CN218232646U - 一种碳碳材质底加热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于直拉单晶加热炉技术领域，具体涉及一种底加热器。本实用新型提供了一种底加热器，包括包括第一加热体、第二加热体和第三加热体，所述第二加热体为圆环形，所述第一加热体和第三加热体上均设有电极孔，第一加热体和第三加热体分别通过所述电极孔与一个电极连接；第二加热体的两侧分别通过第一连接部一体成型连接第一加热体和第三加热体，组成串联结构；第一加热体和第三加热体以第二加热体的圆心为中心相互对称；第一加热体和第三加热体包括两个可调加热体和第二连接部，两个可调加热体之间通过第二连接部一体成型串联，可调加热体为并联结构。本实用新型降低了碳碳底加热器整体的电阻，从而更加有效的提高了炉底的发热量。

Description

一种碳碳材质底加热器

技术领域

本实用新型属于直拉单晶加热炉技术领域，具体涉及一种碳碳材质底加热器。

背景技术

直拉单晶硅的生长过程中首先要将多晶硅原料装于石英坩锅内并在1420℃以上的温度下熔融，温度稳定到目标温度后将确定晶向的单晶硅籽晶与熔体熔接后引晶，再经过放肩、转肩、等径、收尾、冷却等工序完成单晶硅的的生长过程，其整个过程在单晶加热炉内完成。

单晶炉使用的热场包括主加热器和底加热器，目前单晶炉的底加热器多采用串联的结构，如果需要增加加热区的面积，则必然要增加串联结构的总长度，这样势必会增加加热器的总阻值，从而影响到底加热器的发热量。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术存在的不足，提供了一种碳碳材质底加热器。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种碳碳材质底加热器，包括第一加热体、第二加热体和第三加热体，所述第二加热体为圆环形，所述第一加热体和第三加热体上均设有电极孔，第一加热体和第三加热体分别通过所述电极孔与一个电极连接；第二加热体的两侧分别通过第一连接部一体成型连接第一加热体和第三加热体，组成串联结构；第一加热体和第三加热体以第二加热体的圆心为中心相互对称；

第一加热体和第三加热体包括两个可调加热体和第二连接部，两个可调加热体之间通过第二连接部一体成型串联，可调加热体为并联结构。

进一步地，可调加热体包括两个并联连接的加热条。

进一步地，所述加热条的宽度为为25～45mm，厚度为30～45mm。

进一步地，两个所述可调加热体以第二加热体圆心为中心同心设置，所述加热条均以第二加热体圆心为中心同心设置。

进一步地，最外侧的所述加热条外轮廓为与所述第二加热体同心的圆弧，并且外轮廓直径大于电极孔之间的距离。

进一步地，所述两个电极孔的连线为第一轴线，所述第一轴线穿过第二加热体的圆心；穿过所述第二加热体圆心且与所述第一轴线的直线为第二轴线。

进一步地，两个所述可调加热体分为外侧的第一可调加热体和靠近中心的第二可调加热体，所述第一可调加热体中，加热条的两端与第一轴线的夹角分别为a、b；所述第二可调加热体中，加热条两端与第二轴线的夹角分别为c、d；所述第二连接部中心与所述第二轴线的夹角为e

进一步地，a角度在9°～45°，b角度在45°～70°，c的角度在10°～30°，d的角度在9°～45°，e角度减去c角度在5°～20°。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果。

本实用新型的碳碳材质底加热器采用第一加热体、第二加热体和第三加热体相互串联，同时第一加热体、第三加热体采用并联的结构，降低了第一加热体和第三加热体的电阻，从而尽可能的降低了碳碳底加热器整体的电阻，从而更加有效的提高了炉底的发热量；同时，采用并联的方式，当其中一个加热条发生断裂损坏等情况导致不能导电发热时，也不会影响到整个底加热器的通电发热。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。

图1为本实用新型实施例轴测示意图。

图2为本实用新型实施例主视图。

图中：1为第一加热体，2为第二加热体，3为第三加热体 ，4为第一连接部，5为可调加热体，51为第一可调加热体，52为第二可调加热体，6为第二连接部，7为加热条，8为第一轴线，9为第二轴线，11为电极孔，12为导气筒，13为主加热器脚板。

具体实施方式

下面结合具体实施例做进一步的说明。

底加热器设置在坩埚下方，一般作为辅助加热器使用。现有技术中，目前单晶炉使用的底加热器多是串联结构，所用的材质一般为等静压石墨或是碳碳复合材质。其中，等静压石墨的抗拉强度在25Mpa～45Mpa之间，等静压石墨材质电阻率在9μΩ·m～17μΩ·m。

而碳碳复合材质的抗拉强度为100Mpa～200Mpa之间，碳碳复合材质电阻率在25μΩ·m～35μΩ·m之间，相比而言，碳碳复合材质的强度高而电阻率也高，如果采用传统的串联方式，为了防止底加热器的整体阻值太高而影响到整体的发热功率，采用碳碳复合材质的底加热器的串联的加热条不能太长，但是无形中就降低了底加热器的发热区面积。

针对上述问题，本实施例提供了一种更加适用于碳碳材质底加热器的结构。图1为本发明实施例提供的一种底加热器轴测示意图，包括第一加热体1、第二加热体2和第三加热体3，第二加热体2为圆环形，第一加热体1和第三加热体3上均设有电极孔11，第一加热体1和第三加热体3分别通过电极孔11与一个电极连接。第二加热体2的两侧分别通过第一连接部4与第一加热体1和第三加热体3一体成型连接，组成串联结构。第一加热体1和第三加热体3以第二加热体2的圆心为中心相互对称。

第一加热体1和第三加热体3包括两个可调加热体5和第二连接部6，两个可调加热体5以第二加热体2圆心为中心同心设置，并且两者之间通过一个第二连接部6一体成型串联，可调加热体5包括两个并联连接的加热条7，加热条7均以第二加热体2圆心为中心同心设置，并且最外侧的加热条7的外轮廓为与第二加热体2同心的的圆弧，其直径大于电极孔11之间的距离，以覆盖尽可能大的加热区域。也正因为如此，第一加热体1和第三加热体3的主体部分都设置在如图1所示左上方和右下方，以避开导气筒12和主加热器脚板13。

通过将加热条7并联连接，可以降低可调加热体5的电阻，从而降低了第一加热体1和第三加热体3的电阻，进而降低了整个底加热器的电阻。同时当其中一个加热条7发生断裂损坏等情况导致不能导电发热时，也不会影响到整个底加热器的通电发热。

需要说明的是可调加热体5中并联的加热条7的数量也可以为大于2个，但是如果并联的数量太多，则必然会通过减小加热条7的粗细，也将会影响到加热条7的寿命，因此并联的加热条数量一般为两个，至多为三个，而加热条7的宽度为25～45mm，加热条7的厚度与底加热器整体厚度一致，加热条7的厚度为30～45mm较为合适。

如图2所示，两个电极孔11的连线为第一轴线8，第一轴线8穿过第二加热体2的圆心，与第一轴线8垂直且穿过第二加热体2圆心的为第二轴线9。

进一步地，如图2所示，靠近外侧的可调加热体5为第一可调加热体51，靠近中心的可调加热体5为第二可调加热体52。其中第一可调加热体51中加热条的两端与第一轴线8的夹角分别为a、b；第二可调加热体52两端与第二轴线9的夹角分别为c、d；第二连接部6中心与第二轴线9的夹角为e，通过在制作时调节a、b、c、d、e的大小，即可控制整个底加热器的阻值到合适的范围。

在本实施例中，a、b、c、d、e角度需在一定范围内调整，a角度在9°～45°，b角度在45°～70°，c的角度在10°～30°，d的角度在9°～45°，e角度减去c角度在5°～20°。

上述实施方式仅示例性说明本实用新型的原理及其效果，而非用于限制本实用新型。对于熟悉此技术的人皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改进。因此，凡举技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种碳碳材质底加热器，其特征在于：包括第一加热体（1）、第二加热体（2）和第三加热体（3），所述第二加热体（2）为圆环形，所述第一加热体（1）和第三加热体（3）上均设有电极孔（11），第一加热体（1）和第三加热体（3）分别通过所述电极孔（11）与一个电极连接；第二加热体（2）的两侧分别通过第一连接部（4）一体成型连接第一加热体（1）和第三加热体（3），组成串联结构，第一加热体（1）和第三加热体（3）以第二加热体（2）的圆心为中心相互对称；

第一加热体（1）和第三加热体（3）包括两个可调加热体（5）和第二连接部（6），两个可调加热体（5）之间通过第二连接部（6）一体成型串联，可调加热体（5）为并联结构。

2.根据权利要求1所述的一种碳碳材质底加热器，其特征在于：可调加热体（5）包括两个并联连接的加热条（7）。

3.根据权利要求2所述的一种碳碳材质底加热器，其特征在于：所述加热条（7）的宽度为为25～45mm，厚度为30～45mm。

4.根据权利要求2所述的一种碳碳材质底加热器，其特征在于：两个所述可调加热体（5）以第二加热体（2）圆心为中心同心设置，所述加热条（7）均以第二加热体（2）圆心为中心同心设置。

5.根据权利要求4所述的一种碳碳材质底加热器，其特征在于：最外侧的所述加热条（7）外轮廓为与所述第二加热体（2）同心的圆弧，并且外轮廓直径大于电极孔（11）之间的距离。

6.根据权利要求1所述的一种碳碳材质底加热器，其特征在于：所述两个电极孔（11）的连线为第一轴线（8），所述第一轴线（8）穿过第二加热体（2）的圆心；穿过所述第二加热体（2）圆心且与所述第一轴线（8）的直线为第二轴线（9）。

7.根据权利要求6所述的一种碳碳材质底加热器，其特征在于：两个所述可调加热体（5）分为外侧的第一可调加热体（51）和靠近中心的第二可调加热体（52），所述第一可调加热体（51）中，加热条（7）的两端与第一轴线（8）的夹角分别为a、b；所述第二可调加热体（52）中，加热条（7）两端与第二轴线（9）的夹角分别为c、d；所述第二连接部（6）中心与所述第二轴线（9）的夹角为e。

8.根据权利要求7所述的一种底加热器，其特征在于：a角度在9°～45°，b角度在45°～70°，c的角度在10°～30°，d的角度在9°～45°，e角度减去c角度在5°～20°。

Images