CN106426580A - 基于金刚线辊的单晶硅棒电动切断装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于金刚线辊的单晶硅棒电动切断装置，其中包括工作台、升降式固定台和切割辊组件，所述的工作台上设置有至少一个与单晶硅棒形状相适应的凹槽，所述的升降式固定台设置于工作台上方，且所述的升降式固定台下方设置有与所述的凹槽一一对应的固定棒，所述的切割辊组件包括多槽线辊、缠绕于所述的多槽线辊上的金刚线以及线辊固定架，所述的线辊固定架可相对于所述的工作台前后移动，采用该种结构的基于金刚线辊的单晶硅棒电动切断装置，在工作台和固定台上均设置有限位开关，防止在移动过程中，两者相撞而引起设备故障；采用滚轮和导轨的滑动配合实现工作台和固定台的升降，结构简单，应用方便，具有更广泛的应用范围。

Description

基于金刚线辊的单晶硅棒电动切断装置
技术领域
本发明涉及单晶硅技术领域，尤其涉及单晶硅制造技术领域，具体是指一种基于金刚线辊的单晶硅棒电动切断装置。
背景技术
硅棒是半导体和太阳能光伏领域的主要生产材料。硅棒多线切割技术是目前采用最广泛的硅棒加工技术，它不同于传统的刀具片、砂轮片等切割方式，也不同于更先进的激光切割和内圆切割方式，其原理是通过一根高速运动的钢丝带动附着在钢丝上的切割砂浆，对硅棒进行摩擦，从而达到切割效果。
但目前的单晶硅的线切割机构的进给量不均匀，常会造成切割不均、废片比较多，同时也对钢丝的伤害较大，影响钢丝的实用寿命，对于电路级的单晶硅棒而言，更是难以达到其对于厚度和表面光洁度的要求。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种基于金刚线辊的单晶硅棒电动切断装置，解决了现有技术中的单晶硅棒切割装置存在的对单晶硅棒厚度磨损多以及效率低下的问题。
为了实现上述目的，本发明具有如下构成：该基于金刚线辊的单晶硅棒电动切断装置，其主要特点是，所述的装置包括工作台、升降式固定台和切割辊组件，所述的工作台上设置有至少一个与单晶硅棒形状相适应的凹槽，所述的升降式固定台设置于工作台上方，且所述的升降式固定台下方设置有与所述的凹槽一一对应的固定棒，所述的切割辊组件包括多槽线辊、缠绕于所述的多槽线辊上的金刚线以及线辊固定架，所述的线辊固定架可相对于所述的工作台前后移动，所述的线辊固定架为升降式固定架。
较佳地，所述的工作台为升降式工作台。
更佳地，所述的装置还包括机架，所述的机架上设置有工作台移动导轨和升降式固定台移动导轨，所述的工作台一端通过第一滚轮组件设置于所述的工作台移动导轨中，所述的升降式固定台一端通过第二滚轮组件设置于所述的升降式固定台移动导轨中。
更进一步地，所述的第一滚轮组件连接有第一驱动电机，所述的第二滚轮组件连接有第二驱动电机。
再进一步地，所述的工作台的上端设置有上限位开关，所述的升降式固定台的下端设置有下限位开关，所述的上限位开关与第一驱动电机相连接，所述的下限位开关与所述的第二驱动电机相连接。
较佳地，所述的金刚线包括金属线，所述的金属线的外表面包裹有树脂层，所述的树脂层上固定有金刚石颗粒。
较佳地，所述的工作台上的凹槽的表面设置有海绵垫。
较佳地，所述的固定棒的下端面设置有橡胶垫。
采用了该发明中的基于金刚线辊的单晶硅棒电动切断装置，具有如下有益效果：（1）解决了现有的单晶硅棒切割装置存在的对单晶硅棒厚度磨损多以及效率低下的问题。本发明的单晶硅棒切断装置利用金刚线和多槽线辊将单晶硅棒生产过程中的磨削处理改为切削处理，不但大大提高了生产效率、降低了单晶硅棒的厚度损伤，而且也提高了单晶硅棒的表面光洁度；（2）在工作台和固定台上均设置有限位开关，防止在移动过程中，两者相撞而引起设备故障；采用滚轮和导轨的滑动配合实现工作台和固定台的升降，结构简单，应用方便，具有更广泛的应用范围。
附图说明
图1为本发明的基于金刚线辊的单晶硅棒电动切断装置的结构示意图。
附图标记：1 升降式固定台，2 工作台，3 切割辊组件，4 机架。
具体实施方式
为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
本发明提供了一种基于金刚线辊的单晶硅棒电动切断装置，所述的装置包括工作台2、升降式固定台1和切割辊组件3，所述的工作台2上设置有至少一个与单晶硅棒形状相适应的凹槽，所述的升降式固定台1设置于工作台2上方，且所述的升降式固定台1下方设置有与所述的凹槽一一对应的固定棒，所述的切割辊组件3包括多槽线辊、缠绕于所述的多槽线辊上的金刚线以及线辊固定架，所述的线辊固定架可相对于所述的工作台2前后移动，所述的线辊固定架为升降式固定架。
在一种较佳的实施方式中，所述的工作台2为升降式工作台2。
在一种更佳的实施方式中，所述的装置还包括机架4，所述的机架4上设置有工作台2移动导轨和升降式固定台1移动导轨，所述的工作台2一端通过第一滚轮组件设置于所述的工作台2移动导轨中，所述的升降式固定台1一端通过第二滚轮组件设置于所述的升降式固定台1移动导轨中。
在一种更进一步的实施方式中，所述的第一滚轮组件连接有第一驱动电机，所述的第二滚轮组件连接有第二驱动电机。
在一种再进一步的实施方式中，所述的工作台2的上端设置有上限位开关，所述的升降式固定台1的下端设置有下限位开关，所述的上限位开关与第一驱动电机相连接，所述的下限位开关与所述的第二驱动电机相连接。
在工作过程中，首先将工作台2升降至工作位置，在对应的凹槽中放置好硅棒之后，调整升降式固定台1的高度，使固定棒与硅棒接触，用以固定硅棒的位置不发生偏移，然后使用切割辊组件3进行硅棒切割，首先将线辊固定架移动到工作位置，然后通过线辊的升降移动对硅棒进行切割。在不使用时，将工作台2降低至最低位置，将升降式固定台1升高至最高位置，线辊固定架移动至距离工作台2最远位置。
在一种较佳的实施方式中，所述的金刚线包括金属线，所述的金属线的外表面包裹有树脂层，所述的树脂层上固定有金刚石颗粒。
本发明的单晶硅棒切割设备将金刚线绕设于多槽线辊上形成多条线锯，使用时，通过多槽线辊的高速转动，带动金刚线在硅棒表面高速运动来进行单晶硅棒的切割。由于金刚石颗粒是固定在钢线外表面的树脂层里或者直接电镀到钢线表面，其运动速度与钢线11 速度一致，因此，其切割能力相比传统的游离切割有大幅提升。同时，由于金刚石颗粒的高硬度，避免了有害金属离子杂质对硅棒表面的影响，提高了单晶硅棒的半导体性能，且金刚石颗粒的分布和粒型比较均匀，单晶硅棒表面的损伤层可以大大降低，因此可以提高切割精度，降低清洗难度，进而提高生产效率，降低生产成本和环境成本。
在一种较佳的实施方式中，所述的工作台2上的凹槽的表面设置有海绵垫。
在一种较佳的实施方式中，所述的固定棒的下端面设置有橡胶垫。
本发明的基于金刚线辊的单晶硅棒电动切断装置的技术方案中，其中所包括的各个功能设备和模块装置均能够对应于实际的具体硬件电路结构，因此这些模块和单元仅利用硬件电路结构就可以实现，不需要辅助以特定的控制软件即可以自动实现相应功能。
采用了该发明中的基于金刚线辊的单晶硅棒电动切断装置，具有如下有益效果：（1）解决了现有的单晶硅棒切割装置存在的对单晶硅棒厚度磨损多以及效率低下的问题。本发明的单晶硅棒切断装置利用金刚线和多槽线辊将单晶硅棒生产过程中的磨削处理改为切削处理，不但大大提高了生产效率、降低了单晶硅棒的厚度损伤，而且也提高了单晶硅棒的表面光洁度；（2）在工作台和固定台上均设置有限位开关，防止在移动过程中，两者相撞而引起设备故障；采用滚轮和导轨的滑动配合实现工作台和固定台的升降，结构简单，应用方便，具有更广泛的应用范围。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (8)

1.一种基于金刚线辊的单晶硅棒电动切断装置，其特征在于，所述的装置包括工作台、升降式固定台和切割辊组件，所述的工作台上设置有至少一个与单晶硅棒形状相适应的凹槽，所述的升降式固定台设置于工作台上方，且所述的升降式固定台下方设置有与所述的凹槽一一对应的固定棒，所述的切割辊组件包括多槽线辊、缠绕于所述的多槽线辊上的金刚线以及线辊固定架，所述的线辊固定架可相对于所述的工作台前后移动，所述的线辊固定架为升降式固定架。
2.根据权利要求1所述的基于金刚线辊的单晶硅棒电动切断装置，其特征在于，所述的工作台为升降式工作台。
3.根据权利要求2所述的基于金刚线辊的单晶硅棒电动切断装置，其特征在于，所述的装置还包括机架，所述的机架上设置有工作台移动导轨和升降式固定台移动导轨，所述的工作台一端通过第一滚轮组件设置于所述的工作台移动导轨中，所述的升降式固定台一端通过第二滚轮组件设置于所述的升降式固定台移动导轨中。
4.根据权利要求3所述的基于金刚线辊的单晶硅棒电动切断装置，其特征在于，所述的第一滚轮组件连接有第一驱动电机，所述的第二滚轮组件连接有第二驱动电机。
5.根据权利要求4所述的基于金刚线辊的单晶硅棒电动切断装置，其特征在于，所述的工作台的上端设置有上限位开关，所述的升降式固定台的下端设置有下限位开关，所述的上限位开关与第一驱动电机相连接，所述的下限位开关与所述的第二驱动电机相连接。
6.根据权利要求1所述的基于金刚线辊的单晶硅棒电动切断装置，其特征在于，所述的金刚线包括金属线，所述的金属线的外表面包裹有树脂层，所述的树脂层上固定有金刚石颗粒。
7.根据权利要求1所述的基于金刚线辊的单晶硅棒电动切断装置，其特征在于，所述的工作台上的凹槽的表面设置有海绵垫。
8.根据权利要求1所述的基于金刚线辊的单晶硅棒电动切断装置，其特征在于，所述的固定棒的下端面设置有橡胶垫。
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