一种用于单晶生长设备的升降机构的制作方法

本实用新型涉及半导体单晶生产技术领域，具体是一种用于单晶生长设备的升降机构，用于进一步提高单晶生长的质量，优化设备操作。

背景技术：

近年来，随着半导体行业的快速发展，对半导体材料的质量也提出了更加严格的要求，特别是对单晶产品质量和生产设备的要求。在半导体行业中，当单晶结晶过程中，根据工艺需求，单晶生长炉内石英容器及容器的支撑部分需要一个缓慢平稳的移动过程，促使其由熔融状态逐渐凝固成单晶体。目前,现有升降系统多采用单轴单点支撑，升降托盘由一根轴套带动运动。现有工艺的缺点是：1、现有设备采用托盘单点支撑，它所支撑的单晶生长系统支撑结构不容易保证水平，会影响坩埚内晶棒形状；2、现有设备采用丝杠带动轴套传动，由于丝杠螺纹间隙等原因，托盘运动的稳定性比较差；3、现有设备采用皮带传动，容易出现打滑，传动速度不稳定；4、现有设备大多利用梯形丝杠传动，传动效率低且易磨损，会导致设备的使用效果越来越差，严重影响设备寿命不利于晶体的生长。因此，需要提出一种使单晶生长托盘更加平稳升降的升降装置，以改善单晶生长的操作过程，提高单晶生长的质量。

技术实现要素：

本实用新型为了解决上述技术问题，提供一种用于单晶生长设备的升降机构，该升降机构采用新型的传动机构，运行更加平稳的电机，能够准确、平稳地在规定时间内准确的完成规定的行程，从而确保单晶生长有更好的质量。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于单晶生长设备的升降机构，设有托盘、传动机构和电机，其特征是：所述托盘为水平设置，下面为三角稳固支撑，设有双导轨，每个导轨上设有一个滑块，所述托盘与滑块固定连接，并通过滑块在双导轨上支撑和上下滑动实现升降；所述两个滑块通过中间连接件，和连接件上设置的螺孔套接在一个垂直设置的丝杠上；该丝杠下端设有斜齿轮，通过所述传动机构与所述驱动电机进行驱动连接。

本实用新型进一步完善和实施的补充方案是：

所述传动机构的连接结构为：所述丝杠下端的斜齿轮水平设置，该斜齿轮通过换向传动的传动斜齿轮与所述电机的驱动斜齿轮进行传动连接。

在所述丝杠下端和上端都设有滚珠轴承，以保证丝杠的稳固，不发生摇动或倾斜。

所述滑块套接丝杠的螺孔外周也设有滚珠轴承，以保证滑块在丝杠驱动下，上下移动时不产生晃动。

所述电机设有控制其匀速转动的控制器，在电机上设有获取电机转动数据的编码器，该编码器与控制器进行信号连接，控制器根据该编码器提供的信号对电机转速进行控制，实现电机的稳定匀速转动。

所述控制器采用PWM脉宽调制控制方法，配合防抖动电路和桥式驱动电路，进行对电机的调速控制。

所述传动机构中，在丝杠的斜齿轮和导向传动斜齿轮之间，设有一个手柄摇动的手动斜齿轮，该手动斜齿轮通过一个设置的离合杆，使手动斜齿轮或者是电机驱动的换向传动斜齿轮与丝杠的斜齿轮啮合，从而实现手动和电机驱动的转换。

另外，还设有检测托盘升降速度和平稳度的精密雷达测速仪，该雷达测速仪与所述控制器进行信号连接，控制器设有雷达测速仪信号接收模块和处理模块，并依据处理结果调节电机的转速，并发出检查电机和传动机构，消除托盘升降速度不达标或运行不稳的报警信号。

本实用新型的有益效果是：本机构采用双导轨与滚珠丝杠形成的三角支撑结构，使托盘具有更好的力学支撑性能，保证单晶在生长过程中时刻处于极佳的水平状态；托盘与导轨采用滑块连接，滚珠螺母带动托盘在导轨上平稳的运动。本实用新型的传动结构，采用斜齿轮啮合，保证了传动速度的准确、稳定且底部摇轮可以进行手自动切换。电机采用专用速度控制器，通过编码器脉冲信号来进行速度的控制，电机实际转速与设定转速能够保持稳定一致，使单晶生长系统支撑结构在工艺运动过程中能够保持稳定、精确的匀速运动。使用本实用新型机构，不仅能让托盘上的单晶生长系统时刻保持极高的水平状态及稳定性，最重要可以有效的避免在晶体生长过程中由于机构运动的不稳定，导致单晶生长系统支撑结构运动速度的突然变化或者抖动所引发的生长界面由单晶向多晶的突变。采用本实用新型一种用于单晶生长设备的升降机构可有效提高单晶率，提高晶体质量及成品率。

附图说明

图1为本实用新型的外形结构示意图。

图2为本实用新型的主视结构示意图。

图3为本实用新型的运动传动系统俯视图。

具体实施方式

下面结合图1－3和实施例对本实用新型作进一步详细的说明：

一种用于单晶生长设备的升降机构，设有托盘、传动机构和电机，所述托盘2为水平设置，下面为三角稳固支撑，设有双导轨6，每个导轨上设有一个滑块5，所述托盘与滑块固定连接，并通过滑块在双导轨上支撑和上下滑动实现升降；所述两个滑块通过中间连接件，和连接件上设置的螺孔套接在一个垂直设置的丝杠1上；该丝杠下端设有斜齿轮，通过所述传动机构与所述驱动电机7进行驱动连接。

所述传动机构的连接结构为：所述丝杠下端的斜齿轮12水平设置，该斜齿轮通过换向传动的传动斜齿轮10、11与所述电机的驱动斜齿轮9进行传动连接。在所述丝杠下端和上端都设有滚珠轴承，以保证丝杠的稳固，不发生摇动或倾斜。所述滑块套接丝杠的螺孔外周也设有滚珠轴承，以保证滑块在丝杠驱动下，上下移动时不产生晃动。

所述电机设有控制其匀速转动的控制器8，在电机上设有获取电机转动数据的编码器13，该编码器13与控制器8进行信号连接，控制器8根据该编码器13提供的信号对电机转速进行控制，实现电机的稳定匀速转动。本实施例中，所述控制器8采用PWM脉宽调制控制方法，配合防抖动电路和桥式驱动电路，进行对电机的调速控制。所述传动机构中，在丝杠的斜齿轮和导向传动斜齿轮之间，设有一个手柄3摇动的手动斜齿轮，该手动斜齿轮通过一个设置的离合杆4，使手动斜齿轮或者是电机驱动的换向传动斜齿轮与丝杠的斜齿轮啮合，从而实现手动和电机驱动的转换。

另外，还设有检测托盘2升降速度和平稳度的精密雷达测速仪，该雷达测速仪与所述控制器8进行信号连接，控制器8设有雷达测速仪信号接收模块和处理模块，并依据处理结果调节电机的转速，并发出检查电机和传动机构，消除托盘2升降速度不达标或运行不稳的报警信号。

应当指出，在不改变本专利基本结构的基础上，还可以进行若干改变或变化，这些大同小异改变或变化的技术方案也应属于本专利的保护范围，其产品也应视为专利产品。