一种单晶炉中连接器和电极柱一体化结构的制作方法

本实用新型涉及半导体及光伏行业中用到的单晶炉，具体的说是一种单晶炉中连接器和电极柱一体化的结构。

背景技术：

在半导体及光伏行业中，单晶炉是拉制单晶硅棒的主要设备。目前用单晶炉拉制单晶硅棒主要采用直拉单晶制造法（CZ法），此方法的特征是在单晶炉中装入石墨热场，把多晶硅料装入石英坩埚中，通过石墨加热器加热把多晶料溶化，然后经过引晶、转肩、等径、收尾等过程完成单晶棒的拉制。目前单晶炉热场中加热器与不锈钢电极之间的连接方式通常采用加热器连接器和石墨电极柱根据设计的卡槽套接起来，简单方便。

以上的连接方式在使用时发现，在多晶料溶化、单晶棒拉制过程中，单晶炉中硅熔体的温度在1420℃左右，为了达到这一温度，单晶炉的加热功率要求在50-100kw范围内。图1为现有加热器连接器和石墨电极柱的结构示意图，加热器的高功率加热是通过连接器、石墨电极柱与不锈钢电极连接到一起的，连接部件越多，部件之间的接触面积越多，部件之间的缝隙也会增多。熔融状态的多晶硅在高温条件下，会产生硅挥发物，这些挥发物大部分会随着热场中的气流排除到单晶炉外，但是也会有小部分挥发物进入到连接器和石墨电极柱之间的缝隙中，这些挥发物会增大连接器和石墨电极柱接触面打火现象的频率。另外在安装石墨电极柱和连接器时，如果安装过程中，两个部件接触的不够紧密也会导致接触面打火。当出现石墨电极柱或连接器打火现象时，单晶炉将采取紧急停炉的操作，这样会导致本炉次硅料报废，造成巨大的损失。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型提供了一种单晶炉中连接器和电极柱一体化结构，减少石墨部件之间的接触面积，消除了连接器和石墨电极柱之间存在的缝隙，避免出现打火现象。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种单晶炉中连接器和电极柱一体化结构，包括电极柱和设置于电极柱上的连接件，电极柱和连接件固定连接为一个整体，其特征在于：所述电极柱为圆柱体，电极柱的两端分别为第一连接端和第二连接端，所述第二连接端还预留电极连接孔和通气孔，所述电极连接孔沿电极柱的中线轴线方向设置，所述通气孔设置于所述电极柱的侧壁，所述通气孔的中轴线与所述电极连接孔的中轴线相垂直，所述第一连接端还连接于所述连接件；所述连接件包括连接板和设置于连接板上的安装凸台，连接板的一表面固定于所述第一连接端处，连接板的另一表面固定有所述安装凸台，所述安装凸台垂直于所述连接板，所述安装凸台与所述连接板还连接为“L”型，所述安装凸台上还设有可供加热器连接的连接通孔。

进一步的，连接板的侧面均与所述第一连接端相垂直，连接板包括对称设置的两个弧形侧面和连接两个弧形侧面的第一侧面、第二侧面，所述第一侧面垂直连接于所述第一连接端。

进一步的，两个弧形侧面均平行于电极柱的侧壁。

进一步的，两个弧形侧面和第二侧面均设置于所述第一连接端的外部。

进一步的，所述安装凸台的侧面包括对称设置的两个弧面和连接两个弧面的第三侧面和第四侧面，所述第三侧面连接于所述连接板，两个弧面和第四侧面分别与两个弧形侧面和第二侧面连接。

进一步的，个弧面和第四侧面还分别平行于两个弧形侧面和第二侧面，所述第三侧面为凹面，所述连接通孔垂直于所述第三侧面。

本实用新型的有益效果为：本实用新型将现有的加热器的连接器和石墨电极柱两个部件设计成一个整体，消除了两个石墨部件中间的接触面，这样也就消除了部件之间的缝隙，避免了熔料和拉制过程中产生的挥发物在缝隙处沉积的情况，进而避免了加热器连接器和石墨电极柱出现打火的现象，该设计降低了打火现象，同时具有结构简单、成本低、稳定可靠等优点；另外，一体化结构在安装使用过程中更加方便实用，操作更加简单，不会出现接触面不紧密的情况。

附图说明

图1为现有加热器连接器和石墨电极柱的结构示意图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为本实用新型的俯视图。

其中，图中各标号为：1、加热器连接器；2、石墨电极柱；201、石墨电极柱外接触面；3、加热器连接器安装槽；301、安装槽内接触面；4、电极柱；401、第一连接端；402、第二连接端；5、电极连接孔；6、通气孔；7、连接板；701、第一侧面；702、第二侧面；8、安装凸台；801、第三侧面；802、第四侧面；9、连接通孔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。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。

如附图1所述，图1为现有加热器连接器和石墨电极柱的结构示意图。现有的连接方式中加热器连接器1和石墨电极柱2通过加热器连接器安装槽3套接起来，这时安装槽内接触面301与石墨电极柱2的电极柱外接触面201紧密连接形成加热器连接器和石墨电极柱的接触面，安装通电之后，电流会经过两者间的接触面到达加热器。图3为本实用新型的一种单晶炉中连接器和电极柱一体化结构的结构示意图，消除了加热器的连接器和石墨电极柱套接的部位，同时也消除了加热器连接器和电极柱的接触面，这样也就不会出现两个连接器与电极柱两个部件之间的缝隙，防止打火现象。

一种单晶炉中连接器和电极柱一体化结构，包括电极柱4和设置于电极柱4上的连接件，电极柱4和连接件固定连接为一个整体，电极柱4为圆柱体，电极柱4的两端分别为第一连接端401和第二连接端402，第二连接端402还预留电极连接孔5和保证电极安装时电极连接孔与大气压气压平衡的通气孔6，电极连接孔5沿电极柱4的中线轴线方向设置，通气孔6设置于电极柱4的侧壁，通气孔6的中轴线与电极连接孔5的中轴线相垂直，第一连接端401还连接于连接件。

连接件包括连接板7和设置于连接板7上的安装凸台8，连接板7的一表面固定于第一连接端401处，连接板7的另一表面固定有安装凸台8，安装凸台8垂直于连接板7，安装凸台8与连接板7还连接为“L”型，安装凸台8上还设有可供加热器连接的连接通孔9。

连接板7的侧面均与第一连接端401相垂直，连接板7包括对称设置的两个弧形侧面和连接两个弧形侧面的第一侧面701、第二侧面702，第一侧面701垂直连接于第一连接端401，两个弧形侧面均平行于电极柱4的侧壁，两个弧形侧面和第二侧面702均设置于第一连接端401的外部。

安装凸台8的侧面包括对称设置的两个弧面和连接两个弧面的第三侧面801和第四侧面802，第三侧面801连接于连接板7，两个弧面和第四侧面802分别与两个弧形侧面和第二侧面702连接，两个弧面和第四侧面802还分别平行于两个弧形侧面和第二侧面702，第三侧面801为凹面，连接通孔9垂直于第三侧面801，加热器通过连接通孔9连接于该连接器与电极柱一体化结构。

同时，第一侧面701和第一连接端401还通过一连接块连接，连接块在连接板和电极柱1之间起到过渡连接的作用，保证连接块与电极柱1之间的台阶式连接的牢固性，连接块的底面连接于第一连接端401，连接块的一个侧面连接第一侧面701，连接块的另一个侧面还平行于电极柱4的侧壁，连接块顶面的一端连接于连接板7的最高处，连接块顶面的另一端连接于第一连接端401的端面。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。