МОСКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
Домашнее задание №1
Расчет нагревательного устройства сопротивления.
ПО КУРСУ:
«ТЕХНИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И ОБОРУДОВАНИЕ В МИКРОЭЛЕКТРОНИКЕ».
Выполнил: Лисиенко Н.Н.
Группа: АиЭМ-43
Преподаватель: Самойликов В.К.
Москва 2002 Задание.
В рабочей камере диффузионной печи производится термическая обработка подложек размещаемых на кварцевой «лодочке». Для нагрева изделий в печи используется резестивный метод нагрева.
Выполнить:
-
тепловой расчет печи с определением основных геометрических размеров ее;
-
электрический расчет печи с определением конструктивных размеров нагревателя;
-
построить графики изменения температуры печи (tп=f()) и изделия (tиз=f()) за рабочий цикл.
Для выполнения задания необходимо предварительно определить:
-
толщину пластин - п=0.005Dпл;
-
шаг размещения пластин на лодочке – lпл=0.05Dпл;
-
длина центральной зоны – l2=1,3lзагр, где lзагр – длина зоны, занятой лодочкой с пластинами;
-
длина передней (l1) и задней (l3) зон нагревателя – l1=l3=0.5l2;
-
толщина торцевой футеровки – l4=0.2l1.
Исходные данные для расчета:
-
Диаметр пластин: Dпл=300 мм;
-
Количество пластин в загрузке: n=40 шт;
-
Температура загрузки (выгрузки) пластин: ;
-
Температура обработки подложек: ;
-
Температура окружающей среды: to=35C;
-
Температура газа-носителя на входе в реактор: tг=40С;
-
Время выдержки пластин: в=11 мин.;
-
Время простоя печи: пр=30 мин.;
-
Интегральная излучательная способность материала пластин: пл=0.4;
-
Излучательная способность материала стенок печи: ст=0.6 .
Теплофизические свойства конструкционных и обрабатываемых материалов:
|
|
|
Кремний |
Кварц |
Воздух |
Теплоизо- ляция |
Нагрева- тель |
Плотность |
|
кг/м2 |
2300 |
2655 |
1,29 |
200 |
7750 |
Теплоем- кость |
Ср |
Дж/кг град |
2000 |
1560 |
1050 |
1100 |
600 |
Теплопро- водность |
|
Вт/м град |
25 |
2,5 |
0,05 |
0,058+ +0,19.10-3tср |
27 |
Кинемати- ческая вяз- кость |
|
м2/с |
- |
- |
14,6.10-6 |
- |
- |
Уд. эл. соп- ротивление |
|
Ом.м |
- |
- |
- |
- |
1,35 |