[发明专利]一种硒整流片制备工艺

摘要

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。

主权项

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、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：(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；(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；(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；(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；(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；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；(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；(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；(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；(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￠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％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；(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；(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。