專(zhuān)利名稱(chēng)：還原爐石墨電極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種還原爐石墨電極，它屬于多晶硅生產(chǎn)領(lǐng)域。
二背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的還原爐石墨電極(硅棒支撐件)為直接和電極相連接，其結(jié)構(gòu)是石墨電極夾住硅芯，硅芯通電發(fā)熱后沉積多晶硅。硅芯通電擊穿方式主要有兩種預(yù)熱擊穿和高電壓擊穿。對(duì)于預(yù)熱擊穿工藝目前國(guó)內(nèi)普遍面臨以下問(wèn)題1、硅芯和石墨電極接觸電阻大難以擊穿，預(yù)熱時(shí)間長(zhǎng)，功耗大。2、石墨電極夾持的硅芯的豎直度不理想，影響后期硅棒沉積直徑大小和穩(wěn)定性3、石墨電極使用中損壞現(xiàn)象嚴(yán)重，重復(fù)利用性較差，成本較高三、實(shí)用新型的內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種新型的還原爐石墨電極，其具有優(yōu)點(diǎn)一、降低硅芯和石墨電極的接觸電阻，縮短預(yù)熱時(shí)間，降低功耗；二、增加石墨電極對(duì)夾持硅芯的豎直度， 保證硅棒直徑最大化，提高穩(wěn)定性；三、新的石墨結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提高石墨件重復(fù)利用率，降低成本。本實(shí)用新型的目的是這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)的它由石墨底座、石墨夾蓋、石墨夾瓣、硅芯構(gòu)成，石墨底座的頂部帶螺紋，石墨夾蓋的內(nèi)部帶有螺紋，石墨底座和石墨夾蓋匹配夾持石墨夾瓣，石墨夾瓣整體為圓錐形，石墨夾瓣的中孔為夾持硅芯孔，硅芯置于中孔中，石墨夾瓣再夾緊硅芯。所述的石墨底座底部為圓槽設(shè)計(jì)，其分別設(shè)計(jì)有內(nèi)圓斜錐面、外圓斜錐面和中心小孔，內(nèi)圓斜錐面為導(dǎo)電接觸面，外圓斜錐面不作為導(dǎo)電接觸面，中心小孔為石墨底座是受熱膨脹緩沖孔。所述的石墨夾瓣的夾瓣整體為圓錐形，中孔為夾持硅芯孔，石墨夾瓣的夾瓣三等分切削為三瓣，對(duì)硅芯的三個(gè)方向夾緊固定硅芯。本實(shí)用新型還原爐石墨電極，其具有以下優(yōu)點(diǎn)其一石墨夾瓣實(shí)行三瓣制，三瓣夾持硅芯，保證硅芯穩(wěn)定和豎直，安裝硅芯的豎直角度達(dá)到89-90度，幾乎做到完全豎直。保證硅芯之間的距離，使硅棒生長(zhǎng)直徑最大可達(dá) 180mmo其二 同時(shí)石墨夾瓣夾持的硅芯有保證充分傳熱，保證預(yù)熱時(shí)預(yù)熱的熱量可以傳遞至和夾瓣接觸的硅芯，提高了該處硅芯溫度，降低了該處硅芯電阻，有利于擊穿。經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明，石墨夾瓣三瓣式切削的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在使用上預(yù)熱時(shí)間普遍在15min.，比傳統(tǒng)的純粹實(shí)體錐夾瓣要縮短10-15min。預(yù)熱電功耗減少50%。其三石墨夾瓣保證夾瓣和硅芯的有效接觸面和穩(wěn)定性，硅芯穩(wěn)定性好，硅芯/硅棒倒?fàn)t率低于1%。其四石墨底座結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)保證底槽內(nèi)圓斜錐面作為導(dǎo)電面接觸良好，底槽外圓斜錐面的設(shè)計(jì)，保證石墨底座在還原爐運(yùn)行中受熱膨脹被緩沖間距緩沖，保證石墨底座不受應(yīng)力擠壓損壞。其五石墨底座和石墨夾蓋理想結(jié)合，保證硅棒沉積長(zhǎng)粗后能和石墨夾蓋接觸，石墨夾蓋又能為硅棒提供支撐，保證硅棒穩(wěn)定。其六石墨底座重復(fù)利用率高，由于三件套設(shè)計(jì)，硅棒最終生長(zhǎng)后僅和石墨夾蓋接觸，在拆卸硅棒后，石墨損壞部分只有夾瓣和夾蓋，而石墨底座絲毫未受損。在移除夾蓋和夾瓣后，石墨底座仍可重復(fù)使用，重復(fù)使用率達(dá)到80%。比傳統(tǒng)的石墨結(jié)構(gòu)大大降低了成本。
四
附圖1為本實(shí)用新型還原爐石墨電極的工作狀態(tài)裝配圖。附圖2為本實(shí)用新型還原爐石墨電極的剖視圖。附圖3為為本實(shí)用新型還原爐石墨電極的俯視圖。附圖4為為本實(shí)用新型還原爐石墨電極的仰視圖。附圖5為為本實(shí)用新型還原爐石墨電極的石墨底座的立體圖。附圖6為為本實(shí)用新型還原爐石墨電極的石墨底座的剖視圖。附圖7為為本實(shí)用新型還原爐石墨電極的石墨夾蓋立體圖。附圖8為為本實(shí)用新型還原爐石墨電極的石墨夾蓋剖視圖。附圖9為為本實(shí)用新型還原爐石墨電極的石墨夾瓣的立體圖。附圖10為為本實(shí)用新型還原爐石墨電極的石墨夾瓣的單瓣結(jié)構(gòu)圖。
五具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖來(lái)對(duì)本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的說(shuō)細(xì)描述參照附圖，本實(shí)用新型還原爐石墨電極，它由石墨底座5、石墨夾蓋3、石墨夾瓣2、 硅芯1構(gòu)成，石墨底座5的頂部帶螺紋，石墨夾蓋3的內(nèi)部帶有螺紋，石墨底座5和石墨夾蓋3匹配夾持石墨夾瓣2，石墨夾瓣2整體為圓錐形，石墨夾瓣2的中孔8為夾持硅芯1孔， 硅芯1置于中孔8中，石墨夾瓣2再夾緊硅芯1。所述石墨底座5底部為圓槽設(shè)計(jì)，其分別設(shè)計(jì)有外圓斜錐面6、內(nèi)圓斜錐面7和中心小孔4，內(nèi)圓斜錐面7為導(dǎo)電接觸面，外圓斜錐面 6不作為導(dǎo)電接觸面，中心小孔4為石墨底座5是受熱膨脹緩沖孔。所述石墨夾瓣2的夾瓣整體為圓錐形，中孔8為夾持硅芯1孔，石墨夾瓣2的夾瓣三等分切削為三瓣，對(duì)硅芯1的三個(gè)方向夾緊固定硅芯。
權(quán)利要求1.一種多晶硅生產(chǎn)中的還原爐石墨電極，它由石墨底座(5)、石墨夾蓋(3)、石墨夾瓣 O)、硅芯(1)構(gòu)成，其特征在于石墨底座(5)的頂部帶螺紋，石墨夾蓋(3)的內(nèi)部帶有螺紋，石墨底座(5)和石墨夾蓋(3)匹配夾持石墨夾瓣O)，石墨夾瓣(2)整體為圓錐形，石墨夾瓣O)的中孔(8)為夾持硅芯(1)孔，硅芯(1)置于中孔(8)中，石墨夾瓣(2)再夾緊硅芯(1)。
2.如權(quán)利要求所述的還原爐石墨電極，其特征在于石墨底座(5)底部為圓槽設(shè)計(jì)，其分別設(shè)計(jì)有外圓斜錐面(6)、內(nèi)圓斜錐面(7)和中心小孔0)，內(nèi)圓斜錐面(7)為導(dǎo)電接觸面，外圓斜錐面(6)不作為導(dǎo)電接觸面，中心小孔(4)為石墨底座( 是受熱膨脹緩沖孔。
3.如權(quán)利要求所述的還原爐石墨電極，其特征在于石墨夾瓣O)的夾瓣整體為圓錐形，中孔(8)為夾持硅芯(1)孔，石墨夾瓣O)的夾瓣三等分切削為三瓣，對(duì)硅芯(1)的三個(gè)方向夾緊固定硅芯。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種還原爐石墨電極，它屬于多晶硅生產(chǎn)領(lǐng)域。它由石墨底座、石墨夾蓋、石墨夾瓣、硅芯構(gòu)成，石墨底座的頂部帶螺紋，石墨夾蓋的內(nèi)部帶有螺紋，石墨底座和石墨夾蓋匹配夾持石墨夾瓣，石墨夾瓣整體為圓錐形，石墨夾瓣的中孔為夾持硅芯孔，硅芯置于中孔中，石墨夾瓣再夾緊硅芯。本實(shí)用新型其具有優(yōu)點(diǎn)一、降低硅芯和石墨電極的接觸電阻，縮短預(yù)熱時(shí)間，降低功耗；二、增加石墨電極對(duì)夾持硅芯的豎直度，保證硅棒直徑最大化，提高穩(wěn)定性；三、新的石墨結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提高石墨件重復(fù)利用率，降低成本。
文檔編號(hào)C01B33/021GK202124490SQ20112027245
公開(kāi)日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2011年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月21日
發(fā)明者何克周, 劉建中, 葉軍, 尹敏, 張玉泉, 李波 申請(qǐng)人:陜西天宏硅材料有限責(zé)任公司