本發明屬于氣相沉積法生產技術領域,特別是涉及一種快速判斷氣相沉積產品質量缺陷發生時間的方法。
背景技術:
氣相沉積法常用來實現高純度材料的生產,隨著各生產企業技術的不斷突破,產能不斷提高,若在某一生產時間內產生質量缺陷,則會導致批次性的產品質量缺陷。此外,使用氣相沉積法生產產品存在一個生產周期,只有當完成整個生產周期后,我們才可以對產品的質量情況進行檢測,當發現產品出現質量缺陷時,則其同時間生產的產品可能全部存在質量缺陷,因此鎖定質量缺陷發生時間,對確定質量缺陷產品范圍,降低質量損失至關重要。此外,在各種技術改造、工藝參數變更的過程中,也可以通過質量缺陷發生時間的計算,判定工藝改變對產品質量的影響。因此,急需研發設計一種快速判斷氣相沉積產品質量缺陷發生時間的方法。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種快速判斷氣相沉積產品質量缺陷發生時間的方法,準確鎖定質量缺陷發生時間,快速確定質量缺陷產品范圍,從而縮短工藝質量缺陷原因排查的時間,快速制定措施,及時響應,將質量損失控制到最低。
本發明的目的由如下技術方案實施:一種快速判斷氣相沉積產品質量缺陷發生時間的方法,其包括如下步驟:(1)確定樣品沉積速率方程;(2)確定一般氣相沉積反應的速率方程;(3)積分得到氣相沉積厚度方程;(4)求得未知修正比例系數a;(5)解得質量缺陷發生時間;其中,
(1)確定樣品沉積速率方程:氣相沉積法生產產品,在一個生產周期內,由于沉積界面的溫度及生產原料的流量、流速等不同,單位時間內產品的沉積厚度不同,因此為準確計算質量缺陷時間,應先測算出產品的沉積速率方程。沉積速率的變化一般以小時為單位測量,即沉積XXmm/h,通過測量每小時沉積厚度的增加,可以計算出每小時的沉積速率,沉積速率為現在的沉積厚度減上一小時的沉積厚度。通過對整個生產周期的沉積速率進行計算,得到生產周期內每小時所述沉積速率的數據后,應根據所述沉積速率繪制出產品的沉積速率曲線,通過數據處理軟件對所述沉積速率曲線進行擬合,可以得到檢測樣品的所述沉積速率隨時間變化的樣品沉積速率方程,設所述樣品沉積速率方程為y=f(t);
(2)確定一般氣相沉積反應的速率方程:同一公司,氣相沉積反應設備雖然型號相同,但因所述氣相沉積反應設備表面反射率、儀表檢測的差異,每臺所述氣相沉積反應設備在相同的時間內沉積速度有微小的不同,但通過實踐檢驗,所述氣相沉積反應設備情況的影響對整個沉積過程的影響均相似,可以引入所述氣相沉積反應設備對沉積過程影響的修正比例系數a,得出一般氣相沉積反應速率方程y=f(at);
(3)積分得到氣相沉積厚度方程:對所述一般氣相沉積反應速率方程y=f(at)進行積分,即為氣相沉積厚度方程對積分式進行求解,可解得包含未知常量a的沉積厚度h隨變量時間t變化的氣相沉積厚度方程;
(4)求得未知修正比例系數a:測量沉積總厚度h總,并將測得的所述沉積總厚度h總和沉積總時間t總代入所述氣相沉積厚度方程中求解,解得未知修正比例系數a;
(5)解得質量缺陷發生時間:通過對氣相沉積產品截面進行質量檢測,鎖定質量缺陷點的位置,然后測量質量缺陷點處沉積厚度h缺陷,將質量缺陷點處的所述沉積厚度h缺陷及所述修正比例系數a代入所述氣相沉積厚度方程,對等式進行求解,即可解得質量缺陷發生時間t缺陷。
進一步,所述數據處理軟件為origin軟件。
優選的,在所述步驟(5)之后還包括有對求得的所述質量缺陷發生時間t缺陷的驗證步驟,重復所述步驟(5),對經歷質量缺陷發生時間的不同樣品進行檢測計算,求得不同樣品的所述質量缺陷發生時間t缺陷,并對求得的所述質量缺陷發生時間t缺陷進行比較,當不同樣品計算出的所述質量缺陷發生時間t缺陷接近時,即可確定所述步驟(5)計算得到的所述質量缺陷發生時間t缺陷真實準確。
本發明的優點在于:通過本發明方法可以準確鎖定質量缺陷發生時間,快速確定質量缺陷產品范圍,從而縮短工藝質量缺陷原因排查的時間,快速制定措施,及時響應,將質量損失控制到最低;縮短工藝質量缺陷原因排查的時間,大大降低檢測產品質量缺陷的成本。
附圖說明
圖1為一種快速判斷氣相沉積產品質量缺陷發生時間的方法的流程圖。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明,但以下實施例并不構成對本發明的限制。
實施例1:一種快速判斷氣相沉積產品質量缺陷發生時間的方法,其包括如下步驟:(1)確定樣品沉積速率方程;(2)確定一般氣相沉積反應的速率方程;(3)積分得到氣相沉積厚度方程;(4)求得未知修正比例系數a;(5)解得質量缺陷發生時間;(6)對求得的所述質量缺陷發生時間t缺陷進行驗證;其中,
(1)確定樣品沉積速率方程:相沉積法生產產品,在一個生產周期內,由于沉積界面的溫度及生產原料的流量、流速等不同,單位時間內產品的沉積厚度不同,因此為準確計算質量缺陷時間,應先測算出產品的沉積速率方程。沉積速率的變化一般以小時為單位測量,即沉積XXmm/h,通過測量每小時沉積厚度的增加,可以計算出每小時的沉積速率,沉積速率為現在的沉積厚度減上一小時的沉積厚度。通過對整個生產周期的沉積速率進行計算,得到生產周期內每小時所述沉積速率的數據后,應根據所述沉積速率繪制出產品的沉積速率曲線,通過origin軟件對所述沉積速率曲線進行擬合,可以得到檢測樣品的所述沉積速率隨時間變化的樣品沉積速率方程,設所述樣品沉積速率方程為y=f(t);
(2)確定一般氣相沉積反應的速率方程:同一公司,氣相沉積反應設備雖然型號相同,但因所述氣相沉積反應設備表面反射率、儀表檢測的差異,每臺所述氣相沉積反應設備在相同的時間內沉積速度有微小的不同,但通過實踐檢驗,所述氣相沉積反應設備情況的影響對整個沉積過程的影響均相似,可以引入所述氣相沉積反應設備對沉積過程影響的修正比例系數a,得出一般氣相沉積反應速率方程y=f(at);
(3)積分得到氣相沉積厚度方程:對所述一般氣相沉積反應速率方程y=f(at)進行積分,即為氣相沉積厚度方程對積分式進行求解,可解得包含未知常量a的沉積厚度h隨變量時間t變化的氣相沉積厚度方程;
(4)求得未知修正比例系數a:測量沉積總厚度h總,并將測得的所述沉積總厚度h總和沉積總時間t總代入所述氣相沉積厚度方程中求解,解得未知修正比例系數a;
(5)解得質量缺陷發生時間:通過對氣相沉積產品截面進行質量檢測,鎖定質量缺陷點的位置,然后測量質量缺陷點處沉積厚度h缺陷,將質量缺陷點處的所述沉積厚度h缺陷及所述修正比例系數a代入所述氣相沉積厚度方程,對等式進行求解,即可解得質量缺陷發生時間t缺陷。
(6)對求得的所述質量缺陷發生時間t缺陷進行驗證:重復所述步驟(5),對經歷質量缺陷發生時間的不同樣品進行檢測計算,求得不同樣品的所述質量缺陷發生時間t缺陷,并對求得的不同樣品的所述質量缺陷發生時間t缺陷進行比較,當不同樣品計算出的所述質量缺陷發生時間t缺陷接近時,即可確定所述步驟(5)計算得到的所述質量缺陷發生時間t缺陷真實準確。
對此方法進行驗證,對某次質量缺陷時間判斷,測得如下數據值:
從上表可看出,對A、B、C樣品的計算發現,質量缺陷時間為8日1點至2點左右,即可判定此時間發生的事件為質量影響事件,經歷此時段生產的產品為質量缺陷產品。
上表中A、B、C樣品為不同還原爐沉積出的產品,為A、B、C還原爐供應原料的為同一前系統,而導致產品質量缺陷的主要原因來源于前系統的工藝操作不當,如在某一時間段內,前系統的工藝操作出現問題,導致后續進入A、B、C還原爐的原料不合格,進而導致A、B、C還原爐內,在該時間段內沉積的樣品均存在缺陷,而利用本發明方法可以準確鎖定質量缺陷發生時間,快速確定質量缺陷產品范圍,從而縮短工藝質量缺陷原因排查的時間,快速制定措施,及時響應,將質量損失控制到最低;縮短工藝質量缺陷原因排查的時間,大大降低檢測產品質量缺陷的成本。