[實用新型]金剛線硅晶體切片機

有效

• 申請號: 201520051661.7
• 申請日: 2015-01-26
• 公開（公告）號: CN204450902U
• 公開（公告）日: 2015-07-08
• 發明（設計）人: 杜偉;李宏達;王博濤;張頊
• 申請（專利權）人: 青島高校測控技術有限公司
• 主分類號: B28D5/04
• 分類號: B28D5/04;B28D7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及硅晶體切片領域，具體涉及一種采用金剛線切割的太陽能級硅片多線切片機。

背景技術

日本小松NTC生產的442切片機，設計小巧玲瓏，操作性能良好而博得各界的高度好評，并成為暢銷的線切割機。該機采用的多線切割為游離磨料線鋸切割方式，其主要原理是利用鋼線的快速往復運動將研磨液(切割刃料碳化硅與切割液混合的砂漿)帶入工件切縫，利用磨料的滾壓纖入對待切割硅晶體產生切割作用，進行切割。其主要缺陷是：速度慢、切割效率低；砂漿難以回收、污染嚴重；硅粉不可回收、損耗大；硅片表面存在大量的損傷層等。

為了解決游離式砂漿多線切割方式存在的缺陷，電鍍金剛石線切割技術正逐漸發展起來。金剛線切割技術也被稱為固結磨料切割技術，它是利用電鍍和樹脂粘結等方法將金剛石磨粒附著在切割線上制成金剛石線，金剛石線通過導輪的牽引高速往復運動形成切割作用。它可以實現硅片的快速切割，切割效率比砂漿切割方式提高2-3倍，切割碎片少，損耗小，硅粉可回收，硅片表面一致性好。另外，切割不需要使用碳化硅，無污染。

但是，442切片機因其設備本身結構和金剛線特點，在使用金剛線切割時會存在以下問題，制約著該機的使用。

(1)由于使用金剛線切割時的臺速及線速高于砂漿切割，加之442切片機的兩個主輥間距較大，導致切割線網區域的支撐剛度較小，在切割硅片時引起的線弓會較大，容易出現金剛線抖動及斷線，影響切割效率和加工表面質量。

(2)442切片機進行收、放線的收線輪與放線輪之間的小滑輪數量多、慣量大及小滑輪之間的共面性差，將會造成金剛線頻繁的扭曲彎折，極易引起金剛線的跳線和斷線。

(3)442切片機兩個主輥的驅動型式為：一個由電機帶動，另一個通過布置在兩主輥上的線網帶動，實現同步轉動。這將會導致金鋼線受力，受金剛線本身結構和往復運動的影響，極易引起金剛線在切割區域的斷線。

實用新型內容

為了解決上述問題，本實用新型提供一種線弓小、切割效率高、金剛線不易跳線和斷線的金剛線硅晶體切片機。

本實用新型為了實現上述目的，采用的技術解決方案是：

一種金剛線硅晶體切片機，包括主輥裝置、碎片盒、繞線裝置、噴淋管裝置，所述主輥裝置包括至少兩個主輥，所述繞線裝置位于主輥裝置的一側，其包括分別用于放線和收線的兩個繞線輪、對金剛線進行張緊的張緊滑輪、向繞線輪排線的排線裝置、對主輥裝置與張緊滑輪之間的金剛線進行導向的第一導向裝置、對排線裝置與張緊滑輪之間的金剛線進行導向的第二導向裝置。所述第一導向裝置包括向主輥裝置方向傾斜的第一滑輪、與第一滑輪的輪槽中心平行共線且位于第一滑輪上側的第二滑輪。將線網側收線的第一滑輪改為傾斜形式，相比較現有技術中所有滑輪垂直設置，滑輪的數量減少，但是可以實現同樣的切割功能，由于金剛線有脆性，過多的滑輪數量會導致金剛線過多的曲折，這樣長期的往復運行會加劇金剛線的疲勞磨損，有斷線風險，因此滑輪數量的減少可減少金剛線的彎曲疲勞，從而提高金剛線的壽命。

進一步的，所述排線裝置包括排線器、固定于排線器的杠桿式活動支架、安裝于杠桿式活動支架的一端且傾斜設置的排線滑輪，所述杠桿式活動支架的另一端安裝有配重塊。采用該種結構的杠桿式活動支架，可以減少排線器上方的滑輪數量，同時通過配重塊，可以根據繞線輪上的切割線纏繞厚度實時改變切割線的位置，使切割線始終與繞線輪相切。更優的，所述的繞線裝置中的滑輪均采用分體式結構的滑輪，這樣可減小外圈的厚度及轉動零件整體的轉動慣量。

如上所述的金剛線硅晶體切片機，所述噴淋管裝置包括噴淋管及安裝在噴淋管下方的導流板，所述導流板包括折彎式凹槽、與凹槽上邊沿連接的向下傾斜的傾斜管道。改進噴淋管裝置，設計導流板的底部槽型為折彎式，使得水流從噴淋管噴出后在底部凹槽內匯集，待水滿后沿側邊傾斜管道流出，并均勻的灑落在切割區線網上。

如上所述的金剛線硅晶體切片機，所述噴淋管裝置還包括一與傾斜管道連接的向下傾斜的斜擋板，所述斜擋板相對于水平面的傾斜角度大于傾斜管道相對于水平面的傾斜角度。傾斜管道處增加一個斜擋板，此擋板可以防止噴射在硅棒1上的水流折返后擾亂均勻的水流，影響冷卻效果。

如上所述的金剛線硅晶體切片機，所述主輥裝置包括第一主輥、第二主輥、及位于第一主輥與第二主輥的中間對稱中心位置的上方的中間主輥。增加一中間主輥，可有效提高切割線網區域的支撐剛度，減少線弓的產生。