱塊的兩端,與大的腔室容積相比,功率分佈不均勻,因此E1至E6具有不同的電位,這會導致電漿均勻性的差異,在晶圓上感應出不均勻的電漿,從而阻礙高質量的CVD薄膜生產或是均勻蝕刻。
此外,僅允許射頻功率均勻分佈在淋浴噴頭的整個區域,但是無法控制選擇性的射頻功率(RF power)分配,因此,當蝕刻小晶圓時,即使在不必要的部分
中也感應了電漿,導致加工條件發生變化;或者,當根據需求而需要對晶圓進行選擇性蝕刻時,存在以下問題,電漿不會從噴頭選擇性地被誘導至晶圓。
此外,在相關技術中的電漿室中,火災的發生非常高,因為電氣組件和氣體主要用於設備內部,但是用於檢測火和滅火的最小預防裝置沒有被設置,因此,當氣體反應時,因電氣元件的短路或火花而引起火災,並且發生如爆炸等安全事故。
因此,本發明旨在提供一種RF分流調整系統,該系統通過單獨地調整了分配給電漿室設備中的多個分開的每一個噴頭的射頻功率,來使射頻功率更穩定地分配,從而防止晶圓間的均勻性或蝕刻速率的差異。
本發明還旨在提供一種RF分流調整系統,其通過監控由射頻功率分配單元分配的射頻功率,來使射頻功率穩定分配,其中射頻功率分配單元將射頻功率產生單元的射頻功率分配到多個噴頭,且然後,通過射頻功率調整單元自動地改變電容,使當阻抗變化時射頻功率(RF power)被穩定分配。
本發明還旨在提供一種RF分流調整系統,其通過選擇性地將射頻功率分配到多個分開的噴頭,來使噴頭能夠選擇性地相互作用(interworked),以防止射頻功率的損失和處理條件的改變。
本發明還旨在提供一種RF分流調整系統,其中滅火用黏貼物(sticker)被貼附於電氣元件和電纜等的耦合區域,從而在因過電壓等引起火災的情況下提供滅火功能。
同時,本發明的目的不限於上述目的,於本領域具有通常知識者通過下面的描述可以清楚地理解其他未提及的目的。
根據本發明,提供一種射頻分流調整系統,包括:射頻功率產生單元,被配置為產生高頻射頻功率;射頻功率匹配單元,被配置為匹配從射頻功率產生單元提供的射頻功率的電漿阻抗;射頻功率分配單元,被配置為將由射頻功率匹配單元阻抗匹配後的射頻功率,均勻分配給多個分開的噴頭中的每一個;傳感器單元,被配置為監測從射頻功率分配單元分配到每個該些噴頭的射頻功率;射頻功率調整單元,被配置為當傳感器單元的監測到射頻功率不均勻分配到每個噴頭時改變阻抗,以根據阻抗的變化調整射頻功率;控制單元,與該些構成元件電連接,被配置為根據傳感器單元的監測結果,控制射頻功率調整單元或控制射頻功率產生單元的頻率,以使射頻功率被均勻地分配到噴頭;和火焰檢測傳感器(未示出),形成在射頻功率匹配單元、射頻功率分配單元和射頻功率調整單元的電氣部件所在的區域中,並且被配置為檢測火的發生。
該射頻功率分配單元140包括:板體141,作為射頻電極連接到該些噴頭130以接收相互的射頻功率;射頻開關142,設置在該板體141以分別對應於該些噴頭130,並選擇性地打開/關閉;調諧電路143,由與該射頻開關142連接的電容器C和電感器L形成;及電纜144,連接到該調諧電路143和該些噴頭130。該傳感器單元150包括:低壓傳感器和電壓檢測板,設置在該電纜144中,讀取射頻電壓,並
檢測射頻功率,其中射頻功率分配單元140的射頻功率在該電纜144中流動;或者電流傳感器,通過使用線芯(core)讀取該電纜144中流動的電流,並檢測射頻功率;或者Vpp和電流傳感器,在該電纜144和該些噴頭130連接的狀態下讀取電壓或電流,並檢測射頻功率的。該射頻功率調整單元160,由連接到射頻功率分配單元140的電纜144的空氣電容器VC;和用於調整空氣電容器VC的直流電機M形成,其中,該空氣電容器VC包括:捲架161,具有四邊形框架的形狀;多個平盤162,呈四邊形板狀,從邊緣向中心厚度增加,並以預定間隔連續佈置在捲架161的內圓周表面上;半圓盤163,具有相同厚度的半圓板形狀,並連續怖置在該些平盤162間的每個空間中;及調整軸164,可旋轉地設置在捲架161上,同時連續穿過平盤162的中心,且偏心地固定在半圓盤163上,藉以在連接於該調整軸164一端的直流電機M被驅動時,轉動調整軸164,並且調整軸164改變平盤162間的半圓盤163的重疊面積,以改變電容。
再者,該火焰檢測傳感器是火花檢測傳感器。
再者,射頻分流調整系統,更包含:一滅火用黏貼物,被貼附在該射頻功率匹配單元120、該射頻功率分配單元140和該射頻功率調整單元160的電氣元件和電纜的耦合區域,其中,該滅火用黏貼物包括:一基材片;一第一散熱黏合層,形成於該基材片的一表面,貼附於該線纜與該電子元件的連接區,以提供散熱擴散功能;一第二散熱黏合層,形成於該基材片的另一表面,貼附於一滅火片,以提供散熱擴散功能,而且該滅火片,形成於該第二散熱黏合層的一表面,用以將連接區的熱量散發,並且覆蓋該連接區,並在發生火災時通過滅火囊(capsule)提供滅火功能。
因此,根據本發明,分配至電漿室設備中的多個分開的噴頭中的每一個的射頻功率被單獨調整,從而可以更穩定地分配RF功率,並防止晶圓間的均勻性或蝕刻速率的差異。
再者,射頻分配網路,將射頻功率產生單元的射頻功率分配到多個噴頭,且在對射頻分配網路所分配的射頻功率進行單獨監測後,射頻功率調整單元自動改變電容,以在阻抗變化時穩定分配射頻功率,從而穩定地分配射頻功率。
再者,通過將射頻功率選擇性地分配到多個分開的噴頭,以使該些噴頭能夠選擇性地互相作用,而可以防止射頻功率的損失和處理條件的改變。
再者,通過在電氣部件和電纜的耦合區域黏貼滅火用黏貼物,能夠在因例如過電壓等引起火災時發揮滅火功能。
同時,本發明的效果不限於上述效果,於本領域具有通常知識者能夠通過以下描述清楚地理解其他未提及的效果。
10:高頻產生器
20:匹配網路
30:分佈網路
40:低頻產生器
40a:連接部
50:分流單元
50a:另一個連接部
62:加熱器
64:加熱器
66:加熱器電源
110:射頻功率產生單元
120:射頻功率匹配單元
130:噴頭
140:射頻功率分配單元
141:板體
142:射頻開關
143:調諧電路
144:電纜
150:傳感器單元
160:射頻功率調整單元
161:捲架
162:平盤
163:半圓盤
164:調整軸
170:控制單元
C:電容器
H:加熱塊
L:電感器
M:直流電機
P:電漿
VC:空氣電容器
W:晶圓
圖1是示意性地顯示習知的電漿室的結構的圖。
圖2是示意性地顯示根據本發明實施例的射頻分流調整系統的結構的圖。
圖3是顯示圖2的射頻分流調整系統中的傳感器單元的圖,傳感器單元用於監測射頻功率分配單元和噴頭間的射頻功率。
圖4是顯示圖2的射頻分流調整系統中的射頻功率調整單元的圖,射頻功率調整單元用於改變射頻功率分配單元與噴頭間的阻抗。
圖5是顯示圖4的射頻功率調整單元中的空氣電容器的一示例的圖。
在下文中,將參照附圖詳細描述本發明的示例性實施例。
如圖2至圖5所示,依據本發明一實施例,射頻分流調整系統(RSAS)包括:射頻功率產生單元110,用以產生高頻射頻功率;射頻功率匹配單元120,用以匹配從射頻功率產生單元110提供的射頻功率的電漿阻抗;射頻功率分配單元140,用以將由射頻功率匹配單元120阻抗匹配後的射頻功率,均勻分配給多個分開的噴頭130中的每一個;傳感器單元150,用以監測從射頻功率分配單元140分配到每個該些噴頭130的射頻功率;射頻功率調整單元160,用以在傳感器單元150的監測到射頻功率被不均勻分配到每個噴頭130時改變阻抗,以根據阻抗的變化調整射頻功率;控制單元170,與該些構成元件電連接,用以根據傳感器單元150的監測結果,控制射頻功率調整單元160或控制射頻功率產生單元110的頻率,以使射頻功率被均勻地分配到噴頭130。
在此,未說明的參考符號C表示腔室,P表示電漿,W表示晶圓,H表示加熱塊。
射頻功率產生單元110包括具有50Ω輸出阻抗且電阻很小的射頻產生器。
射頻功率匹配單元120通常具有50Ω的輸出阻抗,在射頻功率產生單元110的射頻產生器中幾乎沒有電抗(reactance),但是由於射頻功率分配單元140中設置的電容器和電感器提供給噴頭130的實際輸入阻抗具有相當大的電抗,通常不是50Ω,因此沒有實際的阻抗匹配,從而設置了具有集總電阬元件(lumped reactive element)的射頻匹配電路,以保持射頻電壓和電流之間的相位角為零。
這裡,射頻功率匹配單元120進行的阻抗匹配,可以由一般的Fi網路提供,該一般Fi網路是由串聯電感之兩側的一對並聯電容器構成。而且前述阻抗匹配通過以下方式實現:通過射頻功率輸入端中的常規的定向耦合器,監測正向電壓、反向電壓和電流/電壓相位角;通過使用網路模型,計算三個參數中的每一個的可變電容電路的電容的校正;以及通過射頻功率輸出端,產生可變電容器的控制信號,用於對電容值進行所需的校正。
噴頭130被分割成多個部分,優選地,噴頭130以規則的間隔,從內向外,依次劃分成四個區域,以能夠製造大容量的CVD膜。
射頻功率分配單元140用於確保:在阻抗匹配狀態,將由射頻功率匹配單元120提供的射頻功率,均勻地提供給劃分為多個區域的每個噴頭130。並且,板體141用作射頻電極,其連接到多個噴頭130以接收相互的射頻功率,並且連接到射頻開關142、調諧電路143及電纜144等。射頻開關142設置在板體141上以分別對應於多個噴頭130,並且選擇性地打開/關閉。由電容器C和電感器L形成的調諧電路143連接到射頻開關142。電纜144連接調諧電路143和噴頭130。
在此,當由射頻功率匹配單元120進行阻抗匹配的射頻功率被傳輸時,射頻功率分配單元140使射頻功率通過調諧電路143分配給噴頭130,同時射頻功率分配單元140,根據射頻開關142的選擇性操作,而在預定頻率範圍內具有調諧狀態。從而,使噴頭130能夠單獨聯鎖,防止不必要的射頻功率損失,並防止室內處理條件的變化。射頻功率分配單元140並在處於調諧狀態的。根據射頻開關142的選擇性操作,在預定頻率範圍內,從而使噴頭130能夠單獨聯鎖(interlock),防止不必要的射頻功率損失,並防止腔室內的處理條件的變化。
傳感器單元150用以監測從射頻功率分配單元140分配到每個該些噴頭130的射頻功率,並且包含低壓傳感器和電壓檢測板;或者電流傳感器;或者Vpp和電流傳感器。前述低壓傳感器和電壓檢測板,設置在該電纜144中,讀取射頻電壓,並檢測射頻功率,其中射頻功率分配單元140的射頻功率在該電纜144中流動。前述電流傳感器,通過使用線芯(core)讀取該電纜144中流動的電流,並檢測射頻功率。前述Vpp和電流傳感器,在該電纜144和該些噴頭130連接的狀態下讀取電壓或電流,並檢測射頻功率。
因此,通過傳感器單元150,根據固定匹配單元的使用,當腔室內的阻抗發生變化時,可以連續檢測用以均勻地維持電漿的射頻功率的變化。
當傳感器單元150的監測結果顯示,射頻功率沒有均勻分佈到每個噴頭130時,射頻功率調整單元160改變阻抗,以根據阻抗的變化調整射頻功率。射頻功率調整單元160包括與射頻功率分配單元140的線纜144連接的空氣電容VC、調整空氣電容VC的直流電機M、以及與空氣電容VC並聯配置的電感L。
在此,空氣電容器VC包括:呈四邊形框架的形狀的捲架161,用以提供預定空間;多個平盤162,呈四邊形板狀,從邊緣向中心厚度增加,並以預定間隔連續佈置在捲架161的內圓周表面上;半圓盤163,具有相同厚度的半圓板形狀,並連續怖置在該些平盤162間的每個空間中;及調整軸164,可旋轉地設置在捲架161上,同時連續穿過平盤162的中心,且偏心地固定在半圓盤163上,藉以在連接於該調整軸164一端的直流電機M被驅動時,轉動調整軸164,並且調整軸164改變平盤162間的半圓盤163的重疊面積,以改變電容。
因此,根據射頻功率調整單元160,空氣電容VC的半圓盤163通過直流電機M的旋轉而旋轉,以改變與平盤162的重疊面積,從而射頻功率可以是通過電容的變化進行調整。
此外,隨著平盤162的厚度從邊緣向中心增加,並且半圓盤163具有相同的厚度。當半圓盤163轉動時,平盤162和半圓盤163間的距離,根據重疊面積而變化。從而可以對電容進行更精細的調整,並對射頻功率進行微調,從而提高精度。
同時,當從直流電機M側觀看時,通過使半圓盤163在一側具有凹凸形狀;或者使半圓盤163僅在交替位置的半圓盤163的一個表面上具有凹凸形狀,藉此使半圓盤163可以具有調整更精細電容的結構。
控制單元170,與該些構成元件電連接。當傳感器單元150傳送對應於射頻功率變化的信號時,控制單元170通過射頻功率調整單元160的直流電機M,改變空氣電容器VC的電容,藉此改變射頻功率,以對應於預輸入設定值。亦即,當電
容因腔室內的聚合物等的沉積而改變時,電容會根據情況自動改變,以一直具有均勻的值。從而,即使存在有因被產出之片材的數量而造成的聚合物沉積的問題,也可以通過提高均勻性和改善製程分散性,來延長腔室濕式清潔的週期。
此外,當從傳感器單元150發送指示射頻功率改變的信號時,控制單元170可以對射頻功率產生單元110的頻率執行伺服供應(serving),並且改變射頻功率,以對應於預先輸入設定值。
這裡,由控制單元170進行的射頻功率產生單元110的頻率伺服,可以遵循已知方法,並且通過優化測量參數中的一個或多個參數來調整已知方法。通過傳感器單元150測得的測量參數,例如在電纜144中流動的電流、電流隨時間的變化率、射頻功率的頻率與電流的乘積、晶圓基座(加熱塊)電壓或基座電壓的預定傅立葉分量(a predetermined Fourier component of the pedestal voltage)。
同時,根據本發明的RSAS還可以包括顯示裝置(未示出),該顯示裝置顯示由傳感器單元150監控的每個噴頭的射頻功率,以便管理員能夠檢查射頻功率。
同時,在本發明的RSAS中,由於通過控制該些構成元件來調整射頻功率,因此在安裝有電氣元件的印刷電路板和電纜之間的連接部分中流過大電流,所以,當發生短路或過電流時,電漿室設備發生火災的可能性很高,因此,本發明的RSAS還可以包括火焰檢測傳感器(未示出),該火焰檢測傳感器配置在射頻功率匹配單元120、射頻功率分配單元140和射頻功率調整單元160的電氣元件所在的區域中,並檢測火災的發生。
在此,火焰檢測傳感器(未圖示)是用於檢測構成元件發生火災的機構,可以是公知的火花檢測傳感器。
因此,在射頻功率匹配單元120、射頻功率分配單元140和射頻功率調整單元160等的電氣元件所在的區域,發生火災時,能夠通過火焰檢測傳感器(未示出)檢測到該火災,並且可以將檢測到的火災事件提供給控制單元170,並且控制單元170可以通過顯示裝置或警報裝置通知操作員火災的發生,同時阻斷操作電源被供應至射頻功率產生單元110。
同時,本發明的RSAS,滅火用黏貼物被黏合配置到射頻功率匹配單元120、射頻功率分配單元140的電氣部件(包括印刷電路板)的耦合區域,射頻功率調整單元160與電纜連接,以在過電流等引起火災時強制提供滅火功能。
滅火用黏貼物包括一基材片、一第一散熱黏合層及一第二散熱黏合層。第一散熱黏合層形成於基材片的一表面,貼附於線纜與電子元件的連接區,亦即火災風險區,以提供散熱擴散功能。第二散熱黏合層形成於基材片的另一表面,被貼附於一滅火片,以提供散熱擴散功能。該滅火片形成於第二散熱黏合層的一表面,用以將火災風險區的熱量快速地散發,並且滅火片覆蓋火災風險區,以在發生火災時通過滅火囊(capsule)提供滅火功能。
基材片是其上配置有由不同成分形成的第一散熱黏合層和第二散熱黏合層的基材,並且可以是已知的合成樹脂或具有彈性的合成纖維。
第一散熱黏合層貼附在火災風險區域快速吸熱,且將吸收的熱量傳導至第二散熱黏合層,並且包括一散熱劑及一第一散熱黏合劑。於散熱劑中將導熱填料和阻燃劑混合在聚合物中,以提供散熱擴散功能。於第一散熱黏合劑中將一熱固化劑和室溫固化劑混合在橡膠類黏合劑中,以提供黏合功能。散熱劑與第一散熱黏合劑以預定體積比混合,例如1:1至2:1的體積比。
第二散熱黏合層形成於第一散熱黏合層的上表面,以快速吸收傳遞至第一散熱黏合層的熱量,並將吸收的熱量傳導至滅火片。第二散熱黏合層包括一散熱劑及一第二散熱黏合劑。於散熱劑中將導熱填料和阻燃劑混合在聚合物中以提供散熱擴散功能。於第二散熱黏合劑中將PVC樹脂、聚氧乙烯烷基醚和油酸甲酯混合得到的複合材料,混合於N-2,4-二硝基苯基絲氨酸、氯甲酸芐酯、水性聚氨酯增稠劑、二環己基脲、1,1,2,2-四溴乙烷和酞酸二辛酯。散熱劑與第二散熱黏合劑以預定的體積比混合,例如2:1至3:1的體積比。
在第一散熱黏合層和第二散熱黏合層中,散熱劑是一種通過滅火片快速散發火場熱量的導熱手段,相對於100重量份的聚合物,散熱劑包括40-60重量份的該導熱填料;和20-40重量份的阻燃劑。
聚合物可以選自Si樹脂、環氧樹脂、丙烯酸樹脂、它們的混合物和它們的共聚物。
更優選地,相對於100重量份的丙烯酸酯混合物。聚合物包括1至10重量份的UV固化有機-無機混成化合物(hybrid compound)、0.1至3重量份的光引發劑
(photoinitiator)和0.01至1重量份的分子量改質劑(modifier)。該丙烯酸酯混合物由50-90重量份的丙烯酸酯單體和10-50重量份的丙烯酸酯低聚物組成。
丙烯酸酯單體代表聚合物的基本性質,可以使用:丙烯酸烷基酯單體,例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、2-(甲基)丙烯酸乙基己酯、丙烯酸月桂酯和丙烯酸異癸酯;含有羥基的單體,例如羥基(甲基)丙烯酸酯和羥基(甲基)丙烯酸甲酯等;含有縮水甘油(環氧丙基,glycidyl)的單體,例如(甲基)丙烯酸縮水甘油酯等;以及含有氮成分的單體,例如丙烯醯胺或丙烯腈。
在此,丙烯酸酯單體的用量,優選為基於聚合物混合物的總重量的50至90重量份。當丙烯酸酯單體的含量小於50重量份時,施加或塗布在滅火片之下表面的塗層,其黏合力降低。當丙烯酸酯單體的含量超過90重量份時,黏度低,不能增加塗層厚度。
作為丙烯酸酯低聚物,可以使用例如聚氨酯丙烯酸酯低聚物、聚酯丙烯酸酯低聚物、環氧丙烯酸酯低聚物等各種丙烯酸酯低聚物。
在此,丙烯酸酯低聚物的使用量,相對於丙烯酸酯混合物的總重量,優選為10-50重量份。當丙烯酸酯低聚物的使用量少於10重量份時,黏度低並且難以控制塗層的厚度,並且當丙烯酸酯低聚物的用量超過50重量份時,存在黏度過高和黏合力低的缺點。
可UV固化的有機-無機混成化合物可以是包括奈米二氧化矽和丙烯醯基的化合物。
在本文中,相對於100重量份的丙烯酸酯混合物,優選使用1至10重量份的可UV固化的有機-無機(二氧化矽-丙烯酸)混成化合物。當可紫外線固化的有機-無機(二氧化矽-丙烯酸)混成化合物的使用量少於1重量份時,耐熱性能無法適當表現。當UV固化有機-無機(二氧化矽-丙烯酸)混成化合物的使用量超過10重量份時,耐熱性和再剝離性優異,但黏合力劣化。
相對於100重量份的丙烯酸酯化合物,光引發劑的用量優選為0.1至3重量份。當光引發劑的含量小於0.1重量份時,聚合速度慢,轉化率低。當光引發劑用量超過3重量份時,反應速度快,但由於存在許多低分子量的低聚物,黏合劑的物理性能下降。
其中,光引發劑的種類包括二苯甲酮、安息香(benzion)、安息香甲基醚(Benzoin methyl ether)、安息香正丁醚、安息香異丁醚、1-羥基環己基苯基酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、苯乙酮、乙醛酸甲基苯酯、及乙氧基酸乙基苯酯(ethylphenyl phylloxylate)等。
作為分子量改質劑,使用含有硫醇(-SH)基團的化合物,並且相對於丙烯酸酯化合物100重量份,優選使用0.01-1重量份的乙硫醇、丁硫醇、己硫醇、十二烷基硫醇、苯硫醇、芐硫醇等。當分子量改質劑的含量小於0.01重量份時,難以控制分子量。當分子量改質劑的含量超過1重量份時,分子量過低,最終物理性能下降。
導熱填料與聚合物混合,從而當填料連接到電氣元件、和電纜或滅火片的連接部分時,熱量會迅速從火災危險區域傳遞到滅火片。導熱填料包括具有第一平均粒徑的第一填料、具有第二平均粒徑的第二填料和具有第三平均粒徑的第三填料。而且,其特徵在於,第一平均粒徑值為10-30μm,大於其他平均粒徑值,第二平均粒徑值除以第一平均粒徑值所得的值為0.17至0.26,第三平均粒徑值除以第一平均粒徑值所得的值為0.09至0.11。第一填料、第二填料和第三填料的體積電阻為104Ωcm以上,第一填料、第二填料和第三填料的短徑/長徑的平均值為0.6至0.8。第二填料的質量總和/第一填料的質量總和的百分比為11至16;或第三填料的質量總和/第一填料的質量總和的百分比為4.2-5.2。
第一、第二和第三填料可以選自氧化鋁(Al2O3)、氮化硼(BN)、氮化鋁(AlN)、氮化矽(Si3N4)、氧化鎂(MgO)、氧化鈹(BeO)、鋅氧化物(ZnO)、碳化矽(SiC)、氧化鋯(ZrO2)及其混合物。
在此,第一填料作為填料中最大的填料,其平均粒徑在10-30μm的範圍內,並且當超出上述範圍時,當填料與聚合物混合時,不可能保持適當的黏度範圍,使得滅火片的表面不能保持光滑。因此,優選地具有上述臨界意義的範圍。
此外,第二填料填充聚合物和第一填料之間的空間。並且,將第二平均粒徑除以第一平均粒徑得到的值的平均粒徑為0.17-0.26。當第二填料不具有如上所述的平均粒徑時,第二填料不與第一填料接觸並被隔開,從而散熱特性可能劣化。因此,優選地具有上述臨界意義的範圍。
進一步地,第三填料填充於第一填料和第二填料間的空間。第三平均粒徑除以第一平均粒徑所得的值具有對應於0.09至0.11的平均粒徑。當第三填料不具有如上所述的平均粒徑時,第三填料不與第一填料接觸並且間隔開,從而使散熱特性可能變差。因此,優選地具有上述臨界意義的範圍。
此外,第一填料、第二填料和第三填料的體積電阻優選為104Ωcm以上。並且,當體積電阻小於104Ωcm時,會存在當電流施加到滅火片的表面時發生短路的問題。因此,優選地具有上述臨界意義的範圍。
第一填料、第二填料和第三填料的短徑/長徑的平均值優選為0.6-0.8。當第一填料、第二填料和第三填料不具有如上所述的短徑/長徑的平均值時,由於大的填料粒子之間的空間沒有被完全填滿,所以散熱性可能劣化。因此,優選地具有上述臨界意義的範圍。
此外,優選地,第二填料之質量總和/第一填料之質量總和的百分比為11至16,或者第三填料的質量總和/第一填料的質量總和的百分比為4.2至5.2。當填料不具有上述質量比時,加入的小填料不足以填滿大填料形成的空間,僅是大量地添加或少量地添加,從而使大填料間隔開並且散熱特性可能劣化。因此,優選地具有上述臨界意義的範圍。
在此,相對於100重量份的聚合物,以40至60重量份的量添加和混合導熱填料。當導熱填料小於40重量份時,吸熱速度變慢,當導熱填料超過60重量份時,與聚合物的可攪拌性大大降低,從而降低加工性和降低表面光潔度。因此,優選地具有上述臨界意義的範圍。
當阻燃劑附著於電氣元件和電線的連接部分時,阻燃劑抑制第一散熱黏合劑或第二散熱黏合劑因高溫的熱和導熱性而被燃燒,並且可以包括甲基碘等。
在此,相對於100重量份的聚合物,添加和混合阻燃劑的量為20至40重量份。當阻燃劑小於20重量份時,保濕性、透濕性和導熱性降低,從而降低阻燃功能。當阻燃劑超過40重量份時,會產生浮形(floating shape),透濕性反而降低。因此,優選地具有上述臨界意義的範圍。
在第一散熱黏合層中,第一散熱黏合劑是一種膠黏劑,其與散熱劑一起被貼附於膠黏部位,或者容易被剝離。相對於100重量份的橡膠類黏合劑,含有1.1-1.3重量份的熱固化劑和0.2-0.3重量份的室溫固化劑。
橡膠類黏合劑具有預定的彈性並提供吸附和黏合功能,並且橡膠型膠黏劑與熱固化劑和室溫固化劑混合後能穩定地附著在被黏物上,並以更強的黏著力貼附於後述的第二散熱黏合層,以致於從被黏物上剝離時不留殘渣。
在此,橡膠類黏合劑優選含有38%的固含量並且可以具有已知的組成,因此將省略其詳細描述。
當熱固化劑與橡膠類黏合劑或室溫固化劑混合時,熱固化劑與橡膠類黏合劑或室溫固化劑發生反應,以提高整體物理性能,如抗衝擊性和耐熱性、耐濕性和機械性能。相對於100重量份的橡膠類黏合劑,添加1.1至1.3重量份的散熱黏合劑。當散熱黏合劑超過1.3重量份時,固化時間太快,不便塗布於第二散熱黏合
層。當散熱黏合劑低於1.1重量份時,固化時間太慢,經過了長時間後黏合效果降低。因此,優選地具有上述臨界意義的範圍。
這裡,由於熱固化劑可以具有已知的組成,因此將省略其詳細描述。
室溫固化劑是防轉移構件,其與橡膠類黏合劑或熱固化劑混合時,會與橡膠類黏合劑或熱固化劑發生反應,使混合物在室溫下固化,以防止橡膠類黏合劑和熱固化劑擴散到膠黏表面外。並且,相對於100重量份的橡膠類黏合劑,添加0.2至0.4重量份的散熱黏合劑。當散熱黏合劑超過0.4重量份時,室溫下的固化時間進行得很快,產品的使用時間大大縮短,而當散熱黏合劑低於0.2重量份時,會出現的問題在於將橡膠型黏合劑和熱固化劑展開到被黏物的外部。因此,優選地具有上述臨界意義的範圍。
同時,在本發明的第一散熱黏合層中,具有上述結構的散熱劑與第一散熱黏合劑以1:1至2:1的體積比混合。當體積比超出上述範圍時,難以控制固化時間,難以控制附著於火災危險區域後的重量平均分子量,因固化不良、翹起、物理性能劣化而產生裂紋,結果,阻燃性能降低,導熱性也降低。因此,優選地具有上述臨界意義的範圍。
因此,根據第一散熱黏合層,當被貼附在火災危險區域時,熱量可以快速傳遞到滅火片上並消散,當將第一散熱黏合層從黏著處被去除以進行維護時,第一散熱黏合層與後述的第二散熱黏合層具有牢固的黏合狀態,以便將第一散熱黏合層剝離而不會在該黏著處留下殘留物,並可原封不動地貼附在新的黏著處上。
在第二散熱黏合層中,第二散熱黏合劑為與散熱劑一起塗布於滅火片或提供強黏附力的黏著劑。使得要將第一散熱黏合層在從黏著部位剝離時,能夠容易地被剝離。相對於混合有PVC樹脂、聚氧乙烯烷基醚和油酸甲酯的100重量份的複合材料,第二散熱黏合劑包括:60-80重量份的N-2,4-二硝基苯基絲氨酸、50-70重量份的氯甲酸芐酯、40-60重量份的水性聚氨酯增稠劑、30-50重量份的二環己基脲、20-40重量份的1,1,2,2-四溴乙烷、10-30重量份的酞酸二辛酯。
PVC樹脂、聚氧乙烯烷基醚和油酸甲酯的複合材料是一種通過耐熱性、極低的摩擦係數和良好的耐化學性來防止散熱器腐蝕的複合材料。PVC樹脂保持適當的黏度並適當地保持薄膜強度、拉伸強度和耐天候性。並且,聚氧乙烯烷基醚用作稀釋劑,以在混合上述複合材料後保持凝膠狀態,而油酸甲酯用作增塑劑。
N-2,4-二硝基苯基絲氨酸,通過將第二散熱黏合劑的複合材料溶解,使其相互間具有較高的黏合力,藉以為散熱器提供防水和耐磨性。
相對於100重量份的複合材料,以60-80重量份混合有N-2,4-二硝基苯基絲氨酸的散熱黏合劑。當N-2,4-二硝基苯基絲氨酸超過前述重量份時,複合材料的反應速度變得太快而不能降低攪拌性。並且,當N-2,4-二硝基苯基絲氨酸小於前述重量份時,複合材料的反應速度變得太慢並且攪拌時間增加。因此,優選地具有上述臨界意義的範圍。
將氯甲酸芐酯與複合材料混合以控制複合材料的反應性。
在此,基於100重量份的複合材料,以50至70重量份的比例混合氯甲酸芐酯。並且,當氯甲酸芐酯超過上述重量份時,反應迅速,故不能在常溫下混合使用,所以在應用上產生了很多的限制。當氯甲酸芐酯小於上述重量份時,存在反應性急劇降低、攪拌操作需要大量時間的問題。因此,優選地具有上述臨界意義的範圍。
水性聚氨酯增稠劑提供增稠功能,從而通過與散熱劑混合時使複合材料的分散製程良好,使散熱劑的顆粒良好地存在。
在此,基於100重量份的複合材料,以40至60重量份的比例混合水性聚氨酯增稠劑。並且,當水性聚氨酯增稠劑超過上述重量份數時,與散熱劑複合材料的攪拌效率降低,而當水性聚氨酯增稠劑小於上述重量份數時,散熱劑複合材料的顆粒狀態不佳,因此存在黏合力下降的問題。因此,優選地具有上述臨界意義的範圍。
二環己基脲與上述複合材料混合以提供塗層。
在此,基於100重量份的複合材料,以30至50重量份的比例混合二環己基脲。並且,當二環己基脲超過上述重量份時,黏度變得太大而降低黏合性能,而當二環己基脲小於上述重量份時,存在黏合強度降低、與滅火片的黏合性能降低的問題。
1,1,2,2-四溴乙烷在與複合材料混合時,決定複合材料的反應時間並提供吸附功能。
在此,基於100重量份的複合材料,以20至40重量份的比例混合1,1,2,2-四溴乙烷。當1,1,2,2-四溴乙烷超過上述重量份時,複合材料的反應速度變得太快,從而降低攪拌性和黏合性。同時,使複合材料的反應迅速完成,從而降低了與第一散熱黏合層的吸附和黏合功能。當1,1,2,2-四溴乙烷小於上述重量份時,反應物的反應速率降低,凝膠化需要很長時間,黏合功能也降低。因此,優選地具有上述臨界意義的範圍。
當與複合材料混合時,鄰苯二甲酸二辛酯通過增塑劑功能,提供改善的拉伸強度和伸長率。
在此,基於100重量份的複合材料,以10至30重量份的比例混合鄰苯二甲酸二辛酯。當鄰苯二甲酸二辛酯超過上述重量份時,拉伸強度和伸長率反而降低,而當鄰苯二甲酸二辛酯小於上述重量份時,存在以下問題:塑性性能下降,黏合強度下降。
同時,本發明的第二散熱黏合層是如下:散熱劑與第二散熱黏合劑的上述配置是以2:1至3:1的體積比混合。當體積比超出上述範圍時,難以控制固化時間,難以控制與散熱器黏合後的重均分子量。因固化不良、翹起、物理性能劣化而產生裂紋,導致導熱性能下降。因此,優選地具有上述臨界意義的範圍。
因此,根據第二散熱黏合層,當第二散熱黏合層塗布並貼附於滅火片的表面時,第一散熱黏合層所傳遞的熱量可迅速散發至空氣中,且當將滅火片從黏合部位取下進行維護時,第二散熱黏合層貼附在滅火片上,其黏合強度比第一散熱黏
合層的黏合強度還要強,使得第一散熱黏合層被剝離而不會在黏合部位上留下任何殘留物,並原封不動地貼附在新的黏合部位上,從而提高了可重複使用性。
滅火片是形成在第二散熱黏合層的一表面上的裝置,以快速散發火災危險區域的熱量,並且覆蓋火災風險區域,以在發生火災時通過滅火膠囊提供滅火功能。並且,優選地,滅火片由已知的合成樹脂或具有彈性的合成纖維製成。
在此,在滅火片中,優選地,散熱塗層由在表面的散熱塗層劑構成,以使從第二散熱黏合層傳遞的熱量快速散發到外部。
在此,散熱塗層劑包含:第一塗層劑,其中導熱填料和阻燃劑混合在聚合物中以提供散熱擴散功能;和第二塗層劑,其中鹼金屬矽酸鹽、磷酸、強鹼和水混合在無機塗料複合材料中,以提供抑制異物吸附,並防止腐蝕和劣化的功能。第一包衣劑和第二包衣劑以預定的體積比混合,例如以1:1至2:1的體積比混合。
相對於100重量份的聚合物,第一塗布劑含有60-80重量份的導熱填料和20-40重量份的阻燃劑。
聚合物可以選自Si樹脂、環氧樹脂、丙烯酸樹脂、它們的混合物和它們的共聚物。
更優選地,聚合物,相對於100重量份的丙烯酸酯混合物,包括:紫外線固化型有機-無機混成化合物1-10重量份、光引發劑0.1-3重量份、分子量改質劑0.01-
1重量份。其中,丙烯酸酯混合物是由50-90重量份的丙烯酸酯單體和10-50重量份的丙烯酸酯低聚物組成。
丙烯酸酯單體代表聚合物的基本性質,可以使用:丙烯酸烷基酯單體,例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、2-(甲基)丙烯酸乙基己酯、丙烯酸月桂酯和丙烯酸異癸酯;含有羥基的單體,例如羥基(甲基)丙烯酸酯和羥基(甲基)丙烯酸甲酯等;含有縮水甘油(環氧丙基,glycidyl)的單體,例如(甲基)丙烯酸縮水甘油酯等;以及含有氮成分的單體,例如丙烯醯胺或丙烯腈。
在此,丙烯酸酯單體的用量優選為基於聚合物混合物的總重量的50至90重量份。當丙烯酸酯單體的含量小於50重量份時,施加或塗布在滅火片的下表面的塗層的附著力降低,並且當丙烯酸酯單體的含量超過90重量份時,黏度低,不能增加塗層厚度。
作為丙烯酸酯低聚物,可以使用各種丙烯酸酯低聚物,例如,可以使用聚氨酯丙烯酸酯低聚物、聚酯丙烯酸酯低聚物和環氧丙烯酸酯低聚物。
在此,丙烯酸酯低聚物的用量,優選為丙烯酸酯混合物總重量的10-50重量份。當丙烯酸酯低聚物的用量少於10重量份時,黏度低並且難以控制塗層的厚度,並且當丙烯酸酯低聚物的用量超過50重量份時,存在黏度過高和黏合強度低的缺點。
可UV固化的有機-無機混成化合物可以是包括奈米二氧化矽和丙烯醯基的化合物。
在本文中,相對於100重量份的丙烯酸酯混合物,優選使用1至10重量份的可UV固化的有機-無機(二氧化矽-丙烯酸)混成化合物。當可紫外線固化的有機-無機(二氧化矽-丙烯酸)混成化合物的使用量少於1重量份時,耐熱性能無法適當表現。當UV固化有機-無機(二氧化矽-丙烯酸)混成化合物的使用量超過10重量份時,耐熱性和再剝離性優異,但黏合力劣化。
相對於100重量份的丙烯酸酯化合物,光引發劑的用量優選為0.1至3重量份。當光引發劑的含量小於0.1重量份時,聚合速度慢,轉化率低。當光引發劑用量超過3重量份時,反應速度快,但由於存在許多低分子量的低聚物,黏合劑的物理性能下降。
其中,光引發劑的種類包括二苯甲酮、安息香(benzion)、安息香甲基醚(Benzoin methyl ether)、安息香正丁醚、安息香異丁醚、1-羥基環己基苯基酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、苯乙酮、乙醛酸甲基苯酯、及乙氧基酸乙基苯酯(ethylphenyl phylloxylate)等。光引發劑可以單獨一種使用,也可以兩種以上組合使用。
作為分子量改質劑,使用含有硫醇(-SH)基團的化合物,並且相對於丙烯酸酯化合物100重量份,優選使用0.01-1重量份的乙硫醇、丁硫醇、己硫醇、十二烷基硫醇、苯硫醇、芐硫醇等。當分子量改質劑的含量小於0.01重量份時,難以控制分子量。當分子量改質劑的含量超過1重量份時,分子量過低,最終物理性能下降。
導熱填料與聚合物混合,從而當導熱填料與聚合物混合並且施加或塗布在滅火片上時,從第二散熱黏合層傳遞的熱量迅速擴散到空氣中。導熱填料包括具有第一平均粒徑的第一填料、具有第二平均粒徑的第二填料和具有第三平均粒徑的第三填料。而且,其特徵在於,第一平均粒徑值為10-30μm,大於其他平均粒徑值,第二平均粒徑值除以第一平均粒徑值所得的值為0.17至0.26,第三平均粒徑值除以第一平均粒徑值所得的值為0.09至0.11。第一填料、第二填料和第三填料的體積電阻為104Ωcm以上,第一填料、第二填料和第三填料的短徑/長徑的平均值為0.6至0.8。第二填料的質量總和/第一填料的質量總和的百分比為11至16;或第三填料的質量總和/第一填料的質量總和的百分比為4.2-5.2。
第一、第二和第三填料可以選自氧化鋁(Al2O3)、氮化硼(BN)、氮化鋁(AlN)、氮化矽(Si3N4)、氧化鎂(MgO)、氧化鈹(BeO)、鋅氧化物(ZnO)、碳化矽(SiC)、氧化鋯(ZrO2)及其混合物。
在此,第一填料作為填料中最大的填料,其平均粒徑在10-30μm的範圍內,並且當超出上述範圍時,在填料與聚合物混合時,不可能保持適當的黏度範圍,使得滅火片的表面不能保持光滑。因此,優選地具有上述臨界意義的範圍。
此外,第二填料填充聚合物和第一填料之間的空間。並且,將第二平均粒徑除以第一平均粒徑得到的值的平均粒徑為0.17-0.26。當第二填料不具有如上所述的平均粒徑時,第二填料不與第一填料接觸並被隔開,從而散熱特性可能劣化。因此,優選地具有上述臨界意義的範圍。
進一步地,第三填料填充於第一填料和第二填料間的空間。第三平均粒徑除以第一平均粒徑所得的值具有對應於0.09至0.11的平均粒徑。當第三填料不具有如上所述的平均粒徑時,第三填料不與第一填料接觸並且間隔開,從而使散熱特性可能變差。因此,優選地具有上述臨界意義的範圍。
此外,第一填料、第二填料和第三填料的體積電阻優選為104Ωcm以上。並且,當體積電阻小於104Ωcm時,會存在當電流施加到滅火片的表面時發生短路的問題。因此,優選地具有上述臨界意義的範圍。
第一填料、第二填料和第三填料的短徑/長徑的平均值優選為0.6-0.8。當第一填料、第二填料和第三填料不具有如上所述的短徑/長徑的平均值時,由於大的填料粒子之間的空間沒有被完全填滿,所以散熱性可能劣化。因此,優選地具有上述臨界意義的範圍。
此外,優選地,第二填料之質量總和/第一填料之質量總和的百分比為11至16,或者第三填料的質量總和/第一填料的質量總和的百分比為4.2至5.2。當填料不具有上述質量比時,加入的小填料不足以填滿大填料形成的空間,僅是大量地添加或少量地添加,從而使大填料間隔開並且散熱特性可能劣化。因此,優選地具有上述臨界意義的範圍。
在此,相對於100重量份的聚合物,以60至80重量份的量添加和混合導熱填料。當導熱填料小於60重量份時,吸熱速度變慢,當導熱填料超過80重量份時,與聚合物的可攪拌性大大降低,從而降低加工性和降低表面光潔度。因此,優選地具有上述臨界意義的範圍。
當阻燃劑被施加和塗布於滅火片時,阻燃劑抑制散熱塗布劑因高溫的熱和導熱性而被燃燒,並且可以包括甲基碘等。
在此,相對於100重量份的聚合物,添加和混合阻燃劑的量為20至40重量份。當阻燃劑小於20重量份時,保濕性、透濕性和導熱性降低,從而降低阻燃功能。當阻燃劑超過40重量份時,會產生浮形(floating shape),透濕性反而降低。因此,優選地具有上述臨界意義的範圍。
同時,本發明的第一塗布劑,更優選地,相對於100重量份的聚合物,包含70重量份的導熱填料和30重量份的阻燃劑,並且通過這個,可以最大化散熱器的散熱性能。
因此,根據第一塗布劑,當第一塗布劑被施加或塗布在滅火片材的表面上時,傳導到滅火片的熱量可以快速地擴散到空氣中,並且由此,即使滅火片被設計為具有簡單的形狀和結構,也可以通過提供改進的散熱性能,來提高散熱器的可加工性並且降低製造成本。
第二塗布劑包括:無機黏結劑(binder)和鹼金屬矽酸鹽中的任意一種或多種;選自磷酸、KOH、NaOH和LiOH的強鹼和水中的任意一種或多種。並且優選地,相對於100重量份的無機黏合劑,包括25至50重量份的至少一種鹼金屬矽酸鹽,2至5重量份的磷酸,和6至7重量份的強鹼。
在此,無機黏結劑可以具有已知的構造,並提供黏合功能,從而使散熱塗布劑的混合物被施加且塗布在滅火片上。
鹼金屬矽酸鹽被施加和塗布在滅火片上時提供耐外部衝擊的耐久性和抑制腐蝕。鹼金屬矽酸鹽相對於無機黏結劑100重量份添加25-50重量份。當鹼金屬矽酸鹽小於25重量份時,附著期間的抗破損和防腐性能的耐用性會劣化,並且當鹼金屬矽酸鹽超過50重量份時,存在滅火片的彈性降低的問題。因此,優選地具有上述臨界意義的範圍。
磷酸是一種,在滅火片上施加及塗布磷酸時,防止空氣中的塵埃被吸附到滅火片材上的吸附防止構件。相對於無機黏結劑100重量份,添加2-5重量份的磷酸。當磷酸的含量小於2重量份時,防止灰塵等被吸附的功能降低,並且當磷酸的含量超過5重量份時,複合材料的攪拌和黏合性能降低,使得不能確保預定厚度的塗層被塗布在滅火片上。因此,優選地具有上述臨界意義的範圍。
在維護和修理過程中,當污漬或灰塵接觸到刷子等時,在滅火片材被應用和塗布的情況下,強鹼通過易於去除吸附在滅火片上的污漬或灰塵,而能夠抑制腐蝕。相對於無機黏結劑100重量份,添加2-5重量份的強鹼。當強鹼小於2重量份時,防止灰塵等吸附的作用降低,而當強鹼超過5重量份時,強鹼反而會修飾蛋白質等的被吸附異物,增加吸附的腐蝕的可能性。因此,優選地具有上述臨界意義的範圍。
同時,本發明的第二塗布劑,相對於100重量份的無機黏結劑,更優選地包括50重量份的任何一種或多種的鹼金屬矽酸鹽;5重量份的磷酸和7重量份的強
鹼。通過上述,最大化滅火片的污染,並且抑制異物引起的腐蝕或劣化,延長滅火片的使用壽命。
因此,根據第二塗布劑,滅火片可以抑制由於外部條件吸附異物而造成的污染和腐蝕,即使發生污染,也可以通過高壓空氣輕鬆去除污染,從而提高滅火片的使用壽命。
同時,在本發明的散熱塗布劑中,具有上述結構的第一塗布劑和第二塗布劑以1:1至2:1的體積比混合。當第一塗布劑和第二塗布劑的混合體積比不在上述範圍內時,該等被應用於滅火片材後,難以控制固化時間和重均分子量,並且由於固化不良、翹起和物理性能劣化而發生裂縫。結果,阻燃性能降低,進一步去除異物的功能也降低,從而存在散熱性能下降、壽命縮短等問題。
同時,滅火膠囊可以通過第二散熱黏合層以黏合狀態,被配置到滅火片的下表面,並且可以具有已知的配置,並且可以由例如聚合物殼(polymer shell)和芯活性滅火顆粒(core active fire extinguishing particles)組成。
在此,聚合物殼可以通過形成膠囊的外壁來獲得,且係利用以下步驟:將含有全氟化合物、明膠和二氧化矽的複合材料混合併溶解在鹼性溶劑中;將膠囊複合材料機械分散在鹼性溶劑中,同時加熱被混合的溶液;以及接著攪拌,得到均勻的乳液。
進一步地,芯活性滅火顆粒為直徑為3-5微米的粉末材料。並且,可以通過應用將氣體、液體和固體施加入對應於微膠囊的聚合物殼中的技術,來插入芯活
性滅火顆粒。並且,可以通過使用由鹵素化合物製備的氫氟烴,抑制冷卻,藉以撲滅火災。
因此,根據本滅火片,當低於為滅火膠囊的滅火功能設定的閾值溫度的熱量,從第二散熱黏合劑層傳遞時,提供散熱功能,以便將熱量釋放到外部。並且,當超過為滅火膠囊的滅火功能設定的閾值溫度的熱量,從第二散熱黏合劑層傳遞時,聚合物外殼破裂並且滅火功能可能由芯活性滅火顆粒提供。
下面通過具體的例子來說明對滅火用黏貼物的散熱和滅火功能的影響。
[實施例1]
製備散熱劑,其相對於100重量份的聚合物,包括30重量份的導熱填料和100重量份阻燃劑。此外,製備第一散熱黏合劑,其相對於100重量份的橡膠類黏合劑,包含1.1重量份的熱固化劑和0.2重量份的室溫固化劑。再者,製備第二散熱黏合劑,其相對於100重量份的複合材料,包括60重量份的N-2,4-二硝基苯基絲氨酸、50重量份的氯甲酸芐酯、40重量份的水性聚氨酯增稠劑、30重量份的二環己脲、20重量份的1,1,2,2-四溴乙烷和10重量份的鄰苯二甲酸二辛酯。該複合材料中混合有PVC樹脂、聚氧乙烯烷基醚和油酸甲酯。
隨後,將散熱劑與第一散熱黏合劑以0.5:1的體積比混合,以製備第一散熱黏合層。進一步地,將散熱劑與第二散熱黏合劑以1:1的體積比混合,以製備第二散熱黏合層。
此後,在使第一散熱黏合層與第二散熱黏合層隔著基板相對後,使滅火片面向第二散熱黏合層,在具有預定溫度的老化室中,將散熱黏合層老化並乾燥預定時間,來製成滅火用黏貼物。
此後,滅火用黏貼物覆蓋電氣元件和電纜的連接部分的同時,來附著滅火用黏貼物。
[實施例2]
製備一種散熱劑,其相對於30重量份的聚合物,包括50重量份的導熱填料和100重量份阻燃劑。此外,製備第一散熱黏合劑,其相對於100重量份的橡膠類黏合劑,包含1.2重量份的熱固化劑和0.25重量份的室溫固化劑。再者,製備第二散熱黏合劑,相對於100重量份的複合材料,包括70重量份的N-2,4-二硝基苯基絲氨酸、60重量份的氯甲酸芐酯、50重量份的水性聚氨酯增稠劑、40重量份的二環己脲、30重量份的1,1,2,2-四溴乙烷和20重量份的鄰苯二甲酸二辛酯。該複合材料中混合有PVC樹脂、聚氧乙烯烷基醚和油酸甲酯。
隨後,將散熱劑與第一散熱黏合劑以1.5:1的體積比混合,以製備第一散熱黏合層。進一步地,將散熱劑與第二散熱黏合劑以2.5:1的體積比混合,以製備第二散熱黏合層。
此後,在使第一散熱黏合層與第二散熱黏合層隔著基板相對後,使滅火片面向第二散熱黏合層,在具有預定溫度的老化室中,將散熱黏合層老化並乾燥預定時間,來製成滅火用黏貼物。
此後,滅火用黏貼物覆蓋電氣元件和電纜的連接部分的同時,來附著滅火用黏貼物。
[實施例3]
製備一種散熱劑,其相對於50重量份的聚合物,包括70重量份的導熱填料和100重量份阻燃劑。此外,製備第一散熱黏合劑,其相對於100重量份的橡膠類黏合劑,包含1.3重量份的熱固化劑和0.3重量份的室溫固化劑。再者,製備第二散熱黏合劑,相對於100重量份的複合材料,包括80重量份的N-2,4-二硝基苯基絲氨酸、70重量份的氯甲酸芐酯、60重量份的水性聚氨酯增稠劑、50重量份的二環己脲、40重量份的1,1,2,2-四溴乙烷和30重量份的鄰苯二甲酸二辛酯。該複合材料中混合有PVC樹脂、聚氧乙烯烷基醚和油酸甲酯。
隨後,將散熱劑與第一散熱黏合劑以3:1的體積比混合,以製備第一散熱黏合層。進一步地,將散熱劑與第二散熱黏合劑以4:1的體積比混合,以製備第二散熱黏合層。
此後,在使第一散熱黏合層與第二散熱黏合層隔著基板相對後,使滅火片面向第二散熱黏合層,在具有預定溫度的老化室中,將散熱黏合層老化並乾燥預定時間,來製成滅火用黏貼物。
此後,滅火用黏貼物覆蓋電氣元件和電纜的連接部分的同時,來附著滅火用黏貼物。
同時,將根據實施例和實驗產品A的滅火用黏貼物,黏貼於電漿室設備內部電氣元件和電纜的連接部分後,連接並通電10小時以上,然後測量黏合部分的溫度,測量結果,顯示於如下表1。
因此,如表1所示,可以看出根據本發明的滅火用黏貼物,與一般商業實驗產品相比,具有改進的熱性能,因此,相比於實驗產品,具有抑制火災發生的可能性。
在此,針對根據本發明示例性的實施例的RSAS的操作和效果,加以說明。
首先,從射頻功率產生單元110產生的射頻功率,被射頻功率匹配單元120進行阻抗匹配,被傳送至射頻功率分配單元140。並且,從射頻功率分配單元140向多個分開的噴頭130中的每一個,分配均勻的射頻功率,以便在晶圓基座(或加熱塊)上的晶圓上感應電漿。
在這種情況下,通過射頻功率分配單元140的電纜144分配到噴頭130的射頻功率,被傳感器單元150週期性地或連續地監測,並且作為傳感器單元140的監測的結果。當射頻功率不同於預設輸入值時,將為此的信號發送到控制單元170。
此後,控制單元170控制射頻功率調整單元160的直流電機M,以改變空氣電容器VC的電容,使得射頻功率對應於預設輸入值。
在這種情況下,控制單元170根據需要控制射頻功率分配單元140的射頻開關142,選擇性地聯鎖多個噴頭130,而能夠蝕刻小的晶圓,防止不必要的射頻功率損失,並防止腔體內的加工條件發生變化。
因此,如上所述,可以通過將射頻功率穩定地分配到多個分開的噴頭130,來防止晶圓間的均勻性或蝕刻速率的差異。
此外,在由射頻功率分配單元140分配給多個噴頭130的、射頻功率產生單元110的射頻功率被單獨監測之後,射頻功率調整單元160自動改變空氣電容(VC),以便在阻抗變化時自動地分配穩定的射頻功率,從而實現穩定的射頻功率分配。
此外,射頻功率選擇性地分配到多個分開的噴頭130,並且選擇性地使噴頭130聯鎖,從而防止RF降低損耗和改變處理條件。
此外,當由於過電壓等而發生火災時,可以通過將滅火用黏貼物附接到電氣部件和電纜的耦合區域來提供滅火功能。
儘管已經針對特定示例性實施例描述了本發明,但是在不脫離本發明的範圍的情況下可以進行各種修改。因此,本發明的範圍不應由所描述的示例性實施例限定,而應由請求項及其均等物限定。
110:射頻功率產生單元
120:射頻功率匹配單元
130:噴頭
140:射頻功率分配單元
150:傳感器單元
160:射頻功率調整單元
170:控制單元
C:電容器
L:電感器
M:直流電機
VC:空氣電容器
Claims (8)
- 一種射頻分流調整系統,包括:射頻功率產生單元(110),被配置為產生高頻射頻功率;射頻功率匹配單元(120),被配置為匹配從射頻功率產生單元(110)提供的射頻功率的電漿阻抗;射頻功率分配單元(140),被配置為將由射頻功率匹配單元(120)阻抗匹配後的射頻功率,均勻分配給多個分開的噴頭(130)中的每一個;傳感器單元(150),被配置為監測從射頻功率分配單元(140)分配到每個該些噴頭(130)的射頻功率;射頻功率調整單元(160),被配置為當傳感器單元(150)的監測到射頻功率不均勻分配到每個噴頭(130)時改變阻抗,以根據阻抗的變化調整射頻功率;控制單元(170),與該些構成元件電連接,被配置為根據傳感器單元(150)的監測結果,控制射頻功率調整單元(160)或控制射頻功率產生單元(110)的頻率,以使射頻功率被均勻地分配到噴頭(130);和火焰檢測傳感器(未示出),形成在射頻功率匹配單元(120)、射頻功率分配單元(140)和射頻功率調整單元(160)的電氣部件所在的區域中,並且被配置為檢測火的發生。
- 根據請求項1所述的射頻分流調整系統,其中,該射頻功率分配單元(140)包括:板體(141),作為射頻電極連接到該些噴頭(130)以接收相互的射頻功率;射頻開關(142),設置在該板體(141)以分別對應於該些噴頭(130),並選擇性地打開/關閉; 調諧電路(143),由與該射頻開關(142)連接的電容器(C)和電感器(L)形成;及電纜(144),連接到該調諧電路(143)和該些噴頭(130),該傳感器單元(150)包括:低壓傳感器和電壓檢測板,設置在該電纜(144)中,讀取射頻電壓,並檢測射頻功率,其中射頻功率分配單元(140)的射頻功率在該電纜(144)中流動;或者電流傳感器,通過使用線芯(core)讀取該電纜(144)中流動的電流,並檢測射頻功率;或者Vpp和電流傳感器,在該電纜(144)和該些噴頭(130)連接的狀態下讀取電壓或電流,並檢測射頻功率,而且該射頻功率調整單元(160),由連接到射頻功率分配單元(140)的電纜(144)的空氣電容器(VC);和用於調整空氣電容器(VC)的直流電機(M)形成,其中,該空氣電容器(VC)包括:捲架(161),具有四邊形框架的形狀;多個平盤(162),呈四邊形板狀,從邊緣向中心厚度增加,並以預定間隔連續佈置在捲架(161)的內圓周表面上;半圓盤(163),具有相同厚度的半圓板形狀,並連續怖置在該些平盤(162)間的每個空間中;調整軸(164),可旋轉地設置在捲架(161)上,同時連續穿過平盤(162)的中心,且偏心地固定在半圓盤(163)上,藉以在連接於該調整軸(164)一端的直流電機(M)被驅動時,轉動調整軸 (164),並且調整軸(164)改變平盤(162)間的半圓盤(163)的重疊面積,以改變電容。
- 根據請求項2所述的射頻分流調整系統,其中,該火焰檢測傳感器是火花檢測傳感器。
- 根據請求項2所述的射頻分流調整系統,更包含:一滅火用黏貼物,被貼附在該射頻功率匹配單元(120)、該射頻功率分配單元(140)和該射頻功率調整單元(160)的電氣元件和電纜的耦合區域,其中,該滅火用黏貼物包括:一基材片;一第一散熱黏合層,形成於該基材片的一表面,被貼附於該線纜與該電子元件的連接區,以提供散熱擴散功能;一第二散熱黏合層,形成於該基材片的另一表面,被貼附於一滅火片,以提供散熱擴散功能,而且該滅火片,形成於該第二散熱黏合層的一表面,用以將連接區的熱量散發,並且覆蓋該連接區,並在發生火災時通過滅火囊(capsule)提供滅火功能。
- 根據請求項4所述的射頻分流調整系統,其中,該第一散熱黏合層,包括:一散熱劑,於該散熱劑中將導熱填料和阻燃劑混合在聚合物中,以提供散熱擴散功能;及一第一散熱黏合劑,於第一散熱黏合劑中將一熱固化劑和室溫固化劑混合在橡膠類黏合劑中,以提供黏合功能,該第二散熱黏合層,包括: 一散熱劑,於該散熱劑中將導熱填料和阻燃劑混合在聚合物中以提供散熱擴散功能,和一第二散熱黏合劑,於該第二散熱黏合劑中將PVC樹脂、聚氧乙烯烷基醚和油酸甲酯混合得到的複合材料,混合於N-2,4-二硝基苯基絲氨酸、氯甲酸芐酯、水性聚氨酯增稠劑、二環己基脲、1,1,2,2-四溴乙烷和酞酸二辛酯。
- 根據請求項5所述的射頻分流調整系統,其中,相對於100重量份的聚合物,該散熱劑包括40-60重量份的該導熱填料;和20-40重量份的該阻燃劑。
- 根據請求項5所述的射頻分流調整系統,其中,相對於100重量份的該橡膠類膠,該第一散熱黏合劑包括1.1-1.3重量份的該熱固化劑;和0.2-0.3重量份的該室溫固化劑。
- 根據請求項5所述的射頻分流調整系統,其中,相對於混合有PVC樹脂、聚氧乙烯烷基醚和油酸甲酯的100重量份的該複合材料,該第二散熱黏合劑包括:60-80重量份的N-2,4-二硝基苯基絲氨酸、50-70重量份的氯甲酸芐酯、40-60重量份的水性聚氨酯增稠劑、30-50重量份的二環己基脲、20-40重量份的1,1,2,2-四溴乙烷、10-30重量份的酞酸二辛酯。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210127100A KR102399398B1 (ko) | 2021-09-27 | 2021-09-27 | 알에프 스플리트 조정 시스템 |
KR10-2021-0127100 | 2021-09-27 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW202314772A TW202314772A (zh) | 2023-04-01 |
TWI802211B true TWI802211B (zh) | 2023-05-11 |
Family
ID=81800856
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW111100666A TWI802211B (zh) | 2021-09-27 | 2022-01-07 | 射頻分流調整系統 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102399398B1 (zh) |
TW (1) | TWI802211B (zh) |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6293090B1 (en) * | 1998-07-22 | 2001-09-25 | New England Space Works, Inc. | More efficient RF plasma electric thruster |
KR100934402B1 (ko) * | 2009-09-07 | 2009-12-31 | 아리온테크 주식회사 | 알에프 스플리트 모니터링 시스템 |
JP4642528B2 (ja) * | 2005-03-31 | 2011-03-02 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 |
CN104813749A (zh) * | 2012-09-28 | 2015-07-29 | 梅维昂医疗系统股份有限公司 | 控制粒子束的强度 |
CN109804452A (zh) * | 2016-05-20 | 2019-05-24 | 克里斯托夫-赫伯特·迪纳 | 用于提供高频能量的电路设备和用于产生放电的系统 |
TW201924493A (zh) * | 2017-10-11 | 2019-06-16 | 新加坡商Aes全球公司 | 匹配源阻抗的驅動系統和操作其的方法 |
TW201935596A (zh) * | 2014-06-03 | 2019-09-01 | 美商蘭姆研究公司 | 具有射頻平衡之多站電漿反應器 |
CN111183504A (zh) * | 2017-10-02 | 2020-05-19 | 东京毅力科创株式会社 | 制造过程中的超局部和等离子体均匀性控制 |
CN111247617A (zh) * | 2017-11-13 | 2020-06-05 | 丹顿真空设备有限公司 | 线性高能射频等离子体离子源 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19949394A1 (de) * | 1999-10-13 | 2001-04-19 | Balzers Process Systems Gmbh | Elektrische Versorgungseinheit und Verfahren zur Reduktion der Funkenbildung beim Sputtern |
-
2021
- 2021-09-27 KR KR1020210127100A patent/KR102399398B1/ko active IP Right Grant
-
2022
- 2022-01-07 TW TW111100666A patent/TWI802211B/zh active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6293090B1 (en) * | 1998-07-22 | 2001-09-25 | New England Space Works, Inc. | More efficient RF plasma electric thruster |
JP4642528B2 (ja) * | 2005-03-31 | 2011-03-02 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 |
KR100934402B1 (ko) * | 2009-09-07 | 2009-12-31 | 아리온테크 주식회사 | 알에프 스플리트 모니터링 시스템 |
CN104813749A (zh) * | 2012-09-28 | 2015-07-29 | 梅维昂医疗系统股份有限公司 | 控制粒子束的强度 |
TW201935596A (zh) * | 2014-06-03 | 2019-09-01 | 美商蘭姆研究公司 | 具有射頻平衡之多站電漿反應器 |
CN109804452A (zh) * | 2016-05-20 | 2019-05-24 | 克里斯托夫-赫伯特·迪纳 | 用于提供高频能量的电路设备和用于产生放电的系统 |
CN111183504A (zh) * | 2017-10-02 | 2020-05-19 | 东京毅力科创株式会社 | 制造过程中的超局部和等离子体均匀性控制 |
TW201924493A (zh) * | 2017-10-11 | 2019-06-16 | 新加坡商Aes全球公司 | 匹配源阻抗的驅動系統和操作其的方法 |
CN111247617A (zh) * | 2017-11-13 | 2020-06-05 | 丹顿真空设备有限公司 | 线性高能射频等离子体离子源 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102399398B1 (ko) | 2022-05-18 |
TW202314772A (zh) | 2023-04-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105264031B (zh) | 导热性粘合片 | |
CN105705602B (zh) | 便携式电子设备构件固定用双面粘合片及便携式电子设备的制造方法 | |
KR101896730B1 (ko) | 난연성 열전도성 점착 시트 | |
KR20090043633A (ko) | 열전도성 점착제 및 이를 이용하는 점착테이프 | |
CN102190973A (zh) | 半导体装置制造用薄膜及半导体装置的制造方法 | |
JP6152319B2 (ja) | 粘着剤組成物、粘着テープ又はシート | |
KR101417188B1 (ko) | 배터리용 감압성 접착 테이프 및 배터리용 감압성 접착 테이프를 사용하는 배터리 | |
KR20060051764A (ko) | 디스플레이장치용 열확산기 | |
CN103081068B (zh) | 半导体装置用薄膜以及半导体装置 | |
WO2012016465A1 (zh) | 一种导热绝缘材料、导热绝缘片及其制备方法 | |
KR20130143584A (ko) | 기포 함유 열전도성 수지 조성물층 및 그 제조 방법, 그것을 사용한 감압성 접착 시트 | |
CN101645427A (zh) | 切割/芯片接合薄膜 | |
CN112500805A (zh) | 一种新型耐高温聚氯乙烯胶带的制作方法 | |
CN104160491B (zh) | 芯片用树脂膜形成用片材 | |
CN101911260A (zh) | 切割/芯片接合薄膜 | |
CN105247661A (zh) | 半导体晶片保护用膜及半导体装置的制造方法 | |
CN102993994A (zh) | 热传导性片及其制造方法 | |
CN105102565A (zh) | 粘合片 | |
CN109309039A (zh) | 芯片接合薄膜、切割芯片接合薄膜以及半导体装置制造方法 | |
JPWO2014122866A1 (ja) | 熱伝導性粘着剤組成物、熱伝導性粘着シート、難燃性熱伝導性粘着剤組成物、難燃性熱伝導性粘着シート、熱伝導性絶縁塗膜及び金属成形品 | |
TWI802211B (zh) | 射頻分流調整系統 | |
KR20160130782A (ko) | 필름이 부착된 고체 전해질막 및 그 제조 방법 | |
CN105278177A (zh) | 液晶密封剂及使用该液晶密封剂的液晶显示单元 | |
CN105385371A (zh) | 透明导电膜用承载膜及层叠体 | |
WO2016104169A1 (ja) | 熱伝導シートの製造方法、熱伝導シート、及び半導体装置 |