專(zhuān)利名稱(chēng)：一種硅片多線(xiàn)切割機(jī)的布線(xiàn)結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種硅片多線(xiàn)切割機(jī)的布線(xiàn)結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
多線(xiàn)切割由于其切割效率高，切割時(shí)加工材料損失小以及切割精度高的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于切割貴重、超硬材料有著巨大的優(yōu)勢(shì)。多線(xiàn)切割的基本原理是電機(jī)帶動(dòng)線(xiàn)導(dǎo)輪運(yùn)動(dòng)，切割線(xiàn)依靠線(xiàn)導(dǎo)輪運(yùn)動(dòng)；高速運(yùn)動(dòng)的切割線(xiàn)帶動(dòng)附著在切割線(xiàn)上的切割刃料對(duì)硅棒等被切割的材料進(jìn)行磨削，從而將硅棒等硬脆材料一次同時(shí)切割為數(shù)千片薄片?，F(xiàn)有的多線(xiàn)切割機(jī)的切割線(xiàn)有兩類(lèi)一類(lèi)為鋼線(xiàn)上電鍍金剛石微粉，其切割效率高；另一類(lèi)為使用切割線(xiàn)為表面鍍銅的不銹鋼絲(Φ < 15(^111)，單根線(xiàn)總長(zhǎng)度可以達(dá)到600-8001011，在切割過(guò)程中含有粒度約10-15 μ m的SiC或者金剛石的砂漿進(jìn)入切割區(qū)域，切割線(xiàn)表面的磨料在切割線(xiàn)的壓力和速度的帶動(dòng)下進(jìn)行硅材料等被切割的材料的去除，最終實(shí)現(xiàn)硅棒等硬脆材料加工。目前硅原料的主要技術(shù)為國(guó)外所掌握，國(guó)內(nèi)硅原料的產(chǎn)量不能滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)迅猛發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)的需求；所以對(duì)于以硅片為基底的光伏電池來(lái)說(shuō)，晶體硅原料和切割成本在電池總成本中占據(jù)了最大的部分。光伏電池可以通過(guò)切片過(guò)程中節(jié)約硅原料來(lái)降低成本。降低切口損失可以達(dá)到這個(gè)效果，切口損失主要和切割線(xiàn)直徑有關(guān)，切割線(xiàn)越細(xì)，切口損失越小，切割的硅片也能更薄，以切割出更多的硅片，降低硅原料的消耗，但切割線(xiàn)越細(xì)越容易斷裂，切割線(xiàn)的斷線(xiàn)率對(duì)硅片切割造成如線(xiàn)痕、翹曲、臟污等不良影響?，F(xiàn)有的多線(xiàn)切割機(jī)有三種機(jī)型，第一種機(jī)型有兩個(gè)線(xiàn)導(dǎo)輪，兩套電機(jī)，一套獨(dú)立線(xiàn)網(wǎng)，兩個(gè)線(xiàn)導(dǎo)輪都有電機(jī)驅(qū)動(dòng)，不需要切割線(xiàn)帶動(dòng)運(yùn)行，切割線(xiàn)的負(fù)荷小，被拉伸斷裂的幾率小，能使用細(xì)切割線(xiàn)，硅材料切口損失小，硅片也能切的更薄，硅材料損耗小、利用率高； 但其一次只能切割兩根晶棒，產(chǎn)能低，相對(duì)占地面積較大。第二種機(jī)型有四個(gè)線(xiàn)導(dǎo)輪、兩套電機(jī)、一套獨(dú)立線(xiàn)網(wǎng)，四個(gè)線(xiàn)導(dǎo)輪一次可以同時(shí)切割四根晶棒；主要缺點(diǎn)是四個(gè)線(xiàn)導(dǎo)輪中， 只有兩個(gè)線(xiàn)導(dǎo)輪有電機(jī)驅(qū)動(dòng)，切割過(guò)程另外兩個(gè)線(xiàn)導(dǎo)輪需要切割線(xiàn)帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)，這造成切割線(xiàn)由于增加負(fù)載而伸長(zhǎng)，即切割線(xiàn)直徑變細(xì)，破斷拉力減小，切割過(guò)程容易斷線(xiàn)，不宜使用細(xì)切割線(xiàn)切割，缺口損耗較大，硅材料利用率較低。第三種機(jī)型有四個(gè)線(xiàn)導(dǎo)輪，四套電機(jī)，雙工作臺(tái)，兩套線(xiàn)網(wǎng)不完全獨(dú)立，分為前、后兩套線(xiàn)網(wǎng)；該機(jī)型四個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)四個(gè)線(xiàn)導(dǎo)輪，雙工作臺(tái)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，減少了由于切割線(xiàn)帶動(dòng)線(xiàn)導(dǎo)輪造成被動(dòng)伸長(zhǎng)，線(xiàn)網(wǎng)為前后分立形式；其可以使用細(xì)切割線(xiàn)及降低切割線(xiàn)用量，切割更薄的硅片，但斷線(xiàn)處理過(guò)程中由于兩個(gè)線(xiàn)網(wǎng)并非完全獨(dú)立，需要同時(shí)升降上、下工作臺(tái)，以減輕焊接好的切割線(xiàn)接頭對(duì)硅片造成的劃傷，如果處理不當(dāng)則上、下工作臺(tái)所夾持的晶棒產(chǎn)生亮線(xiàn)或砂漿沾污，使所切割硅片降級(jí)為B等品，造成一定程度上的經(jīng)濟(jì)損失；由于線(xiàn)網(wǎng)不完全分離，遇到線(xiàn)導(dǎo)輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)損壞或電機(jī)傳送皮帶斷裂，上下工作臺(tái)均不能運(yùn)動(dòng)；在硅片切割過(guò)程，考慮到切割線(xiàn)磨損實(shí)際上所使用導(dǎo)輪開(kāi)槽時(shí)會(huì)進(jìn)行槽距補(bǔ)償，此機(jī)型線(xiàn)網(wǎng)前后分開(kāi)，前面鋼線(xiàn)入線(xiàn)端與后面鋼線(xiàn)出現(xiàn)端相近， 不利于實(shí)現(xiàn)開(kāi)槽槽距補(bǔ)償；四個(gè)導(dǎo)輪直徑基本一致，即直徑偏差在0. 5mm以?xún)?nèi)；在多線(xiàn)切割過(guò)程中發(fā)生嚴(yán)重?cái)嗑€(xiàn)后，導(dǎo)輪容易被鋼線(xiàn)勒壞，如果損傷需要更換四個(gè)導(dǎo)輪，增加了硅片切割中的成本；為降低線(xiàn)網(wǎng)載荷不均造成的波動(dòng)，在硅塊選取上控制有效切割長(zhǎng)度偏差在 2mm內(nèi)；此機(jī)型線(xiàn)網(wǎng)為前后分離，要求一次切割的硅塊上下四組一致性較高，不利于硅棒的選擇。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，提供一種可以使用細(xì)切割線(xiàn)，以充分利用硅料，降低切口損耗，且降低細(xì)切割線(xiàn)斷線(xiàn)率，提高了晶片切割速度，降低晶片切割成本，保持晶片較高的成品率及良率的硅片多線(xiàn)切割機(jī)的布線(xiàn)結(jié)構(gòu)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是一種硅片多線(xiàn)切割機(jī)的布線(xiàn)結(jié)構(gòu)，它包括兩個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的工作臺(tái)、上、下各兩個(gè)平行分布的線(xiàn)導(dǎo)輪A、B、C、D、四個(gè)電機(jī)、上、 下兩套線(xiàn)網(wǎng)；四個(gè)線(xiàn)導(dǎo)輪A、B、C、D分別由四個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，下線(xiàn)網(wǎng)的左放線(xiàn)軸上的切割線(xiàn)分別繞過(guò)滑輪組I、線(xiàn)導(dǎo)輪C、線(xiàn)導(dǎo)輪D后，再繞過(guò)滑輪組II后收在左收線(xiàn)軸上；上線(xiàn)網(wǎng)的右放線(xiàn)軸上的切割線(xiàn)分別繞過(guò)滑輪組III、線(xiàn)導(dǎo)輪A、線(xiàn)導(dǎo)輪B后，再繞過(guò)滑輪組IV后收在右收線(xiàn)軸上。本實(shí)用新型的傳動(dòng)系統(tǒng)采用四個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)四個(gè)線(xiàn)導(dǎo)輪，雙工作臺(tái)結(jié)構(gòu)。上、下兩套線(xiàn)網(wǎng)完全獨(dú)立分開(kāi)，即上部?jī)蓚€(gè)線(xiàn)導(dǎo)輪、兩個(gè)電機(jī)與滑輪組III、滑輪組IV、右收、放線(xiàn)軸組成一個(gè)系統(tǒng)，統(tǒng)一計(jì)算鋼線(xiàn)走線(xiàn)速度；下部?jī)蓚€(gè)線(xiàn)導(dǎo)輪、兩個(gè)電機(jī)與滑輪組I、滑輪組II、左收、放線(xiàn)軸組成一個(gè)系統(tǒng)，統(tǒng)一計(jì)算切割線(xiàn)走線(xiàn)速度?？紤]到多線(xiàn)切割機(jī)的操作便利性，要求上工作臺(tái)不能過(guò)高，由導(dǎo)輪直徑及晶棒高度所限，工作臺(tái)采用高強(qiáng)度合金保持較薄的高度。由于上下相對(duì)獨(dú)立，上部?jī)蓚€(gè)導(dǎo)輪A、B直徑相對(duì)一致，下部?jī)蓚€(gè)導(dǎo)輪C、D直徑相對(duì)一致，不需要四個(gè)線(xiàn)導(dǎo)輪A、B、C、D的直徑一致。采用四個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)四個(gè)線(xiàn)導(dǎo)輪，降低了切割線(xiàn)的被動(dòng)伸長(zhǎng)率，可以使用更細(xì)切割線(xiàn)切割硅片。其兩套線(xiàn)網(wǎng)獨(dú)立工作，一旦其中一套線(xiàn)網(wǎng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)或者線(xiàn)導(dǎo)輪或者切割線(xiàn)發(fā)生損壞，只要屏蔽報(bào)警，使用功能完好的線(xiàn)網(wǎng)繼續(xù)進(jìn)行切割即可，停機(jī)后再行修復(fù)，降低了切割損失。為降低線(xiàn)網(wǎng)載荷不均造成的波動(dòng)，在硅塊選取上控制有效切割長(zhǎng)度偏差在2mm內(nèi)。硅棒的選取只要上兩組一致，下兩組一致即可， 便于硅棒的選取。上、下線(xiàn)網(wǎng)分開(kāi)，更利于線(xiàn)導(dǎo)輪開(kāi)槽槽距補(bǔ)償效果的實(shí)現(xiàn)，增加了線(xiàn)導(dǎo)輪的壽命。且線(xiàn)導(dǎo)輪損壞情況，一般只需要更換同一套線(xiàn)網(wǎng)中的兩個(gè)線(xiàn)導(dǎo)輪即可，可以節(jié)約線(xiàn)導(dǎo)輪損耗成本。切割線(xiàn)發(fā)生斷線(xiàn)，焊接切割線(xiàn)時(shí)可以單獨(dú)轉(zhuǎn)動(dòng)上部線(xiàn)網(wǎng)或者下部線(xiàn)網(wǎng)，造成的線(xiàn)痕片較原來(lái)少，減輕了焊接好的切割線(xiàn)接頭對(duì)硅片造成的劃傷?？傊?，本實(shí)用新型可以使用細(xì)切割線(xiàn)，切割線(xiàn)的細(xì)度充分考慮了硅料的切口損失、 硅片的薄度與切割線(xiàn)的斷線(xiàn)率給硅片帶來(lái)的損失等情況，以達(dá)到充分利用硅料，降低切口損耗，且降低細(xì)切割線(xiàn)斷線(xiàn)率，減少切割線(xiàn)斷裂對(duì)硅片切割造成的不良影響，如線(xiàn)痕，翹曲和臟污等，實(shí)現(xiàn)提高晶片切割速度的可能，提高切割機(jī)的工作效率，降低晶片切割成本，保持晶片較高的成品率及良率。
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)施例包括兩個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的工作臺(tái)、上、下各兩個(gè)平行分布的線(xiàn)導(dǎo)輪A、B、C、D、四個(gè)電機(jī)、上、下兩套線(xiàn)網(wǎng)。四個(gè)線(xiàn)導(dǎo)輪A、B、C、D分別由四個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，下線(xiàn)網(wǎng)的左放線(xiàn)軸上的切割線(xiàn)分別繞過(guò)滑輪組I、線(xiàn)導(dǎo)輪C、線(xiàn)導(dǎo)輪D后，再繞過(guò)滑輪組II后收在左收線(xiàn)軸上。上線(xiàn)網(wǎng)的右放線(xiàn)軸上的切割線(xiàn)分別繞過(guò)滑輪組III、線(xiàn)導(dǎo)輪A、線(xiàn)導(dǎo)輪B后， 再繞過(guò)滑輪組IV后收在右收線(xiàn)軸上。
權(quán)利要求1. 一種硅片多線(xiàn)切割機(jī)的布線(xiàn)結(jié)構(gòu)，它包括兩個(gè)工作臺(tái)、上、下各兩個(gè)平行分布的線(xiàn)導(dǎo)輪A、B、C、D、四個(gè)電機(jī)；其特征在于其還包括上、下兩套線(xiàn)網(wǎng)；兩個(gè)工作臺(tái)是獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的， 四個(gè)線(xiàn)導(dǎo)輪A、B、C、D分別由四個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，下線(xiàn)網(wǎng)的左放線(xiàn)軸上的切割線(xiàn)分別繞過(guò)滑輪組 I、線(xiàn)導(dǎo)輪C、線(xiàn)導(dǎo)輪D后，再繞過(guò)滑輪組II后收在左收線(xiàn)軸上；上線(xiàn)網(wǎng)的右放線(xiàn)軸上的切割線(xiàn)分別繞過(guò)滑輪組III、線(xiàn)導(dǎo)輪A、線(xiàn)導(dǎo)輪B后，再繞過(guò)滑輪組IV后收在右收線(xiàn)軸上。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種硅片多線(xiàn)切割機(jī)的布線(xiàn)結(jié)構(gòu)，兩個(gè)工作臺(tái)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，四個(gè)線(xiàn)導(dǎo)輪A、B、C、D分別由四個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，下線(xiàn)網(wǎng)的左放線(xiàn)軸上的切割線(xiàn)分別繞過(guò)滑輪組I、線(xiàn)導(dǎo)輪C、線(xiàn)導(dǎo)輪D后，再繞過(guò)滑輪組II后收在左收線(xiàn)軸上；上線(xiàn)網(wǎng)的右放線(xiàn)軸上的切割線(xiàn)分別繞過(guò)滑輪組III、線(xiàn)導(dǎo)輪A、線(xiàn)導(dǎo)輪B后，再繞過(guò)滑輪組IV后收在右收線(xiàn)軸上。本實(shí)用新型可以使用細(xì)切割線(xiàn)，充分利用硅料，降低了硅料的切口損失，且降低了細(xì)切割線(xiàn)斷線(xiàn)率，減少切割線(xiàn)斷裂對(duì)硅片切割造成的不良影響，實(shí)現(xiàn)提高晶片切割速度的可能，提高切割機(jī)的工作效率，降低晶片切割成本，保持晶片較高的成品率及良率。
文檔編號(hào)B28D7/00GK202147322SQ20112010025
公開(kāi)日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2011年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月8日
發(fā)明者于琨, 沈謀 申請(qǐng)人:光為綠色新能源股份有限公司