[发明专利]硅烷灌装系统的气瓶快速置换处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于硅烷灌装系统中更换硅烷气瓶时，系统的快速置换处理装置。

背景技术

硅烷属电子气体的一种，其性质特殊，当其与空气接触后，自燃而产生二氧化硅粉末。所以，硅烷的灌装不同于普通压缩气体的灌装，需要避免与空气接触，并且不能引入氧、氮、水等有害杂质。灌装时需要用氦气、氢气等不对电子工业使用产生影响的气体对系统进行置换。

图1是现有技术中常见的硅烷气体灌装系统，硅烷气瓶灌满需要更换气瓶时，要排空系统管道中的硅烷，用高纯氦气或氢气对系统进行多次置换处理，当系统中硅烷被全部置换干净后，才能卸下灌装好的硅烷气瓶。

接上新的空硅烷气瓶后，用氦气检漏合格后，再次用氦气多次置换系统，抽空系统，才能打开硅烷阀门进行再次灌装。

发明内容

本发明需要解决的问题是，克服现有技术存在的缺陷，提出了一种硅烷灌装系统的气瓶快速置换处理装置。换装气瓶前后，不需要对整个系统进行置换处理，而改成只对连接硅烷气瓶管道和接头部分进行处理，节约大量的置换处理时间和置换用氦气，同时，硅烷不需要排放，节约了硅烷原料与减少了对大气环境的污染。

本发明硅烷灌装系统的气瓶快速置换处理装置，包括高纯氦气气源、氦气气源阀门V5、抽真空系统、抽真空系统阀门V6、置换处理装置连接阀V3和排空阀V4；其特征是：氦气气源阀门V5、抽真空系统阀门V6和排空阀V4三路并联连接在置换处理装置连接阀V3上，高纯氦气气源与氦气气源阀门V5连接，抽真空系统与抽真空系统阀门V6连接。

使用时，将置换处理装置连接阀V3与灌装系统阀门V2并联连接在硅烷气瓶的接头，形成灌装系统与气体快速置换系统并联。换装气瓶前后，不需要对整个系统进行置换处理，而改成只对连接硅烷气瓶管道和接头部分进行处理，节约大量的置换处理时间和置换用氦气，同时，大大减少了硅烷排放，节约了硅烷原料与减少了对大气环境的污染。

附图说明

图1是现有技术的硅烷气体灌装系统示意图。

图2是本发明硅烷灌装系统的气瓶快速置换处理装置结构以及该装置与硅烷气体灌装系统的连接关系示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

图1为系统改造前的示意图，下图为本发明的示意图。

硅烷灌装系统与阀V1连接，阀V1后面接硅烷灌装管（Pigtail，猪尾巴），通常俗称猪尾巴，硅烷灌装管上连阀V2，阀V2上有硅烷钢瓶VCR接头，硅烷气瓶（硅烷钢瓶）接头拧在硅烷气瓶阀门上。通常硅烷钢瓶VCR接头采用CGA350或DISS632连接螺纹。连接在阀V2上的钢瓶接头采用VCR连接方式，便于更换。

在阀V2与钢瓶接头中间接一个1/4英寸VCR三通，引出一路管道连接置换处理装置连接阀V3，同样方式在置换处理装置连接阀V3上并联接上氦气气源阀门V5、抽真空系统阀门V6和排空阀V4，分别用于硅烷氦气置换、真空处理、尾气排空。高纯氦气气源与氦气气源阀门V5连接，抽真空系统与抽真空系统阀门V6连接。

具体实施过程：

1、硅烷灌装系统经真空与氦气置换，硅烷气体经阀门V1和V2进入到硅烷气瓶，进行灌装，这时置换处理装置连接阀V3始终处于关闭状态。

2、当硅烷气瓶中硅烷达到灌装量后，关闭硅烷气瓶阀门。关闭阀门V2，打开置换处理装置连接阀V3，打开氦气气源阀门V5，充入高纯氦气进行置换，尾气从排空阀V4放空（加氮气保护）。

3、氦气充分置换6～10次以后，关闭氦气气源阀门V5，由排空阀V4排空系统压力。然后关闭排空阀V4，打开抽真空系统阀门V6对系统抽真空，真空度小于10Pa后，关闭抽真空系统阀门V6，从氦气气源阀门V5充入大于1.5MPa的氦气，拧下硅烷钢瓶上的接头（此时注意，操作时要佩戴防护用品，注意劳动保护）。

4、换上待充装的硅烷气瓶，并拧紧硅烷钢瓶接头。打开氦气气源阀门V5，充入高压氦气、打开置换处理装置连接阀V3，对钢瓶VCR接头处检漏（使用皂液或氦气检漏仪）。检漏合格后，关闭氦气气源阀门V5，打开排空阀V4，排空系统压力。

5、关闭排空阀V4，打开抽真空系统阀门V6，对系统抽真空，真空度达到要求后，关闭抽真空系统阀门V6，打开氦气气源阀门V5，用氦气置换系统6～10次，关闭氦气气源阀门V5，打开排空阀V4排空系统压力。然后关闭排空阀V4。

6、再次执行真空操作，打开抽真空系统阀门V6，抽系统压力至10Pa以下。