[实用新型]一种单晶炉高精度限位的卷丝轮机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及单晶炉技术领域，具体涉及一种单晶炉高精度限位的卷丝轮机构。

背景技术

提拉法单晶硅生长的原理，在惰性气体（氩气）环境中，用石墨电阻加热器将多晶硅材料熔化，在特定温区内，通过晶体传动机构带动籽晶运动，通过坩埚传动机构带动熔液运动，形成晶体的固液交界面，并产生一个适合硅晶体生长的温度场，实现生长成无位错的单晶硅棒，其中晶体传动机构带动籽晶实现两个运动，晶升和晶转，本实用新型涉及晶升运动部分。

目前大多数单晶硅炉的晶升运动，是通过在真空腔室顶端，设置一套卷丝轮机构，卷丝轮上设有螺旋槽，籽晶绳缠绕在螺旋槽内，籽晶绳的一端固定在卷丝轮上，另一端安装有单晶体籽晶。卷丝轮安装在花键轴上，花键轴安装在真空腔室上，卷丝轮的一端安装有螺纹副的丝杆部分，螺纹副的丝母部分安装在真空腔室上，螺纹副的螺距与卷丝轮螺旋槽的螺距相同，当花键轴转动时，带动卷丝轮转动，使得籽晶绳在卷丝轮上缠绕或者脱开，实现籽晶绳的升降运动。螺纹副的丝母固定，螺纹副的丝杆移动带动卷丝轮沿着花键轴轴向移动，实现籽晶绳旋转时其回转中心保持不动。晶体旋转中心与熔液旋转中心的重合度是决定单晶硅品质的关键，因此现有结构存在弊端：1、卷丝轮、螺纹副的加工误差，真空腔室的加工误差，以及螺纹副的安装误差都会影响卷丝轮在花键轴上的移动速度精度，最终影响到籽晶绳旋转中心变动，造成与熔液旋转中心不重合的现象，严重时直接影响了单晶的品质，或者导致不能生长出合格的单晶硅棒。2、结构复杂，安装、调试以及维护麻烦。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种单晶炉高精度限位的卷丝轮机构，解决了目前单晶炉在运行过程中，晶体旋转中心摆动量较大的技术问题。

为达到以上目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种单晶炉高精度限位的卷丝轮机构，包括安装在单晶炉顶部的真空腔室1，在所述真空腔室1内安装有花键轴2，晶升驱动装置7安装在花键轴2伸出真空腔室1外的一端，卷丝轮组件3a安装在位于真空腔室1内的花键轴2上，在卷丝轮组件3a的外周开有螺旋槽3b，籽晶绳6a缠绕在螺旋槽3b内，在真空腔室1内远离晶升驱动装置7的一端安装有法兰5，在法兰5两端安装有铜螺母4a，在铜螺母4a上设有与螺旋槽3b相适配的螺纹4b。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1、消除多级配合零件加工以及安装误差，提高了卷丝轮组件沿着花键轴的移动速度精度，保证籽晶绳的旋转中心始终不变的与熔液的旋转中心重合。

2、本实用新型结构简单，安装、调试以及维护简单方便。

附图说明

附图是本实用新型的剖面示意图。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例，对本实用新型作进一步的详细描述。

如附图所示，本实用新型一种单晶炉高精度限位的卷丝轮机构，包括安装在单晶炉顶部的真空腔室1，在所述真空腔室1内安装有花键轴2，晶升驱动装置7安装在花键轴2伸出真空腔室1外的一端，卷丝轮组件3a安装在位于真空腔室1内的花键轴2上，在卷丝轮组件3a的外周开有螺旋槽3b，籽晶绳6a缠绕在螺旋槽3b内，在真空腔室1内远离晶升驱动装置7的一端安装有法兰5，在法兰5两端安装有铜螺母4a，在铜螺母4a上设有与螺旋槽3b相适配的螺纹4b。

本实用新型的工作原理为：晶升驱动装置7运行，带动花键轴2转动，进而带动卷丝轮组件3a转动，籽晶绳6a顺着卷丝轮组件3a上的螺旋槽3b轨道缠绕或者脱开，实现籽晶绳另一端6b上下移动。两个铜螺母4a安装在法兰5上，铜螺母4a上的螺纹4b与卷丝轮组件3a上的螺旋槽3b配合，实现卷丝轮组件3a转动的同时沿着花键轴2轴向移动，保证籽晶绳另一端6b的回转中心不动。