CN102978686A - 一种新型蓝宝石晶体生长炉复合式隔热屏系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型蓝宝石晶体生长炉复合式隔热屏系统，包括侧隔热屏，顶部隔热屏和底部隔热屏，侧隔热屏由10-20层板材组成，通过悬挂件悬挂于炉壳上，顶部隔热屏由10-15层板材组成，直接放置于侧隔热屏上，底部隔热屏由10-15层板材组成，通过支架放置于下炉盖上。本发明提供的复合式隔热屏系统采用分体式可拆卸结构，极大地降低了蓝宝石生长系统的耗材成本。
Description
技术领域
本发明涉及LED蓝宝石衬底片的加工制作过程中蓝宝石晶体生长炉的必需部件，尤其是一种隔热保温系统。
背景技术
LED行业在国外已经有几十年的发展历程，在国内从2010年开始刚刚起步，而蓝宝石衬底片经过几十年的的生产实践证明，是迄今为止最为经济的一种衬底材料，为降低LED制造成本起着关键的作用。而蓝宝石晶体生长设备是必要的载体。目前国内已经大量引进了蓝宝石晶体生长设备，工艺方法包括KY法，HEM法，EFG法，TGT法等，其中KY工艺生产效率高，技术成熟，可生长大尺寸高质量晶锭，生产成本低，但是在严峻的经济形势下，LED的加工制造对于衬底片的成本要求更加苛刻，而蓝宝石衬底片的加工成本主要来自长晶环节，在长晶的过程中，晶体生长炉的耗材成本直接决定着蓝宝石衬底片的加工成本。在初期，国内的晶体生长厂家大多采购国外隔热屏和发热体，虽然这些厂家都已经将这些耗材国产化，成本有了明显的下降，但是没有从根本上降低耗材的成本。目前国内采用的热场结构三组隔热屏多为一体式结构，在达到报废期后，整套热场需要全部更换。耗材成本极高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种新型蓝宝石晶体生长炉复合式隔热屏系统，用于改善蓝宝石晶体生长系统进行晶体生长的耗材成本。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种新型蓝宝石晶体生长炉复合式隔热屏系统，包括侧隔热屏，顶部隔热屏和底部隔热屏，其特征在于，所述侧隔热屏由10-20层板材组成，通过悬挂件悬挂于炉壳上，所述顶部隔热屏由10-15层板材组成，直接放置于侧隔热屏上，所述底部隔热屏由10-15层板材组成，通过支架放置于下炉盖上。
上述一种新型蓝宝石晶体生长炉复合式隔热屏系统，其特征在于，所述侧隔热屏分为两部分，内层靠近发热体部分1-8层材质为钨，其余层材质为钼，所述顶部隔热屏分为两部分，最底层1-3层材质为钨，其余层材质为钼，所述底部隔热屏分为两部分，最上面1-3层材质为钨，其余层材质为钼。侧隔热屏到了报废期，拆掉两组发热体，更换第一组的1-8层钨屏即可，顶部隔热屏和底部隔热屏在达到报废期后，直接更换钨屏即可。
上述一种新型蓝宝石晶体生长炉复合式隔热屏系统，其特征在于，所述侧隔热屏通过公母悬挂件悬挂于炉壳上，悬挂件材质为钼，其上有悬挂件通孔6个，发热体电极槽6个，侧隔热屏各层中间通过波浪板保持各层间距，所述顶部隔热屏各层通过钼杆连接成为一个整体，用小型钼块穿在钼杆上，置于各层之间，保持各层板材的间距，所述底部隔热屏各层通过钼杆连接组成一个整体，用小型钼块穿在钼杆上，置于各层之间，保持各层板材的间距。
上述一种新型蓝宝石晶体生长炉复合式隔热屏系统，其特征在于，所述顶部隔热屏在中心部位开有籽晶通孔，以使籽晶杆和籽晶能从中通过。
上述一种新型蓝宝石晶体生长炉复合式隔热屏系统，其特征在于，所述侧隔热屏，顶部隔热屏和底部隔热屏所使用的钨板和钼板，纯度均为99.95％，厚度均为0.5mm至5mm，板间距均为0.5mm至5mm。
本发明的优点在于：复合式隔热屏系统采用分体式可拆卸结构，极大地降低了蓝宝石生长系统的耗材成本。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是蓝宝石晶体生长系统整体示意图。
图2是侧隔热屏俯视图示意图。
图3是侧隔热屏侧视图示意图。
图4是侧隔热屏悬挂件示意图。
图5是顶部隔热屏主视图示意图。
图6是顶部隔热屏俯视图示意图。
图7是底部隔热屏主视图示意图。
图8是底部隔热屏俯视图示意图。
具体实施方式
图1和图7所示，蓝宝石晶体生长系统包括侧隔热屏1，顶部隔热屏2，底部隔热屏3，侧发热体4，下发热体5，钨坩埚6，电极桩7，侧隔热屏悬挂件8，上炉盖9，下炉盖10，坩埚支架11，炉壳12，上隔热屏籽晶通孔13，晶体14和熔体15，钨坩埚6放置于侧发热体4的里面，通过坩埚支架11，支撑于下炉盖10上，是盛装氧化铝原料的容器。蓝宝石晶体生长炉复合式隔热屏系统包括侧隔热屏1，顶部隔热屏2和底部隔热屏3，侧隔热屏1由20层板材组成，通过悬挂件悬挂于炉壳12上，顶部隔热屏2由15层板材组成，直接放置于侧隔热屏1上，底部隔热屏3由15层板材组成，通过下隔热屏支架19放置于下炉盖10上，下发热体5通过电极爪16支撑于下炉壳电极桩34上，本晶体生长炉采用下装料的方式，在开始时通过升降机构，将下炉盖10，底部隔热屏3和钨坩埚6一起送入主腔室内。
图2，图3和图4所示，侧隔热屏1分为两组，第一组靠近发热体4的部分由8层钨板弯曲成圆筒状构成，第二组由12层钼板弯曲的圆筒组成，侧隔热屏1通过公母悬挂件悬挂于炉壳12上，悬挂件材质为钼，其上的悬挂件通孔29有6个，发热体电极槽30有6个，侧隔热屏1各层中间通过波浪板26保持各层间距，侧隔热屏1置于侧发热体4的外面。在侧隔热屏1上有悬挂件开孔29和电极爪开孔30，侧发热体4的电极爪通过电极爪通孔30悬挂于炉壳12电极桩7上。悬挂件由3部分组成，第一部分为炉壁连接件33，为不锈钢314材质，焊接与炉壳12上，侧隔热屏悬挂件由公槽31和母槽32构成，材质均为钼，公槽31和炉壁连接件33之间通过螺孔连接，公槽31用于悬挂侧隔热屏1钼屏28，母槽32悬挂于公槽31上，用于悬挂侧隔热屏1钨屏27。
图5和图6所示，顶部隔热屏2分为两组，第一组由下部3层钨板27组成，第二组由12层钼板28组成，两组隔热屏上均开有钼杆连接孔22，两组隔热屏通过连接钼杆17，组成一个整体。在上炉盖9和上隔热屏2上开有籽晶通孔24，以保证晶体生长时籽晶的通过。
图7和图8所示，底部隔热屏3分为两组，第一组27为3层钨板组成，第二组28由12层钼板组成，在钨板和钼板上开有钼杆连接孔22和电极爪开孔21，两组隔热屏通过连接钼杆17连成一个整体，各层隔热屏通过小钼块18保持间距。
侧隔热屏1，顶部隔热屏2和底部隔热屏3在到了报废期后，只拆除钨屏27，然后更换即可。
Claims (5)
1.一种新型蓝宝石晶体生长炉复合式隔热屏系统，包括侧隔热屏，顶部隔热屏和底部隔热屏，其特征在于，所述侧隔热屏由10-20层板材组成，通过悬挂件悬挂于炉壳上，所述顶部隔热屏由10-15层板材组成，直接放置于侧隔热屏上，所述底部隔热屏由10-15层板材组成，通过支架放置于下炉盖上。
2.根据权利要求1所述的一种新型蓝宝石晶体生长炉复合式隔热屏系统，其特征在于，所述侧隔热屏分为两部分，内层靠近发热体部分1-8层材质为钨，其余层材质为钼，所述顶部隔热屏分为两部分，最底层1-3层材质为钨，其余层材质为钼，所述底部隔热屏分为两部分，最上面1-3层材质为钨，其余层材质为钼。
3.根据权利要求1所述的一种新型蓝宝石晶体生长炉复合式隔热屏系统，其特征在于，所述侧隔热屏通过公母悬挂件悬挂于炉壳上，悬挂件材质为钼，其上有悬挂件通孔6个，发热体电极槽6个，侧隔热屏各层中间通过波浪板保持各层间距，所述顶部隔热屏各层通过钼杆连接成为一个整体，用小型钼块穿在钼杆上，置于各层之间，保持各层板材的间距，所述底部隔热屏各层通过钼杆连接组成一个整体，用小型钼块穿在钼杆上，置于各层之间，保持各层板材的间距。
4.根据权利要求1所述的一种新型蓝宝石晶体生长炉复合式隔热屏系统，其特征在于，所述顶部隔热屏在中心部位开有籽晶通孔，以使籽晶杆，籽晶能从中通过。
5.根据权利要求2所述的一种新型蓝宝石晶体生长炉复合式隔热屏系统，其特征在于，所述侧隔热屏，顶部隔热屏和底部隔热屏所使用的钨板和钼板，纯度均为99.95％，厚度均为0.5mm至5mm，板间距均为0.5mm至5mm。
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Cited By (2)
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| CN103215638A (zh) * | 2013-04-02 | 2013-07-24 | 苏州海铂晶体有限公司 | 一种蓝宝石晶体生长炉的阶梯状热屏 |
| CN104152996A (zh) * | 2014-09-04 | 2014-11-19 | 南京晶升能源设备有限公司 | 蓝宝石单晶炉砌装式隔热保温屏及其专用炉壁砖组件 |
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