一种半导体电极材料的加工方法技术

本发明专利技术属于电极生产技术领域，具体涉及一种半导体电极材料的加工方法，包括如下步骤：1)灌胶；2)切割；3)双面磨片；4)去胶；5)端面腐蚀；6)抛光；本发明专利技术实现了标准化、批量化生产，其生产周期短，效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体电极材料的加工方法
本专利技术属于电极生产
，具体涉及一种半导体电极材料的加工方法。
技术介绍
钨具有熔点高、高温强度好、热电子发射能力强等特点,很早就被用作热电子发射材料。钨基热电子发射材料是一种关键工业材料,常用作电子设备阴极和氩弧焊接电极。钨电极广泛应用于惰性气体保护焊、等离子体焊接、切割、热喷涂以及电真空等领域。目前，采用钨电极或者钼电极制成半导体器件的研究正在发展中，如专利公开号CN103681671B《具有钨栅电极的半导体器件及其制造方法》等，但目前关于钨电极或钼电极的生产制造方法研究较少，并且由于钨电极产品受限于国家标准《电弧焊和等离子焊接、切割用钨电极》制定之前，钨电极产品相关标准主要有国际标准ISO6848—2004(E)《电弧焊和切割.非自耗钨电极.分类》等标准，这使得大批量化制备电极片、低成本制作的工艺罕见。另一方面，钼的导热性和导电性好，热膨胀系数低，通常可以做成板、棒、球等形状，但钼电极单根尺寸小，钼电极长度较短，无法批量生产大单重大规格的钼电极，易造成钼丝的质量问题，因此找寻一种成品率高、大批量制作钼电极的方法尤为重要。目前，钼电极加工的方法是木杆原料用自制砂轮切割机Φ140㎜×0.4㎜的环氧树脂砂轮片切割成所需颗粒并留研磨量，通过人工将切割好的钼电极组装在圆环里，将装好的钼电极放在加热板上加热至140℃，用混合胶粘接若干钼电极片后进行研磨工序，此方法费工费力，材料消耗大。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提出了一种利用半导体电极材料制作电极片的方法。具体是通过以下技术方案来实现的：一种半导体电极材料的加工方法，包括如下步骤：1)灌胶；2)切割；3)双面磨片；4)去胶；5)端面腐蚀；6)抛光。所述半导体电极材料为钨电极材料、钼电极材料、钨钼合金中任意一种。所述灌胶是先将混合粘胶加热调匀，制得熔融态的混合粘胶，然后将熔融态的混合粘胶灌进装有半导体电极杆的铁管中，经加压、排气，使得混合粘胶填充半导体电极杆间的缝隙。所述混合粘胶由松香和虫胶按(4.5-5)：(3.5-4)的质量比混合后，加热至150-160℃后搅拌制成混合胶。所述灌胶，其温度为140℃。所述切割，其工艺条件为：切割钢线为0.16㎜的镀铜钢丝，切割砂为1000号碳化硅微粉，切割油为DX-悬浮切割油；切割砂浆由切割油、切割砂按(1～1.5)：(0.8～1)的比例混合而成，切割线速度为：0.1～0.5㎜/min。所述去胶，是将半导体电极片放入水中加热，然后按照水：去胶材料＝10:1的质量比加入去胶材料，煮沸后保温，再用自来水冲洗至表面无杂质。所述去胶材料为氢氧化钠。所述端面腐蚀是采用硝酸对电极腐蚀1-2min，重复操作，清水洗净后，千分尺抽检电极，较腐蚀前高度尺寸小于0.01～0.015㎜即完成端面腐蚀。所述抛光，其工艺条件：抛光液滚抛2-3h，抛光液由去污粉、水按(1-3)：100的质量比混合而成。本专利技术所述的加工方法可适用于半导体绝缘衬底材料、蓝宝石的制作。所述半导体绝缘衬底材料为非金属超硬脆材料。所述半导体绝缘衬底材料为陶瓷、氧化铍、硅中任意一种。本专利技术先进行灌胶，使得混合粘胶填充铁管内钼(钨)杆间的缝隙，以便于保证切割后的完整性；其次，结合双面磨片的工艺，能够将切割工序留下的线痕去掉，有利于保证零件尺寸精度及端面粗糙度达到设计要求；去胶可以清除电极表面杂质，保证表面洁净度；端面腐蚀能够清除电极表层残渣、氧化层以及油污，使端面形成钎焊工艺所需的表面粗糙度，提高钎焊成品率，由于腐蚀处理，会使得电极表层残留杂质较多，因此再利用抛光技术，采用滚抛的手段能够彻底去掉氧化层，进而提高电极与铜片的钎焊质量。有益效果：本专利技术实现了标准化、批量化生产，其生产周期短，效率高。本专利技术方法制备的电极片的尺寸精度高、形位公差小，零件高度尺寸可控制到±0.02mm以内，端面平行度可控在≤0.01㎜，电极两端表面粗糙度Ra≤1.6μm。本专利技术方法制备的电极片的焊接(铜焊)强度高；各型电极引线钎焊拉力均提高25N以上，形成的钼(钨)铜合金层增厚0.05～0.08mm，覆铜面积大于96％，抗拉力和抗酸腐蚀能力最强，烧制成品率≥98％，提高成品率，降低损耗，节约成本。端面平行度≤0.01㎜，表面粗糙度Ra≤1.6μm，钎焊拉力根据钼电极规格不同所要求的钎焊拉力也不同，一般不超过25N～98N。附图说明图1：灌胶前、后铁管横截面对比图；其中，左图为灌胶前铁管横截面剖面图，右图为灌胶后铁管横截面剖面图；图2：半导体电极片切割面图；图3：双面磨片前、后切割面对比图；其中，左图为双面磨片前切割面图，右图为双面磨片后切割面图；图4：去胶前、后电极表面色泽对比图；其中，左图为去胶前表面色泽情况图，右图为去胶后表面色泽图；图5：抛光前、后电极表面对比图；其中，左图为抛光前表面图，右图为抛光后表面图。具体实施方式下面对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明，但本专利技术并不局限于这些实施方式，任何在本实施例基本精神上的改进或代替，仍属于本专利技术权利要求所要求保护的范围。实施例1一种钼电极材料的加工方法，包括如下步骤：1)灌胶：先将混合粘胶加热调匀，制得熔融态的混合粘胶，然后在140℃的烘箱中将熔融态的混合粘胶灌进装有钼电极杆的铁管中，再用螺杆手动挤压并从烘箱内取出灌胶装置，逐步降温压胶，然后拍空气直至冷却，使得混合粘胶填充钼电极杆间的缝隙；2)切割：将步骤1)所得的料管若干有序排列粘接在切割料板上，待料管粘接牢固后夹持在多线切割机工作台上一次性切割成片；3)双面磨片；4)去胶：将钼电极片放入水中加热，然后按照水：去胶材料＝10:1的质量比加入去胶材料氢氧化钠，煮沸后保温，再用自来水冲洗至表面无杂质；5)端面腐蚀：采用硝酸对电极腐蚀1min，重复操作，清水洗净后，千分尺抽检电极，较腐蚀前高度尺寸小于0.01㎜即完成端面腐蚀；6)抛光：将电极片置于六菱滚筒中，加入抛光液滚抛2小时；所述混合粘胶由松香和虫胶按4.5：3.5的质量比混合后，加热至150-160℃后搅拌制成混合胶；所述切割，其工艺条件为：切割钢线为0.16㎜的镀铜钢丝，切割砂为1000号碳化硅微粉，切割油为DX-悬浮切割油；切割砂浆由切割油、切割砂按1：0.8的比例混合而成，切割线速度为：0.1㎜/min；所述去胶材料为氢氧化钠；所述抛光液由去污粉、水按1：100的质量比混合而成。实施例2一种钼电极材料的加工方法，包括如下步骤：1)灌胶：先将混合粘胶加热调匀，制得熔融态的混合粘胶，然后在140℃的烘箱中将熔融态的混合粘胶灌进装有钼电极杆的铁管中，再用螺杆手动挤压并从烘箱内取出灌胶装置，逐步降温压胶，然后拍空气直至冷却，使得混合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体电极材料的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：/n1)灌胶；2)切割；3)双面磨片；4)去胶；5)端面腐蚀；6)抛光。/n

【技术特征摘要】
1.一种半导体电极材料的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)灌胶；2)切割；3)双面磨片；4)去胶；5)端面腐蚀；6)抛光。


2.如权利要求1所述半导体电极材料的加工方法，其特征在于，所述半导体电极材料为钨电极材料、钼电极材料、钨钼合金中任意一种。


3.如权利要求1所述半导体电极材料的加工方法，其特征在于，所述灌胶是先将混合粘胶加热调匀，制得熔融态的混合粘胶，然后将熔融态的混合粘胶灌进装有半导体电极杆的铁管中，经加压、排气，使得混合粘胶填充半导体电极杆间的缝隙。


4.如权利要求3所述半导体电极材料的加工方法，其特征在于，所述混合粘胶由松香和虫胶按(4.5-5)：(3.5-4)的质量比混合后，加热至150-160℃后搅拌制成混合胶。


5.如权利要求3所述半导体电极材料的加工方法，其特征在于，灌胶，其温度为140℃。


6.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：李红年，舒玉田，袁鹏，郭荣，谭飞鸿，
申请(专利权)人：中国振华集团永光电子有限公司国营第八七三厂，
类型：发明
国别省市：贵州;52