[发明专利]一种铝合金导体退火炉

说明书

技术领域

本发明涉及热处理技术，尤其涉及一种铝合金导体退火炉。

 

背景技术

目前，半导体芯片退火作为一种半导体芯片制备的工艺处理方法已被广泛应用于半导体芯片的试验室制备和批量化生产当中。在各类半导体芯片生产制备过程中，退火工艺是一个重要的工艺流程，经过不同条件下的退火处理，它可以使得高精度生长(例如，MOCVD外延技术、MBE分子束外延等方法) 的半导体外延片的位错和缺陷密度降低，从而减少半导体深能级的出现，以获得更好的半导体芯片质量；并且，对于半导体器件的制作而言，金属电极之间及与半导体材料的欧姆接触、不同材料之间的融合与钝化，都要求在一定条件的退火工艺下完成。故而在半导体芯片制备及半导体器件的制作中，退火工艺及技术有重要的地位和作用。尤其，近年来国际上一些针对先进的半导体芯片制备所涌现的相应特殊退火工艺，对半导体退火设备提出了新的要求，使得这种半导体芯片退火炉具有重要的技术价值。 

但是，现在使用的绝大部分半导体芯片退火炉退火时间较长，热利用率较低，不能满足现有半导体生产过程中对退火工艺的要求。

 

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种铝合金导体退火炉，通过采用高通透型的线盘，能够增加热气流与铝合金导体的直接接触，通过对流传热方式，加快热量传递给铝合金导体的速度，减少退火时间，提高热效率。

本发明提供的铝合金导体退火炉，包括炉体、线盘、鼓风机以及台车，其中所述线盘包括筒芯、位于筒芯两端的侧板、中轴以及托架，所述中轴设置在所述筒芯内，其两端分别位于所述侧板的轴孔中，所述托架的一端作为支撑穿过所述侧板的轴孔，并固定在所述中轴上，另一端固定在台车上，所述筒芯与铝合金导体接触的部分覆盖有不锈钢板，所述筒芯和侧板上均匀开设有多个小孔。通过采用高通透型的线盘，能够增加热气流与铝合金导体的直接接触，通过对流传热方式，加快热量传递给铝合金导体，减少退火时间，提高热效率。

所述炉体为圆柱体，所述炉体内壁上敷设有耐火纤维材料的炉衬。采用圆柱体的炉体能够使得炉腔空间形状与缠绕于筒芯的铝合金导体形状相同，从而使得气流循环阻力小，热空气的流动具有通道；热空气流动通道恒定：热气流围绕产品流转的空间体积恒定，便于热气流循环；由于敷设在圆柱型炉体内壁的炉衬也为圆柱形，热气流对炉衬的冲刷作用最小。 

所述铝合金导体均匀缠绕在线盘上，形成与所述炉体内壁同轴的圆柱体。从而使得热空气的循环阻力最小，增加了热空气的循环次数，提高传导热量。

所述台车的车轮上设置有升降气缸，通过升降气缸调整台车高度以减少台车与炉体之间的间隙，所述间隙采用硅橡胶密封条进行密封。

所述托架为高度可调式托架，通过调节托架的高度使得筒芯与炉体同轴。通过高度可调的线盘托架保证线盘轴心和炉体轴心重合，使得线盘的各个点的热量传递均匀，避免了矩形结构的退火炉中的线盘底部热气流不循环，线盘底部的铝合金导体热量吸收少，性能与其它部位尤其是顶部的性能有差异。

所述小孔的直径为150mm，小孔的面积占筒芯、侧板表面积的50%。

所述筒芯为碳钢板，所述不锈钢板通过点焊固定在所述碳钢板上，所述不锈钢板的厚度为0.8mm。采用碳钢板材料的线盘并在线盘与铝合金导体接触处设置不锈钢板，能够使线盘在炉内退火温度下，长期保持光洁，不会对铝合金导体有任何不良影响。由于没有碳钢线盘常见的氧化皮产生，因此本发明的退火炉尤其适用于中压铝合金电缆的退火。

所述鼓风机设置在炉门对侧，并将气流以切线方向吹入炉体内。鼓风机的气流以切线方向吹入炉内，加快热气围绕铝合金导体线盘的循环速度，增加了热空气与铝合金导体的接触时间，增加热风循环次数。此外，在退火炉的炉门对侧安装鼓风机，能够向线盘筒芯的内部鼓风，强化线盘筒芯内侧的热流流动，减少铝合金导体的温差。

所述铝合金导体退火炉还包括炉体支架。

由上述技术方案可知，本发明的铝合金导体退火炉通过采用高通透性的退火线盘，能够增加热气流与铝合金导体的直接接触，通过对流传热方式，加快热量传递给铝合金导体的速度，减少退火时间，提高热效率。此外，本发明的铝合金导体退火线盘采用圆形炉体便于热气流循环，采用耐火纤维炉衬，减少了炉壁的热损失。并且，本发明的铝合金导体退火炉还具有密封性好、对铝合金导体的不良影响小、节能高等特点。

 

附图说明