一种单晶炉用组合加热器的制作方法

本实用新型涉及单晶硅制造技术领域，更具体的说是涉及一种单晶炉用组合加热器。

背景技术：

加热器是在采用直拉法单晶硅生长过程中，使硅料由固体变为液体的加热装置。加热器在熔化硅料时温度在1500℃左右，其一般为整体式加热器，如果某个部位破损，就需要更换新的加热器；而一个新加热器均价为16400元左右，对于制造企业更换成本高。

因此，如何提供一种能够在加热器局部损坏时，无需更换整个加热器，以降低使用成本是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供了一种单晶炉用组合加热器，采用分体式设计，能够在加热器局部损坏时，无需更换整个加热器，降低了使用成本。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种单晶炉用组合加热器，包括：多个支撑部件和过渡部件相互连接围合成一个圆形，且支撑部件和过渡部件均由石墨材料制成。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种单晶炉用组合加热器，由于其包括多个支撑部件和过渡部件相互连接围合成一个圆形，且支撑部件和过渡部件均由石墨材料制成，如果加热器局部损坏，无需整个加热器更换，只需要更换对应部分的支撑部件或过渡部件即可，节省了使用成本。

同时，由于现有技术中，加热器为一个大直径的石墨料通过去除材料的方法获得加热器，需要中部去除大量材料，因此购买原石墨料价格昂贵，且加工困难，容易出现不合格品，造成加热器加工成本高；本申请设计方案，仅需要购买小块料进行加工后连接即可使用，成本低廉，降低了加工难度。

优选地，每一个支撑部件均包括支脚及连接部；

支脚底部固定于单晶炉内；其中支脚上具有“8”字孔，用于与单晶炉底盘和石墨电极连接；

连接部包括两个连接件，两个连接件中部具有第一U形通槽，每一个连接件底部均与支脚一体连接；两个连接件顶部远离第一U形通槽侧上均具有连接凸块，连接凸块上具有竖直布置的连接孔，每一个连接凸块与其对应的一个连接件构成类“7”字形。

优选地，两个连接件构成截面具有弧度，该弧度对应的角度为30-45°；有利于连接过渡部件后构成圆形。

优选地，过渡部件包括两个结构相同的过渡连接板，两个过渡连接板底部之间连接成一体，其顶部均具有一个螺柱。采用此方案的效果为，能够使用更小的石墨料加工过渡连接板，其中螺柱可以为独立部件，然后通过加工外螺纹拧入过渡连接板顶部设置的螺纹孔内。

优选地，过渡部件包括两个过渡板，两个过渡板之间具有第二U形通槽，且每一个过渡板顶部均具有一个螺柱；采用此方案的好处为两个过渡板底部一体增加了结构的稳定性，同时降低连接安装的难度。第一U形通槽和第二U形通槽有利于加热器加热，增加加热器散热面积，保证单晶硅熔制过程中热场的温度，此外，与矩形槽相比，U形通槽底部具有弧度，有利于加热器加热温度高后体积膨胀时，降低应力集中，防止矩形槽边缘产生裂纹，过早损坏，进而延长了加热器的使用寿命。

优选地，本实用新型提供的一种单晶炉用组合加热器，还包括连接块；连接块截面形状与两个连接件构成的截面形状相同，连接块底部与过渡板顶部和/或连接凸块顶部抵接；连接块上具有至少2个竖直设置的通孔，螺柱贯穿通孔和/或连接孔。其中连接块尺寸、通孔尺寸、个数及螺柱的尺寸选择根据具体的使用情况进行选择。

优选地，本实用新型提供的一种单晶炉用组合加热器，还包括多个螺帽，螺帽与螺柱连接，且紧固后的螺帽顶部低于或等于连接部顶部高度；有利的是连接后，螺帽顶部与连接部顶部处于同一平面内，有利于提高加热器整体结构的稳定性及强度要求。

优选地，连接块和螺帽均为石墨材料制成。

优选地，过渡部件分为长过渡部件和短过渡部件。

采用过渡部件包括两个结构相同的过渡连接板，两个过渡连接板底部可以通过连接块连接成一体，其顶部均具有一个螺柱的方案的连接方法如下：

先固定一个支撑部件，然后将第一个过渡部件的第一过渡连接板顶部的螺柱从第一个连接凸块的连接孔内自下而上插入，然后通过螺帽固定；然后将第一个过渡部件的第二过渡连接板顶部的螺柱自下而上插入第一个连接块的一个通孔内，螺帽固定；第二个过渡部件的第一个过渡连接板顶部的螺柱插入第一个连接块的第二个通孔内，螺帽固定，依此方法连接类推，安装2-4个支撑部件和间隔布置的长短不同的过渡部件。直至将部件连接为一个圆形即完成一个加热器的组装。

采用过渡部件包括两个过渡板，两个过渡板之间具有第二U形通槽，且每一个过渡板顶部均具有一个螺柱的方案的连接方法如下：

先固定一个支撑部件，然后将第一个过渡部件的第一过渡板顶部的螺柱从第一个连接凸块的连接孔自下而上插入，然后通过螺帽固定；然后将第一个过渡部件的第二过渡板顶部的螺柱插入第一个连接块的一个通孔内，螺帽固定；第二个过渡部件的第一个过渡板顶部的螺柱插入第一个连接块的第二个通孔内，螺帽固定，依此方法连接类推，安装2-4个支撑部件和间隔布置的长短不同的过渡部件。直至将部件连接为一个圆形即完成一个加热器的组装。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本实用新型提供的组合式加热器的组合结构示意图；

图2附图为本实用新型提供的组合式加热器的支撑部件的结构示意图；

图3附图为本实用新型提供的组合式加热器的支撑部件的俯视图；

图4附图为本实用新型提供的组合式加热器的过渡部件的一个实施例结构示意图；

图5附图为本实用新型提供的组合式加热器的过渡部件的另一个实施例结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本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。

本实用新型实施例公开了一种单晶炉用组合加热器，采用分体式设计，能够在加热器局部损坏时，无需更换整个加热器，降低了使用成本。

参见附图1，本实用新型提供的一种单晶炉用组合加热器，包括：多个支撑部件1和过渡部件2相互连接围合成一个圆形，且支撑部件1和过渡部件2均由石墨材料制成。

本实用新型公开提供了一种单晶炉用组合加热器，由于其包括多个支撑部件1和过渡部件2相互连接围合成一个圆形，且支撑部件1和过渡部件2均由石墨材料制成，如果加热器局部损坏，无需整个加热器更换，只需要更换对应部分的支撑部件1或过渡部件2即可，节省了使用成本。

同时，由于现有技术中，加热器为一个大直径的石墨料通过去除材料的方法获得加热器，需要中部去除大量材料，因此购买原石墨料价格昂贵，且加工困难，容易出现不合格品，造成加热器加工成本高；本申请设计方案，仅需要购买小块料进行加工后连接即可使用，成本低廉，降低了加工难度。

有利的是，参见附图2，每一个支撑部件1均包括支脚11及连接部12；

支脚11底部固定于单晶炉内；其中支脚11上具有“8”字孔，用于与单晶炉底盘和石墨电极连接；

连接部12包括两个连接件，两个连接件中部具有第一U形通槽，每一个连接件底部均与支脚11一体连接；两个连接件顶部远离第一U形通槽侧上均具有连接凸块121，连接凸块121上具有竖直布置的连接孔，每一个连接凸块121与其对应的一个连接件构成类“7”字形。其中第一U形通槽宽度8mm左右。

更有利的是，参见附图3，两个连接件构成截面具有弧度，该弧度对应的角度为30-45°；有利于连接过渡部件2后构成圆形，优选45°。

在本实用新型的一个实施例中，参见附图5，过渡部件2包括两个结构相同的过渡连接板，两个过渡连接板底部之间连接成一体，其顶部均具有一个螺柱21。采用此方案的效果为，能够使用更小的石墨料加工过渡连接板，其中螺柱21可以为独立部件，然后通过加工外螺纹拧入过渡连接板顶部设置的螺纹孔内。

在本实用新型的另一个实施例中，参见附图4，过渡部件2包括两个过渡板，两个过渡板之间具有第二U形通槽，且每一个过渡板顶部均具有一个螺柱21；采用此方案的好处为两个过渡板底部一体增加了结构的稳定性，同时降低连接安装的难度。第一U形通槽和第二U形通槽有利于加热器加热，增加加热器散热面积，保证单晶硅熔制过程中热场的温度，此外，与矩形槽相比，U形通槽底部具有弧度，有利于加热器加热温度高后体积膨胀时，降低应力集中，防止矩形槽边缘产生裂纹，过早损坏，进而延长了加热器的使用寿命。

在本实用新型的另一些实施例中，还包括连接块3；连接块3截面形状与两个连接件构成的截面形状相同，连接块3底部与过渡板顶部和/或连接凸块121顶部抵接；连接块3上具有至少2个竖直设置的通孔，螺柱21贯穿通孔和/或连接孔。其中连接块3尺寸、通孔尺寸、个数及螺柱21的尺寸选择根据具体的使用情况进行选择。

本实用新型提供的一种单晶炉用组合加热器，还包括多个螺帽4，螺帽4与螺柱21连接，且紧固后的螺帽4顶部低于或等于连接部12顶部高度；有利的是连接后，螺帽4顶部与连接部12顶部处于同一平面内，有利于提高加热器整体结构的稳定性及强度要求。

有利的是，连接块3和螺帽4均为石墨材料制成。

在本实用新型的另一些实施例中，过渡部件2分为长过渡部件和短过渡部件。长过渡部件300-350mm，短过渡部件200-250mm；支撑部整体高度为650-700mm。

采用过渡部件2包括两个结构相同的过渡连接板，两个过渡连接板底部可以通过连接块3连接成一体，其顶部均具有一个螺柱21的方案的连接方法如下：

先固定一个支撑部件1，然后将第一个过渡部件2的第一过渡连接板顶部的螺柱21从第一个连接凸块121的连接孔内自下而上插入，然后通过螺帽4固定；然后将第一个过渡部件2的第二过渡连接板顶部的螺柱21自下而上插入第一个连接块3的一个通孔内，螺帽4固定；第二个过渡部件2的第一个过渡连接板顶部的螺柱21插入第一个连接块3的第二个通孔内，螺帽4固定，依此方法连接类推，安装2-4个支撑部件1和间隔布置的长短不同的过渡部件2。直至将部件连接为一个圆形即完成一个加热器的组装。

采用过渡部件2包括两个过渡板，两个过渡板之间具有第二U形通槽，且每一个过渡板顶部均具有一个螺柱21的方案的连接方法如下：

先固定一个支撑部件1，然后将第一个过渡部件2的第一过渡板顶部的螺柱21从第一个连接凸块121的连接孔自下而上插入，然后通过螺帽4固定；然后将第一个过渡部件2的第二过渡板顶部的螺柱21插入第一个连接块3的一个通孔内，螺帽4固定；第二个过渡部件2的第一个过渡板顶部的螺柱21插入第一个连接块3的第二个通孔内，螺帽4固定，依此方法连接类推，安装2-4个支撑部件1和间隔布置的长短不同的过渡部件2。直至将部件连接为一个圆形即完成一个加热器的组装。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

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。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，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。