CN110539211A - 一种大尺寸单晶硅方棒磨削加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种大尺寸单晶硅方棒磨削加工方法，包括以下步骤：将切方后的毛坯硅方棒放置到磨削机上，依次用粗砂轮对所述硅方棒进行粗磨加工和用精砂轮对所述硅方棒进行精磨加工；所述粗磨加工和所述精磨加工均包括对所述硅方棒的倒角和平面进行磨削加工。本发明设计的磨削加工方法，尤其是适用于横截面对角尺寸为230‑310mm的大尺寸硅方棒单晶的磨削加工，可降低硅方棒表面出现的砂轮印，硅方棒表面粗糙度合格且一致性较好，保证硅方棒产品质量，提高硅方棒的合格率。
Description
技术领域
本发明属于太阳能硅片金刚石线切割技术领域，尤其是涉及一种大尺寸单晶硅方棒磨削加工方法。
背景技术
目前太阳能用硅片市场中，大尺寸硅片的单位面积的发电量更适应于现有电池端技术的市场需求，在加工硅片之前，需要先将硅圆棒去边皮后形成毛坯方棒，再对毛坯方棒进行磨削加工，磨削加工的尺寸是硅片加工是否精准的基础，故对毛坯硅方棒的磨削控制非常重要。而现有方棒是由直径尺寸为230mm以下的圆棒加工而成的，但按照目前辅料的规格(砂轮)和加工方法，无法适应直径为230-310mm的大尺寸硅圆棒单晶的磨削加工，会造成硅方棒表现异常，硅方棒表面出现砂轮印，以及硅方棒表面粗糙度异常等技术问题。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种大尺寸单晶硅方棒磨削加工方法，尤其是适用于横截面对角尺寸为230-310mm的大尺寸硅方棒单晶的磨削加工，可降低硅方棒表面出现的砂轮印，硅方棒表面粗糙度合格且一致性较好，保证硅方棒产品质量，提高硅方棒的合格率。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种大尺寸单晶硅方棒磨削加工方法，包括以下步骤：将切方后的毛坯硅方棒放置到磨削机上，依次用粗砂轮对所述硅方棒进行粗磨加工和用精砂轮对所述硅方棒进行精磨加工；所述粗磨加工和所述精磨加工均包括对所述硅方棒的倒角和平面进行磨削加工。
进一步的，在对所述硅方棒的倒角进行粗磨加工和精磨加工时，所述粗砂轮和所述精砂轮均为定位同步同向旋转；所述硅方棒相对于所述粗砂轮和所述精砂轮的中心轴线方向水平移动，且所述硅方棒旋转的方向与所述粗砂轮和所述精砂轮旋转的方向相同。
进一步的，在对所述硅方棒的平面进行粗磨加工和精磨加工时，所述粗砂轮和所述精砂轮均为定位同步同向旋转；所述硅方棒相对于所述粗砂轮和所述精砂轮的中心轴线方向水平移动。
进一步的，所述粗磨加工过程中使用同一种所述粗砂轮，所述粗砂轮粒度为150-250目，粗砂轮直径为230-270mm。
进一步的，所述精磨加工过程中使用同一种所述精砂轮，所述精砂轮粒度为800-1000目，所述精砂轮直径为250-290mm。
进一步的，在所述粗磨加工工过程中，所述粗砂轮转速为2500-3500rpm/min；在所述精磨加工工过程中，所述精砂轮转速为2500-3500rpm/min
进一步的，在粗磨所述硅方棒倒角过程中，所述粗砂轮进给量为5-10mm/次；在精磨所述硅方棒倒角过程中，所述精砂轮进给量为0.2-0.5mm/次。
进一步的，在粗磨所述硅方棒平面过程中，所述粗砂轮进给量为0.2-0.5mm/次；在精磨所述硅方棒过程中，所述精砂轮进给量为0.03-0.05mm/次。
进一步的，还包括在所述粗磨加工之前和所述精磨加工之后均需对所述硅方棒横截面的边长和对角线进行检测。
进一步的，所述硅方棒横截面为正四边形结构，所述硅方棒横截面的对角尺寸为230-310mm。
本发明提供一种大尺寸单晶硅方棒磨削加工方法，尤其是适用于横截面对角尺寸为230-310mm的大尺寸硅方棒单晶的磨削加工，可降低硅方棒表面出现的砂轮印，硅方棒表面粗糙度合格且一致性较好，保证硅方棒产品质量，提高硅方棒的合格率。
附图说明
图1是本发明一实施例的一种大尺寸单晶硅方棒磨削加工装置的流程图；
图2是本发明一实施例的加工硅方棒倒角的结构示意图；
图3是本发明一实施例的加工硅方棒平面的结构示意图。
图中：
10、硅方棒 20、砂轮 21、第一砂轮
22、第二砂轮 30、砂轮
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
本发明实施例提出一种大尺寸单晶硅方棒磨削加工装置，如图2-3所示，包括对称设置在硅方棒10长度方向轴线两侧的第一砂轮和第二砂轮，其中，第一砂轮和第二砂轮的中心轴线平行于或垂直于硅方棒10长度方向的轴线。在本实施例中，硅方棒10为正四体结构的硅方棒10，硅方棒10的横截面的对角尺寸为230-310mm。
具体地，如图2所示，第一砂轮21和第二砂轮22的端面与硅方棒10的端面并排设置，这种结构适用于对硅方棒10进行倒角加工时，在加工过程中，第一砂轮21和第二砂轮22固定旋转，第一砂轮21和第二砂轮22同步同速度同向旋转；硅方棒10相对于第一砂轮21做水平移动，同时硅方棒10还进行旋转运动，而且硅方棒10与第一砂轮21和第二砂轮22做同向旋转。第一砂轮21固定设置在硅方棒60的中心位置一侧的斜上方；第二砂轮22固定设置在硅方棒60的中心位置另一侧的斜下方。且第一砂轮21与第二砂轮22的中心连线倾斜设置且贯穿硅方棒10的对角线，优选地，第一砂轮21与第二砂轮22发中心高度差为105-115mm，硅方棒10中心轴线到第一砂轮21中心轴线的高度与硅方棒10中心轴线到第二砂轮22中心轴线的高度相同。相应地，第一砂轮21与第二砂轮22中心水平距离W2大于硅方棒10横截面对角线之间的水平距离W1。
在现有技术中，对硅方棒10进行倒角加工时，第一砂轮21与第二砂轮22的端面是水平并排设置在硅方棒10的两侧面，且第一砂轮21与第二砂轮22的端面与硅方棒10的侧平面平行设置，这一水平设置的砂轮使硅方棒10的棱线的磨削方式是线与面接触方式，且棱线每次被磨削的长度是整个砂轮的端面直径长度，容易使硅方棒10的倒角出现严重偏移，即同向旋转的砂轮只能磨削到硅方棒10倒角入口位置的一侧，使倒角出口位置的一侧无法完全磨削，进而使硅方棒10的倒角出现偏移，而且在硅方棒10的棱线处很脆，若棱线在磨削过程中出现受力不均匀容易出现隐裂，严重影响产品质量。本申请中设计的倾斜设置的砂轮，其外圆面与硅方棒10的棱线是线线接触，使硅方棒10的棱线被磨削时受力均匀且每次被磨宽度仅为砂轮的厚度，且砂轮的外圆面对硅方棒10的四条棱线的磨削同圆心，每磨削完整个长度后再重新对砂轮进行向前进给，逐步对硅方棒10的倒角进行磨削，可保证硅方棒10的倒角加工均匀，不会出现偏移问题。
如图3所示，第一砂轮21与第二砂轮22的端面与硅方棒10的侧平面平行设置；第一砂轮21与第二砂轮22位于同一水平高度，且第一砂轮21与第二砂轮22均相对于硅方棒10长度方向的轴线对称设置。这一结构是对硅方棒10的平面进行磨削加工，加工时，第一砂轮21与第二砂轮22定位同步同速度同向旋转，此时，硅方棒10只相对于砂轮做水平移动，砂轮先对硅方棒10的一组对面进行磨削，再使硅方棒10旋转90°后，再对另一组对面进行磨削；然后再使硅方棒10旋转90°，同时重新调整砂轮的进给速度，再对硅方棒10进行新一轮次的磨削加工。
进一步的，砂轮包括粗砂轮和精砂轮，粗砂轮和精砂轮的厚度均为40mm。粗砂轮粒度为150-250目，粗砂轮直径为230-270mm。精砂轮粒度为800-1000目，所述精砂轮直径为250-290mm。
本发明提出的硅方棒磨削加工装置，与传统的倒角磨削方式不同，不仅可获得合格的倒角结构，而且还能降低硅片的隐裂发生率，生产出合格的成品硅方棒。
本发明实施例提出一种大尺寸单晶硅方棒磨削加工方法，如图1所示，具体地如下：
实施例一：
S1：磨前检测
具体地，在上料之前，使用测量探头对毛坯硅方棒10的横截面的边长和对角线的长度进行检测，并保证硅方棒10横截面中对角线的长度为大于230mm，同时用卡尺对硅方棒10的长度进行测量，以确保硅方棒10是否满足设备加工条件。
S2：倒角粗磨加工
使用机械手对硅方棒10进行抓取，然后进行上料，并将硅方棒10固定夹紧，保证硅方棒10固定牢固。
开始进行粗磨加工倒角，其中粗砂轮20与硅方棒10的结构位置如图2所示，第一砂轮21和第二砂轮22位于硅方棒10中心的上下两侧，同时保证第一砂轮21与第二砂轮22之间的高度差为110mm。开始磨削时，第一砂轮21与第二砂轮22之间的中心水平距离W2为467mm，第一砂轮21和第二砂轮22与硅方棒10接触点的水平距离W1为217mm，依次对毛坯硅方棒10棱角用粗砂轮20进行粗磨。具体地，粗砂轮20的粒度为250目，粗砂轮直径为230mm，粗砂轮20以2500rpm/min的转速进行顺时针旋转，同时，硅方棒10以15rpm/min的速度进行顺时针旋转。在磨削过程中，分为三个阶段进行磨削，开始毛坯硅方棒10的入刀进给移动速度230mm/min，磨削长度50mm；而后开始进入稳固加工阶段，硅方棒10的移动速度为300mm/min，直至到离尾部距离为50mm；开始进入出刀阶段，即出刀时的位置为距离硅方棒10末端距离为50mm，硅方棒10的出刀移动速度为230mm/min，直至这一轮次的磨削完毕。每次粗砂轮20去倒角的进给量为10mm/刀，开始进行下一轮次的磨削，直至倒角加工完成。这样采用倾斜式的粗砂轮20结构模式，可使第一砂轮21和第二砂轮22同时对毛坯硅方棒10进行磨削加工，不仅可以提高磨削效率，而且还可以降低硅片的隐裂发生率，保证倒角圆弧结构合格，磨削效果好。
S3：平面粗磨加工
倒角粗磨加工完成后，粗砂轮20进行自动调整，第一砂轮21和第二砂轮22保持在同一水平直线上，与硅方棒10同一高度设置，结构如图3所示。先磨削一组对边的两个面，粗砂轮20的粒度仍为250目，粗砂轮直径仍为230mm。
在磨削平面过程中，第一砂轮31与第二砂轮32定位同步同速度同向旋转，此时，硅方棒10只相对于砂轮做水平移动，砂轮先对硅方棒10的一组对面进行磨削，再使硅方棒10旋转90°后，再对另一组对面进行磨削；然后再使硅方棒10旋转90°，同时重新调整砂轮的进给速度，再对硅方棒10进行新一轮次的磨削加工。
每一轮次的磨削过程中，分为三个阶段进行磨削，开始毛坯硅方棒10的入刀进给移动速度1000mm/min，磨削长度50mm；而后开始进入稳固加工阶段，硅方棒10的移动速度为1200mm/min，直至到离尾部距离为50mm；此时开始进入出刀阶段，即出刀时的位置为距离硅方棒10末端距离为50mm，硅方棒10的出刀移动速度为1000mm/min，直至这一轮次对这一组对位平面磨削完毕。然后硅方棒10旋转90°，重复上述步骤，继续对另一组对位平面进行磨削，保证四个平面每一轮次的磨削量相同，即粗砂轮20向前进给量为0.5mm/次，且粗砂轮20的转速均为2500rpm/min。然后重复上述方法和参数再进行下一轮次的磨削，保证四个面全面进行粗磨完成。
S4：倒角精磨加工
硅方棒10进行中转，然后使用精磨砂30开始轮进行加工，在加工倒角精磨过程中，使用专用精砂轮30进行磨削，倒角精磨加工过程中精砂轮30的结构与粗磨倒角加工的结构设置相同(图省略)。具体地，精砂轮30的粒度为1000目，精砂轮30的直径为250mm，精砂轮30以2500rpm/min的转速进行顺时针旋转，同时，硅方棒10以15rpm/min的速度进行旋转。在磨削过程中，分为三个阶段进行磨削，开始硅方棒10的入刀进给移动速度230mm/min，磨削长度50mm；而后开始进入稳固加工阶段，硅方棒10的移动速度为300mm/min，直至到离尾部距离为50mm；开始进入出刀阶段，硅方棒10的出刀移动速度为230mm/min，直至这一轮次的磨削完毕。每次粗砂轮20去倒角的进给量为0.5mm/刀，开始进行下一轮次的磨削，直至倒角加工完成。
S5：平面精磨加工
倒角精磨加工完成后，精砂轮30进行自动调整，精砂轮30进行自动调整，两个精砂轮30保持在同一水平直线上，与硅方棒10同一高度设置，结构粗磨平面结构相同，在此省略附图。精砂轮30的粒度仍为1000目，精砂轮30直径仍为250mm。
每一轮次的磨削过程中，分为三个阶段进行磨削，开始毛坯硅方棒10的入刀进给移动速度1000mm/min，磨削长度50mm；而后开始进入稳固加工阶段，硅方棒10的移动速度为1200mm/min，直至到离尾部距离为50mm；此时开始进入出刀阶段，硅方棒10的出刀移动速度为1000mm/min，直至这一轮次对这一组对位平面磨削完毕。然后硅方棒10旋转90°，重复上述步骤，继续对另一组对位平面进行磨削，保证四个平面每一轮次的磨削量相同，即精砂轮30向前进给量为0.05mm/次，且精砂轮30的转速均为2500rpm/min。然后重复上述方法和参数再进行下一轮次的磨削，保证四个面全面进行精磨完成。
S6：磨后检测
精磨结束后，使用测量探头对毛坯硅方棒10的横截面的边长和对角线的长度进行检测，并保证硅方棒10横截面中对角线的长度为230mm；同时对硅方棒10平面进行粗糙度检测，保证粗糙度值是否合格。
本发明提供的单晶硅方棒磨削加工方法，不仅可降低硅方棒表面出现的砂轮印，而且可保证硅方棒表面粗糙度合格且一致性较好，保证硅方棒产品质量，提高硅方棒的合格率。
实施例二：
S1：磨前检测
具体地，在上料之前，使用测量探头对毛坯硅方棒10的横截面的边长和对角线的长度进行检测，并保证硅方棒10横截面中对角线的长度为大于280mm，同时用卡尺对硅方棒10的长度进行测量，以确保硅方棒10是否满足设备加工条件。
S2：倒角粗磨加工
使用机械手对硅方棒10进行抓取，然后进行上料，并将硅方棒10固定夹紧，保证硅方棒10固定牢固。
开始进行粗磨加工倒角，其中粗砂轮20与硅方棒10的结构位置如图2所示，第一砂轮21和第二砂轮22位于硅方棒10中心的上下两侧，同时保证第一砂轮21与第二砂轮22之间的高度差为110mm。开始磨削时，第一砂轮21与第二砂轮22之间的中心水平距离W2为538mm，第一砂轮21和第二砂轮22与硅方棒10接触点的水平距离W1为268mm，依次对毛坯硅方棒10棱角用粗砂轮20进行粗磨。具体地，粗砂轮20的粒度为200目，粗砂轮直径为250mm，粗砂轮20以3000rpm/min的转速进行顺时针旋转，同时，硅方棒10以20rpm/min的速度进行顺时针旋转。在磨削过程中，分为三个阶段进行磨削，开始毛坯硅方棒10的入刀进给移动速度220mm/min，磨削长度50mm；而后开始进入稳固加工阶段，硅方棒10的移动速度为280mm/min，直至到离尾部距离为50mm；开始进入出刀阶段，硅方棒10的出刀移动速度为220mm/min，直至这一轮次的磨削完毕。每次粗砂轮20去倒角的进给量为8mm/刀，开始进行下一轮次的磨削，直至倒角加工完成。
S3：平面粗磨加工
倒角粗磨加工完成后，粗砂轮20进行自动调整，第一砂轮21和第二砂轮22保持在同一水平直线上，与硅方棒10同一高度设置，结构如图3所示。先磨削一组对边的两个面，粗砂轮20的粒度仍为200目，粗砂轮直径仍为250mm。
每一轮次的磨削过程中，分为三个阶段进行磨削，开始毛坯硅方棒10的入刀进给移动速度900mm/min，磨削长度50mm；而后开始进入稳固加工阶段，硅方棒10的移动速度为1100mm/min，直至到离尾部距离为50mm；此时开始进入出刀阶段，即出刀时的位置为距离硅方棒10末端距离为50mm，硅方棒10的出刀移动速度为900mm/min，直至这一轮次对这一组对位平面磨削完毕。然后硅方棒10旋转90°，重复上述步骤，继续对另一组对位平面进行磨削，保证四个平面每一轮次的磨削量相同，即粗砂轮20向前进给量为0.4mm/次，且粗砂轮20的转速均为3000rpm/min。然后重复上述方法和参数再进行下一轮次的磨削，保证四个面全面进行粗磨完成。
S4：倒角精磨加工
硅方棒10进行中转，然后使用精磨砂30开始轮进行加工，在加工倒角精磨过程中，使用专用精砂轮30进行磨削，倒角精磨加工过程中精砂轮30的结构与粗磨倒角加工的结构设置相同(图省略)。具体地，精砂轮30的粒度为900目，精砂轮30的直径为270mm，精砂轮30以3000rpm/min的转速进行顺时针旋转，同时，硅方棒10以20rpm/min的速度进行旋转。在磨削过程中，分为三个阶段进行磨削，开始硅方棒10的入刀进给移动速度220mm/min，磨削长度50mm；而后开始进入稳固加工阶段，硅方棒10的移动速度为280mm/min，直至到离尾部距离为50mm；开始进入出刀阶段，硅方棒10的出刀移动速度为220mm/min，直至这一轮次的磨削完毕。每次粗砂轮20去倒角的进给量为0.4mm/刀，开始进行下一轮次的磨削，直至倒角加工完成。
S5：平面精磨加工
倒角精磨加工完成后，精砂轮30进行自动调整，精砂轮30进行自动调整，两个精砂轮30保持在同一水平直线上，与硅方棒10同一高度设置，结构粗磨平面结构相同，在此省略附图。精砂轮30的粒度仍为900目，精砂轮30直径仍为270mm。
每一轮次的磨削过程中，分为三个阶段进行磨削，开始毛坯硅方棒10的入刀进给移动速度900mm/min，磨削长度50mm；而后开始进入稳固加工阶段，硅方棒10的移动速度为1100mm/min，直至到离尾部距离为50mm；此时开始进入出刀阶段，硅方棒10的出刀移动速度为900mm/min，直至这一轮次对这一组对位平面磨削完毕。然后硅方棒10旋转90°，重复上述步骤，继续对另一组对位平面进行磨削，保证四个平面每一轮次的磨削量相同，即精砂轮30向前进给量为0.04mm/次，且精砂轮30的转速均为3000rpm/min。然后重复上述方法和参数再进行下一轮次的磨削，保证四个面全面进行精磨完成。
S6：磨后检测
精磨结束后，使用测量探头对毛坯硅方棒10的横截面的边长和对角线的长度进行检测，并保证硅方棒10横截面中对角线的长度为280mm；同时对硅方棒10平面进行粗糙度检测，保证粗糙度值是否合格。
本发明提供的单晶硅方棒磨削加工方法，不仅可降低硅方棒表面出现的砂轮印，而且可保证硅方棒表面粗糙度合格且一致性较好，保证硅方棒产品质量，提高硅方棒的合格率。
实施例三：
S1：磨前检测
具体地，在上料之前，使用测量探头对毛坯硅方棒10的横截面的边长和对角线的长度进行检测，并保证硅方棒10横截面中对角线的长度为大于310mm，同时用卡尺对硅方棒10的长度进行测量，以确保硅方棒10是否满足设备加工条件。
S2：倒角粗磨加工
使用机械手对硅方棒10进行抓取，然后进行上料，并将硅方棒10固定夹紧，保证硅方棒10固定牢固。
开始进行粗磨加工倒角，其中粗砂轮20与硅方棒10的结构位置如图2所示，第一砂轮21和第二砂轮22位于硅方棒10中心的上下两侧，同时保证第一砂轮21与第二砂轮22之间的高度差为110mm。开始磨削时，第一砂轮21与第二砂轮22之间的中心水平距离W2为589mm，第一砂轮21和第二砂轮22与硅方棒10接触点的水平距离W1为299mm，依次对毛坯硅方棒10棱角用粗砂轮20进行粗磨。具体地，粗砂轮20的粒度为150目，粗砂轮直径为270mm，粗砂轮20以3500rpm/min的转速进行顺时针旋转，同时，硅方棒10以25rpm/min的速度进行顺时针旋转。在磨削过程中，分为三个阶段进行磨削，开始毛坯硅方棒10的入刀进给移动速度200mm/min，磨削长度50mm；而后开始进入稳固加工阶段，硅方棒10的移动速度为250mm/min，直至到离尾部距离为50mm；开始进入出刀阶段，硅方棒10的出刀移动速度为200mm/min，直至这一轮次的磨削完毕。每次粗砂轮20去倒角的进给量为5mm/刀，开始进行下一轮次的磨削，直至倒角加工完成。这样采用倾斜式的粗砂轮20结构模式，可使第一砂轮21和第二砂轮22同时对毛坯硅方棒10进行磨削加工，不仅可以提高磨削效率，而且还可以降低硅片的隐裂发生率，保证倒角圆弧结构合格，磨削效果好。
S3：平面粗磨加工
倒角粗磨加工完成后，粗砂轮20进行自动调整，第一砂轮21和第二砂轮22保持在同一水平直线上，与硅方棒10同一高度设置，结构如图3所示。先磨削一组对边的两个面，粗砂轮20的粒度仍为150目，粗砂轮直径仍为270mm。
每一轮次的磨削过程中，分为三个阶段进行磨削，开始毛坯硅方棒10的入刀进给移动速度800mm/min，磨削长度50mm；而后开始进入稳固加工阶段，硅方棒10的移动速度为1000mm/min，直至到离尾部距离为50mm；此时开始进入出刀阶段，硅方棒10的出刀移动速度为800mm/min，直至这一轮次对这一组对位平面磨削完毕。然后硅方棒10旋转90°，重复上述步骤，继续对另一组对位平面进行磨削，保证四个平面每一轮次的磨削量相同，即粗砂轮20向前进给量为0.2mm/次，且粗砂轮20的转速均为3500rpm/min；随着硅方棒横截面对角尺寸的增加，粗砂轮20需要磨削的面积也增加，在粗砂轮20颗粒目数增大的同时，其每次的进给量需要相应减小，相应地，为保证磨削质量，提高粗砂轮20的转速。然后重复上述方法和参数再进行下一轮次的磨削，保证四个面全面进行粗磨完成。
S4：倒角精磨加工
硅方棒10进行中转，然后使用精磨砂30开始轮进行加工，在加工倒角精磨过程中，使用专用精砂轮30进行磨削，倒角精磨加工过程中精砂轮30的结构与粗磨倒角加工的结构设置相同(图省略)。具体地，精砂轮30的粒度为800目，精砂轮30的直径为290mm，精砂轮30以3500rpm/min的转速进行顺时针旋转，同时，硅方棒10以25rpm/min的速度进行旋转。在磨削过程中，分为三个阶段进行磨削，开始硅方棒10的入刀进给移动速度200mm/min，磨削长度50mm；而后开始进入稳固加工阶段，硅方棒10的移动速度为250mm/min，直至到离尾部距离为50mm；开始进入出刀阶段，硅方棒10的出刀移动速度为200mm/min，直至这一轮次的磨削完毕。每次粗砂轮20去倒角的进给量为0.2mm/刀，开始进行下一轮次的磨削，直至倒角加工完成。
S5：平面精磨加工
倒角精磨加工完成后，精砂轮30进行自动调整，精砂轮30进行自动调整，两个精砂轮30保持在同一水平直线上，与硅方棒10同一高度设置，结构粗磨平面结构相同，在此省略附图。精砂轮30的粒度仍为800目，精砂轮30直径仍为290mm。
每一轮次的磨削过程中，分为三个阶段进行磨削，开始毛坯硅方棒10的入刀进给移动速度800mm/min，磨削长度50mm；而后开始进入稳固加工阶段，硅方棒10的移动速度为1000mm/min，直至到离尾部距离为50mm；此时开始进入出刀阶段，硅方棒10的出刀移动速度为800mm/min，直至这一轮次对这一组对位平面磨削完毕。然后硅方棒10旋转90°，重复上述步骤，继续对另一组对位平面进行磨削，保证四个平面每一轮次的磨削量相同，即精砂轮30向前进给量为0.03mm/次，且精砂轮30的转速均为3500rpm/min。然后重复上述方法和参数再进行下一轮次的磨削，保证四个面全面进行精磨完成。
S6：磨后检测
精磨结束后，使用测量探头对毛坯硅方棒10的横截面的边长和对角线的长度进行检测，并保证硅方棒10横截面中对角线的长度为310mm；同时对硅方棒10平面进行粗糙度检测，保证粗糙度值是否合格。
本发明提供的单晶硅方棒磨削加工方法，不仅可降低硅方棒表面出现的砂轮印，而且可保证硅方棒表面粗糙度合格且一致性较好，保证硅方棒产品质量，提高硅方棒的合格率。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (10)
1.一种大尺寸单晶硅方棒磨削加工方法，其特征在于，包括以下步骤：将切方后的毛坯硅方棒放置到磨削机上，依次用粗砂轮对所述硅方棒进行粗磨加工和用精砂轮对所述硅方棒进行精磨加工；所述粗磨加工和所述精磨加工均包括对所述硅方棒的倒角和平面进行磨削加工。
2.根据权利要求1所述的一种大尺寸单晶硅方棒磨削加工方法，其特征在于，在对所述硅方棒的倒角进行粗磨加工和精磨加工时，所述粗砂轮和所述精砂轮均为定位同步同向旋转；所述硅方棒相对于所述粗砂轮和所述精砂轮的中心轴线方向水平移动，且所述硅方棒旋转的方向与所述粗砂轮和所述精砂轮旋转的方向相同。
3.根据权利要求1所述的一种大尺寸单晶硅方棒磨削加工方法，其特征在于，在对所述硅方棒的平面进行粗磨加工和精磨加工时，所述粗砂轮和所述精砂轮均为定位同步同向旋转；所述硅方棒相对于所述粗砂轮和所述精砂轮的中心轴线方向水平移动。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种大尺寸单晶硅方棒磨削加工方法，其特征在于，所述粗磨加工过程中使用同一种所述粗砂轮，所述粗砂轮粒度为150-250目，粗砂轮直径为230-270mm。
5.根据权利要求4所述的一种大尺寸单晶硅方棒磨削加工方法，其特征在于，所述精磨加工过程中使用同一种所述精砂轮，所述精砂轮粒度为800-1000目，所述精砂轮直径为250-290mm。
6.根据权利要求5所述的一种大尺寸单晶硅方棒磨削加工方法，其特征在于，在所述粗磨加工工过程中，所述粗砂轮转速为2500-3500rpm/min；在所述精磨加工工过程中，所述精砂轮转速为2500-3500rpm/min。
7.根据权利要求7所述的一种大尺寸单晶硅方棒磨削加工方法，其特征在于，在粗磨所述硅方棒倒角过程中，所述粗砂轮进给量为5-10mm/次；在精磨所述硅方棒倒角过程中，所述精砂轮进给量为0.2-0.5mm/次。
8.根据权利要求8所述的一种大尺寸单晶硅方棒磨削加工方法，其特征在于，在粗磨所述硅方棒平面过程中，所述粗砂轮进给量为0.2-0.5mm/次；在精磨所述硅方棒过程中，所述精砂轮进给量为0.03-0.05mm/次。
9.根据权利要求1-3、5-8任一项所述的一种大尺寸单晶硅方棒磨削加工方法，其特征在于，还包括在所述粗磨加工之前和所述精磨加工之后均需对所述硅方棒横截面的边长和对角线进行检测。
10.根据权利要求9所述的一种大尺寸单晶硅方棒磨削加工方法，其特征在于，所述硅方棒横截面为正四边形结构，所述硅方棒横截面的对角尺寸为230-310mm。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113084599A (zh) * | 2021-04-02 | 2021-07-09 | 成都光明光电股份有限公司 | 玻璃棒的加工方法 |
| CN113319669A (zh) * | 2021-06-24 | 2021-08-31 | 福州天瑞线锯科技有限公司 | 一种料棒磨面抛光方法及系统 |
| CN113547408A (zh) * | 2020-04-23 | 2021-10-26 | 内蒙古中环协鑫光伏材料有限公司 | 一种单晶硅方棒外圆磨削方法 |
| CN115847194A (zh) * | 2022-11-25 | 2023-03-28 | 青岛高测科技股份有限公司 | 用于硬脆材质棒体的磨削方法及硬脆材质棒体磨削机 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012056841A (ja) * | 2011-10-18 | 2012-03-22 | Mitsubishi Materials Corp | シリコンシードとその加工方法および加工装置 |
| US20130237126A1 (en) * | 2012-03-12 | 2013-09-12 | Memc Electronic Materials Spa | System For Machining Seed Rods For Use In A Chemical Vapor Deposition Polysilicon Reactor |
| CN203509820U (zh) * | 2013-09-13 | 2014-04-02 | 江苏聚能硅业有限公司 | 一种大尺寸太阳能方硅块用倒角装置 |
| CN108972919A (zh) * | 2017-06-01 | 2018-12-11 | 江苏拓正茂源新能源有限公司 | 单晶硅棒加工成单晶硅抛光硅片的工艺 |
| CN109333290A (zh) * | 2018-12-03 | 2019-02-15 | 乐山新天源太阳能科技有限公司 | 方形晶棒磨倒一体机 |
| CN109968136A (zh) * | 2019-04-25 | 2019-07-05 | 内蒙古中环协鑫光伏材料有限公司 | 一种多边形单晶硅棒及其加工方法 |
| CN110039672A (zh) * | 2019-04-25 | 2019-07-23 | 内蒙古中环协鑫光伏材料有限公司 | 一种六边形单晶硅棒的加工工艺 |
-
2019
- 2019-09-04 CN CN201910831678.7A patent/CN110539211A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012056841A (ja) * | 2011-10-18 | 2012-03-22 | Mitsubishi Materials Corp | シリコンシードとその加工方法および加工装置 |
| US20130237126A1 (en) * | 2012-03-12 | 2013-09-12 | Memc Electronic Materials Spa | System For Machining Seed Rods For Use In A Chemical Vapor Deposition Polysilicon Reactor |
| CN203509820U (zh) * | 2013-09-13 | 2014-04-02 | 江苏聚能硅业有限公司 | 一种大尺寸太阳能方硅块用倒角装置 |
| CN108972919A (zh) * | 2017-06-01 | 2018-12-11 | 江苏拓正茂源新能源有限公司 | 单晶硅棒加工成单晶硅抛光硅片的工艺 |
| CN109333290A (zh) * | 2018-12-03 | 2019-02-15 | 乐山新天源太阳能科技有限公司 | 方形晶棒磨倒一体机 |
| CN109968136A (zh) * | 2019-04-25 | 2019-07-05 | 内蒙古中环协鑫光伏材料有限公司 | 一种多边形单晶硅棒及其加工方法 |
| CN110039672A (zh) * | 2019-04-25 | 2019-07-23 | 内蒙古中环协鑫光伏材料有限公司 | 一种六边形单晶硅棒的加工工艺 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113547408A (zh) * | 2020-04-23 | 2021-10-26 | 内蒙古中环协鑫光伏材料有限公司 | 一种单晶硅方棒外圆磨削方法 |
| CN113084599A (zh) * | 2021-04-02 | 2021-07-09 | 成都光明光电股份有限公司 | 玻璃棒的加工方法 |
| CN113319669A (zh) * | 2021-06-24 | 2021-08-31 | 福州天瑞线锯科技有限公司 | 一种料棒磨面抛光方法及系统 |
| CN113319669B (zh) * | 2021-06-24 | 2022-04-08 | 福州天瑞线锯科技有限公司 | 一种料棒磨面抛光方法及系统 |
| CN115847194A (zh) * | 2022-11-25 | 2023-03-28 | 青岛高测科技股份有限公司 | 用于硬脆材质棒体的磨削方法及硬脆材质棒体磨削机 |
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