《电热和电磁处理装置基本技术条件 第417部分：碳化硅单晶生长装置gbt 10067.417-2023》详细解读

《电热和电磁处理装置基本技术条件第417部分：碳化硅单晶生长装置gb/t10067.417-2023》详细解读contents目录1范围2规范性引用文件3术语和定义4产品分类4.1型号参数4.2单晶炉形式、加热方法及代号4.3主要参数5技术要求contents目录5.1总体要求5.2设计和制造的补充要求5.3性能要求5.4成套要求6试验方法6.1一般要求6.2压升率的测量6.3炉温稳定度的测量6.4运动参数相对偏差的测量contents目录6.5速度百分偏差的测量6.6爬行量的测量6.7同轴度的测量6.8工业生长晶体试验7检验规则7.1一般要求7.2出厂检验项目7.3型式检验项目8标志、包装、运输和贮存contents目录8.1一般要求8.2其他要求9订购与供货9.1一般要求9.2特殊要求011范围01021范围该装置是碳化硅单晶材料制备的关键设备，对碳化硅单晶的质量、性能以及后续应用具有重要影响。本部分适用于以碳化硅为原料，采用物理气相传输法（PVT法）或化学气相沉积法（CVD法）等方法生长碳化硅单晶的装置。022规范性引用文件03GB/TZZZZZ该标准提供了碳化硅单晶生长装置的安全要求，保障操作过程的安全性。01GB/TXXXXX该标准规定了碳化硅单晶的基本术语和定义，是理解本部分技术条件的基础。02GB/TYYYYY该标准详细阐述了碳化硅单晶生长装置的性能测试方法，确保装置的性能符合本部分的要求。2规范性引用文件033术语和定义定义碳化硅单晶是指由单一晶体组成的碳化硅材料，具有高硬度、高热稳定性等特点。制备方法碳化硅单晶主要通过化学气相沉积（CVD）等方法制备而成。应用领域碳化硅单晶广泛应用于高温、高频、大功率电子器件等领域。3术语和定义044产品分类123主要用于大规模工业化生产，具备高效率、稳定性和自动化程度高等特点。工业生产型碳化硅单晶生长装置主要用于科学研究或实验室环境，设计灵活，方便进行各种参数调整和优化。科研实验型碳化硅单晶生长装置主要用于教学演示或培训，结构简明易懂，操作便捷。教学示范型碳化硅单晶生长装置4产品分类054.1型号参数型号命名规则01本标准详细规定了碳化硅单晶生长装置的型号命名规则，包括主型号、辅助型号及产品代号等，以便用户能够清晰准确地了解装置的具体型号。技术参数02针对碳化硅单晶生长装置的关键技术参数，如晶体生长尺寸、生长速率、温度控制精度等，本标准进行了详细的规定和说明，确保装置的技术性能符合相关要求。电气参数03本部分还对装置的电气参数进行了明确规定，包括电源电压、频率、功率等，旨在确保装置在电气安全方面达到国家标准，保障用户的使用安全。4.1型号参数064.2单晶炉形式、加热方法及代号常规单晶炉采用传统的炉体结构，适用于一般碳化硅单晶生长过程。改进型单晶炉在常规单晶炉的基础上进行技术改进，提高了生长效率和晶体质量。新型单晶炉采用全新的设计理念和技术手段，实现碳化硅单晶的高效、稳定生长。4.2单晶炉形式、加热方法及代号074.3主要参数炉体尺寸与材质明确了碳化硅单晶生长装置炉体的标准尺寸范围，以及推荐使用的耐高温材料。加热元件布局详细描述了加热元件在炉体内的分布方式，确保温度场均匀性。绝热与密封性能规定了炉体的绝热性能和密封性能要求，以减少能量损失和确保生长环境稳定。4.3主要参数085技术要求生长室内的温度控制精度应达到±0.5℃，以确保碳化硅单晶的稳定生长。温度控制精度生长室应具备精确控制气氛的能力，包括惰性气体纯度、气体流量和气体压力等，以提供适宜的晶体生长环境。气氛控制碳化硅单晶生长装置应具备高可靠性，关键部件的使用寿命应满足长期稳定运行的需求。设备可靠性5技术要求095.1总体要求安全性要求碳化硅单晶生长装置应符合国家相关安全标准，确保设备在运行过程中不会对人员和环境造成危害。同时，应具备完善的安全保护措施，如电气保护、机械保护等，以应对可能出现的异常情况。性能要求装置应具备稳定、可靠的性能，能够确保碳化硅单晶的顺利生长。这包括但不限于温度控制精度、气氛控制稳定性、原料利用率等方面的要求。此外，装置的能效比也是重要的性能指标之一，应尽可能降低能耗，提高能源利用效率。可维护性要求为便于用户进行日常维护和保养，碳化硅单晶生长装置的设计应充分考虑可维护性。这包括设备结构的合理性、易损件的更换便捷性、维修空间的预留等方面。良好的可维护性能够延长设备的使用寿命，降低运营成本。5.1总体要求105.2设计和制造的补充要求机械安全设备的运动部件应设有防护装置，防止操作人员接触造成伤害。高温防护针对碳化硅单晶生长过程中的高温环境，设备应具备良好的隔热和散热性能。电气安全装置应设计有过载、短路、接地等电气保护措施，确保操作人员和设备的安全。5.2设计和制造的补充要求115.3性能要求碳化硅单晶生长需要精确的温度控制，以确保晶体质量。标准规定了温度控制精度的具体指标，以保证设备性能的稳定性和可靠性。制造商需采取相应的技术手段和措施，确保设备满足温度控制精度的要求。5.3性能要求125.4成套要求装置应提供完整的操作手册和维护指南，方便用户使用和维护。成套供应应包括必要的备品备件，以支持装置的正常运行和维护。碳化硅单晶生长装置应包括所有必要的组件和附属设备，以确保整个生长过程的顺利进行。5.4成套要求136试验方法选择符合标准规定的碳化硅单晶生长装置作为试验样品。确定试验样品检查试验设备试验环境准备确保所使用的测试仪器、设备处于良好状态，满足试验精度要求。提供符合试验要求的温度、湿度、洁净度等环境条件。0302016试验方法146.1一般要求设备结构与设计碳化硅单晶生长装置应按照标准规定进行设计，确保结构的合理性、安全性和稳定性。装置应包含必要的组成部分，如生长室、控制系统、加热系统等，以满足碳化硅单晶生长的需求。材料选用装置所采用的材料应符合相关标准，具有耐高温、耐腐蚀、高强度等特性，以确保装置在恶劣环境下的长期稳定运行。同时，应考虑材料的环保性和可回收性，降低装置对环境的影响。制造工艺与质量控制碳化硅单晶生长装置的制造应遵循严格的工艺流程和质量控制标准。制造过程中应进行必要的检验和测试，确保装置的性能指标达到设计要求。此外，制造商应建立完善的售后服务体系，为用户提供及时的技术支持和维修服务。6.1一般要求156.2压升率的测量压升率是指单位时间内炉膛压力上升的速率。该参数是反映碳化硅单晶生长装置密封性能的重要指标。合理的压升率能够确保炉膛内稳定的工作环境，提高单晶生长质量。6.2压升率的测量166.3炉温稳定度的测量红外测温法通过红外测温仪测量炉内物体的红外辐射能量，经过计算转换为温度值，适用于高温、快速测量场合。光纤测温法利用光纤传感器测量炉内温度，具有抗干扰能力强、测量精度高等优点。热电偶测温法通过热电偶测量炉内温度，利用热电效应将温度转换为电信号输出，实现对炉温的精确测量。6.3炉温稳定度的测量176.4运动参数相对偏差的测量通过直接测量设备的运动参数，如位移、速度等，与理论值进行比较，从而得出相对偏差。直接测量法通过测量与运动参数相关的其他物理量，如加速度、力等，再经过换算得到运动参数的相对偏差。间接测量法结合直接测量和间接测量的方法，以提高测量的准确性和可靠性。综合测量法6.4运动参数相对偏差的测量186.5速度百分偏差的测量采用符合精度要求的测速仪器，对碳化硅单晶生长装置的运行速度进行准确测量。使用专用测速仪器为确保测量结果的可靠性，应在同一条件下进行多次测量，并取平均值作为最终测量结果。多次测量取平均值详细记录每次测量的数据，包括测量时间、测量值以及测量条件等，以备后续分析和比对。记录测量数据6.5速度百分偏差的测量196.6爬行量的测量采用合适的测量工具，如千分尺或测量显微镜，对碳化硅单晶生长装置的爬行量进行直接测量。直接测量通过测量与爬行量相关的其他参数，如温度、压力等，再根据已知关系推算出爬行量。间接测量选取一稳定的基准点，将被测点与基准点进行比较，从而得出爬行量。比较测量6.6爬行量的测量206.7同轴度的测量使用专业测量工具选择一个合适的基准面，以此为基础进行同轴度的测量，确保测量结果的准确性。参照基准面测量多次测量取平均值为提高测量精度，应进行多次测量，并计算平均值作为最终结果。采用高精度的测量设备，如千分尺、测微仪等，对碳化硅单晶生长装置的关键部件进行同轴度测量。6.7同轴度的测量216.8工业生长晶体试验原料准备选用高纯度碳化硅粉末作为原料，进行严格的杂质检测和筛选。设备检查对碳化硅单晶生长装置进行全面检查，确保其性能稳定可靠。试验方案设计根据实际需求，设计合理的工业生长晶体试验方案。6.8工业生长晶体试验227检验规则7检验规则出厂检验每台装置在出厂前均应进行出厂检验，以确保产品质量符合标准要求。型式检验对某一类型的装置进行周期性或特定条件下的型式检验，以验证产品的一致性和稳定性。监督检验在国家或地方质量监督部门的监督下，对装置进行抽样检验，以确保产品质量的可靠性和合规性。237.1一般要求7.1一般要求电气安全装置应满足相关电气安全标准，采取有效措施防止电击、短路等电气故障。设备的电气系统应具备过流、过压、欠压等保护功能，确保操作人员和设备的安全。设备设计与制造碳化硅单晶生长装置应按照国家相关标准和规范进行设计，确保设备结构合理，操作简便，安全可靠。制造过程中应选用符合要求的材料和零部件，保证设备的稳定性和耐用性。环境适应性碳化硅单晶生长装置应能在指定的环境条件下正常工作，包括温度、湿度、震动等。设备应具备一定的抗干扰能力，以确保在复杂环境中稳定运行。247.2出厂检验项目

7.2出厂检验项目出厂检验目的确保碳化硅单晶生长装置符合标准要求，保障产品质量和安全性。检验项目种类包括外观检查、性能测试、安全保护等多个方面。检验依据遵循相关国家标准和行业标准，确保检验结果的准确性和可靠性。257.3型式检验项目合格标准测试结果应符合产品技术条件中规定的绝缘电阻值要求，且无击穿或闪络现象。测试方法使用绝缘电阻测试仪，在规定的试验条件下测量装置的绝缘电阻值。安全性意义确保装置在使用过程中具有良好的绝缘性能，防止因绝缘不良导致的安全事故。7.3型式检验项目268标志、包装、运输和贮存产品标识每个碳化硅单晶生长装置应在明显位置固定产品标牌，标明产品型号、名称、制造厂名、出厂编号等信息。安全标志根据产品的安全特性，应在装置的显眼位置标注相应的安全警示标志，如高温、高压等。认证标志若产品通过相关认证，应在适当位置附加认证标志，以证明产品符合特定标准或规范。8标志、包装、运输和贮存278.1一般要求可靠性要求装置应具备较高的可靠性和稳定性，关键部件和材料应选用性能稳定、可靠性高的产品，以降低故障率和维护成本。环境适应性要求碳化硅单晶生长装置应能在规定的环境条件下正常工作，且对环境的影响应符合相关法规和标准的要求。安全性要求碳化硅单晶生长装置应符合相关电气安全标准，具备必要的安全防护措施，确保操作人员和设备的安全。8.1一般要求288.2其他要求碳化硅单晶生长装置应确保电气系统的安全，包括接地保护、过载保护、漏电保护等措施，以防止电气故障引发事故。电气安全设备的机械部件应符合安全标准，具备必要的防护装置，确保操作人员在设备运行过程中的人身安全。机械安全装置应具备有效的冷却系统，确保在高温环境下设备的稳定运行，并防止因过热而引发的安全隐患。热安全8.2其他要求299订购与供货明确订购内容订购时应明确产品的名称、型号、规格、数量等关键信息，确保双方对订购产品有一致的理解。提前确认交货期根据实际需求，提前与供应商确认产品的交货期限，以便供应商合理安排生产计划。签订正式合同在明确订购内容和交货期后，双方应签订正式的采购合同，明确双方的权利和义务。9订购与供货030201309.1一般要求010203设备设计原则碳化硅单晶生长装置应按照国家标准进行设计，确保设备的安全性、稳定性和可靠性。同时，应充分考虑设备的可维修性和可操作性，便于用户使用和维护。材料选用要求装置的主要材料和辅助材料应符合相关标准规定，具有优异的耐高温、耐腐蚀和稳定的物理性能。特别是与碳化硅单晶直接接触的材料，应选用高纯度、低污染的材质，以确保单晶生长的质量。