CN202964939U - 一种硅块的线锯切割机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种硅块的线锯切割机，能够实现大尺寸硅块的直接切割，其切割效率较高、成本较低。所述线锯切割机包括浆料嘴支架和用于对硅块切割用钢线喷洒浆料的浆料嘴，所述浆料嘴以其固定部与所述浆料嘴支架相连，所述浆料嘴支架还设有用于容纳所述固定部的凹槽。本实用新型在浆料嘴支架上开设凹槽，以便将浆料嘴的固定部完全容纳在所述凹槽内，避免固定部占用线锯切割室的内部空间，从而扩展了切割室的有效利用空间，使得大尺寸的硅块能够直接放置在切割室内进行切割，而无需对硅块进行去除头尾的预切割加工；由于加工过程中去除了预切割的工序，则加工成本得以降低，硅块切割的效率也有较大提高，还降低了硅块在加工过程中的损害风险。

Description

一种硅块的线锯切割机

技术领域

本实用新型涉及线锯切割技术领域，特别是涉及一种用于硅块切割的线锯切割机。

背景技术

硅块是在多晶硅锭加工成硅片的过程中产生的一种中间产品，经过线切割后成为硅片。现有技术中一般采用NTC线锯切割机作为硅块的切割设备。NTC线锯切割机为多线切割设备，通过钢线高速转动，带动浆料里的SiC（碳化硅，又名金刚砂）对下降的硅块进行切割。

进行切割时，首先将硅块粘结在玻璃板上，然后将粘结有玻璃板的硅块整体粘结在晶托上，晶托设有专门的粘结板，粘结板与玻璃板相互粘合，则晶托将硅块承托固定，由硅块、玻璃板和晶托粘合形成的整体构成切割用的晶棒；线锯切割机的切割室内设有导轮，导轮上缠绕有钢线，多条钢线密布形成线网，以便对硅块进行切割；导轮的表面涂有一层聚氨酯，该层聚氨酯一般称为导轮涂层，以防止钢线对导轮造成损伤；由于在长期加工过程中，导轮涂层会出现磨损，因此就需要对导轮进行及时的更换，为此，线锯切割机还设有导轮导轨；在切割室的两侧设有浆料支架和安装在浆料支架上的浆料嘴，浆料嘴将砂浆以砂帘的形式均匀的喷洒在线网中，进而通过钢线对硅块进行切割。切割过程中产生的碎屑则通过硅块下方的废料盒予以收集，避免碎屑落入线网中影响切割的质量。

经过上述切割后，去掉硅块含有杂质的顶部和底部，就构成其能够产生合格品的部分，该部分称为硅块的有效切割长度。

虽然现有的切割技术已经比较成熟，但是，现有线锯切割机的切割长度并不能满足现有市场的需求，主要存在以下问题：

随着行业的发展，硅块的有效切割长度已经达到了320mm，而硅块的总长度为375mm，这种长度的硅块要在机床上进行切割，必须采用专用机器在硅块的两端进行预切割，也就是俗称的去除硅块的头尾，使得硅块的长度达到320mm，以便硅块能够顺利进入切割室内完成切割。

而上述步骤的增加不仅产生了购置专用机器的额外费用，也大大降低了硅块切割的整体效率，对生产造成了较大影响。

因此，如何设计一种硅块的线锯切割机，以实现较大尺寸硅块的直接切割、提高硅块切割的效率，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种硅块的线锯切割机，能够实现大尺寸硅块的直接切割，其切割效率较高、成本较低。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种硅块的线锯切割机，所述线锯切割机包括浆料嘴支架和用于对硅块切割用钢线喷洒浆料的浆料嘴，所述浆料嘴以其固定部与所述浆料嘴支架相连，所述浆料嘴支架还设有用于容纳所述固定部的凹槽。

本实用新型的线锯切割机，在浆料嘴支架上开设凹槽，以便将浆料嘴的固定部完全容纳在所述凹槽内，避免固定部占用线锯切割室的内部空间，从而扩展了切割室的有效利用空间，使得大尺寸的硅块能够直接放置在切割室内进行切割，而无需对硅块进行去除头尾的预切割加工；由于加工过程中去除了预切割的工序，则加工成本得以降低，硅块切割的效率也有较大提高，还降低了硅块在加工过程中的损害风险。

优选地，所述线锯切割机还包括用于缠绕硅块切割用钢线的导轮以及支撑所述导轮的导轨，所述导轨的中间设有用于容纳废料盒的导轨槽。

在切割大尺寸的硅块时，由于硅块占据了整个切割室的空间，为完全将硅块切割产生的碎屑收集，需要增大废料盒的尺寸，增大的废料盒应该至少与硅块所覆盖的面积相等，此时废料盒的一端就会与导轨发生抵触，导轨槽的设置使得废料盒能够放置在切割室内，并能够完全收集切割过程中的碎屑，避免碎屑影响硅块切割的质量。

优选地，所述导轨还设有供所述导轮滑动的滑轨，所述滑轨可拆卸地连接在所述导轨槽内。

切割用的钢线会对导轮造成损伤，因此需要及时更换导轮，为方便导轮的更换，可以设置滑轨，使得导轮在滑轨上滑动，以简化导轮更换的过程；当更换完导轮之后，还可以将滑轨拆卸，然后将废料盒放置在两导轨之间的导轮槽内，继续进行硅块切割。

优选地，所述导轨槽的两端设有卡部，所述滑轨卡接在所述卡部上。上述可拆卸地连接可以是卡接的连接方式，将滑轨直接卡固在导轨槽内，而在较小的外力扳动下即可实现滑轨的拆除，其安装和拆卸更加省时省力。

优选地，所述线锯切割机还包括用于承载硅块的晶托。

优选地，所述晶托设有朝向其顶面折弯设置的把手。将把手设置成折弯件，可以留出足够的握持空间，以便操作者握持把手搬动晶托，进而实现硅块的移动。

附图说明

图1为本实用新型所提供线锯切割机一种设置方式的正面结构侧视图；

图2为本实用新型所提供浆料嘴支架一种设置方式的立体结构示意图；

图3为图2所示浆料嘴支架的剖面结构示意图；

图4为本实用新型所提供浆料嘴的外套一种设置方式的结构示意图；

图5为本实用新型所提供浆料嘴的内套一种设置方式的平面结构示意图；

图6为本实用新型所提供废料盒一种设置方式的结构示意图；

图7为本实用新型所提供滑轨和导轨一种设置方式的组装分解状态示意图。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种硅块的线锯切割机，能够实现大尺寸硅块的直接切割，提高硅块切割的效率，减少加工成本。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1-图3，图1为本实用新型所提供线锯切割机一种设置方式的正面结构侧视图；图2为本实用新型所提供浆料嘴支架一种设置方式的立体结构示意图；图3为图2所示浆料嘴支架的剖面结构示意图。

在一种具体实施方式中，本实用新型的线锯切割机包括浆料嘴1和浆料嘴支架2，浆料嘴1用于对进行硅块切割的钢线喷洒浆料，以便钢线完成硅块的切割，浆料嘴1设有固定部11，并以该固定部11安装在浆料嘴支架2上；浆料嘴支架2设有凹槽21，凹槽21能够将整个固定部11容纳在其内部。

在图1所示的线锯切割机中，还可以设置导轮3和导轨4，导轮3可以包括两个平行设置的轮子，在两个轮子上缠绕有对硅块进行切割的钢线，由两个轮子围成的中间空置区域即为切割室的空间；导轮3安装在导轨4上，并通过导轨4支撑固定。

在上述实施方式中，浆料嘴1的固定部11伸入凹槽21内，不会占用切割室的空间，则未经预切割的大尺寸硅块可以直接放置在切割室内；如图1所示，硅块5至于切割室内，浆料嘴1仅以其喷洒浆料的部位至于切割室内，既能够满足对钢线喷洒浆料的需求，又不会影响硅块的放置。

采用上述设置之后，硅块可以直接放置在切割室内进行切割，省去了对硅块进行去除头尾的预切割工序，进而有效提高了硅块的切割效率，降低了加工成本；预切割工序的减少相应地避免了在该工序中产生的质量瑕疵，从整体上降低了切割过程中对硅块的损害风险。

请参考图4和图5，图4为本实用新型所提供浆料嘴的外套一种设置方式的结构示意图；图5为本实用新型所提供浆料嘴的内套一种设置方式的平面结构示意图。

具体地，本实用新型的浆料嘴1一般由外套13和内套14组成，内套14嵌套在外套13中，且内套14具有喷洒浆料的喷口141，外套13用于支撑固定内套14，并与浆料嘴支架2直接相连；外套13还可以设置开口131，开口131与内套14上的喷口141对应设置，以便喷口141喷洒的浆料通过开口131流向钢线。

在其中一种具体实施方式中，浆料嘴1可以包括固定部11和喷洒部12，固定部11和喷洒部12可以分别设置在外套13和内套14上；固定部11与浆料嘴支架2固定连接，喷洒部12一般沿硅块5的长度方向设置，且基本上与钢线的延伸方向垂直，喷洒部12可以通过多个密集设置的喷口141沿长度方向排列构成，如图1和图5所示。喷洒部12的长度与硅块5的长度应该是匹配设置的，以便对整个长度范围内的钢线喷洒浆料，保证钢线对硅块5的完整切割。也就是说，在硅块5长度增加的情况下，喷洒部12的长度也要相应的增加。通常情况下，喷洒部12的长度需要延长15mm左右，以满足较长尺寸硅块5的加工需求。

请参考图6和图7，图6为本实用新型所提供废料盒一种设置方式的结构示意图；图7为本实用新型所提供滑轨和导轨一种设置方式的组装分解状态示意图。

在一种更为优选的实施方式中，本实用新型的线锯切割机还设有废料盒6，废料盒6处于钢线网的下方，与硅块5对应设置，以便将硅块5在切割过程中产生的碎屑加以收集。如图6所示，废料盒6可以设置成上端开口的盒体状，其形状和尺寸可以根据硅块5的大小进行调整，则当硅块5的尺寸增加时，废料盒6也要相应地增大尺寸，以便将切割过程中产生的碎屑完全收集。

由于切割室的尺寸固定，为使得增大后的废料盒6能够放置在切割室内，需要对导轨4进行调整。

如图7所示，导轨4用于支撑导轮3，导轨4的中间设有导轨槽41，以便于容纳废料盒6；如图1中所示，废料盒6的两端分别嵌入导轮3两侧的导轨槽41内，则废料盒6的盒体将硅块5所处范围完全覆盖，从而将硅块5的切割碎屑全部收集。

此外，还可以设置供导轨4滑动的滑轨7，滑轨7可拆卸地连接在导轨槽41内：当需要更滑导轮3时，将滑轨7安装在导轨槽41内，然后将磨损的导轮3滑动到滑轨7上，并将新导轮3安装到导轨4的安装位上，完成导轮3的更换；导轮3更换完毕之后，将滑轨7拆除，然后将废料盒6放回原位，重新组装形成图1所示的线锯切割机，为后续硅块5的切割做好准备。

为实现上述滑轨7的可拆卸地连接，可以在导轨槽41的两端设置卡部42，然后将滑轨7卡接在卡部42上，在较小的外力作用下，向上扳动或者向下按压滑轨7，即可实现滑轨7与导轨槽41的分离或者连接。

所述卡部42可以是在导轨槽41内单独设置的两个卡接部位，例如可以是两个突出设置的小凸块；也可以与导轨4采用合体设置，例如，可以在导轨槽41两端的槽壁向内设置两个突起，便于滑轨7卡固。可以想到，滑轨7的两端可以设置卡口，以便提高连接的可靠性。

还可以想到，滑轨7的轨道面应该基本上与导轨4的支撑面保持在同一直线上，以便于导轮3从导轨4的安装位滑动到滑轨7上。所述滑轨7的顶面构成导轮3的滑动轨道，该顶面即为上述的轨道面；导轨4一般设有用于支撑固定导轮3的安装位，与该安装位大致处于同一平面内、并对导轮3起到支撑作用的平面即构成上述的支撑面。在滑轨7与导轨4之间的高度差较小的情况下，导轮3的滑动相对比较容易，能够节省更换导轮3的时间。

导轨4可以包括两条相互平行设置的分轨，而导轮3以其两端横跨在两分轨之间，两个导轮3不断滚动，以带动其上的钢线运动，进而对不断下降到切割室内的硅块5进行切割。

此外，如图1所示，本实用新型的线锯切割机还可以包括晶托8，晶托8用于承载硅块5。晶托8可以包括粘结板81，并通过粘结板81将硅块5粘结固定，然后通过晶托8实现对硅块5的控制，带动硅块5不断下降，以进入切割室内。

当然，由于硅块5的尺寸较大，粘结板81的尺寸也需要进行调整，从而将硅块5整个粘结到粘结板81上。

进一步，可以在晶托8上设置把手82，把手82构成操作者的握持部位，方便对硅块5的操作。在图1所示的实施方式中，把手82可以设置成向其顶面弯折设置的折弯件，折弯件的设置为操作者的握持提供了足够的空间，避免了粘结板82的增大影响把手82的正常使用。

以上对本实用新型所提供硅块的线锯切割机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种硅块的线锯切割机，所述线锯切割机包括浆料嘴支架和用于对硅块切割用钢线喷洒浆料的浆料嘴，所述浆料嘴以其固定部与所述浆料嘴支架相连，其特征在于，所述浆料嘴支架还设有用于容纳所述固定部的凹槽。

2.如权利要求1所述的线锯切割机，其特征在于，所述线锯切割机还包括用于缠绕硅块切割用钢线的导轮以及支撑所述导轮的导轨，所述导轨的中间设有用于容纳废料盒的导轨槽。

3.如权利要求2所述的线锯切割机，其特征在于，所述导轨还设有供所述导轮滑动的滑轨，所述滑轨可拆卸地连接在所述导轨槽内。

4.如权利要求3所述的线锯切割机，其特征在于，所述导轨槽的两端设有卡部，所述滑轨卡接在所述卡部上。

5.如权利要求1至4任一项所述的线锯切割机，其特征在于，所述线锯切割机还包括用于承载硅块的晶托。

6.如权利要求5所述的线锯切割机，其特征在于，所述晶托设有朝向其顶面折弯设置的把手。

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