專利名稱：一種大尺寸藍(lán)寶石單晶生長爐的旋轉(zhuǎn)提拉結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及晶體生長的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種大尺寸藍(lán)寶石晶體生長爐的旋轉(zhuǎn)提拉結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
藍(lán)寶石單晶具有優(yōu)良的光學(xué)、機械、化學(xué)和電性能，特別是具有中波紅外透過率高等特性，從O. 19 μ m至5. 5 μ m波段均具有很高的光學(xué)透過率，因此被廣泛用作微波電子管介質(zhì)材料，超聲波傳導(dǎo)元件，精密儀器軸承，天平刀 口等光學(xué)元件以及紅外軍事裝置、空間飛行器、高強度激光器的窗口材料。此外，由于藍(lán)寶石電絕緣、透明、硬度高，因此可以用來作為集成電路的襯底材料，可廣泛用于發(fā)光二極管(LED)及微電子電路制作超高速集成電路。隨著相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域技術(shù)的不斷發(fā)展和產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷擴大，對藍(lán)寶石晶體的需求量越來越大，同時也需要生長出更大尺寸的高品質(zhì)藍(lán)寶石晶錠。藍(lán)寶石單晶生長爐的旋轉(zhuǎn)提拉結(jié)構(gòu)的可靠性和穩(wěn)定性，很大程度上決定了藍(lán)寶石晶體爐的技術(shù)水平和晶體的成品率。目前的藍(lán)寶石單晶生長爐的旋轉(zhuǎn)提拉機構(gòu)易受外界干擾，可靠性和控制精度不高。尤其在生長大尺寸藍(lán)寶石單晶時，這個缺點更加嚴(yán)重影響大尺寸藍(lán)寶石單晶的質(zhì)量和成品率，使操作難度加大。因此，要產(chǎn)業(yè)化生長大尺寸高品質(zhì)藍(lán)寶石單晶，必須設(shè)計出穩(wěn)定、精確的旋轉(zhuǎn)提拉結(jié)構(gòu)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)合理、控制精度高、可靠性和穩(wěn)定性相對較高的大尺寸藍(lán)寶石單晶生長爐的旋轉(zhuǎn)提拉結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的它包括籽晶桿旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、提拉系統(tǒng)和懸臂稱重支撐系統(tǒng)，懸臂稱重支撐系統(tǒng)設(shè)置在籽晶桿旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)和提拉系統(tǒng)之間，懸臂稱重支撐系統(tǒng)包括稱重懸臂5和圓柱導(dǎo)軌7，稱重懸臂5設(shè)置在籽晶桿旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的右側(cè)，籽晶桿旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)伺服電機及減速器I、籽晶桿中心位置調(diào)整系統(tǒng)2、波紋管3和設(shè)置在波紋管3內(nèi)的水冷籽晶桿4，旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)伺服電機及減速器I設(shè)置在旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)上方，波紋管3設(shè)置在旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)下方，籽晶桿中心位置調(diào)整系統(tǒng)2固定在稱重懸臂5上，圓柱導(dǎo)軌7設(shè)置在提拉系統(tǒng)的左側(cè)，提拉系統(tǒng)包括提拉系統(tǒng)伺服電機及減速器8、電磁離合器9、絲桿10和手動提拉傳動組件11，電磁離合器9設(shè)置在提拉系統(tǒng)伺服電機及減速器8的下方，絲桿10設(shè)置在電磁離合器9的下方，絲桿10的下端連接有手動提拉傳動組件11。本發(fā)明還有這樣一些技術(shù)特征I、所述的稱重懸臂5設(shè)置在旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的右側(cè)并與旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)活動連接；2、所述的圓柱導(dǎo)軌7設(shè)置在絲桿10的左側(cè)，稱重懸臂5在提拉系統(tǒng)的絲桿10的帶動下可以沿著圓柱導(dǎo)軌7上下移動；3、所述的稱重懸臂5和旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)上設(shè)置有通過旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的垂直壓力變化來測定晶體生長過程中重量變化的稱重組件6。本發(fā)明的技術(shù)特點有I、懸臂支撐系統(tǒng)是由提拉系統(tǒng)通過絲桿來控制稱重懸臂沿著圓柱導(dǎo)軌進行上下移動的；2、懸臂支撐系統(tǒng)的上下移動又帶動旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)整體上下移動來完成提拉動作；3、提拉系統(tǒng)伺服電機及減速器的下方設(shè)有用于手動/自動提拉切換的電磁離合器；4、稱重懸臂上設(shè)置有稱重組件。通過旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的垂直壓力變化來測定晶體生長過程中重量的變化。
本發(fā)明的有益效果是利用這種旋轉(zhuǎn)提拉系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，使得提拉系統(tǒng)和旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的控制精度有顯著提高，能夠達(dá)到萬分之一以上，系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、機構(gòu)的抗干擾性和稱重的精確度都較以往的系統(tǒng)有很大提聞。
圖I為發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施方式
對本發(fā)明作進一步的說明參照圖1，本實施例包括籽晶桿旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、提拉系統(tǒng)和懸臂稱重支撐系統(tǒng)，懸臂稱重支撐系統(tǒng)設(shè)置在籽晶桿旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)和提拉系統(tǒng)之間，懸臂稱重支撐系統(tǒng)包括稱重懸臂5和圓柱導(dǎo)軌7，籽晶桿旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)伺服電機及減速器I、籽晶桿中心位置調(diào)整系統(tǒng)2、波紋管3和設(shè)置在波紋管3內(nèi)的水冷籽晶桿4，稱重懸臂5設(shè)置在旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的右側(cè)并與旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)活動連接；旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)伺服電機及減速器I設(shè)置在旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)上方，波紋管3設(shè)置在旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)下方，籽晶桿中心位置調(diào)整系統(tǒng)2固定在稱重懸臂5上，提拉系統(tǒng)包括提拉系統(tǒng)伺服電機及減速器8、電磁離合器9、絲桿10和手動提拉傳動組件11，圓柱導(dǎo)軌7設(shè)置在絲桿10的左側(cè)，稱重懸臂5在提拉系統(tǒng)的絲桿10的帶動下可以沿著圓柱導(dǎo)軌7上下移動；電磁離合器9設(shè)置在提拉系統(tǒng)伺服電機及減速器8的下方，絲桿10設(shè)置在電磁離合器9的下方，絲桿10的下端連接有手動提拉傳動組件11。稱重懸臂5和旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)上設(shè)置有通過旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的垂直壓力變化來測定晶體生長過程中重量變化的稱重組件6。本實施例中大尺寸藍(lán)寶石單晶是指尺寸大于Φ330*350ι πι、重量超過31kg的大尺寸藍(lán)寶石晶體。
權(quán)利要求
1.一種大尺寸藍(lán)寶石單晶生長爐的旋轉(zhuǎn)提拉結(jié)構(gòu)，其特征在于它包括籽晶桿旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、提拉系統(tǒng)和懸臂稱重支撐系統(tǒng)，懸臂稱重支撐系統(tǒng)設(shè)置在籽晶桿旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)和提拉系統(tǒng)之間，懸臂稱重支撐系統(tǒng)包括稱重懸臂和圓柱導(dǎo)軌，稱重懸臂設(shè)置在籽晶桿旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的右偵牝籽晶桿旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)伺服電機及減速器、籽晶桿中心位置調(diào)整系統(tǒng)、波紋管和設(shè)置在波紋管內(nèi)的水冷籽晶桿，旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)伺服電機及減速器設(shè)置在旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)上方，波紋管設(shè)置在旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)下方，籽晶桿中心位置調(diào)整系統(tǒng)固定在稱重懸臂上，圓柱導(dǎo)軌設(shè)置在提拉系統(tǒng)的左側(cè)，提拉系統(tǒng)包括提拉系統(tǒng)伺服電機及減速器、電磁離合器、絲桿和手動提拉傳動組件，電磁離合器設(shè)置在提拉系統(tǒng)伺服電機及減速器的下方，絲桿設(shè)置在電磁離合器的下方，絲桿的下端連接有手動提拉傳動組件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大尺寸藍(lán)寶石單晶生長爐的旋轉(zhuǎn)提拉結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的稱重懸臂設(shè)置在旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的右側(cè)并與旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)活動連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種大尺寸藍(lán)寶石單晶生長爐的旋轉(zhuǎn)提拉結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的圓柱導(dǎo)軌設(shè)置在絲桿的左側(cè)，稱重懸臂在提拉系統(tǒng)的絲桿的帶動下可以沿著圓柱導(dǎo)軌上下移動。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種大尺寸藍(lán)寶石單晶生長爐的旋轉(zhuǎn)提拉結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的稱重懸臂和旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)上設(shè)置有通過旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的垂直壓力變化來測定晶體生長過程中重量變化的稱重組件。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種大尺寸藍(lán)寶石單晶生長爐的旋轉(zhuǎn)提拉結(jié)構(gòu)。它包括籽晶桿旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、提拉系統(tǒng)和懸臂稱重支撐系統(tǒng)，懸臂稱重支撐系統(tǒng)設(shè)置在籽晶桿旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)和提拉系統(tǒng)之間，懸臂稱重支撐系統(tǒng)包括稱重懸臂和圓柱導(dǎo)軌，籽晶桿旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)伺服電機及減速器、籽晶桿中心位置調(diào)整系統(tǒng)、波紋管和設(shè)置在波紋管內(nèi)的水冷籽晶桿，提拉系統(tǒng)包括提拉系統(tǒng)伺服電機及減速器、電磁離合器、絲桿和手動提拉傳動組件。本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理、控制精度高、可靠性和穩(wěn)定性相對較高，可實現(xiàn)精確提拉和旋轉(zhuǎn)，控制精度達(dá)到萬分之一以上，機構(gòu)的抗干擾性及稱重精確度都有較大提高。
文檔編號C30B29/20GK102978692SQ201210532820
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月11日
發(fā)明者左洪波, 楊鑫宏 申請人:哈爾濱奧瑞德光電技術(shù)股份有限公司