本發(fā)明涉及晶圓加熱設(shè)備,具體涉及一種鋁加熱器的表面改進(jìn)方法。
背景技術(shù):
1、目前,通信、汽車電子市場的快速增長使得半導(dǎo)體行業(yè)呈現(xiàn)周期性的上升趨勢,其中,作為半導(dǎo)體設(shè)備的晶圓加熱器的市場和需求量也日益攀升。晶圓加熱器表面能否擁有優(yōu)異的熱傳導(dǎo)性能和高溫抗腐蝕性能,是決定加熱器使用效果的影響因素之一。
2、鋁加熱器是一種常用的晶圓加熱器,鋁材料的熱傳導(dǎo)性能好、價格便宜,但是在高溫加熱情況下無法抵抗腐蝕。若能解決其高溫抗腐蝕問題,將帶動加熱器產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,鋁加熱器也將成為行業(yè)的首選。
3、cn212588530u公開了一種表面鍍膜防腐型ptc加熱器,包括鋁管、第一散熱條、第二散熱條,鋁管上下表面分別固定第一散熱條和第二散熱條,鋁管內(nèi)部固定發(fā)熱元件。鋁管、第一散熱條、第二散熱條的表面鍍有防氧化膜。防氧化膜的厚度<40微米。防氧化膜的鍍膜采用的鍍化液為賽德克650、歐德美precoat?a32或a1中的一種。鋁管上下表面分別通過硅膠固定第一散熱條和第二散熱條。發(fā)熱元件通過鋁管壓緊后固定在鋁管內(nèi)。該實(shí)用新型對電加熱器的鋁管、鋁散熱條等易腐蝕件表面鍍防氧化膜,起到防腐的作用,但在維持加熱器熱傳導(dǎo)均勻性方面還有待提升。
4、cn104060224a公開了一種金屬件的真空鍍膜方法,將金屬件放置于真空室內(nèi),采用真空鍍膜方法在金屬件表面上沉積一層金屬薄膜。所述金屬件為鋁材料,所述金屬靶材為鋁材料;鍍膜工藝參數(shù)如下:真空度為3×10-3pa至5×10-3pa,金屬件預(yù)熱溫度為70-150℃,施加于金屬靶材上的負(fù)電壓為200-1000v,沉積時間為50-120分鐘,金屬薄膜的厚度為50-80μm。采用該發(fā)明處理后的金屬薄膜均勻,且增強(qiáng)了鋁件表面鍍層的耐磨性及耐腐蝕性,但后期使用過程中存在剝膜剝離脫落的風(fēng)險。
5、因此,針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,需要提供一種高溫抗腐蝕性與熱均勻性優(yōu)異且成本低的鋁加熱器的表面改進(jìn)方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種鋁加熱器的表面改進(jìn)方法,保證了鋁加熱器加熱均勻性的同時提高了高溫耐腐蝕性能。
2、為達(dá)到此發(fā)明目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
3、本發(fā)明提供了一種鋁加熱器的表面改進(jìn)方法,所述表面改進(jìn)方法包括如下步驟:
4、(1)鋁加熱器坯體經(jīng)過前處理,得到鋁加熱器成品;
5、(2)對步驟(1)所得鋁加熱器成品的表面依次進(jìn)行鍍鎳處理與鍍氮化鋁處理,得到改進(jìn)的鋁加熱器。
6、本發(fā)明提供的鋁加熱器的表面改進(jìn)方法,通過在鋁加熱器的表面先鍍鎳再鍍一層氮化鋁薄膜,既可以提高器體的抗腐蝕能力,中間層鎳的膨脹系數(shù)介于陶瓷和鋁之間,可以緩解加熱時陶瓷材料的剝離,進(jìn)而保證了熱傳導(dǎo)的均勻性,還降低了鋁加熱器的成本。
7、優(yōu)選地,步驟(1)所述前處理包括采用車床加工至成品尺寸。
8、優(yōu)選地,所述加工為采用金剛石刀頭進(jìn)行加工。
9、優(yōu)選地,步驟(2)所述鍍鎳處理的方式為pvd鍍膜。
10、優(yōu)選地,步驟(2)所述鍍鎳處理的束流為10-30a,例如可以是10a、15a、20a、25a或30a,但不限于所列舉的數(shù)值,數(shù)值范圍內(nèi)其它未列舉的數(shù)值同樣適用。
11、優(yōu)選地,步驟(2)所述鍍鎳處理的時間為2-6h,例如可以是2h、3h、4h、5h或6h,但不限于所列舉的數(shù)值,數(shù)值范圍內(nèi)其它未列舉的數(shù)值同樣適用。
12、本發(fā)明通過控制鍍鎳處理的束流與時間,可以保證鍍鎳層的均勻性與質(zhì)量。
13、優(yōu)選地,步驟(2)所述鍍鎳處理之后、鍍氮化鋁處理之前還包括鍍膜質(zhì)量檢測的步驟。
14、優(yōu)選地,所述鍍膜質(zhì)量檢測包括鍍膜均勻性與鍍膜貼合效果的檢測。
15、優(yōu)選地,步驟(2)所述鍍氮化鋁處理的方式為真空蒸發(fā)鍍膜。
16、優(yōu)選地,步驟(2)所述鍍氮化鋁處理的束流為15-40a,例如可以是15a、20a、25a、30a或40a,但不限于所列舉的數(shù)值,數(shù)值范圍內(nèi)其它未列舉的數(shù)值同樣適用。
17、優(yōu)選地,步驟(2)所述鍍氮化鋁處理的時間為3-8h,例如可以是3h、5h、6h、7h或8h,但不限于所列舉的數(shù)值,數(shù)值范圍內(nèi)其它未列舉的數(shù)值同樣適用。
18、本發(fā)明通過控制鍍氮化鋁處理的束流與時間,可以保證鍍氮化鋁層的均勻性與質(zhì)量,超過參數(shù)限定范圍,會對鍍膜質(zhì)量帶來不利影響。
19、作為本發(fā)明所述表面改進(jìn)方法的優(yōu)選技術(shù)方案,所述表面改進(jìn)方法包括如下步驟:
20、(1)采用車床的金剛石刀頭將鋁加熱器坯體加工至成品尺寸,得到鋁加熱器成品;
21、(2)對步驟(1)所得鋁加熱器成品的表面依次進(jìn)行pvd鍍鎳處理、鍍膜質(zhì)量檢測以及真空蒸發(fā)鍍氮化鋁處理,得到改進(jìn)的鋁加熱器;
22、所述pvd鍍鎳處理的束流為10-30a,時間為2-6h;所述鍍膜質(zhì)量檢測包括鍍膜均勻性與鍍膜貼合效果的檢測;所述真空蒸發(fā)鍍氮化鋁處理的束流為15-40a,時間為3-8h。
23、相對于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明具有以下有益效果:
24、本發(fā)明提供的鋁加熱器的表面改進(jìn)方法,通過在鋁加熱器的表面先鍍鎳再鍍一層氮化鋁薄膜,既可以提高器體的抗腐蝕能力,中間層鎳的膨脹系數(shù)介于陶瓷和鋁之間,可以緩解加熱時陶瓷材料的剝離,進(jìn)而保證了熱傳導(dǎo)的均勻性,還降低了鋁加熱器的成本。
1.一種鋁加熱器的表面改進(jìn)方法,其特征在于,所述表面改進(jìn)方法包括如下步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面改進(jìn)方法,其特征在于,步驟(1)所述前處理包括采用車床加工至成品尺寸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的表面改進(jìn)方法,其特征在于,所述加工為采用金剛石刀頭進(jìn)行加工。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的表面改進(jìn)方法,其特征在于,步驟(2)所述鍍鎳處理的方式為pvd鍍膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的表面改進(jìn)方法,其特征在于,步驟(2)所述鍍鎳處理的束流為10-30a;
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的表面改進(jìn)方法,其特征在于,步驟(2)所述鍍鎳處理之后、鍍氮化鋁處理之前還包括鍍膜質(zhì)量檢測的步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的表面改進(jìn)方法,其特征在于,所述鍍膜質(zhì)量檢測包括鍍膜均勻性與鍍膜貼合效果的檢測。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的表面改進(jìn)方法,其特征在于,步驟(2)所述鍍氮化鋁處理的方式為真空蒸發(fā)鍍膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的表面改進(jìn)方法,其特征在于,步驟(2)所述鍍氮化鋁處理的束流為15-40a;
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的表面改進(jìn)方法,其特征在于,所述表面改進(jìn)方法包括如下步驟: