坩埚及坩埚组件的制作方法

1.本实用新型涉及晶体生长技术领域，尤其涉及一种坩埚及坩埚组件。


背景技术：

2.目前，晶体生长过程中都需要用于支撑石英坩埚的坩埚，这种坩埚一般为石墨坩埚或碳碳坩埚，中国专利cn211921739u中公开了一种分体式碳碳坩埚结构，如图5所示，该碳碳坩埚由埚邦和埚托分体式连接，连接方式为采用重力接触的配合方式，埚托的上端面与埚邦的下端面设置一定的接触面积，利用重力使得两者配合在一起，其主要缺陷在于，在晶体生长过程中，石英坩埚被加热后其硬度会降低变得很柔软，当埚托因异常断裂后，石英坩埚没有其它支撑会迅速下蹲撕裂，导致硅液快速流出，从而烫穿炉底或波纹管，进而引发严重漏硅事故。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种坩埚及坩埚组件，用于提高坩埚使用寿命及生产的安全性。
4.为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
5.第一方面，本实用新型提供了一种坩埚，包括：
6.埚邦，其底部呈倒锥形且底部中心处开设有安装孔；
7.埚底，其定位在安装孔中，埚底与埚邦同轴设置，埚底与埚邦为可拆卸锁紧式连接。
8.与现有技术相比，本实用新型使用时埚邦与埚底锁紧式连接，当支撑坩埚的托杆发生断裂后，埚邦和埚底的组合体会起到支撑作用，可防止出现石英坩埚快速下蹲撕裂，导致硅液流出烫穿炉底或波纹管，从而预防了严重漏硅事故的发生，确保了生产安全，提高了坩埚使用寿命；埚邦与埚底为可拆卸锁紧式连接，连接紧密且拆装方便，发生墩埚时，可将埚底拆除后清理墩埚固态硅，降低了清理难度。
9.进一步的，安装孔的外围沿圆周方向均匀开设有多个连接孔；
10.埚底的边缘沿圆周方向均匀开设有多个通孔，通孔与连接孔一一对应，通过螺纹连接件将埚底与埚邦固定连接。
11.采用上述方案的情况下，通过螺纹连接件均布锁紧的方式可达到整体式埚邦的效果，拆装方便。
12.进一步的，埚底为一体成型的台阶状结构，包括：
13.基底，多个通孔设置在基底的边缘；
14.凸台，设置在基底的顶部中央，凸台与安装孔适配连接。
15.采用上述方案的情况下，凸台与安装孔连接后基底的上表面与埚邦的底端面接触，当发生漏硅情况时，硅液会从凸台与安装孔的连接处流出，经基底的上表面向四周流出，防止硅液直接从埚邦的底部中心进入托杆的中心孔，从而烫穿炉底或波纹管造成不可
察觉的漏硅事故。
16.进一步的，凸台的侧壁与基底的上表面倾斜连接，安装孔的上端孔径小于下端孔径。
17.采用上述方案的情况下，与安装孔配合的凸台侧壁形成导流斜面，具有导流的效果，漏硅事故发生后有利于硅液沿埚底与埚邦连接面向外流出，使硅液得到有效的控制。
18.进一步的，基底的直径d与埚邦的中部直径d之比为1/3-1/2。
19.采用上述方案的情况下，确保在漏硅事故发生时有利于硅液流出的情况下，能更好的承重，适用于大量投料。
20.进一步的，埚邦、埚底及螺纹连接件均为c/c复合材料制成。
21.采用上述方案的情况下，该材料具有耐高温、高韧性的优良特性，且比重较小，采用该材料制备的坩埚质量轻、韧性好、便于安装、拆卸，能够很好释放受到的水平方而的膨胀力。
22.第二方面，本实用新型提供了一种坩埚组件，包括：
23.坩埚，坩埚为第一方面所描述的坩埚；
24.托杆，设置在埚底的下方用于承载坩埚，托杆与基底的底部可拆卸连接。
25.与现有技术相比，采用上述技术方案的技术效果，参考第一方面所描述的有益效果，在此不再赘言。
26.进一步的，基底的底部设置有定位槽，托杆的顶部凸起设置有与定位槽适配的支撑台。
27.采用上述方案的情况下，通过嵌入式定位安装，提高托杆与埚底的连接可靠性。
28.进一步的，通孔设置在定位槽中。
29.采用上述方案的情况下，托杆的顶端给螺纹连接件压力，起到一定的预紧作用，提高螺纹连接件对埚底与埚邦连接的可靠性。
附图说明
30.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
31.图1为本实用新型的埚邦结构示意图。
32.图2为本实用新型的埚底结构示意图。
33.图3为本实用新型的坩埚结构示意图
34.图4为本实用新型的坩埚组件的结构示意图。
35.图5为现有技术的坩埚的结构示意图。
36.图中：
37.1-埚邦；11-安装孔；12-连接孔；2-埚底；21-基底；22-凸台；23-定位槽；3-通孔；4-托杆；01-埚托；02-埚体。
具体实施方式
38.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始
至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
39.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
40.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
41.在本实用新型中，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，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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实用新型中的具体含义。
42.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
43.现有技术中的坩埚为底部开口的结构，如图5所示，埚体02为底部开口的结构，埚托01在开口处与埚体02分体连接，连接方式为采用重力接触的配合方式，当埚托因异常断裂后，石英坩埚未有其它支撑，会迅速下蹲撕裂，导致硅液快速流出，从而烫穿炉底或波纹管，进而引发严重漏硅事故。
44.下面参考附图1-4描述本实用新型，一种坩埚，包括埚邦1和埚底2，埚邦1的底部呈倒锥形且底部中心处开设有安装孔11；埚底2定位在安装孔11中，埚底2与埚邦1同轴设置，埚底2与埚邦1为可拆卸锁紧式连接。
45.基于上述结构，与现有技术相比，本实用新型的埚邦1与埚底2锁紧连接，当托杆4断裂后，埚邦1和埚底2组合体会起到支撑作用，防止出现石英坩埚快速下蹲撕裂，导致硅液流出烫穿炉底或波纹管，从而预防严重漏硅事故发生，确保生产安全，提高了坩埚的使用寿命；并且采用可拆卸锁紧式连接的埚邦1和埚底2，连接紧密且拆装方便，发生墩埚时，可将埚底2拆除后清理墩埚固态硅，降低了清理难度。
46.可选的，埚底2与埚邦1通过螺纹连接件紧密连接，具体为，在安装孔11的外围沿圆周方向均匀开设有多个连接孔12；埚底2的边缘沿圆周方向均匀开设有多个通孔3，通孔3与连接孔12一一对应，通过螺纹连接件如锁紧螺栓将埚底2与埚邦1固定连接。在使用过程中，将埚底2装入埚邦1中，然后用锁紧螺栓均布锁紧，可达到整体式埚邦的效果，可根据实际使用需求，锁紧螺栓可采用m10/m12/m20等各种型号进行铆接保证强度和公差满足使用要求
即可，将组合后的坩埚正常安装于热场中使用。
47.可选的，埚底2与埚邦1螺纹连接，可以是埚邦1的安装孔11内设有内螺纹，埚底2与安装孔11连接的部分设有外螺纹，二者通过螺纹紧密旋接在一起。
48.可选的，埚底2与埚邦1可以是分别设置有旋接结构和旋接槽，将埚底2的旋接结构与埚邦1的旋接槽对位后，通过旋接的方式实现二者的锁紧连接。
49.需要说明的是，埚底2与埚邦1还可以是其它可实现两者可拆卸锁紧式连接的的方式，在此不一一举例。
50.为进一步优化上述技术方案，埚底2为一体成型的台阶状结构，包括：基底21和凸台22，多个通孔3设置在基底21的边缘；凸台22设置在基底21的顶部中央，二者同轴连接，凸台22与安装孔11适配连接。在此情况下，凸台22与安装孔11连接后基底21上表面与埚邦1的底端面接触，当发生漏硅情况时，硅液会从凸台22与安装孔11的连接处流出，经基底21的上表面向四周流出，防止硅液直接从埚邦的底部中心进入托杆的中心孔，从而烫穿炉底或波纹管造成不可察觉的漏硅事故。
51.优选的，凸台22的侧壁与基底21的上表面倾斜连接，安装孔11的上端孔径小于下端孔径，在此情况下与安装孔11配合的凸台22侧壁形成导流斜面，漏硅事故发生后有利于硅液向两侧流出，使硅液得到有效的控制。
52.需要说明的是，台阶状的埚底2可设计成多层台阶状结构，对应的安装孔11为与其适配的形状，可进一步防止漏硅。
53.在一些实施例中，基底21的直径d与埚邦1的中部直径d之比为1/3-1/2。在有利于硅液流出的情况下，能更好的承重，适用于大量投料。
54.优选的，埚邦1、埚底2及螺纹连接件均为c/c复合材料制成。该材料具有耐高温、高韧性等优良特性，且比重较小，采用该材料制备的坩埚质量轻、韧性好、便于拆装，能够很好释放受到的水平方而的膨胀力。
55.本实用新型实施例提供了一种坩埚组件，包括：坩埚和托杆4，坩埚为上述的坩埚；托杆4设置在埚底的下方用于承载坩埚，托杆4与基底21的底部可拆卸连接。
56.基于上述结构所产生的有益效果，当托杆4断裂后，埚邦1和埚底2组合体对石英坩埚会起到支撑作用，可防止石英坩埚快速下蹲撕裂，从而预防严重漏硅事故发生，该方案可应用于是投料量更大的热场(装料量≥1000kg)，当托杆4断裂后，石英坩埚有其他部件支撑，不会迅速撕裂出现硅液快速流出的问题。
57.优选的，基底21的底部设置有定位槽23，托杆4的顶部凸起设置有与定位槽23适配的支撑台，通过嵌入式定位安装，提高托杆4与埚底2的连接可靠性。
58.优选的，通孔3设置在定位槽23中。在此情况下，托杆4的顶端给螺纹连接件压力，起到一定的预紧作用，提高螺纹连接件对埚底2与埚邦1连接的可靠性。
59.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实用新型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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，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进行接合和组合。
60.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。