CN219522628U - 一种SiC晶棒料双向切割装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及SiC晶棒切割领域，一种SiC晶棒料双向切割装置，包括放线辊、收线辊、切割基台和夹持机构，放线辊和收线辊之间设有两组导线机构，切割基台的两侧均开设有切割槽位，导线机构安装在切割槽位上；放线辊的上方设有轴线相互平行的第一导向轮和第二导向轮，收线辊的上方设有与第一导向轮和第二导向轮对称的第三导向轮和第四导向轮，其中第一导线轮和第三导线轮的转轴上均转动连接有排线摆臂，排线摆臂的端部设有排线轮；夹持机构分别设置在切割槽位的开口处，包括晶棒放置架、移动架体和夹持部。本申请有效提高晶棒的切割质量和切割效率。

Description

一种SiC晶棒料双向切割装置

技术领域

本申请涉及SiC晶棒切割领域，尤其是涉及一种SiC晶棒料双向切割装置。

背景技术

当前技术常采用金刚线对SiC晶棒进行线切割。切割轮系由多个切割轮组成，金刚线为首尾为闭合的环形切割线结构并绕设于切割轮系上的线槽中，切割轮系旋转后驱动金刚线做线性运动。现有切割机构一般只能单向切割，没有充分利用复位的空行程，或在单向切穿后停止切割运行机构，送料后再回退切割，始终存在一个等待的节拍，切割效率较低。

实用新型内容

为了克服现有技术中存在的问题，本申请提供一种SiC晶棒料双向切割装置。

本申请提供的一种SiC晶棒料双向切割装置采用如下的技术方案：

一种SiC晶棒料双向切割装置，包括放线辊、收线辊、切割基台和夹持机构，放线辊和收线辊之间设有两组导线机构，切割基台的两侧均开设有切割槽位，导线机构安装在切割槽位上；放线辊的上方设有轴线相互平行的第一导向轮和第二导向轮，收线辊的上方设有与第一导向轮和第二导向轮对称的第三导向轮和第四导向轮，其中第一导向轮和第三导向轮的转轴上均转动连接有排线摆臂，排线摆臂的端部设有排线轮；夹持机构分别设置在切割槽位的开口处，包括晶棒放置架、移动架体和夹持部。

通过采用上述技术方案，放线辊和收线辊安装在切割基台的两端，给安装在切割基台上的两组导线机构提供金刚石切割线，提供用于线切割的金刚线，并且放线辊和收线辊之间的功能可以互换，通过其自身上连接的减速电机来控制其转动方向，从而实现金刚线的往复使用，并且使用过的金刚线能够在放线辊和收线辊上进行绕卷，降低了持续使用造成金刚线寿命低和晶棒切割质量低的问题。靠近放线辊和收线辊的第一导向轮和第三导向轮上转动安装的排线摆臂，能够在金刚线导入或者导出放线辊和收线辊的时候通过排线摆臂进行缓冲，有效减少金刚线断裂的情况。切割基台的两侧开设的切割槽体用于晶棒的容纳切割，晶棒能够在切割基台的两侧进行交替线切割，大大提高切割效率。夹持机构将晶棒放置架上晶棒通过移动架体移动，移动架体上的夹持部夹持晶棒进入到切割槽体中，通过导线机构上的金刚纱线进行切割。

优选的，晶棒放置架放置在切割基台的两侧，且单侧均设有多段晶棒放置架，包括“U”型放置槽和安装在放置槽开口处的若干导料轮，其中导料轮的轮面与晶棒的表面贴合。

通过采用上述技术方案，晶棒放置架上采用多段分布的结构，其中的放置槽能够将晶棒架起，并且配合放置槽表面的导料轮，能够减少晶棒表面受到的磨损，提高晶棒的切割质量。

优选的，移动架体的底部安装有与切割基台水平的第一滑轨，其中移动架体的底座与第一滑轨滑动连接，底座上安装有与第一滑轨垂直分布的第二滑轨，夹持部的底板与第二滑轨滑动连接。

通过采用上述技术方案，移动架体的底座在第一滑轨上滑动，夹持部的底部与第二滑轨滑动，第二滑轨和第二滑轨垂直分布，从而能够控制夹持机构根据切割位置的不同在前后左右的方向上调节晶棒的位置。

优选的，底座上的夹持部设有两组，包括底板、安装在底板上的L型支架以及滑动连接在L型支架竖杆上的晶棒夹杆，其中晶棒夹杆包括上夹杆和下夹杆，且上夹杆和下夹杆的相对面上开设有与晶棒适配的夹槽。

通过采用上述技术方案，夹持部通过底板在底座上的第二滑轨上移动，从而调节晶棒夹杆的夹持位置，晶棒夹杆在L型支架竖杆上升降，从而调节夹持的晶棒的高度。

优选的，导线机构包括设置在切割槽位上下的两个导线轮，且两组导线机构之间设有导向套，导向套内设有金刚线能穿过的导向孔。

通过采用上述技术方案，导线机构中的导线轮分布在切割槽位的上下，让晶棒能够在切割槽位中自由的进行切割，并且两组导线机构之间设有的导向套，能够进一步的提高导向效果，同时也减少了金刚线中粘附的粉末进入到下一段切割中，有效提高切割质量。

优选的，导线机构底部开设有碎片盒，其中碎片盒的顶部开口开设有切割槽位的内侧面，碎片盒的侧面开口设置在导线轮的底部。

通过采用上述技术方案，碎片盒顶部开口能够吸收切割槽位内产生的碎屑，碎片盒侧面开口收集导线轮上产生的碎屑，从而将导线机构切割过程中产生的大部分碎屑进行有效收集。

优选的，碎片盒的顶部开口与切割槽位的底部设有弧形过渡，碎片盒的尺寸与切割基台适配。

通过采用上述技术方案，切割槽位底部的弧形过渡能够更好的方便产生的碎屑进入到碎片盒中，并且碎屑盒和切割基台尺寸适配，一体成型，简化了结构，方便安装。

优选的，导向套贯穿碎片盒的主体，且导向孔开设有在碎片盒的两侧面上。

通过采用上述技术方案，导向套贯穿碎片盒的主体，避免了金刚线进入碎片盒中沾附碎屑的情况，提高了金刚线的切割质量。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.安装在切割基台上的两组导线机构提供金刚石切割线，提供用于线切割的金刚线，并且放线辊和收线辊之间的功能可以互换，通过其自身上连接的减速电机来控制其转动方向，从而实现金刚线的往复使用；

2.靠近放线辊和收线辊的第一导向轮和第三导向轮上转动安装的排线摆臂，能够在金刚线导入或者导出放线辊和收线辊的时候通过排线摆臂进行缓冲，有效减少金刚线断裂的情况；

3.切割基台的两侧开设的切割槽体用于晶棒的容纳切割，晶棒能够在切割基台的两侧进行交替线切割，大大提高切割效率。

附图说明

图1是一种SiC晶棒料双向切割装置整体结构示意图；

图2是一种SiC晶棒料双向切割装置中去掉碎片盒前板的整体结构示意图。

附图标记说明：1、放线辊；11、第一导向轮；12、第二导向轮；2、收线辊；21、第三导向轮；22、第四导向轮；3、切割基台；31、切割槽位；4、夹持机构；41、晶棒放置架；411、放置槽；412、导料轮；42、移动架体；421、底座；4211、第二滑轨；43、夹持部；431、底板；432、L型支架；433、晶棒夹杆；4331、上夹杆；4332、下夹杆；4333、夹槽；5、导线机构；51、导线轮；52、导向套；6、排线摆臂；61、排线轮；7、第一滑轨；8、碎片盒；81、顶部开口；82、侧面开口。

具体实施方式

以下结合附图1-2对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种SiC晶棒料双向切割装置。

参照图1及图2，一种SiC晶棒料双向切割装置，包括放线辊1、收线辊2、切割基台3和夹持机构4，放线辊1和收线辊2之间设有两组导线机构5，切割基台3的两侧均开设有切割槽位31，导线机构5安装在切割槽位31上；放线辊1的上方设有轴线相互平行的第一导向轮11和第二导向轮12，收线辊2的上方设有与第一导向轮11和第二导向轮12对称的第三导向轮21和第四导向轮22，其中第一导向轮11和第三导向轮21的转轴上均转动连接有排线摆臂6，排线摆臂6的端部设有排线轮61；夹持机构4分别设置在切割槽位31的开口处，包括晶棒放置架41、移动架体42和夹持部43。放线辊1和收线辊2安装在切割基台3的两端，给安装在切割基台3上的两组导线机构5提供金刚石切割线，提供用于线切割的金刚线，并且放线辊1和收线辊2之间的功能可以互换，通过其自身上连接的减速电机来控制其转动方向，从而实现金刚线的往复使用，并且使用过的金刚线能够在放线辊1和收线辊2上进行绕卷，降低了持续使用造成金刚线寿命低和晶棒切割质量低的问题。靠近放线辊1和收线辊2的第一导向轮11和第三导向轮21上转动安装的排线摆臂6，能够在金刚线导入或者导出放线辊1和收线辊2的时候通过排线摆臂6进行缓冲，有效减少金刚线断裂的情况。切割基台3的两侧开设的切割槽体用于晶棒的容纳切割，晶棒能够在切割基台3的两侧进行交替线切割，大大提高切割效率。夹持机构4将晶棒放置架41上晶棒通过移动架体42移动，移动架体42上的夹持部43夹持晶棒进入到切割槽体中，通过导线机构5上的金刚纱线进行切割。

参照图1，晶棒放置架41放置在切割基台3的两侧，且单侧均设有多段晶棒放置架41，包括“U”型放置槽411和安装在放置槽411开口处的若干导料轮412，其中导料轮412的轮面与晶棒的表面贴合。晶棒放置架41上采用多段分布的结构，其中的放置槽411能够将晶棒架起，并且配合放置槽411表面的导料轮412，能够减少晶棒表面受到的磨损，提高晶棒的切割质量。

参照图1，移动架体42的底部安装有与切割基台3水平的第一滑轨7，其中移动架体42的底座421与第一滑轨7滑动连接，底座421上安装有与第一滑轨7垂直分布的第二滑轨4211，夹持部43的底板431与第二滑轨4211滑动连接。移动架体42的底座421在第一滑轨7上滑动，夹持部43的底部与第二滑轨4211滑动，第二滑轨4211和第二滑轨4211垂直分布，从而能够控制夹持机构4根据切割位置的不同在前后左右的方向上调节晶棒的位置。

参照图1，底座421上的夹持部43设有两组，包括底板431、安装在底板431上的L型支架432以及滑动连接在L型支架432竖杆上的晶棒夹杆433，其中晶棒夹杆433包括上夹杆4331和下夹杆4332，且上夹杆4331和下夹杆4332的相对面上开设有与晶棒适配的夹槽4333。夹持部43通过底板431在底座421上的第二滑轨4211上移动，从而调节晶棒夹杆433的夹持位置，晶棒夹杆433在L型支架432竖杆上升降，从而调节夹持的晶棒的高度。

参照图1及图2，导线机构5包括设置在切割槽位31上下的两个导线轮51，且两组导线机构5之间设有导向套52，导向套52内设有金刚线能穿过的导向孔。导线机构5中的导线轮51分布在切割槽位31的上下，让晶棒能够在切割槽位31中自由的进行切割，并且两组导线机构5之间设有的导向套52，能够进一步的提高导向效果，同时也减少了金刚线中粘附的粉末进入到下一段切割中，有效提高切割质量。

参照图1，导线机构5底部开设有碎片盒8，其中碎片盒8的顶部开口81开设有切割槽位31的内侧面，碎片盒8的侧面开口82设置在导线轮51的底部。碎片盒8顶部开口81能够吸收切割槽位31内产生的碎屑，碎片盒8侧面开口82收集导线轮51上产生的碎屑，从而将导线机构5切割过程中产生的大部分碎屑进行有效收集。

参照图1，碎片盒8的顶部开口81与切割槽位31的底部设有弧形过渡，碎片盒8的尺寸与切割基台3适配。切割槽位31底部的弧形过渡能够更好的方便产生的碎屑进入到碎片盒8中，并且碎屑盒和切割基台3尺寸适配，一体成型，简化了结构，方便安装。

参照图1，导向套52贯穿碎片盒8的主体，且导向孔开设有在碎片盒8的两侧面上。导向套52贯穿碎片盒8的主体，避免了金刚线进入碎片盒8中沾附碎屑的情况，提高了金刚线的切割质量。

工作原理：放线辊1和收线辊2通过减速电机的驱动，一个进行金刚线的放线，另一个进行金刚线的收线，金刚线通过放线辊1经过第一导向轮11和第二导向轮12将金刚线导入到导线机构5中，其中第二导线轮51上通过排线摆臂6连接在排线轮61上。晶棒放置在晶棒放置架41上，通过移动架体42在第二滑轨4211上移动、夹持部43在底座421上的第二滑轨4211上滑动，并配合晶棒夹杆433在L型支架432上升降夹持放置在晶棒放置架41上的晶棒，再将晶棒夹持运送至切割槽位31，导线机构5中两组导线轮51分别在切割基台3两侧的切割槽位31上对晶棒进行切割，单向切穿后无需停止工作，另一侧的切割开始切割工作，如此交替工作。并且切割过程中产生的碎屑通过碎片盒8进行收集，完成切割之后的金刚线通过第四导向轮22和第三导向轮21导入到收线辊2中，并且第三导向轮21通过排线摆臂6与排线轮61连接。依次步骤，将放线辊1和收线辊2的功能互换，实现金刚线的往复切割工作。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种SiC晶棒料双向切割装置，其特征在于：包括放线辊（1）、收线辊（2）、切割基台（3）和夹持机构（4），放线辊（1）和收线辊（2）之间设有两组导线机构（5），切割基台（3）的两侧均开设有切割槽位（31），所述导线机构（5）安装在切割槽位（31）上；所述放线辊（1）的上方设有轴线相互平行的第一导向轮（11）和第二导向轮（12），所述收线辊（2）的上方设有与第一导向轮（11）和第二导向轮（12）对称的第三导向轮（21）和第四导向轮（22），其中第一导向轮（11）和第三导向轮（21）的转轴上均转动连接有排线摆臂（6），排线摆臂（6）的端部设有排线轮（61）；所述夹持机构（4）分别设置在切割槽位（31）的开口处，包括晶棒放置架（41）、移动架体（42）和夹持部（43）。

2.根据权利要求1所述的一种SiC晶棒料双向切割装置，其特征在于：所述晶棒放置架（41）放置在切割基台（3）的两侧，且单侧均设有多段晶棒放置架（41），包括“U”型放置槽（411）和安装在放置槽（411）开口处的若干导料轮（412），其中导料轮（412）的轮面与晶棒的表面贴合。

3.根据权利要求2所述的一种SiC晶棒料双向切割装置，其特征在于：所述移动架体（42）的底部安装有与切割基台（3）水平的第一滑轨（7），其中移动架体（42）的底座（421）与第一滑轨（7）滑动连接，所述底座（421）上安装有与第一滑轨（7）垂直分布的第二滑轨（4211），所述夹持部（43）的底板（431）与第二滑轨（4211）滑动连接。

4.根据权利要求3所述的一种SiC晶棒料双向切割装置，其特征在于：所述底座（421）上的夹持部（43）设有两组，包括底板（431）、安装在底板（431）上的L型支架（432）以及滑动连接在L型支架（432）竖杆上的晶棒夹杆（433），其中晶棒夹杆（433）包括上夹杆（4331）和下夹杆（4332），且上夹杆（4331）和下夹杆（4332）的相对面上开设有与晶棒适配的夹槽（4333）。

5.根据权利要求1所述的一种SiC晶棒料双向切割装置，其特征在于：所述导线机构（5）包括设置在切割槽位（31）上下的两个导线轮（51），且两组导线机构（5）之间设有导向套（52），所述导向套（52）内设有金刚线能穿过的导向孔。

6.根据权利要求5所述的一种SiC晶棒料双向切割装置，其特征在于：所述导线机构（5）底部开设有碎片盒（8），其中碎片盒（8）的顶部开口（81）开设有切割槽位（31）的内侧面，碎片盒（8）的侧面开口（82）设置在导线轮（51）的底部。

7.根据权利要求6所述的一种SiC晶棒料双向切割装置，其特征在于：所述碎片盒（8）的顶部开口（81）与切割槽位（31）的底部设有弧形过渡，碎片盒（8）的尺寸与切割基台（3）适配。

8.根据权利要求7所述的一种SiC晶棒料双向切割装置，其特征在于：所述导向套（52）贯穿碎片盒（8）的主体，且导向孔开设有在碎片盒（8）的两侧面上。