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Despatch烧结炉简介


Despatch烧结炉简介 Despatch烧结炉简介

二期C班工艺

李明

2011-6-22

目录 ◆烧结炉构造简介
1.烧结炉结构布局 2.热排和有机排 3.烘干区 4.烧结区 5.冷却区 6.烧结原理

◆烧结炉操作说明
1.操作界面说明 2.烘

干区气流量控制 3.烧结区气流量控制

Despatch烧结炉构造简介
结构布局: Despatch烧结炉分为烘干区和烧结冷却区两个主要部分。依次 为:烘干区有机排、热排、烘干一区至四区、冷凝管、热排、 烧结一区至六区、有机排(5\6烧结区)、热排、水冷区、风冷 区。 烧结炉的烘干区和烧结区之间是断开的,有大概45cm,炉带 上方有冷凝抽风管。

Despatch烧结炉-特点
快速热升温(≥150℃/sec) 增强冷却性能(>150℃/sec) 炉腔内温度稳定性高(±2℃) 软启动 闭路温度控制 增强的软件设置管理 先进的用户图形操作界面 主生产控制界面 数据记录 冗杂温度过高自动关机 硅片阴影最小化设计 可安全,简便地使用工作室 与视线齐平的电子装置,易于维护

热排和有机排
在烧结炉的烘干区有一个有机排和热排,烘干区烧结区 连接处有冷凝器,烧结区有3个热排(烧结入口处有一个热 排,水冷风冷区有2个热排),5\6烧结区2个有机排,热排使 内部氛围与外界空气相隔绝。 ①热电偶:探测有机排内废气的温度。 ②有机排:烘干过程中产生的有害有机废气经过加热并 点燃焚烧,然后再由外围设备抽走。

烘干区
烘干区共有8个腔体,每两个腔体组成一个温区,共4个温区。 每个温区的上部有一个热电偶。每个腔体内上下各有一个进 气口,缓缓向腔体内渗入压缩空气,即每个温区内上下各有 两个进气口,上面两个进气口是相通的,可以控制气流量的 大小,同样下面两个进气口也是相通的,也可以控制气流量 的大小。每个腔体的上部有6个加热管,每个腔体的下部是 有石棉围成的保温腔。 ①热电偶:每一个烘干区各有一个独立的热电偶对温度进行 监控和测量。 ②压缩空气进气口: ③烘干腔体下半部分:内部为石棉构成的空间,起保温作用 ④烘干腔体上半部分:内部为加热管

烧结区
烧结区共有6个腔室。每个腔室为一个温区。每个温区各有一 个热电偶,对温度进行监控和测量。每个腔室的上下各有一个 压缩空气进气口,每两个腔室的进气口是相联通的,即烧结1区 和2区的上部进气口是相通的,并可以控制气流量的大小。同样, 烧结1区和2区的下部进气口也是相通的,并可以控制气流量的 大小。烧结3~6区的上部(下部)两个进气口也是相通的,并可 以个独立控制气流量大小。 ①烧结炉废气排放口和集油盒:在烧结区前端和后端各有一个 废气排放口,其中集油盒可以定期清洗一下,防止废油滴到电 池片上。 ②压缩空气进气口③热电偶④烧结区加热管 ⑤烧结1区⑥烧结2区⑦烧结3区和4区⑧烧结5区和6区

冷却区
冷却区分为水冷区和风冷区。 ①水冷区是通过循环冷水,吸收电池片的热量 ②风冷区是用冷却的空气进一步降低电池片的温度。

烧结曲线

水冷区

风冷区

烧结原理
采用一次烧结的共烧工艺,同时形成上下电极的欧姆接触。银浆、银铝浆、 铝浆印刷过的硅片,经过烘干使有机溶剂完全挥发,膜层收缩成为固状物紧 密粘附在硅片上。当电极金属材料和半导体硅加热达到共晶温度时,硅原子 以一定的比例溶入到熔融的合金电极材料中。温度降低,系统冷却形成再结 晶层,溶入到电极金属材料中的硅原子重新以固态形式结晶出来,在金属和 晶体接触界面上生长出一层外延层,形成欧姆接触。

烘 干

烧 结

水 冷

风 冷

烧结曲线

烧结原理
Despatch 烧结工艺包括四个阶段: (1)有机物燃烧段 (2)预热段 (3)烧结段 (4)降温段 有机物燃烧段, 预热段, 烧结段, 降温段。 (1)有机物燃烧段,(2)预热段,(3)烧结段,(4)降温段。 (1)有机物燃烧段:设定温度在100-350℃,设定温度过高,浆料 中的有机物挥发速度过快,造成金属颗粒之间疏松,造成烧结 后R电极和R接触过大;若温度设置过低,导致有机物燃烧不完 全,引起以上问题。 (2)预热段:设定温度在350-600℃,使背电场和背电极升高到一 定温度。 (3)烧结段:设定温度600以上,其决定了烧结过程中银硅合金, 铝硅合金中金属原子的浓度,对正电极和背电场以及Rs,FF影 响非常大。设定温度过高,会使正电极烧穿,设定温度过低, Isc和FF下降,Rs升高,EFF下降。

烧结段是烧结的核心。 烧结段是烧结的核心。

烧结炉操作
界面说明: 界面说明:
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烧结炉操作
? 1 .System Status :Displays current state of heaters, conveyor and System : utilities or other system functions.(显示目前的加热,传送和功效 的状态) ? 2. ENABLE/DISABLE:Switches ENABLE/DISABLE:Switches Turn separate systems ON (ENABLE) or OFF (加热和传送还有功效可以单独控制) ? 3 EXIT : :Press to exit CDF System Operation. Figure 15 shows Exit dialog screen.(退出当前的操作系统) ? 4 User Information : :Displays date and time, User ID and security level of use.(显示时间日期和用户的级别) ? 5 Light Tower:Status(灯的显示状态) Tower:Status(灯的显示状态) Green, yellow, or red light turns ON or OFF corresponding to light tower status: ? Red—Alarm condition ? Yellow—System requires operator assistance ? Green—System ready or running

烧结炉操作
? 6 .RECIPE IN USE :Current recipe used by system.(目前用的菜单 RECIPE : 系统) ? 7 Data Logging: Press to monitor process profiles by choosing data to track.(历史的数据和图象) ? 8 CHILLED WATER/TEMPERATURE/SUPPLY/RETURN Current supply and return temperatures (Celsius).(冷却水的进出水温 度) ? 9 EXHAUST/ PRESSURE Current exhaust pressure in mm H2O(目前的水压) ? 10. SETUP Press to access set up screen and change or create SETUP: userprivileges.Available only when logged in as a supervisor.(管理 者可以进入的窗口) ? 11. LOG OUT :Press to log current user in or out.(登录者调离当 前用户) ? 12. CALIBRATION Display Analog Input-Output Calibration CALIBRATION: screen.(校对当前的输出和输入)

烧结炉操作
? 13 .PID Display PID Loop Tuning and Control screen.显示PID的 PID: PID 控制 ? 14. ALARM STATUS: Display alarm status screen.(显示报警的状 态) ? 15 .SYSTEM PARAMETERS: SYSTEM PARAMETERS:Press to display systems parameter screen and set those variables that remain constant in all recipes.(系 统参数) ? 16 THROUGHPUT CALCULATOR: CALCULATOR:Calculate wafer throughput capacity (refer to Section(硅片计算器) ? 17 I/O ACCESS: Press to display the I/O Access screen, which provides irect access to the I/O control modules.(输入和输出控 制)

烧结炉操作
? 18 .Recipe Directory :List of currently available recipes.(列 出了可以直接调用的程序) ? 19. MONITOR/RECIPE Tab:Identifies section screen the user is working on: eitherworking with a recipe or monitoring the current system.(当前的菜单工作还是监视状态) ? 20. Dryer & Furnace Temperatures:Compare current actual temperatures (in Celsius),setpoint temperatures and calculates PID CV (current actual value compared to set point value as a percentage for each recipe process parameter).(当前的温度显示)(控制热区的模式使用的PID闭 环温度控制或固定可控硅电源控制)

烘干区气流量控制

① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩

⑾ ⑿

烘干区气流量控制
①exit baffle:出炉口处风帘流量 ②exit exhaust:出炉口处废气流量 ③zone 4 bottom:4区腔体内下部的压缩空气流量 ④dryer zone 3 BOT:3区腔体内下部的压缩空气流量 ⑤dryer zone 2 BOT:2区腔体内下部的压缩空气流量 ⑥dryer zone 1 BOT:1区腔体内下部的压缩空气流量 ⑦zone 4 top: 4区腔体内上部的压缩空气流量 ⑧dryer zone 3 TOP: 3区腔体内下部的压缩空气流量 ⑨dryer zone 2 TOP: 2区腔体内下部的压缩空气流量 ⑩dryer zone 1 TOP: 1区腔体内下部的压缩空气流量 ⑾entrance exhaust:进炉口处风帘流量 ⑿ entrance baffle:进炉口处风帘流量

烧结区气流量控制

① ② ③ ④

⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨



烧结区气流量控制
① entrance baffle:进炉口处风帘流量 ② entrance exhaust:进炉口处风帘流量 ③firing zone 1&2 TOP:烧结1&2区上部气流量 ④ firing zone 3,4,5,6 TOP:烧结3,4,5,6区上部气流量 ⑤ firing zone 1&2 BOT:烧结1&2区下部气流量 ⑥ firing zone 3,4,5,6 BOT :烧结3,4,5,6区下部气流量 ⑦ exit exhaust :烧结区出口处废气流量 ⑧cool zone :冷却区气流量 ⑨ exit baffle :出炉口处风帘流量 ⑩冷却水流量

不足之处请指正 谢 谢!


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