[實(shí)用新型]線鋸及其卷軸

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821082437.4
• 申請(qǐng)日: 2018-07-09
• 公開（公告）號(hào): CN209999500U
• 公開（公告）日: 2020-01-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邁克爾·西格里斯特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 精密表面處理解決方案公司
• 主分類號(hào): B28D5/00
• 分類號(hào): B28D5/00;B28D5/04
• 代理公司: 11258 北京東方億思知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 柳春雷

本實(shí)用新型涉及卷繞切割線材的方法。本實(shí)用新型涉及一種在卷軸(9)上以多個(gè)線圈卷繞切割線材(10)的方法，切割線材優(yōu)選為固定磨料線材，優(yōu)選為金剛石線材或者納米管線材，其中，切割線材(10)的線材部段(11、12、13、14、15)形成沿著卷軸軸線(8)一個(gè)接一個(gè)延伸的繞組部段(1、2、3、4、5)，其特征在于，在繞組部段(1、2、3、4、5)中的至少2、優(yōu)選地至少10、更優(yōu)選地至少20個(gè)中的每一者內(nèi)，線材部段(1、2、3、4、5)的線圈沿著所述卷軸軸線(8)行進(jìn)的方向反向至少兩次、優(yōu)選地至少4次。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及在卷軸上以多個(gè)線圈中卷繞切割線材的方法，切割線材優(yōu)選地是固定磨料線材，優(yōu)選地是金剛石線材或納米管線材，其中切割線材的線材部段形成沿著卷軸軸線一個(gè)接一個(gè)、優(yōu)選地直接彼此相鄰延伸的繞組部段。此外，本實(shí)用新型涉及沿著卷軸軸線和/或卷軸保持器軸線在線材分配裝置和卷軸和/或卷軸保持器之間進(jìn)行一系列相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方法。本實(shí)用新型還涉及使切割線材鋒利化的方法、切割材料的方法、具有切割線材的卷軸和線鋸。

背景技術(shù)

如本文件中所使用的，“鋒利化”是指改善或增強(qiáng)切割線材的切割性能/作用的任何動(dòng)作。它實(shí)際上可以包括通過去除固定磨料的部分、去除填充固定磨料之間的間隙的材料、去除鈍化磨料/金剛石、去除干燥的切削液等來使固定磨料(例如金剛石等)鋒利化。線鋸可以具有帶有多個(gè)線材部段的線材網(wǎng)，用于切割工件或僅切割一個(gè)部分。

本實(shí)用新型特別涉及固定磨料鋸切技術(shù)。如今，越來越多地使用固定磨料切割用于半導(dǎo)體應(yīng)用、太陽能電池或LED的晶片。磨料不再是懸浮在由金屬線輸送的漿料以進(jìn)行切割。磨料直接附著在金屬線上。這種線材稱為固定磨料線(例如金剛石線)。

這些鋸切技術(shù)用于半導(dǎo)體、電子元件、光伏器件、光學(xué)元件和光子產(chǎn)業(yè)。鋸切的典型(硬和/或脆的)材料是GaAs、鍺、多晶硅或單晶硅或類單晶硅、InP、石英、藍(lán)寶石或其他陶瓷材料。

通常，線鋸的線材引導(dǎo)輥是聚氨酯涂層的，并且在線接收表面上具有用于引導(dǎo)切割線材的凹槽。金剛石線在這些凹槽中網(wǎng)布在整個(gè)線引導(dǎo)輥上。凹槽的間距(即凹槽圖案自身重復(fù)的距離)以及所使用的線材直徑一起將決定被鋸切的晶片的厚度。

如果即使在先前的切割中已經(jīng)使用了部分線材網(wǎng)的情況下固定磨料線可以連續(xù)地用于連續(xù)切割(條件是該用過的線材的剩余鋸切能力并沒有減少太多)，則固定磨料切片過程的成本可以顯著降低。鋸切能力可以通過過程中的線偏轉(zhuǎn)(線的彎曲度)來測(cè)量。失去鋸切潛力的線材將比新的未使用的線材偏轉(zhuǎn)更多(具有更高的彎曲度)。

通常通過在兩個(gè)方向上移動(dòng)切割線材來用金剛石線切割硅。線材就像普通的手鋸一樣前后移動(dòng)。通常前向切割(線材從供應(yīng)卷軸移動(dòng)到接收(或可拋棄)卷軸)的卷軸略長(zhǎng)于相反方向。這就是所謂的朝圣者模式(pilgrim mode)。朝圣者模式導(dǎo)致間歇性添加新的未使用的線材。這似乎并不令人驚訝，但由于漿料切割通常只在一個(gè)方向上移動(dòng)，因此朝圣者模式不是常用的切割方式。

在開始切割過程之前，將切割線材放置在線鋸中。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)CH691292A5在圖1中示出了具有線材管理系統(tǒng)的線鋸，且線鋸準(zhǔn)備切割。為了進(jìn)行朝圣者運(yùn)動(dòng)，切割線材從供應(yīng)卷軸卸離，穿過切割區(qū)域從而形成線材網(wǎng)，然后卷繞到接收卷軸(可拋棄卷軸)上。通常，驅(qū)動(dòng)形成線材網(wǎng)的供應(yīng)卷軸、接收卷軸和線材引導(dǎo)輥。

線材在一個(gè)方向上行進(jìn)例如500-600米，即與起始點(diǎn)相比，額外的500-600米從供應(yīng)卷軸卸離并且卷繞到接收卷軸上，但僅例如490至590米從接收卷軸卷繞回供應(yīng)卷軸上。以這種方式，新的線材被送入線材網(wǎng)。在切割線材部分不再到達(dá)待切割的工件時(shí)(即在該部分后面送入更多的切割線材，這樣當(dāng)線材往回移動(dòng)時(shí)，該部分不再能夠到達(dá)工件)，線材應(yīng)該是耗盡的：切割線材上的金剛石被磨碎或從線材上脫落。

在現(xiàn)有技術(shù)中存在如下問題：切割線材的鋒利度隨著時(shí)間而降低，導(dǎo)致切割性能降低。結(jié)果，切割線材必須經(jīng)常更換。由于金剛石或磨料顆粒之間的空間被填滿導(dǎo)致的這些顆粒的磨損可能削弱鋒利度。