CN116332485A - 一种立式石英工艺管及加工方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种立式石英工艺管及加工方法，属于石英管的技术领域，其包括筒体和与筒体焊接固定的第一法兰，真空炉主体靠近第一法兰的一侧固定有第二法兰，第二法兰与第一法兰接触，第二法兰靠近第一法兰的一侧固定有安装环板，第一法兰的外侧壁与安装环板的内侧壁接触，第二法兰靠近第一法兰的一侧固定有密封环板，第一法兰靠近第二法兰的一侧开设有供密封环板插接的密封槽，第二法兰盘远离第一法兰盘的一侧设置有安装板，第一法兰盘远离第二法兰盘的平面与安装环板远离第二法兰盘的平面平齐，安装板上设置有多个第一锁紧螺栓，第一锁紧螺栓贯穿安装板并与安装环板螺纹连接。本申请具有提高石英钟罩与真空炉主体之间的密封性的效果。

Description

一种立式石英工艺管及加工方法

技术领域

本申请涉及立式钟罩的技术领域，尤其是涉及一种立式石英工艺管及加工方法。

背景技术

石英玻璃制品以其优良的物理化学特性被广泛应用于集成电路芯片生产线。石英钟罩多用于集成电路半导体芯片生产关键工序，是芯片生产过程中必不可少的工具。

在对一些芯片进行热处理时，需要在真空状态下对工件进行加热，所使用的设备为通过真空除气炉为工件提高一个真空环境，然后通过加热装置为芯片加热，从而达到对芯片在真空环境下加热处理的目的。

真空除气炉包括真空炉主体以及用于放置工件石英钟罩，石英钟罩与真空炉主体通过法兰连接。使用时，直接将工件放置在石英钟罩内，并通过真空除气炉的抽真空系统将石英钟罩内的空气抽掉，使石英钟罩内部处于真空状态，然后再通过加热装置对石英钟罩内部的工件进行隔空加热。

但是，在对工件进行处理的过程中，外界气体很容易从石英钟罩与真空炉主体之间进入到石英钟罩内部，影响对工件的处理。

发明内容

为了提高石英钟罩与真空炉主体之间的密封性，本申请提供一种立式石英工艺管及加工方法。

一方面，本申请提供的一种立式石英工艺管采用如下的技术方案：

一种立式石英工艺管，包括筒体和与筒体焊接固定的第一法兰，所述第一法兰固定在所述筒体开口的一端，所述筒体的下方设置有真空炉主体，所述真空炉主体靠近所述第一法兰的一侧固定有第二法兰，所述第二法兰与所述第一法兰接触，所述第二法兰靠近所述第一法兰的一侧固定有安装环板，所述第一法兰的外侧壁与所述安装环板的内侧壁接触，所述第二法兰靠近所述第一法兰的一侧固定有密封环板，所述第一法兰靠近所述第二法兰的一侧开设有供所述密封环板插接的密封槽，所述第二法兰盘远离所述第一法兰盘的一侧设置有安装板，所述第一法兰盘远离所述第二法兰盘的平面与所述安装环板远离所述第二法兰盘的平面平齐，所述安装板上设置有多个第一锁紧螺栓，所述第一锁紧螺栓贯穿所述安装板并与所述安装环板螺纹连接。

通过采用上述技术方案，将筒体与真空炉主体进行安装时，将第一法兰置于第二法兰上方的安装环板中，使第一法兰的外侧壁与安装环板的内侧壁接触，并且使密封环板插入到密封槽中，然后通过第一锁紧螺栓将安装板和安装环板固定。第一法兰的外侧壁与安装环板的内侧壁接触，密封环板插入到密封槽中，提高石英钟罩与真空炉主体之间的密封性。

可选的，所述密封槽中设置有环形的密封垫和弹簧，所述弹簧固定在所述密封垫与所述密封槽远离所述第二法兰的槽壁之间，所述密封垫远离所述弹簧的一端与所述密封环板抵接。

通过采用上述技术方案，将密封环板插入到密封槽之后，密封环板与密封垫接触，密封垫在弹簧的作用下抵紧密封环板，从而增加了第一法兰与第二法兰之间的密封性。

可选的，所述安装板上设置有多个第二锁紧螺栓，所述第二锁紧螺栓贯穿所述安装板并与所述第一法兰螺纹连接。

通过采用上述技术方案，第二锁紧螺栓将安装板和第一法兰进行固定，增加了安装板与第一法兰之间的稳定性。

可选的，所述第二锁紧螺栓的底部插入到所述密封槽中，所述第二锁紧螺栓的底部抵紧所述密封垫。

通过采用上述技术方案，第二锁紧螺栓将安装板和第一法兰固定后，第二锁紧螺栓的底部插入到密封槽中并抵紧密封垫，使密封垫抵紧密封环板，从而进一步提高了第一法兰与第二法兰连接的密封性。

可选的，所述第一法兰靠近所述安装环板的侧壁上开设有凹槽，所述凹槽中固定有密封圈，所述密封圈与所述安装环板的内壁接触。

通过采用上述技术方案，将第一法兰放到安装环板内部时，密封圈与安装环板的内壁接触，增加了第一法兰与安装环板的密封性，从而增加了第一法兰与第二法兰之间的密封性。

可选的，所述筒体靠近所述第一法兰的一侧固定有插接环，所述第一法兰上开设有供所述插接环插接的插接槽。

通过采用上述技术方案，对第一法兰与筒体进行固定时，将筒体上的插接环插入到第一法兰上的插接槽中，从而便于对筒体与第一法兰进行安装。

可选的，所述第一法兰上部设置有第一堵头和第二堵头，所述第一堵头和所述第二堵头均与所述筒体外壁固定，在所述筒体的圆周方向呈29-43度设置。

通过采用上述技术方案，第一堵头与第二堵头呈现29-43度设置，便于快速适应生产线操作。

另一方面，本申请还公开了一种立式石英工艺管的加工方法，包括如下步骤：

S1、第一法兰的加工：选料，第一次退火，下料，磨削成型，第一次检验，酸洗，清洗，抛光，第二次退火，第二次检验；

S2、筒体的加工：选料，酸洗，清洗，车床成型，第三次退火，第三次检验；

S3、组装：第一法兰和筒体再酸洗，再清洗，车床焊接，第四次退火，第四次检验，第二次磨削成型，第五次检验，酸洗，清洗，抛光，第六次退火，第六次检验，包装。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.将筒体与真空炉主体进行安装时，将第一法兰置于第二法兰上方的安装环板中，使第一法兰的外侧壁与安装环板的内侧壁接触，并且使密封环板插入到密封槽中，然后通过第一锁紧螺栓将安装板和安装环板固定。第一法兰的外侧壁与安装环板的内侧壁接触，密封环板插入到密封槽中，提高石英钟罩与真空炉主体之间的密封性；

2.将密封环板插入到密封槽之后，密封环板与密封垫接触，密封垫在弹簧的作用下抵紧密封环板，从而增加了第一法兰与第二法兰之间的密封性；

3.第二锁紧螺栓将安装板和第一法兰固定后，第二锁紧螺栓的底部插入到密封槽中并抵紧密封垫，使密封垫抵紧密封环板，从而进一步提高了第一法兰与第二法兰连接的密封性。

附图说明

图1是体现本申请中筒体和第一法兰的示意图。

图2是体现本申请中插接环和插接槽的示意图。

图3是体现本申请中安装板和第二法兰的示意图。

图4是体现本申请中密封槽和密封环板的示意图。

图5是体现本申请中密封垫和弹簧的示意图。

附图标记说明：1、筒体；11、第一堵头；12、第二堵头；13、插接环；2、第一法兰；21、插接槽；22、密封槽；221、密封垫；222、弹簧；23、凹槽；231、密封圈；3、第二法兰；31、真空炉主体；32、密封环板；33、安装环板；4、安装板；41、第一锁紧螺栓；42、第二锁紧螺栓。

具体实施方式

以下结合附图1-附图5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种立式石英工艺管。参照图1和图2，立式石英工艺管包括筒体1和第一法兰2，筒体1一端开口，第一法兰2焊接固定在筒体1开口端的外壁上。第一法兰2为乳白法兰，乳白法兰能够有效地降低热传导过程中温度扩散。

第一法兰2与筒体1的焊接在玻璃车床上进行，采用玻璃车床焊接技术，有效的避免了焊接过程的二次污染，产品洁净度高；并且利用车床旋转能够保证筒体1与第一法兰2的同心度，避免筒体1与法兰偏离；焊口厚度均匀，尺寸精度高，焊接过程产生的应力小，不易炸裂。

第一法兰2上部设有第一堵头11与第二堵头12，第一堵头11与第二堵头12均与筒体1的外壁固定，第一堵头11与第二堵头12在筒体1的圆周方向呈现29-43度设置，便于快速适应生产线操作。

筒体1靠近第一法兰2的一侧固定有插接环13，第一法兰2上开设有插接槽21，插接环13与插接槽21插接配合。当对筒体1和第一法兰2进行焊接时，便于对第一法兰2进行安装。

参照图3、图4和图5，第一法兰2的下方设置有与真空炉主体31固定的第二法兰3，第二法兰3靠近第一法兰2的一侧固定有安装环板33，第一法兰2位于安装环板33内，第一法兰2的外壁与安装环板33的内壁接触。第一法兰2的远离第二法兰3的平面与安装环板33远离第二法兰3的平面平齐。

第二法兰3靠近第一法兰2的一侧固定有密封环板32，第一法兰2靠近第二法兰3的一侧开设有环形的密封槽22，密封环板32与密封槽22插接配合，从而增加了第一法兰2和第二法兰3的密封性。

密封槽22中设置有环形的密封垫221和多个弹簧222，多个弹簧222沿着密封槽22均匀设置，弹簧222的一端与密封垫221固定，弹簧222的另一端与密封槽22远离第二法兰3的槽壁固定。

第一法兰2的上方设置有安装板4，安装板4上设置有多个第一锁紧螺栓41，多个第一锁紧螺栓41沿着所述安装板4的圆周方向均与设置，第一锁紧螺栓41贯穿第一法兰2并与安装环板33螺纹连接。

为了增加安装板4与第一法兰2的连接强度，安装板4上设置有多个第二锁紧螺栓42，多个第二锁紧螺栓42沿着所述安装板4的圆周方向均匀设置。第二锁紧螺栓42贯穿安装板4并与第一法兰2螺纹连接。第二锁紧螺栓42的底部伸进密封槽22中，第二锁紧螺栓42的底部抵紧密封垫221，从而使密封垫221进一步抵紧密封环板32。

第一法兰2靠近所述安装环板33的侧壁上开设有凹槽23，凹槽23中固定有密封圈231，密封圈231与安装环板33的内壁接触，从而增加了安装环板33与第一法兰2的密封性。

一种立式石英工艺管的加工方法，包括如下步骤：

S1、第一法兰2的加工：选料，第一次退火，下料，磨削成型，第一次检验，酸洗，清洗，抛光，第二次退火，第二次检验；

S2、筒体1的加工：选料，酸洗，清洗，车床成型，第三次退火，第三次检验；

S3、组装：第一法兰2和筒体1再酸洗，再清洗，车床焊接，第四次退火，第四次检验，第二次磨削成型，第五次检验，酸洗，清洗，抛光，第六次退火，第六次检验，包装。

通过采用立式退火设备对钟罩进行立式退火，有效的解决了石英管变形的问题。采用玻璃车床焊接技术，对第一法兰2与筒体1进行焊接，有效的避免了焊接过程的二次污染，产品洁净度高；并且利用车床旋转能够保证管材的同心度，避免管体与法兰偏离；焊口厚度均匀，尺寸精度高，焊接过程产生的应力小，不易炸裂。

采用一体磨削成型技术，直接将焊接完成的钟罩在法兰磨床上进行铣削，在管道的同心度、垂直度上都能够进行有效的控制，平面度可达0.02mm，是手工研磨无法达到的精度。加工效率较传统工艺可提高2-3倍。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种立式石英工艺管，其特征在于，包括筒体（1）和与筒体（1）焊接固定的第一法兰（2），所述第一法兰（2）固定在所述筒体（1）开口的一端，所述筒体（1）的下方设置有真空炉主体（31），所述真空炉主体（31）靠近所述第一法兰（2）的一侧固定有第二法兰（3），所述第二法兰（3）与所述第一法兰（2）接触，所述第二法兰（3）靠近所述第一法兰（2）的一侧固定有安装环板（33），所述第一法兰（2）的外侧壁与所述安装环板（33）的内侧壁接触，所述第二法兰（3）靠近所述第一法兰（2）的一侧固定有密封环板（32），所述第一法兰（2）靠近所述第二法兰（3）的一侧开设有供所述密封环板（32）插接的密封槽（22），所述第二法兰（3）盘远离所述第一法兰（2）盘的一侧设置有安装板（4），所述第一法兰（2）盘远离所述第二法兰（3）盘的平面与所述安装环板（33）远离所述第二法兰（3）盘的平面平齐，所述安装板（4）上设置有多个第一锁紧螺栓（41），所述第一锁紧螺栓（41）贯穿所述安装板（4）并与所述安装环板（33）螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的一种立式石英工艺管，其特征在于，所述密封槽（22）中设置有环形的密封垫（221）和弹簧（222），所述弹簧（222）固定在所述密封垫（221）与所述密封槽（22）远离所述第二法兰（3）的槽壁之间，所述密封垫（221）远离所述弹簧（222）的一端与所述密封环板（32）抵接。

3.根据权利要求2所述的一种立式石英工艺管，其特征在于，所述安装板（4）上设置有多个第二锁紧螺栓（42），所述第二锁紧螺栓（42）贯穿所述安装板（4）并与所述第一法兰（2）螺纹连接。

4.根据权利要求3所述的一种立式石英工艺管，其特征在于：所述第二锁紧螺栓（42）的底部插入到所述密封槽（22）中，所述第二锁紧螺栓（42）的底部抵紧所述密封垫（221）。

5.根据权利要求2-4任意一项所述的一种立式石英工艺管，其特征在于，所述第一法兰（2）靠近所述安装环板（33）的侧壁上开设有凹槽（23），所述凹槽（23）中固定有密封圈（231），所述密封圈（231）与所述安装环板（33）的内壁接触。

6.根据权利要求1所述的一种立式石英工艺管，其特征在于，所述筒体（1）靠近所述第一法兰（2）的一侧固定有插接环（13），所述第一法兰（2）上开设有供所述插接环（13）插接的插接槽（21）。

7.根据权利要求1所述的一种立式石英工艺管，其特征在于，所述第一法兰（2）上部设置有第一堵头（11）和第二堵头（12），所述第一堵头（11）和所述第二堵头（12）均与所述筒体（1）外壁固定，所述第一堵头（11）与所述第二堵头（12）在所述筒体（1）的圆周方向呈29-43度设置。

8.一种如权利要求1所述的立式石英工艺管的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、第一法兰（2）的加工：选料，第一次退火，下料，磨削成型，第一次检验，酸洗，清洗，抛光，第二次退火，第二次检验；

S2、筒体（1）的加工：选料，酸洗，清洗，车床成型，第三次退火，第三次检验；

S3、组装：第一法兰（2）和筒体（1）再酸洗，再清洗，车床焊接，第四次退火，第四次检验，第二次磨削成型，第五次检验，酸洗，清洗，抛光，第六次退火，第六次检验，包装。

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