一种进气及冷却装置及气相沉积装置的制作方法

本实用新型涉及cvd系统技术领域，尤其涉及一种进气及冷却装置及气相沉积装置。

背景技术：

气体喷淋头用于向多种制造工艺如化学气相沉积(cvd)或金属有机气相沉积(mocvd)提供所需的一种或多种气体。通常情况下，为了避免气体喷淋头内部气体可能发生的化学反应，必须对气体喷淋头进行冷却。

专利cn201410838723.9的在先申请中公布了气体喷淋头和沉积装置，该专利公布了喷淋头上设置有冷却板，冷却板上设置若干冷却管道区，每一冷却管道区内具有一组冷却管道，一组所述冷却管道包括自冷却板中心至边缘平行排列的多个弧型管道段，每个弧形管道段均位于不同半径的同心圆上，且每个弧形管道段两端均与相邻的弧形管道段相连通，使得冷却液能够在各个弧形管道段内流通。

该气体喷淋头的冷却液通过唯一的输入管道流入冷却管道后由唯一的输出管道流出，受该冷却管道路径的影响，整个冷却管道的流阻较大，冷却液的流速在冷却管道的不同位置并不一致，从而导致喷淋头不同部分的表面温度存在一定的差异性，例如使得靠近进水口温度较低，靠近出水口温度较高。而喷淋头表面温度的不一致，将会影响后续生长晶体结构时的一致性。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种进气及冷却装置，以解决相关技术中受冷却管道路径长的影响，整个冷却管道的流阻较大，冷却液的流速在冷却管道的不同位置并不一致，从而导致喷淋头不同部分的表面温度存在一定的差异性的问题。

本实用新型提供一种进气及冷却装置，该进气及冷却装置包括用于对进气进行冷却的水冷件，所述水冷件包括若干冷却区，所述冷却区内设有冷却管道，所述冷却管道呈蛇形排布，所述冷却管道包括沿设定方向间隔设置的多个冷却通道，及若干连接通道，相邻的两个所述冷却通道通过所述连接通道连通；

所述进气及冷却装置还包括若干进水管道和若干出水管道，所述进水管道和所述出水管道均与所述冷却管道的数量相同，所述冷却管道的多个所述冷却通道沿所述设定方向依次增长，最短的所述冷却通道和最长的所述冷却通道分别与所述出水管道和所述进水管道连通。

作为进气及冷却装置的优选技术方案，所述进气及冷却装置还包括位于所述水冷件上方且用于冷却所述进气的气冷件。

作为进气及冷却装置的优选技术方案，所述进气及冷却装置还包括用于输送所述进气的进气管，相邻的两个所述冷却通道间设置若干所述进气管。

作为进气及冷却装置的优选技术方案，所述冷却区设置为两个，所述水冷件还包括框体、水冷件底板以及设置于所述水冷件底板的冷却区分隔板，所述框体与所述水冷件底板围设成具有开口的容纳腔，所述气冷件封闭所述容纳腔的开口，所述冷却区分隔板将所述容纳腔分割成两个对称的所述冷却区。

作为进气及冷却装置的优选技术方案，所述冷却区还包括若干冷却液分隔板，所述冷却液分隔板沿所述设定方向间隔设置于所述水冷件底板，相邻的两个所述冷却液分隔板围设成所述冷却通道。

作为进气及冷却装置的优选技术方案，所述冷却液分隔板沿设定方向交错排布，所述冷却液分隔板一端与所述框体内周壁抵接，另一端与所述框体内周壁间隔设置，与所述框体内周壁间隔的所述冷却液分隔板和所述框体内周壁围设成所述连接通道。

作为进气及冷却装置的优选技术方案，所述水冷件还包括支撑板，相邻的两个所述冷却液分隔板之间设置有所述支撑板。

作为进气及冷却装置的优选技术方案，所述进水管道和所述出水管道设置于所述框体。

作为进气及冷却装置的优选技术方案，所述进气及冷却装置还包括连接管，所述连接管与所述框体插接，所述连接管集成设置进液管和出液管，所述进液管与所述进水管道连通，所述出液管与所述出水管道连通。

一种气相沉积装置，包括上述任一项所述的进气及冷却装置。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供一种进气及冷却装置，该进气及冷却装置包括用于对进气进行冷却的水冷件，水冷件包括若干冷却区，冷却区内设有冷却管道，冷却管道呈蛇形排布，冷却管道包括沿设定方向间隔设置的多个冷却通道，及若干连接通道，相邻的两个冷却通道通过连接通道连通；进气及冷却装置还包括若干进水管道和若干出水管道，进水管道和出水管道均与冷却管道的数量相同，冷却管道的多个冷却通道沿设定方向依次增长，最短的冷却通道和最长的冷却通道分别与出水管道和进水管道连通。由于冷却管道太长会导致整个冷却管道的流阻较大，冷却液的流速在冷却管道的不同位置并不一致，从而导致进气及冷却装置不同部分的表面温度存在一定的差异性。该进气及冷却装置的水冷件上设置若干个冷却区，各冷却区设置有独立的进水管和排水管可以减短冷却管道的长度，进而减小冷却管道内的流阻，减小不同部位表面温度的差异，可以进一步提高冷却件的冷却效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例中进气及冷却装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中进气及冷却装置的结构爆炸图；

图3为本实用新型实施例中进气及冷却装置的水冷件结构示意图；

图4为本实用新型实施例中进气及冷却装置的进水管道和出水管道结构示意图。

图中：

1、气冷件；11、进气管；

2、水冷件；21、水冷件底板；22、冷却区分隔板；

23、冷却液分隔板；

24、连接通道；25、冷却通道；26、进液腔；27、出液腔；

3、框体；31、进水管道；311、进液槽；312、进液密封板；313、进液孔；32、出水管道；321、出液槽；322、出液密封板；323、出液孔；

4、连接管；41、进液管；42、出液管。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1～4所示，本实施例提供一种进气及冷却装置，该进气及冷却装置包括用于对进气进行冷却的水冷件2，水冷件2包括若干冷却区，冷却区内设有冷却管道，冷却管道呈蛇形排布，冷却管道包括沿设定方向间隔设置的多个冷却通道25，及若干连接通道24，相邻的两个冷却通道25通过连接通道24连通；进气及冷却装置还包括若干进水管道31和若干出水管道32，进水管道31和出水管道32均与冷却管道的数量相同，冷却管道的多个冷却通道25沿设定方向依次增长，最短的冷却通道25和最长的冷却通道25分别与出水管道32和进水管道31连通。由于冷却管道太长会导致整个冷却管道的流阻较大，冷却液的流速在冷却管道的不同位置并不一致，从而导致进气及冷却装置不同部分的表面温度存在一定的差异性。本实施例中，水冷件2上设置若干个冷却区，各冷却区设置有独立的进水管道31和出水管道32可以减短冷却管道的长度，进而减小冷却管道内的流阻，减小不同部位表面温度的差异，可以进一步提高冷却件的冷却效果。

可选地，进气及冷却装置还包括位于水冷件2上方且用于冷却进气的气冷件1。本实施例中，水冷件2上方固定连接有气冷件1，一方面气冷件1可以将水冷件2密封，另一方面气体通过气冷件1后直接进入水冷件2，不会受到外界环境等因素的干扰，优选地，进气及冷却装置还包括用于输送进气的进气管11，相邻的两个冷却通道25间设置若干进气管11。本实施例中，进气管11穿过气冷件1和水冷腔2，气体穿过气冷件1后到达水冷件2进行冷却，由于进气管11位于两个冷却通道25之间，所以进气管11可以最大面积的和冷却液接触，提升了冷却效率。

可选地，冷却区设置为两个，水冷件2还包括框体3、水冷件底板21以及设置于水冷件底板21的冷却区分隔板22，框体3与水冷件底板21围设成具有开口的容纳腔，气冷件1封闭所述容纳腔的开口，冷却区分隔板22将容纳腔分割成两个对称的冷却区。本实施例中，冷却区分隔板22将容纳腔分成两个对称且封闭的冷却区。在其他实施例中，冷却区的个数可以是2个、3个、4个等，冷却区分隔板22可以是2个、3个、4个等，冷却区分隔板22可以沿设定方向间隔设置，也可以以水冷件2的中心等角度设置等。

优选地，冷却区还包括若干冷却液分隔板23，冷却液分隔板23沿设定方向间隔设置于水冷件底板21，相邻的两个冷却液分隔板23围设成冷却通道25。本实施例中，冷却液分隔板23与气冷件1抵接，冷却通道25通过相邻的冷却液分隔板23、水冷件底板21和气冷件1围设成；具体的，本实施例中冷却液分隔板23的截面为矩形、梯形等。

可选地，冷却液分隔板23沿设定方向交错排布，冷却液分隔板23一端与框体3内周壁抵接，另一端与框体3内周壁间隔设置，与框体3内周壁间隔的冷却液分隔板23和框体3内周壁围设成连接通道24。本实施例中，连接通道24的作用是将冷却通道25通过连接通道24连接成蛇形排布的冷却管道，连接通道24由与框体3内周壁间隔的冷却液分隔板23和框体3内周壁围设成。在其他实施例中，沿水冷件底板21边缘设置外周壁，冷却液分隔板23沿设定方向交错排布，冷却液分隔板23一端与外周壁抵接，另一端与外周壁间隔设置，便可将冷却通道25连接形成蛇形的冷却管道。

优选地，水冷件2还包括支撑板，相邻的两冷却液分隔板23之间设置有支撑板。本实施例中，支撑板与气冷件1连接，支撑板上设置孔可以将冷却通道25和连接通道24连通，孔的形状与冷却通道25沿轴线方向的截面形状相同。同时，孔的形状也可以是圆形、矩形等。在其他实施例中，支撑板与气冷件1间隔设置。

优选地，进水管道31和出水管道32设置于框体3，本实施例中，最长的冷却管道的自由端设置有进液腔26，最短的冷却管道的自由端设置有出液腔27，冷却液由靠近冷却区分隔板22的进液腔26流入，从远离冷却区分隔板22的出液腔27流出，进水管道31和出水管道32分别设置于框体3上，具体的，进水管道31包括设置于框体3的进液槽311和进液密封板312，出水管道32包括设置于框体3的出液槽321和出液密封板322，进液密封板312与进液槽311槽壁密封连接，出液密封板322与出液槽321槽壁密封连接，进液密封板312与进液腔26相对的位置设置有进液孔313，出液密封板322与出液腔27相对的位置设置有出液孔323，在其他实施例中，可通过3d打印框体3，将进水管道31和出水管道32设置于框体3内部。

可选地，进气及冷却装置还包括连接管4，连接管4与框体3插接，连接管4集成设置进液管41和出液管42，进液管41与进水管道31连通，出液管42与出水管道32连通。本实施例中连接管4可以与外界的注水系统连通，为提高冷却效率，也可以在进液管41或者出液管42上连通一个小型水泵。

一种气相沉积装置，包括上述实施例中涉及的进气及冷却装置。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。