利用金刚线切割的设备制造技术

本发明专利技术提供了利用金刚线切割的设备，属于机械技术领域。它解决了现有利用金刚线切割的设备的切割时产生的高温使金刚线断裂和造成硅锭表面损伤等技术问题。一种利用金刚线切割的设备，包括机架，所述机架上设置有升降架，其特征在于，升降架与一能带动其上下升降的升降机构相连，升降架上设置有用于放置硅锭的工作台，工作台与一能带其来回移动的移动机构相连；工作台的一侧设有收卷筒一，工作台的另一侧设有收卷筒二，所述收卷筒一和收卷筒二以周向转动且轴向固定的方式设置在机架上，收卷筒一和收卷筒二的轴方向与重力方向相互垂直。本发明专利技术具有有效的防止金刚线切割温度过高而导致金刚线断裂和降低硅锭表面的损伤，降低成本。

Equipment using diamond wire cutting

The invention provides a device for cutting with diamond wire, which belongs to the mechanical technical field. The utility model solves the technical problems of breaking diamond wire and causing surface damage of silicon ingot caused by the high temperature produced in cutting by the existing wire cutting equipment. The utility model relates to a device which utilizes diamond wire cutting, including a frame. The frame is provided with a lifting frame, which is characterized in that the lifting frame is connected with a lifting mechanism capable of driving the lifting up and down, a worktable for placing silicon ingots is arranged on the lifting frame, and the worktable is connected with a moving mechanism capable of moving back and forth. One side is provided with a winding drum, the other side of the workbench is provided with a winding drum two. The winding drum one and the winding drum two are arranged on the rack in a circumferential rotation and axial fixed manner, and the axial direction of the winding drum one and the winding drum two are perpendicular to the gravity direction. The invention has the advantages of effectively preventing the diamond wire from breaking due to the high cutting temperature of the diamond wire, reducing the surface damage of the silicon ingot and reducing the cost.

【技术实现步骤摘要】
利用金刚线切割的设备
本专利技术属于机械
，特别是一种利用金刚线切割的设备。
技术介绍
碳化硅作为第三代半导体材料，具有禁带宽度大、热导率高等优点，其中把体块单晶切割成翘曲度小、厚度均匀、刀缝损失小的晶片非常重要，否则将给后续的磨抛工作带来极大的困难。但是由于碳化硅的莫氏硬度为9.2，仅次于金刚石，加工难度特别大，所以必须采用金刚线切割技术来切割。目前，现有的金刚线切割的设备，如中国专利公开了金刚石线锯切割方法及切割设备，申请号：201310242124.6；授权公告号：CN103302754A；该专利技术的金刚石线锯切割方法，是用环形金刚石线锯对晶锭工件进行切割，与现有技术不同的是所述环形金刚石线锯为环形金刚石线环绕于若干水平导轮上并用张紧机构张紧，在导轮之一的主动轮带动下环形金刚石线锯高速运转，环形金刚石线锯在升降机构带动下向下进给切割晶锭工件，切割完毕环形金刚石线锯向上退刀；在环形金刚石线锯的切割过程中，所述晶锭工件由旋转机构带动绕自身轴单向旋转，保证切割时环形金刚石线锯与晶锭工件的点接触，以提高切割效率。由于该专利中使用的金刚线为环形金刚线，金刚线在切割时与硅锭发生摩擦，会产生大量热量，即便是有冷却液的冷却，也会导致切割速率过快而导致金刚线温度难以降低，在过高的温度下工作，金刚线的使用寿命会大大降低以至于断裂，过高的温度也会使切割的硅锭表面造成部分损伤，在金刚线断裂之后也难以修补，需要直接更换金刚线，成本提高。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种利用金刚线切割的设备，该设备要解决的技术问题是：有效的防止金刚线切割温度过高而导致金刚线断裂和降低硅锭表面的损伤，降低成本。本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种利用金刚线切割的设备，包括机架，所述机架上设置有升降架，其特征在于，升降架与一能带动其上下升降的升降机构相连，升降架上设置有用于放置硅锭的工作台，工作台与一能带其来回移动的移动机构相连；工作台的一侧设有收卷筒一，工作台的另一侧设有收卷筒二，所述收卷筒一和收卷筒二以周向转动且轴向固定的方式设置在机架上，收卷筒一和收卷筒二的轴方向与重力方向相互垂直，收卷筒一与一能带其收卷的驱动机构一相连，收卷筒二与一能带其收卷的驱动机构二相连；工作台与收卷筒一之间设有导轮一，工作台与收卷筒二之间设有导轮二，所述导轮一和导轮二均通过周向转动且轴向固定的方式设置在机架上，导轮一和导轮二的轴方向与收卷筒一的轴方向相互平行；收卷筒一和导轮一之间设有用于辅助切割线收卷的辅助移动机构一，收卷筒二和导轮二之间设有用于辅助切割线收卷的辅助移动机构二；所述的导轮一和导轮二之间设有导轮三和导轮四，导轮三和导轮四均通过周向转动且轴向固定的方式设置在机架上，导轮三和导轮四的轴方向与收卷筒一的轴方向相互平行，导轮三和导轮四位于工作台的上方；所述收卷筒一、收卷筒二、导轮一、导轮二、导轮三和导轮四之间设有用于切割硅锭的金刚线，所述导轮三和导轮四之间的金刚线上方设置有切削液供给装置。本专利技术的工作原理是这样的：将硅锭固定在工作台上后，启动移动机构，通过移动机构将硅锭送到金刚线下方，启动驱动机构一，收卷筒一开始收卷，启动升降机构，工作台上升，金刚线开始切割硅锭，同时切削液供给装置启动，为金刚线与硅锭切割处提供切削液。在运转到预设周期之后，驱动机构一停止运转，驱动机构而启动，收卷筒二开始收卷。切削液的供给，可以保证切削硅锭表面的光滑度，通过收卷筒一和收卷筒二的来回切割，可以保证金刚线一直处于低温状态且减少金刚线的磨损速度，提高切面的光滑度，提高金刚线的使用寿命。所述工作台底部开设有卡接槽，所述升降架上部设有与卡接槽相匹配的卡接部，升降架卡接在工作台的底部。通过卡接的方式可以保证工作台的稳定，在工作是不会有晃动等其他因素的影响。所述的升降机构包括液压缸，液压缸固定在机架上且液压缸的活塞杆竖直向上，液压缸的活塞杆端部和升降架底部相连。液压缸控制工作台的上升或下降。所述的移动机构包括丝杠、电机一和螺母，丝杆水平设置在升降架上，丝杆端部与电机一相连，螺母螺纹连接在丝杆上，螺母与一固定座相连，工作台固定在固定座上。启动电机一，电机一的输出轴转动带动丝杠转动，丝杠和螺母将旋转运动转化为直线运动，螺母做水平运动带动固定座水平运动，固定水平运动带动工作来水平运动。所述机架上设有控制器，所述电机一上设有转数控制器，所述液压缸、转数控制器和电机一通过控制线路与控制器相连接。启动液压缸，升价架开始上升或者下降，启动电机一，电机的输出轴同过联轴器带动丝杠转动，通过滚珠丝杠，将旋转运动转换成水平运动，螺母开始做水平运动，螺母带动工作台做水平运动。通过转数控制器来控制电机一的转数，通过该方法精准的控制工作台的水平移动距离。控制器为PLC可编程控制器。所述的驱动机构一包括电机二，所述的电机二固定在机架上，电机二的输出轴水平设置，电机二的输出轴通过一连轴器二连接一转动轴一，所述转动轴一设置在收卷筒一内，转动轴一与收卷筒一同轴固定；电机二通过线路与控制器相连。启动电机二，电机二的通过联轴器二带动转动轴一，转动轴一转动带动收卷筒一转动，收卷筒一开始对金刚线收卷。所述的驱动机构二包括电机三，所述的电机三固定在机架上，电机三的输出轴水平设置，电机三的输出轴通过一连轴器三连接一转动轴二，所述转动轴二设置在收卷筒二内，转动轴二与收卷筒一同轴固定；电机三通过线路与控制器相连。所述的辅助移动机构一包括转盘一、滑块一、固定杆一和固定架一，所述固定架一固定在收卷筒一与导轮一之间，固定杆一固定在固定架一上，所述的转盘一设置在固定架一上且轴方向与收卷筒一的轴方向相垂直，所述滑块一内部开设有滑动孔一，滑块一中部设有转轴一，所述滑块一通过滑动孔一套设在固定杆一上，所述转盘一上设有一偏心轴一，所述偏心轴一的一端通过一连杆一与转轴一一端相连；辅助移动机构一与驱动机构一之间设有一同步连接机构一。转盘一转动，偏心轴一跟着转盘一转动，偏心轴一转动带动连杆一的一端开始转动，连杆一的另一端固定在滑块一上，滑块一被固定杆一做了上下限位，从而是滑块一只能做水平来回移动。所述的辅助移动机构二包括转盘二、滑块二、固定杆二和固定架二，所述固定架二固定在收卷筒一与导轮一之间，固定杆二固定在固定架二上，所述的转盘设置在固定架二上且轴方向与收卷筒一的轴方向相垂直，所述滑块二内部开设有滑动孔二，滑块二中部设有转轴二，所述滑块二通过滑动孔二套设在固定杆二上，所述转盘二上设有一偏心轴二，所述偏心轴二的一端通过一连杆二与转轴二端相连；辅助移动机构二与驱动机构二之间设有一同步连接机构二。转盘二转动，偏心轴二跟着转盘二转动，偏心轴二转动带动连杆二的一端开始转动，连杆二的另一端固定在滑块二上，滑块二被固定杆二做了上下限位，从而是滑块二只能做水平来回移动。所述的滑块一上设有用于助于金刚线收卷的限位卡扣一，滑块二上设有限位卡扣二。限位卡扣一和限位卡扣二的设置是为了保证金刚线可以整齐的被收卷。所述的同步连接机构一包括伞齿轮一、伞齿轮二、连接杆一，连接杆一与转盘一同轴固定且设置在机架上，所述连接杆的一端设有伞齿轮一，连接杆与伞齿轮同轴固定，所述的伞齿轮二设置在电机二上，伞齿轮二与电机二的输出轴同轴固定，伞齿轮一和伞齿本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.利用金刚线切割的设备，包括机架，所述机架上设置有升降架，其特征在于，升降架与一能带动其上下升降的升降机构相连，升降架上设置有用于放置硅锭的工作台，工作台与一能带其来回移动的移动机构相连；工作台的一侧设有收卷筒一，工作台的另一侧设有收卷筒二，所述收卷筒一和收卷筒二以周向转动且轴向固定的方式设置在机架上，收卷筒一和收卷筒二的轴方向与重力方向相互垂直，收卷筒一与一能带其收卷的驱动机构一相连，收卷筒二与一能带其收卷的驱动机构二相连；工作台与收卷筒一之间设有导轮一，工作台与收卷筒二之间设有导轮二，所述导轮一和导轮二均通过周向转动且轴向固定的方式设置在机架上，导轮一和导轮二的轴方向与收卷筒一的轴方向相互平行；收卷筒一和导轮一之间设有用于辅助切割线收卷的辅助移动机构一，收卷筒二和导轮二之间设有用于辅助切割线收卷的辅助移动机构二；所述的导轮一和导轮二之间设有导轮三和导轮四，导轮三和导轮四均通过周向转动且轴向固定的方式设置在机架上，导轮三和导轮四的轴方向与收卷筒一的轴方向相互平行，导轮三和导轮四位于工作台的上方；所述收卷筒一、收卷筒二、导轮一、导轮二、导轮三和导轮四之间设有用于切割硅锭的金刚线，所述导轮三和导轮四之间的金刚线上方设置有切削液供给装置；所述的辅助移动机构一包括转盘一、滑块一、固定杆一和固定架一，所述固定架一固定在收卷筒一与导轮一之间，固定杆一固定在固定架一上，所述的转盘一设置在固定架一上且轴方向与收卷筒一的轴方向相垂直，所述滑块一内部开设有滑动孔一，滑块一中部设有转轴一，所述滑块一通过滑动孔一套设在固定杆一上，所述转盘一上设有一偏心轴一，所述偏心轴一的一端通过一连杆一与转轴一一端相连；辅助移动机构一与驱动机构一之间设有一同步连接机构一；所述的辅助移动机构二包括转盘二、滑块二、固定杆二和固定架二，所述固定架二固定在收卷筒一与导轮一之间，固定杆二固定在固定架二上，所述的转盘设置在固定架二上且轴方向与收卷筒一的轴方向相垂直，所述滑块二内部开设有滑动孔二，滑块二中部设有转轴二，所述滑块二通过滑动孔二套设在固定杆二上，所述转盘二上设有一偏心轴二，所述偏心轴二的一端通过一连杆二与转轴二端相连；辅助移动机构二与驱动机构二之间设有一同步连接机构二；所述的切削液供给装置包括若干喷嘴、收集槽、恒流泵和回收箱，所述回收箱分为收集箱和过滤箱，所述收集箱与过滤箱之间设有用于分离切削料和切削液的过滤网；所述收集槽设置在回收箱和液压缸之间，所述收集槽的底部开设有一出液孔，所述出液孔位于收集箱的上方；所述过滤箱通过导管与恒流泵相连，恒流泵通过导管与喷嘴相连，恒流泵与喷嘴相连的导管上设有电磁阀，所述恒流泵和电磁阀通过线路与控制器相连。...

【技术特征摘要】
1.利用金刚线切割的设备，包括机架，所述机架上设置有升降架，其特征在于，升降架与一能带动其上下升降的升降机构相连，升降架上设置有用于放置硅锭的工作台，工作台与一能带其来回移动的移动机构相连；工作台的一侧设有收卷筒一，工作台的另一侧设有收卷筒二，所述收卷筒一和收卷筒二以周向转动且轴向固定的方式设置在机架上，收卷筒一和收卷筒二的轴方向与重力方向相互垂直，收卷筒一与一能带其收卷的驱动机构一相连，收卷筒二与一能带其收卷的驱动机构二相连；工作台与收卷筒一之间设有导轮一，工作台与收卷筒二之间设有导轮二，所述导轮一和导轮二均通过周向转动且轴向固定的方式设置在机架上，导轮一和导轮二的轴方向与收卷筒一的轴方向相互平行；收卷筒一和导轮一之间设有用于辅助切割线收卷的辅助移动机构一，收卷筒二和导轮二之间设有用于辅助切割线收卷的辅助移动机构二；所述的导轮一和导轮二之间设有导轮三和导轮四，导轮三和导轮四均通过周向转动且轴向固定的方式设置在机架上，导轮三和导轮四的轴方向与收卷筒一的轴方向相互平行，导轮三和导轮四位于工作台的上方；所述收卷筒一、收卷筒二、导轮一、导轮二、导轮三和导轮四之间设有用于切割硅锭的金刚线，所述导轮三和导轮四之间的金刚线上方设置有切削液供给装置；所述的辅助移动机构一包括转盘一、滑块一、固定杆一和固定架一，所述固定架一固定在收卷筒一与导轮一之间，固定杆一固定在固定架一上，所述的转盘一设置在固定架一上且轴方向与收卷筒一的轴方向相垂直，所述滑块一内部开设有滑动孔一，滑块一中部设有转轴一，所述滑块一通过滑动孔一套设在固定杆一上，所述转盘一上设有一偏心轴一，所述偏心轴一的一端通过一连杆一与转轴一一端相连；辅助移动机构一与驱动机构一之间设有一同步连接机构一；所述的辅助移动机构二包括转盘二、滑块二、固定杆二和固定架二，所述固定架二固定在收卷筒一与导轮一之间，固定杆二固定在固定架二上，所述的转盘设置在固定架二上且轴方向与收卷筒一的轴方向相垂直，所述滑块二内部开设有滑动孔二，滑块二中部设有转轴二，所述滑块二通过滑动孔二套设在固定杆二上，所述转盘二上设有一偏心轴二，所述偏心轴二的一端通过一连杆二与转轴二端相连；辅助移动机构二与驱动机构二之间设有一同步连接机构二；所述的切削液供给装置包括若干喷嘴、收集槽、恒流泵和回收箱，所述回收箱分为收集箱和过滤箱，所述收集箱与过滤箱之间设有用于分离切削料和切削液的过滤网；所述收集槽设置在回收箱和液压缸之间，所述收集...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭崎峰，
申请(专利权)人：林晓丽，
类型：发明
国别省市：浙江,33