CN111438829A - 切断用叶片及利用其的切断装置 - Google Patents

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Abstract

用于制造包括MLCC(多层陶瓷电容器)的半导体部件的切断用叶片，包括：刀刃部，其包括切断部和支撑延长部，切断部由在既定的温度和既定的压力下制造的PCD(多晶金刚石)材料构成，具有相互对置的边缘倾斜面，沿着一侧的长度方向形成切割边，支撑延长部从切断部的另一侧延长并支撑切断部；以及刀刃支撑部，其包括收容结合部，收容结合部以收容沿着长度方向的支撑延长部的至少一部分并与该部分相结合的形式凹陷形成。

Description

切断用叶片及利用其的切断装置
技术领域
本发明涉及一种切断用叶片及利用其的切断装置，更加详细地，涉及一种用于制造包括MLCC(多层陶瓷电容器，Multi Layer Ceramic Condenser)的半导体部件的切断用叶片及利用其的切断装置。
背景技术
随着智能手机或者电动车的开发，用作部件的多层陶瓷电容器或者片式电感器之类的部件正在成为高功能化、轻量化及小型化。尤其，将电容器层叠为多层的MLCC(多层陶瓷电容器，Multi-Layer Ceramic Condenser(或者Capacitor))不仅增加其层叠数量，而且同时进行小型化。MLCC在制成广泛层叠的板状的过程后，利用具有叶片的切断装置以想要的大小对MLCC材料进行切断，从而制成完成品。随着层叠数量和小型化的进行，为了切断MLCC，叶片的材料利用硬度提高了的硬质合金材料。
但是，随着MLCC的层叠数量和小型化的高度发展，利用由硬质合金构成的叶片对MLCC材料进行切断的情况，增加了切断面的均匀性提高或者层之间的通电等不良率降低要求，叶片的使用时间也成为问题，增加了针对可长时间使用的叶片的必要性。于此，要求一种切断力改善了的超高硬度的叶片。
作为供高度发展了的MLCC切断使用，正在利用具有比硬质合金高10倍左右的硬度的PCD(多晶金刚石，Polycrystalline Diamond)材料开发一种刀刃。作为一个方法，想要开发一种PCD材料的叶片。但是，叶片主体和刀刃全部都是PCD的情况，存在的问题在于，难以形成高精密的叶片刀刃，需要用非常高的价格来形成。
发明内容
由此，本发明的目的在于，提供一种切断用叶片及利用其的切断装置，通过适用超高硬度的材料而使得切断力及使用时间得到改善及增加，以便能够以没有不良品的形式切断高度化的部件。
用于实现所述本发明的目的、用于制造包括MLCC(多层陶瓷电容器)的半导体部件的切断用叶片，包括：刀刃部，其包括切断部和支撑延长部，切断部由在既定的温度和既定的压力下制造的PCD(多晶金刚石)材料构成，具有相互对置的边缘倾斜面，沿着一侧的长度方向形成切割边，支撑延长部从所述切断部的另一侧延长并支撑所述切断部；以及刀刃支撑部，其包括收容结合部，收容结合部以收容沿着长度方向的所述支撑延长部的至少一部分并与该部分相结合的形式凹陷形成。用PCD材料来形成切断半导体部件的切断部，从而可提高切断力和寿命。
在此，如果所述支撑延长部具有比所述切断部的刀尖角度小的刀体角度，具有从所述切断部延长形成的延长区间，则在MLCC的切断过程中，MLCC的切断面与叶片的侧面相接触，从而可防止产生切断不良的现象，从而是优选的。
并且，如果所述刀刃部的一部分和所述刀刃支撑部由相同或者不同属性的硬质合金材料构成，在所述收容结合部，相互之间通过金属粘合剂、钎焊或者焊接中任意一个结合，则刀刃支撑部可支撑刀刃部，从而是优选的。
在此，如果所述收容结合部包括具有外向倾斜角的一对凹陷侧面，所述支撑延长部具有接合于所述一对凹陷侧面的截面形状，则在切断MLCC的过程中，刀刃部可以相对于MLCC的板面保持垂直状态，从而是优选的。
另外，用于实现本发明的目的的切断装置，包括：所述叶片；以及叶片驱动部，其用于制造包括MLCC的半导体部件，使得所述叶片以相对于所述半导体部件的材料板面垂直地进行切断的形式进行直线移动。用PCD材料来形成切断半导体部件的切断部，可相对于半导体部件的材料板面垂直地进行切断。
根据本发明，效果在于，用PCD材料来形成切断半导体部件的切断部，从而可提高切断力。
支撑延长部包括具有比切断部的刀尖角度小的刀体角度的区间，因此在MLCC的切断过程中，MLCC的切断面与叶片的侧面相接触，从而效果在于，可防止产生切断不良的现象。
如果在收容结合部，相互之间通过金属粘合剂、钎焊或者焊接中任意一个与支撑延长部相结合，则效果在于，刀刃支撑部可支撑刀刃部。
如果收容结合部包括具有外向倾斜角的一对凹陷侧面，支撑延长部具有接合于一对凹陷侧面的截面形状，则效果在于，在切断MLCC的过程中，刀刃部相对于MLCC的板面可保持垂直状态。
用PCD材料来形成利用具有叶片的切断装置对半导体部件进行切断的切断部，效果在于，相对于半导体部件的材料板面可垂直地进行切断。
附图说明
图1是根据本发明的切断装置的简略示例图。
图2是叶片的详细图。
图3是叶片的变形示例图。
图4是叶片的制造工艺图。
标号说明
1：切断装置 2：MLCC，半导体部件
10：叶片 20：叶片驱动部
100：刀刃部 110：切断部
111：边缘倾斜面 112：切割边
120：支撑延长部 121：刀体延长部
122：支撑延长本体部 200：刀刃支撑部
210：收容结合部 211：凹陷左侧面
212：凹陷右侧面 220：支撑肋
221：左支撑肋 222：右支撑肋
具体实施方式
以下，参照附图对根据本发明的优选实施例的切断装置1及叶片10进行详细说明。
图1是根据本发明的切断装置1的简略示例图，图2是叶片10的详细图(a)、(b)，图3是叶片10的变形示例图，图4是叶片10的制造工艺图。
切断装置1包括叶片10和叶片驱动部20。叶片驱动部20包括：叶片夹紧部(未示出)，其夹紧叶片10；上下移动轴(未示出)，其与叶片夹紧部相连接；上下移动马达(未示出)，其使得上下移动轴旋转，使得叶片夹紧部上下移动。为了制造包括MLCC(多层陶瓷电容器)2的半导体部件2，叶片驱动部20使得叶片10以相对于半导体部件2的材料板面垂直地进行切断的形式进行直线移动。切断装置1还包括控制部(未示出)，可通过控制叶片驱动部20来控制包括切断速度在内的所有事项。半导体部件2材料板面的横向/纵向尺寸可设定在叶片10的最大切断长度以内。为了材料板面的横向切断和纵向切断，设置于叶片驱动部20的上下移动轴相对于轴心进行旋转操作，或者对材料板面进行固定的支撑部可相对于轴心进行旋转操作。
叶片10包括刀刃部100和刀刃支撑部200。叶片10的形状具有宽而扁平的形状的一面和另一面，一面和另一面相同地具有包括一对长边和短边的长长的矩形形状。一对长边中，一侧与用于切断的刀刃部100相结合，另一侧没有形成刀刃，而是形成为支撑刀刃部100的刀刃支撑部200，与叶片夹紧部相结合。刀刃部100包括切断部110和支撑延长部120。
切断部110由在既定的温度和既定的压力下制造的PCD(多晶金刚石)材料形成，具有相互对置的边缘倾斜面111，沿着一侧的长度方向形成切割边112。边缘倾斜面111以与针对刀刃部100的长度方向的切断面中截面的中心形成既定的刀尖角度的形式加工形成。据此，形成边缘倾斜面111的同时，借助于相互对置的边缘倾斜面111使得切割边112直线形成，从而设定叶片10的最大切断长度。
支撑延长部120从切断部110的另一侧延长而支撑切断部110。支撑延长部120由包括钨(w)的硬质合金构成，虽然与切断部110的材料不同，但是形成为一体。支撑延长部120包括刀体延长部121和支撑延长本体部122。刀体延长部121具有比切断部110的刀尖角度小的刀体角度，是从切断部110延长形成的延长区间。该延长区间可形成为平面、凹陷或者凸起的曲面或者它们的复合面。支撑延长本体部122从刀体延长部121延长形成，可容易进行加工，因此优选地不具有刀尖角度或者刀体角度。根据情况，可以以具有多个角度的形式延长，也可以具有多种形状。
此外，刀刃部100也可以不在支撑延长部120形成刀体延长部121，而是从切断部110的边缘倾斜面111延长形成至支撑延长本体部122。此外，根据既定的刀体角度的刀体延长部121从与从切割边112开始的边缘倾斜面111的末尾部分邻接的切断部110开始延长，或者可以是没有刀体延长部121的支撑延长本体部122从切断部110开始延长。此外，刀刃部100可以不在支撑延长部120形成支撑延长本体部122，可以只由具有既定的刀体角度的刀体延长部121形成。此外，支撑延长部120可以以从刀体延长部到支撑延长本体部区域以既定的刀体角度开始并具有渐进的曲率的形式一体形成，可形成为凹形或者凸形。
虽然说明了切断部110由PCD(多晶金刚石)材料形成，支撑延长部120由硬质合金形成，但是切断部110和支撑延长部120彼此不具有精确的边界，相互以一体的形式制造形成，因此在其边界区域可能存在混合有一些彼此的材料的部分。此外，支撑延长部120也是由PCD材料形成，从而可与切断部110形成为一体。
刀刃支撑部200包括收容结合部210和支撑肋220。刀刃支撑部200形成为板状，具有一对板面和通过连接一对板面而形成的一对长面以及短面的侧面。一对长面中，一侧包括收容结合部210，收容结合部210以收容沿着长度方向的支撑延长部120的至少一部分并与该部分相结合的形式凹陷形成。据此，收容结合部210以隔着被收容的刀刃部100，即支撑延长部120的状态下具有凹陷左侧面211和凹陷有侧面212。收容结合部210以与被收容的支撑延长部120，例如以与支撑延长本体部122的厚度相对应的形式与其相同或者类似地凹陷形成，优选地，凹陷形成得比支撑延长本体部122的厚度更大，从而能够投入金属粘合剂。收容结合部210在刀刃支撑部200的长面的一侧凹陷形成，从而形成支撑肋220。
由此，以隔着被收容的刀刃部100的状态形成有左支撑肋221和右支撑肋222。向各个支撑肋221、222的外侧以与各个凹陷侧面211、212区域的一部分或者整体相对应的形式可形成有具有既定的倾斜角的肋倾斜面，此外，也可以省略该肋倾斜面。此外，各个支撑肋221、222的肋倾斜面可沿着刀体延长部121的刀体角度的延长线以相同的角度形成或者以弯曲的形状形成。此外，各个支撑肋221、222和该肋倾斜面的边界区域，即角区域可包括既定角度的倾斜部或者既定曲率的弯曲部。
此外，收容结合部210的长度或者与其相对应地形成的支撑肋220的高度可形成为收容形成于刀刃部100的支撑延长部120的一部分，比如如图所示，收容支撑延长本体部122的一部分，或者收容支撑延长本体部122的全部，此外，也可以形成为收容刀体延长部121的一部分或者全部。
刀刃部100的支撑延长部120，比如支撑延长本体部122在收容于刀刃支撑部200的收容结合部210的状态下相互结合。刀刃部100的一部分，即支撑延长部120，比如刀体延长部121及/或支撑延长本体部122和刀刃支撑部200可以由相同或者不同属性的硬质合金材料形成。比如，各个材料的属性包括硬度、成分比、成分的种类或者粒子大小等多种要素，至少可以不同地设置任何一种要素，任何一种的硬度可以更高。优选地，由具有类似的金属成分分布的硬质合金形成。刀刃支撑部120，比如支撑延长本体部122，在收容结合部210，相互之间可以通过金属粘合剂、钎焊或者焊接中任何一个相结合。
图3是叶片10的变形示例图。
图3(a)的实施例中，刀刃部100的支撑延长部120具有越向下部越窄的形状，支撑肋320及收容结合部310也以与支撑延长部120的形状相符的形式形成。收容结合部310包括具有外向倾斜角的一对凹陷侧面311、312。支撑延长部120具有接合于一对凹陷侧面311、312的截面形状。
图3(b)的实施例中，支撑延长部120的下部截面角区域具有弧形形状。通过收容结合部410的凹陷形成而形成支撑肋420。形成于收容结合部410的凹陷区域的凹陷侧面411、412相互平行地形成，但是下部的凹陷侧面以与支撑延长部120的下部截面角区域的弧形形状相符的形式形成为弧形，为了便于加工，收容结合部410的底面也加工形成为弧形。支撑延长部120的截面形成为弧形形状的一对角区域，因此可以分散切断时产生的力，所以可以是优选的截面。
在图3(a)、3(b)各个凹陷侧面311、312、411、412的对应区域，在各个支撑肋321、322、421、422的外侧设置有肋倾斜面，这与图2的实施例相同。
图4是叶片10的制造工艺图。
图4(a)是为了便于说明由PCD结构物构成的烧结板A而夸张示出的图。为了制造烧结板A，在具有既定尺寸的圆形框架，将硬质合金的粉末铺在底面，在其上面叠放石墨。在叠放硬质合金粉末和石墨的状态下，进行1,400℃以上、5GPa以上的超高温、超高压烧结工艺。据此，石墨发生了相变，变化为多晶金刚石，硬质合金粉末也烧结为高硬度的硬质合金，从而形成了上侧的PCD层和下部的硬质合金层。由此，形成由具有既定的厚度和直径的圆盘形状的多晶金刚石(PCD)结构物构成的烧结板A。如此烧结后，圆形板状的烧结板A的上侧区域由多晶金刚石层，即PCD层构成，其下部由硬质合金层构成，选定沿着与圆形板状的烧结板A的板面垂直的方向可最长切割的部分，为了能够用作研磨前的刀刃部100，与叶片10成型时的刀刃部100厚度相对应地切割为具有既定厚度的薄板材烧结物。换句话说，叶片10的最大切断长度可以在烧结板A的直径部分确保在既定的区域内，由此可设定需要切断的半导体部件材料的板面大小。在此，最终加工后的叶片10可设定为以长方形具有1mm以下厚度的薄板，刀刃部100小于叶片10的厚度，比如可设定在叶片厚度的10％至50％之间。
图4(b)是示出了形成用作刀刃部100的被切割了的薄板材烧结物和刀刃支撑部200的图，夸张地示出了厚度。对将要用作研磨前的刀刃部100的被切割了的薄板材烧结物外侧进行研磨，以便具有既定的厚度和高度。在刀刃支撑部200的上面研磨出供收容刀刃部100的收容结合部210并以在内侧具有凹陷侧面的形式形成。在凹陷形成的收容结合部210涂抹金属粘合剂B。金属粘合剂B可涂覆于收容结合部210或者刀刃部100的收容区域中一个或者两侧，通过钎焊或者焊接而使二者结合的情况，可省略金属粘合剂的涂覆。
图4(c)是示出了刀刃部100和刀刃支撑部200的结合过程的图。在使得将要用作研磨前的刀刃部100的被切割了的薄板材烧结物插入收容结合部210后相互结合。在结合时根据既定的压力、温度、时间等条件可增大结合力。
图4(d)示出了刀刃部100和刀刃支撑部200的研磨过程。在将要用作研磨前的刀刃部100的被切割了的薄板材烧结物结合于收容结合部210后，进行研磨作业，形成边缘倾斜面111、切割边112、刀体延长部121及刀刃支撑部200的上部角部分的形状及向其外侧形成各个肋倾斜面。在最终形成边缘倾斜面111的同时可确保切割边112的居中位置，增大被切断的两侧半导体部件的切断面的均匀性。在将如此制造的叶片10安装于切断装置1的叶片驱动部20后，对包括板状的MLCC2的半导体部件的材料进行切断。
对除了所述实施例以外的变形的例子进行说明。
所述切断装置1还可包括对叶片10的切割边112进行拍摄的摄像机，可判断切割边112是否正常。据此，在产生不良之前，通过更换叶片来减少不良率，掌握切割边112的异常，更换叶片，因此减少叶片更换时间，可提高MLCC的生产力。
切断装置还可包括清洁空气喷射部，清洁空气喷射部朝向进行切断作业的切断位置喷射清洁空气。据此可更加减少不良率。
切断装置设置有多个夹紧叶片的夹紧部，相对于上下移动轴可旋转地设置夹紧部，从而在需要更换叶片的情况，相对于上下移动轴使得夹紧部进行旋转，也可以用正常的叶片来防止MLCC的切断作业长时间中断的现象。
由于所述切断装置1及叶片10，用PCD(多晶金刚石)材料设置对半导体部件2材料进行切断的切断部110，从而可提高切断力。支撑延长部120包括具有比切断部110的刀尖角度小的刀体角度的区间，因此在MLCC2的切断过程中，MLCC2的切断面与叶片10的侧面相接触，从而可防止产生切断不良的现象。如果在收容结合部210，相互之间通过金属粘合剂、钎焊或者焊接中任意一个而与支撑延长部120相结合，则刀刃支撑部200可坚固地支撑刀刃部100。收容结合部210包括具有外向倾斜角的一对凹陷侧面211、212，如果支撑延长部120具有接合于一对凹陷侧面211、212的截面形状，则在切断MLCC2的过程中刀刃部100相对于MLCC2的板面可保持垂直状态。利用具有叶片10的切断装置1，用PCD材料来形成切断半导体部件2的切断部110，相对于半导体部件2的材料板面可垂直地进行切断。

Claims (5)

1.一种叶片，为用于制造包括MLCC(多层陶瓷电容器)的半导体部件的切断用叶片，其特征在于，包括：
刀刃部，其包括切断部和支撑延长部，切断部由在既定的温度和既定的压力下制造的PCD(多晶金刚石)材料构成，具有相互对置的边缘倾斜面，沿着一侧的长度方向形成切割边，支撑延长部从切断部的另一侧延长并支撑所述切断部；以及
刀刃支撑部，其包括收容结合部，收容结合部以收容沿着长度方向的所述支撑延长部的至少一部分并与该部分相结合的形式凹陷形成，
所述叶片具有矩形的扁平形状，具有一对长边和短边，所述刀刃部设置于一侧长边，所述刀刃支撑部设置于另一侧长边。
2.根据权利要求1所述的叶片，其特征在于，
所述支撑延长部具有比所述切断部的刀尖角度小的刀体角度，具有从所述切断部延长形成的延长区间。
3.根据权利要求1所述的叶片，其特征在于，
所述刀刃部的一部分和所述刀刃支撑部由相同或者不同属性的硬质合金材料构成，在所述收容结合部，相互之间通过金属粘合剂、钎焊或者焊接中任意一个结合。
4.根据权利要求1所述的叶片，其特征在于，
所述收容结合部包括具有外向倾斜角的一对凹陷侧面，
所述支撑延长部具有接合于所述一对凹陷侧面的截面形状。
5.一种切断装置，其特征在于，包括：
权利要求1至4中任意一项所述的叶片；以及
叶片驱动部，为了制造包括MLCC(多层陶瓷电容器)的半导体部件，所述叶片驱动部使得所述叶片以相对于所述半导体部件的材料板面垂直地进行切断的形式进行直线移动。
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