一种坩埚焊接装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及半导体材料生产技术领域，尤其涉及一种坩埚焊接装置，包括焊接机构、驱动机构和坩埚支架，焊接机构包括焊枪和焊接支架，焊枪安装于焊接支架，坩埚支架与驱动机构传动连接，焊枪设置于坩埚支架一侧，坩埚支架包括坩埚托盘，坩埚托盘设有轴线竖直的支撑孔，支撑孔的内侧壁形成支撑面。本实用新型专利技术结构简单，一方面，避免由于焊枪位置不稳定导致加热不均匀，导致石英管裂管；第二方面，防止物料碰触坩埚侧壁，同时使坩埚保持重心稳定；第三方面，实现坩埚保持竖直状态时稳定进行旋转焊接，进一步提高焊接质量。

A crucible welding device

【技术实现步骤摘要】
一种坩埚焊接装置
本技术涉及半导体材料生产
，尤其涉及一种坩埚焊接装置。
技术介绍
半导体材料，如：锗、砷化镓、磷化铟等，在光电子和微电子领域运用广泛。磷化铟可用于红外激光通讯芯片，锗可用于空间太阳能电池的衬底和红外窗口材料，砷化镓既可以用于光电子器件，如LED、LD、VCSEL，又可以用于微电子器件，如HEMT、MMIC。这些材料都需要生长高质量的单晶，以获取稳定均匀的性能。现有生长高性能半导体晶体材料的主要方法有VB，VGF，THM方法。其主要形式都是采用立式坩埚生长，物料和掺杂剂和其他助剂放置于热解氮化硼坩埚(PBN)中，再放入石英坩埚中，最后通过真空密封石英管，实现高纯、无水无氧、不挥发的晶体生长环境。其中，密封石英管有多种办法，通过水平装置焊接石英管，可以兼顾焊管和物料加热。但是，水平法焊管有如下两个缺点：(1)物料倒置坩埚侧壁，不能方便旋转，焊管完毕再竖直的过程中物料容易碰到PBN坩埚壁，或者多晶物料容易出现重心偏离现象；(2)火焰枪通过工人手持，圆周加热容易出现石英管受热不均匀，导致裂管。
技术实现思路
本技术的目的是提供实现坩埚竖直密封焊接，避免物料碰到坩埚壁，同时保证坩埚焊接质量的一种坩埚焊接装置。为了实现上述目的，本技术提供一种坩埚焊接装置，包括焊接机构、驱动机构和坩埚支架，所述焊接机构包括焊枪和焊接支架，所述焊枪安装于焊接支架，所述坩埚支架与驱动机构传动连接用于使坩埚支架旋转，所述焊枪设置于坩埚支架一侧用于对放置于坩埚支架上的坩埚进行焊接密封，所述坩埚支架包括坩埚托盘，所述坩埚托盘设有轴线竖直的支撑孔，所述支撑孔的内侧壁形成用于限制坩埚轴向移动并与坩埚表面贴合的支撑面。可选的，所述坩埚支架包括安装于坩埚托盘上的坩埚限位环，所述坩埚限位环设有用于限制坩埚径向移动的限位孔，所述限位孔与支撑孔同轴设置。可选的，所述限位孔的直径为50－250mm。可选的，所述坩埚限位环通过若干均匀布置于坩埚托盘圆周方向的支撑杆与坩埚托盘连接。可选的，所述坩埚托盘包括安装板和支撑环，所述安装板开设有安装孔，所述支撑孔开设于所述支撑环，所述支撑环与安装板可拆卸连接。可选的，所述支撑孔为锥形孔。可选的，所述驱动机构包括调速电机和驱动电源，所述坩埚支架还包括旋转底座，所述调速电机通过联轴器与旋转底座连接，所述驱动电源与调速电机电连接。可选的，所述焊接支架包括升降杆和水平导轨，所述水平导轨活动连接于所述升降杆用于竖直方向升降，所述焊枪滑动连接于水平导轨用于水平移动。可选的，还包括工作台，所述焊接机构和驱动机构均安装于工作台上，所述工作台安装有平台支座，所述坩埚支架通过轴承转动安装于所述平台支座。可选的，所述工作台底部设有若干数量的调节脚杯用于调节工作台的高度和水平度。实施本技术的实施例，具有以下技术效果：本技术结构简单，一方面，通过将焊枪安装于焊接支架，在焊接过程中，通过旋转坩埚支架带动坩埚旋转，使焊枪保持位置固定，从而避免由于焊枪位置不稳定导致加热不均匀，导致石英管裂管；第二方面，通过将坩埚套入支撑孔，使坩埚的轴线与竖直方向平行，在密封石英管的过程中，保持坩埚竖直，使物料沉积在坩埚底部，从而防止物料碰触坩埚侧壁，同时使坩埚保持重心稳定；第三方面，支撑孔的内侧壁形成支撑面，用于限制坩埚轴向移动并与坩埚表面贴合，从而使坩埚支架旋转时，坩埚的轴向方向位置固定，且支撑面与坩埚产生摩擦力带动坩埚转动，实现坩埚保持竖直状态时稳定进行旋转焊接，进一步提高焊接质量。附图说明图1是本技术优选实施例安装坩埚的结构示意图；图2是本技术优选实施例安装坩埚的局部剖视结构示意图；图3是图2中A处的放大示意图；图4是本技术优选实施例中坩埚支架的结构示意图。附图标记说明：1、焊接机构，11、焊接支架，111、升降杆，112、水平导轨，12、焊枪，2、坩埚支架，21、坩埚托盘，211、安装板，212、支撑环，213、支撑孔，214、支撑面，22、坩埚限位环，221、限位孔，23、支撑杆，24、旋转底座，3、驱动机构，31、调速电机，32、联轴器，33、轴承，4、工作台，41、平台支座，42、调节脚杯，5、坩埚。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。参考图1－图4，本实施例提供了一种坩埚焊接装置，包括焊接机构1、驱动机构3和坩埚支架2，焊接机构1包括焊接支架11和焊枪12，焊枪12安装于焊接支架11，坩埚支架2与驱动机构3传动连接用于使坩埚支架2旋转，焊枪12设置于坩埚支架2一侧用于对放置于坩埚支架2上的坩埚5进行焊接密封，坩埚支架2包括坩埚托盘21，坩埚托盘21设有轴线竖直的支撑孔213，支撑孔213的内侧壁形成用于限制坩埚5轴向移动并与坩埚5表面贴合的支撑面214。本技术结构简单，一方面，通过将焊枪12安装于焊接支架11，在焊接过程中，通过旋转坩埚支架2带动坩埚5旋转，使焊枪12保持位置固定，从而避免由于焊枪12位置不稳定导致加热不均匀，导致石英管裂管；第二方面，通过将坩埚5套入支撑孔213，使坩埚5的轴线与竖直方向平行，在密封石英管的过程中，保持坩埚5竖直，使物料沉积在坩埚5底部，从而防止物料碰触坩埚5侧壁，同时使坩埚5保持重心稳定；第三方面，支撑孔213的内侧壁形成支撑面214，用于限制坩埚5轴向移动并与坩埚5侧面贴合，从而使坩埚支架2旋转时，坩埚5的轴向方向位置固定，且支撑面214与坩埚5产生摩擦力带动坩埚5转动，实现坩埚5保持竖直状态时稳定进行旋转焊接，进一步提高焊接质量。参考图1和图4，进一步的，坩埚支架2还包括安装于坩埚托盘21上的坩埚限位环22，坩埚限位环22设有用于限制坩埚5径向移动的限位孔221，限位孔221与支撑孔213同轴设置，提高坩埚5放置在支撑孔213上的稳定性，避免坩埚5径向移动或摆动，提高石英管密封焊接的质量。其中，限位孔221的直径为50－250mm，可根据需求选择并容纳2－8寸的石英坩埚5，具体的，坩埚限位环22的材料可为石墨、塑料或铝合金等。进一步的，坩埚限位环22通过若干均匀布置于坩埚托盘21圆周方向的支撑杆23与坩埚托盘21连接，一方面，通过支撑杆23提高坩埚托盘21与坩埚限位环22之间的连接稳定性，另一方面，使坩埚限位环22与坩埚托盘21之间具有间距，保持坩埚5重心在下部，避免坩埚5倾倒。具体的，坩埚托盘21包括安装板211和支撑环212，安装板211开设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种坩埚焊接装置，其特征在于，包括焊接机构、驱动机构和坩埚支架，所述焊接机构包括焊枪和焊接支架，所述焊枪安装于焊接支架，所述坩埚支架与驱动机构传动连接用于使坩埚支架旋转，所述焊枪设置于坩埚支架一侧用于对放置于坩埚支架上的坩埚进行焊接密封，所述坩埚支架包括坩埚托盘，所述坩埚托盘设有轴线竖直的支撑孔，所述支撑孔的内侧壁形成用于限制坩埚轴向移动并与坩埚表面贴合的支撑面。/n

【技术特征摘要】
1.一种坩埚焊接装置，其特征在于，包括焊接机构、驱动机构和坩埚支架，所述焊接机构包括焊枪和焊接支架，所述焊枪安装于焊接支架，所述坩埚支架与驱动机构传动连接用于使坩埚支架旋转，所述焊枪设置于坩埚支架一侧用于对放置于坩埚支架上的坩埚进行焊接密封，所述坩埚支架包括坩埚托盘，所述坩埚托盘设有轴线竖直的支撑孔，所述支撑孔的内侧壁形成用于限制坩埚轴向移动并与坩埚表面贴合的支撑面。


2.根据权利要求1所述的坩埚焊接装置，其特征在于，所述坩埚支架还包括安装于坩埚托盘上的坩埚限位环，所述坩埚限位环设有用于限制坩埚径向移动的限位孔，所述限位孔与支撑孔同轴设置。


3.根据权利要求2所述的坩埚焊接装置，其特征在于，所述限位孔的直径为50－250mm。


4.根据权利要求2所述的坩埚焊接装置，其特征在于，所述坩埚限位环通过若干均匀布置于坩埚托盘圆周方向的支撑杆与坩埚托盘连接。


5.根据权利要求1所述的坩埚焊接装置，其特征在于，所述坩埚托盘包括安装板和支撑环，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李超，朱刘，廖福，狄聚青，
申请(专利权)人：广东先导先进材料股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44