KR101236359B1 - Weight measuring module in ingot grower - Google Patents

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Abstract

원료가 용융된 도가니로부터 잉곳을 성장시키는 잉곳 성장기의 로드 측정 모듈이 제공된다. 로드 측정 모듈은 일단에 잉곳이 성장되는 시드를 클램핑하는 시드척에 가해지는 하중을 측정하는 로드셀; 상기 로드셀의 출력 전압을 증폭하도록 연결된 제 1 증폭기; 상기 제 1 증폭기의 출력 값을 디지털값으로 변환하는 제 1 아날로그-디지털 변환기; 상기 로드셀의 출력 전압을 상기 제 1 증폭기에 비해 높은 배율로 증폭하는 제 2 증폭기; 상기 제 2 증폭기의 출력값을 디지털값으로 변환하는 제 2 아날로그-디지털 변환기; 및 상기 제 1 아날로그-디지털 변환기 또는 상기 제 2 아날로그-디지털 변환기의 출력값 중 어느 하나를 측정된 로드 값으로 선택하는 로드셀 제어부;를 포함하고, 상기 로드셀 제어부는, 설정된 무게까지는 제 2 아날로그-디지털 변환기의 출력값으로 무게를 설정하고, 이를 초과한 무게에서는 제 1 아날로그-디지털 변환기의 출력값으로 무게를 설정하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 잉곳 성장초기 단계의 무게를 보다 미세하게 측정할 수 있어 양질의 잉곳을 성장시킬 수 있다는 장점이 있다. There is provided a load measuring module of an ingot grower for growing an ingot from a crucible in which raw materials are melted. The load measuring module includes a load cell measuring a load applied to a seed chuck clamping a seed in which an ingot is grown at one end; A first amplifier coupled to amplify the output voltage of the load cell; A first analog-to-digital converter for converting an output value of the first amplifier into a digital value; A second amplifier for amplifying the output voltage of the load cell at a higher magnification than the first amplifier; A second analog-to-digital converter for converting the output value of the second amplifier into a digital value; And a load cell controller configured to select one of the output values of the first analog-to-digital converter or the second analog-to-digital converter as a measured load value, wherein the load cell controller includes: a second analog-to-digital converter up to a set weight; The weight is set to an output value of, and if the weight exceeds the weight, the weight is set to an output value of the first analog-to-digital converter. Therefore, the weight of the initial stage of ingot growth can be measured more finely, so that there is an advantage of growing a good ingot.

Description

잉곳 성장기의 로드 측정모듈{WEIGHT MEASURING MODULE IN INGOT GROWER}Load measuring module of ingot growth period {WEIGHT MEASURING MODULE IN INGOT GROWER}

본 발명은 잉곳 성장기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 용융된 도가니에서 시드를 점진적으로 상승시켜, 시드에 성장되는 잉곳의 무게를 측정하는 잉곳 성장기의 로드 측정모듈에 관한 것이다.The present invention relates to an ingot grower, and more particularly, to a load measuring module of an ingot grower for gradually raising a seed in a molten crucible to measure the weight of an ingot grown on a seed.

반도체 직접회로, 발광 다이오드, 데이터 저장 장치, 광 탐지기등 현대의 정밀한 전자 제품에 소요되는 많은 소자들은 일반적으로 단결정으로부터 제조된다. 예를 들면, 반도체 직접회로는 단결정 실리콘 기판에서 제조되며, 발광다이오드, 데이터 저장장치, 광 탐지기 등과 같은 소자들은 일반적으로 사파이어 단결정 기판으로 부터 제조된다. Many devices for modern precision electronics, such as semiconductor integrated circuits, light emitting diodes, data storage devices, and photodetectors, are typically manufactured from single crystals. For example, semiconductor integrated circuits are fabricated on single crystal silicon substrates, and devices such as light emitting diodes, data storage devices, photodetectors and the like are generally fabricated from sapphire single crystal substrates.

이러한, 기판들은 잉곳이라고 불리는 덩어리를 절단하여 형성되며, 이러한 잉곳을 제조하는 방법으로 초크랄스키 및 키로풀러스 방법이 널리 알려져 있다. 이러한 방법은 원재료가 용융되어 충진된 도가니에 실리콘 혹은 사파이어 시드(seed)를 용융물로 하향하게 후, 제어된 속도로 들어올려 시드에 용융물이 점진적으로 부착되어 잉곳이 형성되도록 하는 방법이다. 이와 같이 잉곳을 점진적으로 상승시켜 잉곳을 생산하는 장비를 잉곳 성장기라 부른다.Such substrates are formed by cutting agglomerates called ingots, and Czochralski and Kyropulus methods are widely known as methods for producing such ingots. This method is to lower the silicon or sapphire seed (seed) into the melt in the crucible filled with the raw material is melted, then lifted at a controlled rate to gradually attach the melt to the seed to form an ingot. As such, the equipment for producing an ingot by gradually raising the ingot is called an ingot growing period.

잉속 성장기는 시드를 점진적으로 상승시키기 위한 승강장치가 구비되며, 시드를 승강장치에 고정하기 위한 시드척이 구비된다. 또한, 시드에 부착되는 잉곳의 무게를 측정하는 로드 측정모듈이 장착된다. 잉곳의 품질은 시드에 부착되는 잉곳의 무게에 따라서, 시드척을 상승시키는 속도에 의해 많이 결정된다. 특히, 성장초기의 속도 제어가, 잉곳의 품질에 상당한 영향을 미친다. 따라서, 시드에 부착된 잉곳의 무게를 정확하게 측정할 수 있는 로드 측정모듈의 개발이 필요하며, 특히, 성장 초기의 미세 무게를 보다 정밀하게 측정할 수 있는 로드 측정모듈의 개발이 절실히 필요한 실정이다.The slow growth machine is provided with a lift device for gradually raising the seed, and a seed chuck for securing the seed to the lift device. In addition, the load measuring module for measuring the weight of the ingot attached to the seed is mounted. The quality of the ingot is largely determined by the speed with which the seed chuck is raised, depending on the weight of the ingot attached to the seed. In particular, the rate control at the beginning of growth significantly affects the quality of the ingot. Therefore, it is necessary to develop a load measuring module capable of accurately measuring the weight of an ingot attached to a seed, and in particular, the development of a load measuring module that can more accurately measure the fine weight at the beginning of growth is urgently needed.

본 발명의 실시예는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 잉곳의 성장 전과정에서 무게를 정확하게 측정할 수 있을 뿐만 아니라, 성장 초기의 무게를 보다 정밀하게 측정할 수 있는 잉곳 성장기의 로드 측정모듈을 제공하고자 한다. An embodiment of the present invention has been made to solve the above problems, not only can accurately measure the weight of the whole process of ingot growth, but also the load measurement of the ingot growth stage that can more accurately measure the weight of the initial growth We want to provide a module.

본 발명의 실시예는 상기와 같은 과제를 해결하고자, 원료가 용융된 도가니로부터 잉곳을 성장시키는 잉곳 성장기의 로드 측정 모듈에 있어서, 일단에 잉곳이 성장되는 시드를 클램핑하는 시드척에 가해지는 하중을 측정하는 로드셀; 상기 로드셀의 출력 전압을 증폭하도록 연결된 제 1 증폭기; 상기 제 1 증폭기의 출력 값을 디지털값으로 변환하는 제 1 아날로그-디지털 변환기; 상기 로드셀의 출력 전압을 상기 제 1 증폭기에 비해 높은 배율로 증폭하는 제 2 증폭기; 상기 제 2 증폭기의 출력값을 디지털값으로 변환하는 제 2 아날로그-디지털 변환기; 및 상기 제 1 아날로그-디지털 변환기 또는 상기 제 2 아날로그-디지털 변환기의 출력값 중 어느 하나를 측정된 로드 값으로 선택하는 로드셀 제어부;를 포함하고, 상기 로드셀 제어부는, 설정된 무게까지는 제 2 아날로그-디지털 변환기의 출력값으로 무게를 설정하고, 이를 초과한 무게에서는 제 1 아날로그-디지털 변환기의 출력값으로 무게를 설정하는 것을 특징으로 하는 잉곳 성장기의 로드 측정 모듈를 제공한다.Embodiment of the present invention, in order to solve the above problems, in the load measuring module of the ingot growth machine for growing the ingot from the crucible in which the raw material is melted, the load applied to the seed chuck clamping the seed in which the ingot is grown at one end A load cell to measure; A first amplifier coupled to amplify the output voltage of the load cell; A first analog-to-digital converter for converting an output value of the first amplifier into a digital value; A second amplifier for amplifying the output voltage of the load cell at a higher magnification than the first amplifier; A second analog-to-digital converter for converting the output value of the second amplifier into a digital value; And a load cell controller configured to select one of the output values of the first analog-to-digital converter or the second analog-to-digital converter as a measured load value, wherein the load cell controller includes: a second analog-to-digital converter up to a set weight; It provides a load measuring module of the ingot growth machine, characterized in that the weight is set to the output value of, and the weight is exceeded the output value of the first analog-to-digital converter.

한편, 상기 로드셀 제어부는, 상기 로드셀의 출력값이 미리 설정된 값 이하인 경우, 제 2 증폭기로 상기 로드셀의 출력값을 전달하고, 상기 로드셀의 출력값이 미리 설정된 값 이상인 경우, 상기 제 1 증폭기로 상기 로드셀의 출력값을 전달하는 것으로 구현될 수 있다.Meanwhile, when the output value of the load cell is less than or equal to a preset value, the load cell controller transfers the output value of the load cell to a second amplifier, and when the output value of the load cell is greater than or equal to a preset value, the output value of the load cell to the first amplifier. It can be implemented by passing.

또한, 본 발명은 다른 실시예로서, 원료가 용융된 도가니로부터 잉곳을 성장시키는 잉곳 성장기의 로드 측정 모듈에 있어서, 일단에 잉곳이 성장되는 시드를 클램핑하는 시드척에 가해지는 하중을 측정하며, 성장하는 상기 잉곳의 변화하는 중량 전 범위에 대해서 측정 범위를 가지는 제 1 로드셀; 상기 제 1 로드셀과 함께, 상기 시드척에 가해지는 하중을 측정하며, 상기 잉곳의 성장 초기의 중량 범위에 대해서 측정 범위를 가지는 제 2 로드셀; 상기 제 1 로드셀의 출력 전압을 증폭하도록 연결된 제 1 증폭기; 상기 제 1 증폭기의 출력 값을 디지털값으로 변환하는 제 1 아날로그-디지털 변환기; 상기 제 2 로드셀의 출력 전압을 상기 제 1 증폭기에 비해 높은 배율로 증폭하는 제 2 증폭기; 상기 제 2 증폭기의 출력값을 디지털값으로 변환하는 제 2 아날로그-디지털 변환기; 및 상기 제 1 아날로그-디지털 변환기 또는 상기 제 2 아날로그-디지털 변환기의 출력값 중 어느 하나를 측정된 로드 값으로 선택하는 로드셀 제어부;를 포함하고, 상기 로드셀 제어부는, 설정된 무게까지는 제 2 아날로그-디지털 변환기의 출력값으로 무게를 설정하고, 이를 초과한 무게에서는 제 1 아날로그-디지털 변환기의 출력값으로 무게를 설정하는 것을 특징으로 하는 잉곳 성장기의 로드 측정 모듈를 제공한다.In another aspect, the present invention, in the load measuring module of the ingot growth machine for growing the ingot from the melting crucible of the raw material, measuring the load applied to the seed chuck clamping the seed in which the ingot is grown at one end, A first load cell having a measurement range with respect to the entire varying weight range of the ingot; A second load cell measuring a load applied to the seed chuck together with the first load cell and having a measurement range with respect to a weight range of the initial stage of growth of the ingot; A first amplifier coupled to amplify the output voltage of the first load cell; A first analog-to-digital converter for converting an output value of the first amplifier into a digital value; A second amplifier amplifying the output voltage of the second load cell at a higher magnification than the first amplifier; A second analog-to-digital converter for converting the output value of the second amplifier into a digital value; And a load cell controller configured to select one of the output values of the first analog-to-digital converter or the second analog-to-digital converter as a measured load value, wherein the load cell controller includes: a second analog-to-digital converter up to a set weight; It provides a load measuring module of the ingot growth machine, characterized in that the weight is set to the output value of, and the weight is exceeded the output value of the first analog-to-digital converter.

상기 제 1 아날로그-디지털 변환기 및 상기 제 2 아날로그-디지털 변환기는 그 출력값이 16진법으로 변환되어 출력되며, 상기 로드셀 제어부는, 상기 제 1 아날로그-디지털 변환기 및 상기 제 2 아날로그-디지털 변환기의 출력값을 10진법으로 변환하는 것이 바람직하다.The output values of the first analog-to-digital converter and the second analog-to-digital converter are converted into hexadecimal notation, and are output. The load cell control unit outputs the output values of the first analog-to-digital converter and the second analog-to-digital converter. It is preferable to convert to decimal.

상기 로드셀의 하단에 상기 시드 척이 고정되고, 상기 로드셀의 상단이 잉곳 성장기의 프레임에 고정되는 것이 효과적이다.The seed chuck is fixed to the lower end of the load cell, it is effective that the upper end of the load cell is fixed to the frame of the ingot growth machine.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 과제해결 수단에 의하면 다음과 같은 사항을 포함하는 다양한 효과를 기대할 수 있다. 다만, 본 발명이 하기와 같은 효과를 모두 발휘해야 성립되는 것은 아니다.As described above, according to the present invention, various effects including the following can be expected. However, the present invention does not necessarily achieve the following effects.

잉곳 성장초기 단계의 무게를 보다 미세하게 측정할 수 있어 양질의 잉곳을 성장시킬 수 있다는 장점이 있다.Ingot growth can be more finely measured the weight of the initial stage has the advantage of growing a good quality ingot.

또한, 로드셀을 인장방식으로 하중이 가해지도록 설치함으로써, 로드셀의 측정 정밀도를 더욱 높일 수 있다.In addition, by installing the load cell so that a load is applied in a tensile manner, the measurement accuracy of the load cell can be further increased.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예의 잉곳 성장기의 사시도
도 2는 도 1의 승강장치의 사시도
도 3은 도 2의 로드 측정모듈의 구성을 도시한 블록도
도 4a는 도 2의 로드셀의 확대사시도
도 4b는 도 4a의 좌측 개략도
도 5a는 도 4의 변형예를 도시한 확대사시도
도 5b는 도 5a의 좌측 개략도
도 6 내지 도 8은 본 발명을 효과를 검증한 그래프로서, 잉곳의 초기 성장 무게에 따른 무게 측정값의 편차를 나타낸 그래프
도 9는 본 발명의 제 2 실시예의 로드 측정모듈의 구성을 도시한 블록도1 is a perspective view of an ingot growth machine in a first embodiment of the present invention.
Figure 2 is a perspective view of the lifting device of Figure 1
3 is a block diagram showing the configuration of the load measurement module of FIG.
4A is an enlarged perspective view of the load cell of FIG. 2.
4B is a left schematic view of FIG. 4A
5A is an enlarged perspective view showing a modification of FIG.
FIG. 5B is a left schematic view of FIG. 5A
6 to 8 are graphs verifying the effect of the present invention, a graph showing the deviation of the weight measurement value according to the initial growth weight of the ingot
9 is a block diagram showing a configuration of a load measuring module according to a second embodiment of the present invention.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예의 잉곳 성장기의 사시도, 도 2는 도 1의 승강장치의 사시도이다.1 is a perspective view of an ingot growth machine of a first embodiment of the present invention, Figure 2 is a perspective view of the lifting device of Figure 1;

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시 예의 잉곳 성장기는, 사파이어 혹은 실리콘 등의 원재료가 용융되는 도가니(100)와, 시드를 점진적은 상승시키는 승강장치(200)와, 잉곳 성장기를 제어하는 제어부(300)를 포함한다.As shown in these figures, the ingot growth apparatus of an embodiment of the present invention, the crucible 100 is melted raw materials such as sapphire or silicon, the elevating device 200 for gradually raising the seed, and the ingot growth machine It includes a control unit 300.

도가니(100)는 전기 열선 등을 이용하여, 원재료인 사파이어 혹은 실리콘 등을 원하는 온도로 용융시키는 장치이다. The crucible 100 is an apparatus for melting sapphire or silicon, which is a raw material, to a desired temperature using an electric heating wire or the like.

제어부(300)는 도가니(100)에 공급되는 전기를 제어하여, 도가니(100)의 온를 제어할 뿐만 아니라, 승강장치(200)의 구동에 필요한 기능 등, 잉곳 성장기에 필요한 다양한 기능을 제어하는 장치이다.The controller 300 controls the electricity supplied to the crucible 100 to control not only the ON of the crucible 100 but also to control various functions required for the ingot growth apparatus, such as a function required for driving the elevating device 200. to be.

승강장치(200)는 시드(1)가 고정되는 시드척(210)과, 시드척(210)이 결합되며 냉각수에 의해 냉각되는 로드(220)와, 로드(220)를 승하강시킬 뿐만 아니라, 로드셀이 장착된 로드 측정 모듈(1200)를 포함한다.The lifting device 200 not only lifts and lowers the rod 220 and the seed chuck 210 to which the seed 1 is fixed, the rod chuck 210 is coupled and cooled by the coolant, And a load measuring module 1200 equipped with a load cell.

시드척(210)은 장비에 고정된 로드(220)에 착탈되어, 도가니(100)의 고온의 환경하에서 작동되는 것으로서, 몇 회 사용 후 교체되는 소모성 부품이다. 로드 측정 모듈(1200)은 시드에 부착된 잉곳의 무게를 측정하여, 오퍼레이터에게 표시하거나, 제어부(300)에 무게를 전달하여, 승강장치(200)를 제어하도록 한다. 본 발명은 로드 측정모듈(1200)에 특징이 있는 것으로서, 아래에서는 이에 대해서 상술한다.The seed chuck 210 is detached from the rod 220 fixed to the equipment and is operated under a high temperature environment of the crucible 100, and is a consumable part that is replaced after several uses. The load measuring module 1200 measures the weight of the ingot attached to the seed and displays the weight to the operator or transmits the weight to the controller 300 to control the lifting apparatus 200. The present invention is characterized by the load measuring module 1200, which will be described in detail below.

도 3은 도 2의 로드 측정모듈(1200)의 구성을 도시한 블록도, 도 4는 도 2의 로드셀의 확대사시도이다.3 is a block diagram illustrating a configuration of the load measuring module 1200 of FIG. 2, and FIG. 4 is an enlarged perspective view of the load cell of FIG. 2.

도 3에 도시된 바와 같이, 로드 측정모듈(1200)은 일단에 잉곳이 성장되는 시드(1)를 클램핑하는 시드척(210)에 가해지는 하중을 측정하는 로드셀(1210)과, 로드셀(1210)의 출력전압을 증폭하도록 연결된 제 1 증폭기(1221)와, 상기 제 1 증폭기(1221)의 출력 값을 디지털값으로 변환하는 제 1 아날로그-디지털 변환기(1231)와, 상기 로드셀(1210)의 출력 전압을 상기 제 1 증폭기(1221)에 비해 높은 배율로 증폭하는 제 2 증폭기(1222)와, 상기 제 2 증폭기(1222)의 출력값을 디지털값으로 변환하는 제 2 아날로그-디지털 변환기(1232)와, 상기 제 1 아날로그-디지털 변환기(1221) 또는 상기 제 2 아날로그-디지털 변환기(1222)의 출력값 중 어느 하나를 측정된 로드 값으로 선택하는 로드셀 제어부(1240)를 포함한다.As shown in FIG. 3, the load measuring module 1200 includes a load cell 1210 for measuring a load applied to the seed chuck 210 clamping the seed 1 on which an ingot is grown, and a load cell 1210. A first amplifier 1221 connected to amplify an output voltage of the first amplifier, a first analog-to-digital converter 1231 for converting an output value of the first amplifier 1221 to a digital value, and an output voltage of the load cell 1210 A second amplifier 1222 for amplifying the amplifier at a higher magnification than the first amplifier 1221, a second analog-to-digital converter 1232 for converting an output value of the second amplifier 1222 to a digital value, and The load cell controller 1240 selects one of an output value of the first analog-to-digital converter 1221 or the second analog-to-digital converter 1222 as the measured load value.

로드셀(1210)은 양단이 시드척(220)이 연장된 샤프트(221)와, 잉곳 성장기의 프레임(222, 보다 자세히는 승강장치의 프레임)사이에 설치된다. 로드셀(1210)은 스트레인 게이지(strain gage)와 같이, 가해지는 하중의 변화를 전기적 신호로 출력하는 장치이다.The load cell 1210 is installed at both ends between the shaft 221 extending from the seed chuck 220 and the frame 222 of the ingot growth machine (more specifically, the frame of the elevating device). The load cell 1210 is a device that outputs a change in applied load as an electrical signal, such as a strain gage.

도 4a는 시드에 잉곳이 성장됨에 따라서, 로드셀에 압축력이 가해지도록 구성된 것이다. 즉, 로드셀(1210)의 상단에 시드척(220)(정확하게는 시드척(220)이 연장된 샤프트(221)가 고정되고, 로드셀(1210)의 하단에 잉곳 성장기의 프레임(222)이 고정된다. 따라서, 도 4b에 도시된 바와 같이, 잉곳의 하중이 로드셀에 압축력으로 가해지게 된다.4A is configured to apply a compressive force to the load cell as the ingot is grown on the seed. That is, the seed chuck 220 (exactly, the shaft 221 extending from the seed chuck 220) is fixed to the upper end of the load cell 1210, and the frame 222 of the ingot growth machine is fixed to the lower end of the load cell 1210. Therefore, as shown in Fig. 4b, the load of the ingot is applied to the load cell with a compressive force.

도 5a는 로드셀에 인장력이 가해지도록 구성된 것이다. 즉, 상기 로드셀(1210)의 하단에 상기 시드 척(220)(정확하게는 시드척(220)이 연장된 샤프트(221))이 고정되고, 상기 로드셀(1210)의 상단에 잉곳 성장기의 프레임(222)이 고정된다. 따라서, 도 5b에 도시된 바와 같이, 잉곳의 하중이 로드셀에 인장력으로 가해지게 된다. 도 4a는 로드셀에 압축력이 가해지므로, 로드셀의 상단 및 하단에 면접촉된 상태에서 압축력이 가해진다. 따라서, 면의 가공상태 혹은 하중이 가해지는 상태에 따라서, 편심이 발생하게 되어, 무게 측정에 오류가 발생할 우려가 있다. 이에 반해 도 5a의 인장력이 가해지는 구조는 로드셀의 상하단에 하중이 전달되는 하중전달 볼트(1211)가 결합되어, 인장력이 정확한 무게 중심과 일치되는 위치에 가해질 수 있도록 할 수 있다.(도 4a와 같이 압축력이 가해지는 경우에도 이와 같은 구조를 취할 수 있으나, 압축력의 경우 점접촉일 경우 안정성이 떨어진다는 단점이 있다.) 따라서, 보다 정확한 무게를 측정할 수 있다는 장점이 있다.Figure 5a is configured to apply a tensile force to the load cell. That is, the seed chuck 220 (exactly, the shaft 221 extending from the seed chuck 220) is fixed to the lower end of the load cell 1210, and the frame 222 of the ingot growth machine is mounted on the top of the load cell 1210. ) Is fixed. Thus, as shown in Figure 5b, the load of the ingot is applied to the load cell with a tensile force. 4A is a compressive force is applied to the load cell, the compressive force is applied in a state in contact with the top and bottom of the load cell. Therefore, an eccentricity may occur according to the machining state of the surface or the state to which the load is applied, which may cause an error in weight measurement. On the contrary, in the structure in which the tensile force of FIG. 5A is applied, a load transfer bolt 1211 through which a load is transmitted to the upper and lower ends of the load cell may be coupled, so that the tensile force may be applied at a position coinciding with the correct center of gravity. Such a structure can be taken even when a compressive force is applied as described above. However, the compressive force has a disadvantage in that stability is reduced in case of point contact.) Therefore, a more accurate weight can be measured.

제 1 증폭기(1221)와 제 2 증폭기(1222)는 로드셀(1210)의 출력값을 증폭하는 장비이다. 다만, 제 1 증폭기(1221)와 제 2 증폭기(1222)는 증폭하는 범위를 달리한다. 즉, 제 1 증폭기(1221)는 잉곳이 모두 성장하였을 때의 무게를 최대치로 하여 증폭을 하며, 제 2 증폭기(122)는 잉곳 성장의 초기단계의 일정 무게까지를 최대치로 하여 증폭을 한다. 예를 들면, 제 1 증폭기(1221)는 잉곳이 모두 성장한 200kg을 최대치로 하여 증폭을 하며, 제 2 증폭기(1222)는 초기단계의 10kg을 최대치로 하여 증폭을 한다.(즉, 제 1 증폭기에 비해서 제 2 증폭기의 증폭 배율이 높다.) 이와 같이, 제 2 증폭기(1222)의 증폭 범위를 달리하는 경우, 초기단계에서 미세 중량의 증가까지 감지할 수 있다는 장점이 있다. 즉, 초기 10kg의 범위까지는 제 2 증폭기(1222)로 증폭하여, 미세 중량의 증감을 감지할 수 있도록 하고, 10kg을 벗어나는 범위에서는 제 1 증폭기(1221)를 이용하여 증폭한다.The first amplifier 1221 and the second amplifier 1222 are equipment for amplifying an output value of the load cell 1210. However, the first amplifier 1221 and the second amplifier 1222 have different amplification ranges. That is, the first amplifier 1221 amplifies the maximum weight when all the ingots are grown, and the second amplifier 122 amplifies the maximum value up to a predetermined weight of the initial stage of ingot growth. For example, the first amplifier 1221 amplifies a maximum value of 200 kg in which all the ingots have grown, and the second amplifier 1222 amplifies the maximum value of 10 kg in an initial stage. As a result, when the amplification range of the second amplifier 1222 is changed, it is possible to detect the increase in the fine weight in the initial stage. In other words, the first amplifier 1221 is amplified by the second amplifier 1222 to detect the increase or decrease of the fine weight, and the first amplifier 1221 is amplified by the second amplifier 1222 in the range beyond 10 kg.

제 1 아날로그-디지털변환기(1231) 또는 제2 아날로그-디지털 변환기(1232)는 제 1 증폭기(1221) 및 제 2 증폭기(1222)에서 증폭된 출력값을 디지털값으로 변환한다. 이때, 제 1 아날로그-디지털변환기(1231) 및 제 2 아날로그-디지털 변환기(1232)의 입력값 및 출력값은 정밀도의 한계(입출력 신호의 유효한 소수점 자리수로 대표될 수 있음)가 있다. 따라서, 하나의 증폭기만을 사용하여 전무게의 범위를 증폭하는 경우, 섬세한 무게의 증감을 감지하여야 할 초기 단계의 무게를 섬세하게 센싱하지 못하는 단점이 있다. 본 발명은 이와 같은 문제점을 2개의 증폭기 및 아날로그 디지털 변환기를 사용하여, 초기 단계의 무게를 보다 미세하게 측정할 수 있다는 장점이 있다. The first analog-to-digital converter 1231 or the second analog-to-digital converter 1232 converts the output values amplified by the first amplifier 1221 and the second amplifier 1222 into digital values. At this time, the input value and the output value of the first analog-to-digital converter 1231 and the second analog-to-digital converter 1232 have a limit of precision (which may be represented by a valid decimal place of the input / output signal). Therefore, in the case of amplifying the entire weight range using only one amplifier, there is a disadvantage in that the weight of the initial stage to sense the increase or decrease of the delicate weight cannot be delicately sensed. The present invention has the advantage that the weight of the initial stage can be measured more finely by using two amplifiers and analog-to-digital converter.

상기 제 1 아날로그-디지털 변환기(1231) 및 상기 제 2 아날로그-디지털 변환기(1232)는 그 출력값이 16진법으로 변환되어 출력되는 것이 동일한 하드웨어로 보다 정확한 출력값을 얻을 수 있다. 즉, 일반적으로 유효한 소수점 자리수에 한계가 있어, 10진법에 비해서 3.2배의 정확도를 얻을 수 있다. 16진법으로 출력된 상기 제 1 아날로그-디지털 변환기(1231) 및 상기 제 2 아날로그-디지털 변환기의 출력값을 상기 로드셀 제어부(1240)가 10진법으로 변환하여, 출력한다.The first analog-to-digital converter 1231 and the second analog-to-digital converter 1232 may obtain more accurate output values with the same hardware that their output values are converted to hexadecimal notation. That is, there is generally a limit on the number of valid decimal places, and 3.2 times the accuracy can be obtained compared to the decimal system. The load cell controller 1240 converts the output values of the first analog-to-digital converter 1231 and the second analog-to-digital converter output in hexadecimal notation into decimal notation.

상기 로드셀 제어부(1240)는, 설정된 무게까지는 제 2 아날로그-디지털 변환기(1232)의 출력값으로 무게를 설정하고, 이를 초과한 무게에서는 제 1 아날로그-디지털 변환기(1231)의 출력값으로 무게를 설정한다. 즉, 예를 들면, 10kg까지는 제 2 아날로그-디지털 변환기(1232)의 출력값으로 무게를 연산 혹은 출력부로 전달하고, 10kg을 초과하는 무게에서는 제 1 아날로그-디지털 변환기(1231)의 출력값으로 무게를 연산 혹은 출력부로 전달한다. 본 발명의 제 1 실시예는 로드셀의 제어부(1240)가 제 1 아날로그-디지털 변환기(1231) 및 제 2 아날로그-디지털 변환기(1232)의 출력값으로부터 얻을 수 있는 무게값으로부터 제 1 아날로그-디지털 변환기(1231) 및 제 2 아날로그-디지털 변환기(1232)의 출력값을 선택한다.The load cell controller 1240 sets the weight to the output value of the second analog-to-digital converter 1232 until the set weight, and sets the weight to the output value of the first analog-to-digital converter 1231 when the weight exceeds the set weight. That is, for example, up to 10 kg of the weight is output to the calculation or output unit of the second analog-to-digital converter 1232, and if the weight exceeds 10 kg, the weight is calculated from the output value of the first analog-to-digital converter 1231. Or pass it to the output. The first embodiment of the present invention is based on the first analog-to-digital converter from the weight value that the control unit 1240 of the load cell can obtain from the output values of the first analog-to-digital converter 1231 and the second analog-to-digital converter 1232. 1231 and the output value of the second analog-to-digital converter 1232 are selected.

그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 로드셀 제어부(1240)가 직접 로드셀의 출력값으로부터 판단하여, 제 1 아날로그-디지털 변환기(1231) 및 제 2 아날로그-디지털 변환기(1232)의 값 중 어느 하나를 선택할 수도 있다. 즉, 상기 로드셀 제어부(1240)는, 상기 로드셀 제어부는, 상기 로드셀(1210)의 출력값이 미리 설정된 값 이하인 경우, 제 2 증폭기(1222)로 상기 로드셀(1210)의 출력값을 전달하고, 상기 로드셀(1210)의 출력값이 미리 설정된 값 이상인 경우, 상기 제 1 증폭기(1221)로 상기 로드셀의 출력값을 전달하도록 구현된다. 이와 같은 로드셀 제어부(1240)는 로드셀(1210)과 증폭기(1221, 1222) 사이의 분기점(1241)에 형성된 스위치로 구현될 수 있다.However, the present invention is not limited thereto, and the load cell controller 1240 may directly determine the value of the first analog-digital converter 1231 and the second analog-digital converter 1232 by judging from the output value of the load cell. . That is, when the output value of the load cell 1210 is equal to or less than a preset value, the load cell control unit 1240 transmits the output value of the load cell 1210 to the second amplifier 1222, and the load cell 12. When the output value of 1210 is greater than or equal to a preset value, the output value of the load cell is transmitted to the first amplifier 1221. The load cell controller 1240 may be implemented as a switch formed at a branch point 1241 between the load cell 1210 and the amplifiers 1221 and 1222.

도 6 내지 도 8은 본 발명을 효과를 검증한 그래프로서, 잉곳의 초기 성장 무게에 따른 무게 측정값의 편차를 나타낸 것이다. 6 to 8 are graphs verifying the effect of the present invention, showing the deviation of the weight measurement value according to the initial growth weight of the ingot.

도 6은 하나의 증폭기와 아날로그-디지털 변환기를 사용하여 잉곳의 성장초기부터 완제품까지 무게를 측정하는 경우를 도시한 것이다. 즉, 본 발명에서 잉곳의 전범위 무게를 측정할 수 있는 제 1 증폭기와 제 1 아날로그-디지털 변환기만 사용하여 잉곳 성장 초기의 무게를 측정하였을 때, 얻은 무게 측정값의 편차를 나타낸 것이다. 도 6으로부터 알 수 있듯이, 무게 측정 편차가 ±0.014에 달하는 것을 확인할 수 있다.FIG. 6 illustrates a case in which a weight is measured from an early stage of ingot growth to a finished product using one amplifier and an analog-digital converter. That is, in the present invention, when the weight of the initial ingot growth is measured using only the first amplifier and the first analog-to-digital converter capable of measuring the full range weight of the ingot, the deviation of the obtained weight measurement value is shown. As can be seen from FIG. 6, it can be confirmed that the weight measurement deviation reaches ± 0.014.

도 7은 본 발명의 실시예와 같이, 제 1 증폭기와 제 1 아날로그-디지털 변환기와 별도로, 성장초기의 무게를 측정하는 제 2 증폭기와 제 2 아날로그-디지털 변환기를 사용하여 잉곳 성장 초기의 무게를 측정한 결과이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 무게 측정 편차는 평균 ±0.002에 불과하여, 7배 정도의 정밀도 상승을 확인할 수 있다.FIG. 7 shows the weight of initial ingot growth using a second amplifier and a second analog-to-digital converter measuring the initial growth weight, separately from the first amplifier and the first analog-to-digital converter, as in the embodiment of the present invention. It is a result of a measurement. As shown in Figure 7, the weight measurement deviation is only ± 0.002 on average, it can be confirmed that the accuracy rise of about seven times.

도 8은 본 발명의 실시예와 같이, 제 1 아날로그-디지털 변환기와 제 2 아날로그-디지털 변환기의 출력값을 16진법으로 바꿨을 때, 잉곳 성장 초기의 무게를 측정한 결과이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 도 7에 비해서, 무게 측정값 편차의 평균치 및 최대치가 모두 감소하였음을 확인할 수 있다.8 is a result of measuring the weight of the initial stage of ingot growth when the output values of the first analog-to-digital converter and the second analog-to-digital converter are changed to hexadecimal as in the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 8, it can be seen that compared to FIG. 7, both the average value and the maximum value of the deviation of the weight measurement values are reduced.

도 9는 본 발명의 제 2 실시예의 로드 측정모듈의 블록도이다. 9 is a block diagram of a load measuring module according to a second embodiment of the present invention.

제 2 실시예의 로드 측정모듈은 일단에 잉곳이 성장되는 시드를 클램핑하는 시드척에 가해지는 하중을 측정하며, 성장하는 상기 잉곳의 변화하는 중량 전 범위에 대해서 측정 범위를 가지는 제 1 로드셀(1210)과, 상기 제 1 로드셀과 함께, 상기 시드척에 가해지는 하중을 측정하며, 상기 잉곳의 성장 초기의 중량 범위에 대해서 측정 범위를 가지는 제 2 로드셀(1215)과, 상기 제 1 로드셀의 출력 전압을 증폭하도록 연결된 제 1 증폭기(1221)와, 상기 제 1 증폭기(1221)의 출력 값을 디지털값으로 변환하는 제 1 아날로그-디지털 변환기(1231)와, 상기 제 2 로드셀(1215)의 출력 전압을 상기 제 1 증폭기(1221)에 비해 높은 배율로 증폭하는 제 2 증폭기(1222), 상기 제 2 증폭기(1222)의 출력값을 디지털값으로 변환하는 제 2 아날로그-디지털 변환기(1232)와, 상기 제 1 아날로그-디지털 변환기 또는 상기 제 2 아날로그-디지털 변환기의 출력값 중 어느 하나를 측정된 로드 값으로 선택하는 로드셀 제어부(1240)를 포함한다.The load measuring module of the second embodiment measures the load applied to the seed chuck clamping the seed in which the ingot is grown at one end, and has a first load cell 1210 having a measurement range for the entire weight range of the growing ingot. And a second load cell 1215 having a measurement range with respect to the weight range of the initial stage of growth of the ingot and measuring the load applied to the seed chuck together with the first load cell, and output voltages of the first load cell. A first amplifier 1221 connected to amplify, a first analog-to-digital converter 1231 for converting the output value of the first amplifier 1221 to a digital value, and an output voltage of the second load cell 1215. A second amplifier 1222 that amplifies at a higher magnification than a first amplifier 1221, a second analog-to-digital converter 1232 that converts an output value of the second amplifier 1222 into a digital value, and the first analog - And a load cell control section 1240 for selecting the measured either the output of the digital converter load value-digital converter or said second analog.

제 2 실시예는 제 1 실시예와 달리, 로드셀이 잉곳의 성장초기부터, 완성까지 전범위의 무게를 측정할 수 있는 제 1 로드셀(1210)과, 잉곳의 성장초기의 중량범위(예시에서는 10kg 정도)의 무게를 측정하는 제 2 로드셀(1215)를 포함한다는 점에 차이점이 있다. 제 1 로드셀(1210)과 제 2 로드셀(1215)은 순서에 상관없이 상하로 배치되며, 설치되는 구성은 동일하다. 다만, 최적 측정범위가 제 1 로드셀(1210)은 0~200kg 정도로 잉곳의 전체 무게를 측정할 수 있는 것이며, 제 2 로드셀(1215)은 0~10kg 정도로 보다 정밀한 무게에 최적화 되어 있다는 점에서만 차이가 있다. In the second embodiment, unlike the first embodiment, the first load cell 1210 capable of measuring the full weight of the load cell from the beginning of growth of the ingot to the completion of the ingot, and the weight range of the initial growth of the ingot (in this example 10 kg) Difference) in that it includes a second load cell 1215 that measures the weight of the device. The first load cell 1210 and the second load cell 1215 are arranged up and down regardless of the order, and the installed configuration is the same. However, the optimum measurement range is that the first load cell 1210 can measure the total weight of the ingot about 0 ~ 200kg, the second load cell 1215 is only difference that 0 ~ 10kg is optimized for more precise weight have.

나머지 구성은 제 1 실시예와 동일하므로, 자세한 설명은 생략한다.Since the rest of the configuration is the same as in the first embodiment, detailed description thereof will be omitted.

상기와 같이, 제 2 실시예는 증폭기 뿐만 아니라, 로드셀도 잉곳의 성장초기의 중량을 보다 잘 측정할 수 있도록 별도로 구비함으로써, 보다 정밀히 측정할 수 있다는 장점이 있다. 다만, 제 2 실시예는 제 1 실시예에 비해서 제작비용이 증대되며, 제 1 로드셀과 제 2 로드셀 사이의 힘이 한쪽에 치우치지 않도록 제작하여야 한다는 어려움이 있다.As described above, the second embodiment has an advantage that not only the amplifier but also the load cell can be measured more precisely by separately providing the weight of the initial growth of the ingot. However, in the second embodiment, the manufacturing cost is increased compared to the first embodiment, and there is a difficulty in that the force between the first load cell and the second load cell should not be biased to one side.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**
1200: 로드 측정 모듈 1: 시드
1210: 로드셀 1221: 제 1 증폭기
1231: 제 1 아날로그-디지털 변환기 1222: 제 2 증폭기
1232: 제 2 아날로그-디지털 변환기 1240: 로드셀 제어부
1214: 제 1 로드셀 1215: 제 2 로드셀DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS
1200: load measurement module 1: seed
1210: load cell 1221: first amplifier
1231: first analog-to-digital converter 1222: second amplifier
1232: second analog-to-digital converter 1240: load cell controller
1214: first load cell 1215: second load cell

Claims (5)

원료가 용융된 도가니로부터 잉곳을 성장시키는 잉곳 성장기의 로드 측정 모듈에 있어서,
일단에 잉곳이 성장되는 시드를 클램핑하는 시드척에 가해지는 하중을 측정하는 로드셀;
상기 로드셀의 출력 전압을 증폭하도록 연결된 제 1 증폭기;
상기 제 1 증폭기의 출력 값을 디지털값으로 변환하는 제 1 아날로그-디지털 변환기;
상기 로드셀의 출력 전압을 상기 제 1 증폭기에 비해 높은 배율로 증폭하는 제 2 증폭기;
상기 제 2 증폭기의 출력값을 디지털값으로 변환하는 제 2 아날로그-디지털 변환기; 및
상기 제 1 아날로그-디지털 변환기 또는 상기 제 2 아날로그-디지털 변환기의 출력값 중 어느 하나를 측정된 로드 값으로 선택하는 로드셀 제어부;
를 포함하고,
상기 로드셀 제어부는, 설정된 무게까지는 제 2 아날로그-디지털 변환기의 출력값으로 무게를 설정하고, 이를 초과한 무게에서는 제 1 아날로그-디지털 변환기의 출력값으로 무게를 설정하는 것을 특징으로 하는 잉곳 성장기의 로드 측정 모듈.
In the load measuring module of the ingot growth machine for growing the ingot from the crucible in which the raw material is melted,
A load cell measuring a load applied to the seed chuck clamping the seed in which the ingot is grown at one end;
A first amplifier coupled to amplify the output voltage of the load cell;
A first analog-to-digital converter for converting an output value of the first amplifier into a digital value;
A second amplifier for amplifying the output voltage of the load cell at a higher magnification than the first amplifier;
A second analog-to-digital converter for converting the output value of the second amplifier into a digital value; And
A load cell controller configured to select one of an output value of the first analog-digital converter or the second analog-digital converter as a measured load value;
Including,
The load cell control unit sets the weight to the output value of the second analog-to-digital converter up to the set weight, and sets the weight to the output value of the first analog-to-digital converter to the weight exceeding the set weight. .
원료가 용융된 도가니로부터 잉곳을 성장시키는 잉곳 성장기의 로드 측정 모듈에 있어서,
일단에 잉곳이 성장되는 시드를 클램핑하는 시드척에 가해지는 하중을 측정하는 로드셀;
상기 로드셀의 출력 전압을 증폭하도록 연결된 제 1 증폭기;
상기 제 1 증폭기의 출력 값을 디지털값으로 변환하는 제 1 아날로그-디지털 변환기;
상기 로드셀의 출력 전압을 상기 제 1 증폭기에 비해 높은 배율로 증폭하는 제 2 증폭기;
상기 제 2 증폭기의 출력값을 디지털값으로 변환하는 제 2 아날로그-디지털 변환기; 및
상기 제 1 아날로그-디지털 변환기 또는 상기 제 2 아날로그-디지털 변환기의 출력값 중 어느 하나를 측정된 로드 값으로 선택하는 로드셀 제어부;
를 포함하고,
상기 로드셀 제어부는, 상기 로드셀의 출력값이 미리 설정된 값 이하인 경우, 제 2 증폭기로 상기 로드셀의 출력값을 전달하고, 상기 로드셀의 출력값이 미리 설정된 값 이상인 경우, 상기 제 1 증폭기로 상기 로드셀의 출력값을 전달하는 것을 특징으로 하는 잉곳 성장기의 로드 측정 모듈.
In the load measuring module of the ingot growth machine for growing the ingot from the crucible in which the raw material is melted,
A load cell measuring a load applied to the seed chuck clamping the seed in which the ingot is grown at one end;
A first amplifier coupled to amplify the output voltage of the load cell;
A first analog-to-digital converter for converting an output value of the first amplifier into a digital value;
A second amplifier for amplifying the output voltage of the load cell at a higher magnification than the first amplifier;
A second analog-to-digital converter for converting the output value of the second amplifier into a digital value; And
A load cell controller configured to select one of an output value of the first analog-digital converter or the second analog-digital converter as a measured load value;
Including,
The load cell controller transmits the output value of the load cell to a second amplifier when the output value of the load cell is less than or equal to a preset value, and delivers the output value of the load cell to the first amplifier when the output value of the load cell is greater than or equal to a preset value. Load measuring module of the ingot growth phase, characterized in that.
원료가 용융된 도가니로부터 잉곳을 성장시키는 잉곳 성장기의 로드 측정 모듈에 있어서,
일단에 잉곳이 성장되는 시드를 클램핑하는 시드척에 가해지는 하중을 측정하며, 성장하는 상기 잉곳의 변화하는 중량 전 범위에 대해서 측정 범위를 가지는 제 1 로드셀;
상기 제 1 로드셀과 함께, 상기 시드척에 가해지는 하중을 측정하며, 상기 잉곳의 성장 초기의 중량 범위에 대해서 측정 범위를 가지는 제 2 로드셀;
상기 제 1 로드셀의 출력 전압을 증폭하도록 연결된 제 1 증폭기;
상기 제 1 증폭기의 출력 값을 디지털값으로 변환하는 제 1 아날로그-디지털 변환기;
상기 제 2 로드셀의 출력 전압을 상기 제 1 증폭기에 비해 높은 배율로 증폭하는 제 2 증폭기;
상기 제 2 증폭기의 출력값을 디지털값으로 변환하는 제 2 아날로그-디지털 변환기; 및
상기 제 1 아날로그-디지털 변환기 또는 상기 제 2 아날로그-디지털 변환기의 출력값 중 어느 하나를 측정된 로드 값으로 선택하는 로드셀 제어부;
를 포함하고,
상기 로드셀 제어부는, 설정된 무게까지는 제 2 아날로그-디지털 변환기의 출력값으로 무게를 설정하고, 이를 초과한 무게에서는 제 1 아날로그-디지털 변환기의 출력값으로 무게를 설정하는 것을 특징으로 하는 잉곳 성장기의 로드 측정 모듈.
In the load measuring module of the ingot growth machine for growing the ingot from the crucible in which the raw material is melted,
A first load cell measuring a load applied to a seed chuck clamping a seed in which an ingot is grown at one end, and having a measurement range with respect to a whole weight range of the growing ingot;
A second load cell measuring a load applied to the seed chuck together with the first load cell and having a measurement range with respect to a weight range of the initial stage of growth of the ingot;
A first amplifier coupled to amplify the output voltage of the first load cell;
A first analog-to-digital converter for converting an output value of the first amplifier into a digital value;
A second amplifier amplifying the output voltage of the second load cell at a higher magnification than the first amplifier;
A second analog-to-digital converter for converting the output value of the second amplifier into a digital value; And
A load cell controller configured to select one of an output value of the first analog-digital converter or the second analog-digital converter as a measured load value;
Including,
The load cell control unit sets the weight to the output value of the second analog-to-digital converter up to the set weight, and sets the weight to the output value of the first analog-to-digital converter to the weight exceeding the set weight. .
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 아날로그-디지털 변환기 및 상기 제 2 아날로그-디지털 변환기는 그 출력값이 16진법으로 변환되어 출력되며,
상기 로드셀 제어부는, 상기 제 1 아날로그-디지털 변환기 및 상기 제 2 아날로그-디지털 변환기의 출력값을 10진법으로 변환하는 것을 특징으로 하는 잉곳 성장기의 로드 측정 모듈.
The method according to any one of claims 1 to 3,
The first analog-to-digital converter and the second analog-to-digital converter are outputted by converting their output values in hexadecimal notation.
The load cell control unit, the load measurement module of the ingot growth machine, characterized in that for converting the output value of the first analog-to-digital converter and the second analog-to-digital converter in decimal.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 로드셀의 하단에 상기 시드 척이 고정되고, 상기 로드셀의 상단이 잉곳 성장기의 프레임에 고정되는 것을 특징으로 하는 잉곳 성장기의 로드 측정 모듈.
The method according to any one of claims 1 to 3,
The seed chuck is fixed to the lower end of the load cell, the load measuring module of the ingot grower, characterized in that the top of the load cell is fixed to the frame of the ingot grower.
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KR102571715B1 (en) * 2021-03-25 2023-08-28 에스케이실트론 주식회사 Moving apparatus of silicon single crystal ingot and continuous growing method of silicon single crystal ingot

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4375243A (en) 1981-03-30 1983-03-01 Doll W Gary Wide range high accuracy weighing and counting scale
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4375243A (en) 1981-03-30 1983-03-01 Doll W Gary Wide range high accuracy weighing and counting scale
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