[實用新型]藍寶石長晶爐置換坩堝裝置

有效

• 申請號: 201720242453.4
• 申請日: 2017-03-14
• 公開（公告）號: CN206538503U
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發明（設計）人: 徐永亮;于海群
• 申請（專利權）人: 內蒙古恒嘉晶體材料有限公司
• 主分類號: C30B29/20
• 分類號: C30B29/20;C30B17/00
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙)11363
• 代理人: 逯長明,許偉群

技術領域

本申請涉及藍寶石長晶技術領域，尤其涉及一種藍寶石長晶爐置換坩堝裝置。

背景技術

藍寶石具有硬度高、耐磨性好以及耐熱性好等許多優異的性能。業內通常采用泡生法，在藍寶石長晶爐內生長藍寶石晶體。如圖1至圖3所示，一種現有的藍寶石長晶爐900包括：爐筒8、設置于爐筒8頂部的上法蘭1、設置于爐筒8底部的下法蘭9、設置于下法蘭9上的坩堝支撐軸10，以及設置于下法蘭9上的底部加熱器6。底部加熱器6為三相交流E型結構，包括A相加熱器電極爪61、B相加熱器電極爪62以及C相加熱器電極爪63。坩堝支撐軸10上用于放置坩堝5，底部加熱器6用于對坩堝5加熱，坩堝5與爐筒8之間設置有保溫組件2，坩堝5與保溫組件2之間還設置有側加熱器4。在藍寶石長晶爐內生長藍寶石晶體的工藝通常包括：首先向坩堝5中裝入原料，將坩堝5及原料放入藍寶石長晶爐900，然后對坩堝5升溫加熱，使原料在坩堝5內開始長晶過程。原料在坩堝5中加熱融化后，通過籽晶熔接進行晶體生長，由于藍寶石晶體生長所需溫度在2000℃以上，晶體在坩堝5內存在較大的溫度梯度，為保證晶體的完整性及晶體的內應力不過大，晶體生長結束后需要進行退火，之后再進行自然冷卻，自然冷卻后方可取出坩堝5和晶體。

晶體自然冷卻后，通常采用專門的取坩堝裝置取出坩堝和晶體。如圖4所示，為一種現有的取坩堝裝置40的結構示意圖，取坩堝裝置40包括：限位架41、承載架43，以及連接限位架41和承載架43的連接架42。其中，限位架41端面設置有弧狀凹槽411，承載架43包括多個平行設置的坩堝爪431。由于藍寶石長晶爐900中，在坩堝5的底部采用坩堝支撐軸10及底部加熱器6的特定支撐方式，因此，取出坩堝5和晶體時，可采用液壓升降平臺將下法蘭9下降的方式，將晶體隨坩堝支撐軸10及坩堝5一起取出。如圖5所示，為利用取坩堝裝置40，將坩堝5和晶體取出的示意圖，其中，將承載架43的坩堝爪431伸入坩堝5、坩堝軸10及底加熱器6所形成的空間內，使坩堝5進入限位架41的弧狀凹槽411內，通過抬升承載架43，將坩堝5從坩堝支撐軸10上托起，之后將坩堝5以及坩堝5內的晶體一同取出。

然而，在實際生產中，晶體的自然冷卻，以及取出坩堝和晶體這兩個流程耗時較長，通常需要60個小時，采用現有的操作方法和取坩堝裝置，需要等藍寶石長晶爐內的晶體自然冷卻后，才能將坩堝和晶體取出，換入裝有原料的新坩堝，嚴重降低藍寶石長晶爐的稼動率。

實用新型內容

本申請提供了一種藍寶石長晶爐置換坩堝裝置，以解決現有技術中，藍寶石長晶爐的稼動率低的問題。

本申請實施例提供了一種藍寶石長晶爐置換坩堝裝置，所述裝置包括：晶體生長室和坩堝置換室；

所述晶體生長室設置于所述坩堝置換室的頂部；

所述晶體生長室的底部與所述坩堝置換室連通，所述晶體生長室與所述坩堝置換室相連通的區域設置有開合部件；

所述坩堝置換室內部設置有冷卻平臺、換料平臺、上下料平臺以及坩堝運送組件；

所述上下料平臺、所述冷卻平臺以及所述換料平臺在所述坩堝置換室內部沿同一方向依次設置，所述上下料平臺位于所述晶體生長室的底部，所述坩堝運送組件設置于所述上下料平臺、所述冷卻平臺以及所述換料平臺的一側。

可選的，所述坩堝運送組件包括：沿水平方向設置的滑軌，以及與所述滑軌滑動連接的機械手，所述滑軌的長度大于所述上下料平臺與所述換料平臺之間的距離。

可選的，在第一方面的第二種可實施方式中，所述滑軌包括主干軌道，以及分別與所述主軌道連接的第一分支軌道、第二分支軌道以及第三分支軌道；

所述主干軌道與所述上下料平臺、所述冷卻平臺以及所述換料平臺的排布方向平行；

所述第一分支軌道朝向所述上下料平臺的方向延伸，所述第二分支軌道朝向所述冷卻平臺的方向延伸，所述第三所述分支軌道朝向所述換料平臺的方向延伸。

可選的，所述主干軌道兩端設置有豎直滑軌，所述主干軌道兩端與所述豎直滑軌滑動連接，所述主干軌道底部設置有升降氣缸。

可選的，所述裝置還包括真空泵，所述真空泵與所述坩堝置換室連接。

可選的，所述開合部件是法蘭盤。

可選的，所述冷卻平臺、所述換料平臺以及所述上下料平臺為液壓式升降平臺。