光伏用直拉单晶炉_SJT11854-2022.docx

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1、ICS31.220CCSL97中华人民共和国电子行业标准SJ/T118542022光伏用直拉单晶炉Czochalskisingle-crystalsilicongrowingfurnacesusedforPV2022To-20 发布2023-01-01实施中华人民共和国工业和信息化部发布UI前言范围2规范性引用文件13术语和定义1产品型号及构成M型号标记.1.2主要构成.工作条件66666要求.1.2.).3i.4%57777711222233455556788888999夕测.工工安工检验鉴定检出厂检验】判定规则J外观要求r试验,2.3检验规哪8.18.28.38.4包装、运输、贮存.】9.

2、1包装和运输9.2贮存本文件按照GB/T1.1-2020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中华人民共和国工业和信息化部电子信息司提出。本文件由全国半导体材料与设备标准化技术委员会(SACC203)归口。本文件起草单位：浙江晶盛机电股。鸥精密机械制造有限公司、浙江求是半导体设备有限公司、内蒙古中环光像:材料有限公司、中国电子技术标准林坚、张俊r沁鎏树峰、郑海峰、曹可慰、6化研究院。j本文件主要起吴怡然、李其聪/0/三三IB、bm1范围光伏用直拉单晶炉本文件规定了光伏用直拉单品炉（以下简称

3、单晶炉）的术语定义、规格型号、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存。42014中界定的以1617防防潮,先求炉安全嬲安湖200820041桶也用技术条件机电产品包仪中的规范性引用而构成本文件必不可K*I用文件，其最闽瞄本文件适用于采用软轴直出晶硅生长的单晶炉。2规范性引用文件下列文件中仅该日期对应文件.GB28GB28GB/TGBGBGB5GB/TGB/TGB/T1X383术语和定义GB/T2900.233.1工作室尺寸单晶炉中晶体生长室的空间尺，3.2装料量chargesize单晶炉一次最大的装料量，不包括拉晶过程中添加的量。4产品型号及构成4.1型号标记单晶炉的型号规定如下

4、:,注日期的引用文件,修改单）适用于本必S用于本文件。企业代号姑构区分代号，A、B、C、Z工作室内径.cm电阻加热单晶炉特种电炉4.2主要构成单晶炉主要由主机以及抽气系统、充气系统、水冷系统、加热系统、控制系统等组成。主机包括炉体及提升旋转系统、籽晶提拉及旋转系统、珀娟上升及旋转系统。5工作条件5.1 相对湿度：65%,单晶炉无结露情况发生。5.2 温度范围：2030.5.3 外界震源：当大于K)HZ时振幅值应小于0.03mm。5.4地基基础土质的承载能力应不小于10tm2。1.5 应用环境无腐蚀性气体。1.6 电源要求：应采用3AC380V,三相五线制，额定频率50Hz,接地电阻应不大于IO

5、C的电源;1.7 冷却水要求：a)冷却水温度范围：2030；b) 冷却水进水压力：2.5kgcm2-3.5kgcm2；c) 冷却水出水压力：0kgcm20.5kgcm2；d)水质要求：1) 电导率：500scm(25)；2) PH值：&-9；3)氯离子浓度：VlOmgZL;4)硫酸盐浓度：30mgL;5) 硬度(CaGO3)：50mg/L；6) Fe元素浓度：0.3mgl;7)悬浮物浓度：WlOmg/1；8)溶解氧量：Wlomg/L5.8配套气体要求：a)压缩空气进气压力：0.6MPaU).9MPa；b)惰性气体管路进气压力：0.55Mpa-0.7Mpa；c)惰性气体管道泄露率：V0.510-

6、8ccsec(标准大气压下，以氮气计算)；d)惰性气体纯度：99.999%。6要求6.1 外观要求外观要求如下:a）设备外表面无明显的油漆脱落或者喷砂缺陷，无明显色差。b）炉体内部采用抛光处理，无明显砂眼、凹坑等缺陷。c）设备水冷系统和抽气、充气系统焊缝平滑，连接管道和接口无泄漏现象。d）设备走线布管规范，无明显弯折、搠绑杂乱现象。e）包装标志要求：1）每套单晶炉都应有铭牌，铭牌应固定在电热设备明显易见的位置上；2）铭牌上标出的内容应按GB5959.b-2005中15.1的要求，在产品标准中具体规定。对出口产品，应采用用户所要求的文种，对制造厂名称应加上国名；3）制造厂自制的配套件都应有各自的

7、铭牌；4）单晶炉的指示、控制、操作等部分应有必要的名称、位置或状态（方向）、接地等标志；5）各种标牌，包括铭牌应符合GB/T13306-2011的规定；6）铭牌上应标出下列各项：产品的型号和名称；出厂编号；出厂日期；制造厂名称（对出口产品应标明国名）。6.2 基本性能要求基本性能要求见表1。表1单晶炉基本性能要求基本性能单位性能要求I类11类工作室尺寸cm140-145160额定功率kW200250工作真空度Ton10-505-20籽品慢速升降范围mm/min0-8籽晶快速升降范围mm/minN650800籽晶转速范围rpm0.1-25籽品在炉内有效行程mm2500027000生期慢速升降范围

8、mm/min0-l用加快速升降范困mm/min150200用堵转速范围rpm0.1-20培期在炉内有效行程mm60028006.3 工艺性能要求6.3.1冷炉真空度单晶炉在空炉未加热情况下，最低的压力值应不大于4Pa。6.3.2工作真空度稳定性单晶炉的工作真空度应以具体生长单晶的工艺条件而定，在设定的工艺条件下，压力变化应小于设定值的5%。6.3.3抽真空时间单晶炉在不装热场情况下，应在30min内抽气到所要求的工作真空度。6.3.4压升率单晶炉的压升率不超过5.33Pa/h。6. 3.5表面温升上升应不超过20 ),6. 3.6运动偏差分偏差应不大于1%。在电源电源输出功内。6.3.8 静轴

9、的静籽晶6.3.9 摆6. 3. 10 6. 3.12晶体直径偏差在合理的工艺条件下，晶体的等径部分的1转动时，其径向振动幅度应不大于02mm单晶炉工作期间，主炉室、炉壶单晶炉在其速 大于3%；各项运Z6. 3.7电源功单晶 动量应不大用竭轴在此6. 3. 11用娟轴爬用竭轴在工作速度范超示值)的相对偏差应不L其重锤的摆6.4安全要求6.4.1安全标识单晶炉应具有下述醒目警告标志，标志的颜色应符合GB28932008的规定，标志的图形和尺寸应符合GB2894-2008的规定：a) b) c) d)电气危险, 高温危险, 爆炸危险, 夹伤危险,即当心触电标志；即当心高温烫伤标志；即防爆口当心爆炸

10、标志；即当炉体关闭时，当心夹伤身体的标志;e）窒息危险，即当炉体充满惰性气体时，当心人员进入后导致窒息标志。6. 4.2安全防护单晶炉所有具有高温辐射的法兰和视窗需要进行通水冷却。单晶炉各个运动机构，如炉体提升及旋转机构、籽晶提拉及旋转系统、珀娟上升及旋转系统，需要具备行程开关的保护装置。单晶炉应具备真空防爆口，防爆口的设计不能朝向操作人员，并具备相应保护罩结构。单品炉应具备UPS应急系统。单晶炉的水路系统应具备过压防爆系统、超温报警、流量报警功能。6.5 工艺稳定性要求单晶炉应能够在用户规定的工艺条件下连续运行不少于3个生长周期，期间应保持稳定运行。7试验方法6.6 外观检查采用目视法进行外

11、观检查。6.7 基本性能检测6.7.1 工作室尺寸用游标卡尺“十字形”测量主炉室圆周两个端面尺寸。6.7.2 工作真空度在合炉状态下，将炉内压力通过真空泵抽至负压状态，并完成抽空检漏，用单晶炉配套的真空计测量。7. 2.3籽晶慢速升降范围单晶炉软件界面设置“设定速度值”，点击力?晶慢速”，用百分表记录表针转动圈所需的时间，根据时间换算升降速度。8. 2.4籽晶快速升降范围单晶炉软件界面点击“晶体提升”，选择“上升”，点击“快速点动”.点击的同时按下秒表计时，计时一分钟后看右侧“晶体位置”数值。9. 2.5籽晶转速范围单晶炉软件界面设置“设定转速”，选择任一坐标点，以秒表计时，统计在不少于Imi

12、n的时间内的籽晶旋转圈数。10. 2.6籽晶在炉内有效行程设置籽晶零位，升籽品至上限位，读取单晶炉软件界面距离数值。单晶炉软件界面设置“设定速度值”，点击“用烟慢速”，用百分表记录表针转动一圈所需的时间，根据时间换算升降速度。7.2.8以娟快速升降范围单晶炉软件界面点击“炉体控制”，选择“用烟提升”，点击“用烟定位”。点击的同时按下秒表计时，计时一分钟后看界面实际值。7.2.9堪病转速范围单晶炉软件界面设置“设定转速”，寻一坐标点，按秒表在固定时间内看籽晶旋转圈数。7. 2.10用烟在炉内有效行程设置生烟零位，升用烟7.3工艺性能7. 3.1冷炉真空压力达到最低Jn7.3.2工作性发,用单晶炉

13、本7.3.3 抽L即为抽真 用表秒等工晶炉稳定在该冰钟内工作压力才第关闭阀门，第一次读数应从炉内真空度15 m空腔各通气口的真空阀门，并II常工作畿气压印配套J刖要求的在空炉未力按供需 身配套的邮从炉 空时间。用 具记录炉内压7.3.4压升:在炉内达到压升率在上述式中：p压升率，单位为帕每小件Pl-第一次读数时真空腔内的压力，单位为帕(Pa)；套的真空计测录。言后辟始测量。升率按式(D计算:(1)Pi第二次读数时真空腔内的压力，单位为帕(Pa)；t一两次读数的时间间隔，单位为小时(h),时间间隔设置通常不小于0.05h。7.3.5表面温升将单晶炉加热到工作温度，在主炉室、炉盖、隔离阀、副炉室的

14、外表面周圈方向选择10个测量点,测量点分布应尽量均匀。采用接触式测温仪测量测量点的温度，取测量结果中的最大值，以最大值相对于室温的差值作为表面温升值。7.3.6.1运动参数相对偏差的测量在规定的速度范围内，籽晶轴和均堪轴处于任意合理的位置，设定一个工况范围内合理的速度，用秒表和百分表测量该速度下两轴上升速度；用秒表测量两轴旋转速度。测量时间以min计。分别计算两轴各自上升运动和旋转运动的测试值与设定值的相对偏差，取各相对偏差中最大值作为运动参数相对偏差的测量结果。7.3.6.2速度百分偏差的测量在规定的时间范围内，籽晶轴及堪烟轴处于任意合理的位置，用秒表和百分表测量设定的速度（与7.361设定

15、条件相同）下两轴上升速度，测量间隔为5min,至少测量五次。用秒表测量任意工况范围内合理的转速下，两轴旋转速度，测量时间以Imin计，测量五次。分别计算分别计算两轴各自上升运动和旋转运动实测最大速度和最小速度的较差，用较差除以对应实测速度的平均值得到速度百分偏差，取各速度百分偏差计算结果中的最大值作为速度百分偏差的测量结果。7.3.7电源功率稳定性在电源端设定一个输出功率，在电源输入端通过调压器分别将输入电压调成342V、380V、418V保持30分钟，通过数字万用表测量电压和电流计算出实际输出功率，对比实际输出功率与设定功率的偏差值.7.3.8静态同轴度采用重锤、对中针和具有标记的对中盘，测

16、试静态同轴度。在单晶炉水平度调试完成后，先将对中针安装到重锤上，然后将重锤安装到籽品轴上，保证对中针与籽晶轴同心，珀烟轴上安装对中盘。将籽晶轴快速下降，使对中针落到用期轴的对中盘上，盘的中心刻有一个小圆，采用读取对中盘上的偏差值的方式检查籽晶轴和林埸轴的同轴度情况。7.3.9摆动量完成7.3.8的静态同轴度测量后，保持对中针和对中盘的安装状态。将籽晶轴快速下降，使对中针接近堪期轴的对中盘，启动籽品旋转，转速设定在6rpm8rpm下，稳定转速5分钟以上后，读取对中针在卅期轴对中盘上的摆动情况。7.3.10塔端轴径向跳动启动均堪轴旋转,转速设定为1rpm,用千分表测量地埸轴旋转过程中的最大跳动间隔

17、，单位为mm。7.3.11增期轴爬行量启动珀期轴上升或下降，设定上升或下降速率为：6mmh,用固定在用堪轴径向方向的千分表，测量地堪轴在径向上的最大摆动距离，单位为mm。7.3.12晶体直径偏差按用户设定的工艺条件生产单晶，生长完成、取出晶棒后，在晶体的等径部分取3到5个点，用游标卡尺沿晶体的同一条直线上测量晶体直径，以测得的最大值与最小值之差作为品体直径的偏差。7.4安全检查7.4.1一般要求检查7.5工艺稳定性检测在标准工艺条件8检验规则单晶炉8.2鉴定8.2.1 鉴进行鉴佥项目应符合8.3出厂检验单 改 产品 出厂检 用户提出迎灯鉴a) b)C) d)C)结构、材料、工艺有较大改变时;:

18、复再生产时;定检验有较大差异时;1保持稔定运行。8.1检验分柒7鉴定级标由具有资质 表2的要求：目测检查是否具有当心触电、当心高温烫伤、当心爆炸、当心夹伤、当心窒息等标志，标志颜色的色度性能按照GB28932008中6.1的规定进行测量，光度性能按照按照GB28932008中6.2的规定进行测量。标志的尺寸利用卷尺和游标卡尺进行测量，检查标志的图形是否符合GB2894-2008的规定。7.4.2安全防护检查采用测温枪检查高温辐射法兰和视窗的水冷性能。检查是否具备防爆安全防护装置。利用单晶炉自带控制系统，控制炉体的提升及旋转、籽晶提拉及旋转、珀烟上升及旋转，目测检查到达指定位置后是否能够自动停止

19、运动。水路系统正常启动，待其稳定后，先后施加超额定压力的水流、超额定温度的水流、和超额定流量的水流，检验安全报警系统是否发出过压防爆、温报警、流量报警信号，且在压力、温度、流量先后调节回额定状态时，安全报警是行出厂检验，合格产品应配有合格证出厂检验由设备制造商负责i明书，出厂检验项目应符合表2的要求。表2检验项目序号项目名称要求章条号检验方法章条号鉴定检验出厂检验1外观6.17.12基本性能6.27.273冷炉真空度6.3.17.3.1J4工作真空度稳定性6.3.27.3.275抽真空时间6.3.37.3.36压升率6.3.47.3.4表2（续）序号项目名称要求章条号检验方法章条号鉴定检验出厂

20、检验7表面温升6.3.57.3.58运动偏差6.3.67.3.6一9电源功率稳定性6.3.77.3.7一IO静态同轴度6.3.87.3.811摆动量6.3.97.3.9J12均堪轴径向跳动6.3.107.3.1013地鼎轴爬行量6.3.117.3.1114晶体直径偏差6.3.127.3.1215安全6.47.48.4判定规则8.4.1 合格判定鉴定检验及出厂检验中的项目全部检验通过后，判定为合格产品。8.4.2 不合格判定鉴定检验，有任-项目未通过，判定为不合格产品。出厂检验出现不合格项目时,允许返修后重新检验;返修次数不应超过两次。若出现不可修复项目，则判为不合格品。9包装、运输、贮存9.1 包装和运输产品的包装应符合GB/T133842008的规定。配套件的包装应符合相应专业包装标准的规定。防锈包装应符合GB/T48792016的规定，防潮应符合包装GB“50482017的规定。制造厂应根据上述标准结合产品特点，制定本企业的产品包装标准。用户对包装的特殊要求可沟通后提出。9.2 贮存经包装的单晶炉产品，应妥善地存放在相对湿度不超过90%和通风良好的场所，不得颠倒、侧放。对临时露天存放的包装箱应采取防雨、防潮和防止碰撞等措施。