CN104708719B - 一种双头摇摆式蓝宝石晶圆开方机 - Google Patents

一种双头摇摆式蓝宝石晶圆开方机 Download PDF

Info

Publication number
CN104708719B
CN104708719B CN201310688403.5A CN201310688403A CN104708719B CN 104708719 B CN104708719 B CN 104708719B CN 201310688403 A CN201310688403 A CN 201310688403A CN 104708719 B CN104708719 B CN 104708719B
Authority
CN
China
Prior art keywords
cutting
degree
frame
head
double
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201310688403.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104708719A (zh
Inventor
张新忠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ECO POWER (WUXI) Co Ltd
Original Assignee
ECO POWER (WUXI) Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ECO POWER (WUXI) Co Ltd filed Critical ECO POWER (WUXI) Co Ltd
Priority to CN201310688403.5A priority Critical patent/CN104708719B/zh
Priority to TW103118687A priority patent/TWI541117B/zh
Priority to US14/336,169 priority patent/US9452549B2/en
Publication of CN104708719A publication Critical patent/CN104708719A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104708719B publication Critical patent/CN104708719B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/04—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by tools other than rotary type, e.g. reciprocating tools
    • B28D5/045—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by tools other than rotary type, e.g. reciprocating tools by cutting with wires or closed-loop blades
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/0058—Accessories specially adapted for use with machines for fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material
    • B28D5/0082—Accessories specially adapted for use with machines for fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material for supporting, holding, feeding, conveying or discharging work
    • B28D5/0088—Accessories specially adapted for use with machines for fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material for supporting, holding, feeding, conveying or discharging work the supporting or holding device being angularly adjustable

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

本发明公开了一种双头摇摆式蓝宝石晶圆开方机，包括机架，还包括放线机构、收线机构、相互成90度或180度夹角设置的两个切割机头、切割机头升降机构和回转工作台，放线机构和收线机构分别位于机架的两端，两个切割机头位于机架的中部，回转工作台的回转角度为90度或180度或270度或360度，回转工作台所包括的第一工作台和第二工作台分别位于两个切割机头下方，本发明切割机头在切割过程中可以小幅摇摆，在摆动过程中金刚石线所切割的工件截面相对于固定不动时大大的减小，从而提高了单位面积的下压力，提升了切割效率，采用了切割机头在上工件在下的切割方式，方便工件装夹，加工时金刚石线从上往下进给。

Description

一种双头摇摆式蓝宝石晶圆开方机
技术领域
本发明涉及蓝宝石专用切割设备技术领域，特别涉及一种双头摇摆式蓝宝石晶圆开方机。
背景技术
蓝宝石单晶体的莫氏硬度为9，其硬度仅次于金刚石，所以长期以来多是用镀有金刚石颗粒的圆盘锯片来进行切割。为了得到较好的表面质量，蓝宝石单晶体也采用镀有金刚石颗粒的内圆式刀片和线锯来切割。同时圆盘锯片的厚度最薄的也在1mm以上，加工时蓝宝石单晶体材料浪费严重。而金刚石线锯的锯缝仅为0.2-0.4mm，所以采用金刚石线锯能够减少原材料浪费。
在用蓝宝石晶圆制作方形晶体块时，需要使用开方机对其进行开方处理，现有技术所公开的开方机存在以下缺陷：
1、因为蓝宝石单晶体的硬度高，即使使用金刚石线来对其进行切割，切割效率也还是很低下，特别是在金刚石线所切割的工件截面较大时，工件单位面积上所受到的压力小，切割效率尤为低下，而目前现有技术所公开的开方机为不摇摆方式。
2、现有技术所公开的开方机是采用分为上下二层十字交叉的线网布置，二层的线网之间的间隔一般在50mm左右，下层的线网先接触到工件进行切割，而上层的线网处于空转状态，同理，当下层的线网切穿工件后，上层的线网还在切割，而下层的线网处于空转状态，由于蓝宝石切割较慢，大大浪费了切割时间。
3、切割机头布线不方便，无法布置很小的线网间隔，一般金刚石线之间的间隔均在50mm以上，无法开方切割小于50mm以下的方块。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种双头摇摆式蓝宝石晶圆开方机，以达到提升开方的切割效率，减少金刚石线在切割过程中的断线现象，并使切割机头布线更为方便的目的。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种双头摇摆式蓝宝石晶圆开方机，包括机架，还包括放线机构、收线机构、相互成90度或180度夹角设置的两个切割机头、切割机头升降机构和回转工作台。
所述放线机构和所述收线机构分别位于所述机架的两端。
两个所述切割机头位于所述机架的中部。
所述回转工作台的回转角度为90度或180度或270度或360度，所述回转工作台包括第一工作台和第二工作台，所述第一工作台和所述第二工作台分别位于两个所述切割机头下方。
所述切割机头包括与所述切割机头升降机构连接的滑板，还包括摇摆机架，所述摇摆机架上设有圆弧线轨和位于所述圆弧线轨圆心处的摆动轴，所述摇摆机架通过所述圆弧线轨和所述摆动轴与所述滑板连接，所述滑板上同轴设置有伺服电机、第一减速器和齿轮，所述摇摆机架上还设有与所述齿轮的齿纹相啮合的弧形齿条。
所述摇摆机架下部关于所述摆动轴对称设有两组切割组件，所述摇摆机架上部设有绕线组件。
优选的，所述切割组件包括切割滚轮和滚轮驱动电机，所述切割滚轮和所述滚轮驱动电机之间通过带轮和皮带传动。
优选的，所述绕线组件包括两组分别设置在两个所述切割组件上方的平行导轮组，所述平行导轮组的轴线与所述切割滚轮的轴线平行。
优选的，所述切割机头升降机构包括从上至下依次设置的升降电机、第二减速器和丝杆。
优选的，两个所述切割机头之间设置有过渡导轮组和张力调节机构。控制两个切割机头之间出线端和进线端的张力，保证两个切割机头的切割效率相同，同时有效的降低了断线机率。
通过上述技术方案，本发明提供的一种双头摇摆式蓝宝石晶圆开方机的切割机头在切割过程中可以小幅摇摆，在摆动过程中金刚石线所切割的工件截面相对于固定不动时大大的减小，从而提高了单位面积的下压力，提升了切割效率；采用了切割机头在上工件在下的切割方式，方便工件装夹，加工时金刚石线从上往下进给；切割机头采用敞开式布线，布线方便，且切割机头布线可以布置很小的线网间隔，金刚石线之间的最小间隔可以达到25mm，可以开方切割最小为25X25mm的方块；两边的线网同时接触到工件实施切割，无空转等待时间，缩短了切割时间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明实施例所公开的一种双头摇摆式蓝宝石晶圆开方机的整机结构示意图；
图2为本发明切割机头的结构示意图；
图3为滑板与摇摆机架连接处的局部爆炸示意图；
图4为本发明切割组件的结构示意图。
图中数字所表示的相应部件名称：
1、机架2、放线机构3、收线机构4、切割机头升降机构4-1、升降电机4-2、第二减速器4-3、丝杆5、回转工作台5-1、第一工作台5-2、第二工作台6、切割机头6-1、滑板6-2、摇摆机架6-3、圆弧线轨6-4、摆动轴6-5、伺服电机6-6、第一减速器6-7、齿轮6-8、弧形齿条6-9、切割组件6-9-1、切割滚轮6-9-2、滚轮驱动电机6-10、绕线组件7、过渡导轮组8、张力调节机构。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
根据图1，本发明提供了一种双头摇摆式蓝宝石晶圆开方机，包括机架（1），还包括放线机构（2）、收线机构（3）、相互成90度夹角设置的两个切割机头（6）、切割机头升降机构（4）和回转工作台（5）。
放线机构和收线机构分别位于机架的左右两端。
两个切割机头位于机架的中部。
回转工作台的回转角度为90度或180度或270度或360度，回转工作台包括第一工作台（5-1）和第二工作台（5-2），第一工作台和第二工作台分别位于两个切割机头下方。
切割机头的切割中心位于回转工作台的圆盘分度头圆心所在的圆周上，加工时，第一工作台和第二工作台各固定一个工件，各工作台上方的切割机头向下移动完成一次切割后，回转工作台回转180度（即第一工作台和第二工作台交换位置），切割机头再次向下完成一次切割，从而完成对两个工件的开方，得到所需的截面。
切割完成后，回转工作台顺时针回转90度时可以装夹第二工作台上的工件，回转工作台顺时针回转270度时可以装夹第一工作台上的工件，工件回转到设备的正前方，便于工件的装卸和调整。
本发明包括了一套控制系统、一套控制机构和两个切割机头，降低了整机的成本，并提高了切割效率。
根据图2至3，切割机头包括与切割机头升降机构连接的滑板（6-1），还包括摇摆机架（6-2），摇摆机架通过其背面上设置的圆弧线轨（6-3）以及设置在圆弧线轨圆心处的摆动轴（6-4）与滑板连接，滑板上同轴设置有伺服电机（6-5）、第一减速器（6-6）和齿轮（6-7），摇摆机架上设有与齿轮的齿纹相啮合的弧形齿条（6-8）。圆弧线轨和弧形齿条所处的圆周为同心圆。在进行切割时伺服电机驱动齿轮旋转，通过齿轮和弧形齿条的齿纹配合将伺服电机输出的动能传递到摇摆机架上，摇摆机架可以以摆动轴为轴小幅度摆动。切换伺服电机的旋转方向，即可以控制摇摆机架来回摆动。
摇摆机架下部关于摆动轴对称设有两组切割组件（6-9），摇摆机架上部设有绕线组件（6-10），绕线组件为敞开式布线。
根据图4，切割组件包括切割滚轮（6-9-1）和滚轮驱动电机（6-9-2），切割滚轮和滚轮驱动电机之间通过带轮和皮带传动。
绕线组件包括两组分别设置在两个切割组件上方的平行导轮组，平行导轮组的轴线与切割滚轮的轴线平行。
切割机头升降机构包括从上至下依次设置的升降电机（4-1）、第二减速器（4-2）和丝杆（4-3），丝杆和滑板背面的丝母螺纹配合。
两个切割机头之间设置有过渡导轮组（7）和张力调节机构（8）。控制两个切割机头之间出线端和进线端的张力，保证两个切割机头的切割效率相同，同时有效的降低了断线机率。
实施例2
两个切割机头相互之间的夹角为180度，其余内容均与实施例1一致。
本发明提供的一种双头摇摆式蓝宝石晶圆开方机的切割机头在切割过程中可以小幅摇摆，在摆动过程中金刚石线所切割的工件截面相对于固定不动时大大的减小，从而提高了单位面积的下压力，提升了切割效率；采用了切割机头在上工件在下的切割方式，方便工件装夹，加工时金刚石线从上往下进给；切割机头采用敞开式布线，布线方便，且切割机头布线可以布置很小的线网间隔，金刚石线之间的最小间隔可以达到25mm，可以开方切割最小为25X25mm的方块；两边的线网同时接触到工件实施切割，无空转等待时间，缩短了切割时间。
对所公开的一种双头摇摆式蓝宝石晶圆开方机实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种双头摇摆式蓝宝石晶圆开方机，包括机架，其特征在于：还包括放线机构、收线机构、相互成90度或180度夹角设置的两个切割机头、切割机头升降机构和回转工作台；
所述放线机构和所述收线机构分别位于所述机架的两端；
两个所述切割机头位于所述机架的中部；
所述回转工作台可实现90度、180度、270度和360度四个角度回转，所述回转工作台包括第一工作台和第二工作台，所述第一工作台和所述第二工作台分别位于两个所述切割机头下方；
所述切割机头包括与所述切割机头升降机构连接的滑板，还包括摇摆机架，所述摇摆机架上设有圆弧线轨和位于所述圆弧线轨圆心处的摆动轴，所述摇摆机架通过所述圆弧线轨和所述摆动轴与所述滑板连接，所述滑板上同轴设置有伺服电机、第一减速器和齿轮，所述摇摆机架上还设有与所述齿轮的齿纹相啮合的弧形齿条；
所述摇摆机架下部关于所述摆动轴对称设有两组切割组件，所述摇摆机架上部设有绕线组件，绕线组件为敞开式布线。
2.根据权利要求1所述的一种双头摇摆式蓝宝石晶圆开方机，其特征在于：所述切割组件包括切割滚轮和滚轮驱动电机，所述切割滚轮和所述滚轮驱动电机之间通过带轮和皮带传动。
3.根据权利要求2所述的一种双头摇摆式蓝宝石晶圆开方机，其特征在于：所述绕线组件包括两组分别设置在两个所述切割组件上方的平行导轮组，所述平行导轮组的轴线与所述切割滚轮的轴线平行。
4.根据权利要求1所述的一种双头摇摆式蓝宝石晶圆开方机，其特征在于：所述切割机头升降机构包括从上至下依次设置的升降电机、第二减速器和丝杆。
5.根据权利要求1所述的一种双头摇摆式蓝宝石晶圆开方机，其特征在于：两个所述切割机头之间设置有过渡导轮组和张力调节机构。
CN201310688403.5A 2013-12-13 2013-12-13 一种双头摇摆式蓝宝石晶圆开方机 Expired - Fee Related CN104708719B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310688403.5A CN104708719B (zh) 2013-12-13 2013-12-13 一种双头摇摆式蓝宝石晶圆开方机
TW103118687A TWI541117B (zh) 2013-12-13 2014-05-28 A double-headed swing-type sapphire wafer square machine
US14/336,169 US9452549B2 (en) 2013-12-13 2014-07-21 Sapphire wafer squaring machine with double swing cutter heads

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310688403.5A CN104708719B (zh) 2013-12-13 2013-12-13 一种双头摇摆式蓝宝石晶圆开方机

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104708719A CN104708719A (zh) 2015-06-17
CN104708719B true CN104708719B (zh) 2016-11-02

Family

ID=53367317

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310688403.5A Expired - Fee Related CN104708719B (zh) 2013-12-13 2013-12-13 一种双头摇摆式蓝宝石晶圆开方机

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9452549B2 (zh)
CN (1) CN104708719B (zh)
TW (1) TWI541117B (zh)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105751389B (zh) * 2015-11-25 2017-04-05 湖北柳盛电子设备有限公司 超硬材料开方机的整体结构
CN106945187B (zh) * 2017-04-01 2019-06-21 天通日进精密技术有限公司 线切割设备
CN107175300A (zh) * 2017-07-25 2017-09-19 江苏中色锐毕利实业有限公司 一种汽车锻铝控制臂用模具脱模机构
CN107584687B (zh) * 2017-10-31 2024-03-26 乐山新天源太阳能科技有限公司 环形金刚线开方机
CN107775829B (zh) * 2017-10-31 2019-08-02 乐山新天源太阳能科技有限公司 张紧度可调的环形金刚线开方机
CN108162214B (zh) * 2017-12-21 2019-11-26 英利能源（中国）有限公司 一种金钢线硅片切割方法
CN111231141A (zh) * 2018-11-29 2020-06-05 郑州元素工具技术有限公司 一种从动轮自张紧二轮环金刚石线切割机
CN111515459B (zh) * 2020-06-10 2024-06-07 江苏国焘金属制品有限公司 一种自动化切割锯床
CN112123598B (zh) * 2020-09-24 2022-07-05 湖南中科光电有限公司 一种陶瓷插芯生产线用倒角机及其使用方法
CN112775805A (zh) * 2020-12-31 2021-05-11 江苏天晶智能装备有限公司 一种双工位多线切割设备
CN114311353B (zh) * 2021-12-29 2023-02-28 江苏天晶智能装备有限公司 一种蓝宝石多线切割装置
CN114571613A (zh) * 2022-04-24 2022-06-03 北京半导体专用设备研究所（中国电子科技集团公司第四十五研究所） 一种晶体切割设备用的调晶装置及晶体切割设备
CN114953226A (zh) * 2022-05-25 2022-08-30 河北圣昊光电科技有限公司 一种划片机
CN115042335A (zh) * 2022-06-27 2022-09-13 青岛高测科技股份有限公司 切割设备
CN116252399A (zh) * 2023-01-20 2023-06-13 大连连城数控机器股份有限公司 用于超硬材料加工的金刚线切片机
CN116277552A (zh) * 2023-02-01 2023-06-23 浙江晶盛机电股份有限公司 一种晶棒切片机、晶棒切割系统及其上下料方法
CN117260506B (zh) * 2023-09-06 2024-06-11 玉田县昌通电子有限公司 一种机床用摇摆装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3168893A (en) * 1962-12-26 1965-02-09 Frank O Johnson Semiprecious stone cutting vise
JPS6092829A (ja) * 1983-10-27 1985-05-24 Toyobo Co Ltd 易滑透明フイルムの製法
CH678502C1 (en) * 1989-02-17 1998-12-31 Hct Shaping Systems Sa Multi bladed saw - using parallel strands of wire fed round guide rollers
JPH07314435A (ja) * 1994-05-19 1995-12-05 M Setetsuku Kk ワイヤソー装置
CH691045A5 (fr) * 1996-04-16 2001-04-12 Hct Shaping Systems Sa Procédé pour l'orientation de plusieurs pièces cristallines posées côte à côte sur un support de découpage en vue d'une découpe simultanée dans une machine de découpage et dispositif pour la
DE69723151T2 (de) * 1996-04-27 2004-03-11 Nippei Toyama Corp. Drahtsäge und Abschneideverfahren
DE19739966A1 (de) * 1997-09-11 1999-03-18 Wacker Siltronic Halbleitermat Drahtsäge und Verfahren zum Abtrennen von Formkörpern
CH692489A5 (fr) * 1998-01-26 2002-07-15 Hct Shaping Systems Sa Dispositif de sciage par fil pour la découpe de prismes utilisant le croisement d'au moins deux nappes de fils superposées.
WO2010128011A1 (en) * 2009-05-04 2010-11-11 Meyer Burger Ag Wire saw
SG183163A1 (en) * 2010-02-08 2012-09-27 Toyo Advanced Tech Co Wire saw
CN201816144U (zh) * 2010-10-22 2011-05-04 济南大学 带摆动机构的线锯床
JP5759775B2 (ja) * 2011-04-15 2015-08-05 トーヨーエイテック株式会社 ワイヤソー装置及び切断加工方法
CN102350742B (zh) * 2011-09-30 2013-04-10 大连连城数控机器股份有限公司 四辊直驱式金刚石线数控切片机
EP2586554A1 (en) * 2011-10-27 2013-05-01 Applied Materials Switzerland Sàrl Wire saw device with two independent wire webs and method thereof
CN102581971B (zh) * 2011-11-02 2014-10-08 江苏吉星新材料有限公司 一种蓝宝石切片电动摆动机构
CN102555091B (zh) * 2012-02-29 2015-04-08 无锡斯达新能源科技股份有限公司 多工位蓝宝石单线摇摆切割机
CN102615729A (zh) * 2012-04-14 2012-08-01 无锡市协清机械制造有限公司 用于数控多线摇摆切割机上的倒切式工作台

Also Published As

Publication number Publication date
CN104708719A (zh) 2015-06-17
US9452549B2 (en) 2016-09-27
TWI541117B (zh) 2016-07-11
US20150165646A1 (en) 2015-06-18
TW201521983A (zh) 2015-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104708719B (zh) 一种双头摇摆式蓝宝石晶圆开方机
CN102626948B (zh) 多功能电脑绳锯
CN106002526B (zh) 一种双面去毛刺及抛光一体机
CN108714978B (zh) 一种晶硅切棱磨倒一体机
CN203390690U (zh) 一种石材磨削机
CN108357003A (zh) 一种切割机头及包含该机头的两线开方机
CN208615084U (zh) 一种晶硅切棱磨倒一体机
CN103434030A (zh) 一种破方机切割硅锭的方法
CN104028864A (zh) 一种多线电火花切割装置
CN104708718B (zh) 一种多工位蓝宝石单、多线摇摆复合切割机
CN207224316U (zh) 一种工件截断装置
CN206662381U (zh) 高效切管机
CN107891481A (zh) 一种木工板快速切边装置
CN108748706A (zh) 绳锯切割机
CN206484691U (zh) 剥皮碾压切丝机
CN208375621U (zh) 一种切割机头及包含该机头的两线开方机
CN106272924B (zh) 切坯机换钢丝方法
CN201862854U (zh) 可调整切割角度的双锯片切割机
CN209218683U (zh) 一种市政园林用枝叶修剪机防飞溅装置
CN204450789U (zh) 一种盘式长材刨片机
CN205112118U (zh) 应用于硅锭开方的多线切割设备
CN1657205A (zh) 多车头数控车床
CN207901319U (zh) 一种压轮可调式板皮多片锯
CN205021823U (zh) 条石切割倒角机
CN201736021U (zh) 一种施工升降机标准节加工专用机床

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20161102

Termination date: 20171213

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee