多線切割機主輥制造技術

本實用新型專利技術揭示一種多線切割機主輥，主輥上設置有若干用于固定切割鋼絲線的閉合環形線槽，線槽之間相互平行，線槽具有槽頂以及槽底，線槽在主輥的軸截面上形成槽底小槽頂大的倒葫蘆形狀的槽型。當切割鋼絲線固定于該槽型的內部時，由于該槽型與切割鋼絲線之間光滑面接觸，在切割鋼絲線的高速運轉過程中，不會損傷槽型，從而保證晶體在切片過程中不至于產生劃傷和線痕。此外，在具有該槽型的主輥在長期運行過程中，其于切割鋼絲線之間產生的碎屑能夠及時被導入到倒葫蘆形線槽的底端，而不至于堆積在線槽內部對線槽以及切割鋼絲線產生二次磨削破壞，從而大大增加主輥及切割鋼絲線的使用壽命，降低使用成本。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本技術揭示一種多線切割機主輥，主輥上設置有若干用于固定切割鋼絲線的閉合環形線槽，線槽之間相互平行，線槽具有槽頂以及槽底，線槽在主輥的軸截面上形成槽底小槽頂大的倒葫蘆形狀的槽型。當切割鋼絲線固定于該槽型的內部時，由于該槽型與切割鋼絲線之間光滑面接觸，在切割鋼絲線的高速運轉過程中，不會損傷槽型，從而保證晶體在切片過程中不至于產生劃傷和線痕。此外，在具有該槽型的主輥在長期運行過程中，其于切割鋼絲線之間產生的碎屑能夠及時被導入到倒葫蘆形線槽的底端，而不至于堆積在線槽內部對線槽以及切割鋼絲線產生二次磨削破壞，從而大大增加主輥及切割鋼絲線的使用壽命，降低使用成本。【專利說明】多線切割機主輥
本技術涉及光伏產業中半導體材料的切片生產領域，特別是涉及用于大尺寸硅晶棒和其他硬脆材料半導體晶錠切割的多線切割機主輥。
技術介紹
在制造各種半導體光伏器件時，通過切片加工將包含硅、藍寶石、陶瓷等硬脆材料的原料晶錠切割加工為所要求的厚度的晶片。由于晶錠切割是制約后續成品的重要工序，因而對其加工要求也越來越高。目前，多線切割技術由于具有生產效率高、加工成本低、力口工精度高等特點，被廣泛應用于光伏產業的晶錠切片生產中。傳統技術的多線切割機上設置有一對相互平行的主輥。主輥外層一般為聚氨酯涂覆層，在涂覆層上開設有數千條相互平行的用于固定切割鋼絲的閉合線槽。在相鄰主輥上的各條閉合線槽內部均繃緊有能夠隨著主輥高速運動的切割鋼絲線。在實際加工過程中，將半導體晶錠(如硅晶棒)壓向數千條切割鋼絲線所構成的線網上，高速運動的線網帶動切割韌料不斷磨削晶錠，從而實現晶片的切割。請參圖2為傳統技術中在主輥上開設的閉合線槽為V形線槽110’，該線槽110’具有靠近主輥外徑的槽頂111’以及與槽頂111’相對的槽底112’。該線槽槽型具有加工成本低、開槽精度高、易于布線等優點。但使用V形線槽的主輥對切割鋼絲線的固定僅靠切割鋼絲線的張緊力以及V形線槽的兩邊向內部延伸的側壁面固定，從主輥的軸截面上可以看出，V形線槽與切割鋼絲線之間僅為點接觸。因此，在切割鋼絲線與V形線槽磨合期的高速運轉過程中，切割鋼絲線很容易在V形線槽的兩邊產生跳動，從而導致晶錠在切片過程中良率較低，頻繁發生線痕、厚廢、整體厚度偏差(TTV)大等不良問題。若切割鋼絲線在V形線槽的兩邊跳動劇烈，還會出現整條切割鋼絲線從線槽中脫離的跳線事故，從而導致生產停線檢修。此外，使用V形線槽的主輥在不斷的磨損過程中很容易產生線槽槽型偏移，從而導致其使用壽命有限，使用成本較高。
技術實現思路
基于此，有必要針對上述問題，提供一種能夠提高半導體晶錠(如硅晶棒)的切片良率且能夠提高主輥使用壽命的多線切割機主輥。—種多線切割機主輥，所述主輥上設置有若干用于固定切割鋼絲線的閉合環形線槽，所述線槽之間相互平行，所述線槽具有靠近所述主輥外徑的槽頂以及與所述槽頂相對的槽底，所述線槽在所述主輥的軸截面上具有槽底小槽頂大的倒葫蘆形狀的槽型。在其中一個實施例中，在所述主輥的軸截面上，所述線槽從所述槽頂至所述槽底依次設置有一對直線部、與各個所述直線部光滑過度的第一弧形部以及與所述第一弧形部光滑過度的第二弧形部；一對所述直線部、一對所述第一弧形部、一對所述第二弧形部以所述線槽的中心線為軸對稱；所述第一弧形部的弧心與所述第二弧形部的弧心分居所述葫蘆形狀的槽型的兩邊，且一對所述第一弧形部的之間的距離始終大于一對所述第二弧形部之間的距離。在其中一個實施例中，在所述主輥的軸截面上，所述線槽從所述槽頂至所述槽底依次設置有一對第一弧形部、與所述第一弧形部光滑過度的第二弧形部；一對所述第一弧形部、一對所述第二弧形部以所述線槽的中心線為軸對稱；所述第一弧形部的弧心與所述第二弧形部的弧心分居所述葫蘆形狀的槽型的兩邊，且一對所述第一弧形部的之間的距離始終大于一對所述第二弧形部之間的距離。在其中一個實施例中，在所述主輥的軸截面上，所述槽底為弧形、V字型或直線。在其中一個實施例中，所述線槽的槽深為所述切割鋼絲線直徑的1.3-4.0倍。在其中一個實施例中，所述線槽的槽頂還開設有向內光滑收縮的卡口部，所述卡口部的寬度與所述切割鋼絲線的直徑相同。在其中一個實施例中，一對所述第一弧形部之間的最大距離為所述切割鋼絲線直徑的1.2-1.4倍。在其中一個實施例中，所述線槽之間等間距排列。在其中一個實施例中，相鄰所述線槽之間的間距為0.25mm-l.00mm。上述多線切割機主輥具有槽底小槽頂大的倒葫蘆形狀的線槽槽型，當切割鋼絲線固定于該線槽的內部時，線槽與切割鋼絲線之間光滑弧面接觸，因此，在切割鋼絲線的高速運轉過程中，切割鋼絲線不會損傷槽型，從而保證晶體在切片過程中不至于產生劃傷的線痕。當切割鋼絲線被磨損到一定程度后，由于其張緊力的因素，會自動下降到離槽底較近的光滑圓弧面上，從而在保證切割鋼絲線在線槽上運行穩定，不會產生跳動的同時，也能夠保證切割鋼絲線在主輥上水平軸上固定的位置運行，從而降低了晶錠在切片過程中頻繁發生線痕、厚廢、整體厚度偏差(TTV)大等不良問題的幾率，提高了晶片的切割良率。此外，具有該線槽槽型的主輥在長期運行過程中，其與切割鋼絲線之間產生的碎屑能夠及時被導入到倒葫蘆形線槽的底端，不至于堆積在線槽內部對線槽以及切割鋼絲線產生二次磨削破壞，從而大大增加主輥以及切割鋼絲線的使用壽命，降低使用成本。【專利附圖】【附圖說明】圖1為多線切割機主輥結構主視圖；圖2為傳統設計的多線切割機主輥的線槽結構放大圖；圖3為實施方式I的多線切割機主輥的線槽結構放大圖；圖4為實施方式2的多線切割機主輥的線槽結構放大圖；圖5為實施方式3的多線切割機主輥的線槽結構放大圖；圖6為實施方式4的多線切割機主輥的線槽結構放大圖；圖7為實施方式5的多線切割機主輥的線槽結構放大圖；圖8為實施方式6的多線切割機主輥的線槽結構放大圖。【具體實施方式】請參圖1，本實施例中的一種多線切割機主輥結構示意圖，主輥100上設置有若干用于固定切割鋼絲線800的閉合環形線槽110，各個線槽110之間相互平行，且等間距排列。相鄰線槽110之間的間距為0.25mm-l.00mm。線槽110上具有靠近主輥100外徑的槽頂111以及與槽頂111相對的槽底112。其中槽頂111與槽底112之間的垂直距離為線槽的槽深H。為了防止由于切割鋼絲線800的異常跳動而產生的極端跳線問題，該線槽的槽深H為切割鋼絲線800直徑的1.3-4.0倍。與傳統技術的V形線槽所不同的是，線槽在主輥100的軸截面上形成有槽底112小槽頂111大的倒葫蘆形狀的槽型。當切割鋼絲線800固定于該線槽的內部時，由于該線槽與切割鋼絲線800之間光滑面接觸，在切割鋼絲線800的高速運轉過程中，不會損傷線槽槽型，從而保證晶體在切片過程中不至于產生劃傷的線痕。當切割鋼絲線800被磨損到一定程度后，由于切割鋼絲線800張緊在主輥100上的張緊力的因素，會自動下降到離槽底較近的光滑圓弧面上，從而在保證切割鋼絲線800在線槽上運行穩定，在不會產生切割鋼絲線800跳動的同時，也能夠保證切割鋼絲線800在主輥100上固定的位置運行，使之定位精度提高。從而能夠消除由于切割鋼絲線800在水平軸上左右擺動而導致的晶體棒加工的整體厚度偏差(TT本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多線切割機主輥，其特征在于，所述主輥上設置有若干用于固定切割鋼絲線的閉合環形線槽，所述線槽之間相互平行，所述線槽具有靠近所述主輥外徑的槽頂以及與所述槽頂相對的槽底，所述線槽在所述主輥的軸截面上具有槽底小槽頂大的倒葫蘆形狀的槽型。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：吉鑫，李鵬鯤，周學鋒，
申請(專利權)人：蘇州協鑫光伏科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：