SU422781A1

SU422781A1 - ELECTRIC FURNACE

Info

Publication number: SU422781A1
Application number: SU1491913A
Authority: SU
Original assignee: В. А. Никулин, И. И. Игнатов , Л. Трейзон
Priority date: 1970-11-27
Filing date: 1970-11-27
Publication date: 1974-04-05

Description

1one

Изобретение относитс к технике проведени термических процессов, где требуютс быстрый нагрев изделий и быстрое охлаждение , и предназначено дл использовани в малоинерционных садочных печах сопротивлеии . Такие процессы часто встречаютс при производстве полупроводниковых приборов. Теплова емкость нагреваемых или охлаждаемых изделий при этих П|роцессах чрезвычайно мала, и возможные скорости подъезда и снижеии температуры определ ютс конструктивными элемеитаМИ печи. Дл снижени мощности иечи, необходимой дл быстрого разогрева ее до высоких температур, внутренн поверхность теплоизолирующего экрана выполн етс полированной с покрытием из материала, обладающего высокой отражательной снособностью.The invention relates to a technique for conducting thermal processes that require rapid heating of products and rapid cooling, and is intended for use in low-inertia resistance resistance furnace furnaces. Such processes are often encountered in the manufacture of semiconductor devices. The heat capacity of the heated or cooled products during these processes is extremely small, and the possible speeds of entry and temperature decrease are determined by the structural elements of the furnace. To reduce the power required by the pump to quickly heat it to high temperatures, the inner surface of the heat insulating screen is made polished with a coating of a material that has a high reflectivity.

Известна электрическа печь сопротивлени , вынолнеина в виде цилиндрического экрана , внутри которого располагаютс йодные лампы накаливани . Экран заключен в металлический кожух, снабженный торцовыми крыщками. Из-за высокой отражатель 1ой способности экрана скорость охлаждени печи и изделий мала, особенно цри тем пературах ниже 600°С.A known electric resistance furnace, a wavelength in the form of a cylindrical screen, inside of which are iodine incandescent lamps. The screen is enclosed in a metal casing, equipped with end caps. Due to the high reflector capacity of the screen, the rate of cooling of the furnace and products is low, especially at temperatures below 600 ° C.

В предложенной печи рабочее пространство образовано кварцевой трубой, внутри которой установлены нагревательные элементы типа In the proposed furnace, the working space is formed by a quartz tube, inside of which heating elements of the type are installed

йодных ламп накаливани . Наружна поверхность кварцевой трубы покрываетс путем напылени слоем .материала с высокой отражательной способностью, например алюмини , серебра или золота, и водоохлаждаетс .iodide lamps. The outer surface of the quartz tube is coated by spraying a layer of highly reflective material, such as aluminum, silver or gold, and is water-cooled.

Ири нагреве спирали пагреватели и-меют высокую температуру и дл этого спектра излучени кварцева труба практически полностью прозрачна. За счет высокой отражательной способности наружного покрыти кварцевой трубы скорость подъема температуры будет велика. При охлаждении скорость будет велика за счет того, что кварцева труба , обладающа лаибольщей инерционностью из всех элеме1ггов конструкции, имеет низкую и иеизмеииую температуру (охлаждаетс ). Кроме того, прп температуры нагревателей и охлаждаемых изделий возрастает степень черноты кварцевой трубы. Таким образом изменение ирозрачности кварцевой трубы в завнсимости от температуры используетс так, чтобы была обеспечена с одной стороны больща скорость нагрева до высоких температур при относительно малой мощиостн, а с другой стороны-больша скорость охлаждени при низких темнературах.When heating the spiral, the heaters have a high temperature and for this emission spectrum the quartz tube is almost completely transparent. Due to the high reflectivity of the outer coating of the quartz tube, the rate of temperature rise will be great. When cooled, the speed will be high due to the fact that the quartz tube, which has the most inertia from all the elements of the structure, has a low and very low temperature (cooled). In addition, the temperature of heaters and cooled products increases the degree of blackness of the quartz tube. Thus, the change in the translucency of the quartz tube, depending on the temperature, is used so that, on the one hand, the heating rate to high temperatures at a relatively low power is provided, and on the other hand, the cooling rate at low temperatures is high.

На чертеже показана электропечь, продольный разрез.The drawing shows an electric furnace, a longitudinal section.

Рабочее пространство печи образовано кварцевой трубой 1, на наружную сторонуThe working space of the furnace is formed by a quartz tube 1, on the outside

которой нанесен слой материала 2 с высокой отражательной способностью. Между наружной поверхностью кварцевой трубы и обечайкой (кожухом) 3 печи протекает вода, подаваема в нижний штуцер и выход ща через верхний. Обечайка печи заканчиваетс с двух сторон фланцами 4, к которым через уплотн ющие прокладки 5 примыкают водоохлаждаемые кольца 6 с отверсти ми дл установки и креплени нагревателей - йодных ламп накаливани 7. К водоохлаждаемым кольцам креп тс торцовые крышки 8. Регулирующа тер.мопара 9 размещаетс s кварцевой соломке 10, расположенной ниже или выше нагреваемых изделий, но в непосредственной близости от них или между ними.which caused a layer of material 2 with high reflectivity. Water flows through the outer surface of the quartz tube and the shell (casing) 3 of the furnace, into the bottom fitting and out through the top. The furnace shell ends on both sides with flanges 4, to which water-cooled rings 6 are adjoined through sealing gaskets 5 with holes for mounting and fixing heaters - incandescent iodine lamps 7. End caps 8 are fixed to the water-cooled rings. quartz straw 10, located below or above the heated products, but in close proximity to them or between them.

Электропечь .работает следующим образом.Electric furnace works as follows.

Нагреваемые издели помещают в рабочее пространство печи на специальной лодочке, камеру закрывают крышками 8, подают воду в поло,сть кожуха 3 и включают электронитание . В силу того, что йодные лампы накаливани обладают малой инерцией, кварцева труба имеет стабилизированную температуру , печь быстро выходит на заданный температурный режим. При снижении температурыThe heated products are placed in the working space of the furnace on a special boat, the chamber is closed with covers 8, water is supplied to the polo, the cover of the casing 3 and the power supply is switched on. Due to the fact that iodine incandescent lamps have low inertia, the quartz tube has a stabilized temperature, the furnace quickly goes to a predetermined temperature. When the temperature drops

па нагревател х коэффициент пропускани кварца уменьшаетс , значительно возрастает степень черноты кварца, отражение от его внен1ней поверхности резко уменьшаетс иOn the heaters, the transmittance of quartz decreases, the degree of blackness of quartz increases significantly, the reflection from its outer surface decreases sharply, and

нечь охлаждаетс достаточно быстро.the cool is fast enough.

Таким образом, кварц, измен свою степень черноты в процессе охлаждени , способствует теплоотводу внутреннего тепла из нечи, а так как внешн новерхность его охлаждаетс , то В:рем остывани печи резко умень .шаетс .Thus, quartz, by changing its degree of blackness during the cooling process, contributes to the heat dissipation of the internal heat from the nechi, and since its external surface cools down, then B: the furnace cooling zone decreases sharply.

П р е д .м е т изобретени PRED. M et inventions

Электрическа печь, состо ща из кожуха, муфел , нагревателей в виде йодных ламп накаливани и торцовых крышек, отличающа с тем, что, с целью уменьшени времени охлаждени печи и сохранени высокого к.1П.д. при нагреве, нагреватели установлены в муфеле печи, вьшолненно.м из термостойкого .материала, прозрачного в коротковолновой части спектра и непрозрачного в длинноволновой части спектра, нричем на внешней стороне муфел нанесен слой покрыти с высокой отражательной способностью.An electric furnace consisting of a casing, a muffle, heaters in the form of iodine incandescent lamps and end caps, characterized in that, in order to reduce the cooling time of the furnace and maintain a high q.1P.d. when heated, the heaters are installed in a furnace muffle, most of the heat-resistant material that is transparent in the shortwave part of the spectrum and opaque in the longwave part of the spectrum, and a layer with a high reflectivity is applied on the outside of the muffle.