一种单晶炉内部加热装置的制作方法

1.本实用新型涉及电加热技术领域，尤其涉及一种单晶炉内部加热装置。


背景技术：

2.直拉单晶制造法(czochralski，cz法)是制单晶硅的常用方法，将多晶硅块置于单晶炉的石英坩埚中，在单晶炉主加热器、底部加热器的作用下熔化，再将籽晶浸入熔液中，在合适的温度下拉制单晶。
3.目前，单晶炉的底部加热器为单一配件，普遍造型为椭圆盘状，由中心对称的环形条状石墨围绕中心的圆进行旋转，最后到达电极的位置；底部加热器在炉底供热时，热量由底部中心传递到外周边部，使硅料块完全融化。
4.但是圆形的结构的条形石墨加热结构由于两侧电极和加热炉壳体需要设置预留安装位置，造成加热结构无法完全布满加热炉底部的情况，影响加热效果；而且由于底部集中加热，会出现底部过热的现象，并且靠近底部的硅料会先熔化，然后靠近边缘位置的硅料块下落继续熔化，这种逐层化料的方式，延长了化料的时间。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种加热效率高且能够均匀加热的单晶炉内部加热装置。
6.本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种单晶炉内部加热装置，包括底部加热装置、侧壁加热装置、固定螺栓和固定螺母，所述的底部加热装置包括主加热条、侧加热条、固定板，所述的主加热条和侧加热条为u形板，所述的主加热条设置于两个侧加热条的中间位置，所述的主加热条长度大于侧加热条，所述的两个加热条的两侧设置固定板，所述的固定板前端设置固定孔；所述的侧壁加热装置包括加热环和安装板，所述的加热环为环形结构，所述的加热环中心点延伸两端的内侧设置安装板，所述的安装板前端设置安装孔；所述的固定螺栓穿过固定孔和安装孔配合固定螺母固定。
7.优选的，所述的固定板的前端下部设置向上凹陷的固定槽，所述的安装板的前端上部设置向下凹陷的安装槽。
8.进一步的，所述的固定板前端为弧形结构，所述的安装板的后端为对应固定板的弧形结构。
9.优选的，所述的加热环由多个竖直方向设置的环形板组成，所述的环形板由连接板进行连接，实现环形板的并联。
10.优选的，所述的固定螺栓上下端设置通电螺母。
11.进一步的，所述的通电螺母的侧壁上设置绝缘图层。
12.优选的，所述的固定螺栓与固定板之间位置设置安装垫片。
13.本实用新型的有益效果在于：本装置通过底部加热装置、侧壁加热装置和固定装置的组合设置，作为单晶炉内部的加热结构，能够实现对炉内坩埚的全方位的均匀高效升
温加热，从而保证生产产品的质量；这样不仅能够保证炉内面积的有效利用，而且全方位的均匀加热能够使坩埚均匀受热，保证产品的加工质量。
附图说明
14.图1为一种单晶炉内部加热装置的整体装置分解结构示意图。
15.图2为一种单晶炉内部加热装置的整体装置结构示意图。
16.图3为一种单晶炉内部加热装置的侧壁加热装置截面示意图。
17.图4为一种单晶炉内部加热装置的装置俯视结构示意图。
18.图5为一种单晶炉内部加热装置底部加热装置与安装板安装状态结构示意图。
19.图6为一种单晶炉内部加热装置的在单晶炉内的使用状态结构示意图。
20.其中：1-底部加热装置、11-主加热条、12-侧加热条、2-固定板、21-固定孔、3-侧壁加热装置、31-加热环、4-安装板、41-安装孔、5-固定螺栓、51-固定螺母、6-固定槽、61-安装槽、7-连接板、8-通电螺母、9-安装垫片。
具体实施方式
21.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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。
22.下面将结合实用新型实施例中的附图，对本实用新型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。
23.如图1-6所示，一种单晶炉内部加热装置，包括底部加热装置1、侧壁加热装置3、固定螺栓5和固定螺母51，底部加热装置1包括主加热条11、侧加热条12、固定板2，主加热条11和侧加热条12为u形板，用于进行单晶炉的底部的加热；主加热条11设置于两个侧加热条12的中间位置，主加热条11长度大于侧加热条12，这样主加热条11和侧加热条12组成的结构能够实现单晶炉底部面积的有效利用，实现布满单晶炉底部的结构；两个加热条的两侧设置固定板2，用于连接外部电源的正负极；固定板2前端设置固定孔21，配合安装孔41进行固定安装；侧壁加热装置3包括加热环31和安装板4，加热环31为环形结构，用于单晶炉侧壁的升温加热；加热环31中心点延伸两端的内侧设置安装板4，用于与固定板2进行连接，同时有外部的电源；安装板4前端设置安装孔41；固定螺栓5穿过固定孔21和安装孔41配合固定螺母51固定，用于底部加热装置1和侧壁加热装置3的安装固定。
24.固定板2的前端下部设置向上凹陷的固定槽6，安装板4的前端上部设置向下凹陷的安装槽61，能够实现固定板2和安装板4的平整对齐，避免由于安装不平整造成电流阻碍，出现局部发热的情况；固定板2前端为弧形结构，安装板4的后端为对应固定板2的弧形结构，保证固定板2和安装板4的平整对齐。
25.加热环31由多个竖直方向设置的环形板组成，环形板由连接板7进行连接，实现环
形板的并联，实现对单晶炉侧壁的加热。
26.固定螺栓5上下端设置通电螺母8，用于进行外部电源电极的固定；通电螺母8的侧壁上设置绝缘图层，避免造成漏电情况，出现使用危险情况。
27.固定螺栓5与固定板2之间位置设置安装垫片9，保证装置的安装稳定。
28.工作原理
29.装置正常工作时，外部电源进行供电，电流通过通电螺母8为底部加热装置1和侧壁加热装置3进行供电；电流通过固定板2流经主加热条11和侧加热条12，实现主加热条11和侧加热条12的发热，电流通过安装板4流经连接板7和加热环31，实现连接板7和加热环31的发热；最终实现单晶炉底部和侧壁的升温加热。
30.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种单晶炉内部加热装置，其特征在于：包括底部加热装置、侧壁加热装置、固定螺栓和固定螺母，所述的底部加热装置包括主加热条、侧加热条、固定板，所述的主加热条和侧加热条为u形板，所述的主加热条设置于两个侧加热条的中间位置，所述的主加热条长度大于侧加热条，所述的侧加热条的侧面设置固定板，所述的固定板前端设置固定孔；所述的侧壁加热装置包括加热环和安装板，所述的加热环中心点延伸两端的内侧设置安装板，所述的安装板前端设置安装孔；所述的固定螺栓穿过固定孔和安装孔配合固定螺母固定。2.根据权利要求1所述的一种单晶炉内部加热装置，其特征在于：所述的固定板的前端下部设置向上凹陷的固定槽，所述的安装板的前端上部设置向下凹陷的安装槽。3.根据权利要求2所述的一种单晶炉内部加热装置，其特征在于：所述的固定板前端为弧形结构，所述的安装板的后端为对应固定板的弧形结构。4.根据权利要求1所述的一种单晶炉内部加热装置，其特征在于：所述的加热环由多个竖直方向设置的环形板组成，所述的环形板由连接板进行连接，实现环形板的并联。5.根据权利要求1所述的一种单晶炉内部加热装置，其特征在于：所述的固定螺栓上下端设置通电螺母。6.根据权利要求5所述的一种单晶炉内部加热装置，其特征在于：所述的通电螺母的侧壁上设置绝缘涂层。7.根据权利要求1所述的一种单晶炉内部加热装置，其特征在于：所述的固定螺栓与固定板之间位置设置安装垫片。

技术总结
一种单晶炉内部加热装置，包括底部加热装置、侧壁加热装置、固定螺栓和固定螺母，所述的底部加热装置包括主加热条、侧加热条、固定板，所述的主加热条和侧加热条为U形板，所述的侧壁加热装置包括加热环和安装板，所述的固定螺栓穿过固定孔和安装孔配合固定螺母固定；本实用新型的有益效果在于：本装置通过底部加热装置、侧壁加热装置和固定装置的组合设置，作为单晶炉内部的加热结构，能够实现对炉内坩埚的全方位的均匀高效升温加热，从而保证生产产品的质量；这样不仅能够保证炉内面积的有效利用，而且全方位的均匀加热能够使坩埚均匀受热，保证产品的加工质量。保证产品的加工质量。保证产品的加工质量。


技术研发人员：郭艳旗 吕卓然
受保护的技术使用者：河南协鑫光伏科技有限公司
技术研发日：2021.09.24
技术公布日：2022/2/8