氧化鋯基片的流延生產設備的制作方法

本實用新型涉及氧化鋯傳感器技術領域，具體涉及氧化鋯傳感器芯片制作的氧化鋯基片流延生產設備。

背景技術：

氧化鋯傳感器用于測量汽車燃燒過程中殘余氧量，它在減少環境污染、提高燃燒效率方面起著積極的作用。氧化鋯傳感器的關鍵部件是氧化鋯芯片，氧化鋯芯片最新采用多層氧化鋯基片上下疊壓工藝。現有技術中，氧化鋯基片采用流延方式進行生產，在流延生產的流延階段，目前通常采用單一刀頭的平刮刀來對漿料表面進行刮平來形成坯料，由于漿料的黏度和流變特性的控制比較困難，所以坯片表面在流延階段易生成表面條紋；另外，當通過多個供料管道對儲料槽進行連續供料時，漿料在混合時也會導致因為漿料在移動過程中無法保持均勻而趨于短程有序，使坯片表面產生條紋；還有，在流延生產的干燥階段，坯片在干燥室內的干燥過程通常采用鼓入熱風的方式，鼓入熱風的方式會在干燥室內形成較大的空氣擾動，由于漿料中含大量的添加劑和溶劑，在坯片的干燥過程中，每種漿料的坯片的干燥行為具有非常大的差異，而且坯片在干燥過程中坯片中的溶劑都是從坯片的上表面單面蒸發，并且因為坯片的厚度薄（一般在0.1-0.2mm），所以坯片在干燥階段非常容易產生彎曲開裂等現象，嚴重制約氧化鋯基片的高效高質生產，不僅影響氧化鋯芯片的制作質量，而且影響氧化鋯傳感器的測量精度和工作穩定性。

技術實現要素：

針對現有技術的不足，本實用新型的目的是提供一種可滿足氧化鋯基片高效高質生產的流延生產設備。

本實用新型是通過以下技術方案來實施的：

氧化鋯基片的流延生產設備，其特征在于：包括工作平臺和設于工作平臺前后端的放卷、收卷機構，工作平臺的表面鋪設不銹鋼板材料的流延承載板，放卷機構所放卷的膜帶在水平經過工作平臺的表面后由收卷機構進行收卷，工作平臺在靠近放卷機構的一端設有流延裝置，工作平臺的上方沿前后方向設有多個干燥室，多個干燥室相互相通并在工作平臺的上方形成封閉干燥空間，封閉干燥空間內在前端位置設有第一排氣管、在中間位置設有第二排氣管，第一、第二排氣管的排氣進口朝上，第一、第二排氣管的排氣出口與抽風風機相通，干燥室內設有玻璃擋板，玻璃擋板離開工作平臺表面的高度距離不超過5cm，玻璃擋板對從干燥室內通過的所述膜帶進行上遮擋，玻璃擋板在橫向方向上與水平呈傾斜設置，所述流延承載板的底部安裝帶熱電偶的電阻絲加熱器，不同干燥室具有不同加熱溫度控制。

采用上述技術方案后，本實用新型可實現的工作過程是：放卷機構所放卷的膜帶在水平經過工作平臺的表面后由收卷機構進行收卷，在膜帶移動的同時，流延裝置流延在膜帶上的漿料隨膜帶一起移動到干燥室內，漿料附著在膜帶的表面形成坯片，在干燥室內，電阻絲加熱器對工作平臺表面進行加熱，進而對經過工作平臺表面的膜帶和膜帶上的坯片進行加熱，使坯片中的溶劑被蒸發，在溶劑的加熱蒸發過程中，坯片的上方始終有低矮的玻璃擋板對其進行上遮擋，因此坯片的干燥過程會極少受空氣擾動影響，避免產生彎曲開裂等現象，從而實現氧化鋯基片的高效高質生產，所生產的氧化鋯基片不開裂，最后，蒸發的溶劑在排氣管的排氣作用下被抽離干燥室；在坯片干燥的初始階段，溶劑蒸發量大，所以在玻璃擋板上會形成很多的小液滴，玻璃擋板的橫向傾斜設置可避免小液滴匯集滴落到坯片上；還有，為更好完成對坯片的干燥，使流延設備在每一段都可達到精確的溫度控制，采用了多個干燥室的設計，不同干燥室具有不同加熱溫度，不同加熱溫度可通過電阻絲加熱器的熱電偶控制來實現，理想狀態下，干燥室入口處溫度接近室溫，然后溫度以一定溫度梯度逐漸升高。

作為優選，所述流延裝置包括由料槽側板和刮刀共同圍出的儲料槽，刮刀位于儲料槽后側，料槽側板的底面與所述膜帶之間相互緊貼，刮刀的底部與所述膜帶之間留出流延間隙，所述刮刀具有圓底，圓底上開出前、后刀槽以形成刮刀的雙刀頭結構，前刀槽為三角形槽，后刀槽為平底形槽。

采用上述技術方案后，刮刀具有圓底設計，圓底可使漿料在進入刮刀底部前被柔性延展，在漿料表面形成平滑延展面，減小漿料經過刮刀底部時的摩擦力，使漿料在膜帶表面更容易鋪展，再經雙刀頭對漿料的兩次刮平，從而確保坯片表面在流延過程中的平整而不會生成表面條紋，并且坯片厚度均勻。

作為優選，所述儲料槽的上方設有液位傳感器，所述儲料槽的前側設有調節料槽，調節料槽連接漿料供料管道，漿料供料管道上安裝控制閥門，控制閥門與液位傳感器電連接，所述料槽側板的前側板傾斜設置形成斜面，所述調節料槽內的溢出漿料通過斜面進入儲料槽。

采用上述技術方案后，多供料管道送出的漿料首先進入到調節料槽內進行混合，然后調節料槽內的漿料以溢出方式并通過斜面緩和進入儲料槽，而且儲料槽上方設有液位傳感器來控制和保持儲料槽中的漿料在刮刀旁具有恒定的高度，這樣一來，不僅調節料槽內的漿料混合不會對坯片的流延造成影響，而且漿料高度的恒定能夠使儲料槽內的漿料壓力穩定，進而使經過刮刀底部的漿料具有穩定均勻的流動性，因此確保坯片表面的平整，有效解決多供料管道在供給漿料時由于漿料混合而導致的坯片表面產生條紋現象。

作為優選，所述玻璃擋板的兩側具有向膜帶一側彎折的翻邊，翻邊下方的工作平臺上具有凹槽，且凹槽底面傾斜設置，凹槽最低處具有液體流出孔，該液體流出孔通過管路連接排液泵。通過上述設計，玻璃擋板能夠更好地減緩空氣擾動對坯片干燥的影響，同時玻璃擋板上聚集的小液滴會通過翻邊落入凹槽中往外排掉。

綜上所述，本實用新型可滿足氧化鋯基片的高效高質生產，所生產的氧化鋯基片不開裂、表面平整、厚度均勻，與現有技術相比，具有實質性特點和進步。

附圖說明

本實用新型有以下附圖：

圖1為本實用新型的結構示意圖，

圖2為圖1的局部放大圖，

圖3為干燥室內部的橫向截面視圖。

具體實施方式

如圖所示，本實用新型的氧化鋯基片的流延生產設備，包括工作平臺5、設于工作平臺5前后端的放卷機構1和收卷機構8，工作平臺5的表面鋪設不銹鋼板材料的流延承載板，放卷機構1所放卷的膜帶A在水平經過工作平臺5的表面后由收卷機構8進行收卷，靠近收卷機構8設有膜片自動糾偏機構7，工作平臺5在靠近放卷機構1的一端設有流延裝置2，工作平臺5的上方沿前后方向設有九個干燥室4，九個干燥室相互相通并在工作平臺5的上方形成封閉干燥空間，封閉干燥空間內在前端位置（第一干燥室的進口側）設有第一排氣管3、在中間位置（第五干燥室的進口側）設有第二排氣管6，第一、第二排氣管的排氣進口31朝上，第一、第二排氣管的排氣出口與抽風風機相通，第一至第七干燥室內設有玻璃擋板9，玻璃擋板9離開工作平臺5表面的高度距離不超過5cm，玻璃擋板9對從干燥室4內通過的所述膜帶A進行上遮擋，進而使玻璃擋板9在坯片B上方形成近似隔絕小空間，來避免干燥室4內空氣擾動對坯片B的干燥造成影響，玻璃擋板9在橫向方向上與水平呈傾斜設置，傾斜角度不大于5度；為更好地減緩空氣擾動對坯片B干燥的影響，所述玻璃擋板9的兩側具有向膜帶A一側彎折的翻邊91，翻邊91下方的工作平臺5上具有凹槽51，且凹槽51底面傾斜設置，凹槽51最低處具有液體流出孔，該液體流出孔通過管路連接排液泵，這樣一來，玻璃擋板上聚集的小液滴會通過翻邊落入凹槽中往外排掉；所述流延承載板的底部安裝帶熱電偶的電阻絲加熱器10，每個干燥室4具有獨立的電阻絲加熱器，使不同干燥室4具有不同加熱溫度控制。

所述流延裝置2包括由料槽側板（前側板24、左右邊板23）和刮刀27共同圍出的儲料槽26，刮刀27位于儲料槽26后側，料槽側板的底面與所述膜帶A之間相互緊貼，刮刀27的底部與所述膜帶A之間留出流延間隙，所述刮刀27具有圓底，圓底上開出前、后刀槽以形成刮刀的雙刀頭結構，前刀槽28為三角形槽，后刀槽29為平底形槽；所述儲料槽26的上方設有液位傳感器25，所述儲料槽26的前側設有調節料槽22，調節料槽22連接漿料供料管道20，漿料供料管道20上安裝控制閥門21，控制閥門21與液位傳感器25電連接，所述料槽側板的前側板24傾斜設置形成斜面，所述調節料槽22內的溢出漿料通過斜面進入儲料槽26。

本實用新型的工作過程是：放卷機構1所放卷的膜帶A在水平經過工作平臺5的表面后由收卷機構8進行收卷，在膜帶A移動的同時，儲料槽26內的漿料經圓底刮刀27底部的流延間隙在膜帶A上流延鋪展，漿料附著在膜帶A的表面形成厚度均勻而且平整的坯片B，然后坯片B隨膜帶A一起移動到干燥室4內，在干燥室4內，電阻絲加熱器10對工作平臺5表面進行加熱，干燥室入口處溫度接近室溫，然后溫度以一定溫度梯度逐漸升高，進而對經過工作平臺5表面的膜帶A和膜帶上的坯片B進行加熱，使坯片B中的溶劑被有序蒸發，在溶劑的加熱蒸發過程中，坯片B的上方始終有低矮的玻璃擋板9對其進行上遮擋，因此坯片B的干燥過程會極少受空氣擾動影響，避免產生彎曲開裂等現象，從而實現氧化鋯基片的高效高質生產，所生產的氧化鋯基片不開裂，最后，蒸發的溶劑在排氣管3、6的排氣作用下被抽離干燥室4；在坯片B干燥的初始階段，溶劑蒸發量大，所以在玻璃擋板9上會形成很多的小液滴，玻璃擋板9的橫向傾斜設置可避免小液滴匯集滴落到坯片B上。