Муфель для высокотемпературнойобработки

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИЯЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

< 800553 (б1) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 27.11.78 (23) 2700598/29-02 с присоединением заявки М (51)M. Кл.

F 27 В 5/10

Государственный квинтет

СССР во делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30,01.81. Бюллетень М2 4 (53) УДК621.783. .244(088.8) Дата опубликования описания 3001.81

Б.В.Александров, И.И.Шопов, В.И.Решетил, Б.»:.!-Юаттаф«»в ;»

A.È.Kîðoáîâ и В.A.Êèðè÷åíêo

5,t i - -. .ЛГ :к.;--:, зс- «.„ )

° l4

»: » (72) Авторыиэобретеиия (73) Заявитель (54) МУФЕЛЬ ДЛЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ОБРАБОТКИ

Изобретение относится к области тепловой и термохимической обработ-. ки изделий и материалов, и предназначено для изготовления полупроводниковых приборов, в частности, для получения р-и переходов диффузионным методом из жидкой фазы на дискретных кремниевых приборах.

Известен муфель для патентировочных печей, содержащий корпус, выложенный из отдельных шамотных плйток со щелевидными отверстиями, образующими каналы )1) .

Известный муфель обладает низкой герметичностью из-за пористости амотных плиток, что снижает качестизготавливаемых полупроводниковых приборов.

Известен муфель; состоящий иэ сварного корпуса с продольными угловыми сварными соединениями. Корпус выполнен иэ жаропрочной стали (2 .

Недостаток этой конструкции — недостаточная жесткость и стойкость.

Цель изобретения — повышение стой. кости муфеля путем применения высоко прочных материалов и увеличения жесткости конструкции.

Эта цель достигается тем, что корпус муфеля выполнен из композитного материала на основе металлической матрицы и волокон из тугоплавкого металла или сплава, например, вольфрама, и снабжен армирующими стержнями, выполненными из того же материала, что и волокна композитного ма териала, и установленными в угловых сварных соединениях корпуса, прв

10 чем площадь поперечного сечения армирующего стержня равна сумме площадей поперечного сечения волокон по толщине стенки корпуса.

На фиг. 1 — муфель, общий вид, на фиг.. 2 — разрез A-А на фиг. 1, 15 .на фиг. 3 - угловое сварное соединение корпуса (уэел I на фитт.2).

Муфель для высокотемпературной обработки содержит корпус 1 с армирующими стержнями 2 в его угловых сварных соединениях. В рабочем положении, при необходимости непосредственной подачи инертной среды в муфель, корпус закрывают вакуумным затвором 3 с патрубком 4 для подачи среды. Стержни 2 в сварных соединениях оплавлены сварочным материалом 5

Корпус 1 муфеля выполнен из композитного материала на основе механической матрицы, например, сплава

З0 ЭИ-435 и волокон 6 из тугоплавких

800553 соединений, например вольфрама.

Стержни 2 изготовляются из того же материала, что и волокна, так как в противном случае при нагреве появит- ся разница в коэффициентах термического расширения (КТР) стенок корпуса и сварного шва, приводящего к короблению муфеля..Стержни 2, установленные внутри сварочного шва, повышают его прочность, жесткость всего корпуса.

Муфель работает следующим образом.,®

Иэделия (элементы полупроводникового прибора) загружают в емкость корпуса 1 муфеля и закрывают ее вакуумным затвором 3, после этого муфель помещают в печь и производят вМдоко- 35 температурную обработку.

Так как в сварном угловом соединении находятся два сваренных разнородных материала, то при нагреве это соединение будет удлиняться с какимто средним значением КТР, зависящим от площади сечений сварочного материала и стержня.

Стержни 2 и волокна 6 композитно- . го материала имеют меньшую величину KTP,чем материалы металлической ма- трицы и сварного шва, что способст-,. вует сохранению формы корпуса муфеля вдоль оси и обеспечивает выравнивание усредненного KTP по всему объему корпуса. 30

При охлаждении муфеля волокна 6 композитного материала и стержни 2 воспринимают сжимающие усилия охлаждаемых материалов корпуса 1 (метал- лической матрицы и сварочного мате- 35 риала) и обеспечивают сохранейие ,геометрии корпуса.

Чем больше толщина (площадь сечения)армирующих стержней, .тем выше жесткость корпуса и, как следствие 4О должна быть выше стойкость муфеля, однако с увеличением толщины армирующих стержней увеличивается разница КТР корпуса из компоэитного материала и армирующего стержня (большие перепады температур, в которых работает муфель)., а это приводит к короб-, лению муфеля и снижению его стойкости. Поэтому площадь сечения армирующего стержня необходимо выбирать равной сумме площадей сечений армирующих волокон .по толщине корпуса.

Применение предлагаемого муфеля обеспечивает повышение его стойкости при. выполнении высокотемпературной обработки элементов полупроводниковых приборов.

Формула изобретения

1.Муфель для высокотемпературной обработки, содержащий сварной корпус с продольными угловыми сварными соединениями, отличающийся тем, что, с целью повышения. стойкости муфеля, корпус муфеля выполнен из композитного материала на основе металлической матрицы и волокон иэ тугоплавкого металла или сплава, например,. вольфрама, и снабжен установленными в угловым сварных соединениях корпуса армирующими стержнями, выполненными из того же материала, что и волокна композитного материала.

2.Муфель по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что площадь поперечного сечения армирующего стержня равна сумме площадей поперечного сечения волокон по толщине стенки корпуса.

Источники информации, принятые.во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

У 111589, кл. F 27 8 5j 10, 1957.

2.Муфель. Чертеж ВНИИЭТО 5 НТ, 303.304.СБ,1977.

800553

Юиа. 2

Рие,Л

Составитель Э.Шадек

Редактор Е.Дичинская Техред И.ГолинкаКорректор Г.Назарова

Заказ 10379/ 3 Тираж 669 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП"Патент", r.Óæãîðîä,óë.Ïðîåêòíàÿ,4