CN103753716A - 单晶硅棒截断金刚石线锯装置 - Google Patents
单晶硅棒截断金刚石线锯装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103753716A CN103753716A CN201310731810.XA CN201310731810A CN103753716A CN 103753716 A CN103753716 A CN 103753716A CN 201310731810 A CN201310731810 A CN 201310731810A CN 103753716 A CN103753716 A CN 103753716A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- single crystal
- diamond
- cutting
- silicon single
- crystal silicon
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
Abstract
本发明公开了一种单晶硅棒截断金刚石线锯装置,包括切断单晶硅棒的金刚石线锯,所述金刚石线锯包括两条以上的环形金刚石锯丝,各条环形金刚石锯丝分别由不同的导轮组张紧而形成两个以上的切割面,各切割面相互平行且之间的距离可调节;各条环形金刚石锯丝对单晶硅棒的切割段处于与单晶硅棒轴线平行的同一平面上;所述切割段两端的环形金刚石锯丝上设有导向轮。本发明采用多条平行的环形金刚石锯丝同时将单晶硅棒截断多段,充分有效利用环形金刚石锯丝单方向、无惯性力、高速运动的特性,相比金刚石单线锯可提高加工效率3倍~5倍。
Description
(一)技术领域:
本发明涉及脆硬非金属材料加工设备,具体为一种单晶硅棒截断金刚石线锯装置。
(二)背景技术:
单晶硅棒拉制成型后,长度可以达到1.5米~2米,需将硅棒截断成一定长度(200毫米~300毫米),以方便进行定向切片等后续加工。
目前,用来截断单晶硅棒的技术有金刚石带锯切割和金刚石线锯切割。随着单晶硅生产技术的进步,硅棒的直径越来越大,目前最大直径可以达到450毫米。
单晶硅棒截断最普遍使用金刚石带锯,其切割速度快,切割效率高,使用寿命长。但金刚石带锯由于锯身具有一定宽度,切割大直径单晶硅棒时,锯身容易晃动,导致切割表面不平整,具有明显较深波浪纹,需要进行表面平磨加工才能进入下一道工序。
金刚石线锯切割是近年来兴起的切割方式,金刚石锯丝长数百公里,运动方式为往复式运动,切割线速度小于15米每秒。
单晶硅棒截断金刚石线锯多为金刚石单线锯,又分为普通往复式金刚石单线锯和摇摆往复式金刚石单线锯。
普通往复式金刚石线锯切割大直径单晶硅棒时,由于切割丝较细,切割线速度较低,切割面大,切割丝表面金刚石颗粒刻入单晶硅的压强不够,出现切割不动的情况,直至切割丝断开。
而摇摆往复式金刚石单线锯切割时,切割丝一方面往返运动,线速度约为5米每秒;另一方面随主机架摇摆运动,切割丝始终以点接触的方式切割单晶硅,在合适切割参数的条件下,摇摆往复式金刚石线锯可以实现大直径单晶硅棒的截断,但由于切割丝往返且摇摆运动,切割面表面仍有微小波浪纹,肉眼可以识别,切割效率也较低。
(三)发明内容:
针对现有切割技术的不足,本发明提出了一种单晶硅棒截断金刚石线锯装置,能够在大型单晶硅棒截断过程中满足表面质量、效率、寿命等指标要求。
本发明单晶硅棒截断金刚石线锯装置的技术方案,包括切断单晶硅棒的金刚石线锯,所不同的是所述金刚石线锯包括两条以上(包括两条)的环形金刚石锯丝,各条环形金刚石锯丝分别由不同的导轮组张紧而形成两个以上(包括两个)切割面,各切割面相互平行且之间的距离可调节。
为满足多条环形金刚石锯丝同步切割要求,各条环形金刚石锯丝对单晶硅棒的切割段处于与单晶硅棒轴线平行的同一平面上。
为保持稳定的切割,所述切割段两端的环形金刚石锯丝上设有导向轮。
各导轮组中的导轮个数可设为2个、或设为3个、或设为4个、甚至更多。
所述导轮中包括一个主动轮和一个张紧轮。
本发明的有益效果:
1、本发明单晶硅棒截断金刚石线锯装置采用多条平行的环形金刚石锯丝同时将单晶硅棒截断多段,充分有效利用环形金刚石锯丝单方向、无惯性力、高速运动(30米/秒~50米/秒)的特性,可使加工效率相比金刚石单线锯提高3~5倍。
2、本发明不会在单晶硅棒的切割表面留下切割划痕,可获得更好的切割表面平整度和粗糙度。
3、本发明中,每条环形金刚石锯丝跨过两个、三个或四个导轮,且为单独张紧,即使切割过程中断丝也不影响剩余切割丝的切割,亦可停机换线。
4、本发明更换金刚石锯丝方便快捷,全部换下所有环形金刚石锯丝仅需几分钟即可完成。
(四)附图说明:
图1为本发明一种实施方式的结构示意图。
图2为本发明另一种实施方式的结构示意图。
图3为本发明再一种实施方式的结构示意图。
图号标识:1、金刚石锯丝;2、导轮;3、导向轮;4、单晶硅棒。
(五)具体实施方式:
下面结合附图所示实施方式对本发明的技术方案作进一步说明。
本发明单晶硅棒截断金刚石线锯装置包括两个以上对单晶硅棒4进行截断的金刚石线锯单元,各金刚石线锯单元包括一条环形金刚石锯丝1和对应的导轮组,各条环形金刚石锯丝1由所述导轮组张紧而形成切割面,两个以上切割面相互平行且垂直于单晶硅棒4的轴线,各条环形金刚石锯丝1对单晶硅棒4的切割段处于与单晶硅棒4轴线平行的同一平面上;各导轮组安装在各自对应的支撑架上,两两支撑架之间的距离可以通过移动进行调整,即实现两两切割面之间的距离调节,从而获得不同长度段的单晶硅棒4,如图1、图2、图3所示。
本发明结构中,各支撑架单独提供动力。
根据不同设计要求,所述导轮组有多种设置方案:
1、如图1所示,所述导轮组包括上、下两个导轮2,将下方的导轮2设为主动轮,将上方的导轮2设为张紧轮,环形金刚石锯丝1对单晶硅棒4切割段的上、下两端设有上、下两个导向轮3。
2、如图2所示,所述导轮组包括前面上、下两个导轮2和后面中间的一个导轮2,将下方的导轮2设为主动轮,将后面的导轮2设为张紧轮,环形金刚石锯丝1对单晶硅棒4切割段的上、下两端设有上、下两个导向轮3。
3、如图3所示,所述导轮组包括前面上、下两个导轮2和后面上、下两个导轮2,将后面下方导轮2设为主动轮,将后面上方导轮2设为张紧轮,环形金刚石锯丝1对单晶硅棒4切割段的上、下两端设有上、下两个导向轮3。
Claims (5)
1.单晶硅棒截断金刚石线锯装置,包括切断单晶硅棒(4)的金刚石线锯,其特征在于:所述金刚石线锯包括两条以上的环形金刚石锯丝(1),各条环形金刚石锯丝(1)分别由不同的导轮组张紧而形成两个以上的切割面,各切割面相互平行且之间的距离可调节。
2.根据权利要求1所述的单晶硅棒截断金刚石线锯装置,其特征在于:各条环形金刚石锯丝(1)对单晶硅棒(4)的切割段处于与单晶硅棒(4)轴线平行的同一平面上。
3.根据权利要求2所述的单晶硅棒截断金刚石线锯装置,其特征在于:所述切割段两端的环形金刚石锯丝(1)上设有导向轮(3)。
4.根据权利要求1~3中任意一项所述的单晶硅棒截断金刚石线锯装置,其特征在于:各导轮组中导轮(2)的个数为2个、或为3个、或为4个。
5.根据权利要求4所述的单晶硅棒截断金刚石线锯装置,其特征在于:所述导轮(2)中包括一个主动轮和一个张紧轮。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310731810.XA CN103753716A (zh) | 2013-12-26 | 2013-12-26 | 单晶硅棒截断金刚石线锯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310731810.XA CN103753716A (zh) | 2013-12-26 | 2013-12-26 | 单晶硅棒截断金刚石线锯装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103753716A true CN103753716A (zh) | 2014-04-30 |
Family
ID=50521111
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201310731810.XA Pending CN103753716A (zh) | 2013-12-26 | 2013-12-26 | 单晶硅棒截断金刚石线锯装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103753716A (zh) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104908164A (zh) * | 2015-06-30 | 2015-09-16 | 苏州博优泰工具有限公司 | 一种金刚石线切割装置及切割工艺 |
CN105196434A (zh) * | 2015-09-25 | 2015-12-30 | 上海日进机床有限公司 | 多晶硅线切割设备及方法 |
CN105196433A (zh) * | 2015-09-24 | 2015-12-30 | 上海日进机床有限公司 | 一种单晶硅棒截断机及单晶硅棒截断方法 |
CN106182479A (zh) * | 2016-08-25 | 2016-12-07 | 上海日进机床有限公司 | 硅锭切割机的工作台、硅锭切割机及硅锭切割方法 |
CN107263751A (zh) * | 2017-08-09 | 2017-10-20 | 福州天瑞线锯科技有限公司 | 一种单驱动单晶硅棒双边切割机 |
CN107322823A (zh) * | 2017-08-09 | 2017-11-07 | 福州天瑞线锯科技有限公司 | 双驱动单晶硅棒双边切割机 |
CN107457927A (zh) * | 2017-09-18 | 2017-12-12 | 晶科能源有限公司 | 一种多晶截断机 |
CN113927091A (zh) * | 2020-06-29 | 2022-01-14 | 蒂森克虏伯罗特艾德有限公司 | 用于生产圆块的装置 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2156563A (en) * | 1938-11-14 | 1939-05-02 | Bush Ag | Spacing apparatus |
GB756195A (en) * | 1953-02-18 | 1956-08-29 | Siemens Ag | Improvements in or relating to methods and apparatus for cutting semi-conductor crystals |
DE10046531A1 (de) * | 2000-09-19 | 2002-04-11 | Juergen Haedecke | Schneidvorrichtung |
GB2413261B (en) * | 2004-04-23 | 2008-07-16 | Martin Lister | Guided multi saw |
CH698885B1 (de) * | 2008-08-28 | 2009-11-30 | Deutsche Solar Ag | Säge-Vorrichtung und Verfahren zum Sägen von Siliziumblöcken. |
CN202572669U (zh) * | 2012-04-26 | 2012-12-05 | 大连连城数控机器股份有限公司 | 用于单晶硅籽晶多线切割机的切割头结构 |
CN203622673U (zh) * | 2013-12-26 | 2014-06-04 | 中国有色桂林矿产地质研究院有限公司 | 单晶硅棒截断金刚石线锯装置 |
-
2013
- 2013-12-26 CN CN201310731810.XA patent/CN103753716A/zh active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2156563A (en) * | 1938-11-14 | 1939-05-02 | Bush Ag | Spacing apparatus |
GB756195A (en) * | 1953-02-18 | 1956-08-29 | Siemens Ag | Improvements in or relating to methods and apparatus for cutting semi-conductor crystals |
DE10046531A1 (de) * | 2000-09-19 | 2002-04-11 | Juergen Haedecke | Schneidvorrichtung |
GB2413261B (en) * | 2004-04-23 | 2008-07-16 | Martin Lister | Guided multi saw |
CH698885B1 (de) * | 2008-08-28 | 2009-11-30 | Deutsche Solar Ag | Säge-Vorrichtung und Verfahren zum Sägen von Siliziumblöcken. |
CN202572669U (zh) * | 2012-04-26 | 2012-12-05 | 大连连城数控机器股份有限公司 | 用于单晶硅籽晶多线切割机的切割头结构 |
CN203622673U (zh) * | 2013-12-26 | 2014-06-04 | 中国有色桂林矿产地质研究院有限公司 | 单晶硅棒截断金刚石线锯装置 |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104908164A (zh) * | 2015-06-30 | 2015-09-16 | 苏州博优泰工具有限公司 | 一种金刚石线切割装置及切割工艺 |
CN105196433A (zh) * | 2015-09-24 | 2015-12-30 | 上海日进机床有限公司 | 一种单晶硅棒截断机及单晶硅棒截断方法 |
CN105196434A (zh) * | 2015-09-25 | 2015-12-30 | 上海日进机床有限公司 | 多晶硅线切割设备及方法 |
CN105196434B (zh) * | 2015-09-25 | 2017-03-22 | 上海日进机床有限公司 | 多晶硅线切割设备及方法 |
CN106182479A (zh) * | 2016-08-25 | 2016-12-07 | 上海日进机床有限公司 | 硅锭切割机的工作台、硅锭切割机及硅锭切割方法 |
CN106182479B (zh) * | 2016-08-25 | 2019-08-13 | 天通日进精密技术有限公司 | 硅锭切割机的工作台、硅锭切割机及硅锭切割方法 |
CN107263751A (zh) * | 2017-08-09 | 2017-10-20 | 福州天瑞线锯科技有限公司 | 一种单驱动单晶硅棒双边切割机 |
CN107322823A (zh) * | 2017-08-09 | 2017-11-07 | 福州天瑞线锯科技有限公司 | 双驱动单晶硅棒双边切割机 |
CN107263751B (zh) * | 2017-08-09 | 2023-06-02 | 福州天瑞线锯科技有限公司 | 一种单驱动单晶硅棒双边切割机 |
CN107457927A (zh) * | 2017-09-18 | 2017-12-12 | 晶科能源有限公司 | 一种多晶截断机 |
CN113927091A (zh) * | 2020-06-29 | 2022-01-14 | 蒂森克虏伯罗特艾德有限公司 | 用于生产圆块的装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103753716A (zh) | 单晶硅棒截断金刚石线锯装置 | |
CN203622673U (zh) | 单晶硅棒截断金刚石线锯装置 | |
CN103786274B (zh) | 多晶硅锭开方金刚石线锯装置 | |
CN103722625B (zh) | 一种利用金刚石线切割大直径碳化硅单晶的方法和设备 | |
CN101979230B (zh) | 多线切割机分段切割碳化硅晶体的方法 | |
CN104786376B (zh) | 高硬度材料的利用多线锯的切断方法 | |
CN101554757A (zh) | 一种晶体硅块切割方法 | |
CN102225593B (zh) | 金刚石线锯装置 | |
CN105382951A (zh) | 一种蓝宝石的曲面多线切割方法及其装置 | |
Huang et al. | Effect of wire vibration on the materials loss in sapphire slicing with the fixed diamond wire | |
CN203579915U (zh) | 一种可重构的线锯加工*** | |
CN202572672U (zh) | 金刚石线多线切割机线管理装置 | |
CN103434030B (zh) | 一种破方机切割硅锭的方法 | |
CN104908164A (zh) | 一种金刚石线切割装置及切割工艺 | |
CN107263750B (zh) | 太阳能硅片的切割方法及三维结构太阳能硅片 | |
CN203680563U (zh) | 多晶硅锭开方金刚石线锯装置 | |
CN207206812U (zh) | 金刚石线单线单向多刀切割装置 | |
CN204640570U (zh) | 一种金刚线切片机 | |
CN109129093A (zh) | 一种玻璃多边磨边机 | |
CN211103316U (zh) | 一种多线切割机的线位调节机构 | |
CN207172463U (zh) | 单根柔性线锯开方装置 | |
CN203266820U (zh) | 一种用于切割木材的线锯 | |
CN203019548U (zh) | 一种设有倒角导向条的硅棒 | |
CN202702424U (zh) | 多线切割机 | |
CN103496043A (zh) | 一种太阳能硅片线切割槽轮 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20140430 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |