本實用新型涉及電機技術(shù)領(lǐng)域，尤指一種能使被加工物的晶錠(或稱晶棒、晶塊等)切片的表面霧化、粗糙化，提升(硅)基板聚光效果，并可提升切割線的切割力、切割速度及使用壽命的半導(dǎo)體或太陽能基板的切割裝置。

背景技術(shù)：

常見的基板廣泛的應(yīng)用于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)和太陽能產(chǎn)業(yè)上，并以該硅基板為例，且其制造的程序中，使用復(fù)線式線鋸切割加工(Multi-wire Sawing)為重要的工藝之一。因此，中國臺灣專利公開第201235174號公開了一種《鉆石線的切割冷卻裝置》，該實用新型如圖1和圖2所示，該切割的鉆石線是連續(xù)地纏繞在多個滾筒上，并對晶錠(或稱晶棒、晶塊等)做連續(xù)性的切割，同時切割使用的鉆石線在工藝中又可以正逆轉(zhuǎn)卷繞回收起來重復(fù)使用，如此可以節(jié)省時間，并且，可一次同時作多片的鋸切，該晶錠可為單晶或多晶硅晶棒(太陽能電池材料)、砷化鎵晶棒或玻璃石英晶棒等。在切割處，兩相對側(cè)各設(shè)有可以噴出冷卻液(或稱切削液)的噴嘴，使冷卻液朝向進行切割的部位或鉆石在線噴灑。

此一技術(shù)方實用新型中，請參閱圖1所示，該冷卻液的目的除了是冷卻切割加工時所產(chǎn)生熱能外，也可以沖洗掉卡附于鉆石線與被加工物(晶錠)上的切削碎屑。但僅利用該冷卻液的單純沖洗，在該切割工藝經(jīng)一段時間后，仍然會在多個平行且水平排列的鉆石線1上具有的多個鉆石晶粒2上卡附過多的切削碎屑3而難以清洗，其清洗效果有限。因此切削碎屑3卡附于這些鉆石晶粒2上過多時而阻擋了這些鉆石晶粒2的切割銳角，而減少了銳角與被加工物之間的接觸面積，使得切割力及切割速度降低，并容易使得鉆石線使用壽命減少。

并且，請搭配參閱圖2所示，如應(yīng)用于太陽能電池硅基板工藝中，雖可借由這些鉆石線1與被加工物之間作復(fù)線式切割而形成多個晶錠切片4且平行排列(圖只顯示一片)，該晶錠切片4的兩側(cè)面41、42借由該鉆石線1的這些鉆石晶粒2的切割雖然都可形成波浪的紋路(肉眼觀察并不明顯)，該紋路在太陽能電池硅基板的使用上雖可達到光線的吸收而降低光反射率，但僅以此方式切割將使得該兩側(cè)面41、42過于平滑而光反射率較高，比較無法聚集光的能量，對于太陽能電池硅基板的光電轉(zhuǎn)換效率還是相當(dāng)不足的。并且，該晶錠切片4的該兩側(cè)面41、42借由復(fù)線式線鋸切割加工完成后形成，在該兩側(cè)面41、42上無法預(yù)形成不規(guī)則的孔洞、痕跡或細節(jié)的晶格形狀，對于太陽能電池(硅)基板的后續(xù)加工工藝例如進行蝕刻工藝時，會有蝕刻腐蝕加工的速度較緩慢的問題存在。因此，如何針對以上所論述的缺點加以改進，即為本案發(fā)明人所欲解決的技術(shù)困難點所在。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的缺點，因此本實用新型的目的在于提供一種能使被加工物的晶錠(或稱晶棒、晶塊等)切片的表面霧化、粗糙化，提升(硅)基板聚光效果，并可提升切割線的切割力、切割速度及使用壽命的半導(dǎo)體或太陽能基板的切割裝置。

為了達成以上的目的，本實用新型提供一種切割裝置，其包括：多個滾筒；一切割線，活動繞設(shè)固定于這些滾筒之上形成封閉；一集液槽，設(shè)置于這些滾筒之間和該切割線下方；一升降裝置，其上設(shè)有一工件板，該工件板上設(shè)有一切片座，該工件板和該切片座設(shè)置于該集液槽和該切割線上方；一第一清洗噴嘴，設(shè)置于該集液槽一側(cè)和該切割線上方；一第二清洗噴嘴，設(shè)置于該集液槽另一側(cè)和該切割線上方；一第一震動裝置，結(jié)合于該第一清洗噴嘴上；一第二震動裝置，結(jié)合于該第二清洗噴嘴上。

其中，本實用新型還提供一種切割裝置，其包括：多個滾筒；一切割線，活動繞設(shè)固定于這些滾筒之上形成封閉；一集液槽，設(shè)置于這些滾筒之間和該切割線下方；一升降裝置，其上設(shè)有一工件板，該工件板上設(shè)有一切片座，該工件板和該切片座設(shè)置于該集液槽和該切割線上方；一第一清洗噴嘴，設(shè)置于該集液槽一側(cè)和該切割線上方；一第二清洗噴嘴，設(shè)置于該集液槽另一側(cè)和該切割線上方；一第三震動裝置，結(jié)合于該集液槽上。

其中，本實用新型還提供一種切割裝置，其包括：多個滾筒；一切割線，活動繞設(shè)固定于這些滾筒之上形成封閉；一集液槽，設(shè)置于這些滾筒之間和該切割線下方；一升降裝置，其上設(shè)有一工件板，該工件板上設(shè)有一切片座，該工件板和該切片座設(shè)置于該集液槽和該切割線上方；一第一清洗噴嘴，設(shè)置于該集液槽一側(cè)和該切割線上方；一第二清洗噴嘴，設(shè)置于該集液槽另一側(cè)和該切割線上方；一第一震動裝置，結(jié)合于該第一清洗噴嘴上；一第二震動裝置，結(jié)合于該第二清洗噴嘴上；一第三震動裝置，結(jié)合于該集液槽上。

借由一第一震動裝置結(jié)合于該第一清洗噴嘴上和一第二震動裝置結(jié)合于該第二清洗噴嘴上或一第三震動裝置結(jié)合于該集液槽上或該第一震動裝置、第二震動裝置及第三震動裝置同時設(shè)置。

其中，該切割線為鉆石線，且該第一震動裝置、第二震動裝置和第三震動裝置為超音波震蕩器。

本實用新型其作復(fù)線式線鋸切割加工時，能使被加工物的晶錠(或稱晶棒、晶塊等)切片的表面霧化、粗糙化，提升(硅)基板聚光效果，并可提升切割線的切割力、切割速度及使用壽命，實現(xiàn)其功效。

附圖說明

圖1：現(xiàn)有技術(shù)的復(fù)線式線鋸切割加工的鉆石線的切割使用放大示意圖；

圖2：現(xiàn)有技術(shù)的晶錠切片兩側(cè)面的結(jié)構(gòu)放大示意圖；

圖3：本實用新型較佳實施例的切割裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4：本實用新型較佳實施例的切片座結(jié)合晶錠(或稱晶棒、晶塊等)的示意圖；

圖5：本實用新型較佳實施例的預(yù)進行晶錠(或稱晶棒、晶塊等)的復(fù)線式線鋸切割加工的動作示意圖；

圖6：本實用新型較佳實施例的進行晶錠(或稱晶棒、晶塊等)的復(fù)線式線鋸切割加工中的動作示意圖；

圖7：本實用新型較佳實施例的進行復(fù)線式線鋸切割加工中借由使用第一震動裝置和第二震動裝置為超音波震蕩器予以清洗切割線及提供切割線震蕩的使用狀態(tài)放大示意圖；

圖8：本實用新型較佳實施例的進行復(fù)線式線鋸切割加工中借由使用第一震動裝置、第二震動裝置及第三震動裝置為超音波震蕩器予以清洗切割線及提供切割線震蕩的使用狀態(tài)放大示意圖；

圖9：本實用新型較佳實施例的晶錠(或稱晶棒、晶塊等)作復(fù)線式線鋸切割加工后形成為多個晶錠切片的示意圖；

圖10：本實用新型較佳實施例的圖9的A-A剖面放大示意圖。

附圖標記說明

〔現(xiàn)有技術(shù)〕

1 鉆石線 2 鉆石晶粒

3 切削碎屑 4 晶錠切片

41 側(cè)面 42 側(cè)面

〔本實用新型〕

5 滾筒 6 切割線

60 鉆石晶粒 61 殘渣碎屑

7 集液槽 8 升降裝置

81 工件板 82 切片座

100 第一清洗噴嘴 101 第一震動裝置

200 第二清洗噴嘴 201 第二震動裝置

300 第三震動裝置 400 晶錠

400A 晶錠切片 400B 側(cè)面

400C 側(cè)面 500 水滴

600 水震蕩波

具體實施方式

為了使貴審查員能清楚了解本實用新型的內(nèi)容，以下列實施例搭配附圖及符號加以說明，敬請參閱之。

請參閱圖3所示，本實用新型提供一種切割裝置，其包括：多個滾筒5、一切割線6、一集液槽7、一升降裝置8、一第一清洗噴嘴100、一第二清洗噴嘴200、一第一震動裝置101、一第二震動裝置201和一第三震動裝置300。

該切割線6可為鉆石線并以復(fù)線式切割加工的繞設(shè)方法活動繞設(shè)固定于這些滾筒5之上形成封閉，使得兩個該滾筒5之間的切割線6形成多個并水平間隔排列，這些滾筒5以馬達正逆轉(zhuǎn)帶動該切割線6在該滾筒5上移動，該切割線6被帶動時產(chǎn)生如刀具切割的效果。該集液槽7設(shè)置于這些滾筒5之間和該切割線6下方，該升降裝置8上設(shè)有一工件板81，該工件板81上設(shè)有一切片座82，該工件板81和該切片座82設(shè)置于該集液槽7和該切割線6上方，可借由該升降裝置8的自動控制操作，在該切割線6及集液槽7的范圍內(nèi)使得工件板81和切片座82作升降動作，該切片座82由近似長方體形狀的碳、玻璃、塑料、陶瓷等材質(zhì)制成，其為上方平坦且下方如圓柱形的彎曲凹形，因此該切片座82是可被該切割線6切割的材質(zhì)。該第一清洗噴嘴100設(shè)置于該集液槽7一側(cè)和該切割線6上方，并且，該第二清洗噴嘴200設(shè)置于該集液槽7另一側(cè)和該切割線6上方。在本實施例中，該第一震動裝置101結(jié)合于該第一清洗噴嘴100上，該第二震動裝置201結(jié)合于該第二清洗噴嘴200上，且該第三震動裝置300結(jié)合于該集液槽7上，該第一震動裝置101、第二震動裝置201和第三震動裝置300為超音波震蕩器，其超音波震蕩器原則上分別接觸安裝于該第一清洗噴嘴100、第二清洗噴嘴200及該集液槽7上，即可發(fā)揮超音波震動效果。

請繼續(xù)參閱圖4所示，其中，半導(dǎo)體的晶錠400(或稱晶棒、晶塊等)可為圓柱體型，但不以此為限制，并且使晶錠400的外周緣和切片座82的下方的凹形彎曲面嵌合，同時可利用接著劑固定。并可利用接著劑將該切片座82的上方與該工件板81的下方黏接固定。在進行對晶錠400作復(fù)線式線鋸切割加工前，可先借由該第一清洗噴嘴100及第二清洗噴嘴200預(yù)先注滿切割液(或稱冷卻液)在該集液槽7內(nèi)部并使之滿出，或直接在集液槽7中以人工方式裝填滿切割液，并可預(yù)先啟動該第一震動裝置101、第二震動裝置201及第三震動裝置300。這些滾筒5及切割線6通過馬達(圖未顯示)的帶動而使該切割線6作正逆轉(zhuǎn)的水平切割。

因此，請繼續(xù)參閱圖5所示，其中，預(yù)進行晶錠400的復(fù)線式線鋸切割加工時，利用升降裝置8垂直于該切割線6方向下降，將晶錠400緩慢的接觸該切割線6，接觸時即開始進行晶錠400的復(fù)線式線鋸切割加工。并由圖6所示，其晶錠400以復(fù)線式線鋸切割加工進行中時(未加工完成且晶錠400暫時容置于集液槽7內(nèi)進行水中切割)，必定會產(chǎn)生殘渣碎屑及摩擦升溫，因此除了借由該第一清洗噴嘴100及第二清洗噴嘴200輸送出切割液在該切割線6上(借由切割線6的帶動也可噴濺于加工中的晶錠400上各處)作降溫、洗凈及潤滑以外，搭配該第一震動裝置101及該第二震動裝置201的設(shè)置，可使得該第一清洗噴嘴100及第二清洗噴嘴200輸送出的切割液產(chǎn)生音波共振而提升清潔力道，并請參閱圖7，更能提升該切割線6為鉆石線時的清潔力，而切割液的水滴500能輕易帶走該切割線6為鉆石線時其上所卡附于鉆石晶粒60上的殘渣碎屑61，及切割液打落噴濺在該切割線6上時，同時可使得該切割線6在切割過程中產(chǎn)生較大的略微幅度的不規(guī)則擺動、震動，也可借由使切割線6產(chǎn)生不規(guī)則的擺動、震動，使得卡附于鉆石晶粒60上的殘渣碎屑61給予振動抖去(掉)，使多個該鉆石晶粒60重新產(chǎn)生銳角切割面，予以增加該切割線6的切割力、晶錠切割速度，殘渣碎屑61去除后并能提升切割線6的使用壽命。

請繼續(xù)參閱圖6所示，其中，該晶錠400進行復(fù)線式線鋸切割加工過程中(未加工完成)。該集液槽7與切割線6之間應(yīng)近距離設(shè)置，且其集液槽7會不斷溢出切割液，并且，在該集液槽7的范圍內(nèi)其切割液會在溢出的過程中略微淹沒該切割線6的周遭或等高。因此借由將該第三震動裝置300設(shè)為超音波震蕩器，使得該集液槽7所裝載的切割液作音波震蕩，并搭配如圖8所示，而在集液槽7內(nèi)部產(chǎn)生水震蕩波600傳遞至該切割線6上，使得切割線6產(chǎn)生不規(guī)則的擺動、震動，故借由使切割線6不規(guī)則的擺動、震動，在進行復(fù)線式線鋸切割加工過程中，同樣可使得卡附于鉆石晶粒60上的殘渣碎屑61給予振動抖去(掉)，使多個的該鉆石晶粒60重新產(chǎn)生銳角切割面，予以增加該切割線6的切割力、晶錠切割速度，殘渣碎屑61去除后并能提升切割線6的使用壽命。在本實施例中，并可同時借由搭配第一震動裝置101和第二震動裝置201的音波震動效果(經(jīng)音波共振的水滴500噴濺于切割線6上)，來達到雙重且輔助提升切割線6的切割力、晶錠400切割速度及切割線6的使用壽命的目的。

并且，以應(yīng)用于太陽能電池硅基板的切割為例，請繼續(xù)參閱圖6和圖8所示，其中，為了使得晶錠400在復(fù)線式線鋸切割加工過程中及切割加工完成后能符合較佳的太陽能(硅)基板的聚光特性，使得(硅)基板的光電轉(zhuǎn)換效率提升，使光線能盡量聚集于(硅)基板上。因此本實用新型同樣借由該第一震動裝置101和第二震動裝置201使得該切割線6在切割過程中產(chǎn)生較大的略微幅度的不規(guī)則擺動、震動或第三震動裝置300同樣使得切割線6產(chǎn)生不規(guī)則的擺動、震動或該第一震動裝置101、第二震動裝置201及第三震動裝置300同時設(shè)置時所產(chǎn)生的該切割線6的不規(guī)則的擺動、震動，由圖6和圖9所示，其晶錠400若在復(fù)線式線鋸切割加工完成后(該升降裝置8會反向拉升帶動工件板81、切片座82及晶錠400在該切割線6的上方)會形成多個晶錠切片400A且平行排列，并在加工完成后自該工件板81拆下，可將下一新的切片座82和半導(dǎo)體的晶錠400一起黏接在工件板81上，及圖8和圖10所示，該每一晶錠切片400A的兩側(cè)面400B、400C借由前述音波的震蕩使切割線6產(chǎn)生不規(guī)則的擺動、震動，將會使得該兩側(cè)面400B、400C形成更加霧化、粗糙化的表面(該兩側(cè)面400B、400C即為作復(fù)線式線鋸切割加工的切割線6于所作的切割所經(jīng)過形成的面)。

因此，外加超音波震蕩使切割線6產(chǎn)生不規(guī)則的擺動及震動，而非純粹的作切割，使該每一晶錠切片400A的該兩側(cè)面400B、400C形成更加霧化、粗糙化的表面(更多細微的切割線6所導(dǎo)致的不規(guī)則孔洞、痕跡、細節(jié)等而形成多點破壞，使用肉眼觀看像是霧化)，以提供晶錠切片400A適用于太陽能電池(硅)基板時，能使(硅)基板增加太陽光照射的吸收能力，以降低該兩側(cè)面400B、400C的光反射率借以提升光吸收的表面積，實為本實用新型的特點。并且，另一衍生特點為，使得晶錠切片400A的該兩側(cè)面400B、400C預(yù)先加工出晶格形狀(預(yù)成型)，對于后續(xù)在晶錠切片400A上所作的蝕刻工藝，也可加快其加工速度(以該兩側(cè)面400B、400C的不規(guī)則孔洞、痕跡、細節(jié)等晶格形狀順著腐蝕加工)。

綜上所述，請參閱圖6、圖8及圖10所示，本實用新型借由該第一震動裝置101結(jié)合于該第一清洗噴嘴100上和該第二震動裝置201結(jié)合于該第二清洗噴嘴200上或該第三震動裝置300結(jié)合于該集液槽7上或該第一震動裝置101、第二震動裝置201及第三震動裝置300同時設(shè)置的結(jié)構(gòu)，予以提供超音波震蕩，以該第一清洗噴嘴100和第二清洗噴嘴200所輸出的切割液或/及集液槽7內(nèi)部所裝載的切割液產(chǎn)生的音波間接震蕩都傳導(dǎo)至切割線6上，借由水的能量傳遞，使有切割液(具有水分)與切割線6接觸的地方就具有音波震蕩的效果，以可使本實用新型作復(fù)線式線鋸切割加工時，其切割線6對晶錠400進行切割時，同時的產(chǎn)生去除殘渣碎屑61、進行切割及不規(guī)則擺動、震動的功能，能使被加工物的晶錠切片400A的該兩側(cè)面400B、400C霧化、粗糙化(不會產(chǎn)生過于光滑的表面)，提升(硅)基板聚光效果及其光電轉(zhuǎn)換效率，并可提升切割線6的切割力、切割速度及使用壽命，實現(xiàn)其功效。

以上所論述者，僅為本實用新型較佳實施例而已，并非用以限定本實用新型的專利保護范圍；故在不脫離本實用新型的精神與范疇內(nèi)所作的等效形狀、構(gòu)造或組合的變換，都應(yīng)涵蓋于本實用新型的保護范圍之內(nèi)。