CN100443271C - 非导电硬脆材料超声振动复合线锯切割方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种非导电硬脆材料超声振动复合线锯切割方法。该方法是：非导电硬脆材料一方面通过锯丝切割，锯丝进行单向或往复运动，实现主切割运动，同时锯丝沿垂直于其主切割运动的方向运动，实现进给运动；另一方面，在非导电硬脆材料上附加有超声振动，该超声振动使非导电硬脆材料的振动方向至少与锯丝主切割运动方向和进给方向的一个方向一致。本发明通过超声振动与锯丝切割运动进行非导电硬脆材料的复合切割加工，非导电硬脆材料振动的同时锯丝对其进行切割，切割效率比单纯的锯丝切片切割高30～50%，并提高了切割精度，是一种高效精密的切割技术。

Description

非导电硬脆材料超声振动复合线锯切割方法
技术领域
本发明涉及非导电硬脆材料的切割方法，属于非导电硬脆材料的切割技术领域。
背景技术
单晶硅、多晶硅、石英晶体、SiC单晶、蓝宝石晶体等贵重的非导电硬脆材料被广泛应用于集成电路(IC)、太阳能电池及光电子领域。随着现代技术的不断发展，上述晶体尺寸不断增大，而晶片厚度趋于薄形化。晶体尺寸的增大和晶片厚度的减小，给晶体切片的切割加工技术带来了新的挑战。
目前多采用游离磨料锯丝切片和固结磨料锯丝切片技术进行晶体切片的切割，特别是游离磨料多线锯丝切片技术，是目前IC制造中大尺寸单晶硅切片的主要方法，其基本原理如图1所示，工作台在上方，晶棒4通过夹具5固定在工作台上，锯丝1缠绕在主导辊2上，由喷嘴3中喷出研磨液，锯丝1在驱动机构的带动下移动切割晶棒4，一次可切割多片晶体。该方法存在的主要问题是切割效率低，对硬度较高的晶体材料，如SiC单晶、蓝宝石晶体等，甚至出现锯丝的磨损率高于被切割材料的去除率，不能充分发挥锯丝上的金刚石等超硬磨料的性能。
发明内容
本发明在于克服现有非导电硬脆材料切割技术的不足，提供一种切割效率高的非导电硬脆材料超声振动复合线锯切割方法。
本发明的非导电硬脆材料超声振动复合线锯切割方法是：
非导电硬脆材料一方面通过锯丝切割，锯丝进行单向或往复运动，实现主切割运动，同时锯丝沿垂直于其主切割运动的方向运动，实现进给运动；另一方面，在非导电硬脆材料上附加有超声振动，该超声振动使非导电硬脆材料的振动方向至少与锯丝主切割运动方向和进给方向的一个方向一致。
本发明通过超声振动与锯丝切割运动进行非导电硬脆材料的复合切割加工，非导电硬脆材料振动的同时锯丝对其进行切割，切割效率比单纯的锯丝切片切割高30～50％，并提高了切割精度，是一种高效精密的切割技术。
附图说明
图1是现有非导电硬脆材料采用游离磨料多线切片技术的切割原理示意图。
图2是本发明的非导电硬脆材料超声振动复合线锯切割方法的切割原理示意图。
图中：1、锯丝，2、主导辊，3、喷嘴，4、晶棒，5、夹具，6、导轮，7、工作台。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的方法做进一步说明。
现有的游离磨料锯丝多线切片技术的基本工作原理如图1所示，工作台(图中未画出)在上方，晶棒4通过夹具5固定在工作台上，锯丝1缠绕在主导辊2上，由喷嘴3中喷出研磨液，锯丝1在驱动机构的带动下移动切割晶棒4，一次可切割多片晶体。这种方法切割效率低，对硬度较高的晶体材料，如SiC单晶、蓝宝石晶体等，甚至出现锯丝的磨损率高于被切割材料的去除率。
本发明的非导电硬脆材料超声振动复合线锯切割方法的切割原理如图2所示。锯丝1绕在导轮6上，非导电硬脆材料晶棒4通过夹具5固定在工作台7上。一方面，锯丝1在驱动机构(该驱动机构可采用现有的游离磨料多线锯丝切片技术的驱动机构)的带动下进行单向或往复运动，实现主切割运动。锯丝1可采用游离磨料锯丝或固结磨料锯丝。同时，锯丝1及导轮6沿垂直于锯丝1的主切割运动的方向运动，实现进给运动。另一方面，在工作台7上装有压电晶体换能器，由超声波发生器驱动压电晶体换能器工作，使工作台7产生附加超声振动，该振动的方向与锯丝1主切割运动方向和进给方向两个方向分别一致。或者在工作台7上装有两个压电晶体换能器，一个压电晶体换能器使工作台7产生方向与锯丝主切割运动方向一致的附加超声振动，一个压电晶体换能器使工作台7产生方向与锯丝进给方向一致的附加超声振动。上述方法是使晶棒4固定在工作台7上，随工作台7一起振动，振动的同时锯丝1对晶棒4进行切割。也可在工作台7与晶棒4之间安装超声振动装置，只使晶棒4产生振动。
本发明的方法主要用于单晶硅、多晶硅、石英晶体、SiC晶体、蓝宝石晶体等贵重硬脆材料的切片，特别适用于硬度极高的SiC晶体、蓝宝石晶体的切割加工。是一种高效精密的晶体切割方法。

Claims (1)

1.一种非导电硬脆材料超声振动复合线锯切割方法，其特征在于：非导电硬脆材料一方面通过锯丝切割，锯丝进行单向或往复运动，实现主切割运动，同时锯丝沿垂直于其主切割运动的方向运动，实现进给运动；另一方面，在非导电硬脆材料上附加有超声振动，该超声振动使非导电硬脆材料的振动方向至少与锯丝主切割运动方向和进给方向的一个方向一致。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104129001B (zh) * 2014-08-06 2015-12-30 江西赛维Ldk太阳能高科技有限公司 一种硅片多线切割方法
CN104802325B (zh) * 2015-05-14 2016-06-08 宝鸡文理学院 用于线锯切割的超声振动弹性加载装置
CN105437389A (zh) * 2015-11-06 2016-03-30 江西赛维Ldk太阳能高科技有限公司 一种晶棒的截断方法和一种带锯机
CN106042201A (zh) * 2016-06-08 2016-10-26 上海理工大学 一种环式固结金刚石线锯切割装置及工件切割方法
CN107520905A (zh) * 2017-10-11 2017-12-29 中国科学院生物物理研究所 一种超声振动超薄切片刀座
CN108284530B (zh) * 2017-12-30 2024-01-19 王金生 一种线锯振动切割装置
CN109732411A (zh) * 2019-01-16 2019-05-10 上海理工大学 采用横向超声振动辅助切割单晶硅的装置及其使用方法
CN110315419A (zh) * 2019-08-08 2019-10-11 吉林大学 一种内圆切片超声振动辅助加工装置
CN112454487B (zh) * 2020-11-04 2021-07-13 中国科学院西北生态环境资源研究院 高效冰芯切割设备
CN113715082A (zh) * 2021-08-07 2021-11-30 南京中车浦镇城轨车辆有限责任公司 一种车窗割胶机

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1301609A (zh) * 1999-12-30 2001-07-04 广东工业大学 一种附加超声振动的电火花线切割装置
CN1488480A (zh) * 2003-08-13 2004-04-14 沈阳工业学院 硬脆材料加工用的超声波线切割锯

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1301609A (zh) * 1999-12-30 2001-07-04 广东工业大学 一种附加超声振动的电火花线切割装置
CN1488480A (zh) * 2003-08-13 2004-04-14 沈阳工业学院 硬脆材料加工用的超声波线切割锯

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