專利名稱：硅晶體線切割設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種線切割技術(shù)，特別是涉及一種用以提高切割液的利用率以降低生產(chǎn)成本的硅晶體多線切割設(shè)備。
背景技術(shù)：
多線切割技術(shù)是目前世界上比較先進(jìn)的晶體硅加工技術(shù)，它的原理是通過一根高速運(yùn)動(dòng)的鋼絲帶動(dòng)附著在鋼絲上的切割刃料對(duì)半導(dǎo)體等硬脆材料進(jìn)行摩擦而達(dá)到切割效果。多線切割技術(shù)與傳統(tǒng)的刀鋸片、砂輪片及內(nèi)圓切割相比有具有效率高，產(chǎn)能高，精度高等優(yōu)點(diǎn)，多線切割技術(shù)是目前采用最廣泛的半導(dǎo)體等硬脆材料切割技術(shù)?，F(xiàn)有的多線切割設(shè)備例如晶體硅錠切斷機(jī)等通常至少包括有機(jī)架，設(shè)置于所述機(jī)架上用于承載晶體硅錠的工作臺(tái)，用于繞絲的貯絲筒，多個(gè)導(dǎo)線輪及可升降的切割輥等， 在對(duì)晶體硅錠的切割過程中，作為切割線的鋼絲通過十幾個(gè)導(dǎo)線輪的引導(dǎo)，在多個(gè)切割輥之間上形成一張線網(wǎng)，而待加工的晶體硅錠被固定于所述工作臺(tái)上時(shí)，將切割輥降下來，并在壓力泵在的作用下，裝配在設(shè)備上的切割液自動(dòng)噴灑裝置將切割液(切割劑)噴灑至鋼絲和晶體硅錠的切削部位，由鋼絲帶動(dòng)切割液往復(fù)運(yùn)動(dòng)，利用切割液中的研磨砂對(duì)工件產(chǎn)生切割，以將晶體硅錠一次同時(shí)切割為數(shù)段。在這一過程中，被噴灑至切削部位的切割液只占到總噴灑量的大約20%的比例，換言之，所述切割液自動(dòng)噴灑裝置實(shí)際噴灑的切割液大約有80%都被浪費(fèi)掉了，而這部分被浪費(fèi)掉的切割液不易回收，不利于降低加工成本；再者，由于高速運(yùn)行的切割線在工件傷切割形成的是一條極細(xì)的切割縫隙，要保證上述切割液自動(dòng)噴灑裝置噴灑出的切割液充分地落入該縫隙中也非易事，所以在實(shí)際切割過程中， 時(shí)有切割線上并未攜帶切割液進(jìn)行切割的情況發(fā)生，進(jìn)而不利于保證工件的切割品質(zhì)。為此，在一些多線切割設(shè)備中采用了金剛線作為切割線，由于所述金剛線為表層具有金剛砂的金剛線，選用該種金剛線在加工過程中以減少切割液使用量，但是，在實(shí)際的切割過程中發(fā)現(xiàn)，在所述金剛線上未與工件接觸部分其上面的金剛砂并沒有得到利用，再者，金剛線被反復(fù)磨損后在后期切割過程中效率會(huì)逐步降低。因而，仍未能徹底解決效率提高的問題。所以，如何提供一種硅晶體多線切割設(shè)備，以解決切割液在切割過程中未被充分利用而造成的生產(chǎn)效率低下等問題，實(shí)為相關(guān)領(lǐng)域之業(yè)者目前亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種硅晶體多線切割設(shè)備，用來解決切割液在切割過程中被帶入切割區(qū)稀少的問題，以及切割線、工件和切割液未充分接觸而帶來產(chǎn)能低下等問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種硅晶體多線切割設(shè)備，用于對(duì)待切割晶體硅錠進(jìn)行線切割作業(yè)，其特征在于，所述硅晶體多線切割設(shè)備至少包括容液槽，包括一具有多條溝槽的底板以及四個(gè)分別圍設(shè)在所述底板四周側(cè)緣固定的側(cè)板，所述容液槽用于盛裝切割液及放置所述待切割晶體硅錠，且所述待切割晶體硅錠浸沒于所述切割液中；多線切割裝置，位于所述容液槽上側(cè)，其至少具有機(jī)架、分別設(shè)置于所述機(jī)架四周側(cè)的四組可同時(shí)升降的切割輥、多個(gè)導(dǎo)線輪、以及多根切割線，所述多根切割線通過各該導(dǎo)線輪的引導(dǎo)在所述四組切割輥之間上形成一張切割網(wǎng)，所述切割網(wǎng)在下降時(shí)壓迫所述容液槽及浸沒于所述切割液中的待切割晶體硅錠，以使所述切割線切割所述容液槽之側(cè)板的同時(shí)一并切割位于所述切割液中的待切割晶體硅錠，且在切割過程中，所述切割液從被切割的容液槽側(cè)板之豁口處流出，以便回收循環(huán)利用。在本發(fā)明的硅晶體多線切割設(shè)備中，所述容液槽的底板為切割臺(tái)面板，所述底板上的溝槽對(duì)應(yīng)所述切割網(wǎng)形成之網(wǎng)格。在本發(fā)明的硅晶體多線切割設(shè)備中，所述容液槽的側(cè)板為隔液板材。所述隔液板材可為單一材質(zhì)的易切割板材；也可以為多片縱向間隔設(shè)置的硬質(zhì)板材與所述易切割板材組合而成，其中，各該易切割板材分別對(duì)應(yīng)所述底板上的各溝槽。在具體的實(shí)施方式中，所述易切割板材為玻璃板、有機(jī)塑料板、樹脂板、石板；所述硬質(zhì)板材為金屬板。所述硬質(zhì)板材上形成用以裝設(shè)所述易切割板材的縱向溝道，所述硬質(zhì)板材與易切割板材黏合于所述縱向溝道中。在本發(fā)明的硅晶體多線切割設(shè)備中，所述待切割晶體硅錠放置于所述容液槽內(nèi)時(shí)與所述容液槽之四周側(cè)板預(yù)留有間隙。在本發(fā)明的硅晶體多線切割設(shè)備中，所述切割線為鋼線或金剛線。如上所述，本發(fā)明的硅晶體多線切割設(shè)備通過設(shè)置一個(gè)容液槽，使得待切割晶體硅錠被浸沒于切割液中進(jìn)行切割作業(yè)，如此以確保切割液的具有較高的使用率，以便回收循環(huán)利用，同時(shí)，也完全實(shí)現(xiàn)了切割線、工件以及切割液之間充分接觸，進(jìn)而保證了工件的切割品質(zhì)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明解決了切割液在切割過程中未被充分利用而造成的生產(chǎn)效率低下等問題，也解決了切割液在切割過程中被大量浪費(fèi)而造成的生產(chǎn)成本過高等問題。


圖1顯示為本發(fā)明的硅晶體多線切割設(shè)備簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)示意圖。圖2A顯示為本發(fā)明中容液槽的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2B顯示為圖2A中A處放大示意圖。圖3A顯示為待切割晶體硅放置在容液槽的狀態(tài)示意圖。圖;3B顯示為待切割晶體硅錠浸沒于切割液中的狀態(tài)示意圖。圖3C顯示為切割過程中切割線、容液槽與待切割晶體硅錠之間的對(duì)應(yīng)位置關(guān)系示意圖。圖4顯示為應(yīng)用本發(fā)明的硅晶體多線切割設(shè)備在切割過程中的剖視圖。圖5顯示為本發(fā)明中容液槽在另一實(shí)施方式中的應(yīng)用狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下通過特定的具體實(shí)例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的具體實(shí)施方式
加以實(shí)施或應(yīng)用，本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在不背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。請(qǐng)參閱圖1至圖4，圖1顯示為本發(fā)明的硅晶體多線切割設(shè)備簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)示意圖；圖 2A顯示為本發(fā)明中容液槽的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2B顯示為圖2A中A處放大示意圖；圖3A顯示為待切割晶體硅放置在容液槽的狀態(tài)示意圖；圖3B顯示為待切割晶體硅錠浸沒于切割液中的狀態(tài)示意圖；圖3C顯示為切割過程中切割線、容液槽與待切割晶體硅錠之間的對(duì)應(yīng)位置關(guān)系示意圖；圖4顯示為應(yīng)用本發(fā)明的硅晶體多線切割設(shè)備在切割過程中的剖視圖。需要說明的是，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士的了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的限定條件，因而不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整， 在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說明書中所引用如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”及“右”等的用語，也僅僅是為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)的改變或調(diào)整，在無實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇。如圖所示，本發(fā)明提供一種硅晶體多線切割設(shè)備1，用于對(duì)待切割晶體硅錠2進(jìn)行線切割作業(yè)，在本實(shí)施例中，所述晶體硅錠為單晶硅錠、多晶硅錠或藍(lán)寶石硅錠，在本實(shí)施方式中，所述硅晶體多線切割設(shè)備1至少包括容液槽11以及位于所述容液槽11上側(cè)的多線切割裝置12。所述容液槽11包括一個(gè)具有多條溝槽1111的底板111以及四個(gè)分別圍設(shè)在所述底板111四周側(cè)緣固定的側(cè)板112，所述容液槽11用于盛裝切割液3及放置所述待切割晶體硅錠2，且所述待切割晶體硅錠2浸沒于所述切割液3中。在本實(shí)施方式中，所述容液槽11的底板111為切割臺(tái)面板，所述底板111上的溝槽1111對(duì)應(yīng)所述切割網(wǎng)(未標(biāo)示)形成之網(wǎng)格。請(qǐng)參閱圖2A及圖2B，所述容液槽11的側(cè)板112為隔液板材，具體地，所述容液槽 11的側(cè)板112由多片縱向間隔設(shè)置的硬質(zhì)板材1121與所述易切割板材1122組合而成，其中，各該易切割板材1122分別對(duì)應(yīng)所述底板111上的各溝槽1111，所述硬質(zhì)板材1121上形成用以裝設(shè)所述易切割板材1122的縱向溝道1123，所述硬質(zhì)板材1121與易切割板材 1122黏合于所述縱向溝道1123中，在具體的實(shí)施方式中，所述硬質(zhì)板材1121可選為金屬板，所述易切割板材1122可選為玻璃板、有機(jī)塑料板、樹脂板、石板等。在本實(shí)施方式中，所述待切割晶體硅錠2放置于所述容液槽11內(nèi)時(shí)與所述容液槽 11之四周側(cè)板112預(yù)留有間隙。以確保后在注入切割液3時(shí)，可使所述待切割晶體硅錠2 的各表面完全浸沒于所述切割液3中，并為所述切割液3從被切割的容液槽11側(cè)壁之豁口流出預(yù)留空間。所述多線切割裝置12至少具有機(jī)架121、分別設(shè)置于所述機(jī)架121四周側(cè)的四組可同時(shí)升降的切割輥122、多個(gè)導(dǎo)線輪123、以及多根切割線124，所述多根切割線IM通過各該導(dǎo)線輪123的引導(dǎo)在所述四組切割輥122之間上形成一張切割網(wǎng)，所述切割網(wǎng)在下降時(shí)壓迫所述容液槽11及浸沒于所述切割液3中的待切割晶體硅錠2，以使所述切割線IM 切割所述容液槽11之側(cè)板112的同時(shí)一并切割位于所述切割液3中的待切割晶體硅錠2， 且在切割過程中，所述切割液3從被切割的容液槽11側(cè)板112之豁口處流出，以便回收循
5環(huán)利用。在本實(shí)施方式中，選用的所述切割線1 可以為鋼線，也可以為表層具有金剛砂的金剛線，所述切割線124的運(yùn)行速度為lOOOm/min。另外，在本實(shí)施方式中，所述機(jī)架121上還應(yīng)設(shè)置有用于繞絲(纏繞貯存切割線 124)的貯絲筒以及用于驅(qū)動(dòng)所述貯絲筒以實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)行切割線124的伺服電機(jī)，由于上述貯絲筒及伺服電機(jī)為應(yīng)用在所述多線切割裝置12上的熟知技術(shù)，因而在本實(shí)施方式中，為明確本發(fā)明的技術(shù)原理，對(duì)于其具體構(gòu)造并未給予圖示，特此述明。在實(shí)際的切割作業(yè)中，首先將所述待切割晶體硅錠2放置在所述容液槽11內(nèi)，具體地，是將所述待切割晶體硅錠2通過黏合的方式固定在所述容液槽11的底板111上以確保在切割過程中不會(huì)移位，且使所述待切割晶體硅錠2放置于所述容液槽11內(nèi)時(shí)與所述容液槽11之四周側(cè)板112預(yù)留有間隙，呈如圖3A所示之狀態(tài)；然后，向所述容液槽11內(nèi)注入切割液3并使所述待切割晶體硅錠2浸沒于所述切割液3中，呈如圖:3B所示之狀態(tài)；接著就可以啟動(dòng)所述多線切割裝置12，以使所述切割線IM高速運(yùn)行，并使所述切割線IM壓迫所述容液槽11及浸沒于所述切割液3中的待切割晶體硅錠2，呈如圖3C所示之狀態(tài)；在所述切割線124高速運(yùn)行時(shí)，且隨著機(jī)架121上的四組切割輥122逐漸下降，所述切割線IM 由所述容液槽11側(cè)板112(具體是指?jìng)?cè)板112上的易切割板材1122)的頂端開始切割，晶體硅錠的切割深度逐漸增加，這一過程中，所述切割線1 將會(huì)一并切割位于所述切割液3 中的待切割晶體硅錠2，且在切割過程中，所述切割液3從被切割的容液槽11側(cè)板112(具體是指?jìng)?cè)板112上的易切割板材1122)之豁口(未標(biāo)示)處流出，其液面也隨之下降，而從容液槽11側(cè)板112之豁口處流出的切割液3也可以很方便地加以回收循環(huán)利用，呈如圖4 所示之狀態(tài)。當(dāng)所述切割線124由所述容液槽11側(cè)板112的頂端切割至所述容液槽11側(cè)板 112的底端時(shí)，也就是說，當(dāng)所述切割線124切割至所述底板111(即切割臺(tái)面板)上的溝槽1111中時(shí)，所述待切割晶體硅錠2也被完全切割，此時(shí)，原來被注入到所述容液槽11內(nèi)的切割液3也已完全被排出。此時(shí)便可移出所述容液槽11，取下切割完成的晶體硅錠。在另一種實(shí)施方式中，請(qǐng)參閱圖5，圖5顯示為本發(fā)明中容液槽11在另一實(shí)施方式中的應(yīng)用狀態(tài)示意圖，如圖所示，所述容液槽11的側(cè)板112為隔液板材，在本實(shí)施方式中， 所述隔液板材可為單一材質(zhì)的易切割板材1122，例如為玻璃板、有機(jī)塑料板、樹脂板、石板等。相較于上一種實(shí)施方式，雖然結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單。需要說明的是，涉及本發(fā)明所述的隔液板材，其相對(duì)關(guān)的改變或調(diào)整，在無實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇。綜上所述，本發(fā)明的硅晶體多線切割設(shè)備通過設(shè)置一個(gè)容液槽，使得待切割晶體硅錠被浸沒于切割液中進(jìn)行切割作業(yè)，如此以確保切割液的具有較高的使用率，以便回收循環(huán)利用，同時(shí)，也完全實(shí)現(xiàn)了切割線、工件以及切割液之間充分接觸，進(jìn)而保證了工件的切割品質(zhì)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明解決了切割液在切割過程中未被充分利用而造成的生產(chǎn)效率低下等問題，也解決了切割液在切割過程中被大量浪費(fèi)而造成的生產(chǎn)成本過高等問題。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟習(xí)此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種硅晶體多線切割設(shè)備，用于對(duì)待切割晶體硅錠進(jìn)行線切割作業(yè)，其特征在于，所述硅晶體多線切割設(shè)備至少包括容液槽，包括一具有多條溝槽的底板以及四個(gè)分別圍設(shè)在所述底板四周側(cè)緣固定的側(cè)板，所述容液槽用于盛裝切割液及放置所述待切割晶體硅錠，且所述待切割晶體硅錠浸沒于所述切割液中；多線切割裝置，位于所述容液槽上側(cè)，其至少具有機(jī)架、分別設(shè)置于所述機(jī)架四周側(cè)的四組可同時(shí)升降的切割輥、多個(gè)導(dǎo)線輪、以及多根切割線，所述多根切割線通過各該導(dǎo)線輪的引導(dǎo)在所述四組切割輥之間上形成一張切割網(wǎng)，所述切割網(wǎng)在下降時(shí)壓迫所述容液槽及浸沒于所述切割液中的待切割晶體硅錠，以使所述切割線切割所述容液槽之側(cè)板的同時(shí)一并切割位于所述切割液中的待切割晶體硅錠，且在切割過程中，所述切割液從被切割的容液槽側(cè)板之豁口處流出，以便回收循環(huán)利用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅晶體多線切割設(shè)備，其特征在于所述容液槽的底板為切割臺(tái)面板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的硅晶體多線切割設(shè)備，其特征在于所述底板上的溝槽對(duì)應(yīng)所述切割網(wǎng)形成之網(wǎng)格。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅晶體多線切割設(shè)備，其特征在于所述容液槽的側(cè)板為隔液板材。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的硅晶體多線切割設(shè)備，其特征在于所述隔液板材可為單一材質(zhì)的易切割板材；或者為多片縱向間隔設(shè)置的硬質(zhì)板材與所述易切割板材組合而成，其中，各該易切割板材分別對(duì)應(yīng)所述底板上的各溝槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的硅晶體多線切割設(shè)備，其特征在于所述易切割板材為玻璃板、有機(jī)塑料板、樹脂板、石板；所述硬質(zhì)板材為金屬板。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的硅晶體多線切割設(shè)備，其特征在于所述硬質(zhì)板材上形成用以裝設(shè)所述易切割板材的縱向溝道。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的硅晶體多線切割設(shè)備，其特征在于所述硬質(zhì)板材與易切割板材黏合于所述縱向溝道中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅晶體多線切割設(shè)備，其特征在于所述待切割晶體硅錠放置于所述容液槽內(nèi)時(shí)與所述容液槽之四周側(cè)板預(yù)留有間隙。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅晶體多線切割設(shè)備，其特征在于所述切割線為鋼線或金剛線。
全文摘要
本發(fā)明提供一種硅晶體多線切割設(shè)備，用于對(duì)待切割晶體硅錠進(jìn)行線切割作業(yè)，包括一將所述待切割晶體硅錠浸沒于切割液中的容液槽，以及形成有一張切割網(wǎng)的多線切割裝置，所述切割網(wǎng)在下降時(shí)壓迫所述容液槽及浸沒于所述切割液中的待切割晶體硅錠，以使所述切割線切割所述容液槽之側(cè)板的同時(shí)一并切割位于所述切割液中的待切割晶體硅錠，且在切割過程中，所述切割液從被切割的容液槽側(cè)板之豁口處流出以利回收，藉此設(shè)備解決了切割液在切割過程中被帶入切割區(qū)稀少的問題，從而大大提高了切割效率，以及切割線、工件和切割液未充分接觸而帶來產(chǎn)能低下等問題。
文檔編號(hào)B28D5/04GK102172997SQ20111003740
公開日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2011年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月14日
發(fā)明者盧建偉 申請(qǐng)人:上海日進(jìn)機(jī)床有限公司