一种用于电嘴的半导体部件制作方法与流程

本发明涉及一种制作方法，尤其涉及一种用于电嘴的半导体部件制作方法。

背景技术：

电嘴是航空发动机点火系统的重要部件，它的功能是将点火装置产生的高压电能脉冲在其端部转化成电火花，以点燃发动机燃烧室内可燃混合气体。目前，航空发动机所使用的电嘴大致分为以下四种：高压空气间隙电嘴、电蚀电嘴、沿面电嘴和半导体电嘴。

半导体部件是半导体电嘴的重要部件，它的功能是，在外加电压下，半导体部件表面形成电通导，并形成一定的电流，导致半导体部件表面发热温度升高。由于半导体材料的不均匀性和负温度效应，半导体部件表面电阻迅速减小，电流密度迅速增大到临界值，最终在半导体部件表面的通导部位，电离周围介质，在侧电极和中心电极之间形成“雪崩”式的电容放电，即电火花。因此，半导体部件性能的优劣直接关系到半导体电嘴工作稳定性和可靠性。

目前我国应用较多，技术成熟的点火装置半导体部件，是通过在高铝瓷表面涂敷烧结一层非晶态的半导体釉层制成，但半导体釉的使用温度低，且仅有薄薄一层，因此这种半导体部件使用环境受到较大限制。另外，以碳化硅半导体制成的半导体部件，在少部分电嘴上实现了应用，这种半导体部件，通常是圆柱体结构的整体式碳化硅半导体，高度一般10mm以上，其不足之处在于，整体式的碳化硅半导体成型后安装于电嘴中时，加工难度大，且在实际使用过程中存在中心电极与外壳从碳化硅半导体与电嘴绝缘体的接触面间击穿及半导体内部漏电流损耗大的情况，导致电嘴能量损耗增大。因此，急需一种基于碳化硅半导体的半导体部件制作方式，使半导体部件应用于点火装置时，加工方便、且降低能量损耗。

综上，现有技术中用于电嘴的半导体部件，存在加工难度大、能量损耗大的技术问题。

技术实现要素：

为了解决现有技术中用于电嘴的半导体部件，存在加工难度大、能量损耗大的技术问题。本发明提供了一种用于电嘴的半导体部件制作方法。

所述的一种用于电嘴的半导体部件制作方法，其特征在于，包括以下步骤：将碳化硅半导体、烧结复合材料、高铝瓷在常温下，按碳化硅半导体在上、烧结复合材料居中、高铝瓷在下的组合顺序，进行初步成型，形成待烧结组件；将待烧结组件，在1800℃热等静压烧结两小时，制成半导体部件。

进一步，所述半导体部件中，碳化硅半导体厚度不大于5mm。

本发明提供的一种用于电嘴的半导体部件制作方法，通过将半导体和绝缘体整体烧结为半导体部件，避免在电嘴中安装时，需要将碳化硅半导体与电嘴绝缘体加工连接，降低了加工难度；通过在碳化硅半导体与高铝瓷之间加入烧结复合材料，使半导体部件整体为阶梯电阻，从上到下，电阻由小到大，形成能够满足电嘴需求的理想结构，能有效防止接触面击穿，降低能量损耗；通过1800℃热等静压烧结，得到的半导体部件内部结构致密，半导体性能优良，可以长期在1200℃高温下使用；通过控制碳化硅半导体、烧结复合材料、高铝瓷的比例，可使氮化硅半导体的厚度不大于5mm，而半导体部件的整体高度由则调整高铝瓷的厚度来填充，在满足电嘴对半导体部件需求，具有良好的防腐蚀能力的同时，能够较小可能产生的内部漏电流，进一步降低电嘴能量损耗。

综上，本发明相比于现有技术中的数据链的参数加载器，至少具有：加工难度低、能量损耗低的有益效果。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施例作进一步详细的说明。

图1是利用本发明一种用于电嘴的半导体部件制作方法得到的半导体部件的示意图；

图中：1.碳化硅半导体，2.烧结复合材料，3.高铝瓷。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进一步说明，在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1：

如图1所示，本实施例所述的一种用于电嘴的半导体部件制作方法，其特征在于，包括以下步骤：将碳化硅半导体1、烧结复合材料2、高铝瓷3在常温下，按碳化硅半导体1在上、烧结复合材料2居中、高铝瓷3在下的组合顺序，进行初步成型，形成待烧结组件；将待烧结组件，在1800℃热等静压烧结两小时，制成半导体部件。

本实施例中，通过将半导体和绝缘体整体烧结为半导体部件，避免在电嘴中安装时，需要将碳化硅半导体1与电嘴绝缘体加工连接，降低了加工难度；通过在碳化硅半导体1与高铝瓷3之间加入烧结复合材料2，使半导体部件整体为阶梯电阻，从上到下，电阻由小到大，形成能够满足电嘴需求的理想结构，能有效防止接触面击穿，降低能量损耗；通过1800℃热等静压烧结，得到的半导体部件，内部结构致密，半导体性能优良，可以长期在1200℃高温下使用。且得到的半导体部件中的碳化硅半导体1厚度远大于传统的半导体釉层，其耐电腐蚀能力优于传统的半导体釉层，能够满足电嘴长寿命要求。

实施例2：

在上述实施例的基础上，提出实施例2，如图1所示，其特征在于：所述半导体部件中，碳化硅半导体1厚度不大于5mm。

通过控制碳化硅半导体1、烧结复合材料2、高铝瓷3的比例，可使氮化硅半导体的厚度不大于5mm，而半导体部件的整体高度由则调整高铝瓷3的厚度来填充，在满足电嘴对半导体部件需求，具有良好的防腐蚀能力的同时，能够较小可能产生的内部漏电流，进一步降低电嘴能量损耗。

本实施例中，烧结复合材料2的使用比例较为灵活，只需使烧结复合材料2位于碳化硅半导体1和高铝瓷3之间，使得到半导体部件形成阶梯电阻，并使三者可靠烧结在一起即可。

技术特征：

技术总结
本发明提供一种用于电嘴的半导体部件制作方法，其特征在于，包括以下步骤：将碳化硅半导体（1）、烧结复合材料（2）、高铝瓷（3）在常温下，按碳化硅半导体（1）在上、烧结复合材料（2）居中、高铝瓷（3）在下的组合顺序，进行初步成型，形成待烧结组件；将待烧结组件，在1800℃热等静压烧结两小时，制成半导体部件。本发明通过将半导体和绝缘体整体烧结为半导体部件，降低了加工难度；通过在碳化硅半导体（1）与高铝瓷（3）之间加入烧结复合材料（2），以及通过减小碳化硅半导体厚度（1），降低了能量损耗；解决了现有技术中用于电嘴的半导体部件加工难度大、能量损耗大的技术问题。

技术研发人员：李慧;尚振杰;刘涛;刘宝林
受保护的技术使用者：四川泛华航空仪表电器有限公司
技术研发日：2018.10.31
技术公布日：2019.04.09