[發明專利]單晶爐籽晶觸液檢測裝置

無效

• 申請號: 201210043228.X
• 申請日: 2012-02-24
• 公開（公告）號: CN103290468A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 吳學軍;周凱平
• 申請（專利權）人: 寧夏日晶新能源裝備股份有限公司
• 主分類號: C30B15/20
• 分類號: C30B15/20
• 代理公司: 銀川長征知識產權代理事務所 64102
• 代理人: 馬長增

技術領域：

本發明涉及單晶硅生產設備技術領域，特別涉及一種單晶爐籽晶觸液檢測裝置。

背景技術：

單晶爐是多晶硅轉化為單晶硅工藝過程的必備設備，而單晶硅又是光伏發電和半導體行業的基礎原料。單晶硅作為現代信息社會的關鍵支撐材料，是目前世界上最重要的單晶材料之一，它不僅是發展計算機與集成電路的主要功能材料，也是光伏發電利用太陽能的主要功能材料。

單晶爐籽晶觸液檢測裝置的作用如下：在硅單晶拉制過程中，使用籽晶觸液檢測裝置可精確的測量晶棒斷線問題，降低晶棒的拉制的損耗。一般的單晶爐籽晶觸液檢測裝置，都是采用繁瑣的程序來實現的，其傳輸不靈敏，容易造成晶棒斷線而檢測不到的現象。

發明內容：

有鑒于此，有必要提供一種可靠性、安全系數高的單晶爐籽晶觸液檢測裝置。

一種單晶爐籽晶觸液檢測裝置，包括真空接頭、傳輸線、端蓋、絕緣件、籽晶組件、PLC及電源。真空接頭與端蓋的進線口固定連接。真空接頭的一端通過傳輸線與PLC電性連接，真空接頭的另一端通過另一條傳輸線與籽晶組件電性連接。籽晶組件包括收容部、籽晶繩、壓輪軸、繩輪及籽晶繩引導部。收容部的頂部與端蓋固定連接，傳輸線從端蓋內穿入收容部。收容部內收容壓輪軸及繩輪，且收容部與壓輪軸、繩輪相對固定，傳輸線與壓輪軸以焊接方式相互固定連接，籽晶繩纏繞在繩輪上。收容部的底部與絕緣件固定連接，籽晶繩引導部固定在絕緣件上且位于收容部正下方，籽晶繩的一端從籽晶繩引導部內穿出，與晶棒連接。

本發明提供的單晶爐籽晶觸液檢測裝置，采用PLC（Programmable?Logic?Controller，可編程邏輯控制器）通過傳輸線將電源的電信號提供給單晶爐籽晶觸液檢測裝置的籽晶組件，籽晶組件再將電信號傳遞給籽晶繩，籽晶繩下端的晶棒通過與晶液組成一個閉合回路，當晶棒脫離晶液時，不能構成一個閉合回路，這時就會將短路信號傳遞PLC，PLC輸出報警信號，提示現場操作人員斷線，使現場操作人員能及時的處理問題，故該單晶爐籽晶觸液檢測裝置操作方便，可靠性高，能降低拉晶成本。

附圖說明：

附圖1是一較佳實施方式的單晶爐籽晶觸液檢測裝置的結構示意圖。

附圖2是圖1中單晶爐籽晶觸液檢測裝置另一角度的結構示意圖。

圖中：單晶爐籽晶觸液檢測裝置10、真空接頭11、傳輸線12、端蓋13、進線口131、絕緣件15、籽晶組件16、收容部160、籽晶繩161、壓輪軸162、繩輪163、籽晶繩引導部165、PLC18、電源19

具體實施方式：

本發明在單晶爐上設置單晶爐籽晶觸液檢測裝置，該單晶爐籽晶觸液檢測裝置采用PLC（Programmable?Logic?Controller，可編程邏輯控制器）通過傳輸線將電源的電信號提供給單晶爐籽晶觸液檢測裝置的籽晶組件，籽晶組件再將電信號傳遞給籽晶繩，籽晶繩下端的晶棒通過與晶液組成一個閉合回路，當晶棒脫離晶液時，不能構成一個閉合回路，這時就會將短路信號傳遞PLC，PLC輸出報警信號，提示現場操作人員斷線，使現場操作人員能及時的處理問題。

如圖1及圖2所示的單晶爐籽晶觸液檢測裝置結構示意圖，單晶爐籽晶觸液檢測裝置10包括真空接頭11、傳輸線12、端蓋13、絕緣件15、籽晶組件16、PLC18及電源19。

真空接頭11與端蓋13的進線口131固定連接，該進線口設置在端蓋13的側面上。真空接頭11的一端通過傳輸線12與PLC18電性連接，真空接頭11的另一端通過另一條傳輸線12與籽晶組件16電性連接。其中，傳輸線12與真空接頭11連接方式是焊接。在本實施方式中，真空接頭11為具有一定真空度的九芯接頭；端蓋13采用不銹鋼材料制成。

籽晶組件16包括收容部160、籽晶繩161、壓輪軸162、繩輪163及籽晶繩引導部165。收容部160的頂部與端蓋13固定連接，傳輸線12從端蓋13內穿入收容部160。收容部160內收容壓輪軸162及繩輪163，且收容部160與壓輪軸162、繩輪163相對固定，傳輸線12與壓輪軸162以焊接方式相互固定連接，籽晶繩161纏繞在繩輪163上。收容部160的底部與絕緣件15固定連接，籽晶繩引導部165固定在絕緣件15上且位于收容部160正下方，如此將收容部160、籽晶繩引導部165上下隔離開，不產生導電性，籽晶繩161的一端從籽晶繩引導部165內穿出，與晶棒連接。其中，電源的大小及籽晶繩161的長度可根據具體情況由設計者自定，籽晶繩161由鎢材質制成。

以下描述單晶爐籽晶觸液檢測裝置10的工作過程：其中單晶爐的熱場件25由多個石墨件和碳氈件構成，在它的上端裝有石墨坩堝24、石英坩堝23，石英坩堝23內裝有融化的高溫硅液22，晶棒21為拉晶過程中結晶的棒體，在它的上端由籽晶繩161提拉。作業時，通過+5V的電源19給PLC18一個輸入信號，將電信號通過傳輸線12傳遞給壓輪軸162，壓輪軸14將電信號傳遞給籽晶組件16，通過籽晶組件16上的繩輪163傳遞給籽晶繩161，通過籽晶繩161下端的晶棒21與高溫硅液22組成一個閉合回路。當晶棒21脫離高溫硅液22時，不能構成一個閉合回路，這時就會將短路信號傳遞PLC18，PLC18輸出報警信號，提示現場操作人員斷線，使現場操作人員能及時的處理問題。