專(zhuān)利名稱(chēng)：一種硅芯熔接方法
一種硅芯熔接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種硅芯熔接方法，尤其是涉及一種對(duì)硅芯高頻感應(yīng)加熱熔接方法。
背景技術(shù)：
目前，已知在西門(mén)子法生產(chǎn)多晶硅的過(guò)程中普遍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(gè)環(huán)節(jié)，也就是還原反應(yīng)過(guò)程中。所述還原反應(yīng)過(guò)程的工作原理是將多晶硅放置在一個(gè)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(gè)閉合回路，也叫"搭橋"，每個(gè)閉合回路都由兩根豎硅芯(3)和一根橫硅芯(2)組成；每一個(gè)閉合回路的兩個(gè)豎硅芯(3)分別接在爐底上的兩個(gè)電極上，電極分別接通電源，對(duì)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(gè)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(huì)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(jiàn)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(huì)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(shí)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(wú)法定位；這樣，在還原過(guò)程中容易造成硅芯倒伏。 所以有必要研發(fā)一種無(wú)縫硅芯所形成的閉合回路。 現(xiàn)有的硅芯在使用后很多由于達(dá)不到所需長(zhǎng)度，必須進(jìn)行擊碎、區(qū)熔、拉制成硅芯方可在次利用；已知由于硅芯在達(dá)到1410度左右為融化溫度，而硅芯在800度便具有延展性或軟化的特性，在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上如何利用上述特性成為硅芯的后續(xù)利用或技術(shù)延伸的研發(fā)方向，而對(duì)于達(dá)不到所需長(zhǎng)度的硅芯經(jīng)過(guò)熔接便可做到，經(jīng)過(guò)技術(shù)檢索尚未發(fā)現(xiàn)相關(guān)報(bào)道。

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(kāi)了一種硅芯熔接方法，本發(fā)明所述的硅芯熔接方法通過(guò)將直徑、成分基本相同的硅芯進(jìn)行熔接，實(shí)現(xiàn)了廢物利用并節(jié)省了部分擊碎、區(qū)熔、拉制硅芯的成本；本發(fā)明同樣適用于多晶硅的生產(chǎn)，將硅芯在800度進(jìn)行軟化使所述硅芯具有延展性，然后通過(guò)本發(fā)明所述熔接方法使硅芯達(dá)到所需長(zhǎng)度和形狀，并由一根硅芯形成無(wú)縫回路。 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
—種硅芯熔接方法；包含如下步驟
1)、修整熔接面 將熔接硅芯的對(duì)接面修整為平面或略帶凸起的面待用；
2)、硅芯放置
將焊接硅芯的對(duì)接面分別放置在硅芯爐內(nèi)高頻感應(yīng)加熱線圈的中部熱熔口上、下方； 3)、硅芯爐、高頻感應(yīng)加熱線圈的開(kāi)啟 在硅芯爐工作環(huán)境下，將高頻感應(yīng)加熱線圈接入高壓電流的同時(shí)冷卻水管路接入水源； 4)、熱熔 先將下部或上部硅芯送至高頻感應(yīng)加熱線圈的中部熱熔口下部或上部，然后緩緩插入高頻感應(yīng)加熱線圈的中部熱熔口，但不得與高頻感應(yīng)加熱線圈接觸，再將另一對(duì)應(yīng)的硅芯緩緩插入高頻感應(yīng)加熱線圈的中部熱熔口 ；兩硅芯相互之間留有間隙，硅芯在高頻感應(yīng)加熱線圈中部熱熔口形成的熔區(qū)部位溫度升高直至達(dá)到熔融狀態(tài)，然后通過(guò)控制硅芯的上向下、下向上運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)兩根硅芯的熔接；
5)、保持 上述步驟繼續(xù)通過(guò)控制高頻感應(yīng)加熱線圈，使硅芯在熔區(qū)形成區(qū)熔，兩根硅芯由熔接點(diǎn)完全熔接并形成一體；
6)、降溫 上述步驟后繼續(xù)通過(guò)控制高頻感應(yīng)加熱線圈降低電流，并逐步將溫度降低直至達(dá)到常溫狀態(tài)，然后由高頻感應(yīng)加熱線圈的中部熱熔口中抽取熔接后的硅芯；
7)、將熔接并形成一體的硅芯進(jìn)行在利用或備用。
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)明所述的硅芯熔接方法，將達(dá)不到所需足夠長(zhǎng)度的硅芯進(jìn)行熔接，并使所述硅芯成為一根整體；克服了在硅芯制備過(guò)程中，由于設(shè)備或人為原因造成拉制出的硅芯長(zhǎng)度達(dá)不到還原爐使用要求的硅芯得到利用，因而節(jié)約了加工中的能耗，并且熔接后的硅芯，能夠能滿足還原爐的使用要求，將會(huì)大大的減少浪費(fèi)現(xiàn)象的發(fā)生。


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)明獲取的無(wú)縫硅芯回路結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明的熱熔設(shè)備及方式示意圖。
圖5是圖4的B向示圖。 在圖中1、接頭；2、橫硅芯；3、豎硅芯；4、"V"形口 ；5、圓弧硅芯；6、熔接點(diǎn)；7、高頻感應(yīng)加熱線圈；8、冷卻水管路。
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3 5所述的硅芯熔接方法；包含如下步驟
1)、修整熔接面 將熔接硅芯的對(duì)接面修整為平面或略帶凸起的面待用；
2)、硅芯放置 將焊接硅芯的對(duì)接面分別放置在硅芯爐內(nèi)高頻感應(yīng)加熱線圈7的中部熱熔口上、 下方； 3)、硅芯爐、高頻感應(yīng)加熱線圈的開(kāi)啟 在硅芯爐工作環(huán)境下，將高頻感應(yīng)加熱線圈7接入高壓電流的同時(shí)冷卻水管路8
接入水源；
4)、熱熔 先將下部或上部硅芯送至高頻感應(yīng)加熱線圈7的中部熱熔口下部或上部，然后緩 緩插入高頻感應(yīng)加熱線圈3的中部熱熔口，但不得與高頻感應(yīng)加熱線圈7接觸，再將另一對(duì) 應(yīng)的硅芯緩緩插入高頻感應(yīng)加熱線圈7的中部熱熔口 ；兩硅芯相互之間留有間隙，硅芯在 高頻感應(yīng)加熱線圈7中部熱熔口形成的熔區(qū)部位溫度升高直至達(dá)到熔融狀態(tài)，然后通過(guò)控 制硅芯的上向下、下向上運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)兩根硅芯的熔接；
5)、保持 上述步驟繼續(xù)通過(guò)控制高頻感應(yīng)加熱線圈7，使硅芯在熔區(qū)形成區(qū)熔，兩根硅芯由 熔接點(diǎn)6完全熔接并形成一體；
6)、降溫 上述步驟后繼續(xù)通過(guò)控制高頻感應(yīng)加熱線圈7降低電流，并逐步將溫度降低直至 達(dá)到常溫狀態(tài)，然后由高頻感應(yīng)加熱線圈7的中部熱熔口中抽取熔接后的硅芯；
7)、將熔接并形成一體的硅芯進(jìn)行在利用或備用。 本發(fā)明所述的硅芯熔接方法，尤其是可以利用在背景技術(shù)中硅芯搭接替換，將硅 芯經(jīng)過(guò)800度后具有延展性或軟化硅芯制成圓弧硅芯5形狀，替代所述搭接，達(dá)到一根無(wú)縫 硅芯所形成的閉合回路；本發(fā)明也可成為達(dá)不到長(zhǎng)度的硅芯熔接。 為了公開(kāi)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
一種硅芯熔接方法；其特征是所述熔接方法包含如下步驟1)、修整熔接面將熔接硅芯的對(duì)接面修整為平面或略帶凸起的面待用；2)、硅芯放置將焊接硅芯的對(duì)接面分別放置在硅芯爐內(nèi)高頻感應(yīng)加熱線圈(7)的中部熱熔口上、下方；3)、硅芯爐、高頻感應(yīng)加熱線圈的開(kāi)啟在硅芯爐工作環(huán)境下，將高頻感應(yīng)加熱線圈(7)接入高壓電流的同時(shí)冷卻水管路(8)接入水源；4)、熱熔先將下部或上部硅芯送至高頻感應(yīng)加熱線圈(7)的中部熱熔口下部或上部，然后緩緩插入高頻感應(yīng)加熱線圈(7)的中部熱熔口，但不得與高頻感應(yīng)加熱線圈(7)接觸，再將另一對(duì)應(yīng)的硅芯緩緩插入高頻感應(yīng)加熱線圈(7)的中部熱熔口；兩硅芯相互之間留有間隙，硅芯在高頻感應(yīng)加熱線圈(7)中部熱熔口形成的熔區(qū)部位溫度升高直至達(dá)到熔融狀態(tài)，然后通過(guò)控制硅芯的上向下、下向上運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)兩根硅芯的熔接；5)、保持上述步驟繼續(xù)通過(guò)控制高頻感應(yīng)加熱線圈(7)，使硅芯在熔區(qū)形成區(qū)熔，兩根硅芯由熔接點(diǎn)(6)完全熔接并形成一體；6)、降溫上述步驟后繼續(xù)通過(guò)控制高頻感應(yīng)加熱線圈(7)降低電流，并逐步將溫度降低直至達(dá)到常溫狀態(tài)，然后由高頻感應(yīng)加熱線圈(7)的中部熱熔口中抽取熔接后的硅芯；7)、將熔接并形成一體的硅芯進(jìn)行在利用或備用。
全文摘要
一種硅芯熔接方法；涉及一種硅芯熔接方法，所述熔接方法包含如下步驟修整熔接面、硅芯放置、硅芯爐、高頻感應(yīng)加熱線圈的開(kāi)啟、熱熔、保持、降溫、然后將熔接并形成一體的硅芯進(jìn)行在利用或備用；本發(fā)明所述的硅芯熔接方法通過(guò)將直徑、成分基本相同的硅芯進(jìn)行熔接，實(shí)現(xiàn)了廢物利用并節(jié)省了部分擊碎、區(qū)熔、拉制硅芯的成本；本發(fā)明同樣適用于多晶硅的生產(chǎn)，將硅芯在800度進(jìn)行軟化使所述硅芯具有延展性，然后通過(guò)本發(fā)明所述熔接方法使硅芯達(dá)到所需長(zhǎng)度和形狀，并由一根硅芯形成無(wú)縫回路。
文檔編號(hào)C01B33/00GK101746761SQ200910066298
公開(kāi)日2010年6月23日 申請(qǐng)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(qǐng)人:洛陽(yáng)金諾機(jī)械工程有限公司