CN207646278U - 一种三向加热热处理炉的高效退火支架 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种三向加热热处理炉的高效退火支架，其包括固定装置和隔热附件；固定装置包括：长条主干、短棒、焊接连接点和固定装置底座；隔热附件包括：外部保护板、通风孔和隔热填充物；本实用新型提供具有阻挡下底板辐射的影响，也不影响循环风的走向，达到对温度敏感度高的高纯金属靶材对热处理温度均匀性更高的使用要求，实现退火靶坯组织均匀且细小的目的。同时该退火支架能够同时退火N个靶坯，提高了生产效率。

Description

一种三向加热热处理炉的高效退火支架

技术领域

本实用新型属于金属材料加工和微电子材料制造技术领域，特别涉及一种三向加热热处理炉的高效退火支架。

背景技术

随着半导体行业的不断发展，对靶材尤其是大尺寸靶材的需求量快速增大，该类靶材特点为：零件呈圆盘形，外径大，厚度小。在靶材生产过程中，热处理是尤为关键的一环。热处理设备的工艺性能优劣，温度控制等性能实现的精准度，对靶材的内部组织、使用性能和表面品质都有至关重要的影响。当前工业上广泛使用了左右下三向加热、上部安装循环风扇的热处理炉，其结构示意图见图1。它能有效提高升温速率、且温度均匀性良好，实现稳定控温的同时提高生产效率。靶材生产中通过将坯料置于在热处理均温区放置的退火支架上来进行退火。处于均温区的退火支架位于左右加热炉壁的中间位置，因而左右方向温度均匀适中。但却因为距离下底板较近且下加热上不加热的热处理炉结构设计会出现由于下底板辐射造成靶材组织不均的现象，造成靶材批量报废。此现象在对温度敏感性高的Al和Al合金、Cu和Cu合金以及Ag靶材中更为显著。

因此针对高纯靶材，特别是对温度敏感性高的Al和Al合金、Cu和Cu合金以及Ag靶材加工中对温度均匀性的更高的特殊要求，现有技术中急需急需要设计一种针对此种三向加热热处理炉的特殊的退火支架配合使用，减少下加热的辐射影响，提高温度均匀性。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种三向加热热处理炉的高效退火支架。

为了实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种三向加热热处理炉的高效退火支架，其包括固定装置和隔热附件；

所述固定装置包括：长条主干、短棒、焊接连接点和固定装置底座；固定装置底座平行于水平面设置，沿其长度方向上的两条边分别设置有所述长条主干；所述长条主干具有3根，2根所述长条主干相互平行的水平布置，其之间垂直设置有多根短棒；1根所述长条主干设置在所述固定装置底座的上方，且3根长条主干之间相互平行，3根所述长主干的端部由短棒相互连接形成三角形的稳定结构；上方的1根所述长条主干与下方的其中1根所述长条主干之间通过多跟短棒连接；

所述隔热附件包括：外部保护板、通风孔和隔热填充物；所述外部保护板设置在所述固定装置底座的下方，两者之间填充有所述隔热填充物；在所述隔热填充物平行于短棒的方向上设置有若干细小均匀的通风孔。

优选地，2根所述长条主干之间的所述短棒的数量为N+1根，且设置在水平位置的所述短棒跟与水平位置呈一定夹角的所述短棒成对设置，相邻两对所述短棒之间形成放置靶材坯料的基本单元，每个基本单元可退火1个靶材坯料，共可用于退火N个靶材坯料。

优选地，所述外部保护部分是由厚度为1-3cm的不锈钢板焊接而成。

优选地，所述内部填充物为隔热石棉。

优选地，所述固定装置下部和所述外部保护板均呈长方形，且两者的长度和宽度相等，两者通过焊接点进行连接。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的一种三向加热热处理炉的退火架，能够阻挡下底板辐射的影响，也不影响循环风的走向，达到靶材对热处理温度均匀性更高的使用要求。实现退火靶坯组织均匀且细小的目的。且该退火支架能够同时退火N个靶坯，进一步提高了生产效率。

附图说明

图1为三向加热热处理炉的结构和循环风道示意图。

图2为现有技术中对比例1退火支架示意图。

图3为采用现有技术中对比例1退火支架的AlCu0.5靶坯再结晶退火后的显微组织图。

图4为现有技术中对比例2退火支架的示意图。

图5为采用现有技术中对比例2退火支架的AlCu0.5靶坯再结晶退火后的显微组织图。

图6为本实用新型的三向加热热处理炉的高效退火支架的示意图。

图7为采用本实用新型的三向加热热处理炉的高效退火支架的AlCu0.5靶坯再结晶退火后的显微组织图。

【主要组件符号说明】

1-固定装置；2-隔热附件；11-长条主干；12-短棒；13-焊接连接点；14-固定装置底座；21-外部保护板；22-通风孔；23-隔热填充物；24-连接位置。

具体实施方式

为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

在本实用新型一宽泛实施例中：一种三向加热热处理炉的高效退火支架，其包括固定装置和隔热附件；

所述固定装置包括：长条主干、短棒、焊接连接点和固定装置底座；固定装置底座平行于水平面设置，沿其长度方向上的两条边分别设置有所述长条主干；所述长条主干具有3根，2根所述长条主干相互平行的水平布置，其之间垂直设置有多根短棒；1根所述长条主干设置在所述固定装置底座的上方，且3根长条主干之间相互平行，3根所述长主干的端部由短棒相互连接形成三角形的稳定结构；上方的1根所述长条主干与下方的其中1根所述长条主干之间通过多跟短棒连接；

所述隔热附件包括：外部保护板、通风孔和隔热填充物；所述外部保护板设置在所述固定装置底座的下方，两者之间填充有所述隔热填充物；在所述隔热填充物平行于短棒的方向上设置有若干细小均匀的通风孔。

本实用新型提供的一种三向加热热处理炉的退火架，能够阻挡下底板辐射的影响，也不影响循环风的走向，达到靶材对热处理温度均匀性更高的使用要求。且该退火支架能够同时退火N个靶坯，进一步提高了生产效率。

根据附图1-7详细描述如下。

应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本实用新型的范围及其应用。

对比例1将图2所示的退火支架放置于三向加热热处理炉(见图1)均温区，左边为炉门方向，对AlCu0.5靶坯进行290℃再结晶退火。该退火架不会影响循环风的正常流动。一次可以退火2-6个靶坯。

表1

测温点	温度/℃	测温点	温度/℃
				1	293	3	302
2	297	4	299

由表1可知，图2中4个不同位置测温数值在293-302℃之间。由图3可知，此时AlCu0.5的晶粒组织整体偏大，根据GB/T-6394-2002截点法测得平均晶粒度为95μm。

对比例2将图4所示的退火支架放置于三向加热热处理炉(见图1)均温区，左边为炉门方向，对AlCu0.5靶坯进行290℃再结晶退火。该退火架不会影响循环风的正常流动。同时一次可以退火20个坯料，生产效率提高了3倍以上。

表2

测温点	温度/℃	测温点	温度/℃
				1	288	4	292
2	296	5	301
				3	294	6	298

由表2可知，图4中6个不同位置测温数值在288-301℃之间，并且存在明显的支架底部温度高于上部的趋势。由图5可知，此时AlCu0.5的晶粒仍然偏大，且根据GB/T-6394-2002截点法测得靶坯下部平均晶粒尺寸94μm(见图5b)明显大于上部的85μm(见图5a)。

本实用新型将图6所示本实用新型设计的具有固定装置和隔热结构的退火支架放置于三向加热热处理炉(见图1)均温区，左边为炉门方向，对AlCu0.5靶坯进行290℃再结晶退火。由图6可知，该退火支架一次可以退火20个坯料，大大提高生产效率。由于在隔热板上密集分布的细小均匀通风孔的存在，该退火架未影响循环风的正常流动，且大大降低的下底板的热辐射。

表3

测温点	温度/℃	测温点	温度/℃
				1	287	4	290
2	289	5	292
				3	290	6	292

由表3可知，见图4中6个不同位置测温数值在287-292℃之间，与设定温度偏差最小，并且支架上部温度基本接近底部温度。由图7，根据GB/T-6394-2002截点法测得靶坯上部平均晶粒度为66μm(见图7a的100x和7b的200x金相照片)，靶坯下部平均晶粒度为68μm(见图7c的100x和7d的200x金相照片)，此时AlCu0.5的内部组织均匀且细小。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种三向加热热处理炉的高效退火支架，其特征在于包括：固定装置和隔热附件；

所述固定装置包括：长条主干、短棒、焊接连接点和固定装置底座；固定装置底座平行于水平面设置，沿其长度方向上的两条边分别设置有所述长条主干；所述长条主干具有3根，2根所述长条主干相互平行的水平布置，其之间垂直设置有多根短棒；1根所述长条主干设置在所述固定装置底座的上方，且3根长条主干之间相互平行，3根所述长条主干的端部由短棒相互连接形成三角形的稳定结构；上方的1根所述长条主干与下方的其中1根所述长条主干之间通过多跟短棒连接；

所述隔热附件包括：外部保护板、通风孔和隔热填充物；所述外部保护板设置在所述固定装置底座的下方，两者之间填充有所述隔热填充物；在所述隔热填充物平行于短棒的方向上设置有若干细小均匀的通风孔。

2.根据权利要求1所述的三向加热热处理炉的高效退火支架，其特征在于：2根所述长条主干之间的所述短棒的数量为N+1根，且设置在水平位置的所述短棒跟与水平位置呈一定夹角的所述短棒成对设置，相邻两对所述短棒之间形成放置靶材坯料的基本单元，每个基本单元可退火1个靶材坯料，共可用于退火N个靶材坯料。

3.根据权利要求2所述的三向加热热处理炉的高效退火支架，其特征在于：所述外部保护部分是由厚度为1-3cm的不锈钢板焊接而成。

4.根据权利要求3所述的三向加热热处理炉的高效退火支架，其特征在于：所述隔热填充物为隔热石棉。

5.根据权利要求4所述的三向加热热处理炉的高效退火支架，其特征在于：所述固定装置下部和所述外部保护板均呈长方形，且两者的长度和宽度相等，两者通过焊接点进行连接。