[實用新型]具有絞合芯線的金剛石線鋸

有效

• 申請號: 201120453319.1
• 申請日: 2011-11-15
• 公開（公告）號: CN202428048U
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 李園
• 申請（專利權）人: 李園
• 主分類號: B23D61/18
• 分類號: B23D61/18
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

技術領域

本實用新型設計一種金屬或非金屬切割裝置，尤其是涉及一種切割硬質材料用的具有絞合芯線的金剛石線鋸。?

背景技術

半導體元件基底通常是對硅片、藍寶石、砷化鎵、碳化硅等脆而硬的材料通過有效切割加工形成。一般可采用表面固定著金剛石磨粒的金剛石線鋸。這種金剛石線鋸與傳統的使用懸濁液的游離磨粒方式相比，被切割材料的損耗較少,切割效率有了明顯的提高。并且切割冷卻液可以由水性溶液組成，更加綠色環保。?

因此金剛石線鋸作為新一代切割工具受到人們的重視。在切割過程中，為了使金剛石磨料層充分利用，一般需要金剛石線鋸來回走線，即金剛石線鋸的磨料層實際上是多次使用的，使用次數在數百次以上。其存在的缺點是:金剛石線鋸在使用過程中受到一定的張力作用，張力越大，切割速度越快，且使用時線鋸會發生彎曲，隨著加工次數的增加,金剛石線鋸極易因彎曲疲勞或切割時的應力沖擊而斷裂，所以現有金剛石線鋸經常在表面磨料層尚可使用時斷線，可靠性差。切割時斷線不但影響生產效率，還會嚴重影響切割產品的表面質量，比如切割硅片時常因線鋸斷線而整批報廢。此外，在金剛石磨料層被磨損、脫落之后，磨損后的金剛石線鋸就成為了廢品，無法再利用。?

實用新型內容

本實用新型旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本實用新型的一個目的在于提出一種具有絞合芯線的金剛石線鋸，包括：絞合芯線，所述絞合芯線包括至少兩股金屬絲，所述至少兩股金屬絲相互絞合；緩沖層，所述緩沖金屬緊密包覆所述絞合芯線；磨料層，所述磨料層包覆所述緩沖層，?且所述磨料層中分散鑲嵌有金剛石磨粒。?

在本實用新型的一個實施例中，所述緩沖層為軟質銅層。銅是一種常見有色金屬，其延展性良好，容易加工包覆在鋼線上，且廉價易得。?

在本實用新型的一個實施例中，所述軟質銅層的厚度為1-50μm。?

在本實用新型的一個實施例中，所述磨料層包括鎳或鎳合金層，所述鎳或鎳合金層通過電鍍的方式形成在所述緩沖層上，所述金剛石磨粒分散鑲嵌在所述鎳或鎳合金層中。鎳或鎳合金在本實用新型中作為電鍍材料，將金剛石磨粒固定地附著在線鋸表面。?

在本實用新型的一個實施例中，所述鎳或鎳合金層的厚度為5-20μm。?

在本實用新型的一個實施例中，所述絞合芯線的外徑為50-500μm。絞合芯線的外徑不得小于50微米或大于500微米，太細則強度不夠易斷裂，太粗則增大切割材料損失量。?

在本實用新型的一個實施例中，所述金屬絲直徑為5-250μm。?

在本實用新型的一個實施例中，所述兩股或兩股以上的金屬絲以規則絞合方式相互絞合。規則絞合的方式可以保證具有絞合芯線的金剛石線鋸在不同位置相對均勻，從而在切割時能均勻穩定地工作。優選地有，絞合芯線由三股或七股金屬絲絞合組成絞合芯線為佳。?

本實用新型的另一方面提出了一種制備具有絞合芯線的金剛石線鋸的方法，其特征在于，包括以下步驟：通過絞線機將所述兩股以上的金屬絲絞合成所述絞合芯線；隨后通過電鍍方法在所述絞合芯線表面鍍上所述緩沖層；最后通過電鍍方法在所述緩沖層外鍍上所述磨料層。?

根據本實用新型實施例的具有絞合芯線的金剛石線鋸，具有下列優點：?

1、絞合芯線由兩股或兩股以上的金屬絲絞合而成，具有更好的可靠性，切割過程中不易斷裂，即使組成絞合芯線的多股金屬絲中有部分斷裂，剩下的金屬絲仍可維持整個金剛石線鋸繼續使用。?

2、由于多股金屬絲絞合結構可以形成容屑空間，在鋸切過程中鋸屑很容易被帶出切割界面，不易形成鋸屑堵塞，一方面能使金剛石磨料層長期保持鋒利，增加金剛石線鋸的壽命和重復使用次數，另一方面由于鋸屑被帶出切割界面，切割界面處金剛石顆粒與被切材料間直接接觸的幾率大大增加，可以明顯增加切割的速率。?

3、緩沖層的存在，尤其是軟質緩沖層的存在，可以改善金剛石線鋸的韌性，減緩因磨料層中金剛石顆粒與被切材料間的高速沖擊產生的巨大沖擊應力，在很大程度上避免了絞合芯線斷裂，大大改善了金剛石線鋸的可靠性。?