[实用新型]一种区熔多晶切六棱锥的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种硅多晶材料加工装置，特别是一种区熔多晶切六棱锥的装置。

背景技术

硅单晶制备通常有两种方法直拉法和区熔法，区熔法所使用的多晶原材料是直径介于70-120mm的棒状多晶。带有尖头圆柱形硅棒固定于垂直方向，用高频感应线圈在氩气气氛中加热锥尖，熔融的尖头和在其下部同轴固定的单晶籽晶熔接，这两个棒朝相反方向旋转，多晶棒与籽晶间只靠表面张力形成的熔区沿棒长逐步向上移动，将其转换成单晶，经过放肩、转肩、等径、收尾等流程最终拉制成为单晶。

由于拉晶方法和拉晶设备的要求，棒状原材料要求一端磨成锥形。普遍采用的加工方法是使用金刚石磨头磨削。原有的工艺是直接将圆柱体的一端磨削成锥头，可是这样磨削掉的硅渣或硅粉随着冷却液流走了，无法回收再利用，造成原料的浪费。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种区熔多晶切六棱锥的装置，经本实用新型切出的带六棱锥的晶体，磨削后同样可以达到原有的磨锥效果，并且节省原料。

为达到上述目的本实用新型采用以下技术方案：这种区熔多晶切六棱锥装置，它包括：操作平台，平台上装有沿导轨匀速左右运动的支架，支架上安装有卡具，卡具上安装有多晶棒料；多晶料棒的轴向同导轨轴呈一夹角α，且0°＜α＜90°，平台上还装有一个切割装置，该切割装置包括：支撑装置、切割刀片，切割刀片连接在轴承套上，并整体安装在支撑装置上，该切割刀片的转动平面同轴承套轴垂直，切割刀片的平面与导轨运动方向平行。

切割刀片平面同多晶棒料轴呈30度角。

采用三爪卡盘固定装卡多晶棒料，卡具同晶棒可以在电机驱动下水平沿导轨匀速左右运动。多晶棒料的轴向同水平呈30度角安装，另有一套固定于机体平面上的切割装置，电机带动刀片旋转。转动的刀片同水平导轨在空间上呈水平。这样，多晶棒轴向同刀片呈30度夹角。当多晶棒沿导轨水平运动时，多晶棒可以被刀片切割。调节装卡位置，使刀片恰切割多晶棒端头位置，多晶棒端头被切割出平面，卡具同多晶棒自转60度。再行切割，如此反复六次后，多晶棒端头呈现六棱锥。

导轨右侧端头安装步进电机，导轨下面安装有丝杠。

本实用新型的有益效果是，切割掉的硅块可以被回收利用。同时该装置结构简单，容易实现。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1：是本实用新型的结构示意图。

图2：是图1中切割装置示意图。

图3：是图2中轴承套结构剖视图

具体实施方式

图1中，1是支撑装置，固定于水平工作台面上，2为轴承套，3是切割刀片，垂直于轴承套安装，由电机提供动力可以带动切割刀片转动。4是多晶棒料卡具，可使用三爪卡盘，装卡多晶棒料5转动，6是导轨，7为步进电机，导轨下面安装有丝杠，步进电机带动多晶棒料及其卡具沿导轨移动。

图2中，8是驱动电机，安装在工作台背面，位于切割刀片和轴承套下面，9是传动皮带，电机通过传动皮带带动切割刀片转动。

多晶棒料轴同导轨俯视呈30度角。

图3中，头尾各装配两个轴承2-1，两轴承间安装隔环2-2，前后端头端盖2-3压住轴承。

实施例：

采用结构如图1的装置在磨锥之前进行切割，加工直径约100mm的多晶棒料，切割后的掉下的料块约为0.4kg。切割后同样进行磨削加工，全部用时约45分钟。如果不进行切割直接磨削加工，用时约50分钟，并且前面提到0.4kg料块全部成为粉末，很难进行回收利用。