用于CVD镀膜的板状加热器及其加工方法与流程

本发明实施例涉及加热器领域，具体涉及一种用于CVD镀膜的板状加热器及其加工方法。

背景技术

化学气相沉积，简称CVD(Chemical vapor deposition)，是一种化工技术，该技术主要是利用含有薄膜元素的一种或几种气相化合物或单质，在中温或高温条件下，在衬底表面上进行化学反应以生成薄膜的方法，化学气相淀积已成为无机合成化学的一个新领域。

化学气相沉积(CVD)装置的反应器，通过电加热器加热。加热器的加热丝为不锈钢丝，为了防止工艺气体与不锈钢中的镍反应，需将加热丝密封在铝板中。

但现有技术中的用于CVD镀膜的加热器，加热丝布设在两块铝板之间，两块铝板之间通过焊接密封，使得加热器的厚度和重量增加，增加了材料成本。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于CVD镀膜的板状加热器及其加工方法，以解决上述背景技术中的问题。

本发明实施例提供一种用于CVD镀膜的板状加热器，包括：底板、加热丝和固定法兰；

所述底板为铝材质的矩形板，所述底板设有通孔，所述底板的顶面设有安装凹槽；

所述固定法兰设置在所述底板的底面上，位于所述通孔处；

所述加热丝盘绕在所述底板上，嵌入在所述安装凹槽内，且所述加热丝的端部穿设在所述通孔和所述固定法兰上，用于与外部电源电性连接；

所述底板的顶面设有喷铝层，所述喷铝层用于覆盖所述加热丝。

基于上述方案可知，本发明的用于CVD镀膜的板状加热器，通过设置底板、加热丝和固定法兰，底板为铝材质的矩形板，底板的顶面设有安装凹槽，固定法兰设置在底板的底面上，加热丝嵌入在底板的安装凹槽内，加热丝的端部穿设在固定法兰上，底板的顶面设有喷铝层，加热丝被包裹在喷铝层内。本发明的用于CVD镀膜的板状加热器，加热丝设置在底板的安装凹槽内，通过喷铝层覆盖，使用时加热丝不与工艺气体接触，不会被反应、腐蚀；加热丝通过喷铝层覆盖，加热器的厚度减薄至20mm左右，使加热器的厚度大大减小，降低了材料成本。

在一种可行的方案中，所述喷铝层通过铝熔射的方法形成。

在一种可行的方案中，所述安装凹槽的深度大于所述加热丝的直径，使所述加热丝隐藏于所述安装凹槽内。

在一种可行的方案中，所述底板在所述安装凹槽的两侧设有凸出铆块，所述凸出铆块用于固定所述加热丝。

在一种可行的方案中，相邻的两个所述凸出铆块之间的距离为30mm。

在一种可行的方案中，所述加热丝包括：第一加热丝、第二加热丝和第三加热丝；

所述第一加热丝和所述第三加热丝分别设置在所述底板的中部和外侧，所述第二加热丝位于所述第一加热丝和第三加热丝之间，所述第一加热丝、所述第二加热丝和所述第三加热丝的密集度依次增大。

在一种可行的方案中，还包括：多个固定柱；

所述底板设有多个安装孔；

多个所述固定柱分别穿设在多个所述安装孔内，所述固定柱凸出于所述底板的底面，所述固定柱用于固定。

本发明实施例还提供一种用于CVD镀膜的板状加热器的加工方法，包括以下步骤：

S1提供底板；

S2在所述底板上加工通孔和安装凹槽；

S3在所述底板上铺设加热丝；

S4敲铆，在所述安装凹槽的两侧形成凸出铆块；

S5电弧喷铝，形成喷铝层。

在一种可行的方案中，在步骤S5之前，还包括：

S501对所述底板和所述加热丝喷砂。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中的现有加热器的示意图；

图2为本发明实施例一中的用于CVD镀膜的板状加热器的示意图；

图3为本发明实施例一中的板状加热器的背面示意图；

图4为本发明实施例一中的图3中的局部放大图；

图5为本发明实施例一中的加热丝的安装示意图；

图6为本发明实施例一中的图5中的局部放大图；

图7为本发明实施例一中的板状加热器的剖视示意图；

图8为本发明实施例二中的板状加热器的加工流程图。

图中标号：

1、底板；11、通孔；12、安装凹槽；13、喷铝层；14、凸出铆块；15、固定柱；2、加热丝；21、第一加热丝；22、第二加热丝；23、第三加热丝；3、固定法兰；10、铝板、20加热丝。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，也可以是成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，也可以是通讯连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介的间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

如本申请背景技术中的描述，化学气相沉积(CVD)装置的反应器，通过电加热器加热。加热器的加热丝为不锈钢丝，为了防止工艺气体与不锈钢中的镍反应，需将加热丝密封在铝板中。

本申请的发明人发现，现有技术中的用于CVD镀膜的加热器，如图1所示，加热丝20布设在两块铝板10之间，两块铝板10之间通过焊接密封，使得加热丝不与工艺气体接触，保证加热丝不与工艺气体反应、不被腐蚀。但该结构的加热器，加热器(铝板)的厚度达到50mm-60mm，增加了材料成本；且两块铝板之间通过焊接密封，生产成本较高。

为了解决上述问题，本申请发明人提出了本申请的技术方案，具体实施例如下：

图2为本发明实施例一中的用于CVD镀膜的板状加热器的示意图，图3为本发明实施例一中的板状加热器的背面示意图，图4为本发明实施例一中的图3中的局部放大图，图5为本发明实施例一中的加热丝的安装示意图，图6为本发明实施例一中的图5中的局部放大图，图7为本发明实施例一中的板状加热器的剖视示意图。

如图2至图7所示，本实施例的用于CVD镀膜的板状加热器，包括：底板1、加热丝2和固定法兰3。

底板1为铝材质的矩形板，底板1上设有贯穿的通孔11，底板1的顶面上设有安装凹槽12。

固定法兰3通过螺栓等连接件固定设置在底板1的底面上，位于底板1的通孔11处，将底板1的通孔11遮挡。

加热丝2盘绕在底板1的顶面上，嵌入在底板1的安装凹槽12内，且加热丝2的两端穿设在底板1的通孔11和固定法兰3上，从底板1的底部伸出底板1，用于与外部电源电性连接。

底,1的顶面设有喷铝层13，喷铝层13将加热丝2完全覆盖，使加热丝2包裹在喷铝层13内，加热器在使用时，加热丝2与工艺气体完全不接触，保证加热丝2与工艺气体不发生化学反应，也防止加热丝被外部气体腐蚀。

通过上述内容不难发现，本实施例的用于CVD镀膜的板状加热器，通过设置底板、加热丝和固定法兰，底板为铝材质的矩形板，底板的顶面设有安装凹槽，固定法兰设置在底板的底面上，加热丝嵌入在底板的安装凹槽内，加热丝的端部穿设在固定法兰上，底板的顶面设有喷铝层，加热丝被包裹在喷铝层内。本实施例的用于CVD镀膜的板状加热器，加热丝设置在底板的安装凹槽内，通过喷铝层覆盖，使用时加热丝不与工艺气体接触，不会被反应、腐蚀；加热丝通过喷铝层覆盖，加热器的厚度减薄至20mm左右，使加热器的厚度大大减小，降低了材料成本。

可选的，本实施例中的用于CVD镀膜的板状加热器，底板1上的喷铝层13通过铝熔射的方法形成。

本实施例中，电弧喷铝设备使铝丝熔化后，用高速气流把熔化的铝雾化，并将雾化的铝粒子加速使它们喷向底板的表面，在底板上形成喷铝层，喷铝层将加热丝完全包裹、覆盖，加工方便，降低了生产成本。

进一步的，如图7所示，本实施例中的用于CVD镀膜的板状加热器，底板1上的安装凹槽12的深度大于加热丝2的直径。加热丝2在铺设时，完全嵌入在底板1的安装凹槽12内。喷涂喷铝层13时，使喷铝层13基本填满底板1的安装凹槽12，即实现将加热丝2包裹、覆盖。

进一步的，如图6所示，本实施例中的用于CVD镀膜的板状加热器，底板1在安装凹槽12的两侧设有凸出铆块14，凸出铆块14与加热丝2的顶部抵持，使加热丝2固定在底板1的安装凹槽12内，防止加热丝从安装凹槽内弹出。

进一步的，本实施例中的用于CVD镀膜的板状加热器，相邻的两个凸出铆块14之间的距离为30mm左右。

可选的，如图5所示，本实施例中的用于CVD镀膜的板状加热器，加热丝2包括：第一加热丝21、第二加热丝22和第三加热丝23。

第一加热丝21绕设在底板1的中部位置，第一加热丝21在底板1的中部形成第一加热区域。

第三加热丝23设置在底板1的四周外侧，第三加热丝23在底板1的四周外侧形成第三加热区域。

第二加热丝22设置在底板1上，位于第一加热丝21和第三加热丝23之间。第二加热丝22在底板1上形成第二加热区域，第二加热区域位于第一加热区域与第三加热区域之间。

第一加热丝21、第二加热丝22和第三加热丝23的绕设密集度依次增大。

本实施例中，由于加热器外侧(底板外侧)的热量损耗大于内侧的热量损耗，加热丝在底板的外侧的设置密度大于中部的设置密度，使得在加热升温时，加热器的各部位更加同步的升温，使加热器具有更好的温度均匀性。

进一步的，如图3、图4所示，本实施例中的用于CVD镀膜的板状加热器，还包括：多个固定柱15。

底板1设有多个台阶形的安装孔。

多个固定柱15分别穿设在底板1的多个安装孔内，且固定柱15凸出于底板1的底面，固定柱15在凸出底板1的端部设有销钉孔，方便底板和加热器的安装固定。

图8为本发明实施例二中的板状加热器的加工流程图。

本发明还提供一种用于CVD镀膜的板状加热器的加工方法，如图8所示，本实施例中的用于CVD镀膜的板状加热器的加工方法，包括以下步骤：

S1提供底板。

具体的说，按照设计尺寸要求提供铝质的底板。

S2在底板上加工通孔和安装凹槽。

具体的说，按照工艺要求在底板上加热通孔，并在底板的顶面上加工安装凹槽。

S3加热丝嵌入在所述安装凹槽内。

具体的说，在底板上铺设加热丝，使加热丝嵌入在底板的安装凹槽内，加热丝的两端从底板的通孔向下穿出底板。

S4敲铆，形成凸出铆块。

具体的说，通过铁锥敲击安装凹槽的两侧，在安装凹槽的两侧形成凸出铆块，凸出铆块使加热丝固定在底板的安装凹槽内，防止加热丝从底板的安装凹槽内弹出。

S5电弧喷铝，形成喷铝层。

具体的说，通过电弧喷铝设备，在底板的顶面上形成喷铝层，并使加热器完全被喷铝层覆盖、包裹，加热器不得有任何暴露，以防止加热器与工艺气体接触。

进一步的，本实施例中用于CVD镀膜的板状加热器的加工方法，在步骤S5前，还包括以下步骤：

S501对底板和加热丝喷砂。

具体的说，在电弧喷铝之前，先采用中钢玉对底板和加热丝喷砂，使加热器表面及铝质的底板表面喷得尽量粗糙，增强喷铝层在底板和加热丝上的附着力，在电弧喷铝时，喷铝层与底板、加热丝粘连牢固，以免喷铝层脱落。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一特征和第二特征直接接触，或第一特征和第二特征通过中间媒介间接接触。

而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任意一个或者多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。