[发明专利]钨丝绳绕制机

说明书

技术领域

本发明属于晶体生长设备专用钨丝绳制备技术领域。

背景技术

在拉制单晶时需要一种提拉软轴，由几百根微细钨丝或不锈钢丝组成。随着拉制单晶方法和技术的提高，传统的使用不锈钢丝提拉绳已不适用高质量要求的拉制环境，其耐高温程度、承受拉力、使用寿命等已达不到现代提拉设备的要求。因此，在晶体生长设备中采用的提拉软轴最适合用右交互捻型的钨丝绳来作为提拉软轴。由于钨丝绳刚性大，具有较低的扭转应力，呈现不旋转特性、耐高温无磁性、超柔软、耐疲劳、抗腐蚀、无延伸、不松散、不缠绕、抗拉强度大等性能，从而得到广泛使用。国内目前没有专业生产钨丝绳的厂家，大部分是生产钢丝绳的单位，在通常的钢丝软轴的绞捻机构中，使用的方法是筒式绞捻机构或四连杆式绞捻机构，其缺点是设备长、占地面积大、噪声大、辅助用材多、浪费大、操作不方便，钢丝的最小直径大于0.15毫米，只能绞制较粗的钢丝绳。另外，其设备老化、绞制方式落后，原材料浪费偏大，同时，也没有直径在0.05毫米微细丝交互捻的钨丝绳的生产能力，制备工艺现状难以满足现代化制造业的要求。

随着IC行业和光伏行业对原材料单晶硅高纯度的不断要求，在制备单晶硅棒时的主要设备-单晶炉及炉内环境也提出了严格的规范，炉内单晶硅棒的提拉系统的技术及材料滞后被凸显出来。

长期以来，单晶炉提拉系统选用钢丝绳，但目前为了提高单晶硅纯度和使用寿命，以及将“有磁场”植入单晶炉内，而传统的钢丝绳，就不能应用于磁场中（造成成品单晶棒晶体方向不平行），而且钢丝绳的富Fe性和高C含量,也造成单晶硅主要杂质的超标，严重影响高纯度的要求。

钨丝绳是用于单晶炉内提拉系统中的一个重要组件，由单根丝径不同丝径，不同捻制方法的钨丝绕制成型。

结构：7×19     7×19×7    7×19×4

规格：?2.5mm*L  ?2.2mm*L  ?2.0mm*L  ?1.8mm*L  。

从单晶炉生长晶体的使用过程来分析，随“单晶棒”不断的生长，6英寸单晶棒自重可达到50~75KG，8英寸自重达100~120KG，，现今，18英寸单晶棒也开始进入批量生产，自重将达到400KG以上。这样对丝绳的拉力也提出了较高的要求;再加上单晶炉内的工作温度为1500℃，钢丝绳的使用寿命也难满足用户要求;如果在拉晶过程中,钢丝绳突然中断,会造成崩锅现象,直接经济损失几十万元以上.

所以,针对“提拉系统”中软轴——丝绳的高强度、高拉力、无磁性、耐高温，优良的垂直度等技术要求，经过国外发达国家的不懈努力，美国、日本先后都研发出“钨丝绳”这种特种材料的高科技产品，国内受材料技术的制约，仍未实现自产自用。

目前，钨丝绳都是采用日本的进口产品。因此，在太阳能电池高速开发及高集成IC芯片广泛使用的今天，提供硅棒材料专用钨丝绳提拉软轴的自动化设备及先进的制备工艺是当务之急。

发明内容

本发明目的是提供一种钨丝绳绕制成形方法，以解决国内受材料技术的制约，仍未实现自产自用的技术难题。

钨丝绳绕制机，具有机架，其机架上一端装有用于放置原丝卷筒的放线架，在放线架一侧装有将原丝合股绕制的绞捻机构，绞捻机构另外一侧依次装有机械成型机构、牵引机构和自动收线排线机构。

机械成型机构和牵引机构之间装有CCD取像放大系统。

机架采用全封闭结构，且制有护窗，护窗由拉紧自锁手柄紧固并靠合页连接，带座日光灯位于护窗内。

本发明属于晶体生长设备技术领域中钨丝绳绕制，完全满足单晶炉1500℃左右工作温度下钨丝绳不受热变型的要求，，使用寿命较钢丝绳成十几倍的增长（钢丝绳3~7炉次，此钨丝绳可达 50~70 炉次）。

附图说明

图1-1为本发明结构示意图。图号说明：1-护窗、2-带座日光灯、3-机械成型机构、4-拉紧自锁手柄、5-自动收线排线机构、6-电控箱、7-机头箱、8-牵引机构、9-机架、10-CCD取像放大系统、11-绞捻机构、12-合页、13-放线架、14-操作箱。

图1-2为图1-1A向视图。

图2为本发明中CCD取像放大系统结构示意图。图号说明：

10-1-CCD，10-2-显微镜，10-3-光源，10-4-钨丝绳，10-5-显微

镜底座，10-6-座，10-7-显示器，10-8-设备外壳。

图3为机械成型机构部位放大图。

图4为机械成型机构中模具图（主视）。

图5为机械成型机构中模具图（侧视）。