专利名称：坩埚成型装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电弧坩埚制造机的倾动回转台上的设 备，特别涉及一种坩埚成型装置。
背景技术：
电弧坩埚制造机是由电极升降机构、往复倾动机构和电 控热源装置三大部分组成。在往复倾动机构中设有由水冷夹 套和空心轴构成的坩埚成型装置，水冷夹套和空心轴仅起通 水冷却的作用，功能比较单一，自从采用真空法生产电弧石 英坩埚以后，真空排气也要通过水冷夹套和空心轴。由于冷 却水和气体都要从一个通道里通过，而空心轴的孔径是#
50腿，有四根# 16腿的上下水管通过，因此暴露了以下技术 缺陷1、加工难度较大；2、在焊接时不慎容易泄漏水或气， 气水混合后造成坩埚在熔融过程中鼓包和漏底，大大降低坩 埚的成品率；3、由于四根水管占去了空心轴内孔的较大空间，
因此排气的空间相应就变小，导致坩埚内表面的真空层的真
空效果达不到拉制单晶硅的技术要求。
发明内容
本实用新型的目的是要解决现有技术存在的上述问题， 提供一种坩埚成型装置，以便于加工，提高产品成品率，使 坩埚内表面真空层的真空效果符合拉制单晶硅的技术要求。
本实用新型的技术方案是它包括相互连接的水冷夹套和空心轴，在水冷夹套内设有串水夹层，在串水夹层内设有 回水管，在空心轴下端设有旋转接头，其特殊之处是在空 心轴内孔设有一根进水管，空心轴内孔与进水管之间形成环 形回水腔，所述的旋转接头分别与进水管和回水腔相通，在 空心轴上均布有多个排气通道，排气通道进口位于水冷夹套 内底面、排气通道出口位于空心轴外表面，在空心轴上安装 有轴承座，在轴承座上设有与排气通道相通的排气孔。
上述的坩埚成型装置，在轴承座和空心轴之间设有密封套。
上述的坩埚成型装置，所述的串水夹层延伸至水冷夹套 底部，在空心轴上部设有连通回水管与回水腔的环形水套， 以使坩埚熔融时四周温度一致，縮短坩埚的熔融时间，提高 坩埚熔融的质量和真空层。
上述的柑埚成型装置，所述的排气通道为六个，每个排 气通道是由设在空心轴内上部的轴向孔和与轴向孔下端相通 的径向孔、设在轴向孔上端与水冷夹套内底面之间的排气管 构成，从而提高坩埚内表面的抽真空效果。
上述的坩埚成型装置，所述的排气孔为两个且对称布置。 本实用新型的优点是
1、 由于在空心轴上将进水管和排气通道分开，增大了排 气空间，可提高坩埚内表面的抽真空效果，坩埚内表面的真 空层更加透明，气泡明显减少，提高坩埚成品率10 60 %。
2、 由于坩埚内表面真空层的真空度提高，使坩埚内表面 的密度增强、气泡减少，延长了坩埚的使用寿命，使坩埚由原来可以连续使用40个小时延长到连续使用80个小时；避 免了单晶硅在熔融时的断苞和位错的现象。
3、由于进水管和排气通道分离开，延长了密封装置的使 用寿命，提高了设备完好率，方便维修，节约了维修成本。
图1是本实用新型的结构示意图2是图1中A部放大图。
图中.*旋转接头l，进水口 101，出水口 102，带轮2, 轴座3，空心轴4，回水腔401，回水孔402，进水管5，排 气通道6，排气管601，轴承座7，排气孔701，环形水套8， 法兰9，回水管10，水冷夹套11，石墨模具12，串水夹层 13，密封套14。
具体实施方式
如图所示，本实用新型有一个水冷夹套ll，在水冷夹套 11底部中心处通过法兰9和螺栓连接有空心轴4，空心轴4 与法兰9焊接。在空心轴4下端通过螺纹连接有旋转接头1， 在空心轴4内孔设有一根进水管5，空心轴4内孔与进水管5 之间形成环形回水腔401，所述的旋转接头1上的进水口 101 和出水口 102分别与进水管5和回水腔401相通。在空心轴 4上均布有多个排气通道6，本实施例以六个为例，每个排气 通道6是由设在空心轴4内上部的轴向孔和与轴向孔下端相 通的径向孔以及设在轴向孔上端与水冷夹套11内底面之间 的排气管601构成。排气通道6进口位于水冷夹套11内底面、 排气通道6出口位于空心轴4外表面。在空心轴4上部通过
5轴承安装有轴承座7，在轴承座7上设有两个分别与排气通 道6出口相通的排气孔701， 二个排气孔701沿轴承座7中 心轴心对称布置，在轴承座7和空心轴4之间装有密封套14。 在水冷夹套11内四周和底部设有串水夹层13，在串水夹层 13内设有两个回水管10，所述的进水管5上端口与串水夹层 13相通，在空心轴4上部与法兰9之间焊接有环形水套8， 所述的回水管10出口与环形水套8连通、回水管10入口靠 近串水夹层13的上端面，在空心轴4上部设有两个连通环形 水套8与回水腔401的回水孔402。在空心轴4下部安装有 带轮2和轴座3。
使用时，将排气孔701通过管路连接真空泵，将该坩埚成
型装置安装到电弧坩埚制造机的倾动回转台上，在水冷夹套 11内腔放置石墨模具12，石墨模具12与水冷夹套11之间密封，
密封后形成一个真空腔，是真空抽气的通道。坩埚成型时， 冷却水由旋转接头1的进水口 IOI进入，经进水管5进入串水夹 层13，将串水夹层13注满后由回水管10返回，经环形水套8、 回水孔402进入回水腔401，最后由旋转接头1的出水口102排 出；坩埚成型过程中坩埚内的空气通过排气通道6和排气孔 701由真空泵吸出，形成真空层。
权利要求1、一种坩埚成型装置，包括相互连接的水冷夹套和空心轴，在水冷夹套内设有串水夹层，在串水夹层内设有回水管，在空心轴下端设有旋转接头，其特征是在空心轴内孔设有一根进水管，空心轴内孔与进水管之间形成环形回水腔，所述的旋转接头分别与进水管和回水腔相通，在空心轴上均布有多个排气通道，排气通道进口位于水冷夹套内底面、排气通道出口位于空心轴外表面，在空心轴上安装有轴承座，在轴承座上设有与排气通道相通的排气孔。
2、 根据权利要求1所述的坩埚成型装置，其特征是 在轴承座和空心轴之间设有密封套。
3、 根据权利要求1所述的坩埚成型装置，其特征是 所述的串水夹层延伸至水冷夹套底部，在空心轴上部设有连 通回水管与回水腔的环形水套。
4、 根据权利要求1所述的坩埚成型装置，其特征是 所述的排气通道为六个，每个排气通道是由设在空心轴内上 部的轴向孔和与轴向孔下端相通的径向孔、设在轴向孔上端 与水冷夹套内底面之间的排气管构成。
5、 根据权利要求1所述的坩埚成型装置，其特征是 所述的排气孔为两个且对称布置。
专利摘要一种坩埚成型装置，包括水冷夹套和空心轴，在水冷夹套内设有串水夹层，在串水夹层内设有回水管，在空心轴下端设有旋转接头，其特殊之处是在空心轴内孔设有一根进水管，空心轴内孔与进水管之间形成环形回水腔，所述的旋转接头分别与进水管和回水腔相通，在空心轴上均布有多个排气通道，排气通道进口位于水冷夹套内底面、排气通道出口位于空心轴外表面，在空心轴上安装有轴承座，在轴承座上设有与排气通道相通的排气孔。优点是可提高坩埚内表面的抽真空效果，使坩埚内表面的真空层更加透明，气泡明显减少，提高坩埚成品率10～60％；使坩埚内表面的密度增强，延长坩埚的使用寿命，避免单晶硅在熔融时的断苞和位错现象；提高设备完好率，方便维修。
文档编号C03B20/00GK201347405SQ20092001443
公开日2009年11月18日 申请日期2009年6月5日 优先权日2009年6月5日
发明者建 侯, 赵青山 申请人:锦州佑鑫电子材料有限公司