蓝宝石长晶加热装置的制作方法

本发明涉及蓝宝石生产，具体地，涉及一种蓝宝石长晶加热装置。

背景技术：

1、目前国际上蓝宝石晶体重量普遍在400kg以下，随着蓝宝石行业的不断发展，在逐渐向大尺寸方向发展。由于采用大尺寸蓝宝石衬底可以降低led芯片成本，提高芯片得片率和单机芯片产出，因此市场大尺寸蓝宝石衬底片的需求越来越大、品质要求越来越高，6-8英寸蓝宝石衬底片在整个蓝宝石衬底片市场份额将会越来越大。

2、现有技术存在的问题，其一是晶体重量增大导致炉体、热场、加热主体越来越大、重量也随之增大，原有安装模式不足以满足炉台调整的需求；其二是目前的加热主体安装模式只能通过人工安装过程中炉内进行调整，无法准确调整加热主体的变形量且整体移动困难。

3、因此，为了解决目前市场上大公斤晶体加热主体变形所存在的技术缺点，满足大公斤级蓝宝石生产工艺发展需求，现急需改善加热主体变形控制技术，以便能够更好的保证晶片的高效生产，促进蓝宝石晶体行业的发展。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题在于，提供一种蓝宝石长晶加热装置，解决现有技术中大公斤晶体加热主体变形的问题，以便能够更好的保证晶片的高效生产，促进蓝宝石晶体行业的发展。

2、本发明提供了一种蓝宝石长晶加热装置，包括炉腔，所述炉腔底壁开口两侧对称设置导向机构，导向机构下侧配装导向机构、伸缩滑动机构及移动辅助机构，其中：

3、所述导向机构包括分别水平设置于炉腔底壁上侧的导向板，所述导向板的下侧面设有上密封槽和滑动槽；

4、所述预紧密封机构包括预紧密封块，所述预紧密封块通过预紧连接件与导向板连接，预紧密封块上侧面设有下密封槽，下密封槽内设有下密封圈，上密封槽内设有上密封圈，上密封圈与导向板之间设有密封感应件；

5、所述伸缩滑动机构包括设于滑动槽内的伸缩弹簧，伸缩弹簧另一端连接滑动块，滑动块内设有滑动滚珠；

6、所述移动辅助机构包括固定件，所述固定件固定安装于炉腔底壁下侧，固定件上活动设有伸缩件，伸缩件的另一端与预紧密封块的侧壁相对。

7、优选的，所述导向板和预紧密封块中部分别设有电极安装孔，电极安装孔内竖向设有电极主体，电极主体上侧竖向设有加热主体，加热主体的上部通过支撑件与炉腔侧壁内侧连接。

8、优选的，所述预紧连接件下端与预紧电机的动力输出端连接。

9、优选的，所述固定件为气缸，伸缩件为与气缸配装的活塞杆。

10、优选的，还包括控制系统，所述控制系统的信号输入端与密封感应件电性连接，控制系统的信号输出端与预紧电机和气缸的电磁阀电性连接。

11、优选的，所述移动辅助机构设有四组，移动辅助机构分别均匀分布于预紧密封块周围。

12、优选的，所述炉腔底壁设有调节孔，所述导向板的上部位于炉腔底壁上侧，导向板的下部设于调节孔内，所述预紧密封块的上部设于调节孔内，预紧密封块的下部位于炉腔底壁下侧。

13、优选的，所述预紧连接件导向板与预紧密封块之间均为螺纹配装。

14、优选的，所述下密封槽与上密封槽均为截面呈梯形的环形槽，滑动槽为截面呈矩形的环形槽。

15、优选的，所述密封感应件为四个，均匀分布于上密封槽内，所述伸缩滑动机构为八组，均匀分布于滑动槽内。

16、本发明的工作原理：本发明的蓝宝石长晶加热装置，使用时，先调整预紧连接件的松紧程度，使伸缩滑动机构稍微收缩，即将接触炉腔时，确保导向板能够在密封、滑动之间轻易切换。安装加热主体至电极主体后，查看加热主体变形情况，通过调整移动辅助机构，利用其伸缩件伸缩推动预紧密封块，使导向板移动，待导向板移动到位且加热主体形变为最小时，启动预紧连接件转动，预紧连接件通过上紧预紧密封块和导向板，使导向板下侧的伸缩滑动机构进一步压缩，预紧密封块上的密封圈与炉腔紧密贴合，起到密封作用，同时密封感应件受到挤压反馈信号，通过控制器接收信号并控制预紧电机停止工作，预紧连接件停止继续锁紧。预紧连接件停止运作后，控制器控制移动辅助机构同时对预紧密封块进行锁紧，防止出现意外滑动。对晶体生长完成后若加热主体出现形变，操作预紧连接件收缩，使密封机构与炉腔脱离，再次调整移动辅助机构改善加热主体的形变，待形变最小时再操作预紧连接件对炉腔进行密封，移动辅助机构同时对预紧密封块进行锁紧。

17、本发明的有益效果：本发明的蓝宝石长晶加热装置，首先，将加热本体安装在炉腔底部，使加热主体受力稳定，加热主体上部安装有支承件，支撑件另一端与炉腔侧壁相连接，能够有效防止加热主体在自重情况下产生的形变，避免晶体生长过程中稳定性下降及其他异常情况出现。其次，利用可以调节的导向机构和预紧密封机构将加热主体安装于炉腔底部，安装后可通过移动辅助机构调整导向机构的位置，确保加热主体变形量稳定，如此便能够更好的保证晶体的高效生产。再次，通过移动辅助机构作用于预紧密封机构及导向机构，可在炉体外部对加热主体进行调整，有效简化了加热主体调整的方法和步骤，有助于加热主体在不用拆卸的情况下还能保证加热主体形变可控。最后，该装置在加热主体可移动调整的同时保证了炉腔的密闭性，在导向机构中设计伸缩滑动机构，有效解决了刚性部件摩擦移动。该装置填补了行业空白，能有效促进大尺寸蓝宝石晶体制造技术的发展。

技术特征：

1.一种蓝宝石长晶加热装置，其特征在于，包括炉腔(1)，所述炉腔(1)底壁开口两侧对称设置导向机构(2)，导向机构(2)下侧配装预紧密封机构(3)、伸缩滑动机构(4)及移动辅助机构(5)，其中：

2.如权利要求1所述的蓝宝石长晶加热装置，其特征在于，所述导向板(21)和预紧密封块(31)中部分别设有电极安装孔(6)，电极安装孔(6)内竖向设有电极主体(7)，电极主体(7)上侧竖向设有加热主体(8)，加热主体(8)的上部通过支撑件(9)与炉腔(1)侧壁内侧连接。

3.如权利要求1所述的蓝宝石长晶加热装置，其特征在于，所述预紧连接件(32)下端与预紧电机的动力输出端连接。

4.如权利要求3所述的蓝宝石长晶加热装置，其特征在于，所述固定件(51)为气缸，伸缩件(52)为与气缸配装的活塞杆。

5.如权利要求4所述的蓝宝石长晶加热装置，其特征在于，还包括控制系统，所述控制系统的信号输入端与密封感应件(36)电性连接，控制系统的信号输出端与预紧电机和气缸的电磁阀电性连接。

6.如权利要求1所述的蓝宝石长晶加热装置，其特征在于，所述移动辅助机构(5)设有四组，移动辅助机构(5)分别均匀分布于预紧密封块(31)周围。

7.如权利要求1所述的蓝宝石长晶加热装置，其特征在于，所述炉腔(1)底壁设有调节孔，所述导向板(21)的上部位于炉腔(1)底壁上侧，导向板(21)的下部设于调节孔内，所述预紧密封块(31)的上部设于调节孔内，预紧密封块(31)的下部位于炉腔(1)底壁下侧。

8.如权利要求1所述的蓝宝石长晶加热装置，其特征在于，所述预紧连接件(32)导向板(21)与预紧密封块(31)之间均为螺纹配装。

9.如权利要求1所述的蓝宝石长晶加热装置，其特征在于，所述下密封槽(33)与上密封槽(22)均为截面呈梯形的环形槽，滑动槽(23)为截面呈矩形的环形槽。

10.如权利要求1所述的蓝宝石长晶加热装置，其特征在于，所述密封感应件(36)为四个，均匀分布于上密封槽(22)内，所述伸缩滑动机构(4)为八组，均匀分布于滑动槽(23)内。

技术总结
本发明提供了一种蓝宝石长晶加热装置，包括炉腔、导向机构、伸缩滑动机构及移动辅助机构，导向机构包括导向板；预紧密封机构包括通过预紧连接件与导向板连接的预紧密封块，预紧密封块上设有上密封圈，上密封圈与导向板之间设有密封感应件；伸缩滑动机构包括伸缩弹簧，伸缩弹簧另一端连接滑动块，滑动块内设有滑动滚珠；移动辅助机构包括固定件，固定件上活动设有伸缩件，伸缩件的另一端与预紧密封块的侧壁相对。该装置将加热本体安装在炉腔底部，使加热主体受力稳定，加热主体上部通过支撑件与炉腔侧壁相连接，通过移动导向板调节加热主体，能够有效防止加热主体在自重情况下产生的形变，避免晶体生长过程中稳定性下降及其他异常情况出现。

技术研发人员：段斌斌,丁钰明,王浩,尚吉龙,姚栋梁,程佳宝,滕斌,韩斌
受保护的技术使用者：天通银厦新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17