CN206298638U - 一种保护气氛快速冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于磁控溅射靶材生产领域，尤其涉及一种保护气氛快速冷却装置。为解决当前采用的冷却方式冷却时间长、生产效率低以及易混入氧气，造成轻微氧化的问题。本实用新型提出一种保护气氛快速冷却装置，包括箱体1、密封圈2、真空泵接口3、惰性气体接口4、空气接口5、箱门6、空调蒸发器7以及空调蒸发器外罩8。相比于当前在真空环境下冷却或放入氮气柜中冷却的方法，本装置具有抽真空的功能，可以有效去除氧气，并可以充入惰性气体，利用空调蒸发器强制冷却惰性气体，使易氧化的磁控溅射靶材的降温过程始终处于保护性气氛下，从而避免靶材发生氧化，提高产品表面质量。本装置同时还具有操作简单、冷却速度快、安全可靠等优点。

Description

一种保护气氛快速冷却装置

技术领域

本实用新型属于磁控溅射靶材生产领域，尤其涉及一种保护气氛快速冷却装置。

背景技术

磁控溅射靶材是半导体行业的关键材料，用于电路互连、器件中栅极、内引线材料、肖特基势垒接触的制作以及背面金属化。随着芯片微型化、高密度化、高速化、高可靠化和系统集成化，对磁控溅射靶材的质量的要求越来越严，靶材表面轻微的氧化，都会对产品质量造成重大影响。目前靶材在成型后，必须经过清洗、烘干、冷却及包装四个步骤，将靶材处理干净并进行保护。清洗是将表面杂质去除干净，通过加热烘干去除水分，冷却到室温后才能进行最后的真空包装。由于某些金属在空气中易于氧化，因此烘干后的靶材不能直接在大气中冷却，较高的温度会造成靶材表面氧化，影响产品质量。目前采用的方式是在真空环境下冷却，或放入氮气柜中冷却。前者虽然可以保证靶材在冷却过程不接触到氧气，从而避免氧化，但由于真空下无法进行对流传热，导致冷却时间很长，非常影响生产效率；后者通过不断往氮气柜中充入氮气，保证柜子氧气含量低，但在放入靶材的过程，不可避免的会混入氧气，从而造成轻微氧化。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提出一种保护气氛快速冷却装置，包括箱体1、密封圈2、真空泵接口3、惰性气体接口4、空气接口5、箱门6、空调蒸发器7以及空调蒸发器外罩8；所述密封圈2设置于箱体1开口处的密封槽内，在箱体1背面下方并排设置真空泵接口3、惰性气体接口4与空气接口5，箱门6通过铰链与箱体1连接，空调蒸发器7设置在箱体1内侧底部中央，空调蒸发器外罩8设置于调蒸发器7外部以及箱体1内部。

所述密封圈2用于在箱门6关闭后保证箱体1密封。

所述真空泵接口3与外界真空泵相连，用于将箱内1中的空气抽空；所述惰性气体接口4与外界惰性气体钢瓶连接，用于将惰性气体充入箱体1中；所述空气接口5用于在抽真空后将外界空气放入箱体1；在三个接口外均设有阀门，用于控制接口的开闭。

所述空调蒸发器7设有风扇，空调蒸发器7与外界空调压缩机相连，用于强制冷却箱体1内的空气或惰性气体，空调蒸发器的控制电线和铜管从箱体引出，并在开口处进行密封处理，防止空气漏入。

所述空调蒸发器外罩8由具有网眼结构的不锈钢材质制成，用于有效的保证箱体1内气体的流通，同时可做为磁控溅射靶材的放置平台，空调蒸发器外罩8顶端为平面，并附有耐热洁净的软性材料，避免靶材底面划伤。

本实用新型的有益效果在于：

(1)具有抽真空及冲惰性气体的功能，可以确保产品不被氧化,。本实用新型由于具有抽真空功能，可以将空气抽空，避免靶材在冷却过程中接触氧气而被氧化，充入惰性气体后，可以使磁控溅射靶材在冷却过程始终处于惰性气体的保护气氛中，确保产品不被氧化。

(2)具有强制冷却功能，可以快速高效的使产品降温，提高生产效率。相对于传统的真空冷却方式，本实用新型由于充入了惰性气体，可以确保对流传热，大大提高了传热效率，同时采用空调强制冷却，可以迅速将热量带走，使靶材迅速冷却，极大的提高生产效率，使靶材的冷却效率也优于氮气柜。

(3)结构简单，适用性强，可以满足多种靶材产品的冷却需求。

附图说明

附图1为保护气氛快速冷却装置的结构示意图。

附图标记：1－箱体，2－密封圈，3－真空泵接口，4－惰性气体接口，5－空气接口，6－箱门，7－空调蒸发器，8－空调蒸发器外罩。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明。

附图1为保护气氛快速冷却装置的结构示意图，如图1所示，该装置包括箱体1、密封圈2、真空泵接口3、惰性气体接口4、空气接口5、箱门6、空调蒸发器7以及空调蒸发器外罩8。在箱体1开口处设有密封槽，并装有密封圈2，在箱体1背面下方分别并排设置真空泵接口3、惰性气体接口4与空气接口5，三个接口外均设有阀门，用于控制接口的开闭，箱门6通过铰链与箱体1连接，在箱体1底部中央安装带有风扇的空调蒸发器7，空调蒸发器7的控制电线和铜管引出箱体，在开口处进行密封处理，防止空气漏入。在空调蒸发器7外侧安装侧面带有网眼结构的不锈钢外罩8，外罩8顶端为平面，并附上耐热洁净的软性材料，避免靶材底面划伤。本实用新型的冷却方法如下：首先将真空接口与真空系统连接，将惰性气体接口与惰性气体钢瓶连接，将空调蒸发器与空调压缩机连接。然后将靶材放入箱体，关闭箱门并锁紧，打开真空泵接口的阀门，启动真空泵将箱体内的空气抽出；关闭真空泵接口的阀门，打开惰性气体接口阀门，充入惰性气体；待充满后，启动空调系统，对箱体内的气体进行强制冷却，通过对流方式，带走磁控溅射靶材的热量，达到快速冷却的效果。

此实施例仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种保护气氛快速冷却装置，其特征在于，包括箱体(1)、密封圈(2)、真空泵接口(3)、惰性气体接口(4)、空气接口(5)、箱门(6)、空调蒸发器(7)以及空调蒸发器外罩(8)；所述密封圈(2)设置于箱体(1)开口处的密封槽内，在箱体(1)背面下方并排设置真空泵接口(3)、惰性气体接口(4)与空气接口(5)，箱门(6)通过铰链与箱体(1)连接，空调蒸发器(7)设置在箱体(1)内侧底部中央，空调蒸发器外罩(8)设置于调蒸发器(7)外部以及箱体(1)内部。

2.根据权利要求1所述一种保护气氛快速冷却装置，其特征在于，所述密封圈(2)用于在箱门(6)关闭后保证箱体(1)密封。

3.根据权利要求1所述一种保护气氛快速冷却装置，其特征在于，所述真空泵接口(3)与外界真空泵相连，用于将箱体(1)中的空气抽空；所述惰性气体接口(4)与外界惰性气体钢瓶连接，用于将惰性气体充入箱体(1)中；所述空气接口(5)用于在抽真空后将外界空气放入箱体(1)；在三个接口外均设有阀门，用于控制接口的开闭。

4.根据权利要求1所述一种保护气氛快速冷却装置，其特征在于，所述空调蒸发器(7)设有风扇，空调蒸发器(7)与外界空调压缩机相连，用于强制冷却箱体(1)内的空气或惰性气体，空调蒸发器的控制电线和铜管从箱体引出，并在开口处进行密封处理，防止空气漏入。

5.根据权利要求1所述一种保护气氛快速冷却装置，其特征在于，所述空调蒸发器外罩(8)由具有网眼结构的不锈钢材质制成，用于有效的保证箱体(1)内气体的流通，同时可做为磁控溅射靶材的放置平台，空调蒸发器外罩(8)顶端为平面，并附有耐热洁净的软性材料，避免靶材底面划伤。