一种适用于碳化硅晶片VCD工艺腔体装置

摘要

本发明公开了一种适用于碳化硅晶片VCD工艺腔体装置，包括机体，机体上开设有加热内腔，加热内腔的内壁上固定安装有腔体陶瓷衬，加热内腔的内底部固定安装有热盘，热盘的上表面开设有上下贯穿的顶针孔，顶针孔的内部固定连接有滑套；升降环的顶部固定安装有若干组顶针，顶针的上端滑动插接于顶针孔内部的滑套内，升降环的下部安装有用于驱动升降环的升降机构；热盘的上部表面安装有覆盖盘，覆盖盘的上部表面外圈上固定连接有边缘环；本发明利用电热丝热盘的方式进行加热，并将其与DXZ型行程限位器的传送机构合二为一，提高了工艺温度稳定性与传送精度；在热盘的上部表面设置了覆盖盘以及边缘环，有效防止了热盘表面损伤，延长了使用寿命。

说明书

技术领域

本发明涉及碳化硅晶片VCD加工技术领域，具体来说，涉及一种适用于碳化硅晶片VCD工艺腔体装置。

背景技术

碳化硅晶片的主要应用领域有LED固体照明和高频率器件。该材料具有高出传统硅数倍的禁带、漂移速度、击穿电压、热导率、耐高温等优良特性，在高温、高压、高频、大功率、光电、抗辐射、微波性等电子应用领域和航天、军工、核能等极端环境应用有着不可替代的优势。

现有技术工艺碳化硅晶片承载座传动结构不稳定，热盘加热为灯泡加热，温度控制精度欠佳，且晶片承载盘裸露在工艺环境中容易造成损坏。为此，我们提出一种适用于碳化硅晶片VCD工艺腔体装置。

发明内容

本发明的技术任务是针对以上不足，提供一种适用于碳化硅晶片VCD工艺腔体装置，利用电热丝热盘的方式进行加热，并将其与DXZ型行程限位器的传送机构合二为一，提高了工艺温度稳定性与传送精度；在热盘的上部表面设置了覆盖盘以及边缘环，有效防止了热盘表面损伤，延长了使用寿命，来解决上述问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种适用于碳化硅晶片VCD工艺腔体装置，包括：

机体，所述机体上开设有加热内腔，所述加热内腔的内壁上固定安装有腔体陶瓷衬，所述加热内腔的内底部中心开设有圆形通孔,所述加热内腔的内底部位于所述圆形通孔的上部固定安装有热盘，所述热盘的上表面开设有上下贯穿的顶针孔，所述顶针孔的内部固定连接有滑套，所述滑套的上端表面与热盘的上部表面齐平；

升降环，所述升降环设置在所述热盘以及圆形通孔的正下方，所述升降环的顶部固定安装有若干组顶针，所述顶针的上端贯穿于所述圆形通孔并滑动插接于所述顶针孔内部的滑套内，所述升降环的下部安装有用于驱动升降环的升降机构；

所述升降环的上部固定连接有顶板，所述顶板的上部表面开设有螺纹盲孔，所述升降环的内壁上开设有内螺纹，所述顶针的下端设置为细径部，所述细径部的外侧表面上设置有与所述螺纹盲孔配合的第一外螺纹，所述顶针的上端固定连接有锥形体，所述锥形体的上部表面中心开设有内六角孔，所述锥形体的上表面边部固定粘接有扁平橡胶圈；

所述升降机构包括底座，所述底座的内部设置为中空结构，且底座的内底部竖直固定安装有正反转减速电机，所述底座的上部表面固定连接有支撑套筒，所述支撑套筒的下端与所述底座的内部连通，所述支撑套筒的内部通过两组支撑轴承转动安装有传动轴，所述传动轴的上端通过转盘轴承转动安装在所述热盘的底部表面中心，所述传动轴的下端通过联轴器与所述正反转减速电机的电机轴传动连接；

所述热盘的上部表面安装有覆盖盘，所述覆盖盘的上部表面外圈上固定连接有边缘环，所述热盘包括有隔热底盘，所述隔热底盘的内腔中填充有石棉保温填充层，所述石棉保温填充层的上部表面铺设有电热丝，所述电热丝呈螺旋结构铺设，且与所述滑套错开；所述隔热底盘的上部还固定连接有导热盘，所述覆盖盘安装在导热盘的上部表面；

所述机体的一侧安装有DXZ型行程限位器，所述机体的一侧还安装有PLC控制器，所述PLC控制器的控制输出端分别与所述正反转减速电机的电控端以及电热丝的电控端电性连接，所述加热内腔的内部还安装有温度传感器，所述温度传感器的感温端与所述覆盖盘的边缘接触，且所述温度传感器的信号输出端与所述PLC控制器的信号输入端电性连接。

作为优选，还包括有支撑架，所述支撑架的一端固定连接有支撑环，所述支撑环固定安装在机体的下部表面，所述底座固定连接在所述支撑架的一侧。

作为优选，所述支撑环的表面贯穿安装有电源线，所述电源线的一端贯穿所述热盘并与所述电热丝电性连接。

作为优选，所述传动轴的上部设置有与所述升降环内部的内螺纹相匹配的第二外螺纹。

作为优选，所述螺纹盲孔的内底部固定粘接有弹性橡胶垫。

作为优选，所述螺纹盲孔在所述顶板的上部表面呈环形等角度设置有四组，所述顶针也设置有四组。

作为优选，所述滑套的上部表面设置为漏斗口，所述锥形体设置为圆锥形体，所述锥形体的顶角小于漏斗口的内顶角，且所述锥形体的高度小于漏斗口的深度。

作为优选，所述转盘轴承的轴承外圈固定安装在所述热盘的下表面中心，所述传动轴的上端固定安装在所述转盘轴承的轴承内圈中。

作为优选，所述覆盖盘由氮化铝制成，防止热盘表面受工艺环境而造成损伤。

作为优选，所述导热盘设置为纯铝盘。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

1、本发明，改变传统通过电灯加热的方式，利用电热丝热盘的方式进行加热，并将其与DXZ型行程限位器的传送机构合二为一，提高了工艺温度稳定性与传送精度；

2、本发明，在热盘的上部表面设置了覆盖盘以及边缘环，有效防止了热盘表面损伤，延长了使用寿命；

3、本发明，利用正反转减速电机驱动升降环升降，从而带动顶针上下运动，通过与外在的手臂配合，实现了晶片产品的放置于热盘上；工艺结束后顶针上升，将晶片产品顶出，实现了晶片产品在工艺过程中的整个传送需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的一种适用于碳化硅晶片VCD工艺腔体装置的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的一种适用于碳化硅晶片VCD工艺腔体装置加热内腔的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的一种适用于碳化硅晶片VCD工艺腔体装置另一视角的结构示意图；

图4是根据本发明实施例的一种适用于碳化硅晶片VCD工艺腔体装置热盘的结构示意图；

图5是根据本发明实施例的一种适用于碳化硅晶片VCD工艺腔体装置热盘的侧视结构示意图；

图6是根据本发明实施例的一种适用于碳化硅晶片VCD工艺腔体装置升降环的结构示意图；

图7是根据本发明实施例的一种适用于碳化硅晶片VCD工艺腔体装置顶针的结构示意图；

图8是根据本发明实施例的一种适用于碳化硅晶片VCD工艺腔体装置底座的内部结构示意图；

图9是根据本发明实施例的一种适用于碳化硅晶片VCD工艺腔体装置热盘的内部结构示意图；

图10是根据本发明实施例的一种适用于碳化硅晶片VCD工艺腔体装置滑套的结构示意图。

图中：

1、机体；2、热盘；3、加热内腔；4、腔体陶瓷衬；5、顶针；6、升降环；7、顶针孔；8、覆盖盘；9、边缘环；10、支撑架；11、DXZ型行程限位器；12、升降机构；13、支撑环；14、电源线；15、圆形通孔；

201、隔热底盘；202、电热丝；203、石棉保温填充层；204、导热盘；

501、细径部；502、第一外螺纹；503、锥形体；504、内六角孔；505、扁平橡胶圈；601、顶板；602、螺纹盲孔；603、弹性橡胶垫；604、内螺纹；

701、滑套；702、漏斗口；1201、底座；1202、正反转减速电机；1203、联轴器；1204、支撑套筒；1205、支撑轴承；1206、传动轴；1207、第二外螺纹；1208、转盘轴承。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

如图1-图10所示，根据本发明实施例的一种适用于碳化硅晶片VCD工艺腔体装置，包括：

机体1，机体1上开设有加热内腔3，加热内腔3的内壁上固定安装有腔体陶瓷衬4，加热内腔3的内底部中心开设有圆形通孔15,加热内腔3的内底部位于圆形通孔15的上部固定安装有热盘2，热盘2的上表面开设有上下贯穿的顶针孔7，顶针孔7的内部固定连接有滑套701，滑套701的上端表面与热盘2的上部表面齐平；

升降环6，升降环6设置在热盘2以及圆形通孔15的正下方，升降环6的顶部固定安装有若干组顶针5，顶针5的上端贯穿于圆形通孔15并滑动插接于顶针孔7内部的滑套701内，升降环6的下部安装有用于驱动升降环6的升降机构12；

升降环6的上部固定连接有顶板601，顶板601的上部表面开设有螺纹盲孔602，升降环6的内壁上开设有内螺纹604，顶针5的下端设置为细径部501，细径部501的外侧表面上设置有与螺纹盲孔602配合的第一外螺纹502，顶针5的上端固定连接有锥形体503，锥形体503的上部表面中心开设有内六角孔504，锥形体503的上表面边部固定粘接有扁平橡胶圈505；

升降机构12包括底座1201，底座1201的内部设置为中空结构，且底座1201的内底部竖直固定安装有正反转减速电机1202，底座1201的上部表面固定连接有支撑套筒1204，支撑套筒1204的下端与底座1201的内部连通，支撑套筒1204的内部通过两组支撑轴承1205转动安装有传动轴1206，传动轴1206的上端通过转盘轴承1208转动安装在热盘2的底部表面中心，传动轴1206的下端通过联轴器1203与正反转减速电机1202的电机轴传动连接；

热盘2的上部表面安装有覆盖盘8，覆盖盘8的上部表面外圈上固定连接有边缘环9，热盘2包括有隔热底盘201，隔热底盘201的内腔中填充有石棉保温填充层203，石棉保温填充层203的上部表面铺设有电热丝202，电热丝202呈螺旋结构铺设，且与滑套701错开；隔热底盘201的上部还固定连接有导热盘204，覆盖盘8安装在导热盘204的上部表面；

机体1的一侧安装有DXZ型行程限位器11，机体1的一侧还安装有PLC控制器，PLC控制器的控制输出端分别与正反转减速电机1202的电控端以及电热丝202的电控端电性连接，加热内腔3的内部还安装有温度传感器，温度传感器的感温端与覆盖盘8的边缘接触，且温度传感器的信号输出端与PLC控制器的信号输入端电性连接。

通过采用上述技术方案，改变传统通过电灯加热的方式，利用电热丝202热盘2的方式进行加热，并将其与DXZ型行程限位器11的传送机构合二为一，提高了工艺温度稳定性与传送精度；在热盘2的上部表面设置了覆盖盘8以及边缘环9，有效防止了热盘2表面损伤，延长了使用寿命；利用正反转减速电机1202驱动升降环6升降，从而带动顶针5上下运动，通过与外在的手臂配合，实现了晶片产品的放置于热盘2上；工艺结束后顶针5上升，将晶片产品顶出，实现了晶片产品在工艺过程中的整个传送需求。

如图3中所示，还包括有支撑架10，支撑架10的一端固定连接有支撑环13，支撑环13固定安装在机体1的下部表面，底座1201固定连接在支撑架10的一侧。

通过采用上述技术方案，通过支撑架10以及支撑环13起到支撑的作用。

如图3中所示，支撑环13的表面贯穿安装有电源线14，电源线14的一端贯穿热盘2并与电热丝202电性连接。

通过采用上述技术方案，通过电源线14对电热丝202进行供电，电源线14的另一端通过受控于PLC控制器的开关与电源连接，便于PLC控制器控制电热丝202。

如图8中所示，传动轴1206的上部设置有与升降环6内部的内螺纹604相匹配的第二外螺纹1207。

通过采用上述技术方案，通过第二外螺纹1207与升降环6的螺纹配合，在顶针5限制住升降环6的旋转运动时，在传动轴1206的转动下，升降环6进行升降运动。

如图6中所示，螺纹盲孔602的内底部固定粘接有弹性橡胶垫603。

通过采用上述技术方案，通过弹性橡胶垫603可以起到弹力支撑作用，避免顶针5松动的同时，还可以进行微调高度，使用十分方便。

如图6中所示，螺纹盲孔602在顶板601的上部表面呈环形等角度设置有四组，顶针5也设置有四组。

通过采用上述技术方案，多组顶针5可以起到多点支撑的作用，更为稳定。

如图10中所示，滑套701的上部表面设置为漏斗口702，锥形体503设置为圆锥形体，锥形体503的顶角小于漏斗口702的内顶角，且锥形体503的高度小于漏斗口702的深度。

通过采用上述技术方案，在实际使用时，锥形体503的上表面面积较大，支撑更为稳定，而锥形体503可以完全隐藏于漏斗口702的内部，使得晶片产品与热盘2表面接触，充分加热。

其中，转盘轴承1208的轴承外圈固定安装在热盘2的下表面中心，传动轴1206的上端固定安装在转盘轴承1208的轴承内圈中。

通过采用上述技术方案，使得传动轴1206在转动的情况下，起到支撑的作用。

在实施时，覆盖盘8由氮化铝制成，防止热盘2表面受工艺环境而造成损伤。导热盘204设置为纯铝盘。其中，氮化铝硬度较高，不易损伤，而纯铝盘导热性能好，成本低。

为了方便理解本发明的上述技术方案，以下就本发明在实际过程中的工作原理或者操作方式进行详细说明。

在实际应用时，升降机构12驱动升降环6上升，升降环6带动顶针5上升，晶片产品在外部机械手的传送下，放置于顶针5上端的锥形体503上表面；然后机械手撤出后，升降环6下降将晶片产品放置于热盘2表面；工艺结束后，升降结构带动升降环6上升，使得顶针5将晶片产品抬高，然后外部的机械手伸入将晶片产品取走传出，实现了晶片产品在工艺过程中的整个传送需求。在这个过程中，腔体陶瓷衬4装在热盘2周围，用于将工艺区域将腔体隔离；边缘环9安装在热盘2外边缘，用于保护加热器边缘不被工艺反应损伤。热盘2为工艺过程提供所需要的温度。

通过上面具体实施方式，所述技术领域的技术人员可容易的实现本发明。但是应当理解，本发明并不限于上述的具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。