[發(fā)明專利]一種高效新型藍寶石晶體生長系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210538724.2
• 申請日: 2012-12-13
• 公開（公告）號: CN103132135A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 滑喜寶
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州工業(yè)園區(qū)杰士通真空技術(shù)有限公司
• 主分類號: C30B15/00
• 分類號: C30B15/00;C30B29/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于LED照明領(lǐng)域藍寶石襯底片的生產(chǎn)領(lǐng)域，是一種晶體生長設(shè)備。

背景技術(shù)

目前LED產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)蓬勃發(fā)展，LED器件的節(jié)能效果在如今的能源危機的情況下令各國為之投入了巨大的人力物力，同時各種加工設(shè)備設(shè)備應(yīng)運而生。經(jīng)過國內(nèi)外幾十年的發(fā)展歷程，LED器件襯底片的技術(shù)基本上有了一個統(tǒng)一的認識，藍寶石被認為是迄今為止最為經(jīng)濟適用的理想襯底材料。國內(nèi)在2011年開始大規(guī)模的發(fā)展LED產(chǎn)業(yè)，大量引進國外知名廠家的藍寶石晶體生長設(shè)備，但是技術(shù)隊伍建設(shè)還遠遠落后于國外。目前國內(nèi)的藍寶石晶體生長設(shè)備有俄羅斯的KY法晶體生長系統(tǒng)(如歐米伽，阿派克斯，waterfall)，美國的HEM法(如GT公司的A向長晶HEM設(shè)備，ARC公司的C向長晶HEM設(shè)備)和改良KY法晶體生長系統(tǒng)(如TT公司的改良KY設(shè)備)。俄羅斯的KY設(shè)備造價低，單爐產(chǎn)量從20-80kg不等，單爐生產(chǎn)周期15-18天，生產(chǎn)效率低，設(shè)備穩(wěn)定性存在問題，發(fā)熱體容易損壞，設(shè)備操作對人員經(jīng)驗要求比較高，引進這種設(shè)備在短時間內(nèi)很難穩(wěn)定規(guī)?；a(chǎn)。GT公司和ARC公司的HEM設(shè)備自動化程度高，對操作人員的經(jīng)驗要求比較低，但是GT設(shè)備使用石墨熱場，一次性旋壓鉬坩堝，單爐產(chǎn)量雖然有100kg，單爐生產(chǎn)周期18天左右，生產(chǎn)成本仍然居高不下。ARC設(shè)備晶體生產(chǎn)效率低，單爐產(chǎn)量37kg左右，單爐生產(chǎn)周期18天左右，晶體質(zhì)量存在問題，工藝還未成熟。TT設(shè)備結(jié)合俄羅斯設(shè)備和GT的設(shè)備，自動化程度相對較高，對人員的經(jīng)驗要求在很大程度上有所降低，但是設(shè)備造價昂貴，主要是因為發(fā)熱體，隔熱屏造價高昂，因此生產(chǎn)成本不夠經(jīng)濟。如果使用上述設(shè)備進行LED藍寶石襯底片的生產(chǎn)，生產(chǎn)成本居高不下，LED照明在民用照明領(lǐng)域很難普及。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種新型藍寶石長晶爐加熱系統(tǒng)，解決晶體生長設(shè)備成本高的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種高效新型藍寶石晶體生長系統(tǒng)包括爐殼，隔熱層，發(fā)熱體，鎢坩堝，坩堝車，籽晶動作伺服機構(gòu)，升降系統(tǒng)，稱重系統(tǒng)，軟件控制系統(tǒng)和安全保護系統(tǒng)，其特征在于，所述爐殼包括主爐殼，上爐蓋和下爐蓋，所述隔熱層包括側(cè)保溫層，上保溫層和下保溫層，所述發(fā)熱體分為側(cè)發(fā)熱體和底部發(fā)熱體，所述側(cè)發(fā)熱體使用鎢桿，水冷電極，通過銅盤懸掛于爐殼電極樁上，所述鎢坩堝為燒結(jié)坩堝，純度99.95％，所述坩堝車采用電動叉車，并配有坩堝位置微調(diào)系統(tǒng)，可實現(xiàn)坩堝在水平面上的二維移動，移動行程為0-20cm，所述籽晶動作伺服機構(gòu)包括籽晶升降系統(tǒng)伺服電機，籽晶升降絲杠，籽晶旋轉(zhuǎn)電機，籽晶桿，止推軸承和波紋管，所述升降系統(tǒng)采用絲杠升降機構(gòu)，并有限位器保證升降過程中的設(shè)備安全，所述稱重系統(tǒng)使用壓電稱重傳感器，所述軟件控制系統(tǒng)分為電源控制，籽晶動作控制，觀察窗視頻顯示和報警控制，所述安全保護系統(tǒng)由漏爐報警裝置構(gòu)成。

上述一種高效新型藍寶石晶體生長系統(tǒng)，其特征在于，所述爐殼的主爐殼包括水冷不銹鋼筒體，水冷電極樁和一個測溫孔，測溫裝置為紅外測溫計，所述上爐蓋包括籽晶升降機構(gòu)，觀察孔，籽晶室通孔，上爐蓋冷卻水管和水冷不銹鋼爐蓋，所述下爐蓋包括電極樁，下爐蓋冷卻水管，水冷不銹鋼爐蓋和漏爐報警裝置。

上述一種高效新型藍寶石晶體生長系統(tǒng)，其特征在于，所述隔熱層的側(cè)保溫層分為兩塊，共計10-20層，內(nèi)部5-10層材質(zhì)為鎢，純度99.95％，外部10-15層，材質(zhì)為鉬，純度99.95％，通過懸掛件懸掛于主爐殼上，所述上保溫層10-15層，放在側(cè)保溫層上面，無懸掛，置于上爐蓋下面，所述下保溫層10-15層，置于下爐蓋上面，隨升降機構(gòu)一起升降。

上述一種高效新型藍寶石晶體生長系統(tǒng)，其特征在于，所述側(cè)發(fā)熱體和底部發(fā)熱體均采用三相星型接法供電，所述底部發(fā)熱體使用螺旋型鎢絲網(wǎng)發(fā)熱體。

上述一種高效新型藍寶石晶體生長系統(tǒng)，其特征在于，所述鎢坩堝外徑300-400mm，厚度10-20mm，高度400-500mm。

本發(fā)明的優(yōu)點在于：此種晶體生長系統(tǒng)生產(chǎn)效率高，節(jié)能明顯，操作方便，使用安全，大大的降低了生產(chǎn)成本。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

圖1是藍寶石晶體生長系統(tǒng)整體示意圖。

圖2是控制界面示意圖。

圖3是側(cè)部隔熱層示意圖。

圖4是上爐蓋示意圖。

圖5是下爐蓋示意圖。

具體實施方式