一种高温炉真空密封炉膛结构制造技术

本发明专利技术的一种高温炉真空密封炉膛结构，包括炉盖、炉壳、炉底法兰通过螺栓紧固、密封圈密封，且炉底法兰安装有密封法兰和工艺管的真空密封炉膛，真空密封炉膛内部还设有炉盖隔热屏组、炉壳隔热屏组、炉底隔热屏组，所述炉盖隔热屏组、炉壳隔热屏组、炉底隔热屏组与所述工艺管之间设有加热腔，所述加热腔内设置加热器，穿过所述炉盖和炉盖隔热屏组设置有加热器电极杆，所述加热器电极杆近加热器段设有电极杆隔热屏组。本发明专利技术采用电极杆带隔热屏的方式，可以解决高温炉中电极杆绝缘套不必采用高温绝缘材料的难题，大幅度降低了成本和实现高温炉电极杆绝缘的难度。炉电极杆绝缘的难度。炉电极杆绝缘的难度。

【技术实现步骤摘要】
一种高温炉真空密封炉膛结构


[0001]本专利技术涉及高温氧化炉、退火炉
，具体为一种高温炉真空密封炉膛结构。

技术介绍

[0002]SIC作为第三代半导体材料的典型代表，是高温、高频、抗辐射、大功率应用场合下极为理想的半导体材料；由于碳化硅功率器件可显著降低电子设备的能耗，因此碳化硅器件也被誉为带动“新能源革命”的“绿色能源器件”。SIC材料的扩散、氧化、退火等工艺过程其主要特点就是需要高温或真空加高温及工艺气体条件，特别是高温一般为1400℃
‑
2000℃，是以往其工作温度为800
‑
1200℃的第二代半导体设备从加热器和工艺室的结构、方式、材质等组件所不能实现的。
[0003]目前，连接外部电源和加热器的电极杆需要与顶部的多层隔热屏以及支撑固结隔热屏的炉盖在电极杆孔中穿过，对于所穿过的孔需要设置绝缘套，即隔热屏孔和电极杆之间同轴套装绝缘套进行绝缘，保证加热器的电极杆不与隔热屏进行短路；由于炉膛内部的1700
‑
2100℃高温，能够承受此高温的绝缘材料几乎没有(氧化锆只能耐温1800℃以下，陶瓷只能耐1600℃以下等等)，或者说可以找到新的绝缘材料勉强可以实现高温绝缘，但其材料非常昂贵，同时不能长时间应用，故此，常规的绝缘材料由于耐温不够，不能进入此类高温设备的应用中，这就限制了SIC高温炉的应用和发展。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种高温炉真空密封炉膛结构，采用电极杆带隔热屏的方式，可以解决此类高温设备不必采用高温绝缘材料的难题。
[0005]本专利技术提供的一种高温炉真空密封炉膛结构，包括炉盖、炉壳、炉底法兰通过螺栓紧固、密封圈密封，且炉底法兰安装有密封法兰和工艺管的真空密封炉膛，真空密封炉膛内部包括由所述工艺管限定的工艺腔室，用于进行工艺片的工艺过程，真空密封炉膛内部还设有炉盖隔热屏组、炉壳隔热屏组、炉底隔热屏组，所述炉盖隔热屏组、炉壳隔热屏组、炉底隔热屏组与所述工艺管之间设有加热腔，所述加热腔内设置加热器，
[0006]穿过所述炉盖和炉盖隔热屏组设置有加热器电极杆，用于连接所述加热器和外部电源，所述加热器电极杆近加热器段设有电极杆隔热屏组，用于保护所述加热器电极杆的绝缘套，不受高温损害，所述电极杆隔热屏组与所述炉盖隔热屏组隔断设置，所述加热器电极杆远加热器段设有绝缘套。
[0007]作为一种改进，所述电极杆隔热屏组、炉盖隔热屏组、炉壳隔热屏组、炉底隔热屏组均由等间距层叠的隔热屏组成，所述电极杆隔热屏组未裸露于所述加热腔部分的每层隔热屏与所述炉盖隔热屏的每层隔热屏之间同一水平面隔断设置，所述电极杆隔热屏之间贴近所述加热器电极杆处设有电极杆隔热屏隔套，用于支撑所述电极杆隔热屏组中的每层隔热屏。
[0008]作为一种改进，所述炉盖隔热屏组、炉壳隔热屏组、炉底隔热屏组的隔热屏由内向
外材料依次为钨、钼、不锈钢，所述电极杆隔热屏组与所述炉盖隔热屏组同一水平高度的隔热屏材料相同。
[0009]作为一种改进，所述加热器通过加热器电极杆吊装于所述加热腔内，用于给所述工艺腔室提供热源，所述加热器上部通过开槽方式三等分开，所述加热器底部为完整圆形筒状，所述加热器上部三等分处中间与所述加热器电极杆电连接。
[0010]作为一种改进，所述加热器电极杆的炉外部分套设电极绝缘水冷密封套，所述加热器电极杆与所述电极绝缘水冷密封套通过密封圈密封，所述电极绝缘水冷密封套与所述炉盖固结，所述加热器电极杆炉外端部还设置接线组件，用于外接电源。
[0011]作为一种改进，所述炉壳外部设置热偶密封座，测温热偶通过热偶密封圈套装于所述热偶密封座内，并穿过所述炉壳隔热屏组至所述加热腔。
[0012]与现有技术相比，本专利技术提供的一种高温炉真空密封炉膛结构具有如下有益效果：
[0013](1)本专利技术提供的一种高温炉真空密封炉膛结构，通过在真空密封炉膛内设置炉盖隔热屏、炉壳隔热屏、炉底隔热屏，避免内部的温度从结合面散出，使得高温炉加热达到的温度能够稳定的保持，减少能源消耗。
[0014](2)本专利技术提供的一种高温炉真空密封炉膛结构，采用带隔热屏的加热器电极杆，可以实现隔阻温度传递，每层隔热屏基本上可以降低200℃左右的热辐射，所以多层隔热屏可以将炉膛内部的热量减低到1500℃以下，可以适合用通用陶瓷材质的绝缘套长期稳定实现耐温和绝缘作用的温度，这样就可以避开了炉膛高温的直接绝缘，还没有适合材料和材料过于昂贵和寿命短的致命问题。
[0015](3)本专利技术提供的一种高温炉真空密封炉膛结构，通过设置测温热偶对炉内测温，有效监控了炉内的温度，保证工艺过程的安全和产品合格率。
[0016]根据下文结合附图对本专利技术的具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本专利技术的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
[0017]图1为本专利技术提供的一种高温炉真空密封炉膛结构的一种实施例的结构示意图；
[0018]图2为图1所示的A处的结构示意图；
[0019]图3为一种高温炉真空密封炉膛结构中电极杆与加热器装配示意图；
[0020]图4为一种加热器俯视图；
[0021]其中，1、炉盖，2、炉壳，3、炉底法兰，4、密封法兰，5、工艺管，6、炉盖隔热屏组，7、炉壳隔热屏组，8、炉底隔热屏组，9、加热器，10、加热器电极杆，11、电极杆隔热屏组，12、绝缘套，13、电极杆隔热屏隔套，14、电极绝缘水冷密封套，15、接线组件，16、热偶密封座，17、测温热偶。
具体实施方式
[0022]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]请参阅图1
‑
3，本专利技术第一实施例提供的一种高温炉真空密封炉膛结构，包括炉盖1、炉壳2、炉底法兰3通过螺栓紧固、密封圈密封，且炉底法兰3安装有密封法兰4和工艺管5的真空密封炉膛，真空密封炉膛内部包括由所述工艺管5限定的工艺腔室，用于进行工艺片的工艺过程，真空密封炉膛内部还设有炉盖隔热屏组6、炉壳隔热屏组7、炉底隔热屏组8，炉盖隔热屏组6、炉壳隔热屏组7、炉底隔热屏组8与工艺管5之间设有加热腔，加热腔内设置加热器9。
[0024]其中，密封法兰4与工艺管5法兰可开闭活动安装，密封法兰4和工艺管5在和炉底法兰3处于密封状态下，形成分别密封的两个独立空间，即真空密封状态的炉膛和工艺管5和密封法兰4形成的工艺腔室，该状态下，炉膛内加热器9在无氧环境中进行加热，工艺腔室进行工艺片的氧化、真空退火工艺过程；当工艺片的工艺过程结束后，密封法兰4通过一定技术手段运动移开，此时炉膛仍为真空状态，但工艺腔室为非真空状态，无法进行需要真空环境的工艺，但工艺腔室可以通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温炉真空密封炉膛结构，包括炉盖(1)、炉壳(2)、炉底法兰(3)通过螺栓紧固、密封圈密封，且炉底法兰(3)安装有密封法兰(4)和工艺管(5)的真空密封炉膛，真空密封炉膛内部包括由所述工艺管(5)限定的工艺腔室，用于进行工艺片的工艺过程，真空密封炉膛内部还设有炉盖隔热屏组(6)、炉壳隔热屏组(7)、炉底隔热屏组(8)，所述炉盖隔热屏组、炉壳隔热屏组、炉底隔热屏组与所述工艺管(5)之间设有加热腔，所述加热腔内设置加热器(9)，其特征在于，穿过所述炉盖(1)和炉盖隔热屏组(6)设置有加热器电极杆(10)，用于连接所述加热器和外部电源，所述加热器电极杆(10)近加热器段设有电极杆隔热屏组(11)，用于保护所述加热器电极杆的绝缘套(12)不受高温损害，所述电极杆隔热屏组(11)与所述炉盖隔热屏组(6)隔断设置，所述加热器电极杆(10)远加热器段设有绝缘套(12)。2.根据权利要求1所述的一种高温炉真空密封炉膛结构，其特征在于，所述电极杆隔热屏组、炉盖隔热屏组、炉壳隔热屏组、炉底隔热屏组均由等间距层叠的隔热屏组成，所述电极杆隔热屏组未裸露于所述加热腔部分的每层隔热屏与所述炉盖隔热屏的每层隔热屏之间同一水平面隔断设置，所述电极杆隔热屏之间贴...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海林，刘国霞，滕玉朋，吴季浩，
申请(专利权)人：青岛赛瑞达电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：