真空烧结炉是指使粉末压坯通过烧结获得所需的物理、力学性能以及微观结构的设备。烧结炉用于烘干硅片上的浆料、去除浆料中的有机成分、完成铝背场及栅线烧结。为了保证粉末压坯在烧结过程中的脱蜡(润滑剂或成形剂)、还原、合金化、组织转变等顺利进行,烧结时需要对烧结温度、保护气氛、压坯传送方式、加热和冷却速度等进行的控制。 真空烧结炉也具有润滑剂烧除、预烧结及高温烧结的功能。润滑剂含量多的压坯可先在一般炉中烧除,然后再在真空炉内烧结。
真空烧结炉内部通常是由加热部分和隔热保温两部分组成的烧结区。加热形式有电热元件(如碳管、碳棒)加热、中频感应加热两种。炉子的冷却采用水夹套冷却。为了加速冷却,可向炉内通入氢、氮、氩等气体。
真空烧结炉使用的注意事项
(1)当使用氢气或分解氨时,要先通入氮气,在确保炉中的空气*被排出时,才能通电升温,以防止打鸣和爆炸。
(2)对钼丝作加热元件的烧结炉,在通电前炉体中应通入保护气体,以防止钼丝氧化而脆断。
(3)炉门及气体排出口应点明火烧除,以防止氧气进入或氢气排出而发生爆炸危险和煤气中毒危险。
(4)若电热元件为铁铬铝电阻丝,在升温至1100℃时应停留一段时间(30min左右)再升温,以防止电阻丝表面温度过高而损坏。
(5)在升温前和操作中应不时检查气流、水流是否符合要求,以及检查设备、电和炉温的控制仪表是否正常。
(6)停炉前应先断电,在炉温降到200℃以下时再停气和停水。
(7)除了因维修必须停炉外,要避免频繁停炉。烧结炉的频繁开停,会造成加热元件易于老化,耐火材料易于碎裂,炉内气氛不纯,炉温容易波动等弊端。