LED蓝宝石长晶普及知识5Word下载.docx
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4.设备、工装和材料
4.1.氦气检漏仪;
4.2.坩埚起吊装置,由“Apeks”公司提供;
4.3.坩埚拆卸工具,由“Apeks”公司提供;
4.4.热场,带陶瓷隔热屏;
4.5.“Apeks-M”型设备所用的筒夹。
4.6.坩埚;
4.7.盲板,由“Apeks”公司提供;
4.8.工业吸尘器;
4.9.坩埚环;
4.10.坩埚隔热屏;
4.11.坩埚口隔热屏;
4.12.设备维护所用的整套工具;
4.13.冲子;
4.14.万用表;
4.15.棉手套;
4.16.在高纯食用原料基础上精馏而得的乙醇,国标P51652-200;
4.17.白色棉质粗平布;
4.18.砂布,国标5009-82;
4.19.蓝宝石绝缘体。
4.20.优等氩气,国标10157-79;
4.21.热电偶/电离真空计“米拉达”BT14CT2;
4.22.钨片,轧材,尺寸为75*75*0.03毫米。
5.对人员及生产条件的要求
5.1.安全方面的要求
根据第2.1~2.5条要求操作。
5.2.技能方面的要求
操作员-钳工、单晶生长设备操作工,必须熟悉相关工艺。
5.3.生产条件方面的要求
—环境温度:
23+-5度;
—大气压:
84.0~106.7kPa(630~800毫米汞柱);
—相对湿度:
65+-15%;
—厂房清洁度:
P9ИСО级;
—厂房等级:
Д。
6.陶瓷隔热屏退火
6.1.设备的准备
6.1.1.打开小盖:
—卸下小盖上的蝶形螺丝,将盖子起吊装置的齿条放下,将装置的夹具固定在小盖的中心接管上;
—打开空气阀,使结晶室内的压力与外界大气压等同;
—转动起吊装置的操纵盘升起小盖;
—将起吊装置移到一旁,给自己腾出足够的空间;
6.1.2.用肉眼检查热场是否完好。
将钼盒安装在坩埚立柱上,钼盒内装有块状氧化钇。
氧化钇用于指示结晶室内的温度。
6.1.3.将高度为10~15毫米的蓝宝石绝缘体安装到导电板上,数量为3~4个。
6.1.4.将绝缘体安装到坩埚口隔热屏上,保证经小盖的观察孔可以最大限度地看到立柱;
6.1.5.用万用表检查设备主体和导电板之间是否存在短路。
如发现短路,应向工艺师汇报并采取相关措施排除之。
可能会发生短路的部位及其排除办法见“Apeks-M”型人造蓝宝石长晶设备技术维护指导书。
6.1.6.使小盖与提拉杆和波纹管分开,将提拉杆和波纹管放到一边;
6.1.7.用粗平布蘸乙醇擦拭小盖的橡胶密封圈;
6.1.8.安装好小盖;
6.1.9.确保小盖的凸缘与密封圈严密贴合;
6.1.10.上紧小盖的夹紧螺栓;
6.1.11.用万用表检查设备主体与导电板之间是否存在短路;
6.1.12.小盖上的中心孔用盲板遮起。
也可以让提拉杆与陶瓷隔热屏一起退火,在这种情况下,提拉杆必须装上筒夹,转动用于升降提拉杆的操纵盘,使提拉杆位于最顶端。
6.2.检查设备和油扩散泵等腔室的进水情况。
借助安装在设备增压接管上的压力表对水压进行控制,压力表读数应位于0.7~1.5公斤力/平方厘米范围内。
务必确保所有排水管都有排水。
如提拉杆不参与退火,可关闭提拉杆的进水。
6.3.“Apeks-M”控制系统的准备
6.3.1.按技术说明第8.1~8.7条及《СКТР1.409.024ТО和ИЭ》指导书的相关要求操作;
6.3.2.根据《СКТР1.409.024ТО和ИЭ》指导书第9.1.1.~9.1.4.条相关要求启动控制系统;
6.4.真空设备的准备
6.4.1.关闭手动真空阀,切断预抽真空主管路和旁通主管路;
6.4.2.关闭向结晶室充入氩气的手动真空阀;
6.4.3.确保真空阀已关闭(红色指示灯亮)。
如其已打开(绿灯亮),必须将其关闭(按下控制按钮“关”);
6.4.4.根据《СКТР1.409.024ТО和ИЭ》和《СКТР1.409.024РП》将在真空中停留的时间设为24小时。
6.5.将油扩散泵腔室内的空气抽出
6.5.1.按下用于开关真空机组的操作员控制盘上的按钮“自动”(进入手动控制);
6.5.2.按下按钮,启动预抽真空泵,同时打开安装在泵之后的真空管线上的电磁阀;
6.5.3.当“米拉达特”仪表上显示的真空度达到3mV,或真空计上的读数在5*10-2毫米汞柱以上时,慢慢开启油扩散泵前的手动阀;
6.5.4.当“米拉达特”仪表上显示的油扩散泵抽气达到4~5mV,或真空计显示的读数达到5*10-2毫米汞柱以上时,关闭手动阀;
6.5.5.按下“启动”按钮,开启油扩散泵;
6.5.6.慢慢打开旁路上的手动阀,结晶室抽气,根据“米拉达特”仪表读数,使真空度达到2.5mV以上,或使真空计读数达到6*10-2毫米汞柱以上。
6.5.7.关闭旁路上的手动阀;
、
6.5.8.打开预抽真空管线上的手动阀;
6.5.9.当“米拉达特”仪表显示的油扩散泵中的真空度达到3.5mV以上,或真空计显示的真空度达到3.5*10-2毫米汞柱以上时,打开真空阀(开启真空阀之前,油扩散泵应处于打开状态35分钟以上)。
打开真空阀后,根据“米拉达特”仪表,油扩散泵出口处的真空读数应下降至2mV以下,或真空计读数下降至10-1毫米汞柱以下。
油扩散泵出口处真空度下降的同时,可以看到结晶室内真空度升高(根据安装在结晶室前面的真空计),随后油扩散泵出口处的真空度也随之升高。
6.5.10.当“米拉达特”仪表显示的真空度达到3mV以上,或真空计显示的真空度达到5*10-2毫米汞柱以上时,将检漏仪接到设备上,按照检漏仪使用说明,检查是否有漏气。
检漏后,将检漏仪与设备分开;
6.5.11.当“米拉达特”仪表显示的真空度达到3mV以上,或真空计显示的真空度达到5*10-2毫米汞柱以上时,就可以向加热器输送电压。
6.6.加热程序的设定和启动
6.6.1.根据《СКТР1.409.024ТО和ИЭ》和《СКТР1.409.024РП》,从反应当前状态转入输入表格参数的设定状态(F8);
编辑表格:
A)加热
—设定在24小时内,电压从0V升至5.7V;
—设定在3小时内,保持5.7V电压不变;
—设定在10小时内电压从5.7V升至10V;
—设定在10小时内,电压保持10V不变。
每小时内都应检查块状氧化钇的状况。
块状氧化钇在电压达到10V时就会熔化。
如其在电压达到10V之前就开始熔化,则必须停止升高电压并保持10小时;
如在电压达到10V时氧化钇没有熔化,则必须手动升高电压,并同样在该电压条件下保持10个小时。
B)冷却
—设定12小时内电压从10V下降至0V。
6.6.2.借助F1按键程序进入自动状态,此时,操作员应选好阶段序号(1为加热,2为长晶,3为冷却)和区段号(自该区段开始执行工艺程序)。
如从输入表格窗口启动,则应给出阶段号和区段号(启动时光标位于该区段上)。
6.6.3.在用于开关真空机组的操作员控制盘上按下“自动”按钮,转入自动控制;
6.6.4.在“F1”状态下,按下回车键。
在使用“米拉达特”仪表对陶瓷隔热屏退火时,可以不设定电压升高联锁。
在这种情况下,电压的升高由设备操作工进行不间断的控制。
如ВИТ-2仪表显示的真空系统出口处的真空值下降至2mV以下,可按下“F3”键(暂停)。
此时,屏幕上方会出现“跟踪”记录。
如在1~5小时内真空没有下降,应通知工艺师,采取是否继续退火的决定。
如真空度升高至2.5mV,按下“F3”键(暂停)继续升高电压。
6.7.充入氩气和打开设备
6.7.1.自动关闭油扩散泵后,向结晶室内充入氩气,将结晶室内的真空度设为0.5公斤力/平方厘米。
为此,必须打开氩气钢瓶,借助钢瓶上的减压阀调节氩气的压力至0.8公斤力/平方厘米,将氩气软管接到充气阀上。
慢慢打开充气阀,充入氩气,同时根据真空计调节压力值,直到压力达到负0.5公斤力/平方厘米。
关闭氩气充气阀。
6.7.2.充氩气12小时后,打开结晶室:
—拧开小盖上的蝶形螺丝;
—打开空气阀,使结晶室内压力与大气压齐平;
—升起小盖;
—从设备内取出“坩埚口隔热屏”。
6.7.3.用吸尘器清理设备;
6.7.4.用砂纸去除小盖上的氧化皮;
6.7.5.用粗平布蘸酒精擦拭大盖和小盖;
6.7.6.用锉刀去除“坩埚口隔热屏”上的氧化皮,从观察孔中取出蓝宝石玻璃:
—用手或专用扳手拧开观察孔的螺帽;
—取出橡胶密封圈,查看其是否可继续使用(密封圈不应有机械损伤、断裂等);
—用粗平布蘸酒精擦拭观察孔玻璃及其接合处;
—反序将玻璃安装回原位,用手或专用扳手拧紧观察孔的螺帽。
7.工艺过程“坩埚退火”
7.1.准备往坩埚中装料
7.1.1.打开设备的小盖:
—打开小盖上的蝶形螺丝,放下盖子起吊装置的齿条(齿板?
),将装置的夹具固定在小盖的中心短管上;
—打开空气阀门,使结晶室内压力与外界大气压齐平,转动提升装置的操纵盘升起小盖;
7.1.2.将小盖移到一边;
7.1.3.将钨片放到坩埚承托上;
7.2.将坩埚装入设备;
7.2.1.使用坩埚拆卸工具和起吊工具,将坩埚安装到结晶室内的承托上。
7.2.2.用手检查坩埚是否稳定,如有松动,可用手沿着其轴心转动,使其稳定。
坩埚不应与加热器接触。
7.2.3.安装好“坩埚环”、“坩埚隔热屏”;
7.2.4.将高度为10~15毫米的蓝宝石绝缘体安装到导电板上,至少安装3个;
7.2.5.将“坩埚口隔热屏”安装到绝缘体上时,应能保证经小盖的观察孔能够最大限度地看清里面的原料状况;
7.2.6.使用万用表,检查设备主体与导电板之间是否存在短路,如发现短路,应通知工艺师并采取相应措施排除之;
7.3.将筒夹装到提拉杆的铜制末端上;
7.4.使柱子位于正常作业状态;
7.5.转动提拉杆的操纵盘,升起提拉杆至最高位置;
7.6.检查设备各个腔室及油扩散泵各腔室的进水情况;
7.6.1.按“陶瓷隔热屏退火”第6.2.条要求操作。
7.7.“Apeks-M”型设备控制系统的准备
7.7.1.按“陶瓷隔热屏退火”工艺过程第6.3.1.~6.3.2.条相关要求操作。
7.8.真空设备的准备
7.8.1.按“陶瓷隔热屏退火”工艺过程的第6.4.1.~6.4.4.条相关要求操作;
7.8.2.根据《СКТР1.409.024ТО和ИЭ》及《СКТР1.409.024РП》,将在真空中的保留时间设为14小时。
7.9.油扩散泵抽气
7.9.1.按“陶瓷隔热屏退火”工艺过程的第6.5.1.~6.5.10.条相关要求操作。
7.10.加热程序的设定和启动;
7.10.1.根据《СКТР1.409.024ТО和ИЭ》及《СКТР1.409.024РП》,从反应当前状态转入输入表格参数设定状态(F9);
—设定3小时内电压从1升至3V;
—设定在2小时内保持3V电压不变;
—设定在3小时内电压从3V升至5V;
—设定5小时内,电压保持5V不变;
—设定在5小时内,电压从5V升至10V;
—设定在10小时内电压保持10V不变。
上面提及的10V电压可以根据陶瓷隔热屏退火过程加以修正(由工艺师确定)。
B)冷却
—设定在14小时内,电压从10V下降至0V。
7.10.2.按“陶瓷隔热屏退火”工艺过程的第6.6.2.~6.6.4.条相关要求操作;
7.11.充入氩气和打开设备
7.9.1.按“陶瓷隔热屏退火”工艺过程的第6.7.1.条相关要求操作;
7.9.2.打开小盖上的蝶形螺丝,放到一边,放下盖子起吊装置的齿条,将装置的夹具固定在小盖的中心短管上;
7.9.3.打开空气阀门,使结晶室内压力与外界大气压齐平,转动起吊装置的操纵盘升起小盖;
7.9.4.将立柱向结晶室外侧移开;
7.9.5.从设备内取出“坩埚口隔热屏”、坩埚隔热屏和坩埚环;
7.9.6.通过肉眼观察坩埚是否完好;
7.9.7.如坩埚上没有发现什么可见的缺陷,则可在后面用于晶体退火过程。