CN113957411B - 一种热丝化学气相沉积设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种热丝化学气相沉积设备，其对工件镀涂层时，将工件放置在工件放置盘上，其通过第一支撑件对工件放置盘进行支撑和冷却，避免热丝产生的热量对冷却底座造成过热；而热丝装夹装置通过导热件装载于第二支撑件上，第二支撑件中的第二冷却水流道的冷却水通过导热件间接对热丝装夹装置进行冷却，减少第二冷却水流道延伸至反应腔体内的长度，且满足热丝装夹装置的散热需求；本发明提供的热丝化学气相沉积设备，其第二支撑件与导热件的组合的散热能力小于第一支撑件与冷却底座的组合的散热能力，匹配热丝化学气相沉积设备不同部件的散热需求，同时不会过多地引入水路，避免水路在运输过程中对温度场造成影响，保证产品的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及热丝化学气相沉积技术领域，尤其涉及一种热丝化学气相沉积设备。
背景技术
热丝化学气相沉积法(Hot filament Chemical Vapor Deposition，HFCVD)是人工合成金刚石薄膜的重要方法,拥有工艺成熟、设备简单、操作方便，制备成本低，沉积速率髙，沉积面积大等优点，非常适合用于大规模工业生产，近年来，采用该方法制备的金刚石涂层刀具、拉拔模具、机械密封等一系列机械加工工具与耐磨器件己在工业界获得了广泛的应用。其中，热丝化学气相沉积法通常以氢气与甲烷为气源气体，按照一定比例混合通入提前抽好真空的反应腔室内，在高温金属热丝(高于2000℃)的作用下发生化学反应，生成碳丛团，再进一步形核、缓慢生长，最终在抛光后的基体表面形成金刚石膜。
其中，热丝化学气相沉积设备的开发研究，是沉积高质量金刚石薄膜的重要前提条件。由于，高温金属热丝在工作时产生的温度极高，现有技术中的热丝化学气相沉积设备需要引入冷却装置对设备内的各个部件进行单独冷却，现有技术中所采取的方案是，通过水泵引出多条水路，降温需求高的结构则引入较多的水路，降温需求低的结构则引入较少的水路，由此导致设备内形成有复杂的水路系统，由于水在运输过程中容易产生热交换，错综复杂的水路难以确保水路的水仅在特定的结构换热，容易在抵达特定的结构前先吸收非必要的热量，引起设备内的温度场不稳定，最终导致产品不良。
发明内容
本发明的目的在于提供一种热丝化学气相沉积设备，来解决现有技术中错综复杂的水路影响设备内的温度场稳定性的问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种热丝化学气相沉积设备，包括机架，所述机架内形成有反应腔体；
所述反应腔体内设有冷却底座，所述冷却底座内开设有散热水流道；所述冷却底座连接有第一支撑件，所述第一支撑件安装在所述反应腔体的腔壁，所述第一支撑件内形成有第一冷却水流道，所述散热水流道与所述第一冷却水流道连通；
所述冷却底座远离所述第一支撑件的一面承载有工件放置盘；
所述反应腔体的腔壁还安装有第二支撑件，所述第二支撑件内形成有第二冷却水流道；所述第二支撑件的一端安装有导热件，所述导热件与所述第二冷却水流道间隔换热；
所述导热件远离所述第二支撑件的一端安装有热丝装夹装置，所述热丝装夹装置上装夹有多个热丝，所述热丝设于所述工件放置盘远离所述冷却底座的一侧。
可选地，所述机架外安装有升降装置；
所述第一支撑件贯穿所述反应腔体的腔壁，伸出所述机架外；所述第一支撑件伸出所述机架外的一端与升降装置的升降端连接；
所述升降装置的升降端用于驱动所述第一支撑件朝所述热丝方向靠近或远离。
可选地，所述第一支撑件和所述第二支撑件均自所述反应腔体的第一壁面延伸至所述反应腔体内，且所述导热件与所述第一壁面之间的间距大于所述冷却底座与所述第一壁面之间的间距。
可选地，所述热丝装夹装置包括第一装夹底座和第二装夹底座，所述热丝的一端装夹于所述第一装夹底座上，所述热丝的另一端装夹于所述第二装夹底座上；
所述第一装夹底座于所述热丝的两端分别形成有第一安装位，所述第二装夹底座于所述热丝的两端分别形成有第二安装位，所述第一安装位和所述第二安装位上均安装有所述导热件。
可选地，位于所述第一安装位上的两个所述第二支撑件之间连接有第一连接件，位于所述第二安装位上的两个所述第二支撑件之间连接有第二连接件。
可选地，所述反应腔体的上壁面开设有进气孔，所述反应腔体的下壁面开设有出气孔；
所述进气孔连通有混气装置，所述出气孔连通有抽气装置。
可选地，所述混气装置和所述抽气装置均设置于所述反应腔体开设有所述出气孔的一侧；所述混气装置通过一延长管与所述进气孔连通。
可选地，所述混气装置包括混气罐，所述混气罐的一端与所述进气孔连通，所述混气罐的另一端分别连通有甲烷氮气储气罐、氩气储气罐、氢气储气罐及丙酮储液罐。
可选地，所述抽气装置包括压缩机；所述压缩机的吸气入口与所述出气孔之间连通有第一管道和第二管道；
当抽真空时，所述第一管道的入口与所述出气孔连通，所述第二管道的入口与所述出气孔不连通；当镀涂层时，所述第一管道的入口与所述出气孔不连通，所述第二管道的入口与所述出气孔连通。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的热丝化学气相沉积设备，在对工件镀涂层时，将工件放置在工件放置盘上，通过第一支撑件的第一冷却水流道为散热水流道提供冷却水，进而对工件放置盘进行冷却，避免热丝产生的热量对冷却底座造成过热；而热丝装夹装置通过导热件装载于第二支撑件上，第二支撑件中的第二冷却水流道中的冷却水通过导热件间接对热丝装夹装置进行冷却，减少第二冷却水流道延伸至反应腔体内的长度，且满足热丝装夹装置的散热需求；本发明提供的热丝化学气相沉积设备，其第二支撑件与导热件的组合的散热能力小于第一支撑件与冷却底座的组合的散热能力，匹配热丝化学气相沉积设备不同部件的散热需求，同时不会过多地引入水路，避免水路在运输过程中对温度场造成影响，保证产品的稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例提供的热丝化学气相沉积设备的整体结构示意图；
图2为本发明实施例提供的热丝化学气相沉积设备的第一局部结构示意图；
图3为本发明实施例提供的热丝化学气相沉积设备的第二局部结构示意图；
图4为本发明实施例提供的热丝化学气相沉积设备的第三局部结构示意图；
图5为图4在A处的局部放大结构示意图；
图6为本发明实施例提供的热丝化学气相沉积设备的俯视结构示意图；
图7为图6沿B-B处的剖面结构示意图；
图8为图6沿C-C处的剖面结构示意图；
图9为本发明实施例的冷却底座的剖面示意图；
图10为本发明实施例的反应制备装置的内部结构示意图；
图11为本发明实施例的反应制备装置的内部俯视结构示意图；
图12为本发明实施例的抽气装置的结构示意图。
图示说明：1、机架；11、反应腔体；12、进气孔；13、出气孔；
2、第一支撑件；21、第一冷却水流道；22、第一冷却水入口；23、第一冷却水出口；3、冷却底座；31、散热水流道；32、散热水入口；33、散热水出口；4、工件放置盘；
5、第二支撑件；51、第二冷却水流道；6、导热件；7、热丝装夹装置；71、第一装夹底座；72、第二装夹底座；73、第一连接件；74、第二连接件；75、拉簧；8、热丝；
9、升降装置；10、混气装置；101、甲烷氮气储气罐；102、氩气储气罐；103、混气罐；104、延长管；
20、抽气装置；201、压缩机；202、第一管道；203、第二管道；
30、反应制备装置；301、氢气输入口；302、氢气输出口；303、丙酮输出口；304、丙酮储存装置；305、第一截止阀；306、第二截止阀；307、制冷装置；308、第一玻璃罐；309、第二玻璃罐；3010、浮子流量计。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
请参考图1至图11，图1为本发明实施例提供的热丝化学气相沉积设备的整体结构示意图，图2为本发明实施例提供的热丝化学气相沉积设备的第一局部结构示意图，图3为本发明实施例提供的热丝化学气相沉积设备的第二局部结构示意图，图4为本发明实施例提供的热丝化学气相沉积设备的第三局部结构示意图，图5为图4在A处的局部放大结构示意图，图6为本发明实施例提供的热丝化学气相沉积设备的俯视结构示意图，图7为图6沿B-B处的剖面结构示意图，图8为图6沿C-C处的剖面结构示意图，图9为本发明实施例的冷却底座的剖面示意图，图10为发明实施例的反应制备装置的内部结构示意图，图11为发明实施例的反应制备装置的内部俯视结构示意图。
本实施例提供的热丝化学气相沉积设备，应用于加工刀具等工件场景，其通过对设备内的散热结构进行改进，从而优化了热丝化学气相沉积设备内的温度场，从而保证了对刀具镀膜的良率。
如图1至图9所示，本实施例的热丝化学气相沉积设备包括机架1，机架1内形成有反应腔体11。
反应腔体11内设有冷却底座3，冷却底座3内开设有散热水流道31；冷却底座3连接有第一支撑件2，第一支撑件2安装在反应腔体11的腔壁，第一支撑件2内形成有第一冷却水流道21，散热水流道31与第一冷却水流道21连通。其中，冷却水进入散热水流道31后，第一冷却水流道21与工件放置盘4之间最小的第一间距较小，减少了冷却水散热过程的冷量损失，保证了冷却底座的散热效果。
冷却底座3远离第一支撑件2的一面承载有工件放置盘4。
反应腔体11的腔壁还安装有第二支撑件5，第二支撑件5内形成有第二冷却水流道51；第二支撑件5的一端安装有导热件6，导热件6与第二冷却水流道51间隔换热。导热件6远离第二支撑件5的一端安装有热丝装夹装置7，热丝装夹装置7上装夹有多个热丝8，热丝8设于工件放置盘4远离冷却底座3的一侧。其中，冷却水进入第二冷却水流道51，其先经过对导热件6的一端进行冷却，从而通过导热件6将热丝装夹装置7上的热量引导至冷却水中，即第二冷却水流道51与热丝装夹装置7之间的最小的第二间距较大，其中，第二间距大于第一间距，减少了第二冷却水流道51延伸至反应腔体11内的长度。
具体地，在对工件镀涂层时，将工件放置在工件放置盘4上，通过第一支撑件2的第一冷却水流道21为散热水流道31提供冷却水，进而对工件放置盘4进行冷却，避免热丝8产生的热量对冷却底座3造成过热；而热丝装夹装置7通过导热件6装载于第二支撑件5上，第二支撑件5中的第二冷却水流道51中的冷却水通过导热件6间接对热丝装夹装置7进行冷却，减少第二冷却水流道51延伸至反应腔体11内的长度，且满足热丝装夹装置7的散热需求；本发明提供的热丝化学气相沉积设备，其第二支撑件5与导热件6的组合的散热能力小于第一支撑件2与冷却底座3的组合的散热能力，匹配热丝化学气相沉积设备不同部件的散热需求，同时不会过多地引入水路，避免水路在运输过程中对温度场造成影响，保证产品的稳定性。
另外地，如图7所示，对于第一冷却水流道21而言，其包括第一冷却水入口22和第一冷却水出口23；如图9所示，对于散热水流道31而言，其包括散热水入口32和散热水出口33；冷却水依次通过第一冷却水入口22、散热水入口32、散热水出口33和第一冷却水出口23；其中，散热水入口32的口径大于散热水出口33的口径。示例性的，当冷却水从散热水入口32进入散热水流道31后，通过冷却底座3与工件放置盘4间接换热，再经过散热水出口33排出，由于口径减少，冷却水的排出速率会减慢，保证冷却水在冷却底座3中能够与工件放置盘4充分换热，保证工件放置盘4的换热效果。
进一步地，机架1外安装有升降装置9。在本实施例中，升降装置9指的是通过电机驱动的滚珠丝杆模块，滚珠丝杆模块包括滑轨、滑块、螺套及滚珠丝杆，滑块与滑轨滑动连接，滑块还与螺套固定连接，而螺套套设在滚珠丝杆上，通过电机带动滚珠丝杆转动，通过螺套间接带动滑块升降，从而带动第一支撑件2升降。需要理解的是，升降装置9还能采用其他的升降结构，例如通过电机驱动齿轮齿条组件以实现对工件放置盘4的高度调节。
第一支撑件2贯穿反应腔体11的腔壁，伸出机架1外；第一支撑件2伸出机架1外的一端与升降装置9的升降端连接。升降装置9的升降端用于驱动第一支撑件2朝热丝8方向靠近或远离。
具体地，在工作时，反应腔体11内的反应气体与热丝8反应，在工件上发生化学气相沉积，从而在工件上形成金刚石薄膜；随着多次反应后，热丝8的温度场会发生改变，或者，随着工件种类的更换，对温度场的需求也会发生改变；此时，能通过升降装置9调节工件放置盘4相对于热丝装夹装置7的间距，即能根据热丝8的温度场令工件放置盘4朝靠近或远离热丝8的方向移动，从而在热丝8的温度场改变的情况下，调整工件放置盘4的高度以匹配改变后的温度场，保证沉积效果，不需要清洗或更换热丝装夹装置7，即能同时保证沉积效果和生产效率。
示例性的，随着工序的进行，热丝装夹装置7上会沉积部分金刚石薄膜，而金刚石薄膜会改变热丝装夹装置7的阻值，而热丝8是通过电加热形式的加热反应气体的，在阻值变化的情况下，热丝8所产生的热量会发生变化，温度场也会发生变化；此时，可以通过红外检测的方式或检测热丝8的阻值的方式判断热丝8的温度场的变化，根据该变化调整工件放置盘4相对于热丝装夹装置7的高度，保证工件所处的温度环境为标准值，保证了热丝化学气相沉积设备的沉积效果。
在一个具体的实施方式中，如图2至图4所示，第一支撑件2和第二支撑件5均自反应腔体11的第一壁面延伸至反应腔体11内，且导热件6与第一壁面之间的间距大于冷却底座3与第一壁面之间的间距。其中，导热件6高于冷却底座3，保证热丝8高于装载有工件的工件放置盘4，保证加工效果；另外，第一支撑件2和第二支撑件5自同一侧进入反应腔体11内，利于两者内部的冷却水流道的管道布置，减少非必要的管道长度，从而减少冷却水在运输过程中的损失。
需要理解的是，第一支撑件2和第二支撑件5还可以分别从反应腔体11的不同避免延伸至反应腔体11内；例如，第一支撑件2自反应腔体11的第一壁面延伸至反应腔体11内，第二支撑件5自反应腔体11的第二壁面延伸至反应腔体11内，其中，第一壁面即下壁面，第二壁面即上壁面，此时，相当于工件放置在反应腔体11内的底部空间，热丝8放置于反应腔体11内的顶部空间。
进一步地，如图4和图5所示，热丝装夹装置7包括第一装夹底座71和第二装夹底座72，热丝8的一端装夹于第一装夹底座71上，热丝8的另一端装夹于第二装夹底座72上。
第一装夹底座71于热丝8的两端分别形成有第一安装位，第二装夹底座72于热丝8的两端分别形成有第二安装位，第一安装位和第二安装位上均安装有导热件6。
需要说明的是，本实施例中，第一装夹底座71与第二装夹底座72均是通过螺栓固定连接于导热件6上，对于任一装夹底座而言，两个导热件6同时起支撑和导热的作用，不需额外的支撑结构或散热结构，一体化程度高。另外地，第一装夹底座71和第二装夹底座72均包括沿远离工件放置盘4的方向依次设置的导向柱和张紧单元，张紧单元用于固定热丝8，导向柱上开设有导向槽，能对热丝8进行导向，防止热丝8偏位，提高热丝8的定位精度；具体地，在安装热丝8时，将热丝8的一端安装于左侧的第一装夹底座71上并通过螺栓将热丝8的一端压紧于第一装夹底座71上，然后将热丝8的另一端穿过左侧的导向柱上的导向槽，再穿过右侧的导向柱上的导向槽，并最终通过螺栓压紧在右侧的第二装夹底座72上，两侧的底座之间的间距大于热丝8的长度，使热丝8被拉伸形变，保证了热丝8的张紧效果；另外，螺栓具备导电性，可以通过电线将电源接入热丝8，因此，在工作时，电源通过电线及螺栓令热丝8通电，热丝8在热阻效应下产生热量，使反应气体在热量的作用产生化学反应并沉积于工件放置盘4的工件上。
另外地，第二装夹底座72的张紧单元还连接有拉簧75，拉簧75的一端与该张紧单元连接，另一端与拉簧75连接；其中，通过拉簧75拉紧热丝8，保证热丝8的张紧量，从而避免温度场偏移。需要理解的是，拉簧75还可以设置于第一装夹底座71与热丝8之间。
进一步地，如图4所示，位于第一安装位上的两个第二支撑件5之间连接有第一连接件73，位于第二安装位上的两个第二支撑件5之间连接有第二连接件74。其中，第一连接件73和第二连接件74起到限制位于同一侧的第二支撑件5的作用，保证了位于同一侧的第二支撑件5之间的位置精度，进而防止热丝8发生偏移，提高了热丝8装夹的稳定性，保证了工件的加工质量。
进一步地，如图2所示，反应腔体11的上壁面开设有进气孔12，反应腔体11的下壁面开设有出气孔13。
进气孔12连通有混气装置10，出气孔13连通有抽气装置20。其中，需要说明的是，在对工件进行镀膜之前，抽气装置20起对反应腔体11进行抽真空的作用，保证热丝化学气相沉积设备的加工质量；在对工件进行镀膜时，由混气装置10将反应气体通入反应腔体11中，进而反应气体在反应腔体11中在热丝8的热量影响下与工件发生化学沉积，在工件上形成金刚石薄膜。同时，本热丝化学气相沉积设备采用上进下出的进气方式，使反应气体先经过热丝8再与工件反应，先经过热丝8能确保反应气体的温度达到预设的温度值，从而保证与工件的反应效果。
进一步地，混气装置10和抽气装置20均设置于反应腔体11开设有出气孔13的一侧；混气装置10通过一延长管104与进气孔12连通。
本实施例中，混气装置10和抽气装置20均设置在反应腔体11的下方，将混气装置10和抽气装置20集成于一处，便于对热丝化学气相沉积设备进行维护；另外，混气装置10通过延长管104从下至上连通至进气孔12，使得反应气体进行预混合，保证了反应气体的混合效果，提高了热丝化学气相沉积设备对工件的加工质量。
进一步地，如图2所示，混气装置10包括混气罐103，混气罐103的一端与进气孔12连通，混气罐103的另一端分别连通有甲烷氮气储气罐101、氩气储气罐102、氢气储气罐及丙酮储液罐。
需要说明的是，甲烷和丙酮作为碳源气体与氢气反应在工件上生成金刚石薄膜，氩气起到保护气体的作用，氮气起打破分子排布的结构，改变材料表性的作用，将上述气液混合后，得到反应气体；其中，混气装置10起到预混合的效果，保证反应气体中的各分子的比例，保证了反应气体的混合效果。
进一步地，如图10和图11所示，热丝化学气相沉积设备还包括反应制备装置30，反应制备装置30包括氢气输入口301、氢气输出口302和丙酮输出口303。其中，氢气输入口301带有手动阀，工作人员可以调节该手动阀以调节氢气是否从氢气输入口301输入。
氢气输入口301与氢气输出口302连通，氢气输出口302与氢气储气罐连通。
氢气输入口301还连通有丙酮储存装置304，丙酮储存装置304的输出端与丙酮输出口303连通，丙酮输出口303与丙酮储液罐连通。
其中，在混气罐103进行混气时，反应制备装置30的原理如下：将氢气通过氢气输入口301输入至反应制备装置30内，一方面，氢气经过氢气输出口302进入到氢气储气罐；另一方面氢气进入到丙酮储存装置304中，将丙酮从丙酮储存装置304中压出，使丙酮进入到丙酮储液罐中；由此，可以使氢气和丙酮需要混气时才进入混气装置10，避免氢气和丙酮的意外泄露，安全性高。
需要补充的是，氢气输入口301与氢气输出口302之间还依次连通有第一截止阀305和第二截止阀306，其中，第一截止阀305的出口端与第二截止阀306的入口端之间还连通有制冷装置307，制冷装置307的出口端连通有第一玻璃罐308，第一玻璃罐308的出口端与第二截止阀306的出口端之间连通。其中，制冷装置307包括制冷管道，该制冷管道浸泡于硼中。
示例性的，工作人员可以通过反应制备装置30的两个操作孔(图未注)人工调整第一截止阀305和第二截止阀306以决定是否对氢气制冷；当需要对氢气制冷时，连通第一截止阀305，阻断第二截止阀306，令氢气经过制冷装置307和第一玻璃罐308后再通过氢气输出口302进入混气装置10；当不需要对氢气制冷时，则连通第一截止阀305，连通第二截止阀306，令氢气直接从氢气输入口301直接通过氢气输出口302进入混气装置10。
还需要补充的是，氢气输入口301与丙酮储存装置304之间依次连通有浮子流量计3010和第二玻璃罐309，其中，第二玻璃罐管309起防逆流的效果。
进一步地，如图12所示，抽气装置20包括压缩机201；压缩机201的吸气入口与出气孔13之间连通有第一管道202和第二管道203。
当抽真空时，第一管道202的入口与出气孔13连通，第二管道203的入口与出气孔13不连通；当镀涂层时，第一管道202的入口与出气孔13不连通，第二管道203的入口与出气孔13连通。
更加具体地，在第一管道202的入口和第二管道203入口分别设置一电磁阀，当抽真空时，第一管道202的入口的电磁阀打开，第二管道203入口的电磁阀关闭；当镀涂层时，第一管道202的入口的电磁阀关闭，第二管道203入口的电磁阀打开，通过共用压缩机201实现抽真空和镀涂层，减少了热丝化学气相沉积设备的整体尺寸。
接下来说明热丝化学气相沉积设备的其中一种整体工作过程：首先，将工件依次排放在工件放置盘4上，再将工件放置盘4设置在冷却底座3上，期间，可以通过升降装置9调整工件放置盘4相对于热丝8的高度；接着，通过抽气装置20对反应腔体11抽真空，向热丝8通电加热至预设的温度，期间，工作人员可以对反应制备装置30中的氢气输入口301进行调控，并通过调节第二截止阀306决定是否对氢气冷却；待热丝8加热至预设的温度，混气装置10启动，将甲烷氮气储气罐101、氩气储气罐102、氢气储气罐和丙酮储液罐中对应的反应原料输入混气罐103混合，并最终通过进气孔12通入反应腔体11内进行反应，反应后的气体通过出气孔13、第二管道203及压缩机201排出。
综上所述，本发明实施例提供的热丝化学气相沉积设备，通过优化水路的布局，以匹配热丝化学气相沉积设备不同部件的散热需求，不会过多地引入水路，避免水路在运输过程中对温度场造成影响，保证产品的稳定性，同时还具有安全性高、便于维护、混气效果好、生产效率高等优点。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种热丝化学气相沉积设备，其特征在于，包括机架(1)，所述机架(1)内形成有反应腔体(11)；
所述反应腔体(11)内设有冷却底座(3)，所述冷却底座(3)内开设有散热水流道(31)；所述冷却底座(3)连接有第一支撑件(2)，所述第一支撑件(2)安装在所述反应腔体(11)的腔壁，所述第一支撑件(2)内形成有第一冷却水流道(21)，所述散热水流道(31)与所述第一冷却水流道(21)连通；
所述冷却底座(3)远离所述第一支撑件(2)的一面承载有工件放置盘(4)；
所述反应腔体(11)的腔壁还安装有第二支撑件(5)，所述第二支撑件(5)内形成有第二冷却水流道(51)；所述第二支撑件(5)的一端安装有导热件(6)，所述导热件(6)与所述第二冷却水流道(51)间隔换热；
所述导热件(6)远离所述第二支撑件(5)的一端安装有热丝装夹装置(7)，所述热丝装夹装置(7)上装夹有多个热丝(8)，所述热丝(8)设于所述工件放置盘(4)远离所述冷却底座(3)的一侧；
所述第二支撑件(5)自所述反应腔体(11)的第一壁面延伸至所述反应腔体(11)内，且所述导热件(6)与所述第一壁面之间的间距大于所述冷却底座(3)与所述第一壁面之间的间距。
2.根据权利要求1所述的热丝化学气相沉积设备，其特征在于，所述机架(1)外安装有升降装置(9)；
所述第一支撑件(2)贯穿所述反应腔体(11)的腔壁，伸出所述机架(1)外；所述第一支撑件(2)伸出所述机架(1)外的一端与升降装置(9)的升降端连接；
所述升降装置(9)的升降端用于驱动所述第一支撑件(2)朝所述热丝(8)方向靠近或远离。
3.根据权利要求2所述的热丝化学气相沉积设备，其特征在于，所述第一支撑件(2)自所述反应腔体(11)的第一壁面延伸至所述反应腔体(11)内，且所述导热件(6)与所述第一壁面之间的间距大于所述冷却底座(3)与所述第一壁面之间的间距。
4.根据权利要求1所述的热丝化学气相沉积设备，其特征在于，所述热丝装夹装置(7)包括第一装夹底座(71)和第二装夹底座(72)，所述热丝(8)的一端装夹于所述第一装夹底座(71)上，所述热丝(8)的另一端装夹于所述第二装夹底座(72)上；
所述第一装夹底座(71)于所述热丝(8)的两端分别形成有第一安装位，所述第二装夹底座(72)于所述热丝(8)的两端分别形成有第二安装位，所述第一安装位和所述第二安装位上均安装有所述导热件(6)。
5.根据权利要求4所述的热丝化学气相沉积设备，其特征在于，位于所述第一安装位上的两个所述第二支撑件(5)之间连接有第一连接件(73)，位于所述第二安装位上的两个所述第二支撑件(5)之间连接有第二连接件(74)。
6.根据权利要求1所述的热丝化学气相沉积设备，其特征在于，所述反应腔体(11)的上壁面开设有进气孔(12)，所述反应腔体(11)的下壁面开设有出气孔(13)；
所述进气孔(12)连通有混气装置(10)，所述出气孔(13)连通有抽气装置(20)。
7.根据权利要求6所述的热丝化学气相沉积设备，其特征在于，所述混气装置(10)和所述抽气装置(20)均设置于所述反应腔体(11)开设有所述出气孔(13)的一侧；所述混气装置(10)通过一延长管(104)与所述进气孔(12)连通。
8.根据权利要求6所述的热丝化学气相沉积设备，其特征在于，所述混气装置(10)包括混气罐(103)，所述混气罐(103)的一端与所述进气孔(12)连通，所述混气罐(103)的另一端分别连通有甲烷氮气储气罐(101)、氩气储气罐(102)、氢气储气罐及丙酮储液罐。
9.根据权利要求8所述的热丝化学气相沉积设备，其特征在于，还包括反应制备装置(30)，所述反应制备装置(30)包括氢气输入口(301)、氢气输出口(302)和丙酮输出口(303)；
所述氢气输入口(301)与所述氢气输出口(302)连通，所述氢气输出口(302)与所述氢气储气罐连通；
所述氢气输入口(301)还连通有丙酮储存装置(304)，所述丙酮储存装置(304)的输出端与所述丙酮输出口(303)连通，所述丙酮输出口(303)与所述丙酮储液罐连通。
10.根据权利要求6所述的热丝化学气相沉积设备，其特征在于，所述抽气装置(20)包括压缩机(201)；所述压缩机(201)的吸气入口与所述出气孔(13)之间连通有第一管道(202)和第二管道(203)；
当抽真空时，所述第一管道(202)的入口与所述出气孔(13)连通，所述第二管道(203)的入口与所述出气孔(13)不连通；当镀涂层时，所述第一管道(202)的入口与所述出气孔(13)不连通，所述第二管道(203)的入口与所述出气孔(13)连通。
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