CN217970914U - 一种高密封性衬氟储罐 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及半导体用湿化学品存储领域，尤其涉及一种高密封性衬氟储罐，包括壳体和衬氟层，所述衬氟层包括：氟板，其粘接于壳体的内壁，包括第一侧表面和第二侧表面，所述第一侧表面和第二侧表面间间隙形成容纳区；所述容纳区远离壳体内壁端宽度大于靠近壳体内壁端宽度；填充部，其填充所述容纳区，且与第一侧表面、第二侧表面密封设置；可增强半导体行业用腐蚀性湿化学品储罐防腐性、密封性，提供储存金属器的寿命，以及降低其对湿化学品的金属离子污染，保证所储存湿化学品的纯净度。

Description

一种高密封性衬氟储罐

技术领域

本实用新型涉及半导体用湿化学品存储领域，尤其涉及一种高密封性衬氟储罐。

背景技术

半导体制造业是与化学密切相关的工艺过程，其中需要使用到很多种超高纯度的化学品，而湿化学品试剂是半导体加工环节不可或缺的关键原料。在半导体制造的湿法工艺步骤里使用了许多种对常规的金属储罐具有腐蚀性的湿化学品；且半导体行业对这些湿化学品的纯度要求极高，需要达到电子级别，通常要求低于十亿分之一(ppb)或万亿分之一(ppt)。

普通的储罐无法满足半导体行业用腐蚀性化学品储存的要求，需要储罐上做防腐来解决其问题。

常用的一些储罐防腐工艺技术有环氧防腐工艺(EP防腐)、环氧玻璃钢内衬和牺牲阳极保护技术等。储罐内衬防腐工艺，主要分为衬里焊接成型技术、衬里缠绕成型技术、衬里等压成型技术、衬里三维旋转成型技术、带金属网格的成型技术、光板松衬和复合成型技术等。其中，衬里等压成型技术是采用弹性模具成型，工件腔内衬里部位的内外壁在等压差条件下，弹性模具充分利用其弹性使型腔内已装好的四氟粉料压缩并紧贴在衬里壁上，而且四氟衬里厚度h保持一致，完全解决了复杂形状工件内腔的制模技术难题及衬里厚度h不一致的问题，可防止局部应力集中引起裂纹，同时克服了烧结过程固化反应速度不一致导致局部应力集中而带来裂纹产生的后果，但是它不能完全解决负压问题。

目前，耐腐蚀的储罐的内衬一般采用聚四氟乙烯(PTFE)内衬，PTFE俗称“塑料王”，具有高化学稳定性。用它加工的衬里设备，能耐几乎所有的强酸、强氧化剂、还原剂和各种有机溶剂的腐蚀，聚四氟乙烯衬里设备，是半导体行业用腐蚀性化学品储存及运输的有力工具。但是，在使用中发现，依然会有部分湿化学品渗入聚四氟乙烯内衬板间间隙而腐蚀储罐，进而影响到了湿化学品的纯度，有鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，而提供一种高密封性衬氟储罐。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种高密封性衬氟储罐，包括壳体和衬氟层，所述衬氟层包括：

氟板，其粘接于壳体的内壁，包括第一侧表面和第二侧表面，所述第一侧表面和第二侧表面间间隙形成容纳区；所述容纳区远离壳体内壁端宽度大于靠近壳体内壁端宽度；

填充部，其填充所述容纳区，且与第一侧表面、第二侧表面密封设置。

如此设置，相较于所述容纳区远离壳体内壁端宽度与靠近壳体内壁端宽度相同，本实用新型的第一侧表面和第二侧表面的表面积更大，即第一侧表面和第二侧表面与填充部间预设的密封面积可更大；此外，当容纳区远离壳体内壁端宽度大于靠近壳体内壁端宽度时，可利于更多的熔融PFA材料沿着第一侧表面、第二侧表面流入至容纳区内侧，以在实际操作中进一步增加熔融的PFA材料与第一表面、第二表面的密封面积，从而增强半导体行业用腐蚀性湿化学品储罐防腐性、密封性，提供储存金属器的寿命，以及降低其对湿化学品的金属离子污染，保证所储存湿化学品的纯净度。

进一步地，所述衬氟层还包括焊片，该焊片覆盖填充部与第一侧表面、第二侧表面的连接处，且与氟板、填充部的内壁密封连接。

如此设置，可在填充部密封的基础上进一步通过焊片对填充部与第一侧表面、第二侧表面的相连处进行密封，以进一步增强半导体行业用腐蚀性湿化学品储罐防腐性、密封性，提供储存金属器的寿命，以及降低其对湿化学品的金属离子污染，保证所储存湿化学品的纯净度。

进一步地，所述第一侧表面、第二侧表面在远离壳体内壁端与填充部间隙设置以形成加强区，熔融的所述焊片流入该加强区内并与填充部、第一侧表面和第二侧表面密封连接。

如此设置，增加焊片与氟板、填充部的结合强度，当衬氟储罐在受到外界撞击、高低温影响时焊片依然可以粘附在衬氟板和填充部上，对湿化学品起到一个良好的密封作用。

进一步地，设容纳区远离壳体端宽度尺寸为d2，焊片的宽度尺寸为d3；则d3/d2≥2.2；所述焊片的厚度h小于4mm。

如此设置，可在焊接焊片时将焊片前端完全加热融化，其材料也不会滴落焊条，便于焊接人员操作，同时d3/d2≥2.2的设置可进一步增加焊片与衬氟板内壁的密封面积。

进一步地，所述第一侧表面和第二侧表面之间的最小间隙d1大于0.5mm。

根据本实施例中的技术方案实施，熔融的PFA材料可沿着第一侧表面和第二侧表面流动至壳体内壁并与壳体内壁密封连接，以进一步防止腐蚀性液体与壳体内壁相接触，增加了衬氟储罐的防腐蚀性能。

进一步地，所述第一侧表面和第二侧表面为倾斜面、弧形面或台阶面。

如此设置，利于熔融的PFA材料沿着第一侧表面和第二侧表面相壳体内壁方向流动，进而增加填充部与第一侧表面和第二侧表面的密封面积，增加密封性能。

进一步地，所述第一侧表面和第二侧表面的粗糙度大于Ra25。

如此设置，利于将熔融的PFA材料容滞在第一侧表面和第二侧表面上，进而利于填充部材料与第一侧表面和第二侧表面相结合形成密封。

进一步地，所述第一侧表面和第二侧表面为倾斜面，且倾斜面的斜率为40°至60°。

根据本实施例中的技术方案实施，结合了成本、操作难度和密封效果三方面因素，可在满足填充部与壳体良好密封的前提下，降低了衬氟成本和操作人员的操作难度。

进一步地，所述第一侧表面和第二侧表面为同一氟板的两侧端面，或所述第一侧表面和第二侧表面为不同氟板的两相对侧表面。

如此设置，操作人员可根据实际需要匹配氟板的尺寸，更加快捷方便地在壳体内壁覆盖氟板。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本实用新型的一些实施例，而非对本实用新型的限制。

图1是实施例一中衬氟储罐的剖视图；

图2是图1A处的放大示意图；

图3是实施例一种第一侧表面和第二侧表面的连接工序示意图1；

图4是实施例一种第一侧表面和第二侧表面的连接工序示意图2；

图5是实施例一种第一侧表面和第二侧表面的连接工序示意图3；

图6是实施例一种第一侧表面和第二侧表面的连接工序示意图4；

图7为第一侧表面和第二侧表面间最小间隙d1小于0.5mm时的示意图。

附图标记：

1.壳体；2.氟板；21.第一侧表面；22.第二侧表面；23.容纳区；231.加强区；232.中空腔体；3.填充部；4.焊片。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以各种不同的配置来布置和设计。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

除非另作定义，本专利文件中所使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型专利说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例中的特征可以相互组合。

实施例一：

请参阅图1至6，本实用新型提供一种高密封性衬氟储罐，该衬氟储罐用于容纳或输送腐蚀性的湿化学品，这些湿化学品包括硫酸、纯碱和烧碱溶液；衬氟储罐包括壳体1和衬氟层，壳体1通过薄钢板或马口铁桶制造，所述衬氟层包括：

氟板2，本实施例中的氟板2为聚四氟乙烯板(PTFE),通过粘接剂将该氟板2的外表面固定在壳体1的内壁上；该氟板2包括第一侧表面21和第二侧表面22，所述第一侧表面21和第二侧表面22间间隙形成容纳区23；所述容纳区23远离壳体1内壁端宽度大于靠近壳体1内壁端宽度；

填充部3，其填充所述容纳区23，且与第一侧表面21、第二侧表面22密封设置。

需要说明的是，填充部3采用热塑性的含氟材料制成，本实施例中为PFA材料；通过加热将PFA材料熔化，熔融的PFA材料沿着第一侧表面21和第二侧表面22进入并填充容纳区23，且该熔融材料在冷却后粘接在第一侧表面21和第二侧表面22上以形成密封。

如此设置，相较于所述容纳区23远离壳体1内壁端宽度与靠近壳体1内壁端宽度相同，本实用新型的第一侧表面21和第二侧表面22的表面积更大，即在设计阶段第一侧表面21和第二侧表面22与填充部3间密封面积可更大；此外，当容纳区23远离壳体1内壁端宽度大于靠近壳体1内壁端宽度时，可利于更多的熔融PFA材料沿着第一侧表面21、第二侧表面22流入至容纳区23内侧，以在实际操作中进一步增加熔融的PFA材料与第一表面、第二表面的密封面积，从而增强半导体行业用腐蚀性湿化学品储罐防腐性、密封性，提供储存金属器的寿命，以及降低其对湿化学品的金属离子污染，保证所储存湿化学品的纯净度。

需要说明的是，所述第一侧表面21和第二侧表面22为同一氟板2的两侧端面，或所述第一侧表面21和第二侧表面22为不同氟板2的两相对侧表面。

在本实施例中，储罐由一片整体的氟板2卷绕并覆盖壳体1内壁，即在氟板2的两侧端面间形成了容纳区23，填充部3用于填充该容纳区23。当然在另一实施例中，第一侧表面21和第二侧表面22为不同氟板2的两相对侧表面，即由多片氟板2相接覆盖了壳体1内壁，在氟板2与氟板2间的相连处形成了容纳区23。

如此设置，操作人员可根据实际需要匹配氟板2的尺寸，更加快捷方便地在壳体1内壁覆盖氟板2。

如图2和7所示所示，所述第一侧表面21和第二侧表面22之间的最小间隙d1大于0.5mm，本实施例中，该最小间隙d1位于氟板2靠近壳体1内壁端，且该第一侧表面21和第二侧表面22之间的最小间隙d1为1mm；当然，在另一实施例中上述的最小间隙d1也可为0.5mm、1.5mm或2mm；需要说明的是，当第一侧表面21和第二侧表面22的件的最小间隙d1过小时，不利于熔融的PFA材料向容纳区23内侧流动，会在填充部3与壳体1内壁之间形成一个中空腔体232，当填充部3与第一侧表面21、第二侧表面22间的密封被破坏时，腐蚀性液体将进入中空腔体232内，进而腐蚀壳体1并造成湿化学品的污染。

根据本实施例中的技术方案实施，熔融的PFA材料可沿着第一侧表面21和第二侧表面22流动至壳体1内壁并与壳体1内壁密封连接，以进一步防止腐蚀性液体与壳体1内壁相接触，增加了衬氟储罐的防腐蚀性能。

再进一步地，本实施例中的所述第一侧表面21和第二侧表面22为倾斜面，在另一实施例中该第一侧表面21和第二侧表面22可以为弧形面或台阶面。如此设置，利于熔融的PFA材料沿着第一侧表面21和第二侧表面22相壳体1内壁方向流动，进而增加填充部3与第一侧表面21和第二侧表面22的密封面积，增加密封性能。

如图所示，所述第一侧表面21和第二侧表面22为倾斜面，且倾斜面的斜率为40°至60°，需要说明的是，该斜率指的是第一侧表面21与壳体1的夹角θ1和第二侧表面22与壳体1的夹角θ2，本实施例中该斜率θ1、θ2的大小为50°，当然在另一实施例中斜率的大小也可为40°、45°、55°、60°或其它40°至60°之间的任何一个角度值。

根据倾斜面的斜率设置不同，可决定熔融PFA材料在容纳区23中与第一侧表面21和第二侧表面22的密封性能，若该斜率过大，会导致进入容纳区23内进入的熔融PFA材料较少，流入容纳区23内的熔融PFA材料前段快速冷却固化，进而导致填充部3无法与壳体1内部密封；若该斜率过小，会导致在填充熔融PFA材料时操作面积增加，进而操作难度增加，此外，该过程中所需的PFA材料也会增加，进而增加成本。

根据本实施例中的技术方案实施，结合了成本、操作难度和密封效果三方面因素，可在满足填充部3与壳体1良好密封的前提下，降低了衬氟成本和操作人员的操作难度。

进一步地，所述第一侧表面21和第二侧表面22的粗糙度大于Ra25，通过在第一侧表面21和第二侧表面22粗糙设置，利于将熔融的PFA材料容滞在第一侧表面21和第二侧表面22上，进而利于填充部3材料与第一侧表面21和第二侧表面22相结合形成密封。

如图2所示，本实施例中的衬氟层还包括焊片4，该焊片4覆盖填充部3与第一侧表面21、第二侧表面22的连接处，且与氟板2、填充部3的内壁密封连接。如此设置，可在填充部3密封的基础上进一步通过焊片4对填充部3与第一侧表面21、第二侧表面22的相连处进行密封，以进一步增强半导体行业用腐蚀性湿化学品储罐防腐性、密封性，提供储存金属器的寿命，以及降低其对湿化学品的金属离子污染，保证所储存湿化学品的纯净度。

需要说明的是，如图4所示，熔融PFA材料在填充容纳区23时，可能部分填充部3材料会凸出于氟板2内壁设置，在贴合焊片4时，需要削去填充部3凸出于氟板2内壁设置的区域。

此外，如图2所示，所述第一侧表面21、第二侧表面22在远离壳体1内壁端与填充部3间隙设置以形成加强区231，熔融的所述焊片4流入该加强区231内并与填充部3、第一侧表面21和第二侧表面22密封连接。如此设置，增加焊片4与氟板2、填充部3的结合强度，当衬氟储罐在受到外界撞击、高低温影响时焊片4依然可以粘附在衬氟板2和填充部3上，对湿化学品起到一个良好的密封作用。

进一步地，所述焊片4为条状设置，其厚度h小于4mm，具体地，本实施例中的焊片4厚度h为2.4mm,在另一实施中该厚度h也可为4mm；如此设置，可在焊接焊片4时将焊片4前端完全加热融化，其材料也不会滴落焊条，便于焊接人员操作。

进一步地，设容纳区23远离壳体1端宽度尺寸为d2，焊片4的宽度尺寸为d3；则d3/d2≥2.2，本实施例中，d2的宽度为5mm，d3的宽度为11mm，即焊片4在焊接过程中，其单侧与氟板2具有3mm的密封面，如此设置，可增加焊片4与氟板2的密封面保证密封性能。

如图3至6所示，储罐衬氟的步骤为：

如图3所示，氟板2可通过切角后通过胶水粘接在壳体1内壁，或者，粘接在壳体1内壁后切角以形成第一侧表面21和第二侧表面22，以及形成在第一侧表面21、第二侧表面22之间的容纳区23；

如图4所示，将熔融的PFA材料填充容纳区23已形成填充部3，填充部3与第一侧表面21、第二侧表面22之间将形成加强区231，填充部3将具有部分材料凸出于氟板2设置；

如图5所示，操作人员通过刀具将填充部3凸出于氟板2的部分切除；

如图6所示，通过将熔化后的焊片4贴附在氟板2表面、填充部3表面和加强区231内部以增加衬氟储罐的密封结构。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，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以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种高密封性衬氟储罐，包括壳体和衬氟层，其特征在于，所述衬氟层包括：

氟板，其粘接于壳体的内表面，包括第一侧表面和第二侧表面，所述第一侧表面和第二侧表面间间隙形成容纳区；所述容纳区远离壳体内壁端宽度大于靠近壳体内壁端宽度；

填充部，其填充所述容纳区，且与第一侧表面、第二侧表面密封设置。

2.根据权利要求1所述的衬氟储罐，其特征在于，所述衬氟层还包括焊片，该焊片覆盖填充部与第一侧表面、第二侧表面的连接处，且与氟板、填充部的内表面密封连接。

3.根据权利要求2所述的衬氟储罐，其特征在于，所述第一侧表面、第二侧表面在远离壳体内壁端与填充部间隙设置以形成加强区，熔融的所述焊片流入该加强区内并与填充部、第一侧表面和第二侧表面密封连接。

4.根据权利要求2或3所述的衬氟储罐，其特征在于，设容纳区远离壳体端宽度尺寸为d2，焊片的宽度尺寸为d3；则d3/d2≥2.2。

5.根据权利要求2或3所述的衬氟储罐，其特征在于，所述焊片的厚度h小于4mm。

6.根据权利要求1所述的衬氟储罐，其特征在于，所述第一侧表面和第二侧表面之间的最小间隙d1大于0.5mm。

7.根据权利要求1所述的衬氟储罐，其特征在于，所述第一侧表面和第二侧表面为倾斜面、弧形面或台阶面。

8.根据权利要求7所述的衬氟储罐，其特征在于，所述第一侧表面和第二侧表面的粗糙度大于Ra25。

9.根据权利要求7所述的衬氟储罐，其特征在于，所述第一侧表面和第二侧表面为倾斜面，且倾斜面的斜率为40°至60°。

10.根据权利要求1所述的衬氟储罐，其特征在于，所述第一侧表面和第二侧表面为同一氟板的两侧端面，或所述第一侧表面和第二侧表面为不同氟板的两相对侧表面。

Images