本申請的發明專利技術為圓筒狀鑄錠塊的四側面剝離切斷裝置及切斷加工成四棱柱狀工件的方法。本申請的發明專利技術的目的在于減少進行圓筒狀鑄錠的四側面剝離切斷加工而形成為棱柱狀鑄錠時的切斷屑的產生量。新設置夾著切斷裝置(1)的厚度較薄的旋轉切斷刀(91a、91b)的外周刀橫擺自身補償機構(96)，并且將鑄錠的切斷方法變更為如下半切割方法，即，預先進行利用旋轉切斷刀(91a、91b)進行1/2切割的切槽加工之后，使鑄錠旋轉，利用旋轉切斷刀(91a、91b)加工剩下的1/2的槽，切斷側面。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種切斷裝置及使用所述切斷裝置將圓筒狀鑄錠塊加工成四棱柱狀塊的方法，所述切斷裝置是將圓筒狀鑄錠塊夾持于夾緊機構，利用旋轉切斷刀進行削掉其四側面的切斷處理而加工成四棱柱狀塊，所述夾緊機構包含具有使圓筒狀鑄錠塊圍繞其旋轉C軸旋轉的功能的帶有編碼器的主軸臺及尾座(tailstock)。
技術介紹
用于半導體基板的圓板狀單晶硅基板、或者用于太陽發電電池的基板的四角形狀單晶硅基板的原材料的圓筒狀鑄錠塊是切掉利用提拉法(CZ法，Czochralski method)所生成的單晶硅鑄錠的C軸兩端面，接著將其夾持于包含具有使其旋轉的功能的主軸臺及尾座的夾緊裝置上，經圓筒研磨去除外周面的皴狀凹凸，然后利用內周刀切斷成長度200mm、·250mm、400mm、500mm、800mm等的長度,或者加以線切割(wire cut)制成外周面平滑圓筒狀單晶硅鑄錠塊而上市銷售。所述外周面平滑圓筒狀單晶硅鑄錠塊被提供到下一步驟的利用多線切割機對厚度較薄的基板進行的切片加工。或者，由鑄錠塊制造商提供給太陽電池基板制造商，對利用外周刀削掉四側面加工而成的四棱柱狀塊的四側面及四角隅部進行倒角加工，提供到下一步驟的利用多線切割機對厚度較薄的基板進行切片加工的切片加工臺。日本專利特開2005-123527號公報(專利文獻I)提出了一種太陽電池模組的制造方法，其特征在于利用圓柱狀的半導體單晶鑄錠制造構成太陽電池單元的多個半導體區段(semiconductor segment)時，利用軸正交剖面將所述半導體單晶鑄錠劃分成一定厚度的多塊晶片區域，然后在各晶片區域的主表面上，將關于晶片中心點處于對稱位置的平行的第一平行劃分線之對、及同樣地關于晶片中心點處于對稱位置的平行的第二平行劃分線之對，以所述第一平行劃分線較所述第二平行劃分線更長的方式以相互正交的形態設定，接著分別制造基于第一區段區域的長方形狀的第一半導體區段及基于第二區段區域的弓形的第二半導體區段各多塊，所述第一區段區域及所述第二區段區域是通過利用所述平行劃分線之群組沿著所述主表面的面內方向劃分所述晶片區域而形成的三種晶片區段區域，即，包含所述晶片中心點的長方形狀的第一區段區域、所述第一區段區域的剩余區域中與該第一區段區域的長邊相對應的弓形的第二區段區域、同樣地與該第一區段區域的短邊相對應的弓形的第三區段區域中的區段區域，僅集中基于所述長方形狀的第一半導體區段的第一單元，將其沿著長邊方向及短邊方向分別以一定間隔呈格子狀排列各多塊，制作第一太陽電池模組，另一方面，僅集中基于所述弓形的第二半導體區段的第二單元，將所述多個第二半導體區段沿著與弦部正交的第一方向及與弦部平行的第二方向分別以一定間隔排列各多塊，制作第二太陽電池模組。日本專利再公表2005/076333號公報(專利文獻2)揭示了如下方法切掉利用提拉法(CZ法)所生成的單晶硅鑄錠的C軸兩端面，接著將所述單晶硅鑄錠夾持于包含具有使其旋轉的功能的主軸臺及尾座的夾緊裝置，經圓筒研磨去除外周面的皴狀凹凸，利用紅外線檢測器讀取所獲得的外周面平滑圓板狀單晶硅鑄錠的C軸垂直方向的結晶方位，根據分析峰值利用紅色記號筆劃線特定出結晶方位，沿著所述紅色特定記號利用芯片切割機(die saw)切斷成多個塊。此外，日本專利特開2009-233819號公報(專利文獻3)揭示了如下技術切掉利用提拉法(CZ法)所生成的單晶硅鑄錠的C軸兩端面，接著將所述單晶硅鑄錠夾持于包含具有使其旋轉的功能的主軸臺及尾座的夾緊裝置，經圓筒研磨去除外周面的皴狀凹凸，利用X射線分析機器讀取所獲得的外周面平滑圓板狀單晶硅鑄錠的C軸垂直方向的結晶方位，以所述結晶方位線為基準標附紅色記號，隨后利用磨石沿著所述紅色記號線進行定向平面(orientation flat)及/或凹口加工,然后提供到利用多線切割機對厚度較薄的基板進行的切片加工。·本申請的專利申請人通過日本專利特愿2011-14761號說明書(專利文獻4)的權利要求I提出了下述圓筒狀鑄錠塊的四側面剝離切斷裝置，作為將所述圓筒狀鑄錠塊切斷加工成四棱柱狀塊的方法。一種圓筒狀鑄錠塊的四側面剝離切斷裝置，其設置有a)工件臺，其設置成能夠在沿著左右方向設置于機架上的導軌上朝左右方向往返移動；b)夾緊機構，其包含左右分離地搭載于所述工件臺上的一對主軸臺及尾座；c)驅動機構，其使載置著架支在所述夾緊機構上的工件的所述工件臺朝左右方向往返移動；且d)沿著從復合倒角加工裝置的正面側觀察所述工件臺的方向，并且從右側方向往左側方向，設置有e)圓筒狀鑄徒塊的加載/卸載臺；f)所述夾緊機構的待機位置臺，其設置在所述加載/卸載臺的背后；g)圓筒狀鑄錠塊的側面剝離切片臺，其夾著所述夾緊機構的工件支持軸(C軸)，將一對外周刀(旋轉切斷刀)，以所述旋轉切斷刀直徑面相對向的方式，并且以使旋轉切斷刀(工具)軸心位于較所述工件支持軸的高度位置處于更上方的位置的方式，相對于所述導軌在前后方設置了旋轉切斷刀(工具)軸；及h)結晶方向檢測臺，其在所述加載/卸載臺的加載端口(load port)位置設置了鑄錠塊的結晶方向檢測機器。此外，在所述專利文獻4的權利要求2中，提出了利用所述四側面剝離切斷裝置，經由下述步驟，將圓筒狀鑄錠塊倒角加工成棱柱狀鑄錠塊的方法。(I)利用位于加載/卸載臺上的搬入機構，通過加載端口將作為被加工物(工件)的圓筒狀鑄錠塊搬入到具有使圓筒狀鑄錠塊圍繞夾緊機構的旋轉C軸旋轉的功能的帶編碼器的主軸臺與尾座之間，接著使所述尾座前進，將圓筒狀鑄錠塊夾持于夾緊機構。(2)利用遠離所述被夾持的圓筒狀鑄錠塊的前側而設置的結晶方向檢測機器的傳感器，測定通過夾緊裝置的主軸臺的馬達而旋轉的圓筒狀鑄錠塊的結晶方位，一邊利用編碼器讀取所述C軸旋轉角度，一邊使C軸旋轉一周(360度)，表示出圓筒狀鑄錠塊的C軸旋轉角度與圓筒狀鑄錠塊結晶方位的相關圖。(3)選擇所表示的四個表示結晶方位的編碼器旋轉角度中的任一角度(Θ )，以使所述角度位于相對于旋轉切斷刀徑方向面的編碼器旋轉角度為45度的位置(切斷開始C軸位置)的方式使C軸旋轉，使圓筒狀鑄錠塊的結晶方位位置定位。(4)使搭載所述夾緊機構的工件臺朝旋轉的一對旋轉切斷刀的方向移動，利用所述一對旋轉切斷刀進行超過圓筒狀鑄錠塊的前后面的高度的1/2的長度的槽加工。進行所述槽加工時，對旋轉切斷刀的前后面供給冷卻液。(5)接著,利用主軸臺的伺服馬達(servo motor),使圓筒狀鑄錠塊的C軸180度旋轉。 (6)使搭載所述夾緊機構的工件臺朝旋轉的所述一對旋轉切斷刀的方向移動，利用所述一對旋轉切斷刀進行超過圓筒狀鑄錠塊的前后面的高度的1/2的長度的槽加工，切斷圓筒狀鑄錠塊的前后的圓弧狀側面。進行所述切斷加工時，對所述旋轉切斷刀的前后面供給冷卻液。(7)接著，利用主軸臺的伺服馬達，使已切斷兩側面的圓筒狀鑄錠塊的C軸90度旋轉。(8)使搭載夾緊機構的所述工件臺朝旋轉的所述一對旋轉切斷刀的方向移動，利用所述一對旋轉切斷刀進行超過圓筒狀鑄錠塊的剩下的前后面的高度的1/2的長度的槽加工。進行所述槽加工時，對旋轉切斷刀的前后面供給冷卻液。(9)接著，利用主軸臺的伺服馬達，使圓筒狀鑄錠塊的C軸180度旋轉。(10)使搭載所述夾緊機構的工件臺本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種圓筒狀鑄錠塊的四側面剝離切斷裝置，其特征在于設置有：a)工件臺，其設置成能夠在沿著左右方向設置于機架上的導軌上朝左右方向往返移動；b)夾緊機構，其包含左右分離地搭載于所述工件臺上的一對主軸臺及尾座，并且設置了輔助支撐機構，所述輔助支撐機構是在所述主軸臺與尾座相對向的主軸臺面與尾座面上在較各個支持軸更下方位置各個輔助支持體能夠向工件的左端或右端線性移動而接觸的機構；c)驅動機構，其使載置著架支于所述夾緊機構上的工件的所述工件臺朝左右方向往返移動；且d)沿著從復合倒角加工裝置的正面側觀察所述工件臺的方向，并且從右側方向往左側方向，設置有：e)圓筒狀鑄錠塊的加載/卸載臺；f)所述夾緊機構的待機位置臺，其設置于所述加載/卸載臺的背后；g)工件(圓筒狀鑄錠塊)的側面剝離切片臺，其夾著所述夾緊機構的工件支持軸，將一對旋轉切斷刀，以所述旋轉切斷刀直徑面相對向的方式相對于所述導軌在前后方設置；及h)旋轉切斷刀橫擺自身補償機構，其處于較位于所述側面剝離切片臺的所述旋轉切斷刀的外周緣金剛石刀尖更內側，即所述圓筒狀鑄錠塊側面剝離開始側位置，在被切斷的所述圓筒狀硅鑄錠塊的上側位置夾著所述旋轉切斷刀在前面及后面設置一對加壓冷卻液供給墊，將由泵所供給的加壓液體的供給管分為兩支，使經分支的供給管的各個前端面對所述一對加壓冷卻液供給墊的液體蓄積空間。...
【技術特征摘要】
...
【專利技術屬性】
技術研發人員：吉田裕，井出悟，喜田浩章，久保富美夫，
申請(專利權)人：株式會社岡本工作機械制作所，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。