專利名稱：三輥多線切割機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種切割晶片的多線切割機，具體地說是一種三輥多線切割機。
背景技術(shù)：
目前，太陽能級硅片和LED用藍(lán)寶石襯底片大規(guī)模采用多線切割機生產(chǎn)。圖1所示為目前日本NTC MWM442DM機型的切割工作原理圖，在兩根平行設(shè)置的切割輥11、12上纏繞多道切割線3，工件21、22由工作臺帶動向下與切割輥11、12之間的調(diào)整運動的切割線3 接觸被切割成片。這種結(jié)構(gòu)可同時切割二根單晶硅棒，當(dāng)切割二根多晶硅棒時，由于多晶硅的硬度比單晶硅略硬且不夠均勻，切割時兩根切割輥之間跨度L過大造成切割線彎曲變形和抖動現(xiàn)象使切割良率降低，如圖2所示，生產(chǎn)成本升高，所以該方式側(cè)重于切割單晶硅， 在使用上受到一定的局限。為了克服這一問題，圖3所示為日本NTC PV800型多線切割機切割工作原理圖。為了提高工作效率，通過將切割輥11、12長度Ll增加一倍，使得切割的晶棒2長度延長一倍，切割效率不變，但由于切割輥11、12長度增加后造成設(shè)備體積龐大， 并且設(shè)備價格昂貴、生產(chǎn)效率低，設(shè)備、人力、資源浪費大，造成生產(chǎn)成本升高。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，提供一種具有設(shè)備體積小、加工成本低的三軸多線切割機，不僅切割效率高，可以同時切割兩根多晶硅棒，而且切
割質(zhì)量好。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了以下技術(shù)方案包括兩根平行設(shè)置在切割室內(nèi)的切割輥，以及設(shè)置在兩根切割輥上方中間的工作臺及其進給系統(tǒng)；切割室內(nèi)還設(shè)置有一根輔助切割輥，所述輔助切割輥設(shè)置在兩根切割輥的對稱中心或?qū)ΨQ中心的上方，使得輔助切割輥兩側(cè)的切割線與兩根切割輥軸心所在平面之間的夾角α在0° 30°范圍內(nèi)； 所述工作臺及其進給系統(tǒng)有兩套，兩套工作臺及其進給系統(tǒng)對稱設(shè)置，并且兩套進給系統(tǒng)的直線導(dǎo)軌分別垂直于輔助切割輥兩側(cè)的切割線。由于輔助切割輥設(shè)置在兩根切割輥中間，將兩根切割輥之間的切割區(qū)域分隔成兩個區(qū)間，每個切割區(qū)間可以獨立地切割一根多晶硅棒，因而每個切割區(qū)間的切割跨度可以降至最小，可以有效解決切割線在切割過程中由于跨度大造成的切割線張力不穩(wěn)定、彎曲和抖動現(xiàn)象。并且由于中間輔助切割輥的支撐作用，使晶棒在切割過程中受力合理、勻衡穩(wěn)定，可以提高切割質(zhì)量。夾角α過大，會導(dǎo)致切割線帶砂量不足，影響切割品質(zhì)，因此，上述夾角α在 0° 15°范圍內(nèi)較好。由上述技術(shù)方案可知，本實用新型在不增加設(shè)備體積的基礎(chǔ)上，通過設(shè)置輔助切割輥將切割區(qū)域分隔成兩個區(qū)間，每個切割區(qū)間獨立地切割一根多晶硅棒，每個切割區(qū)間的切割跨度可以降至最小，可以有效解決切割線在切割過程中由于跨度大造成的切割線張力不穩(wěn)定、彎曲和抖動現(xiàn)象。并且由于中間輔助切割輥的支撐作用，使多晶硅棒在切割過程中受力合理、勻衡穩(wěn)定，切割質(zhì)量穩(wěn)定，使此設(shè)備通用性強，且設(shè)備體積小、價格低、效率高， 可以降低切割生產(chǎn)成本。

圖1為現(xiàn)有多線切割機工作原理圖；圖2為圖1所示多線切割機受力分析原理圖；圖3為另一方式多線切割機工作原理圖；圖4為本實用新型三輥多線切割機結(jié)構(gòu)示意圖圖5為圖4的沿A-A線剖視圖。
具體實施方式
如圖4、圖5所示，兩根切割輥11、12及輔助切割輥13分別平行架設(shè)在切割室71 中，兩根切割輥11、12及輔助切割輥13表面開有供切割線通過的線槽(圖4和5中未畫出)，輔助切割輥13設(shè)置在兩根切割輥11、12的對稱中心或?qū)ΨQ中心的上方，對兩根切割輥 11、12之間的切割線3進行支撐，使得輔助切割輥13兩側(cè)與兩根切割輥11、12之間形成兩個獨立的切割區(qū)，輔助切割輥13兩側(cè)的切割線31、32與兩根切割輥軸心所在平面14之間的夾角α在0° 30°范圍內(nèi)，夾角α最好在0° 15°范圍內(nèi)；兩根切割輥11、12上方設(shè)有兩套對稱設(shè)置的工作臺4、5及其進給系統(tǒng)，工作臺4的進給系統(tǒng)由電機41、絲桿42、直線導(dǎo)軌43、滑塊44及滑塊支架46組成，電機41固定在箱體7上，絲桿42與電機41軸同軸固定，直線導(dǎo)軌43通過導(dǎo)軌支架47固定在箱體7上，滑塊44固定在滑塊支架46上，工作臺固定在滑塊支架46下方，滑塊支架46上設(shè)有與絲桿42配合的螺母45，當(dāng)電機41帶動絲桿42轉(zhuǎn)動時，螺母45沿絲桿42作上、下運動，使得滑塊44沿直線導(dǎo)軌43運動，從而帶動工作臺5作進給運動。上述工作臺4、5進給系統(tǒng)的兩個直線導(dǎo)軌分別垂直于輔助切割輥13兩側(cè)的切割線31、32。工作臺4、5下方分別固定有一個工件21、22。切割輥11下方的機箱中設(shè)有驅(qū)動電機9，通過皮帶91與固定在切割輥11軸上的帶輪傳動連接。圖4及圖 5中的件號6為向切割室71內(nèi)的切割線3表面噴切割砂漿的噴頭。圖5中件號111和131 分別為切割輥11和輔助切割輥13與機箱7連接的軸承座。圖4右側(cè)部分為切割線收放線系統(tǒng)8。切割線3由放線輪82放出，通過導(dǎo)輪系統(tǒng) 81進入切割室71，纏繞在切割輥11、12和輔助切割輥13的線槽里若干圈，之后導(dǎo)出切割室 71，通過導(dǎo)輪系統(tǒng)81回到收線輪83。由于輔助切割輥13兩側(cè)形成兩個獨立的切割區(qū)，每個切割區(qū)可以切割一根多晶棒，因而每個切割區(qū)的跨度可以縮減至最小，能夠有效避免切割線在切割過程中由于跨度大造成的切割線張力不穩(wěn)定、彎曲和抖動現(xiàn)象，而設(shè)備的體積并不增大。
權(quán)利要求1.三輥多線切割機，包括兩根平行設(shè)置在切割室(71)內(nèi)的切割輥(11、12)，以及設(shè)置在兩根切割輥(11、12)上方中間的工作臺及其進給系統(tǒng)；其特征是切割室(71)內(nèi)還設(shè)置有一根輔助切割輥(13)，所述輔助切割輥(13)設(shè)置在兩根切割輥(11、12)的對稱中心或?qū)ΨQ中心的上方，使得輔助切割輥(13)兩側(cè)的切割線(31、32)與兩根切割輥(11、12)軸心所在平面(14)之間的夾角α在0° 30°范圍內(nèi)；所述工作臺及其進給系統(tǒng)有兩套，兩套工作臺(4、5)及其進給系統(tǒng)對稱設(shè)置，并且兩套進給系統(tǒng)的直線導(dǎo)軌分別垂直于輔助切割輥 (13)兩側(cè)的切割線(31,32) 0
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三輥多線切割機，其特征在于輔助切割輥(13)兩側(cè)的切割線(31、32)與兩根切割輥軸心所在平面(14)之間的夾角α在0° 15°范圍內(nèi)。
專利摘要本實用新型涉及一種切割晶片的三輥多線切割機，包括兩根平行設(shè)置在切割室內(nèi)的切割輥以及一根輔助切割輥，輔助切割輥設(shè)置在兩根切割輥的對稱中心或?qū)ΨQ中心的上方，使得輔助切割輥兩側(cè)的切割線與兩根切割輥軸心所在平面之間的夾角α在0°～30°范圍內(nèi)；所述工作臺及其進給系統(tǒng)有兩套，兩套工作臺及其進給系統(tǒng)對稱設(shè)置，并且兩套進給系統(tǒng)的直線導(dǎo)軌分別垂直于輔助切割輥兩側(cè)的切割線。本實用新型可同時切割兩根多晶硅棒，切割質(zhì)量穩(wěn)定，且設(shè)備體積小、價格低、效率高，可以降低切割生產(chǎn)成本。
文檔編號B28D5/04GK202016131SQ20112010357
公開日2011年10月26日 申請日期2011年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月11日
發(fā)明者劉宇寧, 潘勇濤, 黃禹寧 申請人:黃禹寧