CN115847640A - 一种晶棒切割设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及晶棒切割技术领域,提出了一种晶棒切割设备,包括底板,所述底板的顶面固定安装有主架体,所述主架体顶面固定安装有第一电机,所述传动轮与张紧轮的外表面套接有切割线,换热冷却组件,所述换热冷却组件包括气压箱与储气箱,所述气压箱的内部活动卡接有密封板,所述密封板的顶面固定连接有连接轴,所述连接轴另一端穿透至气压箱的外侧,且顶端固定连接有连接板,所述连接板的一侧表面与活动板的一侧表面固定连接,所述储气箱与气压箱之间通过第一连接管相连通。通过上述技术方案,解决了现有技术中现有切割线的温度升高与传动轮之间的摩擦力就会降低出现切割线与传动轮之间出现打滑的问题的问题。
Description
技术领域
本发明涉及晶棒切割技术领域,具体的,涉及一种晶棒切割设备。
背景技术
单晶硅的制法通常是先制得多晶硅或无定形硅,然后用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅,熔融的单质硅在凝固时硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒,则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅,单晶硅棒是生产单晶硅片的原材料,随着国内和国际市场对单晶硅片需求量的快速增加,单晶硅棒的市场需求也呈快速增长的趋势。
在单晶硅棒在生产成单晶硅片时,需要对单晶硅棒进行切割,就需要使用到切割机,而现有用于单晶硅棒切割的切割机在进行使用时,还是会出现一些问题,如在长时间切割之后,切割线的温度会越来越高,当切割线的温度升高时,与传动轮之间的摩擦力就会降低,从而出现切割线与传动轮之间出现打滑的问题,从而影响对单晶硅棒的切割。
发明内容
本发明提出一种晶棒切割设备,解决了相关技术中现有切割线的温度升高与传动轮之间的摩擦力就会降低出现切割线与传动轮之间出现打滑的问题的问题。
本发明的技术方案如下:一种晶棒切割设备,包括底板,所述底板的顶面固定安装有主架体,所述主架体顶面固定安装有第一电机,所述主架体的内部设置有活动板,所述活动板的底面设置有夹持架,所述底板的顶面固定安装有两个安装架,两个所述安装架的前表面均设置有传动轮,两个所述安装架之间设置有调节架,所述调节架的内部固定套接有安装轴,所述安装轴的前端转动安装有张紧轮,所述传动轮与张紧轮的外表面套接有切割线;
换热冷却组件,所述换热冷却组件包括气压箱与储气箱,所述气压箱的内部活动卡接有密封板,所述密封板的顶面固定连接有连接轴,所述连接轴另一端穿透至气压箱的外侧,且顶端固定连接有连接板,所述连接板的一侧表面与活动板的一侧表面固定连接,所述储气箱与气压箱之间通过第一连接管相连通;
风冷组件,所述风冷组件包括凹槽,所述传动轮的两侧表面均开设有凹槽,所述凹槽的内部贯穿开设有多个通孔,多个通孔的内部设置有固定轴,所述固定轴的外表面固定套接有套轴。
优选的,所述储气箱的一侧表面固定连接有储油管,所述安装轴的外表面套接有换热油管,所述换热油管呈螺旋状套接在安装轴的外表面,所述储油管与换热油管之间通过连通管连通,所述储油管的内部填充有冷却油,所述储油管的内部设置有密封塞,所述密封塞的外表面与储油管的内壁紧密贴合,所述储油管的一端固定连接有挡板,所述挡板的之间大于密封塞的直径。
优选的,所述气压箱的一侧表面设置有泄压阀,所述泄压阀固定连接在气压箱的一侧表面下方。
优选的,所述气压箱的顶面固定连接有输气管,所述输气管的一端延伸至气压箱的内部,所述输气管的另一端固定连接有矩形管,所述矩形管的前表面两端均固定连接有第二连接管,所述第二连接管的前端固定连接有出气嘴,所述出气嘴的位置位于传动轮的后部。
优选的,所述主架体的两侧内壁均开设有活动槽,所述活动槽的内部转动卡接有螺纹杆,所述活动槽的内部活动卡接有活动卡块,所述螺纹杆螺纹套接在活动卡块的内部,所述活动板固定安装在活动卡块的一侧表面,所述螺纹杆的外表面固定套接有从动皮带轮,所述第一电机的输出轴外表面固定套接有主动皮带轮,所述从动皮带轮与主动皮带轮通过传动皮带传动连接。
优选的,所述安装架的一侧表面开设有调节槽,所述调节槽的内部活动卡接有活动块,所述活动块的上方设置有电动推杆,所述调节架固定安装在活动块的一侧表面。
优选的,所述电动推杆的一端与调节槽的内部顶面固定连接,所述调节槽的另一端与活动块的顶面固定连接。
优选的,所述固定轴的两端均固定连接有套接柱,所述套接柱的外表面均转动套接有转盘,所述转盘的外表面均固定连接有扇叶,两端所述套接柱的扇叶为反向设置。
优选的,所述套轴的外表面均固定连接有四个连接柱,所述连接柱的另一端与通孔的内壁固定连接。
优选的,所述传动轮的两侧表面分别固定安装有第一拨动片与第二拨动片,所述传动轮两侧固定安装的第一拨动片与第二拨动片倾斜方向相反。
本发明的有益效果为:
1、通过设置换热冷却组件,在活动板上升或者下降的过程中,会通过连接板与连接轴带动密封板在气压箱的内部上下活动,将密封板内部的空气向下压缩,通过第一连接管传输到储气箱的内部,从而将进入到储气箱内部的空气继续压入到储油管的内部,并且压入的空气对密封塞进行推动,使得密封塞在储油管的内部移动,随即将储油管内部的冷却油压入到换热油管的内部进行对安装轴的换热作业,安装轴吸收张紧轮的热量,张紧轮吸收切割线的热量,最后热量会被换热油管内部的冷却油吸收,并且在对晶棒切割完成之后,当密封板在气压箱的内部向上运动时,可使得密封塞在储油管的内部活动,将换热油管内部吸收完热量的冷却油重新吸入到储油管的内部,并且通过在切割过程中掉落的切削液进行冷却,加上在储油管内部与空气接触之后的换热冷却,可使得储油管内部带有热量的冷却油进行快速的降温,便于再次对晶棒进行切割时,能够以较低的温度继续对安装轴进行换热降温,从而实现了能够对切割线、张紧轮与安装轴产生的热量进行有效换热的目的,避免了现有切割线的温度升高与传动轮之间的摩擦力就会降低出现切割线与传动轮之间出现打滑的问题。
2、通过设置风冷组件,在传动轮进行转动时,可通过设置的第一拨动片将外界的空气与切削液卷入到凹槽的内部,当外界的空气与切削液被卷入到凹槽的内部时,空气会拨动扇叶在套接柱的外部转动,然后将进入到凹槽内部的空气拨动到通孔的内部,并且,传动轮的两侧表面均设置有第一拨动片,而两侧的第一拨动片倾斜角度相反,可使得外界的空气与切削液能够在通孔的内部进行循环,从而对传动轮进行有效的降温冷却,并且切割线的热量传输到传动轮的内部,通过对传动轮的降温冷却,可对切割线进行换热冷却,从而进一步提高对切割线的冷却降温效果。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明整体等轴侧结构示意图;
图2为本发明主架体内部结构示意图;
图3为本发明整体后视结构示意图;
图4为本发明冷却管结构示意图;
图5为本发明气压箱结构示意图;
图6为本发明吹气组件结构示意图;
图7为本发明调节块结构示意图;
图8为本发明传动轮正视结构示意图;
图9为本发明传动轮后视结构示意图;
图10为本发明散热扇叶结构示意图。
图中:1、底板;2、主架体;3、第一电机;4、活动板;5、夹持架;6、安装架;7、传动轮;8、调节架;9、安装轴;10、张紧轮;11、切割线;12、活动槽;13、活动卡块;14、螺纹杆;15、从动皮带轮;16、主动皮带轮;17、传动皮带;18、第二电机;19、气压箱;20、连接轴;21、连接板;22、储气箱;23、第一连接管;24、泄压阀;25、换热油管;26、连通管;27、储油管;28、密封塞;29、挡板;30、输气管;31、矩形管;32、第二连接管;33、出气嘴;34、调节槽;35、活动块;36、电动推杆;37、凹槽;38、第一拨动片;39、通孔;40、第二拨动片;41、固定轴;42、套轴;43、连接柱;44、套接柱;45、转盘;46、扇叶;47、密封板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都涉及本发明保护的范围。
实施例:
如图1~图10所示,本实施例提出了一种晶棒切割设备,包括底板1,底板1的顶面固定安装有主架体2,主架体2顶面固定安装有第一电机3,第一电机3为伺服电机,主架体2的内部设置有活动板4,活动板4的底面设置有夹持架5,底板1的顶面固定安装有两个安装架6,两个安装架6为L状设置,可增加安装架6的强度,提高使用寿命,两个安装架6的前表面均设置有传动轮7,两个安装架6之间设置有调节架8,调节架8的内部固定套接有安装轴9,安装轴9的前端转动安装有张紧轮10,传动轮7与张紧轮10的外表面套接有切割线11,主架体2的两侧内壁均开设有活动槽12,活动槽12的内部转动卡接有螺纹杆14,活动槽12的内部活动卡接有活动卡块13,螺纹杆14螺纹套接在活动卡块13的内部,活动板4固定安装在活动卡块13的一侧表面,螺纹杆14的外表面固定套接有从动皮带轮15,第一电机3的输出轴外表面固定套接有主动皮带轮16,从动皮带轮15与主动皮带轮16通过传动皮带17传动连接,其中一个安装架6的后表面固定安装有第二电机18,第二电机18的输出轴顶端与传动轮7固定连接,通过启动第一电机3,第一电机3带动主动皮带轮16转动,由于主动皮带轮16通过传动皮带17与从动皮带轮15传动连接,在螺纹杆14转动时,可带动活动板4向下移动,使得夹持架5内部夹持的单晶硅棒能够慢慢向着切割线11移动,然后通过启动第二电机18,带动切割线11在传动轮7与张紧轮10的外表面进行高速转动,直到单晶硅棒接触到切割线11时,通过活动板4不断的向下运动,即可对单晶硅棒进行切割,在切割完成之后,通过第一电机3的反转,带动活动板4上升,如此往复,即可对单晶硅棒进行切割作业,操作简单便捷,可有效的提高切割效率;
换热冷却组件,换热冷却组件包括气压箱19与储气箱22,气压箱19的内部活动卡接有密封板47,密封板47的顶面固定连接有连接轴20,连接轴20另一端穿透至气压箱19的外侧,且顶端固定连接有连接板21,连接板21的一侧表面与活动板4的一侧表面固定连接,储气箱22与气压箱19之间通过第一连接管23相连通,储气箱22的一侧表面固定连接有储油管27,安装轴9的外表面套接有换热油管25,换热油管25呈螺旋状套接在安装轴9的外表面,储油管27与换热油管25之间通过连通管26连通,储油管27的内部填充有冷却油,储油管27的内部设置有密封塞28,密封塞28的外表面与储油管27的内壁紧密贴合,储油管27的一端固定连接有挡板29,挡板29的之间大于密封塞28的直径,可有效的防止第一拨动片38从储油管27的内部脱落,气压箱19的一侧表面设置有泄压阀24,通过设置泄压阀24可有效的对气压箱19的内部进行进气的作业,泄压阀24固定连接在气压箱19的一侧表面下方,在活动板4上升或者下降的过程中,连接板21与连接轴20带动密封板47在气压箱19的内部上下活动,将密封板47内部的空气向下压缩,通过第一连接管23传输到储气箱22的内部,压入到储气箱22内部的空气对密封塞28进行推动,随即将储油管27内部的冷却油压入到换热油管25的内部进行对安装轴9的换热作业,安装轴9吸收张紧轮10的热量,张紧轮10吸收切割线11的热量,最后热量会被换热油管25内部的冷却油吸收,并且在对晶棒切割完成之后,当密封板47在气压箱19的内部向上运动时,可使得密封塞28在储油管27的内部活动,将换热油管25内部吸收完热量的冷却油重新吸入到储油管27的内部,并且通过在切割过程中掉落的切削液进行冷却,加上在储油管27内部与空气接触之后的换热冷却,可使得储油管27内部带有热量的冷却油进行快速的降温,便于再次对晶棒进行切割时,能够以较低的温度继续对安装轴9进行换热降温。
气压箱19的顶面固定连接有输气管30,输气管30的一端延伸至气压箱19的内部,输气管30的另一端固定连接有矩形管31,矩形管31的前表面两端均固定连接有第二连接管32,第二连接管32的前端固定连接有出气嘴33,出气嘴33的位置位于传动轮7的后部,当密封板47在气压箱19的内部向上移动时,可带动密封板47上方的空气进入到输气管30的内部,通过输气管30进入到矩形管31的内部,再通过矩形管31分别传输到两个第二连接管32的内部,最后通过出气嘴33分别向两个传动轮7吹出,对两个传动轮7和设置在传动轮7外侧的切割线11进行风冷,可进一步降低传动轮7与切割线11的温度;
安装架6的一侧表面开设有调节槽34,调节槽34的内部活动卡接有活动块35,活动块35的上方设置有电动推杆36,调节架8固定安装在活动块35的一侧表面,电动推杆36的一端与调节槽34的内部顶面固定连接,调节槽34的另一端与活动块35的顶面固定连接,通过控制电动推杆36的长度,可带动活动块35在调节槽34的内部活动,从而带动调节架8在两个安装架6之间上下活动,从而带动安装轴9与张紧轮10对切割线11进行张紧调节,可始终保持切割线11的张紧度,提高切割的效果。
风冷组件,风冷组件包括凹槽37,传动轮7的两侧表面均开设有凹槽37,凹槽37的内部贯穿开设有多个通孔39,多个通孔39的内部设置有固定轴41,固定轴41的外表面固定套接有套轴42,固定轴41的两端均固定连接有套接柱44,套接柱44的外表面均转动套接有转盘45,转盘45的外表面均固定连接有扇叶46,两端套接柱44的扇叶46为反向设置,套轴42的外表面均固定连接有四个连接柱43,通过设置连接柱43,可有效的对套轴42与固定轴41进行稳定的安装,连接柱43的另一端与通孔39的内壁固定连接,传动轮7的两侧表面分别固定安装有第一拨动片38与第二拨动片40,传动轮7两侧固定安装的第一拨动片38与第二拨动片40倾斜方向相反,在传动轮7进行转动时,可通过设置的第一拨动片38将外界的空气与切削液卷入到凹槽37的内部,当外界的空气与切削液被卷入到凹槽37的内部时,空气会拨动扇叶46在套接柱44的外部转动,然后将进入到凹槽37内部的空气拨动到通孔39的内部,并且,传动轮7的两侧表面均设置有第一拨动片38,而两侧的第一拨动片38倾斜角度相反,可使得外界的空气与切削液能够在通孔39的内部进行循环,从而对传动轮7进行有效的降温冷却,并且切割线11的热量传输到传动轮7的内部,通过对传动轮7的降温冷却,可对切割线11进行换热冷却,从而进一步提高对切割线11的冷却降温效果。
工作原理,在对单晶硅棒进行切割时,首先将单晶硅棒放置到夹持架5的内部,并且由夹持架5对单晶硅棒进行稳定的夹持,然后启动第一电机3,第一电机3带动主动皮带轮16转动,由于主动皮带轮16通过传动皮带17与从动皮带轮15传动连接,因此在第一电机3进行转动时,可带动螺纹杆14在活动槽12的内部转动,又因螺纹杆14螺纹套接在活动卡块13的内部,因此,在螺纹杆14转动时,可带动活动板4向下移动,使得夹持架5内部夹持的单晶硅棒能够慢慢向着切割线11移动,然后通过启动第二电机18,通过第二电机18的转动带动传动轮7进行转动,从而带动切割线11在传动轮7与张紧轮10的外表面进行高速转动,直到单晶硅棒接触到切割线11时,通过活动板4不断的向下运动,即可对单晶硅棒进行切割,在切割完成之后,通过第一电机3的反转,带动活动板4上升,如此往复,即可对单晶硅棒进行切割作业。
同时,在长时间的切割作业下,切割线11会逐步产生热量,一般现有是依靠切削液对切割线11以及传动轮7进行冷却,而在活动板4上升或者下降的过程中,会通过连接板21与连接轴20带动密封板47在气压箱19的内部上下活动,当密封板47在气压箱19的内部向下移动时,可将密封板47内部的空气向下压缩,并且通过第一连接管23传输到储气箱22的内部,随着密封板47在气压箱19的内部不断的向下移动,可将进入到储气箱22内部的空气继续压入到储油管27的内部,并且压入的空气对密封塞28进行推动,使得密封塞28在储油管27的内部移动,随即将储油管27内部的冷却油压入到换热油管25的内部进行对安装轴9的换热作业,安装轴9吸收张紧轮10的热量,张紧轮10吸收切割线11的热量,最后热量会被换热油管25内部的冷却油吸收,并且在对晶棒切割完成之后,通过连接轴20带动密封板47在气压箱19的内部向上运动时,可使得密封塞28在储油管27的内部向另一侧运动,从而将换热油管25内部吸收完热量的冷却油重新吸入到储油管27的内部,并且通过在切割过程中掉落的切削液进行冷却,加上在储油管27内部与空气接触之后的换热冷却,可使得储油管27内部带有热量的冷却油进行快速的降温,便于再次对晶棒进行切割时,能够以较低的温度继续对安装轴9进行换热降温,从而实现了能够对切割线11、张紧轮10与安装轴9产生的热量进行有效换热的目的。
同时,当密封板47在气压箱19的内部向上移动时,此时泄压阀24打开,可带动密封板47上方的空气进入到输气管30的内部,使得外部的空气重新进入到气压箱19的内部,并且通过输气管30进入到矩形管31的内部,再通过矩形管31分别传输到两个第二连接管32的内部,最后通过出气嘴33分别向两个传动轮7吹出,对两个传动轮7和设置在传动轮7外侧的切割线11进行风冷,可进一步降低传动轮7与切割线11的温度,从而实现了能够进一步降低传动轮7与切割线11在切割时温度的目的。
并且,在传动轮7进行转动时,可通过设置的第一拨动片38将外界的空气与切削液卷入到凹槽37的内部,当外界的空气与切削液被卷入到凹槽37的内部时,空气会拨动扇叶46在套接柱44的外部转动,然后将进入到凹槽37内部的空气拨动到通孔39的内部,并且,传动轮7的两侧表面均设置有第一拨动片38,而两侧的第一拨动片38倾斜角度相反,因此,其中一侧的第一拨动片38向凹槽37的内部拨入空气与切削液,而另一侧的第一拨动片38向外拨送空气与切削液,而两端的扇叶46的倾斜角度也相反,位于拨入空气与切削液一端的扇叶46向通孔39的内部拨入,反之,另一侧的扇叶46将进入到通孔39内部的空气与切削液向外拨动,可使得外界的空气与切削液能够在通孔39的内部进行循环,从而对传动轮7进行有效的降温冷却,并且切割线11的热量传输到传动轮7的内部,通过对传动轮7的降温冷却,可对切割线11进行换热冷却,从而进一步提高对切割线11的冷却降温效果。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种晶棒切割设备,包括底板(1),所述底板(1)的顶面固定安装有主架体(2),所述主架体(2)顶面固定安装有第一电机(3),所述主架体(2)的内部设置有活动板(4),所述活动板(4)的底面设置有夹持架(5),其特征在于,所述底板(1)的顶面固定安装有两个安装架(6),两个所述安装架(6)的前表面均设置有传动轮(7),两个所述安装架(6)之间设置有调节架(8),所述调节架(8)的内部固定套接有安装轴(9),所述安装轴(9)的前端转动安装有张紧轮(10),所述传动轮(7)与张紧轮(10)的外表面套接有切割线(11);
换热冷却组件,所述换热冷却组件包括气压箱(19)与储气箱(22),所述气压箱(19)的内部活动卡接有密封板(47),所述密封板(47)的顶面固定连接有连接轴(20),所述连接轴(20)另一端穿透至气压箱(19)的外侧,且顶端固定连接有连接板(21),所述连接板(21)的一侧表面与活动板(4)的一侧表面固定连接,所述储气箱(22)与气压箱(19)之间通过第一连接管(23)相连通;
风冷组件,所述风冷组件包括凹槽(37),所述传动轮(7)的两侧表面均开设有凹槽(37),所述凹槽(37)的内部贯穿开设有多个通孔(39),多个通孔(39)的内部设置有固定轴(41),所述固定轴(41)的外表面固定套接有套轴(42)。
2.根据权利要求1所述的一种晶棒切割设备,其特征在于,所述储气箱(22)的一侧表面固定连接有储油管(27),所述安装轴(9)的外表面套接有换热油管(25),所述换热油管(25)呈螺旋状套接在安装轴(9)的外表面,所述储油管(27)与换热油管(25)之间通过连通管(26)连通,所述储油管(27)的内部填充有冷却油,所述储油管(27)的内部设置有密封塞(28),所述密封塞(28)的外表面与储油管(27)的内壁紧密贴合,所述储油管(27)的一端固定连接有挡板(29),所述挡板(29)的之间大于密封塞(28)的直径。
3.根据权利要求1所述的一种晶棒切割设备,其特征在于,所述气压箱(19)的一侧表面设置有泄压阀(24),所述泄压阀(24)固定连接在气压箱(19)的一侧表面下方。
4.根据权利要求1所述的一种晶棒切割设备,其特征在于,所述气压箱(19)的顶面固定连接有输气管(30),所述输气管(30)的一端延伸至气压箱(19)的内部,所述输气管(30)的另一端固定连接有矩形管(31),所述矩形管(31)的前表面两端均固定连接有第二连接管(32),所述第二连接管(32)的前端固定连接有出气嘴(33),所述出气嘴(33)的位置位于传动轮(7)的后部。
5.根据权利要求1所述的一种晶棒切割设备,其特征在于,所述主架体(2)的两侧内壁均开设有活动槽(12),所述活动槽(12)的内部转动卡接有螺纹杆(14),所述活动槽(12)的内部活动卡接有活动卡块(13),所述螺纹杆(14)螺纹套接在活动卡块(13)的内部,所述活动板(4)固定安装在活动卡块(13)的一侧表面,所述螺纹杆(14)的外表面固定套接有从动皮带轮(15),所述第一电机(3)的输出轴外表面固定套接有主动皮带轮(16),所述从动皮带轮(15)与主动皮带轮(16)通过传动皮带(17)传动连接。
6.根据权利要求1所述的一种晶棒切割设备,其特征在于,所述安装架(6)的一侧表面开设有调节槽(34),所述调节槽(34)的内部活动卡接有活动块(35),所述活动块(35)的上方设置有电动推杆(36),所述调节架(8)固定安装在活动块(35)的一侧表面。
7.根据权利要求6所述的一种晶棒切割设备,其特征在于,所述电动推杆(36)的一端与调节槽(34)的内部顶面固定连接,所述调节槽(34)的另一端与活动块(35)的顶面固定连接。
8.根据权利要求1所述的一种晶棒切割设备,其特征在于,所述固定轴(41)的两端均固定连接有套接柱(44),所述套接柱(44)的外表面均转动套接有转盘(45),所述转盘(45)的外表面均固定连接有扇叶(46),两端所述套接柱(44)的扇叶(46)为反向设置。
9.根据权利要求1所述的一种晶棒切割设备,其特征在于,所述套轴(42)的外表面均固定连接有四个连接柱(43),所述连接柱(43)的另一端与通孔(39)的内壁固定连接。
10.根据权利要求1所述的一种晶棒切割设备,其特征在于,所述传动轮(7)的两侧表面分别固定安装有第一拨动片(38)与第二拨动片(40),所述传动轮(7)两侧固定安装的第一拨动片(38)与第二拨动片(40)倾斜方向相反。
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CN202310022479.8A CN115847640B (zh) | 2023-01-07 | 2023-01-07 | 一种晶棒切割设备 |
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- 2023-01-07 CN CN202310022479.8A patent/CN115847640B/zh active Active
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