CN104215537B - 钻石线测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钻石线测试方法，其包括下列步骤：提供一测试物，将预定长度且具有张力的一段钻石线对准测试物；预定一切割深度；令测试物旋转并且逐渐靠近该段钻石线以切割该测试物；根据钻石线切入测试物是否能达到预定深度得出钻石线的测试结果。该钻石线测试方法节省成本。

Description

钻石线测试方法

技术领域

本发明涉及一种钻石线测试方法。

背景技术

目前，业界一般使用钻石线切割机来切割硅晶圆、蓝宝石晶棒等。业界对于钻石线测试均使用钻石线切割机台直接切割测试。一般一卷钻石线长度约3～7千米，首先令固定于钻石线切割机上的钻石线具有一沿水平方向运动的线速度；将待测试物，如玻璃棒固定于钻石线切割机上，玻璃棒的中心线水平设置；令钻石线沿竖直方向及垂直该玻璃棒的中心线方向向玻璃棒运动并通过该玻璃棒，以作切割动作。当切割直径为4英寸的圆柱形玻璃棒时，切割一圆柱形薄片需损耗钻石线的长度为1米。则测试一卷钻石线之寿命长短需切割3000～7000片直径为4英寸玻璃棒薄片才能确认此卷钻石线之寿命与切割面之品质。由于钻石线切割机测试往往需耗费相当长的时间及整卷的钻石线与多个待测试物，是一个不经济的作法。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种节省成本的钻石线测试方法。

一种钻石线测试方法，其包括下列步骤：提供一测试物，将预定长度且具有张力的一段钻石线对准测试物；预定一切割深度；令测试物旋转并且逐渐靠近该段钻石线以切割该测试物；根据钻石线切入测试物是否能达到预定深度得出钻石线的测试结果，该钻石线的测试结果中，若钻石线切入测试物未达到该预定深度前已经断裂，则认定钻石线不合格。

与现有技术相比，依据上述方法，可以利用一段钻石线作切割动作而不需要整卷的钻石线，则可以节约在测试钻石线质量时对整卷钻石线的消耗。

附图说明

图1为本发明实施方式中钻石线切割机的立体示意图。

图2为图1中钻石线切割机部分分解图。

图3为钻石线测试方法流程图。

主要元件符号说明

钻石线切割机 100

底座 110

承载面 111

侧壁 112

顶壁 113

空间位移元件 130

旋转马达 150

钻石线固定模块 170

测试物 200

移动台 131

第一轨道 132

第二轨道 133

第三轨道 135

第三驱动马达 138

固线板 171

连接板 172

连接体 173

导轮 174

钻石线固定部 175

张力计 176

钻石线 300

贯穿孔 1730

缺口 1712

限位槽 1740

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

请参阅图1，钻石线切割机100包括底座110、自该底座110向同一侧延伸的二侧壁112、连接二侧壁112的顶壁113、直接或者间接设置于该底座110上的空间位移元件130、旋转马达150及钻石线固定模块170。该旋转马达150与该钻石线固定模块170设置于该空间位移元件130上。该空间位移元件130设置于该底座110上。该旋转马达150用于固定测试物200，并带动该测试物200绕测试物200的中心线旋转。在本实施方式中，该旋转马达150是可以调整速度与扭力的马达。该钻石线固定模块170用于固定钻石线300并给处于切割段的钻石线300施加张力。该空间位移元件130能够于实施切割动作前校准测试物200与切割段钻石线300的相对位置，并在实施切割动作时变化该旋转马达150与钻石线固定模块170二者之间的相对位置，令二者或者相互靠近或者相互远离，进而实施切割动作。

在本实施方式中，该测试物200为玻璃棒材，其形状为圆柱形并具有中心线。该圆柱形玻璃棒材的直径为4英寸，长约100mm。该旋转马达150提供一旋转速度，令玻璃棒材的边缘具有700-1200m/min的线速度。

具体地，该空间位移元件130包括移动台131、第一轨道132、第二轨道133、第三轨道135、第一驱动马达(图未示)、第二驱动马达(图未示)、第三驱动马达138。在本实施方式中，该第一轨道132与第二轨道133是水平方向的沿X方向与Y方向上设置的轨道，第三轨道135是沿竖直方向Z方向设置的轨道。该移动台131设置于该第二轨道133上并能够在该第二驱动马达的带动下沿该第二轨道133移动。该第一驱动马达能够驱动该第二轨道133及位于该第二轨道133上的该移动台131沿该第一轨道132移动。该第三驱动马达138用于驱动该钻石线固定模块170沿该第三轨道135移动。可以理解地，该第三驱动马达138也可以为气压缸。

在本实施方式中，每一第一轨道132、第二轨道133、第三轨道135均具有二轨道，以稳定地引导及限定沿轨道移动的元件。其中，该第三轨道135的二轨道分设于第二轨道133的两侧，以利切割动作的稳固实施。

请参阅图1及图2，该钻石线固定模块170包括固线板171、连接板172、连接体173、二导轮174、二钻石线固定部175及该钻石线300。其中，其一钻石线固定部175上设置张力计176，用于测量并且调整处于切割段的钻石线材的张力。该连接板172与二连接体173设置于该固线板171上，该连接板172用于与该第三驱动马达138连接，该二连接体173用于将该钻石线固定模块170可滑动地固定于该第三轨道135的二轨道上。该二钻石线固定部175用于固定该钻石线300的两端并且沿相反方向拉伸该钻石线300以使得钻石线300的切割段具有张力。按照该钻石线300走线方向而言，该二导轮174设置于二钻石线固定部175之间，用于精确定位该钻石线300的设置方向。其中，二导轮174之间的钻石线300为切割段，用于切割测试物200。

具体地，该固线板171大体为矩形板，该二连接体173分设于该固线板171同一侧面的二端部，该连接板172在本实施方式中为一个，位于固线板171的与二连接体173同一侧面上且介于二连接体173之间。二连接体173各具有一贯穿孔1730。二贯穿孔1730的延伸方向相同。该固线板171下边缘的中间位置形成有缺口1712。在本实施方式中，该缺口1712呈矩形。该缺口1712的长与宽均大于测试物200的直径。该二导轮174分设于形成该缺口1712的固线板171的两侧，每一导轮174具有限位槽1740，该限位槽1740为自导轮174的外侧壁向内凹入形成的环形槽。该限位槽1740用于收容及精准定位该钻石线300的切割段。此外，该导轮174固定于该固线板171的固定方式可以为可转动地固定及牢固固定等方式。本实施方式采用的是转动固定。该二钻石线固定部175及张力计176设置于该固线板171上且与该二导轮174同侧。沿该钻石线300的走向方向上，该二导轮174设置于该张力计176与钻石线固定部175之间。

钻石线300是在裸线镀一层钻石颗粒形成的，在本实施方式中，该钻石线300未切割前的直径为0.25毫米，其切割玻璃棒材后产生磨损，当磨损至直径为0.19毫米时定义为报废品，不再作为切割玻璃棒之用。当采用未切割前的直径为0.25毫米的钻石线时，该钻石线切割机100提供的张力小于或者等于40牛顿，优选为40牛顿。

组装时，该第一轨道132与第三轨道135设置于底座110的承载面111上。在本实施方式中，该承载面111为水平面，该第一轨道132的延伸方向与顶壁113的延伸方向相同，且设置于二侧壁112之间。该移动台131设置于该第二轨道133上并与该第二轨道133一同设置在该第一轨道132上。二第三轨道135分别靠近该二侧壁112设置。该旋转马达150固定于该移动台131上。该二连接体173的贯穿孔1730分别收容该第三轨道135的二轨道，进而将该钻石线固定模块170固定于该空间位移元件130上，其中该缺口1712较连接板172更加靠近该承载面111。该第三驱动马达138固定于该顶壁113上并与该钻石线固定模块170的连接板172连接。该测试物200可以经由机械固定或粘胶固定的方式固定于该旋转马达150上，该测试物200为圆柱形玻璃棒材，其中心线平行该承载面111及第二轨道133。

请参阅图1～图3，钻石线300的测试方法步骤如下：

S1.提供一测试物200，将预定长度且具有张力的一段钻石线300对准测试物200。

将该圆柱形的玻璃棒材固定于旋转马达150上，该圆柱形玻璃棒材的中心线与该底座110的承载面111平行。将钻石线300的两端分别固定于二钻石线固定部175上，该钻石线300的于二钻石线固定部175之间的部分收容于该二导轮174的限位槽1740内，则二导轮174之间的处于切割段的该钻石线300位于该缺口1712的靠近固线板171边缘的一侧，处于切割段的该钻石线300的张力为40牛顿。

令钻石线300的切割段的设置方向与测试物200的待切割面对准。开启第一驱动马达(图未示)、第二驱动马达(图未示)以调整测试物200的水平位置，令其待切割面对准钻石线300的切割段。驱动第三驱动马达138，令钻石线300的切割段贴近该测试物200。

S2：预定一切割深度。

在本实施方式中，该预定切割深度为沿玻璃棒材的直径所切割的深度。该预定切割深度根据选取的玻璃棒材的尺寸及对钻石线的质量要求设定。玻璃棒材的直径越短或钻石线的质量要求越高，则预定切割深度的越大。如切割直径4英寸的玻璃棒材，预定切割深度可依据被切割的玻璃棒材的面积占整片玻璃棒材的截面积的比例设置，例如8％-15％。如公知技术而言，一卷钻石线长度约3～7千米，切割直径4英寸的圆柱形薄片需损耗钻石线1米，测试一卷钻石线之寿命长短需切割3000～7000片直径为4英寸玻璃棒材薄片才能确认此卷钻石线300之寿命与切割面之品质。但如使用本实施方式提出之钻石线300测试方法，使用切割8％-15％片面积所对应深度的玻璃棒材就可以确认整卷钻石线300寿命与切割质量。

在钻石线切割机100输入钻石线300切割测试物200的预定切割深度，则当钻石线300切割测试物200到达预定深度时停止运作。

S3：令测试物200旋转，并且逐渐靠近该钻石线300以切割该测试物200。若钻石线300切入测试物200未达到该预定深度前已经断裂，则认定钻石线300不合格。若钻石线300切入测试物200达到该预定深度仍未断裂，则执行S4。

开启旋转马达150令测试物200旋转，并令测试物200外侧边缘具有700-1200m/min的线速度，开启该第三驱动马达138，该钻石线固定模块170在第三驱动马达138的带动下沿该第三轨道135移动，以垂直承载面111方向移动来切割测试物200，即玻璃棒材。则测试物200在旋转地过程中进入该缺口1712内，并在进入缺口1712的同时由该钻石线300的切割段切割。由于钻石线300处于切割段的且与玻璃棒材接触的部分实施切割，因此此处钻石线300的磨耗速度相当快，因此很快可以评估钻石线300之质量状况及切削参数是否合理。可以理解地，可以先将该测试物200设置于该缺口1712内，在实施切割运动时，令设置于该测试物200下方的钻石线300向玻璃棒材的中心线方向运动，即向上运动，在该测试物200的旋转下，同样实施切割动作。

S4.测量钻石线的直径并将测得的钻石线直径值与预定数值比较以获得测试结果。

完成切割动作后的钻石线300切割段的测量得到的直径值小于预定数值，本实施方式中该预定数值为0.19mm时，则认定此卷钻石线300或者此批次或者此型号的钻石线为次品或者不合格产品，不符合需求；当测量得到的直径值大于或者等于预定值0.19mm时，则认定此卷钻石线300或者此批次或者此型号的钻石线为良品或者合格产品，符合需求。

依据上述方法，可以快速地测试钻石线300的质量，在节省测试时间的同时节约钻石线300的使用长度。此外，具体实施方式中的玻璃棒材可根据实际需求选用陶瓷、金属、塑料、木材等，其形状可根据实际需求选用棒材、板材、块材或者不规则形状。具体各数值参数可根据不同需求而作出相应修改与变化。

此外，S1与S2步骤的顺序可以互换。

Claims (9)

1.一种钻石线测试方法，其包括下列步骤：提供一测试物，将预定长度且具有张力的一段钻石线对准测试物；预定一切割深度；令测试物旋转并且逐渐靠近该段钻石线以切割该测试物；根据钻石线切入测试物是否能达到预定深度得出钻石线的测试结果，该钻石线的测试结果中，若钻石线切入测试物未达到该预定深度前已经断裂，则认定钻石线不合格。

2.如权利要求1所述的钻石线测试方法，其特征在于：根据钻石线切入测试物是否能达到预定深度得出钻石线的测试结果的步骤中，若钻石线切入测试物达到该预定深度仍未断裂，则测量钻石线的直径。

3.如权利要求2所述的钻石线测试方法，其特征在于：将测得的钻石线直径值与预定数值比较以获得测试结果。

4.如权利要求3所述的钻石线测试方法，其特征在于：测得的钻石线直径值小于预定数值，则测试结果为不合格；测得的钻石线直径值大于或者等于预定数值，则测试结果为合格。

5.如权利要求1所述的钻石线测试方法，其特征在于：测试物为圆柱形玻璃棒材，该圆柱形玻璃棒材的直径为4英寸，与圆柱形玻璃棒材的直径对应的0.1米长度的钻石线作切割动作并沿垂直该玻璃棒材的中心线切割，该预定深度为沿玻璃棒材的直径所切割的深度。

6.如权利要求3所述的钻石线测试方法，其特征在于：该测试物的外侧边缘绕该测试物的中心线旋转的线速度为700-1200米每分钟。

7.如权利要求6所述的钻石线测试方法，其特征在于：钻石线未切割前的直径为0.25毫米，该钻石线测试方法提供一钻石线切割机，该钻石线切割机提供的张力小于或者等于40牛顿，该预定数值为0.19毫米。

8.如权利要求1所述的钻石线测试方法，其特征在于：提供一钻石线切割机，在令测试物旋转并且逐渐靠近该段钻石线的步骤之前，于钻石线切割机输入钻石线切割测试物的预定深度，则当钻石线切割测试物到达预定深度时停止运作。

9.如权利要求1所述的钻石线测试方法，其特征在于：测试物的材质选用玻璃、陶瓷、金属、塑料、木材中的一种，其形状选用棒材、板材、块材或者不规则形状中的一种。