专利名称：多晶硅定向结晶炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种多晶硅定向结晶炉。
背景技术：
传统的多晶硅结晶炉基本上采用焦炭结晶炉，它采用焦炭作为发热元件，不仅对环境污染大、温度难以控制、保温精确度低、成品率低、生产效率低、能耗高、成本高，而且操作不方便，操作过程中容易危及人身安全。因此，利用电力发热来替代传统的焦炭发热是一种必然的趋势，但目前已有的电阻炉只能采用电炉丝作为发热元件，由于电炉丝发热的温度低，最多只能达到1000度，因此不能适应多晶硅精练提纯工艺所需要的高温环境要求。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种多晶硅定向结晶炉，它一方面采用硅钼棒作为发热元件，适应了多晶硅精练提纯工艺所需要的高温环境要求，另一方面解决了硅钼棒作为发热元件与电导线进行连接所存在的触点接触不良问题，使两者既能实现稳定连接，又不易损坏，从而确保了结晶炉的正常稳定工作，有利于提高生产效率和结晶成品率。[0004] 本实用新型内容是这样构成的，一种多晶硅定向结晶炉，它包括炉体和炉盖，其特征在于在炉体的炉膛四周安装有硅钼棒，硅钼棒的电流输入端和输出端分别通过电导线与安装于炉体外壳壁上的电源连接器连接，硅钼棒的电流输入端与电导线之间、硅钼棒的电流输出端与电导线之间分别通过弹簧卡接装置进行连接；每个弹簧卡接装置均包括一对U型卡接件以及用于将两个U型卡接件锁紧的紧固件，每个U型卡接件的中部设有U型凹槽，硅钼棒的电流输入端或输出端套置在由两个U型卡接件的U型凹槽对扣后形成的套孔内，每个U型卡接件的U型凹槽内还设有活动金属弹簧片，该活动金属弹簧片的一端与U型卡接件固定连接，另一端悬置于U型凹槽内并扣紧在硅钼棒的棒体外壁上，且活动金属弹簧片与U型凹槽的槽壁之间留有活动空隙；所述电导线与活动金属弹簧片导电连接。[0005] 较之现有技术而言，本实用新型具有以下优点 (1)采用硅钼棒作为发热元件，其发热时的最高温度可达1900度，与电炉丝发热相比，本实用新型大大提高了发热温度，因此能够适应多晶硅精练提纯工艺所需要的高温环境要求；而与传统的焦炭发热相比，本实用新型升温速度快，30分钟内可由室温提升到1700度，有利于提高生产效率。 (2)由于由于电导线和硅钼棒的受热膨胀系数不同，且硅钼棒发热元件在通电受热至1400度时会产生软化，因此当硅钼棒的电流输入端或输出端与电导线连接过紧时，会因硅钼棒出现的热胀冷縮现象而使硅钼棒损坏，而当硅钼棒的电流输入端或输出端与电导线连接过松时，又会导致触点接触不良现象，这些都会影响到结晶炉的正常工作；本实用新型由于采用弹簧卡接装置对硅钼棒的电流输入端或输出端与电导线之间进行连接，当硅钼棒热胀冷縮时，扣紧在硅钼棒的棒体外壁上的活动金属弹簧片可随着硅钼棒的热胀冷縮而在U型凹槽的活动空隙内自由伸縮移动，因此一方面既可确保触点接触稳定，又可避免硅钼棒因热胀冷縮而产生断裂，从而有利于保证结晶炉正常稳定的工作，另一方面还可大大 延长硅钼棒的使用寿命，减少炉子的正常维修周期。 (3)与传统的焦炭结晶炉相比，本实用新型可大大提高多晶硅的提纯容量，大大提 高了生产效率。 (4)与传统的焦炭结晶炉相比，本实用新型由于采用硅钼棒作为发热元件，不仅 发热温度高，而且温度容易控制，因此在使用过程中，可根据不同元素的分离系数差异，通 过元素的比重、熔点的不同，将各种不同的金属元素进行有规律的分离析出，使杂质含量减 少，从而进一步提高了硅的纯度，本实用新型具有结晶率高、晶体定向生长分明、晶体质量 好的优点。
图1是本实用新型实施例构造示意图。 图2是图1中的硅钼棒放大示意图。 图3是图2的右视图。 图4是图2的后视图。 图5是弹簧卡接装置与硅钼棒的电流输入端或输出端连接的放大示意图。 图中标号说明1-炉体，11-炉膛，2-炉盖，3-硅钼棒，4-电导线，5_电源连接器， 6弹簧卡接装置，61-U型卡接件，62-紧固件，63-U型凹槽，64-活动金属弹簧片，7-炉温调 节装置，71-计算机控制器，72-可控硅温控器，73-另一电源连接器。
具体实施方式下面结合说明书附图和具体实施方式
对本实用新型内容进行详细说明 如图1-图5所示，本实用新型具体实施方式
提供了一种多晶硅定向结晶炉，它包 括炉体1和炉盖2，其特征在于在炉体1的炉膛11四周安装有硅钼棒3，硅钼棒3的电流 输入端和输出端分别通过电导线4与安装于炉体1外壳壁上的电源连接器5连接，硅钼棒3 的电流输入端与电导线4之间、硅钼棒3的电流输出端与电导线4之间分别通过弹簧卡接 装置6进行连接；每个弹簧卡接装置6均包括一对U型卡接件61以及用于将两个U型卡接 件61锁紧的紧固件62，每个U型卡接件61的中部设有U型凹槽63，硅钼棒3的电流输入 端或输出端套置在由两个U型卡接件61的U型凹槽63对扣后形成的套孔内，每个U型卡 接件61的U型凹槽63内还设有活动金属弹簧片64，该活动金属弹簧片64的一端与U型卡 接件61固定连接，另一端悬置于U型凹槽63内并扣紧在硅钼棒3的棒体外壁上，且活动金 属弹簧片64与U型凹槽63的槽壁之间留有活动空隙；所述电导线4与活动金属弹簧片64 导电连接。在具体实施时，U型卡接件61的形状并不一定局限于图示的形状。 硅钼棒3可以是空心的或实心的。 上述U型卡接件61为与活动金属弹簧片64导电连接的金属导电元件，在U型凹 槽63的槽沿两侧延伸板上分别设有定位孔，所述紧固件62由连接于两个U型卡接件61的 对应定位孔之间的螺纹组件构成，所述电导线4由紧固件62固定连接于U型凹槽63的槽 沿两侧延伸板上。这样电导线4便可依次通过U型卡接件61、活动金属弹簧片64与硅钼棒 3实现导电连接。在具体实施时，也可以使活动金属弹簧片64直接与电导线4导电连接。[0020] 为了确保活动金属弹簧片64与硅钼棒3实现稳定良好的连接，上述活动金属弹簧片64最好为弧形片，两个U型卡接件61在对扣连接时，两个U型卡接件61的活动金属弹簧片64的悬置端所在方向相反，这样可使两个活动金属弹簧片64在弹力作用下很好地抱紧硅钼棒3。 为了进一步确保通电接触稳定，同一个U型卡接件61的活动金属弹簧片64和U型卡接件61最好是由一整体的铜片弯曲折叠而成。当然，在具体实施时，同一个U型卡接件61的活动金属弹簧片64和U型卡接件61也可以由两片分离的铜片套叠并通过紧固件62锁紧在一起。 为了能实现高精度控温和恒温工作，炉体1外部设有炉温调节装置7，所述炉温调节装置7包括依次连接的计算机控制器71 (采用PID智能调节)、可控硅温控器72以及用来与设于炉体1外壳壁上的电源连接器5连接的另一电源连接器73。通过计算机控制器71和可控硅温控器72对硅钼棒的通电时间和通电长短进行精确控制，能克服滞后现象，大大提高晶体生长质量。 在具体实施时，设于炉体1外壳壁上的电源连接器5及设于炉温调节装置7上的另一电源连接器73可采用插落式插座开关，本实用新型结晶炉使用380伏电压，在生产工艺过程中需要挪动结晶炉进行除杂操作，需要断电操作，采用插落式插座开关不仅可以满足生产工艺需要，而且在一定程度上可提高安全生产操作。 为了进一步减少炉体的散热损失，提高保温性能，上述炉体1的炉衬采用耐高温耐火材料制成，炉体1的炉衬与外壳的夹层之间设有耐高温保温材料，与现有的同类结晶炉产品相比，本实用新型可省电40 % 50 % ，能更有效的节省能源。
权利要求一种多晶硅定向结晶炉，它包括炉体(1)和炉盖(2)，其特征在于在炉体(1)的炉膛(11)四周安装有硅钼棒(3)，硅钼棒(3)的电流输入端和输出端分别通过电导线(4)与安装于炉体(1)外壳壁上的电源连接器(5)连接，硅钼棒(3)的电流输入端与电导线(4)之间、硅钼棒(3)的电流输出端与电导线(4)之间分别通过弹簧卡接装置(6)进行连接；每个弹簧卡接装置(6)均包括一对U型卡接件(61)以及用于将两个U型卡接件(61)锁紧的紧固件(62)，每个U型卡接件(61)的中部设有U型凹槽(63)，硅钼棒(3)的电流输入端或输出端套置在由两个U型卡接件(61)的U型凹槽(63)对扣后形成的套孔内，每个U型卡接件(61)的U型凹槽(63)内还设有活动金属弹簧片(64)，该活动金属弹簧片(64)的一端与U型卡接件(61)固定连接，另一端悬置于U型凹槽(63)内并扣紧在硅钼棒(3)的棒体外壁上，且活动金属弹簧片(64)与U型凹槽(63)的槽壁之间留有活动空隙；所述电导线(4)与活动金属弹簧片(64)导电连接。
2. 根据权利要求1所述的多晶硅定向结晶炉，其特征在于所述U型卡接件(61)为与 活动金属弹簧片(64)导电连接的金属导电元件，在U型凹槽(63)的槽沿两侧延伸板上分 别设有定位孔，所述紧固件(62)由连接于两个U型卡接件(61)的对应定位孔之间的螺纹 组件构成，所述电导线(4)由紧固件(62)固定连接于U型凹槽(63)的槽沿两侧延伸板上。
3. 根据权利要求2所述的多晶硅定向结晶炉，其特征在于所述活动金属弹簧片(64) 为弧形片，两个U型卡接件(61)在对扣连接时，两个U型卡接件(61)的活动金属弹簧片 (64)的悬置端所在方向相反。
4. 根据权利要求3所述的多晶硅定向结晶炉，其特征在于同一个U型卡接件(61)的 活动金属弹簧片(64)和U型卡接件(61)由一整体的铜片弯曲折叠而成。
5. 根据权利要求1或2或3或4所述的多晶硅定向结晶炉，其特征在于炉体(1)外 部设有炉温调节装置(7)，所述炉温调节装置(7)包括依次连接的计算机控制器(71)、可控 硅温控器(72)以及用来与设于炉体(1)外壳壁上的电源连接器(5)连接的另一电源连接 器(73)。
6. 根据权利要求5所述的多晶硅定向结晶炉，其特征在于所述炉体(1)的炉衬采用 耐高温耐火材料制成，炉体(1)的炉衬与外壳之间设有耐高温保温材料。
专利摘要本实用新型涉及一种多晶硅定向结晶炉，它包括炉体和炉盖，炉膛四周安装硅钼棒，硅钼棒的电流输入、输出端分别通过电导线与炉体外壳壁上的电源连接器连接，硅钼棒的电流输入、输出端与电导线之间通过弹簧卡接装置连接；弹簧卡接装置包括一对U型卡接件及紧固件，卡接件中部设U型凹槽，硅钼棒的电流输入或输出端套置在由两个卡接件的凹槽对扣后形成的套孔内，凹槽内设活动金属弹簧片，弹簧片的一端与卡接件固接，另一端悬置于凹槽内并扣紧在硅钼棒的棒体外壁上，且弹簧片与凹槽的槽壁间留有活动空隙；电导线与弹簧片导电连接。本实用新型不仅适应了多晶硅精练提纯工艺所需要的高温环境要求，而且工作正常稳定，生产效率和结晶成品率高。
文档编号C30B29/06GK201473326SQ20092030726
公开日2010年5月19日 申请日期2009年8月3日 优先权日2009年8月3日
发明者吴雄 申请人:龙岩市龙创硅业有限公司;吴雄