CN209408994U - 单晶硅棒金刚线截断装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的目的是提供一种使用成本低、工件损耗小、工件截断效率高的单晶硅棒金刚线截断装置。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种单晶硅棒金刚线截断装置，包括底座和框架，所述底座上设有若干工件放置座，底座左右两侧分别设有一个收放线筒，所述框架上设有若干主轴导轮和若干过渡导轮，切割线围绕在所述主轴导轮和过渡导轮上，且切割线的两端分别与一个收放线筒相连，所述收放线筒均配合有用于张紧切割线的第一驱动机构，所述主轴导轮与第二驱动机构联动，在所述第二驱动机构的作用下，所述切割线做往复运动，所述底座上设有用于使工件放置座上下移动的升降机构，或所述框架上设有用于使切割线上下移动的升降机构。

Description

单晶硅棒金刚线截断装置

技术领域

本实用新型涉及半导体、光伏行业的晶硅切割技术领域，具体涉及一种单晶硅棒金刚线截断装置。

背景技术

目前国内的半导体、光伏行业对单晶硅棒的截断，主要使用锯床截断技术。该技术使用夹具和木契对硅棒进行固定，并采用一根被张紧的金刚石锯条，利用锯条在高速运动下和硅棒表面的相对摩擦进行截断。该技术存在以下缺陷和不足：在加工过程中，锯条和工件的相对摩擦容易引起较强的机械震动，加上用于固定硅棒的夹具和木契的稳定性较差，使得截断后的断面存在平行度差的问题；锯带在进刀和出刀过程中，由于锯条的惯性，很容易引起断面的崩边；由于所使用锯条自身的厚度的关系（加上镀层的总厚度大于等于0.9毫米），切割损耗较大；金刚石锯条的寿命较短，在合理利用的情况下，通常截断200个断面后需要更换；带锯通常只有单件切割，效率很低。由于存在以上的问题，使得锯床截断技术的加工损耗和使用成本较高，工作效率较低。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种使用成本低、工件损耗小、工件截断效率高的单晶硅棒金刚线截断装置。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种单晶硅棒金刚线截断装置，包括底座和框架，所述底座上设有若干工件放置座，底座左右两侧分别设有一个收放线筒，所述框架上设有若干主轴导轮和若干过渡导轮，切割线围绕在所述主轴导轮和过渡导轮上，且切割线的两端分别与一个收放线筒相连，所述收放线筒均配合有用于张紧切割线的第一驱动机构，所述主轴导轮与第二驱动机构联动，在所述第二驱动机构的作用下，所述切割线做往复运动，所述底座上设有用于使工件放置座上下移动的升降机构，或所述框架上设有用于使切割线上下移动的升降机构。

进行本实用新型装置的使用时，将工件放置在工件放置座上，随后启动第一驱动机构和第二驱动机构，从而使切割线做往复运动，随后使工件上升或切割线下降，以使工件与切割线接触，从而实现工件的切割，本实用新型采用切割线进行切割，切缝小，工件的硅损失少，工件的切割面更为平整，工件利用率高，且本实用新型能同时对多个工件进行切割，切割效率高。

作为优选，所述主轴导轮和过渡导轮上均形成有若干用于走线并呈前后间隔设置的导轮槽，所述过渡导轮的数量至少为两个，所述主轴导轮的数量至少为一个，所述底座的左右两侧均设有一个过渡导轮，至少一个主轴导轮位于底座中部，所述切割线围绕所述主轴导轮和过渡导轮以构成切割线网。

通过构成切割线网以便于对工件进行切割，且能进一步保证切割面平整，便于工件的切割。

作为优选，所述过渡导轮的数量为两个，所述主轴导轮的数量为一个，所述过渡导轮包括左过渡导轮和右过渡导轮，两个收放线筒分别为左收放线筒和右收放线筒，所述切割线的布置方式为左收放线筒→左过渡导轮→主轴导轮→左过渡导轮→右过渡导轮→主轴导轮→右过渡导轮→右收放线筒。

作为优选，两个收放线筒分别设置于一个第一滑块上，所述第一滑块配合在沿前后方向设置的第一直线导轨上，所述第一滑块均与第三驱动机构联动，在所述第三驱动机构的作用下，所述收放线筒和第一驱动机构沿第一直线导轨前后移动。本实用新型装置还能在在收卷、释放切割线过程中同时完成对切割线的自动排列。

作为优选，所述升降机构设置于框架上，所述升降机构包括若干沿上下方向设置的第二直线导轨，所述第二直线导轨上设有活动板，所述主轴导轮和过渡导轮设置于所述活动板上，所述活动板与第四驱动机构联动，在所述第四驱动机构的作用下，所述活动板带动切割线上下移动。升降机构用于控制切割线上下移动，以改变切割线与工件间的距离，以控制进刀速度，以便于工件的切割。其中，活动板左右两端应保持同步。

作为优选，所述工件放置座可拆卸固定于底座上，若干工件放置座左右间隔设置于底座上，所述工件放置座具有前后贯穿的V形槽。可根据需要进行工件放置座的更换，以更换不同角度和深度V形槽的工件放置座，以适应不同型号的工件。

作为优选，所述框架上设有若干定位机构，所述定位机构由定位块和第五驱动机构构成，在所述第五驱动机构的作用下，所述定位块上下移动，所述定位块位于工件放置座上方，每个工件放置座与一个定位块配合。上述设置用于避免工件切割时的晃动，以保证工件切割面，降低损耗。

作为优选，所述框架上设有用于对切割线降温的冷却液喷淋装置，所述底座内设有冷却液储存腔。上述设置用于保证切割线的使用寿命，避免切割线断裂以降低使用成本。

本实用新型具有使用成本低、工件损耗小、工件截断效率高的优点。

附图说明

图1为本实用新型的一种结构示意图。

具体实施方式

下面根据附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。

由图1所示，本实用新型的一种单晶硅棒金刚线截断装置，包括底座1和框架8，底座1上设有若干工件放置座3，底座1左右两侧分别设有一个收放线筒，框架8上设有一个主轴导轮10和两个过渡导轮14，切割线11围绕在主轴导轮10和过渡导轮14上，且切割线11的两端分别与一个收放线筒相连，收放线筒均配合有用于张紧切割线11的第一驱动机构，主轴导轮10与第二驱动机构联动，在第二驱动机构的作用下，切割线11做往复运动，框架8上设有用于使切割线11上下移动的升降机构。其中，第一驱动机构和第二驱动机构均为电机。其中，两个收放线筒分别为左收放线筒2和右收放线筒15。其中，切割线11为表面涂敷有金刚石颗粒的钢线。其中，工件放置座4可拆卸固定于底座1上，若干工件放置座4左右间隔设置于底座1上，工件放置座4具有前后贯穿的V形槽。其中，框架8上设有用于对切割线11降温的冷却液喷淋装置，底座1内设有冷却液储存腔。

主轴导轮10和过渡导轮14上均形成有若干用于走线并呈前后间隔设置的导轮槽，过渡导轮包括左过渡导轮和右过渡导轮，主轴导轮10位于两个过渡导轮14之间，切割线11围绕主轴导轮10和过渡导轮14以构成切割线网。切割线11的布置方式为左收放线筒2→左过渡导轮→主轴导轮10→左过渡导轮→右过渡导轮→主轴导轮10→右过渡导轮→右收放线筒14。即切割线11从左收放线筒2拉出绕过左过渡导轮上方到中间主轴导轮10绕到下方再回到左过渡导轮，从左过渡导轮直接绕到右过渡导轮，绕右过渡导轮半圈后再绕到主轴导轮10（需进行导轮槽错位走线），再回到右过渡导轮，从右过渡导轮连接到右收放线筒14固定，至此形成切割线网。

左收放线筒2和右收放线筒15分别设置于一个第一滑块上，第一滑块配合在沿前后方向设置的第一直线导轨上，第一滑块均与第三驱动机构联动，在第三驱动机构的作用下，收放线筒和第一驱动机构沿第一直线导轨前后移动。其中，第三驱动机构为电机。升降机构设置于框架8上，升降机构包括若干沿上下方向设置的第二直线导轨6，第二直线导轨6上设有活动板5，主轴导轮10和过渡导轮14设置于活动板5上，活动板5与第四驱动机构12联动，在第四驱动机构12的作用下，活动板5带动切割线11上下移动。其中，第四驱动机构12包括升降机、丝杆7和螺母。框架8上设有若干定位机构，定位机构由定位块和第五驱动机构9构成，在第五驱动机构9的作用下，定位块上下移动，定位块和第五驱动机构9位于工件放置座3上方，每个工件放置座3与一个定位块配合，第五驱动机构9为气缸，每个定位块设置于一个第五驱动机构9输出端，多个第五驱动机构9同步操作。

进行本实用新型装置的使用时，根据工件的大小选择不同深度、不同角度V形槽的工件放置座，将工件放置座固定在底座上，随后将工件放置在工件放置座上，通过第五驱动机构9将工件压紧，随后启动第一驱动机构、第二驱动机构和升降机构，以使切割线网做高速往复运动，以将切割线网下降以与工件高度摩擦，以进行工件的切割，同时冷却液喷淋系统将冷却液雾化后喷淋在切割线网上，直至切割线网将工件截断。

本实用新型具有使用成本低、工件损耗小、工件截断效率高的优点。

Claims (8)

1.一种单晶硅棒金刚线截断装置，其特征在于包括底座和框架，所述底座上设有若干工件放置座，底座左右两侧分别设有一个收放线筒，所述框架上设有若干主轴导轮和若干过渡导轮，切割线围绕在所述主轴导轮和过渡导轮上，且切割线的两端分别与一个收放线筒相连，所述收放线筒均配合有用于张紧切割线的第一驱动机构，所述主轴导轮与第二驱动机构联动，在所述第二驱动机构的作用下，所述切割线做往复运动，所述底座上设有用于使工件放置座上下移动的升降机构，或所述框架上设有用于使切割线上下移动的升降机构。

2.根据权利要求1所述的单晶硅棒金刚线截断装置，其特征在于所述主轴导轮和过渡导轮上均形成有若干用于走线并呈前后间隔设置的导轮槽，所述过渡导轮的数量至少为两个，所述主轴导轮的数量至少为一个，所述底座的左右两侧均设有一个过渡导轮，至少一个主轴导轮位于底座中部，所述切割线围绕所述主轴导轮和过渡导轮以构成切割线网。

3.根据权利要求2所述的单晶硅棒金刚线截断装置，其特征在于所述过渡导轮的数量为两个，所述主轴导轮的数量为一个，所述过渡导轮包括左过渡导轮和右过渡导轮，两个收放线筒分别为左收放线筒和右收放线筒，所述切割线的布置方式为左收放线筒→左过渡导轮→主轴导轮→左过渡导轮→右过渡导轮→主轴导轮→右过渡导轮→右收放线筒。

4.根据权利要求1或2或3所述的单晶硅棒金刚线截断装置，其特征在于两个收放线筒分别设置于一个第一滑块上，所述第一滑块配合在沿前后方向设置的第一直线导轨上，所述第一滑块均与第三驱动机构联动，在所述第三驱动机构的作用下，所述收放线筒和第一驱动机构沿第一直线导轨前后移动。

5.根据权利要求1所述的单晶硅棒金刚线截断装置，其特征在于所述升降机构设置于框架上，所述升降机构包括若干沿上下方向设置的第二直线导轨，所述第二直线导轨上设有活动板，所述主轴导轮和过渡导轮设置于所述活动板上，所述活动板与第四驱动机构联动，在所述第四驱动机构的作用下，所述活动板带动切割线上下移动。

6.根据权利要求1所述的单晶硅棒金刚线截断装置，其特征在于所述工件放置座可拆卸固定于底座上，若干工件放置座左右间隔设置于底座上，所述工件放置座具有前后贯穿的V形槽。

7.根据权利要求1或6所述的单晶硅棒金刚线截断装置，其特征在于所述框架上设有若干定位机构，所述定位机构由定位块和第五驱动机构构成，在所述第五驱动机构的作用下，所述定位块上下移动，所述定位块位于工件放置座上方，每个工件放置座与一个定位块配合。

8.根据权利要求1所述的单晶硅棒金刚线截断装置，其特征在于所述框架上设有用于对切割线降温的冷却液喷淋装置，所述底座内设有冷却液储存腔。