CN102398315A

CN102398315A - 应用于切片机的切割方法

Info

Publication number: CN102398315A
Application number: CN2010102860786A
Authority: CN
Inventors: 卢建伟
Original assignee: Shanghai Nissin Machine Tool Co Ltd
Current assignee: Haining Dijin science and Technology Co., Ltd.
Priority date: 2010-09-17
Filing date: 2010-09-17
Publication date: 2012-04-04
Anticipated expiration: 2030-09-17
Also published as: CN102398315B

Abstract

本发明提供一种应用于切片机的切割方法，以对圆柱体晶体硅棒进行切片作业，所述切片机至少具有第一、第二切割辊，以及缠绕在第一、第二切割辊上的金刚线，所述方法主要是：在运行金刚线后，令晶体硅棒底侧第一、第二切割辊之间的金刚线以进行线切割，在这一过程中，持续垂向下降晶体硅棒，同时令第一、第二切割辊相背横向平移，以持续延长该第一、第二切割辊之间的金刚线；当晶体硅棒被切割到一半的时候，令第一、第二切割辊转而相向横向平移，以持续缩短第一、第二切割辊之间的金刚线，以达到控制金刚线的绕曲度的目的，进而保证切片过程中不受切割线绕曲度的影响，提高产品合格率也提高了设备的运行效率。

Description

应用于切片机的切割方法

技术领域

本发明涉及一种多线切割技术，特别是涉及一种应用于切片机的切割方法。

背景技术

多线切割技术是目前世界上比较先进的硅片加工技术，它的原理是通过一根高速运动的钢线带动附着在钢线上的切割刃料对半导体等硬脆材料进行摩擦，从而达到切割目的。线切割技术与传统的刀锯片、砂轮片及内圆切割相比有具有效率高，产能高，精度高等优点。

现有的多线切割设备例如晶体硅棒切片机等通常至少包括有：机架，用于固定工件的工作台，用于收、放钢线的贮丝筒，多个用于为钢线进行导向的导线轮以及跨设在工作台相对两侧并可以升降作业的切割辊等，在对晶体硅棒的实际切割过程中，所述钢线通过十几个导线轮的引导，在工作台相对两侧的切割辊上形成一张线网，当工件被固定在所述工作台上时，将工作台相对两侧的切割辊降下来，并在压力泵在的作用下，装配在设备上的研磨剂自动喷洒装置将研磨剂喷洒至钢线和工件的切削部位，由钢线带动研磨剂往复告诉运动，利用研磨砂对工件产生切削，以将工件一次同时切割为许多片。由此可知，工作台相对两侧的切割辊的设置方式是关系到切割作业是否顺利、切割精度是否精准的一环尤其的重要。

在现有技术中的晶体硅棒切片机上，位于工作台相对两侧的切割辊被设置在机架的相对两侧立柱上，因而左、右切割辊之间的跨度很大，所以位于两侧切割辊之间的钢线走线距离也很长，在实际的切片作业中，当将工作台相对两侧的切割辊降下来，两侧的切割辊之间的钢线压迫到工件时，会使钢线形成很大的绕曲度，而且两侧的切割辊位置又是固定的，不能根据钢线的绕曲度进行调节，所以钢线始终受到最大的运行阻力，再加上晶体硅棒本身往往具有很高的硬度而不易切割，而且切片精准度的要求又很高，所以上述因切割辊的设置方式而致使钢线绕曲度过大很容易影响切割精准度。所以，如何提供一种应用在切片机上的切割技术，以避免以上所述的缺点，实为相关领域之业者目前亟待解决的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种应用于切片机的切割方法，以解决现有技术中因切割辊的设置方式而致使钢线跨度大，进而造成切割时钢线绕曲度过大，容易造成切割不良的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种应用于切片机的切割方法，以对圆柱体晶体硅棒进行切片作业，所述切片机至少具有位于同一水平位置的第一切割辊与第二切割辊，以及缠绕在所述第一切割辊与第二切割辊上的金刚线，其特征在于：(1)运行所述金刚线；(2)令所述晶体硅棒底侧压迫所述第一切割辊与第二切割辊之间的金刚线以进行线切割；(3)持续垂向下降所述晶体硅棒，同时令所述第一切割辊及第二切割辊相背横向平移，持续延长所述第一切割辊与第二切割辊之间的金刚线；(4)当所述晶体硅棒被金刚线切割到一半的时候，令所述第一切割辊及第二切割辊停止互相背离横向平移；(5)持续垂向下降所述晶体硅棒，同时令所述第一切割辊及第二切割辊相向横向平移，持续缩短所述第一切割辊与第二切割辊之间的金刚线；以及(6)当所述金刚线切割至所述晶体硅棒顶侧时完成切割作业。

在本发明的切割方法中，所述圆柱体晶体硅棒的直径不小于20.32cm，即所述圆柱体晶体硅棒的直径不小于8英寸。所述晶体硅棒由送件治具承载以进行垂向下降；所述第一切割辊与第二切割辊在一横向导轨上向背或相向横向平移。

在本发明的切割方法中，所述第一切割辊与第二切割辊之间设置一个可垂向升降的第三切割辊，且所述第三切割辊牵引所述第一切割辊与第二切割辊上的金刚线，以令所述第一切割辊与第二切割辊向背或相向横向平移。所述第三切割辊可垂向升降地设置在一垂向导轨上。

如上所述，本发明主要是在切割作业中，通过调节第一切割辊与第二切割辊之间的间距以达到控制金刚线的绕曲度的目的，进而保证切片过程中不受切割线绕曲度的影响，与现有技术相比，不仅解决了现有技术中因两侧切割辊的设置间距大，致使钢线跨度大，进而造成切割时钢线绕曲度过大，容易造成切割不良的问题，也提高产品合格率也提高了设备的运行效率。

附图说明

图1显示为本发明应用于切片机的切割方法的流程示意图。

图2至图4为应用本发明的切割方法之切割过程示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1至图4，图1显示为本发明应用于切片机的切割方法的流程示意图；图2至图4为应用本发明的切割方法之切割过程示意图。

需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

如图所示，本发明提供一种应用于切片机的切割方法，以对圆柱体晶体硅棒5进行切片作业，所述切片机至少具有位于同一水平位置的第一切割辊1与第二切割辊2，以及缠绕在所述第一切割辊1与第二切割辊2上的金刚线4，在具体的切片机的走丝系统中，应具有多条金刚线4及对应多条金刚线4的多个导丝轮(未图示)及切割辊，在本实施例中，暂以一条金刚线4的走丝机构为例进行说明。

需要说明的是，所述圆柱体晶体硅棒5的直径不小于20.32cm，即所述圆柱体晶体硅棒5的直径不小于8英寸。

所述切割方法包括以下步骤：

首先执行步骤S1，高速运行所述金刚线4，在本实施方式中，所述金刚线4的运行速度为1000m/min。接着执行步骤S2。

在步骤S2中，令所述晶体硅棒5底侧压迫所述第一切割辊1与第二切割辊2之间的金刚线4以进行线切割；接着执行步骤S3。

在步骤S3中，持续垂向下降所述晶体硅棒5，同时令所述第一切割辊1及第二切割辊2相背横向平移(如图2中箭头所示)，持续延长所述第一切割辊1与第二切割辊2之间的金刚线4；换言之，当持续垂向下降所述晶体硅棒5时，所述晶体硅棒5持续压迫所述第一切割辊1与第二切割辊2上的金刚线4，由于此时晶体硅棒5在金刚线4上的切割面较小，因而金刚线4受力产生绕曲度较大，所以才保证所述第一切割辊1与第二切割辊2上的金刚线4线长较短以达到消除绕曲度的目的，但是，随着切割深度的增加，所述晶体硅棒5在金刚线4上的切割面渐渐变大，因而金刚线4受力产生绕曲度也会逐渐减小，所以要持续延长所述第一切割辊1与第二切割辊2之间的金刚线4以利于切割。

在本实施方式中，所述晶体硅棒4由送件治具6承载以进行垂向下降；所述第一切割辊1与第二切割辊2在一横向导轨7上向背横向平移。

具体地，在本发明的切割方法中，所述第一切割辊1与第二切割辊2之间3设置一个可垂向升降的第三切割辊3，所述第三切割辊3位于第一切割辊1与第二切割辊2的下侧，且在第一切割辊1与第二切割辊2之间的金刚线4的垂直中线位置，呈如图2、图3及图4所示的第三切割辊位置。所述第三切割辊3牵引所述第一切割辊1与第二切割辊2上的金刚线4，以令所述第一切割辊1与第二切割辊2向背或相向横向平移。所述第三切割辊3可垂向升降地设置在一垂向导轨8上。

也就是说，当所述第三切割辊3垂向上升时，其释放金刚线4，以使所述第一切割辊1与第二切割辊2向背横向平移；当所述第三切割辊3垂向下降时，其牵引金刚线4以使所述第一切割辊1与第二切割辊2相向横向平移。在所述的步骤S3中，如图2所示，所述第三切割辊3的初始位置在垂向导轨8的最低端。需要说明的是，所述晶体硅棒5上升过程和第一切割辊1与第二切割辊2向背横向平移的过程是同步和持续的。接着执行步骤S4。

在步骤S4中，如图3所示，当所述晶体硅棒5被金刚线4切割到一半的时候，令所述第一切割辊1及第二切割辊2停止互相背离横向平移；此时，所述晶体硅棒5在金刚线4上的切割面最大，所述第三切割辊3的初始位置在垂向导轨8的最高端，所述第一切割辊1与第二切割辊2之间的间距最大，即位于所述第一切割辊1与第二切割辊2上的金刚线4线距也最长。接着执行步骤S5。

在步骤S5中，如图4所示，持续垂向下降所述晶体硅棒5，同时令所述第一切割辊1及第二切割辊2相向横向平移，持续缩短所述第一切割辊1与第二切割辊2之间的金刚线4；换言之，在本步骤中，当继续垂向下降所述晶体硅棒5时，所述晶体硅棒5持续压迫所述第一切割辊1与第二切割辊2上的金刚线4，由于此时所述晶体硅棒5在金刚线4上的切割面最大，因而金刚线4受力产生绕曲度较小，所以位于所述第一切割辊1与第二切割辊2上的金刚线4线长较长，但是，随着切割深度的增加，所述晶体硅棒5在金刚线4上的切割面渐渐变小，因而金刚线4受力产生绕曲度也会逐渐增大，所以持续缩短所述第一切割辊1与第二切割辊2之间的金刚线4以消除产生的绕曲度。

也就是说，当所述第三切割辊3垂向下降时，其牵引金刚线4，以使所述第一切割辊1与第二切割辊2相向横向平移；在所述的步骤S5中，如图4所示，所述第三切割辊3的趋向垂向导轨8的最低端。需要说明的是，所述晶体硅棒5下降过程和第一切割辊1与第二切割辊2向背横向平移的过程是同步和持续的。接着执行步骤S6。

在步骤S6中，当所述金刚线4切割至所述晶体硅棒5顶侧时完成一次切片作业。

综上所述，本发明主要是在切割作业中，通过调节第一切割辊与第二切割辊之间的间距以达到控制金刚线的绕曲度的目的，进而保证切片过程中不受切割线绕曲度的影响，与现有技术相比，不仅解决了现有技术中因两侧切割辊的设置间距大，致使钢线跨度大，进而造成切割时钢线绕曲度过大，容易造成切割不良的问题，也提高产品合格率也提高了设备的运行效率。所以，与现有技术相比，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

Claims

1.一种应用于切片机的切割方法，以对圆柱体晶体硅棒进行切片作业，所述切片机至少具有位于同一水平位置的第一切割辊与第二切割辊，以及缠绕在所述第一切割辊与第二切割辊上的金刚线，其特征在于：

(1)运行所述金刚线；

(2)令所述晶体硅棒底侧压迫所述第一切割辊与第二切割辊之间的金刚线以进行线切割；

(3)持续垂向下降所述晶体硅棒，同时令所述第一切割辊及第二切割辊相背横向平移，持续延长所述第一切割辊与第二切割辊之间的金刚线；

(4)当所述晶体硅棒被金刚线切割到一半的时候，令所述第一切割辊及第二切割辊停止互相背离横向平移；

(5)持续垂向下降所述晶体硅棒，同时令所述第一切割辊及第二切割辊相向横向平移，持续缩短所述第一切割辊与第二切割辊之间的金刚线；以及

(6)当所述金刚线切割至所述晶体硅棒顶侧时完成切割作业。

2.根据权利要求1所述的应用于切片机的切割方法，其特征在于：所述圆柱体晶体硅棒的直径不小于20.32cm。

3.根据权利要求1所述的应用于切片机的切割方法，其特征在于：所述晶体硅棒由送件治具承载以进行垂向下降。

4.根据权利要求1所述的应用于切片机的切割方法，其特征在于：所述第一切割辊与第二切割辊在一横向导轨上向背或相向横向平移。

5.根据权利要求4所述的应用于切片机的切割方法，其特征在于：所述第一切割辊与第二切割辊之间设置一个可垂向升降的第三切割辊，且所述第三切割辊牵引所述第一切割辊与第二切割辊上的金刚线，以令所述第一切割辊与第二切割辊向背或相向横向平移。

6.根据权利要求5所述的应用于切片机的切割方法，其特征在于：所述第三切割辊可垂向升降地设置在一垂向导轨上。