專利名稱：一種硅芯彎曲設(shè)備及其硅芯彎曲方法
一種硅芯彎曲設(shè)備及其硅芯彎曲方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種硅芯彎曲方法，尤其是涉及一種將硅芯作電阻對硅芯進(jìn)行通電加
熱待硅芯達(dá)到一定溫度具備延展性后對硅芯進(jìn)行彎曲的方法以及對硅芯進(jìn)行通電加熱的 設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前，已知在西門子法生產(chǎn)多晶硅的過程中普片采用的是硅芯搭接技術(shù)，它主要 應(yīng)用于多晶硅生產(chǎn)的一個環(huán)節(jié)，也就是還原反應(yīng)過程中。所述還原反應(yīng)過程的工作原理是 將多晶硅放置在一個密閉的還原爐中，結(jié)合圖1或圖2在裝爐前先在還原爐內(nèi)用硅芯搭接 成若干個閉合回路，也叫"搭橋"，每個閉合回路都由兩根豎硅芯(3)和一根橫硅芯(2)組 成；每一個閉合回路的兩個豎硅芯(3)分別接在爐底上的兩個電極上，電極分別接通電源， 對由所述兩根豎硅芯(3)和一根橫硅芯(2)形成的回路進(jìn)行導(dǎo)電加熱"一組搭接好的硅芯 相當(dāng)于一個大電阻"，向密閉的還原爐內(nèi)通入氫氣和三氯氫硅，進(jìn)行還原反應(yīng)，這樣，所需的 多晶硅就會在硅芯表面生成；上述內(nèi)容便是硅芯及其搭接技術(shù)在多晶硅生產(chǎn)中的應(yīng)用。
硅芯搭接方式見圖1、圖2，常用的搭接方式為在兩根豎硅芯(3)上端的接頭部位 分別設(shè)置"V"形口 (4)搭接，也有部分使用"U"形口進(jìn)行搭接。然而，不管采用哪種搭接技 術(shù)均會存在下述兩種缺陷第一，搭接處接觸面太小，造成搭接處接觸不好電阻較大，還原 反應(yīng)時在此處得到的多晶硅質(zhì)量較差，行話叫"拐彎料"；第二，在前后方向可以由"U"形或 "V"形口 (4)"或槽"定位，但在左右方向卻無法定位；這樣，在還原過程中容易造成硅芯倒 伏。由于目前的硅芯都是由硅芯爐拉制而成的長度在2200mm左右的直硅芯，所以如何將硅 芯實(shí)現(xiàn)無縫連接成為硅加工行業(yè)的最球目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服背景技術(shù)中的不足，本發(fā)明公開了一種硅芯彎曲設(shè)備及其硅芯彎曲方 法，本發(fā)明所述的硅芯彎曲設(shè)備及其硅芯彎曲方法由于獲取的硅芯中間沒有接口 ，在后期 的使用中整個硅芯的運(yùn)行電阻較為均勻；尤其是有效的避免生產(chǎn)過程中的硅芯倒伏現(xiàn)象； 由于本發(fā)明不再需要高壓擊穿；降低還原爐的設(shè)計(jì)、制造的復(fù)雜程度；降低多晶硅生產(chǎn)的 單位能耗。 為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明的目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案 —種硅芯彎曲設(shè)備，包括用于對硅芯加熱的直流電源或交流電源連線；用于采集 信號發(fā)放指令的電流、溫度傳感器和控制器設(shè)置；用于對彎曲后的硅芯定性型模結(jié)構(gòu)；所 述用于對硅芯加熱的直流電源或交流電源連線包括電源、電流導(dǎo)線，所述兩根電流導(dǎo)線一 端連接電源，另一端分別連接在硅芯兩端的電極上形成用于對硅芯加熱的直流電源或交流 電源連線；所述采集信號發(fā)放指令的電流、溫度傳感器和控制器設(shè)置包括電流傳感器、溫度 傳感器及控制器，所述控制器通過電流導(dǎo)線分別聯(lián)通電流傳感器、溫度傳感器，所述溫度傳 感器與電極間隙配合，所述電流傳感器與電源聯(lián)通電極的電流導(dǎo)線連接形成采集信號發(fā)放
3指令的電流、溫度傳感器和控制器設(shè)置；所述用于對彎曲后的硅芯定性型模結(jié)構(gòu)包括凹型 模或凸型模及滾輪，所述凹型模為內(nèi)陷結(jié)構(gòu)，在所述內(nèi)陷面設(shè)置有凹槽或平面，滾輪對應(yīng)凹 槽或平面滑動配合；或所述凸型模為凸起結(jié)構(gòu)，在所述凸起結(jié)構(gòu)表面設(shè)置凹槽或平面，所述 滾輪對應(yīng)凹槽或平面滑動配合形成對彎曲后的硅芯定性型模結(jié)構(gòu)。
所述的硅芯彎曲設(shè)備，所述凹型模上設(shè)置的凹槽為至少一條。 所述的硅芯彎曲設(shè)備，所述凹型模型腔面為內(nèi)陷式半圓形、半橢圓形或至少一個 平面兩側(cè)圓弧倒角。 所述的硅芯彎曲設(shè)備，所述凸型模上設(shè)置的凹槽為至少一條。 所述的硅芯彎曲設(shè)備，所述凸型模型腔面為外凸式半圓形、半橢圓形或至少一個 平面兩側(cè)圓弧倒角。 所述的硅芯彎曲設(shè)備，所述凹型?；蛲剐湍?yīng)的滾輪為至少一個。
—種硅芯彎曲方法，包含如下步驟 1)、將所述硅芯一端或中部固定在凸型模的一側(cè)或上端，在所述硅芯的兩端分別 連接電極； 2)、開啟直流電源或交流電源，電流通過電流導(dǎo)線、電極對硅芯進(jìn)行加熱的同時電 流傳感器和溫度傳感器采集信號輸送到控制器； 3)、待硅芯在800°以上時便具有延展性，硅芯利用所述凹型?；蛲剐湍?5在自 重或滾輪的協(xié)助壓迫下開始變形； 4)、硅芯通過凹型?；蛲剐湍Ｐ纬蓤A弧硅芯后關(guān)閉電源；
5)、待變形后的圓弧硅芯接近或達(dá)到常溫后入庫待用。
由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)越性 本發(fā)明所述的硅芯彎曲設(shè)備及其硅芯彎曲方法，通過直流電源或交流電源及電流 傳感器和溫度傳感器分別采集信號輸送到控制器，由控制器根據(jù)設(shè)定好的參數(shù)進(jìn)行判斷比 較，進(jìn)而調(diào)節(jié)電源對硅芯進(jìn)行加熱溫度，當(dāng)加熱后的硅芯具有延展性之后；通過凹型?；蛲?型模及其滾輪的運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)對硅芯的彎曲，最終獲取所需形狀的硅芯。


圖1是現(xiàn)有硅芯搭接結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1的A向示圖。 圖3是利用本發(fā)明設(shè)備獲取的硅芯結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4是本發(fā)明的設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5是本發(fā)明的設(shè)備另一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。 圖6是本發(fā)明的的設(shè)備第三實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。 圖7是利用本發(fā)明設(shè)備獲取的硅芯另一結(jié)構(gòu)示意圖。 圖8是利用本發(fā)明設(shè)備獲取的帶尖頭硅芯結(jié)構(gòu)示意圖。 圖9是利用本發(fā)明設(shè)備獲取的多直連接硅芯結(jié)構(gòu)示意圖。 在圖中1、接頭；2、橫硅芯；3、豎硅芯；4、"V"形口 ；5、圓弧硅芯；6、直連接硅芯； 7、電源；8、控制器；9、電流傳感器；10、電極；11、凹型模；12、滾輪；13、溫度傳感器；14、電
流導(dǎo)線；15、凸型模。具體實(shí)施方式

參考下面的實(shí)施例，可以更詳細(xì)地解釋本發(fā)明；但是，本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施 例。 結(jié)合附圖2 6所述的一種硅芯彎曲設(shè)備，包括用于對硅芯加熱的直流電源或交 流電源連線；用于采集信號發(fā)放指令的電流、溫度傳感器和控制器設(shè)置；用于對彎曲后的 硅芯定性型模結(jié)構(gòu)；所述用于對硅芯加熱的直流電源或交流電源連線包括電源7、電流導(dǎo) 線14，所述兩根電流導(dǎo)線14一端連接電源7，另一端分別連接在硅芯兩端的電極10上形成 用于對硅芯加熱的直流電源或交流電源連線；所述采集信號發(fā)放指令的電流、溫度傳感器 和控制器設(shè)置包括電流傳感器9、溫度傳感器13及控制器8，所述控制器8通過電流導(dǎo)線14 分別聯(lián)通電流傳感器9、溫度傳感器13，所述溫度傳感器13與電極10間隙配合，所述電流 傳感器9與電源7聯(lián)通電極10的電流導(dǎo)線14連接形成采集信號發(fā)放指令的電流、溫度傳 感器和控制器設(shè)置；所述用于對彎曲后的硅芯定性型模結(jié)構(gòu)包括凹型模11或凸型模15及 滾輪12，所述凹型模11為內(nèi)陷結(jié)構(gòu)，在所述內(nèi)陷面設(shè)置有凹槽或平面，滾輪12對應(yīng)凹槽或 平面滑動配合；或所述凸型模15為凸起結(jié)構(gòu)，在所述凸起結(jié)構(gòu)表面設(shè)置凹槽或平面，所述 滾輪12對應(yīng)凹槽或平面滑動配合形成對彎曲后的硅芯定性型模結(jié)構(gòu)。
所述的硅芯彎曲設(shè)備，所述凹型模11上設(shè)置的凹槽為至少一條。
所述的硅芯彎曲設(shè)備，所述凹型模11型腔面為內(nèi)陷式半圓形、半橢圓形或至少一 個平面兩側(cè)圓弧倒角；獲取的硅芯結(jié)合圖3、7、8或9所述，也就是圓弧硅芯5或由至少兩個 圓弧硅芯5與一個直連接硅芯6構(gòu)成的結(jié)構(gòu)形式。 所述的硅芯彎曲設(shè)備，所述凸型模15上設(shè)置的凹槽為至少一條。 所述的硅芯彎曲設(shè)備，所述凸型模15型腔面為外凸式半圓形、半橢圓形或至少一
個平面兩側(cè)圓弧倒角。 所述的硅芯彎曲設(shè)備，所述凹型模11或凸型模15對應(yīng)的滾輪12為至少一個。
—種硅芯彎曲方法，包含如下步驟 1)、將所述硅芯一端或中部固定在凸型模15的一側(cè)或上端，在所述硅芯的兩端分 別連接電極10 ; 2)、開啟直流電源或交流電源7，電流通過電流導(dǎo)線14、電極IO對硅芯進(jìn)行加熱的 同時電流傳感器3和溫度傳感器8采集信號輸送到控制器8 ; 3)、待硅芯在800°以上時便具有延展性，硅芯利用所述凹型模11或凸型模15在 自重或滾輪12的協(xié)助壓迫下開始變形； 4)、硅芯通過凹型模11或凸型模15形成圓弧硅芯5后關(guān)閉電源；
5)、待變形后的圓弧硅芯5接近或達(dá)到常溫后入庫待用。 實(shí)施本發(fā)明所述硅芯彎曲設(shè)備及其硅芯彎曲方法，也就是本發(fā)明所獲取的結(jié)構(gòu)在 后期還原反應(yīng)過程中的應(yīng)用，將多個本發(fā)明所述結(jié)構(gòu)放置在一個密閉的還原爐中形成多個 閉合回路"每一閉合回路為本發(fā)明的一個獨(dú)立整體"U"形硅芯結(jié)構(gòu)"，并在裝爐前先在還原 爐內(nèi)用本發(fā)明所述每一硅芯結(jié)構(gòu)的豎硅芯3下端分別連接電極形成一個個閉合回路"當(dāng)然 無需搭橋"，電極分別接通電源，對每一個獨(dú)立的整體"U"形硅芯結(jié)構(gòu)形成的回路進(jìn)行導(dǎo)電 加熱，向密閉的還原爐內(nèi)通入氫氣和三氯氫硅，進(jìn)行還原反應(yīng)便可。
為了公開本發(fā)明的目的而在本文中選用的實(shí)施例，當(dāng)前認(rèn)為是適宜的，但是應(yīng)了 解的是，本發(fā)明旨在包括一切屬于本構(gòu)思和本發(fā)明范圍內(nèi)的實(shí)施例的所有變化和改進(jìn)。
權(quán)利要求
一種硅芯彎曲設(shè)備，包括用于對硅芯加熱的直流電源或交流電源連線；用于采集信號發(fā)放指令的電流、溫度傳感器和控制器設(shè)置；用于對彎曲后的硅芯定性型模結(jié)構(gòu)；其特征是所述用于對硅芯加熱的直流電源或交流電源連線包括電源(7)、電流導(dǎo)線(14)，所述兩根電流導(dǎo)線(14)一端連接電源(7)，另一端分別連接在硅芯兩端的電極(10)上形成用于對硅芯加熱的直流電源或交流電源連線；所述采集信號發(fā)放指令的電流、溫度傳感器和控制器設(shè)置包括電流傳感器(9)、溫度傳感器(13)及控制器(8)，所述控制器(8)通過電流導(dǎo)線(14)分別聯(lián)通電流傳感器(9)、溫度傳感器(13)，所述溫度傳感器(13)與電極(10)間隙配合，所述電流傳感器(9)與電源(7)聯(lián)通電極(10)的電流導(dǎo)線(14)連接形成采集信號發(fā)放指令的電流、溫度傳感器和控制器設(shè)置；所述用于對彎曲后的硅芯定性型模結(jié)構(gòu)包括凹型模(11)或凸型模(15)及滾輪(12)，所述凹型模(11)為內(nèi)陷結(jié)構(gòu)，在所述內(nèi)陷面設(shè)置有凹槽或平面，滾輪(12)對應(yīng)凹槽或平面滑動配合；或所述凸型模(15)為凸起結(jié)構(gòu)，在所述凸起結(jié)構(gòu)表面設(shè)置凹槽或平面，所述滾輪(12)對應(yīng)凹槽或平面滑動配合形成對彎曲后的硅芯定性型模結(jié)構(gòu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅芯彎曲設(shè)備，其特征是所述凹型模(11)上設(shè)置的凹槽為 至少一條。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的硅芯彎曲設(shè)備，其特征是所述凹型模(11)型腔面為內(nèi) 陷式半圓形、半橢圓形或至少一個平面兩側(cè)圓弧倒角。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅芯彎曲設(shè)備，其特征是所述凸型模(15)上設(shè)置的凹槽為 至少一條。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的硅芯彎曲設(shè)備，其特征是所述凸型模(15)型腔面為外 凸式半圓形、半橢圓形或至少一個平面兩側(cè)圓弧倒角。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的硅芯彎曲設(shè)備，其特征是所述凹型模(11)或凸型模(15)對應(yīng)的滾輪(12)為至少一個。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1 6任一所述的硅芯彎曲方法，其特征是所述方法包含如下步驟1) 、將所述硅芯一端或中部固定在凸型模(15)的一側(cè)或上端，在所述硅芯的兩端分別連接電極(10);2) 、開啟直流電源或交流電源(7)，電流通過電流導(dǎo)線(14)、電極(10)對硅芯進(jìn)行加熱 的同時電流傳感器(3)和溫度傳感器(8)采集信號輸送到控制器(8);3) 、待硅芯在800°以上時便具有延展性，硅芯利用所述凹型模(11)或凸型模(15)在 自重或滾輪(12)的協(xié)助壓迫下開始變形；4) 、硅芯通過凹型模(11)或凸型模(15)形成圓弧硅芯(5)后關(guān)閉電源；5) 、待變形后的圓弧硅芯(5)接近或達(dá)到常溫后入庫待用。
全文摘要
一種硅芯彎曲設(shè)備及其硅芯彎曲方法，涉及一種硅芯彎曲方法，所述設(shè)備直流電源或交流電源連線、電流、溫度傳感器和控制器、定性型模；所述方法將所述硅芯一端或中部固定在凸型模(15)的一側(cè)或上端，在所述硅芯的兩端分別連接電極(10)；開啟直流電源或交流電源(7)，電流通過電流導(dǎo)線(14)、電極對硅芯進(jìn)行加熱的同時電流傳感器(3)和溫度傳感器(8)采集信號輸送到控制器(8)；待硅芯在800°以上時便具有延展性，硅芯利用所述凹型模(11)或凸型模(15)在自重或滾輪(12)的協(xié)助壓迫下開始變形；硅芯通過凹型?；蛲剐湍Ｐ纬蓤A弧硅芯(5)后關(guān)閉電源；待變形后的圓弧硅芯接近或達(dá)到常溫后入庫待用。
文檔編號C01B33/03GK101723369SQ20091006629
公開日2010年6月9日 申請日期2009年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月19日
發(fā)明者劉朝軒, 史優(yōu)才, 王晨光, 陳海廷 申請人:洛陽金諾機(jī)械工程有限公司