Разработка источников диффузионного легирования для производства кремниевых солнечных элементов (стр. 16 из 17)
.Поскольку RГР< RЗАЗ (5,52 < 10), значит заземляющее устройство рассчитано верно.
5.4. Техника безопасности при работе с химическими веществами
При выполнении дипломной работы приходилось работать с различными химическими реактивами.
Во время работы в химической лаборатории необходимо соблюдать следующие мероприятия:
- не пробовать на вкус химические вещества;
- на операциях, где выделяются вредные вещества, работу производить только при включенной вентиляции;
- использовать при работе специальную одежду;
- не хранить, не принимать пищу в рабочих помещениях.
Хранение химических веществ должно производиться с учетом их свойств и правил совместного хранения. Общая вентиляция должна включаться за 15 – 20 минут до начала работы и выключаться за 20 – 30 минут до окончания рабочего дня. Вытяжное устройство рассчитывается так, чтобы скорость всасывания воздуха в сечении открытых дверцах шкафа была в пределах 0,5 – 0,7 м/с, а при работе с особо вредными веществами до 1 – 1,5 м/с.
В работе из кислот используются плавиковая, азотная и фосфорная кислоты. При попадании на кожу они могут вызвать ожог, поэтому операции с использованием этих кислот необходимо проводить в резиновых перчатках. Переливать кислоты из бутылки неосходимо используя качалки, сифоны и другие приспособления, предотвращающие разбрызгивание их. Пролитые на пол кислоты или другие химические растворы следует немедленно нейтрализовать специальным раствором и при уборке использовать опилки.
Безопасная работа с органическими растворителями, кислотами, щелочами включает:
1. При использовании давления оно не должно превышать 0,2 атмосферы.
2. Бутылки с кислотами и щелочами должны находиться в исправных корзинах, устланых соломой или другими материалами (стружка), пропитанных раствором хлористого кальция.
3. Фтористоводородная (плавиковая) кислота разъедает стекло, поэтому должна храниться в парафиновых или эбонитовых сосудах.
Безопасная работа с легко воспламеняющимися жидкостями (ЛВЖ):
1. Все операции с ЛВЖ должны производиться с малым количеством в вытяжных шкафах.
2. Для нагрева ЛВЖ следует применять закрытые электронагревательные приборы.
3. При случайных проливах ЛВЖ необходимо выключать нагревательные приборы, место пролива засыпать песком.
4. В случае воспламенения горючей жидкости необходимо:
а) немедленно выключить вентиляцию и нагревательные приборы;
б) вынести из помещения все сосуды с огнеопасными веществами;
в) применить наиболее эффективные средства тушения, руководствуясь противопожарной инструкцией.
5. Запрещается выливать в канализацию горючие жидкости, не смешивающиеся с водой, так как они легче воды и образуют на поверхности пленку.
5.5. Освещенность рабочего места
Правильно спроектированное и выполненное производственное освещение улучшает условия зрительной работы, снижает утомляемость, способствует безопасности труда, снижает травматизм.
В лаборатории технологии полупроводниковых приборов, где выполняется экспериментальная часть дипломного проекта, имеет место совмещенное освещение, которое состоит из естественного бокового и искуственного (представленного газоразрядными лампами). Искуственное освещение имеет равномерный и локализованный характер.
Исходя из выполняемой работы помещения полупроводникового производства согласно СНиП П-4-49 относятся к помещениям с высокой точностью – объект различения 0,3 – 0,5 мм.
Непостоянство – большой недостаток естественного освещения. Величина естественного освещения зависит от времени года, времени суток и технологических условий. Естественное освещение характеризуется отвлеченной величиной – коэффициентом естественной освещенности (КЕО), равным отношению освещенности точки внутри помещения к одновременной наружной горизонтальной освещенности, создаваемой рассеянным светом полностью открытого небосвода, в процентах:
l=(Eвн/Eнар)∙100 (5.8)
Нормированное значение КЕО для зданий, располагаемых в I, II, IV и V поясах светового климата, в зависимости от характеристик зрительных работ, системы и вида освещения определяется согласно СНиП II-4-79 по формуле [19]:
lнI,II,IV,V=lнIII∙m∙C, (5.9)
где lнIII - значения КЕО для зданий, располагаемых в I, II, IV и V полосах светового климата; m - коэффициент светового климата; С - коэффициент солнечного климата.
По данным таблиц [20] определяем, что Херсонская область принадлежит к IV поясу светового климата, lнIII=3 %, m=0,9, C=0,85 (при зрительной работе, относящейся к III категории). Подставляя значения в (5.9) получим:
lнIV=3∙0,9∙0,85=2,3 %
При боковом естественном освещении нормируется минимальное значение КЕО lmin. Для III категории зрительных работ lmin=2,0 [20].
Следует отметить, что зрительные работы, которые проводятся в вытяжных шкафах, относятся согласно СНиП П-4-79 к I группе.
5.6. Оздоровление воздушной среды
Одним из необходимых условий здорового и высокопроизводительного труда является обеспечение чистоты воздуха и нормальных метеорологических условий в рабочих помещениях.
Согласно ГОСТ 12.1.005-76.ССБТ. производственные цеха и лаборатории полупроводникового производства относятся к помещениям с незначительным избытком тепла (до 23 Дж/м2) и категории I (легкие физические работы).
Согласно ГОСТ 12.1.005-76.ССБТ. устанослены оптимальные нормы метеоусловий в рабочих зонах:
Таблица 5.1
Нормальные параметры воздушной среды
| Период года | Температура,оС | Относительная влажность, % | Скорость движения воздуха, м/c |
| Теплый период | 21 – 23 | 40 – 60 | 0,1 – 0,3 |
| Холодный период | 18 – 20 | 40 – 60 | 0,1 – 0,3 |
Для обеспечения нормальных температурных условий труда применяется водяное отопление. Следует заметить, что дополнительный источник тепла может создавать электропечь, работа которой будет повышать температуру воздуха в помещении. В холодное время года температура в лаборатории технологии полупроводниковых приборов ниже значений, приведенных в таблице 5.1. Поэтому необходимо в таком случае использовать электронагревательные приборы для поддержания нормальной рабочей температуры.
Ввиду наличия вредных веществ в воздухе производственного помещения или лаборатории, применяется общеобменная и местная механическая вентиляция, а в местах больших скоплений (на участках химической обработки материалов) применяются вытяжные шкафы.
Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны согласно ГОСТ 12.1.005-76 не должно превышать установленных ПДК. В экспериментальной части дипломного проекта использовались плавиковая (HF), азотная (HNO3) и ортофосфорная(H3PO4) кислоты. ПДК в воздухе в рабочем помещении для HF составляет 1мг/м3, для HNO3 – 25 мг/м3, для H3PO4 ПДК не определен, так как благодаря своим физико-химическим свойствам она имеет ничтожно малое давление паров. Согласно ГОСТ 12.1.005-76.ССБТ. пары HF относятся к 2 классу опасности , пары HNO3 – к 4 классу опасности.
5.7. Пожарная безопасность
Пожары представляют опасность не только для человека, но и для окружающей среды, ввиду вредных выбросов как продуктов горения, так и вредных веществ, используемых в данном производстве. Пожарная безопасность может быть обеспечена мерами пожарной профилактики и активной пожарной защиты.
Цеха и лаборатории, в которых имеются легковоспламеняющиеся и взрывоопасные вещества относятся к взрывоопасному производству. Согласно СНиП П-90-81 лаборатории и цеха электронной промышленности относятся к категории Б, потому что химические вещества, применяемые в технологическом процессе, а также их модификации, в которых они участвуют в производственном цикле, представляют собой опасность возгорания и взрыва. Согласно СНиП П-2-80 такие цеха и лаборатории также требуют конструкцию зданий, которые относятся к I категории огнестойкости.
При проведении экспериментов из огнеопасных химических веществ используются изопропиловый и изобутиловый спирты. При классификации жидкостей по воспламеняемости, а также при классификации производств, помещений и установок по пожаровзрывоопасности используется такая характеристика, как температура вспышки, которая для различных веществ определена в ГОСТ 12.1.021-80. Также, согласно ГОСТ 12.1.004-76 в зависимости от температуры вспышки горючие вещества подразделяются на легковоспламеняющиеся (ЛВЖ) и горючие (ГЖ). Исходя из вышеприведенных ГОСТов определяем:
- изопропиловый спирт относится к категории ЛВЖ, II разряду, характеристика – постоянно опасный;
- изобутиловый спирт относится к категории ЛВЖ, III разряду, характеристика – опасен при повышенной температуре.
Основной способ прекращения горения в производственном помещении - механический срыв пламени в результате воздействия на него струи воды. Запас воды в емкостях всегда присутствует в помещении лаборатории технологии полупроводниковых приборов. Также в лаборатории присутствует огнетушитель порошковый унифицированный ОПУ-2-03.
Кроме того, пожарная защита обеспечивается максимально возможным применением негорючих веществ и материалов; ограничением количества горючих веществ, изоляцией горючей среды; предотвращением распространения пожара за пределы очага; эвакуацией людей; применением средств индивидуальной и коллективной защиты; применением средств пожарной сигнализации и средств извещения о пожаре.
6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Основной задачей экономических расчетов является определение себестоимости получаемой продукции (в данной работе создание p-n переходов в солнечном элементе методом диффузии из поверхностного источника). Для этого производится калькуляция затраченных средств на производство данного продукта в расчете на 5000 пластин (пластины диаметром 100 мм).