用于开方机的托盘组件及具有其的开方的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种用于开方机的托盘组件及具有其的开方机。其中，托盘组件包括：晶托（10），具有硅块承载面（11）；第一定位基准件（20），设置在硅块承载面（11）上。本实用新型的技术方案有效地提高了开方处理后的硅块的切割效率。
【专利说明】用于开方机的托盘组件及具有其的开方机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及多晶硅片制造【技术领域】，具体而言，涉及一种用于开方机的托盘组件及具有其的开方机。
【背景技术】
[0002]目前，多晶硅片的加工工序主要是:在坩埚内铸成大块的立方体硅锭，将大块的立方体硅锭送入开方机内进行开方处理，通过开方机内的切割线将大块的立方体硅锭切割成小块的立方体硅块，将小块的立方体硅块经过特殊处理后送入硅片切割设备中，通过硅片切割设备的切割线将小块的立方体硅块切割成硅片。开方机的切割线包括相互垂直的切割经线和切割纬线，将大块的立方体硅锭直接放到开方机的的晶托上，切割线从晶托的上方沿垂直方向向硅块移动并且对硅块进行切割。
[0003]由于多晶硅铸锭环节为了大幅降低生产成本，使得铸造更大更重的硅锭成为其发展的一个重要方向，相应的开方处理后的硅块也变得越来越长，这就造成了开方处理后的硅块与现有硅片切割设备的不匹配，则必须截短该硅块来适应原硅片切割设备，这种改变引出了三个问题:第一，硅块截断的任务量大幅增加，由于原带锯或内圆锯均属于逐块逐刀加工方式，加工效率较低，人工搬运硅块的劳动量大。第二，由于多晶硅锭体积变大，开方机单位时间完成的硅块开方工量增加，产能出现远远超过原带锯或内圆锯截断硅块的产能，造成开方机利用率降低；第三，带锯或内圆锯所截断的硅块，中间断面垂直度较差，切割质量比较差，因此，直接导致后续硅片切割过程中的严重质量问题。此外，由于大块的立方体硅锭的顶部和底部的成分不符合规定，因此，开方处理后的小块的立方体硅块的两端需要截去，这样，增加了原带锯或内圆锯的负荷。
实用新型内容
[0004]本实用新型旨在提供一种有效提高开方处理后的硅块切割效率的用于开方机的托盘组件及具有其的开方机。
[0005]为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种用于开方机的托盘组件，包括:晶托，具有硅块承载面，托盘组件还包括:第一定位基准件，设置在硅块承载面上。
[0006]进一步地，硅块承载面具有至少三个彼此独立的承载区域，相邻两个承载区域之间形成间隙区域，第一定位基准件为多个，任一第一定位基准件设置在任一相应的间隙区域内，并作为相邻两个承载区域的共用定位基准件。
[0007]进一步地，至少三个承载区域均沿第一方向延伸并且彼此平行设置，多个第一定位基准件均沿第一方向延伸并且彼此平行设置。
[0008]进一步地，各承载区域均包括多个彼此独立的分承载区域，各承载区域中的多个分承载区域均沿第一方向延伸并且沿第一方向间隔设置。
[0009]进一步地，还包括:按压组件，包括按压件，按压件在垂直于硅块承载面的方向上可移动地设置在硅块承载面的上方。
[0010]进一步地，按压组件还包括:垫块，设置在按压件上，垫块位于按压件与硅块承载面之间。
[0011]进一步地，按压组件还包括:导向杆，第一端设置在硅块承载面或第一定位基准件上，导向杆的第二端具有第一外螺纹，按压件具有避让导向杆的避让通孔；螺母，具有与第一外螺纹配合的第一螺纹孔以及止挡按压件的端壁。
[0012]进一步地，螺母上设置有两个凸耳，两个凸耳相对于第一螺纹孔的轴线对称设置。
[0013]进一步地，还包括:多个按压组件，各按压组件均包括按压件，按压件在垂直于硅块承载面的方向上可移动地设置在硅块承载面的上方，各分承载区域对应至少一个按压件。
[0014]进一步地，第一定位基准件由多个沿第一方向间隔设置的分定位基准件组成，在第一方向上相邻的两个分定位基准件之间具有避让开方机的切割经线的第一避让间隙。
[0015]进一步地，硅块承载面具有避让开方机的切割经线的第一避让通槽以及避让开方机的切割纬线的第二避让通槽，第一避让通槽沿第一方向延伸，第二避让通槽与第一避让通槽垂直，第一避让通槽和第二避让通槽均为多个。
[0016]进一步地，还包括:定位基座，具有第一定位面，第一定位面上设置有至少两个定位凸起，晶托具有与硅块承载面相对的第二定位面，第二定位面上设置有至少两个定位凹槽，至少两个定位凹槽与至少两个定位凸起一一对应设置。
[0017]进一步地，还包括多个止挡硅块的止挡件，各承载区域均具有沿第一方向相对的第一端和第二端，第一端和第二端均对应至少一个止挡件。
[0018]进一步地，还包括:多个硅块盛放架，各硅块盛放架与晶托连接，各硅块盛放架均具有硅块承载部，各硅块承载部设置有第二定位基准件，多个硅块承载部中的相邻两个硅块承载部之间具有避让开方机的切割线的第二避让间隙。
[0019]根据本实用新型的另一方面，提供了一种开方机，包括底座和与底座可拆卸连接的托盘组件，其特征在于，托盘组件为上述的用于开方机的托盘组件。
[0020]应用本实用新型的技术方案，将经过开方处理后的小块立方体的硅块放置在硅块承载面，由于该硅块的体积相对于开方处理之前小了很多，为了将该硅块放置在对应切割线的位置，因此，将该硅块贴靠在第一定位基准件的一侧，很方便快捷的实现将该硅块放置在对应切割线的位置。第一定位基准件起到了确定位置的作用。由上述分析可知，本实用新型的用于开方机的托盘组件能使开方处理后的硅块很方便快捷地放置到对应切割线的位置，并且通过切割线将该硅块截断成需要的尺寸。因此，本实用新型的用于开方机的托盘组件有效地提高了开方处理后的硅块的切割效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0022]图1示出了根据本实用新型的用于开方机的托盘组件的实施例一的主视示意图(图中仅示出晶托、第一定位基准件、止挡件和承载区域)；[0023]图2示出了图1托盘组件的主视示意图(图中还示了分承载区域)；
[0024]图3示出了图2的托盘组件的主视示意图(图中还示出了分定位基准件)；
[0025]图4示出了图3的托盘组件的主视示意图(图中还示出了第一避让通槽和第二避让通槽)；
[0026]图5示出了图4的托盘组件的主视示意图(图中还示出了按压组件)；
[0027]图6示出了图5的托盘组件的主视示意图(图中示出了硅块、切割纬线和切割经线)；
[0028]图7示出了图5的托盘组件的左视示意图；
[0029]图8示出了本实用新型的托盘组件的定位基座的侧视示意图；
[0030]图9不出了图8的定位基座的王视不意图；以及
[0031]图10示出了图5的托盘组件的左视示意图(图中还示出了定位基座)。
[0032]其中，上述图中的附图标记如下:
[0033]1、硅块；2、切割经线；3、切割纬线；10、晶托；11、硅块承载面；12、第一避让通槽；
13、承载区域；13a、第一端；13b、第二端；14、间隙区域；15、分承载区域；16、第二避让通槽；17、止挡件；18、第二定位面；20、第一定位基准件；21、分定位基准件；22、第一避让间隙；31、按压件；32、垫块；33、导向杆；34、螺母；35、凸耳；40、定位基座；41、第一定位面；42、定位凸起。
【具体实施方式】
[0034]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0035]如图1所示，本实施例的用于开方机的托盘组件包括晶托10和第一定位基准件20。晶托10具有硅块承载面11，第一定位基准件20设置在硅块承载面11上。
[0036]应用本实施例的用于开方机的托盘组件，将经过开方处理后的小块立方体的硅块放置在硅块承载面11，由于该硅块的体积相对于开方处理之前体积小了很多，为了将该硅块放置在对应切割线的位置，因此，将该硅块外周面的一侧贴靠在第一定位基准件20的一侦牝这样，很方便快捷地实现了将该硅块放置在对应切割线的位置。第一定位基准件20起到了确定位置的作用。由上述分析可知，本实施例的用于开方机的托盘组件能使开方处理后的硅块很方便快捷地放置到对应切割线的位置，并且通过切割线将该硅块截断成需要的尺寸。因此，本实施例的用于开方机的托盘组件有效地提高了开方处理后的硅块的切割效率。
[0037]此外，由于晶托10的硅块承载面11上可以放置多块开方处理后的硅块，开方机的切割线能够同时截断上述多块开方处理后的硅块，提高了切割效率。由于用切割线进行切割的断面垂直度可达到0.3mm以内，而带锯或内圆锯加工的断面垂直度在Imm以上,这样，提高了切割质量。开方机的切割线可以根据需要进行编排。第一定位基准件20优选为定位块，当然，可以是与硅块承载面11垂直的定位杆。第一定位基准件20同时起到止挡硅块的作用。优选地，第一定位基准件20位于硅块承载面11的中部。
[0038]为了进一步提高开方处理后的硅块的切割效率。如图1所示，在本实施例中，硅块承载面11具有五个彼此独立的承载区域13 (图中虚线框)，相邻两个承载区域13之间形成间隙区域14，在本实施例中，有四个间隙区域14。第一定位基准件20为三个，任一第一定位基准件20设置在任一相应的间隙区域14内，并作为相邻两个承载区域13的共用定位基准件，也就是说，一个第一定位基准件20设置在一个间隙区域14上，但是，第一定位基准件20与间隙区域14可以数量不相等。在本实施例中，有一个间隙区域14内没有设置第一定位基准件20。当然，承载区域13以及第一定位基准件20的数量不限于上述数量，承载区域13的数量为至少三个，第一定位基准件20的数量为至少两个，均可以大幅提高放置在硅块承载面11上的硅块的数量，进而提高开方处理后的硅块的切割效率。
[0039]如图1所示，在本实施例中，五个承载区域13均沿第一方向延伸并且彼此平行设置，三个第一定位基准件20均沿第一方向延伸并且彼此平行设置。这样，能够统一各硅块的排列方式，增加硅块承载面11的利用率，进而提高开方处理后的硅块的切割效率。
[0040]如图1所示，本实施例的托盘组件还包括多个止挡硅块的止挡件17，各承载区域13均具有沿第一方向相对的第一端13a和第二端13b,第一端13a和第二端13b均对应至少一个止挡件17。经开方处理后的硅块在被切割时会分别朝向第一端13a的外侧和第二端13b的外侧移动，影响切割的效果，由于设置了止挡件17，能够对被切割的硅块的至少一端产生止挡作用。止挡件17优选为与硅块承载面11垂直的止挡杆，当然，也可以是止挡板。优选地，第一端13a和第二端13b均对应两个止挡杆。
[0041]为了进一步提高开方处理后的硅块的切割效率。如图2所示，在本实施例中，各承载区域13均包括两个彼此独立的分承载区域15 (图中虚线框)，各承载区域13中的两个分承载区域15均沿第一方向延伸并且沿第一方向间隔设置，每个分承载区域15上放置一块经开方处理后的硅块。在本实施例中，分承载区域15的数量为十个，也就是说，应用本实施例的托盘组件的开方机能够同时切割十块经开方处理后的硅块。当然，各承载区域13也可以均包括三个以上的彼此独立的分承载区域15。每个分承载区域15在第一方向上的长度与经开方处理后的硅块的高度相等，硅块平躺放置在分承载区域15上，硅块的外周的一个表面与分承载区域15完全贴合，提高硅块承载面11的利用率。
[0042]由于第一定位基准件20的材料可能损坏开方机的切割经线(垂直于第一方向)，为了防止切割经线切割到第一定位基准件20，造成切割经线的损坏。如图3所示，在本实施例中，第一定位基准件20由五个沿第一方向间隔设置的分定位基准件21，在第一方向上相邻的两个分定位基准件21之间具有避让开方机的切割经线的第一避让间隙22，第一避让间隙22数量为四个。当然，分定位基准件21的数量可以根据需要设定，只要大于两个即可。各分定位基准件21在第一方向上的长度不一定相等。
[0043]为了使开方机的切割线将硅块完全截断，开方机的切割线会切割到晶托10，此外，由于开方机的切割经线在切割硅块时产生线弓，同样会切割到晶托10。由于晶托10的材料可能损坏开方机的切割线，为了防止晶托10损坏切割线，如图4所示，在本实施例中，硅块承载面11具有避让开方机的切割经线的第一避让通槽12以及避让开方机的切割纬线(平行于第一方向)的第二避让通槽16，第一避让通槽12沿第一方向延伸，第二避让通槽16与第一避让通槽12垂直，第一避让通槽12为四个，第二避让通槽16为两个。第一避让通槽12的数量与同一第一方向上的第一避让间隙22数量相等。当然，第一避让通槽12和第二避让通槽16的数量可以根据现场情况来确定。
[0044]经开方处理后的硅块较开方之前的体积变得很小，为了防止经开方处理后的硅块由于晶托10的搬运而在硅块承载面11上产生移动，影响切割效果，如图5所示，本实施例的托盘组件还包括按压组件，按压组件包括按压件31，按压件31在垂直于硅块承载面11的方向上可移动地设置在硅块承载面11的上方。先将经开方处理后的硅块放置在硅块承载面11上，然后驱动按压件31朝向该硅块移动，并按压在该硅块上，实现对该硅块的固定。
[0045]如图7所示，在本实施例中，按压组件还包括垫块32，垫块32设置在按压件31上，垫块32位于按压件31与硅块承载面11之间。这样，按压件31通过垫块32按压在硅块上，能够防止按压件31对硅块造成损伤。垫块32优选为软质胶皮。
[0046]如图7所示，在本实施例中，按压组件还包括导向杆33和螺母34。导向杆33的第一端设置在第一定位基准件20上，也就是说，导向杆33的第一端设置在分定位基准件21上。导向杆33的第二端具有第一外螺纹，按压件31具有避让导向杆33的避让通孔。当然，导向杆33的第一端可以设置在硅块承载面11上。螺母34具有与第一外螺纹配合的第一螺纹孔以及止挡按压件31的端壁。通过螺母34与导向杆33的配合即可实现按压件31在垂直于硅块承载面11的方向上可移动地设置，结构简单可靠。当然，作为可行的实施方式，按压件31可以通过齿轮与齿条配合的结构来实现按压件31在垂直于硅块承载面11的方向上可移动地设置。当然，每个按压组件中的导向杆33优选为两个。此外，每个按压组件也可以具有一体成型的两个按压件31。
[0047]如图7所示，在本实施例中，螺母34上设置有两个凸耳35，两个凸耳35相对于第一螺纹孔的轴线对称设置。工作人员通过转动两个凸耳35来很方便地实现转动螺母34。
[0048]如图5所示，在本实施例中，按压组件为多个，各分承载区域15对应两个按压件31。这样，放置在硅块承载面11上的硅块均可以被按压件31按压。各分承载区域15也可以对应一个按压件31。
[0049]如图6所不,在本实施例中，经开方处理后的娃块I与分承载区域15 对应并放置在分承载区域15上。每个硅块被两条切割经线2 (图中虚线)所切割，一条切割经线2的作用是将硅块的不符合规定的一端截断，另一条切割经线2将硅块的符合规定的部分截断，也就是说，将符合规定的比较长的硅块截断成两块比较短的硅块，以匹配现有的硅片切割设备。两条切割纬线3 (图中虚线)与两个第二避让通槽16—一对应。
[0050]如图8和9所示，本实施例的托盘组件还包括定位基座40。定位基座40具有第一定位面41，第一定位面41上设置有两个定位凸起42，如图7所示，晶托10具有与硅块承载面11相对的第二定位面18，第二定位面18上设置有三个定位凹槽(图中未示出)，三个定位凹槽与三个定位凸起42 —一对应设置。通过定位凹槽与定位凸起42的配合能够将晶托10很稳定的放置在定位基座40上，这样，方便晶托10的取放。提高了更换硅块的效率。当然，定位凸起42和定位凹槽的数量不限于上述固定的数量，定位凸起42以及定位凹槽的数量只要均大于两个即可。三个定位凸起42的连线优选为三角形。如图10所示，在本实施例中，晶托10与定位基座40相配合,第一定位面与第二定位面相贴合。
[0051]本实施例的托盘组件还包括多个硅块盛放架(未图示)。各硅块盛放架与晶托连接，各硅块盛放架均具有硅块承载部，各硅块承载部设置有第二定位基准件，多个硅块承载部中的相邻两个硅块承载部之间具有避让开方机的切割线的第二避让间隙。这样，能够在娃块承载面的上方增加了一层娃块，这样，增加了开方机的切割线同时切割娃块的数量，提高了开方处理后的硅块的切割效率。各硅块盛放架的尺寸不一定相等，多个硅块盛放架上盛放的硅块的的数量与硅块承载面上盛放的硅块的的数量相等，并且上下两层的硅块一一对应。
[0052]本实用新型还提供了一种开方机(未图示)。本实施例的开方机包括底座和与底座可拆卸连接的托盘组件，托盘组件为上述实施例的用于开方机的托盘组件。优选地，底座与定位基座通过螺栓和螺母连接。本实施例的开方机能够方便准确地切割经开方处理后的多个硅块。提高了硅块的切割效率和切割质量。
[0053]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种用于开方机的托盘组件，包括: 晶托(10)，具有硅块承载面(11 )，其特征在于，所述托盘组件还包括: 第一定位基准件(20 )，设置在所述硅块承载面(11)上。
2.根据权利要求1所述的托盘组件，其特征在于，所述硅块承载面(11)具有至少三个彼此独立的承载区域(13)，相邻两个所述承载区域(13)之间形成间隙区域(14)，所述第一定位基准件(20)为多个，任一所述第一定位基准件(20)设置在任一相应的所述间隙区域(14)内，并作为所述相邻两个所述承载区域(13)的共用定位基准件。
3.根据权利要求2所述的托盘组件，其特征在于，所述至少三个承载区域(13)均沿第一方向延伸并且彼此平行设置，所述多个第一定位基准件(20)均沿所述第一方向延伸并且彼此平行设置。
4.根据权利要求3所述的托盘组件，其特征在于，各所述承载区域(13)均包括多个彼此独立的分承载区域(15)，各所述承载区域(13)中的所述多个分承载区域(15)均沿所述第一方向延伸并且沿所述第一方向间隔设置。
5.根据权利要求1所述的托盘组件，其特征在于，还包括: 按压组件，包括按压件(31 )，所述按压件(31)在垂直于所述硅块承载面(11)的方向上可移动地设置在所述硅块承载面(11)的上方。
6.根据权利要求5所述的托盘组件，其特征在于，所述按压组件还包括: 垫块(32)，设置在所述按压件(31)上，所述垫块(32)位于所述按压件(31)与所述硅块承载面(11)之间。
7.根据权利要求5所述的托盘组件，其特征在于，所述按压组件还包括: 导向杆(33 )，第一端设置在所述硅块承载面(11)或所述第一定位基准件(20 )上，所述导向杆(33)的第二端具有第一外螺纹，所述按压件(31)具有避让所述导向杆(33)的避让通孔； 螺母(34)，具有与所述第一外螺纹配合的第一螺纹孔以及止挡所述按压件(31)的端壁。
8.根据权利要求7所述的托盘组件，其特征在于，所述螺母上设置有两个凸耳(35)，所述两个凸耳(35)相对于所述第一螺纹孔的轴线对称设置。
9.根据权利要求4所述的托盘组件，其特征在于，还包括: 多个按压组件，各所述按压组件均包括按压件(31 )，所述按压件(31)在垂直于所述硅块承载面(11)的方向上可移动地设置在所述硅块承载面(11)的上方，各所述分承载区域(15)对应至少一个所述按压件(31)。
10.根据权利要求1所述的托盘组件，其特征在于，所述第一定位基准件(20)由多个沿第一方向间隔设置 的分定位基准件(21)组成，在所述第一方向上相邻的两个所述分定位基准件(21)之间具有避让开方机的切割经线的第一避让间隙(22)。
11.根据权利要求10所述的托盘组件，其特征在于，所述硅块承载面(11)具有避让所述开方机的切割经线的第一避让通槽(12)以及避让所述开方机的切割纬线的第二避让通槽(16)，所述第一避让通槽(12)沿所述第一方向延伸，所述第二避让通槽(16)与所述第一避让通槽(12)垂直，所述第一避让通槽(12)和所述第二避让通槽(16)均为多个。
12.根据权利要求1所述的托盘组件，其特征在于，还包括:定位基座(40)，具有第一定位面(41 )，所述第一定位面(41)上设置有至少两个定位凸起(42)，所述晶托(10)具有与所述硅块承载面(11)相对的第二定位面(18)，所述第二定位面(18)上设置有至少两个定位凹槽，所述至少两个定位凹槽与所述至少两个定位凸起(42)——对应设置。
13.根据权利要求3所述的托盘组件，其特征在于，还包括多个止挡硅块的止挡件(17)，各所述承载区域(13)均具有沿所述第一方向相对的第一端(13a)和第二端(13b)，所述第一端(13a)和所述第二端(13b)均对应至少一个所述止挡件(17)。
14.根据权利要求1所述的托盘组件，其特征在于，还包括: 多个硅块盛放架，各所述硅块盛放架与所述晶托(10)连接，各所述硅块盛放架均具有硅块承载部，各所述硅块承载部设置有第二定位基准件，多个所述硅块承载部中的相邻两个所述硅块承载部之间具有避让开方机的切割线的第二避让间隙。
15.一种开方机，包括底座和与所述底座可拆卸连接的托盘组件，其特征在于，所述托盘组件为权利要求1至14 中任一项所述的用于开方机的托盘组件。
【文档编号】B28D5/04GK203485322SQ201320597812
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年9月23日 优先权日:2013年9月23日
【发明者】田欢, 崔嘉轩 申请人:保定天威英利新能源有限公司