專利名稱：一種自動(dòng)平衡補(bǔ)償式硅單晶生長(zhǎng)用提升裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于硅單晶生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種自動(dòng)平衡補(bǔ)償式硅單晶生長(zhǎng)用的
提升裝置。
背景技術(shù)：
硅單晶是制造集成電路和太陽(yáng)能電池的主要原料，硅單晶的生長(zhǎng)是在真空工作室 內(nèi)將多晶原材料放入坩堝中，通過(guò)加熱器將原材料熔化，然后，通過(guò)籽晶引導(dǎo)、向上提拉方 法生長(zhǎng)出理想的硅單晶；在連續(xù)向上提拉的晶體生長(zhǎng)工藝過(guò)程中，為了保證生長(zhǎng)單晶的質(zhì) 量，整個(gè)生長(zhǎng)工藝過(guò)程中，提升裝置在提拉生長(zhǎng)過(guò)程中一直要保持穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這就要 求提升裝置在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中的動(dòng)平衡要好，從而保證旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性。現(xiàn)有的硅單晶生長(zhǎng) 用的提升裝置，盡管也進(jìn)行了動(dòng)平衡校驗(yàn)，但在硅單晶生長(zhǎng)工藝過(guò)程中，由于巻揚(yáng)輪的移動(dòng) 會(huì)破壞原來(lái)的平衡狀態(tài)，因此，在硅單晶生長(zhǎng)工藝過(guò)程中會(huì)因不平衡出現(xiàn)晃動(dòng)現(xiàn)象，嚴(yán)重地 影響硅單晶的正常生長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種自動(dòng)平衡補(bǔ)償式硅單晶生長(zhǎng)用提升裝置，解決了現(xiàn)有裝 置結(jié)構(gòu)設(shè)置不合理，在硅單晶提拉生長(zhǎng)過(guò)程中因不平衡出現(xiàn)晶體晃動(dòng)，影響硅單晶生長(zhǎng)質(zhì) 量的問(wèn)題。 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種自動(dòng)平衡補(bǔ)償式硅單晶生長(zhǎng)用提升裝置，包括
豎直設(shè)置的旋轉(zhuǎn)主軸，旋轉(zhuǎn)主軸的水平端處固定于底板上，旋轉(zhuǎn)主軸與電機(jī)連接；在底板上
安裝有巻輪箱及支座；在支座中平行設(shè)置有旋轉(zhuǎn)絲桿和導(dǎo)向桿，旋轉(zhuǎn)絲桿和導(dǎo)向桿上同時(shí)
套接有隨動(dòng)平衡塊，旋轉(zhuǎn)絲桿與隨動(dòng)平衡塊之間通過(guò)螺紋套接，導(dǎo)向桿與隨動(dòng)平衡塊之間
光滑套接，在支座的兩端內(nèi)側(cè)朝向隨動(dòng)平衡塊的位置，各設(shè)置有一個(gè)限位開(kāi)關(guān)； 巻輪箱的一端設(shè)置有端蓋，在巻輪箱內(nèi)部安裝有滾動(dòng)花鍵軸，滾動(dòng)花鍵軸上串列
套裝有滾動(dòng)花鍵套和牽引螺套，在巻輪箱的內(nèi)壁上固定設(shè)置有牽引螺母，牽引螺母與牽引
螺套通過(guò)螺紋配合，滾動(dòng)花鍵套外套有巻揚(yáng)輪，巻揚(yáng)輪與牽引螺套固定連接，在巻揚(yáng)輪上纏
繞有鋼絲繩軟軸，鋼絲繩軟軸的下底端安裝有籽晶重錘；滾動(dòng)花鍵軸伸出端蓋的一端設(shè)置
有齒形帶輪，齒形帶輪通過(guò)減速器與精密電動(dòng)機(jī)連接，齒形帶輪還依次通過(guò)齒形皮帶、螺桿
帶輪與旋轉(zhuǎn)絲桿傳動(dòng)連接。 本發(fā)明的提升裝置，其特征還在于， 所述巻輪箱上開(kāi)有觀察窗。 所述底板上安裝有固定配重塊。 所述隨動(dòng)平衡塊的質(zhì)量等于滾動(dòng)花鍵套、巻揚(yáng)輪和牽引螺套三者的質(zhì)量總和。
所述隨動(dòng)平衡塊的質(zhì)量中心與滾動(dòng)花鍵套、巻揚(yáng)輪和牽引螺套三者總質(zhì)量的質(zhì)量 中心對(duì)稱于回轉(zhuǎn)中心設(shè)置。 所述隨動(dòng)平衡塊的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與滾動(dòng)花鍵套、巻揚(yáng)輪和牽引螺套三者總的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量平衡。 所述旋轉(zhuǎn)絲桿的螺紋螺距、巻揚(yáng)輪的巻絲槽距、牽引螺套的螺紋螺距均相同。
本發(fā)明的有益效果是，通過(guò)增加隨動(dòng)平衡塊，并使隨動(dòng)平衡塊的質(zhì)量等于滾動(dòng)花 鍵套、巻揚(yáng)輪和牽引螺套三者的質(zhì)量總和，將隨動(dòng)平衡塊的質(zhì)量中心與滾動(dòng)花鍵套、巻揚(yáng)輪 和牽引螺套總質(zhì)量的質(zhì)量中心通過(guò)回轉(zhuǎn)中心A對(duì)稱設(shè)置，實(shí)現(xiàn)了巻揚(yáng)提升硅單晶過(guò)程中因 巻揚(yáng)輪的移動(dòng)所形成的重心偏移量的實(shí)時(shí)補(bǔ)償，保證了提升裝置旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，從而 提高了生長(zhǎng)硅單晶的質(zhì)量。


圖1是本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1中的K胺剖視圖。 圖中，1.底板；2.巻輪箱，3.限位開(kāi)關(guān)，4.支座；5.隨動(dòng)平衡塊，6.旋轉(zhuǎn)絲桿，7.螺 桿帶輪，8.精密電動(dòng)機(jī)，9.齒形皮帶，IO.齒形帶輪，ll.減速器，12.滾動(dòng)花鍵軸，13.端蓋， 14.滾動(dòng)花鍵套，15.巻揚(yáng)輪，16.鋼絲繩軟軸，17.牽引螺套，18.牽引螺母，19.固定配重 塊，20.籽晶重錘，21.觀察窗，22.導(dǎo)向桿，23.旋轉(zhuǎn)主軸，24.皮帶，25.軸承座，26.電機(jī)，A 為回轉(zhuǎn)中心位置。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。 如圖l，本發(fā)明的自動(dòng)平衡補(bǔ)償式硅單晶生長(zhǎng)用提升裝置的結(jié)構(gòu)是，包括提升部分 和旋轉(zhuǎn)部分， 提升部分包括底板l，在底板1上安裝有巻輪箱2和固定配重塊19，巻輪箱2的一 端設(shè)置有端蓋13，巻輪箱2的上表面開(kāi)有觀察窗21，用來(lái)觀察巻輪箱2內(nèi)的情況。
在巻輪箱2的外殼上另外安裝有一支座4，在支座4中平行設(shè)置有旋轉(zhuǎn)絲桿6和導(dǎo) 向桿22，旋轉(zhuǎn)絲桿6和導(dǎo)向桿22上同時(shí)套接有隨動(dòng)平衡塊5，旋轉(zhuǎn)絲桿6與隨動(dòng)平衡塊5 通過(guò)螺紋套接，導(dǎo)向桿22與隨動(dòng)平衡塊5光滑套接，在支座4的兩端內(nèi)側(cè)朝向隨動(dòng)平衡塊 5的位置，各設(shè)置有一個(gè)限位開(kāi)關(guān)3。 在巻輪箱2內(nèi)部安裝有滾動(dòng)花鍵軸12，滾動(dòng)花鍵軸12外套裝有串列的滾動(dòng)花鍵 套14和牽引螺套17，在巻輪箱2的內(nèi)壁上固定設(shè)置有牽引螺母18，牽引螺母18與牽引螺 套17通過(guò)螺紋配合，滾動(dòng)花鍵套14外套有巻揚(yáng)輪15，巻揚(yáng)輪15與牽引螺套17固定連接， 實(shí)現(xiàn)同步轉(zhuǎn)動(dòng)，在巻揚(yáng)輪15上纏繞有鋼絲繩軟軸16，鋼絲繩軟軸16的下底端安裝有籽晶 重錘20，保持鋼絲繩軟軸16始終鉛錘；滾動(dòng)花鍵軸12伸出端蓋13的一端設(shè)置有齒形帶輪 10，齒形帶輪10通過(guò)減速器11與精密電動(dòng)機(jī)8連接，齒形帶輪10還依次通過(guò)齒形皮帶9、 螺桿帶輪7與旋轉(zhuǎn)絲桿6傳動(dòng)連接。 參見(jiàn)圖2所示，旋轉(zhuǎn)部分的結(jié)構(gòu)，包括豎直設(shè)置的旋轉(zhuǎn)主軸23，旋轉(zhuǎn)主軸23通過(guò)軸 承安裝在軸承座25中，旋轉(zhuǎn)主軸23的水平端固定在底板1上，旋轉(zhuǎn)主軸23通過(guò)皮帶24與 電機(jī)26連接，由電機(jī)26帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)主軸23旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)設(shè)置在底板1上的提升部分一起 旋轉(zhuǎn)。 牽引螺套17的螺紋螺距與巻揚(yáng)輪15的巻絲槽距相等，這樣在滾動(dòng)花鍵軸12旋轉(zhuǎn)時(shí)，巻揚(yáng)輪15邊旋轉(zhuǎn)邊隨牽引螺套17水平移動(dòng)，始終保證纏繞在巻揚(yáng)輪15上的鋼絲繩軟 軸16處于回轉(zhuǎn)中心A位置。 齒形帶輪10與螺桿帶輪7的齒數(shù)和直徑相同，保證旋轉(zhuǎn)絲桿6與滾動(dòng)花鍵軸12 同步旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)絲桿6的螺距和旋向與牽引螺套17相同，在導(dǎo)向桿22的導(dǎo)向下，帶動(dòng)隨動(dòng) 平衡塊5移動(dòng)，限位開(kāi)關(guān)3保證巻揚(yáng)輪15的位置限定，隨動(dòng)平衡塊5移動(dòng)方向與巻揚(yáng)輪15 的移動(dòng)方向相反，使隨動(dòng)平衡塊5的質(zhì)量等于滾動(dòng)花鍵套14、巻揚(yáng)輪15和牽引螺套17三者 的質(zhì)量總和，并且，隨動(dòng)平衡塊5的質(zhì)量中心與滾動(dòng)花鍵套14、巻揚(yáng)輪15和牽引螺套17總 質(zhì)量的質(zhì)量中心以回轉(zhuǎn)中心A進(jìn)行對(duì)稱設(shè)置。還需要保證隨動(dòng)平衡塊5的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與滾動(dòng) 花鍵套14、巻揚(yáng)輪15和牽引螺套17三者總的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量平衡。 本發(fā)明的自動(dòng)平衡補(bǔ)償式硅單晶生長(zhǎng)用提升裝置，在硅單晶生長(zhǎng)工藝實(shí)施過(guò)程 中，巻揚(yáng)輪15巻揚(yáng)提升拉制硅單晶時(shí)，由于牽引螺套17與牽引螺母18的牽引作用，使得滾 動(dòng)花鍵套14、巻揚(yáng)輪15和牽引螺套17—起移動(dòng)，該三者的質(zhì)量中心相對(duì)于回轉(zhuǎn)中心A形 成了偏移量，與此同時(shí)，等同于滾動(dòng)花鍵套14、巻揚(yáng)輪15和牽引螺套17質(zhì)量總和的隨動(dòng)平 衡塊5則向相反的方向移動(dòng)了同樣的偏移量，由于隨動(dòng)平衡塊5的質(zhì)量中心與滾動(dòng)花鍵套 14、巻揚(yáng)輪15和牽引螺套17三者總質(zhì)量的質(zhì)量中心對(duì)稱于回轉(zhuǎn)中心A設(shè)置，從而抵消了滾 動(dòng)花鍵套14、巻揚(yáng)輪15和牽引螺套17的偏移產(chǎn)生的不平衡量，實(shí)現(xiàn)了提升裝置的動(dòng)態(tài)整體 平衡。 本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，克服了在硅單晶生長(zhǎng)工藝過(guò)程中因不平衡出現(xiàn) 的晶體晃動(dòng)現(xiàn)象，保證了硅單晶的穩(wěn)定正常生長(zhǎng)，有效提高了硅單晶的品質(zhì)，廣泛適用于半 導(dǎo)體硅單晶生長(zhǎng)設(shè)備和其它單晶生長(zhǎng)設(shè)備中。
權(quán)利要求
一種自動(dòng)平衡補(bǔ)償式硅單晶生長(zhǎng)用提升裝置，其特征在于包括豎直設(shè)置的旋轉(zhuǎn)主軸(23)，旋轉(zhuǎn)主軸(23)的水平端處固定于底板(1)上，旋轉(zhuǎn)主軸(23)與電機(jī)(26)連接；在底板(1)上安裝有卷輪箱(2)及支座(4)；在支座(4)中平行設(shè)置有旋轉(zhuǎn)絲桿(6)和導(dǎo)向桿(22)，旋轉(zhuǎn)絲桿(6)和導(dǎo)向桿(22)上同時(shí)套接有隨動(dòng)平衡塊(5)，旋轉(zhuǎn)絲桿(6)與隨動(dòng)平衡塊(5)之間通過(guò)螺紋套接，導(dǎo)向桿(22)與隨動(dòng)平衡塊(5)之間光滑套接，在支座(4)的兩端內(nèi)側(cè)朝向隨動(dòng)平衡塊(5)的位置，各設(shè)置有一個(gè)限位開(kāi)關(guān)(3)；卷輪箱(2)的一端設(shè)置有端蓋(13)，在卷輪箱(2)內(nèi)部安裝有滾動(dòng)花鍵軸(12)，滾動(dòng)花鍵軸(12)上串列套裝有滾動(dòng)花鍵套(14)和牽引螺套(17)，在卷輪箱(2)的內(nèi)壁上固定設(shè)置有牽引螺母(18)，牽引螺母(18)與牽引螺套(17)通過(guò)螺紋配合，滾動(dòng)花鍵套(14)外套有卷?yè)P(yáng)輪(15)，卷?yè)P(yáng)輪(15)與牽引螺套(17)固定連接，在卷?yè)P(yáng)輪(15)上纏繞有鋼絲繩軟軸(16)，鋼絲繩軟軸(16)的下底端安裝有籽晶重錘(20)；滾動(dòng)花鍵軸(12)伸出端蓋(13)的一端設(shè)置有齒形帶輪(10)，齒形帶輪(10)通過(guò)減速器(11)與精密電動(dòng)機(jī)(8)連接，齒形帶輪(10)還依次通過(guò)齒形皮帶(9)、螺桿帶輪(7)與旋轉(zhuǎn)絲桿(6)傳動(dòng)連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的提升裝置，其特征在于，所述的巻輪箱(2)上開(kāi)有觀察窗 (21)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的提升裝置，其特征在于，所述的底板(1)上安裝有固定配重塊 (19)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的提升裝置，其特征在于，所述的隨動(dòng)平衡塊(5)的質(zhì)量等于滾 動(dòng)花鍵套(14)、巻揚(yáng)輪(15)和牽引螺套(17)三者的質(zhì)量總和。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的提升裝置，其特征在于，所述的隨動(dòng)平衡塊(5)的質(zhì)量中心與 滾動(dòng)花鍵套(14)、巻揚(yáng)輪(15)和牽引螺套(17)三者總質(zhì)量的質(zhì)量中心對(duì)稱于回轉(zhuǎn)中心設(shè)置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的提升裝置，其特征在于，所述的隨動(dòng)平衡塊(5)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與 滾動(dòng)花鍵套(14)、巻揚(yáng)輪(15)和牽引螺套(17)三者總的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量平衡。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的提升裝置，其特征在于，所述的旋轉(zhuǎn)絲桿(6)的螺紋螺距、巻 揚(yáng)輪(15)的巻絲槽距、牽引螺套(17)的螺紋螺距均相同。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種自動(dòng)平衡補(bǔ)償式硅單晶生長(zhǎng)用提升裝置，包括豎直設(shè)置的旋轉(zhuǎn)主軸，旋轉(zhuǎn)主軸的水平端面上安裝有底板，底板上安裝有卷輪箱及支座，支座中平行設(shè)置有旋轉(zhuǎn)絲桿和導(dǎo)向桿，旋轉(zhuǎn)絲桿和導(dǎo)向桿上同時(shí)套接有隨動(dòng)平衡塊，在支座的兩端內(nèi)側(cè)各設(shè)有一限位開(kāi)關(guān)；在卷輪箱內(nèi)部安裝有滾動(dòng)花鍵軸，滾動(dòng)花鍵軸外套裝有滾動(dòng)花鍵套和牽引螺套，在卷輪箱的內(nèi)壁上固定設(shè)置有牽引螺母，牽引螺母與牽引螺套通過(guò)螺紋配合，滾動(dòng)花鍵套外套有卷?yè)P(yáng)輪，卷?yè)P(yáng)輪與牽引螺套固定連接，在卷?yè)P(yáng)輪上纏繞有鋼絲繩軟軸；滾動(dòng)花鍵軸的一端設(shè)置有齒形帶輪，齒形帶輪與精密電動(dòng)機(jī)和旋轉(zhuǎn)絲桿分別連接。本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，在硅單晶生長(zhǎng)工藝過(guò)程中平衡性好。
文檔編號(hào)C30B15/20GK101713097SQ200910311749
公開(kāi)日2010年5月26日 申請(qǐng)日期2009年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月18日
發(fā)明者李留臣 申請(qǐng)人:江蘇華盛天龍光電設(shè)備股份有限公司