[发明专利]一种蓝宝石晶体生长热场结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种蓝宝石晶体生长热场结构，按国际专利分类表(IPC)划分属于及宝石制造技术领域。

背景技术

导模法又称边缘限定一薄膜供料(Edge—Defined，Film—Fed Growth，简称EFG)法，主要用于生长特定形状的晶体，实际上它是提拉法的一种变形。 由于单晶硬度高，难于加工，为减少后续的加工，六十年代以后发展了异型晶体生长技术，其原理是将一个高熔点的惰性模具放入熔体中，模具下部带有细的管道，熔体由于毛细作用被吸引到模具的上表面，与籽晶接触后既可随着籽晶的提拉而不断凝固，通过模具的上边缘可以控制晶体的形状，因此被称为导模法，该工艺可用于各类异型蓝宝石晶体。

随着面板领域特别是手机面板领域应用的不断发展，蓝宝石材质面板在手机摄像头，手机按键、手机面板、智能手表等领域应用越来越广泛，然而传统导模法蓝宝石晶体生长单个周期产出（两片及以下）较低。为了增加单个周期产出，改进设备热场结构与单个周期产出有着直接关系。

由此，本发明人考虑对现有的蓝宝石晶体生长热场结构进行改进，本案由此产生。

发明内容

     针对现有技术的不足，本发明提供了一种蓝宝石晶体生长热场结构。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种蓝宝石晶体生长热场结构，该热场结构包括位于同一中心线的支撑座、生长箱及密封盖，其中：

支撑座，其位于地面之上，并对所述生长箱形成支撑构架，该支撑座包括两块叠加设置的莫来石砖，其高度为200mm；

生长箱，其位于支撑座上端面且外侧套有感应线圈，该生长箱包括中部具有容置空间的箱体、坩埚及模具，所述箱体固定于支撑座上，所述坩埚下方具有两支撑环，该两支撑环在坩埚与箱底之间形成坩埚的支撑构架，所述模具放置于灌有氧化铝原料的坩埚内，而坩埚还具有与其匹配的坩埚盖，该坩埚盖设置有模具让位孔；

密封盖，其扣设于生长箱上，该密封盖中部设置有阶梯状通孔，而该通孔内设置有籽晶杆机构，所述籽晶杆机构一端伸至于模具上方，该籽晶杆机构另一端与陶瓷杆连接，该陶瓷杆伸出于密封盖外；

所述密封盖内设置有多个锥形通孔，该锥形通孔从密封盖底部对称延伸至密封盖外侧且内径逐渐减小。

进一步，所述箱体包括箱底及箱壁，所述箱壁扣设与箱底上，而箱底上设置有与该箱壁内径一直的两个氧化锆块，所述两个氧化锆块相互叠加放置，所述坩埚通过支撑环放置于两叠加设置的氧化锆块之上；所述箱壁内侧依次设置至有锆环及发热体，锆环及发热体均位于两个氧化锆块之上，所述发热体包括发热体盖，而所述籽晶杆机构一端穿过发热体盖的中孔伸至于模具上方。

进一步，所述坩埚下方的支撑环、发热体下方与氧化锆块的之间分别设置有小垫块。

进一步，所述发热体材质为钨或钼，通过线圈感应方式（电磁效应）使得发热体发热，该发热体的厚度为6+0.1mm。

进一步，所述锆环为多个环形锆块叠加放置形成，垒加高度140mm。

进一步，所述箱壁从外至内依次为石英桶及软炭毡体，所述软炭毡体为多层软炭毡叠加形成，而软炭毡层数无限制，将石英桶与锆砖中间间隙填满即可。

进一步，所述感应线圈为环形线圈，该感应线圈与生长箱之间具有200mm缝隙，该感应线圈两端弯折至感应线圈上方且呈平行排列；所述感应线圈外侧设置有四个定位杆及两个定位板；所述四个定位杆均匀通过螺栓固定且分布于感应线圈四周，每个定位杆上均直线排布有多个通孔；所述两个定位板对称分布于感应线圈外侧，每个定位板一端固定有弯折状连接片，而该弯折状连接片固定于感应线圈上。

进一步，所述模具为矩形模具。

进一步，所述密封盖包括保温罩及炭毡组，所述保温罩扣设于生长箱上端面上，而炭毡组贴敷于保温罩设置，所述炭毡组上端面设置有软炭毡盖。

进一步，所述炭毡组包括多个叠加中层炭毡及顶部炭毡层数累加之后高度（约500mm）到达预设所需层数即可，所述软炭毡盖、顶部炭毡及中层炭毡中央均设置有通孔且内径依次减小，进而形成阶梯状籽晶杆机构容置通道。

进一步，所述保温罩为多层碳毡，炭毡层数累加之后高度（约500mm）到达预设所需层数即可。

进一步，所述每个中层炭毡中央通孔为倒圆角的正方形且中层炭毡的厚度为40mm。

进一步，所述籽晶杆机构及陶瓷杆与生长箱位于同一中心线上，所述籽晶杆机构上端通过杆状连接扣与陶瓷杆连接。