一种碳化硅晶体取下装置的制作方法

本发明涉及碳化硅生产领域，具体为一种碳化硅晶体取下装置。

背景技术：

碳化硅(sic)单晶具有高导热率、高击穿电压、载流子迁移率极高、化学稳定性很高等优良的半导体物理性质，可以制作成在高温、强辐射条件下工作的高频、高功率电子器件和光电子器件，在国防、高科技、工业生产、供电、变电领域有巨大的应用价值，被看作是极具发展前景的第三代宽禁带半导体材料。

目前，物理气相沉积法(pvt)是生长碳化硅晶体通常使用的方法，该方法中以碳化硅粉末为原材料，将坩埚中的碳化硅粉末加热到一定温度就会显著升华，而分解的碳化硅气体会沿着温度梯度输运并在碳化硅籽晶处凝聚。通常，将籽晶放置在中空贯通的籽晶托架上端，籽晶托架放置在坩埚内部，盖上坩埚盖；或者将籽晶直接置于坩埚上端，再盖上坩埚盖，用于籽晶的生长。晶体生长结束后，需要取出晶体，附着在坩埚或籽晶托架上的晶体，目前全靠手工在操作台上撞击坩埚或籽晶托架取出，易造成晶体开裂，效率低。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供了一种碳化硅晶体取下装置，解决了现有碳化硅晶体取出装置采用直接顶出方式使晶体脱落不均匀导致破裂的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种碳化硅晶体取下装置，包括两个支撑盘和三个连接杆，三个连接杆位于两个支撑盘之间，三个连接杆的上下两端分别与两个支撑盘互相靠近的一面固定连接。

三个连接杆的下端均安装有装夹机构，三个连接杆上端之间设置有挤压机构，挤压机构通过三个横板a与三个连接杆固定连接，三个连接杆之间设置有敲击机构，敲击机构通过三个横板b与三个连接杆固定连接，敲击机构套接在挤压机构的外部，敲击机构与挤压机构传动连接。

所述挤压机构包括套筒、压杆、压盘和弹簧，套筒与三个横板a互相靠近的一端固定连接，压杆的上端插接在套筒的内部，压盘与压杆的下端固定连接，压杆的外部套接有挡板，弹簧套接在压杆的外部，弹簧位于挡板的下方，弹簧的上端与挡板的底面固定连接，弹簧的下端与套筒的下端固定连接，压杆的上端与套筒的内顶壁均固定安装有受力板，套筒的圆周面固定安装有固定套，固定套的内部转动插接有螺纹杆a，螺纹杆a的前后两端均螺纹套接有螺纹套a，两个螺纹套a互相靠近的一端均铰接有楔形板，两个楔形板互相靠近的一端均贯穿套筒并且位于两个受力板之间，套筒的下端设置有异形轮，异形轮套接在压杆的外部，套筒通过若干个斜板a与异形轮固定连接，敲击机构与异形轮传动连接。

所述装夹机构包括套环、电机、带轮和固定环，套环与三个横板b互相靠近的一面固定连接，带轮的的下端贯穿套环并与其转动连接，带轮的底面通过若干个斜板b与固定环固定连接，电机与横板b固定连接，电机的输出轴通过皮带与带轮传动连接，固定环的外部铰接有若干个摇杆，摇杆的下端均安装有敲击块，若干个摇杆与异形轮传动连接。

优选的，所述挤压机构包括导轨、夹块、螺纹杆b和螺纹套b，导轨与连接杆固定连接，夹块的下端与导轨滑动连接，螺纹套b与导轨的外端固定连接，螺纹杆b的一端与夹块转动连接，螺纹杆b的另一端贯穿螺纹套b并与其螺纹连接。

优选的，两个受力板互相靠近的一面均为锥面结构，两个楔形板互相靠近的一端均为斜面尖端状结构，两个楔形板反向设置。

优选的，所述异形轮与套筒同心设置，异形轮的圆周面为凹凸不平状结构。

优选的，所述套环与套筒同心设置，固定环与套环同心设置。

优选的，所述摇杆的中间位置转动连接有滚轮，滚轮与异形轮的圆周面接触。

与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：1、该碳化硅晶体取下装置设置装夹机构、挤压机构和敲击机构，通过调节装夹机构，可以将坩埚或籽晶托架固定住，通过控制电机旋转带动带轮旋转，进而固定环受力开始转动，固定环转动时带动摇杆旋转，摇杆沿异形轮旋转时可依据异形轮的形状摆动，摇杆摆动时可使敲击块对坩埚的圆周面进行敲击，摇杆的数量较多，可使坩埚均匀受力，通过旋转螺纹杆a带动两个楔形板互相靠近，楔形板向受力板靠近时挤压受力板，受力板带动压杆和压盘对晶体起到挤压效果，两个楔形板可以重叠，楔形板逐渐挤压受力板时，压盘对晶体产生缓慢且均匀的压力，可使晶体完整脱落，解决了现有碳化硅晶体取出装置采用直接顶出方式使晶体脱落不均匀导致破裂的问题。

2、该碳化硅晶体取下装置设置三个装夹机构，夹块为梯形状结构，可装夹坩埚且不会影响晶体脱落，设置三个可以适配不同尺寸的坩埚。

3、该碳化硅晶体取下装置设置滚轮，滚轮在摇杆前进时与异形轮接触，可减小摇杆与异形轮之间的摩擦力。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明结构正视图。

图3为本发明结构俯视图。

图4为本发明部分结构示意图。

图5为本发明挤压机构和敲击机构之间的连接示意图。

图6为本发明挤压机构和敲击机构的结构示意图。

图7为本发明装夹机构的结构示意图。

图8为本发明图5中a处的结构放大图。

其中，1支撑盘、2连接杆、3装夹机构、301导轨、302夹块、303螺纹杆b、304螺纹套b、4挤压机构、401套筒、402压杆、403压盘、404弹簧、405挡板、406受力板、407固定套、408螺纹杆a、409螺纹套a、410楔形板、411异形轮、412斜板a、5横板a、6敲击机构、601套环、602电机、603带轮、604固定环、605斜板b、606皮带、607摇杆、608敲击块、609滚轮、7横板b。

具体实施方式

实施例一，如图1-8所示，一种碳化硅晶体取下装置，包括两个支撑盘1和三个连接杆2，三个连接杆2位于两个支撑盘1之间，三个连接杆2的上下两端分别与两个支撑盘1互相靠近的一面固定连接，下方支撑盘1的内部可以放置缓冲垫。

三个连接杆2的下端均安装有装夹机构3，三个连接杆2上端之间设置有挤压机构4，挤压机构4通过三个横板a5与三个连接杆2固定连接，三个连接杆2之间设置有敲击机构6，敲击机构6通过三个横板b7与三个连接杆2固定连接，敲击机构6套接在挤压机构4的外部，敲击机构6与挤压机构4传动连接。

挤压机构4包括套筒401、压杆402、压盘403和弹簧404，套筒401与三个横板a5互相靠近的一端固定连接，压杆402的上端插接在套筒401的内部，压盘403与压杆402的下端固定连接，压杆402的外部套接有挡板405，弹簧404套接在压杆402的外部，弹簧404位于挡板405的下方，弹簧404的上端与挡板405的底面固定连接，弹簧404的下端与套筒401的下端固定连接，压杆402的上端与套筒401的内顶壁均固定安装有受力板406，套筒401的圆周面固定安装有固定套407，固定套407的内部转动插接有螺纹杆a408，螺纹杆a408的前后两端均螺纹套接有螺纹套a409，两个螺纹套a409互相靠近的一端均铰接有楔形板410，两个楔形板410互相靠近的一端均贯穿套筒401并且位于两个受力板406之间，两个受力板406互相靠近的一面均为锥面结构，两个楔形板410互相靠近的一端均为斜面尖端状结构，两个楔形板410反向设置，可以使两个楔形板410重叠，套筒401的下端设置有异形轮411，异形轮411套接在压杆402的外部，异形轮411与套筒401同心设置，异形轮411的圆周面为凹凸不平状结构，套筒401通过若干个斜板a412与异形轮411固定连接，敲击机构6与异形轮411传动连接。

敲击机构6包括套环601、电机602、带轮603和固定环604，套环601与三个横板b7互相靠近的一面固定连接，带轮603的的下端贯穿套环601并与其转动连接，带轮603的底面通过若干个斜板b605与固定环604固定连接，套环601与套筒401同心设置，固定环604与套环601同心设置，电机602与横板b7固定连接，电机602的输出轴通过皮带606与带轮603传动连接，固定环604的外部铰接有若干个摇杆607，摇杆607的下端均安装有敲击块608，若干个摇杆607与异形轮411传动连接，摇杆607的中间位置转动连接有滚轮609，滚轮609与异形轮411的圆周面接触。

实施例二，如图1-7所示，装夹机构3包括导轨301、夹块302、螺纹杆b303和螺纹套b304，导轨301与连接杆2固定连接，夹块302的下端与导轨301滑动连接，螺纹套b304与导轨301的外端固定连接，螺纹杆b303的一端与夹块302转动连接，螺纹杆b303的另一端贯穿螺纹套b304并与其螺纹连接。

在使用时，通过调节装夹机构3，可将坩埚或籽晶托架固定住，通过控制电机602旋转带动带轮603旋转，进而固定环604受力开始转动，带动摇杆607旋转，摇杆607沿异形轮411旋转时可依据异形轮411的形状摆动，摇杆607摆动时可使敲击块608对坩埚的圆周面进行敲击，摇杆607数量较多，可使坩埚均匀受力，通过旋转螺纹杆a408带动两个楔形板410互相靠近，楔形板410向受力板406靠近时挤压受力板406，受力板406带动压杆402和压盘403挤压晶体，两个楔形板410可以重叠，楔形板410逐渐挤压受力板406时，压盘403对晶体产生缓慢且均匀的压力，可使晶体完整脱落。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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