專利名稱：用于氮化鋁材料制備工藝的輻射式加熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種加熱器，具體適一種用于氮化鋁材料制備工藝的輻射 式加熱器。
背景技術(shù)：
氮化鋁(A1N)材料是一種多功能寬禁帶材料，在軍事高新技術(shù)領(lǐng)域中應(yīng)用非 常廣泛。采用超高溫共燒工藝制備氮化鋁材料時，優(yōu)良的熱場是其中一個必要 條件。
氮化鋁作為電子元器件的基板和封裝最理想的材料，其制造工藝非常復(fù)雜， 其中最為關(guān)鍵的一環(huán)是多層共燒陶瓷基板的燒結(jié)，它是將生瓷片料經(jīng)布線、疊 片、層壓后置于氫、氮還原氣氛中燒結(jié)，在燒結(jié)中生瓷變熟、金屬粉料金屬化, 故被稱之為共燒。金屬化粉料為W、 Mo等難熔金屬，制品以常壓燒結(jié)為主。在 185(TC左右的溫度，在流動的氫、氮還原氣氛中進行燒結(jié)，保溫時間為1 2h。 這樣，要求加熱器提供的工藝熱場必須滿足超高溫、溫度控制靈敏、熱場均勻、 加熱器材料不會對氮化鋁制品產(chǎn)生污染等工藝條件。該加熱器處于低壓、密封 的反應(yīng)室內(nèi)，加熱方式為輻射加熱，工藝中，只有當(dāng)各基板的片內(nèi)、片間都受 熱均勻，才能制備出厚度均勻、平整度好、 一致性好的氮化鋁基板；同時氮化 鋁制備工藝要求升、降溫速度非常快(其工藝氣氛同步迅速精確變化)，即溫度 控制靈敏。
由上述可知，超高溫(1850°C)時，加熱器的功率大；加熱器工作在低氣 壓區(qū)域，要求電熱材料高溫下的蒸汽壓低并且不與氮化鋁材料反應(yīng)；溫度控制 靈敏，則要求加熱器的熱容量小；熱場均勻，則要求加熱器輻射熱場的不同位 置上，其溫度偏差小。

實用新型內(nèi)容
針對以上技術(shù)缺陷，本實用新型的目的是提供一種用于氮化鋁材料制備工藝 的輻射式加熱器，以適應(yīng)氮化鋁制備工藝要求，使它能滿足大功率輻射要求并 獲得理想溫度，工作可靠性高。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)解決方案是， 一種用于氮化鋁材料制 備工藝的輻射式加熱器，包括一筒形加熱器本體，所述筒形加熱器本體的筒壁 由六個弧形鎢絲網(wǎng)相距排列組成，所述六個鎢絲網(wǎng)的下端置于由內(nèi)鎢環(huán)和外鎢
環(huán)構(gòu)成的環(huán)槽中并與之焊接固定；所述弧形鎢絲網(wǎng)的上端以每兩個相鄰的鎢絲 網(wǎng)為一組而組成三組，每組各用分別位于鎢絲網(wǎng)內(nèi)側(cè)和外側(cè)的相應(yīng)內(nèi)側(cè)弧形鎢 片和外側(cè)弧形鎢片固定連接，且每組鎢絲網(wǎng)上端的內(nèi)側(cè)弧形鎢片和外側(cè)弧形鎢 片均與一個鎢電極焊接形成一引出電極，由此共形成三個引出電極。
所述鎢絲網(wǎng)由繞成螺旋狀的鎢絲編制而成。
參見附圖，本實用新型包括一筒形加熱器本體(1),所述筒形加熱器本體
(1) 的筒壁由六個弧形鎢絲網(wǎng)(7)相距排列組成，所述六個弧形鎢絲網(wǎng)(7) 的下端置于由內(nèi)鎢環(huán)(8)和外鎢環(huán)(9)構(gòu)成的環(huán)槽中并與之焊接固定；所述 弧形鉤絲網(wǎng)(7)的上端以每兩個相鄰的弧形鎢絲網(wǎng)為一組而組成三組，每組各 用分別位于弧形鎢絲網(wǎng)(7)內(nèi)側(cè)和外側(cè)的相應(yīng)內(nèi)側(cè)弧形鎢片(4)和外側(cè)弧形 鎢片(5)固定連接，且每組弧形鎢絲網(wǎng)上端的內(nèi)側(cè)弧形鎢片(4)和外側(cè)弧形 鎢片(5)均與一個鎢電極(3)通過鎢鉚釘(6)連接，并焊接形成一引出電極
(2) ，由此共形成三個引出電極(2)。如圖5，弧形鎢絲網(wǎng)(7)由繞成螺旋狀 的鎢絲編制而成，鎢絲螺旋采用正反方向布置，即相鄰鎢絲網(wǎng)的螺旋繞向相反， 可減小變形扭力，使得加熱器的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。所述加熱器中所有焊接均采用真空
電子束焊或氬弧焊。
實際使用時，加熱器的三個引出電極分別接入三相電源的相線，而所述鎢
絲網(wǎng)下端的內(nèi)鎢環(huán)和外鎢環(huán)則接所述電源的零線，由此構(gòu)成如圖(6)所示的雙 星形接法。安裝時，加熱器的引出電極與爐蓋上的水冷式電極通過導(dǎo)電夾固定 連接懸掛于爐內(nèi)，更換維修比較方便。
本實用新型提供的所述用于氮化鋁材料制備工藝的輻射式加熱器，輻射熱 傳導(dǎo)好，加熱中區(qū)范圍內(nèi)的溫度均勻性好、許用表面功率大、整體剛性好，使 用壽長、可靠性高。

圖1是一種實施例立體結(jié)構(gòu)示意圖2是圖1所示裝置的縱向剖視結(jié)構(gòu)圖3是圖1所示裝置的俯視圖4是圖1所示裝置的展開結(jié)構(gòu)示意圖5是一種實施例的鎢絲網(wǎng)編制結(jié)構(gòu)；
圖6是本實用新型的雙星型接線示意在圖中
l一筒形加熱器本體 2—弓I出電極
3—鉤電極 4一內(nèi)側(cè)弧形鎢片 5—外側(cè)弧形鎢片 6—鎢鉚釘 7—鉤絲網(wǎng) 8—內(nèi)側(cè)鎢環(huán) 9一外側(cè)鴿環(huán)具體實施方式
參照附圖(5),本實用新型首先采用01皿的鎢絲繞成中徑為03.5皿節(jié)距為 4mm的螺旋，根據(jù)加熱功率對加熱器表面積的要求確定每相鎢螺旋的根數(shù)，再編 制成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，形成弧形鎢絲網(wǎng)，其中相鄰螺旋之間的間距為2.25咖；參照附 圖(1)、 (2)、 (3)、 (4)，所述六個弧形鎢絲網(wǎng)7的相互間距相等，且其下端置 于由內(nèi)鉤環(huán)8和外鉤環(huán)9構(gòu)成的環(huán)槽中并與之焊接固定；所述弧形鉤絲網(wǎng)7的 上端以每兩個相鄰的弧形鎢絲網(wǎng)為一組而組成三組，每組各用分別位于弧形鎢 絲網(wǎng)7內(nèi)側(cè)和外側(cè)的相應(yīng)內(nèi)側(cè)弧形鎢片4和外側(cè)弧形鎢片5固定連接，且每組 弧形鴇絲網(wǎng)上端的內(nèi)側(cè)弧形鉤片4和外側(cè)弧形鎢片5均與一個鎢電極3焊接形 成一引出電極2，由此共形成三個引出電極3。
權(quán)利要求1、一種用于氮化鋁材料制備工藝的輻射式加熱器，包括一筒形加熱器本體，其特征在于，所述筒形加熱器本體的筒壁由六個弧形鎢絲網(wǎng)相距排列組成，所述六個鎢絲網(wǎng)的下端置于由內(nèi)鎢環(huán)和外鎢環(huán)構(gòu)成的環(huán)槽中并與之焊接固定；所述弧形鎢絲網(wǎng)的上端以每兩個相鄰的鎢絲網(wǎng)為一組而組成三組，每組各用分別位于鎢絲網(wǎng)內(nèi)側(cè)和外側(cè)的相應(yīng)內(nèi)側(cè)弧形鎢片和外側(cè)弧形鎢片固定連接，且每組鎢絲網(wǎng)上端的內(nèi)側(cè)弧形鎢片和外側(cè)弧形鎢片均與一個鎢電極焊接形成一引出電極，由此共形成三個引出電極。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于氮化鋁材料制備工藝的輻射式加熱器，其特征是，所述鎢絲網(wǎng)由繞成螺旋狀的鎢絲編制而成。
專利摘要一種用于氮化鋁材料制備工藝的輻射式加熱器，包括一筒狀爐體，所述筒狀爐體由6個鎢絲網(wǎng)環(huán)繞構(gòu)成，所述6個鎢絲網(wǎng)采用三相雙星型接法，即每相鄰兩個鎢絲網(wǎng)通過其上端的內(nèi)側(cè)弧形鎢片和外側(cè)弧形鎢片并聯(lián)；所述由內(nèi)側(cè)弧形鎢片和外側(cè)弧形鎢片組成的每一對弧形鎢片分別與一個鎢電極焊接形成一引出電極，上述6個鎢絲網(wǎng)下端經(jīng)焊接固定在內(nèi)外兩個鎢環(huán)構(gòu)成的凹槽中。本實用新型使輻射熱較好地傳遞到工藝托盤的氮化鋁基板上，加熱范圍內(nèi)的溫度均勻性好、表面功率大、整體剛性好，且使用壽命長、可靠性高。
文檔編號C04B35/65GK201010616SQ20072006270
公開日2008年1月23日 申請日期2007年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月14日
發(fā)明者愷 劉, 王滋潤, 龔杰洪 申請人:中國電子科技集團公司第四十八研究所