[发明专利]一种用于取出圆柱形单晶硅的钻头设备及使用方法

说明书

技术领域

本发明属于钻头设备领域，尤其是涉及一种用于取出圆柱形单晶硅的钻头设备。

背景技术

单晶硅是具有基本完整的点阵结构的晶体，是一种具有不同的方向对应不同性质的良好半导体材料。高纯度的单晶硅可以用于二极管级、整流器件级、电路级以及太阳能电池级单晶产品的生产和深加工制造，其后续产品集成电路和半导体分离器件已广泛应用于各个领域，在军事电子设备中也占有重要地位。高纯度的单晶硅是在单晶炉内拉制而成，直接拉制出来的单晶硅呈现为直径越来越小的圆柱形，而需要起到实际应用作用的单晶硅要求是圆柱形，所以需要从单晶炉内拉制出来的单晶硅上取出规整的圆柱形。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种用于取出圆柱形单晶硅的钻头设备，能够从形状不规则的单晶硅原料上取出标准圆柱形的单晶硅，设备操作简单，经济实用，大大提高了工作效率。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于取出圆柱形单晶硅的钻头设备，包括由金属方管焊接而成，用以作为安装设备载体和起到支撑作用的框架，还包括马达、钻头升降装置、钻头、安装背板、单晶硅定位板和配电柜，所述安装背板紧贴固定在所述框架上部内侧，所述马达和所述钻头升降装置紧固连接在所述安装背板上，所述马达与所述配电柜通过线缆电连接，所述钻头升降装置通过皮带与所述马 达的输出级传动连接，所述钻头升降装置的底部通过垂直升降杆连接所述钻头，所述框架的下部设有托台，所述单晶硅定位板紧贴固定在所述托台上，且所述钻头的中轴线与所述单晶硅定位板的中轴线对齐。

进一步的，所述钻头为空心钻筒形，侧壁上开有沿中轴线方向延伸的腰形长孔，所述腰形长孔的两侧各开有多个圆孔。

进一步的，所述单晶硅定位板的中部开有用以卡接固定单晶硅加工件的圆形的卡接定位孔。

进一步的，所述框架的上梁吊接有紧固拉环，所述紧固拉环通过钢丝绳与所述钻头升降装置的顶部紧固连接。

进一步的，所述框架的左侧设有线缆规划圆盘，所述线缆通过所述线缆规划圆盘规划的走线连接到所述配电柜。

进一步的，所述托台和所述钻头升降装置的底部之间设有用于稳定支撑的支柱。

一种使用所述的用于取出圆柱形单晶硅的钻头设备的方法，包括如下步骤：

第一步，先将待加工的单晶硅加工件的上部卡接固定在所述单晶硅定位板的所述卡接定位孔内，微调所述单晶硅定位板的位置，使所述钻头的中轴线与所述单晶硅定位板的中轴线对齐；

第二步，再将所述配电柜内对应的开关打开，所述配电柜通过所述线缆为所述马达供电，所述马达的输出级通过所述皮带带动所述钻头升降装置，所述钻头升降装置底部连接有的所述垂直升降杆被带动旋转并受控地上下垂直运动，所述垂直升降杆底部连接有的所述钻头被带动旋转切割，并上下垂直运动；

第三步，在所述钻头接触到单晶硅加工件后，工人需要向接触面内注入清水，用以降温和冲走碎屑，清水通过所述钻头的所述腰形长孔和所述圆孔流入接触面；

第四步，当所述钻头向下切割至单晶硅加工件的最底端时，工人控制所述配电柜内的对应开关，抬起所述钻头，取下切割加工而成的标准圆柱形的单晶硅。

相对于现有技术，本发明所述的用于取出圆柱形单晶硅的钻头设备具有以下优势：

(1)本发明使用时，单晶硅定位板上开有的卡接定位孔，能够将呈现上窄下宽的单晶硅加工件的上部卡合固定，将单晶硅加工件的中轴线与钻头的中轴线定位对齐，方便空心钻筒形的钻头能够由上至下垂直切割出规则的圆柱形单晶硅；配电柜通过线缆为马达提供电能，同时也通过配电柜内设有的对应开关控制本发明的启停快慢，有助于增加操作的精准性与简易性；马达的输出级通过皮带传动的方式带动钻头升降装置的运行，钻头升降装置通过控制底部设有的垂直升降杆在旋转的过程中上下垂直伸缩，进而控制与垂直升降杆底端连接的钻头在旋转的过程中实现升降运行，能够完成切割出圆柱形的切割动作，实现从形状不规则的单晶硅原料上取出标准圆柱形的单晶硅，提高了工作的效率。