Спосіб розділення бруса монокристалічного зливка на пластини методом лазерного терморозколювання

Спосіб розділення бруса монокристалічного зливка на пластини методом лазерного терморозколювання, який відрізняється тим, що включає вирізання з монокристалічного зливка бруса довжиною, кратною товщині пластин, попередньо перед розділенням проведення термічних процесів, 3 38483 4. Для зменшення кулонівських сил притягання відколотої поверхні пластини до площини поверхні зливку, зумовлених розривом міжатомних зв'язків в решітці, в процесі розколювання забезпечується зарядка поверхні пластини і поверхні зливку зарядом однієї полярності. Таким чином пропонований спосіб розділення брусу монокристалічного зливку на пластини методом лазерного терморозколювання, згідно з пропонованим технічним рішенням, включає вирізання з монокристалічного зливку бруса довжиною кратною товщині пластин, попередньо перед розділенням проведення термічних процесів нагрівання та швидкого охолодження бруса монокристаличного зливку (режим нагрівання та охолодження підбираються в залежності від матеріалу та розміру брусу), застосування додаткових лазерів інфрачервоного діапазону, прикладення до бруса монокрісталічного зливку механічної дії коливань ультразвукового діапазону, частота і потужність яких визначається розмірами пластини і брусу та властивостями монокристалічного зливку, забезпечення в процесі розколювання брусу електричного заряду однакової полярності поверхні пластини і поверхні зливку. Спосіб здійснюється таким чином (на прикладі способу різки брусу монокристалічного зливку кремнію на пластини при виробництві сонячних фотоелектричних перетворювачів): 1. З монокристалічного зливку кремнію вирізанняається брус, довжиною кратною товщині пластин фотоелектричного перетворювача. 2. Брус нагрівається до температури 850900°С і рівномірно охолоджується з максимально можливою швидкістю (режим охолодження визначається в залежності від розмірів бруса). 3. Брус розділяється на пластини на установці для різки бруса принцип дії якої аналогічний установкам лазерної обробки ЕМ-230А розробки підприємства КБТЕМ-СО, установці виготовленої на основі ліцензії ВАТ "Московський завод Сапфір" і німецькою компанією JENOPTIK AT, призначеним для лазерного терморозколювання пластин скла, стеклокераміки, кремнію, сапфіру але на відміну Комп’ютерна в ерстка Н. Лисенко 4 від них додатково оснащеної лазером інфрачервоного діапазону випромінювання призначеного для забезпечення об'ємного терморозколювання по всій товщині брусу; випромінювачем ультразвукових коливань з довжиною хвилі гармонік коливань кратних товщині пластини, які в зоні тріщини створюють механічні напруження, що сприяють утворенню і росту тріщини; пристроєм, який забезпечує створення електричного заряду охолоджуючого реагенту (повітрю, або воді), що подається в зону нагріву для о холодження і виникнення механічних напружень та тріщини в брусі монокремнію. Заряд однакової полярності поверхні пластин та брусу зменшує зусилля для відриву пластини від брусу кремнію та одної від другої. Довжина тріщин і відстань між ними визначається розмірами пластин, задається програмно і забезпечується координатною системою управління. Нові істотні ознаки, що відрізняють запропонований спосіб від найближчого аналогу, викладеними в обсязі патентних домагань формули, дозволяють досягти технічних переваг у порівнянні з найближчим аналогом, зокрема: забезпечити безвідходне розділення брусу монокристалічного зливку товщиною до 350мм і за рахунок цього із бруса отримати більшу кількість пластин і цим зменшити їх вартість; зменшити кількість механічних пошкоджень поверхні пластин і цим збільшити надійність продукції і міцність пластин. За рахунок збільшення міцності пластин створюється можливість освоєння технології виробництва на пластинах меншої товщини, що забезпечить зменшення вартості продукції. Джерела інформації: 1. Брук В.А., Гаршенин В.В., Курносов А.И. Производство полупроводниковых приборов, М., "Высшая школа", 1968, с.28. 2. Европейский патент ЕР 1727772, МПК С03В33/09, 2005. "Метод індуцированого лазером теплового разделения плоского стекла". Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601