一種用於矽塊粘結的工裝的製作方法

2023-06-01 07:53:46

專利名稱：一種用於矽塊粘結的工裝的製作方法
技術領域：
—種用於矽塊粘結的工裝技術領域[0001]本實用新型涉及矽塊切割技術領域，特別涉及一種用於矽塊粘結的工裝。
背景技術：
[0002]生產多晶矽片的過程中，一般需要採用特定的切割設備將矽塊切割成規定厚度的 薄片，該薄片即為多晶矽片。[0003]目前，多採用HCT(瑞士產多線切割設備)切割矽塊。切割的流程如下首先，將 細鋼線纏繞在切割設備工具機的一套導輪周圍以便形成線網，並將矽塊按照一定工藝粘合在 工件板上形成晶棒，將晶棒裝載在工具機上；然後，工具機緩慢下降晶棒至線網切割區域，並噴 灑懸浮液至線網切割區域，再驅動線網高速轉動而帶動懸浮液中的SiC對矽塊進行研磨切 割。[0004]HCT單次一般能夠裝載四條晶棒，切割時，四條晶棒需要同時被線網切割，以滿足 線網切割的負載需求，否則影響切割質量，因此，HCT的工具機上需要裝載長度相同的四條晶 棒。一般，矽塊的長度(矽塊的橫截面是標準形狀)是一定的，或是一批矽塊的長度是一定 的，因此，工具機上裝載的四條晶棒具有長度和數目均一致的矽塊。但是，在鑄錠工序中，由於 種種原因矽錠(矽塊由矽錠切割形成)四周會有雜質，故切割形成的矽塊也含有雜質，需要 將雜質超標的矽塊利用帶鋸去除雜質部分，導致矽塊的長度不一。[0005]帶鋸切割後的矽塊長度雖然小於標準件的長度，但其長度滿足一定條件時，依然 能夠被切割，為了使長度不一且能夠被切割的矽塊得到充分利用，可以挑選有效切割長度 (各項參數符合切割要求的矽塊長度)接近的矽塊，比如，若需切割一塊帶鋸處理後有效切 割長度為150mm的娃塊,必須再提供三塊切割長度為150mm或150mm左右的娃塊形成一組， 才能裝載在工具機上同時進行切割。然而，由於在鑄錠過程中雜質的不可控性，被帶鋸去除雜 質後剩餘的矽塊長度並不一致，集齊四塊長度相近的矽塊具備一定的難度，也需要一定的 時間。這導致帶鋸處理後的矽塊大量存積，佔用了庫房，而且對其進行管理也需要大量的人 力、物力，降低了產能。[0006]因此，目前還採用粘結矽塊的方式，即將兩塊或者兩塊以上的帶鋸處理後的矽塊 依次粘接形成一條晶棒，相較於上述方式，粘結方式更易於形成長度一致的晶棒，在一定程 度上解決了上述技術問題，但同時產生了下述弊端[0007]主要依靠人工粘結矽塊，人工直接粘結具有不可控性，會出現粘結劑厚度不均、粘 結時移位等現象，進而導致矽塊無法沿長度方向對準粘結，從而無法保證矽塊的橫截面和 切割鋼線組成的線網嚴格垂直，導致切割中矽片會掉落，掉落的矽片容易被高度運轉的線 網攜帶進入導輪槽內部，進而引起跳線、斷線等現象；而且，人工粘結時，也無法保證粘結的 矽塊完全對準，即同一晶棒上的矽塊相對於切割線網的位置來說可能高低不平，對線鋸機 床切割運行開始時的入刀階段存在不良影響。[0008]有鑑於此，如何粘結帶鋸處理後的矽塊，使其滿足切割需求，是本領域技術人員亟 待解決的技術問題。實用新型內容[0009]為解決上述技術問題，本實用新型提供一種用於矽塊粘結的工裝，該工裝使得粘 結後的矽塊能夠滿足切割需求。[0010]本實用新型提供的用於矽塊粘結的工裝，包括用於置放矽塊的承載部和分別位於 所述承載部兩端的擋板以及推壓部，矽塊沿其長度方向排列於所述承載部時，所述推壓部 能夠推壓矽塊以使矽塊沿其長度方向移動並夾持於所述擋板和所述推壓部之間。[0011]優選地，所述承載部包括直線滑軌和若干能夠沿所述直線滑軌滑動的滑塊，矽塊 沿其長度方向排列於所述滑塊上；所述擋板朝向矽塊的板面垂直於所述直線滑軌，所述滑 塊沿所述直線滑軌的滑動方向與矽塊排列方向一致。[0012]優選地，所述直線滑軌的數目為兩條，兩所述直線滑軌上設有數目相對應的所述 滑塊，矽塊能夠承載於分別位於兩所述直線滑軌的所述滑塊之上。[0013]優選地，所述滑塊均具有45度的斜面，兩所述直線滑軌上所述滑塊的斜面相對設 置，以使矽塊夾持於相對設置的所述滑塊的斜面之間。[0014]優選地，還包括底板，所述直線滑軌設於所述底板上。[0015]優選地，所述推壓部為推壓杆，所述底板上設有安裝支座，所述安裝支座設有螺紋 孔，所述推壓杆的杆體設有與所述螺紋孔適配的螺紋，所述推壓杆的杆體插入於所述螺紋 孔內，所述推壓杆的一端面朝向所述擋板並能夠推壓矽塊。[0016]優選地，所述推壓杆朝向所述擋板的一端具有推壓盤，所述推壓盤的徑向尺寸大 於所述杆體的徑向尺寸，所述推壓盤的盤面與所述擋板的板面平行。[0017]優選地，所述推壓杆上與所述推壓盤相對的一端具有旋轉把手。[0018]優選地，所述擋板朝向矽塊的一側板面上設有用於接觸矽塊的橡膠墊。[0019]優選地，所述擋板呈半圓形。[0020]該工裝粘結矽塊時，矽塊沿長度方向排列於承載部上，並採用推壓部統一地沿矽 塊的長度方向進行推壓，可控性較高，有利於粘結劑的均勻分布，並去除粘結處的縫隙，且 能夠提高粘結過程中矽塊位置穩定性(僅沿長度方向移動)，使得粘結後矽塊的橫截面與 線網垂直，避免切割中矽片掉落而引起跳線、斷線。


[0021]圖[0022]圖[0023]圖[0024]圖[0025]圖[0026]圖[0027]圖[0028]圖[0029]圖[0030]圖[0031 ] 11擋板、12直線滑軌、13滑塊、14底板、15推壓杆、151桿體、152旋轉把手、153推 壓盤、16安裝支座、20矽塊、30粘結劑。
具體實施方式
[0032]本實用新型的核心為提供一種用於矽塊粘結的工裝，該工裝使得粘結後的矽塊能 夠滿足切割需求。[0033]為了使本領域的技術人員更好地理解本實用新型的技術方案，
以下結合附圖和具 體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。[0034]請參考圖1和圖2，圖1為本實用新型所提供工裝一種具體實施方式
的結構示意 圖；圖2為圖1中工裝上置放一矽塊的結構示意圖。[0035]該實施例中的工裝，用於粘結矽塊20，矽塊20可以是背景技術中所述的帶鋸處理 後的矽塊，也可以是標準件的矽塊，只要是需要粘結的矽塊均可以採用本實施例的工裝粘結。[0036]本實施例提供的工裝包括用於置放矽塊20的承載部和分別位於承載部兩端的擋 板11以及推壓部。如圖1所示，承載部包括兩條直線滑軌12和能夠沿直線滑軌12滑動的 滑塊13，直線滑軌12和擋板11均設於底板14上，圖中的兩條直線滑軌12上均設有六個 滑塊13，當然，根據承載需求可以設置六個以上或以下數目的滑塊13。矽塊20能夠沿其長 度方向排列於滑塊13上，如圖2所示，矽塊20承載於分別位於兩直線滑軌12的滑塊13之 上，由於滑塊13可以沿直線滑軌12滑動，則直線滑軌12上滑塊13間距能夠得以調整，以 便承載不同尺寸的矽塊20。[0037]請繼續參考圖3-6,圖3為圖2中娃塊的端面塗抹粘合劑後的結構不意圖；圖4為 圖3中工裝上設置第二塊矽塊的結構示意圖；圖5為圖4中工裝上設置第三塊矽塊的結構 示意圖；圖6為推壓部壓緊三塊矽塊的結構示意圖。[0038]需要粘合矽塊20時，根據各矽塊20的尺寸，調節滑塊13的間距，以便將若干矽塊 20沿長度方向依序排列於工裝的滑塊13上，圖5中共承載三塊矽塊20，可以想到，根據矽 塊20的長度、工裝的尺寸，還可以承載四塊以上沿長度方向排列的矽塊20。為便於放置，可 以將第一塊矽塊20置放於滑塊13上，並將其朝向擋板11的端面與擋板11相貼，然後在另 一端面上塗抹粘結劑30，可以依此順序置放其餘待粘結的矽塊20。[0039]待粘結的所有矽塊20沿長度方向排列完畢後，推壓部可以沿矽塊20排列方向推 壓矽塊20，靠近擋板11的矽塊20在推壓作用下抵壓擋板11而不再移位或是翹曲，則各矽 塊20在推壓部作用下能夠相互擠壓，使得各矽塊20沿長度方向相互粘結在一起。此時，擋 板11朝向矽塊20的一側板面優選地垂直於直線滑軌12，由於滑塊13沿直線滑軌12的滑 動方向與矽塊20排列方向一致，矽塊20受長度方向的推壓力時，靠近擋板11的矽塊20的 端面能夠完全貼緊於擋板11，則推壓力垂直於擋板11的板面和矽塊20的端面，從而進一步 確保矽塊20能夠沿長度方向對準，保證粘結後矽塊20的橫截面能夠與線網垂直。[0040]圖1-6中，推壓部具體為推壓杆15，底板14上設有安裝支座16，安裝支座16設有 螺紋孔，推壓杆15的杆體151設有與螺紋孔適配的螺紋，推壓杆15的杆體151插入於螺紋 孔內，推壓杆15的一端面朝向擋板11,並能夠推壓娃塊20。則娃塊20排列完畢,且娃塊 20上塗抹有粘結劑30後，可以轉動推壓杆15，在螺紋配合作用下，推壓杆15相對安裝支座16作旋轉運動的同時也作直線運動，推壓杆15的一端能夠接觸或在運動一定距離後接觸 與之相近的娃塊20,繼續轉動推壓杆15,則推壓杆15將該娃塊20朝擋板11方向推壓，以 使各矽塊20受力並貼合在一起，則矽塊20間的粘結劑30發生效用，可以根據粘結劑30的 特性控制推壓的力度並掌握推壓杆15推壓各矽塊20粘合的擠壓時間。擠壓時間結束後， 取下的矽塊20為由若干小尺寸矽塊20粘結於一體形成的大尺寸矽塊20，如圖7所示，圖7 為自圖6工裝中取下的粘結完畢後矽塊的結構示意圖。由此可見，由該工裝可以將若干長 度尺寸不同的矽塊20粘結於一體，根據矽塊20的長度搭配，可以粘結形成多個長度一致的 大尺寸娃塊20,從而滿足多個相同長度娃塊20同時切割的需求,如圖8所不，圖8為三種娃 塊組合粘結後的結構示意圖。[0041]進一步地，推壓杆15朝向擋板11的一端可以設置推壓盤153，推壓盤153的徑向 尺寸大於推壓杆15桿體151的徑向尺寸，如圖1所示，推壓盤153呈圓形，其圓形盤面與擋 板11的板面平行，則各矽塊20夾持於相互平行的推壓盤153的盤面和擋板11板面之間， 矽塊20的端面與推壓盤153的盤面和擋板11的板面也平行，推壓矽塊20時，進一步確保 矽塊20沿長度方向粘結而不移位，且矽塊20的受力更為均勻，防止損傷矽塊20，也使得粘 結劑30在矽塊20之間分布更為均勻，保證粘結後矽塊20與切割線網的垂直度。可以想到， 推壓盤153的盤面也可以是其他形狀，當然，圓形盤面易於加工，且不易磕碰矽塊20，同理， 擋板11也優選地加工為圖1-6所示的半圓形。[0042]具體地，為了方便推壓杆15的推壓，可以在推壓杆15上與推壓盤153相對的一端 設置旋轉把手152，如圖1-6所示，操作人員施加較小的力，即可旋轉推壓杆15的旋轉把手 152，以推進推壓杆15，從而推壓矽塊20粘結在一起。[0043]由此可知，該實施例中的工裝粘結矽塊20時，矽塊20沿長度方向排列於承載部 上，並採用推壓部統一地沿矽塊20的長度方向進行推壓，可控性較高，有利於粘結劑30的 均勻分布，並去除粘結處的縫隙，且能夠提高粘結過程中矽塊20位置穩定性(僅沿長度方 向移動)，使得粘結後矽塊20的橫截面與線網垂直，避免切割中矽片掉落而引起跳線、斷 線。此外，上述實施例中的推壓部為與安裝支座16螺紋配合的推壓杆15，推壓杆15能夠平 穩均勻地施力於與之相近的矽塊20，推壓力易於控制，且保證推壓杆15能夠始終沿同一方 向推壓矽塊20，防止矽塊20移位，並能夠有效去除粘結劑30中的氣泡，使得矽塊20間的粘 結劑30分布更為均勻，從而進一步確保粘結後的矽塊20能夠滿足切割需求，使切割更為穩 定。[0044]實際上，推壓部並不限於與底板14上安裝支座16螺紋配合的推壓杆15，比如，工 裝上可以固定電機，電機的輸出端上設置能夠接觸矽塊20的推壓部，電機可以帶動推壓部 推進進而推壓矽塊20，同樣可以達到沿同一方向均勻擠壓矽塊20的目的，且無需設置安裝 支座16，當然，該種設置方式的成本高於上述螺紋配合併手動推進的成本。由此可以想到， 推壓杆15插入於安裝支座16上而不採取螺紋配合也是可以的，操作人員直線推動推壓杆 15也可以實現擠壓矽塊20的目的，顯然，該種方式的可控性較差，推壓到一定程度時需要 人工定位保證矽塊20的擠壓時間，操作簡便性次於上述實施例。[0045]從圖1-6可以看出，直線滑軌12上的滑塊13均具有斜面，斜面的角度a為45度， 且一直線滑軌12上滑塊13的斜面和另一直線滑軌12上滑塊13的斜面相對設置，矽塊20 能夠夾持於相對設置的滑塊13的斜面之間，可以參考圖9理解，圖9為圖2中矽塊置於滑塊上另一角度的結構簡圖。如圖9所示，兩相對設置矽塊20的斜面呈90度夾角，在重力作 用下，矽塊20的兩相鄰側壁必然分別貼緊兩滑塊13的斜面，則各矽塊20承載於相對設置 的滑塊13之間後，各矽塊20會自動處於同樣的位置狀態，可見，如此設置使得矽塊20能夠 自動對準，確保粘結後的矽塊20不會出現高低不平。可以想到，按照其他方式設置滑塊13 也是可以的，比如兩相對設置的滑塊13可以形成U形槽，U形開口朝上，U形開口的尺寸與 矽塊20大致相當，該種結構也能夠保證各矽塊20置於兩相對設置的滑塊13內部後實現對 準，當然，該種結構置放矽塊20時存在一定困難，且對準度也低於上述45度斜面自動對準 後的對準度。[0046]上述實施例中的承載部包括相對滑動的直線滑軌12和滑塊13，實際上，承載部也 可以是其他結構，比如，承載部為具有一定長度的U形槽，矽塊20置於U形槽內，矽塊20受 推壓時沿U形槽移動而相互擠壓粘緊。當然，承載部設置為直線滑軌12和滑塊13的結構， 為較為優選的實施例。當兩矽塊20擠壓時，粘結劑30需要溢出二者相對的端面，滑塊13 承載矽塊20的方式，使得溢出的粘結劑30能夠流向兩滑塊13之間的間隙，避免粘結劑30 無法溢出而不均勻分布於矽塊20之間，或是避免粘結劑30溢出後附著於矽塊20上，從而 保持粘結後矽塊20的垂直度和外部平整度，滿足切割需求。而且，使用該工裝時，適當調整 滑塊13間距，以使相鄰兩矽塊20相粘結的端面處於兩滑塊13的間隙，則滑塊13也可以遠 離溢出的粘結劑30，避免粘結劑30溢至滑塊13後影響矽塊20的對準。[0047]另外，針對上述各實施例，擋板11朝向娃塊20的一側板面上可以設置用於接觸娃 塊20的橡膠墊(圖中均未示出)。橡膠墊可以起到緩衝作用，防止磕碰矽塊20，而且，在矽 塊20受擠壓的過程中，橡膠墊可以保證矽塊20不會發生翹曲。[0048]上述各實施例中，設置了底板14，便於擋板11、直線滑軌12、安裝支座16的安裝， 能夠保持工裝良好的整體性和穩定性，當然，不設置底板14也是可以的，比如圖1中的工 裝，擋板11和安裝支座16均可以直接固定於直線滑軌12上，滑塊13底部不低於直線滑軌 12的底部即可。[0049]以上對本實用新型所提供的一種用於粘結矽塊的工裝進行了詳細介紹。本文中應 用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫 助理解本實用新型的方法及其核心思想。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說， 在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進行若干改進和修飾，這些改進 和修飾也落入本實用新型權利要求的保護範圍內。
權利要求1.一種用於矽塊粘結的工裝，其特徵在於，包括用於置放矽塊(20)的承載部和分別位於所述承載部兩端的擋板(11)以及推壓部，矽塊(20)沿其長度方向排列於所述承載部時，所述推壓部能夠推壓矽塊(20)以使矽塊(20)沿其長度方向移動並夾持於所述擋板(11)和所述推壓部之間。
2.根據權利要求1所述的用於矽塊粘結的工裝，其特徵在於，所述承載部包括直線滑軌(12)和若干能夠沿所述直線滑軌(12)滑動的滑塊(13)，矽塊(20)沿其長度方向排列於所述滑塊(13)上；所述擋板(11)朝向矽塊(20)的板面垂直於所述直線滑軌(12)，所述滑塊(13)沿所述直線滑軌(12)的滑動方向與矽塊(20)排列方向一致。
3.根據權利要求2所述的用於矽塊粘結的工裝，其特徵在於，所述直線滑軌(12)的數目為兩條且平行設置，兩所述直線滑軌(12)上設有數目相對應的所述滑塊(13)，矽塊(20)能夠承載於分別位於兩所述直線滑軌(12)的所述滑塊(13)之上。
4.根據權利要求3所述的用於矽塊粘結的工裝，其特徵在於，所述滑塊(13)均具有45度的斜面，兩所述直線滑軌(12)上所述滑塊(13)的斜面相對設置，以使矽塊(20)夾持於相對設置的所述滑塊(13)的斜面之間。
5.根據權利要求2-4任一項所述的用於矽塊粘結的工裝，其特徵在於，還包括底板(14)，所述直線滑軌(12)設於所述底板(14)上。
6.根據權利要求5所述的用於矽塊粘結的工裝，其特徵在於，所述推壓部為推壓杆(15)，所述底板(14)上設有安裝支座(16)，所述安裝支座(16)設有螺紋孔，所述推壓杆(15)的杆體(151)設有與所述螺紋孔適配的螺紋，所述推壓杆(15)的杆體(151)插入於所述螺紋孔內，所述推壓杆(15)的一端面朝向所述擋板(11)並能夠推壓矽塊(20)。
7.根據權利要求6所述的用於矽塊粘結的工裝，其特徵在於，所述推壓杆(15)朝向所述擋板(11)的一端具有推壓盤(153)，所述推壓盤(153)的徑向尺寸大於所述杆體(151)的徑向尺寸，所述推壓盤(153)的盤面與所述擋板(11)的板面平行。
8.根據權利要求7所述的用於矽塊粘結的工裝，其特徵在於，所述推壓杆(15)上與所述推壓盤(153)相對的一端具有旋轉把手(152)。
9.根據權利要求1-4任一項所述的用於矽塊粘結的工裝，其特徵在於，所述擋板(11)朝向矽塊(20)的一側板面上設有用於接觸矽塊(20)的橡膠墊。
10.根據權利要求1-4任一項所述的用於矽塊粘結的工裝，其特徵在於，所述擋板(11)呈半圓形。
專利摘要本實用新型公開了一種用於矽塊粘結的工裝，包括用於置放矽塊的承載部和分別位於所述承載部兩端的擋板以及推壓部，矽塊沿其長度方向排列於所述承載部時，所述推壓部能夠推壓矽塊以使矽塊沿其長度方向移動並夾持於所述擋板和所述推壓部之間。該工裝粘結矽塊時，矽塊沿長度方向排列於承載部上，並採用推壓部統一地沿矽塊的長度方向進行推壓，可控性較高，有利於粘結劑的均勻分布，並去除粘結處的縫隙，且能夠提高粘結過程中矽塊位置穩定性(僅沿長度方向移動)，使得粘結後矽塊的橫截面與線網垂直，避免切割中矽片掉落而引起跳線、斷線。
文檔編號B28D7/04GK202826122SQ20122049490
公開日2013年3月27日 申請日期2012年9月25日 優先權日2012年9月25日
發明者蘇蘭虎, 王康 申請人:天津英利新能源有限公司