專利名稱：一種制備切片砂漿的系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及硅片切割技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種制備切片砂漿的系統(tǒng)及其方法。
背景技術(shù)：
單晶硅是半導(dǎo)體器件的核心材料，在生產(chǎn)半導(dǎo)體用硅片的流程中，需要將圓柱狀的硅單晶棒加工為硅片?，F(xiàn)有的切片工藝主要有內(nèi)圓切割和線切割兩種，其中，線切割技術(shù)有效率更高，硅棒切口損耗更小和切割硅片的表面損傷層淺的優(yōu)點(diǎn)，加之硅晶片大片徑化的發(fā)展，線切割技術(shù)更具優(yōu)勢，因而線切割技術(shù)被認(rèn)為是硅片切割領(lǐng)域中的主流技術(shù)。線切割技術(shù)的原理是機(jī)器導(dǎo)輪在高速轉(zhuǎn)動(dòng)中帶動(dòng)鋼線，從而由鋼線將聚乙二醇和碳化硅微粉混合的砂漿送到切割區(qū)，在鋼線的高速運(yùn)轉(zhuǎn)中與壓在線網(wǎng)上的工件連續(xù)發(fā)生摩擦完成切割過程?？梢钥闯?，在線切割工藝中，砂漿的質(zhì)量影響切割后硅片的質(zhì)量，而砂漿的制備影響切割過程的效率。工廠制備砂漿的過程包括準(zhǔn)備砂液和進(jìn)行攪拌兩個(gè)工序，首先向攪拌缸中注入適量聚乙二醇，再由工人手工將一小袋一小袋碳化硅砂加入攪拌缸中，此工序?yàn)闇?zhǔn)備砂液；然后利用攪拌機(jī)在固定轉(zhuǎn)速(約35r/min)下攪拌，約12小時(shí)后測量砂漿的密度和粘度，如果不合格，則繼續(xù)攪拌2小時(shí)再測試，直到合格為止，此工序?yàn)樯皾{的攪拌。在現(xiàn)有技術(shù)中，準(zhǔn)備砂液的工作完全依靠人力完成，導(dǎo)致準(zhǔn)備砂液的效率很低，耗時(shí)長。同時(shí)，由于碳化硅砂為微米級(jí)顆粒，在空氣中容易吸水成團(tuán)，不容易分散，并且聚乙二醇的粘度較大，現(xiàn)有技術(shù)中采用簡單的固定轉(zhuǎn)速的漿式攪拌，導(dǎo)致制備砂漿所需的攪拌時(shí)間很長?，F(xiàn)有技術(shù)中砂液準(zhǔn)備時(shí)間和攪拌時(shí)間都比較長，制備一缸合格的砂漿一般需要12小時(shí)以上。其次，微米級(jí)的碳化硅砂極易在空氣中揚(yáng)塵，會(huì)隨空氣被操作人員吸入，危害操作人員的身體健康，一般在此崗位上的員工最多做兩年就需要換崗。如何提供一種制備切片砂漿的系統(tǒng)，能夠以較短時(shí)間制備符合使用要求的砂漿， 并降低其操作過程中的揚(yáng)塵現(xiàn)象，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種制備切片砂漿的系統(tǒng)及其方法，以實(shí)現(xiàn)快速制備符合使用要求的砂漿的目的。一種制備切片砂漿的系統(tǒng)，包括快速攪拌缸，快速攪拌缸設(shè)有加液口、加砂口、抽氣口和出漿口，快速攪拌缸內(nèi)設(shè)置有刮邊攪拌裝置與高速變頻攪拌裝置；儲(chǔ)存有碳化硅砂的第一存儲(chǔ)罐，第一存儲(chǔ)罐的底部通過安裝有第一閥門的管道與加砂口相連；儲(chǔ)存有聚乙二醇的第二存儲(chǔ)罐，第二存儲(chǔ)罐通過安裝有第二閥門的管道與加液口相連；
真空泵，真空泵通過安裝有第三閥門的管道與抽氣口相連；和出漿泵，出漿泵與出漿口通過管道相連。優(yōu)選的，快速攪拌缸上設(shè)置有測壓裝置。優(yōu)選的，測壓裝置為壓力表。優(yōu)選的，高速變頻攪拌裝置包括高速變頻電機(jī)、攪拌軸和分散盤，高速變頻電機(jī)通過攪拌軸驅(qū)動(dòng)設(shè)置在攪拌缸中的分散盤。優(yōu)選的，分散盤為雙層式分散盤，雙層分散盤包括上盤與下盤，上盤葉片一部分朝上彎折，一部分向下彎折；下盤葉片朝向水平。優(yōu)選的，出漿泵為隔膜泵。優(yōu)選的，出漿泵通過安裝有第四閥門的管道與緩沖罐相連。優(yōu)選的，各管路采用快速接頭相連。一種制備切片砂漿的方法，包括以下步驟1)打開第三閥門，開啟真空泵將快速攪拌缸抽真空，使快速攪拌缸中的壓力保持在-0. 06士0. 02MPa，之后關(guān)閉第三閥門、關(guān)閉真空泵；2)打開第一閥門，將一定量的聚乙二醇由第二存儲(chǔ)罐吸入快速攪拌缸中后關(guān)閉第一閥門；3)打開第二閥門，將適量碳化硅砂由第一存儲(chǔ)罐吸入到快速攪拌缸中后關(guān)閉第二閥門；4)啟動(dòng)快速攪拌缸的高速變頻攪拌裝置和刮邊攪拌裝置；5)攪拌1-1. 5小時(shí)后取砂漿樣品測試，如果合格，打開第四閥門，啟動(dòng)隔膜泵將砂漿送入緩沖罐中供用戶使用；如果不合格，則繼續(xù)攪拌0. 5小時(shí)后再次取樣，直至砂漿合格，送入緩沖罐中；6)隔膜泵向管路中吹入壓縮空氣，保持管路暢通。從上述的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明所提供的一種制備切片砂漿的系統(tǒng)，包括快速攪拌缸、第一存儲(chǔ)罐、第二存儲(chǔ)罐、真空泵、隔膜泵、緩沖罐和設(shè)置在連接各部件管路上的閥門，碳化硅砂和聚乙二醇分別儲(chǔ)存與第一存儲(chǔ)罐與第二存儲(chǔ)罐中，快速攪拌缸設(shè)有與第一存儲(chǔ)罐相連的加液口、與第二存儲(chǔ)罐相連的加砂口、與真空泵相連的抽氣口和通過隔膜泵與緩沖罐相連的出漿口，快速攪拌缸中還設(shè)置有刮邊攪拌裝置與高速變頻攪拌裝置。在使用時(shí)，先利用真空泵將快速攪拌缸抽真空，使快速攪拌缸中的壓力保持在-0. 06士0. 02MPa ；之后關(guān)閉連接真空泵的第三閥門和真空泵，開啟第一閥門和第二閥門，分別吸入碳化硅砂與聚乙二醇；然后啟動(dòng)快速攪拌缸中的高速變頻攪拌裝置和刮邊攪拌裝置；攪拌1-1. 5小時(shí)后取砂漿樣品測試，如果合格，啟動(dòng)隔膜泵將砂漿送入緩沖罐中供用戶使用；最后用隔膜泵向管路中吹入壓縮空氣，保持管路暢通。與現(xiàn)有技術(shù)中依靠操作人員人工將聚乙二醇和碳化硅砂加入到攪拌缸中，并采用簡單的固定轉(zhuǎn)速的攪拌方式相比，本發(fā)明提供的一種制備切片砂漿的系統(tǒng)，物料在封閉管路中依靠壓力流動(dòng)，相對于現(xiàn)有技術(shù)中依靠人工進(jìn)行裝填，縮短了砂液準(zhǔn)備時(shí)間；在攪拌過程中采用雙層分散盤、同心雙軸雙攪拌和高速變頻攪拌，縮短了砂漿攪拌所需的時(shí)間。兩者綜合，大大縮短了制備砂漿所需的時(shí)間。其次，在制備過程中，利用真空泵在攪拌缸中制造真空條件，利用壓力差使原料在封閉管路中流動(dòng)，不會(huì)產(chǎn)生揚(yáng)塵，避免了碳化硅揚(yáng)塵導(dǎo)致的操作人員健康問題。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實(shí)施例公開的一種制備切片砂漿的系統(tǒng)示意圖；圖 1 中第一存儲(chǔ)罐1、第一閥門11、第二存儲(chǔ)罐2、第二閥門22、真空泵3、第三閥門31、攪拌缸4、壓力表41、高速變頻攪拌裝置42、刮邊攪拌裝置43、隔膜泵5、第四閥門51、緩沖罐 6 ；圖2為本發(fā)明另一實(shí)施例中所使用的雙層分散盤的結(jié)構(gòu)示意圖；圖 2 中上盤201、下盤202、連接螺栓203。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明實(shí)施例公開了一種制備切片砂漿的系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)快速制備符合使用要求的砂漿的目的。圖1示出了一種制備切片砂漿的系統(tǒng)，包括快速攪拌缸、第一存儲(chǔ)罐、第二存儲(chǔ)罐、真空泵、隔膜泵、緩沖罐和設(shè)置在各部件連接管路上的閥門?？焖贁嚢韪啄軌虺惺芤欢ǖ恼婵斩?，并設(shè)有加液口、加砂口、抽氣口、出漿口、刮邊攪拌裝置和高速變頻攪拌裝置，其中，刮邊攪拌裝置包括刮邊攪拌電機(jī)和由刮邊攪拌電機(jī)驅(qū)動(dòng)的刮邊槳葉；高速變頻攪拌裝置包括高速變頻電機(jī)、攪拌軸和分散盤，高速變頻電機(jī)通過攪拌軸驅(qū)動(dòng)設(shè)置在攪拌缸中的分散盤。第一存儲(chǔ)罐儲(chǔ)存有碳化硅砂，第一存儲(chǔ)罐底部通過安裝有第一閥門的管道與加砂口相連。第二存儲(chǔ)罐儲(chǔ)存有聚乙二醇，第二存儲(chǔ)罐通過安裝有第二閥門的管道與加液口相連。真空泵，真空泵通過安裝有第三閥門的管道與抽氣口相連。隔膜泵，隔膜泵與出漿口通過管道相連。緩沖罐，緩沖罐為內(nèi)置攪拌裝置的儲(chǔ)存容器，用于暫時(shí)儲(chǔ)存砂漿緩沖罐經(jīng)第四閥門與隔膜泵相連。本發(fā)明還提供的一種制備切片砂漿的方法，包含以下步驟1)打開第三閥門，開啟真空泵將快速攪拌缸抽真空，使快速攪拌缸中的壓力保持在-0. 06士0. 02MPa，之后關(guān)閉第三閥門、關(guān)閉真空泵；2)打開第一閥門，將一定量的聚乙二醇由第二存儲(chǔ)罐吸入快速攪拌缸中后關(guān)閉第一閥門；3)打開第二閥門，將適量碳化硅砂由第一存儲(chǔ)罐吸入到快速攪拌缸中后關(guān)閉第二閥門；4)啟動(dòng)快速攪拌缸的高速變頻攪拌裝置和刮邊攪拌裝置；5)攪拌1-1. 5小時(shí)后取砂漿樣品測試，如果合格，打開第四閥門，啟動(dòng)隔膜泵將砂漿送入緩沖罐中供用戶使用；如果不合格，則繼續(xù)攪拌0. 5小時(shí)后再次取樣，直至砂漿合格，送入緩沖罐中；6)隔膜泵向管路中吹入壓縮空氣，保持管路暢通。在使用本發(fā)明所提供的系統(tǒng)制備砂漿時(shí)，先利用真空泵將快速攪拌缸抽真空，使快速攪拌缸中的壓力保持在-0. 06士0. 02MPa ；之后關(guān)閉連接真空泵的第三閥門和真空泵， 開啟第一閥門和第二閥門，分別吸入碳化硅砂與聚乙二醇；然后啟動(dòng)快速攪拌缸中的高速變頻攪拌裝置和刮邊攪拌裝置，攪拌1-1. 5小時(shí)后取砂漿樣品測試，如果合格，啟動(dòng)隔膜泵將砂漿送入緩沖罐中供用戶使用；最后隔膜泵向管路中吹入壓縮空氣，保持管路暢通。與現(xiàn)有技術(shù)中依靠操作人員人工將聚乙二醇和碳化硅砂加入到攪拌缸中，并采用簡單的固定轉(zhuǎn)速的攪拌方式相比，本發(fā)明提供的一種制備切片砂漿的系統(tǒng)，物料在封閉管路中依靠壓力流動(dòng)，相對于現(xiàn)有技術(shù)中依靠人工進(jìn)行裝填，縮短了砂液準(zhǔn)備時(shí)間；在攪拌過程中采用同心雙軸雙攪拌和高速變頻攪拌，縮短了砂漿攪拌所需的時(shí)間。兩者綜合，大大縮短了制備砂漿所需的時(shí)間。其次，在制備過程中，利用真空泵在攪拌缸中制造真空條件，利用壓力差使原料在封閉管路中流動(dòng)，不會(huì)產(chǎn)生揚(yáng)塵，防止了因碳化硅砂揚(yáng)塵導(dǎo)致的操作人員健康問題。在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本發(fā)明所提供的系統(tǒng)還可以通過使用雙層分散盤進(jìn)一步縮短砂漿攪拌所需的時(shí)間。雙層分散盤包括上盤201、下盤202和連接螺栓203，上盤201葉片一部分朝上，一部分朝下，下盤202葉片朝向水平，上盤201與下盤202間通過連接螺栓203固定相連。這種雙層結(jié)構(gòu)的分散盤在作用時(shí)，作用于物料的剪切力相對于普通分散盤更大，有利于分散固液混合物料。通過使用雙層分散盤，本發(fā)明所提供的一種制備切片砂漿的系統(tǒng)能夠進(jìn)一步提高攪拌砂漿的效率，縮短制備合格砂漿所需的時(shí)間。在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本發(fā)明所提供的一種制備切片砂漿的系統(tǒng)其快速攪拌缸上還設(shè)置有測壓裝置，以便于操作人員更精確的對系統(tǒng)進(jìn)行控制。優(yōu)選的，本實(shí)施例采用測壓表作為測壓裝置。進(jìn)一步，本發(fā)明所提供的一種制備切片砂漿的系統(tǒng)，部件與管路、管路與管路之間通過快速接頭相連，其連接更加簡便。一種制備切片砂漿的方法，包括以下步驟1)打開第三閥門，開啟真空泵將快速攪拌缸抽真空，使快速攪拌缸中的壓力保持在-0. 06士0. 02MPa，之后關(guān)閉第三閥門、關(guān)閉真空泵；2)打開第一閥門，將一定量的聚乙二醇由第二存儲(chǔ)罐吸入快速攪拌缸中后關(guān)閉第一閥門；3)打開第二閥門，將適量碳化硅砂由第一存儲(chǔ)罐吸入到快速攪拌缸中后關(guān)閉第二閥門；4)啟動(dòng)快速攪拌缸的高速變頻攪拌裝置和刮邊攪拌裝置；5)攪拌1-1. 5小時(shí)后取砂漿樣品測試，如果合格，打開第四閥門，啟動(dòng)隔膜泵將砂漿送入緩沖罐中供用戶使用；如果不合格，則繼續(xù)攪拌0. 5小時(shí)后再次取樣，直至砂漿合格，送入緩沖罐中；6)隔膜泵向管路中吹入壓縮空氣，保持管路暢通。本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。 對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種制備切片砂漿的系統(tǒng)，其特征在于，包括快速攪拌缸，所述快速攪拌缸設(shè)有加液口、加砂口、抽氣口和出漿口，所述快速攪拌缸內(nèi)設(shè)置有刮邊攪拌裝置與高速變頻攪拌裝置；儲(chǔ)存有碳化硅砂的第一存儲(chǔ)罐，所述第一存儲(chǔ)罐的底部通過安裝有第一閥門的管道與所述加砂口相連；儲(chǔ)存有聚乙二醇的第二存儲(chǔ)罐，所述第二存儲(chǔ)罐通過安裝有第二閥門的管道與所述加液口相連；真空泵，所述真空泵通過安裝有第三閥門的管道與所述抽氣口相連；和出漿泵，所述出漿泵與所述出漿口通過管道相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備切片砂漿的系統(tǒng)，其特征在于，所述快速攪拌缸上設(shè)置有測壓裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種制備切片砂漿的系統(tǒng)，其特征在于，所述測壓裝置為壓力表。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備切片砂漿的系統(tǒng)，其特征在于，所述高速變頻攪拌裝置包括高速變頻電機(jī)、攪拌軸和分散盤，所述高速變頻電機(jī)通過所述攪拌軸驅(qū)動(dòng)設(shè)置在所述攪拌缸中的所述分散盤。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種制備切片砂漿的系統(tǒng)，其特征在于，所述分散盤為雙層式分散盤，所述雙層分散盤包括上盤與下盤，所述上盤葉片一部分朝上彎折，一部分向下彎折；所述下盤葉片朝向水平。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備切片砂漿的系統(tǒng)，其特征在于，所述出漿泵為隔膜泵。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備切片砂漿的系統(tǒng)，其特征在于，所述出漿泵通過安裝有第四閥門的管道與緩沖罐相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備切片砂漿的系統(tǒng)，其特征在于，各管路采用快速接頭相連。
9.一種制備切片砂漿的方法，其特征在于，包括以下步驟1)打開所述第三閥門，開啟所述真空泵將所述快速攪拌缸抽真空，使所述快速攪拌缸中的壓力保持在-0. 06士0. 02MPa，之后關(guān)閉所述第三閥門、關(guān)閉所述真空泵；2)打開所述第一閥門，將一定量的聚乙二醇由所述第二存儲(chǔ)罐吸入所述快速攪拌缸中后關(guān)閉所述第一閥門；3)打開所述第二閥門，將適量碳化硅砂由所述第一存儲(chǔ)罐吸入所述快速攪拌缸中后關(guān)閉所述第二閥門；4)啟動(dòng)所述快速攪拌缸的所述高速變頻攪拌裝置和所述刮邊攪拌裝置；5)攪拌1-1.5小時(shí)后取砂漿樣品測試，如果合格，打開所述第四閥門，啟動(dòng)所述隔膜泵將砂漿送入所述緩沖罐中供用戶使用；如果不合格，則繼續(xù)攪拌0. 5小時(shí)后再次取樣，直至砂漿合格，送入所述緩沖罐中；6)啟動(dòng)所述隔膜泵向管路中吹入壓縮空氣，保持管路暢通。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開了一種制備切片砂漿的系統(tǒng)及其方法，包括快速攪拌缸，其上有加液口、加砂口、抽氣口和出漿口，并設(shè)置有刮邊攪拌裝置與高速變頻攪拌裝置；儲(chǔ)存碳化硅砂并與加砂口相連的第一存儲(chǔ)罐；儲(chǔ)存聚乙二醇并與加液口相連的第二存儲(chǔ)罐；與抽氣口相連的真空泵；通過隔膜泵與出漿口相連的緩沖罐和各部件連接管道上的閥門。本發(fā)明提供的一種制備切片砂漿的方法，利用真空使物料在封閉管路中流動(dòng)，相對于人工裝填，縮短了砂液準(zhǔn)備時(shí)間；采用雙層分散盤、同心雙軸雙攪拌和高速變頻攪拌，縮短了砂漿攪拌所需的時(shí)間；兩者綜合，大大縮短了制備砂漿所需的時(shí)間。其次，本系統(tǒng)在制備砂漿過程中不產(chǎn)生揚(yáng)塵，避免了碳化硅揚(yáng)塵導(dǎo)致的操作人員健康問題。
文檔編號(hào)B28D7/00GK102501325SQ20111035784
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月11日
發(fā)明者謝建偉, 陳淳 申請人:重慶大全新能源有限公司