CN104671246A - 一种多晶硅还原炉用石墨组件 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种多晶硅还原炉用石墨组件，包括石墨底座和用于固定硅芯的石墨卡瓣，所述石墨底座和石墨卡瓣为承插式结构。所述石墨底座内设有卡瓣安装腔，卡瓣安装腔为上大下小的锥形腔，石墨卡瓣下部为与所述卡瓣安装腔形状相适应的锥形体，所述石墨卡瓣通过下部锥形体卡紧在所述卡瓣安装腔中；所述石墨卡瓣中心设有硅芯安装腔，用于安装和卡紧硅芯。本发明结构简单、紧凑、合理，使用安装方便，大幅降低石墨的用量，同时完全可以达到卡紧硅芯的目的。

Description

一种多晶硅还原炉用石墨组件

技术领域

本发明涉及一种石墨组件结构，具体的说是一种多晶硅还原炉用石墨组件，属于多晶硅还原炉用石墨组件技术领域。

背景技术

多晶硅是用于生产半导体和太阳能光伏产品的主要原料，目前用于生产多晶硅的主要方法有改良西门子法、硅烷法、硫化床法等方法，其中改良西门子法和硅烷法在还原过程中都需要沉积载体，目前广泛使用的为硅芯，包括方形硅芯、圆形硅芯等等，硅芯与电极之间通过石墨组件来连接和卡紧。

由于我国的多晶硅规模化生产起步较晚，相关的生产技术主要掌握在欧美、日本等少数发达国家手中，产业整体技术薄弱，无论在规模、产品质量还是在生产成本控制方面，在整个国际竞争中均处于劣势。所以提升现有技术，降低生产成本成为众多厂商的当务之急。本专利就是为了降低多晶硅的还原环节的生产成本，提供一种即廉价又方便操作的多晶硅还原炉用石墨组件，可以大幅降低石墨的用量，并且石墨底座可以做到重复利用，同时能够达到卡紧硅芯的目的，可以大幅降低多晶硅生产企业的生产成本。

传统的多晶硅还原炉用石墨组件主要为两种方式：

一种方式为三件套式，包括石墨底座、石墨螺帽和石墨卡瓣三部分。石墨底座上端有螺纹，可与石墨螺帽旋拧在一起，石墨螺帽中心为孔洞，用于石墨卡瓣部分通过，卡瓣放置于石墨底座上方，石墨螺帽与石墨底座连接并旋紧后，达到固定石墨卡瓣并卡紧硅芯的目的。这种结构较为复杂，可以较好的达到卡紧硅芯的目的，但使用石墨量较大，成本较高，安装较为繁琐和不便；

另一种方式为一体式，即在整块石墨上端加工成方形或圆锥形的孔洞，硅芯直接插放在孔洞内，这种方式安装方便，但存在硅芯难以卡紧、整个石墨组件只能使用一次、硅芯尺寸误差较大时无法使用等缺陷问题，成本也较高。

发明内容

本发明目的在于克服上述传统的石墨组件不足之处，从而提供一种性能可靠，操作方便，成本较低的多晶硅还原炉用石墨组件，用于多晶硅还原炉用硅芯的卡装。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：

一种多晶硅还原炉用石墨组件，包括石墨底座和用于固定硅芯的石墨卡瓣，其特征是：所述石墨底座和石墨卡瓣为承插式结构，所述石墨卡瓣插入所述石墨底座内。通过承插式结构可以实现石墨卡瓣的快速装夹，以及石墨底座的重复利用。

其进一步特征是：所述石墨底座内设有卡瓣安装腔，卡瓣安装腔为上大下小的锥形腔，石墨卡瓣下部为与所述卡瓣安装腔形状相适应的锥形体，所述石墨卡瓣通过下部锥形体卡紧在所述卡瓣安装腔中；所述石墨卡瓣中心设有硅芯安装腔。石墨底座和石墨卡瓣能紧密结合，达到良好的导电效果，不再需要用传统的螺纹拧紧的方式就可以达到卡紧硅芯的目的。石墨底座和石墨卡瓣通过锥形腔和锥形体结合紧密，强度和导电性能完全可以达到一体式石墨组件的性能，对硅芯的卡紧程度超过一体式石墨组件的强度，使用的石墨材料更少，而且石墨底座可重复利用，成本也大幅下降。

进一步的：所述芯棒安装腔为方形、圆柱形、圆锥形或棱形等，可适应多种硅芯形状的要求。

所述石墨卡瓣由两瓣或两瓣以上多个组成瓣构成，针对不同的形状的硅芯均可达到卡紧的目的。

优选的：所述硅芯安装腔周围均匀设有多个膨胀槽，可以吸收硅芯卡装时的石墨卡瓣的形变。

所述卡瓣安装腔可以为圆形锥、多边形锥等多种几何形状锥形腔。

本发明与已有技术相比具有以下优点：结构简单、紧凑、合理，使用安装方便，大幅降低石墨的用量，同时完全可以达到卡紧硅芯的目的。

附图说明

图1为本发明主视图。

图2为本发明俯视图。

附图标记说明：1-石墨底座、2-石墨卡瓣、3-卡瓣安装腔、4-硅芯安装腔、5-膨胀槽。

具体实施方式

下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：

如图1-2所示，本发明主要包括石墨底座1和石墨卡瓣2，石墨底座1内设有卡瓣安装腔3，卡瓣安装腔3为上大下小的锥形腔。

所述石墨卡瓣2由四瓣组成瓣构成，石墨卡瓣2下部为上大下小的锥形体，石墨卡瓣2通过下部锥形体卡紧在卡瓣安装腔3中。

所述石墨卡瓣2中心设有方形硅芯安装腔4，硅芯安装腔4内卡装硅芯。为了减少硅芯卡装时的内部应力对硅芯的破坏，硅芯安装腔4周围均匀设有多个膨胀槽5，通过多个膨胀槽5吸收硅芯卡装时的石墨卡瓣2的形变。

所述芯棒安装腔4可以为方形、圆柱形、圆锥形或棱形等，可适应多种硅芯形状的要求。所述卡瓣安装腔3也可以根据需要设计为圆形锥、四边形锥等多种几何形状锥形腔。

本发明结构简单、紧凑、合理，使用安装方便，成本较低，大幅降低石墨的用量，同时完全可以达到卡紧硅芯的目的。

Claims (6)

1.一种多晶硅还原炉用石墨组件，包括石墨底座（1）和用于固定硅芯的石墨卡瓣（2），其特征是：所述石墨底座（1）和石墨卡瓣（2）为承插式结构，所述石墨卡瓣（2）插入所述石墨底座（1）内。

2.如权利要求1所述的多晶硅还原炉用石墨组件，其特征是：所述石墨底座（1）内设有卡瓣安装腔（3），卡瓣安装腔（3）为上大下小的锥形腔，石墨卡瓣（2）下部为与所述卡瓣安装腔（3）形状相适应的锥形体，所述石墨卡瓣（2）通过下部锥形体卡紧在所述卡瓣安装腔（3）中；所述石墨卡瓣（2）中心设有硅芯安装腔（4）。

3.如权利要求2所述的多晶硅还原炉用石墨组件，其特征是：所述芯棒安装腔（4）为方形、圆柱形、圆锥形或棱形。

4.如权利要求1-3任一项所述的多晶硅还原炉用石墨组件，其特征是：所述石墨卡瓣（2）由两瓣或两瓣以上多个组成瓣构成。

5.如权利要求2或3所述的多晶硅还原炉用石墨组件，其特征是：所述硅芯安装腔（4）周围均匀设有多个膨胀槽（5）。

6.如权利要求2或3所述的多晶硅还原炉用石墨组件，其特征是：所述卡瓣安装腔（3）为包括圆形锥、多边形锥的几何形状锥形腔。