一种应用于导模法生长宽厚片晶体的实用模具制造技术

技术编号:10415496 阅读:189 留言:0更新日期:2014-09-11 02:34
本实用新型专利技术公开了一种应用于导模法生长宽厚片晶体的实用模具,包括第一侧板(1)、第二侧板(2)、隔板(3)和隔条(4);若干隔板(3)相互平行设置,通过隔条(4)竖直设置在隔板(3)之间,将隔板(3)之间的缝隙隔开形成若干毛细缝;隔板(3)设置在第一侧板(1)和第二侧板(2)之间,隔板(3)、第一侧板(1)和第二侧板(2)通过铆钉(5)固定,铆钉(5)横穿隔板(3)、第一侧板(1)和第二侧板(2)。本实用新型专利技术多条毛细缝增加了单位时间内的供料量,使供料速度明显提高,因此可以提高晶体生长拉速,从而提高生产效率。

【技术实现步骤摘要】
—种应用于导模法生长宽厚片晶体的实用模具
本技术涉及晶体生长装置,特别涉及一种应用于导模法生长宽厚片晶体的实用模具。
技术介绍
蓝宝石(Sapphire)是一种氧化铝(α-Α1203)的单晶,又称为刚玉。蓝宝石晶体具有独特的晶格结构、优异的力学性能、良好的热学性能,作为一种重要的技术晶体,已被广泛地应用于科学技术、国防与民用工业的许多领域。蓝宝石晶体具有优异的光学性能、机械性能和化学稳定性,强度高、硬度大、耐冲刷,可在接近200(TC高温的恶劣条件下工作,广泛的应用于红外军事装置、卫星空间技术、高强度激光的窗口材料。用于民用航天、军工等,如透波窗口、整流罩、光电窗口、护板、陀螺、耐磨轴承等部件。军用光电设备,如:光电吊舱、光电跟踪仪、红外警戒系统、潜舰光电桅杆等。蓝宝石晶体在民用领域的应用,如条码扫描仪的扫描窗口,永不磨损型雷达表的表蒙,纺织工业的纤维导丝器,照相机外护镜头,耐磨轴承。现有的导模法(EFG)在生长较厚蓝宝石(或其它晶体)晶片时,如果晶片厚度大于10mm,则存在长晶厚度不匀或厚度方向放肩困难。在生长厚片晶片时存在供料不足,导致拉速慢,严重影响长晶速率。例如,CN203128689U公开了一种用于导模法生长蓝宝石的板状模具,板状模具由置于模具中间的A板状钥片,及分别置于A板状钥片两侧的B板状钥片和C板状钥片组合而成,且下部两端均具有脚,所述板状钥片之间具有间隙状生长缝,可以同时生长出没有生长纹的两块板状蓝宝石晶体,且便于观察到生长情况;保证质量的同时增加了产量、节约了成本。但是板状钥片之间具有间隙状生长缝是用于生长两片晶体用,即晶体是生长在板状钥片的间隙中。但是当生长宽厚晶片时,如果板状钥片的间隙过小则严重影响供料速度,进而影响长晶速度;如果板状钥片的间隙过大,则熔体的爬行高度受限,熔体甚至无法沿过大的毛细缝向上爬升,存在长晶厚度不匀或厚度方向放肩困难,在生长厚片晶片时存在供料不足,导致拉速慢,严重影响长晶速率等弊端。CN202482487U公开了一种导模法晶体多模具生长装置,包括有坩埚,坩埚内固定安装有多组模具,多组模具之间通过钥块相互隔开,每组模具分别包括两个钥片,两个钥片之间具有间隙,两个钥片的底部分别设有进料口。本技术结构合理,在一个晶体生长坩埚中安装多个模具,从而实现多模具同时生长,取代了常规的导模法单片生长方式,提高了生产效率,降低了生产时间,生长相同单位重量的晶体时降低了能耗,节约了成本。进一步地,如果模具开口夹角< 90°,还存在出料口距模具口高度过大,尤其是生长厚片时高度差更大,溶液沿模具内壁面爬行困难。在生长厚片晶片时,模具开口夹角(90°时使得溶液与模具内壁面接触面积偏大,容易在固液界面处卷入气泡,从而使生长出的晶体品质下降。
技术实现思路
本技术克服了现有技术的不足,解决导模法生长厚片晶片时放肩困难、厚度不匀、供料不足拉速慢、熔体爬行困难、长厚片时易卷入气泡等一系列问题。提供一种应用于导模法生长宽厚片晶体的实用模具。一种应用于导模法生长宽厚片晶体的实用模具,包括第一侧板、第二侧板、隔板和隔条;若干隔板相互平行设置,若干隔条竖直设置在隔板之间,将隔板之间的缝隙隔开形成若干毛细缝(毛细管)。多条毛细缝增加了单位时间内的供料量,使供料速度明显提高,因此可以提闻晶体生长拉速,从而提闻生广效率。其次,它解决了在生长厚片晶体时厚度方向放肩困难这一难题,由于供料速度提升,使得在厚度方向放肩时变得容易,生长的晶片厚度更加均匀。隔板设置在第一侧板和第二侧板之间,隔板、第一侧板和第二侧板通过铆钉固定,铆钉横穿隔板、第一侧板和第二侧板。第一侧板、第二侧板均包括模具下吸料端和模具出料端,模具出料端为斜面,第一侧板、第二侧板的模具出料端的斜面端相对设置,第一侧板和第二侧板的斜面形成120°?180°的夹角。比目前常用模具通常采用小于或等于90°的夹角在提高熔体爬升高度方面更加具有优势,它减小了模具出料口和模具口间的高度差,使得这两口之间的温差减小,在厚度方向上的结晶前沿温度均匀性更加合理。模具钝角开口(120° ( Θ <180° )相对于目前常用模具的锐角开口具有更小的接触面积,减小了固液界面卷入气泡的概率,有利于提闻晶体品质。第一侧板、第二侧板的模具下吸料端中部设置有凹面。这样,第一侧板、第二侧板的模具下吸料端的两边形成脚,有利于熔体进入隔板下端面的吸料口。较优地,隔条厚度为0.lmnT0.5mm,满足熔体在毛细缝中爬行。毛细缝宽度为0.lmnT0.5mm。隔条的高度小于或者等于隔板的高度,当隔条的高度小于或者等于隔板的高度时,处于相同竖直线上的若干隔条的竖直方向上设置有缝隙,各单条狭缝相通,之间没有隔断,有利于熔体的爬升。较优地,隔条之间水平方向和竖直方向均设置有缝隙,水平方向的缝隙用于形成毛细缝,竖直方向的缝隙使得各单条毛细缝相通,之间没有隔断,有利于熔体的爬升,当同一条竖直线上有多条隔条时,隔条竖直方向上设置有缝隙。铆钉靠近第一侧板的两个侧边设置,铆钉设置在第一侧板、第二侧板的侧边出,减少铆钉在第一侧板、第二侧板、隔板和隔条之间贯穿的时候影响毛细缝,进而隔断毛细缝。隔板和隔条的顶端齐平,与第一侧板和第二侧板的斜面共同形成夹角为120。?180。的出料口。若干实用模具通过若干连接隔板并行连接,同时能够生产多个宽厚片晶片,提高生产效率。第一侧板、第二侧板、隔板和隔条材质为钨或者钥或者钨钥合金。与现有技术相比,本技术的有益效果有:首先,本技术多条毛细缝(毛细管)增加了单位时间内的供料量,使供料速度明显提闻,因此可以提闻晶体生长拉速,从而提闻生广效率。其次,它解决了在生长厚片晶体时厚度方向放肩困难这一难题,由于供料速度提升,使得在厚度方向放肩时变得容易,生长的晶片厚度更加均匀。进一步地,本技术第一侧板和第二侧板的斜面形成120°~180°的夹角。比目前常用模具通常采用小于或等于90°的夹角在提高熔体爬升高度方面更加具有优势,它减小了模具出料口和模具口间的高度差,使得这两口之间的温差减小,在厚度方向上的结晶前沿温度均匀性更加合理。模具钝角开口(120° ( Θ≤180° )相对于目前常用模具的锐角开口具有更小的接触面积,减小了固液界面卷入气泡的概率,有利于提高晶体品质。进一步地,若干实用模具通过若干连接隔板并行连接,同时能够生产多个宽厚片晶片,提闻生广效率。进一步地,本申请若干隔条的竖直方向上可以设置有缝隙,各单条狭缝相通,之间没有隔断,有利于熔体的爬升。【附图说明】图1为本技术侧视图;图2为本技术正视图;图3为本技术俯视图;图4为本技术隔条的高度小于隔板的高度时设置示意图;图5为本实用新 型隔条的高度等于隔板的高度时设置示意图;图6本技术多片实用模具组合结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图对本技术作更进一步的说明。如图1、图2和图3所不,一种应用于导模法生长宽厚片晶体的实用模具,包括第一侧板1、第二侧板2、隔板3和隔条4 ;若干隔板3相互平行设置,若干隔条4竖直设置在隔板3之间,将隔板3之间的缝隙隔开形成若干毛细缝(毛细管)。多条毛细缝增加了单位时间内的供料量,使供料速度明显提闻,因此可以提闻晶体生长拉速本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种应用于导模法生长宽厚片晶体的实用模具,其特征在于:包括第一侧板(1)、第二侧板(2)、隔板(3)和隔条(4);所述若干隔板(3)相互平行设置,若干隔条(4)竖直设置在隔板(3)之间,将隔板(3)之间的缝隙隔开形成若干毛细缝;所述隔板(3)设置在第一侧板(1)和第二侧板(2)之间,所述隔板(3)、第一侧板(1)和第二侧板(2)通过铆钉(5)固定,所述铆钉(5)横穿隔板(3)、第一侧板(1)和第二侧板(2);所述第一侧板(1)、第二侧板(2)均包括模具下吸料端和模具出料端,所述模具出料端为斜面,所述第一侧板(1)、第二侧板(2)的模具出料端的斜面端相对设置,所述第一侧板(1)和第二侧板(2)的斜面形成120°~180°的夹角。

【技术特征摘要】
1.一种应用于导模法生长宽厚片晶体的实用模具,其特征在于:包括第一侧板(I)、第二侧板(2)、隔板(3)和隔条(4);所述若干隔板(3)相互平行设置,若干隔条(4)竖直设置在隔板(3)之间,将隔板(3)之间的缝隙隔开形成若干毛细缝; 所述隔板(3)设置在第一侧板(I)和第二侧板(2)之间,所述隔板(3)、第一侧板(I)和第二侧板(2)通过铆钉(5)固定,所述铆钉(5)横穿隔板(3)、第一侧板(I)和第二侧板(2); 所述第一侧板(I)、第二侧板(2)均包括模具下吸料端和模具出料端,所述模具出料端为斜面,所述第一侧板(I)、第二侧板(2)的模具出料端的斜面端相对设置,所述第一侧板(I)和第二侧板(2)的斜面形成120°?180°的夹角。2.根据权利要求1所述的一种应用于导模法生长宽厚片晶体的实用模具,其特征在于:所述第一侧板(I)、第二侧板(2)的模具下吸料端中部设置有凹面。3.根据权利要求1所述的一种应用于导模法生长宽厚片晶体的实用模具,其特征在于:所述隔条(4)的高度小于或者等于隔板(3)的高度。4.根据权利要求1所述的一种应用...

【专利技术属性】
技术研发人员:杜小红钱梅仙汪传勇于海群张寒贫
申请(专利权)人:江苏苏博瑞光电设备科技有限公司
类型:新型
国别省市:江苏;32

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