一种单晶硅棒切片机的制作方法

本发明涉及半导体技术领域，具体地说是一种单晶硅棒切片机。

背景技术：

今日大部分的电子产品，如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关连，常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等，而硅更是各种半导体材料中，在商业应用上最具有影响力的一种，其中在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构，硅晶片是通过硅晶棒经过切段，滚磨，切片，倒角，抛光，激光刻加工出来，由于单晶硅棒脆硬，故对于单晶硅棒的切片大多采用特别适用于切割各种脆性晶体的金刚石线切割机来切片。

金刚石线切割机是通过高速旋转并往复回转的绕丝筒带动金刚石线做往复运动，金刚石线被二个张紧线轮所张紧，同时加设两个导向轮以确保切割的精度和面型，金刚石切割线在被被切割物件和位于其左右的两个导向轮之间形成了一个张角，因现有的金刚石线切割机技术不够完善，使得金刚石线与导向轮的接触面积较大，而金刚石线进行往复运动，会与导向轮发生热摩擦，接触面积大，热摩擦大，从而易加快金刚石线的老化。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种单晶硅棒切片机。

本发明采用如下技术方案来实现：一种单晶硅棒切片机，其结构包括有移动升降台、单晶硅棒、导向轮、张紧轮、绕线筒、金刚石线、机体、喷淋管、夹具、支撑柱、底座，所述底座通过支撑柱与机体连接，所述支撑柱设有四根且其中一根所述支撑柱上安装有喷淋管，所述机体的顶部安装有绕线筒，所述机体还设有张紧轮、导向轮，所述导向轮、张紧轮各设有两个且通过金刚石线与绕线筒配合，所述底座安装有移动升降台，所述移动升降台的顶部中心固定有夹具，所述夹具夹置有单晶硅棒。

所述导向轮包括有加强块、支撑杆、不全轮、滚珠套、导向滚珠、限位块，所述不全轮为四分之三圆结构设置，四分之一圆处设有支撑杆、加强块，所述加强块与支撑杆为相间布设，末端为支撑杆，末端的支撑杆与不全轮连接，相邻两根所述支撑杆通过加强块连接，所述支撑杆远离加强块的一端固定有滚珠套，所述滚珠套内设有导向滚珠，所述导向滚珠两侧均设有与滚珠套连接的限位块，所述导向滚珠与金刚石线接触，所述金刚石线处于两块所述限位块之间。

作为优化，所述滚珠套设有滚珠槽，所述滚珠槽与导向滚珠配合，所述滚珠槽的深度大于导向滚珠的半径且小于导向滚珠的直径，所述滚珠槽的开口口径小于导向滚珠的直径。

作为优化，所述加强块与不全轮间形成三角通道，所述三角通道为等腰三角形结构设置。

作为优化，所述加强块与相邻两根所述支撑杆间形成通风道，所述通风道设有与加强块相同个数，所述加强块设有五个，所述支撑杆设有六根。

作为优化，所述滚珠套上的两块限位块之间形成开口，所述开口的口径略大于金刚石线。

作为优化，所述限位块包括有基块、顶弧面、侧弧面，所述基块的顶部设有顶弧面，内侧设有侧弧面，所述顶弧面与导向滚珠间具有缝隙，所述基块与滚珠套固定连接，所述侧弧面与金刚石线间具有缝隙。

作为优化，所述滚珠套上两块基块的侧弧面为镜像设置且形成线道，所述线道与金刚石线采用间隙配合。

作为优化，所述滚珠套还内开设有散气道，所述散气道与中空结构的支撑杆相通。

作为优化，所述基块内设有分流道、散气孔，所述分流道与散气孔、散气道相通，所述散气孔设置在侧弧面上且正朝向金刚石线。

作为优化，所述不全轮包括有进气孔、集气道、分气孔、轮体，所述轮体的中心设有进气孔，所述进气孔与集气道、分气孔相通，所述集气道呈扇形结构设置，所述分气孔开设在轮体上且通过支撑杆与散气道相通。

有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种单晶硅棒切片机，具备以下有益效果：

(i)本发明通过加强块、支撑杆、不全轮、滚珠套、导向滚珠、限位块的结合设置形成新结构的导向轮，摒弃传统金刚石线与传统的导向轮为面接触的方式，通过导向滚珠与金刚石线接触，使得金刚石线与导向轮为点接触，以此能够大大减少金刚石线与导向轮的接触面积，利于金刚石线的散热；

(ii)本发明通过加强块与支撑杆相间设置，使得加强块与相邻两根所述支撑杆间形成通风道，通风道使得空气得以流通，从而使得空气能对金刚石线及导向滚珠进行散热，而加强块与不全轮间形成三角通道，三角通道能够增加通风效果，利于散热，且三角通道为等腰三角形，具有三角形的稳固性，从而能够提高支撑杆与加强块的稳固性，利于提高切片的稳固性；

(iii)本发明通过在滚珠套两侧增设限位块，限位块能对金刚石线起到限位的作用，有效防止金刚石线脱离导向滚珠，避免金刚石线发生偏位，便于金刚石线与导向滚珠接触，利于金刚石线的活动；

(iv)本发明通过在不全轮设置进气孔、集气道、分气孔，在基块增设分流道、散气孔，在滚珠套上开设散气道，以此进气孔与外界导气装置连接，导气装置能提供惰性气体，惰性气体从进气孔进入集气道，从分气孔经中空结构的支撑杆进入散气道，从而从分流道经散气孔吹向金刚石线，微小的气流能够吹向金刚石线的两侧面，使得金刚石线能够居中处于线道，能够进一步对金刚石线起到很好的限位作用，有效防止金刚石线发生偏位，更利于金刚石线对单晶硅棒切片。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一种单晶硅棒切片机的结构示意图。

图2为本发明的导向轮与金刚石线配合的结构示意图。

图3为本发明的滚珠套的剖面结构示意图。

图4为本发明的导向轮与金刚石线配合的剖面结构示意图。

图5为本发明的滚珠套与导向滚珠、限位块配合的结构示意图。

图6为本发明的滚珠套与导向滚珠、限位块配合的剖面结构示意图。

图中，部件名称与附图编号的对应关系为：

移动升降台1、单晶硅棒2、导向轮3、张紧轮4、绕线筒5、金刚石线6、机体7、喷淋管8、夹具9、支撑柱10、底座11、加强块301、支撑杆302、不全轮303、滚珠套304、导向滚珠305、限位块306、滚珠槽304a、三角通道x、通风道y、开口z、基块306a、顶弧面306b、侧弧面306c、线道n、分流道306d、散气孔306e、进气孔303a、集气道303b、分气孔303c、轮体303d。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1-5，本发明提供一种单晶硅棒切片机技术方案：其结构包括有移动升降台1、单晶硅棒2、导向轮3、张紧轮4、绕线筒5、金刚石线6、机体7、喷淋管8、夹具9、支撑柱10、底座11，所述底座11通过支撑柱10与机体7连接，所述支撑柱10设有四根且其中一根所述支撑柱10上安装有喷淋管8，所述机体7的顶部安装有绕线筒5，所述机体7还设有张紧轮4、导向轮3，所述导向轮3、张紧轮4各设有两个且通过金刚石线6与绕线筒5配合，所述底座11安装有移动升降台1，所述移动升降台1的顶部中心固定有夹具9，所述夹具9夹置有单晶硅棒2。

所述导向轮3包括有加强块301、支撑杆302、不全轮303、滚珠套304、导向滚珠305、限位块306，所述不全轮303为四分之三圆结构设置，四分之一圆处设有支撑杆302、加强块301，所述加强块301与支撑杆302为相间布设，末端为支撑杆302，末端的支撑杆302与不全轮303连接，相邻两根所述支撑杆302通过加强块301连接，所述支撑杆302远离加强块301的一端固定有滚珠套304，所述滚珠套304内设有导向滚珠305，所述导向滚珠305两侧均设有与滚珠套304连接的限位块306，所述导向滚珠305与金刚石线6接触，所述金刚石线6处于两块所述限位块306之间。

上述导向轮3的结构设置与传统的导向轮不同，摒弃传统金刚石线6与传统的导向轮为面接触的方式，以采用导向滚珠305与金刚石线6接触，从而使得金刚石线6与导向轮3为点接触，以此能够大大减少金刚石线6与导向轮3的接触面积，利于金刚石线6的散热。

所述滚珠套304设有滚珠槽304a，所述滚珠槽304a与导向滚珠305配合，所述滚珠槽304a的深度大于导向滚珠305的半径且小于导向滚珠305的直径，所述滚珠槽304a的开口口径小于导向滚珠305的直径。

上述滚珠槽304a的设置在于能够容纳导向滚珠305，同时又能防止导向滚珠305脱离滚珠槽304a。

所述加强块301与不全轮303间形成三角通道x，所述三角通道x为等腰三角形结构设置。

上述加强块301的设置在于能够提高支撑杆302的稳固性，而三角通道x能够增加通风效果，利于散热，且三角通道x为等腰三角形，具有三角形的稳固性，从而能够提高支撑杆302与加强块301的稳固性。

所述加强块301与相邻两根所述支撑杆302间形成通风道y，所述通风道y设有与加强块301相同个数，所述加强块301设有五个，所述支撑杆302设有六根。

上述通风道y的设置，利于空气的流通，使得空气能对金刚石线6及导向滚珠305散热。

所述滚珠套304上的两块限位块306之间形成开口z，所述开口z的口径略大于金刚石线6。

上述开口z的设置便于金刚石线6进入与导向滚珠305接触。

所述限位块306包括有基块306a、顶弧面306b、侧弧面306c，所述基块306a的顶部设有顶弧面306b，内侧设有侧弧面306c，所述顶弧面306b与导向滚珠305间具有缝隙，所述基块306a与滚珠套304固定连接，所述侧弧面306c与金刚石线6间具有缝隙。

上述顶弧面306b与侧弧面306c的结合设置能对金刚石线6起到限位的作用，有效防止金刚石线6脱离导向滚珠305，便于金刚石线6与导向滚珠305接触。

所述滚珠套304上两块基块306a的侧弧面306c为镜像设置且形成线道n，所述线道n与金刚石线6采用间隙配合。

上述线道n的设置在于能够容纳金刚石线6，便于金刚石线6的活动位移。

实施例2

请参阅图1-6，本发明提供一种单晶硅棒切片机技术方案：其结构包括有移动升降台1、单晶硅棒2、导向轮3、张紧轮4、绕线筒5、金刚石线6、机体7、喷淋管8、夹具9、支撑柱10、底座11，所述底座11通过支撑柱10与机体7连接，所述支撑柱10设有四根且其中一根所述支撑柱10上安装有喷淋管8，所述机体7的顶部安装有绕线筒5，所述机体7还设有张紧轮4、导向轮3，所述导向轮3、张紧轮4各设有两个且通过金刚石线6与绕线筒5配合，所述底座11安装有移动升降台1，所述移动升降台1的顶部中心固定有夹具9，所述夹具9夹置有单晶硅棒2。

所述导向轮3包括有加强块301、支撑杆302、不全轮303、滚珠套304、导向滚珠305、限位块306，所述不全轮303为四分之三圆结构设置，四分之一圆处设有支撑杆302、加强块301，所述加强块301与支撑杆302为相间布设，末端为支撑杆302，末端的支撑杆302与不全轮303连接，相邻两根所述支撑杆302通过加强块301连接，所述支撑杆302远离加强块301的一端固定有滚珠套304，所述滚珠套304内设有导向滚珠305，所述导向滚珠305两侧均设有与滚珠套304连接的限位块306，所述导向滚珠305与金刚石线6接触，所述金刚石线6处于两块所述限位块306之间。

上述导向轮3的结构设置与传统的导向轮不同，摒弃传统金刚石线6与传统的导向轮为面接触的方式，以采用导向滚珠305与金刚石线6接触，从而使得金刚石线6与导向轮3为点接触，以此能够大大减少金刚石线6与导向轮3的接触面积，利于金刚石线6的散热。

所述加强块301与不全轮303间形成三角通道x，所述三角通道x为等腰三角形结构设置。

上述加强块301的设置在于能够提高支撑杆302的稳固性，而三角通道x能够增加通风效果，利于散热，且三角通道x为等腰三角形，具有三角形的稳固性，从而能够提高支撑杆302与加强块301的稳固性。

所述加强块301与相邻两根所述支撑杆302间形成通风道y，所述通风道y设有与加强块301相同个数，所述加强块301设有五个，所述支撑杆302设有六根。

上述通风道y的设置，利于空气的流通，使得空气能对金刚石线6及导向滚珠305散热。

所述滚珠套304上的两块限位块306之间形成开口z，所述开口z的口径略大于金刚石线6。

上述开口z的设置便于金刚石线6进入与导向滚珠305接触。

所述限位块306包括有基块306a、顶弧面306b、侧弧面306c，所述基块306a的顶部设有顶弧面306b，内侧设有侧弧面306c，所述顶弧面306b与导向滚珠305间具有缝隙，所述基块306a与滚珠套304固定连接，所述侧弧面306c与金刚石线6间具有缝隙。

上述顶弧面306b与侧弧面306c的结合设置能对金刚石线6起到限位的作用，有效防止金刚石线6脱离导向滚珠305，便于金刚石线6与导向滚珠305接触。

所述滚珠套304上两块基块306a的侧弧面306c为镜像设置且形成线道n，所述线道n与金刚石线6采用间隙配合。

上述线道n的设置在于能够容纳金刚石线6，便于金刚石线6的活动位移。

所述滚珠套304还内开设有散气道304b，所述散气道304b与中空结构的支撑杆302相通。

上述散气道304b的设置在于能将导入的微小气流导向分流道306d。

所述基块306a内设有分流道306d、散气孔306e，所述分流道306d与散气孔306e、散气道304b相通，所述散气孔306e设置在侧弧面306c上且正朝向金刚石线6。

上述散气孔306e的设置在于微小的气流能够吹向金刚石线6的两侧面，使得金刚石线6能够居中处于线道n，对金刚石线6起到很好的限位作用，有效防止金刚石线6发生偏位，利于金刚石线6对单晶硅棒2切片。

所述不全轮303包括有进气孔303a、集气道303b、分气孔303c、轮体303d，所述轮体303d的中心设有进气孔303a，所述进气孔303a与集气道303b、分气孔303c相通，所述集气道303b呈扇形结构设置，所述分气孔303c开设在轮体303d上且通过支撑杆302与散气道304b相通。

上述进气孔303a与外界导气装置连接，导气装置能提供惰性气体，从而从进气孔303a进入集气道303b，从而从分气孔303c经中空结构的支撑杆302进入散气道304b。

本发明的工作原理：金刚石线6通过开口z进入线道n，从而与导向滚珠305接触，导向轮3的结构设置与传统的导向轮不同，摒弃传统金刚石线6与传统的导向轮为面接触的方式，以采用导向滚珠305与金刚石线6接触，从而使得金刚石线6与导向轮3为点接触，以此能够大大减少金刚石线6与导向轮3的接触面积，利于金刚石线6的散热，加强块301与相邻两根所述支撑杆302间形成通风道y，通风道y的设置，利于空气的流通，使得空气能对金刚石线6及导向滚珠305散热，通过在相邻两根所述支撑杆302间增设加强块301，加强块301能够提高支撑杆302的稳固性，而三角通道x能够增加通风效果，利于散热，且三角通道x为等腰三角形，具有三角形的稳固性，从而能够提高支撑杆302与加强块301的稳固，进气孔303a与外界导气装置连接，导气装置能提供惰性气体，惰性气体从进气孔303a进入集气道303b，从而从分气孔303c经中空结构的支撑杆302进入散气道304b，从而从分流道306d经散气孔306e吹向金刚石线6，微小的气流能够吹向金刚石线6的两侧面，使得金刚石线6能够居中处于线道n，对金刚石线6起到很好的限位作用，有效防止金刚石线6发生偏位，利于金刚石线6对单晶硅棒2切片。

综上所述，本发明相对现有技术获得的技术进步是：本发明通过加强块、支撑杆、不全轮、滚珠套、导向滚珠、限位块的结合设置，导向滚珠与金刚石线点接触，以此能大大减少金刚石线与导向轮的接触面积，来大大减少热摩擦，能够金刚石线的老化，通过加强块与支撑杆相间设置形成通风道，通风道使空气得以流通，从而使空气能对金刚石线及导向滚珠进行散热，有助于延长金刚石线的使用寿命。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。