一种液相法生籽晶粘接烧结的冲压装置及其方法与流程

本发明涉及冲压装置，具体涉及一种液相法生籽晶粘接烧结的冲压装置及其方法。

背景技术：

1、目前液相法制备单晶采用的粘接烧结技术，将籽晶片通过粘接胶水与石墨头粘接起来进行加压烧结，在这期间，由于粘接剂达到其闪点温度后进行挥发，或是受热加压不均匀导致的空洞，又或是粘接烧结的过程中空气的进入，产生不均匀的气泡，从而导致较差粘接烧结效果，从而影响单晶的生长质量，容易形成空洞，微管的缺陷；而且生长结束后，退火期间热应力无法释放，导致单晶片的破裂或者碳化硅单晶难以从石墨头上取出；而且在石墨头与籽晶片烧结固定后，不容易自模具内取出。因此，研发一种液相法生籽晶粘接烧结的冲压装置及其方法是很有必要的。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种液相法生籽晶粘接烧结的冲压装置。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种液相法生籽晶粘接烧结的冲压装置，包括：

3、基座、定位环、外壳体、加压气缸和脱模组件，所述基座固定在所述外壳体内，所述基座适于限位石墨头；

4、所述定位环转动设置在所述基座外壁，所述定位环适于限位籽晶片；

5、所述挤压气缸竖直固定在所述外壳体上，所述挤压气缸的活动端适于与籽晶片抵接；

6、所述脱模组件滑动设置在所述基座侧壁，且所述脱模组件与所述定位环联动；

7、其中，加压气缸的活动端向下移动，以将籽晶片与石墨头抵接；

8、定位环周向转动，适于刮除籽晶片与石墨头连接处溢出的胶水；

9、定位环适于驱动脱模组件周向转动，以便于石墨头自基座内脱模。

10、作为优选，所述定位环包括：水平段和竖直段，所述竖直段套设在所述基座外壁；

11、所述水平段垂直固定在所述竖直段内壁，且所述水平段设置在基座上方。

12、作为优选，所述竖直段外壁固定有若干联动块，一个联动块对应一个脱模组件，所述联动块适于推动所述脱模组件向基座轴心方向移动。

13、作为优选，所述竖直段下端设置有若干直线齿条，一个直线齿条对应一个脱模组件，定位环周向转动时，所述直线齿条适于驱动所述脱模组件同步周向转动。

14、作为优选，所述联动块靠近所述脱模组件的一侧设置有一圆弧斜面，所述圆弧斜面适于与脱模组件外端抵接。

15、作为优选，所述脱模组件包括：固定柱和齿轮，所述基座沿径向开设有一滑槽，所述固定柱滑动设置在所述滑槽内；

16、所述齿轮套定在所述固定柱外壁，且所述齿轮与所述直线齿条相适配；

17、其中，联动块周向转动时适于推动所述固定柱向内滑动，

18、齿轮与直线齿条互相啮合后，所述直线齿条适于驱动所述固定柱周向转动。

19、作为优选，所述滑槽内底壁沿径向开设有一限位槽，所述固定柱下端固定有一固定块，所述固定块适于在所述限位槽内水平滑动。

20、作为优选，所述基座上开设有一与所述固定块相适配的环槽，所述环槽与所述限位槽连通；齿轮与直线齿条啮合后，所述固定块适于在所述环槽内滑动。

21、作为优选，所述固定柱内端开设有一台阶槽，所述台阶槽的水平面与所述基座内底壁互相平行。

22、作为优选，所述外壳体外部固定有一真空泵，所述真空泵与所述外壳体连通。

23、作为优选，所述外壳体外壁固定有一振动电机，所述振动电机适于驱动所述基座振动。

24、另一方面，本发明还提供了一种液相法生籽晶粘接烧结的冲压装置的工作方法，包括如下步骤：

25、将粘结好的籽晶片和石墨头放入基座内，所述定位环适于限位籽晶片，防止其发生偏移；

26、加压气缸逐步加压，所述加压气缸的活塞杆向下移动，在籽晶片与活塞杆端部设置有一缓冲层，所述缓冲层能够避免损伤籽晶片；

27、通过外壳体侧壁开设的观察窗口，确定挤压气缸的活塞杆端部与籽晶片接触后，逐渐增大加压气缸的压力，至0.5吨；

28、向外壳体内输送氩气，以置换外壳体内的空气，同步的，真空泵开始工作，抽取真空度为10mbar，氩气流量稳定在10l/min；

29、基座开始对石墨头和籽晶片进行加热，为了使得竖直胶水在流动系数最佳点保持40min，振动电机开始振动，以将石墨粉与竖直胶混合物更好的混合；以使石墨头与籽晶片固定后的结构更加致密；

30、籽晶片和石墨头烧结完成后，定位环周向转动，联动块适于顶推固定柱向内移动，至齿轮与直线齿条互相啮合，定位环的周向转动适于驱动固定柱同步周向转动；

31、固定柱的周向转动，适于间歇性推动石墨头向上移动；

32、石墨头间隙性向上移动，所述定位环的水平段内壁适于刮除石墨头与籽晶片连接处溢出的胶水；

33、而固定柱间隙性推动石墨头向上移动，以便于石墨头自基座内脱离。

34、本发明的有益效果是，本发明的一种液相法生籽晶粘接烧结的冲压装置，石墨粉与树脂胶混合物作为籽晶片与石墨头之间的介质层，其酥软的特性，使其在退火期间，使自身发生破裂从而能够使晶锭的热应力得到释放，使晶锭的完整性不被破坏；振动电机和真空泵的设置，使得石墨头和籽晶片固定达到更好的致密结构，以及籽晶片能够有更好的平整度；而脱模组件的设置，能够便于将石墨头自基座内脱模。

35、本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

36、为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

技术特征：

1.一种液相法生籽晶粘接烧结的冲压装置，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种液相法生籽晶粘接烧结的冲压装置，其特征在于：

3.如权利要求2所述的一种液相法生籽晶粘接烧结的冲压装置，其特征在于：

4.如权利要求3所述的一种液相法生籽晶粘接烧结的冲压装置，其特征在于：

5.如权利要求4所述的一种液相法生籽晶粘接烧结的冲压装置，其特征在于：

6.如权利要求5所述的一种液相法生籽晶粘接烧结的冲压装置，其特征在于：

7.一种液相法生籽晶粘接烧结的冲压装置的工作方法，其特征在于，使用如权利要求6所述的一种液相法生籽晶粘接烧结的冲压装置，包括如下步骤：

技术总结
本发明涉及冲压装置技术领域，具体涉及一种液相法生籽晶粘接烧结的冲压装置及其方法；本发明提供了一种液相法生籽晶粘接烧结的冲压装置，包括：基座、定位环、外壳体、加压气缸和脱模组件，所述基座固定在所述外壳体内，所述基座适于限位石墨头；所述定位环转动设置在所述基座外壁，所述定位环适于限位籽晶片；所述挤压气缸竖直固定在所述外壳体上，所述挤压气缸的活动端适于与籽晶片抵接；所述脱模组件滑动设置在所述基座侧壁，且所述脱模组件与所述定位环联动；其中，加压气缸的活动端向下移动，以将籽晶片与石墨头抵接；定位环周向转动，适于刮除籽晶片与石墨头连接处溢出的胶水；定位环适于驱动脱模组件周向转动，以便于石墨头自基座内脱模。

技术研发人员：王晗,郑红军,张庆云,王芳,陆敏
受保护的技术使用者：常州臻晶半导体有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10