反射器冷卻水溫控制裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供反射器冷卻水溫控制裝置，包括出水水箱、熱電阻、溫度控制儀、閥門和進(jìn)水水箱，出水水箱通過(guò)出水管道與反射器的冷卻水管相連，熱電阻位于出水管道內(nèi)，進(jìn)水水箱通過(guò)進(jìn)水管道與反射器的冷卻水管相連，閥門位于進(jìn)水管道內(nèi)，溫度控制儀通過(guò)信號(hào)線與熱電阻相連，反射器冷卻水溫控制裝置，克服了因手動(dòng)調(diào)節(jié)反射器冷卻水進(jìn)水閥、產(chǎn)生水溫波動(dòng)，導(dǎo)致爐內(nèi)溫度梯度不穩(wěn)定，造成單晶生長(zhǎng)失敗的困難，增加了冷卻水水溫反饋和自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)水流量的功能，從而有效提高了成晶率和合格率，降低了成本。本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠、便于操作、節(jié)能環(huán)保。
【專利說(shuō)明】反射器冷卻水溫控制裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明創(chuàng)造涉及一種應(yīng)用于區(qū)熔爐反射器冷卻水溫調(diào)節(jié)的控制裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 在區(qū)熔單晶的生長(zhǎng)過(guò)程中，反射器冷卻水溫是影響成晶的關(guān)鍵要素之一。冷卻水 溫通過(guò)改變溫度梯度而影響單晶生長(zhǎng)過(guò)程，水溫的波動(dòng)會(huì)使溫度梯度不穩(wěn)定，很容易造成 晶體生長(zhǎng)的失敗。在單晶的生長(zhǎng)過(guò)程中，發(fā)生器的輸出功率和已拉制出的單晶的熱輻射都 會(huì)造成反射器冷卻水溫上升，但是由于不同直徑單晶的生長(zhǎng)，高頻線圈的輸出功率不同，造 成爐內(nèi)的熱量分布不同，為了維持穩(wěn)定的溫度梯度，需要不同的冷卻水溫，同時(shí)要求水溫能 夠穩(wěn)定維持在某個(gè)范圍內(nèi)。
[0003] 在現(xiàn)有的設(shè)備結(jié)構(gòu)上，沒有自動(dòng)調(diào)節(jié)水溫的控制裝置，水溫波動(dòng)時(shí)，完全根據(jù)操作 人員手動(dòng)調(diào)節(jié)水閥，改變反射器的進(jìn)水流量，從而調(diào)節(jié)冷卻水溫。此種方法對(duì)操作人員的要 求較高，不同操作人員調(diào)節(jié)水閥的位置不同，造成冷卻水溫不同，且由于反饋不及時(shí)，水溫 調(diào)節(jié)滯后，導(dǎo)致水溫波動(dòng)而造成單晶生長(zhǎng)失敗。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明創(chuàng)造的目的是提供一種能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)反射器冷卻水水溫的控制裝置，保證 冷卻水溫能夠穩(wěn)定維持在規(guī)定的范圍內(nèi)，使?fàn)t內(nèi)維持穩(wěn)定的溫度梯度，便于單晶正常成長(zhǎng)。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明創(chuàng)造采用的技術(shù)方案是：反射器冷卻水溫控制裝置， 包括出水水箱、熱電阻、溫度控制儀、閥門和進(jìn)水水箱，所述出水水箱通過(guò)出水管道與反射 器的冷卻水管相連，所述熱電阻位于所述出水管道內(nèi)，所述進(jìn)水水箱通過(guò)進(jìn)水管道與反射 器的冷卻水管相連，所述閥門位于所述進(jìn)水管道內(nèi)，所述溫度控制儀通過(guò)信號(hào)線與熱電阻 相連。
[0006] 進(jìn)一步，所述閥門為比例閥。
[0007] 進(jìn)一步，所述溫度控制儀為PID溫度控制儀。
[0008] 進(jìn)一步，還包括發(fā)生器線圈和單晶，所述單晶從所述發(fā)生器線圈開始向下拉伸，且 所述反射器環(huán)繞在所述單晶外圍。
[0009] 本發(fā)明創(chuàng)造具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：反射器冷卻水溫控制裝置，克服了因手動(dòng) 調(diào)節(jié)反射器冷卻水進(jìn)水閥來(lái)產(chǎn)生水溫波動(dòng)，導(dǎo)致爐內(nèi)溫度梯度不穩(wěn)定，造成單晶生長(zhǎng)失敗 的困難，增加了冷卻水水溫反饋和自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)水流量的功能，從而有效提高了成晶率和合 格率，降低了成本。本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠、便于操作、節(jié)能環(huán)保。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010] 圖1是本發(fā)明創(chuàng)造連接示意圖；
[0011] 圖2是反射器位置示意圖。
[0012] 圖中：
[0013] 1、出水水箱 2、熱電阻 3、溫度控制儀
[0014] 4、閥門 5、進(jìn)水水箱6、反射器
[0015] 7、發(fā)生器線圈8、單晶

【具體實(shí)施方式】
[0016] 如圖1、圖2所示，反射器冷卻水溫控制裝置，包括出水水箱1、熱電阻2、溫度控制 儀3、閥門4和進(jìn)水水箱5,所述出水水箱1通過(guò)出水管道與反射器6的冷卻水管相連，所述 熱電阻2位于所述出水管道內(nèi)，所述進(jìn)水水箱5通過(guò)進(jìn)水管道與反射器6的冷卻水管相連， 所述閥門4位于所述進(jìn)水管道內(nèi)，所述溫度控制儀3通過(guò)信號(hào)線與熱電阻2相連。
[0017] 所述閥門4為比例閥。
[0018] 所述溫度控制儀3為PID溫度控制儀。
[0019] 還包括發(fā)生器線圈7和單晶8,所述單晶8從所述發(fā)生器線圈7開始向下拉伸，且 所述反射器6環(huán)繞在所述單晶8外圍。
[0020] 在單晶8的生長(zhǎng)過(guò)程中，發(fā)生器線圈7的輸出功率和已拉制出的單晶8的熱輻射 都會(huì)造成反射器6冷卻水溫上升，但是由于不同直徑單晶8的生長(zhǎng)，高頻線圈的輸出功率不 同，造成爐內(nèi)的熱量分布不同，為了維持穩(wěn)定的溫度梯度，需要不同的冷卻水溫，同時(shí)要求 水溫能夠穩(wěn)定維持在某個(gè)范圍內(nèi)。例在現(xiàn)有的設(shè)備結(jié)構(gòu)上，沒有自動(dòng)調(diào)節(jié)水溫的控制裝置， 水溫波動(dòng)時(shí)，完全根據(jù)操作人員手動(dòng)調(diào)節(jié)水閥，改變反射器6的進(jìn)水流量，從而調(diào)節(jié)冷卻水 溫。此種方法對(duì)操作人員的要求較高，不同操作人員調(diào)節(jié)水閥的位置不同，造成冷卻水溫不 同，且由于反饋不及時(shí)，水溫調(diào)節(jié)滯后，導(dǎo)致水溫波動(dòng)而造成單晶8生長(zhǎng)失敗。
[0021] 而本發(fā)明創(chuàng)造提供一種能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)反射器6冷卻水水溫的控制裝置，保證冷卻 水溫能夠穩(wěn)定維持在規(guī)定的范圍內(nèi)，使?fàn)t內(nèi)維持穩(wěn)定的穩(wěn)定梯度，便于單晶8正常成長(zhǎng)。本 發(fā)明創(chuàng)造使用熱電阻2作為溫度信號(hào)采集單元，測(cè)量反射器6冷卻水出水溫度，采集出水水 箱1出水管道內(nèi)的水溫，并將測(cè)量的溫度值反饋給溫度控制儀3,溫度控制儀3根據(jù)設(shè)定參 數(shù)與反饋參數(shù)之間的差值進(jìn)行PID計(jì)算，然后將計(jì)算結(jié)果轉(zhuǎn)變成控制信號(hào)，并通過(guò)溫度控 制儀3將控制信號(hào)輸出到水流量控制比例閥，調(diào)節(jié)進(jìn)水水箱5的進(jìn)水口流量，從而達(dá)到控制 反射器6冷卻水溫的目的。如生產(chǎn)工藝要求為：冷卻水流量控制范圍：10mL-100L，冷卻水 水溫控制范圍：l〇°C _90°C，溫度控制儀3根據(jù)設(shè)定參數(shù)與反饋參數(shù)之間的差值進(jìn)行PID計(jì) 算，然后將計(jì)算結(jié)果轉(zhuǎn)變成4-20mA控制信號(hào)。
[0022] 以上對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明創(chuàng)造的較佳 實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明創(chuàng)造范圍所作的均等變化與 改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 反射器冷卻水溫控制裝置，其特征在于：包括出水水箱（1)、熱電阻（2)、溫度控制儀 (3)、閥門（4)和進(jìn)水水箱（5)，所述出水水箱（1)通過(guò)出水管道與反射器（6)的冷卻水管相 連，所述熱電阻（2)位于所述出水管道內(nèi)，所述進(jìn)水水箱（5)通過(guò)進(jìn)水管道與反射器（6)的 冷卻水管相連，所述閥門（4)位于所述進(jìn)水管道內(nèi)，所述溫度控制儀（3)通過(guò)信號(hào)線與熱電 阻（2)相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射器冷卻水溫控制裝置，其特征在于：所述閥門（4)為比 例閥。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射器冷卻水溫控制裝置，其特征在于：所述溫度控制儀（3) 為PID溫度控制儀。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射器冷卻水溫控制裝置，其特征在于：還包括發(fā)生器線圈 (7)和單晶（8)，所述單晶（8)從所述發(fā)生器線圈（7)開始向下拉伸，且所述反射器（6)環(huán) 繞在所述單晶（8)外圍。
【文檔編號(hào)】C30B13/28GK203999900SQ201420299879
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月6日
【發(fā)明者】劉嘉, 王彥君, 孫健, 馮嘯桐, 喬柳, 韓璐, 由佰玲 申請(qǐng)人:天津市環(huán)歐半導(dǎo)體材料技術(shù)有限公司