[发明专利]一种磨削晶体材料的磨头装置

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种晶体材料的加工设备，具体涉及一种磨削晶体材料的磨头装置。

【背景技术】

在使用西门子法生产多晶硅的过程中，硅芯搭接技术是非常重要的一个环节，它主要应用于多晶硅生产的还原反应过程。这个环节的还原反应过程的原理是：所述还原反应是在一个密闭的还原炉中进行的，在装炉前先在还原炉内用硅芯搭接成若干个闭合回路，也就是行话中的“搭桥”；每个闭合回路都由两根竖硅芯和一根横硅芯组成；每一个闭合回路的两个竖硅芯分别接在炉底上的两个电极上，两个电极分别连接直流电源的正负极，向密闭的还原炉内通入氢气和三氯氢硅，然后对硅芯进行加热，加热中一组搭接好的硅芯相当于一个大电阻，进行还原反应；这样，所需的多晶硅就会在硅芯表面生成。

实现上述技术时，通过搭桥技术使一根横硅芯和两根竖硅芯进行联通，本发明人在先申请的两项中国专利：公开了一种可有效提高接触面积和减小电阻的孔式硅芯搭接方法和一种可提高接触面积和减小电阻的插接式硅芯搭接结构及方法，其中的一个专利提出了一种圆球形硅芯的搭接方法，它是通过在横硅芯两端分别设置硅芯圆球体，并在两个硅芯圆球体的下部分别设置插孔，由竖硅芯上端的插柱与插孔吻配连接，形成提高接触面积和减少电阻的连接方式，在加工竖硅芯上部的插柱时，为了横硅芯和竖硅芯的接触面积更大，往往会在横硅芯两端的圆球体中部钻一锥孔，相应的在竖硅芯上端磨削出一上小下大的外圆锥体，在磨削竖硅芯上部的外圆锥体时，现有加工方式是通过手工扶持硅芯在磨体上对硅芯进行磨削，这种方式受到人为干扰的因素非常大；例如，技工师傅的熟练程度、所用设备的加工状况以及设备的新旧程度等，都可能使所磨削的竖硅芯上部的外圆锥体很不规范，使得后期搭接工艺中接触面得不到保证，也就是点接触或线接触，从而影响硅芯的加工品质。

在另一个专利中为了克服上述专利在拉制横硅芯两端的圆球体时容易导致设备损坏等目的，提出了一种避免在横硅芯的两端拉制圆球体，可以直接在横、竖硅芯上直接加工“U”形槽或双面开槽形成的搭接面，在该种搭接方法中，为了增加两根竖硅芯在与电极连接时的接触面积，减少在装炉通电后，由于瞬间通入电流，使硅芯发生倒伏的现象，在两根竖硅芯的下端设置外圆锥体，与电极的连接孔紧配，目前的做法也是通过人工扶持对竖硅芯下端的外圆锥体进行加工。

参考文献：

中国专利；专利名称、可有效提高接触面积和减小电阻的孔式硅芯搭接方法，公开号、CN101570890A，公开日、2009年11月4日。

中国专利；专利名称、可提高接触面积和减小电阻的插接式硅芯搭接结构及方法，申请日、2011年6月2日，专利号为201110153461.9。

【发明内容】

为克服背景技术中的不足，本发明提供一种磨削晶体材料的磨头装置，本发明所述的磨削晶体材料的磨头装置通过将晶棒夹持在夹紧机构内，实现稳固定位，由磨头装置的磨削晶棒的磨削机构对晶棒较为准确的磨削，确保了后期使用时的提高接触面积，本发明结构简单，工艺稳定性远高于手工作业。

为了实现所述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种磨削晶体材料的磨头装置，其中晶棒夹持在夹紧机构内；所述磨头装置包括用于磨削晶棒的磨削机构；所述磨削晶棒的磨削机构，晶棒一侧固定在夹紧机构内，晶棒的一端对应两个磨轮之间的间隙，两个磨轮通过旋转轴座内的磨轮固定轴做同向旋转，磨轮固定轴由外部的旋转轴座带动，所述旋转轴座由外接电机带动形成所述磨削晶棒的磨削机构；磨削晶棒的磨削机构与夹紧机构做轴向运动形成晶棒的进给。

所述的磨削晶体材料的磨头装置，所述用于磨削晶棒的磨削机构包括电机、磨轮、旋转轴座、小齿轮、大齿轮、磨轮固定轴，旋转轴座设置在安装座内，所述旋转轴座内部设置有至少两根磨轮固定轴，在每一磨轮固定轴的一端固定有小齿轮，另一端分别固定有磨轮，旋转轴座由电机带动做旋转运动，在所述小齿轮之间设置有大齿轮，所述大齿轮为固定设置且承担所述小齿轮之间的动力过渡，使磨轮固定轴另一端的所述磨轮同步同向旋转，由所述磨轮与磨轮之间的间隙形成晶棒端部的磨削。