CN113213485A - 一种拼接硅芯及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种拼接硅芯及其制备方法，所述拼接硅芯包括第一部分硅芯和第二部分硅芯；所述第一部分硅芯的一端具有第一端面，所述第一端面上设置有多个第一卡接齿；所述第二部分硅芯的一端具有第二端面，所述第二端面上设置有多个第二卡接齿；所述第一部分硅芯和所述第二部分硅芯的轴线共线；所述第一卡接齿与所述第二卡接齿匹配卡接连接。本发明中的拼接硅芯第一端面和第二端面贴合紧密，不存在搭接不全的情况。同时在第一端面和第二端面的接口处观察到贴合程度，便于随时进行检验。
Description
技术领域
本发明涉及硅芯技术领域，具体涉及一种拼接硅芯及其制备方法。
背景技术
硅芯是多晶硅生产过程中非常重要的辅材，由于多晶硅具有硬度高且材质脆等特点，从而也决定了硅芯产品易断损的特点。目前，断损的硅芯只能加工为横梁继续使用，硅芯的产能也因此成为影响企业生产的因素，生产成本也随之提升。因此大多数生产企业对断损的硅芯回收利用，将其拼接到工艺规定长度，为企业的节能降耗提供保障。
硅芯端面的加工方法对加工的成品的搭接质量起到决定作用，现有的加工方法加工的硅芯在使用上存在问题，同时在设备的投入，加工耗材方面的成本也较大。具体包括在加工硅芯时需要多台设备或者多种加工刀具进行加工；加工后的硅芯的两端面间易存在空隙，且端面连接不便于去检验等问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种拼接硅芯及其制备方法，所述拼接硅芯贴合紧密，且可观察加工的端面接口的贴合程度。
为解决上述问题，本发明提供了以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种拼接硅芯，所述拼接硅芯包括第一部分硅芯和第二部分硅芯；
所述第一部分硅芯的一端具有第一端面，所述第一端面上设置有多个第一卡接齿；所述第二部分硅芯的一端具有第二端面，所述第二端面上设置有多个第二卡接齿；
所述第一部分硅芯和所述第二部分硅芯的轴线共线；所述第一卡接齿与所述第二卡接齿匹配卡接。
进一步地，所述第一端面上具有设置所述第一卡接齿的第一区域和未设置所述第一卡接齿的空白区域；所述第二端面上具有设置所述第二卡接齿的第二区域和未设置所述第二卡接齿的空白区域；
所述第一卡接齿的第一区域止抵未设置所述第二卡接齿的空白区域，所述第二卡接齿的第二区域止抵未设置所述第一卡接齿的空白区域。
进一步地，所述第一端面和所述第二端面形状相同。
进一步地，所述第一卡接齿和所述第二卡接齿中每根齿的齿根宽度为2～4mm，齿高为15～20mm。
进一步地，所述第一卡接齿和所述第二卡接齿的数量为4～8根。
进一步地，所述第一部分硅芯和所述第二部分硅芯的宽度相同，所述第一端面与所述第一部分硅芯的轴线垂直，所述第二端面与所述第二部分硅芯的轴线垂直。
进一步地，所述第一部分硅芯的另一端为锥状。
第二方面，本发明提供了一种拼接硅芯的制备方法，所述制备方法包括：
在所述第一部分硅芯的一端形成第一端面，在第一端面形成多个第一卡接齿；在所述第二部分硅芯的一端形成第二端面，在第二端面形成多个第二卡接齿；
将多个所述第一卡接齿与多个所述第二卡接齿匹配卡接，并让所述第一部分硅芯和所述第二部分硅芯的轴线共线，得到拼接硅芯。
进一步地，所述制备方法为：在所述第一端面上形成设置所述第一卡接齿的第一区域和未设置所述第一卡接齿的空白区域；在所述第二端面上形成设置所述第二卡接齿的第二区域和未设置所述第二卡接齿的空白区域；
所述第一卡接齿与所述第二卡接齿匹配卡接；所述第一卡接齿的第一区域止抵未设置所述第二卡接齿的空白区域，所述第二卡接齿的第二区域止抵未设置所述第一卡接齿的空白区域。
进一步地，所述制备方法还包括：对得到的拼接硅芯进行清洗和干燥。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
本发明提供了一种拼接硅芯，所述拼接硅芯包括第一部分硅芯和第二部分硅芯；所述第一部分硅芯的一端具有第一端面，所述第一端面上设置有多个第一卡接齿；所述第二部分硅芯的一端具有第二端面，所述第二端面上设置有多个第二卡接齿；所述第一部分硅芯和所述第二部分硅芯的轴线共线；所述第一卡接齿与所述第二卡接齿匹配卡接连接。本发明中的拼接硅芯第一端面和第二端面贴合紧密，不存在搭接不全的情况。同时在第一端面和第二端面的接口处观察到贴合程度，便于随时进行检验。进一步地，可设置第一部分硅芯的第一端面和第二部分硅芯的第二端面的规格尺寸，从而可以使用同种型号设备加工第一部分硅芯的第一端面和第二部分硅芯的第二端面，能够减少对加工设备的投入，降低成本；同时也可以使用同种加工方法加工第一部分硅芯的第一端面和第二部分硅芯的第二端面，使得操作人员加工端面更加便利，加工效率高。此外，采用此种方法进行硅芯的搭接，比现有技术搭接的硅芯贴合度更好，在硅芯使用过程中更不容易击穿，能提高断裂硅芯的使用效率。
附图说明
图1为第一部分硅芯和第二部分硅芯的加工图；
图2为第一部分硅芯和第二部分硅芯的拼接图；
图3为拼接硅芯的左视图；
图4为拼接硅芯的右视图。
附图标记：
第一部分硅芯1、第二部分硅芯2、第一卡接齿3、第二卡接齿4。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明的限制。
第一方面，本发明提供了一种拼接硅芯，所述拼接硅芯包括第一部分硅芯1和第二部分硅芯2；所述第一部分硅芯1的一端具有第一端面，所述第一端面上设置有多个第一卡接齿3；所述第二部分硅芯2的一端具有第二端面，所述第二端面上设置有多个第二卡接齿4；所述第一部分硅芯1和所述第二部分硅芯2的轴线共线；所述第一卡接齿3与所述第二卡接齿4匹配卡接。
具体地，在本发明中的拼接硅芯由两部分组成，分别为第一部分硅芯1和第二部分硅芯2，所述第一部分硅芯1和第二部分硅芯2拼接在一起形成一个完整的硅芯，所述第一部分硅芯1和第二部分硅芯2的拼接方式为：在第一部分硅芯1的一端具有第一端面，所述第一端面上设置有多个第一卡接齿3；在第二部分硅芯2的一端具有第二端面，所述第二端面上设置有多个第二卡接齿4；所述第一卡接齿3与所述第二卡接齿4匹配卡接，且所述第一部分硅芯1和所述第二部分硅芯2的轴线共线。本发明中的拼接硅芯通过将第一端面上设置的第一卡接齿3与第二端面上设置的第二卡接齿4匹配卡接实现连接，此种连接方式第一端面和第二端面贴合紧密，不存在搭接不全的情况。同时在第一端面和第二端面的接口处观察到贴合程度，便于随时进行检验。
根据本发明的一些实施例，所述第一端面上具有设置所述第一卡接齿3的第一区域和未设置所述第一卡接齿3的空白区域；所述第二端面上具有设置所述第二卡接齿4的第二区域和未设置所述第二卡接齿4的空白区域；所述第一卡接齿3的第一区域止抵未设置所述第二卡接齿4的空白区域，所述第二卡接齿4的第二区域止抵未设置所述第一卡接齿3的空白区域。
在本发明中所述的拼接硅芯中，通过多个所述第一卡接齿3与多个所述第二卡接齿4匹配卡接实现连接。其中，将第一部分硅芯1的第一端面上的设置第一卡接齿3的区域记为第一区域，其他为未设置所述第一卡接齿3的空白区域；将第二部分硅芯2的第二端面上的设置第二卡接齿4的区域记为第二区域，其他为未设置所述第二卡接齿4的空白区域。本发明中多个所述第一卡接齿3与多个所述第二卡接齿4匹配卡接的方式为：所述第一卡接齿3的第一区域止抵未设置所述第二卡接齿4的空白区域，所述第二卡接齿4的第二区域止抵未设置所述第一卡接齿3的空白区域。本发明中，所述第一卡接齿3的第一区域与未设置所述第二卡接齿4的空白区域完全贴合，所述第二卡接齿4的第二区域与未设置所述第一卡接齿3的空白区域完全贴合，从而保证所述第一部分硅芯1和所述第二部分硅芯2贴合紧密，连接处不存在搭接不全的情况。
根据本发明的一些实施例，所述第一端面和所述第二端面形状相同。在本发明中，所述第一部分硅芯1的第一端面与所述第二部分硅芯2的第二端面的形状完全相同。设置第一部分硅芯1的第一端面和第二部分硅芯2的第二端面的规格尺寸相同的好处是：第一方面可以使用同种型号设备加工第一部分硅芯1的第一端面和第二部分硅芯2的第二端面，能够减少对加工设备的投入，降低成本；第二方面可以使用同种加工方法加工第一部分硅芯1的第一端面和第二部分硅芯2的第二端面，使得操作人员加工端面更加便利，加工效率高。参照图1，要设置所述第一端面和所述第二端面形状相同，可设置第一部分硅芯1的第一端面上的第一根第一卡接齿3为直角状，第二部分硅芯2的第二端面上的最后一根第二卡接齿4为直角状，从而保证所述第一端面和所述第二端面形状相同，同时所述第一卡接齿3能够与所述第二卡接齿4匹配卡接。
根据本发明的一些实施例，所述第一卡接齿3和所述第二卡接齿4中每根齿的齿根宽度为2～4mm，齿高为15～20mm。
根据本发明的一些实施例，所述第一卡接齿3和所述第二卡接齿4的数量为4～8根。
在本发明中，为了确保所述第一卡接齿3和所述第二卡接齿4连接紧密，同时保证所述第一卡接齿3和所述第二卡接齿4的强度，对所述第一卡接齿3和所述第二卡接齿4的尺寸规格进行了探索，建议所述第一卡接齿3和所述第二卡接齿4中每根齿的齿根宽度为2～4mm，齿高为15～20mm，所述第一卡接齿3和所述第二卡接齿4的数量为4～8根。优选地，所述第一部分硅芯1的第一端面和所述第二部分硅芯2的第二端面的长度为15mm，所述第一卡接齿3和所述第二卡接齿4中每根齿的齿根宽度为3mm，所述第一卡接齿3和所述第二卡接齿4的数量均为5，齿高为15～20mm。
根据本发明的一些实施例，所述第一部分硅芯1和所述第二部分硅芯2的宽度相同，所述第一端面与所述第一部分硅芯1的轴线垂直，所述第二端面与所述第二部分硅芯2的轴线垂直。
根据本发明的一些实施例，所述第一部分硅芯1的另一端为锥状。本发明中所述第一部分硅芯1一端上设置第一端面，用于与所述第二部分硅芯2一端的第二端面连接，所述第一部分硅芯1的另一端为锥状，用于后续与横梁连接。
根据本发明的一些实施例，所述第一部分硅芯1和所述第二部分硅芯2的长度为1～2.5m。即针对回收的断损方硅芯，长度大于1米的断损方硅芯可回收加工成齿形端面，进行硅芯拼接，小于1米硅芯用于加工成横梁使用。在使用过程中，根据配对好的硅芯进行配合使用，已达到使用的目的。
第二方面，本发明提供了一种拼接硅芯的制备方法，所述制备方法包括：在所述第一部分硅芯1的一端形成第一端面，在第一端面形成多个第一卡接齿3；在所述第二部分硅芯2的一端形成第二端面，在第二端面形成多个第二卡接齿4；将多个所述第一卡接齿3与多个所述第二卡接齿4匹配卡接，并让所述第一部分硅芯1和所述第二部分硅芯2的轴线共线，得到拼接硅芯。
根据本发明的另一些实施例，所述制备方法为：在所述第一端面上形成设置所述第一卡接齿3的第一区域和未设置所述第一卡接齿3的空白区域；在所述第二端面上形成设置所述第二卡接齿4的第二区域和未设置所述第二卡接齿4的空白区域；所述第一卡接齿3与所述第二卡接齿4匹配卡接；所述第一卡接齿3的第一区域止抵未设置所述第二卡接齿4的空白区域，所述第二卡接齿4的第二区域止抵未设置所述第一卡接齿3的空白区域。
根据本发明的另一些实施例，所述制备方法还包括：对得到的拼接硅芯进行清洗和干燥。
具体地，本发明中制备拼接硅芯的方法包括以下步骤：
(1)将回收硅芯断面使用带锯进行截断，截断面必须与硅芯长度方向垂直，且保证截断面光滑。本发明中使用带锯的好处是对硅芯损耗小，产生污水少，减少回收工作；
(2)对截断硅芯按照长度进行分类，1-2.5m硅芯均可加工。在此范围硅芯按照硅芯长度进行配对，并用清水冲洗干净，进行储存；
(3)选取第一部分硅芯1和第二部分硅芯2，使用专用工具分别进行加工。第一部分硅芯1的第一端面使用专用刀具进行切割，切割后的第一端面形成多个第一卡接齿3；第二部分硅芯2的第二端面使用相同的专用刀具进行切割，切割后的第二端面形成多个第二卡接齿4。硅芯加工设备为专用机床，刀具为齿形专用刀具；
(4)第一部分硅芯1的另一断面加工为与横梁连接的锥状；
(5)加工后的第一部分硅芯1和第二部分硅芯2用清水进行冲洗，去除表面残留硅粉，以免影响后续清洗效果；
(6)清洗完毕将第一部分硅芯1的第一端面和第二部分硅芯2的第二端面进行拼接得到完整的拼接硅芯；
(7)拼接硅芯使用硅芯酸洗机清洗，烘干，检测合格后，装袋密封备用，并贴上对应标签条码。
除非另作定义，本发明中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种拼接硅芯，其特征在于，所述拼接硅芯包括第一部分硅芯和第二部分硅芯；
所述第一部分硅芯的一端具有第一端面，所述第一端面上设置有多个第一卡接齿；所述第二部分硅芯的一端具有第二端面，所述第二端面上设置有多个第二卡接齿；
所述第一部分硅芯和所述第二部分硅芯的轴线共线；所述第一卡接齿与所述第二卡接齿匹配卡接。
2.根据权利要求1所述的拼接硅芯，其特征在于，所述第一端面上具有设置所述第一卡接齿的第一区域和未设置所述第一卡接齿的空白区域；所述第二端面上具有设置所述第二卡接齿的第二区域和未设置所述第二卡接齿的空白区域；
所述第一卡接齿的第一区域止抵未设置所述第二卡接齿的空白区域，所述第二卡接齿的第二区域止抵未设置所述第一卡接齿的空白区域。
3.根据权利要求1所述的拼接硅芯，其特征在于，所述第一端面和所述第二端面形状相同。
4.根据权利要求3所述的拼接硅芯，其特征在于，所述第一卡接齿和所述第二卡接齿中每根齿的齿根宽度为2～4mm，齿高为15～20mm。
5.根据权利要求3所述的拼接硅芯，其特征在于，所述第一卡接齿和所述第二卡接齿的数量为4～8根。
6.根据权利要求1所述的拼接硅芯，其特征在于，所述第一部分硅芯和所述第二部分硅芯的宽度相同，所述第一端面与所述第一部分硅芯的轴线垂直，所述第二端面与所述第二部分硅芯的轴线垂直。
7.根据权利要求1所述的拼接硅芯，其特征在于，所述第一部分硅芯的另一端为锥状。
8.一种拼接硅芯的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
在所述第一部分硅芯的一端形成第一端面，在第一端面形成多个第一卡接齿；
在所述第二部分硅芯的一端形成第二端面，在第二端面形成多个第二卡接齿；
将多个所述第一卡接齿与多个所述第二卡接齿匹配卡接，并让所述第一部分硅芯和所述第二部分硅芯的轴线共线，得到拼接硅芯。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，在所述第一端面上形成设置所述第一卡接齿的第一区域和未设置所述第一卡接齿的空白区域；在所述第二端面上形成设置所述第二卡接齿的第二区域和未设置所述第二卡接齿的空白区域；
所述第一卡接齿与所述第二卡接齿匹配卡接；所述第一卡接齿的第一区域止抵未设置所述第二卡接齿的空白区域，所述第二卡接齿的第二区域止抵未设置所述第一卡接齿的空白区域。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，还包括：
对得到的拼接硅芯进行清洗和干燥。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210806 |