泡生法藍寶石自動長晶設備的精確稱重系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及泡生法藍寶石晶體制造領域，尤其涉及一種泡生法藍寶石自動長晶設備的精確稱重系統(tǒng)，同時可適用于其他相似領域。
【背景技術】
[0002]由于藍寶石晶體的光學穿透帶很寬，從近紫外光(190nm)到中紅外線都具有很好的透光性，因此被大量用在光學元件、紅外裝置、高強度激光鏡片材料及掩模材料上。目前超尚殼度白/藍光LED的品質(zhì)取決于氣化嫁外延(GaN)的材料品質(zhì)，而氣化嫁外延品質(zhì)則與所使用的藍寶石基板表面加工品質(zhì)息息相關，藍寶石(單晶Al2O3)C面II1- V和I1- VI族沉積薄膜之間的晶格常數(shù)失配率小，同時符合GaN外延工藝中耐高溫的要求，使得藍寶石晶片成為制作白/藍/綠光LED的關鍵材料。
[0003]目前最成熟的生長大尺寸低應力無缺陷藍寶石晶體的技術仍然還是泡生法。泡生法藍寶石長晶爐發(fā)展比較成熟，從設備結構到控制方法都發(fā)展完備，但是還存在晶體重量測量不準的弊端，其誤差來源就在于上爐蓋的開口的氣密結構。目前上爐蓋的開口的氣密采用的是波紋管結構。波紋管結構即能夠保證氣密的可靠性，又能夠在籽晶桿上下運動過程隨之上下伸縮，因此是目前長晶爐普遍采用的結構方式。但是由于波紋管的上下伸縮，導致拉伸力的變化，給稱重帶來誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004](一)要解決的技術問題
[0005]本專利主要目的在于提供一種泡生法藍寶石自動長晶設備的精確稱重系統(tǒng)，去除晶體稱重環(huán)節(jié)中的誤差。
[0006](二)技術方案
[0007]為達到上述目的，本專利提供一種泡生法藍寶石自動長晶設備的精確稱重系統(tǒng)，包括用于設置熱場和坩禍的爐膛，所述的爐膛頂部設置密封的上爐蓋，所述的上爐蓋的中心設置上爐蓋口，所述的上爐蓋口設置磁流體，所述的磁流體的內(nèi)徑設置與所述的上爐蓋口的內(nèi)徑相同，所述的磁流體通過法蘭與所述的上爐蓋口固定，設置籽晶桿穿過所述的磁流體和上爐蓋口并伸入所述的爐膛，所述的籽晶桿末端設置籽晶夾頭，所述的籽晶桿設置皮帶輪，所述的皮帶輪通過皮帶與晶轉電機連接，設置可以上下運動的晶升機構，所述的晶升機構上設置通孔，在所述的通孔周圍對稱布置至少兩個的稱重傳感器，所述的籽晶桿安裝在所述的稱重傳感器上，并穿過所述的通孔。
[0008]所述的晶升機構設置晶升電機和晶升絲桿，所述的晶升電機帶動所述的晶升絲桿旋轉，從而帶動所述的晶升機構升降。
[0009](三)有益效果
[0010]從上述技術方案可以看出，本專利具有以下有益效果:
[0011]1、實現(xiàn)爐膛與外界的真空密封；
[0012]2、允許籽晶桿上下運動，并且不增加晶體稱重誤差。
【附圖說明】
[0013]圖1為泡生法藍寶石自動長晶設備的精確稱重系統(tǒng)的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結合具體的實施實例對本實用新型作進一步展開說明，但需要指出的是，本實用新型所要求保護的結構并不限于實施例及說明書附圖中的具體結構。對于本領域普通技術人員可以推知的其他結構形式，亦屬于本發(fā)明所要求保護的范圍之內(nèi)。
[0015]請參閱圖1，一種泡生法藍寶石自動長晶設備的精確稱重系統(tǒng)，包括用于設置熱場2和坩禍的爐膛1，所述的爐膛I設置為圓筒形，頂部設置密封的上爐蓋4，所述的上爐蓋4的中心設置上爐蓋口 3。為了能夠將三氧化二鋁原料熔化，需要在所述的爐膛I內(nèi)制造出接近2100°C的高溫環(huán)境，并且為了保證藍寶石晶體的質(zhì)量需要在所述的爐膛I內(nèi)形成高真空環(huán)境。
[0016]因此，在所述的上爐蓋口 3設置磁流體5，所述的磁流體5的內(nèi)徑設置與所述的上爐蓋4 口 3的內(nèi)徑相同，所述的磁流體5通過法蘭與所述的上爐蓋4 口 3固定，設置籽晶桿6穿過所述的磁流體5和上爐蓋口 3并伸入所述的爐膛I，所述的籽晶桿6末端設置籽晶夾頭。所述的籽晶夾頭可用于綁定籽晶，用于生長藍寶石晶體。
[0017]所述的籽晶桿6設置皮帶輪，所述的皮帶輪通過皮帶8與晶轉電機7連接。所述的晶轉電機7旋轉可帶動所述的籽晶桿6旋轉，用于控制晶體的生長。
[0018]設置可以上下運動的晶升機構11。所述的晶升機構11設置晶升電機10和晶升絲桿12，所述的晶升電機10帶動所述的晶升絲桿12旋轉，從而帶動所述的晶升機構11升降。所述的晶升機構11上設置通孔13，在所述的通孔13周圍對稱布置至少兩個的稱重傳感器12，所述的籽晶桿6安裝在所述的稱重傳感器12上，并穿過所述的通孔13。在藍寶石晶體生長過程中，所述的籽晶桿6作為基礎負載，再加上晶體重量均勻的分布在所述的稱重傳感器12上，將每個稱重傳感器12測得的重量相加，并減去所述的籽晶桿6的重量就可以獲得晶體的實際重量。
[0019]綜上所述，在所述的上爐蓋口 3設置進行氣密作用的磁流體5，即實現(xiàn)爐膛I與外界的真空密封，又允許籽晶桿6的上下運動，去除了傳統(tǒng)的波紋管結構，避免了晶體稱重的額外誤差。
【主權項】
1.泡生法藍寶石自動長晶設備的精確稱重系統(tǒng)，包括用于設置熱場和坩禍的爐膛，所述的爐膛頂部設置密封的上爐蓋，所述的上爐蓋的中心設置上爐蓋口，其特征在于:所述的上爐蓋口設置磁流體，所述的磁流體的內(nèi)徑設置與所述的上爐蓋口的內(nèi)徑相同，所述的磁流體通過法蘭與所述的上爐蓋口固定，設置籽晶桿穿過所述的磁流體和上爐蓋口并伸入所述的爐膛，所述的籽晶桿末端設置籽晶夾頭，所述的籽晶桿設置皮帶輪，所述的皮帶輪通過皮帶與晶轉電機連接，設置可以上下運動的晶升機構，所述的晶升機構上設置通孔，在所述的通孔周圍對稱布置至少兩個的稱重傳感器，所述的籽晶桿安裝在所述的稱重傳感器上，并穿過所述的通孔。
2.根據(jù)權利要求1所述的泡生法藍寶石自動長晶設備的精確稱重系統(tǒng)，其特征在于:所述的晶升機構設置晶升電機和晶升絲桿，所述的晶升電機帶動所述的晶升絲桿旋轉，從而帶動所述的晶升機構升降。
【專利摘要】公開一種泡生法藍寶石自動長晶設備的精確稱重系統(tǒng)，包括爐膛和爐膛頂部進行密封的上爐蓋，所述的上爐蓋的中心設置上爐蓋口，所述的上爐蓋口設置磁流體，所述的磁流體的內(nèi)徑設置與所述的上爐蓋口的內(nèi)徑相同，所述的磁流體通過法蘭與所述的上爐蓋口固定，設置籽晶桿穿過所述的磁流體和上爐蓋口并伸入所述的爐膛，所述的籽晶桿設置皮帶輪，所述的皮帶輪通過皮帶與晶轉電機連接，設置可以上下運動的晶升機構，所述的晶升機構上設置通孔，在所述的通孔周圍對稱布置至少兩個的稱重傳感器，所述的籽晶桿安裝在所述的稱重傳感器上，并穿過所述的通孔，所述的晶升機構設置晶升電機和晶升絲桿，所述的晶升電機帶動所述的晶升絲桿旋轉，從而帶動所述的晶升機構升降。
【IPC分類】C30B17-00, C30B29-20
【公開號】CN204385327
【申請?zhí)枴緾N201520000306
【發(fā)明人】劉瑜, 邢明, 杜慧江
【申請人】杭州晶一智能科技有限公司
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年1月3日