坩埚的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种坩埚，包括第一本体和第二本体，第一本体包括筒形第一侧壁和连接于第一侧壁底端部的埚底；第二本体包括筒形第二侧壁，第二侧壁的上端部具有坩埚开口，下端部连接于第一侧壁上端部；第二本体的导热系数大于第一本体的导热系数。由于给坩埚加热的加热部件通常设于第一本体，故当热量由第一本体传导至第二本体处过程中，由于第二本体的导热系数相对较大，故可降低热量损耗，使得第二本体的坩埚开口处的温度相对较高，从而可减少甚至避免蒸镀材料在坩埚开口处凝结而减少封口现象；第二本体的坩埚开口处与第一本体的坩埚埚底处的温差较小，从而使坩埚内的材料受热均匀，因此减少了由此引发的爆冲现象。
【专利说明】坩埚
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于蒸镀工艺的坩埚。
【背景技术】
[0002] 蒸镀工艺是生产0LED的一种重要的技术路线，使用蒸镀工艺，坩埚又是必不可少 的治具。坩埚的材质和结构设计对有机材料成膜品质和生产效率有重要影响。
[0003] 如图1A和图1B所不，传统的?甘祸为一整体结构，包括筒状侧壁11和一体成型于 侧壁11底端的埚底10,筒状侧壁11的顶端部为坩埚开口 12。待蒸镀的材料放置于由筒状 侧壁11和埚底10围成的空腔12内。
[0004] 目前，常用的坩埚材质有金属、氧化铝、石英等，不同材质的坩埚具有不同的优缺 点。例如，金属坩埚常用的有钛坩埚、铜坩埚、铝坩埚等，由于金属导热性好，容易使坩埚内 的材料受热不均而出现爆冲现象，爆冲后的材料在坩埚开口聚集导致封口现象；氧化铝坩 埚和石英坩埚则导热性较差，坩埚开口处的温度较低，材料蒸发后容易聚集于坩埚开口处 导致封口现象。坩埚开口处一旦封口，便不得不破坏真空，将坩埚开口处的材料清理之后再 重新建立真空，该过程往往要耗费大量时间。这不但影响蒸镀薄膜的质量，而且也降低的生 产效率。
[0005] 在所述【背景技术】部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它 可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
【发明内容】
[0006] 本发明公开一种坩埚，其能使坩埚内材料受热均匀且能防止或减少受热蒸发材料 在坩埚口部聚积而产生封口现象。
[0007] 本发明的额外方面和优点将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述中 变得显然，或者可以通过本发明的实践而习得。
[0008] 根据本发明的一个方面，一种?甘祸包括第一本体和第二本体，第一本体包括筒形 第一侧壁和连接于所述第一侧壁底端部的埚底；第二本体包括筒形第二侧壁，所述第二侧 壁的上端部具有坩埚开口，下端部连接于所述第一侧壁上端部；所述第二本体的导热系数 大于所述第一本体的导热系数。
[0009] 根据本发明的一实施方式，所述第二本体的长度为所述第一本体的长度的 1/10 ?1/5。
[0010] 根据本发明的一实施方式，所述第一侧壁的上端部具有第一连接部，所述第二侧 壁的下端部具有能与所述第一连接部配合的第二连接部。
[0011] 根据本发明的一实施方式，所述第一连接部与所述第二连接部接触的配合方式为 配合或间隙配合。
[0012] 根据本发明的一实施方式，所述第一连接部为第一阶梯部，所述第二连接部为与 所述第一阶梯部配合的第二阶梯部。
[0013] 根据本发明的一实施方式，所述第一阶梯部设于所述第二阶梯部内侧。
[0014] 根据本发明的一实施方式，所述第一连接部为第一斜面部，所述第二连接部为与 所述第一斜面部配合的第二斜面部。
[0015] 根据本发明的一实施方式，其中，还包括设于所述第一本体内的至少一个导热件。
[0016] 根据本发明的一实施方式，所述至少一个导热件与所述第一本体为一体成型结 构。
[0017] 根据本发明的一实施方式，所述导热件为导热柱，其设于所述埚底，并与所述埚底 呈垂直关系。
[0018] 根据本发明的一实施方式，所述导热柱的数目为一根，所述导热柱的长度为所述 坩埚长度的1/5?1/2。
[0019] 根据本发明的一实施方式，所述埚底为圆盘形，所述导热柱为圆柱形，且所述导热 柱的直径是所述埚底的直径的1/10?1/5。
[0020] 根据本发明的一实施方式，所述第一本体由非金属材料制成和/或所述第二本体 由金属材料制成。
[0021] 由上述技术方案可知，本发明的坩埚的优点和积极效果在于：本发明坩埚包括导 热系数不同的第一本体和第二本体，且具有坩埚开口的第二本体的导热系数大于具有坩埚 埚底的第一本体的导热系数。给坩埚加热的加热部件通常设于第一本体，当热量由第一本 体传导至第二本体处过程中，由于第二本体的导热系数相对较大，故可降低热量损耗，使得 第二本体的坩埚开口处的温度相对较高，从而可减少甚至避免蒸镀材料在坩埚开口处凝 结，进而减少甚至避免封口现象；第二本体的坩埚开口处与第一本体的坩埚埚底处的温差 较小，从而使坩埚内的材料受热均匀，因此减少甚至避免了由此引发的爆冲现象。
【专利附图】
【附图说明】
[0022] 通过参照附图详细描述其示例实施方式，本发明的上述和其它特征及优点将变得 更加明显。
[0023] 图1A示出传统的坩埚的结构示意图。
[0024] 图1B示出图1A的俯视图。
[0025] 图2A示出根据本发明坩埚第一实施方式的组装结构示意图。
[0026] 图2B示出图2A的俯视图。
[0027] 图2C示出图2A所示的坩埚第一实施方式的分解结构示意图。
[0028] 图3A示出根据本发明坩埚第二实施方式的组装结构示意图。
[0029] 图3B示出图3A所示的坩埚第二实施方式的分解结构示意图。
【具体实施方式】
[0030] 现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形 式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将 全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图 标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。
[0031] 基于坩埚在使用过程中坩埚开口处温度较低或者蒸镀材料受热不均而导致坩埚 封口现象，本发明的主要发明构思在于将坩埚制成分体式结构，例如两体式结构，但不以此 为限；同时使具有坩埚开口的结构部分的导热性能优于具有坩埚底部的结构部分，以此来 提高坩埚开口的温度从而防止或减少出现封口现象。以下所描述的特征、结构或特性可以 以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从 而给出对本发明的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发 明的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组件、材料 等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本发明的各方 面。
[0032] 实施方式1
[0033] 参见图2A、图2B和图2C。本发明坩埚第一实施方式包括第一本体2和第二本体 3。第二本体3的长度L2小于第一本体2的长度L1，例如第二本体3的长度L2为第一本 体2的长度L1的1/6,当然不以此为限，可根据坩埚的总体长度L等因素合理确定，通常第 二本体3的长度L2随着坩埚的总体长度L的增长而增长，一般而言，第二本体3的长度L2 为第一本体2的长度L1的1/10?1/5范围内均是可行的。第二本体3的导热系数大于第 一本体2的导热系数，这可以通过选择不同的材料制造不同的本体而实现，例如第一本体2 由非金属材料如氧化铝、石英、陶瓷或碳-碳复合材料等制成，第二本体3由金属材料如钛、 铜或铝等制成。关于第二本体3的导热系数大于第一本体2的导热系数，不限于上述通过 材料选择来实现，现有的其它方式也是可行的。
[0034] 第一本体2包括筒形第一侧壁21和连接于该第一侧壁21底端部的埚底20,其中 埚底20可与第一侧壁21 -体成型，或者埚底20通过粘结等固定连接方式固定连接于第一 侧壁21底端部，甚至埚底20可通过可拆卸连接方式活动连接于第一侧壁21底端部。
[0035] 第二本体3包括筒形第二侧壁31，该第二侧壁31两端开口，第二侧壁31上端部的 开口为坩埚开口 30,第二侧壁31下端部连接于第一侧壁31上端部。
[0036] 第二本体3和第一本体2可通过连接结构连接在一起。例如，第一本体2的第一 侧壁21的上端部具有第一连接部，第二本体3的第二侧壁31的下端部具有能与该第一连 接部配合的第二连接部。第一连接部与第二连接部可以是接触配合，即第一连接部与第二 连接部相互接触；也可以是间隙配合，即第一连接部与第二连接部之间具有一定间隙。
[0037] 详细来说，第一连接部为第一阶梯部211，第二连接部为与第一阶梯部211配合的 第二阶梯部311，第一阶梯部211位于第二阶梯部311内侧。当然第一阶梯部211也可以位 于第二阶梯部311外侧，该种情况下，考虑到使用过程中坩埚处于高温加热状态下，第一本 体2和第二本体3均会受热膨胀，且导热系数大的第一侧壁21形变较大，所以需要在第一 阶梯部211与第二阶梯部311之间留有适当间隙以防止连接部因受热膨胀而损坏。
[0038] 进一步地，该第一实施方式的坩埚还包括设于第一本体2内的至少一个导热件， 导热件可以与第一本体2-体成型形成一整体结构，也可以是独立部件通过粘结等方式固 定于第一本体2。导热件在第一本体2内的设置位置可以是在第一侧壁21上，也可以是在 埚底20,导热件的数目可以为一个，也可以为多个。举例来说，导热件为一个圆柱形导热柱 22,其一端设于埚底20中央位置，并与所述埚底呈垂直关系，另一端伸入坩埚内部。导热 柱22的长度Η不长于第一侧壁21的长度，导热柱22的长度Η -般可为坩埚总体长度L的 1/3。一般坩埚为一圆筒形或碗形，其埚底20为圆盘形，圆柱形导热柱22的直径可以是埚 底20的直径的1/6。上述导热柱22的长度Η、直径与坩埚的长度、直径的比例可根据坩埚的 容积、长度、直径等因素适当调整，例如导热柱22的长度Η在坩埚总体长度L的1/5?1/2 范围内，导热柱22的直径在埚底20的直径的1/10?1/5范围内均是可行的。
[0039] 实施方式2
[0040] 参见图3Α和图3Β。本发明坩埚第二实施方式，其与第一实施方式的不同之处仅在 于第二本体3和第一本体2的连接结构连接。
[0041] 具体来说，第一本体2的第一连接部为第一侧壁21的上端部的第一斜面部212,第 二本体3的第二连接部为第二侧壁31下端部的第二斜面部312,第二斜面部312与第一斜 面部212接触配合，且第一斜面部211设于第二斜面部311内侧，当然第一斜面部211设于 第二斜面部311外侧。坩埚受热膨胀状态下，第二本体3和第一本体2因导热系数不同而 形变不同，此时第二本体3可沿着坩埚长度方向上下移动，能使第一斜面部211与第二斜面 部311的斜面始终保持接触，从而提高了坩埚在使用过程中的密封性能。
[0042] 该坩埚第二实施方式的其它部分结构与第一实施方式基本相同，这里不再赘述。
[0043] 需要说明的是，本发明坩埚中，第二本体3与第一本体2之间的连接不限于上述阶 梯部配合或斜面部配合的方式，通过其它一些连接方式也是可行的，例如，第二本体3与第 一本体2对接，在对接处环绕一弹性圈；或者第二本体3与第一本体2通过螺槽深度较深的 深槽型螺纹连接；等等。
[0044] 以上具体地示出和描述了本发明的示例性实施方式。应该理解，本发明不限于所 公开的实施方式，相反，本发明意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改 和等效布置。
【权利要求】
1. 一种坩埚，其特征在于，包括： 第一本体，包括筒形第一侧壁和连接于所述第一侧壁底端部的埚底；以及 第二本体，包括筒形第二侧壁，所述第二侧壁的上端部具有坩埚开口，下端部连接于所 述第一侧壁上端部； 其中，所述第二本体的导热系数大于所述第一本体的导热系数。
2. 如权利要求1所述的坩埚，其中，所述第二本体的长度为所述第一本体的长度的 1/10 ?1/5。
3. 如权利要求1所述的坩埚，其中，所述第一侧壁的上端部具有第一连接部，所述第二 侧壁的下端部具有能与所述第一连接部配合的第二连接部。
4. 如权利要求3所述的坩埚，其中，所述第一连接部与所述第二连接部的配合方式为 接触配合或间隙配合。
5. 如权利要求3所述的坩埚，其中，所述第一连接部为第一阶梯部，所述第二连接部为 与所述第一阶梯部配合的第二阶梯部。
6. 如权利要求5所述的坩埚，其中，所述第一阶梯部设于所述第二阶梯部内侧。
7. 如权利要求3所述的坩埚，其中，所述第一连接部为第一斜面部，所述第二连接部为 与所述第一斜面部配合的第二斜面部。
8. 如权利要求1-7中任意一项所述的坩埚，其中，还包括设于所述第一本体内的至少 一个导热件。
9. 如权利要求8所述的坩埚，其中，所述至少一个导热件与所述第一本体为一体成型 结构。
10. 如权利要求8所述的坩埚，其中，所述导热件为导热柱，其设置于所述埚底，并与所 述埚底呈垂直关系。
11. 如权利要求10所述的坩埚，所述导热柱的数目为一根，所述导热柱的长度为所述 坩埚长度的1/5?1/2。
12. 如权利要求11所述的坩埚，其中，所述埚底为圆盘形，所述导热柱为圆柱形，且所 述导热柱的直径是所述埚底的直径的1/10?1/5。
13. 如权利要求1所述的坩埚，其中，所述第一本体由非金属材料制成和/或所述第二 本体由金属材料制成。
【文档编号】C23C14/24GK104109833SQ201410255821
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年6月10日 优先权日:2014年6月10日
【发明者】张斌, 刘凤 申请人:上海和辉光电有限公司