[發(fā)明專利]硅片線切割機的切割總成

無效

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• 申請日: 2009-12-29
• 公開（公告）號: CN101767306A
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 發(fā)明（設計）人: 尚春祥
• 申請（專利權(quán)）人: 洛陽神合電子科技有限責任公司
• 主分類號: B24B27/06
• 分類號: B24B27/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及硅片線切割機，具體地說是一種用于切割晶體硅片的 線切割機的切割總成。

背景技術

隨著世界可再生、清潔、無污染的新能源戰(zhàn)略蓬勃興起，太陽能 光伏電池發(fā)電項目發(fā)展迅猛。晶體硅無論是用于電子產(chǎn)業(yè)還是光伏產(chǎn) 業(yè)，其終端產(chǎn)品應用和計價均是以面積為單位，即其末端產(chǎn)品使用形 態(tài)是薄片狀。目前，市場上銷售的硅片線切割機承載和支撐切割線的 是分別刻有螺旋槽的兩輥輪機構(gòu)，其工作原理為：將放線輥上400KM 鋼線的一頭牽出，沿螺旋槽分別纏繞于兩輥輪上，經(jīng)收線輥的旋轉(zhuǎn)牽 拉，同時，噴以經(jīng)切割液分散、懸浮的碳化硅磨粒，通過兩輥輪間帶 有一定壓力鋼線運動過程所黏附、夾帶的磨粒的磨削作用，把用高強 膠粘劑固定在機體的晶體硅切割成片。由于該機結(jié)構(gòu)和工作原理問題 致其存在如下不足：一、該機工作時纏繞在輥輪上的鋼線是單線受力， 且所用鋼線線徑僅0.10或0.12mm，其破斷強度為28N或45N，因此， 該機在工作時經(jīng)常發(fā)生斷線故障，導致頻繁停機，重新布線需時至少 30分鐘，損害了該機的連續(xù)作業(yè)的能力；二、為防止或減少斷線頻 率，該機工作時線速度較低，大大影響了切割效率；三、由于該機兩 輥輪螺旋槽結(jié)構(gòu)致每批次所用線長達400KM，在技術上無法將磨粒 固定在這么長的鋼線上，因而噴灑在鋼線和硅材料表面的價格不菲的 切割液和碳化硅微粉只能隨機進入切縫參與磨礪，90％以上流出報 廢；四、由結(jié)構(gòu)和工作原理決定，400KM的鋼線一次性通過切縫后， 除了有多處斷頭外，還因銹蝕、磨蝕，使線的整體抗拉強度遭到破壞， 收線輥輪回收的整輥鋼線，包括至少數(shù)十KM的余量新線全部報廢； 五、兩輥輪平行對應布置結(jié)構(gòu)，使得輥輪直徑必須大于被切割硅棒、 錠的直徑或高度，切割才能進行；大直徑輥輪不僅增加了制造成本和 動力消耗，更重要的是拉大了線距，加大了線運行過程的擺幅，而影 響切片質(zhì)量；六、碳化硅磨粒進入切縫的位置、角度的不確定性，導 致切片表面粗糙度和薄厚誤差較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種硅片線切割機的切割總 成，其切割效率高、運轉(zhuǎn)穩(wěn)定，而且大大提高了線切割機的切割精度。

本發(fā)明為解決和克服上述技術問題的不足，采用的技術方案是： 硅片線切割機的切割總成，主要由主動輥輪、從動輥輪、端板和切割 線構(gòu)成，主動輥輪和從動輥輪由端板支撐，主動輥輪和從動輥輪上分 別分布有各自獨立的線槽，線槽呈繞輥輪一周的環(huán)形，主動輥輪和從 動輥輪上的線槽數(shù)相等，切割線繞設在主動輥輪和從動輥輪上的線槽 內(nèi)，所述的切割線為環(huán)狀，其數(shù)量與主動輥輪的線槽數(shù)量相等。

本發(fā)明的切割總成可以設有一個主動輥輪和兩個從動輥輪，主動 輥輪和兩個從動輥輪成三角形布置。

所述的主動輥輪和從動輥輪上設有同步帶輪，利用同步帶(鏈) 使主動輥輪和從動輥輪同步轉(zhuǎn)動，共同帶動切割線沿主動輥輪和從動 輥輪的外圓轉(zhuǎn)動。

所述的主動輥輪和從動輥輪上均設有導軌槽，導軌槽與安裝在端 板上的半圓狀導軌吻合，防止輥輪的軸向位移和徑向跳動，以保證切 割精度。所述的導軌槽其橫斷面為V形、矩形、燕尾形或圓弧形。

所述的切割線設置在主動輥輪與從動輥輪上位置相對應的線槽 內(nèi)。

所述的端板上設有與主動輥輪平行的中空連桿，中空連桿上設有 噴水孔，冷卻水通入中空連桿后由噴水孔噴出，用于切割過程的降溫。

所述的線槽，其槽寬為0.09～0.16mm，槽深為0.15-0.25mm， 任意兩個相鄰線槽之間的間距相等，為0.15～0.25mm。

本發(fā)明的有益效果是：首先，帶有環(huán)型線槽的輥輪可以安裝數(shù)百 到上千根(因輥輪長度和線槽數(shù)而定)的環(huán)狀切割線，其總抗拉強度 是原機型單線牽拉抗拉強度的上千倍，抗拉強度的大幅提高，一、減 少了斷線幾率，保證了設備連續(xù)作業(yè)的能力；二、可大大提高線速度， 因此也大大提高了切割效率，一個切片周期只需要10～15分鐘，平 均每片切割時間0.9～1.2秒，工作效率為原有機型的30～40倍；三、 使用環(huán)形切割線，線長僅1m左右，使得在技術上能將金剛石通過電 鍍方法固定在線上，使磨粒幾乎全部參與磨礪，而且可以連續(xù)上萬次 在硅材料上磨礪切割，直至鋼線上的磨粒磨光，因此，杜絕了浪費， 節(jié)約了切片成本。端板上的主動輥輪導軌和從動輥輪導軌，與其相應 的輥輪上的導軌槽吻合轉(zhuǎn)動，有效防止各輥輪的軸向位移和徑向跳 動，為切片精度和質(zhì)量提供了保證。