镁蒸气还原钽酸锂晶片的装置制造方法及图纸

一种镁蒸气还原钽酸锂晶片的装置，包括炉体、旋转支架及真空装置，所述炉体内盛装有镁粉，所述真空装置与所述炉体连接，本发明专利技术的装置设置了炉体、内炉管、旋转支架及真空装置，通过旋转支架对钽酸锂晶片进行装夹，在还原过程中旋转钽酸锂晶片，保证蒸出的镁蒸汽均匀接触钽酸锂晶片，进一步保证了钽酸锂晶片还原的均匀性，通过真空装置实现了对镁蒸气还原钽酸锂晶片的装置的抽真空，实现了对镁粉进行气化，利用生成的镁蒸汽作为还原剂对钽酸锂晶片进行还原，大幅提升了钽酸锂晶片还原的均匀性，石墨材质的内炉管的表面不易形成氧化物膜，避免了内炉管的材料与还原剂气体发生反应。

Device for reducing lithium tantalate wafer by magnesium vapor

A device for magnesium vapor reduction of lithium tantalate wafer, comprising a furnace body and a rotating bracket and a vacuum device, wherein the magnesium contained in the furnace body, the vacuum device and the furnace body is connected, the device of the invention is provided inside the furnace body, furnace tube, rotating bracket and vacuum device of lithium tantalate the wafer is clamped by the rotary bracket, the rotation of LiTaO3 wafer in the reduction process, ensure the steam out of uniform contact magnesium lithium tantalate wafer, to ensure the uniformity of LiTaO3 wafer reduction, the vacuum device realizes the vacuum pumping device of lithium tantalate wafer reduction of magnesium vapor, realize the gasification of magnesium, magnesium by steam generated as a reducing agent for lithium tantalate wafer reduction, greatly improves the uniformity of LiTaO3 wafer reduction, graphite material in the furnace tube surface is not easy to form oxide film, The material of the inner furnace tube is avoided to react with the reducing agent gas.

【技术实现步骤摘要】
镁蒸气还原钽酸锂晶片的装置
本专利技术涉及一种钽酸锂晶片还原装置，尤其涉及一种镁蒸气还原钽酸锂晶片的装置。
技术介绍
现有技术中通常是利用直拉法生产钽酸锂（LT）晶体，即：使得LT晶体在空气中或在缺氧状态下生长，晶体通常成无色或者淡黄色，其电阻率通常在1×1014Ω·cm~1×1015Ω·cm，由于在制作滤波器的过程中需要对钽酸锂晶片进行加热，因钽酸锂晶片较强的热电性，从而引起电荷在晶片表面的聚集而产生火花，引起表面图形的变化，更进一步会引起表面的微裂纹，导致成品率的降低。另外，由于这种LT晶体高的光透过率，在光刻过程中，由于光在基片背部的反射，产生引起图形分辨率降低的问题。针对滤波器制作中出现的这些问题，器件对LT晶体提出了新的要求，降低热释电效应，降低光透过率。对于这样的问题，一般采用还原剂，诸如铝、镁、碳等还原剂对LT晶体进行还原，使LiTaO3中失去部分氧，Ta+5部分变为Ta+4或Ta+3，LT晶体电阻率从1×1014Ω·cm~1015Ω·cm变为1×109Ω·cm~1012Ω·cm，1mm晶片波长532nm绿光透过率从60%~80%下降到10%~20%，基本克服了制作滤波器时LT的热电和光透过率比较强的缺点。现有技术一般采用固体还原剂，采取的方式有浆料涂覆法，粉末掩埋法等。涂覆法要使用专用的浆料，成本较高，要通过涂覆、烘干等工序，工艺操作要求也较高；粉末掩埋法，由于掩埋很难做到没有空隙，还原后有部分晶片，均匀性不好，常需要返工处理。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提供一种以气体作为还原剂，还原均匀性较好的镁蒸气还原钽酸锂晶片的装置。一种镁蒸气还原钽酸锂晶片的装置，包括炉体、内炉管、旋转支架及真空装置，所述炉体内设有容纳所述内炉管的空腔，所述内炉管设置在所述炉体的内部空腔内，所述内炉管内设有用于盛装镁粉的空腔，所述旋转支架沿着所述炉体、所述内炉管的长度方向贯穿于所述炉体、所述内炉管的内部，所述旋转支架包括夹持钽酸锂晶片的支架体，且旋转支架能相对于炉体及内炉管旋转，以使镁蒸气均匀地接触每片所述钽酸锂晶片，进而保证镁蒸气均匀地还原所有所述钽酸锂晶片，所述真空装置与所述内炉管内的空腔连通，以通过对所述内炉管的内腔抽真空使炉体内的镁粉能在较低的加热温度下气化，生成镁蒸气。优选的，所述炉体包括外壳，所述外壳包括筒体、左端盖、右端盖，所述筒体为一较大直径的空心筒体，所述左端盖、右端盖分别与所述筒体的左端和右端固定连接，以与所述筒体共同构成一封闭的外壳，所述内炉管设置在所述筒体内，所述内炉管包括管体、电阻丝和两个炉管法兰盖，所述管体为一较小直径的空心筒体，所述管体与所述筒体同轴设置，所述电阻丝用于与供电装置电性连接，以作为升温热源，所述电阻丝螺旋绕设在所述管体的外壁，以通过所述电阻丝的加热提升所述内炉管内的温度，所述管体的左、右两端分别与两个所述炉管法兰盖密封连接，在所述内炉管内撒入镁粉，以使所述镁粉受热气化时生成的镁蒸气分布在所述内炉管内。优选的，所述炉体还包括保温层，所述保温层为夹持在所述筒体的内壁与所述内炉管的外壁之间的空心的厚筒体，所述保温层的侧面外壁的形状与所述筒体的内壁相适配，以使所述筒体套设在所述保温层的外侧，所述保温层开设有左右贯通的内炉管装配孔，所述内炉管穿入所述内炉管装配孔内，所述内炉管的外壁与所述内炉管装配孔的内壁固定连接，以防止热量从盘绕的所述电阻丝的外侧散失。优选的，所述管体和所述炉管法兰盖均由石墨制成，以在保证所述管体和所述炉管法兰盖在真空中较好的耐热性能和导热性能的前提下避免制成所述管体和所述炉管法兰盖的材料的表面在空气中形成的氧化膜与还原剂气体发生反应。优选的，所述管体的内壁的左右两端均设有密封管内螺纹，所述炉管法兰盖的连接部对应设置有密封管外螺纹，所述炉管法兰盖通过所述连接部的密封管外螺纹与所述管体密封连接。优选的，所述真空装置包括外抽空管、若干外抽空支管、若干布气支管、布气管，所述外抽空管平行设置在所述筒体的上方，所述外抽空管的一端用于与外部抽真空驱动连接，所述外抽空管的另一端与若干所述外抽空支管分别连接，若干所述外抽空支管的上端均与所述外抽空管的另一端的管壁下侧垂直连接，所述筒体的侧壁上设置有若干接管法兰，每个所述接管法兰都位于其中一个所述外抽空支管的正下方，且每个所述接管法兰都与其中一个所述外抽空支管的下端密封连接，每个所述布气支管依次垂直地穿过所述管体、所述保温层、所述筒体，且每个所述布气支管都位于其中一个所述接管法兰的正下方，每个所述布气支管的上端外壁都与所述筒体的对应的开孔处密封连接，每个所述布气支管的上端都与所述接管法兰连通，每个所述布气支管的下端外壁都与所述管体的对应的开孔处密封连接，若干所述布气支管均与所述布气管的管壁上端垂直连接并连通，所述布气管沿着所述内炉管的长度方向设置在所述管体的内部，所述布气管的管壁下端开设有若干吸气孔，且若干所述吸气孔间的距离相等，以保证镁蒸气由下向上均匀地流过若干所述钽酸锂晶片的表面。优选的，所述旋转支架包括支架体，所述支架体包括两个支撑盘、三根装夹柱，所述支撑盘为圆柱形，两个所述支撑盘相对设置，每根所述装夹柱的两端均分别与两个所述支撑盘垂直连接，且三根所述装夹柱的末端均匀地环状设置在每个所述支撑盘的盘面上，每根所述装夹柱上设置有若干装夹槽，若干所述装夹槽间的距离相等，所述装夹槽的宽度与待还原的钽酸锂晶片的厚度相等，每个所述钽酸锂晶片的边沿同时卡入三根所述装夹柱上位置相互正对的三个所述装夹槽内，以稳定夹持所述钽酸锂晶片。优选的，所述旋转支架还包括减速电机、两根支撑轴，其中一根所述支撑轴的一端与一个所述支撑盘的盘面的圆心垂直连接，以支撑所述支架体，并避免所述支架体偏心旋转，进而保证所述钽酸锂晶片均匀受热，其中一根所述支撑轴的另一端与左端的所述炉管法兰盖垂直地密封连接，且其中一根所述支撑轴能相对左端的所述炉管法兰盖旋转，另一根所述支撑轴的一端与另一个所述支撑盘的盘面的圆心垂直连接，另一根所述支撑轴的另一端依次垂直穿过右端的所述炉管法兰盖、所述右端盖，并与所述减速电机的电机轴同轴固定连接，另一根所述支撑轴的另一端还与右端的所述炉管法兰盖的对应的开孔处密封连接，所述减速电机与所述右端盖固定连接，以通过所述减速电机的电机轴的旋转带动所述支撑轴、所述支架体和支架体上装夹的若干钽酸锂晶片同向旋转，进而保证每个所述钽酸锂晶片均匀地与从所述内炉管的内部的下侧蒸出的镁蒸气接触，提高还原的均匀性。本专利技术的装置设置了炉体、内炉管、旋转支架及真空装置，通过旋转支架对钽酸锂晶片进行装夹，在还原过程中旋转钽酸锂晶片，保证蒸出的镁蒸气均匀接触钽酸锂晶片，进一步保证了钽酸锂晶片还原的均匀性，通过真空装置实现了对镁蒸气还原钽酸锂晶片的装置的抽真空，实现了对镁粉进行气化，利用生成的镁蒸气作为还原剂对钽酸锂晶片进行还原，大幅提升了钽酸锂晶片还原的均匀性，石墨材质的内炉管的表面不易形成氧化物膜，避免了内炉管的材料与还原剂气体发生反应。附图说明图1是所述镁蒸气还原钽酸锂晶片的装置的结构示意图。图2是所述支架体的结构示意图。图中：炉体10、外壳11、筒体110、左端盖111、右端盖112、接管法兰113、保温层12、内炉管20、管体21、电阻丝22、炉管法兰盖23本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镁蒸气还原钽酸锂晶片的装置，其特征在于：包括炉体、内炉管、旋转支架及真空装置，所述炉体内设有容纳所述内炉管的空腔，所述内炉管设置在所述炉体的内部空腔内，所述内炉管内设有用于盛装镁粉的空腔，所述旋转支架沿着所述炉体、所述内炉管的长度方向贯穿于所述炉体、所述内炉管的内部，所述旋转支架包括夹持钽酸锂晶片的支架体，且旋转支架能相对于炉体及内炉管旋转，以使镁蒸气均匀地接触每片所述钽酸锂晶片，进而保证镁蒸气均匀地还原所有所述钽酸锂晶片，所述真空装置与所述内炉管内的空腔连通，以通过对所述内炉管的内腔抽真空使炉体内的镁粉能在较低的加热温度下气化，生成镁蒸气。

【技术特征摘要】
1.一种镁蒸气还原钽酸锂晶片的装置，其特征在于：包括炉体、内炉管、旋转支架及真空装置，所述炉体内设有容纳所述内炉管的空腔，所述内炉管设置在所述炉体的内部空腔内，所述内炉管内设有用于盛装镁粉的空腔，所述旋转支架沿着所述炉体、所述内炉管的长度方向贯穿于所述炉体、所述内炉管的内部，所述旋转支架包括夹持钽酸锂晶片的支架体，且旋转支架能相对于炉体及内炉管旋转，以使镁蒸气均匀地接触每片所述钽酸锂晶片，进而保证镁蒸气均匀地还原所有所述钽酸锂晶片，所述真空装置与所述内炉管内的空腔连通，以通过对所述内炉管的内腔抽真空使炉体内的镁粉能在较低的加热温度下气化，生成镁蒸气。2.如权利要求1所述的镁蒸气还原钽酸锂晶片的装置，其特征在于：所述炉体包括外壳，所述外壳包括筒体、左端盖、右端盖，所述筒体为一较大直径的空心筒体，所述左端盖、右端盖分别与所述筒体的左端和右端固定连接，以与所述筒体共同构成一封闭的外壳，所述内炉管设置在所述筒体内，所述内炉管包括管体、电阻丝和两个炉管法兰盖，所述管体为一较小直径的空心筒体，所述管体与所述筒体同轴设置，所述电阻丝用于与供电装置电性连接，以作为升温热源，所述电阻丝螺旋绕设在所述管体的外壁，以通过所述电阻丝的加热提升所述内炉管内的温度，所述管体的左、右两端分别与两个所述炉管法兰盖密封连接，在所述内炉管内撒入镁粉，以使所述镁粉受热气化时生成的镁蒸气分布在所述内炉管内。3.如权利要求2所述的镁蒸气还原钽酸锂晶片的装置，其特征在于：所述炉体还包括保温层，所述保温层为夹持在所述筒体的内壁与所述内炉管的外壁之间的空心的厚筒体，所述保温层的侧面外壁的形状与所述筒体的内壁相适配，以使所述筒体套设在所述保温层的外侧，所述保温层开设有左右贯通的内炉管装配孔，所述内炉管穿入所述内炉管装配孔内，所述内炉管的外壁与所述内炉管装配孔的内壁固定连接，以防止热量从盘绕的所述电阻丝的外侧散失。4.如权利要求3所述的镁蒸气还原钽酸锂晶片的装置，其特征在于：所述管体和所述炉管法兰盖均由石墨制成，以在保证所述管体和所述炉管法兰盖在真空中较好的耐热性能和导热性能的前提下避免制成所述管体和所述炉管法兰盖的材料的表面在空气中形成的氧化膜与还原剂气体发生反应。5.如权利要求3所述的镁蒸气还原钽酸锂晶片的装置，其特征在于：所述管体的内壁的左右两端均设有密封管内螺纹，所述炉管法兰盖的连接部对应设置有密封管外螺纹，所述炉管法兰盖通过所述连接部的密封管外螺纹与所述管体密封连接。6.如权利要求3所述的镁蒸气还原钽酸锂晶片的装置，其特征在于：所述真空装置包括外抽空管、若干外抽空支管、若干布气支管、布气管，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张学锋，董学祥，梁斌，
申请(专利权)人：宁夏钜晶源晶体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：宁夏,64