System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种能拉制多颗单晶硅的石英坩埚的制造装置制造方法及图纸_技高网

一种能拉制多颗单晶硅的石英坩埚的制造装置制造方法及图纸

技术编号:43093179 阅读:1 留言:0更新日期:2024-10-26 09:39
本发明专利技术属于无机非金属材料制造技术领域,尤其是涉及一种能拉制多颗单晶硅的石英坩埚的制造装置,包括底座,还包括:承托机构、加压排水机构、排水量计算机构、排水速率反馈调控机构、排水计时触发机构、加压力调节机构和形变大小监测显示机构。本发明专利技术能够将坩埚胚体中的水分快速排出,并提供不同的加压力满足含水量不同的坩埚胚体水分排出的需求,进而有效提高坩埚的致密性,能够基于排水速率对排水加压力的大小进行自动调控,在保证稳定排水的前提下,还能避免直接过大的加压力会对坩埚造成损伤的问题,能够对最终坩埚胚体的加压变形程度进行监测,进而反馈准确的信息给予技术人员。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无机非金属材料制造,尤其是涉及一种能拉制多颗单晶硅的石英坩埚的制造装置


技术介绍

1、石英的主要成分是二氧化硅,它是一种典型的无机非金属化合物。无机非金属材料通常具有耐高温、耐腐蚀、硬度高、绝缘性好等特点。石英坩埚就具备这些优良性能,能够在高温环境下稳定工作,不与大多数化学物质发生反应,常用于化学实验、工业生产中的高温熔炼和化学反应等过程。

2、单晶硅被广泛应用于半导体器件和太阳能电池,在当下的技术里,主要通过直拉法予以制备。依据直拉法,单晶硅的生长于晶体提拉炉中开展,将初始的多晶硅原料装填至石英坩埚内,利用环绕着石英坩埚的加热器把它熔化。而后将晶种沉浸在熔融的硅液当中,随后缓慢地向上提拉并相对旋转,以此来达成单晶硅的生长,在这一生长进程中,石英坩埚发挥着极为关键的作用,它既是承载的盛装容器,又得承受持续的高温以及熔融硅液的侵蚀。

3、在实际进行石英坩埚的制备过程中,先是将石英砂与其它添加剂按一定比例混合成浆料,再将混合好的浆料通过模具注浆成型制成坩埚的形状,再将成型后的坩埚胚体放入高温熔炉中,使其在高温下熔化成液态,将熔融的石英液冷却凝固形成石英坩埚,而在注浆的过程中,为了保证浆料具有良好的流动性和填充性,需要添加一定量的水作为溶剂,且在浆料搅拌混合的过程中,会引入环境空气中的水分,水分的存在会影响坩埚的致密性,如果浆料中含有水分,在后续的烧制过程中,水分蒸发会形成气孔的空隙,降低坩埚的结构强度和密度,影响坩埚的成型质量,且水分会影响坩埚的化学稳定性,过多的水分会导致坩埚在使用过程中与化学物质发生不必要的反应,降低其抗腐蚀能力,因此为了提高坩埚的致密性,需要通过施加静压力将坩埚胚体中的水分排出,使得坩埚内部的结构更加致密,从而改善坩埚的耐热性和耐腐蚀性,进而满足更好的单晶硅制作需求,现有的静压处理中的静压力设定值通常是依据技术人员的工作经验进行设定的,直接过大的静压力容易导致坩埚的破裂损坏,而过小的静压力有会导致坩埚内水分排出不完全的问题发生,十分影响坩埚的制备质量。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是针对上述问题,提供一种能拉制多颗单晶硅的石英坩埚的制造装置。

2、为达到上述目的,本专利技术采用了下列技术方案:一种能拉制多颗单晶硅的石英坩埚的制造装置,包括底座,还包括:

3、承托机构,固定安设在所述底座上;

4、加压排水机构,固定安设在所述承托机构上,用于提供加压力;

5、排水量计算机构,固定安设在所述底座和承托机构之间;

6、排水速率反馈调控机构,固定安设在所述底座的上端,且与排水量计算机构传动连接;

7、排水计时触发机构,固定安设在所述承托机构上,用于控制排水量计算机构的间隔启动动作;

8、加压力调节机构,固定安设在所述加压排水机构外,用于对加压排水机构的加压力进行自动调控;

9、形变大小监测显示机构,固定安设在所述加压排水机构上,用于对坩埚加压过程中的形变程度进行监测显示。

10、在上述的一种能拉制多颗单晶硅的石英坩埚的制造装置中,所述承托机构包括固定安设在底座上端的支架,所述支架的上端固定安设有中空承托座,所述中空承托座的内侧均匀开设有多个渗水微孔,所述中空承托座的下端中心处固定连通有排水管,所述排水管上安设有电磁阀。

11、在上述的一种能拉制多颗单晶硅的石英坩埚的制造装置中,所述加压排水机构包括两个对称固定安设在支架上端的电动滑轨,所述电动滑轨纵向延伸设置,两个所述电动滑轨内滑块的上端固定连接有同一个u形立板,所述u形立板的水平部对称固定插套有两根电动推杆,两根所述电动推杆的下端移动端固定连接有同一个固定板,所述固定板的表面对称开设有多个插孔,且对应插孔内活动插套有加压杆,多根所述加压杆的下端固定连接有同一个加压块,多根所述加压杆的上端固定连接有同一个加压板,所述加压板的下端和固定板的上端固定连接有多个套设在加压杆外的顶推弹簧,所述固定板的上端固定连接有罩套在加压板外的罩壳,所述加压板的上端固定连接有受力永磁板,所述罩壳的内壁顶部固定安设有加压电磁板。

12、在上述的一种能拉制多颗单晶硅的石英坩埚的制造装置中,所述排水量计算机构包括多根对称固定连接在底座上端和中空承托座下端的导向滑杆,多根所述导向滑杆分为两排对称设置,同一排多根所述导向滑杆外滑动套接有同一个滑动座,所述滑动座的上端和中空承托座的下端固定连接有多个套设在导向滑杆外的上拉弹簧,两个所述滑动座之间固定连接有同一个接水壳,所述接水壳的下端中心处固定连通有出水管,所述出水管上安设有电磁阀,所述底座的上端固定安设有设置在接水壳下端的蓄水壳。

13、在上述的一种能拉制多颗单晶硅的石英坩埚的制造装置中,所述排水速率反馈调控机构包括固定安设在底座上端的调控壳,所述调控壳靠近接水壳的一侧开设为开口结构,所述调控壳的内壁固定连接有多根前后并排设置的限位滑杆,多根所述限位滑杆外滑动套接有同一个升降座,所述升降座的一端固定连接在滑动座的外壁上,所述调控壳的内壁固定安设有竖向设置的反馈电阻棒,所述升降座的表面开设有套设在反馈电阻棒外的套孔,且对应套孔的内壁固定连接有与反馈电阻棒电接触的反馈导电接片,所述调控壳的内壁上侧固定安设有反馈开关,所述升降座的一端固定连接有与反馈开关位于同一竖直线上的按压圆头。

14、在上述的一种能拉制多颗单晶硅的石英坩埚的制造装置中,所述排水计时触发机构包括固定安设在支架上的计时圆壳,所述计时圆壳的内壁中心处转动连接有转轴,所述计时圆壳的外壁固定安设有用于驱动转轴自转的减速电机,所述计时圆壳的内壁一侧固定安设有触发开关,所述转轴的轴壁上固定连接有与触发开关位置对应设置的弧形凸块。

15、在上述的一种能拉制多颗单晶硅的石英坩埚的制造装置中,所述加压力调节机构包括固定安设在u形立板外的调节壳,所述调节壳的内壁转动连接有竖向设置的调节螺杆,所述调节壳的上端固定安设有用于驱动调节螺杆自转的调节电机,所述调节螺杆的杆壁螺纹套接有调节块,所述调节壳的内壁一侧固定安设有调节电阻棒,所述调节块的一端固定连接有与调节电阻棒电接触的调节导电接片。

16、在上述的一种能拉制多颗单晶硅的石英坩埚的制造装置中,所述形变大小监测显示机构包括固定安设在罩壳上端的传动壳,所述传动壳内转动连接有横向设置的传动螺杆,所述传动螺杆的杆壁螺纹套接有传动座,所述传动座的上端固定连接有指针,所述指针的上端通过传动壳上端开设的条形开口贯穿传动壳的上端,所述传动壳的上端还固定安设有位于指针后侧设置的形变刻度板,所述传动壳的后端开设有多个插孔,且对应插孔内活动插套有补偿杆,多根所述补偿杆位于传动壳内的一端固定连接有同一个警示开关,所述警示开关和传动壳之间固定连接有多个套设在补偿杆外的补偿弹簧,所述传动壳的下端固定安设有与警示开关电控连接的警示器,所述加压板的上端一侧固定连接有传动齿条,所述传动齿条的上端贯穿罩壳的上端设置,所述罩壳的上端固定安设有位于传动齿条和传动壳之间的增本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种能拉制多颗单晶硅的石英坩埚的制造装置,包括底座(1),其特征在于,还包括:

2.根据权利要求1所述的一种能拉制多颗单晶硅的石英坩埚的制造装置,其特征在于,所述承托机构(2)包括固定安设在底座(1)上端的支架(21),所述支架(21)的上端固定安设有中空承托座(22),所述中空承托座(22)的内侧均匀开设有多个渗水微孔(23),所述中空承托座(22)的下端中心处固定连通有排水管(24),所述排水管(24)上安设有电磁阀。

3.根据权利要求2所述的一种能拉制多颗单晶硅的石英坩埚的制造装置,其特征在于,所述加压排水机构(3)包括两个对称固定安设在支架(21)上端的电动滑轨(31),所述电动滑轨(31)纵向延伸设置,两个所述电动滑轨(31)内滑块的上端固定连接有同一个U形立板(32),所述U形立板(32)的水平部对称固定插套有两根电动推杆(33),两根所述电动推杆(33)的下端移动端固定连接有同一个固定板(34),所述固定板(34)的表面对称开设有多个插孔,且对应插孔内活动插套有加压杆(35),多根所述加压杆(35)的下端固定连接有同一个加压块(36),多根所述加压杆(35)的上端固定连接有同一个加压板(37),所述加压板(37)的下端和固定板(34)的上端固定连接有多个套设在加压杆(35)外的顶推弹簧(38),所述固定板(34)的上端固定连接有罩套在加压板(37)外的罩壳(39),所述加压板(37)的上端固定连接有受力永磁板(310),所述罩壳(39)的内壁顶部固定安设有加压电磁板(311)。

4.根据权利要求2所述的一种能拉制多颗单晶硅的石英坩埚的制造装置,其特征在于,所述排水量计算机构(4)包括多根对称固定连接在底座(1)上端和中空承托座(22)下端的导向滑杆(41),多根所述导向滑杆(41)分为两排对称设置,同一排多根所述导向滑杆(41)外滑动套接有同一个滑动座(42),所述滑动座(42)的上端和中空承托座(22)的下端固定连接有多个套设在导向滑杆(41)外的上拉弹簧(43),两个所述滑动座(42)之间固定连接有同一个接水壳(44),所述接水壳(44)的下端中心处固定连通有出水管(45),所述出水管(45)上安设有电磁阀,所述底座(1)的上端固定安设有设置在接水壳(44)下端的蓄水壳(46)。

5.根据权利要求4所述的一种能拉制多颗单晶硅的石英坩埚的制造装置,其特征在于,所述排水速率反馈调控机构(5)包括固定安设在底座(1)上端的调控壳(51),所述调控壳(51)靠近接水壳(44)的一侧开设为开口结构,所述调控壳(51)的内壁固定连接有多根前后并排设置的限位滑杆(52),多根所述限位滑杆(52)外滑动套接有同一个升降座(53),所述升降座(53)的一端固定连接在滑动座(42)的外壁上,所述调控壳(51)的内壁固定安设有竖向设置的反馈电阻棒(54),所述升降座(53)的表面开设有套设在反馈电阻棒(54)外的套孔,且对应套孔的内壁固定连接有与反馈电阻棒(54)电接触的反馈导电接片(55),所述调控壳(51)的内壁上侧固定安设有反馈开关(56),所述升降座(53)的一端固定连接有与反馈开关(56)位于同一竖直线上的按压圆头(57)。

6.根据权利要求2所述的一种能拉制多颗单晶硅的石英坩埚的制造装置,其特征在于,所述排水计时触发机构(6)包括固定安设在支架(21)上的计时圆壳(61),所述计时圆壳(61)的内壁中心处转动连接有转轴(62),所述计时圆壳(61)的外壁固定安设有用于驱动转轴(62)自转的减速电机(63),所述计时圆壳(61)的内壁一侧固定安设有触发开关(64),所述转轴(62)的轴壁上固定连接有与触发开关(64)位置对应设置的弧形凸块(65)。

7.根据权利要求3所述的一种能拉制多颗单晶硅的石英坩埚的制造装置,其特征在于,所述加压力调节机构(7)包括固定安设在U形立板(32)外的调节壳(71),所述调节壳(71)的内壁转动连接有竖向设置的调节螺杆(72),所述调节壳(71)的上端固定安设有用于驱动调节螺杆(72)自转的调节电机(73),所述调节螺杆(72)的杆壁螺纹套接有调节块(74),所述调节壳(71)的内壁一侧固定安设有调节电阻棒(75),所述调节块(74)的一端固定连接有与调节电阻棒(75)电接触的调节导电接片(76)。

8.根据权利要求3所述的一种能拉制多颗单晶硅的石英坩埚的制造装置,其特征在于,所述形变大小监测显示机构(8)包括固定安设在罩壳(39)上端的传动壳(81),所述传动壳(81)内转动连接有横向设置的传动螺杆(82),所述传动螺杆(82)的杆壁螺纹套接有传动座(83),所述传动座(83)的上端固定连接有指...

【技术特征摘要】

1.一种能拉制多颗单晶硅的石英坩埚的制造装置,包括底座(1),其特征在于,还包括:

2.根据权利要求1所述的一种能拉制多颗单晶硅的石英坩埚的制造装置,其特征在于,所述承托机构(2)包括固定安设在底座(1)上端的支架(21),所述支架(21)的上端固定安设有中空承托座(22),所述中空承托座(22)的内侧均匀开设有多个渗水微孔(23),所述中空承托座(22)的下端中心处固定连通有排水管(24),所述排水管(24)上安设有电磁阀。

3.根据权利要求2所述的一种能拉制多颗单晶硅的石英坩埚的制造装置,其特征在于,所述加压排水机构(3)包括两个对称固定安设在支架(21)上端的电动滑轨(31),所述电动滑轨(31)纵向延伸设置,两个所述电动滑轨(31)内滑块的上端固定连接有同一个u形立板(32),所述u形立板(32)的水平部对称固定插套有两根电动推杆(33),两根所述电动推杆(33)的下端移动端固定连接有同一个固定板(34),所述固定板(34)的表面对称开设有多个插孔,且对应插孔内活动插套有加压杆(35),多根所述加压杆(35)的下端固定连接有同一个加压块(36),多根所述加压杆(35)的上端固定连接有同一个加压板(37),所述加压板(37)的下端和固定板(34)的上端固定连接有多个套设在加压杆(35)外的顶推弹簧(38),所述固定板(34)的上端固定连接有罩套在加压板(37)外的罩壳(39),所述加压板(37)的上端固定连接有受力永磁板(310),所述罩壳(39)的内壁顶部固定安设有加压电磁板(311)。

4.根据权利要求2所述的一种能拉制多颗单晶硅的石英坩埚的制造装置,其特征在于,所述排水量计算机构(4)包括多根对称固定连接在底座(1)上端和中空承托座(22)下端的导向滑杆(41),多根所述导向滑杆(41)分为两排对称设置,同一排多根所述导向滑杆(41)外滑动套接有同一个滑动座(42),所述滑动座(42)的上端和中空承托座(22)的下端固定连接有多个套设在导向滑杆(41)外的上拉弹簧(43),两个所述滑动座(42)之间固定连接有同一个接水壳(44),所述接水壳(44)的下端中心处固定连通有出水管(45),所述出水管(45)上安设有电磁阀,所述底座(1)的上端固定安设有设置在接水壳(44)下端的蓄水壳(46)。

5.根据权利要求4所述的一种能拉制多颗单晶硅的石英坩埚的制造装置,其特征在于,所述排水速率反馈调控机构(5)包括固定安设在底座(1)上端的调控壳(51),所述调控壳(51)靠近接水壳(44)的一侧开设为开口结构,所述调控壳(51)的内壁固定连接有多根前后并排设置的限位滑杆(52),多根所述限位滑杆(52)外滑动套接有同一个升降座(53),所述升降座(53)的一端固定连接在滑动座(42)的外壁上,所述调控壳(51)的内壁固定安设有竖向设置的反馈电阻棒...

【专利技术属性】
技术研发人员:姚波唐惠东薛俊良
申请(专利权)人:常州裕能石英科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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