本發(fā)明屬于碲化鎘加工,具體為一種碲化鎘晶體切割裝置及其切割方法。
背景技術(shù):
1、碲化鎘晶體具有直接帶隙,這使得它在半導體領(lǐng)域具有獨特的光學和電學性質(zhì),它對可見光有良好的吸收能力,在光伏電池等光電器件的應(yīng)用中表現(xiàn)出很高的潛力,由于碲化鎘晶體的晶體結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定,但同時也具有一定的脆性,這對切割裝置的精度和切割工藝的穩(wěn)定性提出了很高的要求;
2、傳統(tǒng)的切割技術(shù)如機械切割,在切割碲化鎘晶體時,通常采用獨立的夾持機構(gòu)對晶體進行裝夾,在更換晶體進行加工過程中,難以保證不同的碲化鎘晶體在裝夾后始終保持切割中心位置,容易造成切割偏差情況,而且頻繁的裝卸操作復雜,切割產(chǎn)生的粉塵四處飛濺進而影響加工環(huán)境。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了克服上述缺陷,本發(fā)明提供了一種碲化鎘晶體切割裝置及其切割方法,解決了在切割碲化鎘晶體時,通常采用獨立的夾持機構(gòu)對晶體進行裝夾,在更換晶體進行加工過程中,難以保證不同的碲化鎘晶體在裝夾后始終保持切割中心位置,容易造成切割偏差情況,而且頻繁的裝卸操作復雜,切割產(chǎn)生的粉塵四處飛濺進而影響加工環(huán)境的問題。
2、為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種碲化鎘晶體切割裝置,包括機架,所述機架的中部固定連接有切割座,所述切割座的中部開設(shè)有切割槽,所述機架內(nèi)壁的頂部固定連接有兩個電動液壓桿,兩個電動液壓桿的底端固定連接有支撐組件,所述支撐組件的中部貫穿固定連接有滑動座,所述滑動座的內(nèi)部安裝有切割機,所述切割機外設(shè)有防護罩,所述防護罩的頂部開設(shè)有滑孔,所述滑動座貫穿滑動連接在滑孔中,所述防護罩頂部的四角處分別與支撐組件的底端固定連接,所述防護罩底部的兩側(cè)分別開設(shè)有凹槽,所述凹槽內(nèi)固定安裝有限位組件,所述切割機的底部位于限位組件的上方,所述防護罩的一側(cè)貫穿連通有吸塵組件,所述吸塵組件的一側(cè)與支撐組件相固定。
3、作為本發(fā)明的進一步方案:所述機架的兩側(cè)分別固定連接有固定架,所述固定架內(nèi)壁轉(zhuǎn)動安裝有若干個導向滾桿,所述導向滾桿的頂部與切割座的頂部處于同一平面,所述機架的底部固定連接有支撐底座。
4、作為本發(fā)明的進一步方案:所述支撐組件包括支撐板,所述支撐板頂部的兩側(cè)與兩個電動液壓桿的底端固定連接,所述支撐板的中部開設(shè)有安裝孔,所述滑動座貫穿固定在安裝孔內(nèi),滑動座底部的兩側(cè)設(shè)有凸出條且整體構(gòu)成倒t形結(jié)構(gòu)。
5、作為本發(fā)明的進一步方案:所述支撐板頂部的四角處分別貫穿滑動有滑桿,所述滑桿的底端與防護罩的頂部相固定,所述防護罩為透明狀設(shè)計,所述滑桿的頂端貫穿支撐板并且固定有擋塊,所述擋塊搭接在支撐板上,所述滑桿外套接有第一彈簧,所述第一彈簧的頂端與支撐板的底部相固定,且第一彈簧的底端固定在防護罩上。
6、作為本發(fā)明的進一步方案:所述限位組件包括旋轉(zhuǎn)軸,所述旋轉(zhuǎn)軸外的兩側(cè)分別套接有軸承,所述軸承卡接在凹槽內(nèi)壁的一側(cè),所述旋轉(zhuǎn)軸外固定連接有偏轉(zhuǎn)板和偏轉(zhuǎn)架,所述偏轉(zhuǎn)架為u型設(shè)計,且偏轉(zhuǎn)架和偏轉(zhuǎn)板相互遠離的一側(cè)分別轉(zhuǎn)動安裝有側(cè)壓輪和上壓輪。
7、作為本發(fā)明的進一步方案:所述側(cè)壓輪和上壓輪的底部處于同一平面,且偏轉(zhuǎn)板和偏轉(zhuǎn)架之間的夾角為九十度,所述偏轉(zhuǎn)板靠近防護罩內(nèi)部的一側(cè)固定有兩個第二彈簧,所述第二彈簧的頂端與防護罩內(nèi)壁的一側(cè)相固定。
8、作為本發(fā)明的進一步方案:所述吸塵組件包括吸塵罩,所述吸塵罩貫穿安裝在防護罩的一側(cè),所述吸塵罩外側(cè)的軟管上接通有濾盒,所述濾盒固定在支撐板上的一側(cè),所述濾盒的頂部連通有接通管。
9、一種碲化鎘晶體切割裝置的切割方法,所述切割方法包括以下步驟:
10、將碲化鎘晶體放置在固定架內(nèi)的導向滾桿上,推動碲化鎘晶體移動的過程中會帶動導向滾桿轉(zhuǎn)動,進而減小碲化鎘晶體移動時的摩擦力,碲化鎘晶體移動至切割座后,控制兩個電動液壓桿工作使其伸長并且?guī)又伟逑蛳乱苿樱瑫r控制切割機進行工作,支撐板則通過四個滑桿帶動防護罩下移,防護罩帶動底部的兩個限位組件向下移動,使限位組件中的上壓輪與碲化鎘晶體頂部的邊緣處接觸,隨著防護罩持續(xù)下壓,上壓輪受力會通過偏轉(zhuǎn)板帶動旋轉(zhuǎn)軸在兩個軸承內(nèi)部轉(zhuǎn)動,旋轉(zhuǎn)軸則通過偏轉(zhuǎn)架帶動側(cè)壓輪同步轉(zhuǎn)動,直至側(cè)壓輪與碲化鎘晶體的側(cè)面貼合,通過防護罩兩側(cè)的側(cè)壓輪和側(cè)壓輪對碲化鎘晶體的頂部和側(cè)面進行限位,起到對碲化鎘晶體進行定位的作用;
11、隨著支撐板通過滑桿帶動防護罩持續(xù)下壓,支撐板會擠壓下方的第一彈簧,第一彈簧對防護罩進行支撐,使防護罩會罩住碲化鎘晶體,并且對上壓輪和側(cè)壓輪施加壓力,上壓輪和側(cè)壓輪推動碲化鎘晶體移動至切割座的中心位置,進而使碲化鎘晶體在裝夾后始終保持切割中心位置,同時支撐板通過滑動座帶動切割機下移,并且對碲化鎘晶體進行切割加工,切割后的碲化鎘晶體表面平整度<1?μm/cm2,且邊緣無崩邊、裂紋,邊緣直線度偏差≤50?μm;且粗糙度ra?<?20?nm;碲化鎘晶體位錯密度<?,無孿晶以及堆垛層錯,使其切割后保證晶體結(jié)構(gòu)完整性以及表面質(zhì)量,通過滑動座在防護罩頂部的滑孔中滑動,提高切割機移動切割工作的穩(wěn)定性,配合切割槽的設(shè)置,使切割機將碲化鎘晶體切斷,在切割過程中,防護罩將切割區(qū)域與外界分離,使其不會向防護罩內(nèi)部引入雜質(zhì),接通管連接外接吸塵設(shè)備,使吸塵罩吸附防護罩內(nèi)部粉塵,粉塵進入濾盒內(nèi)部會將粉塵顆粒過濾,不含粉塵的氣體通過接通管從吸塵設(shè)備排出;
12、在完成切割工作后,控制兩個電動液壓桿收縮使其帶動支撐板向上移動,支撐板則通過四個滑桿和滑動座帶動防護罩和切割機向上移動,通過滑桿頂部擋塊的設(shè)置,防止滑桿脫離支撐板,防護罩則帶動下方的限位組件上移,在側(cè)壓輪逐漸遠離碲化鎘晶體的過程中,通過第二彈簧的彈力對偏轉(zhuǎn)板進行支撐,使偏轉(zhuǎn)板帶動側(cè)壓輪轉(zhuǎn)動,同時偏轉(zhuǎn)板通過旋轉(zhuǎn)軸帶動偏轉(zhuǎn)架轉(zhuǎn)動,使側(cè)壓輪以及側(cè)壓輪遠離碲化鎘晶體并且偏轉(zhuǎn)至初始位置,接觸對碲化鎘晶體的鎖定狀態(tài),此時切割后的碲化鎘晶體完全暴漏在外,以便于對碲化鎘晶體進行取放。
13、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果在于:
14、1、本發(fā)明中,通過防護罩帶動底部的兩個限位組件向下移動,使限位組件中的上壓輪與碲化鎘晶體頂部的邊緣處接觸,隨著防護罩持續(xù)下壓,上壓輪受力會通過偏轉(zhuǎn)板帶動旋轉(zhuǎn)軸在兩個軸承內(nèi)部轉(zhuǎn)動,旋轉(zhuǎn)軸則通過偏轉(zhuǎn)架帶動側(cè)壓輪同步轉(zhuǎn)動,直至側(cè)壓輪與碲化鎘晶體的側(cè)面貼合,通過防護罩兩側(cè)的側(cè)壓輪和側(cè)壓輪對碲化鎘晶體的頂部和側(cè)面進行限位,起到對碲化鎘晶體進行定位的作用,隨著支撐板通過滑桿帶動防護罩持續(xù)下壓,支撐板會擠壓下方的第一彈簧,第一彈簧對防護罩進行支撐,使防護罩會罩住碲化鎘晶體,并且對上壓輪和側(cè)壓輪施加壓力,上壓輪和側(cè)壓輪推動碲化鎘晶體移動至切割座的中心位置,進而使碲化鎘晶體在裝夾后始終保持切割中心位置,配合切割機下移對碲化鎘晶體進行切割,防護罩將切割區(qū)域與外界分離,使其不會向防護罩內(nèi)部引入雜質(zhì),接通管連接外接吸塵設(shè)備,使吸塵罩吸附防護罩內(nèi)部粉塵,粉塵進入濾盒內(nèi)部會將粉塵顆粒過濾,防止切割產(chǎn)生的粉塵四處飛濺影響加工環(huán)境以及對人員造成危害;
15、2、本發(fā)明中,通過控制兩個電動液壓桿收縮使其帶動支撐板向上移動,支撐板則通過四個滑桿和滑動座帶動防護罩和切割機向上移動,通過滑桿頂部擋塊的設(shè)置,防止滑桿脫離支撐板,防護罩則帶動下方的限位組件上移,在側(cè)壓輪逐漸遠離碲化鎘晶體的過程中,通過第二彈簧的彈力對偏轉(zhuǎn)板進行支撐,使偏轉(zhuǎn)板帶動側(cè)壓輪轉(zhuǎn)動,同時偏轉(zhuǎn)板通過旋轉(zhuǎn)軸帶動偏轉(zhuǎn)架轉(zhuǎn)動,使側(cè)壓輪以及側(cè)壓輪遠離碲化鎘晶體并且偏轉(zhuǎn)至初始位置,接觸對碲化鎘晶體的鎖定狀態(tài),此時切割后的碲化鎘晶體完全暴漏在外,以便于對碲化鎘晶體進行取放,提高拆裝碲化鎘晶體的操作便捷性,將碲化鎘晶體置于固定架內(nèi)的導向滾桿上,推動碲化鎘晶體移動的過程中會帶動導向滾桿轉(zhuǎn)動,進而減小碲化鎘晶體移動時的摩擦力,方便對碲化鎘晶體進行轉(zhuǎn)移。