一种泡生法蓝宝石晶体炉的新型称重系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及泡生法蓝宝石晶体制造领域，尤其涉及一种泡生法蓝宝石晶体炉的新型称重系统。
【背景技术】
[0002]由于蓝宝石晶体的光学穿透带很宽，从近紫外光(190nm)到中红外线都具有很好的透光性，因此被大量用在光学元件、红外装置、高强度激光镜片材料及掩模材料上。目前超尚壳度白/监光LED的品质取决于氣化嫁外延(GaN)的材料品质，而氣化嫁外延品质则与所使用的蓝宝石基板表面加工品质息息相关，蓝宝石(单晶A1203) C面！Π- V和Π -VI族沉积薄膜之间的晶格常数失配率小，同时符合GaN外延工艺中耐高温的要求，使得蓝宝石晶片成为制作白/蓝/绿光LED的关键材料。
[0003]目前最成熟的生长大尺寸低应力无缺陷蓝宝石晶体的技术仍然还是泡生法。通用的泡生法蓝宝石晶体炉的称重系统，多采用单个称重传感器对籽晶杆进行称重，其量程为0-200公斤，测量精度最高可达±2克，但是采用这一技术方案受系统误差影响较大。此外，由于在晶体生长的不同阶段，其单位时间变量有很大差异，单一大量程称重传感器难以实现有效控制，比如在引晶过程和扩肩初期，晶体的单位时间变量远小于2克，其量程仅为0-10公斤。而随着晶体的慢慢长大，其单位时间变量也逐渐增大。
[0004]因此，如何设计一款针对不同阶段的称重数据进行高精度采集，已成为本领域技术人员亟待解决的问题。
【实用新型内容】
[0005]为克服上述问题，本实用新型提供一种泡生法蓝宝石晶体炉的新型称重系统，解决现有系统测量精度不高的问题。进一步的，其可根据不同的晶体重量应用不同的称重传感器进行工作，大大提高称重精度，实现引晶过程的高精度控制。
[0006]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种泡生法蓝宝石晶体炉的新型称重系统，包括套设在籽晶杆上端外圆周处的第一安装板，在第一安装板的两侧对称设置有量程相同的两个第一称重传感器，并且上述两个第一称重传感器与第一安装板的连接处呈对角布置。上述两个第一称重传感器线路连接至控制器，该控制器用于收集称重传感器采集到的数据，并对该数据进行校对、取平均值。采用上述技术方案，通过两个第一称重传感器对晶体分别进行称重，接着将两个采集到数据进行校对，若两数据相差很大则提示报警;若差值在设定区间内，控制器进行取平均值换算，得到称重值。
[0007]作为本实用新型的进一步改进，在第一安装板的下方还间隔布置有套设在籽晶杆外圆周处的第二安装板，该第二安装板的两侧对称设置有量程相同的两个第二称重传感器，并且上述两个第二称重传感器与第二安装板的连接处呈对角布置，两个第二称重传感器线路连接至控制器。此处，第二安装板和第二称重传感器的连接方式与第一安装板和第一称重传感器的连接方式相同。
[0008]采用上述技术方案可在不同重量下应用不同的称重传感器进行工作，其中第二称重传感器的量程大于第一称重传感器的量程，作为本实用新型一种【具体实施方式】，第一称重传感器为小量程、高精度称重传感器，其称重范围为0?10kg，精度为± 0.2g;第二称重传感器为大量程称重传感器，其称重范围为8?200kg。此外，在第一称重传感器与第二安装板之间还设有可调节的垫块，该垫块的高度与第一称重传感器底部至第二安装板之间的垂直距离相等。
[0009]在引晶过程和扩肩初期，第一称重传感器开始工作，并将测得的数值传递至控制器进行校对、换算。当重量超过8kg时，控制器驱动垫块塞进第一称重传感器与第二安装板之间，使得第一称重传感器将所受的力通过垫块传递至第二安装板上，之后第二称重传感器开始工作，其测试原理与第一称重传感器相似，在此不再赘述。
[0010]本实用新型与现有技术相比，其优点在于:本实用新型采用双称重传感器分别对晶体进行称重，接着将测得的数据传递至控制器进行校对，若两数值相差很大则提示称重系统出现故障，若在设定区间内则进行取平均值换算。本实用新型结构简单使用，大大缩小了传统称重系统的测量误差，且精度更高。进一步的，在第一安装板的下方还间隔布置有第二安装板，第二安装板的两侧对称设置有两个第二称重传感器，在第一称重传感器与第二安装板之间还设有可调节的垫块，通过两套称重传感器分阶段对晶体进行称重数据采集，实现了引晶过程的有效控制。
[0011 ]以下将结合附图和实施例，对本实用新型进行较为详细的说明。
【附图说明】
[0012]图1为实施例1的结构示意图。
[0013]图2为实施例1的俯视图，图中示意出第一称重传感器与第一安装板的连接位置。
[0014]图3为实施例2的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]实施例1，请参阅图1，一种泡生法蓝宝石晶体炉的新型称重系统，包括套设在籽晶杆3上端外圆周处的第一安装板1，对称设置在第一安装板1两侧且量程相同的两个第一称重传感器2，以及与两个第一称重传感器2线路连接的控制器4，该控制器4用于收集第一称重传感器2采集到的数据，并对该数据进行校对及取平均值计算。上述两个第一称重传感器2与第一安装板1的连接处呈对角布置。
[0016]如图2，上述第一安装板1包括与籽晶杆3相连的连接部11，该连接部11的一端设置有向上延伸的第一延伸部12，另一端设置向下延伸的第二延伸部13。该第一延伸部12、第二延伸部13分别与连接部11相垂直。
[0017]实施例2，一种泡生法蓝宝石晶体炉的新型称重系统，还包括间隔设置在第一安装板1的下方且套设在籽晶杆3外圆周处的第二安装板5，该第二安装板5的两侧对称设置有量程相同的两个第二称重传感器6，并且上述两个第二称重传感器6与第二安装板5的连接处呈对角布置，两个第二称重传感器6线路连接至控制器4，其余同实施例1。
[0018]上述第二称重传感器6的量程大于第一称重传感器2的量程，在第一称重传感器2与第二安装板5之间还设有可调节的垫块7。该垫块7与第一称重传感器2至第二安装板5之间的距离相适配。当第一称重传感器工作时，垫块不与第一称重传感器接触；当第二称重传感器工作时，垫块朝向籽晶杆运动并移至第一称重传感器与第二安装板之间。此外，实现垫块横向左右移动的方式有多种，如齿轮齿条带动，丝杆传动等等，在此不再赘述。
[0019]以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型的范围进行限定，故在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型所述的构造、特征及原理所做的等效变化或装饰，均应落入本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种泡生法蓝宝石晶体炉的新型称重系统，包括套设在籽晶杆上端外圆周处的第一安装板，其特征在于:所述第一安装板的两侧对称设置有量程相同的两个第一称重传感器，上述两个第一称重传感器与第一安装板的连接处呈对角布置;该称重系统还包括与两个第一称重传感器线路连接的控制器，该控制器用于收集第一称重传感器采集到的数据，并对该数据进行校对及取平均值计算。2.如权利要求1所述泡生法蓝宝石晶体炉的新型称重系统，其特征在于:所述第一安装板的下方还间隔布置有套设在籽晶杆外圆周处的第二安装板，该第二安装板的两侧对称设置有量程相同的两个第二称重传感器，并且上述两个第二称重传感器与第二安装板的连接处呈对角布置，两个第二称重传感器线路连接至控制器，所述第二称重传感器的量程大于第一称重传感器的量程;在第一称重传感器与第二安装板之间还设有可调节的垫块。3.如权利要求2所述泡生法蓝宝石晶体炉的新型称重系统，其特征在于:所述垫块的高度与第一称重传感器底部至第二安装板之间的垂直距离相等。4.如权利要求2或3所述泡生法蓝宝石晶体炉的新型称重系统，其特征在于:所述第一称重传感器为小量程、高精度称重传感器，其称重范围为0?10kg，精度为± 0.2g;第二称重传感器为大量程称重传感器，其称重范围为8?200kg。
【专利摘要】本实用新型公开了一种泡生法蓝宝石晶体炉的新型称重系统，包括套设在籽晶杆上端外圆周处的第一安装板，所述第一安装板的两侧对称设置有量程相同的两个第一称重传感器，上述两个第一称重传感器与第一安装板的连接处呈对角布置；该称重系统还包括与两个第一称重传感器线路连接的控制器，该控制器用于收集第一称重传感器采集到的数据，并对该数据进行校对及取平均值计算。本实用新型采用双称重传感器分别对晶体进行称重，接着将测得的数据传递至控制器进行校对，若两数值相差很大则提示称重系统出现故障，若在设定区间内则进行取平均值换算。本实用新型结构简单使用，大大缩小了传统称重系统的测量误差，且精度更高。
【IPC分类】C30B29/20, C30B17/00
【公开号】CN205115670
【申请号】CN201520924201
【发明人】张会选, 李庆跃, 李凯, 徐峰
【申请人】黄山市东晶光电科技有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年11月19日