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一种底座可移动的蓝宝石晶体生长炉

2021-02-14 13:53:05

一种底座可移动的蓝宝石晶体生长炉

  技术领域

  本实用新型涉及蓝宝石晶体生长设备领域,特别涉及一种底座可移动的蓝宝石晶体生长炉。

  背景技术

  蓝宝石晶体生长炉是LED产业链中重要的晶体加工制造设备,该设备通过高温将坩埚中的三氧化二铝原料熔化,并重新结晶形成单晶体。因此,炉体的整体结构决定了坩埚的装料及卸料方式。现有技术中有关于段式钨丝网加热器在蓝宝石单晶炉上的使用,使得坩埚支撑方式得以改变,进而使坩埚装卸料等步骤可在炉体下部完成,如CN202945360U公开的一种用于蓝宝石单晶炉的液压升降式坩埚支撑系统,其是在蓝宝石单晶炉中采用液压升降平台,并将炉体下法兰、下热场和坩埚皆装配在液压升降平台上,将下加热器和下隔热层装配于炉体下法兰和水冷铜盘,实现了坩埚与下热场组件同步升降运动,升降过程中不会对下热场组件构成结构危害,并且实现了坩埚从炉体下部进出料,大大提高了装卸料的效率,并提高了装卸料过程中的安全性能。鉴于此,在现有技术的基础上设计出一种底座可移动的蓝宝石晶体生长炉。

  发明内容

  本实用新型的目的旨在提供一种底座可移动的蓝宝石晶体生长炉,实现坩埚在炉内热场中上下运动的同时,坩埚的升降位置与速度可控制调节,更加有效地提高装卸料的效率和装卸料过程中的安全性能。

  为实现上述目的,本实用新型提供一种底座可移动的蓝宝石晶体生长炉,包括炉体,炉体内上部分为主腔,下部分为移动腔;所述移动腔内设有坩埚升降装置,坩埚升降装置由支撑底座、丝杠机构及同步电机构成,支撑底座水平安装于丝杠机构之间,同步电机设置于移动腔的底部,且与丝杠机构相连接而驱动支撑底座上下运动;所述支撑底座上固定焊接有支撑柱,支撑柱上方固定安装坩埚托盘,坩埚托盘上设置坩埚;所述支撑底座上于坩埚托盘下方设置有底加热器,底加热器下端设有底保温板。

  进一步地,上述炉体的主腔为保温腔,主腔上安装有炉盖,炉盖的中间位置设有籽晶提拉杆开口,用于SL轴与籽晶连接杆伸入主腔内拉升籽晶晶体生长。

  进一步地,上述同步电机为可调速电机,利于安装及调试时加快坩埚装卸料的效率。

  为避免支撑底座与底保温板相接触的情况发生,上述支撑底座与底保温板之间需要保持一定的空间距离。优选地,所述支撑底座采用石墨支撑底座。

  本实用新型的有益效果:本实用新型结构简单,操作方便,采用同步电机驱动丝杠机构旋转,来控制坩埚升降装置的升降,不仅实现了坩埚在炉内热场中上下运动,且坩埚的升降位置与速度为可调控的,更加有效地提高了装卸料的效率和装卸料过程中的安全性能。

  附图说明

  图1是本实用新型底座可移动的蓝宝石晶体生长炉的结构示意图;

  图2是本实用新型具体实施方式中坩埚升降装置运动至主腔的示意图;

  图3是本实用新型具体实施方式中SL轴与籽晶连接杆伸入主腔内拉升籽晶晶体生长的示意图;

  图中:1-炉体,2-主腔,3-移动腔,4-支撑底座,5-丝杠机构,6-同步电机,7-支撑柱,8-坩埚托盘,9-坩埚,10-底加热器,11-底保温板,12-炉盖,13-籽晶提拉杆开口,14-SL轴,15-籽晶连接杆,16-蓝宝石晶体。

  具体实施方式

  下面结合附图对本实用新型的技术方案进行详细说明。

  如图1~3所示,一种底座可移动的蓝宝石晶体生长炉,包括炉体1,炉体1内上部分为主腔2,下部分为移动腔3;所述移动腔3内设有坩埚升降装置,坩埚升降装置由支撑底座4、丝杠机构5及同步电机6构成,支撑底座4水平安装于丝杠机构5之间,同步电机6设置于移动腔3的底部,且与丝杠机构5相连接而驱动支撑底座4上下运动;所述支撑底座4上固定焊接有支撑柱7,支撑柱7上方固定安装坩埚托盘8,坩埚托盘8上设置坩埚9;所述支撑底座4上于坩埚托盘8下方设置有底加热器10,底加热器10下端设有底保温板11;所述炉体1的主腔2为保温腔,主腔2上安装有炉盖12,炉盖12的中间位置设有籽晶提拉杆开口13,用于SL轴14与籽晶连接杆15伸入主腔2内拉升籽晶晶体生长。

  实际操作时,开启操作平台的电源,设置控制同步电机6的启动,为丝杠机构5提供动力,使丝杠机构5旋转驱动支撑底座4向上升起;此时,底加热器10将高纯氧化铝原料加热至熔化形成熔液,此过程高纯氧化铝原料于坩埚9中为合炉,炉体1主腔2上的炉盖3处于闭合密封状态;当单晶籽晶于坩埚9中接触到熔液表面,使籽晶与熔液的固液界面上开始晶体生长,即将SL轴14与籽晶连接杆15通过籽晶提拉杆开口13伸入主腔2内,将籽晶往上拉升,并同时控制加热器的功率,最终使单晶固液界面从上方逐渐往下推移凝固,最后凝固成一个蓝宝石晶体16。

《一种底座可移动的蓝宝石晶体生长炉.doc》
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