[實用新型]一種直拉單晶爐用坩堝驅動裝置

有效

• 申請號: 200820132469.0
• 申請日: 2008-08-15
• 公開（公告）號: CN201241197Y
• 公開（公告）日: 2009-05-20
• 發明（設計）人: 常曉魚
• 申請（專利權）人: 北京七星華創電子股份有限公司
• 主分類號: C30B15/30
• 分類號: C30B15/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種單晶爐使用的坩堝驅動裝置，具體的是用直拉法生長單晶的單爐，特別是拉制大尺寸、高品質單晶的單晶爐使用的坩堝驅動裝置。

背景技術：

直拉單晶爐是生產太陽能電池用單晶硅和集成電路用單晶硅的主要設備。隨著太陽能電池硅材料的尺寸越來越大，以及集成電路對單晶材料的品質要求越來越高，對與之相對應的單晶生長設備的自動化程度和長期使用的穩定性提出了更高的要求。

在用直拉法生長單晶的過程中，要將多晶料置于石英坩堝中，經過高溫加熱使其溶化為多晶硅溶液，籽晶由頂部降下至多晶硅溶液中，控制液面的溫度，使多晶溶液在籽晶周圍重新結晶，生成排列整齊的單晶硅棒。在這一過程中，需要放置多晶料的石英坩堝和籽晶以相反的方向旋轉并向上提升。多晶硅溶液液面的穩定性直接影響單晶生產的品質。

目前，我國使用的單晶爐在穩定性方面還存在一些不足，特別是拉制大尺寸、高品質單晶使用的單晶爐，更需要改進。其中的坩堝驅動裝置對單晶爐的性能起著非常重要的作用，因此，需要提出一種改進結構的坩堝驅動裝置。

實用新型內容

本實用新型的目的是為了解決上述技術問題，提出一種直拉單晶爐用坩堝驅動裝置，該裝置能在單晶拉制過程中，使坩堝穩定地上升和旋轉，大大提高單晶爐的性能。

本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的：一種直拉單晶爐用坩堝驅動裝置，設有升降驅動組件和旋轉驅動組件，其特征在于：所述升降驅動組件設有安裝支架、直線導軌、滾珠絲杠，直線導軌和滾珠絲杠固定在安裝支架上，坩堝軸通過坩堝軸軸承座固定在坩堝支架上，坩堝支架通過過渡連接塊與滾珠絲杠的螺母和直線導軌的滑塊連接在一起；

慢速電機與諧波減速器直聯并通過離合器與蝸輪減速器的一端輸入軸連接，蝸輪減速器的輸出端與滾珠絲杠直聯，防止坩堝軸沒有外力驅動時，在自重狀態下自由下滑。蝸輪減速器采用雙輸入軸的方式，蝸輪減速器的另一輸入端通過萬向連軸節與快速輸入軸連接；快速電機和手輪分別通過快速帶輪和手動帶輪與快速輸入軸連接。坩堝升降不同的驅動形式可以滿足單晶拉制過程中不同的工藝要求，手動驅動可以在緊急狀態如斷電下使用，防止多晶溶液與籽晶生長在一起，無法開爐。

坩堝的旋轉驅動組件設有旋轉電機，通過行星減速器及旋轉楔型帶與坩堝軸連接，通過調整旋轉電機位置可以調節旋轉楔型帶的松緊。坩堝旋轉驅動組件通過旋轉支架與坩堝支架連接，在坩堝軸升降過程中，坩堝旋轉驅動組件隨著坩堝軸進行同步升降。

坩堝的升降驅動組件，由于采用滾珠絲杠加直線導軌的結構形式，所以升降運動平穩，無爬行、振動現象，其旋轉驅動組件采用單獨的電機、行星減速器和方便調節松緊的契形帶結構，并與升降驅動組件同步同時升降，保證了升降和旋轉運動的同步。因此，本實用新型具有結構合理，操作簡便，保證坩堝能平穩升降和旋轉運動，大大提高坩堝性能的優點。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型做進一步的說明：

圖1是單晶爐的整體結構示意；

圖2是旋轉驅動組件的結構示意圖；

圖3是升降驅動組件的側視結構示意圖；

圖4是升降驅動組件的俯視圖。

具體實施方式

參見附圖，一種直拉單晶爐用坩堝驅動裝置，設有升降驅動組件1和旋轉驅動組件2，所述升降驅動組件設有安裝支架1.4、直線導軌1.3、滾珠絲杠1.2，直線導軌和滾珠絲杠固定在安裝支架上，坩堝軸3通過坩堝軸軸承座1.6固定在坩堝支架1.1上，坩堝支架通過過渡連接塊1.5與滾珠絲杠的螺母1.7和直線導軌的滑塊連接在一起；慢速電機4與諧波減速器4.1直聯并通過離合器4.2與蝸輪減速器5的一端輸入軸連接，蝸輪減速器的輸出端與滾珠絲杠直聯，防止坩堝軸沒有外力驅動時，在自重狀態下自由下滑。蝸輪減速器采用雙輸入軸的方式，蝸輪減速器的另一輸入端通過萬向連軸節5.1與快速輸入軸5.2連接；快速電機6和手輪7分別通過快速帶輪6.1和手動帶輪7.1與快速輸入軸5.2連接。坩堝升降不同的驅動形式可以滿足單晶拉制過程中不同的工藝要求，手動驅動可以在緊急狀態如斷電下使用，防止多晶溶液與籽晶生長在一起，無法開爐。坩堝的旋轉驅動組件設有旋轉電機8，通過行星減速器8.1及旋轉楔型帶8.2與坩堝軸3連接，通過調整旋轉電機8位置可以調節旋轉楔型帶的松緊。坩堝旋轉驅動組件通過旋轉支架8.3與坩堝支架連接，在坩堝軸升降過程中，坩堝旋轉驅動組件隨著坩堝軸進行同步升降。

本實施例經試用，效果非常好，坩堝升降和旋轉非常平穩，坩堝生產單晶的質量大大提高。