[实用新型]一种连续式快速降温退火炉

说明书

本实用新型涉及本实用新型所述一种连续式快速降温退火炉，包括设在机架上的炉管，该炉管左右两端分别设有进口活动门和出口活动门，其特征是：所述炉管其左边段中的外部环设有加热装置，该段炉管内腔相应为恒温区；炉管右边段中的外部环设有冷却装置，该段炉管内腔相应为冷却区，并且恒温区与冷却区之间的炉管内腔相应为缓冷区，该缓冷区中设有隔热活动门；所述炉管进口至恒温区左端之间的炉管内腔相应为预热区，冷却区右端至炉管出口之间的炉管内腔相应为出口区；所述预热区、缓冷区和出口区的炉管上分别设有进气管；所述炉管左右两端部上分别设有排气管及排气阀，所述炉管的恒温区和冷却区中分别设有温度传感器。它具有快速降温，生产效率高等优点。

技术领域

本实用新型涉及一种合金退火炉设备，特别是一种连续式快速降温退火炉，主要用于压接式电力半导体芯片生产中的阴极电极的合金退火，也可用于钼片的镀镍合金退火等。

背景技术

电力半导体器件大多是硅基，以半导体硅作为基本材料，通过扩散、氧化、光刻等工艺在特定区域掺杂，形成一定功率的电力半导体器件，由于硅本身不具备可焊性，器件的电极引出是关键工艺。压接式电力半导体芯片的生产过程中，阴极电极的引出是通过在硅片上蒸发一层铝金属，再通过高温在硅铝界面形成硅铝合金，从而达到良好的欧姆接触顺利通过较大电流的目的。由于合金过程中，芯片需要在形成硅铝合金的高温中保持一定的时间，随后降温冷却。但是如果在冷却温度从700度到200度间保持过长时间会影响部分特殊的电力半导体器件的电参数性能，使之性能劣化，严重的致使器件失效，为将这种不良影响降低到最低限度，需要通过技术手段实现快速降温，迅速度过某个高温的降温区段，缩短芯片在某段温度的时间。

传统的合金退火工艺为了避免芯片硅铝合金过程产生不良的氧化反应，一般情况下采用高真空状态退火，原生产过程的退火炉均采用机械真空泵加扩散泵来保持工作腔的高真空状态。采用真空高温退火，每次都要按以下步骤逐步进行：先放气-取件-装件—抽真空—加温—降温，如此循环，且降温时间长，不能连续工作，生产效率低。上述退火炉采用在真空状态中退火，给合金快速降温带来十分不利的影响，真空状态很难达到快速降温的效果，基本是无法在700-200度区间实现每分钟下降二十度的技术要求。因此，使用传统结构的合金退火炉生产，还存在着难以快速降温和生产效率低等问题。

发明内容

本实用新型主要为了解决上述传统结构退火炉存在不能够对芯片硅铝合金快速降温和生产效率低的技术问题，提供一种连续式快速降温退火炉，使生产时对芯片硅铝合金能够快速降温，并且生产效率高。

本实用新型所述一种连续式快速降温退火炉，包括设在机架上的炉管，该炉管左右两端分别设有进口活动门和出口活动门，其特征是：所述炉管其左边段中的外部环设有加热装置，该段炉管内腔相应为恒温区；炉管右边段中的外部环设有冷却装置，该段炉管内腔相应为冷却区，并且恒温区与冷却区之间的炉管内腔相应为缓冷区，该缓冷区中设有隔热活动门；所述炉管进口至恒温区左端之间的炉管内腔相应为预热区，冷却区右端至炉管出口之间的炉管内腔相应为出口区；所述预热区、缓冷区和出口区的炉管上分别设有进气管；所述炉管左右两端部上分别设有排气管及排气阀，所述炉管的恒温区和冷却区中分别设有温度传感器。

进一步，所述冷却装置由环设于炉管外部的冷却水箱，以及进水口、出水口和水阀门组成。

进一步，所述加热装置由环设于炉管外部的保温壳体、电热管和两电极端子组成。

进一步，所述预热区、缓冷区和出口区炉管上的各进气管均设有进气阀门和进气流量计。