本实用新型专利技术涉及一种压紧工装、压紧装置以及压紧设备。压紧工装用于压紧相互粘接的缓冲层与籽晶，包括下压件。下压件具有用于下压缓冲层或籽晶的下压面。下压件采用碳/碳复合材料制成。上述压紧工装，使用者可以通过其下压件向涂覆粘接层而初步粘接的缓冲层与籽晶施加压力。在固化过程中，粘接层产生的气相物质在下压件施加的压力挤压下能够从层与层之间的间隙中渗出，或是透过缓冲层与下压件的孔隙渗出。整个过程中，碳/碳复合材料制成的下压件能够保持形状稳定，下压面保持平整，缓冲层与籽晶在下压件的压紧下实现平整地连接，且产生的气相物质被充分地挤压渗出，避免在籽晶粘接的表面留下孔洞与微泡。的表面留下孔洞与微泡。的表面留下孔洞与微泡。
【技术实现步骤摘要】
压紧工装、压紧装置以及压紧设备
[0001]本技术涉及碳化硅制造
，特别是涉及一种压紧工装、压紧装置以及压紧设备。
技术介绍
[0002]目前碳化硅生长的方法主要有气相传输法(PVT)、液相外延法(LPE)、化学气相沉积法(CVD)等。其中PVT法是应用最成熟的方法，也是目前唯一的一种可以提供商用碳化硅衬底需求的生长方法。
[0003]经过多年的研究，采用PVT生长SiC晶体的技术日趋成熟。生长系统中，籽晶需要实现固定在石墨坩埚上部的石墨圆板上，常用方式为机械固定或籽晶粘接，但机械固定因石墨加工问题易存在气孔，而籽晶粘接不可避免在晶片与石墨圆板之间存在粘结剂层，其存在些许水分与小分子易挥发相，在粘接工序的加热过程中，如升温过快易发生挥发过快难以渗出或局部沸腾形成气泡，最终在交联碳化过程形成空洞使籽晶背部发生过热升华现象。为了克服上述单使用粘接剂存在的问题，科研人员在石墨圆板和籽晶之间引入一层石墨纸，进行两次粘接，但仍然难以避免籽晶与石墨纸之间产生微泡问题出现。
技术实现思路
[0004]基于此，有必要针对上述的问题，提供一种能够避免粘接的籽晶与石墨纸之间产生微泡的压紧工装、压紧装置以及压紧设备。
[0005]一种压紧工装，用于压紧相互粘接的缓冲层与籽晶，所述压紧工装包括：
[0006]下压件，所述下压件具有用于下压所述缓冲层或所述籽晶的下压面；
[0007]所述下压件采用碳/碳复合材料制成。
[0008]上述压紧工装，使用者可以通过其下压件向涂覆粘接层而初步粘接的缓冲层(如石墨纸)与籽晶施加压力。在固化过程中，粘接层产生的气相物质在下压件施加的压力挤压下能够从层与层之间的间隙中渗出，或是透过缓冲层与下压件的孔隙渗出。整个过程中，碳/碳复合材料制成的下压件能够保持形状稳定，下压面保持平整，缓冲层与籽晶在下压件的压紧下实现平整地连接，且产生的气相物质被充分地挤压渗出，避免在籽晶粘接的表面留下孔洞与微泡。
[0009]在其中一个实施例中，所述下压件包括构造形成所述下压面的压紧端及与所述压紧端相对的加压端。
[0010]在其中一个实施例中，所述加压端构造有放置面，所述放置面用于放置配重件。
[0011]在其中一个实施例中，所述加压端的径向尺寸小于所述压紧端的尺寸，所述加压端用于与下压装置配合。
[0012]在其中一个实施例中，压紧工装还包括承载件，所述承载件具有用于承载所述籽晶或所述缓冲层且面向所述下压面的承载面。
[0013]在其中一个实施例中，所述承载面上构造有定位结构，所述定位结构用于对所述
可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0026]需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
[0027]正如
技术介绍
中所述，利用PVT法生长SiC晶体，可以通过粘接的方式将籽晶100固定在石墨圆板上，而用于固定的粘接层在加热固化的过程中，其含有的水分、挥发相过快沸腾不可避免地会在籽晶100与石墨圆板粘接的背部形成空洞。基于此，科研人员在籽晶100与石墨圆板之间增加了缓冲层200，例如石墨纸，将籽晶100事先通过粘接层与缓冲层200粘接，再通过缓冲层200粘接固定在石墨圆板上，当SiC生长完成时，石墨圆板上残留的缓冲层200也比较容易擦除，利于石墨圆板的反复使用。缓冲层200的加入虽然可以一定程度上缓解籽晶100背部出现空洞的现象，但仍然难以产生于避免籽晶100与缓冲层200之间微泡。因此，需要采取措施进一步将产生于籽晶100与缓冲层200之间的气相物质赶出。
[0028]针对上述问题，请参阅图1，本技术一实施例提供了一种用于压紧相互粘接的缓冲层200与籽晶100的压紧工装300，压紧工装300包括下压件301。下压件301具有用于下压缓冲层200或籽晶100的下压面S。下压件301采用碳/碳复合材料制成。
[0029]下压件301通过下压面S压在缓冲层200与籽晶100中一者上，以此来通过下压面S施加压力将缓冲层200与籽晶100相互压紧，下压面S应当覆盖缓冲层200与籽晶100，形状以与缓冲层200、籽晶100匹配为宜。在一具体实施例中，下压面S下压于缓冲层200。碳/碳复合材料是指是碳纤维及其织物增强的碳基体复合材料，碳/碳复合材料富含空隙而密度低。此外，在高温条件下，如粘接层的碳化温度500℃
‑
700℃条件下，碳/碳复合材料仍具有优良的力学性能，且线膨胀系数小，温度升高过程中仍能保持几何尺寸稳定，不会熔化，也不会发生粘接现象。此外还具有使用寿命长、导热系数高、比热容大等等优点。
[0030]基于前述优点，下压件301采用碳/碳复合材料制成，与金属材料相比而言，其具有优良的而稳定性，避免自身在高温下变形而导致籽晶100受力不均而出现翘曲，始终保持下压面S平整。此外，碳/碳复合材料制成下压件301透气性更好，即使采用具有高孔隙率的碳/碳复合材料，仍能有较大的抗压强度，保证受压不变形、不破碎。与之相比的是，传统石墨透气性不佳，而采用像孔隙率为40％的低密度石墨时，则容易在受压时破碎产生碎渣和不可恢复变形，碎渣易附着在粘接层上，不可恢复变形则同样会导致籽晶100受力不均。可以理解地，在其它一些实施例中，可基于透气性、耐热能力、抗压强度需求对材料做出调整，使其孔隙率合适，满足透气性良好、高温下形态稳定以及抗压强度达标的要求。
[0031]上述压紧工装300，使用者可以通过其下压件301向涂覆粘接层而初步粘接的缓冲层200(如石墨纸)与籽晶100施加压力。在固化过程中，粘接层产生的气相物质在下压件301施加的压力挤压下能够从层与层之间的间隙中渗出，或是透过缓冲层200与下压件301的孔隙渗出。整个过程中，碳/碳复合材料制成的下压件301能够保持形状稳定，下压面S保持平
整，缓冲层200与籽晶100在下压件301的压紧下实现平整地连接，且产生的气相物质被充分地挤压渗出，避免在籽晶100粘接的表面留下孔洞与微泡。
[0032]具体地，碳/碳复合材料的孔隙率为30％
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70％。
[0033]选用30％
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70％孔隙率的碳/碳复合材料，在具有高透气性能的同时，还能够保持足够的抗压强度，70％的碳/碳复合材料仍能保持大于20Mpa的抗压强度，确保下压件301在所需本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种压紧工装，用于压紧相互粘接的缓冲层与籽晶，其特征在于，所述压紧工装包括：下压件，所述下压件具有用于下压所述缓冲层或所述籽晶的下压面；所述下压件采用碳/碳复合材料制成。2.根据权利要求1所述的压紧工装，其特征在于，所述下压件包括构造形成所述下压面的压紧端及与所述压紧端相对的加压端。3.根据权利要求2所述的压紧工装，其特征在于，所述加压端构造有放置面，所述放置面用于放置配重件。4.根据权利要求2所述的压紧工装，其特征在于，所述加压端的径向尺寸小于所述压紧端的尺寸，所述加压端用于与下压装置配合。5.根据权利要求1所述的压紧工装，其特征在于，压紧工装还包括承载件，所述承载件具有用于承载所述籽晶或所述缓冲层且面向所述下压面的承载面。6.根据权利要求5所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：李丙菊，谭善宥，吴海源，彭浩波，廖广庭，李军，廖寄乔，
申请(专利权)人：湖南金博碳基材料研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：
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