[發明專利]線鋸、導線輥與用于從料錠同時切割多個晶片的方法

有效

• 申請號: 201880011900.2
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN110430958B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: G·皮奇
• 申請（專利權）人: 硅電子股份公司
• 主分類號: B23D61/18
• 分類號: B23D61/18;B23D57/00;B28D5/04
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 李隆濤

本發明涉及用于借助結構化鋸線(2)從料錠同時切割多個晶片的方法，其中，所述結構化鋸線(2)被導向通過兩個導線輥(14)的凹槽(9、10)，并且結構化線(2)支承于的每個凹槽(9、10)的底部具有彎曲的凹槽底部(16)，凹槽底部具有針對每個凹槽(9、10)與在相應的凹槽(9、10)中所具有的結構化線(2)的結構化線(2)包絡體半徑相等或最大為結構化線包絡體半徑的1.5倍的曲率半徑。本發明還涉及導線輥(14)和線鋸。

本發明涉及用于借助結構化線和具有凹槽的導線輥從料錠同時切割多個晶片的方法。本發明還涉及線鋸和導線輥。

用于將料錠同時磨切成多個晶片的裝置包括線、多個導線輥和用于移動料錠的裝置。各導線輥分別具有直圓柱體形狀并分別具有軸線和側向柱表面，導線輥關于軸線可旋轉地安裝，側向柱表面設置有多個分別閉合的連續凹槽，凹槽位于與軸線垂直的平面內，彼此相距一定距離。線在凹槽中成螺旋盤繞導線輥導向，以使得由相互平行且在單個平面中延伸的線段組成的網張跨在兩個導線輥之間。

用于在所述裝置中將料錠同時磨切成多個晶片的方法包括：使各導線輥關于各導線輥的軸線共同旋轉，并借助所述裝置進給料錠從而使料錠垂直地朝著線網且穿過線網移動，同時以載液供應有研磨作用的硬質材料漿料。在這種情況中，各導線輥關于導線輥軸線的旋轉促使網中的線段相對于料錠移動。通過垂直于網進給料錠，線段與料錠發生接觸，并且在料錠被連續地進給的情況下，線段對料錠施加力。硬質材料、力和相對移動導致料錠的材料侵蝕，從而線段緩慢地作業通過料錠。在這種情況中，線段在料錠中產生相互平行延伸的切口，從而在完全切穿料錠之后提供相同形狀的多個晶片。

對于許多應用，需要相同形狀的多個晶片，伴隨地要求晶片的厚度和平面度遍及晶片的整個表面具有高度一致性，例如，作為用于光伏、電子、微電子或微機電部件制造或光學基片(“光學平面”)制造的襯底、此外還須特別經濟且以較大批量數目制造的來自于單晶半導體材料料錠的晶片。對此，用線磨切是尤其重要的。

例如GB 717874A中具體說明了用于用線磨切的裝置及方法。

線在用線磨切期間從放線(原料，新線)卷軸沿著線的縱向方向移動到收線(接收，舊線)卷軸上。僅沿一個方向移動的實施例和移動方向連續換向移動的實施例是已知的。移動可以以可變的速度實現。僅沿一個方向線移動的用線磨切稱為“單向鋸切”，而連續換向的用線磨切稱為“往復移動”方法式鋸切或“間歇步”模式鋸切。

線在用線磨切期間經歷磨損。在這種情況中，線在通過線網從新線供應側(新線卷軸)遞送到舊線卸料側(舊線卷軸)時直徑減小。由于磨損導致線直徑減小，因此在導線輥上各導線凹槽間距相同的情況下，通過切割料錠獲得的晶片的厚度從新線側向舊線側增加。

為抵消此，根據DE 102 37 247A1，有意使導線輥上兩個凹槽之間的間距從線進入側向線離開側減小。由于凹槽間距減小，因此即使鋸線變細，仍可從工件切出均勻厚度的晶片。

線鋸的一個基本元件是導線輥。導線輥是由鋼或復合塑料制成的輥形本體，該本體的功能表面通常形成直圓柱面形狀。功能表面通常包括堅硬的耐磨塑料涂層，通常為聚氨酯涂層、尤其是熱固性聚氨酯涂層。聚氨酯層設置有接收并導向線的凹槽。

凹槽包括凹槽底部和凹槽側面。線支承在凹槽底部上，并且凹槽側面在線進入時“捕獲”線并使線定中在凹槽中，以便線不會跳到相鄰的一個凹槽中。現有技術中，例如從JP2006102971A，已知具有V形凹槽的導線輥。