本发明属于单晶硅片加工,具体涉及一种单晶硅片磨削加工装置及其磨削加工方法。
背景技术:
1、单晶硅片是硅的单晶体,为一种具有基本完整的点阵结构的晶体,是一种良好的半导材料,主要用于制造半导体器件、太阳能电池等。在生产太阳能电池片时,首先要将单晶生长炉生长的单晶硅棒切割成一定长度的短圆棒,然后再把短圆棒经过切方加工为方棒,方棒切成薄片后经磨削工序加工成四角为圆弧的成薄片,这些薄片经过后续处理后就成了单晶硅片。
2、现有技术cn214519310u,公开了一种单晶硅片边角磨削装置,包括旋转座、吸附座、工作面和磨削机构,所述吸附座安装在旋转座上,旋转座上设有旋转电机,旋转电机与吸附座底部连接,并可带动吸附座相对旋转座转动,所述吸附座的前侧设有前定位杆,吸附座的左侧设有左定位杆,所述左定位杆与前定位杆上下错位设置开,所述左定位杆与前定位杆均为l形的方形杆,l形的左定位杆与前定位杆的一端安装在吸附座内的两个安装孔内,且左定位杆与前定位杆安装在安装孔内的端部设有螺纹段,所述安装孔的上方设有导向滑槽,左定位杆与前定位杆上设有与导向滑槽向匹配的导向滑块,所述吸附座内设有与螺纹段螺纹配合的转动块,所述转动块可相对吸附座转动,且所述转动块的一端伸出吸附座,其伸出的一端与摇柄连接,通过转动摇柄控制螺纹段与转动块的螺纹配合长度,从而控制左定位杆和前定位杆的伸出长度,左定位杆和前定位杆的竖直段的端部向上沿伸到吸附座工作面的上方,所述吸附座的上端设有吸附腔,所述吸附腔与均布在工作面上的若干吸附孔连通,吸附腔的一侧设有气接头,所述吸附腔通过气接头和真空泵连接。该装置在对单晶硅片执行紧固时,是对单晶硅片的下壁面和两边壁执行紧固,虽然对单晶硅片具备一定的紧固效果,但是在磨削期间,砂轮在对单晶硅片磨削时会产生一定的力,该力可能导致单晶硅片紧固的两边壁出现破损,进而造成单晶硅片的次品率大大升高,使得加工成本提高,同时磨削产生的废料直接暴露在工作环境中无法收集,严重影响了工作环境。
技术实现思路
1、本发明提供了一种单晶硅片磨削加工装置及其磨削加工方法,其目的在于解决了现有的单晶硅片磨削加工装置可能导致单晶硅片紧固的两边壁出现破损,进而造成单晶硅片的次品率大大升高,使得加工成本提高,同时磨削产生的废料直接暴露在工作环境中无法收集,严重影响了工作环境的问题。
2、本发明实施例提供了一种单晶硅片磨削加工装置,包含工作台,所述工作台下端的边缘处固连着若干支座,所述工作台上端的边缘处固连着围板,所述工作台的下端固连着电机一,所述电机一的输出端穿过工作台并固连着单晶硅片紧固件,所述单晶硅片紧固件处在围板的内侧,所述工作台的下方安设着废料收集件,所述工作台的上端安设着横向移动件,所述横向移动件处在围板的外侧,所述横向移动件上安设着承载板,所述承载板的上端安设着纵向移动件,所述纵向移动件上安设着电机二,所述电机二的输出端固连着砂轮。
3、进一步地,所述单晶硅片紧固件包含安设在工作台上方的装配台,所述装配台上预留着活动口,所述活动口的纵向两壁面上预留着引导口二,所述装配台上还预留着嵌接口,所述嵌接口的里周壁上固连着引导片,所述装配台的上方安设着紧固台,所述紧固台接近装配台的一壁面上安设着嵌接棒,所述嵌接棒的外周壁上预留着引导口一,所述引导片滑动安设在引导口一中,所述紧固台的上方安设着紧固片,所述紧固片的上壁面上安设着直线推杆,所述直线推杆的输出端和紧固片上壁面固连,所述嵌接棒距紧固台较远的一头安设着用来约束嵌接棒移出装配台的约束片,所述嵌接棒的外表面上箍接着螺旋状铍铜丝三,所述螺旋状铍铜丝三的两头各自和紧固台与装配台相连;
4、所述紧固片、紧固台与装配台间安设紧固模块,所述紧固模块包含紧固单元一、紧固单元二与传动单元;
5、所述紧固单元一包含固连在装配台一边的凹型片,所述凹型片上端的里壁面与直线推杆的固定端固连,所述紧固片的上壁面上安设着适配台,所述适配台上预留着若干连通通道一,所述连通通道一的里面都安设着活动棒一,所述活动棒一下端的外表面固连着橡胶筒,所述活动棒一的上端固连着衔接片一,所述衔接片一的上壁面和凹型片上端的里壁面固连;
6、所述紧固单元二包含预留在嵌接棒上的若干连通通道二,所述连通通道二中滑动安设着活动棒二,所述活动棒二上端的外周面上固连着橡胶筒,所述活动棒二的外周面上箍接着螺旋状铍铜丝一,所述螺旋状铍铜丝一的两头各自和活动棒二上的橡胶筒与连通通道二距橡胶筒较远一头的里壁面相连;
7、所述传动单元包含固连在紧固片接近凹型片一头的变动片与安设在装配台下方的衔接片二,所述变动片透过活动口,所述变动片的纵向两壁面上固连着引导突片,所述引导突片滑动安设在引导口二中,所述衔接片二接近变动片的一边安设着活动片,所述变动片接近活动片的一边安设着定位片,所述紧固片和单晶硅片间开始时的距离一直大于定位片和活动片间开始时的距离;
8、紧固片接近紧固台期间,当定位片和活动片相贴之后,紧固台和单晶硅片间的贴合面产生压强差,并且此压强差伴随紧固片的接近而慢慢变大,一直到紧固片和单晶硅片相贴截止,伴随紧固片的连续朝下变动,紧固台随之一起朝下变动,紧固台和单晶硅片间的贴合面维持压强差期间,紧固片和单晶硅片间贴合面产生压强差,并且该压强差慢慢变大,一直到紧固台变动到和装配台上表面相贴。
9、进一步地,所述变动片与定位片间安设着能调整定位片和活动片间距离的调整止位模块;
10、所述调整止位模块包含固连在定位片接近变动片一边的变动棒,所述变动片上预留着变动口,所述变动棒透过变动口并彼此滑动相连,所述变动片与定位片间安设着用于将定位片止位在变动片上的止位单元;
11、所述止位单元包含固连在变动片接近定位片一壁面上的矩形片,所述矩形片的一壁面上等间隔预留着若干牙口一,所述矩形片的长度等于变动口的长度,所述定位片接近变动片的一壁面上预留着若干牙口二,所述牙口二能与矩形片上的牙口一彼此咬合,所述变动棒距定位片较远的一头安设着约束定位片移出变动片的约束台,所述约束台穿过凹型片上的沟路,所述变动棒的外表面箍接着螺旋状铍铜丝二,所述螺旋状铍铜丝二的两头各自和约束台与变动片相连。
12、进一步地,所述紧固片与紧固台面对面的一壁面上各自安设着橡胶片一与橡胶片二,所述橡胶片一与橡胶片二上预留着各自和连通通道一与连通通道二接通的圆洞。
13、进一步地,所述凹型片的下端和电机一相连,所述凹型片下端的下壁面与工作台的上壁面之间安设着钢珠。
14、进一步地,所述横向移动件包含固连在工作台上的滑轨一,所述滑轨一中转动连接有丝杠一,所述滑轨一的一头固连着电机三,所述电机三的输出端与丝杠一的一头相连,所述丝杠一的外表面丝接着滑块一,所述滑块一的上端与承载板的下端相连。
15、进一步地,所述纵向移动件包含固连在承载板上端的滑轨二,所述滑轨二中转动连接有丝杠二,所述滑轨二远离承载板的一头固连着电机四,所述电机四的输出端和丝杠二的一头相连,所述丝杠二的外表面上丝接着滑块二,所述滑块二的下端和电机二的上端固连。
16、进一步地,所述废料收集件包含安设在工作台下方的箱体与固连在承载板上的软管二,所述箱体的里面卡合连接有滤网,所述滤网的外侧固连着侧板,所述侧板紧扣在所述箱体上,所述箱体的一边固连着水泵,所述水泵的一头和箱体的下端经由软管一接通,所述水泵的另一头和软管二的一头接通,所述软管二的另一头接通着万向竹节管。
17、进一步地,所述工作台上等间隔预留着若干漏水孔,所述漏水孔处在所述箱体的上方。
18、一种单晶硅片的磨削加工方法,包含上述的一种单晶硅片磨削加工装置,还包含如下步骤:
19、步骤一:把单晶硅片置于紧固台上壁面之后,直线推杆的输出端伸长,让紧固片接近紧固台,紧固片和单晶硅片间的距离大于定位片和活动片间的距离,单晶硅片和紧固台的贴合面在活动棒二朝下变动时产生压强差,在紧固片和单晶硅片贴合前,单晶硅片和紧固台间的压强差处在不断变大的情形下,当紧固片和单晶硅片贴合之后,紧固片牵引单晶硅片与紧固台一起变动,此刻,紧固片、单晶硅片、紧固台、定位片与活动片一起变动,单晶硅片和紧固台间的压强差停止变大,紧固片朝下变动,活动棒一在紧固片中变动,紧固片和单晶硅片的贴合面产生压强差,伴随紧固片的连续朝下变动,活动棒一一直在连通通道一中变动,让紧固片和单晶硅片贴合面的压强差一直变大,一直到承载单晶硅片的紧固台无法变动时停止;
20、步骤二:电机三动作,电机三牵引丝杠一旋转,丝杠一使得滑块一横向变动,以此来调整砂轮横向的方位,电机四动作,电机四牵引丝杠二旋动,丝杠二牵引滑块二纵向变动,以此来调整砂轮纵向的方位,将砂轮变动到单晶硅片的磨削处;
21、步骤三:扳动万向竹节管,让万向竹节管的出水端对着单晶硅片上的磨削处,水泵工作,水泵将水抽到万向竹节管,既能对磨削处进行降温,还能防止废料产生飞灰;
22、步骤四:电机二动作,电机二牵引砂轮转动,电机三以及电机四根据需要继续工作,让旋动的砂轮对单晶硅片进行磨削;
23、步骤五:当单晶硅片的一处磨削完成后,电机三反向旋动,让砂轮退出对单晶硅片的磨削,电机一牵引凹型片旋动,把单晶硅片的下一磨削处调整至砂轮的一边,电机三正向旋动,让砂轮重新移到单晶硅片的磨削处;
24、步骤六,当单晶硅片磨削完成后,直线推杆的输出端回到原位,让紧固片一起朝上变动,在螺旋状铍铜丝三的形变力的协作之下,紧固台和紧固片一起变动到螺旋状铍铜丝三回到原位,紧固台回到原位的距离大于定位片回到原位的距离,紧固片和单晶硅片间没有压强差,并且紧固台和单晶硅片间依旧有压强差,伴随紧固片的朝着更远处变动,紧固片与单晶硅片分开,活动棒二在螺旋状铍铜丝一的形变力的协作之下回位到连通通道二中的开始处,紧固台和单晶硅片间没有压强差,此时拿下单晶硅片即可。
25、本发明的有益效果为:
26、1、本发明经由单晶硅片紧固件的安设,把单晶硅片置于紧固台上壁面之后,直线推杆的输出端伸长,让紧固片接近紧固台,紧固片和单晶硅片间的距离大于定位片和活动片间的距离,单晶硅片和紧固台的贴合面在活动棒二朝下变动时产生压强差,在紧固片和单晶硅片贴合前,单晶硅片和紧固台间的压强差处在不断变大的情形下,当紧固片和单晶硅片贴合之后,紧固片牵引单晶硅片与紧固台一起变动,此刻,紧固片、单晶硅片、紧固台、定位片与活动片一起变动,单晶硅片和紧固台间的压强差停止变大,紧固片朝下变动,活动棒一在紧固片中变动,紧固片和单晶硅片的贴合面产生压强差,伴随紧固片的连续朝下变动,活动棒一一直在连通通道一中变动,让紧固片和单晶硅片贴合面的压强差一直变大,一直到承载单晶硅片的紧固台无法变动时停止,以此达到对单晶硅片双面执行紧固的目的,在对单晶硅片执行磨削时不会造成单晶硅片的边壁破碎,并且还保证了单晶硅片紧固的稳固度,大大降低了单晶硅片加工的次品率,进而也降低了单晶硅片加工的成本,并且当单晶硅片磨削完成后,直线推杆的输出端回到原位,让紧固片一起朝上变动,在螺旋状铍铜丝三的形变力的协作之下,紧固台和紧固片一起变动到螺旋状铍铜丝三回到原位,紧固台回到原位的距离大于定位片回到原位的距离,紧固片和单晶硅片间没有压强差,并且紧固台和单晶硅片间依旧有压强差,伴随紧固片的朝着更远处变动,紧固片与单晶硅片分开,活动棒二在螺旋状铍铜丝一的形变力的协作之下回位到连通通道二中的开始处,紧固台和单晶硅片间没有压强差,此时拿下单晶硅片即可,使用十分便捷。
27、2、本发明经由废料收集件的安设,在使用时,扳动万向竹节管,让万向竹节管的出水端正对单晶硅片的磨削处,水泵将水抽到万向竹节管,既能对磨削处进行降温,还能防止废料产生飞灰,并通过滤网对水中的废料进行过滤,实现水的循环利用,节约资源,保证了周围的工作环境。
28、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。