[發(fā)明專(zhuān)利]頂部及底部雙向通氧式高溫?zé)Y(jié)爐以及其加氧燒結(jié)的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811338359.4
• 申請(qǐng)日: 2018-11-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109539782B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-11-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 祝林;賀賢漢;馬敬偉;戴洪興
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海申和熱磁電子有限公司;江蘇富樂(lè)德半導(dǎo)體科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F27B9/02
• 分類(lèi)號(hào): F27B9/02;F27B9/10;F27B9/24;F27B9/40
• 代理公司: 31203 上海順華專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 顧蘭芳<國(guó)際申請(qǐng)>=<國(guó)際公布>=<進(jìn)入

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體加工技術(shù)領(lǐng)域。頂部及底部雙向通氧式高溫?zé)Y(jié)爐，高溫?zé)Y(jié)爐的爐膛從進(jìn)口至出口依次為升溫區(qū)、恒溫區(qū)以及降溫區(qū)，還包括向爐膛頂部輸送氧氣的頂部通氧機(jī)構(gòu)，頂部通氧機(jī)構(gòu)通過(guò)一頂部支撐板固定在爐膛的頂部；頂部通氧機(jī)構(gòu)包括升溫區(qū)輸氧管路、恒溫區(qū)輸氧管路以及降溫區(qū)輸送管路；還包括底部通氧機(jī)構(gòu)，底部通氧機(jī)構(gòu)通過(guò)一底部支撐板固定在爐膛的底部；底部通氧機(jī)構(gòu)的進(jìn)氣口均位于爐膛外，底部通氧機(jī)構(gòu)在升溫區(qū)、恒溫區(qū)以及降溫區(qū)均開(kāi)設(shè)有排氣孔；底部通氧機(jī)構(gòu)的上方還設(shè)有墊板，墊板架設(shè)在底部支撐板的上方，墊板上開(kāi)設(shè)有出氧孔。本專(zhuān)利通過(guò)優(yōu)化傳統(tǒng)高溫?zé)Y(jié)爐的爐膛結(jié)構(gòu)，通過(guò)頂部通氧機(jī)構(gòu)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)爐膛內(nèi)腔的頂部輸送氧氣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及高溫?zé)Y(jié)爐。

背景技術(shù)

DBC覆銅陶瓷基板銅片與陶瓷的結(jié)合是在高溫?zé)Y(jié)爐爐膛內(nèi)完成的，在高溫條件下已預(yù)氧化的銅片表面氧化亞銅共晶液潤(rùn)濕相互接觸的銅片和陶瓷表面，使兩者牢固地結(jié)合在一起。

現(xiàn)有的燒結(jié)工藝為氮?dú)鈿夥铡o(wú)氧(或微氧)，在爐膛燒結(jié)區(qū)域無(wú)氧氣通入。但設(shè)備的實(shí)際使用狀況對(duì)這一工藝要求有一定的影響：

1.新?tīng)t膛、新傳送帶的使用影響。盡管在正式生產(chǎn)之前這些新部件已在低溫及不通氮?dú)鈼l件下長(zhǎng)時(shí)間空運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行了充分氧化，但在使用時(shí)，這些新部件在通過(guò)爐膛燒結(jié)區(qū)域時(shí)仍有吸氧現(xiàn)象。

2.爐膛長(zhǎng)時(shí)間使用后表面會(huì)產(chǎn)生氧化污染物,這些污染物會(huì)污染產(chǎn)品引起燒結(jié)氣泡等不良,需定期清除。但爐膛表面污染物清除后爐膛基體就會(huì)吸氧。

3.在燒結(jié)過(guò)程中，傳送帶一直與爐膛底接觸，其表面原有形成的氧化層容易磨損、脫落，造成傳送帶基體與爐膛底接觸，從而引起傳送帶磨損加快及吸氧。

由于現(xiàn)有的爐膛在燒結(jié)時(shí)無(wú)氧氣通入，爐膛或傳送帶所要吸收的氧就會(huì)從爐膛中待燒結(jié)銅片表面的氧化亞銅中奪取。而銅片表面氧化亞銅減少，直接影響銅片與陶瓷的結(jié)合，造成產(chǎn)品存在結(jié)合失效的可能，也影響產(chǎn)品銅面外觀質(zhì)量。同時(shí)傳送帶的損耗亦大。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供頂部及底部雙向通氧式高溫?zé)Y(jié)爐，以解決上述至少一個(gè)技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明還提供一種高溫?zé)Y(jié)爐的加氧燒結(jié)方法，以解決上述至少一個(gè)技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：頂部及底部雙向通氧式高溫?zé)Y(jié)爐，所述高溫?zé)Y(jié)爐的爐膛從進(jìn)口至出口依次為升溫區(qū)、恒溫區(qū)以及降溫區(qū)，其特征在于，還包括向爐膛頂部輸送氧氣的頂部通氧機(jī)構(gòu)，所述頂部通氧機(jī)構(gòu)通過(guò)一頂部支撐板固定在爐膛的頂部；

所述頂部通氧機(jī)構(gòu)包括用于向升溫區(qū)輸送氧氣的升溫區(qū)輸氧管路、用于向恒溫區(qū)輸送氧氣的恒溫區(qū)輸氧管路以及向降溫區(qū)輸送管路的降溫區(qū)輸送管路；

所述升溫區(qū)輸氧管路、恒溫區(qū)輸氧管路、降溫區(qū)輸送管路三者的進(jìn)氣口均位于爐膛外，所述升溫區(qū)輸氧管路、恒溫區(qū)輸氧管路、降溫區(qū)輸送管路三者的排氣孔分別位于升溫區(qū)、恒溫區(qū)以及降溫區(qū)；

還包括向爐膛底部輸送氧氣的底部通氧機(jī)構(gòu)，所述底部通氧機(jī)構(gòu)通過(guò)一底部支撐板固定在爐膛的底部；

所述底部通氧機(jī)構(gòu)的進(jìn)氣口均位于爐膛外，所述底部通氧機(jī)構(gòu)在升溫區(qū)、恒溫區(qū)以及降溫區(qū)均開(kāi)設(shè)有排氣孔；

所述底部通氧機(jī)構(gòu)的上方還設(shè)有用于支撐傳送帶的墊板，所述墊板架設(shè)在所述底部支撐板的上方，所述墊板與所述爐膛的內(nèi)腔圍成氧氣均壓腔，所述墊板上開(kāi)設(shè)有導(dǎo)出氧氣均壓腔內(nèi)的氧氣的出氧孔。

本專(zhuān)利通過(guò)優(yōu)化傳統(tǒng)高溫?zé)Y(jié)爐的爐膛結(jié)構(gòu)，通過(guò)頂部通氧機(jī)構(gòu)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)爐膛內(nèi)腔的頂部輸送氧氣。通過(guò)底部通氧機(jī)構(gòu)，進(jìn)而貫穿整個(gè)升溫區(qū)、恒溫區(qū)、降溫區(qū)三個(gè)工作區(qū)域。從底部通氧機(jī)構(gòu)導(dǎo)入的氧氣，經(jīng)過(guò)墊板上出氧孔擴(kuò)散到傳送帶表面及整個(gè)爐膛空間，確保傳送帶始終處于微氧化狀態(tài)，其表面保持的氧化層可提高傳送帶耐磨性，使其損耗下降，降低了生產(chǎn)成本。