[实用新型]一种蓝宝石泡生法长晶加热功率控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种蓝宝石泡生法(KY法)长晶加热功率控制装置，适用于半导体、LED、3C通讯等用蓝宝石的生产。

背景技术

现有技术中，蓝宝石泡生法长晶加热器控制系统如图1所示，由供电端（电力公司）10供电给系统变压器20，经长晶炉SCR（可控硅整流管）30向加热器（二次侧负载端）40供电，其中，长晶炉SCR30由PPi（一种电压量测的电表）50及ST2 (一种控制SCR可控硅整流管的设备)60来控制开度，主要控制方式是使用晶体重量量测设备（weight sensor）70去读取晶体重量并将此重量回馈至计算机80，计算机80计算后得知当下晶体生长速度，PPi 50将电压回馈至计算机80，计算机80综合晶体生长速度及电压数据，会将接下来的电压控制方式下指令给PPi 50，PPi 50再将此指令转下给ST2 60，藉由ST2 60去控制长晶炉SCR30的开度并控制电压的大小，也进而间接控制功率大小。

但是，由于电流无法直接被PPi见50及ST2 60控制，其属间接控制，导致电流上下震荡范围太大，间接造成功率控制不易，加上供电端不稳定时，会造成晶体生长过程更加不稳定，易使晶体内部产生小角度晶界及气泡，严重时会造成双晶或多晶，甚至于晶体内应力过大，造成开裂，使得晶体成品率及良率低。

如图2所示，现有之加热控制技术并无回馈机制，导致只能直接控制电压之稳定性，进而控制长晶炉SCR30的开度，并无法直接控制电流，电流稳定性操控于供电端及变压器，以至于加热功率稳定性亦无法控制，进而影响晶体成品率及良率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种蓝宝石泡生法长晶加热功率控制装置，使功率控制稳定，提高晶体成品率及良率。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种蓝宝石泡生法长晶加热功率控制装置，由计算机、晶体重量量测设备、功率量测监控仪、系统变压器、长晶炉SCR、二次侧负载端加热器、PPi及ST2组成，供电端依次连接系统变压器、长晶炉SCR与二次侧负载端加热器并供电，用于量测和回馈加热器功率数值的功率量测监控仪连接在二次侧负载端加热器和计算机之间，用于量测和回馈加热器电压数值的PPi连接在二次侧负载端加热器和计算机之间，晶体重量量测设备也与计算机连接，计算机依次通过PPi和ST2与长晶炉SCR连接，并控制长晶炉SCR的开度及控制电压的大小，进而控制生长功率。

采用上述方案后，本实用新型主要是增加一组二次侧负载端加热器的功率量测监控仪，用于量测并回馈功率值到原本长晶炉电脑（计算机），去防止用电功率的不稳定性，此功率量测监控仪的量测及回馈功率值具有及时性及稳定性，使功率控制稳定，提高晶体成品率及良率。

当电流上升时，长晶炉SCR开度减小，控制电压下降，当电流下降时，长晶炉SCR开度增加，控制电压上升，以达到功率稳定之目的。

附图说明

图1是现有技术中蓝宝石泡生法长晶加热器控制系统示意图；

图2是现有技术中蓝宝石泡生法长晶加热器控制系统控制示意图；

图3是本实用新型蓝宝石泡生法长晶加热器控制系统示意图；

图4是本实用新型蓝宝石泡生法长晶加热器控制系统控制示意图。

具体实施方式

如图3和图4所示，本实用新型揭示的一种蓝宝石泡生法长晶加热功率控制装置，由系统变压器2、长晶炉SCR 3、二次侧负载端加热器4、PPi 5、ST2 6、晶体重量量测设备7、计算机8、功率量测监控仪(如现有商用设备PS4500)9组成。

供电端（电力公司）1依次连接系统变压器2、长晶炉SCR 3与二次侧负载端加热器4。系统变压器2由供电端1供电，系统变压器2再经长晶炉SCR3向二次侧负载端加热器4供电。

功率量测监控仪9用于量测和回馈二次侧负载端加热器4的功率数值。功率量测监控仪9连接在二次侧负载端加热器4和计算机8之间。

PPi 5用于量测和回馈二次侧负载端加热器4的电压数值。PPi 5连接在二次侧负载端加热器4和计算机8之间。

晶体重量量测设备7用于读取晶体重量和回馈晶体重量。晶体重量量测设备7也与计算机8连接。晶体重量量测设备7将此晶体重量回传至计算机8，由计算机8计算出当下晶体生长速度。