提高场效应晶体管柱绝缘性的方法技术

本发明专利技术是一种处理场效应晶体管柱封装的玻璃表面，提高其绝缘性的方法，该方法是采用有机硅烷对场效应晶体管柱进行处理，处理过程为：清洗表面，有机硅烷浸泡，红外干燥，固化，抽取，再红外干燥，干燥器中干燥。本发明专利技术具有工艺过程简单，易于操作，无毒害作用的优点。玻璃表面经处理后肉眼观察不出其变化。经本法处理过的玻璃封装场效应晶体管柱电阻率可达１０＋［１３］欧姆。厘米以上，并具有良好的憎水性，抗湿性，耐酸性。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术是一种处理场效应晶体管柱，提高其绝缘性的方法。近几年来，电子工业的迅速发展，要求提供高绝缘电阻值的半导体器件，其绝缘电阻≥1013欧姆·厘米，高的甚至要≥1014～1015欧姆·厘米，并在潮湿情况下保持不变。电真空封装玻璃是电子工业重要的原材料之一，其中的DM-308玻璃具有与可伐件良好匹配的性能，沿用达三十年之久，但它的最大缺点是化学稳定性差，尤其在潮湿情况下，使半导体的绝缘电阻值下降1～2个数量级，严重影响产品质量。因此增加DM-308玻璃的化学稳定性，提高其电阻值成为急待解决的问题。以往一般采用改变玻璃的成分或微晶熔封，来达到改良玻璃性能，提高其电阻值的目的。但玻璃性能虽经改进，但其电阻值还是小于1013欧姆·厘米，达不到高电阻值的要求。而且稳定性还是差，特别是在潮湿情况下，尤为突出。美国专利US4455330为提高玻璃纤维或玻璃纤维塑料的绝缘性，采用有机硅烷对它们进行浸泡处理，绝缘性一般可提高到1013～1015欧姆·厘米，最高可达到1017欧姆·厘米。他们使用的有机硅烷是单官能团的有机硅烷，而且在配制有机硅烷溶液时所用的溶剂为有毒的甲醇。本专利技术的目的是为提高玻璃封装场效应晶体管柱的绝缘性，寻求一种有机硅烷对其进行处理，处理后，使其绝缘电阻可达到1013欧姆·厘米，最高可达1015欧姆·厘米，而且在潮湿等情况影响下，绝缘电阻无明显变化。本专利技术的内容是用有机硅烷溶液处理玻璃封装场效应晶体管柱及处理过程。将场效应晶体管柱封装的玻璃表面用有机溶剂清洗后，用有机硅烷溶液进行处理。处理过程是玻璃表面先用石油醚、乙醚、丙酮、氯仿等有机溶液清洗，再用红外灯干燥后浸入到有机硅烷溶液中1～5分钟，取出，再用红外灯干燥，而后置于烘箱中固化，固化温度为160～175℃，固化时间为5～30分钟。然后置于脂肪提取器中进行反复抽取，抽取时间约24小时。抽取后取出再用红外灯干燥，如此反复3～7次(见附图)后，再将管柱置于干燥器中干燥。有机硅烷以双官能团带苯基〔Ph2Si(OR)2〕为好，式中R表示烷基，一般是甲基或乙基。有机硅烷的配制方法是用95%的乙醇作溶剂，将我们自制的纯度为95%以上的有机硅烷〔(C6H5)2Si(OC2H5)2〕溶于其中，用醋酸调节其PH值为5，溶液浓度为0.5～1摩尔。玻璃由连续三维网络结构构成，每个阳离子被数目相当于其配位数的氧原子所围绕。由于玻璃中多数阳离子很小，且具有较大的场强，它们对临近的阳离子施加一定的作用力，这些力在玻璃内部达到平衡，但在表面则不然，结果形成表面力，使玻璃表面活性较大。当玻璃置于大气中，表面则吸附一层超微的水层 接近玻璃层的水分子依靠氢键与玻璃结合 玻璃表面这样使得玻璃表面在潮湿条件下，电阻率下降。本方法采用有机硅烷对玻璃封装的场效应管柱表面进行处理时，由于有机硅烷水解可形成H 结构，它可与玻璃表面的 产生以下的缩水作用 这样键合的结果，提高了玻璃封装场效应晶体管柱的憎水性，抗湿性及绝缘性。本方法工艺过程简单，易于操作，无毒害作用。场效应晶体封装的玻璃表面经本法处理后，其表面的变化肉眼观察不出来。经过本方法处理过的玻璃封装场效应晶体管柱其绝缘性大大提高，而且水泡、盐雾、潮湿、酸泡等情况，对管柱的绝缘性没有影响或无明显影响，由此说明管柱具有良好的憎水性、抗湿性及高绝缘性，这从以下的实验可以看出。取一批武汉无线电器材厂生产的DM-308玻璃封装场效应晶体管柱，从其中随机取出10支，测试其绝缘电阻，测试环境为温度9.5℃，相对湿度77%，用静电高阻计进行测试。然后将这10支管柱用石油醚或丙酮清洗，用配好的(C6H5)2Si(OC2H5)2溶液，按本方法的操作过程进行处理，处理后再对它们的绝缘电阻进行测试，测试环境如处理前。测试结果及其比较见表1(表1附第6页)从表1可见处理后管柱玻璃表面的绝缘电阻与处理前相比，至少提高了3个数量级以上。再取一批武汉无线电器材厂生产的DM-308玻璃封装的场效应晶体管柱，用自制的纯度在95%以上的(C6H5)2Si(OC2H5)2溶液按本方法的操作过程处理其玻璃表面后，获得高绝缘场效应晶体管柱，从这批管柱中随意取出40支，对其绝缘电阻值在不同试验条件下进行了以下的测试，每项试验选取10支。1.潮湿前后绝缘电阻比较取10支管柱，先测试其绝缘电阻，测试环境为温度16℃，相对湿度80%，用高阻计进行测量;而后将这10支管柱在温度40～65℃，相对湿度45～75%的环境下恒定潮热72小时，再测其绝缘电阻值，测试环境为温度11℃，相对湿度87%。测试结果及其比较见表2(表2附第6页)从表2可以看出，潮湿对绝缘电阻无明显影响。2.水泡前后的绝缘电阻比较取10支管柱先测试其绝缘电阻，测试环境为温度11℃，相对湿度68%，而后将这10支管柱置于去离子水中浸泡24小时，再对其绝缘电阻进行测试，测试环境为温度11.5℃，相对湿度75%。测试结果及其比较见表3(表3附第6页)从表3可以看出，水泡对管柱的绝缘性没有影响。3.耐酸试验前后绝缘电阻比较取10支管柱先测试其绝缘电阻，测试环境为温度9.5℃，相对湿度77%，而后将它们置于10%的盐酸中浸泡24小时，再测试其绝缘电阻，测试环境为温度9.5℃，相对湿度69%。测试结果见表4(表4附第7页)由表4可见，酸泡对管柱的绝缘性没有影响。4.耐盐雾试验前后绝缘电阻比较取10支管柱先测试其绝缘电阻，测试环境为温度10℃，相对湿度76%，而后在下列条件下进行盐雾试验盐水浓度5%NaCl pH3.0～3.1盐雾沉降量1.0ml/小时180cm2温度35±2℃相对湿度95%以上喷雾形式连续24小时为一周期，本试验为三周期。盐雾试验后再测试其绝缘电阻，测试环境为温度14℃，相对湿度68%。测试结果及其对比见表5(表5附第7页)由表5可见，盐雾对管柱的绝缘性没有影响。附图本方法的工艺流程图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高场效应晶体管柱绝缘性的方法，其特征在于将场效应晶体管柱封装的玻璃表面，用有机溶剂清洗后，用有机硅烷溶液进行处理。

【技术特征摘要】
1.一种提高场效应晶体管柱绝缘性的方法，其特征在于将场效应晶体管柱封装的玻璃表面，用有机溶剂清洗后，用有机硅烷溶液进行处理。2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于用有机硅烷溶液进行处理的过程是玻璃表面经有机溶液清洗，红外干燥后浸入有机硅烷溶液中浸泡，取出，再红外干燥，固化，然后置于脂肪提取器中进行反复抽取，而后再红外干燥，反复以上过程3～7次后，再将管柱置于干燥器中干燥。3.根据权利要求1或2所述的处理方法，其特征在于有机硅烷以双官能团带苯基ph2Si(OR)2为好，其中R表示烷基。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡缙昌，庞金兴，丁振亚，
申请(专利权)人：武汉工业大学，
类型：发明
国别省市：42[中国|湖北]