一種能提高切割效率的切割鋼絲及其生產(chǎn)設(shè)備和制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于切割硅晶體等硬脆材料的一種能提高切割效率的切割鋼絲及其 生產(chǎn)設(shè)備和制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在電子和太陽能領(lǐng)域中的硅晶體等硬脆材料的分割切片工藝中，一般都是通過金 屬單絲一俗稱切割鋼絲的往復(fù)運動將硬度極高的研磨劑帶入切割口，研磨劑在金屬單絲 的往復(fù)運動下不斷研磨硅晶體，進(jìn)而實現(xiàn)對硅晶體的切割分片。目前所使用的金屬單絲的 表面均呈不規(guī)則變形，這樣容易導(dǎo)致金屬單絲不能均勻、穩(wěn)定地攜帶研磨劑，不僅降低了切 割效率，也使得經(jīng)上述金屬單絲切割得到的硅晶片的切割面的光潔度低。目前硅晶片切割 面的光潔度性能主要由單片厚度變化TTV、最大鋸痕深度與可視線痕比例三個性能指標(biāo)決 定。
[0003] 在申請?zhí)枮?01210121402. 8、申請日為2012年4月24日、發(fā)明名稱為："帶微小波 紋切割鋼絲的制備工藝"的中國發(fā)明專利申請中公開了一種帶微小波紋切割鋼絲，由于這 種切割鋼絲只在一個平面內(nèi)形成波紋，這種切割鋼絲在切割硅晶體的過程中就不能均勻、 穩(wěn)定地攜帶研磨劑，切割效率低，而且經(jīng)切割鋼絲切割得到的硅晶片的切割面光潔度差。
[0004] 在申請?zhí)枮?01110135815. 7、申請日為2011年5月25日、發(fā)明名稱為："一種螺 旋式波形切割金屬絲及其制作方法和設(shè)備"的中國發(fā)明專利申請中也公開了一種切割金屬 絲，但是這種先在一個平面內(nèi)形成波紋然后再旋轉(zhuǎn)的切割金屬絲，也不能更穩(wěn)定、均勻的攜 帶研磨劑，造成切割效率低；而且由于這種切割金屬絲的波高為金屬直徑的1. 05-5倍，由 于波高過大，這種切割金屬絲被拉伸的余地過大，被拉伸延長后的切割金屬絲對研磨劑的 攜帶能力更差，只能通過增加研磨劑的使用量來保證切割金屬絲對硅晶體的正常切割，進(jìn) 而使得研磨劑的消耗較多，增加了企業(yè)生產(chǎn)成本，而且這種拉伸后形變不穩(wěn)定的切割金屬 絲切割得到的硅晶片切割面的光潔度較差，難以滿足使用要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的第一個目的是為生產(chǎn)一種能更均勻、更穩(wěn)定地攜帶研磨劑的一種能提高 切割效率的切割鋼絲，第二個目的是提供一種生產(chǎn)上述切割鋼絲的生產(chǎn)設(shè)備，第三個目的 是提供一種使用上述生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)上述切割鋼絲的制造方法。
[0006] 為實現(xiàn)上述第一個目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：所述的一種能提高切割效 率的切割鋼絲，包括：切割鋼絲，切割鋼絲沿其長度方向呈由分別位于兩個相互垂直平面 的兩個周期性波紋相互疊加而成的連續(xù)波紋狀，每個周期性波紋的波長為切割鋼絲直徑的 5-10倍，并且波高為切割鋼絲直徑的0. 15-0. 45倍。
[0007] 進(jìn)一步地，前述的一種能提高切割效率的切割鋼絲，其中：分別位于兩個相互垂直 平面的兩個周期性波紋是由前后依次布置的、并且相互垂直設(shè)置的兩對壓花裝置擠壓成的 正弦形狀的波紋。
[0008] 為實現(xiàn)上述第二個目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：一種能提高切割效率的切 割鋼絲的生產(chǎn)設(shè)備，包括沿切割鋼絲的運行方向依次設(shè)置的放線盤、牽引輪、第一正弦壓花 裝置、第一換向過線輪、第二正弦壓花裝置、第二換向過線輪、排線過線輪與收線工字輪；其 中第一正弦壓花裝置包括兩個能呈前后相對狀在水平方向擠壓切割鋼絲的第一正弦壓花 輪，第二正弦壓花裝置包括兩個能呈上下相對狀在堅直方向擠壓切割鋼絲的第二正弦壓花 輪。
[0009] 進(jìn)一步地，前述的一種能提高切割效率的切割鋼絲的生產(chǎn)設(shè)備，其中：在第二換向 過線輪與排線過線輪之間設(shè)置有張力牽引輪。
[0010] 為實現(xiàn)上述第三個目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：一種能提高切割效率的切 割鋼絲的制造方法，包括如下步驟： (1) 、先將放線盤上的切割鋼絲通過牽引輪牽引至第一正弦壓花裝置； (2) 、使第一正弦壓花裝置中的兩個呈前后相對分布的第一正弦壓花輪在水平方向 對切割鋼絲進(jìn)行水平壓花變形，使切割鋼絲在水平面上呈現(xiàn)出水平正弦形狀的波紋，所 述水平正弦形狀的波紋的波長為切割鋼絲直徑的5-10倍，并且波高為切割鋼絲直徑的 0. 15-0. 45倍；接著將上述經(jīng)初道壓花變形后的切割鋼絲通過第一換向過線輪牽引至第二 正弦壓花裝置； (3) 、接著使第二正弦壓花裝置中的兩個呈上下相對分布的第二正弦壓花輪在堅直方 向?qū)η懈钿摻z進(jìn)行垂直壓花變形，使切割鋼絲在垂直面上呈現(xiàn)出垂直正弦形狀的波紋；所 述垂直正弦形狀的波紋的波長為切割鋼絲直徑的5-10倍，并且波高為切割鋼絲直徑的 0· 15-0. 45 倍； (4) 、然后再將經(jīng)過兩道壓花變形的切割鋼絲依次經(jīng)過第二換向過線輪、排線過線輪， 最后由收線工字輪纏繞收線。
[0011] 通過上述技術(shù)方案的實施，本發(fā)明的有益效果是：使切割鋼絲在立體空間內(nèi)形成 規(guī)則的波紋狀，這樣在切割鋼絲對硅晶體進(jìn)行切割的過程中，切割鋼絲能更均勻、穩(wěn)定地攜 帶研磨劑，不僅提高了切割鋼絲在切割過程中的運行穩(wěn)定性，提高了切割效率，而且也大大 提高了經(jīng)切割鋼絲切割得到的硅晶片切割面的平整度與光潔度，提高了切割成品的質(zhì)量。
【附圖說明】
[0012] 圖1為本發(fā)明所述的一種能提高切割效率的切割鋼絲的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013] 圖2為圖1的俯視方向的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014] 圖3為圖1中所示的切割鋼絲的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 圖4為生產(chǎn)如圖1中所示的切割鋼絲的生產(chǎn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0016] 下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0017] 如圖4所示，所述的一種能提高切割效率的切割鋼絲的生產(chǎn)設(shè)備，包括沿切割鋼 絲1的運行方向依次設(shè)置的放線盤2、牽引輪3、第一正弦壓花裝置、第一換向過線輪4、第二 正弦壓花裝置、第二換向過線輪5、張力牽引輪6、排線過線輪7與收線工字輪8 ;其中第一 正弦壓花裝置包括兩個能呈前后相對狀在水平方向擠壓切割鋼絲1的第一正弦壓花輪9， 第二正弦壓花裝置包括兩個能呈上下相對狀在堅直方向擠壓切割鋼絲1的第二正弦壓花 輪10。
[0018] 使用上述生產(chǎn)設(shè)備制造能提高切割效率的切割鋼絲的方法：包括如下步驟： (1) 、先將放線盤2上的切割鋼絲1通過牽引輪3牽引至第一正弦壓花裝置； (2) 、使第一正弦壓花裝