CN103140336A - 硅块载体、具有该载体的载体装置和制造载体装置的方法 - Google Patents

Abstract

一种硅块（31）载体（13），设计作为载体装置（11）的一部分，与载体下部（25）一起固定连接到硅块（31），并且与其一起移动，来通过锯削、清洁或诸如此类来机械加工。载体（13）指向硅块（31）的底面具有多个通道（29），正如连接到此处的载体下部（25），在不同的情况中，通道（29）一个置于另一个之上。水从上面引入到载体（13）中的通道（29）中并且能够延伸通过位于锯削的硅块（31）的晶片之间的载体下部（25）中的锯削槽，用于清洁目的。

Description

硅块载体、具有该载体的载体装置和制造载体装置的方法

技术领域

本发明涉及一种硅块载体、一种载体装置和制造该载体装置的方法。

背景技术

从专利文献DE102009023121A1和DE102009023122A1中已知了由塑料或由陶瓷制造的硅块载体。该载体用于在多个操作步骤中更好地处理硅块，尤其是在硅块被胶粘到载体底面上的锯削期间。在这种载体中集成有连续的内部纵向通道。当锯削硅块时，这些纵向通道从下方被锯开。因此可以将水或其它的清洁流体引入到纵向通道中，使其之后从上方进入到单个锯开的晶片之间的间隙中，并且在那里将锯屑冲出。

如此完成的清洁作业很有优势。然而，将整体式的纵向通道引入到由所述材料制造的载体中构成了相当大的花费。

发明内容

本发明所基于的目的是提供在上文中提及的载体、相应的载体装置和用于制造这种载体装置的方法，由此能解决现有技术中的问题，并且尤其是可以提供用来制造和使用这种载体的有利的、具成本效益的和过程可靠的方法。

该目的通过具有权利要求1的特征的载体、具有权利要求9的特征的载体装置以及具有权利要求14的特征的用于制造这种载体装置的方法来达到。有利的和优选的本发明的改进是从属权利要求的主题，并且将在下面更详细地解释。其中，下面特征中的许多仅针对载体或仅针对载体装置或仅针对方法来提及。然而，尽管如此，它们不仅能够应用于载体，也能够应用于载体装置或者方法。权利要求书的用语通过表达引用而成为说明书的内容。

作如下设置，载体设计为载体装置的一部分固定连接到硅块上，硅块通常为很重的且重达若干公斤。在该情况中，载体并不必然直接地固定连接到硅块上，或者作如下设置，载体并非直接地固定连接到硅块上。为此，有利地提供了如在下文中更详细地解释的载体下部，其紧固到载体的底部，并且硅块又紧固到该载体下部上，尤其是以本身已知的方式牢固地胶粘。因此，载体装置分成两个部分，即，在上述现有技术中为一体式的载体在本情况中包括两个部分，确切地说是载体和载体下部。作为载体装置的一部分的载体可以连接到载体下部，并且该单元又可连接到重的硅块。后者可以与载体装置一起移动，用来通过锯削、清洁等进行机加工。

载体自身可以有利地设计为有利地通过例如螺旋连接件等的紧固工具紧固到移动设备，由此可以移动到锯床或清洁设备中。载体在其指向硅块的底面上具有多个凹部、通道或刻痕。它们在下侧向下敞开。它们之后由载体下部闭合或覆盖，并且可以由容易制造的敞开通道变换为整体式的内部纵向通道（其自身的制造要难得多）。载体下部与硅块一起设置成在锯削时被锯削到所述凹部那么远，并且实际上直到单个晶片完全分离。因此，载体和载体下部一起形成载体装置，如在开篇中提及的现有技术中的单件形式。

有利地，在载体的底面上布置了多个形式为槽的平行的敞开通道。尤其有利地，它们在载体的纵向方向上延伸，并且优选地彼此相隔规律的距离。从而，例如它们可以为4到10个凹部或通道，其有利地在载体的纵向方向上彼此间相隔相同距离地延伸。

在本发明的一个有利的改进中，除了所述的凹部、通道或刻痕以外，载体的底面是均匀的或平坦的和平面的。在该情况中，可作如下设置，即载体具有大致上恒定的厚度，并且尤其是一种板。有利地，如在已知的载体装置中那样，其为狭长的和矩形的，如硅块通常的样子。

在本发明的一个改进中，在载体的顶面上可以设置紧固工具，载体可通过该工具紧固到上述移动设备或处理设备。包括载体装置和硅块的复合结构之后可以靠紧固工具来夹持并移动。在本发明的一个优选的改进中，紧固工具设计为具有螺纹孔的紧固凸起。尤其优选地，在这种情况中，它们可以指向上方，以实现垂直于载体的拧入方向。然而，也可以构思出许多其它不同的紧固工具，它们对于本领域的技术人员来说是已知的。

载体可以有利地包括金属。尤其有利地，它由钢或高级钢制成。其尺寸可以在长度和宽度上与惯用的载体装置一致，并且尤其取决于其要连接的硅块。载体的厚度可以在1cm和3cm之间不等，例如实际上为约2cm。因此，可以容易地保持重硅块并进行运输。所述载体的长度可以位于20cm和50cm之间，或者在特定条件下甚至稍多。大致地可以有利地作如下设置，载体或至少实质上形成载体的矩形载体板为一个部分并且为单件。上述紧固工具而后可以紧固到载体板上，或甚至制造成单件或形成为一体。

所述凹部、通道或刻痕可以基本上具有任意期望的横截面。有利地，它们是矩形的或类圆的，尤其是半圆形的。它们可以通过铣削来制造。

在本发明的另一个改进中，凹部、通道或刻痕可以向下闭合，但仍为液体可渗透的。这可以恰在底面之上进行。闭合可以有利地通过一类穿孔栅格或穿孔板来进行。该液体可渗透的闭合实质上作为一种扩散器或分布器。从而，引导到凹部中的水可以从凹部向下流动，大致均匀地分布，并且通过紧固到载体底部的载体下部中的锯削间隙进入到晶片之间的间隙。因而可以确定，即使对于凹部或通道来说水仅在一个或两个点被引入，也会产生水大致均匀地进入到晶片之间的保留间隙中。

从现有技术中可知，为了将水引入到完成的载体装置的凹部中，或为了使得凹部可进入，一种可能性是通过已经获得的纵向通道的起始孔口和端部孔口。另一个有利的可能性是载体中的凹部以及整体的纵向通道为可从上方进入的。为此目的，可以在载体中布置流入通道。有利地，这样的流入通道将多个凹部、通道或刻痕彼此连接。因此，这意味着它们例如横向于凹部延伸的方向而形成，并且也结合到底面中。它们可以经由通过顶面的钻孔来进入。在另一个改进中，在顶面上，可以设置具有这样的流入通道或用于连接水源等的凸起。

尤其是也通过上述流入通道来分布所引入的水到不同凹部中的所述作业基于如下事实，即在完成的载体装置中，载体下部连接到载体。这里，一种有利的可能性是将载体胶粘到载体下部。载体下部是仅用一次的磨损件，这是因为当硅块被锯削时其也被锯削。为了将其从载体移除，粘合连接可以本身常用的手段释放，例如化学方式或热学方式。而后可以清洁掉载体底面上的粘合剂残渣，并且而后再次胶粘到新的载体下部上。新的硅块可以连接到该新的载体装置，尤其是还牢固地粘于其上，用于例如锯削或清洁的后续机械加工步骤。

在根据本发明的载体装置中，载体是金属的，并且在其底面紧固有载体下部，重硅块可以转而例如通过牢固粘合永久地或固化地连接到该载体下部。载体下部包括非金属材料，并且在其连接到载体的顶面具有凹部、通道或刻痕或槽。这些可以在形状或形成方面与针对载体的有利构型所描述的凹部、通道或刻痕或槽相一致。在该情况中，载体自身并不必然在其底面上布置有这样的凹部。非常明显的是，在载体连接到载体下部之后，得到板形式的载体装置，就像已知的和在开篇中提及的那些载体装置，其具有一个或有利地具有多个整合的纵向通道，当紧固到载体装置的底部上的硅块被锯削时，这些整合的纵向通道被锯削。通过将水引入到纵向通道中，已经描述的已知的有利的清洁作业而后可以再次进行。即使在载体和载体下部的该相对简单的设计的情况中，也能够从载体上移除锯削好的和所使用的载体下部，并且将新的载体下部紧固于其上。从而，不仅可以再次使用载体，并且尤其是还可非常简单地在载体下部、并且尤其地当其为可自由进入的表面时还在载体自身的底面制造凹部、通道或刻痕。在载体由金属制成的情况中，它们可以被铣削。在载体下部由非金属材料、有利地由玻璃或陶瓷制成的情况中，它们可以在生产中通过挤压而制成为相应的外形。由于载体和载体下部的连接，位于敞开侧的凹部成为整合的通道或纵向通道。因此，这里载体下部中的凹部、通道或刻痕是重要的，或者是必不可少的。尽管它们有利地布置在载体中或在其底面，但这并非必然的。

大致地，所述凹部、通道或刻痕可以具有数毫米的深度，例如3mm至12mm。它们的宽度可以同样地可为数个毫米，有利地为3mm到15mm。

尤其有利地，这样的载体下部用在具有在开篇中提及过的载体的根据本发明的载体装置中，载体具有以匹配方式形成于其底面的凹部。这意味着它们精确地一个在另一个之上延伸，并且尤其还精确地具有相同的宽度。另外，它们也可以精确地具有相同的形状。

载体下部应占据与载体自身相同的面积，即大约为相同的尺寸。有利地，它们还具有相似的厚度，例如开篇中提到的数个厘米。

这些和进一步的特征不仅可以从权利要求中收集到，还可以从说明书和附图中收集到，然而在本发明的一个实施方案中或在其它的领域中，单个的特征可以在不同的情况下分开地实施或若干个以子组合的形式实施，并且构成针对要求保护的范围的有利的和可独立授权的版本。本申请下所细分成的单个部分和中间标题并不限制在这些部分或标题之下所做陈述的适用于整体的有效性。

附图说明

在附图中图示地说明了本发明的示例性实施方案，并且下面会将之更详细地解释。在附图中：

图1显示了载体装置的剖视图，其包括载体和还未布置于载体底面上的载体下部；

图2显示了具有单个的排出孔的图1所示载体的底面的图示；

图3显示了具有与根据图2的排出孔相适配的纵向通道的载体下部的俯视图；

图4显示了类似图1的剖视图，其中载体和载体下部连接到一起作为载体装置，并且在载体下部上设有硅块；

图5显示了类似图2的具有被穿孔栅格覆盖的连续纵向通道的载体的改进底面的图示；以及

图6显示了类似图1的放大的截面，展示出在排出通道之上的穿孔网格。

具体实施方式

图1显示了载体装置11，如刚刚组装或制成的那样。载体装置11具有形式为狭长矩形板的载体13，载体13被沿着其宽度切开，例如在长度上对分。载体具有载体顶面14和载体底面15，后者基本上是均匀的或是平面的。稳定的载体13有利地由钢或工具钢或高级钢制成，并大致地具有20cm到50cm之间的长度，在特定的条件下也可以更长。

多个排出孔17布置在载体底面15，并且可以在图2中作为圆孔看到。因此，它们穿过载体底面15，使得载体底面15除去排出孔17以外是平坦的或为平面的。排出孔17通过载体13中的输送线18彼此连接，输送线18通过图1和2中的虚线示出。连接方式可以如此处所示，但是也可以与此不同，尤其是朝着中间区域具有明显更多的排出孔17，用于尤其是在那里提高清洁。对于制造来说，输送线18可以例如从侧部钻入载体13中，并且这些孔口之后再次在外侧闭合。

在载体13的上部区域中，输送线18向上并入到左、右两个连通部19中。连通部19位于紧固凸起21中，并且能够以未示出的方式连接到水或清洁流体的输送线。另外，紧固凸起21各自具有中央螺纹22，载体装置11通过该螺纹以已知的方式紧固。

有利地，载体13在其载体顶面14具有四个这样的紧固凸起21。因此，也可以设置四个到输送线18的连通部19，但是连通部19可以更多或更少。排出孔17可以具有数毫米的直径，例如1mm到6mm，优选大约3mm到5mm。

图1所示的载体下部25在长度和宽度的尺寸方面有利地具有与载体13相似的尺寸，其顶面26和底面27基本是平面的。然而，当底面27设计为有利地完全为平面并且没有中断或下凹或凸起时，顶面26具有多个敞开的通道29。这些通道29在载体下部25的整个顶面26上从前端到后端被拉制成有利笔直的形态，并且彼此平行地延伸，尽管彼此相隔不同的距离。这可以从根据图3的载体下部25的俯视图中看到。载体下部25有利地由玻璃或陶瓷材料制造，尤其有利地由玻璃、备选地由塑料制造。

如在图1中所示，通道29精确地布置成使得它们在载体13的纵向方向上与排出孔17的排行一致，或者在组装状态下精确地置于排出孔17之下。这可以在下面的图4中看到。通道29的宽度还可以大约位于排出孔17的直径区域中，它们也可以备选地与此稍微偏离。然而，通道29彼此相同并且有利地具有类圆的横截面，例如半圆形的或半椭圆形的。甚至有利地是，它们的深度稍微大于宽度。

图4是组装的或配合到一起的载体装置11的简化显示。此处，载体下部25通过其顶面26紧固或胶粘到载体13的载体底面15。

考虑到载体13的钢和载体下部25的玻璃或陶瓷的材料组合，可使用通常用于此目的的粘合剂来胶粘，由此，如现有技术中已知的玻璃或陶瓷的束也粘到由钢制成的载体上。这些束之后再次被分离，如下面还将要解释的那样。

载体13中的排出孔17精确地位于载体下部25的通道29之上。在载体下部25或其底面27上紧固了重硅块31，具体地说同样是牢固胶粘。该牢固胶粘也如现有技术中已知地进行，并且带来如下优势，即可靠地保持住重硅块，同时仍具有在之后的时刻分离的可能性。载体下部25之后在任何情况中都不再可用，仅载体13保持为可用的。

因此，图4中的载体装置11与开篇中提及的现有技术中已知的载体装置大体上一致，即具有内部的和近似为整合的纵向通道。这些整合的纵向通道实质上由通道29产生。它们可以在端部或端部处的孔口从外侧关闭，例如通过塞子等，使得水仅能通过晶片之间的锯削间隙排出以提高清洁，但这并不必然如此。

通过锯削硅块31，可以将其分离成单个的硅片或晶片。锯丝所达到的最远的或者锯削所进行的最远的锯削线32用虚线表示。在该情况中，可以看出，所有的纵向通道29都从下方被锯削，并且因此可以达到与开篇中提及的现有技术中已知的同样的清洁效果。在这一方面参考所引用文献。

本发明的优势之一同样在此示例性实施方案中显示出来，即通过连通部19、输送线18和位于通道29之上的排出孔17，水或清洁流体可以提供给这些通道29或冲洗这些通道29。供给可以通过以分散的方式布置的排出孔17来更均匀地进行，相反，在开篇中提及的现有技术中，这仅能通过通道29的两端或孔口来进行。因此，可以实现更好的清洁作业。非常有利的是，如图4所示，通道29的起始孔口和端部孔口是闭合的，使得水或清洁流体实际上仅能通过硅块31的锯开晶片而流出。

本发明的另一个大优势是载体下部25可以设计为磨损件，因为它是被锯削的，也就是说，它可由玻璃、陶瓷或类似材料或甚至塑料制成。通过在其顶面26上布置通道29，相比在现有技术中已知的封闭的整合式纵向通道的情况来说，通道29可以更简易地制造，其中甚至在载体下部25的制造中也可有利地引入通道29。这例如可以在连铸等工艺中没有额外工作步骤地进行。

载体13其自身并非磨损件，并且可以频繁地再利用。在移除锯削过的晶片后，使用过的或锯削过的载体下部25仅仅需要通过释放粘贴结合来移除。载体底面15之后可以被清洁，并且胶粘到新的载体下部25。

此外，即使在载体13由钢制成的情况中，也更容易产生水的引导，也就是说更容易形成排出孔17和输送线18以及连通部19。它们在各种情况下可以已知的方式被钻孔。由于载体13可以频繁地再利用，因此提供排出孔17、输送线18和连通部19的相对复杂的系统也是值得的。

图5显示了载体113的类似图3的一个备选实施方案，即载体113的载体底面115的视图。此处，取代根据图2的单个排出孔17，多个长的排出通道117布置在载体113的纵向方向上。这些排出通道117从而与根据图1和图3的载体下部25中的通道29一致。这些排出通道117甚至比根据图1和图2的多个排出孔17更易于制造，例如通过相应的铣削或切割。

一方面，可能的是在一个变体中，排出通道117简单地敞开，并且通过此处未示出的输送线而输送的水随意地流到排出通道117，并且从那里到载体下部25的顶面中的直接毗邻的通道29。

为了更好地分布所输送的水，可以作如下设置，如在图6的放大截面图中所示，设置了穿孔栅格120，其如同插入到排出通道117中一样。这可以是压合式的，或备选地为粘贴式的或旋入式的。穿孔栅格120可以认为覆盖了所有的排出通道117，即布置在这些排出通道117和相匹配的载体下部25的顶面中的通道29之间。穿孔栅格120具有多个孔，有利的是在孔之间具有很短的距离。因此，例如孔可以具有大约1mm的直径，并且在它们之间具有1mm到3mm的距离，但是有时在不同的情况下，一些更多或一些更少。

穿孔栅格120中的这些孔的优势是，它们对从上方引入的水具有高度的分布作用，因此，不管某一特定点离输送线有多远，它们引起水的流入在通道29的长度上均匀地分布。从图6中可以看出，在排出通道117中的位于穿孔栅格120之上的空间中，水可以在排出通道的长度上畅通无阻地分布，并且大约均匀地向下流动。硅块31的所有锯削晶片上的清洁作业因此是一致的。因此，尽管仍然可以根据图1和2提供彼此分支出来的多个输送线18，但这并不必然如那样复杂。有时，即使相对于排出通道117横向延伸的一条输送线或许已足够，并且其针对每个排出通道117具有孔口，并且即使该横向延伸的输送线也仅需要具有一个连通部。从而，不仅仅简化了连通部，载体113自身的制造也简化了。

在一个此处未示出的、但是可从图4容易想到的变体中，载体在顶部处没有孔，或者在其底面没有通道或类似物，相反，载体是封闭的或厚重的钢板，该钢板具有平面的和封闭的且没有下凹的底面。根据图4的载体下部通过牢固胶粘紧固于载体。由于载体下部在其顶面具有纵向通道，如上所述，因此也可以产生出整合的纵向通道，如在开篇中提及的现有技术中所描述的。然而，其制造相当简单，因为仅有载体下部需要在其顶面并且因此在外侧具有通道，从而简化了制造。水或清洁流体的引入在通道的端部处通过位于此处的通道孔口进行，如在现有技术中所同样地描述的那样。

Claims (15)

1.一种硅块载体，所述载体设计作为载体装置的一部分固定地连接到硅块上并与所述硅块一起移动，用来通过锯削、清洁等来机加工，所述载体在其指向硅块的底面具有多个凹部、通道或刻痕。

2.根据权利要求1所述的载体，其特征在于，多个形式为槽的平行的通道布置在所述底面，优选地在所述载体的纵向方向上，尤其是彼此间相隔规律的距离。

3.根据权利要求1或2所述的载体，其特征在于，除了所述凹部、通道或刻痕以外，所述底面是平坦的，尤其是所述载体具有大致上均匀的厚度。

4.根据上述权利要求中任一项所述的载体，其特征在于，在其顶面设有紧固工具，以用来紧固到例如锯或清洁设备的移动设备上，尤其是所述紧固工具设计为带有螺纹孔的指向上方的紧固凸起。

5.根据上述权利要求中任一项所述的载体，其特征在于，所述载体由金属、尤其是钢或高级钢制成。

6.根据上述权利要求中任一项所述的载体，其特征在于，所述载体基本上包括矩形载体板，所述载体板尤其是一个部分和单件式的，并且在所述载体板的顶面优选地布置有或设置有根据权利要求4所述的紧固工具。

7.根据上述权利要求中任一项所述的载体，其特征在于，所述凹部、通道或刻痕或槽向下闭合为液体能够渗透的，尤其是仅在底面之上为液体能够渗透的，所述凹部、通道或刻痕或槽优选地通过穿孔栅格或穿孔板闭合。

8.根据上述权利要求中任一项所述的载体，其特征在于，所述底面中的所述凹部、通道或刻痕或槽能够从上方进入，尤其通过流入通道，优选地，流入通道将多个凹部、通道或刻痕或槽彼此连接，并且朝向顶面或在顶面上的凸起中为能够进入的。

9.具有载体、尤其是根据上述权利要求中任一项所述的载体的载体装置，所述载体是金属的，并且载体下部被紧固、尤其是固粘到所述载体的底面，以便将硅块连接于载体下部上，所述载体下部由非金属材料制成，其中所述载体下部在其连接到所述载体的顶面上具有凹部、通道或刻痕或槽。

10.根据权利要求9所述的载体装置，其特征在于，所述载体下部由玻璃或陶瓷制成。

11.根据权利要求9或10所述的载体装置，其特征在于，所述凹部、通道或刻痕或槽具有数毫米的深度，尤其为3mm到12mm，并且具有数个毫米的宽度，尤其为3mm到15mm。

12.根据权利要求9到11中任一项所述的载体装置，其特征在于，所述槽或凹部布置在所述载体的底面和所述载体下部的顶面，并且精确地一个在另一个之上地延伸，尤其是各自具有精确相同的宽度。

13.根据权利要求9到12中任一项所述的载体装置，其特征在于，所述载体与所述载体下部相一致或具有相等的尺寸，所述载体与载体下部优选地具有相似的厚度。

14.制造根据权利要求9到13中任一项所述的载体装置的方法，其特征在于，将根据权利要求1到8中任一项所述的载体胶粘到所述载体下部。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，在锯削过的硅块分离后清洁所使用的载体装置，并且尤其是通过化学或热学的方式释放所述载体和载体下部之间的粘接，随后对所述载体的尤其是在其底面处的粘合剂残屑或类似物进行清洁，之后将所述载体胶粘到新的载体下部。

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