生產六或七根矽芯的球拍形拉制孔結構的高頻線圈的製作方法

2023-06-12 12:31:01 1

專利名稱：生產六或七根矽芯的球拍形拉制孔結構的高頻線圈的製作方法
技術領域：
生產六或七根矽芯的球拍形拉制孔結構的高頻線圈
技術領域：
本實用新型涉及高頻線圈技術領域，尤其是涉及一種生產六或七根矽芯的球拍形拉制孔結構的高頻線圈。
背景技術：
目前，矽芯在國內使用量非常巨大；現有的矽芯、單晶矽及其它材料晶體區熔方式生產的工藝過程中，大多使用的是一種單目高頻線圈，其工作原理是工作時通過給高頻線圈通入高頻電流，使高頻線圈產生電流對原料棒進行感應加熱，加熱後的原料棒上端頭形成融化區，然後將仔晶通過拉制孔後插入原料棒上端的熔化區，然後慢慢提升仔晶，熔化後的原料就會跟隨仔晶上升，形成一個新的柱形晶體，這個新的柱形晶體便是矽芯或其它材料晶體的製成品。本人通過多次實驗發現，由於現有拉制孔結構的設置布局不合理，形成拉制出的柱形晶體為橢圓形，柱形晶體的橢圓度不太符合要求；尤其是在拉制五根以上矽芯時，柱形晶體的橢圓形現象更為明顯。

發明內容為了克服背景技術中的不足，本實用新型公開了一種生產六或七根矽芯的球拍形拉制孔結構的高頻線圈，本實用新型在同時生產六或七根矽芯中克服外圍環繞的拉制孔外側面與內側面溫度不一而造成柱形晶體的橢圓形現象，在環繞的拉制孔內側設置引流槽， 通過引流槽可使外圍環繞的拉制孔電流均勻分布在拉制孔周圍，通過電流使矽芯或其它晶體材料受熱均勻拉制時更為規範，柱形晶體的橢圓度有效減少，獲取的柱形晶體更為符合要求。為了實現上述發明的目的，本實用新型採用如下技術方案一種生產六或七根矽芯的球拍形拉制孔結構的高頻線圈，包括高頻線圈、進水管路、出水管路、連接座和地線連接機構，所述高頻線圈呈圓形結構，在圓形高頻線圈的上部面中部設有向下凹陷面，在圓形高頻線圈的下部面中部設有向上的環形臺階，在高頻線圈的外部環繞設置冷卻水道，拉制孔或化料孔設置在圓形高頻線圈的中部，在拉制孔或化料孔外部的高頻線圈上均勻設置六個環繞的拉制孔，由拉制孔或化料孔向呈放射狀設有六個導流槽，所述六個導流槽的外端頭設置在六個拉制孔之間，所述六個拉制孔的朝向拉制孔或化料孔一側分別設有引流槽，所述引流槽的端部與拉制孔或化料孔留有間距；所述六個導流槽的其中一個通過開口順直貫通至高頻線圈外緣，冷卻水道的兩端在開口的兩側分別形成進水管路和出水管路，進水管路和出水管路外端分別設有連接座，在高頻線圈的外部設有地線連接機構。所述的生產六或七根矽芯的球拍形拉制孔結構的高頻線圈，在所述六個導流槽的外端頭分別設有端孔。所述的生產六或七根矽芯的球拍形拉制孔結構的高頻線圈，在所述六個導流槽外端頭分別設置的端孔為圓形或多角形。所述的生產六或七根矽芯的球拍形拉制孔結構的高頻線圈，所述引流槽的端部設置為「V」形角或圓弧形，引流槽與拉制孔的連接一端設置為弧形過渡或角過渡。所述的生產六或七根矽芯的球拍形拉制孔結構的高頻線圈，所述進水管路和出水管路的通孔穿過所述連接座，在所述連接座的進水管路和出水管路的通孔上下兩側分別設有安裝孔。所述的生產六或七根矽芯的球拍形拉制孔結構的高頻線圈，所述連接座為多角形連接座或雙半圓形連接座或橢圓形連接座。所述的生產六或七根矽芯的球拍形拉制孔結構的高頻線圈，在高頻線圈外部環繞設置冷卻水道為，在高頻線圈的外部上環面或外部下環面或外緣面開槽，將所述冷卻水道環埋在高頻線圈內；或在高頻線圈的外緣面通過釺焊或銅焊或銀焊焊接冷卻水道，使冷卻水道與高頻線圈形成一體。所述的生產六或七根矽芯的球拍形拉制孔結構的高頻線圈，六個拉制孔的上部口處設有環形倒角。所述的生產六或七根矽芯的球拍形拉制孔結構的高頻線圈，拉制孔或化料孔的上部口處設有環形倒角。所述的生產六或七根矽芯的球拍形拉制孔結構的高頻線圈，所述地線連接機構， 在高頻線圈的外部上環面或下環面或外緣面設有地線連接板，或在高頻線圈的外部上環面或下環面或外緣打孔通過螺絲連接地線。由於採用上述技術方案，本實用新型具有如下有益效果本實用新型所述的生產六或七根矽芯的球拍形拉制孔結構的高頻線圈，在同時生產六或七根矽芯中克服外圍環繞的拉制孔外側面與內側面溫度不一而造成柱形晶體的橢圓形現象，在外圍環繞的拉制孔內側設置引流槽，由引流槽引導電流使得拉制孔內側電流降低，通過引流槽可使外圍環繞的拉制孔電流溫度更為均勻分布在拉制孔周圍，通過電流使矽芯或其它晶體材料受熱均勻拉制時更為規範，獲取的柱形晶體橢圓度有效減少，更為符合客戶要求，在生產六或七根矽芯中成品率大幅度提高；本實用新型提高能量利用率，降低生產成本和減少次品率並且具有加熱均勻、大量節約能源、減少設備投資及人工綜合成本可有效降低等優點，易於在多晶矽行業推廣實施。

圖1是本實用新型的結構示意圖。[0019]圖2是圖1的立體結構示意圖。圖3是圖2的斜開口結構示意圖。圖4是本實用新型開口的另一實施例結構示意圖。圖5是圖4的立體結構示意圖。圖6是圖4的直開口結構示意圖。圖7是本實用新型的開口 「U」形實施例結構示意圖。圖8是本實用新型的開口 「V」形實施例結構示意圖。圖9是本實用新型的開口「》」形實施例結構示意圖。[0027]圖10是本實用新型的拉制孔引流槽內端設置「V」形角的結構示意圖。圖11是本實用新型的拉制孔引流槽內端設置圓弧形的結構示意圖。圖12是本實用新型的拉制孔引流槽內端設置角形外端與拉制孔的弧形過渡的立體結構示意圖。圖13是本實用新型的拉制孔引流槽內端設置圓弧形外端與拉制孔的弧形過渡的立體結構示意圖。圖14是本實用新型的長方形連接座立體結構示意圖。圖15是本實用新型的雙半圓形連接座立體結構示意圖。圖16是本實用新型的長方形連接座另一實施例立體結構示意圖。圖17是本實用新型的導流槽外端設置為方形端孔結構示意圖。圖18是本實用新型的導流槽外端設置為半圓形端孔結構示意圖。圖19是本實用新型的導流槽外端設置為菱形端孔結構示意圖。圖20是本實用新型的導流槽外端設置為圓形端孔結構示意圖。圖21是本實用新型的導流槽外端設置為橢圓形端孔結構示意圖。圖22是本實用新型的導流槽外端設置為三角形端孔結構示意圖。在圖中1、地線連接板；2、高頻線圈；3、環形倒角；4、端孔；5、拉制孔；6、引流槽； 7、開口 ；8、進水管路；9、連接座；10、向下凹陷面；11、拉制孔或化料孔；12、導流槽；13、出水管路；14、臺階；15、安裝孔。
具體實施方式參考下面的實施例，可以更詳細地解釋本實用新型；但是，本實用新型並不局限於這些實施例。結合附圖1至6中所述的生產六或七根矽芯的球拍形拉制孔結構的高頻線圈，包括高頻線圈2、進水管路8、出水管路13、連接座9和地線連接機構，所述高頻線圈2呈圓形結構，在圓形高頻線圈2的上部面中部設有向下凹陷面10，在圓形高頻線圈2的下部面中部設有向上的環形臺階14，在高頻線圈2的外部環繞設置冷卻水道，拉制孔或化料孔11設置在圓形高頻線圈2的中部，在拉制孔或化料孔11外部的高頻線圈2上均勻設置六個環繞的設有環形倒角3的拉制孔5，由拉制孔或化料孔11向呈放射狀設有六個導流槽12，所述六個導流槽12的外端頭設置在六個拉制孔5之間，結合附圖17 22，在所述六個導流槽12 的外端頭分別設有圓形或多角形端孔4 ；所述六個拉制孔5的朝向拉制孔或化料孔11 一側分別設有引流槽6，所述引流槽6的端部與拉制孔或化料孔11留有間距，結合附圖10 13 中給出的結構，所述引流槽6的端部設置為「V」形角或圓弧形，引流槽6與拉制孔5的連接一端設置為弧形過渡或角過渡；所述六個導流槽12的其中一個通過開口 7順直貫通至高頻線圈2外緣，冷卻水道的兩端在開口 7的兩側分別形成進水管路8和出水管路13，在高頻線圈2外部環繞設置冷卻水道為，在高頻線圈2的外部上環面或外部下環面或外緣面開槽， 將所述冷卻水道環埋在高頻線圈2內；或在高頻線圈2的外緣面通過釺焊或銅焊或銀焊焊接冷卻水道，使冷卻水道與高頻線圈2形成一體，進水管路8和出水管路13外端分別設有連接座9，所述進水管路8和出水管路13的通孔穿過所述連接座9，在所述連接座9的進水管路8和出水管路13的通孔上下兩側分別設有安裝孔15，結合附圖14、15、16所述連接座9為多角形連接座9或雙半圓形連接座9或橢圓形連接座9，在高頻線圈2的外部設有地線連接機構；所述地線連接機構，在高頻線圈2的外部上環面或下環面或外緣面設有地線連接板1，或在高頻線圈2的外部上環面或下環面或外緣打孔通過螺絲連接地線。結合附圖6、7、8、9所述開口 7設置為「U」形或「V」形或「》」形或附圖3中給出的斜開口 7，本實用新型優選斜開口 7。實施本實用新型所述的生產六或七根矽芯的球拍形拉制孔結構的高頻線圈，在同時生產六或七根矽芯中克服外圍環繞的拉制孔5由於外側面與內側面溫度不一造成的矽芯橢圓現象，在外圍環繞的拉制孔5內側設置引流槽6，由引流槽6引導電流使得拉制孔5 內側電流降低，通過引流槽6可使外圍環繞的拉制孔5電流溫度更為均勻分布在拉制孔5 周圍，通過電流使矽芯或其它晶體材料受熱均勻拉制時更為規範，獲取的柱形晶體更為符合客戶要求；本實用新型通過引流槽6使電流運行時在引流槽6的分流作用下結合導流槽 12均勻圍繞六個拉制孔5運行，獲取較為合理的電流，並且在引流槽6的輔助作用下電流更均勻的分布在外部六個拉制孔5周圍，通過實驗及測試，證明了本實用新型改進後電流在放射狀導流槽的導流下可以均勻的環繞包括中部拉制孔或化料孔11在內的各個拉制孔 5運行，七個拉制孔中環繞的六個拉制孔5和中部的拉制孔或化料孔11的加熱溫度基本相同，實現了電流在七個拉制孔周圍均勻分布的目的，其中中部的拉制孔或化料孔11也可作為化料孔，作用或僅僅加熱原料棒形成生產六矽芯的高頻線圈，或中部的拉制孔或化料孔 11也作為拉制孔，形成生產七矽芯的高頻線圈；本實用新型提高能量利用率，降低生產成本和減少次品率並且具有加熱均勻、大量節約能源、減少設備投資及人工綜合成本可有效降低等優點，易於在多晶矽行業推廣實施。結合附圖1、2、4和5，高頻線圈使用過程如下所述首先將原料棒送至高頻線圈2 下部，所述高頻線圈2下部為臺階面，原料棒距高頻線圈2越近越好，但是不得與高頻線圈 2接觸，然後在高頻線圈2上的進水管路8通電送水及出水管路13通電排水，經過轉換後的高頻電流促使高頻線圈2產生強大的磁力線，使原料棒上端頭靠近高頻線圈2的部分利用磁力線進行感應加熱，高頻線圈2通過冷卻介質進行降溫，待原料棒的端頭靠近高頻線圈下面的部位融化後，仔晶夾頭帶著仔晶下降，使仔晶通過拉制孔後插入原料棒的熔化區， 然後提升仔晶，原料棒上部的熔化液體會跟隨仔晶上升，其原料棒下部的下軸也相應跟隨同步緩慢上升，但是其原料棒不得與高頻線圈2接觸；因為原料棒的端部可能不太平整，所以，高頻線圈下面設計為臺階面，其作用在於儘可能的使原料矽棒多靠近高頻線圈2的下部面，其高頻線圈上面設計為向下凹陷面，其作用是可以減少高頻電流過於在中部的集中， 使其在高頻線圈2上均勻分布，以實現受熱均勻的效果；原料棒上部的熔化區在仔晶的粘和帶動並通過高頻線圈2拉制孔5後，由於磁力線的減弱而冷凝，便形成一個新的柱型晶體，其仔晶夾頭夾帶仔晶緩慢上升，便可形成所需長度的成品矽芯。
權利要求1.一種生產六或七根矽芯的球拍形拉制孔結構的高頻線圈，包括高頻線圈O)、進水管路(8)、出水管路(13)、連接座(9)和地線連接機構，所述高頻線圈(2)呈圓形結構，在圓形高頻線圈O)的上部面中部設有向下凹陷面(10)，在圓形高頻線圈( 的下部面中部設有向上的環形臺階(14)，在高頻線圈( 的外部環繞設置冷卻水道，其特徵在於拉制孔或化料孔(11)設置在圓形高頻線圈⑵的中部，在拉制孔或化料孔(11)外部的高頻線圈 (2)上均勻設置六個環繞的拉制孔(5)，由拉制孔或化料孔(11)向呈放射狀設有六個導流槽(12)，所述六個導流槽(12)的外端頭設置在六個拉制孔(5)之間，所述六個拉制孔(5) 的朝向拉制孔或化料孔(11) 一側分別設有引流槽(6)，所述引流槽(6)的端部與拉制孔或化料孔(11)留有間距；所述六個導流槽(12)的其中一個通過開口(7)順直貫通至高頻線圈(2)外緣，冷卻水道的兩端在開口(7)的兩側分別形成進水管路(8)和出水管路(13)，進水管路(8)和出水管路(1 外端分別設有連接座(9)，在高頻線圈( 的外部設有地線連接機構。
2.如權利要求1所述的生產六或七根矽芯的球拍形拉制孔結構的高頻線圈，其特徵在於在所述六個導流槽(1 的外端頭分別設有端孔(4)。
3.如權利要求2所述的生產六或七根矽芯的球拍形拉制孔結構的高頻線圈，其特徵在於在所述六個導流槽(1 外端頭分別設置的端孔(4)為圓形或多角形。
4.如權利要求1所述的生產六或七根矽芯的球拍形拉制孔結構的高頻線圈，其特徵在於所述引流槽(6)的端部設置為「V」形角或圓弧形，引流槽(6)與拉制孔(5)的連接一端設置為弧形過渡或角過渡。
5.如權利要求1所述的生產六或七根矽芯的球拍形拉制孔結構的高頻線圈，其特徵在於所述進水管路(8)和出水管路(1 的通孔穿過所述連接座(9)，在所述連接座(9)的進水管路(8)和出水管路(1 的通孔上下兩側分別設有安裝孔(15)。
6.如權利要求1或5所述的生產六或七根矽芯的球拍形拉制孔結構的高頻線圈，其特徵在於所述連接座(9)為多角形連接座(9)或雙半圓形連接座(9)或橢圓形連接座(9)。
7.如權利要求1所述的生產六或七根矽芯的球拍形拉制孔結構的高頻線圈，其特徵在於在高頻線圈(2)外部環繞設置冷卻水道為，在高頻線圈(2)的外部上環面或外部下環面或外緣面開槽，將所述冷卻水道環埋在高頻線圈(2)內；或在高頻線圈(2)的外緣面通過釺焊或銅焊或銀焊焊接冷卻水道，使冷卻水道與高頻線圈( 形成一體。
8.如權利要求1所述的生產六或七根矽芯的球拍形拉制孔結構的高頻線圈，其特徵在於六個拉制孔(5)的上部口處設有環形倒角(3)。
9.如權利要求1所述的生產六或七根矽芯的球拍形拉制孔結構的高頻線圈，其特徵在於拉制孔或化料孔(11)的上部口處設有環形倒角(3)。
10.如權利要求1所述的生產六或七根矽芯的球拍形拉制孔結構的高頻線圈，其特徵在於所述地線連接機構，在高頻線圈O)的外部上環面或下環面或外緣面設有地線連接板(1)，或在高頻線圈O)的外部上環面或下環面或外緣打孔通過螺絲連接地線。
專利摘要一種生產六或七根矽芯的球拍形拉制孔結構的高頻線圈，涉及一種高頻線圈，拉制孔或化料孔(11)設置在圓形高頻線圈(2)的中部，由拉制孔或化料孔(11)向呈放射狀設有六個導流槽(12)，所述六個導流槽(12)的外端頭設置在六個拉制孔(5)之間，所述六個拉制孔(5)的朝向拉制孔或化料孔(11)一側分別設有引流槽(6)，所述引流槽(6)的端部與拉制孔或化料孔(11)留有間距；進水管路(8)和出水管路(13)外端分別設有連接座(9)；本實用新型克服外圍環繞的拉制孔外側面與內側面溫度不一而造成柱形晶體的橢圓形現象，通過引流槽可使外圍環繞的拉制孔電流均勻分布在拉制孔周圍，柱形晶體的橢圓度有效減少。
文檔編號C30B13/20GK202226954SQ201120352910
公開日2012年5月23日 申請日期2011年9月20日 優先權日2011年9月20日
發明者劉朝軒 申請人:洛陽金諾機械工程有限公司