一種用於半導體電熱膜的製備方法與流程

2023-10-07 02:58:34

本發明涉及玻璃用作電熱元件技術領域，特別是涉及一種用於製備半導體電熱膜的方法。

背景技術：

半導體電熱膜技術屬於一種電加熱技術，在工業、農業等各個領域應用廣泛。國際上對該領域的研究始於二十世紀四十年代，國內則相對較晚，從二十世紀八十年代開始出現有關電熱膜技術的專利和元件。但由於方法和工藝的不夠科學先進，其產品存在穩定性差、衰減量較大，工作範圍受限等缺點。通常的電熱裝置採用金屬電阻絲，其工作時因電阻將電能轉換成電熱能。該類電熱裝置生產成本較高，工作功率衰減量大，易產生明火，對工作場所要求苛刻，禁止在油田或者帶靜電的環境及產品上使用。隨著半導體科技的發展，以半導體所製成的電熱裝置克服了傳統電阻絲加熱裝置的缺點，具有無明火、高溫、省電、高效、安全等優點，且大大降低生產成本。依據現有半導體電熱膜專利技術和專利案，主要在於製作工藝中鍍膜源溶液配方、成膜效率的有效控制、成膜均勻性和穩定性等方面研究改進。但均未徹底解決電熱膜製備過程對溫度要求過高、重金屬汙染及使用過程普遍存在功率衰減過快、批量生產一致性差等問題。

技術實現要素：

根據上述缺陷，本發明的目的在於提供一種用於制導體電熱膜的製備方法，不僅克服了對溫度要求過高及製備或使用過程中重金屬汙染的問題，還真正實現了批量生產。

本發明的技術方案是通過以下方式實現的：一種用於半導體電熱膜的製備方法，包括以下步驟：

1）、原料調製將金屬化合物，如金、銀、錫-----或其他有機化合物在製程時添加入1％-10％重量比的化合物，如銻、鐵、氟作為摻雜劑；

2）、材料調和將上述原料與20％-60％的介質材料，如水、甲醇、鹽酸、乙醇、乙胺、三乙胺，均勻混合；

3）、基材清理將可供發熱的預先成型元件基材、如石英、玻璃、陶瓷、雲母的類耐高溫低膨脹數材料所製成，以淨化的軟水清洗其表面並加以烘乾；

4）、高溫霧化成長將上述基材置入高溫爐室加熱使其表面活化，再將上述已調製的流體材料以霧化噴入高溫爐室中，成為帶電位離子均勻披覆於基材表面，形成半導體發熱薄膜。

本發明，使用壽命長、製作成本低的電熱膜溶液，不僅克服了對溫度要求過高及製備或使用過程中重金屬汙染的問題，保證了溶液的安全性和環保，同時強酸的去除防止設備被侵蝕，保護設備，使設備可以長久使用，利用本發明的溶液製備的半導體電熱膜，封印明火功率衰減量小，工作穩定，還實現了批量生產。

具體實施方式

一種用於半導體電熱膜的製備方法，包括以下步驟：

1、原料調製將金屬化合物，如金、銀、錫-----或其他有機化合物在製程時添加入1％-10％重量比的化合物，如銻、鐵、氟作為摻雜劑；

2、材料調和將上述原料與20％-60％的介質材料，如水、甲醇、鹽酸、乙醇、乙胺、三乙胺，均勻混合；

3、基材清理將可供發熱的預先成型元件基材、如石英、玻璃、陶瓷、雲母的類耐高溫低膨脹數材料所製成，以淨化的軟水清洗其表面並加以烘乾；

4、高溫霧化成長將上述基材置入高溫爐室加熱使其表面活化，再將上述已調製的流體材料以霧化噴入高溫爐室中，成為帶電位離子均勻披覆於基材表面，形成半導體發熱薄膜。

電熱膜元件處理工藝：

1、將基材待處理表面經行清洗，風乾待用。

2、夾裝在噴塗工裝上。

3、將噴塗工裝送至密閉的加熱腔體內，溫度控制在600-620°C。

4、通過噴嘴將源溶液霧化並噴至加熱腔體內的基材表面，且發生化學與物理雙重反應，產物結合在所述基材表面，即在基材表面鍍上了電熱膜溶液，從噴塗到充分接觸總的時間為四十分鐘，然後將其取出自然冷卻即可。

5、對鍍有電熱膜的基材進行電阻測試。

6、電極燒結將所述基材鍍膜面的兩端均勻塗上銀電極漿料。

7、塗上銀電極漿料的基材通過機械聯動裝置送至密閉的保溫爐腔體內，保溫爐分五段分別進行加溫，一段溫度為605°C、二段溫度為610°C、三段溫度為615°C，四段溫度為610°C，五段溫度為560°C，每段用時四分鐘，五段總共用時二十分鐘即燒結製成電極。

8、包裝待用。

利用本發明溶液製備的電熱膜元件，封印明火功率衰減量小，工作穩定，還真正實現了批量生產。