专利名称：金刚线切片机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种多线切割技术，特别是涉及一种用于同时对多个晶体硅棒进行切割作业的金刚线切片机。
背景技术：
多线切割技术是目前世界上比较先进的硅片加工技术，它的原理是通过一根高速运动的钢线带动附着在钢线上的切割刃料对半导体等硬脆材料进行摩擦，从而达到切割目的。线切割技术与传统的刀锯片、砂轮片及内圆切割相比有具有效率高，产能高，精度高等优点。现有的多线切割设备例如晶体硅棒切片机等通常至少包括有机架，用于固定工件的工作台，用于收、放钢线的贮丝筒，多个用于为钢线进行导向的导线轮以及跨设在工作台相对两侧并可以升降作业的切割辊等，在对晶体硅棒的实际切割过程中，所述钢线通过十几个导线轮的引导，在工作台相对两侧的切割辊上形成一张线网，当工件被固定在所述工作台上时，将工作台相对两侧的切割辊降下来，并在压力泵在的作用下，装配在设备上的研磨剂自动喷洒装置将研磨剂喷洒至钢线和工件的切削部位，由钢线带动研磨剂往复告诉运动，利用研磨砂对工件产生切削，以将工件一次同时切割为许多片。由此可知，工作台相对两侧的切割辊的设置方式是关系到切割作业是否顺利、切割精度是否精准的一环尤其的重要。在现有技术中的晶体硅棒切片机上，位于工作台相对两侧的切割辊被设置在机架的相对两侧立柱上，因而左、右切割辊之间的跨度很大，所以位于两侧切割辊之间的钢线走线距离也很长，在实际的切片作业中，当将工作台相对两侧的切割辊降下来，两侧的切割辊之间的钢线压迫到工件时，会使钢线形成很大的绕曲度，因而钢线也就始终受到最大的运行阻力，由于工件本身往往具有很高的硬度而不易切割，再加上针对工件切片精准度的要求又很严格，所以上述因切割辊的设置方式而致使钢线绕曲度过大很容易影响切割精准度；而且，上述的晶体硅棒切片机由于切割区间单一，所以一次能够切割晶体硅棒的数量也很少，效率很低。所以，如何提供一种应用在切片机上的切割技术，以避免以上所述的缺点，实为相关领域之业者目前亟待解决的问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种金刚线切片机，以解决现有技术中因切割辊的设置方式而致使钢线跨度大，进而造成切割时钢线绕曲度过大， 容易造成切割不良的问题。本发明的再一目的在于提供一种金刚线切片机，可以同时对多个晶体硅棒进行切割作业，以提高设备的运行效率。为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种金刚线切片机，用于同时对多个晶体硅棒进行切割作业，其特征在于，所述金刚线切片机至少包括机架，第一切割辊，第二切割辊，第三切割辊，第四切割辊，以及金刚线。其中，所述机架具有一工件切割区；所述第一切割辊设置在所述工件切割区的一侧；所述第二切割辊设置在所述工件切割区的另一侧，与所述第一切割辊相对平行且位于同一水平面上；所述第三切割辊设置在所述第一切割辊与第二切割辊之间，位于所述第一切割辊与第二切割辊同一水平面的上侧，且所述第三切割辊至第一切割辊的间距小于第三切割辊至第二切割辊的间距；所述第四切割辊设置在所述第一切割辊与第二切割辊之间，与所述第三切割辊相对平行且位于同一水平面上， 所述第四切割辊至第三切割辊的间距等于所述第三切割辊至第一切割辊的间距，以及所述第四切割辊至第三切割辊的间距等于所述第四切割辊至第二切割辊的间距；所述金刚线依次缠绕于所述第一切割辊、第三切割辊、第四切割辊与第二切割辊上，并在所述第一切割辊与第三切割辊之间，在所述第三切割辊与第四切割辊之间，以及在所述第四切割辊与第二切割辊之间分别形成三段等长的切割线，在所述金刚线高速运行时，由该三段切割线同时对三个晶体硅棒进行切割作业。本发明之金刚线切片机中，所述第三切割辊与第一切割辊之间的金刚线与所述第一切割辊与第二切割辊之间的金刚线所成的夹角等于所述第四切割辊与第二切割辊之间的金刚线与所述第一切割辊与第二切割辊之间的金刚线所成的夹角。具体的，所述的夹角为10°至30°之间的夹角。本发明之金刚线切片机还包括多个送件治具，分别设置在所述机架上，用于运送所述晶体硅棒压迫所述第一切割辊与第三切割辊之间、所述第三切割辊与第四切割辊之间、以及所述第四切割辊与第二切割辊之间的三段切割线以对三个晶体硅棒同时进行切割。如上所述，本发明主要是在分别位于工件切割区相对两侧的第一、第二切割辊之间再设置两个相对平行且位于同一水平面的第三、第四切割辊，以在第一与第二切割辊之间上侧形成多段等长的切割线，达到了一次对多个晶体硅棒切割的目的，如此设计，不但解决了现有技术中因两侧切割辊的设置间距大，致使钢线跨度大，进而造成切割时钢线绕曲度过大，容易造成切割不良的问题，提高产品合格率，而且可以同时对多个晶体硅棒进行切割作业，也提高了设备的运行效率，即有效克服了现有技术中的种种缺点。
图1显示为本发明金刚线切片机的简化结构示意图。图2显示为本发明金刚线切片机的切割原理示意图。
具体实施例方式以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。请参阅图1及图2，图1显示为本发明金刚线切片机的简化结构示意图；图2显示为本发明金刚线切片机的切割原理示意图。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。如图所示，本发明提供一种金刚线切片机1，用于同时对多个晶体硅棒16进行切割作业，在本实施例中，所述晶体硅棒15为单晶硅棒、多晶硅棒或蓝宝石硅棒，在本实施方式中，所述金刚线切片机1至少包括机架10，第一切割辊11，第二切割辊12，第三切割辊 13，第四切割辊13，金刚线15以及送件治具17。所述机架10具有一工件切割区100 ；所述第一切割辊11设置在所述工件切割区 100的一侧；所述第二切割12辊设置在所述工件切割区100的另一侧，所述第二切割12与所述第一切割辊11相对平行且位于同一水平面上；在本实施方式中，所述第一切割辊11与所述第二切割辊12位于同一水平高度。所述第三切割辊13设置在所述第一切割辊11与第二切割辊12之间，而且，所述第三切割辊13位于所述第一切割辊11与第二切割辊12同一水平面的上侧，且所述第三切割辊13至第一切割辊11的间距小于第三切割辊13至第二切割辊12的间距，而且，在本实施方式中，所述第三切割辊13至第一切割辊11的间距小于第一切割辊11至第二切割辊12 的间距。所述第四切割辊14设置在所述第一切割辊11与第二切割辊12之间，且所述第四切割辊14与所述第三切割辊13相对平行且位于同一水平面上，所述第四切割辊14至第三切割辊13的间距等于所述第三切割辊13至第一切割辊11的间距，以及所述第四切割辊14 至第三切割辊13的间距等于所述第四切割辊14至第二切割辊12的间距；换言之，所述第四切割辊14至第三切割辊13的间距、所述第三切割辊13至第一切割辊11的间距、以及所述第四切割辊14至第二切割辊12的间距是相同的。所述金刚线15依次缠绕于所述第一切割辊11、第三切割辊13、第四切割辊14与第二切割辊12上，并在所述第一切割辊11与第三切割辊13之间，在所述第三切割辊13与第四切割辊14之间，以及在所述第四切割辊14与第二切割辊12之间分别形成三段等长的切割线，在所述金刚线15高速运行时，由该三段切割线同时对三个晶体硅棒16进行切割作业。在本实施方式中，所述第三切割辊13与第一切割辊11之间的金刚线15延长线与所述第一切割辊11与第二切割辊12之间的金刚线15所成的夹角等于所述第四切割辊14 与第二切割辊12之间的金刚线15与所述第一切割辊11与第二切割辊12之间的金刚线所成的夹角。在本实施方式中，所述夹角(呈如图2中虚线所示的α角)是有各段金刚线15 的延长线(即图2所示的虚线)所形成的夹角得出的。具体的，所述的夹角为10°至30° 之间的夹角。即10° < α <30°，这样才能保证所述三段等长的切割线小于第一切割辊 11至第二切割辊12的之间的金刚线15长度。在本实施方式中，所述金刚线15缠绕于所述第一切割辊11、第三切割辊13、第四切割辊14与第二切割辊12之间分别形成三段等长的切割线，在高速运行时可对晶体硅棒 16进行切割作业，更详细的，在实际的金刚线切片机1上，还有贮丝筒(未图示)以及驱动所述贮丝筒的电机(未图示)，藉由该电机带动所述贮丝筒旋转，进而使其收线或放线而使得所述金刚线14高速运行。
如图1所示，本发明之金刚线切片机1还包括三个送件治具17，分别设置在所述机架10上，用于运送所述晶体硅棒16压迫所述第一切割辊11与第三切割辊13之间、所述第三切割辊13与第四切割辊14之间、以及所述第四切割辊14与第二切割辊12之间的三段切割线以对三个晶体硅棒16同时进行切割。在本实施方式中，送件治具17具有用以黏合所述晶体硅棒16 —侧面的黏合介质，具体地，所述送件治具17的黏合介质为黏合胶，该黏合胶将一块玻璃(未标示)一同黏合在晶体硅棒16—侧面上，待切片完成后，用热水溶化黏合胶而分离硅片和玻璃。请参阅图2，图2显示为本发明金刚线切片机的切割原理示意图。在实际的切割过程中，所述送件治具17运送所述晶体硅棒16压迫所述第一切割辊11与第三切割辊13之间、所述第三切割辊13与第四切割辊14之间、以及所述第四切割辊14与第二切割辊12之间的三段切割线以对三个晶体硅棒16同时进行切割。由于上述三段等长的切割线均小于第一切割辊11至第二切割辊12的之间的金刚线15长度，所以，当所述晶体硅棒16并压迫使这段较短的切割线时，切割线所产生的绕曲度就会很小，就不会像现有技术中那样因钢线的绕曲度过大而容易造成切割不良的问题；再者，由于一条金刚线15的走线系统中就设置了四个切割辊，形成了三段切割线，因而，可以一次性对三个晶体硅棒16同时进行切割， 与现有技术相比也增加了切割工件的数量，提高了设备的工作效率。综上所述，本发明主要是在分别位于工件切割区相对两侧的第一、第二切割辊之间再设置两个相对平行且位于同一水平面的第三、第四切割辊，以在第一与第二切割辊之间上侧形成多段等长的切割线，达到了一次对多个晶体硅棒切割的目的，如此设计，不但解决了现有技术中因两侧切割辊的设置间距大，致使钢线跨度大，进而造成切割时钢线绕曲度过大，容易造成切割不良的问题，提高产品合格率，而且可以同时对多个晶体硅棒进行切割作业，也提高了设备的运行效率，即有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟习此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由后述的权利要求所涵盖。
权利要求
1.一种金刚线切片机，用于同时对多个晶体硅棒进行切割作业，其特征在于，所述金刚线切片机至少包括机架，具有一工件切割区；第一切割辊，设置在所述工件切割区的一侧；第二切割辊，设置在所述工件切割区的另一侧，与所述第一切割辊相对平行且位于同一水平面上；第三切割辊，设置在所述第一切割辊与第二切割辊之间，位于所述第一切割辊与第二切割辊同一水平面的上侧，且所述第三切割辊至第一切割辊的间距小于第三切割辊至第二切割辊的间距；第四切割辊，设置在所述第一切割辊与第二切割辊之间，与所述第三切割辊相对平行且位于同一水平面上，所述第四切割辊至第三切割辊的间距等于所述第三切割辊至第一切割辊的间距，以及所述第四切割辊至第三切割辊的间距等于所述第四切割辊至第二切割辊的间距；以及金刚线，依次缠绕于所述第一切割辊、第三切割辊、第四切割辊与第二切割辊上，并在所述第一切割辊与第三切割辊之间，在所述第三切割辊与第四切割辊之间，以及在所述第四切割辊与第二切割辊之间分别形成三段等长的切割线，在所述金刚线高速运行时，由该三段切割线同时对三个晶体硅棒进行切割作业。
2.根据权利要求1所述的金刚线切片机，其特征在于所述第三切割辊与第一切割辊之间的金刚线与所述第一切割辊与第二切割辊之间的金刚线所成的夹角等于所述第四切割辊与第二切割辊之间的金刚线与所述第一切割辊与第二切割辊之间的金刚线所成的夹
3.根据权利要求2所述的金刚线切片机，其特征在于所述的夹角为10°至30°之间的夹角。
4.根据权利要求1所述的金刚线切片机，其特征在于还包括多个送件治具，分别设置在所述机架上，用于运送所述晶体硅棒压迫所述第一切割辊与第三切割辊之间、所述第三切割辊与第四切割辊之间、以及所述第四切割辊与第二切割辊之间的三段切割线以对三个晶体硅棒同时进行切割。
全文摘要
本发明提供一种金刚线切片机，其至少包括具有一工件切割区的机架，分别设置在工件切割区两侧的第一、第二切割辊，设置在第一、第二切割辊之间的第三及第四切割辊以及金刚线，该第三及第四切割辊相对平行地位于第一、第二切割辊同一水平面的上侧，该金刚线在第一与第三切割辊之间，在第三与第四切割辊之间，以及在第四与第二切割辊之间分别形成三段等长的切割线，在所述金刚线高速运行时，由该三段切割线同时对三个晶体硅棒进行切割作业，以此解决现有技术中因切割辊的设置方式而致使钢线绕曲度过大造成切割不良以及切割工件量少等问题。
文档编号B28D5/04GK102398314SQ20101028607
公开日2012年4月4日 申请日期2010年9月17日 优先权日2010年9月17日
发明者卢建伟 申请人:上海日进机床有限公司