微波輻射球形鋁粉表面生成氮化鋁膜的裝置的製作方法

2023-10-04 17:51:29

專利名稱：微波輻射球形鋁粉表面生成氮化鋁膜的裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型是用於高導熱半導體封裝膠的球形鋁粉表面生成絕緣導熱氮化鋁膜的裝置，解決鋁粉容易與液體溶劑、助劑發生反應而保護期短的問題，屬於金屬粉體表面處理技術領域。
背景技術：
用於高導熱半導體封裝膠固體成分的球形鋁粉，需要在球形鋁粉表面形成一層高導熱、絕緣的陶瓷體氮化鋁膜，來防止鋁粉與溶劑、助劑發生反應。現在生成球形鋁粉表層的氮化鋁膜採用鋁粉與濃硝酸發生反應來進行，無法控制氮化鋁膜的物理性質，也產生影響高導熱半導體封裝膠溶劑、助劑的雜質。
發明內容裝置用於高導熱半導體封裝膠的球形鋁粉表面生成絕緣導熱氮化鋁膜。裝置通過對鋁粉和氮氣組成的氣粒混合體經微波輻射，使球形鋁粉與氮氣都增強反應能量，實現短時間的反應，在球形鋁粉表層生成氮化鋁膜。裝置由輸料系統、不鏽鋼微波輻射室、不鏽鋼承壓收料罐三個部分構成，用微波透過聚四氟管輻射氮氣與球形鋁粉的氣粒混合物，使鋁粉與氮氣輕微反應在表層生成氮化鋁膜，進入收料罐經過氣粒分離後出料包裝。輸料系統由風機和不鏽鋼製管道構成，以氮氣為介質通過風力輸送鋁粉；微波輻射室是不鏽鋼箱體，箱體內上部裝有M50Hz或915Hz的一個微波磁控管；輻射室內的氣粒輸送管道是可透過微波的聚四氟塑料管道，管道長度與箱體長度一直，管道距離磁控管最遠的部位要< 22cm ；氣粒輸送管道旁邊或下方通有內部通水的聚四氟塑料管，作為吸收多餘微波的水負載，冷卻水水管不能在氣力輸送管和微波磁控管之間。收料罐為不鏽鋼製成的圓形罐體，下部為倒錐體，下端安有蝶閥作為出料閥門； 收料罐上部接有排氣管道，管道與罐體之間安裝濾布，氣粒混合體通過濾布，把生成氮化鋁膜的球形鋁粉同氣體分離，氣體從收料罐排氣管道排出，生成氮化鋁膜的球形鋁粉留在收料罐內，通過出料閥門把有氮化鋁膜的球形鋁粉放出；罐體能夠承受IMI^a壓力，罐壁有夾套通水冷卻，罐頂部有設定2kg的過壓洩爆裝置，收料罐殼體安有電阻< 3歐姆接地線把靜電消除掉。微波輻射室的氣粒輸送管道內流速控制在輻射時間1-1. 5秒之間；一次輻射後如果氮化鋁膜沒有達到絕緣性，可以再次或多次輻射，直至球形鋁粉表層生成的氮化鋁膜達到絕緣要求為止。

附圖1是裝置側視示意圖1、進微波輻射室輸料管道；2、輸料風機；3、微波輻射室；4、微波磁控管；5、聚四氟塑料冷卻水管；6、聚四氟塑料氣粒輸送管；7、輸水泵；8、法蘭；9、出微波輻射室輸料管道； 10、收料罐；11、洩爆管；12、洩爆膜；13、收料罐出料閥門；14、氣粒分離的濾布；15、收料罐排氣管道；16、接地線；17、冷卻水夾套；18、收料罐冷卻水入口 ； 19、收料罐冷卻水出口。
具體實施方式
1、微波輻射室(3)為1. 2X 1. 2X 1. 2m3的不鏽鋼製箱體，上部安裝有一個20KW、 915Hz的微波磁控管G)，室內有直徑12cm、長度1. an的聚四氟塑料氣粒輸送管道(6)，聚四氟塑料氣粒輸送管道(6)下端距離微波磁控管⑷要< 22cm ；微波輻射室(3)內還有直徑為20cm的聚四氟塑料冷卻水管(5)，在聚四氟塑料氣粒輸送管(6)下方；進微波輻射室輸料管道(1)和出微波輻射室輸料管道(9)為直徑12cm的不鏽鋼管，輸料風機( 風量為 Im3/分鐘；收料罐(10)能夠承受IMI^a壓力，直徑1. 2m，高度1. 6m，下部圓錐部分角度為50 度；收料罐出料閥門(13)為直徑25cm的蝶閥，罐體外壁有冷卻水夾套(17)；收料罐(10)頂部有收料罐排氣管道(1 和洩爆管(11)，洩爆管(11)為直徑20cm的碳鋼管，洩爆膜(12) 為中間劃十字的鋁箔膜，洩爆壓力2kg ；檢測接地線(16)，電阻小於3歐姆。2、啟動微波輻射室( 的冷卻水輸水泵(7)，在聚四氟塑料冷卻水管( 完全充滿水併流動後，啟動微波磁控管；啟動輸料風機0)，把球形鋁粉濃度< 15%的氮氣，從進微波室輸料管道(1)輸入微波輻射室(3)。3、氮氣與球形鋁粉的氣粒混合物通過聚四氟塑料氣粒輸送管(6)時經過微波磁控管(4)的微波輻射，氮氣與球形鋁粉表層發生迅速的結合生成氮化鋁膜。4、生成氮化鋁膜的球形鋁粉與氮氣經過出微波輻射室的輸料管道(9)，進入收料罐(10)，在罐內經過冷卻水夾套(17)內的冷卻水降溫。5、氣體透過氣粒分離的濾布(14)，把生成氮化鋁膜的球形鋁粉同氣體分離，氣體從收料罐排氣管道(1 排出，生成氮化鋁膜的球形鋁粉留在收料罐(10)內。6、打開收料罐出料閥門(13)，放出生成氮化鋁膜的球形鋁粉。7、檢測生成氮化鋁膜的球形鋁粉，如果絕緣達不到要求，可以繼續通過2-6步驟的循環，多次輻射，至達到絕緣要求。8、從步驟1至步驟6，要保持接地線(16)的接地連通而且電阻<3歐姆，消除鋁粉輸送過程產生的靜電。
權利要求1.微波輻射球形鋁粉表面生成氮化鋁膜的裝置，其特徵是裝置由輸料系統、不鏽鋼微波輻射室、不鏽鋼承壓收料罐三個部分構成；輸料系統由風機和不鏽鋼製管道構成；微波輻射室為箱體，上部裝有一個發射微波的磁控管，輻射室內氣粒輸送管為可透過微波的聚四氟塑料管，輻射室內氣粒輸送管道旁邊或下方通有內部通水的聚四氟塑料管，作為吸收多餘微波的水負載；收料罐為不鏽鋼製成的圓形罐體，下部為倒錐體，下端安有蝶閥作為出料閥門；收料罐上部接有排氣管道，管道與罐體之間安裝濾布；收料罐頂有過壓洩爆裝置， 罐壁有夾套通水冷卻，並安有接地線把靜電消除掉。
2.根據權利要求1所述微波輻射球形鋁粉表面生成氮化鋁膜的裝置，其特徵是)微波輻射室是不鏽鋼製密封箱體，箱體內上部裝有一個對50泡或915Hz的微波磁控管；輻射室內的氣粒輸送管道是可透過微波的聚四氟塑料直管道，管道長度與箱體長度一致，管道距離磁控管最遠的部位要< 22cm。
3.根據權利要求1所述微波輻射球形鋁粉表面生成氮化鋁膜的裝置，其特徵是輻射室內作為水負載流通冷卻水的冷卻水管不能處在氣粒輸送管和微波磁控管之間。
4.根據權利要求1所述微波輻射球形鋁粉表面生成氮化鋁膜的裝置，其特徵是收料罐罐體能夠承受IMI^a壓力，下部圓錐部分角度為50度；收料罐頂部的過壓洩爆膜為劃十字的鋁膜，洩壓設定在2kg ；收料罐殼體接地線電阻< 3歐姆。
專利摘要本實用新型是生產用於半導體封裝高導熱膠用的球形鋁粉表面氮化鋁膜的裝置，解決鋁粉容易與液體溶劑、助劑發生反應而保護期短的問題，屬於金屬粉體表面處理技術領域；裝置由輸料系統、密閉的不鏽鋼微波輻射室、不鏽鋼承壓收料罐三個部分構成，用微波透過聚四氟管輻射氮氣與球形鋁粉的氣粒混合物，使鋁粉與氮氣輕微反應在表層生成氮化鋁膜，進入收料罐經過氣粒分離後出料包裝；收料罐有過壓洩爆裝置，殼體安有接地線把靜電消除掉。
文檔編號B22F1/00GK202239617SQ20102068140
公開日2012年5月30日 申請日期2010年12月27日 優先權日2010年12月27日
發明者周輝放, 張剛 申請人:山東信能新材料有限公司