錠料饋送系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明描述了一種用于線鋸裝置的錠料饋送系統(tǒng)、包括所述錠料饋送系統(tǒng)的線鋸裝置和用于在切割期間饋送錠料的方法。錠料饋送系統(tǒng)包括：運動機構結構；至少一個致動器，用于移動運動機構結構的至少一個部分；支撐臺，用于將錠料耦合到運動機構結構；和至少一個傳感器，用于測量作用于運動機構結構上的力。
【專利說明】錠料饋送系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本公開的實施方式涉及用于線鋸裝置的錠料饋送系統(tǒng)?，F有線鋸可加裝根據本公開的錠料饋送系統(tǒng)。本公開具體而言涉及多線鋸。本公開的線鋸特別適合于切割或鋸切諸如硅塊或石英塊的堅硬材料，例如，用于切割硅晶片、用于裁方器、用于截斷器等等。此外，本公開的實施方式涉及包括本文所述的錠料饋送系統(tǒng)的實施方式的線鋸裝置。另外，公開了用于在切割期間饋送錠料的方法的實施方式。

【背景技術】
[0002]線鋸被用于從諸如硅的一塊硬質材料切割出塊或磚、薄片，例如，半導體晶片。在此類裝置中，從繞線管饋送絲線且絲線通過絲線導向筒被導向且張緊。通常，用于鋸切的絲線和研磨材料一并提供。作為一種選擇，研磨材料可被提供為料漿。此舉可在絲線接觸待切割的材料之前不久進行。因此，研磨料通過用于切割材料的絲線被攜帶到切割位置。作為另一選擇，例如像金剛石線那樣，研磨料可利用涂層而提供在絲線上。例如，金剛石顆?？衫猛繉佣峁┰诮饘俳z線上，其中金剛石顆粒嵌入于絲線的涂層中。因此，研磨料與絲線緊固地連接。
[0003]絲線通過絲線導向器被導向和/或保持張緊。所述絲線導向器通常被覆蓋有一層合成樹脂，且絲線導向器被刻劃有凹槽，所述凹槽具有非常精確的幾何形狀和尺寸。絲線圍繞絲線導向器纏繞且絲線形成網或絲線網。在鋸切工藝期間，以相當快的速度來移動絲線。通常，將待鋸切的塊件，例如連接到支撐梁或支持支撐件保持件的錠料，朝向絲網推動。在鋸切期間，將待鋸切的塊件移動通過絲網，其中此移動的速度決定切割速度和/或可在給定量的時間之內鋸切的有效切割面積。
[0004]通常，存在使用較細絲線的傾向以減小切割的厚度并且藉此來減少浪費的材料。還希望使用金剛石線。所述較細絲線和金剛石線通常更容易受到損壞且，在高應變之下，所述絲線可能更容易斷裂。此外，存在增加切割速度以便提高線鋸產量的希望。用于移動塊件通過絲網的最大速度以及在給定量的時間之內的最大有效切割面積受到若干因素的限制，所述因素包括絲線速度、待鋸切的材料的饋送速度、待鋸切的材料的硬度、干擾影響、期望精確度，等等。當速度增加時，在絲線上的應變通常也增加。因此，上述的避免損壞、過度磨損、故障或斷裂的問題在較高鋸切速度下更加關鍵。
[0005]極為重要的是以一方式操作線鋸，以便避免或減少變化的鋸切品質、變化的鋸切寬度、絲線的振動，乃至絲線的斷裂。在最壞的情況下，如果斷裂發(fā)生，則不希望的結果可能出現。絲線的松動端可能在機器中以不可控制的方式來回運動，如此可能損害絲線導向器系統(tǒng)或所述機器的其他部分。此外，若絲線斷裂而繼續(xù)移動，則絲線將被從待鋸切的物體中扯出。
[0006]對于眾多應用，晶片或切片相對于錠料的橫截面或直徑而言具有非常小的厚度。因此，晶片具有相當的柔性且晶片可折曲和彎曲以與鄰近切片接觸。此折曲對于切割的精確度和平面度是不期望的，且此折曲可在鋸切切片的表面上引起起伏、條紋和不期望的不規(guī)則性。所述不規(guī)則性，即使是幾微米的不規(guī)則性，也足以使切片對于某些應用無法使用，諸如對于太陽能和半導體應用。切片的變形可甚至導致微破裂和破裂，尤其在切片被連接到所述切片的支持件的耦合點附近。
[0007]鋸切工藝還須經優(yōu)化以將成本保持得盡可能小。除了避免由于例如變化的絲線性質所致的不適當鋸切品質，或甚至由于絲線的故障或斷裂所致的停機時間，還必須優(yōu)化工藝的整體饋送速率以獲得最大產量。
[0008]已知絲線鋸切通常包括帶有以下各項預置值的設置:錠料通過絲網的饋送速率、絲線速度、進入和退出絲網的絲線張緊力、漿料流動速率，和漿料溫度。例如，一旦切割開始，就監(jiān)控漿料密度且可任選地監(jiān)控漿料粘度或漿料溫度，以允許操作者跟蹤且必要時修改工藝相關參數。然而，結果是此舉并沒有給出用于優(yōu)化鋸切工藝的足夠信息，且無法充分地避免在切割工藝期間的不規(guī)則性。特別地，令人所關心的是，切割工藝相關參數要在整體切割工藝期間基本上保持恒定，以確保對于生產高精度晶片必不可少的恒定且可再生的切割結果。為了提高切割質量，已知的線鋸已被配置為例如通過決定絲線部分相對于參考的彎曲，來檢測絲線部分在鋸切期間在待鋸切的塊體內的位置。
[0009]鑒于上文，本公開的目的是提供克服現有技術中的至少一些問題的線鋸裝置。此目的至少在某種程度上是通過根據獨立權利要求的用于線鋸裝置的錠料饋送系統(tǒng)和用于在切割期間饋送錠料的方法獲得。從附屬權利要求、描述和附圖可顯見本公開的進一步方面、優(yōu)點和特征。


【發(fā)明內容】

[0010]鑒于上文，提供了用于線鋸裝置或僅用于線鋸的錠料饋送系統(tǒng)。線鋸適于將錠料切割成為晶片。錠料饋送系統(tǒng)包括:運動機構結構；至少一個致動器，用于移動運動機構結構的至少一個部分；支撐臺，用于將錠料耦合到運動機構結構；和至少一個傳感器，用于測量作用于運動機構結構上的力。
[0011]根據進一步方面，現有線鋸可加裝如本文所述的錠料饋送系統(tǒng)。公開了用于加裝線鋸的方法，所述方法包括提供具有如本文所述的錠料饋送系統(tǒng)的線鋸。
[0012]根據本公開的另一方面，提供了線鋸裝置，所述線鋸裝置包括至少兩個絲線導向筒和如本文所述的錠料饋送系統(tǒng)。
[0013]根據本公開的進一步方面，提供了用于在切割期間饋送錠料的方法，其中所述方法包括:通過利用運動機構結構來饋送錠料到線鋸；通過測量運動機構結構中的力來監(jiān)控在切割期間作用于錠料的力；和基于所監(jiān)控的力來控制至少一個切割工藝參數。
[0014]本公開還針對一種設備，該設備用于進行所公開的方法且包括用于進行各所描述的方法步驟的設備元件?？山浻捎布蛴蛇m當軟件而編程的計算機，或所述兩者的任何組合、或任何其他方式，來執(zhí)行所述方法步驟。此外，本發(fā)明也針對所述設備的操作方法。所述方法包括用于執(zhí)行設備的每個功能的方法步驟。
[0015]本公開的進一步方面、優(yōu)點和特征是從附屬權利要求、描述和附圖顯而易見。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]可參考實施方式來獲得上文簡要總結的本公開的更特定描述，從而可詳細地理解本公開的上述特征的方式。附圖涉及本公開的實施方式且附圖描述在下文中:典型的實施方式被圖示于附圖中且詳述在以下的描述中。在附圖中:
[0017]圖1示意地圖示根據本文所述的實施方式的錠料饋送系統(tǒng)；
[0018]圖2圖示根據本文所述的實施方式的包括錠料饋送系統(tǒng)的線鋸裝置的示意側視圖；
[0019]圖3圖示根據本文所述的實施方式的布置在線鋸的鋸切區(qū)域中的錠料的透視圖；
[0020]圖4圖示根據本文所述的進一步實施方式的包括錠料饋送系統(tǒng)的線鋸裝置的透視圖；
[0021]圖5圖示根據本文所述的進一步實施方式的包括錠料饋送系統(tǒng)的線鋸裝置的側視圖；
[0022]圖6圖示根據本文所述的更進一步實施方式的包括錠料饋送系統(tǒng)的線鋸裝置的側視圖；
[0023]圖7圖示根據本文所述的進一步實施方式的包括錠料饋送系統(tǒng)的線鋸裝置的透視圖；
[0024]圖8圖示根據實施方式的錠料饋送系統(tǒng)的透視圖；
[0025]圖9圖示根據本文所述的實施方式的用于饋送錠料的方法的實施方式。

【具體實施方式】
[0026]現將對本公開的各種實施方式進行詳細參考，所述實施方式的一或多個實例圖示于諸圖中。在諸圖的以下描述中，相同元件符號代表相同元件。通常，僅描述對于各實施方式的差異。各實例是作為對本公開的說明而提供的，且各實例并不意圖作為對本公開的限制。此外，圖示或描述為一個實施方式的一部分的特征可用于其他實施方式或結合其他實施方式一起使用，以產生更進一步實施方式。本描述意圖包括所述修改和變化。
[0027]在以下描述中，可將“錠料饋送系統(tǒng)”，或僅“饋送系統(tǒng)”理解為控制待鋸切的塊體(例如錠料)的位置的系統(tǒng)。特別地，此舉可通過錠料饋送系統(tǒng)的控制器進行。
[0028]通常，如本文所理解的線鋸裝置可以是截斷器、裁方器，或晶片切割線鋸。
[0029]通常，在本公開中，鋸切工藝對應于切割工藝。因此，帶有所有適當語法變化的動詞“鋸切”被用作與帶有所有適當語法變化的動詞“切割”帶有相同意義。
[0030]在本公開中，將術語“運動機構結構”定義為典型地連接至少兩個主體的至少兩個元件的布置，其中所述至少兩個元件彼此連接，以使得所述至少兩個元件中的至少一個元件，例如通過圍繞鉸鏈軸的旋轉和/或沿著軸線平移，相對于所述布置的至少兩個元件中的另一元件或其他諸元件可動。
[0031]在本公開中，將術語“平行運動機構結構”定義為一種“運動機構結構”，其中典型地至少兩個主體中的至少一個主體在兩個或兩個以上不同位置處被連接至“平行運動機構結構”。因此，并聯(lián)運動機構結構的諸個元件中的一個元件的運動典型地轉化為運動機構結構的至少一部分(例如，運動機構結構的另一元件)的運動。
[0032]通常，且不限于本文所述的任何【具體實施方式】，術語“切割平面”包括切割方向。典型地，切割平面的定向在整個完整切割工藝期間保持恒定。典型地，切割平面的定向對應于線鋸的絲線的定向。
[0033]在本公開中，將術語“切割方向”定義為其中在切割工藝期間切割前進的方向。典型地，切割方向是垂直方向。
[0034]此外，在本公開中，將術語“工作區(qū)域”定義為由線鋸的絲線所跨越的面積，絲線網也可典型地被稱為絲線層。一般地，工作區(qū)域是其中待鋸切的單個塊件(典型地為錠料)在切割期間與線鋸絲線相互作用的區(qū)域。
[0035]如圖1中示意地圖示，根據本文所述的實施方式的用于線鋸裝置100的帶有錠料317的錠料饋送系統(tǒng)300包括:運動機構結構350 ;至少一個致動器352，用于移動運動機構結構350的至少一個部分；支撐臺312，用于將錠料317耦合到運動機構結構350 ;和至少一個傳感器401，用于測量作用于運動機構結構350上的力。
[0036]根據實施方式，線鋸裝置100可以是多絲線鋸。多絲線鋸允許對于半導體和光生伏打工業(yè)的硅晶片的高生產率和高品質切片。多絲線鋸典型地包括高強度鋼絲線，所述高強度鋼絲線可被單向(即，僅在向前方向)或雙向(即，前后方向)移動以執(zhí)行切割動作。絲線可在絲線的表面上具有金剛石。
[0037]測量作用于本文所述的實施方式的運動機構結構上的力的效果在于，可以獲得關于在切割工藝期間經由切割絲線傳遞到錠料的力的信息。所述信息可進一步被用于在切割期間的切割工藝參數的力反饋控制，以確保恒定且可再現的切割結果。因此，典型地使用基于控制算法的力，該控制算法實現閉合環(huán)路切割工藝控制。因此，根據本文所述的實施方式，在整個切割工藝期間的切割力可根據預定義的力分布曲線(profile)控制，所述力分布曲線諸如是錠料位置和/或切割工藝時間進程的函數。例如，切割力可被控制以使得切割力在整個切割工藝期間保持基本上恒定?；蛘撸懈罟に嚳杀豢刂埔允沟美缜懈盍﹄S著線鋸絲線通過錠料前進而增加或減少。此外，根據本文所述的實施方式，切割力可作為至少一個切割工藝參數的函數來控制，所述參數諸如錠料饋送速度、絲線速度、絲線張緊力、絲線溫度、冷卻劑供給速率，和冷卻劑溫度。
[0038]根據實施方式，饋送系統(tǒng)進一步包括控制器，所述控制器用于通過利用力反饋控制來控制切割工藝參數。此外，控制器也可典型地用于監(jiān)控作用于運動機構結構上的力。典型地，用于測量作用于錠料饋送系統(tǒng)的運動機構結構上的力的傳感器被連接到控制器?？刂破鞯湫偷靥幚硗ㄟ^傳感器產生的信號且控制器計算各個力測量數據。因此，控制器得以能夠執(zhí)行作用于運動機構結構上的力的實時在線監(jiān)控，且控制器從而得以實時在線監(jiān)控在鋸切工藝期間作用于錠料上的力。
[0039]典型地，可使用控制算法基于力測量數據來控制切割工藝參數。因此，饋送系統(tǒng)的實施方式適合于切割工藝參數的閉合環(huán)路的力反饋控制，所述切割工藝參數諸如為錠料位置、錠料定向、錠料饋送速度、絲線速度、絲線溫度、絲線張緊力、冷卻劑供給速率，和冷卻劑溫度。
[0040]根據本文所述的實施方式，錠料饋送系統(tǒng)、線鋸和用于饋送錠料的方法可通過計算機程序、軟件、計算機軟件產品和相關聯(lián)的控制器操作，所述控制器可典型地具有CPU、存儲器、用戶界面，和與包括饋送系統(tǒng)的線鋸的相應元件通信的輸入和輸出手段。所述元件可為以下元件中的一或更多個元件:饋送系統(tǒng)的致動器、電動機或斷路器；絲線導向筒的致動器、電動機或斷路器；冷卻劑供給等等，上述元件將在下文中更詳細地描述。
[0041]根據實施方式，切割工藝參數包括錠料位置和/或錠料定向和/或錠料饋送速度和/或絲線速度和/或絲線溫度和/或絲線張緊力和/或冷卻劑供給和/或冷卻劑溫度。典型地，使用控制算法基于力測量數據來控制切割工藝參數。
[0042]根據實施方式，至少一個傳感器為應變計傳感器。應變計傳感器的益處在于所述應變計傳感器可以簡單方式且在基本上任何感興趣之處連接到運動機構結構。
[0043]根據實施方式，至少一個致動器352是電動機，所述電動機用于經由運動機構結構350來控制錠料位置。典型地，致動器是通過能量源操作，所述能量源的形式為將能量轉換成為動作的電流、液壓流體壓力或氣壓。根據一些實施方式，饋送系統(tǒng)的至少一個致動器可以是電動機、線性電動機、氣動致動器、液壓致動器或壓電致動器。典型地，使用致動器來實現運動機構結構的動作，特別是在運動機構結構之內的動作(例如通過運動機構結構的至少一個元件的線性運動)。因此，典型地，電動機的旋轉運動被例如使用螺釘和螺絲轉換器轉換成為線性運動。在其中使用壓電致動器的實施方式中，所述線性轉換是沒有必要的，因為壓電致動器本質上為線性。
[0044]在圓弧和線性運動之間的轉換通常是經由螺旋原理或輪軸原理進行。根據螺旋原理操作的螺旋致動器包括螺旋千斤頂、滾珠絲杠和滾柱絲杠致動器。通過旋轉致動器的螺母，螺旋軸沿著線移動。相應地，通過移動螺旋軸，螺母旋轉。根據輪軸原理操作的致動器包括升降機、絞車、齒輪齒條副、鏈傳動、皮帶傳動、剛性鏈和剛性皮帶。通過旋轉輪/軸(例如鼓、齒輪、滑輪或軸)，線性構件(例如電纜、齒條、鏈或皮帶)移動。相應地，通過移動線性構件，輪/軸旋轉。
[0045]典型地，單個錠料317通過諸如安裝板376的臨時支撐件安裝在支撐臺312上。所述支撐臺312可通過利用致動器組件310在Z軸方向上垂直地移動，所述致動器組件310可包括柱311和電動機315，所述致動器組件310適合于將錠料317推抵向絲線323的層319以便晶片切割。
[0046]根據典型的實施方式，用于測量作用于運動機構結構350上的力的至少一個傳感器401、402、403和404是應變計傳感器。典型地，包括應變計傳感器，所述應變計傳感器一般地是由絕緣柔性襯板制成，所述絕緣柔性襯板支撐金屬箔圖案。典型地，傳感器是通過諸如氰丙烯酸酯的適當粘合劑連接到運動機構結構。在晶片切割期間，將作用于錠料上的力傳輸到運動機構結構中，引起在運動機構結構之內的機構中的應變。所述應變典型地由傳感器測量，所述傳感器被布置在運動機構結構的元件上，以使得可以測量典型地沿著元件的縱軸引入元件中的力。隨著物體變形，箔也變形，引起箔的電阻改變。典型地使用惠斯頓電橋測量的電阻變化通過被稱為應變系數的量與應變相關。應變計傳感器利用電導的物理性能和所述應變計傳感器對導體的幾何形狀的依賴。當導電體在所述導電體的彈性極限之內伸展以使得所述導電體不斷裂或永久地變形時，所述導電體將變得更窄或更長，所述變化增加導電體的端到端電阻。相反地，當將導體壓縮以使得所述導體不彎曲時，導體將變寬和縮短，引起減少所述導體的端到端電阻的變化。根據應變計的測量電阻，可以推斷在運動機構結構中施加的應力和應變的量，且因此可以推斷在晶片切割期間作用于錠料上的力。
[0047]根據本文所述的實施方式，用于測量典型地在運動機構結構中的力的力傳感器適于工業(yè)應用。典型地，用于實施方式中的力傳感器是基于如上所述的技術原理。根據實施方式，使用的應變計傳感器被封裝且使用的應變計傳感器可通過螺栓、螺釘或粘合劑被固定到感興趣的位置，例如，固定到運動機構結構，尤其固定到運動機構結構的懸臂。或者，可以使用基于如上所述的不同技術的其他適當力傳感器。
[0048]為了以高靈敏度檢測和測量，傳感器被典型地布置在運動機構結構的諸個位置處，例如在懸臂的表面上的中央部中，在所述諸個位置中，作為引入力的結果，發(fā)生由應變引起最高變形。典型地，傳感器被定向以使得所述傳感器的具有最高測量靈敏度的方向對應于傳輸至運動機構結構的各個元件中的力的方向，典型地對應于運動機構結構的元件的縱向。
[0049]在圖2中，圖示了包括錠料饋送系統(tǒng)300的線鋸裝置100的實施方式的示意側視圖，所述錠料饋送系統(tǒng)300包括線性運動機構結構。典型地，線鋸裝置包括絲線導向器321、322，所述絲線導向器321、322用于在絲線運動方向輸送和導向絲線324、325。絲線323可被纏繞在絲線導向器上，所述絲線導向器在本文中也稱為導向筒。通常，將導向筒以恒定間距開槽，形成平行絲線的水平網或絲網，所述水平網或絲網在本文中也稱為絲線層319。絲線導向器通過驅動裝置而旋轉，所述驅動裝置引起整個絲網以相對較高的速度移動，例如，以5m/s到20m/s的速度移動。
[0050]如果需要，若干高流速噴嘴可為移動絲線饋送漿料。如本文所理解的料漿是指具有典型為懸浮的研磨顆粒(例如，碳化硅顆粒)的液體載劑。如上所述，在切割動作期間，可將錠料推過絲網?；蛘撸V料可為固定，而將絲網推過錠料。絲線饋送繞線管典型地提供所需的新絲線且絲線收緊繞線管典型地存儲使用過的絲線。
[0051]通常，如本文所述的線鋸裝置的實施方式包括框架305，在所述框架305上安裝有絲線導向器321、322，其中所述絲線導向器321、322的旋轉軸彼此平行布置。此外，致動器組件310典型地用以將錠料317推抵向絲線323的層319。
[0052]如圖2中所示，從供應繞線管326接收絲線323，且然后絲線323圍繞例如導向筒的絲線導向器321、322纏繞，以在鋸切區(qū)域中形成平行絲線的至少一個層319。絲線323然后返回到諸如收緊繞線管327的適當接收裝置。典型地，至少其中一個導向筒被耦合到驅動電動機，所述驅動電動機適合于以單個方向，或特別地以往復運動移動布置在鋸切區(qū)域318中的絲線(多個)323。絲線導向器321、322可通過一或多個軸承來支撐，所述一或多個軸承可被耦合至絲線張緊系統(tǒng)(未圖示)，所述絲線張緊系統(tǒng)適合于通過相對于另一個導向筒移動一個導向筒來提供期望張緊力到絲線(多個)323。典型地，線鋸控制系統(tǒng)可提供絲線張緊的控制。
[0053]在如圖2中所示的實施方式中，僅安置單個錠料317且將所述單個錠料317在線鋸裝置100之內鋸切一次。然而，本文所述的單個線鋸裝置的實施方式可形成包括數個線鋸裝置的線鋸系統(tǒng)的一部分。典型地，在不同工作區(qū)域中同時切割兩個、三個或四個錠料。
[0054]絲線路徑逐個環(huán)路地將在工作區(qū)域處的一或多個錠料切片，且絲線路徑通過導向筒輸送到進一步工作區(qū)域，或再次輸送到相同工作區(qū)域。典型地，絲網將在上部工作區(qū)域處的一或多個錠料切片，然后絲網被輸送到下部工作區(qū)域，且絲網將在下部工作區(qū)域處的一或多個錠料切片。此后，絲線通常被輸送回到上部工作區(qū)域。如果運動方向在鋸切期間變化，而不是被輸送到下一個工作區(qū)域，那么絲線可能被輸送回到絲線從其到達的工作區(qū)域。
[0055]應理解，絲網可包含一個以上工作區(qū)域，所述工作區(qū)域被定義為其中執(zhí)行鋸切工藝的區(qū)域。因此，根據本文所述的典型實施方式，絲網可具有通過一個或若干絲線形成的多個工作區(qū)域。例如，根據本文所述的典型實施方式，線鋸可包括兩個水平定向的絲網，例如，包括兩個或四個水平定向的工作區(qū)域。在此情況下，鋸切是通過在典型垂直的方向上推動錠料通過界定工作區(qū)域的絲網來執(zhí)行(見圖3)。
[0056]圖3圖示錠料317的透視圖，所述錠料317由于饋送系統(tǒng)300將錠料317推抵向絲線323 (多個)的層319的運動而被部分地鋸切，所述絲線(多個)323的層319布置在線鋸裝置100的鋸切區(qū)域中。典型地，在絲線323的層319的相鄰絲線之間的間距是通過在絲線導向筒的周邊上的刻槽所界定，所述刻槽決定鋸切切片331的厚度。所述鋸切切片331通過槽或鋸切間隙332彼此分離。典型地，絲線323可包括直徑在0.1mm和0.2mm之間的彈簧鋼絲線，鋸切具有硬質材料的錠料，或更具體而言鋸切組合物，諸如硅、陶瓷，III至V族和II至VI族元素的化合物、禮鎵石槽石(gadolinium gallium garnet;GGG)、藍寶石等等，以便鋸切成理想的約300 μ m或更少厚度的切片，或典型地用于下一代基板的180 μ m或更少厚度的切片。典型地使用研磨劑，所述研磨劑通常是商業(yè)產品，諸如金剛石、碳化硅、礬土，或用于改進錠料鋸切工藝的其他有用材料。研磨劑可被固定到絲線323，或研磨劑可為在諸如漿料的液體(例如，PEG)中懸浮的自由形式，所述漿料用于輸送研磨顆粒。
[0057]有可能鋸切同時在上部工作區(qū)域和下部工作區(qū)域處進行。此外，線鋸可包括兩個垂直布置的網(未圖示)。根據一些實施方式，垂直布置的網用于在水平定向的工作區(qū)域之間輸送絲線。在工作區(qū)域之間的輸送期間，絲線可冷卻。根據其他實施方式，工作區(qū)域被垂直地定向。
[0058]根據本文所述的實施方式，線鋸是用于以高速切割諸如半導體材料的硬質材料，所述半導體材料例如，硅、石英，等等。絲線速度，也就是絲線穿過線鋸的速度可例如為1m/s或甚至更高。典型地，絲線速度可在lOm/s到15m/s的范圍中。然而，還可期望諸如20m/s、25m/s或30m/s的較高絲線速度。根據一些實施方式，絲線的運動僅為單向，即總是在向前方向中。根據其他實施方式，所述運動可包括在向后方向中的運動，特別地，所述運動可為絲線的往返運動，其中絲線的運動方向被反復地修正。
[0059]為了以期望的絲線速度退繞絲線，具有未使用絲線的饋線管326以高達數千轉每分鐘的旋轉速度旋轉。例如，可提供100rpm至2000rpm的旋轉速度用于退繞絲線。
[0060]在可與本文所述的其他實施方式結合的實施方式中，絲線可取決于裝置類型具有不同直徑。在關于裁方器的實施方式中，絲線直徑可為從約250 μ m到約450 μ m,例如，從300μπι到350 μπι。在關于晶片切割線鋸的實施方式中，絲線直徑可為從80μπι到180 μ m，更典型地從120 μ m到140 μ m。
[0061]根據可與本文所述的其他實施方式結合的進一步實施方式，用于切割的絲線為金剛石線。與傳統(tǒng)鋼線相比，通過使用金剛石線，產量可增加到2倍或甚至更多倍。待鋸切的材料相對于移動絲線移動的速度可被稱為材料饋送速率。在本文所述的實施方式中的材料饋送速率可分別為:對于晶片切割絲鋸，在2 μ m/s到20 μ m/s,典型地約6 μ m/s到10 μ m/s的范圍內；對于關于裁方器的實施方式，從10 μ m/s到50 μ m/s,典型地從28 μ m/s到36 μ m/s0或者，對于在本文所述的實施方式中的材料饋送速率可分別為:對于晶片切割線鋸，高于20 μ m/s ;對于關于裁方器的實施方式，高于50 μ m/s。
[0062]通常，在穿過整個線鋸之后，與鋸切工藝之前的絲線的初始直徑相比，絲線以減小的直徑退出線鋸的操作區(qū)域。絲線中的磨損具有工藝依賴性。特別地，切割速率越高，所產生的溫度越高，則絲線磨損也越高。另外，在鋸切期間，絲線在錠料內部發(fā)生磨之處被加熱，即，典型地在晶片內部被加熱。因此，絲線在切割錠料的同時升溫。在錠料外部，絲線通過與絲線的圍繞物交換熱量來冷卻，所述圍繞物諸如料漿、空氣，和導向筒或進一步絲線導向器。因此，隨著切割絲線的直徑和從而切割絲線的機械性能在切割工藝期間作為時間和溫度的函數變化，通過絲線作用于錠料上的切割力和因此絲線的磨損性質在切割工藝期間變化，產生錠料的不希望的非均勻切割表面。
[0063]因此，示例性參考圖5的本文所述的實施方式提供線鋸100，所述線鋸100包括錠料饋送系統(tǒng)300，所述錠料饋送系統(tǒng)300能夠在切割工藝期間測量作用于錠料317上的力。特別地，錠料定位包括:運動機構結構350 ;至少一個致動器352，用于移動運動機構結構的至少一個部分；支撐臺312，用于將錠料耦合到運動機構結構；和至少一個傳感器401、402，用于測量作用于運動機構結構350上的力。因此，關于在切割工藝期間經由切割絲線傳輸到錠料的信息可通過測量作用于運動機構結構上的力獲得。
[0064]根據本文所述的典型實施方式，所述信息可進一步被用于在切割期間的切割工藝參數的力反饋控制，以確保恒定且可再現的切割結果。
[0065]因此，可使用實現閉合環(huán)路切割工藝控制的基于控制算法的力。因此，根據本文所述的實施方式，在整個切割工藝期間的切割力可根據可選擇的力分布曲線控制，所述力分布曲線作為錠料位置和/或切割工藝時間進程的函數。
[0066]例如，切割力可被控制以使得切割力在整個切割工藝期間保持基本上恒定?；蛘撸懈罟に嚳杀豢刂埔允沟美缜懈盍﹄S著線鋸絲線通過錠料的前進而增加或減少。此外，根據本文所述的實施方式，切割力可作為至少一個切割工藝參數的函數來加以控制，所述參數諸如錠料位置、錠料定向、錠料饋送速度、絲線速度、絲線溫度、絲線張緊力、冷卻劑供給速率，和冷卻劑溫度。此外，作用于錠料上的被測量力還可以被用作線鋸控制系統(tǒng)的輸入，所述線鋸控制系統(tǒng)經設置以控制絲線張緊力。典型地，線鋸的實施方式可包括用于測量切割工藝參數的進一步傳感器，所述傳感器例如，用于測量絲線溫度的溫度傳感器等等。
[0067]或者，根據實施方式，通過彎曲測量系統(tǒng)獲得的數據可用于在切割期間控制切割力。典型地，彎曲測量系統(tǒng)經設置以測量和監(jiān)控絲線部分在待鋸切的塊件內部的彎曲。根據實施方式，彎曲測量系統(tǒng)被連接到控制器以便控制切割工藝參數。典型地，控制器使用彎曲測量數據以便控制切割力，所述切割力可作為至少一個切割工藝參數的函數來控制，所述參數諸如錠料位置、錠料定向、錠料饋送速度、絲線速度、絲線溫度、絲線張緊力、冷卻劑供給速率和冷卻劑溫度。
[0068]圖4圖示根據本文所述的實施方式的包括錠料饋送系統(tǒng)的線鋸裝置的透視圖。如圖4中示例性地圖示，饋送系統(tǒng)300包括:線性運動機構結構350 ;電動機315，充當用于經由運動機構結構350產生線性運動的致動器；和多個傳感器401、402、403、404、405，用于測量作用于運動機構結構上的力。典型地，作用于運動機構結構上的力由在切割期間作用于錠料317上的力傳輸到運動機構結構中所產生。通過將錠料安裝在支撐臺312上而將錠料耦合到運動機構結構350，其中通過諸如安裝板376的臨時支撐件將錠料安裝到所述支撐臺。
[0069]如圖4中所示，線性運動機構結構350是根據螺旋原理。特別地，電動機315被布置以使得運動機構結構的螺旋軸可被驅動。如圖4中示例性地圖示，螺旋軸與相應螺母嚙合，所述螺母被連接到運動機構結構的進一步元件，其中所述進一步元件被布置以使得所述元件可以線性方向運動。典型地，如圖4中所示，進一步元件被配置為彎頭元件。彎頭元件被連接到線鋸的框架，以使得可以實現典型地沿著切割方向的軸線的平移運動，典型地為垂直移動。典型地，在彎頭元件和框架之間的連接是通過使用滑動機構實現。
[0070]通常，導軌可附著于線鋸的框架305且相應滑動元件(未圖示)可附著于運動機構結構的進一步元件，所述進一步元件例如彎頭元件。它們被典型地用于實現運動機構結構沿著切割方向的軸線的導向運動。典型地，使用至少兩個導軌和至少兩個滑動元件，一般地四個滑動元件。如圖4中示例性地圖示，導軌典型地在切割方向中平行布置。典型地，螺旋軸和滑動元件具備用于測量力，特別是作用于運動機構結構上的力的分力的傳感器401、402、403、404、405。典型地，在滑動元件上提供的部分傳感器被布置和設置用于在切割期間測量作用于運動機構結構上的力的水平分力，所述水平分力示例性地以Fl和F2圖示。相應地，諸如圖4中所示的傳感器405的典型地至少一個傳感器被布置且設置用于在切割期間測量作用于運動機構結構上的力的垂直分力，所述垂直分力示例性地以F3圖示。根據如圖4中所示的實施方式，用于測量垂直力的傳感器提供在螺旋軸上。雖然沒有明確地圖示在圖4中，但是傳感器可被布置在運動機構結構的其他位置上，所述其他位置適合于在切割期間測量作用于運動機構結構上的力的垂直和水平分力。例如，可在支撐臺312和/或安裝板376和/或導軌上提供力傳感器。
[0071]圖5圖示根據本文所述的實施方式的包括錠料饋送系統(tǒng)300的線鋸裝置的側視圖。錠料饋送系統(tǒng)300包括并聯(lián)運動機構結構350，所述并聯(lián)運動機構結構350具有至少一個導軌341、具有第一端和第二端的至少兩個懸臂343，和一或多個致動器352，所述致動器諸如所圖示的兩個線性電動機342，所述兩個線性電動機被設置以實現沿著至少一個導軌341的運動(由致動器之下的箭頭所指示)。
[0072]根據如圖5中示例性圖示的實施方式，運動機構結構為包括至少兩個懸臂的并聯(lián)運動機構結構，其中各懸臂343包括第一端和第二端。
[0073]包括根據本文所述的實施方式的并聯(lián)運動機構結構的錠料定位系統(tǒng)的效果在于，所述錠料定位系統(tǒng)實現錠料在切割平面之內的平移運動和圍繞旋轉軸的旋轉運動，所述旋轉軸典型地垂直于所述切割平面。因此，可以提供切割工藝在開始和/或結束條件方面的柔性，所述條件諸如錠料相對于線鋸絲線的定向。進一步，可以控制切割長度，即絲線與錠料的接觸長度。特別地，絲線與錠料的接觸長度可通過定位(例如旋轉錠料)來被控制為在切割期間如在運動機構結構中所測量的作用于錠料上的力的函數。
[0074]根據實施方式，運動機構結構被設置以實現錠料在切割平面之內的至少一平移運動。典型地，切割平面包括切割方向。或者，運動機構結構被設置以實現平移運動和/或旋轉運動。典型地，旋轉運動是圍繞垂直于切割平面的旋轉軸進行。典型地，切割平面的定向在整個切割工藝期間保持恒定。典型地，切割平面的定向對應于線鋸的絲線的方向。
[0075]根據本文所述的實施方式，旋轉軸可位于錠料之內?；蛘?，例如當錠料的搖擺運動是通過運動機構結構執(zhí)行時，旋轉軸可位于錠料之外。根據實施方式，旋轉軸垂直于切割平面的位置可在切割工藝期間變化。根據本文所述的其他典型實施方式，運動機構結構被設置以實現圍繞兩個旋轉軸的兩個旋轉運動，所述兩個旋轉軸典型地垂直于切割平面。舉例來說，例如在錠料的搖擺運動的情況下，第一旋轉運動圍繞位于錠料外部的第一旋轉軸；例如在樞轉或旋轉錠料的情況下，第二旋轉運動圍繞位于錠料內部的第二旋轉軸。
[0076]根據實施方式，至少兩個懸臂相對于旋轉軸被布置在相對側上，其中至少兩個懸臂的第一端經由鉸接連接到支撐臺，如圖5中示例性地圖示。典型地，雖然沒有圖示在圖5中，但是根據本文所述的實施方式，運動機構結構進一步包括至少一個滑塊，其中至少兩個懸臂的第二端被典型經由鉸接連接到至少一個滑塊。根據本文所述的實施方式，滑塊經由軌道被導向，如圖8中示例性地圖示。
[0077]典型地，致動器被配置以使得各致動器可分別地沿著至少一個導軌341移動。典型地，如圖5中所示，至少兩個懸臂343的第一端被例如經由鉸接可旋轉地連接到支撐臺312，而至少兩個懸臂343的第二端被例如經由鉸接可旋轉地連接到致動器352。因此，通過移動致動器，可移動懸臂343、支撐臺312和從而可移動例如通過安裝板376連接到支撐臺的錠料317。例如，當兩個致動器都在朝向中心移動時，錠料按圖5中所示地被向下推動，特別地被朝向線鋸絲線推動。在兩個致動器都在以相同速度朝向中心移動的情況下，可實現在切割方向上的純平移運動。相應地，在兩個致動器中的一個致動器與另一個致動器相比移動較快或較慢的情況下，可實現錠料的旋轉運動，例如如圖5中所示的具有角度Θ的旋轉。因此，致動器353彼此之間和致動器353相對于導軌341的相對運動可用于在Z軸方向上移動錠料317和/或還用于提供錠料317的傾斜，所述傾斜具有例如相對于絲線323的層的角度。在鋸切工藝的初始階段期間改變錠料317的角度Θ，或錠料317相對于絲線323的傾斜的能力可與允許槽(見圖3)橫跨錠料317均勻地形成有關。相反，立刻將錠料的整個表面推抵向絲線323可導致絲線移出在絲線導向器321、322上形成的絲線導向凹槽和/或絲線斷裂。
[0078]進一步，通過前后移動兩個致動器中的至少一個致動器，可實現錠料的搖擺運動。典型地，搖擺運動是包括旋轉運動的運動，其中旋轉軸典型地位于被搖擺的物體內部或外部，且其中旋轉軸可在搖擺運動期間變化。典型地，搖擺運動是沿著軌道的往復運動。
[0079]根據典型實施方式，諸如圖5中所示的并聯(lián)運動機構結構350能夠將錠料定位在包括切割方向的平面之內，例如定位在諸如如圖5中所示的x-z平面的垂直平面之內?；蛘?，包括切割方向的平面被定位成與絲線323的定向平行。進一步，類似于圖2和圖5中所示的饋送系統(tǒng)的實施方式，圖5的饋送系統(tǒng)的實施方式包括至少兩個傳感器，所述至少兩個傳感器用于測量在切割晶片期間作用于運動機構結構上的力。
[0080]典型地，在并聯(lián)運動機構結構的懸臂343上提供傳感器。典型地，其中一些傳感器，例如傳感器401和402，被配置和布置以使得可測量傳輸到懸臂343中的力。典型地，因為懸臂343被可旋轉地連接在所述懸臂343的第一端和第二端上，所以傳輸到懸臂中的力的方向大體上只沿著懸臂343的縱向延伸的方向。
[0081]雖然沒有明確地圖示在圖5中，但是傳感器可被布置在運動機構結構的其他位置上，所述其他位置適合于在晶片切割期間測量作用于運動機構結構上的力的垂直和水平分力。例如，可在支撐臺312和/或安裝板376和/或導軌341上提供力傳感器。
[0082]圖6圖示錠料饋送系統(tǒng)300的進一步實施方式的線鋸裝置的側視圖。與如圖5中所示的實施方式相比，圖6的實施方式的不同之處在于，錠料饋送系統(tǒng)350包括桿353的兩個“二連桿機構”，所述兩個“二連桿機構”被耦合到底板313。此外，提供一或多個致動器352，所述一或多個致動器352被設置以分別移動各二連桿機構。典型地，如圖6中所示，致動器作用于二連桿機構的內部鉸鏈軸。典型地，兩個“二連桿機構”的各第一端被例如經由鉸接可旋轉地連接到支撐臺312，而兩個“二連桿機構”的各第二端例如經由鉸接可旋轉地連接到底板313。因此，通過由致動器產生二連桿機構的內部鉸鏈軸的運動，可移動支撐臺312，且從而移動例如通過安裝板376連接到支撐臺的錠料317。例如，當兩個致動器都在朝向中心產生二連桿機構的內部鉸鏈軸的運動時，錠料按圖6中所示地被向下推動，特別地被朝向線鋸絲線推動。在兩個致動器在以相同速度產生朝向中心的兩個二連桿機構的內部鉸鏈軸的運動時，可實現在切割方向上的純平移運動。相應地，在兩個致動器中的一個致動器與另一個致動器相比移動較快或較慢的情況下，可實現錠料的旋轉運動，例如如圖6中所示的具有角度Θ的旋轉。因此，由于各致動器352施加的運動所致的二連桿機構的相對運動可用于在Z軸方向上移動錠料317，且所述相對運動還提供錠料317相對于絲線323的層319的傾斜，所述傾斜可同結合圖5中所示的實施方式所示例性論述的傾斜相關。
[0083]此外，類似于本文所述的饋送系統(tǒng)的其他實施方式，如圖6中所示的饋送系統(tǒng)的實施方式包括傳感器401、402、403和404，以便測量在切割晶片期間作用于運動機構結構上的力。典型地，在并聯(lián)運動機構結構的兩個“二連桿機構”的各懸臂343上提供傳感器。典型地，傳感器被配置和布置以使得可測量傳輸到懸臂343中的力。雖然沒有明確地圖示在圖6中，但是傳感器可被布置在運動機構結構的其他位置處，所述其他位置適合于在晶片切割期間測量作用于運動機構結構上的力的垂直和水平分力。例如，可在支撐臺312和/或安裝板376和/或底板313上提供力傳感器。
[0084]圖7圖示包括錠料饋送系統(tǒng)300的進一步實施方式的線鋸裝置100的透視圖。如圖7中示例性地圖示，饋送系統(tǒng)300包括并聯(lián)運動機構結構350、三個具有第一端和第二端的懸臂343，和兩個或兩個以上致動器352。如圖7中所示，懸臂的第一端被例如經由鉸接可旋轉地連接到支撐臺312，而懸臂的第二端被例如經由鉸接可旋轉地連接到致動器352。根據未圖示的實施方式，并聯(lián)運動機構結構可包括四個懸臂，其中兩個懸臂被布置在支撐臺的左側上，且另兩個懸臂被布置在支撐臺的右側上。
[0085]致動器典型地被設置以實現沿著平移軸，典型地沿著垂直軸的運動。典型地，致動器是經由線鋸的框架305上提供的導軌(未圖示)導向，其中所述導軌典型地是沿著切割方向的軸線，具體而言在垂直方向中布置。此外，致動器被設置以使得各致動器可單獨運動。因此，通過移動致動器352，可移動懸臂343、支撐臺312并因此可移動例如通過安裝板376連接到支撐臺的錠料317。
[0086]例如，當所有三個致動器正在以相同速度在相同方向移動時，錠料按圖7中所示地被向下推動，具體而言，是典型地沿著切割方向的軸線，朝著線鋸絲線向下推動。在致動器中的至少一個致動器與另一個致動器相比以不同速度或在不同方向移動的情況下，可實現錠料的旋轉運動，例如與如圖5和圖6中所示的實施方式一樣的旋轉類似的旋轉。因此，致動器彼此之間和致動器對導軌的相對運動可用于在切割平面中，例如在圖7的z-x平面中移動錠料317，和/或還提供錠料317的傾斜，例如以相對于絲線323的層的一角度傾斜，所述傾斜可同結合圖5中所示的實施方式而示例性論述的傾斜相關。
[0087]此外，如圖7中所示，支撐臺典型地包括棱鏡類元件，其中棱鏡類元件的矩形表面形成基座部分，所述棱鏡類元件包括安裝板376和相對基座部分定位的尖端部分。典型地，三個懸臂343中的一個懸臂被可旋轉地連接到棱鏡類元件的尖端部分，其中其他兩個懸臂被可旋轉地連接到棱鏡類元件的基座部分，特別地在基座部分的相對側上，如圖7中所示。典型地，與可旋轉地連接到在相對側上的基座部分的另一懸臂相比，可旋轉地連接到棱鏡類元件的基座部分的兩個懸臂中的一個懸臂可具有增加的側向延伸。藉此可以實現運動機構結構的較高剛性。
[0088]此外，類似于本文所述的饋送系統(tǒng)的其他實施方式，如圖7中所示的饋送系統(tǒng)的實施方式包括傳感器401、402、403和404，以便測量在切割晶片期間作用于運動機構結構上的力。典型地，可在并聯(lián)運動機構結構的各懸臂343上提供所述傳感器的其中部分傳感器，所述部分傳感器諸如圖7中所示的傳感器401和402。或者，傳感器401、402、403和404被設置和布置以使得可測量傳輸到懸臂343中的力，如通過匕、匕和&示例性地圖示。在如圖7中所示的實施方式中，可旋轉地連接到棱鏡類元件的基座部分的兩個懸臂中的一個懸臂，與可旋轉地連接到相對側上的基座部分的另一懸臂相比，具有增加的側向延伸，具有增加的側向延伸的懸臂典型地包括兩個或兩個以上傳感器。雖然沒有明確地圖示在圖7中，但是傳感器可被布置在運動機構結構的其他位置上，所述位置適合于在晶片切割期間測量作用于運動機構結構上的力的垂直和水平分力。例如，可在支撐臺312和/或安裝板376上提供力傳感器。
[0089]圖8圖示根據實施方式的錠料饋送系統(tǒng)的透視圖。如圖8中所示，饋送系統(tǒng)300包括并聯(lián)運動機構結構350、三個具有第一端和第二端的懸臂343，和兩個或兩個以上致動器352。根據圖8的實施方式，兩個懸臂被設置為框架結構且另一懸臂被設置為展開/收縮臂。典型地，如圖8中所示，懸臂343的第一端被例如經由鉸接可旋轉地連接到支撐臺312，而懸臂343的第二端被典型地經由鉸接可旋轉地連接到滑塊。
[0090]典型地，滑塊裝配有致動器，所述致動器被設置以實現沿著平移軸，典型地沿著垂直軸的運動。典型地，致動器經由線鋸的框架305上提供的導軌341來導向，其中所述導軌典型地沿著切割方向的軸線，具體而言在垂直方向中布置。此外，致動器被設置以使得各致動器可單獨運動。因此，通過移動致動器352，可移動懸臂343、支撐臺312和從而可移動例如通過安裝板376連接到支撐臺的錠料317。例如，當諸個滑塊致動器(未圖示)以相同速度在相同方向移動滑塊時，例如參照向下或向上的圖8，錠料可被分別地朝向線鋸絲線推動或遠離線鋸絲線向上移動。在滑塊致動器中的至少一個致動器與另一個滑塊致動器相比以不同速度和/或以不同方向移動的情況下，可實現錠料的旋轉運動，例如與相對于圖5至圖7中所示的實施方式而描述的旋轉類似的旋轉。因此，滑塊致動器彼此之間和滑塊致動器對導軌的相對運動可用于在切割平面中移動錠料317，和/或還提供錠料317的傾斜，所述傾斜例如具有相對于絲線323的層的一角度，所述傾斜可同結合圖5中所示的實施方式而示例性論述的傾斜相關。
[0091]此外，根據如圖8中所示的饋送系統(tǒng)的實施方式，展開/收縮臂包括能夠展開和收縮所述展開/收縮臂的致動器。因此，錠料的旋轉運動也可通過簡單展開或收縮展開/收縮臂來實現。典型地，展開/收縮臂用于傾斜或旋轉錠料。
[0092]此外，如圖8中所示的饋送系統(tǒng)的實施方式包括傳感器(未圖示)，以便在切割錠料期間測量作用于運動機構結構上的力。典型地，在并聯(lián)運動機構結構的各臂上提供傳感器。典型地，傳感器被設置和布置以使得可測量傳輸到懸臂中的力。在如圖8中所示的實施方式中，其中提供具有框架結構的兩個懸臂，兩個或兩個以上力傳感器典型地被布置在各框架結構上。然而，力傳感器可被布置在圖8中所示的運動機構結構的其他位置上，所述其他位置適合于在晶片切割期間測量作用于運動機構結構上的力的垂直和水平分力。另外，可在支撐臺312和/或安裝板376上提供力傳感器。
[0093]圖9圖示在切割期間用于饋送錠料的方法的實施方式。典型地，在切割期間用于饋送錠料的方法包括:通過利用運動機構結構將錠料饋送501到線鋸；通過測量運動機構結構中的力來監(jiān)控502在切割期間作用于錠料上的力；基于所監(jiān)控的力控制503至少一個切割工藝參數。典型地，根據本文所述的實施方式的饋送系統(tǒng)用以執(zhí)行用于在切割期間饋送錠料的方法的典型實施方式。通常，將錠料饋送到線鋸包括推動錠料朝向線鋸絲線。
[0094]根據在切割期間，特別地在晶片切割期間用于饋送錠料的方法的實施方式，將錠料饋送到線鋸包括交替運動錠料，特別地是搖擺運動錠料。
[0095]此外，根據用于在切割期間饋送錠料的方法的實施方式，監(jiān)控作用于錠料上的力包括基于通過至少一個傳感器或通過至少一個致動器產生的信號測量力。典型地，所產生的信號被傳輸到控制器以便通過利用力反饋控制來控制切割工藝參數。典型地，所傳輸的信號通過控制器處理以便計算各個力測量數據。典型地，通過控制器執(zhí)行作用于運動機構結構上的力的實時在線監(jiān)控和在鋸切工藝期間作用于錠料上的力的實時在線監(jiān)控。
[0096]根據用于在切割期間饋送錠料的方法的實施方式，控制至少一個切割工藝參數包括閉環(huán)控制。典型地,至少一個切割工藝參數包括錠料位置和/或錠料定向和/或錠料饋送速度和/或絲線速度和/或絲線溫度和/或絲線張緊力和/或冷卻劑供給速率，或冷卻劑溫度。
【權利要求】
1.一種用于線鋸裝置(100)的錠料饋送系統(tǒng)(300)，包含: 運動機構結構(350)； 至少一個致動器(352)，用于移動所述運動機構結構(350)的至少一個部分； 支撐臺(312)，用于將錠料(317)耦合到所述運動機構結構(350);和至少一個傳感器(401，402，403，404，405)，用于測量作用于所述運動機構結構(350)上的力。
2.如權利要求1所述的錠料饋送系統(tǒng)(300)，其中所述饋送系統(tǒng)進一步包含控制器，所述控制器用于以下項的至少其中一項:通過利用力反饋控制來控制切割工藝參數，和監(jiān)控作用于所述運動機構結構(350)上的所述力。
3.如權利要求2所述的錠料饋送系統(tǒng)(300)，其中所述切割工藝參數包括所述錠料(317)的位置、錠料饋送速度、絲線速度、冷卻劑供給和冷卻劑溫度中的至少一個。
4.如權利要求1至3中任一項所述的錠料饋送系統(tǒng)(300)，其中所述至少一個傳感器(401，402，403，404，405)是力傳感器。
5.如權利要求1至3中任一項所述的錠料饋送系統(tǒng)(300)，其中所述至少一個傳感器(401，402，403，404，405)是應變計傳感器。
6.如權利要求1所述的錠料饋送系統(tǒng)(300)，其中所述運動機構結構(350)是并聯(lián)運動機構結構，所述并聯(lián)運動機構結構包含至少兩個懸臂(343)，其中各懸臂包括第一端和第~.-5.JJU-~-? O
7.如權利要求1所述的錠料饋送系統(tǒng)(300)，其中所述運動機構結構(350)被設置以實現在切割平面之內的所述錠料(317)的平移運動和圍繞垂直于所述切割平面的旋轉軸(318)的旋轉運動中的至少一個，其中所述切割平面包括切割方向。
8.如權利要求6所述的錠料饋送系統(tǒng)(300)，其中所述至少兩個懸臂(343)相對于所述旋轉軸(318)布置在相對側上，其中所述至少兩個懸臂(343)的所述第一端是經由鉸接連接到所述支撐臺(312)。
9.如權利要求7所述的錠料饋送系統(tǒng)(300)，其中所述運動機構結構進一步包含至少一個滑塊(344)。
10.如權利要求6或權利要求8所述的錠料饋送系統(tǒng)(300)，其中所述運動機構結構進一步包含至少一個滑塊(344)，其中所述至少兩個懸臂(343)的所述第二端經由鉸接連接到所述至少一個滑塊(344)。
11.如權利要求10所述的錠料饋送系統(tǒng)(300)，其中所述滑塊(344)經由導軌(341)被導向。
12.—種線鋸裝置(100)，包含至少兩個絲線導向筒(312,322)和如權利要求1至9中任一項所述的錠料饋送系統(tǒng)(300)。
13.一種用于饋送錠料的方法，其中所述方法包含: a)通過利用運動機構結構將錠料饋送(501)到線鋸； b)通過測量在所述運動機構結構中的力來監(jiān)控(502)在切割期間作用于所述錠料上的力； c)基于所述監(jiān)控的力控制(503)至少一個切割工藝參數。
14.如權利要求13所述的用于饋送錠料的方法，其中將所述錠料饋送到所述線鋸包括:交替運動所述錠料。
15.如權利要求13所述的用于饋送錠料的方法，其中將所述錠料饋送到所述線鋸包括:搖擺運動。
16.如權利要求13所述的用于饋送錠料的方法，其中監(jiān)控作用于所述錠料上的力包括:基于通過至少一個傳感器或通過至少一個致動器產生的信號測量所述力。
17.如權利要求13所述的用于饋送錠料的方法，其中所述控制至少一個切割工藝參數包括:閉環(huán)控制。
18.如權利要求14所述的饋送錠料的方法，其中所述控制至少一個切割工藝參數包括:閉環(huán)控制。
19.如權利要求15所述的用于饋送錠料的方法，其中所述控制至少一個切割工藝參數包括:閉環(huán)控制。
20.如權利要求13至19中任一項所述的用于饋送錠料的方法，其中所述至少一個切割工藝參數包括以下中的至少一個:在切割期間相對于與切割方向垂直的平面定位所述錠料，控制錠料饋送速度 ，控制絲線速度，控制冷卻劑供給且控制冷卻劑溫度。
【文檔編號】B28D7/00GK104044219SQ201310323464
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2013年7月29日 優(yōu)先權日:2013年3月15日
【發(fā)明者】安德烈亞斯·施密特, 亞歷山大·米塔茲, 紀堯姆·麥卡 申請人:應用材料瑞士有限責任公司