一种高品质石英舟的生产加工方法技术

本发明专利技术公开了一种高品质石英舟的生产加工方法，属于半导体硅片载具技术领域，解决了传统石英舟生产工艺加工出的产品易形变、产品品质较差的问题。主要包括来料检、切割、加工中心加工、酸洗、纯水清洗、火加工、支承退火、酸洗、纯水清洗、封装发货等工序。本发明专利技术加工工艺生产出的产品品质高，槽棒由耐高温平板支承，有效防止槽棒在退火过程中产生的形变；拉绳式退火支承台结构设计使得本发明专利技术具有非常强的通用性；本发明专利技术改进成本低，退火支承台制造成本低，操作使用方便快捷，实用性很强，应用广泛，在石英舟加工技术领域具有重要意义。

A Production and Processing Method of High Quality Quartz Boat

The invention discloses a production and processing method of high quality quartz boat, which belongs to the technical field of semiconductor silicon wafer carrier, and solves the problems of deformable products and poor product quality produced by traditional quartz boat production process. Mainly includes incoming material inspection, cutting, processing center, pickling, pure water cleaning, fire processing, supporting annealing, pickling, pure water cleaning, packaging and shipment processes. The product produced by the processing technology of the invention is of high quality, and the groove bar is supported by a high temperature resistant flat plate, which effectively prevents the deformation of the groove bar during annealing process; the structure design of the pull-rope annealing support table makes the invention very versatile; the improvement cost of the invention is low, the manufacturing cost of the annealing support table is low, the operation is convenient, the practicability is strong, and it is widely used in quartz. The field of boat processing technology is of great significance.

【技术实现步骤摘要】
一种高品质石英舟的生产加工方法
本专利技术属于半导体硅片载具
，具体地说，尤其涉及一种操作简单、制造成本低、大幅度提高产品品质的高品质石英舟的生产加工方法。
技术介绍
石英舟是一种半导体硅片承载工具，目前应用最为广泛有两个用途：1.太阳能电池片在制作过程中有一步很关键的步骤叫扩散，这个步骤中需要石英舟作为承载夹具在扩散炉固定硅太阳能电池片半成品；2.半导体硅片在制作过程中有多个工序步骤，从一道工序运输到下道工序需要石英舟承载半成品硅片，比如LED外延片生产过程中，需要多次硅片外观、产品性能检验，检验前、检验后的产品都需要石英舟承载。如说明书附图图1所示，常见的石英舟包括两侧板，以及固定在两侧板之间的两石英舟上槽棒和两石英舟下槽棒。传统石英舟的加工工艺包括以下加工流程：来料检→切割→加工中心加工→酸洗→纯水清洗→火加工→退火炉退火→酸洗→纯水清洗→封装发货。依照传统加工工艺生产出的产品品质较差，原因是在退火过程中，产品直接放置在石英架上由拉钩连同石英架推入退火炉内退火，退火结束后再由拉钩勾住石英架将产品拉出放置在石墨板上进行冷却。由于石英舟槽棒为长条状结构设计，其在高温退火过程中，容易发生形变，尤其在槽棒中心位置处，也就是在槽棒的重心位置处形变较为明显，严重影响产品的品质和企业口碑。而退火又是必不可少的工序，因为石英舟半成品在经过火加工工序后焊接处会产生应力，如果不去除应力，焊接处会发生断裂。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的不足，提供了一种操作简单、制造成本低、大幅度提高产品品质的高品质石英舟的生产加工方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种高品质石英舟的生产加工方法，包括如下操作步骤：a.来料检；b.切割：将步骤a检验合格的石英棒按照规定尺寸要求进行切割；c.加工中心加工；利用加工中心加工出石英棒的插片槽及石英舟的侧板；d.酸洗：利用酸洗溶液洁净步骤c的产物；e.纯水清洗：将步骤d的产物放入纯水中进行清洗，清洗后自然晾干；f.火加工：利用石英焊枪焊接步骤e的产物，将石英棒与侧板固接后，石英舟半成品成型；g.支承退火：将步骤f的石英舟半成品推入退火炉内进行退火去应力，该石英舟半成品在炉内由退火支承台支承后放置在石英棉上，所述石英棉平铺于石英架上；退火结束后，将退火后的半成品拉出静置于石墨板上慢慢冷却；h.酸洗：将步骤g中冷却后的产物放入酸洗溶液中进行清洗；i.纯水清洗：将步骤h的产物放入纯水中进行清洗，清洗后自然晾干；j.封装发货：将步骤i中的产物进行出厂检验，将检验合格的产品封装发货。优选地，所述退火的温度为1000-1150℃，退火时间为35-55min。优选地，所述退火支承台包括相对设置在石英舟两长侧面外侧的两个耐高温支撑架；两所述耐高温支撑架上均设有至少两个在同一水平线上的、间隔分布的上槽棒拉绳通孔；在所述上槽棒拉绳通孔下方，两所述耐高温支撑架上还设有至少两个在同一水平线上的、间隔分布的下槽棒拉绳通孔；所述耐高温支撑架上的其中一个上槽棒拉绳通孔与另一个所述耐高温支撑架上的其中一个上槽棒拉绳通孔构成一对拉绳通孔，该一对拉绳通孔分别连接上槽棒耐高温拉绳的两头，所述上槽棒耐高温拉绳上设有用于支承所述石英舟上槽棒的耐高温平板Ⅰ，所述上槽棒耐高温拉绳两头收紧将所述耐高温平板Ⅰ紧贴石英舟上槽棒底端；所述耐高温支撑架上的其中一个下槽棒拉绳通孔与另一个所述耐高温支撑架上的其中一个下槽棒拉绳通孔构成一对拉绳通孔，该一对拉绳通孔分别连接下槽棒耐高温拉绳的两头，所述下槽棒耐高温拉绳上设有用于支承所述石英舟下槽棒的耐高温平板Ⅱ，所述下槽棒耐高温拉绳两头收紧将所述耐高温平板Ⅱ紧贴石英舟下槽棒底端。优选地，所述耐高温支撑架的材质为耐高温陶瓷纤维无机板；所述耐高温平板Ⅰ、所述耐高温平板Ⅱ的材质为耐高温陶瓷纤维无机板；所述上槽棒耐高温拉绳和下槽棒耐高温拉绳均为耐高温陶瓷纤维绳。优选地，所述耐高温平板Ⅰ底部开设有便于石英舟上槽棒耐高温拉绳承载的、截面呈圆弧状的凹槽；所述耐高温平板Ⅱ底部开设有便于石英舟下槽棒耐高温拉绳承载的、截面呈圆弧状的凹槽。凹槽的设计使得耐高温平板Ⅰ和耐高温平板Ⅱ稳固、不滑落。优选地，所述步骤f中石英棒与侧板采用焊接定位治具进行预定位后再利用石英焊枪进行焊接。侧板与槽棒的组焊过程即为石英舟的火加工过程。传统侧板与槽棒的组焊方法为：先在侧板标记出各个槽棒的焊接位置，随后作业师傅根据标记的位置左手持组装部件，右手持石英焊枪，慢慢进行焊接。这种作业方式一方面对作业师傅的工作经验要求很高，另一方面定位精度受人为因素大，定位误差比较大，生产出的石英舟产品品质较差。优选地，所述焊接定位治具包括石墨底座，所述石墨底座上设有与之固定连接的石墨侧板；所述石墨底座上还设有沿其上表体前后滑动的滑块Ⅰ和滑块Ⅱ，且所述滑块Ⅰ、滑块Ⅱ均分别与所述石墨侧板相垂直；所述滑块Ⅰ与所述滑块Ⅱ之间设有用于支承石英舟槽棒的槽棒定位支撑架；所述槽棒定位支撑架包括相对设置的两支承侧板，以及连接两所述支承侧板的连接梁，所述支承侧板包括用于支承石英舟上槽棒的一阶台阶和用于支承石英舟下槽棒的二阶台阶。定位精确度高，大幅度提高了石英舟产品品质；结构设计简单、制造容易、操作方便，大幅度提高火加工工序的加工效率；对组焊作业人员的经验要求低，企业无需花费精力培训作业人员，大幅度降低企业生产成本；制造成本低，实用性很强，应用广泛，该治具在石英舟加工
同样具有重要意义。优选地，所述一阶台阶、所述二阶台阶均设有防止槽棒径向窜动的限位凸起，所述限位凸起与所述支承侧板固定为一体。优选地，所述石墨底座上设有两条相互平行的滑槽，所述滑块Ⅰ、所述滑块Ⅱ底部均设有沿所述滑槽滑动的滑块。优选地，所述支承侧板两侧面顶部设有往外侧延伸的飞边，且所述飞边底部至所述支承侧板底部的距离等于所述石墨侧板的高度。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1.本专利技术加工工艺生产出的产品品质高，槽棒由耐高温平板支承，有效防止槽棒在退火过程中产生的形变；2.拉绳式退火支承台结构设计使得本专利技术具有非常强的通用性，通过调节耐高温拉绳的松紧即可任意调节耐高温平板的高度，能够适用于所有规格尺寸的石英舟；3.本专利技术改进成本低，退火支承台制造成本低，操作使用方便快捷，实用性很强，应用广泛，在石英舟加工
具有重要意义。附图说明图1是市面常见石英舟结构示意图；图2是本专利技术退火支承台结构示意图；图3是本专利技术退火支承台耐高温支撑架结构示意图；图4是本专利技术石英架结构示意图；图5是本专利技术焊接定位治具结构示意图；图6是本专利技术焊接定位治具不含槽棒定位支撑架时结构示意图；图7是本专利技术槽棒定位支撑架结构示意图；图8是本专利技术槽棒定位支撑架侧视示意图。图中：1.石英棉；2.石英架；3-1.耐高温支撑架；3-2.上槽棒拉绳通孔；3-3.下槽棒拉绳通孔；3-4.上槽棒耐高温拉绳；3-5.耐高温平板Ⅰ；3-6.下槽棒耐高温拉绳；3-7.耐高温平板Ⅱ；4-1.石墨底座；4-2.石墨侧板；4-3.滑块Ⅰ；4-4.滑块Ⅱ；4-5.支承侧板；4-6.连接梁；4-7.一阶台阶；4-8.二阶台阶；4-9.限位凸起；4-10.滑槽；4-11.飞边；5.石英舟上槽棒；6.石英舟下槽棒；7.侧板。具体实施方式下面结合附图对本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高品质石英舟的生产加工方法，其特征在于，包括如下操作步骤：a.来料检；b.切割：将步骤a检验合格的石英棒按照规定尺寸要求进行切割；c.加工中心加工；利用加工中心加工出石英棒的插片槽及石英舟的侧板；d.酸洗：利用酸洗溶液洁净步骤c的产物；e.纯水清洗：将步骤d的产物放入纯水中进行清洗，清洗后自然晾干；f.火加工：利用石英焊枪焊接步骤e的产物，将石英棒与侧板固接后，石英舟半成品成型；g.支承退火：将步骤f的石英舟半成品推入退火炉内进行退火去应力，该石英舟半成品在炉内由退火支承台支承后放置在石英棉上，所述石英棉平铺于石英架上；退火结束后，将退火后的半成品拉出静置于石墨板上慢慢冷却；h.酸洗：将步骤g中冷却后的产物放入酸洗溶液中进行清洗；i.纯水清洗：将步骤h的产物放入纯水中进行清洗，清洗后自然晾干；j.封装发货：将步骤i中的产物进行出厂检验，将检验合格的产品封装发货。

【技术特征摘要】
1.一种高品质石英舟的生产加工方法，其特征在于，包括如下操作步骤：a.来料检；b.切割：将步骤a检验合格的石英棒按照规定尺寸要求进行切割；c.加工中心加工；利用加工中心加工出石英棒的插片槽及石英舟的侧板；d.酸洗：利用酸洗溶液洁净步骤c的产物；e.纯水清洗：将步骤d的产物放入纯水中进行清洗，清洗后自然晾干；f.火加工：利用石英焊枪焊接步骤e的产物，将石英棒与侧板固接后，石英舟半成品成型；g.支承退火：将步骤f的石英舟半成品推入退火炉内进行退火去应力，该石英舟半成品在炉内由退火支承台支承后放置在石英棉上，所述石英棉平铺于石英架上；退火结束后，将退火后的半成品拉出静置于石墨板上慢慢冷却；h.酸洗：将步骤g中冷却后的产物放入酸洗溶液中进行清洗；i.纯水清洗：将步骤h的产物放入纯水中进行清洗，清洗后自然晾干；j.封装发货：将步骤i中的产物进行出厂检验，将检验合格的产品封装发货。2.根据权利要求1所述的一种高品质石英舟的生产加工方法，其特征在于：所述退火的温度为1000-1150℃，退火时间为35-55min。3.根据权利要求1所述的一种高品质石英舟的生产加工方法，其特征在于：所述退火支承台包括相对设置在石英舟两长侧面外侧的两个耐高温支撑架；两所述耐高温支撑架上均设有至少两个在同一水平线上的、间隔分布的上槽棒拉绳通孔；在所述上槽棒拉绳通孔下方，两所述耐高温支撑架上还设有至少两个在同一水平线上的、间隔分布的下槽棒拉绳通孔；所述耐高温支撑架上的其中一个上槽棒拉绳通孔与另一个所述耐高温支撑架上的其中一个上槽棒拉绳通孔构成一对拉绳通孔，该一对拉绳通孔分别连接上槽棒耐高温拉绳的两头，所述上槽棒耐高温拉绳上设有用于支承所述石英舟上槽棒的耐高温平板Ⅰ，所述上槽棒耐高温拉绳两头收紧将所述耐高温平板Ⅰ紧贴石英舟上槽棒底端；所述耐高温支撑架上的其中一个下槽棒拉绳通孔与另一个所述耐高温支撑架上的其中一个下槽棒拉绳通孔构成一对拉绳通孔，该一对拉绳通孔分别连接下槽棒耐高温拉绳的两头，所述下槽棒耐高温拉绳...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭辉，徐亮荣，
申请(专利权)人：扬州美和光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32