[实用新型]组合式籽晶卡具

说明书

技术领域

本实用新型属于直拉法硅单晶生产技术领域，主要涉及一种组合式籽晶卡具。

背景技术

直拉法硅单晶生产是太阳能硅光伏行业通用的技术手段，而籽晶卡具装置是必要的部件。籽晶是拉单晶必不可少的种子，一方面籽晶作为复制样本，可使拉制出的硅锭和籽晶有相同的晶向；另一方面籽晶可以通过提拉、缩颈技术得到无位错的单晶并承担单晶棒的重量。所以籽晶必须妥帖地安装在籽晶卡具中，确保在单晶生产过程中籽晶不至于发生晃动、脱落事故，造成重大损失，保证硅单晶生产过程顺利。

目前普便用于固定籽晶的卡具有以下两种：1、卡具为整体结构，使用金属钼材料加工而成。由于钼材料和籽晶的热胀系数相差较大，而单晶炉内温度相当高且单晶棒生长过程中温度变化较大，籽晶会因籽晶温度升高或卡具温度降低受到较大的压力而被挤碎；2、卡具采用石墨材料加工，与单晶炉重锤的连接采用螺纹连接方式，因石墨质脆，石墨螺纹连接部分易磨损且不能承受大的拉力，而现在的单炉装炉量越来越大，此结构已不能满足现今生产的需求。因此以上两种结构的卡具在使用过程中都容易造成晶棒脱落事故的发生，严重影响了生产的正常进行和工作效率。

发明内容

鉴于现有技术中所存在的实际问题，本实用新型设计并公开了一种新型组合式籽晶卡具，在仍然采用圆柱形籽晶的情况下，解决上述现有技术中因卡具温度变化挤碎籽晶和采用螺纹连接方式的卡具不能承受大的拉力而易造成晶棒脱落事故发生等问题。

为实现上述发明目的，本实用新型采取的具体技术方案是：设计一种组合式籽晶卡具，主要是由挂件、石墨卡头和销子构成，挂件与石墨卡头配合连接，使用圆柱形销子将籽晶固定在石墨卡头内。所述的一种组合式籽晶卡具，其中：挂件是用钼材料加工而成，挂件上部设置有与单晶炉重锤连接的连杆、中下部设置有与石墨卡头配合的中部腔体和定位孔；所述的一种组合式籽晶卡具，其中：石墨卡头是与籽晶直接接触的部件，采用石墨类材料加工而成，石墨的热胀系数与硅晶体的热胀系数相差较小，很难造成籽晶因受到严重挤压而碎裂；石墨卡头上设置有安装籽晶的籽晶安装孔、定位凸台、目视槽、销子孔、侧立面；所述的一种组合式籽晶卡具，其中：销子是锁紧固定籽晶的部件，通过将圆柱型的销子插入销子孔内将籽晶卡紧固定，销子采用金属钼制造，确定合适的直径增加销子与籽晶卡槽弧面之间的接触面积，分摊籽晶所受的压力；所述的一种组合式籽晶卡具，其中：石墨卡头是通过挂件的中部腔体与挂件连接组合，设在石墨卡头底部的定位凸台与挂件下部的定位孔配合定位，从而保证籽晶在单晶炉内位置，且这种组合方式能承受大的拉力，更换籽晶也比较方便，不易造成石墨卡头或籽晶的损坏，导致单晶棒脱落的事故；所述的一种组合式籽晶卡具，其中：籽晶安装在石墨卡头的籽晶安装孔内，通过销子固定，石墨卡头上的目视槽可直观的看到销子与籽晶的接触面，避免籽晶装偏和因受力不匀造成籽晶碎裂；所述的一种组合式籽晶卡具，其中：挂件上的连杆通过与单晶设备上的重锤连接安装在单晶炉内。

本实用新型公开的组合式籽晶卡具加工工艺简单，安装操作方便，安全性能好，可以避免拉晶过程中卡头对籽晶挤压过重造成籽晶碎裂、掉棒事故的发生，延长了石墨卡头的使用寿命，减少了经济损失，明显地提高了工作效率。

附图说明：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的挂件结构示意图；

图3是本实用新型的石墨卡头结构示意图。

图中：1、挂件；2、石墨卡头；3、销子；4、籽晶；5、连杆；6、中部腔体；7、定位孔；8、籽晶安装孔；9、目视槽；10、销子孔；11、定位凸台；12、侧立面。

具体实施方式

下面结合附图给出本实用新型的实施方式如下：

如图1、图2、图3所示，本实用新型所述的一种组合式籽晶卡具，主要是由挂件1、石墨卡头2，销子3构成。其中挂件1是采用金属钼材料加工而成，挂件1上设置有连杆5、中部腔体6、定位孔7；石墨卡头2是与籽晶4直接接触的部件，采用石墨类材料加工而成，石墨卡头2上设置有籽晶安装孔8、目视槽9、销子孔10、定位凸台11和侧立面12；销子3是卡紧固定籽晶的部件。使用时，先将石墨卡头2沿着侧立面12放入挂件1的中部腔体6内，并通过定位凸台11和定位孔7配合定位。然后从组合好的组合式籽晶卡具的下端将籽晶4装入石墨卡头2上的籽晶安装孔8内，把销子3插入销子孔10内将籽晶卡紧。安装完毕后，可通过石墨卡头2上的目视槽9观察籽晶4与销子3的接触情况，以避免籽晶4装偏和受力不匀造成籽晶碎裂，达到卡紧籽晶4的目的。组合式籽晶卡具通过挂件1上的连杆5与单晶炉设备上的重锤连接安装在单晶炉内。