[發明專利]一種基于晶體爐的加熱組件結構

有效

• 申請號: 202010876989.8
• 申請日: 2020-08-27
• 公開（公告）號: CN112160025B
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 鄭建生;邵治宇;方筱雁;吳明森
• 申請（專利權）人: 露笑新能源技術有限公司
• 主分類號: C30B23/00
• 分類號: C30B23/00;C30B28/12;C30B29/36
• 代理公司: 杭州仁杰專利代理事務所(特殊普通合伙) 33297
• 代理人: 鄭新軍

本發明涉及晶體爐技術領域，公開了一種基于晶體爐的加熱組件結構，包括與爐體側壁固定的安裝板，安裝板上設有兩個電極孔，每個電極孔內均設有電極柱，兩根電極柱的內端之間設有電磁感應加熱體，電磁感應加熱體包括若干平行的開口導電圓環，每個開口導電圓環的軸線共線，相鄰兩個開口導電圓環之間通過傾斜的連接件依次連接形成所述的電磁感應加熱體，電磁感應加熱體的內部形成一個用于安裝坩堝的圓柱加熱區，圓柱加熱區的軸線與爐體的軸線同軸；電磁感應加熱體的兩端分別延伸形成兩根與電極柱內端一一對應連接的導電管。本發明具有加熱均勻穩定、安裝更加方便的有益效果。

技術領域

本發明涉及晶體爐技術領域，尤其涉及一種基于晶體爐的加熱組件結構。

背景技術

晶體爐是生產單晶硅、多晶硅、碳化硅的的制造設備。主要由爐體、加熱器、計算機控制系統、設備框架、真空抽氣系統等部分組成。將原料放入坩堝中，通過加熱器對坩堝加熱，原料直接氣化升華后再籽晶上結晶。在碳化硅晶體爐中采用電阻加熱線圈對坩堝加熱，常見的碳化硅爐中的電阻加熱器都是兩個上下平行分布的呈蚊香狀的螺旋盤管，坩堝置于兩個螺旋盤管之間的位置，由于螺旋盤管每圈的直徑存在差異，加熱溫度不均勻，影響產品質量；而且兩個螺旋盤管加熱器在安裝的時候同軸度、位置精度都要求非常高，安裝不方便。

發明內容

本發明為了解決現有技術中的晶體爐中的加熱器加熱不均勻、安裝不方便的問題，提供了一種加熱均勻穩定、安裝更加方便的基于晶體爐的加熱組件結構。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種基于晶體爐的加熱組件結構，包括與爐體側壁固定的安裝板，所述安裝板上設有兩個電極孔，每個電極孔內均設有電極柱，兩根電極柱的內端之間設有電磁感應加熱體，所述電磁感應加熱體包括若干平行的開口導電圓環，每個開口導電圓環的軸線共線，相鄰兩個開口導電圓環之間通過傾斜的連接件依次連接形成所述的電磁感應加熱體，電磁感應加熱體的內部形成一個用于安裝坩堝的圓柱加熱區，所述圓柱加熱區的軸線與爐體的軸線同軸；電磁感應加熱體的兩端分別延伸形成兩根與電極柱內端一一對應連接的導電管。兩個電極柱的外端接電，坩堝位于圓柱加熱區內，電磁感應加熱體整體呈一個非標的螺旋狀結構，電磁感應加熱體整體通電后產生磁場對坩堝進行加熱，圓柱加熱區的軸線與爐體軸線同軸，而且開口導電圓環每個均平行且與爐體底面平行，這樣產生的磁場非常均勻，坩堝處于圓柱加熱區的中心位置，坩堝加熱非常均勻，從而提高碳化硅晶體的質量；同時電磁感應加熱體安裝也非常方便。

作為優選，所述電極孔的兩端設有套設在電極柱上的絕緣套，電極柱上位于絕緣套的外側各設有一段外螺紋，所述外螺紋上設有調節螺母。電極柱在電極孔內可以前后移動以調節電磁感應加熱體的內圓柱加熱區的中心位置，調整到位后通過調節螺母鎖緊定位。

作為優選，所述電極柱與電極孔之間位于兩個絕緣套之間的部位設有兩道密封圈，兩道密封圈之間設有絕緣環。由于爐體工作狀態時，爐體內部為高溫、低壓環境，對密封性要求很高，兩道密封圈起到密封作用，絕緣環用于電極柱的外壁與電極孔的內壁絕緣。

作為優選，所述電磁感應加熱體上的每個開口導電圓環的外側均固定有連接耳，連接耳上設有連接孔，連接耳與爐體之間設有定位組件，所述的定位組件包括限位軸，所述的限位軸穿過連接孔，限位軸的外側設有若干陶瓷限位套，所述陶瓷限位套的端部設有限位凹槽，所述連接耳上的連接孔卡入限位凹槽內；所述限位軸的上下兩端均設有連接座，所述連接座的側面通過側支撐桿與爐體的內壁接觸支撐，限位軸下端的連接座的下端通過下支撐桿與爐體的底部支撐。通過定位組件對電磁感應加熱體定位，確保其中心線與爐體的中心線共線；陶瓷限位套用于限定相鄰兩個開口導線圓環之間的距離，使得任意相鄰兩個開口導線環之間的距離均相等，從而進一步提高加熱均勻性。

作為優選，所述側支撐桿的內端與連接座之間螺紋連接，側支撐桿的內端設有側調節螺母；所述下支撐桿的上端與連接座螺紋連接，下支撐桿的上端設有下調節螺母。