CN221287759U - 一种可制备质量均匀可控的镓粒的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及镓粒制备技术领域，且公开一种可制备质量均匀可控的镓粒的装置，包括制备箱；所述制备箱内开设有空腔且空腔内安装有隔板，所述隔板将空腔分隔成镓液腔以及冷却腔，所述制备箱上安装有位于冷却腔内的均粒旋转件以及用于驱动均粒旋转件在冷却腔内上下移动的电动推杆，所述制备箱上安装有位于冷却腔上方位置的滴料件，所述制备箱上还安装有用于将镓液腔内液体导送至滴料件内的供料件；所述滴料件内安装有搅拌件，所述冷却腔内设置有冷却液以及位于冷却液上方位置的扇风件。本实用新型提出了一种可制备质量均匀可控的镓粒的装置，解决了由于重力作用下滴定镓液的量无法精确控制，导致制备的镓粒均匀性不佳的问题。

Description

一种可制备质量均匀可控的镓粒的装置

技术领域

本实用新型涉及镓粒制备技术领域，尤其涉及一种可制备质量均匀可控的镓粒的装置。

背景技术

镓是一种广泛应用于半导体领域的重要材料，其具有优异的导电性、热导性和光学特性，镓在电子、光电、太阳能、半导体等领域扮演着重要角色，用途包括集成电路、光电器件、太阳能电池，目前制备高纯度镓粒的主要方法是利用滴料装置，将液态镓滴入冷却剂中，使其迅速凝固形成粒状，再进行清洗和烘干；

然而，这些传统制备方法存在一些缺陷，主要是由于重力作用下滴定镓液的量无法精确控制，导致制备的镓粒均匀性不佳，这会影响到镓粒的质量和性能。

为解决上述问题，本申请中提出一种可制备质量均匀可控的镓粒的装置。

实用新型内容

基于背景技术中存在的技术问题，本实用新型提出了一种可制备质量均匀可控的镓粒的装置。

本实用新型提出的一种可制备质量均匀可控的镓粒的装置，包括制备箱；

所述制备箱内开设有空腔且空腔内安装有隔板，所述隔板将空腔分隔成镓液腔以及冷却腔，所述制备箱上安装有位于冷却腔内的均粒旋转件以及用于驱动均粒旋转件在冷却腔内上下移动的电动推杆，所述制备箱上安装有位于冷却腔上方位置的滴料件，所述制备箱上还安装有用于将镓液腔内液体导送至滴料件内的供料件；

所述滴料件内安装有搅拌件，所述冷却腔内设置有冷却液以及位于冷却液上方位置的扇风件，所述制备箱上安装有用于驱动搅拌件与扇风件同时旋转的驱动件。

优选的，所述均粒旋转件包括装配块，所述装配块设置在冷却腔内，所述电动推杆安装在制备箱的底部，所述装配块与电动推杆连接并由电动推杆驱动在冷却腔内上下移动，所述装配块上安装有转盘以及用于驱动转盘旋转的第一伺服电机，所述转盘上安装有若干个周向布置的均粒块，若干个所述均粒块内均开设有成粒槽。

优选的，所述滴料件包括滴料箱，所述滴料箱安装在制备箱的顶部并置于冷却腔上方位置，所述滴料箱内开设有料腔，且滴料箱的底部连接有与料腔连通的滴料管，所述滴料管上安装有阀体，所述滴料箱的侧面安装有与料腔连通的气体管，且气体管远离滴料箱的一端连接氮气泵。

优选的，所述供料件包括蠕动泵以及安装在蠕动泵上的供料管，所述供料管的一端伸入镓液腔内，所述供料管的另一端与滴料箱内开设的料腔连通。

优选的，所述搅拌件包括搅拌杆，所述制备箱的顶部安装有位于滴料箱一侧的固定块，所述搅拌杆横向置于滴料箱内，且搅拌杆的一端与滴料箱的一侧内壁转动连接，所述搅拌杆的另一端转动穿过滴料箱的另一侧以及固定块并由驱动件驱动旋转，所述搅拌杆上安装有位于滴料箱内的叶片。

优选的，所述扇风件包括转杆、轴流扇叶，所述转杆的一端转动穿过制备箱的侧面并由驱动件驱动旋转，且转杆位于冷却液上方位置，所述轴流扇叶安装在转杆的一端。

优选的，所述驱动件包括齿轮、齿条皮带、第二伺服电机，所述齿轮的数量为两个，两个所述齿轮分别固定套装在搅拌杆的另一端以及转杆的一端，所述齿条皮带套接在两个齿轮上并与其传动配合，所述第二伺服电机安装在制备箱上并驱动其中一个齿轮旋转。

优选的，所述制备箱的底部连接有与冷却腔连通的出料管，且出料管上安装有控制阀。

本实用新型的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

通过设置的均粒旋转件、滴料件，可通过供料件将镓液腔内的液体导送至滴料件内，然后可通过滴料件将液体滴落在均粒旋转件上，并通过电动推杆将均粒旋转件驱动至冷却液内进行冷却，均粒旋转件上的液体冷却后形成镓粒，随后均粒旋转件运转将镓粒倒落在冷却液内，再进行下一个镓粒的制取，该结构通过将均粒旋转件驱动至冷却液内进行冷却，可以迅速降低镓液的温度，并加速镓液凝固成形，有助于提高制备过程的效率，并在冷却过程中减少温度梯度，进一步提升镓粒的均匀性,同时，均粒旋转件运转将镓粒倒落在冷却液内，有助于防止镓粒的粘连和聚集，进一步提高制备质量；

通过设置的搅拌件、扇风件，在制备镓粒时，可通过驱动件驱动搅拌件与扇风件同时旋转，可通过搅拌件对滴料件内的液体进行搅拌，使得其中的杂质和空气泡的分布更加均匀，从而减少制粒过程中的不均匀性，在扇风件的作用下，可对滴落在均粒旋转件上的镓粒进行风冷，预先进行风冷可以提供更好的控制制粒过程的条件，减少温度梯度和局部固化不均匀的可能性，有助于提高镓粒的质量均匀性和可控性。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种可制备质量均匀可控的镓粒的装置的结构示意图。

图2为本实用新型提出的一种可制备质量均匀可控的镓粒的装置中的局部结构示意图。

图3为本实用新型提出的一种可制备质量均匀可控的镓粒的装置中均粒旋转件的结构示意图。

附图标记：1、制备箱；2、隔板；3、均粒旋转件；31、装配块；32、转盘；33、第一伺服电机；34、均粒块；4、电动推杆；5、滴料件；51、滴料箱；52、滴料管；53、气体管；6、供料件；61、蠕动泵；62、供料管；7、搅拌件；71、搅拌杆；72、叶片；8、扇风件；81、转杆；82、轴流扇叶；9、驱动件；91、齿轮；92、齿条皮带；93、第二伺服电机；10、出料管；11、固定块。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

如图1-3所示，本实用新型提出的一种可制备质量均匀可控的镓粒的装置，包括制备箱1；

本实施例中，制备箱1内开设有空腔且空腔内安装有隔板2，隔板2将空腔分隔成镓液腔以及冷却腔，制备箱1上安装有位于冷却腔内的均粒旋转件3以及用于驱动均粒旋转件3在冷却腔内上下移动的电动推杆4。均粒旋转件3包括装配块31，装配块31设置在冷却腔内，电动推杆4安装在制备箱1的底部，装配块31与电动推杆4连接并由电动推杆4驱动在冷却腔内上下移动，装配块31上安装有转盘32以及用于驱动转盘32旋转的第一伺服电机33，转盘32上安装有若干个周向布置的均粒块34，若干个均粒块34内均开设有成粒槽。

本实施例中，制备箱1上安装有位于冷却腔上方位置的滴料件5。滴料件5包括滴料箱51，滴料箱51安装在制备箱1的顶部并置于冷却腔上方位置，滴料箱51内开设有料腔，且滴料箱51的底部连接有与料腔连通的滴料管52，滴料管52上安装有阀体，滴料箱51的侧面安装有与料腔连通的气体管53，且气体管53远离滴料箱51的一端连接氮气泵。

本实施例中，制备箱1上还安装有用于将镓液腔内液体导送至滴料件5内的供料件6。供料件6包括蠕动泵61以及安装在蠕动泵61上的供料管62，供料管62的一端伸入镓液腔内，供料管62的另一端与滴料箱51内开设的料腔连通。

需要说明的是：

为了保证镓粒制备的均匀性，可使蠕动泵61工作起来，使得镓液腔内的液体通过供料管62导送至滴料箱51内，然后可通过电动推杆4驱动装配块31向滴料箱51移动，使得转盘32上的均粒块34置于滴料管52下方位置，然后可将气体管53接通氮气，并且打开滴料管52上的阀体，使得滴料箱51内的液体顺着滴料管52滴落在均粒块34内开设的成粒槽中，并通过电动推杆4将装配块31驱动至冷却液内，使得均粒块34内的镓液与冷却介质接触，随即成粒槽内的镓液冷却形成镓粒，随后通过第一伺服电机33驱动转盘32带动均粒块34旋转，使得成粒后的镓粒倒落在冷却介质中，再进行下一个镓粒的制取，该结构通过将均粒旋转件3驱动至冷却液内进行冷却，可以迅速降低镓液的温度，并加速镓液凝固成形，有助于提高制备过程的效率，并在冷却过程中减少温度梯度，进一步提升镓粒的均匀性,同时，均粒旋转件3运转将镓粒倒落在冷却液内，有助于防止镓粒的粘连和聚集，进一步提高制备质量。

进一步实施例中，滴料件5内安装有搅拌件7，冷却腔内设置有冷却液以及位于冷却液上方位置的扇风件8，制备箱1上安装有用于驱动搅拌件7与扇风件8同时旋转的驱动件9。搅拌件7包括搅拌杆71，制备箱1的顶部安装有位于滴料箱51一侧的固定块11，搅拌杆71横向置于滴料箱51内，且搅拌杆71的一端与滴料箱51的一侧内壁转动连接，搅拌杆71的另一端转动穿过滴料箱51的另一侧以及固定块11并由驱动件9驱动旋转，搅拌杆71上安装有位于滴料箱51内的叶片72。扇风件8包括转杆81、轴流扇叶82，转杆81的一端转动穿过制备箱1的侧面并由驱动件9驱动旋转，且转杆81位于冷却液上方位置，轴流扇叶82安装在转杆81的一端。驱动件9包括齿轮91、齿条皮带92、第二伺服电机93，齿轮91的数量为两个，两个齿轮91分别固定套装在搅拌杆71的另一端以及转杆81的一端，齿条皮带92套接在两个齿轮91上并与其传动配合，第二伺服电机93安装在制备箱1上并驱动其中一个齿轮91旋转。

需要说明的是：

为了进一步保证镓粒制备的均匀性，当镓液置于滴料箱51内时，可通过第二伺服电机93驱动其中一个齿轮91旋转，在齿条皮带92的作用下，可带动两个齿轮91同时旋转，与两个齿轮91连接的搅拌杆71以及转杆81也跟着旋转，可通过搅拌杆71上的叶片72对滴料箱51内的镓液进行搅拌，使得其中的杂质和空气泡的分布更加均匀，从而减少制粒过程中的不均匀性，当镓液滴落在均粒块34内后，当转杆81在旋转时，可带动轴流扇叶82跟着旋转，从而可对均粒块34内的镓液进行风吹，预先进行风冷可以提供更好的控制制粒过程的条件，减少温度梯度和局部固化不均匀的可能性，有助于提高镓粒的质量均匀性和可控性。

具体实施例中，制备箱1的底部连接有与冷却腔连通的出料管10，且出料管10上安装有控制阀。通过设置的出料管10便于将冷却腔内的镓粒排出。

应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (8)

1.一种可制备质量均匀可控的镓粒的装置，包括制备箱(1)，其特征在于：

所述制备箱(1)内开设有空腔且空腔内安装有隔板(2)，所述隔板(2)将空腔分隔成镓液腔以及冷却腔，所述制备箱(1)上安装有位于冷却腔内的均粒旋转件(3)以及用于驱动均粒旋转件(3)在冷却腔内上下移动的电动推杆(4)，所述制备箱(1)上安装有位于冷却腔上方位置的滴料件(5)，所述制备箱(1)上还安装有用于将镓液腔内液体导送至滴料件(5)内的供料件(6)；

所述滴料件(5)内安装有搅拌件(7)，所述冷却腔内设置有冷却液以及位于冷却液上方位置的扇风件(8)，所述制备箱(1)上安装有用于驱动搅拌件(7)与扇风件(8)同时旋转的驱动件(9)。

2.根据权利要求1所述的一种可制备质量均匀可控的镓粒的装置，其特征在于，所述均粒旋转件(3)包括装配块(31)，所述装配块(31)设置在冷却腔内，所述电动推杆(4)安装在制备箱(1)的底部，所述装配块(31)与电动推杆(4)连接并由电动推杆(4)驱动在冷却腔内上下移动，所述装配块(31)上安装有转盘(32)以及用于驱动转盘(32)旋转的第一伺服电机(33)，所述转盘(32)上安装有若干个周向布置的均粒块(34)，若干个所述均粒块(34)内均开设有成粒槽。

3.根据权利要求2所述的一种可制备质量均匀可控的镓粒的装置，其特征在于，所述滴料件(5)包括滴料箱(51)，所述滴料箱(51)安装在制备箱(1)的顶部并置于冷却腔上方位置，所述滴料箱(51)内开设有料腔，且滴料箱(51)的底部连接有与料腔连通的滴料管(52)，所述滴料管(52)上安装有阀体，所述滴料箱(51)的侧面安装有与料腔连通的气体管(53)，且气体管(53)远离滴料箱(51)的一端连接氮气泵。

4.根据权利要求3所述的一种可制备质量均匀可控的镓粒的装置，其特征在于，所述供料件(6)包括蠕动泵(61)以及安装在蠕动泵(61)上的供料管(62)，所述供料管(62)的一端伸入镓液腔内，所述供料管(62)的另一端与滴料箱(51)内开设的料腔连通。

5.根据权利要求3所述的一种可制备质量均匀可控的镓粒的装置，其特征在于，所述搅拌件(7)包括搅拌杆(71)，所述制备箱(1)的顶部安装有位于滴料箱(51)一侧的固定块(11)，所述搅拌杆(71)横向置于滴料箱(51)内，且搅拌杆(71)的一端与滴料箱(51)的一侧内壁转动连接，所述搅拌杆(71)的另一端转动穿过滴料箱(51)的另一侧以及固定块(11)并由驱动件(9)驱动旋转，所述搅拌杆(71)上安装有位于滴料箱(51)内的叶片(72)。

6.根据权利要求5所述的一种可制备质量均匀可控的镓粒的装置，其特征在于，所述扇风件(8)包括转杆(81)、轴流扇叶(82)，所述转杆(81)的一端转动穿过制备箱(1)的侧面并由驱动件(9)驱动旋转，且转杆(81)位于冷却液上方位置，所述轴流扇叶(82)安装在转杆(81)的一端。

7.根据权利要求6所述的一种可制备质量均匀可控的镓粒的装置，其特征在于，所述驱动件(9)包括齿轮(91)、齿条皮带(92)、第二伺服电机(93)，所述齿轮(91)的数量为两个，两个所述齿轮(91)分别固定套装在搅拌杆(71)的另一端以及转杆(81)的一端，所述齿条皮带(92)套接在两个齿轮(91)上并与其传动配合，所述第二伺服电机(93)安装在制备箱(1)上并驱动其中一个齿轮(91)旋转。

8.根据权利要求1所述的一种可制备质量均匀可控的镓粒的装置，其特征在于，所述制备箱(1)的底部连接有与冷却腔连通的出料管(10)，且出料管(10)上安装有控制阀。