CN115302644B - 一种用于单晶硅片的立式打孔装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及立式打孔装置技术领域，具体公开了一种用于单晶硅片的立式打孔装置，包括支撑台和安装在支撑台上表面的竖架，所述竖架内侧顶壁设置有引导机构，所述引导机构的外侧上方位置设置有固定座，所述固定座内侧中间设置有打孔机构，所述竖架内侧下方位置设置有平板，所述平板上表面固定连接有圆台，所述圆台外侧沿圆周方向等距离设置有推水机构，所述圆台内侧中间固定连接有罐体，所述罐体上方固定连接有置物盘，所述置物盘上表面开设有圆孔，所述置物盘上表面设置有活动组件，本发明可对圆形单晶硅片打孔时，降低打孔时对硅片的损坏，充分保护单晶硅片。

Description

一种用于单晶硅片的立式打孔装置

技术领域

本发明涉及立式打孔装置技术领域，具体公开了一种用于单晶硅片的立式打孔装置。

背景技术

单晶硅片：硅的单晶体，是一种具有基本完整的点阵结构的晶体。不同的方向具有不同的性质，是一种良好的半导材料。纯度要求达到99.9999%，甚至达到99.9999999%以上。用于制造半导体器件、太阳能电池等。用高纯度的多晶硅在单晶炉内拉制而成。

圆形硅片在加工时会根据需要对中心位置进行打孔，由于单晶硅片较薄，在打孔时会因为震感，导致打孔时单晶硅片很容易受到损坏出现裂痕，因此在打孔时需要小心固定，但是现有的打孔装置并不适用对圆形单晶硅片进行作业，损坏的问题还是无法避免。

发明内容

本发明的目的是为了解决背景技术中存在的缺点，而提出的一种用于单晶硅片的立式打孔装置。

为达到以上目的，本发明提供了一种用于单晶硅片的立式打孔装置，包括支撑台和安装在支撑台上表面的竖架，所述竖架内侧顶壁设置有引导机构，所述引导机构的外侧上方位置设置有固定座，所述固定座内侧中间设置有打孔机构，所述竖架内侧下方位置设置有平板，所述平板上表面固定连接有圆台，所述圆台外侧沿圆周方向等距离设置有推水机构，所述圆台内侧中间固定连接有罐体，所述罐体上方固定连接有置物盘，所述置物盘上表面开设有圆孔，所述置物盘上表面设置有活动组件。

优选的，所述引导机构包括分别安装在竖架内侧顶壁的两个安装座，两个所述安装座呈对称设置，且两个所述安装座底端均安装有导杆，所述固定座共同卡装在两个安装座外侧，所述平板共同滑动在两根导杆的外侧。

优选的，所述打孔机构包括固定套装在安装座内侧中间的电机座，所述电机座内侧安装有电机，所述电机输出端固定连接有钻头，所述电机座外侧设置有抵压机构。

优选的，所述抵压机构包括套装在电机座外侧的套架，所述套架外侧沿圆周方向等距离安装有连接杆，多根所述连接杆远离套架的一端均固定连接有L形块，多组所述L形块底端均设置有回弹机构。

优选的，所述回弹机构均包括固定连接在对应L形块底端的套筒，所述套筒内侧均安装有第二弹簧，所述套筒内侧且靠近第二弹簧底部滑动连接有活动杆，所述活动杆底端固定连接有压头，所述压头底部边沿打磨为圆滑面，所述压头一端外侧固定连接有抵杆，所述抵杆位于置物盘的上方，所述抵杆端部固定连接有橡胶柱，所述抵杆的高度低于钻头的高度。

优选的，所述推水机构均包括固定连接在圆台外侧的滑架，所述滑架内侧滑动连接有滑块，所述滑块上表面固定连接有抵头，所述抵头初始位置位于压头的下方边沿处，所述滑块一端外壁固定连接有活塞杆，所述活塞杆一端外侧滑动连接有活塞筒，所述活塞筒一端贯穿圆台内侧且端部延伸至罐体内，所述罐体内侧且靠近活塞筒端部固定连接有出水管，所述滑块远离活塞杆一端外壁固定连接有推杆，所述推杆外侧套装有第一弹簧，所述第一弹簧两端分别与滑架和滑块相互靠近的一侧外壁固定连接，所述推杆远离滑块的一端与滑架之间滑动连接。

优选的，所述活动组件包括开设在置物盘上表面且靠近边沿处的卡槽，所述置物盘上表面呈斜面设置，所述出水管的位置靠近圆孔的下方，所述卡槽内部活动卡装有环架，所述环架两侧外壁且靠近上方位置均安装有把手。

优选的，所述平板底部中间设置有升降机构，所述升降机构包括固定连接在支撑台底部中间的框架，所述框架内侧安装有液压缸，所述液压缸伸缩端滑动贯穿支撑台上表面且端部与平板底部中间固定连接。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、通过在平板的上表面设置圆台和罐体，可在打孔作业前通过置物盘和圆孔的渗透，在罐体内部注满水，水没过出水管内部，致使活塞杆和活塞筒能够在推动过程中，通过压力将水喷到置物盘内，以此来确保通过水能够在圆形单晶硅片的下表面进行吸附，从而保护打孔作业的单晶硅片。

2、通过在平板的下方设置液压缸，可方便将放置在置物盘上表面的圆形单晶硅片移动至钻头处进行打孔。

3、在打孔作业时，升降机构推动平板向上方移动，各组滑架内侧的滑块上方抵头会与对应位置处的压头边沿滑动挤压，压头在后端挤压抵头一侧边沿，致使滑块往圆台的方向移动，驱动活塞杆在活塞筒内部推动气压，然后将灌满水的出水管进行推压，促使出水管内部的水能够喷到置物盘上，与圆形单晶硅片底部表面充分接触，在置物盘上表面的斜面设置下，圆形单晶硅片边沿与斜面边相抵，底部又与水接触，通过水的吸附，促使在置物盘上表面的圆形单晶硅片能够贴合置物盘，由此而来水吸附的凝结力能够避免圆形单晶硅片在打孔时幅度振动较大的问题，从而降低了钻头对圆形单晶硅片的打孔振动幅度，同时在与压头接触的瞬间，压头一端外侧的抵杆会带动橡胶柱抵在圆形单晶硅片的外表面，以此来确保圆形单晶硅片的稳定，大大降低了对圆形单晶硅片的损坏概率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明另一视角结构示意图；

图3为本发明抵压机构与引导机构安装使用示意图；

图4为本发明圆台与推水机构内部结构连接剖视图；

图5为本发明环架与置物盘之间连接拆分示意图；

图6为本发明罐体内部结构剖视图；

图7为本发明液压缸安装结构示意图；

图8为本发明活动杆与压头抵压抵头使用状态连接示意图；

图9为本发明活塞杆与活塞筒之间内部连接结构剖视图；

图10为本发明图3中A处放大图。

图中：1、支撑台；2、竖架；3、框架；4、平板；5、推杆；6、固定座；7、L形块；8、导杆；9、安装座；10、圆台；11、电机；12、钻头；13、套筒；14、活动杆；15、连接杆；16、套架；17、橡胶柱；18、抵杆；19、罐体；20、滑架；21、滑块；22、抵头；23、把手；24、第一弹簧；25、环架；26、卡槽；27、斜面；28、置物盘；29、圆孔；30、活塞杆；31、出水管；32、活塞筒；33、液压缸；34、第二弹簧；35、压头。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开的具体实施例的限制。

如图1-图10所示的一种用于单晶硅片的立式打孔装置，包括支撑台1和安装在支撑台1上表面的竖架2，竖架2内侧顶壁设置有引导机构，引导机构的外侧上方位置设置有固定座6，固定座6内侧中间设置有打孔机构，竖架2内侧下方位置设置有平板4，平板4上表面固定连接有圆台10，圆台10外侧沿圆周方向等距离设置有推水机构，圆台10内侧中间固定连接有罐体19，罐体19上方固定连接有置物盘28，置物盘28上表面开设有圆孔29，置物盘28上表面设置有活动组件。

平板4的表面安装罐体19，在使用前罐体19内部注满水，致使后期通过一系列的引导机构和活动组件来将罐体19内部的水分散到置物盘28的内部，以此将放置在置物盘28上表面的圆形单晶硅片进行沾湿，通过水的吸附力来贴合圆形单晶硅片，在加工过程中底部形成一个无形的垫层，从而降低振动幅度，保护圆形单晶硅片。

引导机构包括分别安装在竖架2内侧顶壁的两个安装座9，两个安装座9呈对称设置，且两个安装座9底端均安装有导杆8，固定座6共同卡装在两个安装座9外侧，平板4共同滑动在两根导杆8的外侧。

通过设置的安装座9和导杆8可促使平板4在移动过程中较为稳定和平衡，进一步提升打孔作业的效果。

打孔机构包括固定套装在安装座9内侧中间的电机座，电机座内侧安装有电机11，电机11输出端固定连接有钻头12，电机座外侧设置有抵压机构。

电机11通过外部套装的电机座稳定的固定在安装座9内侧进行使用，连接电源后电机11可驱动钻头12转动，以此与下方逐渐靠近的平板4相配合，进行打孔作业。

抵压机构包括套装在电机座外侧的套架16，套架16外侧沿圆周方向等距离安装有连接杆15，多根连接杆15远离套架16的一端均固定连接有L形块7，多组L形块7底端均设置有回弹机构。

套架16可与多根连接杆15配合，然后对应将L形块7和L形块7底端的回弹机构进行连接。

回弹机构均包括固定连接在对应L形块7底端的套筒13，套筒13内侧均安装有第二弹簧34，套筒13内侧且靠近第二弹簧34底部滑动连接有活动杆14，活动杆14底端固定连接有压头35，压头35底部边沿打磨为圆滑面，压头35一端外侧固定连接有抵杆18，抵杆18位于置物盘28的上方，抵杆18端部固定连接有橡胶柱17，抵杆18的高度低于钻头12的高度。

通过设置的L形块7，可促使一端套筒13与套架16、连接杆15固定连接，从而满足抵杆18和橡胶柱17的抵压使用，橡胶柱17贴合在圆形单晶硅片的上表面，既可以抵紧圆形单晶硅片，又不会伤害到圆形单晶硅片的外壁，不会造成划痕等问题出现。

推水机构均包括固定连接在圆台10外侧的滑架20，滑架20内侧滑动连接有滑块21，滑块21上表面固定连接有抵头22，抵头22初始位置位于压头35的下方边沿处，滑块21一端外壁固定连接有活塞杆30，活塞杆30一端外侧滑动连接有活塞筒32，活塞筒32一端贯穿圆台10内侧且端部延伸至罐体19内，罐体19内侧且靠近活塞筒32端部固定连接有出水管31，滑块21远离活塞杆30一端外壁固定连接有推杆5，推杆5外侧套装有第一弹簧24，第一弹簧24两端分别与滑架20和滑块21相互靠近的一侧外壁固定连接，推杆5远离滑块21的一端与滑架20之间滑动连接。

滑架20可方便滑块21沿着内部滑槽的布局，促使滑块21水平滑动在滑架20的内侧，抵头22的位置与压头35的边沿处对应，当压头35下端接触到抵头22外侧边沿时，会促使抵头22、滑块21、活塞杆30挤压出水管31内部的水，而靠近置物盘28下方的出水管31则将水喷到置物盘28内部，让水充分沾湿置物盘28和圆形单晶硅片，此边沿处的位置具体方位设置在压头35的后端，以此来确保压头35能够从一侧边沿处与抵头22接触，顺势挤压滑块21等组件。

活动组件包括开设在置物盘28上表面且靠近边沿处的卡槽26，置物盘28上表面呈斜面27设置，出水管31的位置靠近圆孔29的下方，卡槽26内部活动卡装有环架25，环架25两侧外壁且靠近上方位置均安装有把手23。

卡槽26与对应的环架25卡装配合，方便后期取下圆形单晶硅片，使用者手持把手23向上方拉出环架25即可让圆形单晶硅片整体暴露，然后在圆形单晶硅片的表面旋转掀起一角，即可将物料取出，此设置可针对直径较大的圆形单晶硅片进行使用，常规小尺寸的圆形单晶硅片可直接操作。

通过设置的圆孔29可方便钻头12对应在圆形单晶硅片的表面中间进行打孔，

平板4底部中间设置有升降机构，升降机构包括固定连接在支撑台1底部中间的框架3，框架3内侧安装有液压缸33，液压缸33伸缩端滑动贯穿支撑台1上表面且端部与平板4底部中间固定连接。

平板4便于安装圆台10和罐体19，同时又便于液压缸33推动平板4上表面的结构升降移动，以此来带动放置在罐体19上方的圆形单晶硅片移动，与上方的钻头12组件逐渐靠近，然后进行打孔作业，框架3将液压缸33稳定的安装在支撑台1下方进行使用。

工作原理；使用装置时，需要先在罐体内部注入满量的水，水的灌装会蔓延到各根出水管31的内部，此时事先准备工作完成后，驱动支撑台1下方的液压缸33，液压缸33带动伸缩端的平板4往钻头12处移动，由于固定座6外部的各根抵杆18高度均低于钻头12，因此抵杆18和橡胶柱17会首先与置物盘28上表面的圆形单晶硅片表面接触，然后随着逐渐移动的动向轨迹，各根抵杆18会促使对应端的活动杆14挤压对应套筒13内部的第二弹簧34向上方回笼，致使抵杆18的橡胶柱17能够始终贴合在圆形单晶硅片的表面，以此来确保圆形单晶硅片不会发生移位的现象，与此同时抵杆18一端的压头35会与各组滑架20内侧的滑块21上方抵头22后端边沿处接触，移动过程中与之触碰挤压，随后滑块21则带动活塞杆30往圆台10的方向移动，活塞杆30则在活塞筒32内部推动气压，然后挤压出水管31内部水，促使出水管31内部的水向上喷到置物盘28内部，与圆形单晶硅片下表面充分接触，在置物盘28上表面的斜面27设置下，圆形单晶硅片边沿与斜面27边相抵，底部又与水接触，通过水的吸附，促使在置物盘28上表面的圆形单晶硅片能够充分贴合置物盘28，由此而来水吸附的凝结力能够在圆形单晶硅片的底部形成一个无形的垫层，从而缓解了钻头12对圆形单晶硅片的打孔时，振动幅度大的问题，大大降低了对圆形单晶硅片的损坏概率，最后取料时，使用者通过把手23来向上拿取环架25，随后用手拨动圆形单晶硅片的一角即可取下物料。

在本发明中，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，若出现术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (1)

1.一种用于单晶硅片的立式打孔装置，包括支撑台（1）和安装在支撑台（1）上表面的竖架（2），其特征在于，所述竖架（2）内侧顶壁设置有引导机构，所述引导机构的外侧上方位置设置有固定座（6），所述固定座（6）内侧中间设置有打孔机构，所述竖架（2）内侧下方位置设置有平板（4），所述平板（4）上表面固定连接有圆台（10），所述圆台（10）外侧沿圆周方向等距离设置有推水机构，所述圆台（10）内侧中间固定连接有罐体（19），所述罐体（19）上方固定连接有置物盘（28），所述置物盘（28）上表面开设有圆孔（29），所述置物盘（28）上表面设置有活动组件；

所述引导机构包括分别安装在竖架（2）内侧顶壁的两个安装座（9），两个所述安装座（9）呈对称设置，且两个所述安装座（9）底端均安装有导杆（8），所述固定座（6）共同卡装在两个安装座（9）外侧，所述平板（4）共同滑动在两根导杆（8）的外侧；

所述打孔机构包括固定套装在安装座（9）内侧中间的电机座，所述电机座内侧安装有电机（11），所述电机（11）输出端固定连接有钻头（12），所述电机座外侧设置有抵压机构；

所述抵压机构包括套装在电机座外侧的套架（16），所述套架（16）外侧沿圆周方向等距离安装有连接杆（15），多根所述连接杆（15）远离套架（16）的一端均固定连接有L形块（7），多组所述L形块（7）底端均设置有回弹机构；

所述回弹机构均包括固定连接在对应L形块（7）底端的套筒（13），所述套筒（13）内侧均安装有第二弹簧（34），所述套筒（13）内侧且靠近第二弹簧（34）底部滑动连接有活动杆（14），所述活动杆（14）底端固定连接有压头（35），所述压头（35）底部边沿打磨为圆滑面，所述压头（35）一端外侧固定连接有抵杆（18），所述抵杆（18）位于置物盘（28）的上方，所述抵杆（18）端部固定连接有橡胶柱（17），所述抵杆（18）的高度低于钻头（12）的高度；

所述推水机构均包括固定连接在圆台（10）外侧的滑架（20），所述滑架（20）内侧滑动连接有滑块（21），所述滑块（21）上表面固定连接有抵头（22），所述抵头（22）初始位置位于压头（35）的下方边沿处，所述滑块（21）一端外壁固定连接有活塞杆（30），所述活塞杆（30）一端外侧滑动连接有活塞筒（32），所述活塞筒（32）一端贯穿圆台（10）内侧且端部延伸至罐体（19）内，所述罐体（19）内侧且靠近活塞筒（32）端部固定连接有出水管（31），所述滑块（21）远离活塞杆（30）一端外壁固定连接有推杆（5），所述推杆（5）外侧套装有第一弹簧（24），所述第一弹簧（24）两端分别与滑架（20）和滑块（21）相互靠近的一侧外壁固定连接，所述推杆（5）远离滑块（21）的一端与滑架（20）之间滑动连接；

所述活动组件包括开设在置物盘（28）上表面且靠近边沿处的卡槽（26），所述置物盘（28）上表面呈斜面（27）设置，所述出水管（31）的位置靠近圆孔（29）的下方，所述卡槽（26）内部活动卡装有环架（25），所述环架（25）两侧外壁且靠近上方位置均安装有把手（23）；

所述平板（4）底部中间设置有升降机构，所述升降机构包括固定连接在支撑台（1）底部中间的框架（3），所述框架（3）内侧安装有液压缸（33），所述液压缸（33）伸缩端滑动贯穿支撑台（1）上表面且端部与平板（4）底部中间固定连接。

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