一种应用于石英坩埚熔融炉的可将丝杆外置的升降结构的制作方法

1.本发明涉及半导体设备制造行业，具体涉及一种应用于石英坩埚熔融炉的可将丝杆外置的升降结构。


背景技术：

2.现有的石英坩埚熔融炉在开始工作时，由电极升降装置带动包括炉盖在内的电极开闭机构整体下降，直至炉盖与炉腔合并，此时整个电极开闭机构处于密封的腔体内部，电极开闭全部过程将在高温腔体内实现。若直接将传动机构a设置于炉腔内，那么丝杆下部分必须伸进炉腔内，丝杆螺母直接与升降盘连接，实现传动机构a与传动机构c的连接。这种连接方式使丝杆螺母完全处于炉腔内，在高温环境下极易损坏，使用寿命将严重降低。丝杆长度较长，刚性差。且高温环境下工作的丝杆螺母更容易失效。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的问题，本发明提供一种应用于石英坩埚熔融炉的可将丝杆外置的升降结构，丝杆整体安装在腔体外部，丝杆长度减小，用光轴作为升降轴与连接套一起替代丝杆、丝杆螺母安装在腔内以承受高温，结构简单实用。
4.本发明的技术方案是：一种应用于石英坩埚熔融炉的可将丝杆外置的升降结构，包括驱动机构，传动机构a，传动机构b和传动结构c；
5.所述传动机构a包括轴承座、丝杆和丝杆螺母；所述丝杆上端穿过轴承座与驱动机构连接；由驱动机构驱动丝杆旋转，带动丝杆螺母升降；
6.所述传动机构b包括同心连接的轴套、升降轴和连接套；所述轴套上端套设于丝杆外并与丝杆螺母固定连接，轴套底端与升降轴上端固定连接，所述升降轴下端穿过石英坩埚熔融炉的炉盖，插入连接套后，与连接套固定连接；所述连接套与石英坩埚熔融炉的升降盘固定连接；
7.所述传动结构c为包括升降盘和连杆机构，所述连杆机构分别连接升降盘和电极夹紧棒，通过升降盘的竖直升降带动电极夹紧棒的旋转，进而实现电极旋转。
8.进一步的，所述驱动机构包括伺服电机和减速器；所述伺服电机坐落在电机安装座上，与减速器之间通过联轴器连接；减速器坐落在减速器安装座上，丝杆上端穿过轴承座与减速器之间通过联轴器连接。
9.进一步的，所述轴承座固定于丝杆支撑座上。
10.进一步的，所述传动机构a还包括端盖，所述端盖固定置于丝杆下端部，作为传动机构a的硬限位。
11.进一步的，所述轴套上端套设于丝杆外并与丝杆螺母之间用螺钉锁紧固定。
12.进一步的，所述轴套底端与升降轴上端之间通过第一圆柱销固定锁紧。
13.进一步的，所述升降轴下端穿过石英坩埚熔融炉的炉盖，插入连接套后，与连接套用第二圆柱销固定锁紧。
14.进一步的，所述连接套与石英坩埚熔融炉的升降盘之间通过螺钉锁紧固定。
15.本发明的有益效果是：传动机构a与传动机构b通过丝杆螺母和轴套连接。丝杆螺母沿丝杆升降，带动传动机构b整体升降。传动机构b与传动机构c通过连接套连接与升降盘进行连接，之间用螺钉锁紧。传动机构b的升降带动升降盘进行升降，进而通过连杆机构带动工作机构，使电极的顺利张开与闭合，实现整个运动过程。
16.通过在传动机构a和传动机构c之间增加传动机构b作为过渡机构，将传动机构b两端分别于传动机构a和传动机构c连接。通过这种方式，传动机构a的丝杆与丝杆螺母均可以放置到腔体外部，避免其受高温侵蚀损坏。而传动机构b作为过渡机构，将连接套和升降轴的下端置于高温腔内，由于连接套和升降轴均为不锈钢实体，完全可以承受腔内高温而不易损坏。其主要作用即是替代传动机构a作为腔体内的高温承受机构。而且由于传动机构a整体移动至腔体外侧，丝杆长度减少，刚性更好。
附图说明
17.图1为通过丝杆螺母升降带动电极开闭的整体机构的剖视图；
18.图2为电极开闭机构剖视图局部放大图。
具体实施方式
19.下面结合附图对本发明做进一步的说明。
20.如图1、2所示，丝杆升降主要用于控制电极开闭，整个机构包括:
21.(1)驱动机构，组成为伺服电机1、减速器2；
22.(2)传动机构，由3部分组成，分别为：
23.传动机构a，组成为轴承座3、丝杆4、丝杆螺母5、端盖6。
24.传动机构b，属于过渡机构，组成为轴套7、第一圆柱销8、升降轴9、第二圆柱销11、连接套10。
25.传动机构c，组成升降盘12、由13/14/15/16组成的连杆机构。
26.(3)工作机构为共6根均布的电极夹紧棒17部分。
27.此外还包括18炉盖，在设备工作时，炉盖与将于炉腔合并行程密封空间。
28.具体为所述驱动机构包括伺服电机1和减速器2。所述伺服电机1坐落在电机安装座上，与减速器2之间通过联轴器连接。减速器2坐落在减速器安装座上，丝杆4上端穿过轴承座3与减速器2之间通过联轴器连接。其中轴承座3固定在丝杆支撑座上。由驱动机构驱动丝杆4旋转，带动丝杆螺母5升降。所述端盖6固定置于丝杆4下端部，作为传动机构a的硬限位。
29.传动机构b的轴套7上端套设于丝杆4外并与丝杆螺母5之间用螺钉锁紧固定。轴套7底端与升降轴9上端之间通过第一圆柱销8固定锁紧。所述升降轴9下端穿过石英坩埚熔融炉的炉盖18，插入连接套10后，与连接套10用第二圆柱销11固定锁紧。整个结构为同心连接。
30.传动机构b的连接套10与传动机构c的升降盘12之间通过螺钉锁紧固定。零件13/14/15/16依次与12升降盘进行连接构成连杆机构，通过升降盘12竖直升降，带动电极夹紧棒17的旋转，进而实现电极旋转。
31.传动机构a与传动机构b通过丝杆螺母和轴套连接。丝杆螺母沿丝杆升降，带动传动机构b整体升降。传动机构b与传动机构c通过连接套连接与升降盘进行连接，之间用螺钉锁紧。传动机构b的升降带动升降盘进行升降，进而通过连杆机构带动工作机构，使电极的顺利张开与闭合，实现整个运动过程。
32.设备在开始工作时，由电极升降装置带动包括炉盖在内的电极开闭机构整体下降，直至炉盖与炉腔合并，此时整个电极开闭机构处于密封的腔体内部，电极开闭全部过程将在高温腔体内实现。若直接将传动机构a设置于炉腔内，那么丝杆下部分必须伸进炉腔内，丝杆螺母直接与升降盘连接，实现传动机构a与传动机构c的连接。这种连接方式使丝杆螺母完全处于炉腔内，在高温环境下极易损坏，使用寿命将严重降低。
33.本实施例中通过在传动机构a和传动机构c之间增加传动机构b作为过渡机构，将传动机构b两端分别于传动机构a和传动机构c连接。通过这种方式，传动机构a的丝杆与丝杆螺母均可以放置到腔体外部，避免其受高温侵蚀损坏。而传动机构b作为过渡机构，将连接套和升降轴的下端置于高温腔内，由于连接套和升降轴均为不锈钢实体，完全可以承受腔内高温而不易损坏。其主要作用即是替代传动机构a作为腔体内的高温承受机构。而且由于传动机构a整体移动至腔体外侧，丝杆长度减少，刚性更好。
34.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。


技术特征：
1.一种应用于石英坩埚熔融炉的可将丝杆外置的升降结构，其特征在于：包括驱动机构，传动机构a，传动机构b和传动结构c；所述传动机构a包括轴承座(3)、丝杆(4)和丝杆螺母(5)；所述丝杆(4)上端穿过轴承座(3)与驱动机构连接；由驱动机构驱动丝杆(4)旋转，带动丝杆螺母(5)升降；所述传动机构b包括同心连接的轴套(7)、升降轴(9)和连接套(10)；所述轴套(7)上端套设于丝杆(4)外并与丝杆螺母(5)固定连接，轴套(7)底端与升降轴(9)上端固定连接，所述升降轴(9)下端穿过石英坩埚熔融炉的炉盖(18)，插入连接套(10)后，与连接套(10)固定连接；所述连接套(10)与石英坩埚熔融炉的升降盘(12)固定连接；所述传动结构c为包括升降盘(12)和连杆机构，所述连杆机构分别连接升降盘(12)和电极夹紧棒(17)，通过升降盘(12)的竖直升降带动电极夹紧棒(17)的旋转，进而实现电极旋转。2.根据权利要求1所述的一种应用于石英坩埚熔融炉的可将丝杆外置的升降结构，其特征在于：所述驱动机构包括伺服电机(1)和减速器(2)；所述伺服电机(1)坐落在电机安装座上，与减速器(2)之间通过联轴器连接；减速器(2)坐落在减速器安装座上，丝杆(4)上端穿过轴承座(3)与减速器(2)之间通过联轴器连接。3.根据权利要求1所述的一种应用于石英坩埚熔融炉的可将丝杆外置的升降结构，其特征在于：所述轴承座(3)固定于丝杆支撑座上。4.根据权利要求1所述的一种应用于石英坩埚熔融炉的可将丝杆外置的升降结构，其特征在于：所述传动机构a还包括端盖(6)，所述端盖(6)固定置于丝杆(4)下端部，作为传动机构a的硬限位。5.根据权利要求1所述的一种应用于石英坩埚熔融炉的可将丝杆外置的升降结构，其特征在于：所述轴套(7)上端套设于丝杆(4)外并与丝杆螺母(5)之间用螺钉锁紧固定。6.根据权利要求1所述的一种应用于石英坩埚熔融炉的可将丝杆外置的升降结构，其特征在于：所述轴套(7)底端与升降轴(9)上端之间通过第一圆柱销(8)固定锁紧。7.根据权利要求1所述的一种应用于石英坩埚熔融炉的可将丝杆外置的升降结构，其特征在于：所述升降轴(9)下端穿过石英坩埚熔融炉的炉盖(18)，插入连接套(10)后，与连接套(10)用第二圆柱销(11)固定锁紧。8.根据权利要求1所述的一种应用于石英坩埚熔融炉的可将丝杆外置的升降结构，其特征在于：所述连接套(10)与石英坩埚熔融炉的升降盘(12)之间通过螺钉锁紧固定。

技术总结
本发明公开了一种应用于石英坩埚熔融炉的可将丝杆外置的升降结构，传动机构A包括轴承座、丝杆和丝杆螺母；丝杆上端穿过轴承座与驱动机构连接；由驱动机构驱动丝杆旋转，带动丝杆螺母升降；传动机构B包括同心连接的轴套、升降轴和连接套；轴套上端套设于丝杆外并与丝杆螺母固定连接，轴套底端与升降轴上端固定连接，升降轴下端穿过石英坩埚熔融炉的炉盖，插入连接套后，与连接套固定连接；连接套与石英坩埚熔融炉的升降盘固定连接；丝杆整体安装在腔体外部，丝杆长度减小，用光轴作为升降轴与连接套一起替代丝杆、丝杆螺母安装在腔内以承受高温，结构简单实用。结构简单实用。结构简单实用。


技术研发人员：徐淑文 贺贤汉 夏孝平 曹豪杰
受保护的技术使用者：上海汉虹精密机械有限公司
技术研发日：2021.08.30
技术公布日：2021/12/3