TWI781649B - 在一系列切割操作期間用線鋸從工件上切割多個薄片的方法 - Google Patents

Abstract

一種用於在一系列切割操作期間用線鋸從工件上切割多個薄片的方法，所述切割操作分為初始切割和後續切割，其中，所述線鋸包括鋸線的移動線段的線陣列和致動裝置，且所述線陣列在兩個線導輥之間的平面中被拉緊，其中，兩個線導輥中的每一個均支撐在固定軸承和浮動軸承之間，並且包括至少一個腔室和殼體，所述殼體包圍所述線導輥的芯，且被結構化為具有用於所述線段的導向凹槽，所述方法包括： 在每個切割操作期間，在工作流體及對工件起研磨作用之硬質材料存在的情況下，沿垂直於工件軸線且垂直於所述線陣列的平面的進給方向，藉由所述致動裝置將相應的工件進給穿過所述線陣列，這包括： 在每個切割操作期間，將工件進給並穿過所述線陣列，並同時藉由根據第一溫度曲線的規定用第一冷卻流體調節所述線導輥的腔室的溫度來改變所述兩個線導輥的殼體的長度，所述第一溫度曲線係視切割深度而指定所述第一冷卻流體的溫度，且係與第一校正曲線相關，所述第一校正曲線係視切割深度而指定殼體長度的變化；以及 同時藉由根據第二溫度曲線的規定用第二冷卻流體調節所述線導輥的固定軸承的溫度，來軸向移動所述兩個線導輥的浮動軸承，所述第二溫度曲線係視切割深度而指定所述第二冷卻流體的溫度，且係與第二校正曲線相關，所述第二校正曲線係視切割深度而指定所述浮動軸承的行進路線，其中所述第一和第二校正曲線與形狀偏差相抗衡（opposed to）；以及 在每個切割操作之前確定所述形狀偏差。

Description

在一系列切割操作期間用線鋸從工件上切割多個薄片的方法

本發明涉及一種在一系列切割操作期間用線鋸從工件上切割多個薄片的方法，其中，所述線鋸包括鋸線的移動線段的線陣列和致動裝置，所述線陣列在兩個線導輥之間的平面中被拉緊，其中，所述兩個線導輥中的每一個均支撐在固定軸承和浮動軸承之間，並且包括至少一個腔室和殼體，所述殼體包圍所述線導輥的芯，且被結構化為具有用於所述線段的導向凹槽。在每個切割操作期間，在工作流體及對工件起研磨作用之硬質材料存在的情況下，沿垂直於工件軸線且垂直於線陣列的平面的進給方向，藉由致動裝置將相應的工件進給並穿過線陣列。

可藉由拋光切片（lap slicing）或磨削（grind slicing）切片來實現這種用於切割多個薄片的方法。

在拋光切片的情況下，以硬質材料在液體載體介質中形成的漿料形式的工作流體被送入線表面與工件之間形成的工作空間。在拋光切片的情況下，藉由涉及工具載具（鋸線）、工具（磨料）及工件的三主體相互作用來去除材料。

在磨削切片的情況下，利用表面中牢固地黏合有硬質材料的鋸線，並供應工作流體，該工作流體本身不包含磨料且用作冷卻潤滑劑。在磨削切片的情況下，藉由涉及作為工具之塗覆有金剛石之鋸線與工件的二主體相互作用來去除材料。

在傳統線鋸的情況下，每個線導輥在其一個端面附近都設置有軸承，該軸承以固定的方式連接到機架（machine frame）並被稱為固定軸承，在相對端面的附近設置有軸承，該軸承可在線導輥的軸向上相對於機架移動，並被稱為浮動軸承。

線陣列的線導輥通常由金屬製成的芯構成，該芯通常被例如由聚胺甲酸酯製成的殼體包圍。所述殼體具有多個凹槽，這些凹槽用於引導形成線鋸的線陣列的鋸線。殼體通常以固定在線陣列的相應線導輥的芯上，以使得當有溫度變化時，其可以在兩端處不受阻礙地軸向膨脹或收縮。儘管如此，殼體可以分別透過一個或兩個夾緊環固定在線導輥的一側或兩側上。

已知的措施旨在抵消在切割操作期間線陣列與工件相對於彼此的佈置的變化，以便改善要切下的薄片的主表面的平面平行度。

US 2002/0 174 861 A1描述了一種方法，其設想控制工件的溫度，以便限制切下的薄片的翹曲。

在US 2015/0 158 203 A1中，提出了透過線導輥的芯中的溫度變化來選擇性地引起殼體的長度變化，以便改善切下的薄片的平坦度。

US 2012/0 240 915 A1描述了一種方法，該方法提供對線導輥及其固定軸承的獨立冷卻，以減少由溫度變化引起的線段與工件的相對軸向運動。

US 5377568公開了一種方法，在該方法中，測量相對於機架位於線導輥的外側上的基準面的位置，並且透過調節線導輥內部的溫度來引起線導輥的熱長度增加或長度減小，直到參考表面所測量的位置變化再次得到補償。

WO 2013/079683 A1公開了一種方法，其中，首先，測量線導輥軸承的各種溫度下獲得的薄片形狀，並且將這些形狀的每一個與相應關聯的軸承溫度一起儲存，並且在接下來的切割中，選擇最匹配所需目標形狀的軸承溫度。

US 5875770公開了一種方法，該方法中，測量來自一次切割的薄片的形狀，透過形成相對於薄片的理想形狀的差異來計算與切割深度相關的校正曲線，並且在隨後的切割期間，在切割操作過程中，根據該校正曲線在軸向上相對於線陣列移動工件。

儘管採取了這些措施，仍然需要改進，一方面因為這些措施的效果有限，另一方面，由於對薄片的平坦度和平面平行度的要求越來越高，特別是在半導體行業。

本發明的目的是使薄片形狀與目標形狀盡可能相符。

本發明的目的係藉由一種方法來實現，所述方法用於在一系列的切割操作其間用線鋸從工件上切割多個薄片，所述切割操作分為初始切割和後續切割，其中，所述線鋸包括鋸線的移動線段的線陣列及致動裝置，且線陣列在兩個線導輥之間的平面中被拉緊，其中，兩個線導輥中的每一個均支撐在固定軸承與浮動軸承之間，並且包括至少一個腔室和殼體，所述殼體包圍所述線導輥的芯，且被結構化為具有用於所述線段的導向凹槽，所述方法包括： 在每個切割操作期間，在工作流體及對工件起研磨作用之硬質材料存在的情況下，沿垂直於工件軸線且垂直於線陣列平面的進給方向，藉由致動裝置將相應的工件進給穿過線陣列，這包括： 在每個切割操作期間，將工件進給並穿過線陣列，並同時藉由根據第一溫度曲線的規定用第一冷卻流體調節線導輥的腔室溫度來改變兩個線導輥的殼體長度，所述第一溫度曲線係視切割深度而指定第一冷卻流體的溫度，且與第一校正曲線相關，所述第一校正曲線係視切割深度而指定殼體長度的變化；以及 同時藉由根據第二溫度曲線的規定用第二冷卻流體調節線導輥的固定軸承的溫度，來軸向移動兩個線導輥的浮動軸承，所述第二溫度曲線係視切割深度而指定第二冷卻流體的溫度，且係與第二校正曲線相關，所述第二校正曲線係視切割深度而指定浮動軸承的行進路線，其中所述第一和第二校正曲線與形狀偏差相抗衡（opposed to）；以及 在每個切割操作之前確定形狀偏差。

所述方法可以配置為拋光切片或磨削切片。切割深度（doc）表示與進給方向相反的，並且在進行切割期間從線網格（wire grid）與工件的第一次接觸點延伸到線網格在工件中的暫態位置的長度。

可以以例如US 2015/0 158 203 A1中提出的方式，透過調整線導輥的腔室溫度來改變殼體及拉緊線陣列的線導輥的軸向長度（以下稱為線導向熱控制，WGHC）。此外，根據第一溫度曲線的規定，用於調節線導輥的腔室的溫度的第一冷卻流體通過相應的線導輥的腔室，所述第一溫度曲線係視切割深度而指定第一冷卻流體的溫度。所述第一溫度曲線與第一校正曲線相關，該第一校正曲線係視切割深度而指定藉由熱膨脹或收縮發生的線導輥的相應殼體的長度的變化。預先藉由實驗確定第一冷卻劑需要多少溫度變化，以使相應的線導輥的殼體的長度發生指定的變化。第一校正曲線與在每個切割操作之前確定的形狀偏差相抗衡。

可以在線導輥的芯中提供多於一個的腔室，並且向每個腔室獨立地供應冷卻流體，每個腔室的溫度在每種情況下都遵循其自身的溫度曲線。在這種情況下，這些溫度曲線共同導致第一校正曲線所需要的相應的線導輥的殼體的長度變化。

調節固定軸承的溫度（以下稱為線導向溫度控制，WGTC）藉由固定軸承的熱膨脹或收縮而導致線導輥的位置發生變化，從而導致線陣列相對於工件（棒，錠）的位置發生變化，因為這導致浮動軸承和線導輥相對於工件和線導輥共同的參照系統（例如機架）在線導輥的旋轉軸線方向上移動。根據本發明的方法設想除了WGHC之外還使用WGTC，即，在每個切割操作期間，進給工件穿過線陣列，同時藉由根據第二溫度曲線的規定用第二冷卻流體調節線導輥的固定軸承的溫度，來軸向移動兩個線導輥的浮動軸承，所述第二溫度曲線係視切割深度而指定第二冷卻流體的溫度，且係與第二校正曲線相關，第二校正曲線係視切割深度而指定浮動軸承的行進路線。預先藉由實驗確定第二冷卻流體需要多少溫度變化，以使相應的線導輥的浮動軸承達到規定的行進路線。第二校正曲線同樣與在每個切割操作之前確定的形狀偏差相抗衡。

第一及第二校正曲線共同形成使形狀偏差最小化的總體校正曲線。

總體校正曲線較佳地包括第三校正曲線，該第三校正曲線係視切割深度而指定工件沿著工件軸線的行進路線並且同樣與形狀偏差相抗衡。因此，在每個切割操作期間，進給工件穿過線陣列，同時根據第三校正曲線的規定透過致動元件使工件沿工件軸線移動（以下稱為錠定位控制，IPC），因此較佳係與WGHC和WGCT一起採用。所述致動元件較佳是壓電致動器。

WGHC、WGTC和IPC的組合具有特別的優勢。如果將這三個措施組合使用，則可以實現線導輥相對於工件之移動的幅度（移動量）大於僅使用其中一個措施時可能的幅度。浮動軸承及工件的移動係與引起移動的變數呈線性相關的，且浮動軸承及工件的移動範圍比僅使用一種措施時的相應範圍寬。由於所涉及的塊體的熱慣性，與IPC相比，在WGHC和WGTC的情況下，從改變導致移動的變數到實際發生移動要花費更多的回應時間，尤其是如果致動元件是幾乎立即做出反應的壓電致動器。因此，一方面WGHC和WGTC措施，另一方面，IPC措施具有不同的控制頻寬。因此，有利的是透過IPC來抵抗相對高頻的形狀偏差，即，視切割深度而以相對大的梯度變化的形狀偏差，而透過WGHC和WGTC來抵抗相對低頻的形狀偏差。

形狀偏差是在切割操作之前確定的，是指薄片的形狀輪廓或薄片的平均形狀輪廓與參考形狀輪廓的偏差。

形狀偏差的確定較佳是基於已經切下的薄片的平均形狀輪廓與參考形狀輪廓的比較。該比較提供總體校正曲線，該校正曲線甚至在切割操作之前就確定線導輥的殼體長度的變化（透過WGHC）以及線導輥的行進路線（透過WGTC），以及如果適用，為了避免在沒有這些對策的情況下預期的這種形狀偏差，工件行進路線（透過IPC）必須視切割深度而定。總體校正曲線分為第一校正曲線和第二校正曲線，以及，如果適用，第三校正曲線，這決定了要透過WGHC和WGTC以及如果適用IPC，進行長度或行進路線之變化的比例。所述比例可以相等或不同地劃分。

薄片的表面由主表面和邊緣表面組成。主表面包括薄片的正面和背面。可以透過將薄片佈置在一對感測器之間來測量薄片，如在翹曲測量的情況下很常見的那樣。每個感測器在測量點上測量薄片面向主表面的距離。測量點可以分佈在主表面上，或者可以沿著薄片的直徑分佈。測量點較佳沿著薄片的直徑位於位置i上，與進給方向相反，因此每個測量點都與特定的切割深度相關。測量點的密度較佳為每公分不小於1個，並且一個測量點與最近的相鄰點之間的距離對於所有測量點較佳相同。

薄片的形狀輪廓是連接測量點si的線，測量點si根據規則si = 1/2 [D-(FDi-BDi)]在位置i處計算，其中D是感測器之間的距離， FDi是上感測器與薄片正面上的相應測量點之間的距離，而BDi是下感測器與薄片背面上的相應測量點之間的距離。應當注意，本發明也可以使用形狀輪廓的替代定義來實施，只要該替代定義視切割深度對切片的形狀進行編碼即可。

薄片的平均形狀輪廓是透過平均多個薄片的形狀輪廓而獲得的形狀輪廓。參考形狀輪廓是期望的形狀輪廓，較佳是具有完全平坦且相互平行的主表面的薄片的形狀輪廓。平均形狀輪廓是用相同的線鋸進行較佳1至5個切割操作所產生的薄片來確定的，其中這些切割操作緊接在要由該線鋸進行的切割操作之前。用於創建平均形狀輪廓的薄片的選擇可以基於薄片或基於切割，或者可以包括兩者。在基於薄片的選擇的情況下，將來自切割操作的某些薄片用於透過平均化來確定相應的平均形狀輪廓，而其他薄片排除在外。例如，在平均化過程中僅考慮那些在工件中具有特定位置的薄片，例如沿工件軸線僅每第15至25個薄片。基於薄片的選擇的另一種可能性是，在切割操作中將與所有薄片的平均形狀輪廓具有最大和最小偏差的薄片排除在外（所謂的切尾均值）。或者，可以將其形狀輪廓偏離切割操作中所有薄片的平均形狀輪廓超過1至2 σ（sigma）的薄片排除。在基於切割的選擇中，至少一個切割操作中的所有薄片都用於確定平均形狀輪廓，並且至少另一個切割操作中的所有薄片都從中排除。

切割操作中的薄片的平均形狀輪廓在一系列切割操作的過程中發生變化。較佳利用變化來評估線鋸的性能。這些變化可指出線鋸及／或線導輥的殼體或線鋸的其他易磨損部件的磨損。因此，較佳地，限定用於形狀偏差的閾值，當達到或超過該閾值時，啟動維護活動（預測性維護活動），而不是進一步的切割操作。甚至在達到該閾值之前，這些變化也可以用作採取調整措施的契機以抵消由於磨損而導致的工作結果的惡化。這樣的調節措施可以是例如改變工作流體的組成及／或溫度及／或改變鋸線速度及／或其他製程特定的參數。

鋸系統改變後進行的切割操作是一種特殊情況。例如當存在線導輥的變化，對線鋸的機械調節，或工作流體的物理或化學性質的變化時，會發生鋸系統的這種改變。在改變鋸系統之後的第一次切割操作，即所謂的初始切割，較佳由1至5個切割操作組成。對於初始切割，形狀偏差較佳地透過將薄片的平均形狀輪廓與參考形狀輪廓進行比較來確定，其中，薄片的平均形狀輪廓係利用在鋸系統發生變化之前進行的一個或多個初始切割的過程中由同一線鋸產生的薄片的平均形狀輪廓。

此外，較佳的是，在每個切割操作期間提供對工件溫度的控制（錠冷卻，IC），而不是進行IPC，或者作為除WGHC、WGTC和IPC之外的第四個措施，更具體地，用閉合的控制迴路透過用冷卻介質潤濕工件進行控制，其中工件的溫度形成控制變數，而冷卻介質的溫度形成控制迴路的受控變數。控制迴路的參考變數較佳是恆定的溫度。冷卻介質較佳為用於拋光切片或磨削切片中使用的流體或工作流體。透過控制工件的溫度，還額外可限制由工件的熱膨脹引起的薄片的形狀偏差。例如，可以如US 2002/0 174 861 A1中所描述的那樣實現控制迴路。

原則上，也可以僅採用WGHC和IC的組合作為措施來實施方法。

根據本發明使用的線鋸包括兩個或更多個線導輥，例如三個或四個線導輥。可以將線導輥的腔室及固定軸承之溫度的調節限制在其間拉緊線陣列的兩個線導輥，透過這兩個線導輥進給工件。

工件較佳由處於多晶或單晶狀態的半導體材料例如矽組成。工件橫截面的週邊為正方形、矩形或圓形。在圓柱形工件的情況下，工件軸線延伸穿過圓柱體的中心。根據本發明的方法特別適合於製造由直徑為至少200mm，特別是至少300mm的單晶矽構成的圓形半導體晶圓。

下面參照附圖描述本發明的細節。

圖1示出適用於實施根據本發明的方法的線鋸的特徵。該線鋸包括由鋸線3的移動線段組成的線陣列2，該線陣列在兩個線導輥1之間的平面中被拉緊。在切割操作期間，工件4沿著垂直於工件軸線並且垂直於線陣列2的平面的進給方向透過致動裝置12進給並穿過線陣列2。在所述操作過程中，拉緊線陣列2的線導輥1的長度（並因此其殼體8的長度）根據第一校正曲線在與方向箭頭10相應的方向上發生改變，並且相應的線導輥的浮動軸承6（以及因此相應的線導輥本身）根據第二校正曲線沿著與方向箭頭10相應的方向移動。另外，工件4可以同時根據第三校正曲線在與方向箭頭11相應的工件軸線方向上移動及／或工件4的溫度可以透過用冷卻介質潤濕工件4用閉合控制迴路來控制，其中工件4的溫度形成控制變數，而冷卻介質的溫度形成控制迴路的受控變數。第一及第二校正曲線以及，如果適用，第三校正曲線，係與在每個切割操作之前確定的形狀偏差相抗衡。第一、第二及如果適用，第三校正曲線，係儲存在資料處理單元14中。用於執行WGHC的控制單元13（第一控制單元）及WGTC的控制單元16（第二控制單元），以及，如果適用，用於執行IPC的控制單元15（第三控制單元）控制熱交換器，其中該熱交換器用於調節腔室和線導輥的固定軸承的溫度，以及如果適用，致動元件的溫度，其中所述致動元件根據第三校正曲線並視切割深度而使工件4在沿著由方向箭頭11指示的工件軸線方向上移動。如果設想使用IC，則線鋸還包括用於調節工件4的溫度的裝置22。借助該裝置22，在每次切割過程中，進給工件4穿過線陣列2，同時用閉合的控制迴路透過用冷卻介質潤濕工件4來控制工件4的溫度，其中工件4的溫度形成控制變數，而冷卻介質的溫度形成控制迴路的受控變數。

如圖2所示，線導輥1安裝在固定軸承5和浮動軸承6之間。固定軸承5及浮動軸承6支撐在機架7上。線導輥1的芯17被殼體8包圍，殼體8上設有槽，鋸線3在槽中延伸。固定軸承5包括用於內部溫度調節的空間9及／或用於外部溫度調節的空間9a，第二冷卻流體穿過該空間以調節固定軸承5的溫度。如果第二冷卻流體的溫度增加，固定軸承5的熱膨脹導致線導輥1沿浮動軸承6的方向軸向移動，而浮動軸承6相對於機架7沿方向箭頭10所示的方向向外移動。如果第二冷卻流體的溫度降低，則引起線導輥1和浮動軸承6沿相反方向移動。第二冷卻流體的溫度係視切割深度而由第二溫度曲線確定，該第二溫度曲線與第二校正曲線相關。連接到熱交換器和泵的控制單元16確保當達到一定的切割深度時，穿過固定軸承5的第二冷卻流體具有由第二溫度曲線指定的溫度。資料處理單元14將第二溫度曲線傳送到控制單元16，使浮動軸承根據第二校正曲線移動。

圖3示出線導輥的芯17中的兩個空腔，其形成兩個腔室18，第一冷卻流體穿過腔室以調節腔室18的溫度，以便根據第一校正曲線的規定在與方向箭頭10相應的方向上改變相應的線導輥的殼體8的長度。螺栓24將固定軸承5和浮動軸承6同軸地連接。

圖4示出薄片21在兩個感測器19、20之間的佈置，用於在切割操作之前確定形狀偏差。感測器19、20根據一定的切割深度在進給方向上沿著薄片21的直徑的特定位置i處測量上感測器19到薄片21的正面的距離FDi和下感測器20到薄片21的背面的距離BDi。薄片的形狀輪廓是連接根據規則si = 1/2 [D-(FDi-BDi)]計算的測量值si的線，其中D表示感測器之間的距離。透過將薄片的形狀輪廓與參考形狀輪廓進行比較來獲得薄片的形狀偏差。取決於切割深度的與參考形狀輪廓的偏差對應於總體校正曲線，該曲線在WGHC和WGTC以及，如果適用，IPC之間分為第一和第二校正曲線以及，如果適用，第三校正曲線的形式。

圖5示出使用WGHC和WGTC的較佳示例性實施態樣的特徵的細節。

WGHC的控制單元13（線導輥1的殼體8在平行於其旋轉軸23的方向10上的長度變化）調節第一冷卻流體的溫度，該冷卻流體在平行分配後首先穿過橫跨線陣列的兩個上線導輥的腔室18。然後將其再次合併並返回到控制單元13中。

WGTC的控制單元16（線導輥1在平行於其旋轉軸23的方向26上的移動）調節第二冷卻流體的溫度，該冷卻流體在平行分配後首先穿過空間9用於橫跨線陣列的兩個上線導輥的固定軸承5的內部溫度調節。然後，用它來調節兩個下線導輥的溫度，之後再重新合併並返回控制單元16。下線導輥的溫度調節不是絕對必要的，但其目的是消散例如，由於線導輥旋轉期間軸承摩擦而在那產生的摩擦熱。第一冷卻流體及第二冷卻流體的流動方向由箭頭25指示。第一冷卻流體及第二冷卻流體經由旋轉式流體進給通孔（feedthrough）供應至旋轉的線導輥並從中去除。所使用的是同軸雙旋轉式進給通孔（coaxial double rotary feedthroughs）。

因此，在圖5所示的示例性實施態樣中，透過固定軸承內部溫度調節以及透過同軸雙旋轉式進給通孔供應和排出第二冷卻流體來使用WGTC。第二冷卻流體透過安裝在固定軸承側的旋轉式進給通孔進出，第一冷卻流體透過安裝在浮動軸承側的旋轉式進給通孔進出。 WGTC的溫度調節迴路穿過上下線導輥，而WGHC的溫度調節迴路僅穿過上線導輥。

圖6示出使用WGHC和WGTC的另一較佳示例性實施態樣的特徵的細節。

WGHC的控制單元13（線導輥1的殼體8在平行於其旋轉軸23的方向10上的長度變化）調節第一冷卻流體的溫度，該冷卻流體在平行分配後首先穿過橫跨線陣列的兩個上線導輥的腔室18。然後，用它來調節兩個下線導輥的溫度，之後再次合併並返回控制單元13。

WGTC的控制單元16（線導輥1在平行於其旋轉軸23的方向26上的移動）調節第二冷卻流體的溫度，該冷卻流體在平行分配後首先穿過空間9a用於橫跨線陣列的兩個上線導輥的固定軸承5的外部溫度調節，然後用於調節兩個下線導輥的溫度，然後再次合併並返回到控制單元16。

因此，在圖6所示的示例性實施態樣中，透過固定軸承的外部溫度調節來使用WGTC。第一冷卻流體透過安裝在固定軸承側的旋轉式進給通孔進出。第二冷卻流體的供給和排出是透過固定軸承的外部襯套上的固定螺釘緊固件（fastening）來進行的。

示意性實施態樣的以上描述應被理解為是示例性的。由此所作的揭露，一方面使本領域技術人員能夠理解本發明及其相關的優點，另一方面，還包括對所描述的結構和方法的改變和修改，這些改變和修改在本領域技術人員的理解內是顯而易見的。

1:線導輥 2:線陣列 3:線鋸 4:工件 5:固定軸承 6:浮動軸承 7:機架 8:殼體 9:用於WGTC的固定軸承的內部溫度調節的空間 9a:用於WGTC的固定軸承的外部溫度調節的空間 10:方向箭頭 11:方向箭頭 12:致動裝置 13:WGHC的控制單元 14:資料處理單元 15:IPC的控制單元 16:WGTC的控制單元 17:芯 18:腔室 19:上感測器 20:下感測器 21:薄片 22:用於調節工件溫度的裝置 23:旋轉軸 24:螺栓 25:流動方向 26:方向箭頭

圖1示意性地示出用於本發明的線鋸的特徵。 圖2顯示這些特徵的詳細資訊。 圖3顯示這些特徵的更多細節。 圖4示出薄片在兩個感測器之間的佈置，用於在切割操作之前確定其形狀偏差。 圖5示出使用WGHC和WGTC的較佳示例性實施態樣有關的特徵的細節。 圖6示出使用WGHC和WGTC的另一較佳示例性實施態樣有關的特徵的細節。

1:線導輥

2:線陣列

3:線鋸

4:工件

8:殼體

10:方向箭頭

11:方向箭頭

12:致動裝置

13:WGHC的控制單元

14:資料處理單元

15:IPC的控制單元

16:WGTC的控制單元

22:用於調節工件溫度的裝置

23:旋轉軸

Claims (8)

1. 一種在一系列切割操作期間用線鋸從工件上切割多個薄片的方法，該切割操作分為初始切割和後續切割，其中，該線鋸包含鋸線之移動線段的線陣列及致動裝置(actuating device)，且該線陣列在兩個線導輥之間的平面中被拉緊，其中，兩個線導輥中的每一個均支撐在固定軸承與浮動軸承之間，並且包括至少一個腔室和殼體，該殼體包圍該線導輥的芯，且該殼體被結構化為具有用於該移動線段的導向凹槽，該方法包括：在每個切割操作期間，在工作流體及對工件起研磨作用之硬質材料存在的情況下，沿著垂直於工件軸線且垂直於該線陣列之平面的進給方向，藉由該致動裝置將相應的工件進給並穿過該線陣列，這包括：在每個切割操作期間，將工件進給並穿過該線陣列，並同時藉由根據第一溫度曲線的規定用第一冷卻流體調節該線導輥的腔室的溫度來改變該兩個線導輥的殼體的長度，該第一溫度曲線係視切割深度而指定該第一冷卻流體的溫度，且係與第一校正曲線相關，該第一校正曲線係視切割深度而指定該殼體的長度的變化；以及同時藉由根據第二溫度曲線的規定用第二冷卻流體調節該線導輥的固定軸承的溫度，來軸向移動該兩個線導輥的浮動軸承，該第二溫度曲線係視切割深度而指定該第二冷卻流體的溫度，且係與第二校正曲線相關，該第二校正曲線係視切割深度而指定該浮動軸承的行進路線，其中該第一及第二校正曲線與形狀偏差相抗衡(opposed to)；以及在每個切割操作之前確定該形狀偏差。
2. 如請求項1所述的方法，其中，該形狀偏差是藉由在每個切割操作之前將已經切掉的薄片的平均形狀輪廓與參考形狀輪廓進行比較來確定的。
3. 如請求項2所述的方法，其中，該平均形狀輪廓是藉由平均化所選擇的薄片的形狀輪廓來確定的，其中，該選擇是基於薄片、基於切割、或者基於薄片及基於切割做出的。
4. 如請求項2或3所述的方法，其中，該已經切掉的薄片來自緊接在相應的切割操作之前的至少1至5個切割操作。
5. 如請求項1至3中任一項所述的方法，其包括將該工件進給穿過該線陣列，同時根據第三校正曲線的規定透過致動元件使該工件沿該工件軸線移動，該第三校正曲線指定工件的行進路線，其中該第三校正曲線與該形狀偏差相抗衡。
6. 如請求項1至3中任一項所述的方法，其中，在每個切割操作期間，用閉合的控制迴路透過使用冷卻介質潤濕該工件來控制該工件的溫度，其中該工件的溫度形成控制變數，而該冷卻介質的溫度形成該控制迴路的受控變數。
7. 如請求項6所述的方法，其中，一恆定的溫度被指定為該控制迴路的參考變數。
8. 如請求項1至3中的任一項所述的方法，其中，如果在相應的切割操作之前確定的形狀偏差達到或超過限定的閾值，則啟動維護措施，而不是進行相應的切割操作。

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