JPH11290712A - シリコン塊の破砕方法及び装置 - Google Patents
シリコン塊の破砕方法及び装置Info
- Publication number
- JPH11290712A JPH11290712A JP10096252A JP9625298A JPH11290712A JP H11290712 A JPH11290712 A JP H11290712A JP 10096252 A JP10096252 A JP 10096252A JP 9625298 A JP9625298 A JP 9625298A JP H11290712 A JPH11290712 A JP H11290712A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pure water
- shock wave
- silicon
- shock
- crushing
- Prior art date
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- Withdrawn
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C19/00—Other disintegrating devices or methods
- B02C19/18—Use of auxiliary physical effects, e.g. ultrasonics, irradiation, for disintegrating
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- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Disintegrating Or Milling (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】シリコン塊を破砕する場合、破砕工程で不純物
の付着を避けることができないので、塩酸洗浄を必要と
し、中和後、純水洗浄のため多量の純水を必要とし、人
力で操作をするので、非常に手間がかかっていた。 【解決手段】シリコン塊を純水浴中に浸漬し、純水液中
で衝撃波を発生させ、これを収束してシリコン塊に印加
し、シリコン塊を破砕する。酸洗、純水洗浄等を要しな
い。
の付着を避けることができないので、塩酸洗浄を必要と
し、中和後、純水洗浄のため多量の純水を必要とし、人
力で操作をするので、非常に手間がかかっていた。 【解決手段】シリコン塊を純水浴中に浸漬し、純水液中
で衝撃波を発生させ、これを収束してシリコン塊に印加
し、シリコン塊を破砕する。酸洗、純水洗浄等を要しな
い。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池用のシリ
コン塊の破砕方法に関する。
コン塊の破砕方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、シリコンインゴット又は分析用シ
リコンサンプル（両者を総括してシリコン塊という）を
破砕する技術は、図２（ａ）〜（ｂ）に示すように、シ
リコン塊４を金属製のハンマ１１を用いて衝撃を与えて
粉砕していた。このような粉砕では、シリコン塊４の粉
砕時に不純物が金属性のハンマ１１その他から発生して
シリコン塊の表面に付着する。従って、太陽電池用シリ
コンのような高純度を要求されるものは、粉砕後、図２
（ｃ）〜（ｆ）に示すように、破砕されたシリコン小塊
４ａを処理槽１２中に投入し、塩酸１３中に浸漬させて
塩酸洗浄し、ついで処理槽１２中にアルカリ１４を加え
て中和し、さらに純水ノズル１５を用いて多量の純水１
６を処理槽１２中に流入しオーバーフローさせて純水洗
浄を行い、その後脱水篭１７に入れて脱水、乾燥させ、
不純物を除去することが必要であった。
リコンサンプル（両者を総括してシリコン塊という）を
破砕する技術は、図２（ａ）〜（ｂ）に示すように、シ
リコン塊４を金属製のハンマ１１を用いて衝撃を与えて
粉砕していた。このような粉砕では、シリコン塊４の粉
砕時に不純物が金属性のハンマ１１その他から発生して
シリコン塊の表面に付着する。従って、太陽電池用シリ
コンのような高純度を要求されるものは、粉砕後、図２
（ｃ）〜（ｆ）に示すように、破砕されたシリコン小塊
４ａを処理槽１２中に投入し、塩酸１３中に浸漬させて
塩酸洗浄し、ついで処理槽１２中にアルカリ１４を加え
て中和し、さらに純水ノズル１５を用いて多量の純水１
６を処理槽１２中に流入しオーバーフローさせて純水洗
浄を行い、その後脱水篭１７に入れて脱水、乾燥させ、
不純物を除去することが必要であった。
【０００３】一方、人体内の結石等を衝撃波や強力な超
音波によって非接触破壊する技術が知られており、例え
ば水中で火花放電による衝撃波を発生し、これを水を媒
体として人体内の結石に集束照射し、結石を非接触破壊
する装置が特公平３−３８８５０号公報に開示されてい
る。また、水を媒体として弱超音波によって結石の存在
とその位置を確認しつつ、強超音波によって人体内の結
石を破壊する装置が特開平５−３１１１９号公報に開示
されている。また、特開平６−２６１９０８号公報には
大きな出力エネルギーを放射することができる送波器を
備えた結石破壊装置が開示されている。これらは何れも
水を衝撃波の伝達媒体として使用し、超音波等の衝撃波
エネルギーを収束して破壊対象物に集中的に照射しこれ
を破壊するものである。
音波によって非接触破壊する技術が知られており、例え
ば水中で火花放電による衝撃波を発生し、これを水を媒
体として人体内の結石に集束照射し、結石を非接触破壊
する装置が特公平３−３８８５０号公報に開示されてい
る。また、水を媒体として弱超音波によって結石の存在
とその位置を確認しつつ、強超音波によって人体内の結
石を破壊する装置が特開平５−３１１１９号公報に開示
されている。また、特開平６−２６１９０８号公報には
大きな出力エネルギーを放射することができる送波器を
備えた結石破壊装置が開示されている。これらは何れも
水を衝撃波の伝達媒体として使用し、超音波等の衝撃波
エネルギーを収束して破壊対象物に集中的に照射しこれ
を破壊するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来、シリコン塊を破
砕する場合、破砕工程で不純物の付着を避けることがで
きないので、粉砕したシリコン小塊全量を１／２濃度の
塩酸水で洗浄している。このため、多量の塩酸を必要と
し、また中和後、純水洗浄のため多量の純水を必要とし
ている。さらに、これらの作業は人力で操作をするの
で、非常に手間がかかっていた。
砕する場合、破砕工程で不純物の付着を避けることがで
きないので、粉砕したシリコン小塊全量を１／２濃度の
塩酸水で洗浄している。このため、多量の塩酸を必要と
し、また中和後、純水洗浄のため多量の純水を必要とし
ている。さらに、これらの作業は人力で操作をするの
で、非常に手間がかかっていた。
【０００５】本発明はこのようなシリコン塊の汚染を生
ずることなくシリコン塊を粉砕する技術を開発し、上記
問題点を解決したシリコン塊の破砕方法を提供すること
を目的とする。本発明の課題は、次のとおりである。 （ａ）シリコン塊の破砕工程で不純物による汚染を避け
るため、金属ハンマ等を用いることなく破砕すること （ｂ）汚染を避けることによって酸洗、純水洗浄等を不
要とし、かつ破砕に要する手間を少なくすること
ずることなくシリコン塊を粉砕する技術を開発し、上記
問題点を解決したシリコン塊の破砕方法を提供すること
を目的とする。本発明の課題は、次のとおりである。 （ａ）シリコン塊の破砕工程で不純物による汚染を避け
るため、金属ハンマ等を用いることなく破砕すること （ｂ）汚染を避けることによって酸洗、純水洗浄等を不
要とし、かつ破砕に要する手間を少なくすること
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされたもので、その技術手段は、純水液
中で衝撃波を発生して収束させ、純水液中の衝撃波ビー
ム収束点にシリコン塊を浸漬し、衝撃波により該シリコ
ン塊を破砕することを特徴とするシリコン塊の破砕方法
である。この方法では、シリコン塊を純水中に保持し、
純水を媒体として非接触破壊を行う。従って、破砕工程
でシリコンが汚染されることはなく、従って、酸洗、洗
浄等の工程が全く不必要となる。
決するためになされたもので、その技術手段は、純水液
中で衝撃波を発生して収束させ、純水液中の衝撃波ビー
ム収束点にシリコン塊を浸漬し、衝撃波により該シリコ
ン塊を破砕することを特徴とするシリコン塊の破砕方法
である。この方法では、シリコン塊を純水中に保持し、
純水を媒体として非接触破壊を行う。従って、破砕工程
でシリコンが汚染されることはなく、従って、酸洗、洗
浄等の工程が全く不必要となる。
【０００７】上記本発明方法を好適に実施することがで
きる本発明の装置は、純水槽と、衝撃波発生装置と、純
水中へシリコン塊を浸漬する昇降装置とを備えたことを
特徴とするシリコン塊の破砕装置である。
きる本発明の装置は、純水槽と、衝撃波発生装置と、純
水中へシリコン塊を浸漬する昇降装置とを備えたことを
特徴とするシリコン塊の破砕装置である。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態を説明する。図１は本発明の実施例のシリコン塊
の破砕工程を示す模式図で、破砕装置１を示している。
破砕装置１は純水３を収納する容器（純水槽）２を有
し、この純水槽２中に破砕すべきシリコン塊４を浸漬す
る。図１に示す例では昇降装置９から昇降自在に吊下さ
れた収納籠８中に収納されて純水槽２の純水３中に浸漬
されている。
の形態を説明する。図１は本発明の実施例のシリコン塊
の破砕工程を示す模式図で、破砕装置１を示している。
破砕装置１は純水３を収納する容器（純水槽）２を有
し、この純水槽２中に破砕すべきシリコン塊４を浸漬す
る。図１に示す例では昇降装置９から昇降自在に吊下さ
れた収納籠８中に収納されて純水槽２の純水３中に浸漬
されている。
【０００９】一方、衝撃波発生装置５が純水３中に装入
されている。この衝撃波発生装置５は、容器２の壁面等
に固定されたものでもよい。衝撃波発生装置５は、衝撃
波発生部６を備えている。衝撃波発生部６は、衝撃波を
発生すると共にこれを収束させ、純水中のシリコン塊４
に集中的に衝撃波ビーム７を照射する。衝撃波は火花放
電等によって発生させることもでき、超音波発生機によ
って超音波を発生させてもよい。このような衝撃波発生
装置５としては、公知のものを利用することができる。
また、図１では、衝撃波発生装置５は純水槽２とは別個
のものを示しているが、純水槽２に固着した装置として
もよい。
されている。この衝撃波発生装置５は、容器２の壁面等
に固定されたものでもよい。衝撃波発生装置５は、衝撃
波発生部６を備えている。衝撃波発生部６は、衝撃波を
発生すると共にこれを収束させ、純水中のシリコン塊４
に集中的に衝撃波ビーム７を照射する。衝撃波は火花放
電等によって発生させることもでき、超音波発生機によ
って超音波を発生させてもよい。このような衝撃波発生
装置５としては、公知のものを利用することができる。
また、図１では、衝撃波発生装置５は純水槽２とは別個
のものを示しているが、純水槽２に固着した装置として
もよい。
【００１０】本発明のシリコン塊の破砕方法は、図１に
示すような装置を用い、シリコン塊４を純水３中に浸漬
し、純水液中で衝撃波を発生させ、これを収束して前記
シリコン塊に照射してシリコン塊を破砕する。従って、
シリコン塊４の破砕工程でシリコンが不純物によって汚
染されることはない。従って、酸洗、中和、純水洗浄等
の不純物除去工程を全く必要としない。
示すような装置を用い、シリコン塊４を純水３中に浸漬
し、純水液中で衝撃波を発生させ、これを収束して前記
シリコン塊に照射してシリコン塊を破砕する。従って、
シリコン塊４の破砕工程でシリコンが不純物によって汚
染されることはない。従って、酸洗、中和、純水洗浄等
の不純物除去工程を全く必要としない。
【００１１】
【発明の効果】本発明のシリコン塊の破砕方法は以上の
ように構成されているので、破砕工程でシリコン塊が汚
染されることなく、従って、酸洗、中和、多量の純水を
用いる純水洗浄や、これらに要する手間を著しく省略す
ることが可能となった。このシリコン塊の破砕は、本発
明の装置により容易に実施をすることができるようにな
った。
ように構成されているので、破砕工程でシリコン塊が汚
染されることなく、従って、酸洗、中和、多量の純水を
用いる純水洗浄や、これらに要する手間を著しく省略す
ることが可能となった。このシリコン塊の破砕は、本発
明の装置により容易に実施をすることができるようにな
った。
【図１】実施例のシリコン塊の破砕方法に用いる破砕装
置を示す模式図である。
置を示す模式図である。
【図２】従来例のシリコン塊の破砕工程を示すフロー図
である。
である。
１ 破砕装置 ２ 容器（純水槽） ３ 純水 ４ シリコン塊 ４ａ シリコン小塊 ５ 衝撃波発生装置 ６ 衝撃波発生部 ７ 衝撃波ビーム ８ 収納籠 ９ 昇降装置 １１ 金属製のハンマ １２ 処理槽 １３ 塩酸 １４ アルカリ １５ 純水ノズル １６ 純水 １７ 脱水篭
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 花澤 和浩 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 (72)発明者 中村 尚道 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 (72)発明者 湯下 憲吉 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 (72)発明者 加藤 嘉英 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】 純水液中で衝撃波を発生して収束させ、
純水液中の衝撃波ビーム収束点にシリコン塊を浸漬し、
衝撃波により該シリコン塊を破砕することを特徴とする
シリコン塊の破砕方法。 - 【請求項２】 純水槽と、衝撃波発生装置と、純水中へ
シリコン塊を浸漬する昇降装置とを備えたことを特徴と
するシリコン塊の破砕装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10096252A JPH11290712A (ja) | 1998-04-08 | 1998-04-08 | シリコン塊の破砕方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10096252A JPH11290712A (ja) | 1998-04-08 | 1998-04-08 | シリコン塊の破砕方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11290712A true JPH11290712A (ja) | 1999-10-26 |
Family
ID=14160031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10096252A Withdrawn JPH11290712A (ja) | 1998-04-08 | 1998-04-08 | シリコン塊の破砕方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11290712A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020076521A (ko) * | 2001-03-29 | 2002-10-11 | 주식회사 다원시스 | 미세분말 제조장치 및 방법 |
| US6874713B2 (en) | 2002-08-22 | 2005-04-05 | Dow Corning Corporation | Method and apparatus for improving silicon processing efficiency |
| WO2009026647A1 (en) * | 2007-08-30 | 2009-03-05 | The University Of Queensland | Method and apparatus for breaking solid materials |
| CN102836765A (zh) * | 2012-09-18 | 2012-12-26 | 特变电工新疆硅业有限公司 | 一种破碎多晶硅的方法及其装置 |
| CN103372492A (zh) * | 2012-04-19 | 2013-10-30 | 通用电气公司 | 用于粉碎物质的系统和方法 |
| CN103599835A (zh) * | 2013-11-20 | 2014-02-26 | 宁夏宁电光伏材料有限公司 | 一种硅块破碎方法 |
| CN108525780A (zh) * | 2018-01-24 | 2018-09-14 | 合肥图腾龙机械设计有限公司 | 一种石英砂打磨酸洗处理装置 |
| CN111468219A (zh) * | 2020-03-19 | 2020-07-31 | 江苏鑫华半导体材料科技有限公司 | 预处理-声波联用硅块破碎装置和方法 |
-
1998
- 1998-04-08 JP JP10096252A patent/JPH11290712A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020076521A (ko) * | 2001-03-29 | 2002-10-11 | 주식회사 다원시스 | 미세분말 제조장치 및 방법 |
| US6874713B2 (en) | 2002-08-22 | 2005-04-05 | Dow Corning Corporation | Method and apparatus for improving silicon processing efficiency |
| WO2009026647A1 (en) * | 2007-08-30 | 2009-03-05 | The University Of Queensland | Method and apparatus for breaking solid materials |
| CN103372492A (zh) * | 2012-04-19 | 2013-10-30 | 通用电气公司 | 用于粉碎物质的系统和方法 |
| CN102836765A (zh) * | 2012-09-18 | 2012-12-26 | 特变电工新疆硅业有限公司 | 一种破碎多晶硅的方法及其装置 |
| CN103599835A (zh) * | 2013-11-20 | 2014-02-26 | 宁夏宁电光伏材料有限公司 | 一种硅块破碎方法 |
| CN108525780A (zh) * | 2018-01-24 | 2018-09-14 | 合肥图腾龙机械设计有限公司 | 一种石英砂打磨酸洗处理装置 |
| CN111468219A (zh) * | 2020-03-19 | 2020-07-31 | 江苏鑫华半导体材料科技有限公司 | 预处理-声波联用硅块破碎装置和方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050705 |