二氧化錫透明導電膜的製造設備的製作方法
2023-06-06 07:49:01
專利名稱：二氧化錫透明導電膜的製造設備的製作方法
技術領域：
本發明公開了一種製造二氧化錫透明導電膜的陶瓷輥傳送設備，確切的說以帶陶瓷管作傳送件，常壓化學汽相沉積法製備二氧化錫透明導電膜的設備領域。
背景技術：
目前，製造二氧化錫透明導電膜是採用常壓化學氣相沉積法CVD，其製造裝置是採用隧道窯式爐體結構，由金屬傳送帶輸送襯底，如
圖1所示。我國在八十年代未，九十年代初從美國克羅拉公司引進兩條非晶矽太陽能電池生產線中的二氧化錫透明導電膜設備，以及美國BTU公司專業製造的二氧化錫透明導電膜設備均採用這種隧道窯式爐體結構，由金屬傳送帶輸送襯底(普通玻璃)噴塗原料均採用四氯化錫、水、甲醇、氟利昂等。
正如中國專利公開的二氧化錫透明導電膜的製造方法，公開號CN1270419A，記載的以二氯二乙基錫為源，製造二氧化錫透明導電膜，由惰性氣體攜帶與氧化氣體同時進入氣體混合器中，再從噴頭的噴口噴到襯底上，形成二氧化錫透明導電膜。省去了氟裡昂，設備得到簡化，透明導電膜質量得到改善。從公開文件引證的報導(Thin Films by Conveyorized Atmospheric CVDWatkins-Johnson Company Scotts Valley，California，Presented atISHM-Internepeon Technical Tokyo，Japan，Jan，18，1983)看出，襯底的傳送仍採用金屬傳送帶。
中國專利透明導電膜和減反射薄膜噴塗裝置及其方法ZL99116819.4，是對專利88103399一種超聲波霧化容器的改進，即在超聲振蕩霧化噴塗沉積導電膜的基礎上對霧化容器進行改造，以其達到霧化容器結構簡單、操作方便。採用隧道式爐體結構，仍用金屬傳送帶輸送綜上所述，目前二氧化錫透明導電膜的製備，在噴塗材料上，仍然採用腐蝕性較強的四氯化錫或二氯二乙基錫作主要原料。在襯底傳送上，仍然採用金屬傳送帶，如圖1，窯體11、電機裝置12、傳動裝置13、託板14、金屬傳送帶15，襯底9、噴頭裝置10。金屬傳送帶15是採用不鏽鋼V形編織網。現有技術主要存在以下二個方面的問題一是對於連續生產設備，長期在強酸性的環境中，金屬不鏽鋼材料容易被腐蝕，影響設備壽命；二是金屬傳送帶15的長度一般是襯底9(普通玻璃)長度12-16倍左右，如襯底寬度12時、長度36時時，則傳送帶的長度為11.0-14.63m，如襯底寬度14時、長度48時，則傳送帶的長度為14.6-19.5m，如此長距離的不鏽鋼V形編織網帶是無法保持水平，為解決水平問題，只好採用託板14來支撐不鏽鋼V形編織網帶，在噴塗工藝要求襯底溫度400-700℃情況下，託板4的材料必須選擇耐高溫、抗強酸的不鏽鋼材料，厚度20mm以上，它不但造價高，而且在生產過程中停機開機，長期處在400-700℃高溫，且生產過程中有時停機開機，即高低溫交替，託板14容易變形，由於它的變形，不鏽鋼V形編織網帶緊貼託板而無法保持水平，那麼襯底(普通玻璃)在＞500℃時開始軟化而緊貼不鏽鋼V形編織網帶而變形，導致噴塗導電膜不均勻，或因變形而成廢品，對此，如果降低噴塗溫度，如溫度＜500℃時，襯底可能變形小一些，但會影響噴鍍導電膜層牢固度下降，容易脫膜而成廢品。
本
發明內容
本發明目的就在於克服以上所說的已有技術中的不足，採用陶瓷管作傳動部件，對鍍膜輥道窯傳送機構進行改造，實現其超薄大型襯底在高溫下由陶瓷傳送帶傳送，不變形，保持一致水平、使鍍膜襯底在陶瓷管傳送帶上移動，均勻噴塗，提高成膜率，延長設備使用壽命。
按照本技術解決方案，鍍膜輥道窯以陶瓷管作傳動件，包括數根同步滾動的陶瓷管構成傳送帶裝置，還包括窯體、電機控制裝置、傳動鏈、齒輪傳送裝置、窯體加熱裝置，鍍膜傳送件襯底在陶瓷管傳送帶上被傳送至窯體中部，由設在窯體中部的噴頭裝置對襯底表面噴鍍二氧化錫透明導電膜層。
按照本技術解決方案，所說陶瓷輥傳送帶裝置，還包括帶鎖緊口的主傳動側和從動側，主傳動側設有電機控制裝置、傳動鏈、齒輪傳送裝置、鎖緊口，從動側設有固定軸承，所說的數根陶瓷管為水平放置，陶瓷管的一頭插在主傳動側出口處鎖緊口鎖定，陶瓷管的另一頭由從動側承載。
按照本技術解決方案，還包括窯爐體內安裝若干個陶瓷管，爐體兩側有若干個予留孔，陶瓷管從予留孔穿過爐體內腔，插入主傳動側內側出口處槽內由鎖緊口鎖定。
按照本技術解決方案，還包括齒輪傳動裝置設有減速器、斜齒—圓柱齒輪組及其保護罩，護罩內側邊有鎖緊口，齒輪帶動組通過鎖緊口帶動陶瓷管勻速運動動。
按照本技術解決方案，所述電機裝置，由變頻調速器控制電機裝置，且至少控制一臺以上電機同步運行，傳動鏈帶動齒輪傳動裝置和鎖定的陶瓷管轉動，控制鍍膜襯底移動速度。
按照本技術解決方案，鍍膜輥道窯還包括鍍膜沉底的進口工位、出口工位、清洗單元、加熱單元、恆溫單元、速度單元；化學氣象噴塗單元，載氣流量單元、冷卻單元、檢測單元。
按照本技術解決方案，其特徵在於所說窯體加熱裝置包括加熱體和測溫裝置。
按照本技術解決方案，加熱裝置的加熱體裝在鍍膜輥道窯的預熱單元、升溫單元、恆溫單元。
按照本技術解決方案，作傳動件的陶瓷管與陶瓷管之間等距離，切線速度相同，各陶瓷管中心間距均勻。
按照本技術解決方案，鍍膜襯底是普通玻璃，寬為150-800mm，長為350-2000mm，厚為0.55-5mm，襯底運行速度為100-650mm/min。
以下結合附圖進一步說明本實用新型的技術內容。
圖1、是已知技術二氧化錫透明導電膜裝置示意圖。
圖2、是本實用新型的裝置示意圖。
圖3、本發明製造裝置A-A剖面示意圖。
見圖2和圖3所示製造裝置包括窯體1、電機裝置2、傳動鏈3、齒輪傳動裝置4、鎖緊口5、軸承6、陶瓷管7、加熱裝置8、襯底9、噴頭裝置10。窯體1一側裝有齒輪傳動裝置4，齒輪傳動裝置4出口安裝鎖緊口5，作主傳動，另一側裝有固定軸承6，作為從傳動、陶瓷管7通過窯體1的預留的孔插入鎖緊口5，傳動裝置4設有減速器以及一組斜齒-圓柱齒輪傳動裝置、在電機裝置2並通過傳動鏈3連接使鎖緊口5傳動，被鎖緊的陶瓷管7緊跟勻速轉動，由於陶瓷管7的勻速轉動，帶動了襯底9前進，經過噴頭裝置10後，襯底9表面鍍上一層二氧化錫導電膜。
電機裝置2設置了變頻系統，頻率可在0-50Hz進行無級調節，通過調節頻率改變電機轉速，通過傳動鏈3、傳動裝置4、鎖緊口5，使陶瓷管7轉動，最終帶動襯底9可調速前進。加熱裝置8設有0-700℃溫度自動控制系統，可改變襯底9的溫度。陶瓷管7的管徑、管距尺寸的選擇與襯底9的尺寸重量有關，管徑小，承載襯底9的重量小，管徑大，管距大，當管徑太大時，襯底9(普通玻璃)達到軟化點溫度時有變形趨勢。對於襯底9的尺寸，如果長為915-1220mm，寬為305-355mm，厚0.5-5mm，其陶瓷管7的直徑選擇40mm，相鄰陶瓷管的中心距為550mm。
具體實施例例1、二氧化錫導電膜的製造裝置。
窯體1內腔寬450mm，高350mm；窯體1長19.5m；陶瓷管7的直徑40mm；陶瓷管7與陶瓷管7之間中心距550mm；電機裝置2；傳動裝置4；傳動鏈3；鎖緊口5；軸承6；加熱裝置8。
襯底為普通玻璃，長1220mm，寬356mm，厚3mm。
製備流程襯底清洗；襯底加熱溫度520℃；襯底以300mm/min速度勻速地在陶瓷管傳送帶上被動傳送；化學氣相噴塗，載氣流量15ml/min；檢測。
取得效果如下在普通玻璃表面噴塗一層二氧化錫薄膜，經檢測導電膜玻璃平整無變形，薄膜層厚度為3000nm，導電方塊電阻為10Ω/口，導電薄膜層牢固度好，經雷射刻劃，超聲清洗無發現膜層脫落。
例2用普通玻璃做襯底9，長1220mm，寬356mm，厚3mm窯體1內腔寬400mm，高300mm；窯體1長14m；陶瓷管7的直徑40mm；陶瓷管7與陶瓷管7間的中心距550mm；電機裝置2；傳動裝置4；傳動鏈3；鎖緊口5；軸承6；加熱裝置8。
製備流程襯底9清洗；襯底9加熱溫度580℃；襯底9水平被動傳動速度300mm/min；化學氣相沉積噴塗，載氣流量15ml/min；檢測在普通玻璃襯底9表面上噴塗一層二氧化錫導電膜，檢測結果表明襯底9即導電膜玻璃平整無變形，薄膜層厚為3200nm，導電方塊電阻8Ω/口，導電薄膜層牢固度好，經雷射刻劃，超聲清洗無發現膜脫落。
權利要求
1.一種二氧化錫透明導電膜製造設備，其特徵在於鍍膜輥道窯以陶瓷管作為傳動件構成，包括數根同步滾動的陶瓷管構成送帶裝置，還包括窯體、電機控制裝置、傳動鏈、齒輪傳送裝置、窯體加熱裝置，鍍膜傳送件襯底在陶瓷管傳送帶上被傳送至窯體中部，由設在窯體中部的噴頭裝置對襯底表面噴鍍二氧化錫透明導電膜層。
2.根據權利要求1所述的一種二氧化錫透明導電膜製造設備，其特徵在於所說陶瓷輥傳送帶裝置，還包括帶鎖緊口的主傳動側和從動側，主傳動側設有電機控制裝置、傳動鏈、齒輪傳送裝置、鎖緊口，從動側設有固定齒輪，所說的數根陶瓷管為水平放置，陶瓷管的一頭插在主傳動側出口處鎖緊口鎖定，陶瓷管的另一頭由從動側承載。
3.根據權利要求1或2所述的一種二氧化錫透明導電膜的製造設備，其特徵在於還包括爐體內安裝若干個陶瓷管，爐體兩側有若干個予留孔，陶瓷管從予留孔穿過爐體內腔，插入主傳動側內側出口處槽內由鎖緊口鎖定。
4.根據權利要求1所述的一種二氧化錫透明導電膜製造設備，其特徵還包括齒輪傳動裝置設有減速器、斜齒—圓柱齒輪組及其保護罩，護罩內側邊有鎖緊口，齒輪傳帶動組通過鎖緊口帶動陶瓷管勻速動轉。
5.根據權利要求1或4所述的一種二氧化錫透明導電膜的設備，其特徵在於所述電機裝置，由變頻調速器控制電機裝置，且至少控制一臺以上電機同步運行，傳動鏈帶動齒輪傳動裝置和鎖定的陶瓷管運轉，控制鍍膜襯底移動速度。
6.根據權利要求1所述的這種二氧化錫透明導電膜製造設備，其特徵在於鍍膜輥道窯還包括鍍膜沉底的進口工位、出口工位、清洗單元、加熱單元、恆溫單元、速度單元；化學氣相噴塗單元，載氣流量單元、冷卻單元、檢測單元。
7.根據權利要求1所述的這種二氧化錫透明導電膜製造設備，其特徵在於所說窯體加熱裝置包括加熱體和測溫裝置。
8.根據權利要求1或7所述的這種二氧化錫透明導電膜製造設備，其特徵在於所加熱裝置的加熱體裝在鍍膜輥道窯的預熱單元、升溫單元、恆溫單元。
9.據權利要求1所述的一種二氧化錫透明導電膜的製造設備，其特徵在於所說的作為傳動件的陶瓷管與陶瓷管之間等距離，切線速度相同，各陶瓷管中心間距均勻。
10.根據權利要求1所述的一種二氧化錫透明導電膜的製造設備，其特徵還在於襯底是普通玻璃，寬為150-800mm，長為350-2000mm，厚為0.55-5mm，襯底運行速度為100-650mm/min。
全文摘要
本發明創造涉及二氧化錫透明導電膜的製造裝置，以陶瓷管作為傳動件構成，包括數根同步滾動的陶瓷管構成送帶裝置。括窯體、電機控制裝置、傳動鏈、齒輪傳送裝置、窯體加熱裝置，鍍膜襯底在陶瓷管傳送帶上被傳送至窯體中部，窯體中部噴頭對襯底表面噴鍍二氧化錫透明導電膜層。主傳動側設有電機、傳動鏈、齒輪傳送裝置、鎖緊口，從動側設有固定齒輪，數根陶瓷管水平放置，一頭被鎖定，可以不停機更換陶瓷管，不影響生產。克服了用金屬傳送帶易腐蝕，襯底變形。提高襯底溫度，使導電膜牢固產品質量提高，延長設備使用壽命，降低生產成本。
文檔編號C23C16/40GK1563482SQ200410026828
公開日2005年1月12日 申請日期2004年4月14日 優先權日2004年4月14日
發明者李毅, 鄭澤文 申請人:李毅