专利名称：一种一次可生产三根硅芯或其它晶体材料的高频线圈的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及高频线圈技术领域，尤其是一种一次可生产三根不同形 状硅芯或其它晶体材料的高频线圏。 背录技术目前，在硅芯、单晶硅及其它材料晶体区熔方式生产的工艺过程中，大 多使用的是一种单目高频线圈，其工作原理如下工作时给高频线圈通入高 频电流，产生磁力线对原料棒进行感应加热，使原料棒上端头形成熔化区， 然后将仔晶插入熔化区，慢慢提升仔晶，熔化后的原料就会跟随仔晶上升， 形成一个新的柱型晶体，这个新的柱型晶体便是硅芯或其它材料晶体的制成 品。然而这种高频线圈的缺点是一次只能拉制一根硅芯或其它材料晶体，效 率太低，造成人力及能源的大量浪费。虽然这种高频线圈也可以通过加大内 孔，使其能一次拉制多根硅芯或其它晶体，但需要数倍地增加功率，会对能 源造成更大浪费，因而这种方法是极不可取的。 发明内容本实用新型为了克服现有高频线圈的上述不足，经过本人多次实验、现 提供一种一次可生产三根硅芯或其它晶体材料的髙频线圈。该一次可生产三 根硅芯或其它晶体材料的高频线圈不仅可大大地提高工作效率，且具有加热 均匀、节约能源、增加产量等优点。为了实现上述发明的目的，本实用新型采用如下技术方案； 一种一次可生产三根硅芯或其它晶体材料的髙频线圈，在高频线圈上部 设有带斜面的高频线園上面，下部设有梯形的高频线圈下面，在高频线圈的 中部设有三个内孔；其冷却水道环绕高频线圈，并在高频线圈斜开口处的两 侧与电流输送暨冷却水输送铜管及另一根电流输送暨冷却水输送铜管固定连 接。该一次可生产三根硅芯或其它晶体材料的高频线圈，其高频线圈下部设 置的梯形高频线圈下面可由多个阶梯组成。该一次可生产三根硅芯或其它晶体材料的高频线圈，其高频线圈上部设 置的高频线圈上面可由外至内形成一个斜坡。该一次可生产三根硅芯或其它晶体材料的高频线圈，其冷却水道可以直 接在高频线圑上开槽，然后埋入铜管再由金属钎焊固定。该一次可生产三根硅芯或其它晶体材料的高频线圈，其冷却水道可以直 接在高频线園上开槽，然后利用铜板覆盖并由金属焊接缝隙固定。该一次可生产三根硅芯或其它晶体材料的高频线圈，其斜开口惯通至三 个环绕排列内孔(8)中的其中一个。该一次可生产三根硅芯或其它晶体材料的高频线圈，其三个内孔为环绕 排列。该一次可生产三根硅芯或其它晶体材料的高频线圈，其高频线圈中部设 置的三个内孔可设计为圆形内孔、方形内孔、长方形内孔、三角形内孔、多 边形内孔、不规则多边形内孔、菱形内孔、梯形内孔、长圆形内孔及椭圆形 内孔。该一次可生产三根硅芯或其它晶体材料的高频线圈，其内孔形状设计为 带角时可以使用带角度的设计。
该一次可生产三根硅芯或其它晶体材料的高频线圈，其内孔在设计为带 角时同样可以使用内角倒圆的方法来实现。由于采用上述技术方案，本实用新型具有如下优越性； 本实用新型由于采用三孔同时出料的高频线圈技术， 一次可同时拉制三 根硅芯或其它晶体材料，使用此高频线圈可大大提高生产效率，提高能量利 用率，降低生产成本，增加产量、且具有加热均匀、大量节约能源、减少设 备投资及人工综合成本可有效降低等优点，易于在多晶硅行业推广实施。 附圉说明
图1是高频线圈的平面结构示意图。 图2是图1的A—A视图。图3是高频线圑的工作原理示意图。图4是高频线圑的电流在高频线圈的工作流向原理示意图图5是高频线圉的圆形内孔示意图。图6是高频线豳的方形内孔示意图。图7是髙频线豳的方形内角倒圆内孔示意图。图8是髙频线讕的长方形内孔示意图。图9是高频线園的长方形内角倒圆内孔示意图。图10是高频线圈的三角形内孔示意图。图11是高频线圈的三角形内角倒圆内孔示意图。图12是高频线圉的多边形内孔示意图。图13是高频线園的不规则边形内孔示意图。图14是高频线讕的菱形内孔示意图。
图15是高频线鬭的菱形内角倒圆内孔示意图。图16是高频线圈的梯形内孔示意图。图17是高频线圈的梯形内角倒圆内孔示意图。图18是高频线闉的长圆形内孔示意图。图19是高频线圈的椭圆形内孔示意图。在图中；1、原料硅棒，2、磁力线，3、高频线圈，4、冷却水道，5、硅 芯，6、仔晶，7、仔晶夹头，8、内孔，9、高频线圈上面，10、高频线圈下 面，11、电流输送暨冷却水输送铜管，12、电流输送暨冷却水输送铜管，13、 斜开口， 14、圆形内孔，15、方形内孔，16、方形内角倒圆内孔，17、长方 形内孔，18、长方形内角倒圆内孔，19、三角形内孔，20、三角形内角倒圆 内孔，21、多边形内孔，22、不规则边形内孔，23、菱形内孔，24、菱形内 角倒圆内孔，25、梯形内孔，26、梯形内角倒圆内孔，27、长圆形内孔，28、 椭圆形内孔。
具体实施方式
参考下面的实施例，可以更详细地解释本实用新型；但是，本实用新型 并不局限于这些实施例。在图l、 2中，该一种一次可生产三根硅芯或其它晶体材料的高频线圈， 在高频线圈(3)上部设有带斜面的高频线圈上面(9)，下部设有梯形的高频 线圈下面(10)，在髙频线園(3)的中部设有三个内孔(8);其冷却水道(4) 环绕高频线圈(3)，并在高频线圈(3)斜开口 (13)处的两侧与电流输送暨 冷却水输送铜管(11)及另一根电流输送暨冷却水输送锎管(12)固定连接， 高频线圈(3)下部设置的梯形高频线圈下面(10)可由多个阶梯组成，在高
频线園(3)上部设置的高频线圈上面(9)可由外至内形成一个斜坡；冷却水道(4)可以直接在高频线圈G)上开槽，然后埋入铜管再由金属钎焊固 定，其冷却水道(4)也可以直接在高频线圈(3)上开槽，然后利用铜板覆 盖并由金属钎焊固定，斜开口 (13)惯通至三个环绕排列内孔(8)中的其中 一个，三个内孔(8)为环绕排列。在图3、 4中，该一种一次可生产三根硅芯或其它晶体材料的高频线圏， 其工作原理及其使用方法是；先将原料硅棒(1)送至高频线圈(3)下部， 原料硅棒(1)距高频线圈(3)越近越好，但是不得与高频线圈(3)接触， 然后在高频线圈(3)上的电流输送暨冷却水输送铜管(11)通电送水及另一 根电流输送暨冷却水输送铜管(12)通电排水，促使高频线圈(3)产生强大 的磁力线(2)，使原料硅棒(1)上端头靠近线圈的部分利用磁力线进行感应 加热，冷却水道(4)中流过的冷却水给高频线圈(3)降温，斜开口 (13) 做成斜口并通至三个内孔(8)其中的一个，其主要功能是为了使高频电流在 分界处能形成交叉使原料硅棒(1)均匀受热；在原料硅棒(1)的端头靠近 高频线圈下面(10)的部位融化后，仔晶夹头(7)带着仔晶(6)下降，使 仔晶(6)通过三个内孔(8)后插入原料棒(1)的熔化区，然后提升仔晶(6)， 原料棒(1)上部的熔化液体会跟随仔晶(6)上升，其原料棒(1)下部的下 轴也相应跟随同步缓慢上升，但是其原料棒(1)不得与高频线圈(3)接触; 因为原料硅棒(1)的端部可能不太平整，所以，高频线圈下面(10)设计为 阶梯状，其作用在于尽可能的使原料硅棒(1)多靠近高频线圈的下部面(10)， 其高频线圈上面(9)设计的由外至内的斜坡，其作用是可以减少高频电流过 于在中部的集中，使其在高频线圈(3)均匀分布，以实现受热均匀的效果；
原料硅棒(1)上部的熔化区在仔晶(6)的粘和带动并通过高频线圈(3)内 孔(8)后，由于磁力线(2)的减弱而冷凝，便形成一个新的柱型晶体，其 仔晶夹头(7)夹带仔晶(6)缓慢上升，便可形成所需长度的成品硅芯(5)。在图5、 6、 7、 8、 9、 10、 11、 12、 13、 14、 15、 16、 17、 18、 19中， 该一次可生产三根硅芯或其它晶体材料的高频线圈，其高频线圈(3)中部设 置的三个内孔(8)可设计出不同规格、型号及造型的内孔(8)，其设计范围 大致有以下种类；圆形内孔(14)、方形内孔(15)、方形内角倒圆内孔(16)、 长方形内孔(17)、长方形内角倒圆内孔(18)、三角形内孔(19)、三角形内 角倒圆内孔(20)、多边形内孔(21)、不规则边形内孔(22)、菱形内孔(23)、 菱形内角倒圃内孔(24)、梯形内孔(25)、梯形内角倒圆内孔(26)、长圆形 内孔(27)及椭圆形内孔(28);但是需要指出的是各种形状是千变万化的， 所以在此不一一列举。其内孔(8)形状设计为带角时(如；三角等等)可以使用带尖角角度的 设计，内孔(8)在设计为带角时同样可以使用内角倒圆的方法来实现，即弧 形角。为了公开本实用新型的目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜 的，但是应了解的是，本实用新型旨在包括一切属于本构思和本实用新型范 围内的实施例的所有变化和改进。
权利要求1、一种一次可生产三根硅芯或其它晶体材料的高频线圈，其特征在于在高频线圈(3)上部设有带斜面的高频线圈上面(9)，下部设有梯形的高频线圈下面(10)，在高频线圈(3)的中部设有三个内孔(8)；其冷却水道(4)环绕高频线圈(3)，并在高频线圈(3)斜开口(13)处的两侧与电流输送暨冷却水输送铜管(11)及另一根电流输送暨冷却水输送铜管(12)固定连接。
2、 如权利要求1所述的一次可生产三根硅芯或其它晶体材料的高频线圈， 其特征在于其高频线圈(3)下部设置的梯形高频线圈下面(10)可由多个阶 梯组成。
3、 如权利要求1所述的一次可生产三根硅芯或其它晶体材料的高频线圈， 其特征在于其高频线圈(3)上部设置的高频线圈上面(10)可由外至内形成 一个斜坡。
4、 如权利要求1所述的一次可生产三根硅芯或其它晶体材料的高频线圈， 其特征在于其冷却水道(4)可以直接在高频线圈(3)上打槽，然后埋入铜 管再由金属钎焊固定。
5、 如权利要求1所述的一次可生产三根硅芯或其它晶体材料的高频线圈， 其特征在于其冷却水道(4)可以直接在高频线圈(3)上打槽，然后利用铜 板覆盖并由金属钎焊固定。
6、 如权利要求1所述的一次可生产三根硅芯或其它晶体材料的高频线圈， 其特征在于其斜开口 (13)惯通至三个环绕排列内孔(8)中的其中一个。
7、 如权利要求1所述的一次可生产三根硅芯或其它晶体材料的高频线圈， 其特征在于其三个内孔(8)为环绕排列。
8、 如权利要求1所述的一次可生产三根硅芯或其它晶体材料的高频线圈，其特征在于其高频线圈G)中部设置的三个内孔(8)可设计为圆形内孔(14)、方形内孔(15)、长方形内孔(17)、三角形内孔(19)、多边形内孔(21)、不 规则边形内孔(22)、菱形内孔(23)、梯形内孔(25)、长圆形内孔(27)及椭 圆形内孔(28)。
9、 如权利要求8所述的一次可生产三根硅芯或其它晶体材料的高频线圈， 其特征在于其内孔(8)形状设计为带角时可以使用带角度的设计。
10、 如权利要求8所述的一次可生产三根硅芯或其它晶体材料的高频线圈， 其特征在于其内孔(8)在设计为带角时同样可以使用内角倒圆。
专利摘要一种一次可生产三根硅芯或其它晶体材料的高频线圈，涉及高频线圈技术领域，在高频线圈(3)上部设有带斜面的高频线圈上面(9)，下部设有梯形的高频线圈下面(10)，在高频线圈的中部设有三个内孔(8)；其冷却水道(4)环绕高频线圈，并在高频线圈斜开口(13)处的两侧与电流输送暨冷却水输送铜管(11)及另一根电流输送暨冷却水输送铜管(12)固定连接，斜开口(13)惯通至三个环绕排列内孔(8)中的其中一个，三个内孔(8)为环绕排列。
文档编号H05B6/42GK201024224SQ200720089458
公开日2008年2月20日 申请日期2007年2月13日 优先权日2007年2月13日
发明者刘朝轩 申请人:刘朝轩