CN207091011U - 一种多晶硅还原炉绝缘构件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种多晶硅还原炉绝缘构件，其包括位于还原炉底盘与电极之间的紫铜圈、瓷环和电极绝缘套，其中紫铜圈套装在电极上并与电极之间过盈配合，电极绝缘套嵌入至还原炉底盘内，瓷环插入至紫铜圈与电极绝缘套之间，电极安装在还原炉底盘上。本实用新型所述多晶硅还原炉绝缘构件能够提高还原炉底盘与电极之间的绝缘性能。

Description

一种多晶硅还原炉绝缘构件

技术领域

本实用新型涉及多晶硅生产技术领域，具体涉及一种多晶硅还原炉绝缘构件。

背景技术

目前，在多晶硅生产过程中，使用最广泛的生产工艺是化学气相沉积法(CVD,Chemical Vapor Deposition)。此法是通过对多晶硅沉积载体通电进行加热，以使还原炉内气体发生反应而生成硅并沉积在载体上。还原炉内发生的反应为高温反应，发生击穿时的电压最高可达12000V。

目前，在多晶硅行业中，还原炉底盘与电极之间一般使用聚四氟乙烯套(即四氟套)和内外瓷环套件进行绝缘。

但是，各个绝缘部件与电极之间存在缝隙，容易使硅粉进入，从而降低绝缘效果。内外瓷环套件的爬电距离较低，因此后期在其高温表面沉积硅之后会导致其绝缘性能降低。而且，由于还原炉内发生的反应为高温反应，随着温度的增加，四氟套的绝缘性降低，容易被击穿，导致还原炉内污染，从而影响硅棒质量。

可见，还原炉底盘与电极之间的绝缘性能对于多晶硅生产过程十分重要。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中所存在的上述缺陷，提供一种能够提高还原炉底盘与电极之间的绝缘性能的多晶硅还原炉绝缘构件。

解决本实用新型技术问题所采用的技术方案是：

本实用新型提供一种多晶硅还原炉绝缘构件，其包括位于还原炉底盘与电极之间的紫铜圈、瓷环和电极绝缘套，其中紫铜圈套装在电极上并与电极之间过盈配合，电极绝缘套嵌入至还原炉底盘内，瓷环插入至紫铜圈与电极绝缘套之间，电极安装在还原炉底盘上。

可选地，所述瓷环采用整体式结构。

可选地，所述瓷环从电极与还原炉底盘之间的空隙中向上伸出，且伸出至还原炉底盘上方的部位为瓷环上部，其余部位为瓷环下部；瓷环上部的外径大于瓷环下部的外径。

可选地，所述瓷环顶部靠近电极的位置设有环形缺口，该缺口内设有环状瓷环压紧件，且瓷环压紧件的内侧设置有螺纹，紫铜圈的外侧设置有螺纹，通过瓷环压紧件的内螺纹与紫铜圈的外螺纹进行螺纹连接以向下压紧瓷环，并实现瓷环与紫铜圈之间的密封。

可选地，所述瓷环与瓷环压紧件均采用氮化硅制成。

可选地，所述瓷环上部与瓷环压紧件之间设置有第一垫片；所述第一垫片采用聚四氟乙烯材料制成。

可选地，所述瓷环上部与还原炉底盘之间设置有第二垫片；所述第二垫片采用聚四氟乙烯材料制成。

可选地，所述绝缘构件还包括位于还原炉底盘之上、且套装在瓷环外部的隔离罩。

可选地，所述电极的头部从隔离罩中伸出，所述隔离罩覆盖瓷环的上表面和外侧面；所述隔离罩采用氮化硅制成。

可选地，所述电极与电极绝缘套之间设置有第三垫片；所述第三垫片采用聚四氟乙烯材料制成；所述电极绝缘套采用聚四氟乙烯材料制成。

有益效果：

本实用新型所述多晶硅还原炉绝缘构件能够减少硅粉进入各绝缘部件之间的缝隙，有效降低电极绝缘套(四氟套)位置处的温度，提高还原炉底盘与电极之间的绝缘性能。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的多晶硅还原炉绝缘构件的结构示意图。

图中：1－电极；2－瓷环；3－瓷环压紧件；4－隔离罩；5－紫铜圈；6－第一垫片；7－第二垫片；8－电极绝缘套；9－还原炉底盘。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细描述。

本实用新型涉及采用化学气相沉积法的反应器内的绝缘性能领域，其针对现有还原炉存在的绝缘性问题，提供一种多晶硅还原炉绝缘构件，以有效降低电极绝缘套(四氟套)位置处的温度，提高还原炉底盘与电极之间的绝缘性能，从而解决还原炉运行过程中由于绝缘问题而导致的缺相、打火、放电、硅棒污染等问题，相应提高多晶硅沉积速率，降低电耗。

具体地，如图1所示，所述绝缘构件包括位于还原炉底盘9与电极1之间的紫铜圈5、瓷环2和电极绝缘套8，其中紫铜圈5套装在电极1上并与电极1之间过盈配合，以将紫铜圈5固定在电极1上，电极绝缘套8嵌入至还原炉底盘9内，瓷环2插入至紫铜圈5与电极绝缘套8之间，以提升电极1对还原炉底盘9的绝缘性能，且减少了硅粉颗粒在此处的富集。电极1安装在还原炉底盘9上。

其中，瓷环2采用氮化硅制成，相比于现有的氧化铝材质的瓷环更加耐高温，且不易碎裂；电极绝缘套8采用聚四氟乙烯材料制成，即四氟套；紫铜圈5为现有产品，故不对其结构及材质进行详细描述。

较优地，所述瓷环2采用整体式结构。相比于现有的内外瓷环套件，整体式瓷环2能够减少缝隙，隔绝炉内热量对电极绝缘套8的损耗，还能增加瓷环爬电距离，避免后期在其高温表面沉积硅之后会导致其绝缘性能降低。

如图1所示，所述瓷环2从电极1与还原炉底盘9之间的空隙中向上伸出，且伸出至还原炉底盘9上方的部位为瓷环上部，其余部位为瓷环下部；瓷环上部的外径大于瓷环下部的外径，以形成上大下小的结构，并能卡在还原炉底盘9上。

所述瓷环2顶部靠近电极1的位置设有环形缺口，该缺口内设有环状瓷环压紧件3，且瓷环压紧件3的内侧设置有螺纹，紫铜圈5的外侧设置有螺纹，通过瓷环压紧件3的内螺纹与紫铜圈5的外螺纹进行螺纹连接以向下压紧瓷环2，并实现瓷环2与紫铜圈5之间的密封。瓷环紧压件3的使用有效隔绝了硅粉进入瓷环2与紫铜圈5之间的空隙，同时在紧压力的作用下提升了整个绝缘构件的密封性。

所述瓷环压紧件3也采用氮化硅制成，以耐高温。

所述瓷环上部与瓷环压紧件3之间设置有第一垫片6，以确保瓷环上部缺口的下表面与瓷环压紧件3的下表面之间密封良好。

所述瓷环上部与还原炉底盘9之间设置有第二垫片7，以确保瓷环上部的下表面与还原炉底盘9的上表面之间密封良好。

所述电极1与电极绝缘套8之间设置有第三垫片(图中未示出)，以确保二者之间密封良好。

其中，第一至第三垫片均采用聚四氟乙烯材料制成。由于还原炉运行过程中炉内的温度可达1000℃，聚四氟乙烯垫片在此温度下仍可保持较好的密封性能。

此外，如图1所示，所述绝缘构件还包括位于还原炉底盘9之上、且套装在瓷环2(具体为瓷环上部)外部的隔离罩4，以防止硅粉沉积在瓷环2上，并且隔离炉内热量，使各绝缘部件(如瓷环2和电极绝缘套8)保持较低温度，延长瓷环2和电极绝缘套8的使用寿命，提高整体绝缘性能。

所述隔离罩4采用氮化硅制成。

具体地，电极1的头部从隔离罩4中伸出，所述隔离罩4覆盖瓷环上部的上表面和外侧面，同时还覆盖瓷环压紧件3和紫铜圈5的上表面。还可以根据隔离罩4的形状来调整瓷环上部的形状，以实现更好的隔离效果。

下面详细描述本实施例所述绝缘构件的装配过程：

首先，将紫铜圈5套装到电极1上，将电极绝缘套8安装在还原炉底盘9内，再将电极1安装在还原炉底盘9上，且电极1与电极绝缘套8之间通过第三垫片实现密封。然后，在紫铜圈5与电极绝缘套8之间的空隙内填充安装瓷环2，且瓷环上部与还原炉底盘9之间通过第二垫片7实现密封。接着，在瓷环上部的缺口内安装瓷环压紧件3，由于瓷环压紧件3具有内螺纹，紫铜圈5具有外螺纹，通过向下旋紧瓷环压紧件3即可对瓷环2进行带力紧固，且瓷环上部与瓷环压紧件3之间通过第一垫片6实现密封。最后，将隔离罩4外扣在瓷环2、瓷环压紧件3和紫铜圈5的外面，则整个绝缘构件的装配完成。

综上所述，本实用新型采用整体式瓷环，并在电极与还原炉底盘之间使用瓷环压紧件、紫铜圈、第一垫片和第二垫片，从而对电极孔(即电极与还原炉底盘之间的空隙)进行有效密封，并通过扣在瓷环外部的隔离罩隔绝炉内热量，避免多晶硅沉积在瓷环上，有效降低电极绝缘套(四氟套)位置处的温度，延长电极绝缘套和瓷环的使用寿命，还能减少硅粉进入各绝缘部件之间的缝隙，提高还原炉底盘与电极之间的绝缘性能，对还原炉运行过程中由于绝缘性能不合格而导致的问题有重大意义。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种多晶硅还原炉绝缘构件，其特征在于，包括位于还原炉底盘与电极之间的紫铜圈、瓷环和电极绝缘套，其中紫铜圈套装在电极上并与电极之间过盈配合，电极绝缘套嵌入至还原炉底盘内，瓷环插入至紫铜圈与电极绝缘套之间，电极安装在还原炉底盘上。

2.根据权利要求1所述的绝缘构件，其特征在于，所述瓷环采用整体式结构。

3.根据权利要求2所述的绝缘构件，其特征在于，所述瓷环从电极与还原炉底盘之间的空隙中向上伸出，且伸出至还原炉底盘上方的部位为瓷环上部，其余部位为瓷环下部；瓷环上部的外径大于瓷环下部的外径。

4.根据权利要求3所述的绝缘构件，其特征在于，所述瓷环顶部靠近电极的位置设有环形缺口，该缺口内设有环状瓷环压紧件，且瓷环压紧件的内侧设置有螺纹，紫铜圈的外侧设置有螺纹，通过瓷环压紧件的内螺纹与紫铜圈的外螺纹进行螺纹连接以向下压紧瓷环，并实现瓷环与紫铜圈之间的密封。

5.根据权利要求4所述的绝缘构件，其特征在于，所述瓷环与瓷环压紧件均采用氮化硅制成。

6.根据权利要求4所述的绝缘构件，其特征在于，所述瓷环上部与瓷环压紧件之间设置有第一垫片；所述第一垫片采用聚四氟乙烯材料制成。

7.根据权利要求3所述的绝缘构件，其特征在于，所述瓷环上部与还原炉底盘之间设置有第二垫片；所述第二垫片采用聚四氟乙烯材料制成。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的绝缘构件，其特征在于，所述绝缘构件还包括位于还原炉底盘之上、且套装在瓷环外部的隔离罩。

9.根据权利要求8所述的绝缘构件，其特征在于，所述电极的头部从隔离罩中伸出，所述隔离罩覆盖瓷环的上表面和外侧面；所述隔离罩采用氮化硅制成。

10.根据权利要求1-7中任一项所述的绝缘构件，其特征在于，所述电极与电极绝缘套之间设置有第三垫片；所述第三垫片采用聚四氟乙烯材料制成；所述电极绝缘套采用聚四氟乙烯材料制成。