CN104470017B - 一种感应加热线圈装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种感应加热线圈装置，该技术方案感应线圈可采用铜方管焊接而成，可中空通水冷却。铜管两端采用铜螺母，便于与电极组装，同时端面采用密封胶圈，实现中空水路与真空腔的密封。感应线圈采用铜螺杆支撑定位，线圈每匝上的耳片之间通过套管支撑，同时可以通过套管的规格调整线圈匝间距，必要时可通过加装垫片调整匝间距。感应线圈表面采用绝缘材料涂覆，防止真空腔内短路打火，影响加热效果。本发明以相对简单的结构改进实现了可方便的调整线圈匝间隙、可进行水冷以及便于组装等技术优点，功能性突出，使用效果良好，同时技术上易于实现、成本可控，具有突出的规模化应用前景。

Description

一种感应加热线圈装置

技术领域

本发明涉及半导体材料制备装置领域，具体涉及一种感应加热线圈装置。

背景技术

作为第三代半导体材料中技术发展最为成熟的材料，SIC具有宽带隙、高临界击穿场强、高热导率、高载流子饱和迁移率以及高键合能等优点。其优异性能可以满足现代电子技术的特殊领域的新需求，特别适合制造高频、大功率、抗辐射、抗腐蚀的电子器件，因而被当做是半导体材料领域中最有前景的材料之一。许多国家相继投入了大量的资金对SIC进行了各方面深入的研究，同时晶体生长设备也日益被人们所重视。

碳化硅晶体生长设备采用中频感应加热方式，整个加热电路由感应线圈、中频电源和谐振电容组成，其中感应线圈靠近石墨生长室，温度较高，其结构参数对设备感应加热系统性能效果至关重要。

传统行业所制感应线圈一般采用铜管绕制，树脂胶木柱及铜螺丝固定每一匝，保证间隙。胶木柱两侧及与线圈接触部敷贴云母板，防止胶木柱炭化及短路打火。由于晶体加热温控系统位于真空腔内，且温度较高。采用过多的挥发性物质对晶体生长有着致命影响。

发明内容

本发明旨在针对现有技术的技术缺陷，提供一种感应加热线圈装置，以实现该装置具备可方便的调整线圈匝间隙、可进行水冷以及便于组装等技术优点。

为实现以上技术目的，本发明采用以下技术方案：

一种感应加热线圈装置，包括线圈，端头，螺杆，螺母，套管，耳片，绝缘套，其中线圈是由导体按螺旋线盘绕成为的管状物，所述端头有两个、分别位于上述导体的两端，螺杆与线圈的轴线平行，绝缘套位于所述螺杆外周，所述耳片有若干个、其一端有孔，每个耳片以该孔套接在所述绝缘套外周、另一端与线圈的每匝固定连接，套管有若干个、分别位于每两个相邻的耳片之间并套接于所述绝缘套外周，所述螺母至少有两个、丝接在螺杆上、将上述若干耳片及若干套管夹紧固定。

优选的，所述导体为金属管，在此基础上还可以进行一下优选：所述导体为金属方管；或所述端头与所述金属管的连接部具有密封胶圈；或所述金属管内壁附着有绝缘涂层。

优选的，所述导体外壁附着有绝缘涂层。

优选的，还包括垫圈，所述垫圈与所述螺母相配合、位于所述夹紧固定处。

优选的，还包括支撑架，所述支撑架连接于所述螺杆下部。

优选的，所述螺杆的数量为4～8根、均匀分布于线圈周围。

优选的，所述绝缘套为绝缘涂层或绝缘材质套管。

优选的，所述导体的材质为铜。

优选的，所述端头为螺母。

优选的，所述固定连接为焊接。

在以上技术方案中，感应线圈采用铜方管焊接而成，中空通水冷却，属于低电压高电流型电阻加热方式。铜管两端采用铜螺母，便于与电极组装，同时端面采用密封胶圈，实现中空水路与真空腔的密封。感应线圈采用铜螺杆支撑定位，线圈每匝上的耳片之间通过套管支撑，同时可以通过套管的规格调整线圈匝间距，必要时可通过加装垫片调整匝间距。无论感应线圈采用4根、6根或8根乃至更多根铜螺杆支撑整体时，都应当保证其围绕线圈圆周均匀分布。螺杆的下端留有空余长度，便于和底部支撑部件连接紧固。两个螺母部位采用连接板和螺母锁紧固定，防止运输途中工件变形。感应线圈表面采用绝缘材料涂覆，防止真空腔内短路打火，影响加热效果。螺杆的外侧加装绝缘套，是为了实现线圈的每匝之间的绝缘。

本发明以相对简单的结构改进实现了可方便的调整线圈匝间隙、可进行水冷以及便于组装等技术优点，功能性突出，使用效果良好，同时技术上易于实现、成本可控，具有突出的规模化应用前景。

附图说明

图1是本发明实施例1的立体结构示意图；

图2是本发明实施例1的局部剖面示意图；

图中：

1、线圈2、端头3、螺杆4、螺母

5、套管6、耳片7、绝缘套8、垫圈

具体实施方式

以下将对本发明的具体实施方式进行详细描述。为了避免过多不必要的细节，在以下实施例中对属于公知的结构或功能将不进行详细描述。除有定义外，以下实施例中所用的技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。

实施例1

一种感应加热线圈装置，包括线圈1，端头2，螺杆3，螺母4，套管5，耳片6，绝缘套7，其中线圈1是由导体按螺旋线盘绕成为的管状物，所述端头2有两个、分别位于上述导体的两端，螺杆3与线圈1的轴线平行，绝缘套7位于所述螺杆3外周，所述耳片6有若干个、其一端有孔，每个耳片6以该孔套接在所述绝缘套7外周、另一端与线圈1的每匝固定连接，套管5有若干个、分别位于每两个相邻的耳片6之间并套接于所述绝缘套7外周，所述螺母4至少有两个、丝接在螺杆3上、将上述若干耳片6及若干套管5夹紧固定。

在以上技术方案中，所述导体为铜质方管，所述端头2为螺母，所述端头2与所述金属管的连接部具有密封胶圈，所述金属管内壁附着有绝缘涂层。

同时，所述导体外壁附着有绝缘涂层。还包括垫圈8，所述垫圈8与所述螺母4相配合、位于所述夹紧固定处。所述螺杆3的数量为4根、均匀分布于线圈1周围。所述绝缘套7为绝缘材质套管。所述固定连接为焊接。

实施例2

一种感应加热线圈装置，包括线圈1，端头2，螺杆3，螺母4，套管5，耳片6，绝缘套7，其中线圈1是由导体按螺旋线盘绕成为的管状物，所述端头2有两个、分别位于上述导体的两端，螺杆3与线圈1的轴线平行，绝缘套7位于所述螺杆3外周，所述耳片6有若干个、其一端有孔，每个耳片6以该孔套接在所述绝缘套7外周、另一端与线圈1的每匝固定连接，套管5有若干个、分别位于每两个相邻的耳片6之间并套接于所述绝缘套7外周，所述螺母4至少有两个、丝接在螺杆3上、将上述若干耳片6及若干套管5夹紧固定。

实施例3

一种感应加热线圈装置，包括线圈1，端头2，螺杆3，螺母4，套管5，耳片6，绝缘套7，其中线圈1是由导体按螺旋线盘绕成为的管状物，所述端头2有两个、分别位于上述导体的两端，螺杆3与线圈1的轴线平行，绝缘套7位于所述螺杆3外周，所述耳片6有若干个、其一端有孔，每个耳片6以该孔套接在所述绝缘套7外周、另一端与线圈1的每匝固定连接，套管5有若干个、分别位于每两个相邻的耳片6之间并套接于所述绝缘套7外周，所述螺母4至少有两个、丝接在螺杆3上、将上述若干耳片6及若干套管5夹紧固定。

在以上技术方案中，所述导体为实心铁条。

同时，所述导体外壁附着有绝缘涂层。还包括垫圈8，所述垫圈8与所述螺母4相配合、位于所述夹紧固定处。所述螺杆3的数量为10根、均匀分布于线圈1周围。所述绝缘套7为绝缘涂层。所述固定连接为焊接。还包括支撑架，所述支撑架连接于所述螺杆3下部。

以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明。凡在本发明的申请范围内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种感应加热线圈装置，包括线圈(1)，端头(2)，其中线圈(1)是由导体按螺旋线盘绕成为的管状物，所述端头(2)有两个、分别位于上述导体的两端，其特征在于：还包括螺杆(3)，螺母(4)，套管(5)，耳片(6)，绝缘套(7)，螺杆(3)与线圈(1)的轴线平行，绝缘套(7)位于所述螺杆(3)外周，所述耳片(6)有若干个、其一端有孔，每个耳片(6)以该孔套接在所述绝缘套(7)外周、另一端与线圈(1)的每匝固定连接，套管(5)有若干个、分别位于每两个相邻的耳片(6)之间并套接于所述绝缘套(7)外周，所述螺母(4)至少有两个、丝接在螺杆(3)上、将上述若干耳片(6)及若干套管(5)夹紧固定。

2.根据权利要求1所述的一种感应加热线圈装置，其特征在于所述导体为金属管。

3.根据权利要求2所述的一种感应加热线圈装置，其特征在于所述导体为金属方管。

4.根据权利要求2所述的一种感应加热线圈装置，其特征在于所述端头(2)与所述金属管的连接部具有密封胶圈。

5.根据权利要求2所述的一种感应加热线圈装置，其特征在于所述金属管内壁附着有绝缘涂层。

6.根据权利要求1所述的一种感应加热线圈装置，其特征在于所述导体外壁附着有绝缘涂层。

7.根据权利要求1所述的一种感应加热线圈装置，其特征在于还包括垫圈(8)，所述垫圈(8)与所述螺母(4)相配合、位于所述夹紧固定处。

8.根据权利要求1所述的一种感应加热线圈装置，其特征在于还包括支撑架，所述支撑架连接于所述螺杆(3)下部。

9.根据权利要求1所述的一种感应加热线圈装置，其特征在于所述螺杆(3)的数量为4～8根、均匀分布于线圈(1)周围。

10.根据权利要求1所述的一种感应加热线圈装置，其特征在于所述绝缘套(7)为绝缘涂层或绝缘材质套管。