一种晶棒的截断方法和一种带锯机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光伏硅片生产技术领域，具体涉及一种晶棒的截断方法和一种带锯机。
【背景技术】
[0002]硅晶棒被广泛用于太阳能电池领域，由于硅晶棒尺寸较大，在使用之前需要进行截断，目前多采用金刚石带锯条截断晶棒，在使用金刚石带锯条截断晶棒过程中，由于金刚石带锯条的切削前沿始终与晶棒紧密接触，导致切削阻力大，电镀在带锯条上的金刚石颗粒被磨损严重。另外，由于局部切削时温度很高，使电镀层胎体软化，从而也容易造成金刚石颗粒的脱落。由于金刚石颗粒过早的磨损与脱落，严重时会导致截断晶棒过程中切斜晶棒，这样会大大浪费原来成本就较高的晶棒。此外，在切削过程中，切肩也不易排出，微小的切肩会加重带锯条胎体的磨损，使金刚石颗粒过早脱落。综上，现有的截断晶棒的方法会大大影响金刚石带锯条的截断效率和使用寿命，增加了生产成本，因此，有必要提供一种新的晶棒的截断方法。
【发明内容】
[0003]为解决上述问题，本发明提供了一种晶棒的截断方法，采用金刚石带锯条对晶棒进行周期性的振动切削，延长了金刚石带锯条的使用寿命，提高了截断效率，该方法简单有效。本发明还提供了一种带锯机。
[0004]本发明第一方面提供了一种晶棒的截断方法，采用金刚石带锯条对所述晶棒进行周期性的振动切削使所述晶棒被截断，在切削所述晶棒过程中，所述晶棒进行周期性的振动。
[0005]本发明第一方面提供的晶棒的截断方法，由于采用金刚石带锯条对所述晶棒进行周期性的振动切削，从而使金刚石带锯条周期性地接触、离开晶棒，此时，所述金刚石带锯条与所述晶棒之间的空间和作用力也会发生周期性的变化，切削产生的切削力和切削热以脉冲形式出现，从而大幅度降低切削产生的切削力和切削热的平均值。切削力的降低，使带锯条上的金刚石颗粒的磨损减小，还减少了过大的切削力造成的金刚石颗粒的局部或整体破裂。切削热的降低，有效的减少了胎体软化导致的金刚石颗粒过早脱落现象。另外，现有技术在切削过程中产生的切肩会影响切削效率，微小的切肩还会加重带锯条胎体的磨损，使金刚石颗粒过早脱落。本发明采用的振动切削由于金刚石带锯条周期性地接触、离开晶棒，冷却水能更好地渗入到切削区域，带走切肩，更好地冷却带锯条。另外，现有技术的普通截断过程中，金刚石带锯条对晶棒的冲击力较大，容易引起晶棒发生边缘破损等现象，本发明的振动切削产生的是动态的冲击作用，有利于切削前沿切削裂纹的萌生及成肩，减少晶棒在截断过程中发生边缘破损的现象，获得了更好的截断效果，大大降低了晶棒截断的成本。
[0006]优选地，所述晶棒平行于所述晶棒的进给方向进行周期性的往复振动。
[0007]更优选地，采用振动施加装置使所述晶棒平行于所述晶棒的进给的方向进行周期性的往复振动。
[0008]进一步优选地，所述振动施加装置为电磁振动器。
[0009]进一步优选地，在装载有所述晶棒的工作台上设置所述电磁振动器，所述电磁振动器带动所述工作台产生周期性振动，进而使所述工作台上装载的所述晶棒平行于所述晶棒的进给方向进行周期性的往复振动。
[0010]优选地，所述晶棒的振幅为50μπι-200μπι。
[0011 ] 更优选地，所述晶棒的振幅为1Ομ??-15Ομπι。
[0012 ] 进一步优选地，所述晶棒的振幅为5 Ομπι-10 Ομπι。
[0013 ] 进一步优选地，所述晶棒的振幅为1 0μηι-2 O Ομπι。
[00?4] 进一步优选地，所述晶棒的振幅为150μηι-200μηι。
[0015 ] 进一步优选地，所述晶棒的振幅为5 Ομπι-15 Ομπι。
[00? ?] 进一步优选地，所述晶棒的振幅为I OOym-12 Ομπι。
[00?7] 进一步优选地，所述晶棒的振幅为120μηι-150μηι。
[0018]进一步优选地，所述晶棒的振幅为10(^111、1054111、11(^111、1154111、12(^111、1254111、13(^m、135ym、140ym、145ym或150ymo
[0019]当所述晶棒的振幅为50μπι-200μπι时，利于截断过程中切肩的排出以及冷却液渗入到切割前端，带走切削热，获得更好地截断效果。
[0020]优选地，所述晶棒的振动频率为50赫兹。
[0021]优选地，所述电磁振动器包括机座、电磁铁芯、共振弹簧、振动体、线圈、硬橡胶冲击块和调整螺栓。
[0022]电磁振动器，又名仓壁振动器。现有技术中电磁振动器通常用于振动给料，如电磁振动器可安装在粉料仓下部缩口处的外侧，电磁振动器产生的高频振动，可有效地消除粉料因内摩擦、潮解、带电和成份偏析等原因而引起的堵塞、搭拱现象。
[0023]本发明采用电磁振动器作为晶棒截断的振动施加装置，将晶棒的普通切削转变为振动切削，一方面可以延长金刚石带锯条的使用寿命，另一方面可以降低晶棒的破损率，大大降低了晶棒的截断成本。另外，本发明采用电磁振动器作为晶棒截断的振动施加装置，可以实现比气动振动器等振动器更大的振幅，有利于提高切削效果。
[0024]本发明第一方面提供的方法使现有技术中对晶棒的普通切削转变为振动切削，振动切削使带锯条的金刚石颗粒磨损减小，减少了金刚石颗粒过早脱落的发生，使金刚石带锯条的使用寿命得到延长，金刚石带锯条的切削效率得到提高，同时该方法简单有效，大大降低了晶棒的截断成本。
[0025]通过本发明的方法，所述金刚石带锯条的使用寿命可以延长1-2倍。
[0026]本发明第二方面提供了一种带锯机，包括金刚石带锯条、振动施加装置和用于装载晶棒的工作台，所述振动施加装置设置在工作台上用于带动所述工作台产生周期性振动，进而使所述工作台装载的晶棒产生周期性振动。
[0027]优选地，所述工作台包括上表面以及分别与所述上表面邻接的第一侧面和第二侧面，所述第一侧面与所述第二侧面相对设置，所述晶棒设置在所述上表面邻近所述第一侧面的一侧，所述振动施加装置设置在所述第二侧面。
[0028]所述振动施加装置设置在第二侧面，所述振动施加装置最大限度地使工作台以及工作台上装载的晶棒产生相应的周期性振动。
[0029]更优选地，所述振动施加装置设置在第二侧面的几何中心。
[0030]优选地，所述振动施加装置为电磁振动器。
[0031]更优选地，所述电磁振动器带动所述工作台产生周期性振动，进而使所述工作台上装载的所述晶棒平行于所述晶棒的进给方向进行周期性的往复振动。
[0032]所述电磁振动器带动所述工作台产生周期性振动，进而使所述工作台上装载的所述晶棒平行于所述晶棒的进给方向进行周期性的往复振动。在切削所述晶棒过程中，金刚石带锯条对所述晶棒进行周期性的振动切削，从而使金刚石带锯条周期性地接触、离开晶棒，此时，所述金刚石带锯条与所述晶棒之间的空间和作用力也会发生周期性的变化，切削产生的切削力和切削热以脉冲形式出现，使带锯条的金刚石颗粒磨损减小，减少了金刚石颗粒过早脱落的发生，使金刚石带锯条的使用寿命得到延长，金刚石带锯条的切削效率得到提高，同时降低了晶棒的破损率，大大降低了截断成本。
[0033]优选地，所述晶棒通过夹具固定在工作台上。
[0034]所述金刚石带锯条采用现有技术常用的方法与所述工作台连接。
[0035]本发明第二方面提供的带锯机上设有振动施加装置，所述振动施加装置带动所述工作台产生周期性振动，进而使所述工作台装载的晶棒产生周期性振动，使金刚石带锯条对所述晶棒进行周期性的振动切削，延长了金刚石带锯条的使用寿命，提高了金刚石带锯条的切削效率，降低了截断成本。另外，所述带锯机结构较为简单。
[0036]综上，本发明有益效果包括以下几个方面:
[0037](I)本发明提供的一种晶棒的截断方法，采用金刚石带锯条对所述晶棒进行周期性的振动切削，在切削所述晶棒过程中，所述晶棒进行周期性的振动，延长了金刚石带锯条的使用寿命，提高了金刚石带锯条的截断效率，同时该截断方法简单有效，大大降低了截断成本。
[0038](2)本发明提供的带锯机，结构简单，采用该带锯机截断晶棒延长了金刚石带锯条的使用寿命，提高了金刚石带锯条的截断效率。
【附图说明】
[0039]图1为本发明实施例带锯机的左视图和正视图；
[0040]图2为本发明电磁振动器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0041]以下所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
[0042]图1为本发明实施例带锯机的左视图(左图)和正视图(右图)。图1中，I代表晶棒，2代表工作台，3代表金刚石带锯条，4代表电磁振动器。工作台2包括上表面21以及分别与上表面邻接的第一侧面22和第二侧面23，第一侧面22与第二侧面23相对设置，晶棒设置在上表面21邻近第一侧面22的一侧，振动施加装置设置在第二侧面23处。
[0043]从图1中可以看出，晶棒I通过工作台2按照箭头方向进行从左至右的运动实现进给，对金刚石带锯条3产生压力，使附着在金刚石带锯条的金刚石颗粒被压入晶棒的表面，对晶棒I进行截断，而电磁振动器4固定在工作台2上，电磁振动器4带动工作台2产生周期性的左右方向的往复振动，从而使得由工作台2装载的晶棒I从左至右进给的同时产生周期性的左右方向的相对振动，使附着在金刚石带锯条的金刚石颗粒和晶棒I发生交替地接触、离开，使金刚石带锯条的切割刃料和晶棒I之间的空间和作用力发生周期性的变化，从而对晶棒I进行周期性的振动切削，最终实现对晶棒I的截断。
[0044]图2为本发明电磁振动器的结构示意图。从图2中可以看出，本发明实施例提供的电磁振动器包