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一种硒整流片制备工艺

阅读:845发布:2021-04-14

专利汇可以提供一种硒整流片制备工艺专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种硒整流片制备工艺。其硒整流片是通过切片、洗片、 喷砂 、烘干、 蒸发 铋、硒制备、蒸发硒、回蒸片、预赋能、冲剪、熔 合金 、喷合金、联片、主赋能、 倒 角 、冲击、电赋能、冲击、筛片、反向测量、成检 包装 和入库储存工艺制备而成。由于本发明利用 半导体 硒作为主要材料,采用特殊工艺过程将硒涂敷在整流片上,形成硒片半导体元件,增强了整流及过载保护,延长了半导体元件寿命,从而达到节能降耗的目的。,下面是一种硒整流片制备工艺专利的具体信息内容。

1.一种硒整流片制备工艺,其特征是:硒整流片是通过切片、洗片、喷砂、烘干、蒸发铋、硒制备、蒸发硒、回蒸片、预赋能、冲剪、熔合金、喷合金、联片、主赋能、、冲击、电赋能、冲击、筛片、反向测量、成检包装和入库储存工艺制备而成,其具体工艺制备过程为:
(1)所述的切片:是将大张板切成0.8mm×1015mm×2040mm尺寸,切料过程中严禁划伤表面,铝板表面有化层不可剪切,大铝板在剪切前如有机械硬伤不可剪切;
(2)所述的洗片:首先用汽油擦洗铝板表面油污,然后用再擦洗铝板表面油污,擦洗好的铝板表面应光亮、无脏物,铝板划伤面积≥10mm2,应剔除,不允许流入下道工序;
(3)所述的喷砂:其操作过程为:首先接通除尘器电源,把石英砂倒入舱内,每班次加砂
60kg,应在全班工作时间内分4次加入,每次约15kg,不得一次倒入,然后检查喷嘴,接通喷砂机联动机构电源,打开压缩空气再将气压稳定在68.647~88.620KPa范围内,即可喷砂;喷砂后的铝板导入喷砂轮再取下,最后鉴定表面,铝板喷砂后应为浅灰色,表面不得有严重的黑痕和光点,如有亮光需39.227~88.260KPa气压重喷一次;
(4)所述的烘干:其操作过程为:把铝板垂直装入烘干车,打开总开关和打开鼓机,接通加热12KW全部开关。将装有铝板的烘干车推进炉中,工作前炉子先预热,关上炉门,15分钟内把炉温加热到175±5℃,保温2h,到达温度后,以4KW或2KW适当加热,进行恒温,烘干完毕后,断开加热开关,关闭鼓风机,断开总开关,拉出装片车;烘过的铝板自然冷却10~15分钟,放入装片车,与蒸发铋间隔时间≤4h,超过4h应放烘炉中保存,存片时间超过24h,应以
100~120℃再次烘干30分钟;
(5)所述的蒸发铋:其操作过程为:打开铋锅通气阀门,落下真空锅,并插上安全销,把装好铝板≤20张的框子,堆放在储存架上,加上盖板,挂上撑焊,把小铋锅按号放入炉中,每锅铋重45g±1g;
蒸发铋过程为关闭大预真空入气阀门,开启大预真空泵,打开大预泵通锅阀门,真空度达到2.666Pa时,打开扩散泵通锅阀门,关闭大预泵真空阀门,时刻与扩散泵并联,打开大预泵入气阀门,关闭大预泵和冷却水,调整铝板计数器;真空度达到0.666Pa时,接通铋锅加热开关,加热15分钟后自动蒸发,蒸发时间调至2~4分钟,并根据上一锅铋层,调整铋锅功率,记录蒸第一片、中间一片、最后一片的真空度,蒸完最后一片报声器鸣笛,关闭报声器开关、扩散泵阀门和加热电源,三十分钟后,打开通风阀门,落下真空锅,脱开转动离合器,取下挡片块,取出蒸发好的铋片放入装片车中,检验合格后送硒蒸发;铋片在制品存放≤6h,室内不允许存放有及微量的水蒸汽和各种油类与易挥发物品,不可在铝板上造成划伤、机械损伤、油污、手印,不可使铝板变形
(6)所述的硒制备:其操作过程为:用天平称出两份70g的硒粉,一份倒在磨口三角烧杯中,用量筒量出15ml液体溴,倒在三角烧瓶中,倒速应缓慢且不断摇动,将烧杯中另一份
70ml硒粉摇动慢慢倒入三角瓶中,然后盖上盖子,存放48h后,可配置添加硒;
制添加硒,称出5kg硒,将其倒入不锈搅拌锅内,加热熔化,在300~350℃下搅拌2h,用夹钳夹住装有溴化硒三角瓶瓶口,在电炉上溶化后,倒入搅拌过的硒中,待硒冷却至290℃时,再不断搅拌5分钟,待上述硒溶液冷却至240~250℃后,分别倒入铝盘中,分别从第一、中间、最后三盘中取样,混合磨细后分为两份,并对其分析含溴量,含溴量一般控制在
1%,用研钵将添加硒研磨成直径10mm以下的小块,装入有盖的黑色磨口瓶中,存放在凉爽的暗柜里;
(7)所述的蒸发硒:其操作过程为:打开冷却水→操作台汇流排→铝皮加热电源预热
1.5h~2.5h→硒炉加热电源,30分钟后打开通风阀门,落下真空锅,硒炉温度为280~300℃,关闭铝皮加热电源→操作加料开关,将硒炉驶至加料处,将硒装入炉槽中至0.8cm为止,将称重的铝板推进插片槽铋面向下,装上铝板盖子,操作停炉开关,将硒炉驶向停车处,用压缩空气关闭真空锅,打开真空电源;
(8)所述的回蒸片:其操作过程为:蒸发过程为在真空泵开始工作后,打开大预真空泵阀门,抽真空10~20分钟后,打开铝皮加热电源,加热3~4分钟,加热功率为1.5KW,待真空-2
度达到8Pa6×10 时,操纵蒸发开关,接通炉车电源,关闭铝皮加热,开始蒸发,待到规定蒸发时间,蒸发时间一般为12~15分钟后,将炉车驶到停车处。硒层重量要求90~130g,其重量误差≤3%,打开入气阀门,关闭大预真空泵,落下真空锅,插上安全销,取出铝皮前端盖子,用扁口钳夹出硒片,钳口夹片5mm,称出硒的重量,把片垂直放进装片车中,将重量填入记录,连续蒸发开过时间≤4分钟,返工硒片应在预赋能后4h内蒸发,两次蒸发重量为90~
130g,室内不允许有极微量的水银蒸汽,与预赋能间隔时间≤48h;
(9)所述的预赋能:其操作过程为:首先打开电源开关、达开关,将6KW、4KW、2KW全部打开,将蒸过硒的硒片垂直插入赋能车中,硒面应对装,每车放衬片后装量≤30片,在炉温达到110℃以后,打开炉门,铺好赋能车轨道,推入赋能车,关闭炉门,炉温升至104℃是,关闭6KW、4KW加热开关,炉温因惯性升至112℃±2℃时,用触点温度计控制2KW或4KW,恒温2h,在关闭马达开关、电源开关后,拉出炉车,待冷却10~15分钟后,抽出硒片并装入存片车中,室内不允许有极微量的水银蒸汽;
(10)所述的冲剪:其操作过程为:首先检查机床各部件是否正常,并用干净纱浸酒精擦拭剪刀和工作台面,按下黑色按钮,开动剪床,将长条硒片按规定尺寸放入模具中,在冲床上冲制成合格¢5、¢7、152、222、302、402的硒片或连片,冲剪出的联片,主赋能后放入一定的模具中,再冲制成合格的单片;
(11)所述的熔合金:其操作过程为:按配方铊g=(68%+32%镉)2/万称出10~15kg生产合金过程中所用的锡、镉、铊重量,擦干铝合金锅,把称好的锡放入锅内,打开电加热开关,把锡加热至350℃,待冷却至220~240℃时,加入称号的镉,打开通风柜,待溶解后,温度升至240±10℃时,保持此温度搅拌30分钟,用勺取出表面浮渣,把称好的铊加入锡镉合金中,保持240±10℃搅拌30分钟,用勺取出表面浮渣,把合金液注入模子中,关闭电加热开关及通风柜;
(12)所述的喷合金及联片:其操作过程为:把合金条放入熔化锅,打开电炉加热开关,待三元合金熔化后,温度达到240±10℃时,用热偶温度计控制,操作前25分钟前开喷枪加热电源,适当调整加热电源;然后进行装柜,¢5-40×40硒片向上,放在底板上,装上覆盖钮;60×60硒片向上,放在底板上,覆盖钮装进孔中,装样板和压框,上紧夹子,用勺将合金注入喷枪,打开抽风电源和空气压缩机电源;将喷合金框入喷枪,气压调至4±0.2kg/cm2,喷枪头距离硒片8±0.5cm,均匀喷上合金,取出喷好的硒片进行联片;
(13)所述的主赋能:其操作过程为:将8KW炉子提前3天预热,利用触点温度计保护炉温
217±5℃,开转送,调整变压器,控制主赋能时间为26~40分钟之间,在传送带入口处面朝下放上硒片,送炉开始主赋能,在出口处取下硒片,预测同反向,符合要求,方可送片,待所有整流片取出,关闭传送马达电源;
(14)所述的硒片倒角:其操作过程为:把准备好的硒片放在定位孔中,接通电源开关,接通按钮开关,马达转动,根据首件倒角的硒片,再次校正车刀深度,直至合格,硒片圆周的倒角尺寸应在0.2×20°~45°内,然后取5~10片交检验认定,倒角质量合格后方能生产,倒好的硒片由自动弹簧顶入收料盒,工作结束后,关闭马达电源,将硒片送交主赋能;
(15)所述的冲击:其操作过程为:接通电源开关C=100μf指示灯亮,将接触电压压合短路指示灯亮,将硒片合金面朝上,放在接触电极上,加40V电压,按下接触电极,若短路指示灯不亮,硒片合格,反之,硒片短路,应加大电容量冲击。若在C=500μf冲击时,短路指示灯仍亮,则加50V、60V、70V冲击,短路指示灯仍亮者报废,将接触电极压合,短路,使电容器放电,同时调变压器归零,断开电源开关;
(16)所述的电赋能及冲击筛片:其操作过程为:在赋能仪反面赋能电极间插上整流片,合金面朝同一方向,检查赋能仪各部分开关是否放在正确位置,根据室温情况调整工作,休息时间继电器正常,以保证赋能要求,开赋能台总电源开关,接通启动按钮开关,连续工作开关,调赋能电压,接通分路赋能开关,接通分路调短路电流开关至短路处,立即调可变电阻,将分路短路开关拨于赋能位置,取下硒整流片,存放24h后,再进行冲击测试操作,然后对冲击测试合格的硒整流片进行筛选;
(17)所述的反向测量:其操作过程为:戴上橡皮手指,取出筛选后合格的硒片,根据片型选择测量台,检查测量台仪表,校对合格证有效后方可接通稳压电源开关、测量台开关,打开电源开关,根据测量表规定的选分法调测量电压,将硒整流片合金面朝上,测试笔接通
5秒,看电流读数是否在合格范围,测量完后,关闭电源及稳压电源,测量出的合格品,转通向测量,不合格品继续电赋能;
(18)通向测量:其操作过程为:根据片型选择测量台,戴上橡皮手指,取出硒片,检查测量表合格有效后,接通稳压电源开关、测量台开关,测量片合金面向上,接通测试表笔,将电流调至额定值。调整电流后再进行通向电压测量,测定后关闭测量台开关、稳压电源开关,硒片按分组要求,放在规定的盒内,待检验合格后进行装配或包装;
(19)所述的成检包装,入库储存:成品检验合格后,根据所包装片数152~402:每包200片,602~1002:每包50片,先包裹一层防潮纸,再包裹一层皮纸,在牛皮纸上打硒片规格、型号、红印油图章,硒片单片出厂用蓝色印类别、组别、数量、年月日图章,最后入库储存。
2.根据权利要求1所述的一种硒整流片制备工艺,其特征是:所述的(6)硒制备生产硒过程为:称出需要制备的硒,倒入不锈钢硒锅中,加热熔化至300~350℃.搅拌时间为2~
8h,待冷却至290℃时,将硒表面的浮渣除去,然后加入已称出的添加硒,不停搅拌,10~
40kg需搅拌10~20分钟,添加硒数量按锅中实际生产硒重量计算,冷却至240~250℃后,分别倒入铝盘中,倒出的硒应为黑色,倒时应迅速,避免温度低倒不出来,将制备好的硒,分别从第一、中间、最后三盘中取样,混合磨细后分为两份,并对其分析含溴量,其余装盒、编号并放置硒架上,此硒一般含溴量不应超过规定量的±20%,硒蒸发按合格通知单领用。
3.根据权利要求1所述的一种硒整流片制备工艺,其特征是:所述的(6)硒制备过程中根据添加硒含溴量分析结果,计算应加入生产硒中的添加重量;
计算公示a=B×A/C
a---所需添加硒重量
B---所需制成生产硒含量
A---装入搅拌锅内的硒粉重量
C---添加硒中的平均含溴量。
4.根据权利要求1所述的一种硒整流片制备工艺,其特征是:所述的(6)硒制备过程中硒中溴的测定:分别取生产硒2~5g、添加硒1~2g的分析样品,放入玻璃研钵内研磨成粉末状。用牛角勺取研磨好的硒粉,放在精密天平上称量1~5g;称量好的硒粉,倒入清洗及干燥后的容量500ml三角烧瓶内;
将预先量好的硝酸银溶液0.01N,用酸滴管滴入三角烧瓶中,一般生产硒滴12~15ml,添加硒滴20~25ml;用量筒称量50ml硝酸银,倒入三角瓶内;在盛有试样硝酸银、硝酸的三角烧瓶,放入水浴锅内,低温加热,水浴锅温度约100℃;
在硒溶解过程中,将产生大量的二氧化氮气体,待二氧化氮气体完全挥发、硒全部溶解后,立即将三角瓶取下,用自来水冲洗外壁,实质冷却至室温,绝对禁止水滴进入瓶内;量取
5ml甲苯倒入三角瓶内,量取5ml饱和铵矾溶液倒入三角瓶内;用酸滴管量取硫酸化铵溶液0.01N来滴定,滴定过程中,三角烧瓶中过量的硝酸银溶液,开始是透明的,稍有淡绿色,后为乳白色液体,直至呈现一点淡红色时,摇晃均匀即可,最后将滴定的硫氰化铵数据ml记录下来。
5.根据权利要求4所述的一种硒整流片制备工艺,其特征是:所述的在(6)硒制备过程中制配溶液及标定为:
配制中用天平称量0.7612gAR的硫氰化铵,放入1000ml的细口瓶中,加蒸馏水,稀释至
1000ml,摇均匀;
标定中用精密天平称量0.0400g金属银(准确度为0.0001g),放入300ml的三角烧瓶中,再加入10ml1∶1 HNO3先摇动,使银溶解,然后在电炉上加热使银全部溶解,加热时注意不使溶液溢出,并在二氧化氮气体挥发完后,停止加热,进行冷却,用蒸馏水冲洗瓶壁并稀释约
100ml,摇均匀后,再加入饱和铁铵矾溶液,立即用所配制的硫氰化铵滴定,边滴边摇匀,直至呈砖红色为止。
计算公式:NH4CN5浓度-N
N=Ag(1g)/NH4CN5(ml)0.10788
其铁铵矾溶液的制备过程为:
把容器洗净烘干,根据硫酸铁铵溶解度来称量,100g水在室温25℃时为44.15g,每次约为500g,然后把称好的固体硫酸铁铵放入蒸馏水中,溶解后为淡褐色,再用1∶1硝酸滴定,褐色消失,呈黄绿色为止,溶液经过过滤后方可使用;
其硝酸银溶液的配制与标定为:
配制中用天平称量1.6989gAR的硝酸银,放入1000ml的细口瓶中,加少量的蒸馏水,溶解后,用蒸馏水稀释1000ml,摇均匀;
标定中用滴管新配制的硝酸银溶液20ml左右,倒入300ml的三角瓶中,用蒸馏水稀释约
100ml,加入1ml饱和铁铵矾溶液,用已知浓度的硫氰化铵溶液,边滴边摇,直至滴到出现红色为止,记下读数;
计算公式:AgNO3浓度N
N=NH4CNS(ML)×NH4CNS(浓度)/取出AgNO3体积ml。

说明书全文

一种硒整流片制备工艺

技术领域:

[0001] 本发明涉及广泛用于工业电子电气系统整流及过载保护的一种硒整流片制备工艺。背景技术:
[0002] 硒具有光敏性和半导体性,在电子工业中常被用来制造光电池、感光器、激光器件、红外控制器、光电管、光敏电阻、光学仪器、光度计、整流器等。硒在电子工业领域的应用约占总需求的30%。硒的重要特征是具有典型的半导体性质,可用于无线电波的检波和整流,硒整流器具有耐负荷,耐高温,电稳定性好等特点。
[0003] 硒整流片是硒堆、电涌吸收器、半导体整流元件的核心零件,其功能、性能取决于原材料质量和工艺制备过程。而目前整流片加硒工艺制备过程还十分不成熟,将硒涂敷在整流片上工艺过于简单,因而致使半导体元件整流及过载保护过低,从而缩短了半导体元件寿命。发明内容:
[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供了利用半导体硒作为主要材料,采用特殊工艺过程将硒涂敷在整流片上,形成硒片半导体元件,增强了整流及过载保护,延长了半导体元件寿命,达到节能降耗的一种硒整流片制备工艺。
[0005] 本发明解决技术问题所采用的技术方案是:一种硒整流片制备工艺的硒整流片是通过切片、洗片、喷砂、烘干、蒸发铋、硒制备、蒸发硒、回蒸片、预赋能、冲剪、熔合金、喷合金、联片、主赋能、、冲击、电赋能、冲击、筛片、反向测量、成检包装和入库储存工艺制备而成,其具体工艺制备过程为:
[0006] (1)所述的切片:是将大张板切成0.8mm×1015mm×2040mm尺寸,切料过程中严禁划伤表面,铝板表面有化层不可剪切,大铝板在剪切前如有机械硬伤不可剪切;
[0007] (2)所述的洗片:首先用汽油擦洗铝板表面油污,然后用再擦洗铝板表面油污,擦洗好的铝板表面应光亮、无脏物,铝板划伤面积≥10mm2,应剔除,不允许流入下道工序;
[0008] (3)所述的喷砂:其操作过程为:首先接通除尘器电源,把石英砂倒入舱内,每班次加砂60kg,应在全班工作时间内分4次加入,每次约15kg,不得一次倒入,然后检查喷嘴,接通喷砂机联动机构电源,打开压缩空气再将气压稳定在68.647~88.620KPa范围内,即可喷砂;喷砂后的铝板导入喷砂轮再取下,最后鉴定表面,铝板喷砂后应为浅灰色,表面不得有严重的黑痕和光点,如有亮光需39.227~88.260KPa气压重喷一次;
[0009] (4)所述的烘干:其操作过程为:把铝板垂直装入烘干车,打开总开关和打开鼓机,接通加热12KW全部开关。将装有铝板的烘干车推进炉中,工作前炉子先预热,关上炉门,15分钟内把炉温加热到175±5℃,保温2h,到达温度后,以4KW或2KW适当加热,进行恒温,烘干完毕后,断开加热开关,关闭鼓风机,断开总开关,拉出装片车;烘过的铝板自然冷却10~
15分钟,放入装片车,与蒸发铋间隔时间≤4h,超过4h应放烘炉中保存,存片时间超过24h,应以100~ 120℃再次烘干30分钟;
[0010] (5)所述的蒸发铋:其操作过程为:打开铋锅通气阀门,落下真空锅,并插上安全销,把装好铝板≤20张的框子,堆放在储存架上,加上盖板,挂上撑焊,把小铋锅按号放入炉中,每锅铋重45g±1g;
[0011] 蒸发铋过程为关闭大预真空入气阀门,开启大预真空泵,打开大预泵通锅阀门,真空度达到2.666Pa时,打开扩散泵通锅阀门,关闭大预泵真空阀门,时刻与扩散泵并联,打开大预泵入气阀门,关闭大预泵和冷却水,调整铝板计数器;真空度达到1.666Pa时,接通铋锅加热开关,加热15分钟后自动蒸发,蒸发时间调至2~4分钟,并根据上一锅铋层,调整铋锅功率,记录蒸第一片、中间一片、最后一片的真空度,蒸完最后一片报声器鸣笛,关闭报声器开关、扩散泵阀门和加热电源,三十分钟后,打开通风阀门,落下真空锅,脱开转动离合器,取下挡片块,取出蒸发好的铋片放入装片车中,检验合格后送硒蒸发;铋片在制品存放≤6h,室内不允许存放有及微量的水蒸汽和各种油类与易挥发物品,不可在铝板上造成划伤、机械损伤、油污、手印,不可使铝板变形
[0012] (6)所述的硒制备:其操作过程为:用天平称出两份70g的硒粉,一份倒在磨口三角烧杯中,用量筒量出15ml液体溴,倒在三角烧瓶中,倒速应缓慢且不断摇动,将烧杯中另一份70ml硒粉摇动慢慢倒入三角瓶中,然后盖上盖子,存放48h后,可配置添加硒;
[0013] 制添加硒,称出5kg硒,将其倒入不锈搅拌锅内,加热熔化,在300~350℃下搅拌2h,用夹钳夹住装有溴化硒三角瓶瓶口,在电炉上溶化后,倒入搅拌过的硒中,待硒冷却至
290℃时,再不断搅拌5分钟,待上述硒溶液冷却至240~ 250℃后,分别倒入铝盘中,分别从第一、中间、最后三盘中取样,混合磨细后分为两份,并对其分析含溴量,含溴量一般控制在
1%,用研钵将添加硒研磨成直径10mm以下的小块,装入有盖的黑色磨口瓶中,存放在凉爽的暗柜里;
[0014] (7)所述的蒸发硒:其操作过程为:打开冷却水→操作台汇流排→铝皮加热电源预热1.5h~2.5h→硒炉加热电源,30分钟后打开通风阀门,落下真空锅,硒炉温度为280~300℃,关闭铝皮加热电源→操作加料开关,将硒炉驶至加料处,将硒装入炉槽中至0.8cm为止,将称重的铝板推进插片槽铋面向下,装上铝板盖子,操作停炉开关,将硒炉驶向停车处,用压缩空气关闭真空锅,打开真空电源;
[0015] (8)所述的回蒸片:其操作过程为:蒸发过程为在真空泵开始工作后,打开大预真空泵阀门,抽真空10~20分钟后,打开铝皮加热电源,加热3~4分钟,加热功率为1.5KW,待真空度达到8Pa6×10-2时,操纵蒸发开关,接通炉车电源,关闭铝皮加热,开始蒸发,待到规定蒸发时间,蒸发时间一般为12~15分钟后,将炉车驶到停车处。硒层重量要求90~130g,其重量误差≤3%,打开入气阀门,关闭大预真空泵,落下真空锅,插上安全销,取出铝皮前端盖子,用扁口钳夹出硒片,钳口夹片5mm,称出硒的重量,把片垂直放进装片车中,将重量填入记录,连续蒸发开过时间≤4分钟,返工硒片应在预赋能后4h内蒸发,两次蒸发重量为90~130g,室内不允许有极微量的水银蒸汽,与预赋能间隔时间≤48h;
[0016] (9)所述的预赋能:其操作过程为:首先打开电源开关、达开关,将6KW、 4KW、2KW全部打开,将蒸过硒的硒片垂直插入赋能车中,硒面应对装,每车放衬片后装量≤30片,在炉温达到110℃以后,打开炉门,铺好赋能车轨道,推入赋能车,关闭炉门,炉温升至104℃是,关闭6KW、4KW加热开关,炉温因惯性升至112℃±2℃时,用触点温度计控制2KW或4KW,恒温2h,在关闭马达开关、电源开关后,拉出炉车,待冷却10~15分钟后,抽出硒片并装入存片车中,室内不允许有极微量的水银蒸汽;
[0017] (10)所述的冲剪:其操作过程为:首先检查机床各部件是否正常,并用干净纱浸酒精擦拭剪刀和工作台面,按下黑色按钮,开动剪床,将长条硒片按规定尺寸放入模具中,在冲床上冲制成合格 152、222、302、402的硒片或连片,冲剪出的联片,主赋能后放入一定的模具中,再冲制成合格的单片;
[0018] (11)所述的熔合金:其操作过程为:按配方铊g=(68%+32%镉)2/万称出 10~15kg生产合金过程中所用的锡、镉、铊重量,擦干铝合金锅,把称好的锡放入锅内,打开电加热开关,把锡加热至350℃,待冷却至220~240℃时,加入称号的镉,打开通风柜,待溶解后,温度升至240±10℃时,保持此温度搅拌 30分钟,用勺取出表面浮渣,把称好的铊加入锡镉合金中,保持240±10℃搅拌30分钟,用勺取出表面浮渣,把合金液注入模子中,关闭电加热开关及通风柜;
[0019] (12)所述的喷合金及联片:其操作过程为:把合金条放入熔化锅,打开电炉加热开关,待三元合金熔化后,温度达到240±10℃时,用热偶温度计控制,操作前25分钟前开喷枪加热电源,适当调整加热电源;然后进行装柜, 硒片向上,放在底板上,装上覆盖钮;60×60硒片向上,放在底板上,覆盖钮装进孔中,装样板和压框,上紧夹子,用勺将合金注入喷枪,打开抽风电源和空气压缩机电源;将喷合金框入喷枪,气压调至4±0.2kg/cm2,喷枪头距离硒片8±1.5cm,均匀喷上合金,取出喷好的硒片进行联片;
[0020] (13)所述的主赋能:其操作过程为:将8KW炉子提前3天预热,利用触点温度计保护炉温217±5℃,开转送,调整变压器,控制主赋能时间为26~40分钟之间,在传送带入口处面朝下放上硒片,送炉开始主赋能,在出口处取下硒片,预测同反向,符合要求,方可送片,待所有整流片取出,关闭传送马达电源;
[0021] (14)所述的硒片倒角:其操作过程为:把准备好的硒片放在定位孔中,接通电源开关,接通按钮开关,马达转动,根据首件倒角的硒片,再次校正车刀深度,直至合格,硒片圆周的倒角尺寸应在0.2×20°~45°内,然后取5~10片交检验认定,倒角质量合格后方能生产,倒好的硒片由自动弹簧顶入收料盒,工作结束后,关闭马达电源,将硒片送交主赋能;
[0022] (15)所述的冲击:其操作过程为:接通电源开关C=100μf指示灯亮,将接触电压压合短路指示灯亮,将硒片合金面朝上,放在接触电极上,加40V电压,按下接触电极,若短路指示灯不亮,硒片合格,反之,硒片短路,应加大电容量冲击。若在C=500μf冲击时,短路指示灯仍亮,则加50V、60V、70V冲击,短路指示灯仍亮者报废,将接触电极压合,短路,使电容器放电,同时调变压器归零,断开电源开关;
[0023] (16)所述的电赋能及冲击筛片:其操作过程为:在赋能仪反面赋能电极间插上整流片,合金面朝同一方向,检查赋能仪各部分开关是否放在正确位置,根据室温情况调整工作,休息时间继电器正常,以保证赋能要求,开赋能台总电源开关,接通启动按钮开关,连续工作开关,调赋能电压,接通分路赋能开关,接通分路调短路电流开关至短路处,立即调可变电阻,将分路短路开关拨于赋能位置,取下硒整流片,存放24h后,再进行冲击测试操作,然后对冲击测试合格的硒整流片进行筛选;
[0024] (17)所述的反向测量:其操作过程为:戴上橡皮手指,取出筛选后合格的硒片,根据片型选择测量台,检查测量台仪表,校对合格证有效后方可接通稳压电源开关、测量台开关,打开电源开关,根据测量表规定的选分法调测量电压,将硒整流片合金面朝上,测试笔接通5秒,看电流读数是否在合格范围,测量完后,关闭电源及稳压电源,测量出的合格品,转通向测量,不合格品继续电赋能;
[0025] (18)通向测量:其操作过程为:根据片型选择测量台,戴上橡皮手指,取出硒片,检查测量表合格有效后,接通稳压电源开关、测量台开关,测量片合金面向上,接通测试表笔,将电流调至额定值。调整电流后再进行通向电压测量,测定后关闭测量台开关、稳压电源开关,硒片按分组要求,放在规定的盒内,待检验合格后进行装配或包装;
[0026] (19)所述的成检包装,入库储存:成品检验合格后,根据所包装片数152~402:每包200片,602~1002:每包50片,先包裹一层防潮纸,再包裹一层皮纸,在牛皮纸上打硒片规格、型号、红印油图章,硒片单片出厂用蓝色印类别、组别、数量、年月日图章,最后入库储存。
[0027] 本发明的有益效果是:由于利用半导体硒作为主要材料,采用特殊工艺过程将硒涂敷在整流片上,形成硒片半导体元件,增强了整流及过载保护,延长了半导体元件寿命,达到节能降耗的目的,从而实现了电子电气系统质量高,轻量化的要求。附图说明:
[0028] 图1是本发明的工艺流程图。具体实施方式:
[0029] 实施例1:如图1所示,一种硒整流片制备工艺的硒整流片是通过切片、洗片、喷砂、烘干、蒸发铋、硒制备、蒸发硒、回蒸片、预赋能、冲剪、熔合金、喷合金、联片、主赋能、倒角、冲击、电赋能、冲击、筛片、反向测量、成检包装和入库储存工艺制备而成,其具体工艺制备过程为:
[0030] (1)所述的切片:是将大张铝板切成0.8mm×1015mm×2040mm尺寸,切料过程中严禁划伤表面,铝板表面有氧化层不可剪切,大铝板在剪切前如有机械硬伤不可剪切;
[0031] (2)所述的洗片:首先用汽油擦洗铝板表面油污,然后用碱水再擦洗铝板表面油污,擦洗好的铝板表面应光亮、无脏物,铝板划伤面积≥10mm2,应剔除,不允许流入下道工序;
[0032] (3)所述的喷砂:其操作过程为:首先接通除尘器电源,把石英砂倒入舱内,每班次加砂60kg,应在全班工作时间内分4次加入,每次约15kg,不得一次倒入,然后检查喷嘴,接通喷砂机联动机构电源,打开压缩空气阀门再将气压稳定在68.647~88.620KPa范围内,即可喷砂;喷砂后的铝板导入喷砂轮再取下,最后鉴定表面,铝板喷砂后应为浅灰色,表面不得有严重的黑痕和光点,如有亮光需39.227~88.260KPa气压重喷一次;
[0033] (4)所述的烘干:其操作过程为:把铝板垂直装入烘干车,打开总开关和打开鼓风机,接通加热12KW全部开关。将装有铝板的烘干车推进炉中,工作前炉子先预热,关上炉门,15分钟内把炉温加热到175±5℃,保温2h,到达温度后,以4KW或2KW适当加热,进行恒温,烘干完毕后,断开加热开关,关闭鼓风机,断开总开关,拉出装片车;烘过的铝板自然冷却10~
15分钟,放入装片车,与蒸发铋间隔时间≤4h,超过4h应放烘炉中保存,存片时间超过24h,应以100~ 120℃再次烘干30分钟;
[0034] (5)所述的蒸发铋:其操作过程为:打开铋锅通气阀门,落下真空锅,并插上安全销,把装好铝板≤20张的框子,堆放在储存架上,加上盖板,挂上撑焊块,把小铋锅按号放入炉中,每锅铋重45g±1g;
[0035] 蒸发铋过程为关闭大预真空泵入气阀门,开启大预真空泵,打开大预泵通锅阀门,真空度达到2.666Pa时,打开扩散泵通锅阀门,关闭大预泵真空阀门,时刻与扩散泵并联,打开大预泵入气阀门,关闭大预泵和冷却水,调整铝板计数器;真空度达到0.666Pa时,接通铋锅加热开关,加热15分钟后自动蒸发,蒸发时间调至2~4分钟,并根据上一锅铋层,调整铋锅功率,记录蒸第一片、中间一片、最后一片的真空度,蒸完最后一片报声器鸣笛,关闭报声器开关、扩散泵阀门和加热电源,三十分钟后,打开通风阀门,落下真空锅,脱开转动离合器,取下挡片块,取出蒸发好的铋片放入装片车中,检验合格后送硒蒸发;铋片在制品存放≤6h,室内不允许存放有及微量的水银蒸汽和各种油类与易挥发物品,不可在铝板上造成划伤、机械损伤、油污、手印,不可使铝板变形;
[0036] (6)所述的硒制备:其操作过程为:用天平称出两份70g的硒粉,一份倒在磨口三角烧杯中,用量筒量出15ml液体溴,倒在三角烧瓶中,倒速应缓慢且不断摇动,将烧杯中另一份70ml硒粉摇动慢慢倒入三角瓶中,然后盖上盖子,存放48h后,可配置添加硒;
[0037] 制添加硒,称出5kg硒,将其倒入不锈钢搅拌锅内,加热熔化,在300~350℃下搅拌2h,用夹钳夹住装有溴化硒三角瓶瓶口,在电炉上溶化后,倒入搅拌过的硒中,待硒冷却至
290℃时,再不断搅拌5分钟,待上述硒溶液冷却至240~ 250℃后,分别倒入铝盘中,分别从第一、中间、最后三盘中取样,混合磨细后分为两份,并对其分析含溴量,含溴量一般控制在
1%,用研钵将添加硒研磨成直径10mm以下的小块,装入有盖的黑色磨口瓶中,存放在凉爽的暗柜里;
[0038] (7)所述的蒸发硒:其操作过程为:打开冷却水→操作台汇流排→铝皮加热电源预热1.5h~2.5h→硒炉加热电源,30分钟后打开通风阀门,落下真空锅,硒炉温度为280~300℃,关闭铝皮加热电源→操作加料开关,将硒炉驶至加料处,将硒装入炉槽中至0.8cm为止,将称重的铝板推进插片槽铋面向下,装上铝板盖子,操作停炉开关,将硒炉驶向停车处,用压缩空气关闭真空锅,打开真空电源;
[0039] (8)所述的回蒸片:其操作过程为:蒸发过程为在真空泵开始工作后,打开大预真空泵阀门,抽真空10~20分钟后,打开铝皮加热电源,加热3~4分钟,加热功率为1.5KW,待真空度达到8Pa6×10-2时,操纵蒸发开关,接通炉车电源,关闭铝皮加热,开始蒸发,待到规定蒸发时间,蒸发时间一般为12~15分钟后,将炉车驶到停车处。硒层重量要求90~130g,其重量误差≤3%,打开入气阀门,关闭大预真空泵,落下真空锅,插上安全销,取出铝皮前端盖子,用扁口钳夹出硒片,钳口夹片5mm,称出硒的重量,把片垂直放进装片车中,将重量填入记录,连续蒸发开过时间≤4分钟,返工硒片应在预赋能后4h内蒸发,两次蒸发重量为90~130g,室内不允许有极微量的水银蒸汽,与预赋能间隔时间≤48h;
[0040] (9)所述的预赋能:其操作过程为:首先打开电源开关、马达开关,将6KW、 4KW、2KW全部打开,将蒸过硒的硒片垂直插入赋能车中,硒面应对装,每车放衬片后装量≤30片,在炉温达到110℃以后,打开炉门,铺好赋能车轨道,推入赋能车,关闭炉门,炉温升至104℃是,关闭6KW、4KW加热开关,炉温因惯性升至112℃±2℃时,用触点温度计控制2KW或4KW,恒温2h,在关闭马达开关、电源开关后,拉出炉车,待冷却10~15分钟后,抽出硒片并装入存片车中,室内不允许有极微量的水银蒸汽;
[0041] (10)所述的冲剪:其操作过程为:首先检查机床各部件是否正常,并用干净棉纱浸酒精擦拭剪刀和工作台面,按下黑色按钮,开动剪床,将长条硒片按规定尺寸放入模具中,在冲床上冲制成合格 152、222、302、402的硒片或连片,冲剪出的联片,主赋能后放入一定的模具中,再冲制成合格的单片;
[0042] (11)所述的熔合金:其操作过程为:按配方铊g=(68%锡+32%镉)2/万称出10~15kg生产合金过程中所用的锡、镉、铊重量,擦干铝合金锅,把称好的锡放入锅内,打开电加热开关,把锡加热至350℃,待冷却至220~240℃时,加入称号的镉,打开通风柜,待溶解后,温度升至240±10℃时,保持此温度搅拌 30分钟,用勺取出表面浮渣,把称好的铊加入锡镉合金中,保持240±10℃搅拌30分钟,用勺取出表面浮渣,把合金液注入模子中,关闭电加热开关及通风柜;
[0043] (12)所述的喷合金及联片:其操作过程为:把合金条放入熔化锅,打开电炉加热开关,待三元合金熔化后,温度达到240±10℃时,用热偶温度计控制,操作前25分钟前开喷枪加热电源,适当调整加热电源;然后进行装柜, 硒片向上,放在底板上,装上覆盖钮;60×60硒片向上,放在底板上,覆盖钮装进孔中,装样板和压框,上紧夹子,用勺将合金注入喷枪,打开抽风电源和空气压缩机电源;将喷合金框入喷枪,气压调至4±0.2kg/cm2,喷枪头距离硒片8±0.5cm,均匀喷上合金,取出喷好的硒片进行联片;
[0044] (13)所述的主赋能:其操作过程为:将8KW炉子提前3天预热,利用触点温度计保护炉温217±5℃,开转送,调整变压器,控制主赋能时间为26~40分钟之间,在传送带入口处面朝下放上硒片,送萘炉开始主赋能,在出口处取下硒片,预测同反向,符合要求,方可送片,待所有整流片取出,关闭传送马达电源;
[0045] (14)所述的硒片倒角:其操作过程为:把准备好的硒片放在定位孔中,接通电源开关,接通按钮开关,马达转动,根据首件倒角的硒片,再次校正车刀深度,直至合格,硒片圆周的倒角尺寸应在0.2×20°~45°内,然后取5~10片交检验认定,倒角质量合格后方能生产,倒好的硒片由自动弹簧顶入收料盒,工作结束后,关闭马达电源,将硒片送交主赋能;
[0046] (15)所述的冲击:其操作过程为:接通电源开关C=100μf指示灯亮,将接触电压压合短路指示灯亮,将硒片合金面朝上,放在接触电极上,加40V电压,按下接触电极,若短路指示灯不亮,硒片合格,反之,硒片短路,应加大电容量冲击。若在C=500μf冲击时,短路指示灯仍亮,则加50V、60V、70V冲击,短路指示灯仍亮者报废,将接触电极压合,短路,使电容器放电,同时调变压器归零,断开电源开关;
[0047] (16)所述的电赋能及冲击筛片:其操作过程为:在赋能仪反面赋能电极间插上整流片,合金面朝同一方向,检查赋能仪各部分开关是否放在正确位置,根据室温情况调整工作,休息时间继电器正常,以保证赋能要求,开赋能台总电源开关,接通启动按钮开关,连续工作开关,调赋能电压,接通分路赋能开关,接通分路调短路电流开关至短路处,立即调可变电阻,将分路短路开关拨于赋能位置,取下硒整流片,存放24h后,再进行冲击测试操作,然后对冲击测试合格的硒整流片进行筛选;
[0048] (17)所述的反向测量:其操作过程为:戴上橡皮手指,取出筛选后合格的硒片,根据片型选择测量台,检查测量台仪表,校对合格证有效后方可接通稳压电源开关、测量台开关,打开电源开关,根据测量表规定的选分法调测量电压,将硒整流片合金面朝上,测试笔接通5秒,看电流读数是否在合格范围,测量完后,关闭电源及稳压电源,测量出的合格品,转通向测量,不合格品继续电赋能;
[0049] (18)通向测量:其操作过程为:根据片型选择测量台,戴上橡皮手指,取出硒片,检查测量表合格有效后,接通稳压电源开关、测量台开关,测量片合金面向上,接通测试表笔,将电流调至额定值。调整电流后再进行通向电压测量,测定后关闭测量台开关、稳压电源开关,硒片按分组要求,放在规定的盒内,待检验合格后进行装配或包装;
[0050] (19)所述的成检包装,入库储存:成品检验合格后,根据所包装片数152~402:每包200片,602~1002:每包50片,先包裹一层防潮纸,再包裹一层牛皮纸,在牛皮纸上打硒片规格、型号、红印油图章,硒片单片出厂用蓝色印类别、组别、数量、年月日图章,最后入库储存。
[0051] 实施例2:如图1所示,所述一种硒整流片制备工艺的(6)硒制备生产硒过程为:称出需要制备的硒,倒入不锈钢硒锅中,加热熔化至300~350℃.搅拌时间为2~8h,待冷却至290℃时,将硒表面的浮渣除去,然后加入已称出的添加硒,不停搅拌,10~40kg需搅拌10~
20分钟,添加硒数量按锅中实际生产硒重量计算,冷却至240~250℃后,分别倒入铝盘中,倒出的硒应为黑色,倒时应迅速,避免温度低倒不出来,将制备好的硒,分别从第一、中间、最后三盘中取样,混合磨细后分为两份,并对其分析含溴量,其余装盒、编号并放置硒架上,此硒一般含溴量不应超过规定量的±20%,硒蒸发按合格通知单领用。
[0052] 实施例3:如图1所示,所述一种硒整流片制备工艺的4.根据权利要求1 所述的一种硒整理片制备工艺,其特征是:所述的(6)硒制备过程中根据添加硒含溴量分析结果,计算应加入生产硒中的添加重量;
[0053] 计算公示a=B×A/C
[0054] a---所需添加硒重量
[0055] B---所需制成生产硒含量
[0056] A---装入搅拌锅内的硒粉重量
[0057] C---添加硒中的平均含溴量。
[0058] 如图1所示,所述一种硒整流片制备工艺的(6)硒制备过程中硒中溴的测定:分别取生产硒2~5g、添加硒1~2g的分析样品,放入玻璃研钵内研磨成粉末状。用牛角勺取研磨好的硒粉,放在精密天平上称量1~5g;称量好的硒粉,倒入清洗及干燥后的容量500ml三角烧瓶内;
[0059] 将预先量好的硝酸银溶液0.01N,用酸滴管滴入三角烧瓶中,一般生产硒滴 12~15ml,添加硒滴20~25ml;用量筒称量50ml硝酸银,倒入三角瓶内;在盛有试样硝酸银、硝酸的三角烧瓶,放入水浴锅内,低温加热,水浴锅温度约100℃;
[0060] 在硒溶解过程中,将产生大量的二氧化氮气体,待二氧化氮气体完全挥发、硒全部溶解后,立即将三角瓶取下,用自来水冲洗外壁,实质冷却至室温,绝对禁止水滴进入瓶内;量取5ml甲苯倒入三角瓶内,量取5ml饱和铵矾溶液倒入三角瓶内;用酸滴管量取硫酸化铵溶液0.01N来滴定,滴定过程中,三角烧瓶中过量的硝酸银溶液,开始是透明的,稍有淡绿色,后为乳白色液体,直至呈现一点淡红色时,摇晃均匀即可,最后将滴定的硫氰化铵数据ml记录下来。
[0061] 实施例4:如图1所示,所述一种硒整流片制备工艺的在(6)硒制备过程中制配溶液及标定为:
[0062] 配制中用天平称量0.7612gAR的硫氰化铵,放入1000ml的细口瓶中,加蒸馏水,稀释至1000ml,摇均匀;
[0063] 标定中用精密天平称量0.0400g金属银(准确度为0.0001g),放入300ml 的三角烧瓶中,再加入10ml1∶1 HNO3先摇动,使银溶解,然后在电炉上加热使银全部溶解,加热时注意不使溶液溢出,并在二氧化氮气体挥发完后,停止加热,进行冷却,用蒸馏水冲洗瓶壁并稀释约100ml,摇均匀后,再加入饱和铁铵矾溶液,立即用所配制的硫氰化铵滴定,边滴边摇匀,直至呈砖红色为止。
[0064] 计算公式:NH4CN5浓度-N
[0065] N=Ag(1g)/NH4CN5(ml)0.10788
[0066] 其铁铵矾溶液的制备过程为:
[0067] 把容器洗净烘干,根据硫酸铁铵溶解度来称量,100g水在室温25℃时为 44.15g,每次约为500g,然后把称好的固体硫酸铁铵放入蒸馏水中,溶解后为淡褐色,再用1∶1硝酸滴定,褐色消失,呈黄绿色为止,溶液经过过滤后方可使用;
[0068] 其硝酸银溶液的配制与标定为:
[0069] 配制中用天平称量1.6989gAR的硝酸银,放入1000ml的细口瓶中,加少量的蒸馏水,溶解后,用蒸馏水稀释1000ml,摇均匀;
[0070] 标定中用滴管新配制的硝酸银溶液20ml左右,倒入300ml的三角瓶中,用蒸馏水稀释约100ml,加入1ml饱和铁铵矾溶液,用已知浓度的硫氰化铵溶液,边滴边摇,直至滴到出现红色为止,记下读数;
[0071] 计算公式:AgNO3浓度N
[0072] N=NH4CNS(ML)×NH4CNS(浓度)/取出AgNO3体积ml。
[0073] 以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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