CN210560064U - 一种坩埚熔融机用隔热板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种坩埚熔融机用隔热板，包括隔热板，隔热板是两个隔热组件左右拼合构成的，两个隔热组件均包括中空壳体，中空壳体上开设有与中空壳体的内腔导通的进水口与出水口，且进水口以及出水口位于中空壳体的两端；两个隔热组件还包括一将中空壳体的内腔分隔成一弯曲的导流通道的导流机构，导流通道的一端与进水口对接，导流通道的另一端与出水口对接；两个隔热组件上均开设有半圆形缺口；两个隔热组件拼合时，两个隔热组件的半圆形缺口对接构成一圆形通孔，两个隔热组件中任意一个隔热组件的进水口与另一个隔热组件的出水口相邻。本专利通过增设有导流机构，构成弯曲的导流通道的同时，还可以作为加强筋，保证隔热板的强度。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体加工设备领域，具体涉及坩埚熔融机。
背景技术
隔热板是坩埚熔融机的主要部件之一。坩埚熔融机在进行熔炼的过程中，为了避免炉内零件过热损伤，往往需要在坩埚熔融机内部安装隔热板，隔热板中部开设有可穿过加热装置外围的通孔，隔热板内有循环水作为冷却系统。
现有的隔热板由于隔热板内部为中空结构，不设有导流通道，水冷效果不佳，且强度也不佳，如专利号为201420706072.3的一种石英坩埚熔制用的隔热板，就公开了一种隔热板为中空结构的板体。并且传统不锈钢材质隔热板长期使用于高温环境，不断经受热量冲击，表面产生的氧化物容易脱落至模具中，造成坩埚污染。
实用新型内容
针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种坩埚熔融机用隔热板，以解决现有的隔热板污染的技术问题。并且通过合理布置隔热板结构，来增强隔热板的使用效果。
本实用新型的技术方案是：一种坩埚熔融机用隔热板，包括隔热板，其特征在于，所述隔热板是两个隔热组件左右拼合构成的，两个隔热组件均包括中空壳体，所述中空壳体上开设有与所述中空壳体的内腔导通的进水口与出水口，且进水口以及出水口位于所述中空壳体的两端；
两个隔热组件还包括一将所述中空壳体的内腔分隔成一弯曲的导流通道的导流机构，所述导流通道的一端与所述进水口对接，所述导流通道的另一端与所述出水口对接；
两个隔热组件上均开设有半圆形缺口；
两个隔热组件拼合时，两个隔热组件的半圆形缺口对接构成一圆形通孔，两个隔热组件中任意一个隔热组件的进水口与另一个隔热组件的出水口相邻。
本专利通过优化隔热板的结构，将传统的中空壳体内增设有导流机构，构成弯曲的导流通道的同时，还可以作为加强筋，保证隔热板的强度。两个隔热组件的进水口与出水口相邻，便于保证水冷效果。此外隔热板采用两个隔热板对接构成，进而易于隔热板进行安装更换的同时，如若某个隔热组件损坏，可以进行单独更换，相较传统的整个隔热板的更换，节约了成本。
进一步优选的，所述中空壳体包括顶板、底板以及围边，所述底板的外边缘与所述围边的下端的外边缘焊接相连，所述顶板的外边缘与所述围边的顶端的外边缘焊接相连；
所述导流机构包括至少三个沿着径向依次设置的弧形弯曲的导流板，沿着导流板的长度方向依次设有至少三个柱状凸起，所述柱状凸起顶部在竖直方向上与所述导流板平齐；
所述柱状凸起底部与底板焊接固定，所述导流板的下端与底板焊接相连；
所述顶板上开设有与所述柱状凸起相对应的顶板通孔，所述柱状凸起的顶部与顶板底面相抵，所述柱状突起的顶部与顶板焊接相连，而且所述顶板通孔通过焊缝焊接封堵。
通过优化导流板的结构，通过柱状凸起与顶板的焊接相连，便于导流板的焊接固定，还可以保证导流板的强度。
所述柱状突起的顶部横截面面积大于顶板通孔的横截面面积。
设有柱状凸起的导流板可以是相邻的弧形板体之间焊接固定有一柱状凸起的结构。
进一步优选的，所述导流通道包括沿着径向依次设置的五个导流子单元，五个导流子单元相邻的导流子单元的相连对接构成所述导流通道；
所述导流板设有四个，四个导流板分别为沿着径向从外至内依次设置的第一导流板、第二导流板、第三导流板以及第四导流板；
所述导流机构还包括第一直板、第二直板以及第三直板，所述第一直板以及第二直板分别连接所述第四导流板的两端，进而构成一最靠近径向内侧的第一分隔板，所述第一分隔板靠近进水口的一侧与所述围边的内壁焊接相连，
所述第三直板与所述第二导流板相连构成位于第一分隔板径向外围的第二分隔板，所述第二隔热板靠近出水口的一侧与所述围边的内壁焊接相连；
所述第三导流板靠近进水口的一侧与所述第一直板焊接相连；
所述第四导流板靠近出水口的一侧与所述第三直板焊接相连。
五个导流子单元沿着导流方向从前至后依次为第一导流子单元、第二导流子单元、第三导流子单元、第四导流子单元以及第五导流子单元；
所述第一导流子单元的导流轨迹从前至后依次为直线、弧形以及直线；
所述第二导流子单元的导流轨迹从前至后依次为直线、弧形；
所述第三导流子单元、所述第四导流子单元以及所述第五导流子单元的导流轨迹均为弧形。
进一步优选的，所述顶板、底板以及围边均包括从内至外依次设置的不锈钢基材层、CoNiCrAlY涂层、隔热涂层以及石英涂层。
进而避免传统不锈钢的隔热板易于污染的问题,提高其耐热性能。
进一步优选的，所述隔热涂层为Al2O3涂层。
进一步优选的，所述石英涂层的厚度为90μm-110μm。
进一步优选的，所述CoNiCrAlY涂层的厚度为40μm-60μm。
进一步优选的，所述围边包括两个弧形弯曲曲板以及两个直板；
两个曲板分别为径向内外设置的内侧曲板以及外侧曲板，所述内侧曲板的两端分别通过两个直板连接外侧曲板的两端，进而围成所述围边；
所述底板的隔热涂层厚度大于所述内侧曲板的隔热涂层的厚度，所述内侧曲板以及两个直板的隔热涂层的厚度均等，所述内侧曲板的隔热涂层的厚度大于所述外侧曲板的隔热涂层的厚度，所述内侧曲板的隔热涂层的厚度大于所述顶板的隔热涂层的厚度。
本专利通过不同区域的隔热涂层的厚度差异，便于保证不同受热区域的隔热性能。
进一步优选的，所述内侧曲板的隔热涂层的厚度为190μm-210μm；
所述直板的隔热涂层的厚度为190μm-210μm；
所述外侧曲板的隔热涂层的厚度为90μm-110μm；
所述顶板的隔热涂层的厚度为90μm-110μm；
所述底板的隔热涂层的厚度为490μm-510μm。
附图说明
图1为本实用新型隔热板的一种结构示意图；
图2为本实用新型隔热板在另一视角下的一种结构示意图；
图3为本实用新型隔热板安装在安装台上的一种结构示意图；
图4为本实用新型隔热组件的一种结构示意图；
图5为本实用新型隔热组件隐藏顶板情况下的一种结构示意图；
图6为本实用新型隔热板安装在坩埚熔融机内的一种结构示意图；
图7为本实用新型中空壳体的局部断面图。
图中：1为隔热板，2为加热器，3为安装台，4为炉筒，5为坩埚模具，11为顶板，12为底板，13为内侧曲板，14为外侧曲板，15为直板，16为导流板，17为柱状凸起，18为进水管接口，19为出水管接口，111为顶板通孔，61为不锈钢基材层，62为CoNiCrAlY涂层，63为隔热涂层，64为石英涂层。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。
具体实施例1：参见图1至图6，一种坩埚熔融机用隔热板，包括隔热板1，隔热板1是两个隔热组件左右拼合构成的，两个隔热组件均包括中空壳体，中空壳体上开设有与中空壳体的内腔导通的进水口与出水口，且进水口以及出水口位于中空壳体的两端；两个隔热组件还包括一将中空壳体的内腔分隔成一弯曲的导流通道的导流机构，导流通道的一端与进水口对接，导流通道的另一端与出水口对接；两个隔热组件上均开设有半圆形缺口；两个隔热组件拼合时，两个隔热组件的半圆形缺口对接构成一圆形通孔，两个隔热组件中任意一个隔热组件的进水口与另一个隔热组件的出水口相邻。本专利通过优化隔热板的结构，将传统的中空壳体内增设有导流机构，构成弯曲的导流通道的同时，还可以作为加强筋，保证隔热板的强度。两个隔热组件的进水口与出水口相邻，便于保证水冷效果。此外隔热板采用两个隔热板对接构成，进而易于隔热板进行安装更换的同时，如若某个隔热组件损坏，可以进行单独更换，相较传统的整个隔热板的更换，节约了成本。进水口连接有进水管接口18，出水口连接有出水管接口19。
中空壳体包括顶板11、底板12以及围边，底板12的外边缘与围边的下端的外边缘焊接相连，顶板11的外边缘与围边的顶端的外边缘焊接相连；导流机构包括弧形弯曲的导流板16，沿着导流板16的长度方向依次设有至少三个柱状凸起17，柱状凸起17的顶部平齐于导流板16；导流板16的下端与底板12焊接相连；顶板11上开设有与柱状凸起17相对应的顶板通孔111，柱状凸起17的顶部与顶板通孔111通过焊缝焊接封堵，导流板16及柱状凸起17处的顶面与顶板11相抵。通过优化导流板16的结构，通过柱状凸起17与顶板11的焊接相连，便于导流板16的焊接固定，还可以保证导流板16的强度。柱状突起的顶部横截面面积大于顶板通孔的横截面面积。设有柱状凸起的导流板可以是相邻的弧形板体之间焊接固定有一柱状凸起的结构。
导流通道包括沿着径向依次设置的五个导流子单元，五个导流子单元相邻的导流子单元的相连对接构成导流通道；导流板设有四个，四个导流板分别为沿着径向从外至内依次设置的第一导流板、第二导流板、第三导流板以及第四导流板；导流机构还包括第一直板15、第二直板15以及第三直板15，第一直板15以及第二直板15分别连接第四导流板的两端，进而构成一最靠近径向内侧的第一分隔板，第一分隔板靠近进水口的一侧与围边的内壁焊接相连，第三直板15与第二导流板相连构成位于第一分隔板径向外围的第二分隔板，第二隔热板靠近出水口的一侧与围边的内壁焊接相连；第三导流板靠近进水口的一侧与第一直板15焊接相连；第四导流板靠近出水口的一侧与第三直板15焊接相连。五个导流子单元沿着导流方向从前至后依次为第一导流子单元、第二导流子单元、第三导流子单元、第四导流子单元以及第五导流子单元；第一导流子单元的导流轨迹从前至后依次为直线、弧形以及直线；第二导流子单元的导流轨迹从前至后依次为直线、弧形；第三导流子单元、第四导流子单元以及第五导流子单元的导流轨迹均为弧形。
隔热板按照图3所示放置在安装台3上，安装台3焊接在炉筒4内侧。隔热板正确放置后，隔热板阻隔上侧炉筒与下侧模具空间。在加热器2加热时，隔热板1可以阻隔坩埚模具5内热量向炉筒4的上侧流动。一方面将热量阻隔在坩埚模具5内部，使热量可有效应用于石英砂的融化，另一方面阻隔热量上流，避免位于炉筒上侧内元件烧伤。
隔热板外环直径可根据炉筒内径进行调整以适应各种规格炉子。安装隔热板后，炉筒上下热量传递被阻隔，达到隔热目的。隔热板的内环直径根据加热器2的加热电极大小调整，使加热电极可顺利通过隔热板对坩埚模具进行加热。
具体实施例2，参见图7，在具体实施例1的基础上，顶板11、底板12以及围边均包括从内至外依次设置的不锈钢基材层61、CoNiCrAlY涂层62、隔热涂层63以及石英涂层64。进而避免传统不锈钢的隔热板易于污染的问题,提高其耐热性能。隔热涂层63为Al2O3涂层。
围边包括两个弧形弯曲曲板以及两个直板15；两个曲板分别为径向内外设置的内侧曲板13以及外侧曲板14，内侧曲板13的两端分别通过两个直板15连接外侧曲板14的两端，进而围成围边；底板12的隔热涂层厚度大于内侧曲板13的隔热涂层的厚度，内侧曲板13以及两个直板15的隔热涂层的厚度均等，内侧曲板13的隔热涂层的厚度大于外侧曲板14的隔热涂层的厚度，内侧曲板13的隔热涂层的厚度大于顶板11的隔热涂层的厚度。本专利通过不同区域的隔热涂层的厚度差异，便于保证不同受热区域的隔热性能。
内侧曲板13的隔热涂层的厚度为190μm-210μm；
直板15的隔热涂层的厚度为190μm-210μm；
外侧曲板14的隔热涂层的厚度为90μm-110μm；
顶板11的隔热涂层的厚度为90μm-110μm；
底板12的隔热涂层的厚度为490μm-510μm。
石英涂层的厚度为90μm-110μm。
CoNiCrAlY涂层的厚度为40μm-60μm。
以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种坩埚熔融机用隔热板，包括隔热板，其特征在于，所述隔热板是两个隔热组件左右拼合构成的，两个隔热组件均包括中空壳体，所述中空壳体上开设有与所述中空壳体的内腔导通的进水口与出水口，且进水口以及出水口位于所述中空壳体的两端；
两个隔热组件还包括一将所述中空壳体的内腔分隔成一弯曲的导流通道的导流机构，所述导流通道的一端与所述进水口对接，所述导流通道的另一端与所述出水口对接；
两个隔热组件上均开设有半圆形缺口；
两个隔热组件拼合时，两个隔热组件的半圆形缺口对接构成一圆形通孔，两个隔热组件中任意一个隔热组件的进水口与另一个隔热组件的出水口相邻。
2.根据权利要求1所述的一种坩埚熔融机用隔热板，其特征在于：所述中空壳体包括顶板、底板以及围边，所述底板的外边缘与所述围边的下端的外边缘焊接相连，所述顶板的外边缘与所述围边的顶端的外边缘焊接相连；
所述导流机构包括至少三个沿着径向依次设置的弧形弯曲的导流板，沿着导流板的长度方向依次设有至少三个柱状凸起，所述柱状凸起顶部在竖直方向上与所述导流板平齐；
所述柱状凸起底部与底板焊接固定，所述导流板的下端与底板焊接相连；
所述顶板上开设有与所述柱状凸起相对应的顶板通孔，所述柱状凸起的顶部与顶板底面相抵，所述柱状突起的顶部与顶板焊接相连，而且所述顶板通孔通过焊缝焊接封堵。
3.根据权利要求2所述的一种坩埚熔融机用隔热板，其特征在于：所述导流通道包括沿着径向依次设置的五个导流子单元，五个导流子单元相邻的导流子单元的相连对接构成所述导流通道；
所述导流板设有四个，四个导流板分别为沿着径向从外至内依次设置的第一导流板、第二导流板、第三导流板以及第四导流板；
所述导流机构还包括第一直板、第二直板以及第三直板，所述第一直板以及第二直板分别连接所述第四导流板的两端，进而构成一最靠近径向内侧的第一分隔板，所述第一分隔板靠近进水口的一侧与所述围边的内壁焊接相连，
所述第三直板与所述第二导流板相连构成位于第一分隔板径向外围的第二分隔板，所述第二分隔板靠近出水口的一侧与所述围边的内壁焊接相连；
所述第三导流板靠近进水口的一侧与所述第一直板焊接相连；
所述第四导流板靠近出水口的一侧与所述第三直板焊接相连。
4.根据权利要求2或3所述的一种坩埚熔融机用隔热板，其特征在于：所述顶板、底板以及围边均包括从内至外依次设置的不锈钢基材层、CoNiCrAlY涂层、隔热涂层以及石英涂层。
5.根据权利要求4所述的一种坩埚熔融机用隔热板，其特征在于：所述隔热涂层为Al2O3涂层。
6.根据权利要求4所述的一种坩埚熔融机用隔热板，其特征在于：所述石英涂层的厚度为90μm-110μm。
7.根据权利要求4所述的一种坩埚熔融机用隔热板，其特征在于：所述CoNiCrAlY涂层的厚度为40μm-60μm。
8.根据权利要求4所述的一种坩埚熔融机用隔热板，其特征在于：所述围边包括两个弧形弯曲曲板以及两个直板；
两个曲板分别为径向内外设置的内侧曲板以及外侧曲板，所述内侧曲板的两端分别通过两个直板连接外侧曲板的两端，进而围成所述围边；
所述底板的隔热涂层厚度大于所述内侧曲板的隔热涂层的厚度，所述内侧曲板以及两个直板的隔热涂层的厚度均等，所述内侧曲板的隔热涂层的厚度大于所述外侧曲板的隔热涂层的厚度，所述内侧曲板的隔热涂层的厚度大于所述顶板的隔热涂层的厚度。
9.根据权利要求8所述的一种坩埚熔融机用隔热板，其特征在于：所述内侧曲板的隔热涂层的厚度为190μm-210μm；
所述直板的隔热涂层的厚度为190μm-210μm；
所述外侧曲板的隔热涂层的厚度为90μm-110μm；
所述顶板的隔热涂层的厚度为90μm-110μm；
所述底板的隔热涂层的厚度为490μm-510μm。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201920829485.3U CN210560064U (zh) | 2019-06-04 | 2019-06-04 | 一种坩埚熔融机用隔热板 |
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| CN201920829485.3U CN210560064U (zh) | 2019-06-04 | 2019-06-04 | 一种坩埚熔融机用隔热板 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN114505930A (zh) * | 2020-11-16 | 2022-05-17 | 苏州聚联自动化设备有限公司 | 一种热压机用复合热压板 |
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2019
- 2019-06-04 CN CN201920829485.3U patent/CN210560064U/zh active Active
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| CN114505930A (zh) * | 2020-11-16 | 2022-05-17 | 苏州聚联自动化设备有限公司 | 一种热压机用复合热压板 |
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