一種泡生法藍(lán)寶石長(zhǎng)晶設(shè)備的自動(dòng)氬氣充填裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于泡生法藍(lán)寶石生長(zhǎng)設(shè)備的自動(dòng)氬氣充填裝置，所述的長(zhǎng)晶設(shè)置上設(shè)置連接管，所述的連接管上設(shè)置1/2英寸電磁閥和真空計(jì)，所述的1/2英寸電磁閥連接1/2英寸計(jì)量閥，所述的1/2英寸計(jì)量閥通過(guò)軟管連接1/2英寸球閥，所述的1/2英寸球閥連接氬氣瓶，還包括進(jìn)行集中控制的PLC控制器，所述的1/2英寸電磁閥、1/2英寸計(jì)量閥和真空計(jì)與PLC控制器通過(guò)信號(hào)線連接和通信。長(zhǎng)晶設(shè)備內(nèi)的真空度通過(guò)真空計(jì)發(fā)送給PLC控制器，由PLC控制器調(diào)節(jié)閥門的開(kāi)閉次數(shù)，自動(dòng)完成藍(lán)寶石退火后的氬氣填充過(guò)程。利用本實(shí)用新型，能自動(dòng)完成泡生法藍(lán)寶石退火后的氬氣填充過(guò)程，大量減少設(shè)備維護(hù)人員的工作量，提高了晶體生長(zhǎng)過(guò)程的勞動(dòng)效率。
【專利說(shuō)明】一種泡生法藍(lán)寶石長(zhǎng)晶設(shè)備的自動(dòng)氬氣充填裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本專利涉及泡生法藍(lán)寶石晶體制造領(lǐng)域，尤其涉及一種泡生法藍(lán)寶石長(zhǎng)晶設(shè)備的自動(dòng)氬氣充填裝置，同時(shí)可適用于其他相似領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]藍(lán)寶石又稱白寶石，是世界上硬度僅次于金剛石的晶體材料，由于具有優(yōu)良的物理、機(jī)械、化學(xué)及紅外透光性能，一直是微電子、航空航天、軍工等領(lǐng)域急需的材料，尤其是光學(xué)級(jí)大尺寸藍(lán)寶石材料，由于其具有性能穩(wěn)定、市場(chǎng)需求量大、綜合利用率及產(chǎn)品附加值高等特點(diǎn)，成為近年國(guó)內(nèi)外研宄開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)化熱點(diǎn)。
[0003]藍(lán)寶石晶體制造的一般過(guò)程是將一根受冷的籽晶與熔體接觸，如果界面的溫度低于凝固點(diǎn)，則籽晶開(kāi)始生長(zhǎng)，為了使晶體不斷長(zhǎng)大，就需要逐漸降低熔體的溫度，同時(shí)旋轉(zhuǎn)晶體，以改善熔體的溫度分布。也可以緩慢的(或分階段的)上提晶體，以擴(kuò)大散熱面。晶體在生長(zhǎng)過(guò)程中或生長(zhǎng)結(jié)束時(shí)不與坩禍壁接觸，這就大大減少了晶體的應(yīng)力。不過(guò)，當(dāng)晶體與剩余的熔體脫離時(shí)，通常會(huì)產(chǎn)生較大的熱沖擊。目前常用的高溫溶液頂部籽晶法是該泡生法的改良和發(fā)展。
[0004]由于藍(lán)寶石晶體退火完成后，仍然有400度左右的高溫，因此還需要使藍(lán)寶石能緩慢的降低到100度以下后才能出爐，這一工藝稱為后退火工藝。目前后退火工藝主要采用氬氣填充的方式進(jìn)行，通過(guò)氬氣的填充可以加快減小真空度，提高熱量交換的效率。但是氬氣的填充需要有嚴(yán)格的步驟，否則降溫速率過(guò)快會(huì)導(dǎo)致晶體的損壞。由于這一過(guò)程是由人來(lái)控制，因此氬氣填充的數(shù)量和時(shí)間都受到操作者的影響，盡管不是關(guān)鍵工藝，但任然容易造成大量的人力物力的浪費(fèi)。為此采用一種可自動(dòng)填充的裝置，對(duì)于提高泡生法晶體在后退火過(guò)程中的成品率，減少非關(guān)鍵過(guò)程的人力物力消耗，合理減少工藝時(shí)間極為重要，自動(dòng)控制過(guò)程對(duì)于提高工作效率也非常有利。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005](一)要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0006]本發(fā)明的主要目的在于提供一種泡生法藍(lán)寶石長(zhǎng)晶設(shè)備的自動(dòng)氬氣充填裝置，減少后退火過(guò)程晶體開(kāi)裂幾率，減少人工，提高勞動(dòng)效率。
[0007](二)技術(shù)方案
[0008]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種泡生法藍(lán)寶石長(zhǎng)晶設(shè)備的自動(dòng)氬氣充填裝置，所述的長(zhǎng)晶設(shè)置上設(shè)置連接管，所述的連接管上設(shè)置1/2英寸電磁閥和真空計(jì)，所述的1/2英寸電磁閥連接1/2英寸計(jì)量閥，所述的1/2英寸計(jì)量閥通過(guò)軟管連接1/2英寸球閥，所述的1/2英寸球閥連接氬氣瓶，還包括進(jìn)行集中控制的控制器，所述的1/2英寸電磁閥、1/2英寸計(jì)量閥和真空計(jì)與控制器通過(guò)信號(hào)線連接和通信。
[0009]所述的真空計(jì)具有數(shù)字接口可與所述的控制器進(jìn)行數(shù)字通信，用于測(cè)量所述的長(zhǎng)晶設(shè)備的內(nèi)部真空度，測(cè)量范圍大于100？3。
[0010]所述的1/2英寸電磁閥設(shè)置數(shù)字接口可與所述的控制器進(jìn)行數(shù)字通信。
[0011]所述的1/2英寸計(jì)量閥設(shè)置數(shù)字接口可與所述的？仏控制器進(jìn)行數(shù)字通信。
[0012]所述的？IX控制器中集成了氬氣填充控制程序。所述的氬氣填充控制程序設(shè)置一下步驟:
[0013]步驟一、當(dāng)前真空值？0由真空計(jì)傳送給？IX。
[0014]步驟二、調(diào)用設(shè)定氬氣填充壓力？1
[0015]步驟三、如果？0彡？1，電磁閥打開(kāi)，測(cè)量真空值？2直至？2?？1，關(guān)閉電磁閥，？0值由？2值替代返回步驟二。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為自動(dòng)氬氣充填裝置的原理框圖；
[0017]圖2為氬氣填充控制程序的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步展開(kāi)說(shuō)明，但需要指出的是，本發(fā)明所要求保護(hù)的結(jié)構(gòu)并不限于實(shí)施例及說(shuō)明書附圖中的具體結(jié)構(gòu)。對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以推知的其他結(jié)構(gòu)形式，亦屬于本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
[0019]一種泡生法藍(lán)寶石長(zhǎng)晶設(shè)備的自動(dòng)氬氣充填裝置，所述的長(zhǎng)晶設(shè)置1上設(shè)置連接管2，所述的連接管2上設(shè)置1/2英寸電磁閥6和真空計(jì)7，所述的1/2英寸電磁閥6連接1/2英寸計(jì)量閥5，所述的1/2英寸計(jì)量閥5通過(guò)軟管8連接1/2英寸球閥4，所述的1/2英寸球閥4連接氬氣瓶3，還包括進(jìn)行集中控制的控制器，所述的1/2英寸電磁閥6、1義2英寸計(jì)量閥5和真空計(jì)7與控制器通過(guò)信號(hào)線連接和通信。
[0020]所述的1/2英寸球閥4以手動(dòng)的方式控制所述的氬氣瓶3是否對(duì)外提供氬氣。
[0021]所述的真空計(jì)7負(fù)責(zé)測(cè)量所述的長(zhǎng)晶設(shè)備1內(nèi)部的真空度，所述的真空計(jì)7具有數(shù)字接口可與所述的？IX控制器進(jìn)行數(shù)字通信，用于測(cè)量所述的長(zhǎng)晶設(shè)備1的內(nèi)部真空度，測(cè)量范圍大于100？已。
[0022]所述的1/2英寸電磁閥6設(shè)置數(shù)字接口可與所述的？IX控制器進(jìn)行數(shù)字通信，以電動(dòng)的方式控制氬氣的通斷。
[0023]所述的1/2英寸計(jì)量閥5負(fù)責(zé)累計(jì)測(cè)算輸出的氬氣的數(shù)量，所述的1/2英寸計(jì)量閥5設(shè)置數(shù)字接口可與所述的？仏控制器進(jìn)行數(shù)字通信。
[0024]所述的？IX控制器中集成了氬氣填充控制程序。所述的氬氣填充控制程序設(shè)置一下步驟:
[0025]步驟一、當(dāng)前真空值？0由真空計(jì)7傳送給？1^。
[0026]步驟二、調(diào)用設(shè)定氬氣填充壓力？1
[0027]步驟三、如果？0 ( ？1，電磁閥打開(kāi)，測(cè)量真空值？2直至？2?？1，關(guān)閉電磁閥，？0值由？2值替代返回步驟二。
【權(quán)利要求】
1.一種泡生法藍(lán)寶石長(zhǎng)晶設(shè)備的自動(dòng)氬氣充填裝置，所述的長(zhǎng)晶設(shè)置上設(shè)置連接管，其特征在于:所述的連接管上設(shè)置1/2英寸電磁閥和真空計(jì)，所述的1/2英寸電磁閥連接1/2英寸計(jì)量閥，所述的1/2英寸計(jì)量閥通過(guò)軟管連接1/2英寸球閥，所述的1/2英寸球閥連接氬氣瓶，還包括進(jìn)行集中控制的PLC控制器，所述的1/2英寸電磁閥、1/2英寸計(jì)量閥和真空計(jì)與PLC控制器通過(guò)信號(hào)線連接和通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種泡生法藍(lán)寶石長(zhǎng)晶設(shè)備的自動(dòng)氬氣充填裝置，其特征在于:所述的真空計(jì)具有數(shù)字接口可與所述的PLC控制器進(jìn)行數(shù)字通信，用于測(cè)量所述的長(zhǎng)晶設(shè)備的內(nèi)部真空度，測(cè)量范圍大于lOOPa。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種泡生法藍(lán)寶石長(zhǎng)晶設(shè)備的自動(dòng)氬氣充填裝置，其特征在于:所述的1/2英寸電磁閥設(shè)置數(shù)字接口可與所述的PLC控制器進(jìn)行數(shù)字通信。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種泡生法藍(lán)寶石長(zhǎng)晶設(shè)備的自動(dòng)氬氣充填裝置，其特征在于:所述的1/2英寸計(jì)量閥設(shè)置數(shù)字接口可與所述的PLC控制器進(jìn)行數(shù)字通信。
【文檔編號(hào)】C30B17/00GK204251765SQ201420745046
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月3日
【發(fā)明者】劉瑜, 陳曉玲 申請(qǐng)人:杭州晶一智能科技有限公司