CN115899034A - 一种绝缘紧固组件及mocvd加热器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种绝缘紧固组件，用以适配并紧固MOCVD加热器中层叠设置的第一基板和第二基板，包括：连接件，依次贯穿所述第一基板和第二基板；绝缘套管，套设于所述连接件，用于间隔所述第一基板和第二基板，所述绝缘套管包括贯穿且凸出所述第一基板和/或所述第二基板的突出端部，及位于所述第一基板和第二基板之间的支撑部，所述支撑部的外径大于所述突出端部的外径；锁紧件，套设于所述连接件的两端，用于沿所述连接件的方向移动调节以固定所述第一基板和所述第二基板。本发明可以在保证强度的同时提高电气隔离安全性，尤其适用于结构紧凑、安装空间小的加热器系统。

Description

一种绝缘紧固组件及MOCVD加热器

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种绝缘紧固组件及MOCVD加热器。

背景技术

在半导体生产过程都需高温环境，都要使用各类加热器，加热器本身部件在使用过程中都处于高温环境，且结构复杂，都是多层板结构，每层板电气属性都不同，最少有正极、负极、悬空三种电气属性。

为了降低安装和维护难度，需要将电气属性不同的多层板连接并固定在一起，形成一个整体，方便安装和维护。不同电气属性的板连接在一起，互相隔离的可靠性至关重要，直接影响加热器的品质甚至整台设备的安全。

现有技术中通常使用圆柱形绝缘陶瓷贯穿两个不同电气属性的基板，然后再通过固定陶瓷将基板隔离开，最后使用金属连接件穿过基板、固定陶瓷和绝缘陶瓷后通过固定部进行固定。但该结构在安装空间较小时，固定陶瓷和绝缘陶瓷的尺寸就要求较小，因此其壁厚也会减小，导致安装或使用时陶瓷容易破裂，造成损毁。

为了解决上述问题，如图1所示，现有技术将圆柱形绝缘陶瓷更换为若干剖面为T型的陶瓷3和4插入电极板1和2，金属杆6作为连接件穿过基板和T型的陶瓷，然后通过固定部5固定。该结构在安装空间较小时，由于T型的陶瓷3和4除了在贯穿电极板的地方外径较小以外，其他地方均可具有较大的外径，因此具有较佳的强度，但T型的陶瓷3和4之间的间隙会导致金属杆6与电极板1或2之间间隙太小，使用过程中容易被电流击穿导致短路造成损毁。

发明内容

本发明的目的在于提供一种绝缘紧固组件和MOCVD加热器，以在保证强度的同时提高电气隔离安全性。

本发明提供的绝缘紧固组件，用以适配并紧固MOCVD加热器中层叠设置的第一基板和第二基板，包括：连接件，依次贯穿所述第一基板和第二基板；以及绝缘套管，套设于所述连接件，用于间隔所述第一基板和第二基板，所述绝缘套管包括贯穿且凸出所述第一基板和/或所述第二基板的突出端部，及位于所述第一基板和第二基板之间的支撑部，所述支撑部的外径大于所述突出端部的外径；锁紧件，套设于所述连接件的两端，用于沿所述连接件的方向移动调节以固定所述第一基板和所述第二基板。

进一步，所述绝缘紧固组件还包括固定绝缘件，所述固定绝缘件与所述突出端部对应，所述固定绝缘件设有凹槽，所述凹槽与所述突出端部嵌套设置。

进一步，所述凹槽与所述突出端部之间存在间隙，所述间隙的尺寸为0.1～2mm。

进一步，所述凹槽凹陷的深度与所述固定绝缘件的高度之比为1:1至1:10。

进一步，所述绝缘套管和所述固定绝缘件设有同轴的中心通孔，所述中心通孔的尺寸与所述连接件的尺寸适配，使得所述连接件穿过所述绝缘套管和所述固定绝缘件。

进一步，所述支撑部的外径与所述固定绝缘件的外径相同。

进一步，所述支撑部的外径为4mm～10mm。

进一步，所述支撑部与所述突出端部为一体加工使得所述绝缘套管为一个整体件。

进一步，所述支撑部包括靠近所述第一基板的第一分立部件和靠近所述第二基板的第二分立部件，所述第一分立部件与凸出于所述第一基板的所述突出端部为一体加工，和/或，所述第二分立部件与凸出于所述第二基板的所述突出端部为一体加工。

进一步，所述第一分立部件与所述第二分立部件之间还包括至少一个第三分立部件，所述第一分立部件、所述第三分立部件及所述第二分立部件之间相互堆叠设置且具有相同的形状及尺寸。

进一步，所述突出端部凸出于所贯穿基板的高度大于0.1mm。

进一步，所述高度为0.1mm至5mm。

本发明还提供一种MOCVD加热器，包括：加热件；与所述加热件相连的正极板及负极板；位于所述加热件下方的若干金属反射板，用于反射所述加热件加热时产生的热辐射，所述若干金属反射板不具电气极性；加热件支撑件，用于支撑所述加热件；以及上述任一种绝缘紧固组件，用于将所述正极板、所述负极板和所述金属反射板中的两个或多个进行连接和固定。

本发明通过使绝缘套管的两端贯穿并突出待固定连接的基板，使得连接件与基板之间绝缘隔离，且增大了基板与连接件之间的电气距离，能避免连接件与基板之间的间隙过小，增强了连接件与基板之间的电气绝缘性，从而避免间隙在使用过程中被电流击穿，进而避免因为短路而造成损毁。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本发明的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是现有的一种用于MOCVD加热器的绝缘紧固组件的结构示意图；

图2是本发明一较佳实施例提供的绝缘紧固组件的结构示意图；

图3是本发明另一较佳实施例提供的绝缘紧固组件的结构示意图；

图4是本发明又一较佳实施例提供的绝缘紧固组件的结构示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图及具体实施例对本申请技术方案做进一步的详细阐述。除非另有定义，本申请所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

针对现有技术存在的问题，本发明的实施例提供了一种绝缘紧固组件，参阅图2，所述绝缘紧固组件用以适配并紧固MOCVD加热器中层叠设置的第一基板10和第二基板20，保持基板之间的绝缘隔离和位置稳定，其包括连接件30，绝缘套管40和锁紧件80。其中，连接件30依次贯穿所述第一基板10和第二基板20。绝缘套管40套设于所述连接件30，用于间隔所述第一基板10和第二基板20，绝缘套管40包括贯穿且凸出所述第一基板10和/或所述第二基板20的突出端部43，及位于所述第一基板10和第二基板20之间的支撑部44，所述支撑部44的外径大于所述突出端部的外径。锁紧件80套设于所述连接件30的两端，用于沿所述连接件30的方向移动调节以固定所述第一基板10和所述第二基板20。

具体地，参考图2，所述突出端部43可以仅包括贯穿且凸出所述第一基板10的第一突出端部41，或者仅包括贯穿且凸出所述第二基板20的第二突出端部42，或者包括贯穿且凸出所述第一基板10的第一突出端部41及贯穿且凸出所述第二基板20的第二突出端部42，具体根据所述连接件30与所述第一基板10及所述第二基板20之间是否需要电气隔离而定。当所述突出端部43贯穿且凸出某一基板时，所述突出端部包括位于该基板中的部分及凸出于该基板的部分。

本发明实施例的绝缘套管40通过设置突出端部来贯穿且凸出需要与所述连接件30进行电气隔离的基板，可以在起到电气隔离的同时，增大所述连接件30与该基板之间的电气距离，提高了电气隔离安全性，同时通过对绝缘套管40设置在所述第一基板10和第二基板20之间的支撑部44的尺寸进行设计，使其具有较大外径以保证安装强度，因此可以在保证强度的同时提高电气隔离安全性，尤其适用于结构紧凑、安装空间小的加热器系统。

在一些实施例中，所述连接件30可以是金属螺杆，呈杆状或条状，也可以是片状的支撑片，适宜在其上做出多种形状。所述连接件30用于贯穿连接多块基板，多块基板包括上述第一基板10和第二基板20。

在一些实施例中，多块基板层叠设置、相互连接固定并绝缘，且电气属性不同。示例性地，第一基板10为极性基板，第二基板20为适配基板。第一基板10的电气属性可以为正极、负极或悬空中的任意一种，第二基板20的电气属性不同于第一基板10。第一基板10和第二基板20可以是导电基板，如金属板，也可以是绝缘基板，绝缘基板的材料依基板的电气属性而定。

在一些实施例中，所述突出端部43凸出于所贯穿基板的高度大于0.1mm。优选地，所述高度为0.1mm至5mm。

在一些实施例中，所述绝缘紧固组件还包括固定绝缘件60，所述固定绝缘件60与所述突出端部43一一对应，所述固定绝缘件设有凹槽50，所述凹槽50与所述突出端部43嵌套设置。也即绝缘套管40不会贯穿固定绝缘件，如此可以保证固定绝缘件的壁厚。

需要说明的是，所述固定绝缘件60与所述突出端部43一一对应，具体是指，参考图2，当所述突出端部43仅包括贯穿且凸出所述第一基板10的第一突出端部41时，所述固定绝缘件60仅包括与所述第一突出端部41对应的第一固定绝缘件61，相应的，所述第一固定绝缘件61面向所述第一突出端部41的一侧设有第一凹槽51，所述第一凹槽51与所述第一突出端部41嵌套设置；当所述突出端部43仅包括贯穿且凸出所述第二基板20的第二突出端部42时，所述固定绝缘件60仅包括与所述第二突出端部42对应的第二固定绝缘件62，相应的，所述第二固定绝缘件62面向所述第二突出端部42的一侧设有第二凹槽52，所述第二凹槽52与所述第二突出端部42嵌套设置；当所述突出端部43包括贯穿且凸出所述第一基板10的第一突出端部41及贯穿且凸出所述第二基板20的第二突出端部42，所述固定绝缘件60包括与所述第一突出端部41对应的第一固定绝缘件61，及与所述第二突出端部42对应的第二固定绝缘件62，相应的，所述第一凹槽51与所述第一突出端部41嵌套设置，所述第二凹槽52与所述第二突出端部42嵌套设置。

在一些实施例中，所述凹槽50与所述突出端部43之间存在间隙A，所述间隙A的尺寸为0.1～2mm，这样便于安装。优选地，所述间隙A的尺寸为0.5mm。这样在留有足够安装间隙的同时，可以使所述固定绝缘件60的壁厚更厚，进一步保证所述固定绝缘件60的强度。

在一些实施例中，所述凹槽50凹陷的深度与所述固定绝缘件60的高度之比为1:1至1:10。通过该设置，可以将所述固定绝缘件60纵向上的厚度做的更厚，在满足隔离所述连接件30与所述基板之间的电气间隙的同时，进一步增加了所述固定绝缘件60的强度。

在一些实施例中，绝缘套管40和固定绝缘件60可以为陶瓷套管或其他可耐高温的绝缘套管。

在一些实施例中，参考图2，所述支撑部44的外径与所述固定绝缘件60的外径相同，使所述固定绝缘件60在横向上具有较厚的厚度，增加了所述固定绝缘件60的强度。在一些实施例中，所述支撑部44的外径为4mm～10mm，因此可用于安装间距较小(例如安装间距小于10mm)的场景。

在一些实施例中，所述绝缘套管40具有第一轴穿孔46，所述固定绝缘件60具有第二轴穿孔66，所述第一轴穿孔46和所述第二轴穿孔66同轴，也即二者具有同轴的中心通孔，所述中心通孔的尺寸与所述连接件30的尺寸适配使得所述连接件30穿过所述绝缘套管40和所述固定绝缘件60。由于所述绝缘套管40通过突出端部43来贯穿需要与连接件30进行电气隔离的基板，由此，所述连接件30通过所述中心通孔穿过所述固定绝缘件60和所述绝缘套管40即可绝缘贯穿所述第一基板10和/或所述第二基板20，使所述连接件30与所述第一基板10和/或所述第二基板20形成绝缘隔离的部件中，仅所述突出端部43为窄部，其余均为宽部，因此整体上保证了所述绝缘紧固组件的强度。

在一些实施例中，参阅图2，所述支撑部44与所述突出端部43为一体加工使得所述绝缘套管40为一个整体件。

在另一些实施例中，参阅图3，所述支撑部44包括靠近所述第一基板10的第一分立部件47和靠近所述第二基板20的第二分立部件48，所述第一分立部件47与凸出于所述第一基板10的所述第一突出端部41为一体加工，和/或，所述第二分立部件48与凸出于所述第二基板20的所述第二突出端部42为一体加工。在一些具体的实施例中，当所述连接件30仅需与所述第一基板10电气隔绝时，所述第一分立部件47与所述第一突出端部41一体加工，所述第一分立部件47为大外径的圆柱体，所述第一突出端部41为小外径的圆柱体，所述第二分立部件48为与所述第一分立部件47外径相同的圆柱体，可以通过更换调整所述第二分立部件48的纵向厚度尺寸来调整所述第一基板10和所述第二基板20之间的距离；当所述连接件30仅需与所述第二基板20电气隔绝时，情况与上述类似，不再赘述；当所述连接件30需同时与所述第一基板10和所述第二基板20进行电气隔绝时，所述第一分立部件47与所述第一突出端部41一体加工，所述第二分立部件48与所述第二突出端部42一体加工，其剖面形成两个背靠背的T形结构，参考图3。

在一些实施例中，参考图4，所述第一分立部件47与所述第二分立部件48之间还包括至少一个第三分立部件49，所述第一分立部件47、所述第三分立部件49及所述第二分立部件48之间相互堆叠设置且可以具有相同的形状及尺寸。可以通过更换调整所述第三分立部件49的纵向厚度尺寸和数量来调整所述第一基板10和所述第二基板20之间的距离。

在一些实施例中，参阅图2，层叠有多个基板的连接件30，两端可以分别通过至少一个锁紧件80锁紧固定。锁紧件80可以是螺母或插销。锁紧件80套设于连接件30，并设置于固定绝缘件60远离绝缘套管40的一侧，锁紧件80沿连接件30的方向移动调节，将固定绝缘件60锁紧于绝缘套管40，维护方便快捷。所述锁紧件80与所述固定绝缘件60之间设有垫片，所述垫片的设置可以使所述锁紧件80施加的应力分布更均匀，降低了由于受力不均导致各部件破裂的概率。在一些实施例中，所述锁紧件80的连接方式可采用螺母连接、榫接、卡扣连接和嵌套连接中的任意一种。

上述仅以第一基板10和第二基板20为例对本发明提供的绝缘紧固结构进行了阐释，本领域技术人员可以明确知晓，连接件30上层叠设置的多个基板均可以此种方式设置。

综上，本实施例通过使绝缘套管40贯穿并突出第一基板10和/或第二基板20，并通过固定绝缘件60对所述突出端部43进行遮盖，所述固定绝缘件60不被所述突出端部43贯穿，所述绝缘套管40及所述固定绝缘件60仅供连接件30贯穿，不仅可以避免连接件30与基板之间的间隙被击穿，同时而且也能保证第一基板10和第二基板20之间的各隔离绝缘件的壁厚，保证了各隔离绝缘件的强度，进而使本实施例可以在安装空间很小的情况下使用，例如安装空间≤10mm的情况下。

在本发明公开的又一个实施例中，提供一种MOCVD加热器，包括：加热件；与所述加热件相连的正极板及负极板；位于所述加热件下方的若干金属反射板，用于反射所述加热件加热时产生的热辐射，所述若干金属反射板不具电气极性；加热件支撑件，用于支撑所述加热件；以及，上述实施例中所述的绝缘紧固组件，用于将所述正极板、所述负极板和所述金属反射板中的两个或多个进行连接和固定。

优选地，所述加热件为加热片或加热丝。

使用时，同时对正极板和负极板通电，电流传输至加热件，使加热件可以快速发热，对其上方的托盘以及晶片进行加热。

所述MOCVD加热器将具有不同电气属性的各层板通过具有突出端部的绝缘套管40、具有相应凹槽50的固定绝缘件60、连接件30相连接，可以在保证强度的同时提高电气隔离安全性，并使所述MOCVD加热器更加紧凑。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种绝缘紧固组件，用以适配并紧固MOCVD加热器中层叠设置的第一基板和第二基板，其特征在于，包括：

连接件，依次贯穿所述第一基板和第二基板；

绝缘套管，套设于所述连接件，用于间隔所述第一基板和第二基板，所述绝缘套管包括贯穿且凸出所述第一基板和/或所述第二基板的突出端部，及位于所述第一基板和第二基板之间的支撑部，所述支撑部的外径大于所述突出端部的外径；

锁紧件，套设于所述连接件的两端，用于沿所述连接件的方向移动调节以固定所述第一基板和所述第二基板。

2.根据权利要求1所述的绝缘紧固组件，其特征在于，还包括固定绝缘件，所述固定绝缘件与所述突出端部对应，所述固定绝缘件设有凹槽，所述凹槽与所述突出端部嵌套设置。

3.根据权利要求2所述的绝缘紧固组件，其特征在于，所述凹槽与所述突出端部之间存在间隙，所述间隙的尺寸为0.1～2mm。

4.根据权利要求2所述的绝缘紧固组件，其特征在于，所述凹槽凹陷的深度与所述固定绝缘件的高度之比为1:1至1:10。

5.根据权利要求2所述的绝缘紧固组件，其特征在于，所述绝缘套管和所述固定绝缘件设有同轴的中心通孔，所述中心通孔的尺寸与所述连接件的尺寸适配，使得所述连接件穿过所述绝缘套管和所述固定绝缘件。

6.根据权利要求2所述的绝缘紧固组件，其特征在于，所述支撑部的外径与所述固定绝缘件的外径相同。

7.根据权利要求6所述的绝缘紧固组件，其特征在于，所述支撑部的外径为4mm～10mm。

8.根据权利要求1所述的绝缘紧固组件，其特征在于，所述支撑部与所述突出端部为一体加工使得所述绝缘套管为一个整体件。

9.根据权利要求1所述的绝缘紧固组件，其特征在于，所述支撑部包括靠近所述第一基板的第一分立部件和靠近所述第二基板的第二分立部件，所述第一分立部件与凸出于所述第一基板的所述突出端部为一体加工，和/或，所述第二分立部件与凸出于所述第二基板的所述突出端部为一体加工。

10.权利要求9所述的绝缘紧固组件，其特征在于，所述第一分立部件与所述第二分立部件之间还包括至少一个第三分立部件，所述第一分立部件、所述第三分立部件及所述第二分立部件之间相互堆叠设置且具有相同的形状及尺寸。

11.根据权利要求1所述的绝缘紧固组件，其特征在于，所述突出端部凸出于所贯穿基板的高度大于0.1mm。

12.根据权利要求11所述的绝缘紧固组件，其特征在于，所述高度为0.1mm至5mm。

13.一种MOCVD加热器，其特征在于，包括：

加热件；

与所述加热件相连的正极板及负极板；

位于所述加热件下方的若干金属反射板，用于反射所述加热件加热时产生的热辐射，所述若干金属反射板不具电气极性；

加热件支撑件，用于支撑所述加热件；

以及，如权利要求1至12中任一项所述的绝缘紧固组件，用于将所述正极板、所述负极板和所述金属反射板中的两个或多个进行连接和固定。

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