CN211057278U - 一种用于单晶生长的升降装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于单晶生长的升降装置，提供一种采用新型支撑结构和控制单元、能够准确平稳地完成规定行程，同时能够自动停止的用于单晶生长的升降装置；该装置包括底座、升降机构、晶体支撑机构和控制机构，底座包括底座主体和可调节地脚支撑；升降机构包括电机、换向结构、升降台和螺杆螺套，电机通过换向结构驱动螺杆转动，通过固定在升降台上的螺套使得升降台实现上、下运动；晶体支撑机构包括晶体支撑平台和可调节支撑柱，通过可调节支撑柱调节晶体支撑平台的水平；控制机构包括角度传感器、限位结构、计数表、转速表和编码器；本实用新型用于半导体单晶生长领域。

Description

一种用于单晶生长的升降装置

技术领域

本实用新型涉及半导体单晶生长技术领域，更具体而言，涉及一种用于单晶生长的升降装置。

背景技术

随着科技发展的需求，对半导体材料的需求与日俱增，同时对材料质量也提出了更高的要求。目前在单晶生长领域，因工艺需求，需要实现晶体在生长过程中平稳缓慢的移动。

授权公告号为CN206188932U的实用新型专利公开了一种用于单晶生长设备的升降机构，该装置利用移动单侧悬臂结构，来实现晶体的移动。另外，上述装置中，晶体支撑结构为单侧悬出式结构，仅靠单侧支撑臂对晶体进行支撑，支撑的稳定性较差。同时，设备运行及停止均需人员操作，易出现误操作或漏操作的情况。因此，有必要对现有技术进行改进。

实用新型内容

为了克服现有技术中的不足，提供一种采用新型支撑结构和控制单元、能够准确平稳地完成规定行程，同时能够自动停止的用于单晶生长的升降装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种用于单晶生长的升降装置，包括底座、升降机构、晶体支撑机构和控制机构；

所述底座包括可调节地脚支撑和底座主体，可调节地脚支撑设置于底座主体下侧；

所述升降机构包括升降台、电机和换向结构，升降机构设置于底座主体内部，所述升降台与底座主体滑动连接，电机通过换向结构控制升降台的升降运动；

所述晶体支撑机构包括晶体支撑平台、可调节支撑柱,晶体支撑机构通过可调节支撑柱设置于升降台顶部，控制机构与电机连接。

进一步的，所述可调节地脚支撑包括固定在底座主体下部的地脚螺杆和与地脚螺杆配合的地脚螺套，所述地脚螺杆为自锁螺杆，地脚螺套一端与地脚螺杆配合连接，地脚螺套另一端接地，接地端设置有防磨垫。

进一步的，所述底座主体的内轮廓为圆柱体形状或立方体形状，底座主体上端为开口；所述升降台的外轮廓为圆柱体形状或立方体形状，升降台为中空结构，升降台下端为开口。

进一步的，所述升降机构还包括垂直于升降台顶面设置的升降螺套和与升降螺套配合的升降螺杆，所述升降螺套一端与升降台顶面内侧固连。

进一步的，所述换向结构为双锥齿轮结构，两锥齿轮中心轴线夹角为90°，换向结构输入轴与电机输出轴固连，换向结构输出轴与升降螺杆一端相连，换向结构和电机均设置于底座主体底面内侧。

进一步的，所述可调节支撑柱包括垂直固连于晶体支撑平台的调节螺杆、与调节螺杆配合的调节螺套、锁紧螺母和法兰盘，所述调节螺套通过法兰盘设置于升降台顶面外侧，锁紧螺母设置在调节螺杆上。

进一步的，控制机构包括角度传感器，所述角度传感器设置于晶体支撑平台上。

进一步的，所述控制机构还包括限位结构，所述限位结构包括导杆和上限位开关、下限位开关，上限位开关、下限位开关固定设置于升降台内侧壁，导杆一端固连于底座主体底面内侧；限位结构通过设置于导杆另一端的触头与上限位开关、下限位开关接触控制电机停止工作。

进一步的，所述控制机构还包括控制箱，所述控制箱设置有转速表和计数表，计数表与设置于升降螺杆上的编码器相连，转速表与电机相连。

本实用新型与现有技术相比所具有的有益效果为：

1、角度传感器和可调节支撑柱的使用使得晶体支撑平台实现尽可能的水平，提供晶体生长的理想水平支撑面，可以让晶体处于水平状态生长，晶体热场对称均匀,升降螺杆设置在升降台的中部，支撑稳定性更好。

2、控制机构可实现升降装置自动停机，有效杜绝人为操作失误，人员误操作率从原有的3%，下降到0%。

3、可调节支撑柱采用螺母锁紧，防止升降台工作时某支撑柱松动导致晶体支撑平台角度发生变化。

附图说明：

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型可调节地脚支撑局部放大图；

图3为本实用新型可调节支撑柱局部放大图。

图中：10为底座，11为底座主体，12为可调节地脚支撑，121为地脚螺杆，122为地脚螺套，20为升降机构，21为升降台，22为升降螺套，23为升降螺杆，24为换向结构，25为电机，30为晶体支撑机构，31为晶体支撑平台，32为可调节支撑柱，321为调节螺杆，322为调节螺套，323为法兰盘，324为锁紧螺母，40为控制机构，41角度传感器，42为限位结构，421为导杆，422为上限位开关，423为下限位开关，43为控制箱，431为转速表，432为计数表，44为编码器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

如图1-3所示，一种用于单晶生长的升降装置，包括底座10、升降机构20、晶体支撑机构30和控制机构40；

底座10包括可调节地脚支撑12和底座主体11，可调节地脚支撑12设置于底座主体11下侧，可调节地脚支撑12包括固定在底座主体11下部的地脚螺杆121和与地脚螺杆121配合的地脚螺套122，地脚螺套122为自锁螺套，可保证在正常工作过程中不会自转，地脚螺套122一端与地脚螺杆121配合连接，另一端接地，接地端设置有防磨垫，可通过调节地脚螺套122与地脚螺杆121的配合长度实现底座11高度和角度的调节。

升降机构20包括升降台21、电机25和换向结构24， 底座主体11的内轮廓为圆柱体形状或立方体形状，底座主体11上端为开口；升降台21的外轮廓为与底座主体11内轮廓匹配的圆柱体形状或立方体形状，当底座主体11的内轮廓为圆柱体形状时，底座主体11内壁与升降台21外壁通过限位块和限位槽配合限位避免升降台21在底座主体11内转动；

升降台21为中空结构，升降台21下端为开口，升降台21套设于底座主体11之中，与底座主体11滑动连接，无相对转动，换向结构24为双锥齿轮结构，两锥齿轮中心轴线夹角为90°，换向结构24输入轴与电机输出轴固连，换向结构24输出轴与升降螺杆23一端相连，换向结构24和电机25均设置于底座主体11底面内侧。

升降机构20包括垂直于升降台21顶面设置的升降螺套22和与升降螺套22配合的升降螺杆23，升降螺套22一端与升降台21顶面内侧固连。

晶体支撑机构30包括晶体支撑平台31、可调节支撑柱32,晶体支撑机构30通过可调节支撑柱32设置于升降台21顶部，控制机构40与电机35连接。

可调节支撑柱32包括垂直固连于晶体支撑平台31的调节螺杆321、与调节螺杆321配合的调节螺套322、锁紧螺母324和法兰盘323，所述调节螺套322通过法兰盘323设置于升降台21顶面外侧，调节螺套322可绕轴线旋转，不可移动，锁紧螺母234设置在调节螺杆231上，用于锁紧调节螺套322。

控制机构40包括角度传感器41，所述角度传感器41设置于晶体支撑平台31上，用于测量晶体支撑平台31是否水平。

控制机构40还包括限位结构42，所述限位结构42包括导杆421和上限位开关422、下限位开关423。上限位开关422、下限位开关423固定设置于升降台21内侧壁，上限位开关422、下限位开关423之间的距离表示升降机构20的行程范围，导杆421一端固连于底座主体11底面内侧，限位机构42通过设置于导杆421另一端的触头与上限位开关422、下限位开关423接触控制电机25停止工作。

控制机构40还包括控制箱43，所述控制箱43设置有转速表421和计数表432，计数表432与设置于升降螺杆23上的编码器44相连，计算升降台21的运行距离，控制电机25通断，转速表421与电机25相连，控制电机25转速。

上面仅对本实用新型的较佳实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化，各种变化均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于单晶生长的升降装置，其特征为：包括底座（10）、升降机构（20）、晶体支撑机构（30）和控制机构（40）；

所述底座包括可调节地脚支撑（12）和底座主体（11），可调节地脚支撑（12）设置于底座主体（11）下侧；

所述升降机构（20）包括升降台（21）、电机（25）和换向结构（24），升降机构（20）设置于底座主体（11）内部，所述升降台（21）与底座主体（11）滑动连接，电机（25）通过换向结构（24）控制升降台（21）的升降运动；

所述晶体支撑机构（30）包括晶体支撑平台（31）、可调节支撑柱（32）,晶体支撑机构（30）通过可调节支撑柱（32）设置于升降台（21）顶部，控制机构（40）与电机（25）连接；

所述可调节支撑柱（32）包括垂直固连于晶体支撑平台（31）的调节螺杆（321）、与调节螺杆（321）配合的调节螺套（322）、锁紧螺母（324）和法兰盘（323），所述调节螺套（322）通过法兰盘设置于升降台（21）顶面外侧，锁紧螺母（324）设置在调节螺杆（321）上；

所述控制机构（40）包括角度传感器（41），所述角度传感器（41）设置于晶体支撑平台（31）上。

2.根据权利要求1所述的一种用于单晶生长的升降装置，其特征在于：所述可调节地脚支撑（12）包括固定在底座主体（11）下部的地脚螺杆（121）和与地脚螺杆（121）配合的地脚螺套（122），所述地脚螺杆（121）为自锁螺杆，地脚螺套（122）一端与地脚螺杆（121）配合连接，地脚螺套（122）另一端接地，接地端设置有防磨垫。

3.根据权利要求1所述的一种用于单晶生长的升降装置，其特征在于：所述底座主体（11）的内轮廓为圆柱体形状或立方体形状，底座主体（11）上端为开口；所述升降台（21）的外轮廓为圆柱体形状或立方体形状，升降台（21）为中空结构，升降台（21）下端为开口。

4.根据权利要求1所述的一种用于单晶生长的升降装置，其特征在于：所述升降机构（20）还包括垂直于升降台（21）顶面设置的升降螺套（22）和与升降螺套配合的升降螺杆（23），所述升降螺套（22）一端与升降台（21）顶面内侧固连。

5.根据权利要求4所述的一种用于单晶生长的升降装置，其特征在于：所述换向结构（24）为双锥齿轮结构，两锥齿轮中心轴线夹角为90°，换向结构（24）输入轴与电机（25）输出轴固连，换向结构（24）输出轴与升降螺杆（23）一端相连，换向结构（24）和电机（25）均设置于底座主体（11）底面内侧。

6.根据权利要求1所述的一种用于单晶生长的升降装置，其特征在于：所述控制机构（40）还包括限位结构（42），所述限位结构（42）包括导杆（421）和上限位开关（422）、下限位开关（423），上限位开关（422）、下限位开关（423）固定设置于升降台（21）内侧壁，导杆（421）一端固连于底座主体（11）底面内侧；限位结构（42）通过设置于导杆（421）另一端的触头与上限位开关（422）、下限位开关（423）接触控制电机（25）停止工作。

7.根据权利要求4所述的一种用于单晶生长的升降装置，其特征在于：所述控制机构（40）还包括控制箱（43），所述控制箱设置有转速表（431）和计数表（432），计数表（432）与设置于升降螺杆（23）上的编码器（44）相连，转速表（431）与电机（25）相连。

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