[发明专利]一种硅棒U形弯的切割分离装置及切割方法

说明书

本发明公开了一种硅棒U形弯的切割分离装置，包括切割装置、用于旋转切割装置的旋转装置、切割装置移动导轨；所述切割装置连接在所述旋转装置上，所述切割装置在牵引力带动下在所述切割装置移动导轨上运动；所述切割装置包括切割传输装置和金刚线圈，所述金刚线圈的一端套在所述切割传输装置的第一凹槽上，所述金刚线圈的另一端套在硅棒U形弯处。本发明可以有效实现成对区熔硅棒的分离，且分离过程中不会对硅棒造成额外的机械损伤，避免硅棒内部可能出现的细微结构缺陷。

技术领域

本发明涉及硅棒的切割分离装置及切割分离方法，具体涉及一种硅棒U形弯的切割分离装置及切割分离方法。

背景技术

在西门子法生产区熔硅棒的过程中，需要准确控制生产过程中各项参数的稳定以保证化学气相沉积速率稳定，同时硅料的沉积速率应该控制在相对较低的水平，以避免硅棒中大颗粒晶体的形成；同时，在沉积过程中应该避免微小颗粒的存在，以防在沉积过程中形成结构缺陷和微小孔洞；总之，区熔硅料对生产过程控制、工艺条件的要求极为苛刻，沉积形成的硅棒极为致密，这也导致硅棒内的残余应力相比非区熔硅棒要大，不合适的机械处理可能会引起硅棒产生细微的机械损伤，这些细微的机械损伤都会导致区熔单晶拉制失败。西门子法生产的区熔硅棒形状为U形，两根硅棒首先需要通过合适的方法进行切割才能进行下一步的处理。

发明内容

发明目的：本发明第一方面提供了一种硅棒U形弯的切割分离装置，第二方面提供了一种硅棒U形弯的切割方法。

技术方案：本发明所述硅棒U形弯的切割分离装置包括切割装置、用于旋转切割装置的旋转装置、切割装置移动导轨；所述切割装置连接在所述旋转装置上，所述旋转装置和切割装置移动导轨通过轨道连接；

所述切割装置包括切割传输装置和金刚线圈，所述切割传输装置设有凹槽圈和连接旋转装置的连接孔；所述金刚线圈的一端套在所述凹槽圈上，所述金刚线圈的另一端套在硅棒U形弯处；

所述旋转装置设有和所述连接孔相配合的凸起，还包括用于在所述切割装置移动导轨的轨道上移动的滚轮。

优选地，所述切割分离装置还包括用于牵引切割装置的牵引装置，所述牵引装置包括电机和与电机连接的切割装置移动牵引线，所述切割装置移动牵引线和旋转装置通过所述旋转装置上的切割装置牵引线卡环固定连接。所述牵引装置提供牵引力带动旋转装置在切割装置移动导轨上运动从而带动切割装置在切割装置移动导轨上移动，移动速度为120-160μm/s。调整切割装置的切割角度时需要相应的调整牵引装置的位置，确保金刚线和U形弯在切割初始时紧密贴合。其中，牵引装置和旋转装置的结构可以参考现有技术：牵引装置可以提供牵引力实现切割装置的移动，旋转装置可以实现切割装置的旋转即可，例如牵引装置为飞博YS90L4-1.5kw，旋转装置为LMlava 98TV。

优选地，所述切割分离装置还包括切割角度调整导轨，所述切割角度调整导轨上设有凹槽，所述切割装置移动导轨远离硅棒的一端在所述凹槽内移动从而调整切割装置的切割角度。切割角度确定后使用螺栓将切割装置移动导轨和切割角度调整导轨固定。

优选地，所述金刚线圈为闭合形状；金刚线的直径为100-200μm，金刚线的直径太小会存在因金刚线和切割传输装置出现滑动以及传动部分的损伤，造成驱动力难以有效传输，金刚线的直径过大的话则会造成切割面过大，容易引起硅棒出现微小的机械损伤；金刚线的总长度为1000-1500mm，金刚线的长度过短的话不便于操作，长度过长的话则难以保证切割时金刚线圈面与硅棒切割面处于同一个平面，这样的话容易造成切割线断裂。

优选地，所述切割传输装置为圆柱体，材质为橡胶；直径为80-120mm，切割传输装置的曲面设有用于放置金刚线圈的凹槽。切割时，将切割传输装置安装在旋转装置上，实现切割传输装置的转动。

优选地，所述切割分离装置还包括用于冷却切割装置的冷却装置；在切割过程中需要对正在进行切割的部分进行喷淋以降低金刚线的温度，避免金刚线断裂。