CN111926383A

CN111926383A - 一种新型节能半导体石墨热场

Info

Publication number: CN111926383A
Application number: CN202010685918.XA
Authority: CN
Inventors: 武建军; 张培林; 柴利春; 张作文; 王志辉
Original assignee: Datong Xincheng New Material Co Ltd
Current assignee: Datong Xincheng New Material Co Ltd
Priority date: 2020-07-16
Filing date: 2020-07-16
Publication date: 2020-11-13

Abstract

本发明公开了一种新型节能半导体石墨热场，包括外壳，所述外壳内部底部的中间位置设置有电动升降杆，所述电动升降杆的顶部设置有底座，所述底座的顶部设置有坩埚，所述坩埚的外侧设置有多组吸热片，所述外壳内侧的中间位置处设置有保温筒，所述保温筒的内侧设置有石墨软毡保温层，所述外壳内部一端两侧的中间位置对称设置有加热管，所述外壳一侧底部的中间位置设置有抽气泵，所述抽气泵的输入端设置有通气管，且通气管的一侧延伸至外壳的内部；本发明装置石墨毡保温层具有良好的保温作用，能够耐高温，是单晶炉内主要的保温结构，然而石墨毡本身在高温条件下容易发生氧化，且易碎。

Description

一种新型节能半导体石墨热场

技术领域

本发明涉及石墨热场技术领域，具体为一种新型节能半导体石墨热场。

背景技术

热场就是热系统，在机械中一般指单晶炉热场，就是单晶炉中的热系统，单晶炉是一种在惰性气体（氮气、氦气为主）环境中，用石墨加热器将多晶硅等多晶材料熔化，用直拉法生长无错位单晶的设备，而石墨热场简单的说就是用来拉单晶硅的整套石墨加热系统；

现有装置存有以下几点不足：

1、石墨毡保温层具有良好的保温作用，能够耐高温，是单晶炉内主要的保温结构，然而石墨毡本身在高温条件下容易发生氧化，且易碎，为了加快单晶硅的生产速率，通常情况下停机后即通入空气进行冷却，达到安全温度后立即进行拆炉，取出单晶硅，此种方式极易造成单晶炉内部石墨毡保温层的氧化，降低了单晶炉使用寿命。

2、已使用过的坩埚，多采用人力将坩埚取出，拉晶结束后取出石墨坩埚时，如果是小型的热场，即使采用人力也不算费力，但是如果是大型热场，采用人力会非常的困难。

3、加热管对坩埚内部加热，通常需要大量的时间，这样大大的降低了生产的效率，同时浪费了大量的电力，大大加大了加工的成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型节能半导体石墨热场，以解决上述背景技术中提出石墨毡保温层具有良好的保温作用，能够耐高温，是单晶炉内主要的保温结构，然而石墨毡本身在高温条件下容易发生氧化，且易碎，为了加快单晶硅的生产速率，通常情况下停机后即通入空气进行冷却，达到安全温度后立即进行拆炉，取出单晶硅，此种方式极易造成单晶炉内部石墨毡保温层的氧化，降低了单晶炉使用寿命；已使用过的坩埚，多采用人力将坩埚取出，拉晶结束后取出石墨坩埚时，如果是小型的热场，即使采用人力也不算费力，但是如果是大型热场，采用人力会非常的困难；加热管对坩埚内部加热，通常需要大量的时间，这样大大的降低了生产的效率，同时浪费了大量的电力，大大加大了加工的成本的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型节能半导体石墨热场，包括外壳，所述外壳内部底部的中间位置设置有电动升降杆，所述电动升降杆的顶部设置有底座，所述底座的顶部设置有坩埚，所述坩埚的外侧设置有多组吸热片，所述外壳内侧的中间位置处设置有保温筒，所述保温筒的内侧设置有石墨软毡保温层，所述外壳内部一端两侧的中间位置对称设置有加热管，所述外壳一侧底部的中间位置设置有抽气泵，所述抽气泵的输入端设置有通气管，且通气管的一侧延伸至外壳的内部，所述通气管外侧的中间位置设置有电磁阀，所述通气管远离抽气泵的一侧设置有气体导流管，所述电磁阀和气体导流管皆处于外壳的内部，所述抽气泵的输出端与外壳靠近通气管一侧顶部的中间位置之间设置有冷却管，所述外壳一侧一端的中间位置设置有安装板，所述安装板靠近冷却管的一端设置有散热风扇，所述外壳的顶部设置有盖板，所述盖板内侧的底部设置有保温板，所述保温板的内侧设置有导流筒，所述盖板一侧的中间位置设置有进气口。

优选的，所述外壳的顶部设置有卡环，所述盖板的底部设置有卡槽，且卡环与卡槽相适配。

优选的，所述抽气泵的正下方设置有安装板。

优选的，所述吸热片为铝合金材料。

优选的，所述导流筒内设置有仓体，其仓体内设置有保温棉。

优选的，所述冷却管有多个U型管组合成。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该新型节能半导体石墨热场；

1、通过气体导流管、电磁阀、抽气泵、安装板、冷却管和散热风扇的配合下，能够吸出外壳内部的气体，进行降温处理，然后降温后的气体重新进入外壳对，对内部进行降温，不需要从外部注入空气来降温，防止高温状态下的石墨软毡保温层氧化，导致保温效果下降；

2、通过底座和电动升降杆的配合下，不需要人力就能取出坩埚，同时能够大幅降低石墨坩埚掉落的危险，也能对应大型化的热场，提高工作效率；

3、通过吸热片的作用，正大了坩埚的加热表面积，加快了加热速度，使加工更加的快速，节约了大量的时间，提高工作效率，同时需要降温时，也能提高降温的速度。

附图说明

图1为本发明的主视剖视图；

图2为本发明的侧视图；

图3为本发明的坩埚处的结构图。

图中：1、外壳；2、底座；3、电动升降杆；4、气体导流管；5、电磁阀；6、抽气泵；7、安装板；8、冷却管；9、散热风扇；10、吸热片；11、保温板；12、导流筒；13、进气口；14、坩埚；15、石墨软毡保温层；16、加热管；17、保温筒；18、盖板；19、通气管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明提供的实施例：一种新型节能半导体石墨热场，包括外壳1，外壳1内部底部的中间位置设置有电动升降杆3，电动升降杆3的顶部设置有底座2，底座2的顶部设置有坩埚14，坩埚14的外侧设置有多组吸热片10，外壳1内侧的中间位置处设置有保温筒17，保温筒17的内侧设置有石墨软毡保温层15，外壳1内部一端两侧的中间位置对称设置有加热管16，外壳1一侧底部的中间位置设置有抽气泵6，抽气泵6的输入端设置有通气管19，且通气管19的一侧延伸至外壳1的内部，通气管19外侧的中间位置设置有电磁阀5，通气管19远离抽气泵6的一侧设置有气体导流管4，电磁阀5和气体导流管4皆处于外壳1的内部，抽气泵6的输出端与外壳1靠近通气管19一侧顶部的中间位置之间设置有冷却管8，外壳1一侧一端的中间位置设置有安装板7，安装板7靠近冷却管8的一端设置有散热风扇9，外壳1的顶部设置有盖板18，盖板18内侧的底部设置有保温板11，保温板11的内侧设置有导流筒12，盖板18一侧的中间位置设置有进气口13。

装置中的电动升降杆3、电磁阀5、抽气泵6、散热风扇9和加热管16和为现有技术，其组成结构和连接方式与现有装置完全相同。

进一步的，外壳1的顶部设置有卡环，盖板18的底部设置有卡槽，且卡环与卡槽相适配，提高密闭性，同时防止盖板18脱离外壳1。

进一步的，抽气泵6的正下方设置有安装板，对抽气泵6起支撑作用。

进一步的，吸热片10为铝合金材料，铝合金有良好的吸热和导热性。

进一步的，导流筒12内设置有仓体，其仓体内设置有保温棉，提高装置的保温性能。

进一步的，冷却管8有多个U型管组合成，能够加快其内部气体的降温速度。

工作原理：该装置用电部件皆由外接电源进行供电，当要加工时，通过进气口13对其内部注入氩气，氩气通过导流筒12进入坩埚14内，打开加热管16，对内部进行加热，吸热片10使坩埚14的表面积增大，加快了吸热的速度，使加热的速度更快；

当停机需要取出单晶硅，对内部进行降温时，打开电磁阀5和抽气泵6，内部的气体通过抽气泵6的作用，经过气体导流管4和电磁阀5被吸入冷却管8内，打开散热风扇9，散热风扇9对冷却管8吹风，加快冷却管8内部气体的冷却，冷却后的气体进入外壳1，对其内部进行降温，再打开盖板18，电动升降杆3抬升底座2，底座2使坩埚14上升，拆除坩埚14，取出单晶硅。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims

1.一种新型节能半导体石墨热场，包括外壳（1），其特征在于：所述外壳（1）内部底部的中间位置设置有电动升降杆（3），所述电动升降杆（3）的顶部设置有底座（2），所述底座（2）的顶部设置有坩埚（14），所述坩埚（14）的外侧设置有多组吸热片（10），所述外壳（1）内侧的中间位置处设置有保温筒（17），所述保温筒（17）的内侧设置有石墨软毡保温层（15），所述外壳（1）内部一端两侧的中间位置对称设置有加热管（16），所述外壳（1）一侧底部的中间位置设置有抽气泵（6），所述抽气泵（6）的输入端设置有通气管（19），且通气管（19）的一侧延伸至外壳（1）的内部，所述通气管（19）外侧的中间位置设置有电磁阀（5），所述通气管（19）远离抽气泵（6）的一侧设置有气体导流管（4），所述电磁阀（5）和气体导流管（4）皆处于外壳（1）的内部，所述抽气泵（6）的输出端与外壳（1）靠近通气管（19）一侧顶部的中间位置之间设置有冷却管（8），所述外壳（1）一侧一端的中间位置设置有安装板（7），所述安装板（7）靠近冷却管（8）的一端设置有散热风扇（9），所述外壳（1）的顶部设置有盖板（18），所述盖板（18）内侧的底部设置有保温板（11），所述保温板（11）的内侧设置有导流筒（12），所述盖板（18）一侧的中间位置设置有进气口（13）。

2.根据权利要求1所述的一种新型节能半导体石墨热场，其特征在于：所述外壳（1）的顶部设置有卡环，所述盖板（18）的底部设置有卡槽，且卡环与卡槽相适配。

3.根据权利要求1所述的一种新型节能半导体石墨热场，其特征在于：所述抽气泵（6）的正下方设置有安装板。

4.根据权利要求1所述的一种新型节能半导体石墨热场，其特征在于：所述吸热片（10）为铝合金材料。

5.根据权利要求1所述的一种新型节能半导体石墨热场，其特征在于：所述导流筒（12）内设置有仓体，其仓体内设置有保温棉。

6.根据权利要求1所述的一种新型节能半导体石墨热场，其特征在于：所述冷却管（8）有多个U型管组合成。