專利名稱：一種硅塊切割裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及硅塊加工領(lǐng)域，尤其涉及一種硅塊切割裝置。
背景技術(shù)：
目前，太陽能領(lǐng)域的硅塊切片工藝中，多采用線切割技術(shù)。常規(guī)采用如圖I所示的平行線網(wǎng)-砂漿料切割的方式。這種方式的原理為一根鋼線I順序纏繞在至少兩個導(dǎo)輪上，形成平行線網(wǎng)。其中，導(dǎo)輪上設(shè)槽距均勻的線槽，且每個導(dǎo)輪上的線槽槽距均相等，線槽用于收容鋼線I。漿料噴嘴設(shè)置硅塊2的兩側(cè)，它將砂漿噴在平行線網(wǎng)上，導(dǎo)輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動鋼線I將砂漿帶動到硅塊2中，研磨切割硅塊2。同時，硅塊2相對線網(wǎng)緩慢穿過平行線網(wǎng)，而 后經(jīng)過磨削切割加工，將硅塊2切割制得相同厚度的硅片。在切割過程中，采用平行線網(wǎng)-砂漿料切割的方式時，鋼線I上的切割磨料存在著一定的磨損，主要表現(xiàn)在放線端導(dǎo)輪處的鋼線I和收線端導(dǎo)輪處的鋼線1，放線端導(dǎo)輪處的鋼線I切割磨料磨損小，導(dǎo)致硅片2厚度相對較薄，收線端導(dǎo)輪處的鋼線I反之。因而，放線端導(dǎo)輪和收線端導(dǎo)輪處的鋼線I不可避免地對硅片2切割產(chǎn)生厚度變化，切片也會隨磨料的減少而厚度增加，致使制得的硅片厚度不一致，這也是硅片整體厚度變化(total thickness variation,簡稱 TTV)的主要原因。目前，以此方式切割的大多數(shù)硅片的TTV值在15-40 μ m之間，而行業(yè)內(nèi)TTV值超過30 μ m即為不合格。因此，這種硅塊切割裝置還有改進(jìn)的空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于一種可降低切割硅片厚度偏差的硅塊切割裝置。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種硅塊切割裝置，用于將硅塊加工成硅片，包括至少兩個導(dǎo)輪及線體，所述導(dǎo)輪的外側(cè)表面設(shè)置若干密度均勻的線槽，所述線體依次螺旋狀環(huán)繞設(shè)置在所述線槽內(nèi)，構(gòu)成上下不交叉的線網(wǎng)，其特征在于，放線端導(dǎo)輪的線槽槽距值大于收線端導(dǎo)輪的線槽槽距值，所述放線端和所述收線端分別為所述線體相對脫離和相對卷入所述導(dǎo)輪的線端。所述梯形線網(wǎng)如圖2所示。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)知，所述上下狀態(tài)均為使用狀態(tài)下，常規(guī)方向定義的線網(wǎng)相對于硅塊切割裝置的位置。其中，所述線體為一根或多根，布線時每根分別依次螺旋狀環(huán)繞設(shè)置在不同的所述線槽內(nèi)。其中，相鄰兩個所述導(dǎo)輪與其間的所述線網(wǎng)構(gòu)成的圖形的外輪廓為梯形。其中，所述梯形包括直角梯形，等腰梯形。其中，所述硅塊切割裝置設(shè)一組所述導(dǎo)輪，一組所述導(dǎo)輪為兩個圓柱體，所述圓柱體可在驅(qū)動裝置下按特定方向轉(zhuǎn)動，其中心軸線互相平行且都平行于水平面。其中，所述硅塊切割裝置設(shè)兩組或多組所述導(dǎo)輪，每組所述導(dǎo)輪為兩個圓柱體，所述圓柱體可在驅(qū)動裝置下按特定方向轉(zhuǎn)動，每組所述圓柱體的中心軸線互相平行且都平行于水平面。
其中，沿線體運動方向，依次順序連接所述圓柱體的截面中心軸點構(gòu)成的圖形為梯形。其中，所述線體包括鋼線或金剛石線。其中，所述硅塊切割裝置還包括漿料噴嘴，所述漿料噴嘴設(shè)多個，分別位于所述硅塊兩側(cè)。本發(fā)明采用不同槽距的導(dǎo)輪布置線網(wǎng)，其中，放線端導(dǎo)輪為大槽距導(dǎo)輪，收線端導(dǎo)輪為小槽距導(dǎo)輪，相鄰兩個導(dǎo)輪與其間的所述線網(wǎng)的外輪廓為梯形。采用本發(fā)明的裝置可有效地避免或減小切割時線體上游離漿料的磨損和脫離，而造成的硅片整體厚度變化，從而達(dá)到大幅度減小娃片整體厚度變化值(total thickness variation,簡稱TTV)的效果，使硅片的平均TTV值，保持在8-10 μ m以下。


圖I是現(xiàn)有的平行線網(wǎng)示意圖；圖2是本發(fā)明采用的梯形線網(wǎng)示意圖；圖3是本發(fā)明實施例I的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式實施例I參見圖3，本實施例提供的一種硅塊切割裝置100，用于研磨切割硅塊200。托盤110膠接于硅塊200上方，用于固定硅塊200。硅塊切割裝置100包括第一導(dǎo)輪10、第二導(dǎo)輪11、線體20和漿料噴嘴30。第一導(dǎo)輪10和所述第二導(dǎo)輪11為并列設(shè)置的兩個圓柱體，這兩個圓柱體的截面中心軸線互相平行且都平行于水平面。第一導(dǎo)輪10和第二導(dǎo)輪11的圓柱表面上，設(shè)若干密度均勻的線槽，其槽距值分別為第一設(shè)定值和第二設(shè)定值。本實施例中，第一導(dǎo)輪10和第二導(dǎo)輪11均沿圖中的順時針方向轉(zhuǎn)動，第一導(dǎo)輪10為放線端導(dǎo)輪，第二導(dǎo)輪11為收線端導(dǎo)輪，放線端和收線端分別為線體相對脫離和相對卷入導(dǎo)輪的線端。第一設(shè)定值為360 μ m,第二設(shè)定值為320 μ m。線體20布線時，依次螺旋狀環(huán)繞設(shè)置在第一導(dǎo)輪10和第二導(dǎo)輪11的線槽上，形成上下兩個線網(wǎng)。線體20可在第一導(dǎo)輪10和第二導(dǎo)輪11的帶動下按特定方向轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動砂漿31對硅塊200進(jìn)行研磨切割，硅塊200位于線體20構(gòu)成的線網(wǎng)中。本實施例中，第一導(dǎo)輪10和第二導(dǎo)輪11與其間每根線體的線網(wǎng)構(gòu)成的圖形的外輪廓為等腰梯形。在其他實施例中，由于制得硅片的長度遠(yuǎn)大于厚度，第一導(dǎo)輪10和第二導(dǎo)輪11與其間每根線體的線網(wǎng)構(gòu)成的圖形的外輪廓也可為不規(guī)則梯形，包括直角梯形。本實施例中，線體20為一根鋼線，線體20可在第一導(dǎo)輪10和第二導(dǎo)輪11的帶動下按圖中標(biāo)示的順時針方向運動。其他實施例中，鋼線可采用金剛石線替代，線體20也可為多根，每根線體依次螺旋狀環(huán)繞設(shè)置在不同的線槽內(nèi)，相鄰兩個導(dǎo)輪與其間每根線體的線網(wǎng)構(gòu)成的圖形的外輪廓為梯形。所述上下狀態(tài)為使用狀態(tài)下，常規(guī)方向的定義。所述漿料噴嘴30間隔設(shè)于硅塊200的兩側(cè)，用于噴射砂漿31，對硅塊200進(jìn)行研磨切割。本實施例中，設(shè)一個硅塊200，上下兩個梯形線網(wǎng)對其切割，其中硅塊200位于第一導(dǎo)輪10和第二導(dǎo)輪11之間，漿料噴嘴30間隔設(shè)置在硅塊200的兩側(cè)。硅塊切割裝置100運作時，硅塊200按如圖所示方向向下運動，線體20在第一導(dǎo)輪10和第二導(dǎo)輪11的驅(qū)動下，按順時針方向運動，將砂漿帶動到硅塊200中，實現(xiàn)了對硅塊200的研磨切割過程。實施例2
參見圖4，本實施例提供了一種硅塊切割裝置300，用于切割硅塊400，托盤310膠接于硅塊400上方，在切割過程中用于固定硅塊400。硅塊切割裝置300包括第一導(dǎo)輪210、第二導(dǎo)輪211、第三導(dǎo)輪212、第四導(dǎo)輪213、線體220和漿料噴嘴230。第一導(dǎo)輪210，第二導(dǎo)輪211，第三導(dǎo)輪212和第四導(dǎo)輪213為中心軸線相互平行且都平行于水平面的圓柱體。沿線體運動方向，依次順序連接它們的截面中心軸點構(gòu)成的圖形為矩形。在其他實施例中，所述圖形也可為梯形。第一導(dǎo)輪210、第二導(dǎo)輪211、第三導(dǎo)輪212和第四導(dǎo)輪213的圓柱表面上，設(shè)若干密度均勻的線槽，且它們的槽距值分別為第一設(shè)定值、第二設(shè)定值、第三設(shè)定值和第四設(shè)定值。本實施例中，第一導(dǎo)輪210、第二導(dǎo)輪211、第三導(dǎo)輪212和第四導(dǎo)輪213均沿圖中的順時針方向轉(zhuǎn)動，第一導(dǎo)輪210為放線端導(dǎo)輪，第二導(dǎo)輪211為收線端導(dǎo)輪，第三導(dǎo)輪212為放線端導(dǎo)輪，第四導(dǎo)輪213為收線端導(dǎo)輪，放線端和收線端分別為線體相對脫離和相對卷入導(dǎo)輪的線端。第一設(shè)定值大于所述第二設(shè)定值，所述第三設(shè)定值大于所述第四設(shè)定值。本實施例中，第一設(shè)定值為360 μ m,第二設(shè)定值為320 μ m,第三設(shè)定值為360 μ m,第四設(shè)定值為320 μ m。線體220布線時，依次環(huán)繞設(shè)置在第一導(dǎo)輪210，第二導(dǎo)輪211，第三導(dǎo)輪212和第四導(dǎo)輪213的線槽上，形成的上下左右四個線網(wǎng)，其中可用于切割硅塊400的為上下兩個線網(wǎng)。線體220可在第一導(dǎo)輪210、第二導(dǎo)輪211、第三導(dǎo)輪212和第四導(dǎo)輪213的帶動下按特定方向轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動砂漿231對硅塊400進(jìn)行研磨切割，所述硅塊400位于線體220構(gòu)成的線網(wǎng)中。本實施例中，相鄰兩個導(dǎo)輪與其間線體的線網(wǎng)構(gòu)成的圖形的外輪廓為等腰梯形。在其他實施例中，由于制得的硅片長度遠(yuǎn)大于厚度，厚度誤差相對于長度較小，圖形的外輪廓也可為不規(guī)則梯形，包括直角梯形。本實施例中，線體220為一根鋼線，線體220可在第一導(dǎo)輪210、第二導(dǎo)輪211、第三導(dǎo)輪212和第四導(dǎo)輪213的帶動下沿圖中所示的順時針方向轉(zhuǎn)動。其他實施例中，鋼線可采用金剛石線替代，線體20也可為多根，每根線體依次螺旋狀環(huán)繞設(shè)置在不同的線槽內(nèi)，相鄰兩個導(dǎo)輪與其間每根線體的線網(wǎng)構(gòu)成的圖形的外輪廓為梯形。所述上下狀態(tài)均為正常狀態(tài)下，線網(wǎng)相對于硅塊切割裝置的位置。所述上下狀態(tài)為使用狀態(tài)下，常規(guī)方向的定義。所述漿料噴嘴230間隔設(shè)于硅塊400的兩側(cè)，用于噴射砂漿231，對硅塊400進(jìn)行研磨切割。本實施例中，設(shè)四個硅塊400，上下兩個線網(wǎng)對其切割。其中兩個硅塊400位于第一導(dǎo)輪210和第二導(dǎo)輪211之間，另外兩個硅塊400位于第三導(dǎo)輪212和第四導(dǎo)輪213之間，漿料噴嘴230間隔設(shè)置在硅塊400的兩側(cè)。硅塊切割裝置300運作時，硅塊400按圖中所示的向下運動，線體220在四個導(dǎo)輪的驅(qū)動下，按圖中所示的順時針方向運動，將砂漿帶動到硅塊400中，實現(xiàn)了對硅塊400的研磨切割過程。
綜上，上述兩個實施例的硅塊切割裝置中，設(shè)導(dǎo)輪分別為2個和4個，在其他實施例中，導(dǎo)輪可多于2組，每組導(dǎo)輪為兩個圓柱體，所述圓柱體可在驅(qū)動裝置下按特定方向轉(zhuǎn)動，每組圓柱體的中心軸線互相平行且都平行于水平面。沿線體運動方向，依次順序連接所述圓柱體的截面中心軸點構(gòu)成的圖形為梯形，優(yōu)選的，該圖形為矩形。相鄰的每兩個導(dǎo)輪和其間的線網(wǎng)，構(gòu)成圖形的外輪廓均為梯形，在線網(wǎng)中均可設(shè)置漿料噴嘴以進(jìn)行硅塊切割。本發(fā)明的實施例，利用不同槽距的導(dǎo)輪來布置線網(wǎng)，放線端導(dǎo)輪的槽距值大于收線端導(dǎo)輪的槽距值，從而使得相鄰兩個導(dǎo)輪與其間的線網(wǎng)的外輪廓為梯形，有效地避免或減小了切割時線體上游離漿料的磨損和脫離造成的硅片整體厚度的變化，使硅片的平均TTV值，保持在8-10 μ m以下。以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍?！?br> 權(quán)利要求
1.一種硅塊切割裝置，用于將硅塊加工成硅片，包括至少兩個導(dǎo)輪及線體，所述導(dǎo)輪的外側(cè)表面設(shè)置若干密度均勻的線槽，所述線體依次螺旋狀環(huán)繞設(shè)置在所述線槽內(nèi)，構(gòu)成上下不交叉的線網(wǎng)，其特征在于，放線端導(dǎo)輪的線槽槽距值大于收線端導(dǎo)輪的線槽槽距值，所述放線端和所述收線端分別為所述線體相對脫離和相對卷入所述導(dǎo)輪的線端。
2.如權(quán)利要求I所述的ー種硅塊切割裝置，其特征在于，所述線體為ー根或多根，布線時每根分別依次螺旋狀環(huán)繞設(shè)置在不同的所述線槽內(nèi)。
3.如權(quán)利要求I所述的ー種硅塊切割裝置，其特征在于，相鄰兩個所述導(dǎo)輪與其間的所述線網(wǎng)構(gòu)成的圖形的外輪廓為梯形。
4.如權(quán)利要求3所述的ー種硅塊切割裝置，其特征在于，所述梯形包括直角梯形、等腰梯形。
5.如權(quán)利要求I所述的ー種硅塊切割裝置，其特征在于，所述硅塊切割裝置設(shè)ー組所述導(dǎo)輪，一組所述導(dǎo)輪為兩個圓柱體，所述圓柱體可在驅(qū)動裝置下按特定方向轉(zhuǎn)動，其中心軸線互相平行且都平行于水平面。
6.如權(quán)利要求I所述的ー種硅塊切割裝置，其特征在于，所述硅塊切割裝置設(shè)兩組或多組所述導(dǎo)輪，每組所述導(dǎo)輪為兩個圓柱體，所述圓柱體可在驅(qū)動裝置下按特定方向轉(zhuǎn)動，每組所述圓柱體的中心軸線互相平行且都平行于水平面。
7.如權(quán)利要求6所述的ー種硅塊切割裝置，其特征在于，沿線體運動方向，依次順序連接所述圓柱體的截面中心軸點構(gòu)成的圖形為梯形。
8.如權(quán)利要求I所述的ー種硅塊切割裝置，其特征在于，所述線體包括鋼線或金剛石線。
9.如權(quán)利要求I所述的ー種硅塊切割裝置，其特征在于，所述硅塊切割裝置還包括漿料噴嘴，所述漿料噴嘴設(shè)多個，分別位于所述硅塊兩側(cè)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種硅塊切割裝置，用于將硅塊加工成硅片，包括至少兩個導(dǎo)輪及線體，導(dǎo)輪的外側(cè)表面設(shè)置若干密度均勻的線槽，線體依次螺旋狀環(huán)繞設(shè)置在所述線槽內(nèi)，構(gòu)成上下不交叉的線網(wǎng)，放線端導(dǎo)輪的線槽槽距值大于收線端導(dǎo)輪的線槽槽距值，所述放線端和所述收線端分別為線體相對脫離和相對卷入導(dǎo)輪的線端。采用本發(fā)明的梯形線網(wǎng)硅塊切割裝置，可降低切割硅片厚度偏差，實用性強，結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單可行。
文檔編號B28D5/04GK102950659SQ20121039788
公開日2013年3月6日 申請日期2012年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月18日
發(fā)明者湯友, 高建庭, 李松林 申請人:江西賽維Ldk太陽能高科技有限公司