ES2620125T3 - Transportador vibrante y procedimiento para el transporte de fragmentos de silicio - Google Patents
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Abstract
Transportador vibrante con un canal oscilante que presenta una superficie de transporte de silicio, caracterizado por que entre el cuerpo básico del canal oscilante y la superficie de transporte están presentes elementos de material sintético de PU, PP, PE, PVDF o PA, estando pegados los elementos de material sintético y el silicio, que forma la superficie de transporte, para dar placas soporte, que se insertan en el canal oscilante y se tensan.
Description
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DESCRIPCION
Transportador vibrante y procedimiento para el transporte de fragmentos de silicio
La invencion se refiere a un procedimiento para el transporte de fragmentos de silicio. La invencion se refiere tambien a un transportador vibrante.
Silicio de pureza elevada se genera, a modo de ejemplo, mediante precipitacion en fase gaseosa qmmica de un gas de clorosilano altamente puro sobre un substrato calentado. En este caso, el silicio precipita en forma de varillas. Una gran parte del silicio monocristalino necesario para la industria de semiconductores se genera a partir de estas varillas de silicio por medio del procedimiento de Czochralski.
En este procedimiento se llena un crisol con fragmentos de silicio. La fraccion de silicio se funde, y a partir de la fusion se extrae una barra de silicio monocristalina por medio de un cristal de inoculacion.
Los fragmentos de silicio requeridos para la carga del crisol se obtienen mediante fractura de las varas policristalinas generadas durante la precipitacion en fase gaseosa. Como herramientas trituradoras se emplean, a modo de ejemplo trituradoras de mandfbulas o cilindros, martillos o cinceles.
Tras el triturado de las varas de silicio fratiles se pueden identificar partfculas interferentes y atomos ajenos sobre la superficie de cantos vivos de los fragmentos. En el caso de las partfculas se trata generalmente de polvo, que se genera en el triturado de silicio y en el transporte de los fragmentos; los atomos ajenos proceden en especial de herramientas trituradoras.
Estas contaminaciones se deben eliminar en el crisol antes de la fusion de la fraccion de silicio. Esto se efectua habitualmente mediante un tratamiento de corrosion con acidos o mezclas de acidos que desgasta el material, y subsiguiente lavado con agua.
Las grandes superficies espedficas de los fragmentos de cantos vivos tienen inconvenientes agravantes, de las mismas resulta en especial
- un consumo de acido elevado para tratamientos que desgastan el material,
- un arrastre de acido elevado a traves de la pelfcula de acido adherida superficialmente en la reaccion de la fraccion de silicio en un bano de lavado con una contaminacion extensa del agua de lavado, y
- una corrosion trasera de los cantos de fragmentos.
Por lo tanto, en el documento US 6375011 B1 se propone un procedimiento para el transporte de fraccion de silicio, en el que los fragmentos de silicio se conducen a traves de una superficie de transporte, elaborada a partir de silicio ultrapuro, de un transportador vibrante.
En este caso, los fragmentos de silicio de cantos vivos se redondean si se transportan en la superficie de transporte vibratoria de un transportador vibrante. Las superficies espedficas de fragmentos de silicio se reducen, las contaminaciones adheridas superficialmente se pulen.
El documento citado anteriormente da a conocer tambien un transportador vibrante con un canal oscilante segun el concepto generico de las reivindicaciones 1 y 6.
La fraccion de silicio redondeada a traves de una primera unidad de transportador vibrante se puede guiar a traves de una segunda unidad de transportador vibrante. Su superficie de transporte esta constituida por placas de silicio ultrapuro dispuestas en paralelo, que estan fijadas a traves de dispositivos de fijacion laterales. Las placas de silicio ultrapuro presentan orificios de paso, a modo de ejemplo en forma de perforaciones. Los bordes de transporte, que sirven como limitacion lateral de las areas de transporte, son elaborados igualmente a partir de placas de silicio ultrapuro, y se fijan, a modo de ejemplo, mediante pisadores.
Las superficies de transporte elaboradas a partir de placas de silicio ultrapuro se sujetan mediante placas de acero, y en caso dado esteras amortiguadoras.
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No obstante, se ha mostrado que se puede llegar al aflojamiento e incluso a la rotura del revestimiento de silicio durante el funcionamiento de tales unidades de transportador vibrante. Ademas, por este motivo existe ademas el peligro de contaminacion de producto durante el transporte.
De ello resulta el planteamiento del problema de la invencion.
El problema se soluciona mediante transportadores vibrantes segun las reivindicaciones 1 y 6.
Otras formas de realizacion preferentes se reivindican en las reivindicaciones 2 a 5 y 7 a 10 dependientes.
El problema se soluciona tambien mediante un procedimiento para el transporte de fragmentos de silicio, transportandose los fragmentos de silicio a traves de una superficie de transporte de un transportador vibrante segun una de las reivindicaciones 1 a 10.
La superficie de transporte se mueve mediante vibraciones rapidas con amplitudes preferentes reducidas, en especial hacia delante/arriba y atras/abajo.
De este modo, los fragmentos de silicio situados en la superficie de transporte se ponen en movimiento fluido hacia delante, que llega de un movimiento en bucle a un movimiento de proyeccion.
En este caso, todos los lados de un fragmento de silicio estan orientados alternantemente a la superficie de silicio.
Mediante el movimiento en bucle y de proyeccion de los fragmentos de silicio en el superficie de silicio se rompen los cantos, y se pulen contaminaciones adheridas superficialmente, de modo que se puede observar un redondeado uniforme de los fragmentos.
El polvo que se produce se separa preferentemente por la corriente de fragmentos de silicio, a modo de ejemplo mediante un dispositivo de succion, preferentemente a lo largo de la via de transporte, de modo especialmente preferente en la descarga.
Mediante un iman electronico o permanente, que esta aplicado, a modo de ejemplo, en la salida, se separan preferentemente partfculas magneticas de la corriente de fragmentos de silicio.
La superficie de transporte de silicio, preferentemente configurada como revestimiento de silicio ultrapuro, esta protegida del contacto directo con el material basico de los canales oscilantes en el transporte a traves de los elementos de material sintetico.
La superficie de transporte presenta preferentemente configuracion plana, concava o tubular.
En el sentido de la presente invencion, se debe entender por silicio ultrapuro silicio mono- o policristalino con un grado de pureza preferentemente de > 99,99 %.
La superficie de transporte de silicio tiene preferentemente el mismo grado de pureza que los fragmentos de silicio a transportar.
Los elementos de material sintetico estan constituidos por PU, PP, PE, PVDF o PA.
Segun una forma de realizacion, en el caso de los elementos de material sintetico se trata de un revestimiento del canal oscilante con material sintetico. Las piezas de revestimiento de material sintetico estan tensadas en el canal oscilante. Los elementos de silicio que forman la superficie de transporte se insertan y se tensan igualmente en el canal oscilante revestido con material sintetico.
Segun otra forma de realizacion, en el caso de los elementos de material sintetico se trata de placas soporte, sobre las que se encuentra silicio, que forma la superficie de transporte. Placa de material sintetico y pieza de revestimiento de silicio estan pegadas entre sf Las placas soporte con revestimientos de silicio se tensan en el canal oscilante.
Con la presente invencion es posible transportar fraccion de polisilicio altamente pura sin contaminacion en canales oscilantes.
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Para obtener un comportamiento de transporte optimo de los fragmentos de silicio, las piezas de revestimiento se deben tensar suficientemente en el canal oscilante.
Piezas sueltas o que se aflojan son influencias interferentes que influyen negativamente sobre el comportamiento de transporte de los canales.
De este modo se modifican sobre todo las vibraciones de los canales, y estas influyen en la velocidad de transporte, y por consiguiente en las frecuencias de ciclo.
Para contrarrestar esto, las piezas de revestimiento de silicio se fijan preferentemente en union con placas soporte comunes.
El numero de pasadores por placa soporte es de 1 a n pasadores (preferentemente 1-50) dependiendo del tipo de canal oscilante.
Para el material de placa soporte se debe seleccionar un material pobre en contaminacion, preferentemente PU con una dureza Shore 80-98 A sin aridos o colorantes.
El material soporte tiene en este caso un grosor definido de 2-30 mm, de modo especialmente preferente 3-5 mm.
La fijacion de piezas de silicio sobre el material soporte se efectua preferentemente con pegamentos elasticos pobres en contaminacion, con adherencia propia elevada, como por ejemplo pegamentos de silicona.
Una fijacion de revestimientos de silicio sobre material soporte de PU, en lugar de acero, se traduce notablemente en una contaminacion mas reducida del producto transportado con hierro.
Las piezas de revestimiento elaboradas (1-n) sobre material soporte se insertan en el canal oscilante, y se cambian tras desgaste.
La tension de los revestimientos insertados (revestimiento de material sintetico, revestimiento de silicio, placas soporte) se efectua preferentemente a traves de un o varios de los mecanismos de tensado citados a continuacion:
- conexiones roscadas pobres en contaminacion circulares en los canales oscilantes, que presionan directamente el revestimiento,
- cunas de tension pobres en contaminacion en el canal oscilante, que tensan el revestimiento en el sentido de transporte,
- tensado firme del revestimiento a traves de las piezas laterales del canal oscilante,
- conexion roscada del revestimiento de Si a traves de la placa soporte con el fondo del canal.
Una tension del revestimiento se puede efectuar a traves de piezas laterales adicionales de los canales oscilantes, que se fijan preferentemente a traves de un sistema de sujecion rapida en los canales.
La tension adicional desde arriba impide una elevacion, o bien un aflojamiento del revestimiento durante el transporte por vibracion.
El material a emplear para las piezas laterales es preferentemente PP, asf como PE, pegado con esteras de PU, PU con una dureza Shore 60-80 A, o un material comparable, pobre en contaminacion y resistente al desgaste, como silicona.
Todos los polfmeros, clases de PU y siliconas, se elaboran preferentemente sin colorantes o aridos, como por ejemplo harina de roca, hollm, etc.
Para proteger el revestimiento en el interior del canal ante el desgaste y para ahorrar costes, preferentemente se elaboran esteras hendidas a partir de diversos materiales en los canales oscilantes, que impiden un contacto directo de los fragmentos de silicio con el revestimiento.
El material de las esteras hendidas esta constituido preferentemente por PU con una dureza Shore 60 - 80 A.
Del mismo modo se describe otro tipo de revestimiento de canales oscilantes. Este se puede efectuar, a modo de ejemplo, a traves de materiales sinteticos especiales.
En este caso se emplean preferentemente materiales sinteticos pobres en contaminacion y altamente resistentes al desgaste, como PU con dureza Shore 60 - 98 A.
5 En este caso, el tipo de fijacion se efectua del mismo modo que en el revestimiento de silicio.
Las piezas de instalacion con contacto directo o las piezas en la proximidad inmediata con el producto se envuelven con piezas moldeadas por fusion de PU especiales, o las superficies completas de armazones se revisten con recubrimiento por pulverizacion de PU.
Materiales cualificados son sistemas de revestimiento de PU con dureza Shore 65 - 98 A sin adiciones de aridos.
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Claims (11)
- 51015202530REIVINDICACIONES1. - Transportador vibrante con un canal oscilante que presenta una superficie de transporte de silicio, caracterizado por que entre el cuerpo basico del canal oscilante y la superficie de transporte estan presentes elementos de material sintetico de PU, PP, PE, PVDF o PA, estando pegados los elementos de material sintetico y el silicio, que forma la superficie de transporte, para dar placas soporte, que se insertan en el canal oscilante y se tensan.
- 2. - Transportador vibrante segun la reivindicacion 1, estando las placas soporte conectadas a rosca circularmente en los canales oscilantes o con un fondo de canal oscilante.
- 3. - Transportador vibrante segun una de las reivindicaciones 1 a 2, tensandose las placas soporte en el canal oscilante por medio de cunas de tension u otros mecanismos de sujecion.
- 4. - Transportador vibrante segun una de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende ademas piezas laterales de material sintetico, que estan fijadas al canal oscilante y tensan las placas soporte.
- 5. - Transportador vibrante segun una de las reivindicaciones 1 a 4, estando cubierta la superficie de transporte por silicio, parcialmente con solapas de PU.
- 6. - Transportador vibrante con un canal oscilante que presenta una superficie de transporte de silicio, caracterizado por que entre el cuerpo basico del canal oscilante y la superficie de transporte estan presentes elementos de material sintetico de PU, PP, PE, PVDF o PA, tratandose en el caso de los elementos de material sintetico de un revestimiento del canal oscilante con material sintetico, y formandose la superficie de transporte mediante piezas de revestimiento de silicio, tensandose las piezas de revestimiento de material sintetico en el canal oscilante, insertandose en el canal oscilante revestido con material sintetico y tensandose las piezas de revestimiento de silicio.
- 7. - Transportador vibrante segun la reivindicacion 6, estando las piezas de revestimiento conectadas a rosca circularmente en los canales oscilantes o con un fondo de canal oscilante.
- 8. - Transportador vibrante segun una de las reivindicaciones 6 o 7, tensandose las piezas de revestimiento en el canal oscilante por medio de cunas de tension u otros mecanismos de sujecion.
- 9. - Transportador vibrante segun una de las reivindicaciones 6 a 8, que comprende ademas piezas laterales de material sintetico, que estan fijadas al canal oscilante y tensan las placas soporte.
- 10. - Transportador vibrante segun una de las reivindicaciones 6 a 9, estando cubierta parcialmente la superficie de transporte de silicio con solapas de PU.
- 11. - Procedimiento para el transporte de fragmentos de silicio, transportandose los fragmentos de silicio a traves de una superficie de transporte de un transportador vibrante segun una de las reivindicaciones 1 a 10.
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