导热结构及加热蒸发组件制造技术

本发明专利技术公开了一种导热结构，包括若干根导热管，每根所述导热管为内部中空且具有开口的管状体，所述若干根导热管的外壁相互贴合固定，并且贴合在一起的所述若干根导热管的径向方向的截面形状呈格栅形状。本发明专利技术还提供了一种加热蒸发组件，包括坩埚和上述的导热结构，所述导热结构的形状尺寸与所述坩埚匹配，所述导热结构设置于所述坩埚内，且所述导热结构最外围的所述导热管的外壁与所述坩埚的内壁接触。本发明专利技术所提供的一种导热结构及加热蒸发组件，利用多根导热管组成导热结构，形成多个子蒸发体，可减少子蒸发体之间的干扰，还可将临近加热源的坩埚壁热量快速传导坩埚内部，促进在非平衡态下的温度场均匀性。

Heat conduction structure and heating evaporation component

【技术实现步骤摘要】
导热结构及加热蒸发组件
本专利技术涉及镀膜设备领域，更具体地说，涉及一种导热结构及加热蒸发组件。
技术介绍
蒸发镀膜是真空PVD镀膜的技术之一。蒸发镀膜装备通常分为真空腔体、真空获得系统、热蒸发系统、电控系统构成。热蒸发系统包括蒸发容器(蒸发坩埚、蒸发舟等)，电阻丝加热器或其他加热装置，热屏蔽系统，加热温控系统构成。工艺过程将蒸发原料置于坩埚中，在真空环境中利用加热模式使镀膜原料发生固液气相变过程，蒸发原料被加热至熔点以上在液面处产生蒸发气体或以升华模式由固态直接产生蒸发气体，在坩埚开口处或喷嘴处喷出。蒸发气体在真空腔体中遇到相对低温衬底，沉积在衬底表面形成薄膜。通过蒸发工艺可以形成单质薄膜，也可以通过共蒸发实现化合物薄膜。在实践生产中，蒸发镀膜又可以分为点源热蒸发，线源热蒸发，电子束蒸发等。在热蒸发镀膜工艺过程中，电阻式加热器通常置于坩埚的侧面或底部(线源蒸发还需在喷管、喷嘴周围布置加热器)。理论上虽然通过多层屏蔽可以使得热场内部属于一个近似密闭的热孤立系统，经过长时间预热可以使得蒸发料达到热平衡。但是由于蒸发工艺必然设定开口或喷嘴将蒸发原料气体导出加热区以喷发到达镀膜面，实现蒸发镀膜功能，因此实际工艺过程是非热平衡态，而在环境微扰条件下，原料内临近加热源的位置、远离加热源的位置、临近蒸发液面的位置之间会产生短时的温度不均匀。这种温度不均匀性容易导致沸腾现象，即溶液中的局部产生气泡，上升在液体表面破损，在此过程中易产生小液滴喷溅出坩埚或喷嘴结构。喷溅的液滴溅落在镀膜表面，会对镀膜面产生严重的品质伤害。这种喷溅现象在导热性差的液体蒸发工艺、大蒸发量工艺过程以及相对大的蒸发坩埚结构中更加严重。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种可保持温度均匀分布的导热结构。为了实现上述的目的，本专利技术采用了如下的技术方案：一种导热结构，包括若干根导热管，每根所述导热管为内部中空且具有开口的管状体，所述若干根导热管的外壁相互贴合固定，并且贴合固定连接在一起的所述若干根导热管的径向方向的截面形状呈格栅形状。优选地，每根所述导热管的其中一端设有所述开口，所述若干根导热管的开设有所述开口的一端平齐设置。优选地，每根所述导热管的两端均设有所述开口，且所述若干根导热管的两端分别平齐。优选地，每根所述导热管的径向方向的截面形状为圆形、四边形或六边形中的任意一种。优选地，所述导热管的材料为铜、金、银、钽、钼、钨、石墨、石英、氧化铝、碳纤维、热解氮化硼和碳化硅中的至少一种。本专利技术还提供了一种加热蒸发组件，包括坩埚和任一种上述的导热结构，所述导热结构的形状尺寸与所述坩埚匹配，所述导热结构设置于所述坩埚内，且所述导热结构最外围的所述导热管的外壁与所述坩埚的内壁接触。优选地，所述导热结构的高度为所述坩埚高度的三分之一至五分之四。本专利技术所提供的一种导热结构及加热蒸发组件，利用多根导热管组成导热结构，形成多个子蒸发体，一方面可减少子蒸发体之间的干扰，另一方面，将使得临近加热源的坩埚壁热量快速传导坩埚内部，促进在非平衡态下的温度场均匀性。附图说明图1为本专利技术实施例的导热管示意图。图2为本专利技术实施例的导热结构示意图。图3为本专利技术实施例的加热蒸发组件示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。结合图1所示，本实施例中的导热结构可用于蒸发镀膜领域，导热结构30包括若干根导热管10，其中每根导热管10为内部中空且具有开口11的管状体，若干根导热管10的外壁12相互贴合固定，形成导热结构30，且贴合固定在一起的若干根导热管10的径向方向的截面形状呈格栅形状。导热管10用于容纳待蒸发的材料，每根导热管10相当于一个子蒸发体，一方面导热管10的管壁的隔离作用减少了各个子蒸发体之间的相互扰动，且减少了大范围的对流扰动，另一方面由于各根导热管10是相互热导通的，使得临近加热源的坩埚壁、底部的热量可以快速传导到坩埚内部使得临近加热源的坩埚壁、底部的热量可以快速传导到坩埚内部和临近液面处，促进在非平衡态下的温度场均匀性。，促进在非平衡态下的温度场均匀性。具体地，每根导热管10的一端设有开口11且另一端封闭，若干根导热管10的开设开口11的一端平齐设置，即每根导热管10的开口11朝向一致，可通过开口11将待蒸发材料装配进导热管10内。当然在其他实施方式中，每根导热管10的两端均设有开口11，且若干根导热管10的两端分别对齐。作为优选实施例，导热管10的径向方向上的截面形状为圆形，相应地若干根导热管10紧密贴合连接形成的导热结构30的截面形状大致呈圆形。当然在其他实施方式中，热管10的径向方向上的截面形状还可以为三角形、四边形和六边形等，相应地，导热结构30的截面还可以大致呈三角形、四变形和六边形等。进一步地，采用焊接的方式将各根导热管10固定连接。具体地，在选择导热管10的制作材料时，考虑导热性、耐热性、材料兼容性、真空适用性、热膨胀系数、与蒸发溶液的浸润性以及易加工性，因此导热管10的材料可选用导热良好的金属如铜、金、银、钽、钼、钨等；或者耐腐蚀性强的陶瓷材料如高纯石墨、高纯石英、高纯氧化铝、碳纤维、热解氮化硼、碳化硅等。当然还可将金属和陶瓷结合形成复合材料，例如采用金属制备导热管10，利用气相沉积的镀膜工艺在导热管10表面形成一层陶瓷薄膜；或者采用陶瓷材料制备导热管10，利用气相沉积的镀膜工艺在导热管10表面形成一层金属薄膜。如图2所示，本专利技术还公开了一种加热蒸发组件，加热蒸发组件包括坩埚20和上述的导热结构30，导热结构30的形状尺寸与坩埚20匹配，本实施例中坩埚20的主体为一端封闭且另一端敞口的圆柱体结构，导热结构30设置于坩埚20内，且导热结构30最外围的导热管10的外壁12与坩埚20的内壁抵接，这样坩埚20的侧壁的热量可从外圈的导热管10快速传导至内圈的导热管10，使得导热结构30整体受热均匀。另外导热管10的开口11朝向坩埚主体的敞口端，经加热蒸发后的材料从开口11喷出。进一步地，导热结构30的高度与坩埚20的装料量匹配，具体是导热结构30的高度设为坩埚20高度的三分之一至五分之四，作为优选实施例，导热结构30的高度设为坩埚20高度的三分之二。在其他实施方式中，坩埚20的主体还可以为其他形状，例如为直径从上端至下端递减的倒圆台体形，此时导热结构30可由若干高度不同的导热管10组成，位于内部的导热管10至位于外圈的导热管10的高度依次递减，且各根导热管10的上端面平齐，这样导热结构30大致呈倒圆台形。本专利技术所提供的一种导热结构及加热蒸发组件，利用多根导热管组成导热结构，形成多个子蒸发体，一方面可减少子蒸发体之间的干扰，另一方面，将使得临近加热源的坩埚壁热量快速传导坩埚内部，促进在非平衡态下的温度场均匀性。上面对本专利技术的具体实施方式进行了详细描述，虽然已表示和描述了一些实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本专利技术的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改和完善，这些修改和完善也应在本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导热结构，其特征在于，包括若干根导热管(10)，每根所述导热管(10)为内部中空且具有开口(11)的管状体，所述若干根导热管(10)的外壁(12)相互贴合固定，并且贴合固定在一起的所述若干根导热管(10)的径向方向的截面形状呈格栅形状。

【技术特征摘要】
1.一种导热结构，其特征在于，包括若干根导热管(10)，每根所述导热管(10)为内部中空且具有开口(11)的管状体，所述若干根导热管(10)的外壁(12)相互贴合固定，并且贴合固定在一起的所述若干根导热管(10)的径向方向的截面形状呈格栅形状。2.根据权利要求1所述的导热结构，其特征在于，每根所述导热管(10)的其中一端设有所述开口(11)，所述若干根导热管(10)的开设有所述开口(11)的一端平齐设置。3.根据权利要求1所述的导热结构，其特征在于，每根所述导热管(10)的两端均设有所述开口(11)，且所述若干根导热管(10)的两端分别平齐。4.根据权利要求2或3所述的导热结构，其特征在于，每根所述导热管(10)的径向方向的截面形状为圆形、四边形或六边形中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘壮，张撷秋，杨世航，黄俏俏，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44