一种立式晶体退火炉的制作方法

1.本实用新型涉及晶体生产技术领域，特别涉及一种立式晶体退火炉。


背景技术：

2.晶体材料广泛应用于半导体、航空、激光及医疗器械等领域，警惕在生产过程中会产生应力，为消除应力就需要对晶体进行退火处理，晶体退火不仅能消除应力，同时，退火还有激活施主和受主杂质的功能，即把有些处于间隙位置的杂质原子通过退火而让它们进入替代位置。
3.目前的退火炉一般为石英管退火炉，包括石英管退火室和过渡室，过渡室配套密封盖，这种退火炉有如下缺陷：1石英管与不锈钢过渡室硬连接的话，石英管容易炸裂；2加热后需要降温，目前依靠自然降温，降温速度慢，生产效率低；3密封盖直接接收来自于石英管内的热量，导致密封条温度很高，因此容易造成操作人员烫伤，存在安全隐患，同时密封盖吸收热量后还会影响加热效果，影响加热速度，造成资源浪费。


技术实现要素：

4.本实用新型为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种安全、高效的立式晶体退火炉。
5.本实用新型是通过如下技术方案实现的：
6.一种立式晶体退火炉，包括plc控制系统和石英管退火室，所述石英管退火室上方连接不锈钢过渡室，所述不锈钢过渡室配套密封盖，所述不锈钢过渡室设有抽真空管，所述抽真空管连接真空泵，其特征是，所述不锈钢过渡室下端连接上水冷法兰，所述石英管退火室上端套有下水冷法兰，所述石英管退火室上端穿过下水冷法兰后向外折弯出凸缘，所述凸缘位于上水冷法兰和下水冷法兰之间，所述上水冷法兰下端面和下水冷法兰上端面分别开有一个环形槽，环形槽内设有氟橡胶圈，所述氟橡胶圈的厚度大于环形槽的深度。
7.所述上水冷法兰和下水冷法兰之间通过螺栓和螺母固定连接。
8.所述密封盖内面设有反射屏。
9.所述反射屏为镜面不锈钢。
10.所述抽真空管上连接充气管，所述充气管上设有浮子流量计，所述充气管连接装有性质稳定气体的气体罐，所述真空泵和浮子流量计分别与plc控制系统电性连接。
11.所述性质稳定气体为氮气或惰性气体。
12.本实用新型的有益效果是：
13.本实用新型设置了上水冷法兰和下水冷法兰，上水冷法兰和下水冷法兰之间为石英管退火室的凸缘，而上水冷法兰和下水冷法兰分别设有露出来的氟橡胶圈，氟橡胶圈与石英管退火室的凸缘接触，而两个不锈钢法兰不与石英管退火室直接接触，这样就避免了石英管与不锈钢的直接接触，避免石英管炸裂，消除了安全隐患，增加了安全系数；2设置了反射屏，并且是镜面不锈钢的反射屏，能够隔绝和反射热量，一方面可以避免密封盖处于高温状态，另一方面可以将热量反射回石英管退火室，使石英管退火室内的温度更均匀，也充
分利用了热量；3所连接的充气管和气体罐能够起到降温作用：气体罐中的性质稳定的气体为氮气或者惰性气体，它们本身就是凉的，因此，这些气体不仅能够给石英管退火室内充压，也能给石英管退火室降温。
附图说明
14.下面结合附图对本实用新型作进一步的说明：
15.图1为本实用新型的透视、局部剖视结构示意图；
16.图2为图1中a处的放大结构示意图。
17.图中，1外壳,2石英管退火室，21凸缘，3保温材料，4下水冷法兰，5上水冷法兰，6氟橡胶圈，7不锈钢过渡室，8抽真空管，9真空泵，10充气管，11浮子流量计，12气体罐，13密封盖，14反射屏,15连接棒，16环形槽。
具体实施方式
18.附图为本实用新型的具体实施例。如图1至图2所示，该种立式晶体退火炉，包括一个外壳1，外壳1内安装一个石英管退火室2，石英管退火室2外和下端包裹保温材料3，石英管退火室2上端向外折弯后形成凸缘21，在石英管退火室2上套一个下水冷法兰4，下水冷法兰4位于凸缘21下方，石英管退火室2上方为一个不锈钢过渡室7，不锈钢过渡室7下端为一个上水冷法兰5，上水冷法兰5的下端面和下水冷法兰4的上端面分别有一圈环形槽16，环形槽16内有一个耐高温的橡胶圈，比如氟橡胶圈6，氟橡胶圈6的厚度要大于环形槽16的深度，也就是说氟橡胶圈6塞进环形槽16之后，其突出于上水冷法兰5和下水冷法兰4之外，这样上水冷法兰5和下水冷法兰4将凸缘21夹在中间时，上水冷法兰5和下水冷法兰4都不跟凸缘21接触，放置石英管退火室2炸裂；上水冷法兰5和下水冷法兰4之间通过螺栓和螺母固定连接。氟橡胶圈6的横截面可以是圆的，也可以是扁的，只要能漏出环形槽16就行。
19.不锈钢过渡室7配套一个密封盖13，这个密封盖13的内表面通过至少三根连接棒15连接一个反射屏14，这个反射屏14可以是石英玻璃，但石英玻璃只能隔热，不能反射热量，因此最好使用316l不锈钢镜面玻璃，不但能隔热，还能反射热量，使石英管退火室2内温度更均匀。
20.过渡室接一根抽真空管8，抽真空管8连接真空泵9；在抽真空管8上连接一根充气管10，充气管10上安装一个浮子流量计11，然后将充气管10与装有性质稳定气体的气体罐12连接到一起，性质稳定气体可以是氮气，也可以是氦气、氩气等惰性气体。
21.使用过程如下：将待退火的晶体放入石英管退火室2内，盖好密封盖13，然后开启plc控制系统，真空泵9开始抽真空，同时开始给石英管退火室2加热，上冷水法兰和下冷水法兰也通水降温，避免氟橡胶圈6被烤化，影响密封性；退火完毕，真空泵9停止工作，浮子流量计11打开，开始向石英管退火室2内通入氮气或氦气等，温度降下来后就可以打开密封盖13，取出退好火的晶体了。
22.除说明书所述技术特征外，其余技术特征均为本领域技术人员已知技术。


技术特征：
1.一种立式晶体退火炉，包括plc控制系统和石英管退火室（2），所述石英管退火室（2）上方连接不锈钢过渡室（7），所述不锈钢过渡室（7）配套密封盖（13），所述不锈钢过渡室（7）设有抽真空管（8），所述抽真空管（8）连接真空泵（9），其特征是，所述不锈钢过渡室（7）下端连接上水冷法兰（5），所述石英管退火室（2）上端套有下水冷法兰（4），所述石英管退火室（2）上端穿过下水冷法兰（4）后向外折弯出凸缘（21），所述凸缘（21）位于上水冷法兰（5）和下水冷法兰（4）之间，所述上水冷法兰（5）下端面和下水冷法兰（4）上端面分别开有一个环形槽（16），环形槽（16）内设有氟橡胶圈（6），所述氟橡胶圈（6）的厚度大于环形槽（16）的深度。2.根据权利要求1所述的立式晶体退火炉，其特征是，所述上水冷法兰（5）和下水冷法兰（4）之间通过螺栓和螺母固定连接。3.根据权利要求1所述的立式晶体退火炉，其特征是，所述密封盖（13）内面设有反射屏（14）。4.根据权利要求3所述的立式晶体退火炉，其特征是，所述反射屏（14）为镜面不锈钢。5.根据权利要求1所述的立式晶体退火炉，其特征是，所述抽真空管（8）上连接充气管（10），所述充气管（10）上设有浮子流量计（11），所述充气管（10）连接装有性质稳定气体的气体罐（12），所述真空泵（9）和浮子流量计（11）分别与plc控制系统电性连接。6.根据权利要求5所述的立式晶体退火炉，其特征是，所述性质稳定气体为氮气或惰性气体。

技术总结
本实用新型涉及晶体生产技术领域，特别公开了一种立式晶体退火炉。它包括PLC控制系统和石英管退火室，石英管退火室上方连接不锈钢过渡室，不锈钢过渡室配套密封盖，不锈钢过渡室设有抽真空管，抽真空管连接真空泵，不锈钢过渡室下端连接上水冷法兰，石英管退火室上端套有下水冷法兰，石英管退火室上端穿过下水冷法兰后向外折弯出凸缘，凸缘位于上水冷法兰和下水冷法兰之间，上水冷法兰下端面和下水冷法兰上端面分别开有一个环形槽，环形槽内设有氟橡胶圈，氟橡胶圈的厚度大于环形槽的深度。本实用新型能够防止石英管退火室炸裂，并且降温快，节省能源。节省能源。节省能源。


技术研发人员：乔晓杰 张海新
受保护的技术使用者：山东晶升电子科技有限公司
技术研发日：2021.01.22
技术公布日：2021/9/24