● 电子工业专用设蚤 材料制备技术与设备
扩散炉自动上下料系统安全性设计
林伯奇，罗才亮，毛朝斌，陈特超
（中国电子科技集团公司第四十八研究所，长沙，４１０１ １ １）
摘 要：介绍了一种用于卧式扩散炉的自动上下料系统，对自动上下料系统组成进行了介绍，着 重讨论了系统的安全性问题，并对安全性提出了解决方案，该系统控制效果良好，能为电池片生
产企业降低人工成本，提高生产效率，增强了设备的安全性，适合大规模电池片生产要求。 关键词：自动上下料系统；扩散炉；系统安全性
中图分类号：ＴＮ３０５ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００４—４５０７（２０１３）０７—００３７—０４
Ｔｈｅ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｌｏａｄｉｎｇ ａｎｄ Ｕｎｌｏａｄｉｎｇ Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ Ｆｕｒｎａｃｅ
Ｓｙｓｔｅｍ Ｓａｆｅｔｙ Ｄｅｓｉｇｎ
ＬＩＮ Ｂｏｑｉ，ＬＵＯ Ｌｉａｎｇ，ＭＡＯ Ｚｈａｏｂｉｎ，ＣＨＥＮ Ｔｅｃｈａｏ
（Ｔｈｅ ４８ｔｈ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ ＣＥＴＣ，Ｃｈａｎｇｓｈａ ４ １ ０ １ １ １，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｋｉｎｄ ｏｆ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｌｏａｄｉｎｇ ａｎｄ ｕｎｌｏａｄｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｆｕｍａｃｅ ｉｓ
ｍｅｎｔｉｏｎｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎ，ｉｎ ｗｈｉｃｈ ｔｈｅ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ａｂｏｕｔ ｔｈｉｓ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ
ｉｓ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ．Ｔｈｉｓ ｓｙｓｔｅｍ ｈａｓ ｇｏｏｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｅｆｆｅｃｔ，ｒｅｄｕｃｅ ｌａｂｏｒ ｃｏｓｔｓ，ｉｎｃｒｅａｓｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ， ａｎｄ ｅｎｈａｎｃｅ ｔｈｅ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｖｉｃｅ，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｆｏｒ ｌａｒｇｅ—ｓｃａｌｅ ｓｏｌａｒ ｃｅｌｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ
KX—1型气体扩散箱
用
户
手
册
一、用途
KX—1型气体扩散箱是供计量检测机构，煤矿安全仪器计量站（室）检定光干涉原理甲烷测定器时进行扩散性能检查的专用试验设备。
二、主要技指标
1、箱内外压力表 ＜10Pa
2、压力平衡时间 ＜21min
3、每次可试验台数 多于10台
4、外形尺寸 460×310×290mm
5、重 量 6kg
三、原理结构
气体扩散箱是造成一个箱内压力与箱外大气压力平衡，箱内甲烷试验气体浓度均匀，且与箱外空气互不渗漏的试验条件，在此条件下考核光干涉原理甲烷测定因甲烷扩散到仪器空气室所引起的示值变化。扩散箱由箱体、缓冲夹层、压力平衡器、箱盖、气咀、密封圈等构成，如图一所示。
箱体由兰色有机玻璃制成，美观大方。在箱的右侧装有压力平衡器，压力平衡器保证箱内外压力平衡，且
箱内甲烷试验气体与箱外空气互不渗漏，左侧夹层中有进气缓冲层，可以降低试验气体气流速，使试验气体均匀、缓慢进入扩散箱内。箱盖开户方便，密封性能好，以保证箱内甲烷试验气体尝试均匀、稳定。
四、使用方法
1、将待进行扩散性能试验的光干涉原理甲烷测定器去年外套和吸气球并按检定规程要求调整好仪器，堵住仪器甲烷室进、出气咀后放入箱内。仪器在箱内应均匀分布，相互间留一定间隙，然后盖好箱盖。
2、敞开右侧进气咀，从左侧进气咀，以100~500ml/min的流量通入甲烷试验气体，试验气体最好采用干燥不含其他杂质的高浓度甲烷气体也可采用甲烷标准气体，通气时间可同下式估算。
V1X1
t =
QX2
式中：
t——通入甲烷试验气体时间min；
Q——通入甲烷试验气体流量ml/min；
V1——扩散箱内容积ml；V1=26200ml；
X1——扩散箱内试验气体浓度%CH4(按检定规程要求确定)；
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第二章炼焦炉及附属设备
20、我国自行设计的焦炉系列有哪几种？
我国自行设计的炉型很多，其中主要有：大容积焦炉、 58 型焦炉、 66 型 焦炉、 70
型焦炉、红旗三号焦炉和两分下喷式焦炉等，大、中、小各类型的 焦炉均有定型设计，现分别简介如下：
( 1 )大容积焦炉：焦炉炉体为双联火道、废气循环、下喷、复热式。炭 化室和蓄热室全部由硅砖砌成，炉头采用直缝砌筑。燃烧室第 l 、2 火道和 31 、32 火道之间的隔墙取消了废气循环孔。 边火道的断面比中间火道小，减 少了炉头的热负荷，从而提高炉头的温度二循环孔和跨越孔尺寸都有所增大， 以增加废气循环量， 使高向加热均匀。 在小烟道处采用了不同锥度的扩散形算 子砖，以便在上升气流时或在下降气流时气流合理分配。 我国自行设计的大容 积焦炉从炉体单元结构上和加热调节等方面基本上达到国外先进水平。
主要参数：
炭化室全长： 15980mm ；有效长： 15140mm
炭化室全高：55000mm;有效高：5200mm
炭化室平均宽： 450mm
锥度： 70mm
炭化室中心距： 135Omm
炭化室有效容积： 35.4m3
加热水平： 900mm
炉墙厚： l05mm
立火道中心距： 48Omm
每个燃烧室火道个数： 32
设计结焦时间： 18h
(2 ) 58型焦炉(目前有58 —I型和58—H型两种)：炉型为双联火道、 废气循环、下喷、复热式。其定型设计的炉型有两种，一种年产 60万 t 焦炭， 另一种年产 90 万 t
焦炭。
主要参数：
58— I型的炉组孔数有2X65孔和2X65孔两种。2X65孔的58 — I型 焦炉的主要参数：
炭化室全长： 14080mm ，有效长： 13350mm
炭化室全高： 4300mm ，有效高： 4000mm 炭化室平均宽： 407mm
锥度： 5Omm
炭化室中心距： 1143mm
炭化室有效容积： 21.6 m3
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扩散工艺
前言：
扩散部按车间划分主要由扩散区域及注入区域组成，其中扩散区域又分扩散老区和扩散新区。扩散区域按工艺分，主要有热氧化、扩散、LPCVD、合金、清洗、沾污测试等六大工艺。本文主要介绍热氧化、扩散及合金工艺。
目录
第一章：扩散区域设备简介……………………………………
第二章：氧化工艺
第三章：扩散工艺
第四章：合金工艺
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第一章：扩散部扩散区域工艺设备简介
炉管设备外观：
扩散区域的工艺、设备主要可以分为：
类别 主要包括
按工艺分类 热氧化 一氧、二痒、场氧、Post氧化
扩散 推阱、退火/磷掺杂
LPCVD TEOS、SI3N4、POLY
清洗 进炉前清洗、漂洗
合金 合金
按设备分类 卧式炉 A、B、C、D、F、H、I六台
立式炉 VTR-1、VTR-2、VTR-3
清洗机 FSI-1、FSI-2
炉管：负责高温作业，可分为以下几个部分：
组成部分 功能
控制柜 →对设备的运行进行统一控制；
装舟台： →园片放置的区域，由控制柜控制运行
炉 体： →对园片进行高温作业的区域，由控制柜控制升降温
源 柜： →供应源、气的区域，由控制柜控制气体阀门的开关。
FSI：负责炉前清洗。
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第二章：热氧化工艺
热氧化法是在高温下（900℃-1200℃）使硅片表面形成二氧化硅膜的方法。热氧化的目的是在硅片上制作出一定质量要求的二氧化硅膜，对硅片或器件起保护、钝化、绝缘、缓冲介质等作用。硅片氧化前的清洗、热氧化的环境及过程是制备高质量二氧化硅膜的重要环节。
2. 1氧化层的作用
2．1．1用于杂质选择扩散的掩蔽膜
常用杂质(硼,磷,砷等)在氧化层中的扩散系数远小于在硅中的扩散系数，因此氧化层具有阻挡杂质向半导体中扩散的能力。利用这一性质，在硅上的二氧化硅层上刻出选择扩散窗口，则在窗口区就可以向硅中扩散杂质，其它区域被二氧化硅屏蔽，没有杂质进入，实现对硅的选择性扩散。
