專利名稱：多晶硅定向結晶爐的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種多晶硅定向結晶爐。
背景技術：
傳統的多晶硅結晶爐基本上采用焦炭結晶爐，它采用焦炭作為發熱元件，不僅對環境污染大、溫度難以控制、保溫精確度低、成品率低、生產效率低、能耗高、成本高，而且操作不方便，操作過程中容易危及人身安全。因此，利用電力發熱來替代傳統的焦炭發熱是一種必然的趨勢，但目前已有的電阻爐只能采用電爐絲作為發熱元件，由于電爐絲發熱的溫度低，最多只能達到1000度，因此不能適應多晶硅精練提純工藝所需要的高溫環境要求。
實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種多晶硅定向結晶爐，它一方面采用硅鉬棒作為發熱元件，適應了多晶硅精練提純工藝所需要的高溫環境要求，另一方面解決了硅鉬棒作為發熱元件與電導線進行連接所存在的觸點接觸不良問題，使兩者既能實現穩定連接，又不易損壞，從而確保了結晶爐的正常穩定工作，有利于提高生產效率和結晶成品率。[0004] 本實用新型內容是這樣構成的，一種多晶硅定向結晶爐，它包括爐體和爐蓋，其特征在于在爐體的爐膛四周安裝有硅鉬棒，硅鉬棒的電流輸入端和輸出端分別通過電導線與安裝于爐體外殼壁上的電源連接器連接，硅鉬棒的電流輸入端與電導線之間、硅鉬棒的電流輸出端與電導線之間分別通過彈簧卡接裝置進行連接；每個彈簧卡接裝置均包括一對U型卡接件以及用于將兩個U型卡接件鎖緊的緊固件，每個U型卡接件的中部設有U型凹槽，硅鉬棒的電流輸入端或輸出端套置在由兩個U型卡接件的U型凹槽對扣后形成的套孔內，每個U型卡接件的U型凹槽內還設有活動金屬彈簧片，該活動金屬彈簧片的一端與U型卡接件固定連接，另一端懸置于U型凹槽內并扣緊在硅鉬棒的棒體外壁上，且活動金屬彈簧片與U型凹槽的槽壁之間留有活動空隙；所述電導線與活動金屬彈簧片導電連接。[0005] 較之現有技術而言，本實用新型具有以下優點 (1)采用硅鉬棒作為發熱元件，其發熱時的最高溫度可達1900度，與電爐絲發熱相比，本實用新型大大提高了發熱溫度，因此能夠適應多晶硅精練提純工藝所需要的高溫環境要求；而與傳統的焦炭發熱相比，本實用新型升溫速度快，30分鐘內可由室溫提升到1700度，有利于提高生產效率。 (2)由于由于電導線和硅鉬棒的受熱膨脹系數不同，且硅鉬棒發熱元件在通電受熱至1400度時會產生軟化，因此當硅鉬棒的電流輸入端或輸出端與電導線連接過緊時，會因硅鉬棒出現的熱脹冷縮現象而使硅鉬棒損壞，而當硅鉬棒的電流輸入端或輸出端與電導線連接過松時，又會導致觸點接觸不良現象，這些都會影響到結晶爐的正常工作；本實用新型由于采用彈簧卡接裝置對硅鉬棒的電流輸入端或輸出端與電導線之間進行連接，當硅鉬棒熱脹冷縮時，扣緊在硅鉬棒的棒體外壁上的活動金屬彈簧片可隨著硅鉬棒的熱脹冷縮而在U型凹槽的活動空隙內自由伸縮移動，因此一方面既可確保觸點接觸穩定，又可避免硅鉬棒因熱脹冷縮而產生斷裂，從而有利于保證結晶爐正常穩定的工作，另一方面還可大大 延長硅鉬棒的使用壽命，減少爐子的正常維修周期。 (3)與傳統的焦炭結晶爐相比，本實用新型可大大提高多晶硅的提純容量，大大提 高了生產效率。 (4)與傳統的焦炭結晶爐相比，本實用新型由于采用硅鉬棒作為發熱元件，不僅 發熱溫度高，而且溫度容易控制，因此在使用過程中，可根據不同元素的分離系數差異，通 過元素的比重、熔點的不同，將各種不同的金屬元素進行有規律的分離析出，使雜質含量減 少，從而進一步提高了硅的純度，本實用新型具有結晶率高、晶體定向生長分明、晶體質量 好的優點。
圖1是本實用新型實施例構造示意圖。 圖2是圖1中的硅鉬棒放大示意圖。 圖3是圖2的右視圖。 圖4是圖2的后視圖。 圖5是彈簧卡接裝置與硅鉬棒的電流輸入端或輸出端連接的放大示意圖。 圖中標號說明1-爐體，11-爐膛，2-爐蓋，3-硅鉬棒，4-電導線，5_電源連接器， 6彈簧卡接裝置，61-U型卡接件，62-緊固件，63-U型凹槽，64-活動金屬彈簧片，7-爐溫調 節裝置，71-計算機控制器，72-可控硅溫控器，73-另一電源連接器。
具體實施方式下面結合說明書附圖和具體實施方式
對本實用新型內容進行詳細說明 如圖1-圖5所示，本實用新型具體實施方式
提供了一種多晶硅定向結晶爐，它包 括爐體1和爐蓋2，其特征在于在爐體1的爐膛11四周安裝有硅鉬棒3，硅鉬棒3的電流 輸入端和輸出端分別通過電導線4與安裝于爐體1外殼壁上的電源連接器5連接，硅鉬棒3 的電流輸入端與電導線4之間、硅鉬棒3的電流輸出端與電導線4之間分別通過彈簧卡接 裝置6進行連接；每個彈簧卡接裝置6均包括一對U型卡接件61以及用于將兩個U型卡接 件61鎖緊的緊固件62，每個U型卡接件61的中部設有U型凹槽63，硅鉬棒3的電流輸入 端或輸出端套置在由兩個U型卡接件61的U型凹槽63對扣后形成的套孔內，每個U型卡 接件61的U型凹槽63內還設有活動金屬彈簧片64，該活動金屬彈簧片64的一端與U型卡 接件61固定連接，另一端懸置于U型凹槽63內并扣緊在硅鉬棒3的棒體外壁上，且活動金 屬彈簧片64與U型凹槽63的槽壁之間留有活動空隙；所述電導線4與活動金屬彈簧片64 導電連接。在具體實施時，U型卡接件61的形狀并不一定局限于圖示的形狀。 硅鉬棒3可以是空心的或實心的。 上述U型卡接件61為與活動金屬彈簧片64導電連接的金屬導電元件，在U型凹 槽63的槽沿兩側延伸板上分別設有定位孔，所述緊固件62由連接于兩個U型卡接件61的 對應定位孔之間的螺紋組件構成，所述電導線4由緊固件62固定連接于U型凹槽63的槽 沿兩側延伸板上。這樣電導線4便可依次通過U型卡接件61、活動金屬彈簧片64與硅鉬棒 3實現導電連接。在具體實施時，也可以使活動金屬彈簧片64直接與電導線4導電連接。[0020] 為了確保活動金屬彈簧片64與硅鉬棒3實現穩定良好的連接，上述活動金屬彈簧片64最好為弧形片，兩個U型卡接件61在對扣連接時，兩個U型卡接件61的活動金屬彈簧片64的懸置端所在方向相反，這樣可使兩個活動金屬彈簧片64在彈力作用下很好地抱緊硅鉬棒3。 為了進一步確保通電接觸穩定，同一個U型卡接件61的活動金屬彈簧片64和U型卡接件61最好是由一整體的銅片彎曲折疊而成。當然，在具體實施時，同一個U型卡接件61的活動金屬彈簧片64和U型卡接件61也可以由兩片分離的銅片套疊并通過緊固件62鎖緊在一起。 為了能實現高精度控溫和恒溫工作，爐體1外部設有爐溫調節裝置7，所述爐溫調節裝置7包括依次連接的計算機控制器71 (采用PID智能調節)、可控硅溫控器72以及用來與設于爐體1外殼壁上的電源連接器5連接的另一電源連接器73。通過計算機控制器71和可控硅溫控器72對硅鉬棒的通電時間和通電長短進行精確控制，能克服滯后現象，大大提高晶體生長質量。 在具體實施時，設于爐體1外殼壁上的電源連接器5及設于爐溫調節裝置7上的另一電源連接器73可采用插落式插座開關，本實用新型結晶爐使用380伏電壓，在生產工藝過程中需要挪動結晶爐進行除雜操作，需要斷電操作，采用插落式插座開關不僅可以滿足生產工藝需要，而且在一定程度上可提高安全生產操作。 為了進一步減少爐體的散熱損失，提高保溫性能，上述爐體1的爐襯采用耐高溫耐火材料制成，爐體1的爐襯與外殼的夾層之間設有耐高溫保溫材料，與現有的同類結晶爐產品相比，本實用新型可省電40 % 50 % ，能更有效的節省能源。
權利要求一種多晶硅定向結晶爐，它包括爐體(1)和爐蓋(2)，其特征在于在爐體(1)的爐膛(11)四周安裝有硅鉬棒(3)，硅鉬棒(3)的電流輸入端和輸出端分別通過電導線(4)與安裝于爐體(1)外殼壁上的電源連接器(5)連接，硅鉬棒(3)的電流輸入端與電導線(4)之間、硅鉬棒(3)的電流輸出端與電導線(4)之間分別通過彈簧卡接裝置(6)進行連接；每個彈簧卡接裝置(6)均包括一對U型卡接件(61)以及用于將兩個U型卡接件(61)鎖緊的緊固件(62)，每個U型卡接件(61)的中部設有U型凹槽(63)，硅鉬棒(3)的電流輸入端或輸出端套置在由兩個U型卡接件(61)的U型凹槽(63)對扣后形成的套孔內，每個U型卡接件(61)的U型凹槽(63)內還設有活動金屬彈簧片(64)，該活動金屬彈簧片(64)的一端與U型卡接件(61)固定連接，另一端懸置于U型凹槽(63)內并扣緊在硅鉬棒(3)的棒體外壁上，且活動金屬彈簧片(64)與U型凹槽(63)的槽壁之間留有活動空隙；所述電導線(4)與活動金屬彈簧片(64)導電連接。
2. 根據權利要求1所述的多晶硅定向結晶爐，其特征在于所述U型卡接件(61)為與 活動金屬彈簧片(64)導電連接的金屬導電元件，在U型凹槽(63)的槽沿兩側延伸板上分 別設有定位孔，所述緊固件(62)由連接于兩個U型卡接件(61)的對應定位孔之間的螺紋 組件構成，所述電導線(4)由緊固件(62)固定連接于U型凹槽(63)的槽沿兩側延伸板上。
3. 根據權利要求2所述的多晶硅定向結晶爐，其特征在于所述活動金屬彈簧片(64) 為弧形片，兩個U型卡接件(61)在對扣連接時，兩個U型卡接件(61)的活動金屬彈簧片 (64)的懸置端所在方向相反。
4. 根據權利要求3所述的多晶硅定向結晶爐，其特征在于同一個U型卡接件(61)的 活動金屬彈簧片(64)和U型卡接件(61)由一整體的銅片彎曲折疊而成。
5. 根據權利要求1或2或3或4所述的多晶硅定向結晶爐，其特征在于爐體(1)外 部設有爐溫調節裝置(7)，所述爐溫調節裝置(7)包括依次連接的計算機控制器(71)、可控 硅溫控器(72)以及用來與設于爐體(1)外殼壁上的電源連接器(5)連接的另一電源連接 器(73)。
6. 根據權利要求5所述的多晶硅定向結晶爐，其特征在于所述爐體(1)的爐襯采用 耐高溫耐火材料制成，爐體(1)的爐襯與外殼之間設有耐高溫保溫材料。
專利摘要本實用新型涉及一種多晶硅定向結晶爐，它包括爐體和爐蓋，爐膛四周安裝硅鉬棒，硅鉬棒的電流輸入、輸出端分別通過電導線與爐體外殼壁上的電源連接器連接，硅鉬棒的電流輸入、輸出端與電導線之間通過彈簧卡接裝置連接；彈簧卡接裝置包括一對U型卡接件及緊固件，卡接件中部設U型凹槽，硅鉬棒的電流輸入或輸出端套置在由兩個卡接件的凹槽對扣后形成的套孔內，凹槽內設活動金屬彈簧片，彈簧片的一端與卡接件固接，另一端懸置于凹槽內并扣緊在硅鉬棒的棒體外壁上，且彈簧片與凹槽的槽壁間留有活動空隙；電導線與彈簧片導電連接。本實用新型不僅適應了多晶硅精練提純工藝所需要的高溫環境要求，而且工作正常穩定，生產效率和結晶成品率高。
文檔編號C30B29/06GK201473326SQ20092030726
公開日2010年5月19日 申請日期2009年8月3日 優先權日2009年8月3日
發明者吳雄 申請人:龍巖市龍創硅業有限公司;吳雄