玻鈍二極管外觀工藝優(yōu)化策略

黃小鋒

常州星海電子股份有限公司 江蘇常州 213000

玻鈍產(chǎn)品外形是對產(chǎn)品質量考核的主要指標，當前用戶對于產(chǎn)品的外觀質量提出了較高要求，使玻璃鈍化產(chǎn)品外觀的合格率顯著下降，特別是白點與氣泡問題諸多。因產(chǎn)品外觀淘汰幾率過高，致使玻璃鈍化產(chǎn)品的供貨難度增加，特別是在外觀要求方面，將玻璃球體內部氣泡當成高質量等級的考核標準。

1 玻鈍產(chǎn)品外觀問題原因闡釋

1.1 氣泡問題

以原材料角度分析，之前使用的玻璃粉顆粒度是300-600目，使用去離子水對玻璃粉漿加以配制，顆粒度很小，所以表面積大，能夠對大量空氣吸附。要想確保產(chǎn)品在二極管表面涂覆，需適當加大配制玻璃粉漿的濃度。但在濃度偏高的玻璃粉漿內，氣泡承受壓力過大，浮上來的難度較大，加之氣泡里表面張力影響，很難破裂。若涂敷之前亦或是玻璃軟化點未達到之前沒有將玻璃漿內部氣泡完全散發(fā)出去，就會導致玻璃鈍化層內部埋藏氣泡[1]。而玻璃球表面存在氣泡的產(chǎn)品，可使用肉眼觀察發(fā)現(xiàn)玻璃球內部有氣泡，對產(chǎn)品可靠性產(chǎn)生直接影響。如氣泡存在于管芯臺面表面，則會對管芯鈍化的效果和電參數(shù)指標帶來影響，進而出現(xiàn)“打火”問題。為此氣泡會影響玻璃鈍化產(chǎn)品質量的可靠性、外觀的合格率以及電參數(shù)等。

1.2 白點

根據(jù)攪拌工藝分析，對玻璃粉進行攪拌的時候，若攪拌不均勻，就會影響涂覆球體的大小顆粒分布缺乏均勻性，集中表現(xiàn)為大顆粒集中明顯或者是小顆粒集中明顯。在高溫成型階段，小顆粒表面能較大，更容易析晶，進而產(chǎn)生白點。若生產(chǎn)期間，其他顆粒雜質混入到玻璃粉漿當中，同樣會使產(chǎn)品成型的時候因雜質而產(chǎn)生析晶的情況，最終形成白點。

1.3 外觀規(guī)整度較差

根據(jù)涂覆工藝，在玻璃粉涂覆的過程中，管體呈水平放置狀態(tài)。若玻璃粉調制過稀，且涂覆機器的轉動速度不合理亦或是烘烤及時性不強，就會使產(chǎn)品一側玻璃粉受重力影響掉下，進而在成型過程中產(chǎn)生“掉肚”的問題。在成型階段，溫度是十分重要的因素，在溫度接近玻璃熔融臨界溫度的狀態(tài)下，因需將產(chǎn)品豎立，所以在溫度過高的情況下就會下掉。以上現(xiàn)象均被稱作“掉肚”，屬于外形廢品。

2 玻鈍二極管外觀工藝的優(yōu)化策略

2.1 氣泡與白點

將攪拌的時間延長并且充分攪拌玻璃粉漿，涂覆成型產(chǎn)品的外觀合格幾率僅提高3%，始終無法改善產(chǎn)品的白點與氣泡問題，而且既有玻璃粉攪拌系統(tǒng)也難以對玻璃鈍化產(chǎn)品外觀方面的問題加以解決，只能通過對玻璃粉攪拌工藝的改善，盡可能減少產(chǎn)品成型以后的白點與氣泡問題。

要想使玻璃粉攪拌與研磨的充分性，盡量減少成型以后玻璃球白點與氣泡發(fā)生率，確保新型攪拌工藝能夠使玻璃粉受雜質的沾污，以免對產(chǎn)品電參數(shù)以及可靠性產(chǎn)生不利影響。據(jù)前期試驗了解到，在玻璃粉充分攪拌的情況下成型產(chǎn)品的外觀成品幾率改善明顯，且氣泡問題有所改善。

在重新選擇材料后制作形成成型條，避免玻璃粉被石墨掉灰等雜質影響，同時有效固化了工藝，一定程度上提高了產(chǎn)品的外觀質量。

2.2 外觀規(guī)整度

在分析產(chǎn)品外觀規(guī)整度的時候發(fā)現(xiàn)，很多產(chǎn)品在成型以后會產(chǎn)生掉肚等外形規(guī)整度較差的問題，主要是因為涂粉成型階段控制缺乏合理性。為此，應采取以下優(yōu)化措施：

其一，腐蝕與梳料期間要盡可能規(guī)避二極管引線出現(xiàn)彎曲的情況，以免玻璃粉涂覆管體的時候速度擺動不均勻。

其二，應結合不同涂玻粉機性能以及二極管的外形，對機器轉動速度以及烘烤的時間做出調整，并對操作人員涂覆玻璃粉過程進行仔細觀察，進而確定避免產(chǎn)品掉肚情況發(fā)生的手段[2]。在涂覆并烘烤完成產(chǎn)品以后，放置的時候應翻轉石墨條，使玻璃球輕輕下墜一端向上翻轉，在重力影響下，輕微掉肚一段即可緩慢恢復，并且在產(chǎn)品水分揮發(fā)以后形成均勻球體。

在調整不同尺寸產(chǎn)品的石墨舟與砂舟熱容的情況下，選擇少裝砂量的砂舟用于成型，即可確保砂舟在進入到鏈式爐高溫區(qū)域的情況下，負載吸收熱量不多，降低實際的成型爐溫度，并采取針對性的工藝調整不同產(chǎn)品成型手段，進而解決成型工藝控制不合理所引起的外觀規(guī)整度較差問題。

3 玻鈍二極管外觀工藝優(yōu)化效果

3.1 氣泡

在改進工藝后，對X光檢測高等級產(chǎn)品氣泡的狀況進行統(tǒng)計與分析發(fā)現(xiàn)，選擇使用球磨機對玻璃粉攪拌后成型，產(chǎn)品經(jīng)X光檢測后，氣泡產(chǎn)生率不超過10%。

3.2 白點

選擇使用氯化硅條對石墨條加以替代，并選擇球磨機替代玻璃粉攪拌機，使得玻璃粉攪拌更加充分，研磨效果增強，有效規(guī)避雜質對玻璃粉的沾污，使產(chǎn)品出現(xiàn)白點的幾率下降。

3.3 外觀規(guī)整度

導致產(chǎn)品外形規(guī)整度較差或者是玻璃球兩邊厚度不均的原因就是在攪拌玻璃粉之前，玻璃漿的黏稠度不達標，產(chǎn)品的成型爐溫度曲線缺乏合理性，或者是涂覆玻璃粉的時候控制不到位，均會使產(chǎn)品在成型以后發(fā)生掉肚，直接影響了產(chǎn)品可靠性。正是因為玻璃球兩邊厚度不均，使得產(chǎn)品抗熱沖擊能力下降[3]。而在調整產(chǎn)品涂覆與成型過程的基礎上，即可有效改善其外觀不規(guī)整的問題，提高外觀質量。

4 結語

綜上，在以上研究中，重點探討對玻鈍二極管外形成品率產(chǎn)生影響的各種因素，并確定相對應的優(yōu)化措施。尤其是氣泡與白點的問題，以配置玻璃粉為切入點，充分攪拌后固化玻璃粉配比與攪拌的過程，可均勻攪拌。另外對裝載產(chǎn)品成型材料加以更換，盡可能降低玻璃球體成型期間被沾污情況的發(fā)生率。在對產(chǎn)品外形不規(guī)整問題解決方面，適當調整了工藝，在對工藝方案優(yōu)化的基礎上，有效提高了玻鈍產(chǎn)品外觀的成品率，且外觀得到有效改善，一定程度上提升產(chǎn)品外觀的質量，同時也使得產(chǎn)品的生產(chǎn)與制造成本明顯下降。