一种用于半导体电热膜的制备方法与流程

文档序号:11065083阅读:773来源:国知局

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。



技术实现要素:

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)、原料调制将金属化合物,如金、银、锡-----或其他有机化合物在制程时添加入1%-10%重量比的化合物,如锑、铁、氟作为掺杂剂;

2)、材料调和将上述原料与20%-60%的介质材料,如水、甲醇、盐酸、乙醇、乙胺、三乙胺,均匀混合;

3)、基材清理将可供发热的预先成型元件基材、如石英、玻璃、陶瓷、云母的类耐高温低膨胀数材料所制成,以净化的软水清洗其表面并加以烘干;

4)、高温雾化成长将上述基材置入高温炉室加热使其表面活化,再将上述已调制的流体材料以雾化喷入高温炉室中,成为带电位离子均匀披覆于基材表面,形成半导体发热薄膜。

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

一种用于半导体电热膜的制备方法,包括以下步骤:

1、原料调制将金属化合物,如金、银、锡-----或其他有机化合物在制程时添加入1%-10%重量比的化合物,如锑、铁、氟作为掺杂剂;

2、材料调和将上述原料与20%-60%的介质材料,如水、甲醇、盐酸、乙醇、乙胺、三乙胺,均匀混合;

3、基材清理将可供发热的预先成型元件基材、如石英、玻璃、陶瓷、云母的类耐高温低膨胀数材料所制成,以净化的软水清洗其表面并加以烘干;

4、高温雾化成长将上述基材置入高温炉室加热使其表面活化,再将上述已调制的流体材料以雾化喷入高温炉室中,成为带电位离子均匀披覆于基材表面,形成半导体发热薄膜。

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。

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