[實用新型]一種單晶爐永磁場位置調(diào)整裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420128435.X
• 申請日: 2014-03-21
• 公開（公告）號: CN203820917U
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發(fā)明（設計）人: 張學強;黃永恩;范全東;路鵬;王丁
• 申請（專利權(quán)）人: 寧晉賽美港龍電子材料有限公司
• 主分類號: C30B15/00
• 分類號: C30B15/00
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 李羨民;周曉萍

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種用于單晶爐的永磁場，特別是單晶爐永磁場位置調(diào)整裝置。?

背景技術(shù)

為提高單晶硅的拉晶質(zhì)量，目前有一種方法是在直拉單晶硅的單晶爐外設置磁場，使磁力線從單晶爐中穿過，通過磁場作用使溶硅減小對流，摻雜的元素分布均勻，改善單晶硅徑向電阻率不均勻性，降低單晶棒中有害雜質(zhì)的含量。在單晶爐外設置的磁場包括電磁場和永磁場，電磁場的磁場強度連續(xù)可調(diào)，但結(jié)構(gòu)復雜，耗電、耗水量大，噪音大，生產(chǎn)成本高，維護要求高。永磁場是在單晶爐外設置永磁鐵，永磁場節(jié)省電力和設備投資，生產(chǎn)成本低，且易于維護，無噪音污染，但永磁鐵的磁場強度不可調(diào)。目前，單晶爐外設置的永磁鐵位置是固定的，這種普通結(jié)構(gòu)存有下述問題：1.單晶爐在化料階段要依靠對流傳遞能量，而在磁場作用下減小了對流，因此導致化料時間延長，降低了生產(chǎn)效率，換言之，單晶爐在化料階段需避免磁場介入；2.根據(jù)磁場特點，永磁場的中心位置磁力線是平行的，在拉單晶階段，理想狀態(tài)是永磁場的中心與結(jié)晶的前沿位置對應，隨著拉晶過程的進行，結(jié)晶的前沿位置變化，因此若磁場中心位置可以隨之改變，則可以得到最佳的磁場效果。?

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)之弊端，提供一種可以根據(jù)單晶爐工作狀態(tài)實現(xiàn)永磁鐵位置上下及前后變化的單晶爐永磁場位置調(diào)整裝置。?

本實用新型所述問題是以下述技術(shù)方案實現(xiàn)的：?

一種單晶爐永磁場位置調(diào)整裝置，它包括對稱設置在單晶爐兩側(cè)由永磁鐵構(gòu)成的磁極，特別之處是：所述裝置設有前后調(diào)整結(jié)構(gòu)和豎直調(diào)整結(jié)構(gòu)，所述前后調(diào)整結(jié)構(gòu)包括底座，底座為“凹”形，底座下部設有導輪，所述豎直調(diào)整結(jié)構(gòu)包括對稱設置在底座上的兩支柱和兩組上下頂絲，各支柱兩端分別設有上支撐臂、下支撐臂，其中上支撐臂與上頂絲螺旋連接，下支撐臂與下頂絲螺旋連接，各磁極兩端由一組上、下頂絲夾持，上、下頂絲分別由各傳動組件驅(qū)動轉(zhuǎn)動。

上述單晶爐永磁場位置調(diào)整裝置，所述各傳動組件包括立軸，立軸豎直設置在底座上，立軸上下兩端分別設有兩主動齒輪，兩主動齒輪分別經(jīng)兩惰輪傳動連接兩從動齒輪，兩從動齒輪分別安裝在上、下頂絲上、與上下頂絲同步轉(zhuǎn)動。?

上述單晶爐永磁場位置調(diào)整裝置，所述各支柱的側(cè)面設有滑槽，所述各磁極的外側(cè)分別位于各滑槽內(nèi)、與滑槽滑動配合。?

上述單晶爐永磁場位置調(diào)整裝置，所述各立軸上部設有操作手輪，所述各支柱上設有標尺。?

上述單晶爐永磁場位置調(diào)整裝置，所述前后調(diào)整結(jié)構(gòu)還設有兩條導軌，所述底座下部兩側(cè)各設有兩個導輪，底座兩側(cè)的導輪分別位于各條導軌上。?

上述單晶爐永磁場位置調(diào)整裝置，所述一導輪與驅(qū)動電機傳動連接。?

本實用新型針對解決設置單晶爐外的永磁鐵位置調(diào)整問題進行了改進，設計了一種單晶爐永磁場位置調(diào)整裝置。所述裝置包括前后調(diào)整結(jié)構(gòu)和豎直調(diào)整結(jié)構(gòu)，其中前后調(diào)整結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)磁極相對單晶爐前后位置的變化，以在單晶爐化料階段，磁極產(chǎn)生的磁場避開單晶爐的位置，避免因磁場作用而導致化料時間延長，而在拉單晶階段磁極產(chǎn)生的磁場對應單晶爐的位置；所述上下調(diào)整結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)磁極上下位置的變化，以便在拉單晶階段，精確調(diào)整磁場施加于單晶爐體上的位置，使磁極中心與結(jié)晶的前沿位置匹配對應，改善成晶界面處的成晶環(huán)境，得到磁極施加在單晶爐體上最好的磁場效果。?

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。?

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；?

圖2是圖1的俯視圖。

圖中各標號清單為：1、導軌，2、導輪，3、驅(qū)動電機，4、底座，5、下支撐臂，6、立軸，7、支柱，?8、標尺，9、滑槽，10、上支撐臂，11、主動齒輪，12、操作手輪，13、惰輪，14、上頂絲，15、從動齒輪，16、磁極，17、單晶爐，18、下頂絲。?

具體實施方式

參看圖1、圖2，單晶爐17兩側(cè)對稱設置由永磁鐵構(gòu)成的磁極16，為實現(xiàn)磁極位置可調(diào)，本實用新型設置了前后調(diào)整結(jié)構(gòu)和豎直調(diào)整結(jié)構(gòu)。所述前后調(diào)整結(jié)構(gòu)用于實現(xiàn)磁極相對單晶爐前后位置的調(diào)整。前后調(diào)整結(jié)構(gòu)包括底座4，底座為“凹”形，在底座下部設有導輪2，前后調(diào)整結(jié)構(gòu)還設有兩條導軌1，底座下部兩側(cè)各設有兩個導輪，底座兩側(cè)的導輪分別位于各條導軌上，其中一個導輪與驅(qū)動電機3傳動連接。前后調(diào)整結(jié)構(gòu)工作時，啟動電機，電機帶動導輪在導軌上運行，根據(jù)單晶爐工作狀態(tài)改變磁極相對單晶爐的前后位置，使單晶爐化料階段磁極移出單晶爐，單晶爐拉晶階段磁極移動到圖2所示的與單晶爐對應的位置。?

仍參看圖1、圖2，豎直調(diào)整結(jié)構(gòu)由兩套相同的機構(gòu)組成，豎直調(diào)整結(jié)構(gòu)包括對稱設置在底座上的兩支柱7，各支柱兩端分別設有上支撐臂10、下支撐臂5，其中上頂絲14穿過上支撐臂與其螺旋連接，下頂絲18穿過下支撐臂與其螺旋連接，各磁極16的兩端分別由一組上、下頂絲夾持，上、下頂絲的旋轉(zhuǎn)運動由各傳動組件驅(qū)動。所述各支柱7的側(cè)面設有滑槽9，各磁極16的外側(cè)分別位于各滑槽內(nèi)、與滑槽滑動配合。所述各傳動組件包括立軸6，立軸豎直設置在底座上，立軸上部設有操作手輪12，轉(zhuǎn)動操作手輪立軸即旋轉(zhuǎn)。在立軸的上下兩端分別設有兩主動齒輪11，兩主動齒輪分別經(jīng)兩惰輪13傳動連接兩從動齒輪15，兩從動齒輪分別固定安裝在上頂絲14、下頂絲18上。豎直調(diào)整機構(gòu)的工作過程如下，轉(zhuǎn)動操作手輪12，立軸6轉(zhuǎn)動，立軸帶動上下兩個主動齒輪11同步轉(zhuǎn)動，兩主動齒輪經(jīng)惰輪13帶動上下兩個從動齒輪15轉(zhuǎn)動，上下兩從動齒輪分別帶動上頂絲14、下頂絲18轉(zhuǎn)動并直線運動，驅(qū)動磁極16沿滑槽9向上或向下移動，從而改變磁極的上下位置。為了保證兩磁極的上下位置統(tǒng)一精確調(diào)整，在各支柱上分別設有標尺8。利用豎直調(diào)整結(jié)構(gòu)向上或向下調(diào)整磁極位置，可使磁極中心與結(jié)晶的前沿位置匹配對應，改善成晶界面處的成晶環(huán)境，得到磁極施加在單晶爐體上最好的磁場效果。?