專利名稱:一種熱電偶保護裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及ー種熱電偶保護裝置,尤其涉及一種提高熱電偶使用壽命的熱電偶保護裝置。
背景技術(shù):
在半導(dǎo)體エ藝中,熱電偶被用于控制半導(dǎo)體加工設(shè)備中的溫度控制精度。典型地,熱電偶被布置在高溫加工室中靠近將被加工的基體的各個位置,這些電偶被有效地連接到一個控制器以幫助提供基體整個表面上的更一致的溫度。然而,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)所述高溫加工室中用于測量溫度的熱電偶由于在熱電偶中使用的金屬絲被熔斷而失效。熱電偶典型地包括有四根碳化硅管,各自裝有一根保護管,每根保護管內(nèi)有兩個通孔,ー對金屬絲(正極加負(fù)極為一対)穿過所述通孔,其中所述ー對金屬絲的一端焊接在一起,稱為焊點,并且所述焊點靠近測量物體以便溫度測量,所述ー對金屬絲的 另一端被連接到接線端的正負(fù)極。為了減小焊點所探測的溫度與實際溫度的差值,如圖I所示,在保護管的頂端有切割深度為5mm左右的開ロ槽11(12為保護管未被切割部分),焊點13就落在開ロ槽內(nèi),使得焊點13更接近測量物體有效測量溫度;保護管開ロ槽11的開ロ方向Al與保護管的兩個通孔14中心連線方向A2保持平行。然而,在實際使用過程中,由于金屬絲在探測高溫時,所述ー對金屬絲15被加熱沿著保護管縱向伸展,因此在所述ー對金屬絲15中產(chǎn)生縱向應(yīng)力,導(dǎo)致金屬絲容易向左或向右偏離出保護管,或者在插拔過程中,金屬絲15受到?jīng)_擊カ偏離出保護管,使得金屬絲的焊點13碰到高溫的碳化硅管16,導(dǎo)致金屬絲的焊點被融斷的現(xiàn)象,以致整支熱電偶隨著損壞,還可能造成產(chǎn)品的報廢,大大提高了生產(chǎn)成本。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種熱電偶保護裝置,使得金屬絲在保護管的開ロ槽內(nèi)不容易偏離保護管,避免金屬絲被熔斷的現(xiàn)象,提高熱電偶的使用壽命。為解決上述技術(shù)問題,本實用新型提供一種熱電偶保護裝置,用于保護熱電偶的ー對金屬絲,包括保護管,所述保護管內(nèi)沿其軸線方向開設(shè)有兩個通孔,所述兩個通孔之間相互隔離,所述保護管的一端具有一開ロ槽,所述保護管的另一端連接至一碳化硅底座,所述碳化硅底座內(nèi)設(shè)置有正、負(fù)接線端;碳化硅管,所述碳化硅管罩設(shè)在保護管外;所述ー對金屬絲分別穿過所述兩個通孔,所述ー對金屬絲的一端焊接形成焊點,所述焊點位于保護管的一端的開ロ槽內(nèi),所述ー對金屬絲的另一端分別連接至所述正、負(fù)接線端上;其中,所述開ロ槽與保護管軸線方向相垂直的開ロ方向與所述保護管的兩個通孔的中心連線的方向相垂直。[0010]作為優(yōu)選,所述開ロ槽的深度為3mm 8mm。作為優(yōu)選,所述開ロ槽的深度為5mm。作為優(yōu)選,所述保護管的材料為Al2O315作為優(yōu)選,所述保護管的長度為0. 8m-1. 2m ;所述保護管的外徑2_4mm。作為優(yōu)選,所述保護管的長度為Im ;所述保護管的外徑3mm。作為優(yōu)選,所述通孔內(nèi)徑為0. 8-1. 2mm。作為優(yōu)選,所述通孔內(nèi)徑為1mm。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型的一種熱電偶保護裝置,由于改變了開ロ槽的方向,使得即使金屬絲受到縱向應(yīng)カ發(fā)生移動,但是有開ロ槽的兩個壁保護,金屬絲的焊點不會偏離保護管接觸到碳化硅管,從而使得金屬絲的焊點完全保證在開ロ槽內(nèi),有效避免了金屬絲的焊點被熔斷的現(xiàn)象。
圖I為現(xiàn)有的熱電偶保護裝置的開ロ槽的示意圖;圖2為本實用新型實施例的熱電偶保護裝置的示意圖;圖3為沿圖2的線A-A的剖面示意圖。
具體實施方式
為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂,
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
做詳細(xì)的說明。圖2示出了本實用新型的熱電偶保護裝置的示例性實施例,所述熱電偶保護裝置包括保護管21,所述保護管21內(nèi)具有在其縱向軸線方向上延伸的兩個通孔22和23,以及所述保護管21外設(shè)置的碳化硅管24。熱電偶的ー對金屬絲25和26分別設(shè)置在保護管21的兩個通孔22和23內(nèi)。所述保護管21可采用陶瓷氧化鋁(Al2O3)材料,所述Al2O3含量在99. 9%以上,其燒結(jié)溫度高達1650-1990°C ;硬度大,硬度為HRA80-90,硬度僅次于金剛石;耐磨性能極好,其耐磨性相當(dāng)于錳鋼的266倍,高鉻鑄鐵的171. 5倍;重量輕,密度為3. 5g/cm3,僅為鋼鐵的一半。所述保護管21的橫截面形狀可以諸如圓形、正方形、橢圓形等的任何形狀,在本實施例中,優(yōu)選為圓形。保護管21的長度和直徑根據(jù)實際情況而定,本實用新型的保護管長度為0. 8m I. 2m,所述保護管的外徑其里面兩個通孔的內(nèi)徑為0. 8mm-1. 2mm。在實施例中,所述保護管長度優(yōu)選為lm,所述保護管外徑優(yōu)選為3_,其里面兩個通孔的內(nèi)徑為
丄臟0由于保護管21在溫度驟變的情況下,極易碎裂,因此在保護管21外設(shè)置有碳化硅保護管24,從而延長熱電偶的使用壽命。所述保護管21的頂端具有開ロ槽27,所述開ロ槽27的開ロ方向與所述保護管21的兩個通孔22和23的中心連線方向相垂直(下文中將詳述),所述開ロ槽27的深度為3mm 8mm ;所述保護管21的末端連接至設(shè)置有接線端的碳化娃底座28 ;所述ー對金屬絲25和26分別穿過通孔22和23,所述金屬絲25和26的一端在所述保護管21的頂端通過焊接連接,形成有焊點29,所述焊點29被置于保護管21的頂端的開ロ槽27內(nèi),使得所述焊點29更接近測量物體,以減少金屬絲的焊點29所探測的溫度與實際溫度的差值;所述ー對金屬絲25和26的另一端分別連接至保護管21末端的碳化硅底座28的接線端的正負(fù)極上。所述開ロ槽27可利用陶瓷切割機器,將熱電偶保護裝置對準(zhǔn)切割刀片,保證熱電偶保護裝置的兩個通孔22和23的中心連線的方向與切割刀片對準(zhǔn)的方向成垂直方位,進行切割而成。 圖3為圖2的熱電偶保護裝置的開ロ槽的俯視圖,如圖3所示,在保護管的頂端有切割深度為5毫米左右的開ロ槽31 (32為保護管未被切割部分),焊點33就落在開ロ槽內(nèi),所述開ロ槽31與保護管軸線方向相垂直的開ロ方向BI與所述保護管的兩個通孔34的中心連線的方向B2相垂直,所述開ロ槽31具有由保護管所形成的兩個側(cè)壁,且所述兩個側(cè)壁與保護管的兩個通孔34的中心連線的方向相垂直,當(dāng)熱電偶保護裝置中的金屬絲35受熱,在金屬絲35中產(chǎn)生縱向應(yīng)カ而使得金屬絲35向左或向右偏離時,由于金屬絲所在的左右兩側(cè)有保護管的開ロ槽側(cè)壁的保護,有效地避免了金屬絲35偏離出開ロ槽31碰觸碳化硅管36,從而使得金屬絲35的焊點33完全保證在開ロ槽31內(nèi),有效避免了金屬絲的焊點33被熔斷的現(xiàn)象。 顯然,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣,倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi),則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種熱電偶保護裝置,用于保護熱電偶的ー對金屬絲,其特征在于,包括 保護管,所述保護管內(nèi)沿其軸線方向開設(shè)有兩個通孔,所述兩個通孔之間相互隔離,所述保護管的一端具有一開ロ槽,所述保護管的另一端連接至一碳化硅底座,所述碳化硅底座內(nèi)設(shè)置有正、負(fù)接線端; 碳化硅管,所述碳化硅管罩設(shè)在保護管外; 所述ー對金屬絲分別穿過所述兩個通孔,所述ー對金屬絲的一端焊接形成焊點,所述焊點位于保護管的一端的開ロ槽內(nèi),所述ー對金屬絲的另一端分別連接至所述正、負(fù)接線端上; 其中,所述開ロ槽與保護管軸線方向相垂直的開ロ方向與所述保護管的兩個通孔的中心連線的方向相垂直。
2.如權(quán)利要求I所述的熱電偶保護裝置,其特征在于,所述開ロ槽的深度為3mm 8mm n
3.如權(quán)利要求2所述的熱電偶保護裝置,其特征在于,所述開ロ槽的深度為5mm。
4.如權(quán)利要求I所述的熱電偶保護裝置,其特征在于,所述保護管的材料為A1203。
5.如權(quán)利要求I所述的熱電偶保護裝置,其特征在于,所述保護管的長度為0.8m-1. 2m ;所述保護管的外徑為2_4mm。
6.如權(quán)利要求5所述的熱電偶保護裝置,其特征在于,所述保護管的長度為Im;所述保護管的外徑3mm。
7.如權(quán)利要求I所述的熱電偶保護裝置,其特征在于,所述通孔內(nèi)徑為0.8-1.2_。
8.如權(quán)利要求7所述的熱電偶保護裝置,其特征在于,所述通孔內(nèi)徑為1_。
專利摘要本實用新型公開了一種熱電偶保護裝置,用于保護熱電偶的一對金屬絲,包括保護管,所述保護管內(nèi)沿其軸線方向開設(shè)有兩個通孔,所述兩個通孔之間相互隔離,所述保護管的一端具有一開口槽,所述保護管的另一端連接至一碳化硅底座,所述碳化硅底座內(nèi)設(shè)置有正、負(fù)接線端;碳化硅管,所述碳化硅管罩設(shè)在保護管外;所述一對金屬絲分別穿過所述保護管的兩個通孔,所述一對金屬絲的一端焊接形成焊點,所述焊點位于保護管的一端的開口槽內(nèi),所述一對金屬絲的另一端分別連接至所述正、負(fù)接線端上;其中,所述開口槽與保護管軸線方向相垂直的開口方向與所述保護管的兩個通孔的中心連線的方向相垂直。
文檔編號G01K1/08GK202433104SQ20112057132
公開日2012年9月12日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者段志寬, 蔡飛兵 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司