[发明专利]单晶炉籽晶触液检测装置

说明书

技术领域：

本发明涉及单晶硅生产设备技术领域，特别涉及一种单晶炉籽晶触液检测装置。

背景技术：

单晶炉是多晶硅转化为单晶硅工艺过程的必备设备，而单晶硅又是光伏发电和半导体行业的基础原料。单晶硅作为现代信息社会的关键支撑材料，是目前世界上最重要的单晶材料之一，它不仅是发展计算机与集成电路的主要功能材料，也是光伏发电利用太阳能的主要功能材料。

单晶炉籽晶触液检测装置的作用如下：在硅单晶拉制过程中，使用籽晶触液检测装置可精确的测量晶棒断线问题，降低晶棒的拉制的损耗。一般的单晶炉籽晶触液检测装置，都是采用繁琐的程序来实现的，其传输不灵敏，容易造成晶棒断线而检测不到的现象。

发明内容：

有鉴于此，有必要提供一种可靠性、安全系数高的单晶炉籽晶触液检测装置。

一种单晶炉籽晶触液检测装置，包括真空接头、传输线、端盖、绝缘件、籽晶组件、PLC及电源。真空接头与端盖的进线口固定连接。真空接头的一端通过传输线与PLC电性连接，真空接头的另一端通过另一条传输线与籽晶组件电性连接。籽晶组件包括收容部、籽晶绳、压轮轴、绳轮及籽晶绳引导部。收容部的顶部与端盖固定连接，传输线从端盖内穿入收容部。收容部内收容压轮轴及绳轮，且收容部与压轮轴、绳轮相对固定，传输线与压轮轴以焊接方式相互固定连接，籽晶绳缠绕在绳轮上。收容部的底部与绝缘件固定连接，籽晶绳引导部固定在绝缘件上且位于收容部正下方，籽晶绳的一端从籽晶绳引导部内穿出，与晶棒连接。

本发明提供的单晶炉籽晶触液检测装置，采用PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）通过传输线将电源的电信号提供给单晶炉籽晶触液检测装置的籽晶组件，籽晶组件再将电信号传递给籽晶绳，籽晶绳下端的晶棒通过与晶液组成一个闭合回路，当晶棒脱离晶液时，不能构成一个闭合回路，这时就会将短路信号传递PLC，PLC输出报警信号，提示现场操作人员断线，使现场操作人员能及时的处理问题，故该单晶炉籽晶触液检测装置操作方便，可靠性高，能降低拉晶成本。

附图说明：

附图1是一较佳实施方式的单晶炉籽晶触液检测装置的结构示意图。

附图2是图1中单晶炉籽晶触液检测装置另一角度的结构示意图。

图中：单晶炉籽晶触液检测装置10、真空接头11、传输线12、端盖13、进线口131、绝缘件15、籽晶组件16、收容部160、籽晶绳161、压轮轴162、绳轮163、籽晶绳引导部165、PLC18、电源19

具体实施方式：

本发明在单晶炉上设置单晶炉籽晶触液检测装置，该单晶炉籽晶触液检测装置采用PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）通过传输线将电源的电信号提供给单晶炉籽晶触液检测装置的籽晶组件，籽晶组件再将电信号传递给籽晶绳，籽晶绳下端的晶棒通过与晶液组成一个闭合回路，当晶棒脱离晶液时，不能构成一个闭合回路，这时就会将短路信号传递PLC，PLC输出报警信号，提示现场操作人员断线，使现场操作人员能及时的处理问题。

如图1及图2所示的单晶炉籽晶触液检测装置结构示意图，单晶炉籽晶触液检测装置10包括真空接头11、传输线12、端盖13、绝缘件15、籽晶组件16、PLC18及电源19。

真空接头11与端盖13的进线口131固定连接，该进线口设置在端盖13的侧面上。真空接头11的一端通过传输线12与PLC18电性连接，真空接头11的另一端通过另一条传输线12与籽晶组件16电性连接。其中，传输线12与真空接头11连接方式是焊接。在本实施方式中，真空接头11为具有一定真空度的九芯接头；端盖13采用不锈钢材料制成。

籽晶组件16包括收容部160、籽晶绳161、压轮轴162、绳轮163及籽晶绳引导部165。收容部160的顶部与端盖13固定连接，传输线12从端盖13内穿入收容部160。收容部160内收容压轮轴162及绳轮163，且收容部160与压轮轴162、绳轮163相对固定，传输线12与压轮轴162以焊接方式相互固定连接，籽晶绳161缠绕在绳轮163上。收容部160的底部与绝缘件15固定连接，籽晶绳引导部165固定在绝缘件15上且位于收容部160正下方，如此将收容部160、籽晶绳引导部165上下隔离开，不产生导电性，籽晶绳161的一端从籽晶绳引导部165内穿出，与晶棒连接。其中，电源的大小及籽晶绳161的长度可根据具体情况由设计者自定，籽晶绳161由钨材质制成。

以下描述单晶炉籽晶触液检测装置10的工作过程：其中单晶炉的热场件25由多个石墨件和碳毡件构成，在它的上端装有石墨坩埚24、石英坩埚23，石英坩埚23内装有融化的高温硅液22，晶棒21为拉晶过程中结晶的棒体，在它的上端由籽晶绳161提拉。作业时，通过+5V的电源19给PLC18一个输入信号，将电信号通过传输线12传递给压轮轴162，压轮轴14将电信号传递给籽晶组件16，通过籽晶组件16上的绳轮163传递给籽晶绳161，通过籽晶绳161下端的晶棒21与高温硅液22组成一个闭合回路。当晶棒21脱离高温硅液22时，不能构成一个闭合回路，这时就会将短路信号传递PLC18，PLC18输出报警信号，提示现场操作人员断线，使现场操作人员能及时的处理问题。