[實用新型]一種晶體三維定向儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520383272.4
• 申請日: 2015-06-08
• 公開（公告）號: CN204666539U
• 公開（公告）日: 2015-09-23
• 發(fā)明（設計）人: 甄偉;趙松彬;陳遠帆
• 申請（專利權）人: 丹東新東方晶體儀器有限公司
• 主分類號: G01N23/20
• 分類號: G01N23/20
• 代理公司: 沈陽利泰專利商標代理有限公司 21209
• 代理人: 李樞

技術領域

本實用新型屬于應用X射線衍射領域，涉及單晶硅、藍寶石等大直徑晶體材料的三維定向用定向儀，特別涉及一種晶體三維定向儀。

背景技術

生長出來的單晶硅、藍寶石晶棒在加工出各種規(guī)格晶片前，先要將晶坨進行定向，定向后利用掏棒機掏出晶棒；然后在經晶體定向機定向后，利用磨削設備將晶棒柱面加工出參考邊（A向），并按測定角度值將晶棒粘結在料板上，進行晶體晶棒粘接，晶坨及晶棒定向需要有相配套的可將兩次定向采用一套設備完成的晶體三維定向儀。晶坨及晶棒柱面參考邊粘結定向精度的高低，直接影響晶體切片質量好壞。傳統(tǒng)的晶坨及晶棒柱面參考邊（A向）粘結定向分別采用通用型的二維X射線定向儀，精度不能保證，其原因在于晶坨及晶棒面的X射線反射能力非常弱，其測角精度只能在±45″至±1′之間，利用精度僅為±15″，更難以保證晶坨及晶棒柱面的參考邊（A向）的粘結定向精度，掏棒機掏棒及粘結后精度通常也只能達到±1′左右，嚴重影響了藍寶石晶棒的切片精度，導致晶體切片制品的不合格品比例很大，滿足不了生產晶體切片制品精度日益提高的需要。

實用新型內容

本實用新型的目的，是提供一種晶體三維定向儀，本裝置結構簡單、使用方便、測量精確。

采用的技術方案是：

一種晶體三維定向儀，包括機臺和定向機構，機臺上端口處設置有機臺蓋板，定向機構位于機臺蓋板的上端面上；

定向機構包括橫梁、兩個立柱、過渡板、X射線發(fā)生器、X射線接收器、鋼絲繩和工作臺，兩個立柱豎直設置，兩個立柱的下端與機臺蓋板的上端面固定連接，兩個立柱的上端與橫梁固定連接，橫梁上的設定位置上分別設置有第一導向輪和第二導向輪，橫梁的下端面設置有固定部件，兩個立柱上分別開設有導軌，過渡板水平設置，過渡板上固定設置有頂針，頂針伸出過渡板的下端面，X射線發(fā)生器和X射線接收器分別通過固定軸設置在過渡板的設定位置上，且X射線發(fā)生器和X射線接收器能夠分別繞固定軸旋轉，X射線發(fā)生器的X射線輸出端設置有光閘，過渡板上有兩個導軌副，兩個立柱上的導軌分別與過渡板上的兩個導軌副滑動配合，過渡板能沿著兩個立柱上下運動，過渡板的上端面固定設置有過渡板提升輪，兩個立柱之間固定設置有工作臺，工作臺位于過渡板的下方，兩個立柱的右方機臺蓋板上固定設置有減速機，減速機的輸入軸與手輪連接，減速機的輸出端與卷揚輪連接，鋼絲繩的一端固定于固定部件上，另一端分別繞過過渡板提升輪、第一導向輪和第二導向輪后，纏繞在卷揚輪上并固定；

機臺蓋板上設置有控制箱，控制箱位于減速機的右側；

機臺蓋板上裝設有防護罩；

高壓變壓器和穩(wěn)壓器串聯(lián)后固定設置在機臺內部，為X射線發(fā)生器的供電源；

鋼絲繩的裸露處分別設置有防護套；

上述控制箱為DX2型定向儀控制箱。

工作原理：

高壓變壓器產生的高壓電使X射線發(fā)生器產生X射線，調整X射線發(fā)生器角度，經晶坨及晶棒材料反射后的X射線反射光線被X射線接收器接收，通過控制箱上的微安表確定晶體峰值，工件可在工作臺上360°旋轉，X射線發(fā)生器及X射線接收器可沿導向柱上下運動實現(xiàn)對單晶硅、藍寶石等大直徑晶體材料晶坨及晶棒進行三維定向，便于進一步進行晶坨掏棒及晶棒柱面的參考邊（A向）粘結定向。

其優(yōu)點在于：

1、結構簡單、使用方便、定向測量精度高，解決了原定向儀定向精度不高的問題。

2、采用小功率高壓變壓器及信號放大一體化，解決了老式定向儀大功率高壓變壓器長期存在射線管使用壽命過短的問題。

3、專用于單晶硅、藍寶石大直徑晶體材料晶坨及晶棒進行三維定向，定向藍寶石晶棒直徑最大可達12吋（300mm）。

4、本儀器通過電器部分信號放大器將閃爍探測器接收的微弱X射線進行信號放大，利用微安表顯示晶體峰值，提高了晶體的測量定向精度。

5、編碼器與主軸（減速機輸出軸）直聯(lián)，消除了其它傳動系統(tǒng)傳動角度間隙誤差，定向測量精度高。

6、可增加二維球面夾具體裝置，采用四方位球面墊、螺桿調節(jié)，使夾具體的調節(jié)方便鎖緊可靠。

7、工作臺是將放在夾具體的待測晶坨及晶棒用夾具體在X光下進行四方位反復定向測量，工作臺360°旋轉，實現(xiàn)了晶坨及晶棒的三維定向。