CN103921359B - 上砂装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种上砂装置，其特征在于它包括上砂槽，所述上砂槽包括上下布置的上层上砂槽（4.1）以及下层上砂槽（4.2），上层上砂槽（4.1）以及下层上砂槽（4.2）的中部均设置有环形砂道（4.4），下层上砂槽（4.2）的前段以及后段上方均设置有上砂导线轮（4.7），环形砂道（4.4）右侧的砂道上方设置有前后布置的两个上砂压轮（4.6），上砂压轮（4.6）的下缘位于环形砂道（4.4）内，环形砂道（4.4）包括前后布置的两组传动装置以及传动砂带（4.4.1）。本发明上砂装置用于组装裸钻石线锯生产系统具有产品切割能力高、钻石粉镀覆均匀、且能够实现快速批量生产的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种裸钻石线锯生产系统，尤其涉及一种用于裸钻石线锯生产系统的上砂装置。
背景技术
电子、新能源以及光学行业迅猛发展，将单晶硅，蓝宝石，磁性材料，陶瓷材料，玉石，贵金属等材料切割成晶片的制造厂商不断增加。市场上的主流多线切割工艺为“裸钢线+磨料浆液”。这种采用游离磨料的切割方式与以往的内圆锯片，外圆刀片，带锯相比，具有可切割大直径晶棒和多线同时切割，减少线损等优势，但也存在以下明显不足：
1、晶棒以及加工区域脂基研磨液污染；
2、泥浆状的切削液在使用后需要经过处理排放，易造成环境污染，再处理过程中水排放很大，环保压力大。
3、切割工艺为游离磨粒的材料去除机理，切削效率低；
4、蓝宝石，砷化镓、碳化硅等第二、三代半导体材料硬度高，难以切削，晶圆表面粗糙度高。
5、切割过后废料和磨料粒度相近，很难回收再利用。
钻石线锯切割工艺，切割速度是“裸钢线+磨料浆液”的3-5倍。在切割相同材料时，前者所需要的磨粒线只有后者的1%。自从改用乳化水冷却后，生产相同数量产品的废水量减少到以往的2%，符合国家节能减排的倡导。
电镀钻石线锯是将高硬度、高耐磨性的金刚石微粉固结在金属丝上。运用于晶体切割，切割速度快，废水量少，晶片弯曲度、翘曲度小，平行度好，总厚度公差离散型小，刀口切割损耗小，表面损伤层浅，晶片表面粗糙度小。被切割材料覆盖各种半导体材料，如硅、锗、钽酸锂，砷化镓、磷化铟，人造宝石、碳化硅以及石英玻璃、氧化铝片等材料的精密切割。
目前生产电镀钻石线锯的生产系统主要存在以下不足：
1、目前的钻石电镀钻石线锯都采用镀衣金刚石微粉，即在金刚石微粉表面用电镀或化学镀，复合镀等方式先镀一层金属，使微粉表面导电，然后投入使用。用这种方式可以使金刚石快速吸附在线表面,同时由于金刚石表面有导电性，在电沉积过程中，由于尖端效应，会使金刚石表面的镀层变得很厚，镀层厚度大于裸线表面的镀层厚度，影响线的切割能力。
2、镀衣金刚石沉积在裸线表面的时候，本身由于导电的问题，很容易再镀上金刚石，使表面产生团聚或者堆积的现象，影响切割质量。
3、现有应用的金刚线生产设备一般都是单根走线，生产效率较低。
因此寻求一种产品切割能力高、钻石粉镀覆均匀、且能够实现快速批量生产的裸钻石线锯生产系统尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种用于组装产品切割能力高、钻石粉镀覆均匀、且能够实现快速批量生产的裸钻石线锯生产系统的上砂装置。
本发明的目的是这样实现的：
一种上砂装置，它包括上砂槽，所述上砂槽包括上下布置的上层上砂槽以及下层上砂槽，上层上砂槽以及下层上砂槽的中部均设置有环形砂道，下层上砂槽的前段以及后段上方均设置有上砂导线轮，环形砂道右侧的砂道上方设置有前后布置的两个上砂压轮，上砂压轮的下缘位于环形砂道内，环形砂道包括前后布置的两组传动装置以及传动砂带，环形砂道的传动砂带布置金刚砂，上层上砂槽以及下层上砂槽内设置上砂液，上砂液的液面高于传动砂带上的金刚砂的砂面。
传动装置包括同轴连接的主动齿轮、传动齿轮以及托板，传动砂带的两端架设于托板上，传动砂带的内缘与传动齿轮的外缘啮合。
所述上砂槽的下方设置有上砂液集液槽。
托板为圆形板。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、金刚砂为裸金刚石，切割过程中无需要开刃，切割能力强。
2、裸金刚石不导电，没有堆积的现象，很少团聚。
3、本系统可以实现多根裸线同时走线生产，提高生产效率，实现快速批量生产，而且裸金刚石生产的线锯，成品线径比常规生产线径小10-20微米，减少线损，经济效益好。
因此本发明上砂装置用于组装裸钻石线锯生产系统具有产品切割能力高、钻石粉镀覆均匀、且能够实现快速批量生产的优点。
附图说明
图1为裸钻石线锯生产系统的结构图。
图2为上砂装置的结构图。
图3为上砂槽的结构图。
图4为上层上砂槽的结构图。
图5为下层上砂槽的结构图。
图6为环形砂道的结构图。
图7为图6的爆炸图。
其中：
放线装置1
镀前处理装置2
预镀装置3
上砂装置4、上层上砂槽4.1、下层上砂槽4.2、上砂液集液槽4.3、环形砂道4.4、传动砂带4.4.1、主动齿轮4.4.2、传动齿轮4.4.3、托板4.4.4、上砂槽前导轮4.5、上砂压轮4.6、上砂导线轮4.7
固化装置5
镀后处理装置6
烘箱7
收线装置8。
具体实施方式
参见图1，一种裸钻石线锯生产系统，它从前至后依次包括放线装置1、镀前处理装置2、预镀装置3、上砂装置4、固化装置5、镀后处理装置6、烘箱7以及收线装置8。
参见图2~图7，本发明涉及的上砂装置4包括上砂装置机架，上砂装置机架分别上下两层，上层的上砂装置机架上设置有上砂槽，下层的上砂装置机架上设置有上砂液集液槽4.3，上砂槽包括上下布置的上层上砂槽4.1以及下层上砂槽4.2，上层上砂槽4.1以及下层上砂槽4.2的中部均设置有环形砂道4.4，下层上砂槽4.2的前方设置有上砂槽前导轮4.5，下层上砂槽4.2的长度长于上层上砂槽4.1，下层上砂槽4.2的前段以及后段上方均设置有上砂导线轮4.7，即两个上砂导线轮4.7分别位于上层上砂槽4.1的前方以及后方，环形砂道4.4右侧的砂道上方设置有前后布置的两个上砂压轮4.6，上砂压轮4.6的下缘位于环形砂道4.4内，环形砂道4.4包括前后布置的两组传动装置以及传动砂带4.4.1，传动砂带4.4.1的形状呈腰圆形，传动装置包括同轴连接的主动齿轮4.4.2、传动齿轮4.4.3以及托板4.4.4，托板4.4.4为圆形板，传动砂带4.4.1的两端架设于托板4.4.4上，传动砂带4.4.1的内缘与传动齿轮4.4.3的外缘啮合，环形砂道4.4的传动砂带4.4.1布置金刚砂，上层上砂槽4.1以及下层上砂槽4.2内设置上砂液，上砂液的液面高于传动砂带4.4.1上的金刚砂的砂面，上层上砂槽4.1以及下层上砂槽4.2的底部设置有排液孔，通过各个排液孔将上砂槽内的上砂液排放至其下方的上砂液集液槽4.3内，上砂液集液槽4.3又通过输送泵将上砂液集液槽4.3内的上砂液输送至上层上砂槽4.1以及下层上砂槽4.2内。上砂装置4的上砂液为氨基磺酸镍镀液，金刚砂采用10~50um裸金刚石。
上砂装置原理：传动砂带上布满金刚砂，金刚砂厚度约3~5mm，裸线通过上砂压轮调整高低，使裸线底面距离传动砂带约1~2mm，使裸线完全埋入金刚砂中，通过控制传动砂带的传动速度与裸线的牵引速度一致，使得在上砂过程中保持金刚砂与裸线相对静止，增加上砂的效率，上层上砂槽以及下层上砂槽两侧安装镍条，接负极，两个上砂导线轮接正极，通过调整电流大小以及传动砂带的传动速度与裸线的牵引速度，得到裸线上上有合适的金刚砂密度。
Claims (4)
1.一种上砂装置，其特征在于它包括上砂槽，所述上砂槽包括上下布置的上层上砂槽（4.1）以及下层上砂槽（4.2），上层上砂槽（4.1）以及下层上砂槽（4.2）的中部均设置有环形砂道（4.4），下层上砂槽（4.2）的前段以及后段上方均设置有上砂导线轮（4.7），环形砂道（4.4）右侧的砂道上方设置有前后布置的两个上砂压轮（4.6），上砂压轮（4.6）的下缘位于环形砂道（4.4）内，环形砂道（4.4）包括前后布置的两组传动装置以及传动砂带（4.4.1），环形砂道（4.4）的传动砂带（4.4.1）布置金刚砂，上层上砂槽（4.1）以及下层上砂槽（4.2）内设置上砂液，上砂液的液面高于传动砂带（4.4.1）上的金刚砂的砂面。
2.根据权利要求1所述的一种上砂装置，其特征在于传动装置包括同轴连接的主动齿轮（4.4.2）、传动齿轮（4.4.3）以及托板（4.4.4），传动砂带（4.4.1）的两端架设于托板（4.4.4）上，传动砂带（4.4.1）的内缘与传动齿轮（4.4.3）的外缘啮合。
3.根据权利要求1所述的一种上砂装置，其特征在于所述上砂槽的下方设置有上砂液集液槽（4.3）。
4.根据权利要求1所述的一种上砂装置，其特征在于托板（4.4.4）为圆形板。
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Effective date of registration: 20200924 Address after: 244000 No. 196 Garden Road, Tongling Economic Development Zone, Anhui Province Patentee after: Tongling Libo Small and Medium-sized Enterprise Service Co.,Ltd. Address before: 214434, C501, 159 middle Chengjiang Road, Jiangyin, Jiangsu, Wuxi Patentee before: JIANGSU ZHONGBO INDUSTRIAL DIAMOND TOOLS TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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Effective date of registration: 20231109 Address after: 212000 No.127 GANGLONG Road, Yangzhong Economic Development Zone, Zhenjiang City, Jiangsu Province Patentee after: Jiangsu Zhongchang Precision Technology Co.,Ltd. Address before: 244000 no.196 Huayuan Road, Tongling Economic Development Zone, Anhui Province Patentee before: Tongling Libo Small and Medium-sized Enterprise Service Co.,Ltd. |