一种单晶硅片加工用线切割装置的制作方法

1.本实用新型涉及硅料加工技术领域，尤其涉及一种单晶硅片加工用线切割装置。


背景技术：

2.硅是极为常见的一种元素，然而它极少以单质的形式在自然界出现，而是以复杂的硅酸盐或二氧化硅的形式，广泛存在于岩石、砂砾、尘土之中，地壳中含量达25.8％的硅元素，为单晶硅的生产提供了取之不尽的源泉，单晶硅片是硅的单晶体，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，一般先用高纯度的多晶硅在单晶炉内拉制成棒，再通过线切割将单晶硅棒加工成单晶硅片；
3.现有的单晶硅片线切割装置大都结构单一，在对单晶硅棒的切割过程中不能对单晶硅棒进行有效固定限位，导致单晶硅棒在切片过程中不稳定，从而降低了切片精度，且现有的单晶硅片线切割装置不能对切割液循环利用，浪费了资源，提高了切片成本，实用性不高，因此，本实用新型提出一种单晶硅片加工用线切割装置用以解决现有技术中存在的问题。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本实用新型的目的在于提出一种单晶硅片加工用线切割装置，该单晶硅片加工用线切割装置通过转动转盘带动丝杆向下旋转并带动定位板下降，从而配合硅棒放置槽实现对单晶硅棒两端的压制定位，进而使单晶硅棒在切片过程中更稳定，通过启动抽水泵将空腔内的切割液抽入抽液管，并由切割液喷头对切割处进行喷射，喷射出的切割液经通孔在流入空腔，从而实现切割液的循环利用。
5.为了实现本实用新型的目的，本实用新型通过以下技术方案实现：一种单晶硅片加工用线切割装置，包括机台，所述机台顶端设有保护罩，所述保护罩后侧内壁上设有驱动箱，所述驱动箱上设有通过电机驱动旋转的导辊，所述导辊上缠绕有切割线，所述机台顶端设有可纵向位移的底座，所述底座内部底端对称设有气缸，所述气缸顶端固定有切割台，所述切割台顶端开设有硅棒放置槽和切割槽，所述切割台顶端的前后两侧均滑动连接有支撑架，所述支撑架顶端螺纹贯穿有通过转盘驱动旋转的丝杆，所述丝杆底端通过轴承转动连接有定位板，所述定位板顶端两侧均固定有滑动贯穿支撑架的滑杆，所述定位板底端开设有与硅棒放置槽匹配的弧形槽，所述驱动箱上对称设有切割液喷头。
6.进一步改进在于：所述机台内部开设有空腔，所述空腔内设有切割液且空腔底端设有排水口，所述空腔两侧均连接有抽液管，所述抽液管的顶端位于保护罩内并通过弹性软管与切割液喷头连接，所述切割液喷头铰接安装于驱动箱上，所述抽液管上安装有抽水泵，所述机台顶端均匀开设有通孔。
7.进一步改进在于：所述底座两侧均设有通过转盘驱动的螺杆，所述底座两侧壁上均固定有螺纹块，所述螺纹块螺纹套接于螺杆上。
8.进一步改进在于：所述底座底端对称固定有滑条，所述机台顶端开设有与滑条匹配的滑槽。
9.进一步改进在于：所述支撑架底端固定有t型滑块，所述切割台顶端开设有与t型滑块匹配的t型滑轨，所述支撑架远离硅棒放置槽的一侧固定有固定块，所述固定块上螺纹贯穿有定位螺栓，所述定位螺栓顶端通过轴承转动连接有定位块。
10.进一步改进在于：所述硅棒放置槽在切割台顶端呈纵向等距分布，所述切割槽在切割台顶端呈横向等距分布，所述保护罩正面铰接安装有防护门。
11.本实用新型的有益效果为：本实用新型包括机台，通过转动转盘带动丝杆向下旋转并带动定位板下降，从而配合硅棒放置槽实现对单晶硅棒两端的压制定位，进而使单晶硅棒在切片过程中更稳定，保证了加工精度，具有较高实用性，通过启动抽水泵将空腔内的切割液抽入抽液管，并由切割液喷头对切割处进行喷射，喷射出的切割液经通孔在流入空腔，从而实现切割液的循环利用，节能环保，一定程度上降低了切片成本。
附图说明
12.图1是本实用新型实施例一的正视图；
13.图2是本实用新型实施例一的正面剖视图；
14.图3是本实用新型实施例一的侧面剖视图；
15.图4是本实用新型实施例一的切割台侧面剖视图；
16.图5是本实用新型实施例二的正面剖视图。
17.其中：1、机台；2、保护罩；3、驱动箱；4、导辊；5、切割线；6、底座；7、气缸；8、切割台；9、硅棒放置槽；10、切割槽；11、支撑架；12、丝杆；13、定位板；14、切割液喷头；15、空腔；16、抽液管；17、螺杆；18、螺纹块；19、滑条；20、滑槽；21、t型滑块；22、t型滑轨；23、固定块；24、定位螺栓；25、定位块；26、防护门；27、液位传感器；28、报警器。
具体实施方式
18.为了加深对本实用新型的理解，下面将结合实施例对本实用新型做进一步详述，本实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型保护范围的限定。
19.实施例一
20.根据图1、2、3、4所示，本实施例提供了一种单晶硅片加工用线切割装置，包括机台1，机台1顶端设有保护罩2，保护罩2后侧内壁上设有驱动箱3，驱动箱3上设有通过电机驱动旋转的导辊4，电机设于驱动箱3内部，导辊4上缠绕有切割线5，机台1顶端设有可纵向位移的底座6，底座6内部底端对称设有气缸7，气缸7顶端固定有切割台8，切割台8顶端开设有硅棒放置槽9和切割槽10，切割台8顶端的前后两侧均滑动连接有支撑架11，支撑架11顶端螺纹贯穿有通过转盘驱动旋转的丝杆12，丝杆12底端通过轴承转动连接有定位板13，所述定位板13顶端两侧均固定有滑动贯穿支撑架11的滑杆，定位板13底端开设有与硅棒放置槽9匹配的弧形槽，驱动箱3上对称设有切割液喷头14，通过转动转盘带动丝杆12向下旋转并带动定位板13下降，从而配合硅棒放置槽9实现对单晶硅棒两端的压制定位，进而使单晶硅棒在切片过程中更稳定，保证了加工精度，具有较高实用性。
21.机台1内部开设有空腔15，空腔15内设有切割液且空腔15底端设有排水口，空腔15
两侧均连接有抽液管16，抽液管16的顶端位于保护罩2内并通过弹性软管与切割液喷头14连接，切割液喷头14铰接安装于驱动箱3上，抽液管16上安装有抽水泵，机台1顶端均匀开设有通孔，通过启动抽水泵将空腔15内的切割液抽入抽液管16，并由切割液喷头14对切割处进行喷射，喷射出的切割液经通孔在流入空腔，从而实现切割液的循环利用。
22.底座6两侧均设有通过转盘驱动的螺杆17，底座6两侧壁上均固定有螺纹块18，螺纹块18螺纹套接于螺杆17上，通过转盘驱动螺杆17转动，使螺杆17上的螺纹块18带着底座6位移，从而实现切割台8的位移。
23.底座6底端对称固定有滑条19，机台1顶端开设有与滑条19匹配的滑槽20，通过滑槽20对滑条19进行限位导向，从而使底座6在移动过程中更稳定。
24.支撑架11底端固定有t型滑块21，切割台8顶端开设有与t型滑块21匹配的t型滑轨22，支撑架11远离硅棒放置槽9的一侧固定有固定块23，固定块23上螺纹贯穿有定位螺栓24，定位螺栓24顶端通过轴承转动连接有定位块25，通过转动定位螺栓24驱动定位块25抵住切割台8顶端，从而实现支撑架11的固定。
25.硅棒放置槽9在切割台8顶端呈纵向等距分布，切割槽10在切割台8顶端呈横向等距分布，保护罩2正面铰接安装有防护门26，通过等距分布的硅棒放置槽9使该装置可以同时加工多组单晶硅棒，一定程度上提高了加工效率。
26.实施例二
27.根据图5所示，空腔15内部顶端安装有液位传感器27，保护罩2正面上部安装有报警器28，液位传感器27与装置的plc控制系统连接，用于在检测到空腔15内切割液液位过低或过高时驱动报警器28报警，以提示用户停止注入切割液或及时添加切割液。
28.当需要将单晶硅棒切割成单晶硅片时，现在空腔15内注入适量切割液，接着启动电机驱动导辊4带动切割线5运转，再将单晶硅棒放入硅棒放置槽9，并转动丝杆12带动定位板13下降，实现对单晶硅棒两端的压制定位，随后转动螺杆17驱动切割台8移动至切割线5下方，然后启动气缸7驱动切割台8上升，当切割线5与单晶硅棒接触即开始切割，同时启动抽水泵将空腔15内的切割液抽入抽液管16，并由切割液喷头14对切割处进行喷射，切割完毕后将单晶硅片取出，完成单晶硅片的线切割加工。
29.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型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说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型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实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。