硅棒截断设备及硅棒截断方法技术

本申请提供一种硅棒截断设备及硅棒截断方法，该硅棒截断设备包括：工件输送装置、截断切割系统、以及工件翻转装置，利用工件输送装置将第一放置状态的待截断的硅棒输送至截断工位，由截断切割系统将位于截断工位处的硅棒进行截断处理以形成硅棒截段，由工件翻转装置将截断后的硅棒截段由第一放置状态翻转至第二放置状态，以供对截断后的硅棒截段进行转移或卸件，提高硅棒的切割效率及便于截断后的硅棒的移送。

【技术实现步骤摘要】
硅棒截断设备及硅棒截断方法
本申请涉及线切割
，特别是涉及一种应用硅棒的硅棒截断设备及硅棒截断方法。
技术介绍
在制造各种半导体、光伏器件时，将包含硅、蓝宝石、或陶瓷等硬脆材料的半导体工件切割作业为要求厚度尺寸的晶片。由于晶片切割是制约后续成品的重要工序，因而对其作业要求也越来越高。目前，多线切割技术由于具有生产效率高、作业成本低、作业精度高等特点，被广泛应用于产业的晶体切割生产中。多线切割技术是目前世界上较为先进的晶体切割技术，它的原理是通过高速运动的金刚线对待作业晶体硅工件进行切割形成目标产品。以硅棒切割为例，一般地，大致的作业工序包括：先使用截断机对原初的长硅棒进行截断作业以形成多段短硅棒，截断完成后，又使用开方机对截断后的短硅棒进行开方作业后形成单晶硅方体，后续再使用切片机对硅方体成品进行切片作业，则得到硅片。其中，在对硅棒进行截断作业中，相关技术截断效率较低，且截断后的硅棒的移送也存在着诸多不便。
技术实现思路
鉴于以上所述的种种缺失，本申请的目的在于公开一种硅棒截断设备及硅棒截断方法，用于解决相关技术中存在的切割效率低下及工件移送不便等问题。为实现上述目的及其他目的，本申请在一方面公开一种硅棒截断设备，包括：工件输送装置，用于将第一放置状态的待截断的硅棒输送至截断工位；截断切割系统，包括至少二切割辊以及切割线，所述切割线绕于所述至少二切割辊上以形成截断切割段；工件翻转装置，衔接所述工件输送装置，用于将截断后的硅棒由第一放置状态翻转至第二放置状态。本申请公开的硅棒截断设备，包括：工件输送装置、截断切割系统、以及工件翻转装置，利用工件输送装置将第一放置状态的待截断的硅棒输送至截断工位，由截断切割系统将位于截断工位处的硅棒进行截断处理以形成硅棒截段，由工件翻转装置将截断后的硅棒截段由第一放置状态翻转至第二放置状态，以供对截断后的硅棒截段进行转移或卸件，提高硅棒的切割效率及便于截断后的硅棒的移送。在某些实施方式中，所述工件输送装置包括用于承载待截断的硅棒并驱动待截断的硅棒沿着轴向进行输送的输送组件及用于控制所述承载组件的控制组件。在某些实施方式中，所述工件输送装置还包括：轴心调节机构，用于将所述硅棒的轴心调成水平状态。在某些实施方式中，所述工件翻转装置包括：翻转件，用于承载截断后的硅棒并将所述硅棒由第一放置状态翻转至第二放置状态；限位件，设于所述翻转件上，用于对截断后的硅棒予以限位。在某些实施方式中，所述限位件包括：升降座，可升降地设于翻转件上；压制块或压制板，设于所述升降座上。在某些实施方式中，所述翻转件是通过翻转机构完成翻转的，所述翻转机构包括：转轴及驱动所述转轴转动的驱动电机。在某些实施方式中，所述硅棒截断设备还包括工件转送装置，用于将切割后的硅棒予以转移。在某些实施方式中，所述工件转送装置包括：走位导轨，铺设于截断工位和目标工位之间；工件载台，设于所述走位导轨上，用于承载第二放置状态的截断后的硅棒并将所述硅棒移送至目标工位。在某些实施方式中，所述硅棒截断设备还包括卸件机构，用于将截断后的硅棒予以卸件。本申请在另一方面提供一种硅棒截断方法，包括：将第一放置状态的待截断的硅棒输送至截断工位；对截断工位上的待截断的硅棒进行截断作业；将截断后的硅棒通过翻转由第一放置状态翻转至第二放置状态。本申请公开的硅棒截断方法，包括：先对处于第一放置状态的待截断的硅棒进行截断作业，后将截断后的硅棒通过翻转由第一放置状态翻转至第二放置状态，以供对截断后的硅棒截段进行转移或卸件，提高硅棒的切割效率及便于截断后的硅棒的移送。附图说明图1为本申请硅棒截段设备于一实施方式中在第一视角下的立体示意图。图2为本申请硅棒截段设备于一实施方式中在第二视角下的立体示意图。图3为本申请硅棒截段方法的在一实施例中的流程示意图。图4为本申请所应用的硅棒线切割方法的在一实施例中的流程示意图。图5至图10为图4中硅棒线切割方法在某一实例中执行工件切割作业过程中的状态示意图。具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本申请的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点及功效。请参阅图1至图10。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本申请可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本申请可实施的范畴。请参阅图1和图2，显示为本申请硅棒截断设备在一实施方式中的结构示意图，其中，图1为本申请硅棒截断设备在第一视角下的立体示意图，图2为本申请硅棒截断设备在第一视角下的立体示意图。本申请硅棒截断设备可用于对包含多晶硅或单晶硅的硅锭或硅棒、蓝宝石、玻璃或陶瓷等硬脆材料的半导体工件进行切割作业，以切割成合规的结构(或者说去除不符合规范的部分)，比如以切割单晶硅棒为例，单晶硅棒实施截断作业大致包括对原初的长硅棒进行截断作业以形成多段短硅棒，截断完成后，再对截断后的短硅棒进行后续加工处理或移送或卸件。在以下实施例中，我们选择含硅的晶体硅工件的切割作业来予以说明，所述晶体硅工件既可以是单晶硅棒也可以多晶硅棒，应都属于本申请的保护范围。结合图1和图2，本申请硅棒截断设备是构建于一硅棒线切割设备中，所述硅棒线切割设备包括：机架1、走线系统、切割系统5，其中，切割系统5为复合型切割系统，能至少实现截断切割和开方切割。本申请硅棒截段设备包括：工件输送装置、截断切割系统、以及工件翻转装置。机架1为用于设置多硅棒截断设备工作必要装置，比如机械机构、电气控制系统及数控设备的载体。走线系统则是设置在机架1上。在本实施例中，走线系统包括经由贮丝筒31进行收放作业的切割线33及用于对切割线33的进行导向的多个导线轮35。当然，所述走线系统还可包括调整切割线33张力的张紧轮等。所述张紧轮用于检测切割线的张力，可以减少切割线的断线概率，减少耗材。在切割作业中，切割线33的作用举足轻重，但即便最好的切割线，其延伸度及耐磨度也是有限度的，也就是说切割线在往复运动中会逐渐变细，直至最终被拉断。因此，现在的硅棒截断设备一般都会设计切割线张力补偿机构，用于弥补切割线往返行走中的延伸度，采用张紧轮即是一种实施手段，其实现方式可以采用中国专利200910199387.7(专利技术名称：金刚线开方机的张力调整机构)中描述的张力调整机构；亦可采用如中国专利201210037692.8(专利技术名称：双向金刚线硅棒截断机)中描述的由贮丝筒将切割线张力吸收的方式；还可以采用中国专利201410245524.7(专利技术名称：多硅棒截断设备及其张力调整机构)中描述的实时感测牵引组件与贮丝筒(绕线筒)之间的切割线的张力和牵引组件与切割区之间金刚线的张力并可根据感测的张力值而分别对绕线筒上的金刚线的张力和切割区的金刚线的张力进行调整的方式。切割线33可以为钢线，也可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅棒截断设备，其特征在于，包括：工件输送装置，用于将第一放置状态的待截断的硅棒输送至截断工位；截断切割系统，包括至少二切割辊以及切割线，所述切割线绕于所述至少二切割辊上以形成截断切割段；以及工件翻转装置，衔接所述工件输送装置，用于将截断后的硅棒由第一放置状态翻转至第二放置状态。

【技术特征摘要】
1.一种硅棒截断设备，其特征在于，包括：工件输送装置，用于将第一放置状态的待截断的硅棒输送至截断工位；截断切割系统，包括至少二切割辊以及切割线，所述切割线绕于所述至少二切割辊上以形成截断切割段；以及工件翻转装置，衔接所述工件输送装置，用于将截断后的硅棒由第一放置状态翻转至第二放置状态。2.根据权利要求1所述的硅棒截断设备，其特征在于，所述工件输送装置包括用于承载待截断的硅棒并驱动待截断的硅棒沿着轴向进行输送的输送组件及用于控制所述承载组件的控制组件。3.根据权利要求2所述的硅棒截断设备，其特征在于，所述工件输送装置还包括：轴心调节机构，用于将所述硅棒的轴心调成水平状态。4.根据权利要求2所述的硅棒截断设备，其特征在于，所述工件翻转装置包括：翻转件，用于承载截断后的硅棒并将所述硅棒由第一放置状态翻转至第二放置状态；以及限位件，设于所述翻转件上，用于对截断后的硅棒予以限位。5.根据权利要求4所述的硅棒截断设备，...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢建伟，潘雪明，
申请(专利权)人：上海日进机床有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31