專利名稱：一種硅片多線切割機的布線結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種硅片多線切割機的布線結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
多線切割由于其切割效率高，切割時加工材料損失小以及切割精度高的優(yōu)勢，對于切割貴重、超硬材料有著巨大的優(yōu)勢。多線切割的基本原理是電機帶動線導(dǎo)輪運動，切割線依靠線導(dǎo)輪運動；高速運動的切割線帶動附著在切割線上的切割刃料對硅棒等被切割的材料進(jìn)行磨削，從而將硅棒等硬脆材料一次同時切割為數(shù)千片薄片。現(xiàn)有的多線切割機的切割線有兩類一類為鋼線上電鍍金剛石微粉，其切割效率高；另一類為使用切割線為表面鍍銅的不銹鋼絲(Φ < 15(^111)，單根線總長度可以達(dá)到600-8001011，在切割過程中含有粒度約10-15 μ m的SiC或者金剛石的砂漿進(jìn)入切割區(qū)域，切割線表面的磨料在切割線的壓力和速度的帶動下進(jìn)行硅材料等被切割的材料的去除，最終實現(xiàn)硅棒等硬脆材料加工。目前硅原料的主要技術(shù)為國外所掌握，國內(nèi)硅原料的產(chǎn)量不能滿足國內(nèi)迅猛發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)的需求；所以對于以硅片為基底的光伏電池來說，晶體硅原料和切割成本在電池總成本中占據(jù)了最大的部分。光伏電池可以通過切片過程中節(jié)約硅原料來降低成本。降低切口損失可以達(dá)到這個效果，切口損失主要和切割線直徑有關(guān)，切割線越細(xì)，切口損失越小，切割的硅片也能更薄，以切割出更多的硅片，降低硅原料的消耗，但切割線越細(xì)越容易斷裂，切割線的斷線率對硅片切割造成如線痕、翹曲、臟污等不良影響?，F(xiàn)有的多線切割機有三種機型，第一種機型有兩個線導(dǎo)輪，兩套電機，一套獨立線網(wǎng)，兩個線導(dǎo)輪都有電機驅(qū)動，不需要切割線帶動運行，切割線的負(fù)荷小，被拉伸斷裂的幾率小，能使用細(xì)切割線，硅材料切口損失小，硅片也能切的更薄，硅材料損耗小、利用率高； 但其一次只能切割兩根晶棒，產(chǎn)能低，相對占地面積較大。第二種機型有四個線導(dǎo)輪、兩套電機、一套獨立線網(wǎng)，四個線導(dǎo)輪一次可以同時切割四根晶棒；主要缺點是四個線導(dǎo)輪中， 只有兩個線導(dǎo)輪有電機驅(qū)動，切割過程另外兩個線導(dǎo)輪需要切割線帶動運動，這造成切割線由于增加負(fù)載而伸長，即切割線直徑變細(xì)，破斷拉力減小，切割過程容易斷線，不宜使用細(xì)切割線切割，缺口損耗較大，硅材料利用率較低。第三種機型有四個線導(dǎo)輪，四套電機，雙工作臺，兩套線網(wǎng)不完全獨立，分為前、后兩套線網(wǎng)；該機型四個電機驅(qū)動四個線導(dǎo)輪，雙工作臺獨立運動，減少了由于切割線帶動線導(dǎo)輪造成被動伸長，線網(wǎng)為前后分立形式；其可以使用細(xì)切割線及降低切割線用量，切割更薄的硅片，但斷線處理過程中由于兩個線網(wǎng)并非完全獨立，需要同時升降上、下工作臺，以減輕焊接好的切割線接頭對硅片造成的劃傷，如果處理不當(dāng)則上、下工作臺所夾持的晶棒產(chǎn)生亮線或砂漿沾污，使所切割硅片降級為B等品，造成一定程度上的經(jīng)濟(jì)損失；由于線網(wǎng)不完全分離，遇到線導(dǎo)輪驅(qū)動電機損壞或電機傳送皮帶斷裂，上下工作臺均不能運動；在硅片切割過程，考慮到切割線磨損實際上所使用導(dǎo)輪開槽時會進(jìn)行槽距補償，此機型線網(wǎng)前后分開，前面鋼線入線端與后面鋼線出現(xiàn)端相近， 不利于實現(xiàn)開槽槽距補償；四個導(dǎo)輪直徑基本一致，即直徑偏差在0. 5mm以內(nèi)；在多線切割過程中發(fā)生嚴(yán)重斷線后，導(dǎo)輪容易被鋼線勒壞，如果損傷需要更換四個導(dǎo)輪，增加了硅片切割中的成本；為降低線網(wǎng)載荷不均造成的波動，在硅塊選取上控制有效切割長度偏差在 2mm內(nèi)；此機型線網(wǎng)為前后分離，要求一次切割的硅塊上下四組一致性較高，不利于硅棒的選擇。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的就是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，提供一種可以使用細(xì)切割線，以充分利用硅料，降低切口損耗，且降低細(xì)切割線斷線率，提高了晶片切割速度，降低晶片切割成本，保持晶片較高的成品率及良率的硅片多線切割機的布線結(jié)構(gòu)。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)解決方案是一種硅片多線切割機的布線結(jié)構(gòu)，它包括兩個獨立運動的工作臺、上、下各兩個平行分布的線導(dǎo)輪A、B、C、D、四個電機、上、 下兩套線網(wǎng)；四個線導(dǎo)輪A、B、C、D分別由四個電機驅(qū)動，下線網(wǎng)的左放線軸上的切割線分別繞過滑輪組I、線導(dǎo)輪C、線導(dǎo)輪D后，再繞過滑輪組II后收在左收線軸上；上線網(wǎng)的右放線軸上的切割線分別繞過滑輪組III、線導(dǎo)輪A、線導(dǎo)輪B后，再繞過滑輪組IV后收在右收線軸上。本實用新型的傳動系統(tǒng)采用四個電機驅(qū)動四個線導(dǎo)輪，雙工作臺結(jié)構(gòu)。上、下兩套線網(wǎng)完全獨立分開，即上部兩個線導(dǎo)輪、兩個電機與滑輪組III、滑輪組IV、右收、放線軸組成一個系統(tǒng)，統(tǒng)一計算鋼線走線速度；下部兩個線導(dǎo)輪、兩個電機與滑輪組I、滑輪組II、左收、放線軸組成一個系統(tǒng)，統(tǒng)一計算切割線走線速度?？紤]到多線切割機的操作便利性，要求上工作臺不能過高，由導(dǎo)輪直徑及晶棒高度所限，工作臺采用高強度合金保持較薄的高度。由于上下相對獨立，上部兩個導(dǎo)輪A、B直徑相對一致，下部兩個導(dǎo)輪C、D直徑相對一致，不需要四個線導(dǎo)輪A、B、C、D的直徑一致。采用四個電機驅(qū)動四個線導(dǎo)輪，降低了切割線的被動伸長率，可以使用更細(xì)切割線切割硅片。其兩套線網(wǎng)獨立工作，一旦其中一套線網(wǎng)的驅(qū)動電機或者線導(dǎo)輪或者切割線發(fā)生損壞，只要屏蔽報警，使用功能完好的線網(wǎng)繼續(xù)進(jìn)行切割即可，停機后再行修復(fù)，降低了切割損失。為降低線網(wǎng)載荷不均造成的波動，在硅塊選取上控制有效切割長度偏差在2mm內(nèi)。硅棒的選取只要上兩組一致，下兩組一致即可， 便于硅棒的選取。上、下線網(wǎng)分開，更利于線導(dǎo)輪開槽槽距補償效果的實現(xiàn)，增加了線導(dǎo)輪的壽命。且線導(dǎo)輪損壞情況，一般只需要更換同一套線網(wǎng)中的兩個線導(dǎo)輪即可，可以節(jié)約線導(dǎo)輪損耗成本。切割線發(fā)生斷線，焊接切割線時可以單獨轉(zhuǎn)動上部線網(wǎng)或者下部線網(wǎng)，造成的線痕片較原來少，減輕了焊接好的切割線接頭對硅片造成的劃傷?？傊?，本實用新型可以使用細(xì)切割線，切割線的細(xì)度充分考慮了硅料的切口損失、 硅片的薄度與切割線的斷線率給硅片帶來的損失等情況，以達(dá)到充分利用硅料，降低切口損耗，且降低細(xì)切割線斷線率，減少切割線斷裂對硅片切割造成的不良影響，如線痕，翹曲和臟污等，實現(xiàn)提高晶片切割速度的可能，提高切割機的工作效率，降低晶片切割成本，保持晶片較高的成品率及良率。
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實施例包括兩個獨立運動的工作臺、上、下各兩個平行分布的線導(dǎo)輪A、B、C、D、四個電機、上、下兩套線網(wǎng)。四個線導(dǎo)輪A、B、C、D分別由四個電機驅(qū)動，下線網(wǎng)的左放線軸上的切割線分別繞過滑輪組I、線導(dǎo)輪C、線導(dǎo)輪D后，再繞過滑輪組II后收在左收線軸上。上線網(wǎng)的右放線軸上的切割線分別繞過滑輪組III、線導(dǎo)輪A、線導(dǎo)輪B后， 再繞過滑輪組IV后收在右收線軸上。
權(quán)利要求1. 一種硅片多線切割機的布線結(jié)構(gòu)，它包括兩個工作臺、上、下各兩個平行分布的線導(dǎo)輪A、B、C、D、四個電機；其特征在于其還包括上、下兩套線網(wǎng)；兩個工作臺是獨立運動的， 四個線導(dǎo)輪A、B、C、D分別由四個電機驅(qū)動，下線網(wǎng)的左放線軸上的切割線分別繞過滑輪組 I、線導(dǎo)輪C、線導(dǎo)輪D后，再繞過滑輪組II后收在左收線軸上；上線網(wǎng)的右放線軸上的切割線分別繞過滑輪組III、線導(dǎo)輪A、線導(dǎo)輪B后，再繞過滑輪組IV后收在右收線軸上。
專利摘要本實用新型公開了一種硅片多線切割機的布線結(jié)構(gòu)，兩個工作臺獨立運動，四個線導(dǎo)輪A、B、C、D分別由四個電機驅(qū)動，下線網(wǎng)的左放線軸上的切割線分別繞過滑輪組I、線導(dǎo)輪C、線導(dǎo)輪D后，再繞過滑輪組II后收在左收線軸上；上線網(wǎng)的右放線軸上的切割線分別繞過滑輪組III、線導(dǎo)輪A、線導(dǎo)輪B后，再繞過滑輪組IV后收在右收線軸上。本實用新型可以使用細(xì)切割線，充分利用硅料，降低了硅料的切口損失，且降低了細(xì)切割線斷線率，減少切割線斷裂對硅片切割造成的不良影響，實現(xiàn)提高晶片切割速度的可能，提高切割機的工作效率，降低晶片切割成本，保持晶片較高的成品率及良率。
文檔編號B28D7/00GK202147322SQ20112010025
公開日2012年2月22日 申請日期2011年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月8日
發(fā)明者于琨, 沈謀 申請人:光為綠色新能源股份有限公司