硅棒加工机的制作方法

文档序号:15960917发布日期:2018-11-16 22:38阅读:307来源:国知局
硅棒加工机的制作方法

本申请涉及硅棒加工技术领域,特别是涉及一种硅棒加工机。



背景技术:

在制造各种半导体器件或光伏器件时,将包含硅、蓝宝石、或陶瓷等硬脆材料的半导体工件切割为规格尺寸的结构。由于半导体工件切割是制约后续成品的重要工序,因而对其作业要求也越来越高。目前,多线切割技术由于具有生产效率高、作业成本低、作业精度高等特点,被广泛应用于产业的半导体工件切割生产中。

现有硅片的制作流程,以单晶硅产品为例,一般的作业工序可包括:使用硅棒截断机对原初的长硅棒进行截断作业以形成多段短硅棒;截断完成后,使用硅棒开方机对截断后的短硅棒进行开方作业后形成单晶硅棒;对各个单晶硅棒进行相应的研磨作业(例如:滚圆、磨面等),使得单晶硅棒的表面整形达到相应的平整度及尺寸公差要求;后续使用切片机对单晶硅棒进行切片作业,则得到单晶硅片。而以多晶硅产品为例,一般地,大致的作业工序可包括:先使用硅锭开方机对初级硅锭(大尺寸硅锭)进行开方加工以形成次级硅锭(小尺寸硅锭);开方完毕后,再使用硅锭截断机对次级硅锭进行截断加工以形成多晶硅棒;再对各个多晶硅棒进行相应的研磨作业(例如:磨面、倒角、滚磨等),使得多晶硅棒的表面整形达到相应的平整度及尺寸公差要求;后续再使用切片机对多晶硅棒进行切片作业,则得到多晶硅片。

在当前的相关技术中,多是利用硅棒加工机采用立式研磨方式对硅棒进行研磨作业的。一般地,待加工的硅棒是以竖立方式被置放于硅棒承载台上,由硅棒研磨装置中的磨具通过升降机构沿着硅棒的长度方向作升降运动以对硅棒进行相应的研磨作业。不过,上述加工方式存在如下问题:首先,由于硅棒是以竖立方式放置,在研磨作业中,须要求硅棒保持稳定,而当硅棒长度较长时,保持稳定的难度就会骤然增加;另外,由于机械设计的因素,要求待加工的硅棒的长度不能太长(若硅棒长度较长的话,会使得整机的高度较高且硅棒研磨装置上下升降的运动行程会较长),从而限制了可加工的硅棒的长度;再有,硅棒研磨装置中的磨具通过升降机构沿着硅棒的长度方向作升降运动,鉴于硅棒研磨装置本身自重较大,因此,硅棒研磨装置在升降运动中须克服其自重的因素而确保升降运动的稳定性。

还需指出的是,在相关技术中,每个工序作业(例如磨削、倒角、滚磨或滚圆等)所需的作业是独立布置,相应的加工装置分散在不同的生产单位或生产车间或生产车间的不同生产区域,执行不同工序作业的工件的转换需要进行搬运调配,且在执行每一工序作业之前可能都需要进行预处理工作,这样,工序繁杂,效率低下,且易影响硅棒加工作业的品质,需更多的人力或转运设备,安全隐患大,另外,各个工序的作业设备之间的流动环节多,在工件转移过程中提高了工件损伤的风险,易产生非生产因素造成的不合格,降低了产品的合格率及现有的加工方式所带来的不合理损耗,是各个公司面临的重大改善课题。



技术实现要素:

鉴于以上所述相关技术的缺失,本申请的目的在于公开一种硅棒加工机,用于解决相关技术中硅棒研磨装置结构复杂且行进稳定性控制难度大以及硅棒研磨效率低下等问题。

本申请的第一方面公开一种硅棒加工机,包括:机座,具有硅棒加工平台;所述硅棒加工平台上设有至少一加工区位;硅棒夹持装置,设于所述硅棒加工平台的加工区位处,用于将待加工的硅棒以横卧方式予以夹持;硅棒研磨装置,设于所述硅棒加工平台的加工区位处,用于通过横向移动来对所述硅棒夹持装置以横卧方式夹持的硅棒进行研磨作业。

本申请公开的硅棒加工机,包括机座、硅棒夹持装置以及硅棒研磨装置,其中,可利用硅棒夹持装置将待加工的硅棒以横卧方式予以夹持,并利用硅棒研磨装置通过横向移动来对横卧的硅棒进行研磨作业,实现硅棒在横卧方式下完成研磨作业,具有结构简单、硅棒保持稳定度高、硅棒研磨装置行进稳定、以及硅棒研磨效率高等优点。

本申请的第二方面公开一种硅棒加工机,包括:机座,具有硅棒加工平台;所述硅棒加工平台上设有预处理区位、第一加工区位、以及第二加工区位;硅棒转换装置,设于所述硅棒加工平台上,用于将待加工的硅棒以横卧方式予以夹持并将其在预处理区位、第一加工区位、以及第二加工区位之间转换;第一硅棒研磨装置,设于所述硅棒加工平台的第一加工区位,用于对所述硅棒进行第一研磨作业;第二硅棒研磨装置,设于所述硅棒加工平台的第二加工区位,用于对完成第一研磨作业后的硅棒进行第二研磨作业。

本申请公开的硅棒加工机,包括机座、硅棒转换装置、第一硅棒研磨装置以及第二硅棒研磨装置,其中,可利用硅棒转换装置将待加工的硅棒以横卧方式予以夹持并将其在预处理区位、第一加工区位、以及第二加工区位之间转换,并利用第一硅棒研磨装置通过横向移动来对横卧的硅棒进行第一研磨作业以及第二硅棒研磨装置通过横向移动来对横卧的硅棒进行第二研磨作业,实现硅棒在横卧方式下完成相应的研磨作业,具有结构简单、硅棒保持稳定度高、硅棒研磨装置行进稳定、以及硅棒研磨效率高等优点。

附图说明

图1显示为本申请一实施例中硅棒加工机在某一视角下的立体结构示意图。

图2显示为图1中硅棒夹持装置的细化结构示意图。

图3显示为单晶硅棒在切圆作业中的状态变化示意图。

图4显示为单晶硅棒在粗磨作业中的状态变化示意图。

图5显示为单晶硅棒在滚圆作业中的状态示意图。

图6显示为单晶硅棒在精磨作业中的状态示意图。

图7显示为多晶硅棒在粗磨作业中的状态变化示意图。

图8显示为多晶硅棒在倒角作业中的状态示意图。

图9显示为多晶硅棒在精磨作业中的状态示意图。

图10显示本申请一实施例中硅棒加工机实施硅棒加工作业的流程示意图。

图11为本申请另一实施例中硅棒加工机在某一视角下的立体结构示意图。

图12为本申请另一实施例中硅棒加工机的俯视图。

图13显示为图11中硅棒夹持装置的细化结构示意图。

图14显示本申请另一实施例中硅棒加工机实施硅棒加工作业的流程示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本申请的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点及功效。

在下述描述中,参考附图,附图描述了本申请的若干实施例。应当理解,还可使用其他实施例,并且可以在不背离本申请的精神和范围的情况下进行机械组成、结构、电气以及操作上的改变。下面的详细描述不应该被认为是限制性的,并且本申请的实施例的范围仅由公布的专利的权利要求书所限定。这里使用的术语仅是为了描述特定实施例,而并非旨在限制本申请。空间相关的术语,例如“上”、“下”、“左”、“右”、“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等,可在文中使用以便于说明图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。

虽然在一些实例中术语第一、第二等在本文中用来描述各种元件,但是这些元件不应当被这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件与另一个元件进行区分。例如,第一转向摆动可以被称作第二转向摆动,并且类似地,第二转向摆动可以被称作第一转向摆动,而不脱离各种所描述的实施例的范围。

在相关的硅棒研磨作业中,现有的立式研磨方式存在机械设计难度高、保持硅棒稳定度要求高、硅棒研磨装置升降运动的稳定性要求高等问题。因此,对于本领域技术人员来说,有必要研发一种新式的硅棒加工机,以便于能解决相关技术中所存在的诸多技术问题。

有鉴于此,本申请人不囿于相关技术中的立式研磨方式,通过设备改造,提出了一种采用横卧式研磨方式的硅棒加工机,实现硅棒在横卧方式下完成研磨作业,具有结构简单、硅棒保持稳定度高、硅棒研磨装置行进稳定、以及硅棒研磨效率高等优点。

请参阅图1,显示为本申请一实施例中硅棒加工机在某一视角下的立体结构示意图。在本实施例中,本申请硅棒加工机是用于对硅棒进行研磨作业,在这里,所述硅棒为(类)矩形硅棒,其既可以是单晶硅棒也可以多晶硅棒,应都属于本申请的保护范围。

以单晶硅棒为例,单晶硅棒的形成工艺可包括:先使用硅棒截断机对原初的长硅棒进行截断作业以形成多段短硅棒;截断完成后,又使用硅棒开方机对截断后的短硅棒进行开方作业形成截面呈类矩形的单晶硅棒。其中,使用硅棒截断机对原初的长硅棒进行截断作业以形成多段短硅棒的具体实现方式可参考例如为CN105856445A、CN105946127A、以及CN105196433A等专利公开文献,使用硅棒开方机对截断后的短硅棒进行开方作业后形成截面呈类矩形的单晶硅棒的具体实施方式则可参考CN105818285A等专利公开文献。但单晶硅棒的形成工艺并不见限于前述技术,在可选实例中,单晶硅棒的形成工艺还可包括:先使用全硅棒开方机对原初的长硅棒进行开方作业以形成截面呈类矩形的长单晶硅棒;开方完成后,又使用硅棒截断机对开方后的长单晶硅棒进行截断作业形成短晶硅棒。其中,上述中使用全硅棒开方机对原初的长硅棒进行开方作业以形成呈类矩形的长单晶硅棒的具体实现方式可参考例如为CN106003443A等专利公开文献。

以多晶硅棒为例,多晶硅棒的形成工艺可包括:先使用硅锭开方机对初级硅锭或硅方体(大尺寸硅锭)进行开方加工以形成次级硅锭(小尺寸硅锭);开方完毕后,再使用硅锭截断机对次级硅锭进行截断加工以形成多晶硅棒。其中,使用硅锭开方机对初级硅锭(大尺寸硅锭)进行开方加工以形成次级硅锭(小尺寸硅锭)的具体实现方式可参考例如为CN102172997A、CN105216128A、CN105690582A等专利公开文献,使用硅锭截断机对次级硅锭进行截断加工以形成多晶硅棒的具体实现方式可参考例如为CN105196434A等专利公开文献。

无论是单晶硅棒亦或是多晶硅棒,都还得进行相应的后续加工作业,这些后续加工作业可例如为磨面、倒角、滚磨或滚圆等,而这些后续加工作业即可通过本申请描述的硅棒加工机来实施。

如图1所示,本申请硅棒加工机包括:机座1、硅棒夹持装置3、硅棒研磨装置5。

以下对本申请实施例中硅棒加工机进行详细说明。

机座1作为本申请硅棒加工机的基础部件,具有硅棒加工平台11,其中,所述硅棒加工平台设有加工区位。具体地,在本实施例中,所述硅棒加工平台上设有一个加工区位。

硅棒夹持装置3设于硅棒加工平台11的加工区位处,用于将待加工的硅棒100以横卧方式予以夹持。具体到本实施例,硅棒夹持装置3更包括:第一夹持件31、第二夹持件33、夹紧驱动机构35、以及旋转驱动机构(图中未标示)。

第一夹持件31和第二夹持件33相对设置。在本实施例中,第一夹持件31和第二夹持件33在水平方向上相对设置,其中,第一夹持件31位于加工区位的内侧,第二夹持件33位于加工区位的外侧,第一夹持件31和第二夹持件33之间形成硅棒夹持空间。

夹紧驱动机构35用于驱动第一夹持件31和第二夹持件33中的至少一者作横向移动以使得第一夹持件31和第二夹持件33夹紧硅棒100。于本实施例中,前述的第一夹持件31和第二夹持件33中的至少一者为活动式设置,从而可调整两者之间的夹持空间以适用于夹持不同尺寸的硅棒。在某些实施方式中,夹紧驱动机构35被配置于第一夹持件31和第二夹持件33中的一个夹持件上而另一个夹持件为固定设置,夹紧驱动机构35可驱动这一个夹持件作横向移动。例如:第一夹持件31为固定设置而在第二夹持件33上则配置有夹紧驱动机构,如此,第二夹持件33可受控于夹紧驱动机构35作横向移动以靠近或远离第一夹持件31。或者,第二夹持件33为固定设置而在第一夹持件31上则配置有夹紧驱动机构35,如此,第一夹持件31可受控于夹紧驱动机构35作横向移动以靠近或远离第二夹持件33。在某些实施方式中,第一夹持件31和第二夹持件33上均分别配置有相应的夹紧驱动机构35,两个夹持件可受控于夹紧驱动机构35作横向移动。前述中的横向移动即为图1中的沿X向移动。

具体到本实施例,在图1所示的硅棒夹持装置中,第一夹持件31固定设置于位于加工区位内侧的安装结构12上,第二夹持件33通过与安装结构12相连的连接结构32而相对第一夹持件31设置,第二夹持件33上配置有夹紧驱动机构35,第二夹持件33受控于夹紧驱动机构35而沿着连接结构32朝向第一夹持件31作横向移动以缩小与第一夹持件31的夹持间距或背离第一夹持件31作横向移动以增大与第一夹持件31的夹持间距。在具体实现上,安装结构12可例如为立式设置的安装支架、安装柱或安装面。第一夹持件31可包括固定设置于安装结构12上的第一夹持底座和转动设于所述第一夹持底座上以用于与硅棒100接触的第一夹持部,所述第一夹持部可例如为夹持台或夹持柱,以夹持台为例,所述夹持台可例如为圆形夹持台或方形夹持台,其尺寸与硅棒100的截面尺寸相适配。连接结构32可例如为与安装结构12连接的连接支梁,所述连接支梁为水平横向设置。第二夹持件33则可包括活动设于连接结构32上的第二夹持底座和转动设于所述第二夹持底座上以用于与硅棒100接触的第二夹持部,所述第二夹持部可例如为夹持台或夹持柱。为使得第二夹持件33可沿着连接结构32作横向移动,在作为连接结构32的连接支梁上开设有长条状的行走槽(所述行走槽的走向为沿X向),所述行走槽的长度是与第二夹持件33横向移动的行程相适应。在实际应用中,第二夹持件33的第二夹持底座的一部分穿过所述行走槽并沿着所述行走槽(即X向)作横向移动。

在实际操作中,在进行硅棒夹持时,首先,确保第一夹持件31与第二夹持件33之间留存有足够的夹持间距,若夹持间距不够,那么可利用夹紧驱动机构35驱动第二夹持件33背离第一夹持件31作横向移动以增大与第一夹持件31的夹持间距;将硅棒以横卧方式运载至预处理区位并将硅棒的其中一个端面抵靠于第一夹持件31中的第一夹持部;利用夹紧驱动机构35驱动第二夹持件33朝向第一夹持件31作横向移动直至第二夹持件33的第二夹持部抵靠硅棒的另一个端面并再予以紧压,通过第二夹持件33和第一夹持件31的配合,将硅棒100稳固地夹持住。在本实施例中,第一夹持件31固定设置于安装结构12上而在第二夹持件33上配置有夹紧驱动机构35,具有结构简单(仅需在第二夹持件33上配置有夹紧驱动机构35)、操作便利(利用夹紧驱动机构35驱动第二夹持件33作横向移动)、夹持稳固(第一夹持件31和第二夹持件33将硅棒100夹持住且夹持的硅棒邻近于加工区位的内侧和安装结构12)等优点。

实际上,本申请硅棒加工机还可包括硅棒装载装置,用于将待加工的硅棒装载至预定位置(例如:硅棒加工平台的加工区位)。在如图1所示的本实施例中,利用硅棒装载装置,可将待加工的硅棒以横卧方式平稳地运载至硅棒夹持装置3中第一夹持件31和第二夹持件33之间的夹持空间内,以供第一夹持件31和第二夹持件33将硅棒100予以夹持。实际上,在利用所述硅棒装载装置将待加工的硅棒100装载至预定位置之后及在被硅棒夹持装置3夹持之前,还可对待加工的硅棒100进行平面平整度检测及位置调整等操作。

请参阅图2,显示为图1中硅棒夹持装置的细化结构示意图。如图2所示,在所述硅棒夹持装置中,在第二夹持件33上配置有夹紧驱动机构35,所述夹紧驱动机构35更包括:平移齿轨351、驱动齿轮353、以及锁定控制件。

平移齿轨351,以横向方式铺设于连接结构32上。在本实施例中,连接结构32可例如为连接支梁,平移齿轨351则可铺设于连接结构32的侧部,但并不以此为限,例如,在某些实施方式中,平移齿轨351也可铺设于连接结构32的底部。平移齿轨351中的齿密度可根据实际需要而可灵活设置。

驱动齿轮353与平移齿轨351啮合且与第二夹持件33联动。于本实施例中,驱动齿轮353受控于一驱动动力源355,该驱动动力源355可与第二夹持件33中的第二夹持底座相连,例如,驱动动力源355配置在一安装架或安装板上,所述安装架或安装板与第二夹持底座相连。如此,驱动动力源355和第二夹持件33相关联,驱动动力源355上的驱动齿轮353则与平移齿轨351相啮合。本实施例中的驱动动力源355可例如为伺服电机。

在实际操作中,当移动第二夹持件33时,由驱动动力源355控制驱动齿轮353转动,通过驱动齿轮353与平移齿轨351的配合,就可驱动第二夹持件33沿着平移齿轨351作横向移动。在某些实施方式中,驱动动力源355可例如为驱动电机,当平移齿轨351设置在连接结构32的右侧部或顶部时,由驱动电机355控制驱动齿轮353正转,则可带动第二夹持件33沿着平移齿轨351朝向第一夹持件31作横向移动以靠近第一夹持件31,由驱动电机355控制驱动齿轮353反转,则可带动第二夹持件33沿着平移齿轨351背向第一夹持件31作横向移动以远离第一夹持件31。在某些实施方式中,当平移齿轨351设置在连接结构32的左侧部或底部时,由驱动电机355控制驱动齿轮353反转,则可带动第二夹持件33沿着平移齿轨351朝向第一夹持件31作横向移动以靠近第一夹持件31,由驱动电机355控制驱动齿轮353正转,则可带动第二夹持件33沿着平移齿轨351背向第一夹持件31作横向移动以远离第一夹持件31。

所述锁定控制件用于在第二夹持件33作横向移动并抵靠于硅棒100时将第二夹持件33控制在锁定状态。于本实施例中,所述锁定控制件更包括:制动齿条352和活动设置的制动元件354。

制动齿条352与平移齿轨351相类似,以横向方式铺设于连接结构32上,即,制动齿条352与平移齿轨351为沿着X向的并行设置。不过,出于夹紧驱动机构35的操控和机械设计等方面的考量,将制动齿条352与平移齿轨351错开以免两者相互干扰。在本实施例中,制动齿条352可铺设于连接结构32的底部(平移齿轨351铺设于连接结构32的侧部),鉴于前述在连接结构32的底部设有行走槽,因此,可配置有两条制动齿条352,这两条制动齿条352分别位于所述行走槽的相对两侧。但并不以此为限,例如,在某些实施方式中,制动齿条352也可铺设于连接结构32的侧部并可与平移齿轨351相对设置,例如,平移齿轨351铺设于连接结构32的左侧部(或右侧部),那么,制动齿条352可铺设于连接结构32的右侧部(或左侧部)。在某些实施方式中,若平移齿轨351铺设于连接结构32的底部,那么,制动齿条352可铺设于连接结构32的侧部。制动齿条352中的齿密度可根据实际需要而可灵活设置。

制动元件354与可横向移动的第二夹持件33联动。在本实施例中,制动元件354带有一制动动力源356,制动动力源356可与第二夹持件33中的第二夹持底座相连,例如,制动动力源356配置在一安装架或安装板上,所述安装架或安装板与第二夹持底座相连。制动元件354受控于制动动力源356而运动以卡抵于制动齿条352。至于制动动力源356,在某些实施方式中,制动动力源356可例如为油缸,所述油缸通过活塞杆与制动元件354连接,所述油缸能将液压能转换成机械能,具有体型小但出力大等优点。当然,制动动力源356并不以此为限,在某些实施方式中,制动动力源356也可例如为气缸,气缸具有控制方便及成本低等优点。制动元件354则可例如为制动块,所述制动块为长条形,其两端可分别卡抵于设置的两条制动齿条352。当然,所述制动元件354中与制动齿条352对应的卡抵处可增设卡抵齿,以与制动齿条352相配合,实现更为稳固的制动效果。以油缸为例,在实际应用中,在初始状态下,油缸356的活塞杆带动着制动元件354处于收缩状态,待第二夹持件33在驱动齿轮353的带动下沿着平移齿轨351作横向移动直至抵靠于硅棒100时,夹紧驱动机构35中的驱动动力源355停止运作,此时,由油缸356的活塞杆伸出并带动着制动元件354朝向制动齿条352运动直至卡抵于制动齿条352并再予以紧压,从而将第二夹持件33控制在锁定状态。

在现有的相关技术中,待加工的硅棒是以竖立方式被置放于硅棒承载台上,由于硅棒本身自重较大,在硅棒中的端面与硅棒承载台的承载面足够的话,那么,硅棒以竖立方式置放于硅棒承载台上是相对稳定的,一般可不需要额外的稳定保持装置,即使需要,所提供的稳定保持装置也相对较简单。但,在本申请中,硅棒100是以横卧方式被第一夹持件31和第二夹持件33夹持并保持悬置状态,硅棒本身自重较大,维持硅棒保持水平横卧,这就要求第一夹持件31和第二夹持件33所能提供的加持力必须足够大(由夹持力所产生的硅棒100与第一、第二夹持件31、33的摩擦力要与硅棒的重力相适配),而第一夹持件31和第二夹持件33中的至少一者是可活动的,在本实施例中,第二夹持件33是可活动的,因此,为防止硅棒100在竖直方向上产生影响其保持水平横卧的松动,特别提供了锁定控制件,用于将第二夹持件33控制在锁定状态。其中,所述锁定控制件包括制动齿条352和带有制动动力源的制动元件354,利用制动元件354卡抵于制动齿条352,可确保第二夹持件33始终稳固地保持在锁定状态。

硅棒夹持装置3中的第一夹持件31和第二夹持件33还可设计为可转动。因此,在第一夹持件31中,第一夹持部可通过第一转轴得以相对于第一夹持底座实现自转运动,在第二夹持件33中,第二夹持部可通过第二转轴得以相对于第二夹持底座实现自转运动。因此,硅棒夹持装置3还包括旋转驱动机构,用于驱动第一夹持件31和第二夹持件33中的至少一者作转动以带动夹紧的硅棒100转动,即,驱动第一夹持件31中的第一夹持部以及第二夹持件33中的第二夹持部中的至少一者作转动。

在某些实施方式中,第一夹持件31和第二夹持件33中的一个夹持件上配置有旋转驱动机构以作为主动转动部件而另一个夹持件则作为从动转动部件。所述旋转驱动机构可驱动这一个夹持件作转动并再顺势带动另一个夹持件转动。例如:在其中的第一夹持件31上配置有旋转驱动机构,如此,第一夹持件31作为主动转动部件而第二夹持件33则作为从动转动部件。在实际操作中,当需要转动硅棒100时,由所述旋转驱动机构驱动联动的第一夹持件31中的第一夹持部转动,利用第一夹持部、硅棒100、以及第二夹持部相互之间的摩擦力,顺势带动硅棒100(也包括第二夹持部)一并转动,实现硅棒100中作业面或作业区域的调整,从而可继续对硅棒100中调整后的作业面或作业区域进行研磨作业,其中,硅棒100的转动速度以及转动角度可由旋转驱动机构来控制。或者,在其中的第二夹持件33上配置有旋转驱动机构,如此,由第二夹持件33作为主动转动部件而第一夹持件31则作为从动转动部件。在实际操作中,当需要转动硅棒100时,由所述旋转驱动机构驱动联动的第二夹持件33中的第二夹持部转动,利用第二夹持部、硅棒100、以及第一夹持部相互之间的摩擦力,顺势带动硅棒100(也包括第一夹持部)一并转动,实现硅棒中作业面或作业区域的调整,从而可继续对硅棒100中调整后的作业面或作业区域进行研磨作业,其中,硅棒100的转动速度以及转动角度可由旋转驱动机构来控制。在某些实施方式中,在第一夹持件31和第二夹持件33上均分别配置有相应的旋转驱动机构,第一夹持件31中的第一夹持部和第二夹持件33中的第二夹持部分别在相应的旋转驱动机构的控制下而转动,带动硅棒100(也包括第一夹持部)一并转动,实现硅棒中作业面或作业区域的调整,从而可继续对硅棒100中调整后的作业面或作业区域进行研磨作业,其中,硅棒100的转动速度以及转动角度可由旋转驱动机构来控制,其中,在第一夹持件31中的第一夹持部和第二夹持件33中的第二夹持部转动过程中,两个旋转驱动机构要保持同步。具体到本实施例,在图1和图2所示的硅棒夹持装置中,是在其中的第一夹持件31上配置有旋转驱动机构,如此,由第一夹持件31作为主动转动部件而第二夹持件33则作为从动转动部件。在具体实现上,旋转驱动机构可例如为旋转电机。

需说明的是,在本实施例硅棒夹持装置中,在第一夹持件31上配置旋转驱动机构(第二夹持件33上未配置旋转驱动机构)而在第二夹持件33上配置夹紧驱动机构35(在第一夹持件31上未配置夹紧驱动机构35)仅为一种示例性说明,实际上,夹紧驱动机构35和旋转驱动机构在第一夹持件31和第二夹持件33上的配置,可灵活搭配,均可实现夹持硅棒及转动硅棒的技术效果。不过,相对于其他的配置方式,图1和图2所示的本实施例硅棒夹持装置,还兼具有结构简单、操作便利、成本较低、易于维护等优点。

硅棒研磨装置5设于硅棒加工平台11的加工区位处,用于对硅棒夹持装置3夹持的待加工硅棒进行研磨作业。如前所述,通过硅棒夹持装置3可将待加工的硅棒100以横卧方式予以夹持,因此,硅棒研磨装置5对横卧放置的硅棒100进行研磨作业采用的就是卧式加工方式。需说明的是,针对不同型态的硅棒,硅棒研磨装置5可有不同的变化。例如:若硅棒100为单晶硅棒,则硅棒研磨装置5既可以是切圆及粗磨装置也可以是滚圆及精磨装置;若硅棒100为多晶硅棒,则硅棒研磨装置5既可以是粗磨装置也可以是倒角及精磨装置。

硅棒研磨装置5为双面研磨装置,主要包括承座51和至少一对磨具53,其中,承座51可通过一横向移动机构相对所述硅棒加工平台作横向移动,至少一对磨具53对向设置于承座51上,用于在承座51横向移动的带动下对位于加工区位处的硅棒夹持装置3上横卧放置的硅棒100进行研磨作业。

承座51可通过横向移动机构相对硅棒加工平台11作横向移动。在本实施例中,在硅棒加工平台11上设置沿X向的滑轨511,承座51通过底部开设的滑槽(所述滑槽与滑轨511相配合)而枕于滑轨511上,其中,滑轨511的数量可例如为两个,两个滑轨511并行设置且对应于承座51的相对两侧。所述横向移动机构还可包括横向驱动源,具体地,所述横向驱动源可包括横向驱动电机和传动螺杆(未在图式中显示),所述传动螺杆可沿X向设置。在实际应用中,通过横向驱动电机和传动螺杆的配合,可驱动承座51沿着滑轨511沿X向作横向移动。

至少一对磨具53对向设置于承座51上。在本实施例的硅棒研磨装置5中,在承座51上设置有一对磨具53,这一对磨具53之间留有供容纳硅棒100的研磨空间。

若待加工的硅棒100为单晶硅棒,该单晶硅棒则为截面大致呈类矩形的硅方体,具有四个侧面,相邻两个侧面之间形成有呈R角的连接棱面,因此,这一对磨具53可对位于所述研磨空间内的单晶硅棒中相对的一对侧面或一对连接棱面进行相应的研磨作业。若待加工的硅棒100为多晶硅棒,该多晶硅棒则为截面呈矩形的硅方体,具有四个侧面及四个棱角,因此,这一对磨具53可对位于所述研磨空间内的多晶硅棒中相对的一对侧面或一对连接棱角进行相应的研磨作业。更进一步地,每一个磨具53更包括砂轮531和转动电机533,其中,砂轮531和转动电机533被配置在一磨具支座535上,砂轮531受控于转动电机533而转动,磨具支座535更可通过一磨具进退机构而活动设于承座51上。在本实施例中,在承座51上设置沿Y向(所述Y向与所述X向相正交)的滑座537(或滑轨),磨具支座535通过底部开设的滑槽(所述滑槽与滑座537相配合)而枕于滑座537(或滑轨)上。所述磨具进退机构还可包括进退驱动源,用于驱动磨具53沿着滑座537或滑轨作进退移动。所述进退驱动源可包括进退电机和传动螺杆(未在图式中显示),所述传动螺杆可沿Y向设置。在实际应用中,通过进退电机和传动螺杆的配合,可驱动磨具支座535及其上的砂轮531和转动电机533沿着滑座537(或滑轨)沿Y向作横向移动,使得砂轮531能完成研磨空间的进给。磨具53中的砂轮531的磨砂颗粒可根据不同作业工序中的研磨作业而具有不同的粒度。

在实际应用中,对于硅棒研磨装置5,每一个磨具53可在磨具进退机构的驱动下沿Y向作横向移动以调整磨具53中砂轮的进给量,再利用横向移动机构可驱动承座51及其上的磨具53相对硅棒加工平台11沿X向作横向运动以对硅棒夹持装置3所夹持的硅棒100进行研磨作业。

以下针对不同的硅棒所实施的不同作业工序分别进行说明。

以硅棒为单晶硅棒并实施切圆及粗磨作业为例,此时,硅棒研磨装置5即为切圆及粗磨装置。所述切圆及粗磨装置包括承座51和至少一对磨具53,其中,承座51可通过一横向移动机构相对所述硅棒加工平台沿X向作横向移动,至少一对磨具53中的每一个磨具53受控于一磨具进退机构而沿X向作横向移动,至少一对磨具53对向设置于承座51上,两者间留有供容纳硅棒的容纳空间,因此,当硅棒100被置于所述容纳空间内之后,至少一对磨具53中的砂轮531即可对硅棒100中相对的一对侧面进行相应的粗磨作业或对硅棒100中相对的一对连接棱面进行相应的切圆作业。

关于切圆作业,一般地,利用硅棒夹持装置3对硅棒100进行定位调整,利用旋转驱动机构驱动第一夹持件31和第二夹持件33中的至少一者作转动以带动夹紧的硅棒100转动,使得硅棒100中的一对连接棱面对应于一对磨具53,由磨具53对硅棒100的连接棱面进行切圆作业。所述切圆作业可例如包括:与利用硅棒夹持装置3对硅棒100进行定位调整相配合,根据进给量(驱动磨具53中的砂轮沿Y向作横向移动),驱动磨具53中的砂轮531转动并驱动磨具53相对硅棒加工平台11沿X向作横向运动以由磨具53中的砂轮531对硅棒100实施研磨,完成一次粗切;由硅棒夹持装置3重新对硅棒100进行定位调整,重复上述研磨步骤,从而实现对第一对连接棱面及其邻近区域进行多次粗切以及对第二对连接棱面及其邻近区域进行多次粗切,使得各个连接棱面与相邻的侧面之间的连接形成初步弧形连接。

在一具体实例中,切圆作业进一步包括:先利用利用硅棒夹持装置3对硅棒100进行定位调整;初始地,在硅棒夹持装置3夹持硅棒100时,硅棒100的侧面是对应于切圆及粗磨装置中的一对磨具33,因此,由利用硅棒夹持装置3对硅棒100进行定位调整可例如包括带动硅棒100正向(或逆向)转动45°,使得硅棒100中的第一对连接棱面对应于切圆及粗磨装置中的一对磨具53,令磨具53根据进给量沿Y向作横向进给,旋转磨具53中的砂轮531并驱动磨具53沿X向作横向运动以由磨具53中的砂轮531对硅棒100中的第一对连接棱面进行第一次粗切;由硅棒夹持装置3带动硅棒100正向转动5°,旋转磨具53中的砂轮531并驱动磨具53沿X向作横向运动以由磨具53中的砂轮531对硅棒100中的第一对连接棱面进行第二次粗切;由硅棒夹持装置3带动硅棒100正向转动80°,使得硅棒100中的第二对连接棱面对应于切圆及粗磨装置中的一对磨具53,旋转磨具53中的砂轮531并驱动磨具53沿X向作横向运动以由磨具53中的砂轮531对硅棒100中的第二对连接棱面进行第一次粗切;由硅棒夹持装置3带动硅棒100正向转动5°,旋转磨具53中的砂轮531并驱动磨具53沿X向作横向运动以由磨具53中的砂轮531对硅棒100中的第二对连接棱面进行第二次粗切;由硅棒夹持装置3带动硅棒100正向转动5°,旋转磨具53中的砂轮531并驱动磨具53沿X向作横向运动以由磨具53中的砂轮531对硅棒100中的第二对连接棱面进行第三次粗切;由硅棒夹持装置3带动硅棒100正向转动80°,旋转磨具53中的砂轮531并驱动磨具53沿X向作横向运动以由磨具53中的砂轮531对硅棒100中的第一对连接棱面进行第三次粗切。作为硅棒100的单晶硅棒实施上述切圆作业的状态具体可参见图3,图3显示为单晶硅棒在切圆作业中的状态变化示意图。

需要特别说明的是,前述切圆作业中,由硅棒夹持装置3带动硅棒100转动相应角度,例如:硅棒夹持装置3带动硅棒100正向转动5°,并非为唯一的实现方式,在其他可选实施例中,可适应调整角度,例如为3°至7°,包括3°、4°、5°、6°、7°或其他角度,相应地,由硅棒夹持装置3带动硅棒100正向转动80°的情况则适应性调整角度。请参阅下表一,表一显示为转动角度在3°至7°范围内各个数值的示例情况。

表一

上述切圆作业过程仅为切圆作业中的一实施例,但并不以此为限,例如:先利用硅棒夹持装置3带动硅棒100正向转动40°,使得硅棒100中的第一对连接棱面对应于切圆及粗磨装置中的一对磨具53,旋转磨具53中的砂轮531并驱动磨具53沿X向作横向运动以由磨具53中的砂轮531对硅棒100中的第一对连接棱面进行第一次粗切;由硅棒夹持装置3带动硅棒100正向转动5°,旋转磨具53中的砂轮531并驱动磨具53沿X向作横向运动以由磨具53中的砂轮531以对硅棒100中的第一对连接棱面进行第二次粗切;由硅棒夹持装置3带动硅棒100正向转动5°,旋转磨具53中的砂轮531并驱动磨具53沿X向作横向运动以由磨具53中的砂轮531以对硅棒100中的第一对连接棱面进行第三次粗切;由硅棒夹持装置3带动硅棒100正向转动80°,旋转磨具53中的砂轮531并驱动磨具53沿X向作横向运动以由磨具53中的砂轮531对硅棒100中的第二对连接棱面进行第一次粗切;由硅棒夹持装置3带动硅棒100正向转动5°,旋转磨具53中的砂轮531并驱动磨具53沿X向作横向运动以由磨具53中的砂轮531对硅棒100中的第二对连接棱面进行第二次粗切;由硅棒夹持装置3带动硅棒100正向转动5°,旋转磨具53中的砂轮531并驱动磨具53沿X向作横向运动以由磨具53中的砂轮531对硅棒100中的第二对连接棱面进行第三次粗切。

完成切圆作业之后,由硅棒夹持装置3对单晶硅棒进行定位调整,使得单晶硅棒中的一对侧面对应于一对磨具33,由磨具33对单晶硅棒的侧面进行粗磨作业。

粗磨作业进一步包括:先利用利用硅棒夹持装置3对硅棒100进行定位调整,使得硅棒100中的第一对侧面对应于切圆及粗磨装置中的一对磨具53,令磨具53根据进给量沿Y向作横向进给,旋转磨具53中的砂轮531并驱动磨具53沿X向作横向运动以由磨具53中的砂轮531对硅棒100中的第一对侧面进行粗磨;由硅棒夹持装置3带动硅棒100正向(或逆向)转动90°,使得硅棒100中的第二对侧面对应于切圆及粗磨装置中的一对磨具53,旋转磨具53中的砂轮531并驱动磨具53沿X向作横向运动以由磨具53中的砂轮531对硅棒100中的第二对侧面进行粗磨。其中,任一对侧面的粗磨作业可例如包括:提供一进给量,驱动一对磨具53中的砂轮531沿X向由外往内横向移动以来研磨硅棒100的一对侧面;一对砂轮531研磨到硅棒100最里端(例如,可将硅棒100的最里端称为底部)之后并穿过硅棒100之后停止,再增加一进给量,驱动一对砂轮沿X向由内往外横向移动来研磨硅棒100的一对侧面;一对砂轮531研磨到硅棒100的最外端(例如,可将硅棒100的最外端称为顶部)之后并穿过硅棒100之后停止,继续增加一进给量,驱动一对砂轮531沿X向由外往内横向移动来研磨硅棒100;如此,研磨,增加进给量,反向研磨,增加进给量,研磨,反复数次之后,即可将硅棒100的一对侧面研磨至预设的尺寸。作为硅棒100的单晶硅棒实施上述粗磨作业的状态具体可参见图4,图4显示为单晶硅棒在粗磨作业中的状态变化示意图。

以单晶硅棒实施滚圆及精磨作业为例,此时,硅棒研磨装置5即为滚圆及精磨装置。由滚圆及精磨装置对单晶硅棒进行滚圆及精磨作业可大致包括:滚圆作业和精磨作业。

所述滚圆及精磨装置包括承座51和至少一对磨具53,其中,承座51可通过一横向移动机构相对所述硅棒加工平台沿X向作横向移动,至少一对磨具53中的每一个磨具53受控于一磨具进退机构而沿X向作横向移动,至少一对磨具53对向设置于承座51上,两者间留有供容纳硅棒的容纳空间,因此,当硅棒100被置于所述容纳空间内之后,一对磨具53中的砂轮531即可对硅棒100进行相应的滚圆及精磨作业。其中,所述滚圆及精磨装置中砂轮的磨砂颗粒的颗粒度要小于所述切圆及粗磨装置中砂轮的磨砂颗粒的颗粒度。

滚圆作业进一步包括:利用硅棒夹持装置3对硅棒100进行定位并旋转硅棒100,令磨具53根据进给量沿Y向作横向进给,旋转磨具53中的砂轮531并驱动磨具53沿X向作横向运动以由磨具53中的砂轮531对硅棒100的各个连接棱面进行研磨滚圆,使得硅棒100的连接棱面研磨至预设的尺寸并整体磨圆,即,连接棱面与侧面圆滑过渡。作为硅棒100的单晶硅棒实施上述滚圆作业的状态具体可参见图5,图5显示为单晶硅棒在滚圆作业中的状态示意图。

精磨作业进一步包括:由利用硅棒夹持装置3对硅棒100进行定位调整,使得硅棒100中的第一对侧面对应于滚圆及精磨装置4中的一对磨具53,令磨具53相对承座51根据进给量沿Y向作横向进给,旋转磨具53中的砂轮531并驱动磨具53沿X向作横向运动以由磨具53中的砂轮531对硅棒100中的第一对侧面进行精磨;由硅棒夹持装置3带动硅棒100正向(或逆向)转动90°,使得硅棒100中的第二对侧面对应于滚圆及精磨装置4中的一对磨具53,旋转磨具53中的第二砂轮44并驱动磨具53沿X向作横向运动以由磨具53中的砂轮531对硅棒100中的第二对侧面进行精磨。其中,任一对侧面的精磨作业可例如包括:提供一进给量,驱动一对磨具53中的砂轮531沿X向由外往内横向移动以来研磨硅棒100的一对侧面;一对砂轮531研磨到硅棒100最里端(例如,可将硅棒100的最里端称为底部)之后并穿过硅棒100之后停止,再增加一进给量,驱动一对砂轮沿X向由内往外横向移动来研磨硅棒100的一对侧面;一对砂轮531研磨到硅棒100的最外端(例如,可将硅棒100的最外端称为顶部)之后并穿过硅棒100之后停止,继续增加一进给量,驱动一对砂轮531沿X向由外往内横向移动来研磨硅棒100;如此,研磨,增加进给量,反向研磨,增加进给量,研磨,反复数次之后,即可将硅棒100的一对侧面研磨至预设的尺寸。作为硅棒100的单晶硅棒实施上述精磨作业的状态具体可参见图6,图6显示为单晶硅棒在精磨作业中的状态示意图。

以多晶硅棒实施粗磨作业为例,此时,硅棒研磨装置5即为粗磨装置。

所述粗磨装置包括承座51和至少一对磨具53,其中,承座51可通过一横向移动机构相对所述硅棒加工平台沿X向作横向移动,至少一对磨具53中的每一个磨具53受控于一磨具进退机构而沿X向作横向移动,至少一对磨具53对向设置于承座51上,两者间留有供容纳硅棒的容纳空间,因此,当硅棒100被置于所述容纳空间内之后,一对磨具53中的砂轮531即可对硅棒100的一对侧面进行相应的粗磨作业。

由粗磨装置对多晶硅棒进行粗磨作业可大致包括:先利用硅棒夹持装置3对多晶硅棒进行定位调整,使得多晶硅棒100的第一对侧面对应于粗磨装置5中的一对磨具53;令磨具53根据进给量沿Y向作横向进给,旋转磨具53中的砂轮531并驱动磨具33沿X向作横向运动以由磨具53中的砂轮531对硅棒100中的第一对侧面进行粗磨;由硅棒夹持装置3带动硅棒100正向(或逆向)转动90°,使得硅棒100中的第二对侧面对应于粗磨装置5中的一对磨具53,旋转磨具53中的砂轮531并驱动磨具53沿X向作横向运动以由磨具53中的砂轮531对硅棒100中的第二对侧面进行粗磨。其中,任一对侧面的粗磨作业可例如包括:提供一进给量,驱动一对磨具53中的砂轮531沿X向由外往内横向移动以来研磨硅棒100的一对侧面;一对砂轮531研磨到硅棒100最里端(例如,可将硅棒100的最里端称为底部)之后并穿过硅棒100之后停止,再增加一进给量,驱动一对砂轮沿X向由内往外横向移动来研磨硅棒100的一对侧面;一对砂轮531研磨到硅棒100的最外端(例如,可将硅棒100的最外端称为顶部)之后并穿过硅棒100之后停止,继续增加一进给量,驱动一对砂轮531沿X向由外往内横向移动来研磨硅棒100;如此,研磨,增加进给量,反向研磨,增加进给量,研磨,反复数次之后,即可将硅棒100的一对侧面研磨至预设的尺寸。作为硅棒100的多晶硅棒实施上述粗磨作业的状态具体可参见图7,图7显示为多晶硅棒在粗磨作业中的状态变化示意图。

以多晶硅棒实施倒角及精磨作业为例,此时,硅棒研磨装置5即为倒角及精磨装置。由倒角及精磨装置对单晶硅棒进行倒角及精磨作业可大致包括:倒角作业和精磨作业。

所述倒角及精磨装置包括承座51和至少一对磨具53,其中,承座51可通过一横向移动机构相对所述硅棒加工平台沿X向作横向移动,至少一对磨具53中的每一个磨具53受控于一磨具进退机构而沿X向作横向移动,至少一对磨具53对向设置于承座51上,两者间留有供容纳硅棒的容纳空间,因此,当硅棒100被置于所述容纳空间内之后,一对磨具53中的砂轮531即可对硅棒100中相对的一对棱角进行相应的倒角作业或对硅棒100中相对的一对侧面进行相应的精磨作业。其中,所述倒角及精磨装置中砂轮的磨砂颗粒的颗粒度要小于所述粗磨装置中砂轮的磨砂颗粒的颗粒度。

倒角作业进一步包括:利用利用硅棒夹持装置3对硅棒100进行定位调整,例如带动硅棒100转动45°,使得硅棒100中的第一对棱角对应于倒角及精磨装置5中的一对磨具53,令磨具53相对承座51根据进给量沿Y向作横向进给,旋转磨具53中的砂轮531并驱动磨具53沿X向作横向运动以由磨具53中的砂轮531对硅棒100的第一对棱角进行磨削,使得硅棒100的第一对棱角经磨削而形成倒角面;由硅棒夹持装置3带动硅棒100正向(或逆向)转动90°,使得硅棒100中的第二对棱角对应于倒角及精磨装置5中的一对磨具53,旋转磨具53中的砂轮531并驱动磨具53沿X向作横向运动以由磨具53中的砂轮531对硅棒100的第二对棱角进行磨削,使得硅棒100的第二对棱角经磨削而形成倒角面。作为硅棒100的多晶硅棒实施上述倒角作业的状态具体可参见图8,图8显示为多晶硅棒在倒角作业中的状态示意图。

精磨作业进一步包括:由利用硅棒夹持装置3对硅棒100进行定位调整,例如带动硅棒100转动45°,使得硅棒100中的第一对侧面对应于倒角及精磨装置5中的一对磨具53,令磨具53相对承座51根据进给量沿Y向作横向进给,旋转磨具53中的砂轮531并驱动磨具53沿X向作横向运动以由磨具53中的砂轮531对硅棒100的第一对侧面进行精磨;由硅棒夹持装置3带动硅棒100正向(或逆向)转动90°,使得硅棒100中的第二对侧面对应于倒角及精磨装置5中的一对磨具53,旋转磨具53中的砂轮531并驱动磨具53沿X向作横向运动以由磨具53中的砂轮531对硅棒100的第二对侧面进行精磨。其中,任一对侧面的精磨作业可例如包括:提供一进给量,驱动一对磨具53中的砂轮531沿X向由外往内横向移动以来研磨硅棒100的一对侧面;一对砂轮531研磨到硅棒100最里端(例如,可将硅棒100的最里端称为底部)之后并穿过硅棒100之后停止,再增加一进给量,驱动一对砂轮沿X向由内往外横向移动来研磨硅棒100的一对侧面;一对砂轮531研磨到硅棒100的最外端(例如,可将硅棒100的最外端称为顶部)之后并穿过硅棒100之后停止,继续增加一进给量,驱动一对砂轮531沿X向由外往内横向移动来研磨硅棒100;如此,研磨,增加进给量,反向研磨,增加进给量,研磨,反复数次之后,即可将硅棒100的一对侧面研磨至预设的尺寸。作为硅棒100的多晶硅棒实施上述精磨作业的状态具体可参见图9,图9显示为多晶硅棒在精磨作业中的状态示意图。

需说明的是,上述仅为示例性说明,并非用于限制本申请的保护范围,例如,在针对作为第二硅棒研磨装置的倒角及精磨装置的倒角及精磨装置的加工作业描述中,是先执行了多晶硅棒的倒角作业再执行了多晶硅棒的精磨作业,但并不以此为限,在其他实施方式中,先执行多晶硅棒的精磨作业后再执行多晶硅棒的倒角作业也是可行的,仍应属于本申请的保护范围。

当然,本申请硅棒加工机还可包括其他装置。例如,在一实施例中,本申请硅棒加工机可包括平整度检测仪,用于对完成研磨作业之后的硅棒100进行平面平整度检测。在实际操作中,在进行平面平整度检测时,根据各个检测点的相对距离值来判定所述待测面的平整度则是通过将测得的这些相对距离值中最大值与最小值之间的差值来判定的,若所述差值是小于标准值或落入标准范围内,则表明所述待测面的平整度符合规范。利用平整度检测仪,一方面,可通过对硅棒100的平面平整度检测来检验硅棒经过各个加工作业后是否符合产品要求,以确定各个加工作业的效果;另一方面,通过对硅棒100的平面平整度检测,也能间接获得各个加工装置中加工部件的磨损状况,以利于实时进行校准或修正,甚至维修或更换。

在一实施例中,本申请硅棒加工机还可包括硅棒卸载装置,用于将完成研磨作业之后的硅棒自硅棒加工平台的加工区位上卸载。当然,对应于前述中所提及的硅棒装载装置,所述硅棒卸载装置和所述硅棒装载装置可以是独立的两个装置,分别实施硅棒卸载作业和硅棒装载作业,但并不以此为限,所述硅棒卸载装置和所述硅棒装载装置也可以是合二为一由一个装置(该装置可称为硅棒装卸装置)来实施硅棒卸载作业和硅棒装载作业。

由上可知,本申请硅棒加工机,包括机座、硅棒夹持装置以及硅棒研磨装置,其中,可利用硅棒夹持装置将待加工的硅棒以横卧方式予以夹持,并利用硅棒研磨装置通过横向移动来对横卧的硅棒进行研磨作业,实现硅棒在横卧方式下完成研磨作业,具有结构简单、硅棒保持稳定度高、硅棒研磨装置行进稳定、以及硅棒研磨效率高等优点。

请参阅图10,显示本申请一实施例中硅棒加工机实施硅棒加工作业的流程示意图。如图10所示,所述实施硅棒加工作业的流程可包括以下步骤:

步骤S11,将待加工的硅棒以横卧方式装载至硅棒加工平台的加工区位处。在本实施例中,在步骤S11中,将待加工的硅棒以横卧方式装载至加工平台的加工区位处可具体包括:可将待加工的硅棒以横卧方式平稳地运载至硅棒夹持装置3中第一夹持件31和第二夹持件33之间的夹持空间内。实际上,在步骤S11中,还可对待加工的硅棒进行平面平整度检测及位置调整等操作。

步骤S13,将位于加工区位处的硅棒以横卧方式予以夹持。在本实施例中,在步骤S13中,利用硅棒夹持装置将硅棒予以夹持。所述硅棒夹持装置可包括相对设置的第一夹持件和第二夹持件,且在所述的第一夹持件和第二夹持件中的至少一者上配置有夹紧驱动机构。在实际应用中,由所述夹紧驱动机构驱动相应的第一夹持件和第二夹持件中的一个作横向移动或者第一夹持件和第二夹持件共同作横向移动,将位于它们之间横卧方式放置的硅棒予以夹持。

步骤S15,对夹持住的硅棒进行相应的研磨作业。在本实施例中,在步骤S15中,利用硅棒研磨装置对由硅棒夹持装置夹持的硅棒进行研磨作业。所述硅棒研磨装置可包括承座和对象设置于所述承座上的至少一对磨具。在实际应用中,根据研磨作业要求,先由硅棒夹持装置对硅棒进行定位调整,接着由硅棒研磨装置根据进给量驱动磨具作横向进给,随后再由硅棒研磨装置驱动磨具沿着硅棒的长度方向作横向运动以由磨具中的砂轮对硅棒进行研磨作业。依据硅棒的特性,所述硅棒研磨装置的结构及其相应的研磨作业内容也会有差异。

若所述硅棒为单晶硅棒,则所述硅棒研磨装置5既可以是切圆及粗磨装置也可以是滚圆及精磨装置,其中,所述切圆及粗磨装置用于对单晶硅棒进行切圆及粗磨作业,所述滚圆及精磨装置用于对单晶硅棒进行滚圆及精磨作业。若所述硅棒为多晶硅棒,则硅棒研磨装置既可以是粗磨装置也可以是倒角及精磨装置,其中,所述粗磨装置用于对多晶硅棒进行粗磨作业,所述倒角及精磨装置用于对多晶硅棒进行倒角及精磨作业。至于针对不同的硅棒所执行的具体研磨作业可参阅前文的详述,在此不再赘述。

上述实施硅棒加工作业的流程中,可将待加工的硅棒以横卧方式予以夹持并对横卧的硅棒进行研磨作业,实现硅棒在横卧方式下完成研磨作业,具有硅棒保持稳定度高、硅棒研磨装置行进稳定、以及硅棒研磨效率高等优点。

请参阅图11和图12,其中,图11为本申请另一实施例中硅棒加工机在某一视角下的立体结构示意图,图12为本申请另一实施例中硅棒加工机的俯视图。在本实施例中,本申请硅棒加工机是用于对硅棒进行研磨作业,在这里,所述硅棒为(类)矩形硅棒,其既可以是单晶硅棒也可以多晶硅棒,应都属于本申请的保护范围。

无论是单晶硅棒亦或是多晶硅棒,都会进行相应的例如为磨面、倒角、滚磨或滚圆等加工作业,而这些加工作业即可通过本申请描述的硅棒加工机来实施。

结合图11和图12,本申请硅棒加工机包括:机座2、硅棒转换装置4、第一硅棒研磨装置6、以及第二硅棒研磨装置8。

以下对本申请实施例中硅棒加工机进行详细说明。

机座2作为本申请硅棒加工机的基础部件,具有硅棒加工平台21,其中,所述硅棒加工平台可根据硅棒加工作业的具体作业内容而设有多个功能区位。具体地,在本实施例中,所述硅棒加工平台可至少包括预处理区位、第一加工区位、以及第二加工区位。

硅棒转换装置4设于所述硅棒加工平台的居中区域,用于将待加工的硅棒200以横卧方式予以夹持并将其在硅棒加工平台21上的预处理区位、第一加工区位、以及第二加工区位之间转换。硅棒转换装置4旋转设置于硅棒加工平台21上,在本实施例中,硅棒转换装置4包括:输送本体41;设于输送本体41上的硅棒夹持装置43,用于将硅棒以横卧方式予以夹持;转换驱动机构,用于驱动输送本体41转动以带动硅棒夹持装置43及其所夹持的硅棒200转换加工区位。

如前所述,本实施例中的硅棒加工平台包括有预处理区位、第一加工区位、以及第二加工区位,在某些实施方式中,输送本体41上的硅棒夹持装置43的数量可设置为一个,利用输送本体41,将这一个硅棒夹持装置43及其所夹持的硅棒200在预处理区位、第一加工区位、以及第二加工区位转换。在某些实施方式中,为提高硅棒加工效率,输送本体41上的硅棒夹持装置43的数量可设置多个,每一个硅棒夹持装置43均可夹持至少一个硅棒。例如,输送本体41上的硅棒夹持装置43的数量为三个,以与预处理区位、第一加工区位、以及第二加工区位这些功能区位相适配。进一步地,这三个硅棒夹持装置43两两之间所设置的角度也是与三个功能区位两两之间的角度分布相一致。如此,当某一个硅棒夹持装置43对应于某一个功能区位时,必然地,其他两个硅棒夹持装置43也是分别与其他两个功能区位相对应。这样,在流水作业中,任一时刻,当每一个硅棒夹持装置43上均夹持有一个硅棒且硅棒夹持装置43是与功能区位相对应时,则这些硅棒就位于对应的某一功能区位处执行着相应的加工作业,例如:位于预处理区位的硅棒可进行预处理作业,位于第一加工区位的硅棒可进行第一研磨作业,位于第二加工区位的硅棒可进行第二研磨作业。在一种可选实施方式中,所述硅棒加工平台上的预处理区位、第一加工区位、以及第二加工区位两两之间呈120°分布,因此,与之对应地,输送本体51上的三个硅棒夹持装置43两两之间也呈120°分布。在本实施例中,输送本体51可呈圆盘形或圆环形。当然,硅棒夹持装置43的数量可根据实际需求加以变化而并非以此为限,例如,硅棒夹持装置43的数量可根据硅棒加工平台设置的功能区位的数量而定。例如,若所述硅棒加工平台设有四个功能区位,所述四个功能区位中相邻两个功能区位之间呈90°分布,则,硅棒转换装置4可配置四个硅棒夹持装置,所述四个硅棒夹持装置中相邻两个硅棒夹持装置之间也呈90°分布。

输送本体41是受控于转换驱动机构的驱动而转动,通过输送本体41的转动而实现输送本体41上的硅棒夹持装置43及由硅棒夹持装置43所夹持的硅棒200在不同的功能区位之间进行转换。如前所述,预处理区位、第一加工区位、以及第二加工区位两两之间呈120°分布,三个硅棒夹持装置43两两之间也呈120°分布,硅棒转换装置4的转动角度范围为±240°。假设,依照所述预处理区位、第一加工区位、以及第二加工区位的顺序的走向被定义为正向时,在某些实施方式中,令硅棒转换装置4转动某一预设角度(例如正向转动120°),原先位于预处理区位上的硅棒夹持装置43及其所夹持的硅棒200就可由预处理区位转换到第一加工区位,原先位于第一加工区位上的硅棒夹持装置43及其所夹持的硅棒200就可由第一加工区位转换到第二加工区位,原先位于第二加工区位上的硅棒夹持装置43及其所夹持的硅棒200就可由第二加工区位转换到预处理区位。在某些实施方式中,令硅棒转换装置4转动某一预设角度(例如正向转动120°或逆向转动240°),原先位于第二加工区位上的硅棒夹持装置43及其所夹持的硅棒200就可由第二加工区位转换到预处理区位,原先位于第一加工区位上的硅棒夹持装置43及其所夹持的硅棒200就可由第一加工区位转换到第二加工区位,原先位于预处理区位上的硅棒夹持装置43及其所夹持的硅棒200就可由预处理区位转换到第一加工区位。

在具体实现上,在一种实施方式中,所述转换驱动机构可进一步包括:转换齿带,设于输送本体41的周侧;驱动电机及连接所述驱动电机而受所述驱动电机驱动的联动结构,设于机座2的硅棒加工平台上,所述联动结构包括与所述转换齿带相啮合的转动齿轮。如此,所述转动齿轮在所述驱动电机驱动下带动输送本体41旋转以带动硅棒夹持装置43及其所夹持的硅棒200转换至其他功能区位完成输送。在另一种实施方式中,所述转换驱动机构可进一步包括:转动轴以及驱动转动轴转动的转动电机,其中,输送本体41通过转动轴转动连接于机座2上。如此,利用所述电机驱动所述转动轴转动以带动输送本体41及其上的硅棒夹持装置43和硅棒200在功能区位间完成转换。具体地,所述驱动电机可例如为伺服电机。

硅棒夹持装置43通过一安装结构42设于输送本体41上,用于将待加工的硅棒200以横卧方式予以夹持。具体到本实施例,安装结构42可例如为设于所述输送本体41中央区域的安装架或安装立柱,多个硅棒夹持装置43均匀设置于所述安装架或安装立柱上。任一个硅棒夹持装置43更包括:第一夹持件431、第二夹持件433、夹紧驱动机构435、以及旋转驱动机构(图中未标示)。

第一夹持件431和第二夹持件433相对设置。在本实施例中,第一夹持件431和第二夹持件433在水平方向上相对设置,其中,第一夹持件431位于输送本体41的内侧,第二夹持件433位于输送本体41的外侧,第一夹持件431和第二夹持件433之间形成硅棒夹持空间。

夹紧驱动机构435用于驱动第一夹持件431和第二夹持件433中的至少一者作横向移动以使得第一夹持件431和第二夹持件433夹紧硅棒200。于本实施例中,前述的第一夹持件431和第二夹持件433中的至少一者为活动式设置,从而可调整两者之间的夹持空间以适用于夹持不同尺寸的硅棒。在某些实施方式中,夹紧驱动机构435被配置于第一夹持件431和第二夹持件433中的一个夹持件上而另一个夹持件为固定设置,夹紧驱动机构435可驱动这一个夹持件作横向移动。例如:第一夹持件431为固定设置而在第二夹持件433上则配置有夹紧驱动机构,如此,第二夹持件433可受控于夹紧驱动机构435作横向移动以靠近或远离第一夹持件431。或者,第二夹持件433为固定设置而在第一夹持件431上则配置有夹紧驱动机构435,如此,第一夹持件431可受控于夹紧驱动机构435作横向移动以靠近或远离第二夹持件433。在某些实施方式中,第一夹持件431和第二夹持件433上均分别配置有相应的夹紧驱动机构435,两个夹持件可受控于夹紧驱动机构435作横向移动。

具体到本实施例,在图11和图12所示的硅棒夹持装置中,第一夹持件431固定设置于位于输送本体41内侧的安装结构42上,第二夹持件433通过与安装结构42相连的连接结构432而相对第一夹持件431设置,第二夹持件433上配置有夹紧驱动机构435,第二夹持件433受控于夹紧驱动机构435而沿着连接结构432朝向第一夹持件431作横向移动以缩小与第一夹持件431的夹持间距或背离第一夹持件431作横向移动以增大与第一夹持件431的夹持间距。在具体实现上,安装结构42可例如为立式设置的安装支架、安装柱或安装面。第一夹持件431可包括固定设置于安装结构42上的第一夹持底座和转动设于所述第一夹持底座上以用于与硅棒200接触的第一夹持部,所述第一夹持部可例如为夹持台或夹持柱,以夹持台为例,所述夹持台可例如为圆形夹持台或方形夹持台,其尺寸与硅棒200的截面尺寸相适配。连接结构432可例如为与安装结构42连接的连接支梁,所述连接支梁为水平横向设置。第二夹持件433则可包括活动设于连接结构432上的第二夹持底座和转动设于所述第二夹持底座上以用于与硅棒200接触的第二夹持部,所述第二夹持部可例如为夹持台或夹持柱。为使得第二夹持件433可沿着连接结构432作横向移动,在作为连接结构432的连接支梁上开设有长条状的行走槽,所述行走槽的长度是与第二夹持件433横向移动的行程相适应。在实际应用中,第二夹持件433的第二夹持底座的一部分穿过所述行走槽并沿着所述行走槽作横向移动。

在实际操作中,在进行硅棒夹持时,首先,确保第一夹持件431与第二夹持件433之间留存有足够的夹持间距,若夹持间距不够,那么可利用夹紧驱动机构435驱动第二夹持件433背离第一夹持件431作横向移动以增大与第一夹持件431的夹持间距;将硅棒以横卧方式运载至预处理区位并将硅棒的其中一个端面抵靠于第一夹持件431中的第一夹持部;利用夹紧驱动机构435驱动第二夹持件433朝向第一夹持件431作横向移动直至第二夹持件433的第二夹持部抵靠于硅棒的另一个端面,通过第二夹持件433和第一夹持件431的配合,将硅棒200稳固地夹持住。在本实施例中,第一夹持件431固定设置于安装结构42上而在第二夹持件433上配置有夹紧驱动机构435,具有结构简单(仅需在第二夹持件433上配置有夹紧驱动机构435)、操作便利(利用夹紧驱动机构435驱动第二夹持件433作横向移动)、夹持稳固(第一夹持件431和第二夹持件433将硅棒200夹持住且夹持的硅棒邻近于安装结构42)等优点。

请参阅图13,显示为图11中硅棒夹持装置的细化结构示意图。如图13所示,在所述硅棒夹持装置中,在第二夹持件433上配置有夹紧驱动机构435,所述夹紧驱动机构435更包括:平移齿轨4351、驱动齿轮4353、以及锁定控制件。

平移齿轨4351,以横向方式铺设于连接结构432上。在本实施例中,连接结构432可例如为连接支梁,平移齿轨4351则可铺设于连接结构432的侧部,但并不以此为限,例如,在某些实施方式中,平移齿轨4351也可铺设于连接结构432的底部。平移齿轨4351中的齿密度可根据实际需要而可灵活设置。

驱动齿轮4353与平移齿轨4351啮合且与第二夹持件433联动。于本实施例中,驱动齿轮4353受控于一驱动动力源4355,该驱动动力源4355可与第二夹持件433中的第二夹持底座相连,例如,驱动动力源4355配置在一安装架或安装板上,所述安装架或安装板与第二夹持底座相连。如此,驱动动力源4355和第二夹持件433相关联,驱动动力源4355上的驱动齿轮4353则与平移齿轨4351相啮合。本实施例中的驱动动力源4355可例如为驱动电机。

在实际操作中,当移动第二夹持件433时,由驱动动力源4355控制驱动齿轮4353转动,通过驱动齿轮4353与平移齿轨4351的配合,就可驱动第二夹持件433沿着平移齿轨4351作横向移动。在某些实施方式中,当平移齿轨4351设置在连接结构432的右侧部或顶部时,由驱动电机4355控制驱动齿轮4353正转,则可带动第二夹持件433沿着平移齿轨4351朝向第一夹持件431作横向移动以靠近第一夹持件431,由驱动电机4355控制驱动齿轮4353反转,则可带动第二夹持件433沿着平移齿轨4351背向第一夹持件431作横向移动以远离第一夹持件431。在某些实施方式中,当平移齿轨4351设置在连接结构432的左侧部或底部时,由驱动电机4355控制驱动齿轮4353反转,则可带动第二夹持件433沿着平移齿轨4351朝向第一夹持件431作横向移动以靠近第一夹持件431,由驱动电机4355控制驱动齿轮4353正转,则可带动第二夹持件433沿着平移齿轨4351背向第一夹持件431作横向移动以远离第一夹持件431。

锁定控制件用于在第二夹持件433作横向移动并抵靠于硅棒200时将第二夹持件433控制在锁定状态。于本实施例中,所述锁定控制件更包括:制动齿条4352和活动设置的制动元件4354。

制动齿条4352与平移齿轨4351相类似,以横向方式铺设于连接结构432上。不过,出于夹紧驱动机构435的操控和机械设计等方面的考量,将制动齿条4352与平移齿轨4351错开以免两者相互干扰。在本实施例中,制动齿条4352可铺设于连接结构432的底部(平移齿轨4351铺设于连接结构432的侧部),鉴于前述在连接结构432的底部设有行走槽,因此,可配置有两条制动齿条4352,这两条制动齿条4352分别位于所述行走槽的相对两侧。但并不以此为限,例如,在某些实施方式中,制动齿条4352也可铺设于连接结构432的侧部并可与平移齿轨4351相对设置,例如,平移齿轨4351铺设于连接结构432的左侧部(或右侧部),那么,制动齿条4352可铺设于连接结构432的右侧部(或左侧部)。在某些实施方式中,若平移齿轨4351铺设于连接结构432的底部,那么,制动齿条4352可铺设于连接结构432的侧部。制动齿条4352中的齿密度可根据实际需要而可灵活设置。

制动元件4354与可横向移动的第二夹持件433联动。在本实施例中,制动元件4354带有一制动动力源4356,制动动力源4356可与第二夹持件433中的第二夹持底座相连,例如,制动动力源4356配置在一安装架或安装板上,所述安装架或安装板与第二夹持底座相连。制动元件4354受控于制动动力源4356而运动以卡抵于制动齿条4352。至于制动动力源4356,在某些实施方式中,制动动力源4356可例如为油缸,所述油缸通过活塞杆与制动元件4354连接,所述油缸能将液压能转换成机械能,具有体型小但出力大等优点。当然,制动动力源4356并不以此为限,在某些实施方式中,制动动力源4356也可例如为气缸,气缸具有控制方便及成本低等优点。制动元件4354则可例如为制动块,所述制动块为长条形,其两端可分别卡抵于设置的两条制动齿条4352。当然,所述制动元件4354中与制动齿条4352对应的卡抵处可增设卡抵齿,以与制动齿条4352相配合,实现更为稳固的制动效果。以油缸为例,在实际操作中,在初始状态下,油缸4356的活塞杆带动着制动元件4354处于收缩状态,待第二夹持件433在驱动齿轮4353的带动下沿着平移齿轨4351作横向移动直至抵靠于硅棒200时,夹紧驱动机构435中的驱动动力源4355停止运作,此时,由油缸4356的活塞杆伸出并带动着制动元件4354朝向制动齿条4352运动直至卡抵于制动齿条4352并再予以紧压,从而将第二夹持件433控制在锁定状态。

在现有的相关技术中,待加工的硅棒是以竖立方式被置放于硅棒承载台上,由于硅棒本身自重较大,在硅棒中的端面与硅棒承载台的承载面足够的话,那么,硅棒以竖立方式置放于硅棒承载台上是相对稳定的,一般可不需要额外的稳定保持装置,即使需要,所提供的稳定保持装置也相对较简单。但,在本申请中,硅棒200是以横卧方式被第一夹持件431和第二夹持件433夹持并保持悬置状态,硅棒本身自重较大,维持硅棒保持水平横卧,这就要求第一夹持件431和第二夹持件433所能提供的加持力必须足够大(由夹持力所产生的硅棒200与第一、第二夹持件431、433的摩擦力要与硅棒的重力相适配),而第一夹持件431和第二夹持件433中的至少一者是可活动的,在本实施例中,第二夹持件433是可活动的,因此,为防止硅棒200在竖直方向上产生影响其保持水平横卧的松动,特别提供了锁定控制件,用于将第二夹持件433控制在锁定状态。其中,锁定控制件包括制动齿条4352和带有制动动力源的制动元件4354,利用制动元件4354卡抵于制动齿条4352,可确保第二夹持件433始终稳固地保持在锁定状态。

硅棒夹持装置43中的第一夹持件431和第二夹持件433还可设计为可转动。因此,在第一夹持件431中,第一夹持部可通过第一转轴得以相对于第一夹持底座实现自转运动,在第二夹持件433中,第二夹持部可通过第二转轴得以相对于第二夹持底座实现自转运动。因此,硅棒夹持装置43还包括旋转驱动机构,用于驱动第一夹持件431和第二夹持件433中的至少一者作转动以带动夹紧的硅棒200转动,即,驱动第一夹持件431中的第一夹持部以及第二夹持件433中的第二夹持部中的至少一者作转动。

在某些实施方式中,第一夹持件431和第二夹持件433中的一个夹持件上配置有旋转驱动机构以作为主动转动部件而另一个夹持件则作为从动转动部件。所述旋转驱动机构可驱动这一个夹持件作转动并再顺势带动另一个夹持件转动。例如:在其中的第一夹持件431上配置有旋转驱动机构,如此,第一夹持件431作为主动转动部件而第二夹持件433则作为从动转动部件。在实际操作中,当需要转动硅棒200时,由所述旋转驱动机构驱动联动的第一夹持件431中的第一夹持部转动,利用第一夹持部、硅棒200、以及第二夹持部相互之间的摩擦力,顺势带动硅棒200(也包括第二夹持部)一并转动,实现硅棒200中作业面或作业区域的调整,从而可继续对硅棒200中调整后的作业面或作业区域进行研磨作业,其中,硅棒200的转动速度以及转动角度可由旋转驱动机构来控制。或者,在其中的第二夹持件433上配置有旋转驱动机构,如此,由第二夹持件433作为主动转动部件而第一夹持件431则作为从动转动部件。在实际操作中,当需要转动硅棒200时,由所述旋转驱动机构驱动联动的第二夹持件433中的第二夹持部转动,利用第二夹持部、硅棒200、以及第一夹持部相互之间的摩擦力,顺势带动硅棒200(也包括第一夹持部)一并转动,实现硅棒中作业面或作业区域的调整,从而可继续对硅棒200中调整后的作业面或作业区域进行研磨作业,其中,硅棒200的转动速度以及转动角度可由旋转驱动机构来控制。在某些实施方式中,在第一夹持件431和第二夹持件433上均分别配置有相应的旋转驱动机构,第一夹持件431中的第一夹持部和第二夹持件433中的第二夹持部分别在相应的旋转驱动机构的控制下而转动,带动硅棒200(也包括第一夹持部)一并转动,实现硅棒中作业面或作业区域的调整,从而可继续对硅棒200中调整后的作业面或作业区域进行研磨作业,其中,硅棒200的转动速度以及转动角度可由旋转驱动机构来控制,其中,在第一夹持件431中的第一夹持部和第二夹持件433中的第二夹持部转动过程中,两个旋转驱动机构要保持同步。具体到本实施例,在图11至图13所示的硅棒夹持装置中,是在其中的第一夹持件431上配置有旋转驱动机构,如此,由第一夹持件431作为主动转动部件而第二夹持件433则作为从动转动部件。在具体实现上,旋转驱动机构可例如为旋转电机。

需说明的是,在本实施例硅棒夹持装置中,在第一夹持件431上配置旋转驱动机构(第二夹持件433上未配置旋转驱动机构)而在第二夹持件433上配置夹紧驱动机构435(在第一夹持件431上未配置夹紧驱动机构435)仅为一种示例性说明,实际上,夹紧驱动机构435和旋转驱动机构在第一夹持件431和第二夹持件433上的配置,可灵活搭配,均可实现夹持硅棒及转动硅棒的技术效果。不过,相对于其他的配置方式,图11至图13所示的本实施例硅棒夹持装置,还兼具有结构简单、操作便利、成本较低、易于维护等优点。

本申请硅棒加工机还可包括硅棒装卸装置,对应于硅棒加工平台21上的预处理区位,用于将待加工的硅棒200装载至预处理区位以及将完成研磨作业之后的硅棒自硅棒加工平台的预处理区位上卸载。利用硅棒装卸装置,可将待加工的硅棒200以横卧方式平稳地运载至与预处理区位对应的那一个硅棒夹持装置43中的第一夹持件431和第二夹持件433之间的夹持空间内,以供第一夹持件431和第二夹持件433将硅棒200予以夹持。如图11和图12所示的本实施例中,硅棒装卸装置7可例如为三维移送装置,所述三维移送装置可包括:第一方向移送机构、第二方向移送机构、以及第三方向移送机构。如图11所示,为便于描述,将所述第一方向标示为R1轴,将所述第二方向标示为P1轴,将所述第三方向标示为Z轴,其中,P1轴与R1轴相垂直,Z轴与由P1轴和R1轴构成的平面相垂直。

所述第三方向移位机构更包括:底座71和第三方向移位机构,通过第三方向移位机构可提供底座71在第三方向(例如Z轴方向)上的移位。第三方向移位机构可包括第三方向导轨711、第三滑块712、以及第三方向驱动源(未在图式中显示)。

第三方向导轨711沿第三方向布设于机座2上。第三滑块712则设置于底座71上且与第三方向导轨711相配合。为使得底座71沿着第三方向移位的稳定性,可在机座2上配置两个第三方向导轨711,这两个第三方向导轨711分别位于底座71的相对两侧。所述第三方向驱动源则可包括第三方向齿轨、第三驱动齿轮、以及第三驱动电机,其中,所述第三方向齿轨沿第三方向布设于机座2上,所述第三驱动齿轮与所述第三方向齿轨啮合且与底座71联动,所述第三驱动电机用于驱动所述第三驱动齿轮。具体地,所述第三方向齿轨可例如为具有一定长度的至少一个齿条。如此,在实际操作中,可由所述第三驱动电机驱动所述第三驱动齿轮转动,通过所述第三驱动齿轮在所述第三方向齿轨上的转动,同时配合第三方向导轨711与第三滑块712,可驱动底座71沿着第三方向移位。例如,由所述第三驱动电机控制所述第三驱动齿轮正转(或反转),可带动底座71沿着第三方向作上升移位,或者,由所述第三驱动电机控制所述第三驱动齿轮反转(或正转),可带动底座71沿着第三方向作下降移位。在实际操作中,所述第三驱动电机接收来自一控制器的移位控制指令(所述移位控制指令中至少包括移位数值或与移位数值相关的参数)并根据所述移位控制指令来驱动第三转动齿轮转动以使得底座71沿着第三方向齿轨移位,同时,作为辅助设施的第三方向导轨711和第三滑块712,可使得第三滑块712沿着第三方向导轨711滑移,从而实现底座71可沿着第三方向平稳移位。另外,上述第三方向移位机构中的第三方向导轨711、第三滑块712、所述第三方向驱动源中的第三方向齿轨、第三驱动齿轮的设置仍可作其他变化,例如,第三方向导轨711可设于底座71上而第三滑块712设于机座2上,所述第三方向齿轨设于底座71上而所述第三驱动齿轮设于机座2上。再有,上述第三方向驱动源仅为一示例说明,但并非用于限制本申请,例如,在某些实施方式中,所述第三方向驱动源可包括:滚珠丝杠和伺服电机,滚珠丝杠具有高精度、可逆性和高效率的特点,如此,通过伺服电机与滚珠丝杠的配合,提高底座71在第三方向上移位的精准度。

所述第二方向移位机构更包括:活动平台73和第二方向移位机构,通过第二方向移位机构可提供活动平台73在第二方向(例如P1轴方向)上的移位。第二方向移位机构可包括第二方向导轨731、第二滑块732、以及第二方向驱动源(未在图式中显示)。

第二方向导轨731沿第二方向布设于底座71上。第二滑块732则设置于活动平台73的底部且与第二方向导轨731相配合。为使得活动平台73沿着第二方向移位的稳定性,可在底座71上配置两个第二方向导轨731,这两个第二方向导轨731分别位于底座71的相对两侧。所述第二方向驱动源则可包括第二方向齿轨733、第二驱动齿轮734、以及第二驱动电机,其中,所述第二方向齿轨733沿第二方向布设于底座71上,第二驱动齿轮734与所述第二方向齿轨733啮合且与活动平台73联动,所述第二驱动电机用于驱动第二驱动齿轮734。具体地,所述第二方向齿轨733可例如为具有一定长度的至少一个齿条。如此,在实际操作中,可由所述第二驱动电机驱动第二驱动齿轮734转动,通过第二驱动齿轮734在所述第二方向齿轨733上的转动,同时配合第二方向导轨731与第二滑块732,可驱动活动平台73沿着第二方向移位。例如,由所述第二驱动电机控制第二驱动齿轮734正转(或反转),可带动活动平台73沿着第二方向作向左移位,或者,由所述第二驱动电机控制第二驱动齿轮734反转(或正转),可带动活动平台73沿着第二方向作向右移位。在实际操作中,所述第二驱动电机接收来自一控制器的移位控制指令(所述移位控制指令中至少包括移位数值或与移位数值相关的参数)并根据所述移位控制指令来驱动第二驱动齿轮734转动以使得活动平台73沿着第二方向齿轨733移位,同时,作为辅助设施的第二方向导轨731和第二滑块732,可使得第二滑块732沿着第二方向导轨731滑移,从而实现活动平台73可沿着第二方向平稳移位。另外,上述第二方向移位机构中的第二方向导轨731、第二滑块732、所述第二方向驱动源中的第二方向齿轨733、第二驱动齿轮734的设置仍可作其他变化,例如,第二方向导轨731可设于活动平台73上而第二滑块732设于底座71上,所述第二方向齿轨733设于活动平台73上而第二驱动齿轮734设于底座71上。再有,上述第二方向驱动源仅为一示例说明,但并非用于限制本申请,例如,在某些实施方式中,所述第二方向驱动源可包括:滚珠丝杠和伺服电机,滚珠丝杠具有高精度、可逆性和高效率的特点,如此,通过伺服电机与滚珠丝杠的配合,提高活动平台73在第二方向上移位的精准度。

所述第一方向移位机构更包括:硅棒载台75和第一方向移位机构,通过第一方向移位机构可提供硅棒载台75在第一方向(例如R1轴方向)上的移位。

硅棒载台75用于承载硅棒200,其形状和尺寸可与硅棒200相适配,例如为矩形状。另外,硅棒载台75的侧缘可设有限位结构76,用于限制所承载的硅棒200在左右两侧(例如P1轴方向上)的移动。在某些实施方式中,限位结构76可例如为止挡柱或止挡块。

第一方向移位机构可包括第一方向导轨751、第一滑块752、以及第一方向驱动源(未在图式中显示)。

第一方向导轨751沿第一方向布设于活动平台73上。第一滑块752则设置于硅棒载台75的底部且与第一方向导轨751相配合。为使得硅棒载台75沿着第一方向移位的稳定性,可在活动平台73上配置两个第一方向导轨751,这两个第一方向导轨751分别位于活动平台73的相对两侧。所述第一方向驱动源则可包括第一方向齿轨、第一驱动齿轮、以及第一驱动电机,其中,所述第一方向齿轨沿第一方向布设于活动平台73上,所述第一驱动齿轮与所述第一方向齿轨啮合且与硅棒载台75联动,所述第一驱动电机用于驱动所述第一驱动齿轮。具体地,所述第一方向齿轨可例如为具有一定长度的至少一个齿条。如此,在实际操作中,可由所述第一驱动电机驱动所述第一驱动齿轮转动,通过所述第一驱动齿轮在所述第一方向齿轨上的转动,同时配合第一方向导轨751与第一滑块752,可驱动硅棒载台75沿着第一方向移位。例如,由所述第一驱动电机控制所述第一驱动齿轮正转(或反转),可带动硅棒载台75沿着第一方向作向内移位(即,朝向输送本体41的中央区域移位),或者,由所述第一驱动电机控制所述第一驱动齿轮反转(或正转),可带动硅棒载台75沿着第一方向作向外移位(即,背离输送本体41的中央区域移位)。在实际操作中,所述第一驱动电机接收来自一控制器的移位控制指令(所述移位控制指令中至少包括移位数值或与移位数值相关的参数)并根据所述移位控制指令来驱动第一转动齿轮转动以使得硅棒载台75沿着第一方向齿轨移位,同时,作为辅助设施的第一方向导轨751和第一滑块752,可使得第一滑块752沿着第一方向导轨751滑移,从而实现硅棒载台75可沿着第一方向平稳移位。另外,上述第一方向移位机构中的第一方向导轨751、第一滑块752、所述第一方向驱动源中的第一方向齿轨、第一驱动齿轮的设置仍可作其他变化,例如,第一方向导轨751可设于硅棒载台75上而第一滑块752设于活动平台73上,所述第一方向齿轨设于硅棒载台75上而所述第一驱动齿轮设于活动平台73上。再有,上述第一方向驱动源仅为一示例说明,但并非用于限制本申请,例如,在一可选实施例中,所述第一方向驱动源可包括:滚珠丝杠和伺服电机,滚珠丝杠具有高精度、可逆性和高效率的特点,如此,通过伺服电机与滚珠丝杠的配合,提高硅棒载台75在第一方向上移位的精准度。

当通过上述硅棒装卸装置7以用于将待加工的硅棒200装载至预处理区位的应用中,硅棒载台75位于初始位置(例如:机座2的外侧),将待加工的硅棒200以横卧方式置放于硅棒载台75上,通过第一方向移位机构、第二方向移位机构、以及第三方向移位机构的配合,可将待加工的硅棒200装载至预处理区位且位于硅棒夹持装置43的第一夹持件431和第二夹持件433之间所形成的硅棒夹持空间内。第一方向移位机构、第二方向移位机构、以及第三方向移位机构的配合具体可包括:利用第三方向移位机构驱动底座71及其上的活动平台73和硅棒载台75沿第三方向移位,利用第二方向移位机构驱动活动平台73及其上的硅棒载台75沿第二方向移位,利用第三方向移位机构驱动硅棒载台75沿第三方向移位。

实际上,在某些实施方式中,本申请硅棒加工机还可包括平整度检测仪,用于在利用硅棒装卸装置7将待加工的硅棒200装载至预定位置之后及在被硅棒夹持装置43夹持之前对待加工的硅棒200进行平面平整度检测及位置调整等操作。

第一硅棒研磨装置6设于硅棒加工平台21的第一加工区位,用于对硅棒200进行第一研磨作业。第二硅棒研磨装置8设于硅棒加工平台21的第二加工区位,用于对通过第一硅棒研磨装置6的第一研磨作业后的硅棒200进行第二研磨作业。在本实施例中,如前所述,通过硅棒转换装置4上的硅棒夹持装置43可将待加工的硅棒200以横卧方式予以夹持,因此,第一硅棒研磨装置6和第二硅棒研磨装置8对横卧放置的硅棒200进行研磨作业采用的就是卧式加工方式。另外,第一硅棒研磨装置6和第二硅棒研磨装置8为双面研磨装置,可对硅棒200相对的两个研磨部位进行研磨作业。

需特别说明的是,针对不同型态的硅棒,第一硅棒研磨装置6和第二硅棒研磨装置8也会有不同的变化组合例。例如:若硅棒200为单晶硅棒,则第一硅棒研磨装置6可以是切圆及粗磨装置而第二硅棒研磨装置8可以是滚圆及精磨装置;若硅棒200为多晶硅棒,则第一硅棒研磨装置6可以是粗磨装置而第二硅棒研磨装置可以是倒角及精磨装置。当然,在某些实施方式中,在所述预处理区位与所述第一加工区位之间以及所述第二加工区位与所述预处理区位之间还可增设防护门,用于将所述预处理区位与所述第一加工区位和所述第二加工区位相隔离,从而起到保护硅棒的作用,避免硅棒受到污染或损伤。

以下对上述第一硅棒研磨装置6和第二硅棒研磨装置8分别进行详细说明。

第一硅棒研磨装置6主要包括第一承座61和至少一对第一磨具63,其中,第一承座61可通过第一横向移动机构相对硅棒加工平台21作横向移动,至少一对第一磨具63对向设置于第一承座61上,用于在第一承座61横向移动的带动下对位于第一加工区位处的硅棒夹持装置43上横卧放置的硅棒200进行研磨作业。为便于描述,针对第一硅棒研磨装置6,将第一承座61作横向移动的方向标示为R2轴,将与R2轴相垂直的横向方向标示为P2,将与由P2轴和R2轴构成的平面相垂直的方向标示为Z轴。

第一承座61可通过第一横向移动机构相对硅棒加工平台21作横向移动。在本实施例中,在硅棒加工平台21上设置沿R2向的滑轨611,第一承座61通过底部开设的滑槽(所述滑槽与滑轨611相配合)而枕于滑轨611上,其中,滑轨611的数量可例如为两个,两个滑轨611并行设置且对应于第一承座61的相对两侧。所述第一横向移动机构还可包括横向驱动源,具体地,所述横向驱动源可包括横向驱动电机和传动螺杆(未在图式中显示),所述传动螺杆可沿R2向设置。在实际应用中,通过横向驱动电机和传动螺杆的配合,可驱动第一承座61沿着滑轨611沿R2向作横向移动。

至少一对第一磨具63对向设置于第一承座61上。在本实施例的第一硅棒研磨装置6中,在第一承座61上设置有一对第一磨具63,这一对第一磨具63之间留有供容纳硅棒200的研磨空间。若待加工的硅棒200为单晶硅棒,该单晶硅棒则为截面大致呈类矩形的硅方体,具有四个侧面,相邻两个侧面之间形成有呈R角的连接棱面,因此,这至少一对第一磨具63可对位于所述研磨空间内的单晶硅棒中相对的一对侧面或一对连接棱面进行相应的研磨作业。若待加工的硅棒200为多晶硅棒,该多晶硅棒则为截面呈矩形的硅方体,具有四个侧面及四个棱角,因此,这至少一对第一磨具63可对位于所述研磨空间内的多晶硅棒中相对的一对侧面或一对连接棱角进行相应的研磨作业。

更进一步地,每一个第一磨具63更包括砂轮631和转动电机633,其中,砂轮631和转动电机633被配置在第一磨具支座635上,砂轮631受控于转动电机633而转动,第一磨具支座635更可通过第一磨具进退机构而活动设于第一承座61上。在本实施例中,在第一承座61上设置沿P2向(所述P2向与所述R2向相正交)的滑座637(或滑轨),第一磨具支座635通过底部开设的滑槽(所述滑槽与滑座637或滑轨相配合)而枕于滑座637(或滑轨)上。所述第一磨具进退机构还可包括进退驱动源,用于驱动第一磨具63沿着滑座637或滑轨作进退移动。所述进退驱动源可包括进退电机和传动螺杆(未在图式中显示),所述传动螺杆可沿P2向设置。在实际应用中,通过进退电机和传动螺杆的配合,可驱动第一磨具支座635及其上的砂轮631和转动电机633沿着滑座637(或滑轨)沿P2向作横向移动,使得砂轮631能完成研磨空间的进给。

在实际应用中,对于第一硅棒研磨装置6,每一个第一磨具63可在第一磨具进退机构的驱动下沿P2向作横向移动以调整第一磨具63中砂轮的进给量,再利用第一横向移动机构可驱动第一承座61及其上的第一磨具63相对硅棒加工平台21沿R2向作横向运动以对硅棒夹持装置43所夹持的硅棒200进行第一研磨作业。

第二硅棒研磨装置8主要包括第二承座81和至少一对第二磨具83,其中,第二承座81可通过第二横向移动机构相对硅棒加工平台21作横向移动,至少一对第二磨具83对向设置于第二承座81上,用于在第二承座81横向移动的带动下对位于第二加工区位处的硅棒夹持装置43上横卧放置的硅棒200进行研磨作业。为便于描述,针对第二硅棒研磨装置8,将第一承座81作横向移动的方向标示为R3轴,将与R3轴相垂直的横向方向标示为P3,将与由P3轴和R3轴构成的平面相垂直的方向标示为Z轴。

第二承座81可通过第二横向移动机构相对硅棒加工平台21作横向移动。在本实施例中,在硅棒加工平台21上设置沿R3向的滑轨811,第二承座81通过底部开设的滑槽(所述滑槽与滑轨811相配合)而枕于滑轨811上,其中,滑轨811的数量可例如为两个,两个滑轨811并行设置且对应于第二承座81的相对两侧。所述第二横向移动机构还可包括横向驱动源,具体地,所述横向驱动源可包括横向驱动电机和传动螺杆(未在图式中显示),所述传动螺杆可沿R3向设置。在实际应用中,通过横向驱动电机和传动螺杆的配合,可驱动第二承座81沿着滑轨811沿R3向作横向移动。

至少一对第二磨具83对向设置于第二承座81上。在本实施例的第二硅棒研磨装置8中,在第二承座81上设置有一对第二磨具83,这一对第二磨具83之间留有供容纳硅棒200的研磨空间。若待加工的硅棒200为单晶硅棒,该单晶硅棒则为截面大致呈类矩形的硅方体,具有四个侧面,相邻两个侧面之间形成有呈R角的连接棱面,因此,这至少一对第二磨具83可对位于所述研磨空间内的单晶硅棒中相对的一对侧面或一对连接棱面进行相应的研磨作业。若待加工的硅棒200为多晶硅棒,该多晶硅棒则为截面呈矩形的硅方体,具有四个侧面及四个棱角,因此,这至少一对第二磨具83可对位于所述研磨空间内的多晶硅棒中相对的一对侧面或一对连接棱角进行相应的研磨作业。

更进一步地,每一个第二磨具83更包括砂轮831和转动电机833,其中,砂轮831和转动电机833被配置在第二磨具支座835上,砂轮831受控于转动电机833而转动,第二磨具支座835更可通过第二磨具进退机构而活动设于第二承座81上。在本实施例中,在第二承座81上设置沿P3向(所述P3向与所述R3向相正交)的滑座837(或滑轨),第二磨具支座835通过底部开设的滑槽(所述滑槽与滑座837或滑轨相配合)而枕于滑座837(或滑轨)上。所述第二磨具进退机构还可包括进退驱动源,用于驱动第二磨具83沿着滑座837或滑轨作进退移动。所述进退驱动源可包括进退电机和传动螺杆(未在图式中显示),所述传动螺杆可沿P3向设置。在实际应用中,通过进退电机和传动螺杆的配合,可驱动第二磨具支座835及其上的砂轮831和转动电机833沿着滑座837(或滑轨)沿P3向作横向移动,使得砂轮831能完成研磨空间的进给。其中,第二硅棒研磨装置8中砂轮831的磨砂颗粒的颗粒度要小于第一硅棒研磨装置6中砂轮631的磨砂颗粒的颗粒度。

在实际应用中,对于第二硅棒研磨装置8,每一个第二磨具83可在第二磨具进退机构的驱动下沿P3向作横向移动以调整第二磨具83中砂轮的进给量,再利用第二横向移动机构可驱动第二承座81及其上的第二磨具83相对硅棒加工平台21沿R3向作横向运动以对硅棒夹持装置43所夹持的硅棒200进行第二研磨作业。

以下以硅棒100为单晶硅棒为例进行说明,在硅棒100为单晶硅棒的情形下,第一硅棒研磨装置6为切圆及粗磨装置,第二硅棒研磨装置8为滚圆及精磨装置。

由切圆及粗磨装置6对单晶硅棒进行切圆及粗磨作业可大致包括:切圆作业和粗磨作业。

在实际应用中,先利用硅棒转换装置4将单晶硅棒200转送至硅棒加工平台21的第一加工区位,具体地,驱动硅棒转换装置4中输送本体41转动,带动硅棒夹持装置43及其所夹持的单晶硅棒200由预处理区位转换至第一加工区位,使得硅棒夹持装置43所夹持的单晶硅棒200对应于切圆及粗磨装置6。驱动切圆及粗磨装置6中的至少一对砂轮631可对单晶硅棒200中相对的一对侧面进行相应的粗磨作业或对单晶硅棒200中相对的一对连接棱面进行相应的切圆作业。

关于切圆作业,一般地,利用硅棒夹持装置43对单晶硅棒200进行定位调整,利用旋转驱动机构驱动第一夹持件431和第二夹持件433中的至少一者作转动以带动夹紧的单晶硅棒200转动,使得单晶硅棒200中的一对连接棱面对应于一对第一磨具63,由第一磨具63对单晶硅棒200的连接棱面进行切圆作业。所述切圆作业可例如包括:与利用硅棒夹持装置43对单晶硅棒200进行定位调整相配合,根据进给量(驱动第一磨具63中的砂轮沿P2向作横向移动),驱动第一磨具63中的砂轮631转动并驱动第一磨具63相对硅棒加工平台21沿R2向作横向运动以由第一磨具63中的砂轮631对单晶硅棒200实施研磨,完成一次粗切;由硅棒夹持装置43重新对单晶硅棒200进行定位调整,重复上述研磨步骤,从而实现对第一对连接棱面及其邻近区域进行多次粗切以及对第二对连接棱面及其邻近区域进行多次粗切,使得各个连接棱面与相邻的侧面之间的连接形成初步弧形连接。

在一具体实例中,切圆作业进一步包括:先利用硅棒夹持装置43对单晶硅棒200进行定位调整;初始地,在硅棒夹持装置43夹持单晶硅棒200时,单晶硅棒200的侧面是对应于切圆及粗磨装置6中的一对磨具33,因此,由利用硅棒夹持装置43对单晶硅棒200进行定位调整可例如包括带动单晶硅棒200正向(或逆向)转动45°,使得单晶硅棒200中的第一对连接棱面对应于切圆及粗磨装置6中的一对第一磨具63,令第一磨具63根据进给量沿P2向作横向进给,旋转第一磨具63中的砂轮631并驱动第一磨具63沿R2向作横向运动以由第一磨具63中的砂轮631对单晶硅棒200中的第一对连接棱面进行第一次粗切;由硅棒夹持装置43带动单晶硅棒200正向转动5°,旋转第一磨具63中的砂轮631并驱动第一磨具63沿R2向作横向运动以由第一磨具63中的砂轮631对单晶硅棒200中的第一对连接棱面进行第二次粗切;由硅棒夹持装置43带动单晶硅棒200正向转动80°,使得单晶硅棒200中的第二对连接棱面对应于切圆及粗磨装置6中的一对第一磨具63,旋转第一磨具63中的砂轮631并驱动第一磨具63沿R2向作横向运动以由第一磨具63中的砂轮631对单晶硅棒200中的第二对连接棱面进行第一次粗切;由硅棒夹持装置43带动单晶硅棒200正向转动5°,旋转第一磨具63中的砂轮631并驱动第一磨具63沿R2向作横向运动以由第一磨具63中的砂轮631对单晶硅棒200中的第二对连接棱面进行第二次粗切;由硅棒夹持装置43带动单晶硅棒200正向转动5°,旋转第一磨具63中的砂轮631并驱动第一磨具63沿R2向作横向运动以由第一磨具63中的砂轮631对单晶硅棒200中的第二对连接棱面进行第三次粗切;由硅棒夹持装置43带动单晶硅棒200正向转动80°,旋转第一磨具63中的砂轮631并驱动第一磨具63沿R2向作横向运动以由第一磨具63中的砂轮631对单晶硅棒200中的第一对连接棱面进行第三次粗切。作为单晶硅棒200的单晶硅棒实施上述切圆作业的状态具体可参见图3,图3显示为单晶硅棒在切圆作业中的状态变化示意图。

需要特别说明的是,前述切圆作业中,由硅棒夹持装置43带动单晶硅棒200转动相应角度,例如:硅棒夹持装置43带动单晶硅棒200正向转动5°,并非为唯一的实现方式,在其他可选实施例中,可适应调整角度,例如为3°至7°,包括3°、4°、5°、6°、7°或其他角度,相应地,由硅棒夹持装置43带动单晶硅棒200正向转动80°的情况则适应性调整角度。请参阅前文中的表一,表一显示为转动角度在3°至7°范围内各个数值的示例情况。

上述切圆作业过程仅为切圆作业中的一实施例,但并不以此为限,例如:先利用硅棒夹持装置43带动单晶硅棒200正向转动40°,使得单晶硅棒200中的第一对连接棱面对应于切圆及粗磨装置6中的一对第一磨具63,旋转第一磨具63中的砂轮631并驱动第一磨具63沿R2向作横向运动以由第一磨具63中的砂轮631对单晶硅棒200中的第一对连接棱面进行第一次粗切;由硅棒夹持装置43带动单晶硅棒200正向转动5°,旋转第一磨具63中的砂轮631并驱动第一磨具63沿R2向作横向运动以由第一磨具63中的砂轮631以对单晶硅棒200中的第一对连接棱面进行第二次粗切;由硅棒夹持装置43带动单晶硅棒200正向转动5°,旋转第一磨具63中的砂轮631并驱动第一磨具63沿R2向作横向运动以由第一磨具63中的砂轮631以对单晶硅棒200中的第一对连接棱面进行第三次粗切;由硅棒夹持装置43带动单晶硅棒200正向转动80°,旋转第一磨具63中的砂轮631并驱动第一磨具63沿R2向作横向运动以由第一磨具63中的砂轮631对单晶硅棒200中的第二对连接棱面进行第一次粗切;由硅棒夹持装置43带动单晶硅棒200正向转动5°,旋转第一磨具63中的砂轮631并驱动第一磨具63沿R2向作横向运动以由第一磨具63中的砂轮631对单晶硅棒200中的第二对连接棱面进行第二次粗切;由硅棒夹持装置43带动单晶硅棒200正向转动5°,旋转第一磨具63中的砂轮631并驱动第一磨具63沿R2向作横向运动以由第一磨具63中的砂轮631对单晶硅棒200中的第二对连接棱面进行第三次粗切。

完成切圆作业之后,由硅棒夹持装置43对单晶硅棒进行定位调整,使得单晶硅棒中的一对侧面对应于一对磨具33,由磨具33对单晶硅棒的侧面进行粗磨作业。

粗磨作业进一步包括:先利用硅棒夹持装置43对单晶硅棒200进行定位调整,使得单晶硅棒200中的第一对侧面对应于切圆及粗磨装置6中的一对第一磨具63,令第一磨具63根据进给量沿P1向作横向进给,旋转第一磨具63中的砂轮631并驱动第一磨具63沿R2向作横向运动以由第一磨具63中的砂轮631对单晶硅棒200中的第一对侧面进行粗磨;由硅棒夹持装置43带动单晶硅棒200正向(或逆向)转动90°,使得单晶硅棒200中的第二对侧面对应于切圆及粗磨装置6中的一对第一磨具63,旋转第一磨具63中的砂轮631并驱动第一磨具63沿R2向作横向运动以由第一磨具63中的砂轮631对单晶硅棒200中的第二对侧面进行粗磨。其中,任一对侧面的粗磨作业可例如包括:提供一进给量,驱动一对第一磨具63中的砂轮631沿R2向由外往内横向移动以来研磨单晶硅棒200的一对侧面;一对砂轮631研磨到单晶硅棒200最里端(例如,可将单晶硅棒200的最里端称为底部)之后并穿过单晶硅棒200之后停止,再增加一进给量,驱动一对砂轮沿R2向由内往外横向移动来研磨单晶硅棒200的一对侧面;一对砂轮631研磨到单晶硅棒200的最外端(例如,可将单晶硅棒200的最外端称为顶部)之后并穿过单晶硅棒200之后停止,继续增加一进给量,驱动一对砂轮631沿R2向由外往内横向移动来研磨单晶硅棒200;如此,研磨,增加进给量,反向研磨,增加进给量,研磨,反复数次之后,即可将单晶硅棒200的一对侧面研磨至预设的尺寸。作为单晶硅棒200的单晶硅棒实施上述粗磨作业的状态具体可参见图4,图4显示为单晶硅棒在粗磨作业中的状态变化示意图。

针对滚圆及精磨装置,由滚圆及精磨装置对单晶硅棒进行滚圆及精磨作业可大致包括:滚圆作业和精磨作业。滚圆及精磨装置8中砂轮831的磨砂颗粒的颗粒度要小于切圆及粗磨装置6中砂轮631的磨砂颗粒的颗粒度。

在实际应用中,先利用硅棒转换装置4将单晶硅棒200转送至硅棒加工平台21的第二加工区位,具体地,驱动硅棒转换装置4中输送本体41转动,带动硅棒夹持装置43及其所夹持的单晶硅棒200由第一加工区位转换至第二加工区位(同时,利用硅棒转换装置4,还带动原先位于预处理区位处硅棒夹持装置43及其所夹持的单晶硅棒200由预处理区位处转换至第一加工区位),使得硅棒夹持装置43所夹持的单晶硅棒200对应于滚圆及精磨装置8。驱动滚圆及精磨装置8中的至少一对砂轮831可对单晶硅棒200中相对的一对侧面进行相应的精磨作业或对单晶硅棒200中相对的一对连接棱面进行相应的滚圆作业。

滚圆作业进一步包括:利用硅棒夹持装置43对单晶硅棒200进行定位并旋转单晶硅棒200,令滚圆及精磨装置8中第二磨具83根据进给量沿P3向作横向进给,旋转第二磨具83中的砂轮831并驱动第二磨具83沿R3向作横向运动以由第二磨具83中的砂轮831对单晶硅棒200的各个连接棱面进行研磨滚圆,使得单晶硅棒200的连接棱面研磨至预设的尺寸并整体磨圆,即,连接棱面与侧面圆滑过渡。单晶硅棒200实施上述滚圆作业的状态具体可参见图5,图5显示为单晶硅棒在滚圆作业中的状态示意图。

精磨作业进一步包括:由利用硅棒夹持装置43对单晶硅棒200进行定位调整,使得单晶硅棒200中的第一对侧面对应于滚圆及精磨装置4中的一对第二磨具83,令第二磨具83相对第二承座81根据进给量沿P3向作横向进给,旋转第二磨具83中的砂轮831并驱动第二磨具83沿R3向作横向运动以由第二磨具83中的砂轮831对单晶硅棒200中的第一对侧面进行精磨;由硅棒夹持装置43带动单晶硅棒200正向(或逆向)转动90°,使得单晶硅棒200中的第二对侧面对应于滚圆及精磨装置4中的一对第二磨具83,旋转第二磨具83中的第二砂轮44并驱动第二磨具83沿R3向作横向运动以由第二磨具83中的砂轮831对单晶硅棒200中的第二对侧面进行精磨。其中,任一对侧面的精磨作业可例如包括:提供一进给量,驱动一对第二磨具83中的砂轮831沿R3向由外往内横向移动以来研磨单晶硅棒200的一对侧面;一对砂轮831研磨到单晶硅棒200最里端(例如,可将单晶硅棒200的最里端称为底部)之后并穿过单晶硅棒200之后停止,再增加一进给量,驱动一对砂轮沿R3向由内往外横向移动来研磨单晶硅棒200的一对侧面;一对砂轮831研磨到单晶硅棒200的最外端(例如,可将单晶硅棒200的最外端称为顶部)之后并穿过单晶硅棒200之后停止,继续增加一进给量,驱动一对砂轮831沿R3向由外往内横向移动来研磨单晶硅棒200;如此,研磨,增加进给量,反向研磨,增加进给量,研磨,反复数次之后,即可将单晶硅棒200的一对侧面研磨至预设的尺寸。作为单晶硅棒200的单晶硅棒实施上述精磨作业的状态具体可参见图6,图6显示为单晶硅棒在精磨作业中的状态示意图。

以下以硅棒100为多晶硅棒为例进行说明,在硅棒100为多晶硅棒的情形下,第一硅棒研磨装置6为粗磨装置,第二硅棒研磨装置8为倒角及精磨装置。

由粗磨装置对多晶硅棒进行粗磨作业可大致包括:

先利用硅棒转换装置4将多晶硅棒200转送至硅棒加工平台21的第一加工区位,具体地,驱动硅棒转换装置4中输送本体41转动,带动硅棒夹持装置43及其所夹持的多晶硅棒200由预处理区位转换至第一加工区位,使得硅棒夹持装置43所夹持的多晶硅棒200对应于粗磨装置6。驱动粗磨装置6中的至少一对砂轮631可对多晶硅棒200中相对的一对侧面进行相应的粗磨作业。

关于粗磨作业,一般地,利用硅棒夹持装置43对多晶硅棒200进行定位调整,使得多晶硅棒200的第一对侧面对应于粗磨装置6中的一对第一磨具63;令第一磨具63根据进给量沿P2向作横向进给,旋转第一磨具63中的砂轮631并驱动第一磨具63沿R2向作横向运动以由第一磨具63中的砂轮631对多晶硅棒200中的第一对侧面进行粗磨;由硅棒夹持装置43带动多晶硅棒200正向(或逆向)转动90°,使得多晶硅棒200中的第二对侧面对应于粗磨装置6中的一对第一磨具63,旋转第一磨具63中的砂轮631并驱动第一磨具63沿R2向作横向运动以由第一磨具63中的砂轮631对多晶硅棒200中的第二对侧面进行粗磨。其中,任一对侧面的粗磨作业可例如包括:提供一进给量,驱动一对第一磨具63中的砂轮631沿R2向由外往内横向移动以来研磨多晶硅棒200的一对侧面;一对砂轮631研磨到多晶硅棒200最里端(例如,可将多晶硅棒200的最里端称为底部)之后并穿过硅棒200之后停止,再增加一进给量,驱动一对砂轮631沿R2向由内往外横向移动来研磨多晶硅棒200的一对侧面;一对砂轮631研磨到多晶硅棒200的最外端(例如,可将硅棒200的最外端称为顶部)之后并穿过多晶硅棒200之后停止,继续增加一进给量,驱动一对砂轮631沿R2向由外往内横向移动来研磨多晶硅棒200;如此,研磨,增加进给量,反向研磨,增加进给量,研磨,反复数次之后,即可将多晶硅棒200的一对侧面研磨至预设的尺寸。多晶硅棒200实施上述粗磨作业的状态具体可参见图7,图7显示为多晶硅棒在粗磨作业中的状态变化示意图。

针对倒角及精磨装置,由倒角及精磨装置对多晶硅棒进行倒角及精磨作业可大致包括:倒角作业和精磨作业。倒角及精磨装置8中砂轮831的磨砂颗粒的颗粒度要小于粗磨装置6中砂轮631的磨砂颗粒的颗粒度。

在实际应用中,先利用硅棒转换装置4将多晶硅棒200转送至硅棒加工平台21的第二加工区位,具体地,驱动硅棒转换装置4中输送本体41转动,带动硅棒夹持装置43及其所夹持的多晶硅棒200由第一加工区位转换至第二加工区位(同时,利用硅棒转换装置4,还带动原先位于预处理区位处硅棒夹持装置43及其所夹持的多晶硅棒200由预处理区位处转换至第一加工区位),使得硅棒夹持装置43所夹持的多晶硅棒200对应于倒角及精磨装置8。驱动滚圆及精磨装置8中的至少一对砂轮831可对多晶硅棒200中相对的一对侧面进行相应的精磨作业或对多晶硅棒200中相对的一对连接棱面进行相应的倒角作业。

倒角作业进一步包括:利用利用硅棒夹持装置43对多晶硅棒200进行定位调整,例如带动多晶硅棒200转动45°,使得多晶硅棒200中的第一对棱角对应于倒角及精磨装置8中的一对第二磨具83,令第二磨具83相对第二承座81根据进给量沿P3向作横向进给,旋转第二磨具83中的砂轮831并驱动第二磨具83沿R3向作横向运动以由第二磨具83中的砂轮831对多晶硅棒200的第一对棱角进行磨削,使得多晶硅棒200的第一对棱角经磨削而形成倒角面;由硅棒夹持装置43带动多晶硅棒200正向(或逆向)转动90°,使得多晶硅棒200中的第二对棱角对应于倒角及精磨装置8中的一对第二磨具83,旋转第二磨具83中的砂轮831并驱动第二磨具83沿R3向作横向运动以由第二磨具83中的砂轮831对多晶硅棒200的第二对棱角进行磨削,使得多晶硅棒200的第二对棱角经磨削而形成倒角面。这样,多晶硅棒实施上述倒角作业的状态具体可参见图8,图8显示为多晶硅棒在倒角作业中的状态示意图。

精磨作业进一步包括:由利用硅棒夹持装置43对多晶硅棒200进行定位调整,例如带动多晶硅棒200转动45°,使得多晶硅棒200中的第一对侧面对应于倒角及精磨装置8中的一对第二磨具83,令第二磨具83相对第二承座81根据进给量沿P3向作横向进给,旋转第二磨具83中的砂轮831并驱动第二磨具83沿R3向作横向运动以由第二磨具83中的砂轮831对多晶硅棒200的第一对侧面进行精磨;由硅棒夹持装置43带动多晶硅棒200正向(或逆向)转动90°,使得多晶硅棒200中的第二对侧面对应于倒角及精磨装置8中的一对第二磨具83,旋转第二磨具83中的砂轮831并驱动第二磨具83沿R3向作横向运动以由第二磨具83中的砂轮831对多晶硅棒200的第二对侧面进行精磨。其中,任一对侧面的精磨作业可例如包括:提供一进给量,驱动一对第二磨具83中的砂轮831沿R3向由外往内横向移动以来研磨多晶硅棒200的一对侧面;一对砂轮831研磨到多晶硅棒200最里端(例如,可将多晶硅棒200的最里端称为底部)之后并穿过多晶硅棒200之后停止,再增加一进给量,驱动一对砂轮沿R3向由内往外横向移动来研磨多晶硅棒200的一对侧面;一对砂轮831研磨到多晶硅棒200的最外端(例如,可将多晶硅棒200的最外端称为顶部)之后并穿过多晶硅棒200之后停止,继续增加一进给量,驱动一对砂轮831沿R3向由外往内横向移动来研磨多晶硅棒200;如此,研磨,增加进给量,反向研磨,增加进给量,研磨,反复数次之后,即可将多晶硅棒200的一对侧面研磨至预设的尺寸。作为多晶硅棒200的多晶硅棒实施上述精磨作业的状态具体可参见图9,图9显示为多晶硅棒在精磨作业中的状态示意图。

需说明的是,上述仅为示例性说明,并非用于限制本申请的保护范围,例如,在针对作为第二硅棒加工装置的倒角及精磨装置的加工作业描述中,是先执行了多晶硅棒的倒角作业再执行了多晶硅棒的精磨作业,但并不以此为限,在其他实施方式中,先执行多晶硅棒的精磨作业后再执行多晶硅棒的倒角作业也是可行的,仍应属于本申请的保护范围。

另外,在某些实施方式中,本申请硅棒加工机中的硅棒加工平台可划分为四个功能区位,那么,所述硅棒加工机还可包括第三加工装置,设于硅棒加工平台的第三加工区位,用于对硅棒进行第三加工作业。如此,在一实施例中,预处理区位、第一加工区位、第二加工区位以及第三加工区两两相邻之间呈90°分布,硅棒加工机中的硅棒转换装置的转动角度范围为±270°。

在一实施例中,所述第三加工装置可例如为硅棒抛光装置,所述硅棒抛光装置可用于对硅棒进行抛光加工作业。

针对硅棒抛光装置而言,一般,硅棒经第一硅棒加工装置和第二硅棒加工装置的加工作业后,硅棒的表面仍会存在些凹陷、凸起等不平整问题,因此,需要对硅棒进行相应的抛光加工作业,以改善硅棒的表面,获得高平坦度及光洁表面的效果。硅棒抛光装置主要包括承座和至少一对抛光单元,至少一对抛光单元对向设置于承座上,用于对位于第三加工区位处的硅棒转换装置上的硅棒进行抛光加工作业。

更进一步地,每一个抛光单元更包括抛光毛刷和驱动电机,其中,抛光毛刷和驱动电机被配置在一支座上,所述抛光毛刷受控于驱动电机而作动(例如旋转),所述支座更可通过一进退机构而活动设于一承座上。

在硅棒为单晶硅棒的情形下,由硅棒抛光装置对单晶硅棒进行抛光加工作业可包括:先利用硅棒转换装置将单晶硅棒转送至硅棒加工平台的第三加工区位,由硅棒夹持装置对夹持的单晶硅棒进行旋转,此时,驱动至少一对抛光单元中的抛光毛刷旋转,并由抛光毛刷对单晶硅棒的连接棱面进行抛光,其中,至少一对抛光单元中的抛光毛刷之间的间距是要小于呈对角的两个连接棱面之间的间距;随后,由硅棒夹持装置对单晶硅棒进行定位调整,使得单晶硅棒的第一对侧面对应于至少一对抛光单元,由至少一对抛光单元中的抛光毛刷对单晶硅棒的第一对侧面进行抛光;接着,由硅棒夹持装置对单晶硅棒进行定位调整,使得单晶硅棒的第二对侧面对应于至少一对抛光单元,由至少一对抛光单元中的抛光毛刷对单晶硅棒的第二对侧面进行抛光。

其中,在对单晶硅棒的连接棱面进行抛光时:单晶硅棒始终在旋转着,抛光毛刷也始终旋转着,一对抛光毛刷继续朝内,对单晶硅棒的下一段的各个连接棱面进行抛光,直至抛光到单晶硅棒的底部,完成单晶硅棒单次连接棱面抛光;再驱动一对抛光毛刷从内往外运动,由抛光毛刷继续抛光单晶硅棒的各个连接棱面;如此,反复数次之后,即可将单晶硅棒的各个连接棱面抛光至高平坦度及光洁表面的效果;在对单晶硅棒的侧面进行抛光时,任一对侧面的抛光可例如包括:单晶硅棒由硅棒夹持装置夹持保持不动,提供一进给量,驱动一对抛光单元中的抛光毛刷从外往内运动来抛光单晶硅棒的一对侧面;一对抛光毛刷抛光到单晶硅棒底部之后并穿过单晶硅棒之后再驱动一对抛光毛刷从内往外运动来抛光单晶硅棒;如此,反复数次之后,即可将单晶硅棒的各个侧面抛光至高平坦度及光洁表面的效果。

另外,由以上描述可知,在一种可选实施例中,硅棒抛光装置对单晶硅棒进行的抛光加工作业采用的是先连接棱面抛光后侧面抛光的工序,但并不以此为限,在其他变更实施例中,硅棒抛光装置对单晶硅棒进行的抛光加工作业也可采用先侧面抛光后连接棱面抛光的工序,应具有相同的技术效果。

在硅棒为多晶硅棒的情形下,由硅棒抛光装置对多晶硅棒进行抛光加工作业可包括:先利用硅棒转换装置将多晶硅棒转送至硅棒加工平台的第三加工区位,由硅棒夹持装置对多晶硅棒进行定位调整,使得多晶硅棒的第一对侧面对应于至少一对抛光单元,由至少一对抛光单元中的抛光毛刷对多晶硅棒的第一对侧面进行抛光;接着,由硅棒夹持装置对多晶硅棒进行定位调整,使得多晶硅棒的第二对侧面对应于至少一对抛光单元,由至少一对抛光单元中的抛光毛刷对多晶硅棒的第二对侧面进行抛光。其中,任一对侧面的抛光可例如包括:多晶硅棒由硅棒夹持装置定位不动着,提供一进给量,驱动至少一对抛光单元中的抛光毛刷从外往内运动来抛光多晶硅棒的一对侧面;至少一对抛光毛刷抛光到多晶硅棒底部之后并穿过多晶硅棒之后再驱动至少一对抛光毛刷从内往外运动来抛光多晶硅棒;如此,反复数次之后,即可将多晶硅棒的各个侧面抛光至高平坦度及光洁表面的效果。

更进一步地,在一可选实施例中,除了对多晶硅棒的各个侧面进行抛光加工作业之外,还可对多晶硅棒的各个倒角面进行抛光加工作业。在对倒角面进行抛光加工作业时,先由硅棒夹持装置对多晶硅棒进行定位调整,使得多晶硅棒的第一对倒角面对应于至少一对抛光单元,由至少一对抛光单元中的抛光毛刷对多晶硅棒的第一对侧面进行抛光;接着,由硅棒夹持装置对多晶硅棒进行定位调整,使得多晶硅棒的第二对侧面对应于至少一对抛光单元,由至少一对抛光单元中的抛光毛刷对多晶硅棒的第二对侧面进行抛光。对对角面进行抛光的具体作业过程可参见前述对侧面进行抛光的过程描述,在此不再赘述。

当然,本申请硅棒加工机还可包括其他装置。例如,在一实施例中,本申请硅棒加工机可包括平整度检测仪,用于对完成研磨作业之后的硅棒进行平面平整度检测。在实际操作中,在进行平面平整度检测时,根据各个检测点的相对距离值来判定所述待测面的平整度则是通过将测得的这些相对距离值中最大值与最小值之间的差值来判定的,若所述差值是小于标准值或落入标准范围内,则表明所述待测面的平整度符合规范。利用平整度检测仪,一方面,可通过对硅棒的平面平整度检测来检验硅棒经过各个加工作业后是否符合产品要求,以确定各个加工作业的效果;另一方面,通过对硅棒的平面平整度检测,也能间接获得各个加工装置中加工部件的磨损状况,以利于实时进行校准或修正,甚至维修或更换。

由上可知,本申请硅棒加工机,包括机座、硅棒夹持装置、第一硅棒研磨装置以及第二硅棒研磨装置,其中,可利用硅棒夹持装置将待加工的硅棒以横卧方式予以夹持,并利用第一硅棒研磨装置通过横向移动来对横卧的硅棒进行第一研磨作业以及第二硅棒研磨装置通过横向移动来对横卧的硅棒进行第二研磨作业,实现硅棒在横卧方式下完成相应的研磨作业,具有结构简单、硅棒保持稳定度高、硅棒研磨装置行进稳定、以及硅棒研磨效率高等优点。

同时,针对硅棒研磨作业而言,本申请硅棒加工机中包括预处理区位、第一加工区位、以及第二加工区位,这样,硅棒可有序且无缝衔接地执行装载预处理、(通过第一硅棒研磨装置)第一研磨作业、以及(通过第二硅棒研磨装置)第二研磨作业,多个加工工序可在一个硅棒加工机内完成,切实提高了硅棒研磨作业的整体性及生产效率,确保了产品研磨作业的品质。另外,多个硅棒可同时在不同的加工区位上执行相应的研磨作业,各自独立且相互无干扰,形成流水线的研磨作业,大大提升了硅棒研磨作业的效率。

请参阅图14,显示本申请另一实施例中硅棒加工机实施硅棒加工作业的流程示意图。所述硅棒加工机包括机座、硅棒转换装置、第一硅棒研磨装置以及第二硅棒研磨装置,其中,机座上的硅棒加工平台至少包括预处理区位、第一加工区位、以及第二加工区位,第一硅棒研磨装置对应于第一加工区位,第二硅棒研磨装置对应于第二加工区位,硅棒转换装置设于硅棒加工平台的居中区域,具有用于横向夹持硅棒的硅棒夹持装置。在以下示例中,假定硅棒转换装置具有与预处理区位、第一加工区位、以及第二加工区位对应的三个硅棒夹持装置,所述硅棒加工平台上的预处理区位、第一加工区位、以及第二加工区位两两之间呈120°分布,所述硅棒转换装置上的三个硅棒夹持装置两两之间也呈120°分布。且,假设,依照所述预处理区位、第一加工区位、以及第二加工区位的顺序的走向被定义为正向。

如图14所示,所述实施硅棒加工作业的流程可包括以下步骤:

步骤S21,对第一硅棒进行预处理。在步骤S21中,对第一硅棒进行预处理包括:将待加工的硅棒以横卧方式平稳地运载至加工平台的预处理区位,且使硅棒处于在预处理区位处的硅棒夹持装置中第一夹持件和第二夹持件之间的夹持空间内;驱动硅棒夹持装置中第一夹持件和第二夹持件中的至少一者作横向移动,将位于它们之间横卧方式放置的硅棒予以夹持。在实际操作中,将待加工的硅棒以横卧方式平稳地运载至预处理区位可通过一硅棒装卸装置来完成。另外,在利用硅棒夹持装置夹持硅棒之前,还可对硅棒进行平面平整度检测及位置调整等操作。

步骤S23,对第一硅棒进行第一研磨作业及对第二硅棒进行预处理。在步骤S23中,对第一硅棒进行第一研磨作业及对第二硅棒进行预处理,具体包括:令硅棒转换装置转动第一预设角度(例如正向转动120°)以将完成预处理的第一硅棒由预处理区位转换至第一加工区位;令第一硅棒研磨装置对第一加工区位上以横卧方式夹持的第一硅棒进行第一研磨作业,在此阶段,将待加工的第二硅棒装载于预处理区位并进行预处理,将第二硅棒由位于预处理区位处的硅棒夹持装置以横卧方式予以夹持。通过步骤S23,对转换至第一加工区位的第一硅棒进行第一研磨作业,同时,完成第二硅棒的装载及预处理。

步骤S25,对第一硅棒进行第二研磨作业、对第二硅棒进行第一研磨作业以及对第三硅棒进行预处理。在步骤S25中,对第一硅棒进行第二研磨作业、对第二硅棒进行第一研磨作业以及对第三硅棒进行预处理,具体包括:令硅棒转换装置转动第二预设角度(例如正向120°)以将完成第一研磨作业的第一硅棒由第一加工区位转换至第二加工区位以及将完成预处理的第二硅棒由预处理区位转换至第一加工区位;令第二硅棒研磨装置对第二加工区位上的第一硅棒进行第二研磨作业,在此阶段,令第一硅棒研磨装置对第一加工区位上的第二硅棒进行第一研磨作业以及将待加工的第三硅棒装载于预处理区位并进行预处理。通过步骤S105,对转换至第二加工区位的第一硅棒进行第二研磨作业,对转换至第一加工区位的第二硅棒进行第一研磨作业,同时,完成第三硅棒的装载及预处理。

步骤S27,对第一硅棒进行卸载、对第二硅棒进行第二研磨作业以及对第三硅棒进行第一研磨作业。在步骤S27中,对第一硅棒进行卸载、对第二硅棒进行第二研磨作业以及对第三硅棒进行第一研磨作业,具体包括:令硅棒转换装置转动第三预设角度(例如逆向240°或正向120°)以将完成第二研磨作业的第一硅棒由第二加工区位转换至预处理区位以及将完成第一研磨作业的第二硅棒由第一加工区位转换至第二加工区位和将完成预处理的第三硅棒由预处理区位转换至第一加工区位;令硅棒装卸装置将预处理区位上的第一硅棒进行卸载以及将待加工的第四硅棒装载于预处理区位并对位于所述预处理区位处的第四硅棒进行预处理,在此阶段,令第二硅棒研磨装置对第二加工区位上的第二硅棒进行第二研磨作业以及令第一硅棒研磨装置对第一加工区位上的第三硅棒进行第一研磨作业。通过步骤S107,将完成第二研磨作业的第一硅棒转换至预处理区位后予以卸载,对转换至第二加工区位的第二硅棒进行第二研磨作业,对转换至第一加工区位的第三硅棒进行第一研磨作业,同时,完成第四硅棒的装载及预处理,各个加工区位井然有序地执行相应的加工作业。

在实际应用中,需特别说明的是,针对不同型态的硅棒,由第一硅棒研磨装置对硅棒进行第一研磨作业和由第二硅棒研磨装置对硅棒进行第二研磨作业也会有不同的变化组合例。例如:若硅棒为单晶硅棒,第一硅棒研磨装置为切圆及粗磨装置,用于对硅棒进行切圆及粗磨作业,第二硅棒研磨装置为滚圆及精磨装置,用于对硅棒进行滚圆及精磨作业。若硅棒为多晶硅棒,第一硅棒研磨装置为粗磨装置,用于对硅棒进行粗磨作业,第二硅棒研磨装置为倒角及精磨装置,用于对硅棒进行倒角及精磨作业。至于针对不同的硅棒所执行的具体研磨作业可参阅前文的详述,在此不再赘述。

上述实施硅棒加工作业的流程中,可将待加工的硅棒以横卧方式予以夹持并对横卧的硅棒依序进行第一研磨作业和第二研磨作业,实现硅棒在横卧方式下依序完成多道加工作业,具有硅棒保持稳定度高、硅棒研磨装置行进稳定、以及硅棒研磨效率高等优点。

同时,通过上述各个步骤,可以看到各个加工区位上的加工装置各司其职,各个加工装置之间有序且无缝地进行转移并自动化实现硅棒加工的多个工序作业,形成流水线作业,提高生产效率及产品加工作业的品质。

上述实施例仅例示性说明本申请的原理及其功效,而非用于限制本申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本申请的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本申请的权利要求所涵盖。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1