CN205275776U - 一种晶体生长炉籽晶杆系统的多点可活动连接与稳固装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于晶体生长技术领域，尤其涉及一种晶体生长炉籽晶杆系统的多点可活动连接与稳固装置，包括晶体生长炉的称重头、滑块和籽晶杆，其特征在于：所述装置包括活动球头结构、支撑盘结构和连接结构，活动球头结构位于籽晶杆上端，将称重头和籽晶杆连接；支撑盘结构设于滑块内，位于籽晶杆中下端；连接结构位于籽晶杆下端，设有籽晶杆接头和提拉杆接头，籽晶杆接头安装在籽晶杆上，籽晶杆接头下端与提拉杆接头相连接。本实用新型在上称重提拉法晶体生长炉上使用后，籽晶杆晃动和籽晶杆下端点画圈得到了明显的改善和消除，保障了晶体生长的正常进行，且减轻了维护强度，大大降低了生长成本。
Description
技术领域
本实用新型属于晶体生长技术领域，尤其涉及一种晶体生长炉籽晶杆系统的多点可活动连接与稳固装置。
背景技术
目前晶体生长炉，尤其上称重提拉法晶体生长炉都离不开一个重要系统—籽晶杆系统，如图所示：从上端称重头的上端开始到籽晶杆下部末端的多段材料连接而成，为籽晶杆系统，至少包含称重头、籽晶杆、籽晶、生长的晶体等多个部分。籽晶杆系统上端固定，下端悬挂籽晶和晶体。晶体生长炉中籽晶杆系统在晶体生长的过程中存在两个问题：
（一）晃动：籽晶杆系统长度较长且直径又较小，轻微的震动容易引起籽晶杆杆的晃动，从而造成晶体的晃动。因籽晶杆系统末端无阻尼，晃动发生后维持时间长，影响晶体内部结构，对晶体生长质量极为不利。随着晶体重量的逐渐增加，轻微的晃动甚至会造成籽晶断裂，造成严重损失。
（二）籽晶杆下端点画圈：在籽晶杆系统中，有籽晶杆系统的物理轴线、称重头到坩埚中心的连线（简称坩埚中心线），晶体生产全程中，两线应尽可能重合并与地心引力线平行。由于籽晶杆系统是多段材料连接组成，加工、装配、调试等技术原因，各段轴线会存在同轴度误差，各段轴线的连线还会发生弯曲，与地心引力线形成很大的夹角，从装炉到晶体生长全程，籽晶杆系统温度变化幅度大，热胀冷缩还会发生形变；籽晶杆系统在称重室旋转带动下旋转，旋转产生的震动会传递给籽晶杆系统；生长过程中的晶体重心不会完全与生长中心线重合。基于以上几个因素，生长过程籽晶杆系统下端点很容易偏离坩埚中心线，发生画圈的现象,影响晶体结晶质量，不利与晶体的正常生长。
由于上称重提拉法晶体生长炉中，籽晶杆系统是重量数据传导组件，需要精确传递晶体的重量，不能简单地两端稳固来消除晃动和画圈。而且采用严格的维护保养技术指标和保养频度，也难以克服籽晶杆晃动和籽晶杆下端点画圈引起的晶体生长品质差和过程中断。
发明内容
为了解决以上技术内容，本实用新型提供一种晶体生长炉籽晶杆系统的多点可活动连接与稳固装置，解决籽晶杆系统的晃动和籽晶杆下端点画圈的技术问题，且保证籽晶杆系统能精确传递晶体的重量。
解决以上技术问题的本实用新型中的一种晶体生长炉籽晶杆系统的多点可活动连接与稳固装置，包括晶体生长炉的称重头、滑块和籽晶杆，其特征在于：所述装置包括活动球头结构、支撑盘结构和连接结构，活动球头结构位于籽晶杆上端，将称重头和籽晶杆连接；支撑盘结构设于滑块内，位于籽晶杆中下端；连接结构位于籽晶杆下端，设有籽晶杆接头和提拉杆接头，籽晶杆接头安装在籽晶杆上，籽晶杆接头下端与提拉杆接头相连接。
所述支撑盘由静止座和活动盘组成，静止座固定安装在滑块内，活动盘安装在静止座上，所述活动盘设有定盘和动盘，动盘安装在籽晶杆上，定盘安装在静止座上，动盘在定盘内旋转。动盘在静止座约束的范围内在一定摩擦阻尼下旋转和位移。
所述定盘设有凹槽，动盘在定盘的凹槽内旋转。
所述活动球头结构设有球面连接上接头、球面连接头、球面连接球体和螺钉，球面连接上接头与球面连接头上端固定连接，球面连接头中为中空，球面连接球体位于球面连接头中，螺钉穿过球面连接头固定在球面连接球体上，将球面连接头与球面连接球体固定连接，球面连接上接头连接称重头，球面连接球体连接籽晶杆。
球面连接球体与球面连接上接头之间可以有一空隙，球面连接球体在球面连接头中有一定的活动，便于连接籽晶杆。
所述螺钉穿过球面连接头侧面固定在球面连接球体上。
所述提拉杆接头设于炉膛顶部中。
在籽晶杆系统晃动时给籽晶杆一个外力，晃动随即消除。本实用新型在籽晶杆系统的某一段加装一支撑点，即支撑盘，支撑点作用是在籽晶杆系统中增加晃动阻尼和稳定性。再使称重头与籽晶杆连接由固定连接改为活动球头连接。在籽晶杆下端点画圈时，重力作用下，通过活动球头可活动性，籽晶杆上端的活动球头连接与籽晶杆下端点的连线，会自然与坩埚中心线重合，消除了籽晶杆下端点画圈现象。提拉杆接头和籽晶杆接头的作用是连接的作用。
本实用新型在上称重提拉法晶体生长炉上使用后，籽晶杆晃动和籽晶杆下端点画圈得到了明显的改善和消除，保障了晶体生长的正常进行，且减轻了维护强度，大大降低了生长成本。
说明书附图
图1为本实用新型中装置结构剖面示意图
图2为本实用新型中活动球头结构的剖面示意图
图3为本实用新型中支撑结构的剖面示意图
图4为图3中活动盘放大示意图
图5为本实用新型中连接结构的剖面示意图
其中，图中标识具体为：
1.称重头,2.滑块,3.籽晶杆(3-1籽晶杆上端,3-2籽晶杆中下端,3-3籽晶杆下端),4.活动球头结构,5.支撑盘结构,6.连接结构,7.籽晶杆接头,8.提拉杆接头,9.静止座,10.活动盘,11.定盘,12.动盘,13.凹槽,14.球面连接上接头,15.球面连接头(15-1球面连接头侧面),16.球面连接球体,17.螺钉,18.炉膛（18-1炉膛顶部）,19.波纹管,20.波纹管上接头，21.卡箍,22.称重室
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本实用新型改装后的结构如图1所示：在籽晶杆中下端加装一个活动支撑盘结构，活动支撑盘由静止座和活动盘，两部分组成。静止座固定安装在滑块内，活动盘安装在静止座上，活动盘可以在静止座约束的一定范围内在一定摩擦阻尼下旋转和位移。当籽晶杆系统发生晃动时，增加晃动阻尼和稳定性。称重头与籽晶杆连接由固定连接改为活动球头结构连接，在一定范围内能做到任意方向的摆动，一旦籽晶杆下端点画圈，在重力的作用下该机构能将籽晶杆下端点自然与坩埚中心线重合，消除画圈。
以下用具体实施例来说明：
实施例1
一种晶体生长炉籽晶杆系统的多点可活动连接与稳固装置，包括晶体生长炉的称重头、滑块和籽晶杆，所述装置包括活动球头结构、支撑盘结构和连接结构，活动球头结构位于籽晶杆上端，将称重头和籽晶杆连接；支撑盘结构设于滑块内，位于籽晶杆中下端；连接结构位于籽晶杆下端，设有籽晶杆接头和提拉杆接头，籽晶杆接头通过螺钉安装在籽晶杆上，籽晶杆接头下端与提拉杆接头相连接。
支撑盘由静止座和活动盘组成，静止座通过螺钉固定安装在滑块内，活动盘通过螺钉安装在静止座上，活动盘围绕静止座约束的范围内在一定摩擦阻尼下旋转和位移。活动盘设有定盘和动盘，动盘安装在籽晶杆上，定盘安装在静止座上，动盘在定盘内旋转。定盘设有凹槽，动盘在定盘的凹槽内旋转。
活动球头结构设有球面连接上接头、球面连接头、球面连接球体和螺钉，球面连接上接头与球面连接头上端固定连接，球面连接头中为中空，球面连接球体位于球面连接头中，螺钉穿过球面连接头固定在球面连接球体上，将球面连接头与球面连接球体固定连接，球面连接上接头连接称重头，球面连接球体连接籽晶杆。
螺钉穿过球面连接头侧面固定在球面连接球体上。
提拉杆接头设于炉膛顶部中。称重头在称重室中，静止座高度基本上与波纹管、波纹管上接头和卡箍位置高度一致。
实施例2
一种晶体生长炉籽晶杆系统的多点可活动连接与稳固装置，包括晶体生长炉的称重头、滑块和籽晶杆，所述装置包括活动球头结构、支撑盘结构和连接结构，活动球头结构位于籽晶杆上端，将称重头和籽晶杆连接；支撑盘结构设于滑块内，位于籽晶杆中下端；连接结构位于籽晶杆下端，设有籽晶杆接头和提拉杆接头，籽晶杆接头安装在籽晶杆上，籽晶杆接头下端与提拉杆接头相连接，提拉杆接头设于炉膛顶部中。
支撑盘由静止座和活动盘组成，静止座固定安装在滑块内，活动盘安装在静止座上，活动盘围绕静止座约束的范围内在一定摩擦阻尼下旋转和位移。活动盘设有定盘和动盘，动盘安装在籽晶杆上，定盘安装在静止座上，动盘在定盘内旋转。定盘设有凹槽，动盘在定盘的凹槽内旋转。
活动球头结构设有球面连接上接头、球面连接头、球面连接球体和螺钉，球面连接上接头与球面连接头上端固定连接，球面连接头中为中空，球面连接球体位于球面连接头中，螺钉穿过球面连接头侧面固定在球面连接球体上，将球面连接头与球面连接球体固定连接，球面连接上接头连接称重头，球面连接球体连接籽晶杆。
本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，对本实用新型而言仅是说明性的，而非限制性的；本领域普通技术人员理解，在本实用新型权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效变更，但都将落入本实用新型的保护范围内。
Claims (6)
1.一种晶体生长炉籽晶杆系统的多点可活动连接与稳固装置，包括晶体生长炉的称重头、滑块和籽晶杆，其特征在于：所述装置包括活动球头结构、支撑盘结构和连接结构，活动球头结构位于籽晶杆上端，将称重头和籽晶杆连接；支撑盘结构设于滑块内，位于籽晶杆中下端；连接结构位于籽晶杆下端，设有籽晶杆接头和提拉杆接头，籽晶杆接头安装在籽晶杆上，籽晶杆接头下端与提拉杆接头相连接。
2.根据权利要求1所述的一种晶体生长炉籽晶杆系统的多点可活动连接与稳固装置，其特征在于：所述支撑盘结构由静止座和活动盘组成，静止座固定安装在滑块内，活动盘安装在静止座上，所述活动盘设有定盘和动盘，动盘安装在籽晶杆上，定盘安装在静止座上，动盘在定盘内旋转。
3.根据权利要求2所述的一种晶体生长炉籽晶杆系统的多点可活动连接与稳固装置，其特征在于：所述定盘设有凹槽，动盘在定盘的凹槽内旋转。
4.根据权利要求1所述的一种晶体生长炉籽晶杆系统的多点可活动连接与稳固装置，其特征在于：所述活动球头结构设有球面连接上接头、球面连接头、球面连接球体和螺钉，球面连接上接头与球面连接头上端固定连接，球面连接头中为中空，球面连接球体位于球面连接头中，螺钉穿过球面连接头固定在球面连接球体上，将球面连接头与球面连接球体固定连接，球面连接上接头连接称重头，球面连接球体连接籽晶杆。
5.根据权利要求4所述的一种晶体生长炉籽晶杆系统的多点可活动连接与稳固装置，其特征在于：所述螺钉穿过球面连接头侧面固定在球面连接球体上。
6.根据权利要求1所述的一种晶体生长炉籽晶杆系统的多点可活动连接与稳固装置，其特征在于：所述提拉杆接头设于炉膛顶部中。
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| WO2023227036A1 (zh) * | 2022-05-27 | 2023-11-30 | 眉山博雅新材料股份有限公司 | 一种连接装置 |
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