CN102528955A - 钻石线的切割冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种钻石线的切割冷却装置，包括一由一连续面或多个面所围绕形成可以暂时滞留而积存冷却液的阻流空间的液槽，且令围绕形成液槽的面或各面之间呈连续的封闭状或半开放状，并令对硬脆材料进行切割的钻石线的切割部位，通过该液槽并使其随时保持浸没于冷却液中，同时又令该液槽下接设一分离集收器；故因硬脆材料的切割处，始终保持在冷却液中进行，不但可以防止切削时冷却液及碎屑的四处喷溅，且又可增进散热与排屑的效果，不但令钻石线的损伤明显减缓、强化切削的能力与效能，同时也让硬脆材料的加工面处的粗糙度可以获得改善；另外又透过分离集收器将含有切削碎屑的冷却液进行固液分离，让切削碎屑可以集中处理或回收再制造。

Description

钻石线的切割冷却装置

技术领域

本发明所涉及的是一种以钻石线切割硬脆材料时的冷却装置，即令进行切割的部位完全浸入装有冷却液的液槽中，进而更强化切割能力与效能以外，又对线锯损伤有显著的减少效果，并能改善硬脆材料加工面的粗糙度，同时又防止冷却液及碎屑四处喷溅的发生，以及切削碎屑集中或回收的容易性。

背景技术

一般硬脆材料(例如：单多晶硅晶棒切割、砷化镓晶棒切割、玻璃石英晶棒切割、以及其它硬脆材料)在进行切割加工时，因为该硬脆材料具有高硬度、传导性不佳、易脆等特质，在加工上造成些许的困难，例如：在硅晶棒切割工艺中，主要取决于线锯的生产力，也就是单位时间内生产的硅芯片数量，而锯切设备的荷载、切割速度、切割线直径、以及设备维护速度等，都会有甚巨的影响，如：更高的切割速度和更大的荷载将会加大切割线的拉力，不但增加切割线断裂的风险，并会导致部分切割的硅芯片无法使用，而造成不必要的耗费；另外，过大的切割线直径，会造成硅晶棒切割时，过多的损耗；反之，过细的切割线直径，则会造成线锯的容易断裂，在更换线锯时即会严重影响生产的效能；又，无论硅芯片切割的厚薄，其加工表面不能有表面损伤(细微裂纹、线锯印记)、裂痕及变质层的形成，对于对额外后端抛光处理等的要求也要降到最低。

因此，在上述因素获得适当的平衡后，始能让生产力达到最大化，所以线锯工艺如果没有精密的控制，所造成的细微裂纹、弯曲，都会对产品良率产生负面影响，而为了提高线锯系统的切割线速度、压力以及其荷载，切割持的冷却，也是另一项重要的因素，如图1所示，该锯切的钻石线1是连续地缠绕在多个滚筒2上，使可对硬脆材料做连续性的锯切，同时损耗后的钻石线1又可以卷绕回收起来，如此可以节省时间，又可一次做多片的锯切，同时如图2所示，即在锯切处的各侧设有可以喷出冷却液的喷嘴3，让冷却液朝向进行锯切的部位喷洒，其目的是透过冷却液帮助冷却加工时所产生热能外，也可以冲洗掉卡附于钻石线1与被加工物上的切削碎屑，有助提升切削能力及改善切割表面，并能有效降低工件的翘曲变形。

不过，该钻石线1仅只有在硬脆材料的被锯切处，才会接触到冷却液而受到冲洗与冷却，其接触的时间非常地短促，而随即会脱离于冷却液中，或者在被锯切处有空气无法排出，使冷却液无法进入，所以钻石线1受到的冷却作用实在有限，进而会影响到该钻石线1的切削能力、切削速度、以及加工面的粗糙度等缺失。

再者，钻石线1以高速切削被加工物时，由于被加工物是硬脆的材料，所以会产生碎屑及粉尘，若再朝向进行锯切的部位喷洒冷却液，则会让冷却液与高速行进的钻石线1产生冲激，造成冷却液四处喷溅，且产生的碎屑与冷却液亦不易集中及回收的缺点发生。

发明内容

缘是，为了改善前述现有钻石线对切削能力、切削速度、以及加工面的粗糙度的影响，本发明即为提供一种钻石线对硬脆材料切割时的锯切部位，随时保持浸没于一可以暂时滞留积存冷却液的阻流空间的液槽内所装盛的冷却液中，让钻石线对硬脆材料的锯切效果更佳、并使钻石线的使用寿命更得以增长。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括一可以暂时滞留积存冷却液的阻流空间，并让钻石线进行切割的锯切部位通过该阻流空间，同时让该钻石线的锯切部位处保持浸没于冷却液中。

上述方案中，该阻流空间是由一个连续的面所围绕形成。

上述方案中，该阻流空间是由多个面所围绕形成。

上述方案中，该围成阻流空间的面或各面之间，形成一连续封闭状或半开放状的液槽。

上述方案中，该液槽下接设一分离集收器，并由分离集收器上设一冷却液回收管回接于液槽上，另再设一碎屑回收管将碎屑集中回收。

本发明的有益效果是，通过上述本发明浸没在冷却液中的钻石线，对硬脆材料进行切割时，让切割部位始终保持在冷却液中，不但可以增进散热与排屑的效果、减少钻石线的损伤，进而增强对硬脆材料的切割效果、改善加工面的粗糙度，并使得切削时碎屑及冷却液四处喷溅的现象不会发生；同时该分离集收器不但能将含有切削碎屑及冷却液进行固液分离，并使分离出切削碎屑后的冷却液又可以回收重复使用，碎屑则集中回收后可集中管理或回收再制。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是现有硬脆材料的锯切装置示意图。

图2是现有硬脆材料的锯切冷却装置示意图。

图3是本发明硬脆材料的锯切冷却装置示意图。

图4是本发明阻流空间的液槽的实施例二。

图5是本发明阻流空间的液槽的实施例三。

图6是本发明实施例三的型态一。

图7是本发明实施例三的型态二。

图8是本发明实施例三的型态三。

图9是本发明阻流空间的液槽的实施例四。

图中

1.钻石线，          2.滚筒，

4.液槽，            41.槽缝，

5.分离集收器，      51.集液槽，

6.冷却液回收管，    7.碎屑回收管。

具体实施方式

敬请参阅图3所示，本发明的钻石线切割的冷却装置是包括一液槽4，且该液槽4内形成一可以暂时滞留而积存冷却液的阻流空间，并设有钻石线1进行锯切的锯切部位浸没于冷却液中。

又，令该液槽4下接设一分离集收器5，然后再由分离集收器5上设一冷却液回收管6回接入液槽4中，另再于分离集收器5下方设一碎屑回收管7。

所以，欲锯切的硬脆材料的受切割部位与钻石线1进行锯切的部位，是随时保持浸没于冷却液中，让硬脆材料进行切割时所产生的热量与锯切的碎屑，可以随着冷却液的流动而非常迅速地散去与排除，让钻石线1对硬脆材料的切割能力更为增强，且让硬脆材料受加工的表面粗糙度更加光滑，进而减少额外后端抛光处理等的要求，并且也能增长钻石线1的使用寿命。

同时，由于硬脆材料的受切割部位处，是随时保持浸没于冷却液中，所以钻石线1锯切时所产生粉尘与碎屑，会被冷却液所包覆而不会外扬，进而让切削时不会有粉尘飞扬的发生，亦无冷却液四处喷溅的现象；且切削的碎屑会沈淀落于液槽4的槽底，故可在引入分离集收器5内进行碎屑与冷却液的分离，使分离出切削碎屑后的冷却液，又透过回收管6回流入液槽4中，而分离后的碎屑又可经由碎屑回收管7回收进行再处理。

此外，图4所示的冷却装置是令该钻石线1在液槽4内不同的绕设型态的表示，但不管缵石线1是如何绕设于液槽4内，其主要的特征仍是必须令钻石线1进行锯切的锯切部位，保持浸没于冷却液中；而上述液槽4的外型除了是类呈矩形状以外，亦可如图5所示而呈锥状的液槽4，而该锥状的液槽4又可为如图6所示的圆锥状，或图7所示的角锥状，且在上述锥状的液槽4的上端处相对应处，开设有可供钻石线1通过的槽缝41，而暂时积存在槽内的冷却液不但淹没过钻石线1，且令冷却液可由槽缝41或槽底的开孔流出，并由分离集收器5上方所设的集液槽51所集收，同样进行碎屑和冷却液的分离与回收。

再者，前述图3、图4、图5、图6及图7所示的液槽4，是由一个连续的面或多个面所围绕形成的一阻流空间，且形成该液槽4的面或各面之间，是呈封闭状连续的围绕，并该槽内的冷却液流出的速度及流量可以受到控制，使其能暂时滞留而积存于液槽4内，进而造成钻石线1进行锯切的锯切部位浸没于冷却液中；或者，又如图8所示，该形成液槽4的面或各面之间，呈开放状或半开放状的连续围绕，且由上而下呈渐缩状的设计，即各面之间并无连结或仅部份连结(图中未示)而具有预定的间距空隙，所以当冷却液供入各面所围绕形成的液槽4内时，冷却液即使会由各空隙处流出，但由于冷却液流出的速度缓慢、且流量又小，故会在液槽4内形成滞留而积存，同时也同样会淹没过钻石线1的锯切部位。

其次，再可如图9所示，是由一个连续的面或多个面所围绕形成的一阻流空间，且形成该液槽4的面或各面之间，是呈封闭状连续、半开放状或开放状的围绕，并该槽内的冷却液流出的速度及流量受到控制，而使其暂时滞留而积存于液槽4内、并溢满出来，进而在液槽4的顶端槽口处形成一涌出的弧形液面，且令钻石线1通过该处，故同样能让钻石线1进行锯切的锯切部位浸没于涌出的冷却液中。

Claims (5)

1.一种钻石线的切割冷却装置，其特征是，包括一能让冷却液暂时留滞而积存的阻流空间，并设一钻石线进行锯切的锯切部位通过该阻流空间而浸没于冷却液中。

2.根据权利要求1所述的钻石线的切割冷却装置，其特征是：该阻流空间是由一个连续的面所围绕形成。

3.根据权利要求1所述的钻石线的切割冷却装置，其特征是：该阻流空间是由多个面所围绕形成。

4.根据权利要求2或3所述的钻石线的切割冷却装置，其特征是：该围成阻流空间的面或各面之间，形成一连续封闭状、开放状或半开放状的液槽。

5.根据权利要求4所述的钻石线的切割冷却装置，其特征是：该液槽下接设一分离集收器，并再由分离集收器上设一回收管接于液槽上，另再于分离集收器下方设一碎屑回收管。

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