一種用于拉制區(qū)熔硅單晶硅棒的高頻線圈的制作方法
【專利摘要】一種用于拉制區(qū)熔硅單晶硅棒的高頻線圈，涉及高頻線圈【技術(shù)領(lǐng)域】，本實(shí)用新型通過(guò)在高頻線圈(2)的中部設(shè)置拉制孔(5)，在所述拉制孔向外設(shè)置一個(gè)導(dǎo)流槽(4)，迫使電流往高頻線圈拉制孔以外的地方分流，進(jìn)而克服電流走近路造成線圈中部溫度高外圍溫度的低的弊端，提高了高頻線圈的加熱面積，本實(shí)用新型大大提高了能量利用率，降低生產(chǎn)成本、大量節(jié)約能源等優(yōu)點(diǎn)，易于在區(qū)熔法生產(chǎn)單晶硅行業(yè)推廣實(shí)施。
【專利說(shuō)明】—種用于拉制區(qū)熔硅單晶硅棒的高頻線圈
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本實(shí)用新型涉及高頻線圈【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種用于拉制單晶硅棒的高頻線圈，具體涉及一種用于拉制區(qū)熔硅單晶硅棒的高頻線圈。
【【背景技術(shù)】】
[0002]已知的，單晶硅作為一種半導(dǎo)體材料被廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體器件和太陽(yáng)能電池等領(lǐng)域，因此，單晶硅的需求量極大，而采用區(qū)熔法拉制單晶硅是獲取單晶硅的一種重要方法；在采用區(qū)熔法拉制單晶硅的過(guò)程中，通過(guò)高頻線圈對(duì)設(shè)置在高頻線圈上方的原料棒進(jìn)行加熱，待原料棒的端頭熔化后，設(shè)置在高頻線圈下方的下軸升降系統(tǒng)帶動(dòng)籽晶上升，然后籽晶穿過(guò)高頻線圈中部的拉制孔5插入原料棒的熔液內(nèi)，待籽晶的端頭熔化且與原料棒端頭的熔液融為一體后，緩慢下降下軸升降系統(tǒng)，使下軸升降系統(tǒng)帶動(dòng)籽晶下降，此時(shí)由籽晶帶動(dòng)的熔液與籽晶一并下降，當(dāng)熔液逐漸脫離高頻線圈的拉制孔5后開始重新結(jié)晶，此時(shí)原料棒同時(shí)下降，以保證有充足的熔液，而隨籽晶重新結(jié)晶形成的新的晶體便是所需的單晶硅棒；如圖1所示，現(xiàn)有區(qū)熔拉制單晶棒采用的高頻線圈是在高頻線圈2的中部設(shè)置一個(gè)圓形拉制孔5，當(dāng)高頻線圈對(duì)原料棒進(jìn)行加熱時(shí)，由于電流走近路的原理，大部分的電流都會(huì)沿著中部的拉制孔5運(yùn)行，而拉制孔5周邊就只會(huì)有很少的電流通過(guò)，此時(shí)高頻線圈2中部拉制孔5處的溫度相對(duì)最高，而拉制孔5周邊至高頻線圈的邊緣溫度是逐漸降低，因此，現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的高頻線圈在對(duì)原料棒加熱時(shí)，是先對(duì)原料棒的中部進(jìn)行加熱，在不斷增大加熱功率的同時(shí)，原料棒的中部通過(guò)熱傳導(dǎo)和熱輻射將溫度逐漸傳遞到原料棒的外圍，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)原料棒進(jìn)行加熱直至熔化，這樣大大延長(zhǎng)了原料棒的加熱時(shí)間，進(jìn)而降低了生產(chǎn)效率，增加了生產(chǎn)成本等。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0003]鑒于【背景技術(shù)】中存在的不足，本實(shí)用新型公開了一種用于拉制區(qū)熔硅單晶硅棒的高頻線圈，本實(shí)用新型通過(guò)在拉制孔的外緣設(shè)置一個(gè)導(dǎo)流槽，迫使電流往高頻線圈拉制孔以外的地方分流，進(jìn)而克服電流走近路造成線圈中部溫度高外圍溫度的低的弊端，大大提高了高頻線圈的化料時(shí)間等，本實(shí)用新型大大提高了能量利用率，降低生產(chǎn)成本等。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明的目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0005]—種用于拉制區(qū)熔娃單晶娃棒的高頻線圈，包括高頻線圈和連接座，在高頻線圈的上部面中部設(shè)有向下的環(huán)形臺(tái)階，在高頻線圈的下部面中部設(shè)有向上凹陷面，在高頻線圈的外部環(huán)繞設(shè)置冷卻介質(zhì)通路，所述冷卻介質(zhì)通路的兩端分別連接連接座，在兩連接座之間的高頻線圈上設(shè)有自高頻線圈外緣貫通至拉制孔的開口，所述拉制孔設(shè)置在高頻線圈的中部，在拉制孔向外設(shè)有一個(gè)導(dǎo)流槽形成所述的用于拉制區(qū)熔硅單晶硅棒的高頻線圈。
[0006]所述的用于拉制區(qū)熔硅單晶硅棒的高頻線圈，所述導(dǎo)流槽與開口呈一字形設(shè)置。
[0007]所述的用于拉制區(qū)熔硅單晶硅棒的高頻線圈，所述開口設(shè)置為直開口或“U”形開口或“V”形開口或“》”形開口或斜開口。
[0008]所述的用于拉制區(qū)熔硅單晶硅棒的高頻線圈，所述導(dǎo)流槽的外端頭分別設(shè)有端孔。
[0009]所述的用于拉制區(qū)熔硅單晶硅棒的高頻線圈，所述端孔的形狀為半圓形或圓形或多角形。
[0010]所述的用于拉制區(qū)熔硅單晶硅棒的高頻線圈，所述進(jìn)水管路和出水管路的通孔穿過(guò)連接座，在所述連接座的進(jìn)水管路和出水管路的通孔上下兩側(cè)分別設(shè)有安裝孔。
[0011]所述的用于拉制區(qū)熔硅單晶硅棒的高頻線圈，所述連接座為多角形連接座或雙半圓形連接座或橢圓形連接座。
[0012]所述的用于拉制區(qū)熔硅單晶硅棒的高頻線圈，所述在高頻線圈外部環(huán)繞設(shè)置的冷卻介質(zhì)通路的結(jié)構(gòu)為:在高頻線圈的外部上環(huán)面或外部下環(huán)面或外緣面開槽，將所述冷卻介質(zhì)通路環(huán)埋在高頻線圈內(nèi)；或在高頻線圈的外緣面通過(guò)釬焊或銅焊或銀焊焊接冷卻介質(zhì)通路，使冷卻介質(zhì)通路與高頻線圈形成一體。
[0013]所述的用于拉制區(qū)熔硅單晶硅棒的高頻線圈，所述冷卻介質(zhì)通路的另一替換結(jié)構(gòu)為，在高頻線圈的外緣面開槽，然后直接利用管道封閉所述槽，由所述槽形成冷卻介質(zhì)通路。
[0014]所述的用于拉制區(qū)熔硅單晶硅棒的高頻線圈，所述高頻線圈的外部設(shè)有地線連接機(jī)構(gòu)，所述地線連接機(jī)構(gòu)為在高頻線圈的外部上環(huán)面或下環(huán)面或外緣面設(shè)有接線板，或在高頻線圈的外部上環(huán)面或下環(huán)面或外緣打孔通過(guò)螺絲連接地線形成地線連接機(jī)構(gòu)。
[0015]由于采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有如下有益效果:
[0016]本實(shí)用新型所述的一種用于拉制區(qū)熔硅單晶硅棒的高頻線圈，本實(shí)用新型通過(guò)在拉制孔向外設(shè)有一個(gè)導(dǎo)流槽，迫使電流往高頻線圈拉制孔以外的地方分流，進(jìn)而克服電流走近路造成線圈中部溫度高外圍溫度的低的弊端，提高了高頻線圈的加熱面積，本實(shí)用新型大大降低了高頻線圈的化料時(shí)間，提高了能量利用率，降低生產(chǎn)成本、大量節(jié)約能源等優(yōu)點(diǎn)，易于在區(qū)熔法生產(chǎn)單晶硅行業(yè)推廣實(shí)施。
【【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】】
[0017]圖1是現(xiàn)有結(jié)構(gòu)聞?lì)l線圈的電流流向不意圖；
[0018]圖2是本實(shí)用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4是本實(shí)用新型的電流流向示意圖；
[0021]圖5是本實(shí)用新型的開口設(shè)置為斜開口的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖6是本實(shí)用新型的開口設(shè)置為垂直開口結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖7是本實(shí)用新型的開口設(shè)置為“V”形開口結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖8是本實(shí)用新型的開口設(shè)置為“U”形開口結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖9是本實(shí)用新型的開口設(shè)置為“》”形開口結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖10是本實(shí)用新型的連接座長(zhǎng)方形直立結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖11是本實(shí)用新型的連接座長(zhǎng)方形平躺結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖12是本實(shí)用新型的連接座雙半圓立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖13是本實(shí)用新型的導(dǎo)流槽外端設(shè)置為方形端孔結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖14是本實(shí)用新型的導(dǎo)流槽外端設(shè)置為半圓形端孔結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖15是本實(shí)用新型的導(dǎo)流槽外端設(shè)置為菱形端孔結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖16是本實(shí)用新型的導(dǎo)流槽外端設(shè)置為圓形端孔結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖17是本實(shí)用新型的導(dǎo)流槽外端設(shè)置為橢圓形端孔結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖18是本實(shí)用新型的導(dǎo)流槽外端設(shè)置為三角形端孔結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]在圖中:1、地線連接板；2、高頻線圈；3、環(huán)形臺(tái)階；4、導(dǎo)流槽；5、拉制孔；6、開口 ；7、進(jìn)水管路；8、連接座；9、出水管路；10、冷卻介質(zhì)通路；11、向上凹陷面；12、安裝孔；13、端孔。
【【具體實(shí)施方式】】
[0036]參考下面的實(shí)施例，可以更詳細(xì)地解釋本實(shí)用新型；但是，本實(shí)用新型并不局限于這些實(shí)施例。
[0037]結(jié)合附圖2?18，本實(shí)用新型所述的一種用于拉制區(qū)熔硅單晶硅棒的高頻線圈，包括高頻線圈2、連接座8和地線連接機(jī)構(gòu)，在高頻線圈2的上部面中部設(shè)有向下的環(huán)形臺(tái)階3，在高頻線圈2的下部面中部設(shè)有向上凹陷面11，在高頻線圈2的外部環(huán)繞設(shè)置冷卻介質(zhì)通路10,其中所述在聞?lì)l線圈2外部環(huán)繞設(shè)置的冷卻介質(zhì)通路10的結(jié)構(gòu)為:在聞?lì)l線圈2的外部上環(huán)面或外部下環(huán)面或外緣面開槽，將所述冷卻介質(zhì)通路10環(huán)埋在高頻線圈2內(nèi)；或在高頻線圈2的外緣面通過(guò)釬焊或銅焊或銀焊焊接冷卻介質(zhì)通路10，使冷卻介質(zhì)通路10與高頻線圈2形成一體；本實(shí)用新型在具體實(shí)施過(guò)程中，冷卻介質(zhì)通路10的另一替換結(jié)構(gòu)為，在高頻線圈2的外緣面開槽，然后直接利用管道封閉所述槽，由所述槽形成冷卻介質(zhì)通路10 ;所述冷卻介質(zhì)通路10的兩端分別連接連接座8，在兩連接座8之間的高頻線圈2上設(shè)有自高頻線圈2外緣貫通至拉制孔5的開口 6，或所述冷卻介質(zhì)通路10的兩端分別形成進(jìn)水管路7和出水管路9,所述進(jìn)水管路7和出水管路9外端分別設(shè)有連接座8,在進(jìn)水管路7和出水管路9之間的高頻線圈2上設(shè)有自高頻線圈2外緣貫通至拉制孔5的開口 6，所述拉制孔5設(shè)置在高頻線圈2的中部，在拉制孔5向外設(shè)有一個(gè)導(dǎo)流槽4，所述導(dǎo)流槽4與開口 6呈一字形設(shè)置為優(yōu)選方案，進(jìn)一步，在導(dǎo)流槽4的外端頭設(shè)有端孔13，所述端孔13的形狀為半圓形或圓形或多角形，在高頻線圈2的外部設(shè)有地線連接機(jī)構(gòu)形成所述的用于拉制區(qū)熔硅單晶硅棒的高頻線圈，所述地線連接機(jī)構(gòu)為在高頻線圈2的外部上環(huán)面或下環(huán)面或外緣面設(shè)有接線板1，或在高頻線圈2的外部上環(huán)面或下環(huán)面或外緣打孔通過(guò)螺絲連接地線形成地線連接機(jī)構(gòu)。
[0038]其中附圖5、6、7、8、9中給出的結(jié)構(gòu)，所述開口 6設(shè)置為直開口或“U”形開口或“V”形開口或“》”形開口或斜開口。
[0039]其中附圖10、11、12中給出的連接座8的結(jié)構(gòu)，所述進(jìn)水管路7和出水管路9的通孔穿過(guò)連接座8，在所述連接座8的進(jìn)水管路7和出水管路9的通孔上下兩側(cè)分別設(shè)有安裝孔12，所述連接座8為多角形連接座8或雙半圓形連接座8或橢圓形連接座8。
[0040]本實(shí)用新型的具體實(shí)施例為:
[0041]在高頻線圈2的上部面中部設(shè)有向下的環(huán)形臺(tái)階3，在高頻線圈2的下部面中部設(shè)有向上凹陷面11，在高頻線圈2的外部環(huán)繞設(shè)置冷卻介質(zhì)通路10，所述冷卻介質(zhì)通路10的兩端分別形成進(jìn)水管路7和出水管路9，所述進(jìn)水管路7和出水管路9外端分別設(shè)有連接座8，在進(jìn)水管路7和出水管路9之間的高頻線圈2上設(shè)有自高頻線圈2外緣貫通至拉制孔5的開口 6，所述拉制孔5設(shè)置在高頻線圈2的中部，在拉制孔5向外設(shè)有一個(gè)與開口 6呈一字形設(shè)置的導(dǎo)流槽4，進(jìn)一步，在導(dǎo)流槽4的外端頭設(shè)有半圓形端孔13，在高頻線圈2的外部設(shè)有地線連接機(jī)構(gòu)形成所述的用于拉制單晶硅棒的高頻線圈。
[0042]本實(shí)用新型在實(shí)際使用時(shí)，其中導(dǎo)流槽4可以將電流分流至拉制孔5的外圍，使高頻線圈2的前部和后部對(duì)原料棒進(jìn)行加熱，克服了現(xiàn)有高頻線圈結(jié)構(gòu)因電流走近路導(dǎo)致的拉制孔4外圍溫度低的弊端，進(jìn)而提高高頻線圈對(duì)原料棒的加熱效率等。
[0043]本實(shí)用新型未詳述部分為現(xiàn)有技術(shù)。
[0044]為了公開本實(shí)用新型的目的而在本文中選用的實(shí)施例，當(dāng)前認(rèn)為是適宜的，但是，應(yīng)了解的是，本實(shí)用新型旨在包括一切屬于本構(gòu)思和發(fā)明范圍內(nèi)的實(shí)施例的所有變化和改進(jìn)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于拉制區(qū)熔硅單晶硅棒的高頻線圈，包括高頻線圈(2)和連接座(8)，其特征是:在高頻線圈(2)的上部面中部設(shè)有向下的環(huán)形臺(tái)階(3)，在高頻線圈(2)的下部面中部設(shè)有向上凹陷面(11)，在高頻線圈(2)的外部環(huán)繞設(shè)置冷卻介質(zhì)通路(10)，所述冷卻介質(zhì)通路(10)的兩端分別連接連接座(8)，在兩連接座(8)之間的高頻線圈(2)上設(shè)有自高頻線圈(2)外緣貫通至拉制孔(5)的開口(6)，所述拉制孔(5)設(shè)置在高頻線圈(2)的中部，在拉制孔(5)向外設(shè)有一個(gè)導(dǎo)流槽(4)形成所述的用于拉制區(qū)熔硅單晶硅棒的高頻線圈。
2.如權(quán)利要求1所述的用于拉制區(qū)熔硅單晶硅棒的高頻線圈，其特征是:所述導(dǎo)流槽(4)與開口(6)呈一字形設(shè)置。
3.如權(quán)利要求1所述的用于拉制區(qū)熔硅單晶硅棒的高頻線圈，其特征是:所述開口(6)設(shè)置為直開口或“U”形開口或“V”形開口或“》”形開口或斜開口。
4.如權(quán)利要求1所述的用于拉制區(qū)熔硅單晶硅棒的高頻線圈，其特征是:所述導(dǎo)流槽(4)的外端頭分別設(shè)有端孔(13)。
5.如權(quán)利要求2或4任一權(quán)利要求所述的用于拉制區(qū)熔硅單晶硅棒的高頻線圈，其特征是:所述端孔(13)的形狀為半圓形或圓形或多角形。
6.如權(quán)利要求1所述的用于拉制區(qū)熔硅單晶硅棒的高頻線圈，其特征是:所述進(jìn)水管路⑵和出水管路(9)的通孔穿過(guò)連接座(8)，在所述連接座⑶的進(jìn)水管路(7)和出水管路(9)的通孔上下兩側(cè)分別設(shè)有安裝孔(12)。
7.如權(quán)利要求1所述的用于拉制區(qū)熔硅單晶硅棒的高頻線圈，其特征是:所述連接座(8)為多角形連接座(8)或雙半圓形連接座(8)或橢圓形連接座(8)。
8.如權(quán)利要求1所述的用于拉制區(qū)熔硅單晶硅棒的高頻線圈，其特征是:所述在高頻線圈(2)外部環(huán)繞設(shè)置的冷卻介質(zhì)通路(10)的結(jié)構(gòu)為:在高頻線圈(2)的外部上環(huán)面或外部下環(huán)面或外緣面開槽，將所述冷卻介質(zhì)通路(10)環(huán)埋在高頻線圈(2)內(nèi)；或在高頻線圈(2)的外緣面通過(guò)釬焊或銅焊或銀焊焊接冷卻介質(zhì)通路(10)，使冷卻介質(zhì)通路(10)與高頻線圈(2)形成一體。
9.如權(quán)利要求1所述的用于拉制區(qū)熔硅單晶硅棒的高頻線圈，其特征是:所述冷卻介質(zhì)通路(10)的另一替換結(jié)構(gòu)為，在高頻線圈(2)的外緣面開槽，然后直接利用管道封閉所述槽，由所述槽形成冷卻介質(zhì)通路(10)。
10.權(quán)利要求1所述的用于拉制區(qū)熔硅單晶硅棒的高頻線圈，其特征是:所述高頻線圈(2)的外部設(shè)有地線連接機(jī)構(gòu)，所述地線連接機(jī)構(gòu)為在高頻線圈(2)的外部上環(huán)面或下環(huán)面或外緣面設(shè)有接線板(I)，或在高頻線圈(2)的外部上環(huán)面或下環(huán)面或外緣打孔通過(guò)螺絲連接地線形成地線連接機(jī)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】C30B15/14GK204162830SQ201420247168
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年5月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月6日
【發(fā)明者】劉朝軒 申請(qǐng)人:洛陽(yáng)金諾機(jī)械工程有限公司