[发明专利]一种金刚石砂带、快速磨削单晶硅棒外圆装置和快速磨削单晶硅棒外圆的方法

说明书

本发明公开了一种金刚石砂带，包括如下制作步骤：步骤一，制作雕刻有序排列盲孔的模具，所有盲孔的尺寸相同；步骤二，将金刚石粉料和树脂结合剂混合均匀投入模具的盲孔中；步骤三，步骤二中加入金刚石粉料和树脂结合剂的模具附着在纤维基布上加压加温，脱模成型。本发明还公开了使用上述金刚石砂带的快速磨削单晶硅棒外圆装置，包括机架，所述机架上设有一个以上所述的金刚石砂带，所述金刚石砂带为环状且高速转动；所述机架上还设有支撑单晶硅棒并使单晶硅棒轴向移动的内导轮和外导轮，所述内导轮和外导轮均与机架转动连接。本发明还公开了使用金刚石砂带的快速磨削单晶硅棒外圆装置快速磨削单晶硅棒外圆的方法。

技术领域

本发明涉及磨料磨具磨削技术领域，尤其涉及一种金刚石砂带、快速磨削单晶硅棒外圆装置和快速磨削单晶硅棒外圆的方法。

背景技术

单晶硅材料是最重要的光伏发电、集成电路芯片上游的原材料，近年来随着光伏行业、集成电路产业的突飞猛进地扩张，单晶硅的产能持续增加。制备单晶硅的常用方法包括直拉法、区熔法等方法，采用此类方法制备的单晶硅均成圆柱型的晶棒。制备出来的整根单晶硅棒，首先需要进行截断工序， 将过长的晶棒切断成一定长度方便加工的小段单晶硅棒；接着，还要完成单晶硅棒外圆的磨削操作。

现有技术中磨削单晶硅棒外圆工艺主要采用外圆金刚石砂轮磨床磨削，由于拉棒出来时的单晶硅棒外圆是凹凸不规则的，为了磨出符合标准要求的圆度（±0.5mm），首先要把拉棒出来的两头锥形体用锯片切除，再用激光工艺找出中心点，在中心点钻孔形成中心孔，外圆磨床两头顶锥顶好中心孔才能开始磨削单晶硅棒外圆，又由于金刚石砂轮超硬特性，而单晶硅棒是硬脆材料，每次只能磨削进刀量很少，每次进刀不能超过0.03mm，因此，要完成磨削直径200mm，长400mm的单晶硅棒，需要3~4小时。由于硅棒切除锥形体及钻了中心孔的部份是不能利用作废的，由此也降低单晶硅棒的成品率，增加了成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种金刚石砂带，以解决金刚石砂轮过硬的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种金刚石砂带，包括如下制作步骤：

步骤一，制作雕刻有序排列盲孔的模具，所有盲孔的尺寸相同；

步骤二，将金刚石粉料和树脂结合剂混合均匀投入模具的盲孔中；

步骤三，步骤二中加入金刚石粉料和树脂结合剂的模具附着在纤维基布上加压加温，脱模成型。

进一步的，步骤一中所述盲孔的孔深为1mm、长为3mm、宽为1.5mm，模具为钢质模具。

进一步的，步骤三中所述纤维基布的厚度为1.5mm，加入金刚石粉料和树脂结合剂的模具附着在纤维基布上，在温度130℃，压力10MPa环境下保持20分钟，脱模成型金刚石厚度约为1.0mm金刚石砂带。

本发明的目的是提供一种快速磨削单晶硅棒外圆装置，以解决使用金刚石砂轮磨削单晶硅棒进刀量少的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种快速磨削单晶硅棒外圆装置，包括机架，所述机架上设有一个以上所述的金刚石砂带，所述金刚石砂带为环状且高速转动；所述机架上还设有支撑单晶硅棒并使单晶硅棒轴向移动的内导轮和外导轮，所述内导轮和外导轮均与机架转动连接。

进一步的，所述外导轮轴向连接有驱动电机，外导轮转动时带动单晶硅棒反向转动，通过调节驱动电机的转速调节外导轮的转速来调节单晶硅棒的转速。

进一步的，所述内导轮为被动轮，内导轮与单晶硅棒的竖直端面之间具有夹角θ。

进一步的，每条所述金刚石砂带的内侧设有使金刚石砂带与单晶硅棒紧密接触的两个定位轮，两个所述定位轮位于单晶硅棒的一侧，定位轮位置可调节。