技術領域

本實用新型屬于晶體生長設備專用鎢絲繩制備技術領域。?

背景技術

在拉制單晶時需要一種提拉軟軸，由幾百根微細鎢絲或不銹鋼絲組成。隨著拉制單晶方法和技術的提高，傳統的使用不銹鋼絲提拉繩已不適用高質量要求的拉制環境，其耐高溫程度、承受拉力、使用壽命等已達不到現代提拉設備的要求。因此，在晶體生長設備中采用的提拉軟軸最適合用右交互捻型的鎢絲繩來作為提拉軟軸。由于鎢絲繩剛性大，具有較低的扭轉應力，呈現不旋轉特性、耐高溫無磁性、超柔軟、耐疲勞、抗腐蝕、無延伸、不松散、不纏繞、抗拉強度大等性能，從而得到廣泛使用。國內目前沒有專業生產鎢絲繩的廠家，大部分是生產鋼絲繩的單位，在通常的鋼絲軟軸的絞捻機構中，使用的方法是筒式絞捻機構或四連桿式絞捻機構，其缺點是設備長、占地面積大、噪聲大、輔助用材多、浪費大、操作不方便，鋼絲的最小直徑大于0.15毫米，只能絞制較粗的鋼絲繩。另外，其設備老化、絞制方式落后，原材料浪費偏大，同時，也沒有直徑在0.05毫米微細絲交互捻的鎢絲繩的生產能力，制備工藝現狀難以滿足現代化制造業的要求。?

????隨著IC行業和光伏行業對原材料單晶硅高純度的不斷要求，在制備單晶硅棒時的主要設備-單晶爐及爐內環境也提出了嚴格的規?范，爐內單晶硅棒的提拉系統的技術及材料滯后被凸顯出來。?

長期以來，單晶爐提拉系統選用鋼絲繩，但目前為了提高單晶硅純度和使用壽命，以及將“有磁場”植入單晶爐內，而傳統的鋼絲繩，就不能應用于磁場中（造成成品單晶棒晶體方向不平行），而且鋼絲繩的富Fe性和高C含量,也造成單晶硅主要雜質的超標，嚴重影響高純度的要求。?

鎢絲繩是用于單晶爐內提拉系統中的一個重要組件，由單根絲徑￠0.05~0.18不同絲徑，不同捻制方法的鎢絲繞制成型。?

結構：7×19?????7×19×7????7×19×4?

規格：?。?

從單晶爐生長晶體的使用過程來分析，隨“單晶棒”不斷的生長，6英寸單晶棒自重可達到50~75KG，8英寸自重達100~120KG，，現今，18英寸單晶棒也開始進入批量生產，自重將達到400KG以上。這樣對絲繩的拉力也提出了較高的要求;再加上單晶爐內的工作溫度為1500℃，鋼絲繩的使用壽命也難滿足用戶要求;如果在拉晶過程中,鋼絲繩突然中斷,會造成崩鍋現象,直接經濟損失幾十萬元以上.?

所以,針對“提拉系統”中軟軸——絲繩的高強度、高拉力、無磁性、耐高溫，優良的垂直度等技術要求，經過國外發達國家的不懈努力，美國、日本先后都研發出“鎢絲繩”這種特種材料的高科技產品，國內受材料技術的制約，仍未實現自產自用。?

目前，鎢絲繩都是采用日本的進口產品。因此，在太陽能電池高速開發及高集成IC芯片廣泛使用的今天，提供硅棒材料專用鎢絲繩?提拉軟軸的自動化設備及先進的制備工藝是當務之急。?

實用新型內容

本實用新型目的是提供一種鎢絲繩繞制成形方法，以解決國內受材料技術的制約，仍未實現自產自用的技術難題。?

鎢絲繩繞制機，具有機架，其機架上一端裝有用于放置原絲卷筒的放線架，在放線架一側裝有將原絲合股繞制的絞捻機構，絞捻機構另外一側依次裝有機械成型機構、牽引機構和自動收線排線機構。?

機械成型機構和牽引機構之間裝有CCD取像放大系統。?

機架采用全封閉結構，且制有護窗，護窗由拉緊自鎖手柄緊固并靠合頁連接，帶座日光燈位于護窗內。?

本實用新型屬于晶體生長設備技術領域中鎢絲繩繞制，完全滿足單晶爐1500℃左右工作溫度下鎢絲繩不受熱變型的要求，，使用壽命較鋼絲繩成十幾倍的增長（鋼絲繩3~7爐次，此鎢絲繩可達?50~70?爐次）。?

附圖說明

圖1-1為本實用新型結構示意圖。圖號說明：1-護窗、2-帶座日光燈、3-機械成型機構、4-拉緊自鎖手柄、5-自動收線排線機構、6-電控箱、7-機頭箱、8-牽引機構、9-機架、10-CCD取像放大系統、11-絞捻機構、12-合頁、13-放線架、14-操作箱。?

圖1-2為圖1-1A向視圖。?

圖2為本實用新型中CCD取像放大系統結構示意圖。圖號說明：?

10-1-CCD，10-2-顯微鏡，10-3-光源，10-4-鎢絲繩，10-5-顯微?

鏡底座，10-6-座，10-7-顯示器，10-8-設備外殼。?

圖3為機械成型機構部位放大圖。?

圖4為機械成型機構中模具圖（主視）。?

圖5為機械成型機構中模具圖（側視）。?

圖6為本實用新型中自動收線排線機構結構示意圖。?