一種蓋板式區熔熱場線圈的加工方法

2023-05-15 09:54:06 1

專利名稱：一種蓋板式區熔熱場線圈的加工方法
技術領域：
本發明屬於矽單晶區熔技術領域，尤其是涉及一種蓋板式區熔熱場線圈的加工方法。
背景技術：
區熔熱場線圈為銅質圓盤，熱場線圈正中心有一個與整體呈同心圓的線圈孔，在熱場線圈與區熔單晶爐連接處有兩個接線柱，在熱場線圈接線柱一側有一條與熱場線圈表面呈一定角度的切口。區熔拉制單晶法是將多晶晶棒懸掛在區熔單晶爐內，熱場線圈位於多晶棒正下方。在拉制單晶時，熱場線圈中會通過高功率的射頻電流，射頻功率激發的電磁場將在多晶柱中引起渦流，產生焦耳熱，通過調整線圈功率，可以使得多晶柱緊鄰線圈的部分熔化，在由射頻功率激發出的電磁場的作用下從線圈的中心孔流下，在線圈下方熔料再結晶為單晶。在多晶棒料加熱的過程中溫度會高達1500攝氏度以上，區熔熱場線圈的材質為無氧銅，熔點為1083攝氏度，如在冷卻效果不佳的情況下在多晶棒料的高溫烘烤下會導致區熔線圈的嚴重變形，影響拉制單晶時的熱場分布，造成難以拉制單晶，而且會加快熱場線圈老化，使熱場線圈使用周期變短。所以區熔熱場線圈在冷卻方面要求很高。目前的區熔熱場線圈的加工工藝中均採用在線圈上開槽後另嵌入銅質管作為冷卻水管路，將銅管用銅質焊料焊接在槽中，並徹底掩埋，再將表面處理平整。由於熱場線圈要和區熔單晶爐的冷卻水進出水口相匹配，埋入線圈中的銅管的規格被限定尺寸，所以目前使用的熱場線圈的冷卻效果並不理想。

發明內容
本發明要解決的問題是提供一種蓋板式區熔熱場線圈的加工方法，採用該加工方法能最大限度的增強冷卻效果，延長熱場線圈的使用壽命。為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案是:一種蓋板式區熔熱場線圈的加工方法，其特徵在於，包括以下步驟:(I)在線圈主體上加工出冷卻水路；(2)加工出與所述冷卻水路對應尺寸的水路蓋板，將水路蓋板焊接在所述冷卻水路上，使所述線圈主體中的冷卻水路形成一個封閉的迴路；(3)將熱場線圈接線柱焊接在所述線圈主體的接線端；(4)完成所述線圈主體的表面加工。所述步驟(2)中的焊接方式為攪拌摩擦焊接。所述步驟(3)中的焊接方式為攪拌摩擦焊接。本發明具有的優點和積極效果是:由於採用上述技術方案，在很大程度上緩解了區熔熱場線圈由於冷卻效果差而造成的老化變形，延長了熱場線圈的使用壽命。


圖1是本發明方法的流程圖
具體實施例方式實施例1在線圈主體上先加工出能保證熱場線圈正常工作壓力下冷卻用水流量的冷卻水路，該冷卻水路沿線圈主體上表面向內凹陷形成一個環形凹槽，與線圈主體外圓構成同心圓，在靠近線圈主體接線端的位置斷開；然後加工與冷卻水路形狀、尺寸相同的冷卻蓋板，採用攪拌摩擦焊接的方式將冷卻蓋板焊接在冷卻水路上面，使熱場線圈的冷卻水路形成一個封閉的迴路。之後利用攪拌摩擦焊將熱場線圈接線柱焊接在線圈主體的接線端上，最後再根據相應工藝對線圈表面進行平整加工。採用這一蓋板式區熔熱場線圈的加工方法，在很大程度上緩解了區熔熱場線圈由於冷卻效果差而造成的老化變形，延長了熱場線圈的使用壽命。以上對本發明的一個實施例進行了詳細說明，但所述內容僅為本發明的較佳實施例，不能被認為用於限定本發明的實施範圍。凡依本發明申請範圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬於本發明的專利涵蓋範圍之內。
權利要求
1.一種蓋板式區熔熱場線圈的加工方法，其特徵在於，一種蓋板式區熔熱場線圈的加工方法，其特徵在於，包括以下步驟: (1)在線圈主體上加工出冷卻水路； (2)加工出與所述冷卻水路對應尺寸的水路蓋板，將水路蓋板焊接在所述冷卻水路上，使所述線圈主體中的冷卻水路形成一個封閉的迴路； (3)將熱場線圈接線柱焊接在所述線圈主體的接線端； (4)完成所述線圈主體的表面加工。
2.根據權利要求1所述的加工方法，其特徵在於:所述步驟(2)中的焊接方式為攪拌摩擦焊接。
3.根據權利要求1所述的加工方法，其特徵在於:所述步驟(3)中的焊接方式為攪拌摩擦焊接。
全文摘要
本發明提供一種蓋板式區熔熱場線圈的加工方法，其特徵在於，包括以下步驟(1)在線圈主體上加工出冷卻水路；(2)加工出與所述冷卻水路對應尺寸的水路蓋板，將水路蓋板焊接在所述冷卻水路上，使所述線圈主體中的冷卻水路形成一個封閉的迴路；(3)將熱場線圈接線柱焊接在所述線圈主體的接線端；(4)完成所述線圈主體的表面加工。本發明的有益效果是在很大程度上緩解了區熔熱場線圈由於冷卻效果差而造成的老化變形，延長了熱場線圈的使用壽命。
文檔編號B23P15/00GK103100830SQ201310057878
公開日2013年5月15日 申請日期2013年2月25日 優先權日2013年2月25日
發明者靳立輝, 姚長娟, 王國瑞, 盧君, 於書瀚, 劉旭光, 閆耀東, 張基龍 申請人:天津市環歐半導體材料技術有限公司