半导体晶元加热器用水冷环的制作方法

本实用新型涉及一种水冷环，具体是一种半导体晶元加热器用水冷环，属于温度控制部件。

背景技术：

在半导体晶元(单晶硅圆片)的生产过程中，需要将半导体晶元置于加热器中加热。在加热的过程中，为了避免加热器局部过热、保证各处加热温度的均匀，通常需要在加热器外部设置冷却循环装置，然而现有的冷却装置都是将冷却介质通入内部通道中持续循环达到降温的目的，但是由于加工工艺的限制，其内部通道表面通常都较为粗糙，冷却介质中的杂质颗粒与通道表面的摩擦力较大很容易发生沉积，一旦沉积很难清理，为了保证冷却效果只能更换新的冷却装置，大大提高了设备投入成本，也增加了维护人员的工作量；此外，目前用到的冷却装置都是直接固定安装在加热器外部，当不需要冷却时无法根据需要取下冷却装置，并且一旦加热器出现故障，冷却装置也会影响加热器的正常检修工作。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型的目的是提供一种能够根据需要与加热器分离，且冷却介质不容易在内部通道表面发生沉积，能够长时间保证冷却效果、提高使用寿命、降低投入成本的半导体晶元加热器用水冷环。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种半导体晶元加热器用水冷环，包括水冷环本体，所述水冷环本体包括配合套在一起的外环和内环，所述外环环绕内圈表面设有凹槽，且外环内圈和内环外圈的接触面焊接在一起；所述外环的上端面垂直设置有两根连接管，所述连接管的固定端插入外环中且与凹槽的槽底连通。

优选的，所述凹槽的槽底深度为3.7mm。较大的深度能够保证形成的内部通道具有更大的截面面积，降低了对冷却介质流动的阻力，从而减轻了冷却介质的杂质颗粒与内部通道表面的摩擦力，可以更好的避免杂质沉积现象。

进一步的，为了减轻工人操作的工作负担，所述连接管的另一端配合穿过一导向块且由一驱动部件驱动沿连接管的轴向往复移动。驱动部件动作时，可以带动连接管沿自身轴线向下或向上移动，同时带动水冷环本体整体同步向下或向上移动，直至套在加热器的周向外壁上或与加热器分离。

优选的，为了使水冷环本体的移动更加平稳，所述两根连接管对称安装在外环的上端面。

优选的，所述驱动部件为驱动气缸，所述驱动气缸的气缸杆与连接管连接在一起。驱动气缸的气缸杆伸缩可以带动连接管沿自身轴向来回移动。

优选的，为了延长使用寿命、减少投入成本，所述外环和内环皆为不锈钢环。不锈钢环有较强的抗腐蚀能力，不容易被冷却介质腐蚀，且导热能力较强，保证及时将加热器的热量散发出来。

使用时，启动驱动部件动作，带动连接管沿自身轴线向下移动，同时带动水冷环本体整体向下移动，直至套在加热器的周向外壁上；外环环绕内圈表面设置的凹槽和内环的外圈表面共同组成了内部通道，通过其中一个连接管向内部通道中注冷却介质，冷却介质循环后从另一个连接管流出，通过持续循环将加热器的热量传导出来，达到降温散热的目的。当不需要冷却或加热器需要检修时，驱动部件反向动作，带动连接管沿自身轴线向上移动，同步带动水冷环本体整体向上移动，直至使水冷环本体移动到加热器上方与加热器分离，从而不影响加热器的正常检修。

本实用新型外环内圈和内环外圈的接触面焊接在一起，外环环绕内圈表面设置的凹槽和内环的外圈表面共同组成了内部通道，由于内部通道是拼合形成的，外环内圈表面的凹槽可以在拼合焊接前被单独加工平整，大大降低了内部通道表面的加工难度，能够保证内部通道表面具有较高的光洁度，冷却介质中的杂质颗粒与内部通道表面的摩擦力大大减轻、不容易发生沉积，能够长时间保证冷却效果、延长了使用寿命，节约了设备投入成本，也减轻了维护人员的工作量；当不需要散热时也能够使冷却环快速与加热器分离，不会影响加热器的正常维护。

附图说明

图1是本实用新型的立体结构示意图；

图2是本实用新型的剖视图；

图3是图2中A处的局部放大图；

图4是本实用新型的驱动部件与水冷环本体配合安装的示意图；

图中，1.水冷环本体，1a.内部通道，11.外环，11-1.凹槽，12.内环，2.连接管，3.导向块，4.驱动部件。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图所示，一种半导体晶元加热器用水冷环，包括水冷环本体1，所述水冷环本体1包括配合套在一起的外环11和内环12，所述外环11环绕内圈表面设有凹槽11-1，且外环11内圈和内环12外圈的接触面焊接在一起；所述外环11的上端面垂直设置有两根连接管2，所述连接管2的固定端插入外环11中且与凹槽11-1的槽底连通。

优选的，所述凹槽11-1的槽底深度为3.7mm。较大的深度能够保证形成的内部通道1a具有更大的截面面积，降低了对冷却介质流动的阻力，从而减轻了冷却介质的杂质颗粒与内部通道1a表面的摩擦力，可以更好的避免杂质沉积现象。

需要散热时，可以直接将本实用新型的水冷环本体1套在加热器的周向外壁上，不需要散热时，取下水冷环本体1即可。进一步的，为了减轻工人操作的工作负担，所述连接管2的另一端配合穿过一导向块3且由一驱动部件4驱动沿连接管2的轴向往复移动，所述导向块3和驱动部件4固定安装在加热器主机机架上。驱动部件4动作时，可以带动连接管2沿自身轴线向下或向上移动，同时带动水冷环本体1整体同步向下或向上移动，直至套在加热器的周向外壁上或与加热器分离。

优选的，为了使水冷环本体1的移动更加平稳，所述两根连接管2对称安装在外环11的上端面。

优选的，所述驱动部件4为驱动气缸，所述驱动气缸的气缸杆与连接管2连接在一起。驱动气缸的气缸杆伸缩可以带动连接管2沿自身轴向来回移动。

优选的，为了延长使用寿命、减少投入成本，所述外环11和内环12皆为不锈钢环。不锈钢环有较强的抗腐蚀能力，不容易被冷却介质腐蚀，且导热能力较强，保证及时将加热器的热量散发出来。

将本实用新型设置在加热器(图中未示出)的正上方，使用时，启动驱动部件4动作，带动连接管2沿自身轴线向下移动，同时带动水冷环本体1整体向下移动，直至套在加热器的周向外壁上；外环11环绕内圈表面设置的凹槽11-1和内环12的外圈表面共同组成了冷却介质的内部通道1a，通过其中一个连接管2向内部通道1a中注冷却介质，冷却介质循环后从另一个连接管2流出，通过冷却介质的持续循环将加热器的热量传导出来，达到降温散热的目的。当不需要冷却或加热器需要检修时，驱动部件4反向动作，带动连接管2沿自身轴线向上移动，同步带动水冷环本体1整体向上移动，直至使水冷环本体1移动到加热器上方与加热器分离，从而不影响加热器的正常检修。