可拆分使用的半导体石墨坩埚及其拆分方法与流程

本发明涉及石墨坩坩埚技术领域，尤其涉及可拆分使用的半导体石墨坩埚及其拆分方法。

背景技术：

随着石墨投料量的增加，造成单晶炉及石墨加热系统的不断加大，目前主流单晶炉内径已经达到1米，而且还有继续提高的趋势。这种大直径的单晶炉所使用的石墨加热系统规格，也随着单晶炉内径的增加而增大，造成石墨坩埚生产上所面临的问题也越来越多：1、对现有的石墨坩埚，不方便根据石墨件的大小，进行拆分安装；在拆装炉过程中，质量大、尺寸大的石墨件的拆装，对操作者存在较大的安全隐患；2、石墨件的规格增大，使得加工所用毛坯料随之增大，从而增加了石墨材质的浪费。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的可拆分使用的半导体石墨坩埚。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

可拆分使用的半导体石墨坩埚，包括底板、驱动机构、点火机构、螺旋组件、铰接组件，所述底板为水平横向放置的矩形板状，所述底板顶面四个拐角内侧均设有支撑杆，每根所述支撑杆顶端均设有支撑块，所述支撑块下方安装有驱动机构；所述底板顶面中部设有底筒，所述底筒底部外侧面套设有加固筒，所述加固筒外侧中部套设有加固环，且所述驱动机构内的加固板里端分别与加固环固接，所述所述加固筒底面设有限火环，位于限火环下方在底板中部安装有点火机构；所述底筒顶面端口处设有一对连接筒，位于上方的连接筒顶面端口处设有顶盖，且所述顶盖底面端口连接处、底筒顶面端口连接处均通过螺旋组件与对应的连接筒端口连接处密封连接，且所述螺旋组件内的u形板均通过铰接组件与对应的支撑块顶面活动铰接。

优选地，所述驱动机构包括电机、螺纹杆、加固板，所述底板顶面四个拐角外侧均凹陷有电机通孔，所述电机通孔内安装有电机，所述电机的电机轴端部设有联轴器，所述联轴器外侧输出端设有螺纹杆；所述支撑块底面外侧安装有轴承，且所述螺纹杆顶端插设在轴承内；所述螺纹杆中部套设有螺纹筒，所述螺纹筒里侧面设有加固板，所述加固板中部设有支撑滑筒，且所述支撑滑筒滑动套设在支撑杆中部，位于支撑滑筒下方在支撑杆上套设有支撑弹簧。

优选地，所述点火机构包括限位筒、点火板、伸缩缸、燃气罐，所述底板顶面中部设有限位筒，所述限位筒下方设有点火板，位于点火板顶面两端对应的位置在底板底面凹陷有一对伸缩缸槽，所述伸缩缸槽内安装有伸缩缸，所述伸缩缸的伸缩杆端部设有伸缩连接，且伸缩连块分别与点火板顶面对应的一端固接；所述点火板顶面中部安装有燃气罐，所述燃气罐顶面安装有点火阀，且所述点火阀位于限位筒内。

优选地，所述螺旋组件包括连接环、u形板，所述顶盖底面端口连接处、底筒顶面端口连接处均套设有连接环，且每对连接环之间均铺设有密封环，每对所述连接环上均匀凹陷有多对螺栓孔；位于每对螺栓孔位置处在每对连接环上均卡合有u形板，每块所述u形板上下面均安装有固定螺栓，且每根固定螺栓里端均与对应的螺栓孔螺旋连接。

优选地，所述铰接组件包括铰接滑筒、铰接滑杆，所述支撑块顶面外端均设有第一铰接座，所述第一铰接座与铰接滑筒底端活动铰接，所述铰接滑筒内底部安装有铰接弹簧；所述u形板的外侧面设有第二铰接座，所述第二铰接座与铰接滑杆顶端活动铰接，所述铰接滑杆底端滑动贯穿对应的铰接滑筒顶部且与铰接弹簧外端固接。

优选地，所述顶盖顶面设有一对对称放置的起吊环，所述底板底面四个拐角处均设有支撑座；所述电机通过第一电源线与外接电源电性连接，所述伸缩缸通过第二电源线与外接电源电性连接。

本发明还提出了可拆分使用的半导体石墨坩埚的拆分方法，包括以下步骤：

步骤一，电机、伸缩缸分别与电源电性连接；根据石墨需要融化合成的数量，选取合适数量的连接筒，对坩埚进行拼接；通过螺旋组件对连接筒及底筒进行拼接，两块对应的连接环之间铺设有密封环，取多个u形板分别卡合在每对连接环上，分别通过固定螺栓里端均与对应的螺栓孔螺旋锁紧，重复上述步骤，使得两个连接筒进行拼接；

步骤二，向拼接好后的连接筒及底筒内倒入适量的石墨材料，重复步骤二，顶盖通过螺旋组件与对应的连接筒进行拼接固定；位于上方的u形板通过铰接组件与对应的支撑块顶面活动铰接，铰接滑杆底端滑动贯穿对应的铰接滑筒顶部且与铰接弹簧外端固接；

步骤三，通过驱动机构带动加固筒及底筒升至合适的高度，控制电机启动，电机的电机轴端部通过联轴器带动螺纹杆转动，进而螺旋带动螺纹筒及加固板升降，进而带动支撑滑筒及加固筒沿着支撑杆滑动升降，进而带动底筒、连接筒及顶盖升降，同时在铰接作用配合下，带动铰接滑杆沿着铰接滑筒滑动；

步骤四，通过点火机构对限火环内的底筒底部进行烘烧，控制伸缩缸的伸缩杆缩短，通过伸缩连块带动点火板升高，进而带动燃气罐及点火阀沿着限位筒升高，开始对点火阀进行点火，火焰在底筒底面的限火环内燃烧；

步骤五，待石墨材料烘烧结束后，重复步骤二、步骤一，对顶盖、连接筒及底筒进行拆分即可。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过螺旋组件的使用，方便了对顶盖、连接筒、底筒的安装拆分，同时通过铰接组件的配合使用，增加了顶盖与支撑块之间连接的稳定性；

2、通过驱动机构的使用，方便了加固筒及底筒根据需要进行高度调节，同时通过点火机构的配合使用，提高了对石墨件焙烧的效率；

综上所述，本发明解决了石墨坩埚不便拆分的安装的问题，通过各机构组件的配合使用，使得操作步骤简单，安全有效地拆装炉，保证人员安全，并方便根据石墨件的大小进行拼接安装，从而有效降低生产成本。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的主视剖面图；

图2为本发明的主视图；

图3为本发明的图1中a处放大图；

图4为本发明的底板顶面俯视图；

图5为本发明的拆分方法示意图；

图中序号：底板1、支撑座11、限位筒12、点火板13、伸缩缸14、燃气罐15、点火阀16、支撑块2、支撑杆21、支撑弹簧22、电机23、螺纹杆24、螺纹筒25、加固板26、支撑滑筒27、底筒3、加固筒31、限火环32、加固环33、连接筒34、顶盖35、连接环36、u形板37、铰接滑筒38、铰接滑杆39。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1：为了解决了石墨坩埚不便拆分的安装的问题，降低生产成本，本实施例中提出了可拆分使用的半导体石墨坩埚，参见图1-4，包括底板1、驱动机构、点火机构、螺旋组件、铰接组件，所述底板1为水平横向放置的矩形板状，所述底板1底面四个拐角处均设有支撑座11，支撑座11增加了底板1的稳定性，所述底板1顶面四个拐角内侧均设有竖向放置的支撑杆21，每根所述支撑杆21顶端均设有支撑块2，所述支撑块2下方安装有驱动机构；所述底板1顶面中部设有开口朝上的底筒3，所述底筒3底部外侧面套设有加固筒31，所述加固筒31外侧中部套设有加固环33，且所述驱动机构内的加固板26里端分别与加固环33固接，所述所述加固筒31底面设有限火环32，位于限火环32下方在底板1中部安装有点火机构；所述底筒3顶面端口处设有一对连接筒34，位于上方的连接筒34顶面端口处设有开口朝下的顶盖35，所述顶盖35顶面设有一对对称放置的起吊环，且所述顶盖35底面端口连接处、底筒3顶面端口连接处均通过螺旋组件与对应的连接筒34端口连接处密封连接，且所述螺旋组件内的u形板37均通过铰接组件与对应的支撑块2顶面活动铰接。

在本发明中，所述驱动机构包括电机23、螺纹杆24、加固板26，所述底板1顶面四个拐角外侧均凹陷有电机通孔，所述电机通孔内安装有输出端朝上的电机23，所述电机23的型号为yzw132m2-6，所述电机23通过第一电源线与外接电源电性连接，所述电机23的电机轴端部设有同轴联接的联轴器，所述联轴器外侧输出端设有同轴联接的螺纹杆24；所述支撑块2底面外侧安装有轴承，且所述螺纹杆24顶端插设在轴承内；所述螺纹杆24中部套设有螺旋连接的螺纹筒25，所述螺纹筒25里侧面设有横向放置的加固板26，所述加固板26中部设有竖向贯穿固接的支撑滑筒27，且所述支撑滑筒27滑动套设在支撑杆21中部，位于支撑滑筒27下方在支撑杆21上套设有支撑弹簧22，在支撑弹簧22的张力作用下，进一步增加了加固板26及支撑滑筒27沿着支撑杆21滑动升降的稳定性，；通过驱动机构的使用，方便了加固筒31及底筒3根据需要进行高度调节。

在本发明中，所述点火机构包括限位筒12、点火板13、伸缩缸14、燃气罐15，所述底板1顶面中部设有贯穿固接的限位筒12，所述限位筒12下方设有横向放置的点火板13，位于点火板13顶面两端对应的位置在底板1底面凹陷有一对伸缩缸槽，所述伸缩缸槽内安装有输出端朝下的伸缩缸14，所述伸缩缸14的型号为hr6000，所述伸缩缸14通过第二电源线与外接电源电性连接，所述伸缩缸14的伸缩杆端部设有伸缩连接，且伸缩连块分别与点火板13顶面对应的一端固接；所述点火板13顶面中部安装有燃气罐15，所述燃气罐15顶面安装有点火阀16，且所述点火阀16位于限位筒12内；通过点火机构的配合使用，提高了对石墨件焙烧的效率。

在本发明中，所述螺旋组件包括连接环36、u形板37，所述顶盖35底面端口连接处、底筒3顶面端口连接处均套设有连接环36，且每对连接环36之间均铺设有密封环，密封环36增加了两块连接环之36之间的密封性，每对所述连接环36上均匀凹陷有多对螺栓孔；位于每对螺栓孔位置处在每对连接环36上均卡合有u形板37，每块所述u形板37上下面均安装有固定螺栓，且每根固定螺栓里端均与对应的螺栓孔螺旋连接，固定螺栓的螺旋锁紧使用，增加了u形板37与连接环36连接的稳定性；通过螺旋组件的使用，方便了对顶盖35、连接筒34、底筒3的安装拆分。

在本发明中，所述铰接组件包括铰接滑筒38、铰接滑杆39，所述支撑块2顶面外端均设有开口朝上的第一铰接座，所述第一铰接座的开口内通过销轴与铰接滑筒38底端活动铰接，所述铰接滑筒38内底部安装有铰接弹簧；所述u形板37的外侧面设有开口朝外的第二铰接座，所述第二铰接座的开口内通过销轴与铰接滑杆39顶端活动铰接，所述铰接滑杆39底端滑动贯穿对应的铰接滑筒38顶部且与铰接弹簧外端固接，在铰接作用的配合下，通过铰接弹簧的收缩力作用，进一步增加了铰接滑杆39沿着铰接滑筒38滑动的稳定性；通过铰接组件的配合使用，增加了顶盖35与支撑块2之间连接的稳定性。

实施例2：参见图5，在本实施例中，本发明还提出了可拆分使用的半导体石墨坩埚的拆分方法，包括以下步骤：

步骤一，电机23、伸缩缸14分别与电源电性连接；根据石墨需要融化合成的数量，选取合适数量的连接筒34，对坩埚进行拼接；通过螺旋组件对连接筒34及底筒3进行拼接，两块对应的连接环36之间铺设有密封环，取多个u形板37分别卡合在每对连接环36上，分别通过固定螺栓里端均与对应的螺栓孔螺旋锁紧，重复上述步骤，使得两个连接筒34进行拼接；

步骤二，向拼接好后的连接筒34及底筒3内倒入适量的石墨材料，重复步骤二，顶盖35通过螺旋组件与对应的连接筒34进行拼接固定；位于上方的u形板37通过铰接组件与对应的支撑块2顶面活动铰接，铰接滑杆39底端滑动贯穿对应的铰接滑筒38顶部且与铰接弹簧外端固接；

步骤三，通过驱动机构带动加固筒31及底筒3升至合适的高度，控制电机23启动，电机23的电机轴端部通过联轴器带动螺纹杆24转动，进而螺旋带动螺纹筒25及加固板26升降，进而带动支撑滑筒27及加固筒31沿着支撑杆21滑动升降，进而带动底筒3、连接筒34及顶盖35升降，同时在铰接作用配合下，带动铰接滑杆39沿着铰接滑筒38滑动；

步骤四，通过点火机构对限火环32内的底筒3底部进行烘烧，控制伸缩缸14的伸缩杆缩短，通过伸缩连块带动点火板13升高，进而带动燃气罐15及点火阀16沿着限位筒12升高，开始对点火阀16进行点火，火焰在底筒3底面的限火环32内燃烧；

步骤五，待石墨材料烘烧结束后，重复步骤二、步骤一，对顶盖35、连接筒34及底筒3进行拆分即可。

本发明解决了石墨坩埚不便拆分的安装的问题，通过各机构组件的配合使用，使得操作步骤简单，安全有效地拆装炉，保证人员安全，并方便根据石墨件的大小进行拼接安装，从而有效降低生产成本。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。