专利名称：蓝宝石晶锭制造用长晶炉侧盾的制作方法
技术领域：
本发明涉及蓝宝石晶锭制造用长晶炉侧盾，尤其涉及易于提高蓝宝石晶锭长晶炉内的影响温度分布的侧盾形状精密度和摆放精密度的蓝宝石晶锭制造用长晶炉侧盾。
背景技术：
LED市场规模随着大中型IXD电视用BLU、汽车前灯、普通照明市场的高速增长，呈现每年50%以上的高增长态势，韩国在该领域也得到高增长。而照明用LED与原有的荧光灯及白炽灯相比耗电量低10 15%，使用寿命达10万小时以上，又兼具环保特征、可大幅降低能源消耗，因此作为下一代照明技术受到广泛关注。对于这种LED制造技术来说，其必备素材是可真空镀膜GaN、GaAIN等化合物半导体Epi层的蓝宝石基板。现有的蓝宝石长晶方法有焰熔法(Verneuil Method),布里奇曼法(Bridgman),定边膜喂法(EFG; Edge-Defined Film-Feed Growth),乔克拉尔斯基法(CzochralskiMethod),热交换法(HEM, Heat Exchange Method)等。作为蓝宝石单晶长晶现有技术，有日本专利公开2008-266078号、日本专利公开2008-031019号、日本专利公开2005-231958号。日本专利公开2008-266078号涉及利用氧化锆、通过拉升法制造杂质少的高质量蓝宝石单晶的技术。日本专利公开2008-031019号涉及调节籽晶旋转速度、拉升距离，制造蓝宝石单晶的制造方法。日本专利公开2005-231958号的长晶炉包括设置在腔体内的高频感应线圈，耐火坩埚，铱坩埚，隔热材料，耐火坩埚支撑筒，设置在耐火坩锅底部的加热器。作为现有蓝宝石单晶长晶技术，韩国有专利注册第10-0573525号，实用新型注册第20-0331108号。专利注册第10-0573525号的单晶长晶装置具有双重冷却系统，包括在底面放置结晶的坩埚、设置在坩埚周围的加热器，并利用以真空泵形成内部真空状态的普通单晶长晶炉、通过热交换法制造蓝宝石单晶。实用新型注册第20-0331108号的长晶炉包括以密封状态填充油隔热材料的长晶炉，设置在长晶炉内部、让氧化物长晶、并让氧化物顺畅流动的圆柱形坩埚，与上述坩埚形成同心结构，并与之相隔一定间距的加热器，设置在坩埚和加热器之间的散热板及设置在坩埚下部、通过水冷管冷却的热交换器。想要通过这些长晶装置获得没有缺陷的蓝宝石单晶，必须要做到长晶炉内的温度分布尽量不变。即，相应温度分布与隔热材料的形状精密度、摆放精密度息息相关，而这些精密度越低，长晶炉的温度梯度及温度分布变化量越高，长晶的再现性越差。通常作为隔热材料使用氧化铝陶瓷和氧化锆陶瓷等陶瓷。而这种隔热材料受到热冲击时会产生裂纹。另外隔热材料在高温条件下会逐渐分解，产生氧气，石墨(carbon)发生汽化。因此陶瓷或氧化锆不适合于做蓝宝石单晶长晶炉的隔热材料。另外，日本专利公开平7-277869号公报的石墨租(carbon felt)是柔软的材料，可以解决高温下发生裂纹的问题。但其耐重力性能低，由于重力逐渐变形，很难使用大型石墨毡。如上所述，偶遇长晶炉内的温度分布发生变化，导致长晶再现性恶化，有必要防止变形、提高摆放精密度。
发明内容
本发明是鉴于如上所述现有技术的问题而提出的，其目的在于提供一种易于提高蓝宝石晶锭长晶炉内的影响温度分布的侧盾形状精密度和摆放精密度的蓝宝石晶锭制造用长晶炉侧盾。为了达到如上所述的目的，本发明的蓝宝石晶锭制造用长晶炉侧盾，其包括重叠摆放，以多层结构环抱蓝宝石晶锭长晶炉的两个以上圆筒形隔热板；介于各圆筒形隔热板之间，维持各圆筒形隔热板之间间隔的隔圈；贯穿组装两个以上圆筒形隔热板的组装部件。所述隔圈具有波纹状带型板材，环抱圆筒形隔热板外周面。所述隔圈按上下方向相隔一定间距排列多个。所述组装部件的两端部贯穿组装在圆筒形隔热板的与隔圈上端部和下端部相隔一定间距的部位。所述隔圈的两侧面与相邻的圆筒形隔热板紧密接触。所述圆筒形隔热板由各端部相互重叠的至少两个板材构成，重叠的端部通过固定部件固定。本发明的有益效果是易于提高蓝宝石晶锭长晶炉内的影响温度分布的侧盾形状精密度和摆放精密度。另外，本发明用多个圆筒形隔热板构成侧盾(SIDE SHIELD)，在各圆筒形隔热板之间设置隔圈，稳固地维 持各圆筒形隔热板之间的间距，可以防止侧盾由于热冲击发生变形。另外，本发明以波纹状带型板材构成各圆筒形隔热板之间的隔圈，可以弹性支撑各圆筒形隔热板之间的间隔。另外，利用组装部件贯穿组装多个圆筒形隔热板，固定隔圈位置的同时，可以稳固固定多个圆筒形隔热板。
图1为本发明监宝石晶淀制造用长晶炉侧盾不意图。图2是本发明蓝宝石晶锭制造用长晶炉侧盾分解示意图。图3是本发明蓝宝石晶锭制造用长晶炉侧盾平剖面示意图。图4是图3的“A”部放大示意图。图5是本发明蓝宝石晶锭制造用长晶炉侧盾正剖面示意图。图6是图5的“B”部放大示意图。图7、图8是本发明蓝宝石晶锭制造用长晶炉侧盾组装过程示意图。*符号说明*
110:圆筒形隔热板111:金属板材
112:固定部件113:隔条(road)
120:隔圈(spacer) 130:组装部件
具体实施例方式在此，参照附图，对本发明第I实施例的蓝宝石单晶制造用冷却装置进行详细说明。进入说明之前，对具有同一结构的部分，使用同一符号，在第I实施例中进行说明，而在其他实施例中，对与第I实施例不同的部分进行说明。图1为本发明蓝宝石晶锭制造用长晶炉侧盾示意图。图2是本发明蓝宝石晶锭制造用长晶炉侧盾分解示意图。如图所示，本发明的蓝宝石晶锭制造用长晶炉侧盾设置在蓝宝石晶锭长晶炉侧面、形成热区，包括圆筒形隔热板110、隔圈120、组装部件130。圆筒形隔热板110具有重叠摆放的结构，以多层结构环抱蓝宝石晶锭长晶炉侧面。本实施例中，直径相互不同的十张圆筒形隔热板110以同心结构重叠摆放，摆放在与长晶炉相邻侧的两层圆筒形 隔热板110以钨材料制造，其他8层圆筒形隔热板110以钥材料制造。圆筒形隔热板110由分割的4块板材构成，在各板材重叠的状态下，用固定部件112进行固定，构成圆筒形隔热板110。作为固定部件112使用钥材料的线材以钩子结构贯穿组装重叠部位为宜。在相邻的圆筒形隔热板110之间，按垂直方向设置隔条113，维持重叠部位的间隔。隔圈120介于一双圆筒形隔热板110之间，维持两个圆筒形隔热板110之间的间隔，由波纹状带型板材构成，分别与设置在内侧和外侧的一双圆筒形隔热板110紧密接触，两个以上隔圈120按上下方向相隔一定间距排列，让相邻的一双圆筒形隔热板110保持相互间隔。组装部件130由钥线材构成，用于贯穿组装多个圆筒形隔热板110，下端部贯穿多个圆筒形隔热板110的与隔圈120下端部相隔一定间距的位置，上端部贯穿多个圆筒形隔热板110的与隔圈120上端部相隔一定间距的位置后组装，防止隔圈120的位置任意改变。下面，对本发明蓝宝石晶锭制造用长晶炉侧盾第I实施例的工作原理进行说明。图3是本发明蓝宝石晶锭制造用长晶炉侧盾平剖面示意图。图4是图3的“A”部放大示意图。图5是本发明蓝宝石晶锭制造用长晶炉侧盾正剖面示意图。图6是图5的“B”部放大示意图。图7、图8是本发明蓝宝石晶锭制造用长晶炉侧盾组装过程示意图。如图3、图4所示，本发明的侧盾100环抱蓝宝石晶锭长晶炉C侧面，同心排列有十层具有相互不同籽晶的圆筒形隔热板110，在各圆筒形隔热板110之间设有隔圈120，位置各圆筒形隔热板110之间的间隔。未说明的符号“H”是环抱长晶炉C外侧面的加热器。这里，隔圈120由波纹状带型板材构成，内侧和外侧分别支撑圆筒形隔热板110，弹性地维持各圆筒形隔热板110之间的间隔。另外，排列10层的圆筒形隔热板110中，里侧的两层圆筒形隔热板110由钨材料制造，其他8层圆筒形隔热板110由钥材料制造。因此，多层结构的圆筒形隔热板110因为热发生膨胀时，由于材料的特性、向用钥材料构成的外侧圆筒形隔热板110方向膨胀，可以防止与设置在侧盾内侧的加热器接触、发生短路。圆筒形隔热板110用钨、钥等特殊材料制造，其持续暴露在高温环境。具体制造方法是把多块金属板材111按弧形弯曲后，叠放各金属板材111的端部并连接，可以容易得到圆筒形隔热板110。S卩，如图所示，按弧形弯曲4块金属板材111后，叠放各金属板材111的端部，利用由钥线材构成的固定部件进行组装，稳固连接各金属板材111的端部。同时，由于利用由钥线材构成的固定部件112连接各金属板材111，可以防止固定部件112由于反复热冲击发生破损。多个圆筒形隔热板110之间的空间里，在圆筒形隔热板110的金属板材111重叠部位外侧、按垂直方向设有钥材料隔条，维持重叠部位的间隔。如图5、图6所示，介于各圆筒形隔热板110之间的隔圈由带型板材构成。多条隔圈按上下方向相间一定距离排列，维持各圆筒形隔热板110之间的间隔。隔圈120由贯穿组装10层圆筒形隔热板110的组装部件130固定位置。S卩，在多个圆筒形隔热板110之间摆放好各隔圈120的状态下，用弯曲成“ ”状的组装部件130贯穿圆筒形隔热板110相当于隔圈120上方和下方的部位后,把露在最后一层圆筒形隔热板110外部的端部折曲，固定位于各圆筒形隔热板110之间的各隔圈120的位置。在折曲最后露头的组装部件130的过程中，由于10层圆筒形隔热板110之间设有隔圈120、其间隔得到支撑，可以稳固地固定组装部件130。从而，维持多个圆筒形隔热板110之间间隔的隔圈120被组装部件130定位，因此可以防止各圆筒形隔热板110之间的间隔由于热变形或热冲击发生变化、隔圈120移动到下部，因此可以防止侧盾内侧热区的热分布状态失去平衡。
下面，参照图7、图8，对本发明蓝宝石晶锭制造用长晶炉侧盾组装过程进行说明。首先，如图7所示，按圆弧形状分别弯曲4块金属板材111后，叠放各金属板材111的端部，通过固定部件112组装重叠部位，组创城一个圆筒形隔热板110。在圆筒形隔热板110的外侧，以垂直方向把隔条113摆放在重叠部位后，按上下方向相间一定间隔排列多条由波纹状带型板材构成的隔圈120。接下来，如图8所示利用四块金属板材111和固定部件112，组装圆筒形隔热板110，让圆筒形隔热板110环抱上述多条隔圈120外侧。通过反复进行图7和图8的过程，组装10层圆筒形隔热板110和隔圈120后，如图6所示，利用组装部件130贯穿组装10层圆筒形隔热板110，为隔圈120定位。这里，用4块金属板材111现场组装圆筒形隔热板110只是一实施例，也可以事先组装各圆筒形隔热板110、重叠排列之后，在它们的中间插入各隔圈120，进行组装。上面通过实施例对本发明进行了说明。但本发明的权力范围不受限于此，对于具有本发明所属领域基础知识的人员来讲，可以很容易变更本发明，而本发明包括这些变更及修改。
权利要求
1.一种蓝宝石晶锭制造用长晶炉侧盾，其特征在于: 包括重叠摆放，以多层结构环抱蓝宝石晶锭长晶炉的两个以上圆筒形隔热板；介于各圆筒形隔热板之间，维持各圆筒形隔热板之间间隔的隔圈；贯穿组装两个以上圆筒形隔热板的组装部件。
2.根据权利要求1所述的蓝宝石晶锭制造用长晶炉侧盾，其特征在于: 所述隔圈具有波纹状带型板材，环抱圆筒形隔热板外周面。
3.根据权利要求2所述的蓝宝石晶锭制造用长晶炉侧盾，其特征在于: 所述隔圈按上下方向相隔一定间距排列多个。
4.根据权利要求3所述的蓝宝石晶锭制造用长晶炉侧盾，其特征在于: 所述组装部件的两端部贯穿组装在圆筒形隔热板的与隔圈上端部和下端部相隔一定间距的部位。
5.根据权利要求4所述的蓝宝石晶锭制造用长晶炉侧盾，其特征在于: 所述隔圈的两侧面与相邻的圆筒形隔热板紧密接触。
6.根据权利要求5所述的蓝宝石晶锭制造用长晶炉侧盾，其特征在于: 所述圆筒形隔热板由各端部相互重叠的至少两个板材构成，重叠的端部通过固定部件固定。
全文摘要
本发明涉及蓝宝石晶锭制造用长晶炉侧盾。本发明的蓝宝石晶锭制造用长晶炉侧盾，其包括重叠摆放，以多层结构环抱蓝宝石晶锭长晶炉的两个以上圆筒形隔热板；介于各圆筒形隔热板之间，维持各圆筒形隔热板之间间隔的隔圈；贯穿组装两个以上圆筒形隔热板的组装部件。本发明的蓝宝石晶锭制造用长晶炉侧盾易于提高蓝宝石晶锭长晶炉内的影响温度分布的侧盾形状精密度和摆放精密度。
文档编号C30B29/20GK103184502SQ20121028396
公开日2013年7月3日 申请日期2012年8月10日 优先权日2012年1月2日
发明者朴钟仁, 洪荣坤, 金玹洙, 李钟赞 申请人:Biemt株式会社, Biam株式会社