新版汉虹单晶炉保养与维护.doc

单晶炉使用说明书2012年5月FerroTec集团上海汉虹精密机械有限公司 目 录我们专业单晶炉维修以及配件更换（QQ1310141090一 概述：21.1主要用途和适用范围：21.2产品特点：21.3使用条件；3二 工作原理与结构特征：42.1工作原理及其总体结构：42.2主要部件的结构特征：5三 技术特性：73.1主要性能：7四 尺寸和重量：84.1外形及安装尺寸：84.2重量：8五 安装调整：85.1设备基础，安装的技术要求:85.2安装程序及注意事项：95.3安装、调整后的验收试验项目：95.4试运行前的准备：10六使用和操作：106.1使用前的准备和检查：106.2启动及运行过程中的操作程序：106.3运行中的监测和记录：136.4停机的操作程序、方法及注意事项：13七. 故障分析与排除：13八 安全保护装置及事故处理：148.1安全保护装置及注意事项：148.2出现故障时的处理程序和方法：15九 保养和维护：159.1日常维护、保养和校准：159.2检修周期：189.3正常维修程序：189.4长期停产时的维护和保养：19十 运输和贮存：1910.1吊装、运输注意事项：1910.2贮存条件贮存期限及注意事项：19十一开箱及检验：1911.1开箱注意事项：1911.2检查内容：19十二. 其他：1912.1售后服务事项：1912.2联系方法：2012.3附录一（密封件清单）2112.4附录二（易损件清单）2212.5附录三（随机附件清单）23FT-CZ2008单晶炉使用说明书(机械部分)一 概述：1.1主要用途和适用范围：单晶炉是生产电子、太阳能及其他高科技行业原材料的重要设备。FT-CZ2008型是通过引进日本技术，针对太阳能电池市场需求而开发的高性能晶体生长炉。该炉采用直拉法生长单晶，提升结构类型为软轴提拉型。在装配有适当热场的情况下，通过加工工艺的变更后也可以生产电路级的高质量单晶。1.2产品特点：FT-CZ2008单晶炉融合了多种当代新技术，实现了全过程自动控制和数据交换。主要特点如下： 1）拉晶全过程采用PLC控制，抗干扰性好，可靠性高，维修方便，利用PC带触摸屏幕电脑与PLC进行实时数据交换，采用视窗形式操作软件, 用户界面良好，简单易操作，通过屏幕随时可以了解硅单晶棒拉制过程中的各种参数如长度等。2）如果具有多台FT-CZ2008型号的单晶炉，则该触摸式电脑中的软件可以相互之间复制。因此，如果一台单晶炉的软件有故障了，可以从另一台单晶炉复制过来。这不仅解决了软件包一旦损坏和丢失的问题 ，而且也解决了一台单晶炉调试好了，其他单晶炉均可以用同一个软件包数据进行使用，免去了重复调试的工作。这样，不仅确保了单晶炉拉晶过程中的稳定性，更重要的是保证了产品质量的一致性。3）配套有CCD晶棒直径自动控制系统ADC。直径测定监视器为高质量进口件。4）为了应对瞬间停电的情况，单晶炉对控制电脑可以配备单相UPS装置，以保护由于外部停电而造成的电脑和程序损坏。5）在电器控制系统中，电源装置采用高精度CPU控制板进行独立控制。其中的LC装置可以抗高谐波，功效比高，省电效果显著。6）所有电机均采用直流伺服编码器反馈，比测速反馈的精度更高。7）采用高速微处理器，动态检测，高速响应。8）单晶炉运行过程中的电压，电流，功率，温度，晶体直径，坩埚位置和转速，晶体位置和转速等全部数据及其变化的历史均可以以电子文档的形式记录在案，方便拉晶结束后分析参数并完善工况,能实现生产档案管理。9）自动进行真空检漏。配套有高性能的质量流量计，能实现氩气流量的自动化控制。10）长寿命设计，关键部件和控制元件采用高可靠性的进口元器，性能稳定可靠。腔体上预留有二次加料口，用通过增配相关零件可实现二次加料。炉内压力配有高、低真空检测系统，同时测量上、下炉体，测量精度高。整机结构美观，机械部件采用高精度加工。例如：A）采用进口的钨制籽晶绳，具有长寿命和高安全性的特点B）炉体内外层分别采用进口SUS316L和304L不锈钢。C）真空旋转轴全部采用高品质的大型磁流体密封。D）坩埚主轴采用双层水冷式结构，并用SUS316L不锈钢材料加工制造。E）密封圈全部采用由氟橡胶制的高质量进口件。F）所有电机及相关的主要的传动机构（丝杆、轴承、减速器等）均为高质量进口部品。G）可以通过屏幕及时了解隔离阀的开（关）的情况。H）本设备以以下规格为基准进行设计。A）日本工业规格(JIS)B）日本电气工业规格(JEM) C）电气规格调查会标准规格(JEC)1籽晶旋转提升机构 2籽晶夹头 3炉体开启升降机构 4上炉体 5隔离阀 6主炉体 7电极 8机架9坩埚驱动机构及架台 10加热器电源 11电器箱 12Ar气管路 13冷却水管路 14真空管路 15操作箱16炉筒升降机构 外形结构示意图我们专业为大家解决单晶炉维修以及配件更换（QQ1310141090）1.3使用条件；1）使用环境：本设备应在清洁、减振的工作环境中运行，应放置在专用的混凝土基础上，环境条件应选在恒温、恒湿车间。地面应尽量平整，并且有自然排水管孔，使清理下的泄水能自然排放。突然的外界较强烈的冲击震动，会影响晶体的内在质量。因此，厂房应尽量选择在避开振源的地方。当条件限制而不能避开时，则要做必要的隔振措施。其具体要求为：A）环境温度：205；B）相对湿度：65%，杜绝腐蚀性气体；C）外界振源当大于10Hz时，振幅值应小于0.003mm；2）电源： 电压：三相交流电、380V5%、 50HZ 功率： 200KVA台配电盘应装有三相380V、500A的空气开关，及380V、500A的隔离开关。设备周围如有高频电源干扰时，应予以隔离。3）冷却水源与排水： 本设备的冷却水与水源连接有一个进水口和一个排水口，管径都为3，连接法兰：外径180mm，固定孔4-20mm的节圆直径为140mm。在水管与主机相连时，应以软管过渡连接，以防止因外界振动的传入干扰机器的正常生产。进入的冷却水由分水排通过软管与设备各个冷却部位相通，回水为有压排放。各主要冷却部位均设有水温开关，随时检测冷却水温，当水温超过500时，发出警报信号，提醒操作者处理。冷却水的水质应以纯水循环供应为好。 冷却水源的具体要求为： 酸碱度 PH=6.08.0 硬度（CaCO3）150 PPM导电率500S/CM氯离子（Cl-）100PPM 硫酸根离子（SO42-）200PPM 碳酸碱（CaCO3） 1560PPM流 量： 280L/min320L/min（含电源的冷却水）进水压力： 3kg/c3.5kg/c进出水压力差：2kg/c以上进水温度： 10254）真空源：单晶炉的抽气系统由真空泵，管道、阀门、控制系统、真空计等组成。真空泵属支持系统由客户自行解决，主真空泵应安装能防止真空泵返油的止回阀以及能保护真空泵的除尘器，主泵与主机连接中间应用波纹管连接，以减少振动传递。 主真空泵与主机之间应设有隔震沟和隔断墙、并具备良好的废气排放管道以防污染工作环境。本设备与主真空管道的连接形式为真空法兰式（GB/T6070-95） ，接口尺寸为80，与副真空泵的连接形式为真空卡箍式，接口尺寸为KF25。5）氩气源： 本设备的氩气管道均为不锈钢洁净管，与氩气源连接的管接头为Rc 1/2。氩气源的管道也应采用不锈钢材料，其具体要求为：氩气纯度： 99.999氩气压力： 0.2MPa(2.1kg/c)以上氩气流量： 最大流量150L/min注：冷却水管、真空管和氩气管的接口尺寸详情见安装基础图。二 工作原理与结构特征：2.1工作原理及其总体结构：本设备采用直拉法拉制单晶，是生长单晶最常用的方法。在惰性气体环境中，用石墨加热器把填充在石英坩埚内的多晶硅原料熔化。 然后籽晶从熔液上方浸入温度受到严格控制的熔液内， 引晶后通过一边旋转籽晶一边向上方提拉的方式生长出无位错单晶晶棒。本设备在使用20的加热系统时，一次最大投料量95Kg，可拉制8的单晶棒。在使用18的加热系统时，一次最大的投料量60Kg，可拉制6的单晶棒。2.2主要部件的结构特征：1）籽晶旋转及提升机构：籽晶旋转机构有旋转轴、支承座、滑线环组件、磁流体密封座及旋转直流无刷电机系统组成。直流无刷电机系统通过多锲带实现籽晶轴平稳转动。旋转密封为磁流体密封。旋转机构设有两组滑线环，用来提供籽晶提升机构的电能及传递电信号。在籽晶提升机构中，提升直流无刷电机系统经过精密的蜗轮蜗杆减速器带动卷线辊筒。卷线辊筒通过滚动花键轴传递扭矩并支承重量。卷线辊筒由牵引螺纹螺母套实现平移，从而保证籽晶软轴始终在对中位置。卷线辊筒的平移又带动限位杆，实现籽晶软轴的极限限位，保护籽晶提升机构不受损害，同时在喉部装置了机械硬限位，以保证籽晶夹头在上升复位时不过冲。 籽晶旋转提升机构的电机均采用直流伺服编码器反馈，能精确显示晶体长度(或籽晶夹头的位置)。 籽晶旋转提升机构示意图 我们专业单晶炉维修以及配件更换（QQ13101410902）副炉室： 副炉室即为上炉筒用于收纳拉制好的晶体，本机的上炉筒可收纳总长度为2000mm的晶体（包括缩颈、等颈、收尾）。筒体为无缝不锈钢管筒式双层水冷结构。取晶体时需将上炉筒升高80mm左右，把固定在上炉筒法兰上的晶体托盘相左旋转900托住晶体，再把上炉筒向左旋转1200就可以取出晶体。整机的充气由装在副炉室顶部的充气环进行充气。上路筒上部设有观察孔，用于观察籽晶夹头调整极限位置及充气环等处的情况。另外在上炉筒上设有放气阀，当有特殊情况需放气开炉时，可打开放气阀进行放气。注意：在拉完晶棒要取晶体时，为了安全先把晶体慢速提升到隔离阀上面，并关闭隔离阀，确认隔离阀关闭到位后再卸上炉筒和隔离阀的联接螺钉，然后提升上炉筒再取晶棒。3）隔离阀： 隔离阀用于维持炉室内的局部压力、温度等工艺条件。关闭此阀后，就可以打开上炉筒，从而装卸籽晶或取出单晶棒。隔离阀为手动翻板式，阀芯上安装有能自锁的减速器，操作轻便灵活，密封效果好。阀芯及阀体均为双层水冷结构。隔离阀上设置了一个观察窗，便于观察拉晶时的情况。4）主炉室： 主炉室是炉子的心脏部位，用于安装单晶炉的热系统、坩埚和多晶硅原料等。主炉室由炉底盘、下炉筒、中炉筒和炉盖组成，它们均为不锈钢焊接而成的双层水冷结构，内壁均采用SUS316L不锈钢材料，外壁均用SUS304L不锈钢材料，炉盖与下炉筒之间、下炉筒与炉底盘之间均有止口定位，以保证每次合炉的准确性。 炉底盘固定在机座平面上，用螺钉固定。其中心孔是坩埚轴驱动装置中坩埚轴的定位基准，孔下端与坩埚轴驱动装置用不锈钢焊接波纹管密封联接，炉底盘上设有二个铜电极和一个温度传感器。石墨加热器的石墨电极装在铜电极上部。二个铜电极均装有绝缘保护套，铜电极下端与水冷电缆联接。绝缘保护套为易损件。二个铜电极均为空心水冷结构，冷却水由铜电极下部的水套引入。上面的接口为出水，下面的接口为进水。 中炉筒是可以通过电动推杆向上提起并可以向外转出，在清理炉体和热场中的污垢时可以使用该功能，提起炉筒能方便清理工作。中炉筒上设有二个分别用于测量18英寸和20英寸加热器温度的红外线测温仪的测温口，下炉筒设有两个对称布置的真空抽气口，交汇后与主真空管道相连。下炉筒是用螺钉紧固在炉底盘上的。通常清炉时，下半部分是留在炉底盘上，没有特殊情况建议不要去拆它。 炉盖为椭圆封头型结构，上面与隔离阀联接，正面有长方形双层水冷结构的观察窗，拉晶过程中该窗口需装上镀金玻璃，以减少辐射，便于操作者观察炉内的情况。在该观察窗上可装望远镜，能直接测出晶体的直径。左侧有一个圆形双层水冷结构的观察窗，在该观察窗上装有CCD测径系统，在拉晶时该观察窗上应放置镀金玻璃用于反射炉内的红外热辐射。右侧有一个圆形双层水冷结构的窗口，用于二次加料装置的预留口，拉晶时建议该窗口也放置镀金玻璃。镀金玻璃在清炉时应取下保存好，在设备运行时再放上。5）炉体开启升降机构：通过电动推杆能使上炉筒以上的部分或炉盖以上的部分进行升降及旋转的机构。用于取晶棒或开启炉盖。升降轴行程大于300mm，向左侧可旋转120（从设备正面看）。注意：只是在0(原点)及120(旋转后的位置)可以升降。只有在升降机构处的把手处在水平位置（托槽内）时才能进行开启或关闭炉盖（升降炉盖）。要旋转炉盖时应把升降机构处的把手放到垂直位置后才能进行。要特别注意是：在拉晶时该把手必须始终处在水平位置的托槽内，提起把手就会切断加热器电源停止拉晶。6）坩埚驱动装置： 坩埚轴的升降采用进口高质量的滚珠直线导轨副和滚珠丝杠副，带动坩埚轴升降。慢速升降的动力由进口的直流无刷电机通过大比速减速器和齿轮驱动精密滚珠丝杠副转动，使坩埚轴平稳运动，无爬行抖动。快速升降的动力由进口的直流无刷电机通过蜗轮减速器驱动精密滚珠丝杠副转动，使坩埚轴快速升降。在蜗轮减速器上有手动快速升降手轮，用于突然停电事故时向下移动坩埚，但在平时工作时应将手轮拉出，以免影响主机的正常工作。坩埚轴的旋转是由进口的直流无刷电机，通过减速器、多楔带驱动坩埚轴旋转。坩埚轴为双层水冷式结构，在坩埚轴的下部设有水冷旋转接头。值得注意的是，水冷旋转接头的上部为出水口，下部为进水口。坩埚轴的旋转密封采用磁流体密封，升降密封采用不锈钢波纹管密封以减少运动阻尼，使坩埚轴运动平稳，灵活可靠。坩埚驱动装置的系统刚性好、运动精度高、使用寿命长。7）炉筒升降机构：炉筒升降机构是通过电动推杆能使中炉筒进行升降及旋转的。升降轴行程为700mm，升到顶部向右侧可旋转180（从设备正面看）。在需要清洁热场时可将中炉筒升起能方便清理工作。三 技术特性：3.1主要性能：1）能拉制晶棒的直径： 6”，8” 2）拉制晶棒的最大长度： 2,000 mm以下(籽晶及缩颈-放肩-晶体-收尾) 3) 拉制晶棒的最大重量：8”- 90kg以下 ;6”- 60kg以下3.2主要参数： 1) 电源电压： 三相AC380V5 240KVA2) 电源频率： 50Hz/ 60Hz 3) 加热变压器容量： 50V2700A135KW 输出调整范围： 16.5KW135KW(300A2700A、5.5V50V) 输出控制方式： 功率控制 功率控制精度： 额定直流输出2%以内4) 最高加热温度： 17000C5) 冷炉极限真空度： 3Pa6) 上炉筒尺寸： 高度： 2260 mm 内径： 280 mm7) 隔离阀： 手动翻板水冷式 高度： 482 mm通径： 280mm 8) 主炉室尺寸： 高度：炉盖高：260 mm 下炉筒：上半部分高：690 mm 下半部分高：250 mm炉底盘深：135 mm（两电极中心距：430 mm） 内径： 850 mm 9) 籽晶提升装置： 软轴式籽晶软轴行程： 约3,800 mm籽晶提升速度： 低速 0.210.5 mm/min 高速800 mm/min籽晶旋转速度： 240 rpm可拉制晶体重量：90kg 卷线辊筒： 6” 密 封：晶体旋转轴：磁性流体籽晶提升装置卷线轴：磁性流体 籽晶软轴：材质：钨197(缕) 直径：约 2.5 mm10) 坩埚驱动机构：坩埚旋转速度： 220 rpm坩埚轴有效行程： 350 mm坩埚升降速度：低速： 0.040.62 mm/min高速： 165 mm/min坩埚轴荷重： 165kg 密 封： 磁性流体和SUS316L焊接波纹管四 尺寸和重量：4.1外形及安装尺寸：主机占地面积：15402140mm主机最大高度：7400 mm以下(在上炉筒上升的情况下，从设备主体最下部起至籽晶提升装置最上部为止的高度)4.2重量：炉主体：约4500kg操作箱：约100kg控制箱：约400kg 电源箱：约2100kg 设备整机和配套件包括：炉主体、操作箱、控制箱、电源箱、水冷电缆和随机附件。五 安装调整：5.1设备基础，安装的技术要求:设备各部分的尺寸：主机（约214015407400mm）、控制箱(m)、加热器电源箱(m)、操作箱(约9256001530mm)。操作平台由用户制造，其中操作箱须放在操作平台上。具体要求以便于操作且不影响主机各种动作为原则。水源管路，气源管路、电源线、抽真空管道既可排放在专门设置的布线沟内，也可明放在地面以上，以不影响工作为宜，可由用户根据厂房情况自行安排。 厂房的高度应在主机使用高度7400mm的基础上留出维修及安装富裕度。由于在安装时需用起重设备，并具有一定的吊装高度。因此，推荐厂房使用高度为8000mm,厂房安装高度为9500mm。操作平台由用户自行制造，推荐高度为2800mm，操作箱应放在操作平台上(置于主机右侧)，操作平台面积以便于放置炉室和操作箱为宜，应设置台阶及护栏。如果用户有多台炉子建议把操作平台连接起来形成一个整体，但操作平台不要与主机直接相连接。 主机地基可选用200号以上的水泥做混凝土，四周以防震沟隔离外界振源干扰。地基基础土质的承载能力应大于10000kgm2。用户应用地脚螺栓紧固主机，即在主机的底座安装至正确位置后，粗调底座水平垫实垫板，通过垫板在按安装基础图上的尺寸预留8个二次灌浆孔中，置入地脚螺栓，再注入600快干水泥与小于1公分石子的混合物，待混凝土完全固化后，紧固地脚螺栓，使垫板完全固定。然后用底座上的20-M16调整螺钉来调整底座的水平，使底座上平面的水平度不大于0.021000mm。5.2 安装程序及注意事项：安装程序如下：1）先将主机的底座部分放置在防振地基上，找正相对位置，置入地脚螺钉、并按5.1中的说明进行。2）吊装立柱按销孔与主机的底座相连接，注意接触面的清洁并适量涂些润滑脂，对称旋紧8个固定螺钉。3）吊装炉盖及隔离阀部件，清理各密封面，初步找正位置。4）吊装上炉筒与隔离阀部件装在起。5）吊装籽晶驱动部件，并初步紧固。6）检查主机水平，如无变化就调整坩埚驱动装置的水平。将水平仪放在坩埚驱动装置的安装底板上，调整底板上八个调整螺钉使纵向和横向水平度不大于0.021000mm，紧固后精度不变。待电气部分安装完成后，升起炉盖，再检查一下坩埚轴是否在炉底盘的中心位置上（误差应在0.5毫米以内）。 7）调整籽晶软轴与坩埚轴的同轴度。先找正籽晶旋转部件安装面，使水平度不大于0.021000mm，然后装上籽晶旋转部件，初步用压板压紧VF的法兰，装上籽晶软轴，使籽晶轴与坩埚轴的同轴度小于.4mm，而后将VF的压板螺钉拧紧。8）打好各处销钉，联接好各相连部分。9）联接真空及气路系统。10）连接水路。11）电器安装接成，按电器部分的说明书进行。注意事项如下：1）所有O型圈密封表面均应特别仔细清洁（用无尘纸和酒精清洁），确认O型圈表面没划伤、损坏等现象并涂上适量的硅脂后才可进行安装。但在安装安全阀的O型圈时需注意，在O型圈装入密封槽后要擦去表面的硅脂，方可安装安全阀的盖板。2）在安装籽晶软轴时要特别注意，严禁使籽晶软轴产生皱痕、损伤等现象。5.3安装、调整后的验收试验项目：1）对主机的水平进行确认，要求底座上平面的水平度不大于0.021000mm。2）确认各个运动部位都得到应有的润滑，各个运动部位应能正常运动无卡滞和异常响声等不良现象。3）对各个运动部件的行程和极限位置进行确认： a) 炉体开启机构的行程：手动操作Hoist Up按钮提升炉盖至上极限位置，用直尺测量炉盖法兰面与下炉腔法兰面距离应大于300mm。 b) 籽晶软轴的行程：上极限：操作手动操作面板上Seed UP的按扭，籽晶软轴上升，在上极限位置时，目测籽晶夹头下端偏离上炉筒上面观察窗口下边的距离,重复操作测量三次取其最大值，应小于20mm。下极限：操作手动操作面板上的Seed Down按扭，使籽晶绳下降，在下极限位置时，测量籽晶夹头上端面偏离炉筒上法兰面的距离,重复操作测量三次取其最大值，应小于20mm。4) 籽晶软轴的对中确认：在籽晶夹头上装上锥形对中工具，在坩埚轴上装上对中刻度盘。籽晶软轴下降接近固定在坩埚轴上的刻度盘（不能碰到刻度盘），籽晶软轴的转速12rpm时，目测锥形工具头部偏离刻度盘中心的刻度，其偏差应小于5mm。5）对炉体真空度的确认：打开主泵阀门抽真空，再打开手动阀（注意：在打开手动阀时要非常缓慢，过快气流会影响真空计的精度），对炉腔抽真空80min，看真空压力传感器的读数，应小于60mTorr。6）对炉体压升率的确认：打开主泵阀门抽真空，再打开手动真空阀，对炉腔进行抽真空，待真空压力传感器读数小于6Pa后，关闭主阀1小时再看真空压力传感器读数上升值，应小于6Pa。7）对Ar压力的确认：打开Ar气阀门查看压力表读数，其压力应大于0.2MPa。8）对Ar 流量的确认：点操作界面上Ar GAS,设定Ar流量为100，查看显示器上Ar流量的读数，其误差量应在1003L/min 范围内。9）对坩埚轴行程的确认：手动操作面板上Crucible UP/Down按扭，使坩埚上升到上极限位置，测量坩埚上平面与加热器上平面距离应在2005mm范围内。石墨坩埚在上极限位置与下极限位置的距离应大于300mm。在下极限位置，坩埚上平面与加热器上平面距离应在5862mm之间。注意：上述行程是根据使用本公司20英寸B型热场而确定的行程，如果客户使用自己的热场该尺寸应另行确定，但使用的行程须控制在坩埚轴有效行程（350mm）范围内，坩埚轴向上极限位置是在炉底盘下法兰上面的130mm处。5.4试运行前的准备： 设备初步试车前，必须认真清理各传动部位中的灰尘及防锈油，使设备恢复出厂前的润滑状态。否则可能造成设备的不正常磨损，甚至可能导致损坏。检查各处的限位保护是否可靠。送电前各运动部位应先用手动进行试动作，通电后也应先进行点动确认各动作的准确性。六使用和操作：6.1使用前的准备和检查：每次操作前注意各运动部位是否正常，导向部位是否清洁，摇动手轮升降坩埚轴，感觉轻快，无卡滞观象，埚升、埚转、晶转皮带张力是否合适，各限位正常，然后才可开车试运转，运行参数均可在操作箱上的触摸屏上显示。旋转方向：在俯视情况下，坩埚轴为顺时针旋转，籽晶轴为逆时针旋转，切勿反转，以防联接螺纹松动。6.2启动及运行过程中的操作程序：1）首先对支持系统进行检查：a) 确认冷却水的进水温度在1525范围内,进水压力在 3kg/c3.5kg/c范围内，进出水压差2kg/c并且排水无障碍。b) 真空泵运行正常，真空度能达标，无喷油等不良现象。c)氩气的压力和流量能满足拉晶工艺的要求。2）对单晶炉的运动部件的润滑和运动进行确认。3）对单晶炉的真空度和漏率进行确认。完成确认后才可打开真空阀进行抽真空（在开启真空手动阀时要非常缓慢，防止气流对真空规的冲击而影响测量精度），当主炉室真空度小于3Pa后关闭真空阀进行真空检漏，完成真空检漏后方可加热化料。在化料、拉晶时，炉腔内一面抽真空一面充氩气。炉压应保持在20Torr左右。注意事项： a )对埚升、埚转、晶转皮带的张力要进行确认。（多锲带张力的测量方法：当手指在多锲带中间加力时，多锲带变形距离在3mm左右。如有条件对多锲带施加1kg力时，其变形距离在0.51mm之间。并观察各电机电流，使电机转动平稳，电流稳定。）b )在完成加料后应对炉盖和下炉筒的接合面进行清洁后才能合炉盖，在合炉盖前应先将升降机构处的把手放到水平位置后才能进行，下降炉盖到接近导向拄时，应点动慢降，对正止口，当炉盖与下炉筒自由压紧后，应即刻停止升降轴的下降，让提升轴与上炉筒的铰链处留出2030毫米空隙，以便万一炉内变成正压时，炉盖有可向上浮动的位置。c )在需要清洁热场时可将下炉筒的上半部分升起。方法为：打开上炉盖取出导流筒和支撑导流筒的密封环，操作手提操作面板上的CHAMBER UP/DOWN按钮，使下炉筒的上半部分向上升起，升到顶端时就可向右侧旋转，待完成热场清理工作后再把炉筒缓慢转回原处（不能撞击导向杆固定座） ，使聚四氟乙烯导向块与导向杆对准，操作手提操作面板上的CHAMBER UP/DOWN按钮应点动慢降让炉筒降下。对上述基本要求都满足的情况下，方可进入拉晶工序：a ) 安装石英坩埚: 将石英坩埚装入石墨坩埚内注意不要碰坏坩埚确认石英坩埚没有伤,脏污b ) 放置掺杂剂 (选择)控制电阻率一点不剩全部倒入坩埚内c )装料:装入指定的材料用量注意不要损坏坩埚考虑到的熔解方式避免产生挂边d )抽真空:达到工艺要求的真空度e )检漏:确认炉内的漏气率在超过规定值时要进行检查f ) 化料:在规定的电力和坩埚位置下熔化多晶液体完全均匀混合g ) 安定: 保持一段時间，等融化后的硅材料稳定。 同时，气体挥发，液体温度、坩埚温度及热场达到稳定平衡状态设定所需要的温度h ) 引晶:除去晶种机械加工成形时导致的塑性变形缺陷一边旋转一边引晶的工序根据晶向以最合适的速度引晶i ) 放肩:结晶直径扩大到指定尺寸，j ) 转肩:达到目标直径后纵向生长k ) 等径:维持指定的直径尺寸拉晶l ) 收尾：在单晶不发生晶裂情况下，不断缩小直径，直至尾端成一尖点与液面分开m ) 冷却:将晶棒缓慢保提起，让晶体慢慢冷却6.3运行中的监测和记录：设备从开始使用起就应建立设备档案，记录设备的运行情况和使用时间。6.4 停机的操作程序、方法及注意事项：在拉晶完成后须关闭手动真空阀，向炉内充氩气，在内外气压平衡后才能开启炉盖，在开启炉盖后要旋转炉盖时应先将升降机构处的把手放到垂直位置后才能进行。在完成拉晶，炉温降到室温以后才可关闭冷却水。在关闭系统时，应先关闭真空阀，再可关闭真空泵。七. 故障分析与排除：故障现象原因分析排除方法加热器电源跳闸冷却水流量少冷却水温度高冷却水压力波动大加热器电源损坏热场短路(打火)增加冷却水流量增加冷却水流量稳定冷却水压力修理电源 更换热场(重新安装)真空度不达标或抽真空时间过长真空泵油太少泵过滤网堵塞真空泵内零件磨损炉体密封不良加真空泵油清洁过滤网调换磨损零件更换相关密封件相机检测不佳图像偏暗图像模糊图像上晶体位置不具中图像中有斑点调整镜头的光圈调节光焦镜头移动相机角度与位置相机与窗口上有污垢晶体晃动(硬件原因)籽晶软绳受损籽晶夹具装偏更换软绳重新安装籽晶夹具上炉体升降异常升降轴套走位有异常噪声不能正常升降调整升降轴套升降轴套内滴润滑油电动推杆内有故障炉体冷却水有异声炉体冷却水道内有空气炉内有漏水进出水压不符合解开出水口排气通知本公司调节进出口水压八 安全保护装置及事故处理：8.1安全保护装置及注意事项：本型号拉晶炉设有多种安全保障措施和安全装置： A）具有电源安全保护装置。B）炉体水温报警系统。C）炉压异常报警系统。D）安装有安全泄压阀。E）炉盖采用浮动设计，可以在炉内压力过高时，自动泄压。注：用户可根据需要作选择冷却水流量过小报警功能。注意事项：安全泄压阀上的压缩弹簧出厂时都已调好（压缩弹簧调到3031mm范围内），用户不要轻易去拆它，如果在清洁真空管道时需要拆此安全阀，也请注意安装时把弹簧调到原来位置。关闭炉盖时，当炉盖与下炉筒自由压紧后，应即刻停止升降轴的下降，让提升轴与上炉筒的铰链处留出2030毫米空隙，以便万一炉内变成正压时，炉盖有可向上浮动的位置。见下图8.2出现故障时的处理程序和方法：在拉晶过程中出现故障，应先观察控制显示屏上的提示，分析故障原因，如果故障不能及时排除应先把晶棒提起，使晶棒与液面分离（减少损失），然后关闭加热器电源，待炉子冷却后再进行修理。九 保养和维护：9.1日常维护、保养和校准：单晶炉在使用时，要求各个运动稳定可靠，精度高，工作时间长(一般为几十个小时),所以合理的使用与保养就成为很重要的问题。因此在使用过程中，应做好设备的维护与保养。 1）籽晶提拉部件的维护：籽晶提拉部件是单晶炉的关键部件，籽晶提拉部件运行的好坏，直接影响着单晶的生长。因此，必须加以精心护理。卷轮箱是其核心部分。上面设有观察孔，用来观察内部卷线辊筒及籽晶软轴的工作情况，卷轮箱左端联有超程限位箱，用来保护卷轮箱不会因为超程而被损坏。卷轮箱的右端由蜗轮减速器传递转矩。籽晶软轴是钨丝编织起来的，额定承载120kg，正常一般能使用几十炉，每次拉晶前应检查承重头部是否被烧损，如有烧损应及时调换。卷轮箱内的调整螺母(铜螺母)不得随意拆动，以免影响软轴的对中，如果必须要拆卸时，在重装时一定要认真调整，最终保证软轴对中。籽晶软轴由钨丝编织而成。在保管、使用、维修和安装过程中不准造成任何死弯现象，否则在运行中会引起抖动。2）坩埚驱动装置的维护：坩埚驱动装置的导柱及直线运动轴承是关键的导向元件，应妥善维护。导柱需保持清洁，严禁灰尘、杂物附着。直线轴承出厂时已作充分润滑，必要时可每隔一年加注锂基润滑脂一次。加油时，松开油盖提起油封，推出轴承，认真清洗后方可注入新油。发现导柱与轴承间有磨损时，应将轴承微转一角度，使滚珠避开研损痕迹，以确保平衡运行。轴承与导柱是配套装配的，请勿装错。精密丝杠副、蜗轮、齿轮等传动部件，应经常保持清洁、润滑，严禁灰尘等脏物污染，以免零件损坏和失灵坩埚轴驱动部件是设备的核心部件，要求各种精度都比较高，所以要加强维护。坩埚轴是多晶硅料的支撑轴，其精度高，工艺复杂，应重点维护。要经常检查其冷却水的情况，以免因冷却不充分而被烧坏。拆下后需垂吊放置。请定时清除下波纹管中的杂物。3）隔离阀的维护：每次装炉前，都要检查阀口密封圈是否完好，检查阀芯的操作是否轻松、无卡滞，如果发现问题应及时排除。4）水冷系统的维护：每次装炉前要检查各水路是否畅通，关键部位的水温巡检传感器安装是否正常。拉单晶时，当水压报警时要及时处理，如有漏水时要及时采取措施，发现有结垢时，应先用醋酸进行除垢，然后用大量的清水冲洗，再用压缩气吹，反复几次确认余物。5）真空管道的维护：真空管道是连接主机与真空泵的通道，真空管道能否完好工作直接影响着设备的正常工作。因此，也应重视这方面的维护。泵口除尘器中的过滤网每2炉应清理一次，抽气管道每20炉也应清理一次。管道的温升直接影响着泵的寿命、抽气速率及密封圈的寿命，应经常检查管道的冷却水，保证畅通。6）密封件的维护：整机中有三处采用磁性流体密封，即坩埚轴旋转密封、卷丝轴旋转密封和籽晶提升装置旋转密封，其他各处密封均采用“0”型圈密封，密封圈材质均为氟橡胶。各个密封面均经过特殊的研磨抛光，以提高炉子的密封性。密封件的名称及部件编号已表示在说明书的附图中，供更换及维修时查找。建议用户备有充足易损密封橡胶件以便及时更换，保证设备正常运转。磁流体密封处一般情况不要拆开，以免丢失磁流体液。一定要拆卸时，应轻拆慢装，切勿损伤磁流体密封件。装后及时补充磁液。补充磁液可用医用玻璃注射器加导管进行注入，并控制适量。7）关键部位的润滑：部件名称保养方法润滑油备注籽晶旋转及提升机构直线滑杆（LBF40AF+415LF）直线滑杆须加油脂润滑，加油脂(交換)的时间是根据其使用条件来定的，通常使用的情况下, 大约在六个月至一年内，请向花键螺母的加油孔内加入同型类的油脂。油注入后，螺母进行3倍于本身宽度的距离进行移动,从而使油脂能铺遍螺母的整体。2#锂皂基润滑脂或同性质的其他润滑脂差动减速机（DFA-N-1-BT）新机在使用约100小時后须进行第一次调换润滑油，以后是按使用的情况进行（使用约2500 小時后或一年换一次油），长时间的连续作业时及周围温度、湿度较高的环境条件下，请将更换润滑油周期适当缩短。运转停止后，由于润滑油的温度较高，请停止后待12 小時再进行交換。 ISO VG220或等效的其他润滑油减速器（LOW60-40-1/4HP）在初始转运100小时后,进行一次换油。以后是每2500小时进行一次换油。特别要注意的是，在第一次进行換油时,需清除运转磨合时产生的碎屑。运转停止后，由于润滑油的温度高，请在停止后12 小時再进行換油。在3个月以上不使用时,需对内部进行每个月一次的防銹处理、并进行约5分钟的运转。ISO VG320或等效的其他润滑油坩埚驱动机构滚珠丝杠（DIR3205-6RRG2+930LC5-H3K）为了能充分发挥滚珠丝杠的机能，工作时须加油脂润滑，加油脂(交換)的时间是根据其使用条件来定的，通常使用的情况下, 大约在六个月至一年内，须向螺母的加油孔内加入同型类的油脂。油注入后，螺母进行3倍于本身宽度的距离进行移动,从而使油脂能铺遍螺母的整体。2#锂皂基润滑脂或等效的其他润滑油减速机（VW60-50W-1/4HP）在初始转运100小时后,进行一次换油。以后是每2500小时进行一次换油。特别要注意的是，在第一次进行換油时,需清除运转磨合时产生的碎屑。运转停止后，由于润滑油的温度高，请在停止后12 小時再进行換油。在3个月以上不使用时,需对内部进行每个月一次的防銹处理、并进行约5分钟的运转。ISO VG320或等效的其他润滑油滚珠直线导轨副PSPJT50-1100-M30-LKCLHFRM50为了保证直线导轨良好的工作状态，工作时须加油脂润滑，加油脂(交換)的时间是根据其使用条了件来定的，通常使用的情况下, 大约在六个月至一年内，须加一次同型类的油脂。油注入后，须把滚珠套进行3倍于本身宽度的距离进行移动,从而使油脂能铺遍滚珠套的整体。2#锂皂基润滑脂或等效的其他润滑油籽晶升降装置的加油和排油口坩埚升降装置的加油和排油口9.2检修周期：每次拉晶完成后，应对炉腔内进行一次清扫，每五炉须对炉腔、热场和真空管道作一次彻底的清扫。每隔半年须对真空系统、坩埚驱动装置、籽晶提升装置作一次全面的维护，调换易损零件，对运动部件涂抹油脂，保持良好的润滑状态。9.3正常维修程序：本设备应有专业的设备维修人员进行维修。这里介绍几个关键部件的拆装或调换，仅供专业维修人员参考。1）坩埚轴的拆装：拆卸坩埚轴时，应先拆掉冷却水管与旋转接头，卸掉防护罩松掉多锲带，取下多锲带轮。扳起圆螺母止退垫圈的锁紧扣，取出止退垫圈和圆螺母，最后将坩