专利名称：一种单晶截断机及其夹具的制作方法
技术领域：
—种单晶截断机及其夹具技术领域[0001]本实用新型涉及半导体技术领域，更具体的说是涉及一种单晶截断机及其夹具。
技术背景[0002]生产单晶硅的方法通常是用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅，单 晶硅棒的截面为圆形。为了方便满足生产过程中硅片的外形、尺寸，需要截断单晶硅棒，单 晶硅棒截断是生产半导体器件前期工序中不可缺少的一道步骤。目前，截断单晶硅棒的是 切割单晶硅棒的专用设备一单晶截断机。[0003]现在市场上的单晶硅棒截断机一般包括底座、传动轴部件、刀具以及单晶硅棒夹 具，其中底座上设有用于放置单晶硅棒的工作台面，夹具设置在工作台面上。现有的单晶硅 棒夹具的两个挡板是类似U槽形的，如图1所示，当单晶截断机工作时，两个夹具11、12置 于工作台13上，并与单晶硅棒14相切，固定住单晶硅棒用于切割。[0004]然而现在单晶硅片成本较高，导致单晶硅片需求量下降，使单晶截断机出现大量 的闲置和长期待机现象。随着信息技术和太阳能产业的飞速发展，全球对多晶硅的需求增 长迅猛，市场供不应求。因此，市场上需要更多的是能够截断多晶硅块的截断机，而专门生 产用于截断多晶硅块的截断机将会增大生产成本。实用新型内容[0005]有鉴于此，本实用新型提供一种单晶截断机及其夹具，对现有的单晶截断机夹具 进行改进，使其可以截断多晶硅块，以解决现有技术中单晶截断机大量闲置导致的机台长 期待机的问题。[0006]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:[0007]—种单晶截断机夹具，具有相互对称的第一夹具本体和第二夹具本体，所述单晶 截断机夹具还包括夹板，所述夹板包括固定连接的底托平板和切割挡板；[0008]所述底托平板与切割挡板相互垂直；[0009]所述底托平板下表面紧贴工作台的工作面，所述切割挡板紧贴第一夹具本体的夹 面，所述第一夹具本体靠近硅块切割过程中，刀具最后接触的硅块表面。[0010]优选地，所述底托平板与所述切割挡板相接部分的长度相同。[0011]优选地，所述两个夹具本体的下表面紧贴工作台的工作面。[0012]优选地，所述夹板的材料为铁。[0013]一种单晶截断机，用于截断多晶硅块，所述单晶截断机包括上述的单晶截断机夹具。[0014]由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型提供了一种单晶截断机夹 具，该夹具在原有的单晶截断机的夹具本体中间增加了一个夹板，使得之前夹圆柱形单晶 硅棒的其中一个夹面由曲面变成平面，从而可以固定截面为矩形的多晶硅块，即将单晶截 断机夹具改进为可以夹多晶硅块的夹具，而且夹板形状简单，生产成本低，容易实现上述改进，同时，可以大量生产，便于制备。[0015]同时，本实用新型提供了一种单晶截断机，其夹具包括夹具本体和夹板，该单晶截 断机夹具的改进能够固定多晶硅块，使改进后的单晶截断机截断多晶硅块，从而改变了单 晶截断机台大量闲置导致的机台长期待机的现状，同时避免了专门生产截断多晶硅块的截 断机,大大节省了生产成本。
[0016]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅 是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还 可以根据提供的附图获得其他的附图。[0017]图1为现有技术中的单晶截断机夹具示意图；[0018]图2为本实用新型的核心思想示意图；[0019]图3为本实用新型提供的一种单晶截断机夹具固定多晶硅块的示意图。
具体实施方式
[0020]正如背景技术部分所述，单晶硅的市场需求降低，相应的导致单晶截断机大量闲 置，造成机台长期待机，而市场上多晶硅的需求量越来越大，可截断多晶硅块的截断机需求 量也越来越大，发明人在长期实践中发现，出现这种情况的原因是单晶截断机只能相对稳 定的固定住截面为圆形的单晶硅棒，而不能稳定地固定住截面为矩形的多晶硅块，从而导 致单晶截断机不能用于截断多晶硅块，而专门生产多晶硅块截断机，必然会增大生产成本。[0021]基于上述研究，要相对稳定地固定截面为矩形的多晶硅块，需要夹具的夹面与多 晶硅块表面紧贴，如图2所示，当刀具进行切割多晶硅块时，由于夹具的夹面与多晶硅块表 面紧贴，不会使多晶硅块倾斜或晃动。因此，本实用新型公开了一种单晶截断机夹具，具有 相互对称的第一夹具本体和第二夹具本体，所述单晶截断机夹具还包括夹板，所述夹板包 括固定连接的底托平板和切割挡板；所述底托平板与切割挡板相互垂直；所述底托平板下 表面紧贴工作台的工作面，所述切割挡板紧贴第一夹具本体的夹面，所述第一夹具本体靠 近硅块切割过程中，刀具最后接触的硅块表面。[0022]一种单晶截断机，用于截断多晶硅块，所述单晶截断机的夹具为上述单晶截断机夹具。[0023]由上述技术方案可以看出，本实用新型所提供的单晶截断机，改进了只能夹单晶 硅棒的单晶截断机夹具，使其能够相对稳定的固定多晶硅块，从而截断多晶硅块，解决了单 晶截断机大量闲置，机台长期待机的问题。[0024]以上是本申请的核心思想，下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型 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实用新型的一 部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。[0025]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新 型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。[0026]其次，本实用新型结合示意图进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于 说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在 此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空 间尺寸。[0027]下面通过几个实施例具体描述。[0028]实施例一[0029]本实施例提供了一种单晶截断机夹具，如图3所示，该单晶截断机夹具包括相互 对称的第一夹具本体31、第二夹具本体32和夹板，所述夹板包括固定连接的底托平板35和 切割挡板36，所述底托平板与切割挡板相互垂直，所述底托平板下表面紧贴工作台33的工 作面，所述切割挡板紧贴第一夹具本体31的夹面。其中第一夹具本体31靠近硅块切割过 程中，刀具最后接触的娃块表面。[0030]其中，切割挡板36是为了在切割过程中，防止多晶硅块34在刀具的作用力下向夹 具本体倾斜，因此切割挡板紧贴的夹面为与切割方向相对的夹具本体的夹面，也即上述的 第一夹具本体的夹面，所述第一夹具本体为靠近刀具最后接触的硅块表面的夹具本体。[0031]优选地，所述底托平板与所述切割挡板相接部分的长度相同。[0032]若底托平板与切割挡板相接部分的长度不同，也即底托平板与切割挡板之间有错 位，在切割过程中，多晶硅块可能在刀具的作用力下晃动，造成切割硅块表面不平整。因此， 底托平板与切割挡板相接部分的长度相同，可以保证在切割过程中，夹板对多晶硅块的作 用力相对比较均匀，不至于使底托平板与切割挡板对多晶硅块的相邻面相同位置的作用力 不同，造成对多晶硅块的损坏，或增大切割后硅块的斜度。更为优选地，可以将底托平板和 切割挡板都做成矩形，这样一方面，便于夹具本体将夹板夹紧，另一方面，夹板形状简单，便 于大量生产。[0033]优选地，所述两个夹具本体的下表面紧贴工作台的工作面。[0034]本实施例中，夹板位于两个夹具本体的中间，且为L形，即两个夹具本体的下表面 紧贴工作台的工作面，当切割多晶硅块时，两个夹具本体将夹板夹紧，底托平板紧贴工作台 的工作面，保证了底托平板的水平度，同时切割挡板紧贴第一夹具本体31的夹面，保证了 切割挡板的垂直度。[0035]本实施例中，由于硅块的表面不能保证绝对的平整及硅块的四个面也很难保证完 全相互垂直，在这种情况下，应尽量减少切割设备与硅片的接触面的数量，从而可以减小硅 块的斜度，确保截出的硅块平直，经过发明人研究，在切割过程中，固定硅块，有两个面就可 以满足需要，因此不必为了更稳定地固定住多晶硅块，而在原有夹板相对的位置上增加夹 板。[0036]优选地，所述夹板的材料为铁。本实施例中，不限制夹板的材料为铁，还可以为其 他硬度较大的材料，使夹板可以在切割过程中各力的作用下，变形较小，起到固定多晶硅块 的作用。[0037]本实施例中，在底托平板上还可以放置水晶垫，和/或在切割挡板与多晶硅块之 间放置水晶垫，防止夹板对多晶硅块的污染，对多晶硅块起到保护作用。[0038]本实施例中单晶截断机的夹具为在原有单晶截断机的夹具本体中间增加了一个夹板，使得原来不能固定矩形多晶硅块的夹具本体，能够相对稳定的固定多晶硅块。[0039]实施例二[0040]本实施例提供了一种单晶截断机，用于截断多晶硅块，其特征在于，所述单晶截断 机的夹具包括夹具本体和夹板，所述夹板为实施例一中的夹板。[0041]在实际生产中，一般的单晶截断机夹具的夹面为类似U槽的曲面，固定单晶硅棒 很容易，但不容易固定多晶硅块，而本实施例中，将单晶截断机的夹具的类似U槽夹面改进 为平面，使得截断机可以截断多晶硅块。[0042]使用改进后的单晶截断机截断多晶硅块时的具体工作为:在单晶截断机夹具本体 的中间放置夹板，其中底托平板紧贴工作台的工作面，切割挡板紧贴与第一夹具本体的夹 面，用两个夹具本体将夹板夹紧，并保证底托平板的水平度和切割挡板的垂直度，这样就可 以将单晶截断机应用于截断多晶硅块，改变了现有市场上单晶截断机过多闲置，长期待机 的现状，而且该夹具中增加的夹板形状简单，便于大量生产。[0043]需要说明的是，生产过程中还可以用水晶垫覆盖夹板与硅块的接触面，这样可以 防止多晶硅块被夹板污染，对多晶硅块起到保护作用。[0044]以上所有实施例中，夹板的个数不限定为一个，可以根据需要进行添加。当夹面平 板与底托平板相接部分的长度与夹具本体的长度相差不多时，夹板的个数可以为一个，当 夹面平板与底托平板相接部分的长度小于夹具本体的长度很多时，可以相对增加夹板的个 数，组合使用，达到最好的固定效果。[0045]所述夹板可以为焊接到夹具本体上，其固定的稳定性强；也可以是不固定在夹具 本体上，这样当有截断多晶硅块需要时，放上夹板，可用于截断多晶硅块，当有截断单晶硅 棒的需要时，将夹板取下，可用于截断单晶硅棒。[0046]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新 型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定 义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因 此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理 和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求1.一种单晶截断机夹具，具有相互对称的第一夹具本体和第二夹具本体，其特征在于， 所述单晶截断机夹具还包括夹板，所述夹板包括固定连接的底托平板和切割挡板；所述底托平板与切割挡板相互垂直；所述底托平板下表面紧贴工作台的工作面，所述切割挡板紧贴第一夹具本体的夹面， 所述第一夹具本体靠近硅块切割过程中，刀具最后接触的硅块表面。
2.根据权利要求1所述的单晶截断机夹具，其特征在于，所述底托平板与所述切割挡 板相接部分的长度相同。
3.根据权利要求2所述的单晶截断机夹具，其特征在于，所述两个夹具本体的下表面 紧贴工作台的工作面。
4.根据权利要求3所述的单晶截断机夹具，其特征在于，所述夹板的材料为铁。
5.一种单晶截断机，用于截断多晶硅块，其特征在于，所述单晶截断机包括权利要求 1-4任意一项所述的单晶截断机夹具。
专利摘要本实用新型公开了一种单晶截断机及其夹具，该单晶截断机夹具具有相互对称的第一夹具本体和第二夹具本体，所述单晶截断机夹具还包括夹板，所述夹板包括固定连接的底托平板和切割挡板；所述底托平板与切割挡板相互垂直；所述底托平板下表面紧贴工作台的工作面，所述切割挡板紧贴第一夹具本体的夹面，所述第一夹具本体靠近硅块切割过程中，刀具最后接触的硅块表面。同时，还公开了包含上述夹具的单晶截断机，由于上述夹具将夹单晶硅棒的类似U槽夹面改进为可以夹多晶硅块的平面，使得将单晶截断机改进为可以截断多晶硅块的截断机，改善了现有技术中单晶截断机大量闲置，长期待机的现状，且在夹具本体上增加的夹板，形状简单，易于实现。
文档编号B28D7/04GK202964953SQ201220619979
公开日2013年6月5日 申请日期2012年11月21日 优先权日2012年11月21日
发明者杨进, 高敏, 徐勇兵 申请人:晶科能源有限公司