用于長晶的擴(kuò)寬式加熱裝置的制造方法
【專利摘要】一種用于長晶的擴(kuò)寬式加熱裝置，是連接于一固定在一長晶爐的一上爐壁的一頂壁部的電極組件，上爐壁自該頂壁部的一周緣圍繞該長晶爐的一中心軸線朝下延伸有一圍壁部。擴(kuò)寬式加熱裝置包括一組懸吊板、N個(gè)側(cè)加熱板及N個(gè)連接板。各懸吊板具有一電連接電極組件的第一固定部、一朝下延伸的第二固定部及連接該第一固定部與該第二固定部的連接部。部分側(cè)加熱板連接于所述第二固定部，所述側(cè)加熱板分別具有反向延伸的兩端緣，且是彼此依序間隔鄰接。各連接板具有一連接部及兩自其連接板的連接部朝兩相鄰側(cè)加熱板端緣延伸且固定于與其對(duì)應(yīng)的兩相鄰側(cè)加熱板端緣的固定部。各側(cè)加熱板自其內(nèi)表面及外表面至中心軸線的內(nèi)距及至圍壁部的內(nèi)表面的外距各為Di及Do，
【專利說明】
用于長晶的擴(kuò)寬式加熱裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種用于長晶的加熱裝置，特別是涉及一種用于長晶的擴(kuò)寬式加 熱裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 參閱圖1、圖2與圖3,顯示有一種現(xiàn)有的用于長晶的加熱裝置1。該加熱裝置1是連 接于一長晶爐9的一電極組件91以圍繞該長晶爐9的一內(nèi)隔熱單元92。該電極組件91是貫穿 設(shè)置在該長晶爐9內(nèi)的一外隔熱單元93,以固定于該長晶爐9的一上爐壁94的一頂壁部941， 且該上爐壁94自該頂壁部941的一周緣圍繞該長晶爐9的一中心軸線Q朝下延伸有一圍壁部 942 〇
[0003] 如圖1所示，該加熱裝置1包括三個(gè)懸吊板11、四個(gè)側(cè)加熱板12，及四個(gè)連接板13。 各懸吊板11具有一電連接于該電極組件91的上固定部111、一朝下延伸且連接于其中三個(gè) 該側(cè)加熱板12的下固定部112,及一連接該上固定部111與該下固定部112的連接部113。各 側(cè)加熱板12具有反向延伸的兩端部121，且所述側(cè)加熱板12是彼此依序間隔鄰接以共同界 定出一供設(shè)置該內(nèi)隔熱單元92的空間120。各連接板13具有一連接部131，及兩自其連接板 13的連接部131朝該兩相鄰的側(cè)加熱板12的端部121延伸的固定部132。各連接板13的固定 部132是固定與其對(duì)應(yīng)的該兩相鄰的側(cè)加熱板12的端部121。
[0004] 如圖2所示，以現(xiàn)有GTSolar公司型號(hào)HP-450的機(jī)種來說，各側(cè)加熱板12自其一內(nèi) 表面122至該中心軸線Q界定出一 53.15cm的內(nèi)距di，并自其一外表面123至該圍壁部942的 一內(nèi)表面9421界定出一 31.0cm的外距d。。因此
6換句話說，由所述側(cè)加熱板12 所共同界定出的該空間120的一俯視面積a為11299.69cm2 [也就是，（53.15X2)2 = 11299.69,見下方表1 .]，且該俯視面積a是用來設(shè)置該內(nèi)隔熱單兀92,以令一內(nèi)部填置有一 原物料(圖未示）的坩堝95可被放置于該內(nèi)隔熱單元92內(nèi)，從而使該坩堝95內(nèi)的原物料熔融 成一恪湯并經(jīng)定向成長成一晶錠(ingot，圖未示）。
[0005]表1 ?
[0006]
[0007] 詳細(xì)地來說，參閱圖4，各懸m
板11沿一如圖4所示的水平方向X的一長度1為 15.55cm，且沿一垂直于該水平方向X的高度方向Z的一高度h為23.50cm(見表1.);此外，各 懸吊板11的連接部113與其上固定部111間形成有一 12.58cm的高度差A(yù)h。參閱圖5,各連接 板13沿該水平方向X與一垂直于該水平方向X的垂直方向Y的一邊長s各為11.75cm，且各連 接板13的該兩固定部132分別具有一2.55cm的厚度t，各連接板13的連接部131與其該兩固 定部132間是分別形成有一 0.9cm且供設(shè)置其所對(duì)應(yīng)的側(cè)加熱板12的端部121的間隙g(見表 1.)〇
[0008] 此處需說明的是，該長晶爐9 一般實(shí)施長晶制程時(shí)，該晶錠的產(chǎn)出質(zhì)量一般是受限 于該長晶爐9及所述側(cè)加熱板12所界定的空間120中的一熱場(hotzone)設(shè)計(jì)。然而，前述 高度差A(yù)h與間隙g皆影響著該空間120的尺寸及其熱場分布。當(dāng)該空間120的尺寸增加時(shí)， 熱場分布相對(duì)增加且容置于該空間120內(nèi)的內(nèi)隔熱單元92的尺寸能相對(duì)擴(kuò)增。同樣地，該內(nèi) 隔熱單元92內(nèi)所能放置的坩堝95尺寸也能擴(kuò)增，以進(jìn)一步地增加坩堝內(nèi)部所能填置的原物 料用量并為業(yè)界提供較大的產(chǎn)量。
[0009]然而，該現(xiàn)有的加熱裝置1所提供的熱場狹窄，不只該空間120內(nèi)所能放置的坩堝 95尺寸受限，無法增加原物料用量，也使鄰近該坩堝95的一周壁處的熔湯容易在長晶過程 中形成此技術(shù)領(lǐng)域所不樂見的側(cè)向晶（lateralcrystal)。因此，本創(chuàng)作所屬技術(shù)領(lǐng)域中的 相關(guān)技術(shù)人員無不想方設(shè)法地改良該加熱裝置1，以借此改善晶錠的產(chǎn)出質(zhì)量并提升晶錠 的產(chǎn)量。
[0010] 經(jīng)上述說明可知，改良該加熱裝置1以改善晶錠的產(chǎn)出質(zhì)量并提升晶錠的產(chǎn)量，是 此技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)人員可再突破的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本實(shí)用新型的目的在于提供一種能改善晶錠的產(chǎn)出質(zhì)量并提升晶錠的產(chǎn)量的用 于長晶的擴(kuò)寬式加熱裝置。
[0012] 本實(shí)用新型用于長晶的擴(kuò)寬式加熱裝置，是連接于一長晶爐的一電極組件以圍繞 一內(nèi)隔熱單元，該電極組件是貫穿設(shè)置在該長晶爐內(nèi)的一外隔熱單元以固定于該長晶爐的一 上爐壁的一頂壁部，該上爐壁自該頂壁部的一周緣圍繞該長晶爐的一中心軸線朝下延伸有一 圍壁部。該擴(kuò)寬式加熱裝置包括一組懸吊板、N個(gè)側(cè)加熱板，及N個(gè)連接板。各懸吊板具有一連 接于該電極組件以與該電極組件電連接的第一固定部、一朝下延伸的第二固定部，及一連接 該第一固定部與該第二固定部的連接部。一部分側(cè)加熱板連接于各懸吊板的第二固定部，且 各側(cè)加熱板具有反向延伸的兩端緣，所述側(cè)加熱板是彼此依序間隔鄰接以共同界定出一供容 置該內(nèi)隔熱單元的空間。各連接板具有一連接部，及兩自其連接部朝該兩相鄰的側(cè)加熱板 的端緣延伸的固定部。各連接板的固定部是固定于與其對(duì)應(yīng)的該兩相鄰的側(cè)加熱板的端 緣。在本實(shí)用新型中，各側(cè)加熱板自其一內(nèi)表面至該中心軸線界定出一內(nèi)距Di，并自其一外 表面至該圍壁部的一內(nèi)表面界定出一外距D。，且
[0013] 本實(shí)用新型的用于長晶的擴(kuò)寬式加熱裝置，N等于4。
[0014] 本實(shí)用新型的用于長晶的擴(kuò)寬式加熱裝置，由所述側(cè)加熱板所共同界定出的該空 間的一俯視面積是大于11400cm2 〇
[0015] 本實(shí)用新型的有益效果在于:令內(nèi)距D;、和對(duì)外距D?？偤偷谋戎凳谴笥诘扔?.75， 以借此增加由所述側(cè)加熱板所共同界定出的該空間并增加該空間中的熱場范圍，從而擴(kuò)增 該空間內(nèi)所能容置的內(nèi)隔熱單元與坩堝的尺寸，以改善晶錠的產(chǎn)出質(zhì)量并提升晶錠的產(chǎn) 能。
【附圖說明】
[0016] 本實(shí)用新型的其他的特征及功效，將于參照?qǐng)D式的實(shí)施方式中清楚地呈現(xiàn)，其中：
[0017]圖1是一立體圖，說明一種現(xiàn)有的用于長晶的加熱裝置；
[0018] 圖2是一俯視示意圖，說明圖1所顯示的加熱裝置設(shè)置于一長晶爐內(nèi)部的態(tài)樣；
[0019] 圖3是沿圖2的直線III-III所取得的一正視示意圖，說明該加熱裝置與該長晶爐 內(nèi)的細(xì)部元件間的連接關(guān)系；
[0020] 圖4是一正視示意圖，說明該加熱裝置的一懸吊板的細(xì)部結(jié)構(gòu)；
[0021] 圖5是一俯視示意圖，說明該加熱裝置的一連接板的細(xì)部結(jié)構(gòu)；
[0022] 圖6是一立體圖，說明本實(shí)用新型用于長晶的擴(kuò)寬式加熱裝置的一實(shí)施例；
[0023] 圖7是一俯視示意圖，說明本實(shí)用新型該實(shí)施例設(shè)置于該長晶爐內(nèi)部的實(shí)施態(tài)樣； [0024]圖8是沿圖7的直線VIII-VIII所取得的一正視示意圖，說明本實(shí)用新型該實(shí)施例 與該長晶爐內(nèi)的細(xì)部元件間的連接關(guān)系；
[0025]圖9是一正視示意圖，說明本實(shí)用新型該實(shí)施例的一懸吊板的細(xì)部結(jié)構(gòu);及
[0026] 圖10是一俯視示意圖，說明本實(shí)用新型該實(shí)施例的一連接板的細(xì)部結(jié)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0027]有關(guān)本實(shí)用新型的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)與功效，在以下配合參考圖式的一 個(gè)實(shí)施例的詳細(xì)說明中，將可清楚的呈現(xiàn)。
[0028] 如圖6、圖7與圖8所示，本實(shí)用新型用于長晶的擴(kuò)寬式加熱裝置的一實(shí)施例，是連 接于該長晶爐9的該電極組件91以圍繞該內(nèi)隔熱單元92。該電極組件91是貫穿設(shè)置在該長 晶爐9內(nèi)的該外隔熱單元93以固定于該長晶爐91的該上爐壁94的頂壁部941。該上爐壁94自 該頂壁部941的周緣圍繞該長晶爐9的該中心軸線Q朝下延伸有該圍壁部942。本實(shí)用新型該 實(shí)施例的用于長晶的擴(kuò)寬式加熱裝置包括一組懸吊板2、N個(gè)側(cè)加熱板3,及N個(gè)連接板4。
[0029]各懸吊板2具有一連接于該電極組件91以與該電極組件91電連接的第一固定部 21、一朝下延伸的第二固定部22,及一連接該第一固定部21與該第二固定部22的連接部23。
[0030]如圖6所示，一部分側(cè)加熱板3連接于各懸吊板2的第二固定部22,且各側(cè)加熱板3 具有反向延伸的兩端緣31，所述側(cè)加熱板3是彼此依序間隔鄰接以共同界定出一供容置該 內(nèi)隔熱單元92的空間30。
[0031]各連接板4具有一連接部41，及兩自其連接板4的連接部41朝該兩相鄰的側(cè)加熱板 3的端緣31延伸的固定部42。各連接板4的固定部42是固定于與其對(duì)應(yīng)的該兩相鄰的側(cè)加熱 板3的端緣31。較佳地，各懸吊板2、各側(cè)加熱板3與各連接板4是由具有導(dǎo)電性的石墨 (graphite)所制成，以令電源是經(jīng)由電連接有該電極組件91的所述懸吊板2供應(yīng)到該部分 側(cè)加熱板3，并進(jìn)一步地借由所述連接板4使電源供應(yīng)到剩余的側(cè)加熱板3以形成電連接。在 本實(shí)用新型該實(shí)施例中，各懸吊板2、各側(cè)加熱板3與各連接板4是由型號(hào)為EGS-743的石墨 所制成。此外，所述懸吊板2是分別借由一石墨螺絲螺帽組自顯示于圖6的第一固定部21與 第二固定部22的螺孔鎖入，以分別與所述電極組件91及該部分側(cè)加熱板3連接固定；同樣 地，所述連接板4是分別借由一石墨螺絲螺帽組自顯示于圖6的固定部42的螺孔鎖入，以分 別與所述側(cè)加熱板3連接固定。所述懸吊板2、所述側(cè)加熱板3與所述連接板4間的螺接組合 關(guān)系并非本實(shí)用新型的技術(shù)重點(diǎn)，于此不再多加贅述。
[0032] 較佳地，各側(cè)加熱板3自其一內(nèi)表面32至該中心軸線Q界定出一內(nèi)距Dn并自其一外表面33至該圍壁部942的一內(nèi)表面9421界定出一外距D。，且
甶本實(shí)用新型該實(shí)施例中，N等于4。
[0033]更佳地，由所述側(cè)加熱板3所共同界定出的該空間30的一俯視面積A(見圖7)是大 于11400cm2。在本實(shí)用新型該實(shí)施例中，Di等于53 ? 75cm，且D。等于30 ? 40cm。
[0034]更具體地來說，在本實(shí)用新型該實(shí)施例中（再參閱圖9)，各懸吊板2沿該水平方向X 的一長度L為16.05cm，且沿該高度方向Z的一高度H為25.30cm;此外，各懸吊板2的連接部23 與其第一固定部21間形成有一 13.03cm的高度差A(yù)H。參閱圖10,各連接板4沿該水平方向X 與該垂直方向Y各具有11.75cm的邊長s，且各連接板4的該兩固定部42分別具有一 2.30cm的 厚度T，且各連接板4的連接部41與其該兩固定部42間是分別形成有一 1.15cm且供設(shè)置其所 對(duì)應(yīng)的側(cè)加熱板3的端緣31的間隙G。為方便說明本實(shí)用新型的技術(shù)特征及其功效，以下是 匯整該現(xiàn)有的懸吊板11、連接板13的尺寸及其相對(duì)于該長晶爐9間的尺寸關(guān)系，與本實(shí)用新 型該實(shí)施例的懸吊板2、連接板4的尺寸及其相對(duì)于該長晶爐9間的尺寸關(guān)系于下方表2.中， 以借此輔助說明。
[0035]表2.
[0036]
[0037]根據(jù)上方表2.顯示可知，本實(shí)用新型該實(shí)施例主要是在不改變各連接板4的邊長s (11.75cm)的條件下，直接縮減其固定部42的厚度T(2.30cm)，令其連接部41與其兩固定部 42間的間隙G(l. 15cm)是相對(duì)該現(xiàn)有的間隙g(0.90cm)增加0.25cm，以借此在不變更該長晶 爐9尺寸的前提下擴(kuò)增內(nèi)距Di(53.75cm)并相對(duì)縮減外距D〇(30.40cm)，使該空間30中的熱場 范圍橫向延伸，從而令本實(shí)用新型該實(shí)施例的俯視面積A( 11556.25cm2)相較于該現(xiàn)有的俯 視面積a( 11299.69cm2)增加256.56cm2。因此，被設(shè)置于該空間30內(nèi)的內(nèi)隔熱單元92的橫向 尺寸可以獲得提升(見圖7)，以擴(kuò)增該內(nèi)隔熱單元92內(nèi)部所放置的坩堝95的橫向尺寸。
[0038]此外，根據(jù)表2顯示也可得知，本實(shí)用新型該實(shí)施例更進(jìn)一步地令各懸吊板2的長 度L(16.05cm)與高度H(25.30cm)等尺寸增加，以借此提高各懸吊板2的第一固定部21與其 連接部23間的高度差A(yù)H(13.03cm)。相較于現(xiàn)有的懸吊板11的上固定部111與其連接部113 間所構(gòu)成的高度差A(yù)h( 12.58cm)，本實(shí)用新型該實(shí)施例的各懸吊板2所提供的高度差A(yù)H增 加了 0.45cm。因此，該空間30內(nèi)的熱場進(jìn)一步地沿該高度方向Z縱向擴(kuò)增（見圖8);此外，被 放置于該空間30內(nèi)的內(nèi)隔熱單元92的縱向尺寸可以獲得提升，進(jìn)而借此擴(kuò)增坩堝95的縱向 尺寸。
[0039]經(jīng)上述兩段說明可知，本實(shí)用新型該實(shí)施例橫向擴(kuò)增所述間隙G并縱向增加所述 高度差A(yù)H，以使該空間30的橫向尺寸與縱向尺寸獲得提升，并令該空間30中的熱場范圍增 加，使得該空間30中的內(nèi)隔熱單元92尺寸及該內(nèi)隔熱單元92所放置的坩堝95尺寸皆可擴(kuò) 增。因此，增加了該坩堝95內(nèi)部所能填置的原物料用量，并為業(yè)界提供較大的晶錠產(chǎn)量;此 外，鄰近該坩堝95周壁處的熔湯也不易在長晶過程中形成側(cè)向晶，可降低晶錠缺陷密度以 改善晶錠的產(chǎn)出質(zhì)量。
[0040]綜上所述，本實(shí)用新型用于長晶的擴(kuò)寬式加熱裝置，在不改變各連接板4的邊長s 且維持該長晶爐9尺寸的前提下，令內(nèi)距0:總和對(duì)外距D?？偤偷谋戎凳谴笥诘扔?.75,以借 此增加由所述側(cè)加熱板3所共同界定出的該空間30并增加該空間30中的熱場范圍，從而擴(kuò) 增該空間30內(nèi)所能容置的內(nèi)隔熱單元92與坩堝95的尺寸以提升晶錠的產(chǎn)能并改善晶錠的 產(chǎn)出質(zhì)量。因此，確實(shí)可達(dá)到本實(shí)用新型的目的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于長晶的擴(kuò)寬式加熱裝置，是連接于一長晶爐的一電極組件以圍繞一內(nèi)隔熱 單元，該電極組件是貫穿設(shè)置在該長晶爐內(nèi)的一外隔熱單元以固定于該長晶爐的一上爐壁 的一頂壁部，該上爐壁自該頂壁部的一周緣圍繞該長晶爐的一中心軸線朝下延伸有一圍壁 部，其特征在于:該擴(kuò)寬式加熱裝置包含： 一組懸吊板，各懸吊板具有一連接于該電極組件以與該電極組件電連接的第一固定 部、一朝下延伸的第二固定部，及一連接該第一固定部與該第二固定部的連接部； N個(gè)側(cè)加熱板，一部分連接于各懸吊板的第二固定部，且各側(cè)加熱板具有反向延伸的兩 端緣，所述側(cè)加熱板是彼此依序間隔鄰接以共同界定出一供容置該內(nèi)隔熱單元的空間;及 N個(gè)連接板，各具有一連接部及兩自其連接部朝該兩相鄰的側(cè)加熱板的端緣延伸的固 定部，各連接板的固定部是固定于與其對(duì)應(yīng)的該兩相鄰的側(cè)加熱板的端緣； 其中，各側(cè)加熱板自其一內(nèi)表面至該中心軸線界定出一內(nèi)距(DO，并自其一外表面至該 圍壁部的一內(nèi)表面界定出一外距(D。），2. 根據(jù)權(quán)利要求第1項(xiàng)所述的用于長晶的擴(kuò)寬式加熱裝置，其特征在于:N等于4。3. 根據(jù)權(quán)利要求第2項(xiàng)所述的用于長晶的擴(kuò)寬式加熱裝置，其特征在于：由所述側(cè)加熱 板所共同界定出的該空間的一俯視面積是大于11400cm 2。
【文檔編號(hào)】C30B35/00GK205688057SQ201620553942
【公開日】2016年11月16日
【申請(qǐng)日】2016年6月8日 公開號(hào)201620553942.7, CN 201620553942, CN 205688057 U, CN 205688057U, CN-U-205688057, CN201620553942, CN201620553942.7, CN205688057 U, CN205688057U
【發(fā)明人】張博為, 董耀賢, 陳偉暉, 林耕民, 陳建豐
【申請(qǐng)人】昱成光能股份有限公司