一种整体十字型硅芯切割方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108789887A(43)申请公布日2018.11.13(21)申请号201810681601.1(22)申请日2018.06.27(71)申请人江阴兰雷新能源科技有限公司地址214000江苏省无锡市江阴市周庄镇华宏路32号(72)发明人薛建云(74)专利代理机构北京品源专利代理有限公司11332代理人胡彬(51)Int.Cl.B28D5/00(2006.01)B28D5/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图5页(54)发明名称一种整体十字型硅芯切割方法(57)摘要本发明公开了一种整体十字型硅芯切割方法，用于加工多晶硅原料生产过程中的CVD还原炉使用的整体十字型硅芯，其包括以下步骤：1)将单晶硅或多晶硅硅棒切割成横截面为正方形或长方形的若干根方形硅棒；2)将方形硅棒固定在切割设备上，通过切割设备沿方形硅棒的长度方向进行切割，形成互相分离的一个位于原方形硅棒正中间的横截面为“十”字型的硅芯和位于原方形硅棒四角的四个小方形硅棒。上述整体十字型硅芯切割方法便于成型出用于多晶硅CVD多晶硅还原炉的整体十字型硅芯。不仅加工效率高，节约能耗，成本低；而且硅棒利用率高，除了切割刀缝损失，无材料浪费。CN108789887ACN108789887A权利要求书1/1页1.一种整体十字型硅芯切割方法，其特征在于，其包括以下步骤：1)将单晶硅或多晶硅硅棒切割成横截面为正方形或长方形的若干根方形硅棒；2)将方形硅棒固定在切割设备上，通过切割设备沿方形硅棒的长度方向进行切割，形成互相分离的一个位于原方形硅棒正中间的横截面为“十”字型的硅芯和位于原方形硅棒四角的四个小方形硅棒。2.根据权利要求1所述的整体十字型硅芯切割方法，其特征在于，所述步骤1)中单晶硅或多晶硅硅棒为拉制的直径100～300mm之间的圆形硅棒。3.根据权利要求1所述的整体十字型硅芯切割方法，其特征在于，所述步骤1)中单晶硅或多晶硅硅棒为铸锭的边长100～300mm之间的方形硅棒。4.根据权利要求1所述的整体十字型硅芯切割方法，其特征在于,所述步骤1)中方形硅棒的横截面边长尺寸为20～100mm。5.根据权利要求1所述的整体十字型硅芯切割方法，其特征在于，所述步骤2)的切割设备采用厚度0.3～1mm之间的切割刀轮。6.根据权利要求1所述的整体十字型硅芯切割方法，其特征在于，所述步骤2)中切割设备采用沿长度方向对方形硅棒的四个侧面进行依次分步的切割方式，每次仅对一个侧面进行切割操作，共需进行四次切割。7.根据权利要求1所述的整体十字型硅芯切割方法，其特征在于，所述步骤2)中切割设备采用沿长度方向对方形硅棒的两个侧面同时进行切割的方式，每次对两个侧面进行切割操作，共需进行两次切割。8.根据权利要求1所述的整体十字型硅芯切割方法，其特征在于，所述步骤2)中切割设备采用沿长度方向对方形硅棒的四个侧面同时进行切割的方式，只进行一次切割。9.根据权利要求1所述的整体十字型硅芯切割方法，其特征在于，所述步骤2)中“十”字型的硅芯的横截面的宽度范围20～100mm，厚度2～8mm之间，其长度在200～4500mm之间。10.根据权利要求1所述的整体十字型硅芯切割方法，其特征在于，所述步骤2)中四根小方形硅棒的横截面的边长范围在20～100mm之间，其长度在200～4500mm之间。2CN108789887A说明书1/4页一种整体十字型硅芯切割方法技术领域[0001]本发明属于多晶硅原料加工技术，尤其是涉及一种多晶硅原料生产过程中的CVD还原炉使用的整体十字型硅芯切割方法。背景技术[0002]由于光伏行业的快速发展，高纯多晶硅原料的需求增长迅猛，目前国内外生产多晶硅原料的工艺大部分都是三氯氢硅氢还原法,即改良西门子法,改良西门子法或其他类似方法生产大直径多晶硅的主要设备是多晶硅还原炉，首先在多晶硅还原炉内将三根圆形或方形的硅芯搭接成倒U型，在细长的硅芯上通上电源，使硅芯加热发红，直至表面温度达到1050-1100摄氏度，通入高纯的三氯氢硅和氢气，使其在高温下发生氢还原反应，使三氯氢硅中的硅分子堆积在硅芯上，使其的直径不断地增大，通常，硅芯的直径在7-15毫米，可以是圆形也可以是方型，或是其他形状，最终通过氢还原反应使直径不断地增大到120-200毫米，生产出高纯太阳能级6N或电子级11N的多晶硅原料棒，破碎后再利用CZ直拉单晶炉拉制成单晶棒，或使用多晶硅铸锭炉铸成多晶硅硅锭。[0003]现硅芯的制备方法有二种，传统的方法是用CZ法(区熔提拉法)，生产效率低，电力消耗大，设备投资大。另一种是用金刚石工具切割法，采用使用金刚石线锯的数控多晶硅硅芯多线切割机床或类似设备，用于硅芯的制备。通过利用电镀上金刚石微粒的细钢丝