Московский государственный институт электронной техники

(Технический университет)

Домашние задание 1

« Расчет резистивного нагревательного устройства »

ПО КУРСУ:

«Расчет и проектирование нагревательных устройств и газовых систем оборудования»

Выполнил:

группа ЭТМО-53а

Проверил: Самойликов В.К.

Москва 2005

Задание.

В рабочей камере диффузионной окислительной печи производится термическая обработка (при температуре ) n подложек диаметром d_пл, размещаемых на кварцевом подложкодержателе.

Выполнить тепловой расчет термического модуля печи и определить:

- конструктивные размеры печи;

- температуру печи;

- температуру нагревателя;

- температуру газа-носителя на выходе из печи;

- установленную мощность печи;

Построить также графики кинетики разогрева печи и изделий.

Предложены следующие данные:

1 Производительность n=100

2 Диаметр обрабатываемых подложек D_пл =200 мм

3 Шаг между подложками s=10 мм

4 Температура обработки подложек =1100С

5 Температура загрузки подложек =600С

6 Температура окончания 1-го этапа нагрева =950С

7 Температура коха печи t_кох=60С

8 Температура окружающей среды t_ок=25С

9 Газ-носитель (ГН) воздух

10 Температура ГН на входе в печь t_г=25С

11 Излучательная способность материала стен печи =0,65

12 Время выдержки подложек _в=60 мин

13 Время отсасывания печи _о=40 мин

14 Время простоя печи _пр=30 мин

При проведении расчетов использовать следующие дополнительные сведения:

• толщина подложек (_пл) может быть выбрана из следующего соотношения _пл0,004 D_пл;

• излучательная способность материала подложек _пл=0,70;

• плотность материала подложек =2330 кг/м³;

• удельная теплоемкость материала подложек С_si2000 Дж/кгК;

• удельная теплоемкость материала подложкодержателя С_ПД2400 Дж/кгК;

• средняя удельная теплоемкость газа-носителя С_{p(воздуха)}1050 Дж/кгК;

• теплопроводность воздуха при нормальных условиях =0,026 Вт/мК.

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