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【技術領域】，本實用新型通過在高頻線圈(2)的中部設置拉制孔(5)，在所述拉制孔向外設置一個導流槽(4)，迫使電流往高頻線圈拉制孔以外的地方分流，進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，本實用新型大大提高了能量利用率，降低生產成本、大量節(jié)約能源等優(yōu)點，易于在區(qū)熔法生產單晶硅行業(yè)推廣實施。
【專利說明】—種用于拉制區(qū)熔硅單晶硅棒的高頻線圈
【【技術領域】】
[0001]本實用新型涉及高頻線圈【技術領域】，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】】
[0002]已知的，單晶硅作為一種半導體材料被廣泛應用于半導體器件和太陽能電池等領域，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程中，通過高頻線圈對設置在高頻線圈上方的原料棒進行加熱，待原料棒的端頭熔化后，設置在高頻線圈下方的下軸升降系統(tǒng)帶動籽晶上升，然后籽晶穿過高頻線圈中部的拉制孔5插入原料棒的熔液內，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)帶動籽晶下降，此時由籽晶帶動的熔液與籽晶一并下降，當熔液逐漸脫離高頻線圈的拉制孔5后開始重新結晶，此時原料棒同時下降，以保證有充足的熔液，而隨籽晶重新結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的中部設置一個圓形拉制孔5，當高頻線圈對原料棒進行加熱時，由于電流走近路的原理，大部分的電流都會沿著中部的拉制孔5運行，而拉制孔5周邊就只會有很少的電流通過，此時高頻線圈2中部拉制孔5處的溫度相對最高，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)有結構的高頻線圈在對原料棒加熱時，是先對原料棒的中部進行加熱，在不斷增大加熱功率的同時，原料棒的中部通過熱傳導和熱輻射將溫度逐漸傳遞到原料棒的外圍，進而實現(xiàn)對整個原料棒進行加熱直至熔化，這樣大大延長了原料棒的加熱時間，進而降低了生產效率，增加了生產成本等。
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【發(fā)明內容】
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[0003]鑒于【背景技術】中存在的不足，本實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，本實用新型通過在拉制孔的外緣設置一個導流槽，迫使電流往高頻線圈拉制孔以外的地方分流，進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間等，本實用新型大大提高了能量利用率，降低生產成本等。
[0004]為了實現(xiàn)上述發(fā)明的目的，本實用新型采用如下技術方案:
[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有向下的環(huán)形臺階，在高頻線圈的下部面中部設有向上凹陷面，在高頻線圈的外部環(huán)繞設置冷卻介質通路，所述冷卻介質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有自高頻線圈外緣貫通至拉制孔的開口，所述拉制孔設置在高頻線圈的中部，在拉制孔向外設有一個導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，所述導流槽與開口呈一字形設置。
[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，所述導流槽的外端頭分別設有端孔。
[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，所述進水管路和出水管路的通孔穿過連接座，在所述連接座的進水管路和出水管路的通孔上下兩側分別設有安裝孔。
[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)繞設置的冷卻介質通路的結構為: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，將所述冷卻介質通路環(huán)埋在高頻線圈內；或在高頻線圈的外緣面通過釬焊或銅焊或銀焊焊接冷卻介質通路，使冷卻介質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，所述冷卻介質通路的另一替換結構為，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有地線連接機構，所述地線連接機構為在高頻線圈的外部上環(huán)面或下環(huán)面或外緣面設有接線板，或在高頻線圈的外部上環(huán)面或下環(huán)面或外緣打孔通過螺絲連接地線形成地線連接機構。
[0015]由于采用上述技術方案，本實用新型具有如下有益效果:
[0016]本實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，本實用新型通過在拉制孔向外設有一個導流槽，迫使電流往高頻線圈拉制孔以外的地方分流，進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，本實用新型大大降低了高頻線圈的化料時間，提高了能量利用率，降低生產成本、大量節(jié)約能源等優(yōu)點，易于在區(qū)熔法生產單晶硅行業(yè)推廣實施。
【【專利附圖】
【附圖說明】】
[0017]圖1是現(xiàn)有結構聞頻線圈的電流流向不意圖；
[0018]圖2是本實用新型的立體結構示意圖；
[0019]圖3是本實用新型的結構示意圖；
[0020]圖4是本實用新型的電流流向示意圖；
[0021]圖5是本實用新型的開口設置為斜開口的結構示意圖；
[0022]圖6是本實用新型的開口設置為垂直開口結構示意圖；
[0023]圖7是本實用新型的開口設置為“V”形開口結構示意圖；
[0024]圖8是本實用新型的開口設置為“U”形開口結構示意圖；
[0025]圖9是本實用新型的開口設置為“》”形開口結構示意圖；
[0026]圖10是本實用新型的連接座長方形直立結構示意圖；
[0027]圖11是本實用新型的連接座長方形平躺結構示意圖；
[0028]圖12是本實用新型的連接座雙半圓立體結構示意圖；
[0029]圖13是本實用新型的導流槽外端設置為方形端孔結構示意圖；
[0030]圖14是本實用新型的導流槽外端設置為半圓形端孔結構示意圖；
[0031]圖15是本實用新型的導流槽外端設置為菱形端孔結構示意圖；
[0032]圖16是本實用新型的導流槽外端設置為圓形端孔結構示意圖；
[0033]圖17是本實用新型的導流槽外端設置為橢圓形端孔結構示意圖；
[0034]圖18是本實用新型的導流槽外端設置為三角形端孔結構示意圖；
[0035]在圖中:1、地線連接板；2、高頻線圈；3、環(huán)形臺階；4、導流槽；5、拉制孔；6、開口 ；7、進水管路；8、連接座；9、出水管路；10、冷卻介質通路；11、向上凹陷面；12、安裝孔；13、端孔。
【【具體實施方式】】
[0036]參考下面的實施例，可以更詳細地解釋本實用新型；但是，本實用新型并不局限于這些實施例。
[0037]結合附圖2?18，本實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和地線連接機構，在高頻線圈2的上部面中部設有向下的環(huán)形臺階3，在高頻線圈2的下部面中部設有向上凹陷面11，在高頻線圈2的外部環(huán)繞設置冷卻介質通路10,其中所述在聞頻線圈2外部環(huán)繞設置的冷卻介質通路10的結構為:在聞頻線圈2的外部上環(huán)面或外部下環(huán)面或外緣面開槽，將所述冷卻介質通路10環(huán)埋在高頻線圈2內；或在高頻線圈2的外緣面通過釬焊或銅焊或銀焊焊接冷卻介質通路10，使冷卻介質通路10與高頻線圈2形成一體；本實用新型在具體實施過程中，冷卻介質通路10的另一替換結構為，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通路10 ;所述冷卻介質通路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，或所述冷卻介質通路10的兩端分別形成進水管路7和出水管路9,所述進水管路7和出水管路9外端分別設有連接座8,在進水管路7和出水管路9之間的高頻線圈2上設有自高頻線圈2外緣貫通至拉制孔5的開口 6，所述拉制孔5設置在高頻線圈2的中部，在拉制孔5向外設有一個導流槽4，所述導流槽4與開口 6呈一字形設置為優(yōu)選方案，進一步，在導流槽4的外端頭設有端孔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的外部設有地線連接機構形成所述的用于拉制區(qū)熔硅單晶硅棒的高頻線圈，所述地線連接機構為在高頻線圈2的外部上環(huán)面或下環(huán)面或外緣面設有接線板1，或在高頻線圈2的外部上環(huán)面或下環(huán)面或外緣打孔通過螺絲連接地線形成地線連接機構。
[0038]其中附圖5、6、7、8、9中給出的結構，所述開口 6設置為直開口或“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的結構，所述進水管路7和出水管路9的通孔穿過連接座8，在所述連接座8的進水管路7和出水管路9的通孔上下兩側分別設有安裝孔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]本實用新型的具體實施例為:
[0041]在高頻線圈2的上部面中部設有向下的環(huán)形臺階3，在高頻線圈2的下部面中部設有向上凹陷面11，在高頻線圈2的外部環(huán)繞設置冷卻介質通路10，所述冷卻介質通路10的兩端分別形成進水管路7和出水管路9，所述進水管路7和出水管路9外端分別設有連接座8，在進水管路7和出水管路9之間的高頻線圈2上設有自高頻線圈2外緣貫通至拉制孔5的開口 6，所述拉制孔5設置在高頻線圈2的中部，在拉制孔5向外設有一個與開口 6呈一字形設置的導流槽4，進一步，在導流槽4的外端頭設有半圓形端孔13，在高頻線圈2的外部設有地線連接機構形成所述的用于拉制單晶硅棒的高頻線圈。
[0042]本實用新型在實際使用時，其中導流槽4可以將電流分流至拉制孔5的外圍，使高頻線圈2的前部和后部對原料棒進行加熱，克服了現(xiàn)有高頻線圈結構因電流走近路導致的拉制孔4外圍溫度低的弊端，進而提高高頻線圈對原料棒的加熱效率等。
[0043]本實用新型未詳述部分為現(xiàn)有技術。
[0044]為了公開本實用新型的目的而在本文中選用的實施例，當前認為是適宜的，但是，應了解的是，本實用新型旨在包括一切屬于本構思和發(fā)明范圍內的實施例的所有變化和改進。
【權利要求】
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)的上部面中部設有向下的環(huán)形臺階(3)，在高頻線圈(2)的下部面中部設有向上凹陷面(11)，在高頻線圈(2)的外部環(huán)繞設置冷卻介質通路(10)，所述冷卻介質通路(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)設置在高頻線圈(2)的中部，在拉制孔(5)向外設有一個導流槽(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:所述導流槽(4)與開口(6)呈一字形設置。
3.如權利要求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:所述導流槽(4)的外端頭分別設有端孔(13)。
5.如權利要求2或4任一權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:所述進水管路⑵和出水管路(9)的通孔穿過連接座(8)，在所述連接座⑶的進水管路(7)和出水管路(9)的通孔上下兩側分別設有安裝孔(12)。
7.如權利要求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)繞設置的冷卻介質通路(10)的結構為: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，將所述冷卻介質通路(10)環(huán)埋在高頻線圈(2)內；或在高頻線圈(2)的外緣面通過釬焊或銅焊或銀焊焊接冷卻介質通路(10)，使冷卻介質通路(10)與高頻線圈(2)形成一體。
9.如權利要求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:所述冷卻介質通路(10)的另一替換結構為，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通路(10)。
10.權利要求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)的外部設有地線連接機構，所述地線連接機構為在高頻線圈(2)的外部上環(huán)面或下環(huán)面或外緣面設有接線板(I)，或在高頻線圈(2)的外部上環(huán)面或下環(huán)面或外緣打孔通過螺絲連接地線形成地線連接機構。
【文檔編號】C30B15/14GK204162830SQ201420247168
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年5月6日 優(yōu)先權日:2014年5月6日
【發(fā)明者】劉朝軒 申請人:洛陽金諾機械工程有限公司