CN202433104U

CN202433104U - 一种热电偶保护装置

Info

Publication number: CN202433104U
Application number: CN201120571321.9U
Authority: CN
Inventors: 蔡飞兵; 段志宽
Original assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Current assignee: Semiconductor Manufacturing International Beijing Corp
Priority date: 2011-12-30
Filing date: 2011-12-30
Publication date: 2012-09-12
Anticipated expiration: 2021-12-30

Abstract

本实用新型公开了一种热电偶保护装置，用于保护热电偶的一对金属丝，包括：保护管，所述保护管内沿其轴线方向开设有两个通孔，所述两个通孔之间相互隔离，所述保护管的一端具有一开口槽，所述保护管的另一端连接至一碳化硅底座，所述碳化硅底座内设置有正、负接线端；碳化硅管，所述碳化硅管罩设在保护管外；所述一对金属丝分别穿过所述保护管的两个通孔，所述一对金属丝的一端焊接形成焊点，所述焊点位于保护管的一端的开口槽内，所述一对金属丝的另一端分别连接至所述正、负接线端上；其中，所述开口槽与保护管轴线方向相垂直的开口方向与所述保护管的两个通孔的中心连线的方向相垂直。

Description

一种热电偶保护装置

技术领域

本实用新型涉及一种热电偶保护装置，尤其涉及一种提高热电偶使用寿命的热电偶保护装置。

背景技术

在半导体工艺中，热电偶被用于控制半导体加工设备中的温度控制精度。典型地，热电偶被布置在高温加工室中靠近将被加工的基体的各个位置，这些电偶被有效地连接到一个控制器以帮助提供基体整个表面上的更一致的温度。

然而，已经发现所述高温加工室中用于测量温度的热电偶由于在热电偶中使用的金属丝被熔断而失效。热电偶典型地包括有四根碳化硅管，各自装有一根保护管，每根保护管内有两个通孔，一对金属丝(正极加负极为一对)穿过所述通孔，其中所述一对金属丝的一端焊接在一起，称为焊点，并且所述焊点靠近测量物体以便温度测量，所述一对金属丝的另一端被连接到接线端的正负极。为了减小焊点所探测的温度与实际温度的差值，如图1所示，在保护管的顶端有切割深度为5mm左右的开口槽11(12为保护管未被切割部分)，焊点13就落在开口槽内，使得焊点13更接近测量物体有效测量温度；保护管开口槽11的开口方向A1与保护管的两个通孔14中心连线方向A2保持平行。然而，在实际使用过程中，由于金属丝在探测高温时，所述一对金属丝15被加热沿着保护管纵向伸展，因此在所述一对金属丝15中产生纵向应力，导致金属丝容易向左或向右偏离出保护管，或者在插拔过程中，金属丝15受到冲击力偏离出保护管，使得金属丝的焊点13碰到高温的碳化硅管16，导致金属丝的焊点被融断的现象，以致整支热电偶随着损坏，还可能造成产品的报废，大大提高了生产成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种热电偶保护装置，使得金属丝在保护管的开口槽内不容易偏离保护管，避免金属丝被熔断的现象，提高热电偶的使用寿命。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种热电偶保护装置，用于保护热电偶的一对金属丝，包括：

保护管，所述保护管内沿其轴线方向开设有两个通孔，所述两个通孔之间相互隔离，所述保护管的一端具有一开口槽，所述保护管的另一端连接至一碳化硅底座，所述碳化硅底座内设置有正、负接线端；

碳化硅管，所述碳化硅管罩设在保护管外；

所述一对金属丝分别穿过所述两个通孔，所述一对金属丝的一端焊接形成焊点，所述焊点位于保护管的一端的开口槽内，所述一对金属丝的另一端分别连接至所述正、负接线端上；

其中，所述开口槽与保护管轴线方向相垂直的开口方向与所述保护管的两个通孔的中心连线的方向相垂直。

作为优选，所述开口槽的深度为3mm～8mm。

作为优选，所述开口槽的深度为5mm。

作为优选，所述保护管的材料为Al₂O₃。

作为优选，所述保护管的长度为0.8m-1.2m；所述保护管的外径2-4mm。

作为优选，所述保护管的长度为1m；所述保护管的外径3mm。

作为优选，所述通孔内径为0.8-1.2mm。

作为优选，所述通孔内径为1mm。

与现有技术相比，本实用新型的一种热电偶保护装置，由于改变了开口槽的方向，使得即使金属丝受到纵向应力发生移动，但是有开口槽的两个壁保护，金属丝的焊点不会偏离保护管接触到碳化硅管，从而使得金属丝的焊点完全保证在开口槽内，有效避免了金属丝的焊点被熔断的现象。

附图说明

图1为现有的热电偶保护装置的开口槽的示意图；

图2为本实用新型实施例的热电偶保护装置的示意图；

图3为沿图2的线A-A的剖面示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

图2示出了本实用新型的热电偶保护装置的示例性实施例，所述热电偶保护装置包括：保护管21，所述保护管21内具有在其纵向轴线方向上延伸的两个通孔22和23，以及所述保护管21外设置的碳化硅管24。热电偶的一对金属丝25和26分别设置在保护管21的两个通孔22和23内。

所述保护管21可采用陶瓷氧化铝(Al₂O₃)材料，所述Al₂O₃含量在99.9％以上，其烧结温度高达1650-1990℃；硬度大，硬度为HRA80-90，硬度仅次于金刚石；耐磨性能极好，其耐磨性相当于锰钢的266倍，高铬铸铁的171.5倍；重量轻，密度为3.5g/cm³，仅为钢铁的一半。所述保护管21的横截面形状可以诸如圆形、正方形、椭圆形等的任何形状，在本实施例中，优选为圆形。保护管21的长度和直径根据实际情况而定，本实用新型的保护管长度为0.8m～1.2m，所述保护管的外径2mm-4mm，其里面两个通孔的内径为0.8mm-1.2mm。在实施例中，所述保护管长度优选为1m，所述保护管外径优选为3mm，其里面两个通孔的内径为1mm。

由于保护管21在温度骤变的情况下，极易碎裂，因此在保护管21外设置有碳化硅保护管24，从而延长热电偶的使用寿命。

所述保护管21的顶端具有开口槽27，所述开口槽27的开口方向与所述保护管21的两个通孔22和23的中心连线方向相垂直(下文中将详述)，所述开口槽27的深度为3mm～8mm；所述保护管21的末端连接至设置有接线端的碳化硅底座28；所述一对金属丝25和26分别穿过通孔22和23，所述金属丝25和26的一端在所述保护管21的顶端通过焊接连接，形成有焊点29，所述焊点29被置于保护管21的顶端的开口槽27内，使得所述焊点29更接近测量物体，以减少金属丝的焊点29所探测的温度与实际温度的差值；所述一对金属丝25和26的另一端分别连接至保护管21末端的碳化硅底座28的接线端的正负极上。

所述开口槽27可利用陶瓷切割机器，将热电偶保护装置对准切割刀片，保证热电偶保护装置的两个通孔22和23的中心连线的方向与切割刀片对准的方向成垂直方位，进行切割而成。

图3为图2的热电偶保护装置的开口槽的俯视图，如图3所示，在保护管的顶端有切割深度为5毫米左右的开口槽31(32为保护管未被切割部分)，焊点33就落在开口槽内，所述开口槽31与保护管轴线方向相垂直的开口方向B1与所述保护管的两个通孔34的中心连线的方向B2相垂直，所述开口槽31具有由保护管所形成的两个侧壁，且所述两个侧壁与保护管的两个通孔34的中心连线的方向相垂直，当热电偶保护装置中的金属丝35受热，在金属丝35中产生纵向应力而使得金属丝35向左或向右偏离时，由于金属丝所在的左右两侧有保护管的开口槽侧壁的保护，有效地避免了金属丝35偏离出开口槽31碰触碳化硅管36，从而使得金属丝35的焊点33完全保证在开口槽31内，有效避免了金属丝的焊点33被熔断的现象。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种热电偶保护装置，用于保护热电偶的一对金属丝，其特征在于，包括：

碳化硅管，所述碳化硅管罩设在保护管外；

2.如权利要求1所述的热电偶保护装置，其特征在于，所述开口槽的深度为3mm～8mm。

3.如权利要求2所述的热电偶保护装置，其特征在于，所述开口槽的深度为5mm。

4.如权利要求1所述的热电偶保护装置，其特征在于，所述保护管的材料为Al₂O₃。

5.如权利要求1所述的热电偶保护装置，其特征在于，所述保护管的长度为0.8m-1.2m；所述保护管的外径为2-4mm。

6.如权利要求5所述的热电偶保护装置，其特征在于，所述保护管的长度为1m；所述保护管的外径3mm。

7.如权利要求1所述的热电偶保护装置，其特征在于，所述通孔内径为 0.8-1.2mm。

8.如权利要求7所述的热电偶保护装置，其特征在于，所述通孔内径为1mm。