专利名称：双向金刚线硅棒截断机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种多线切割技术，特别是涉及一种采用双贮丝滚筒的双向金刚线硅棒截断机。
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。在对工件的切割过程中，钢线通过十几个导线轮的引导，在主线辊上形成一张线网，而待加工工件通过工作台的上升下降实现工件的进给，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运动，利用研磨砂对工件产生切削，以将半导体等硬脆材料一次同时切割为数百片，在上述的作业中，钢线的作用举足轻重，但即便最好的钢线，其延伸度及耐磨度也是有限度的，也就是说钢线在带动研磨剂往复运动中会逐渐变细，直至最终被拉断。在现有技术中，常见的线切割设备(机床)都会设计钢线张力补偿机构，为弥补钢线往返行走中的延伸度，例如，业内常见的单贮丝滚筒的截断机，其采用采用了单一贮丝筒及电机，并配合有切割线的张力补偿装置，用以克服钢线在左、右运动中产生的张力，然该种切割设备虽然因采用单贮丝滚筒而降低了设备的构造成本，然，所述单贮丝滚筒的截断机中钢线的产生的张力往 往不能被其补偿装置完全吸收，因而对钢线的张力控制而言，其稳定性较差，也很容易导致钢线被拉断或者松弛而影响到切割作业；再者，其响应速度也很慢，且单贮丝滚筒的调节难度也比较大，操作步骤也相当繁琐，增加了调节的技术难度。另外，现有技术中采用的钢线往往需要配合研磨剂才能进行切割作业，不但增加了用料成本，也会导致后续对设备及工件的清洗十分不便，而且研磨液的回收难度很大，对工件的污染也比较严重，实为不容忽视的一大问题。所以，如何提供一种线切割设备，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双向金刚线硅棒截断机，以解决现有技术中的设备张力稳定性差、调节不够便利以及响应速度慢等问题。本发明的另一目的在于提供一种双向金刚线硅棒截断机，以降低用料的成本、解决工件清洗不方便、研磨液回收难度大，以及对工件污染严重的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种双向金刚线硅棒截断机，其特征在于，所述双向金刚线硅棒截断机至少包括:机架，第一贮丝筒，第二贮丝筒，金刚线，以及张力监测装置。所述机架具有用于放置工件的切割工作台面，设于所述机架上的多个导向轮，以及位于所述切割工作台面上侧之两个切割辊；所述第一贮丝筒设置于所述机架一侦牝并轴接有用于驱动所述第一贮丝筒于正向或逆向旋转的第一电机；所述第二贮丝筒设置于所述机架之另一侧并于所述第一贮丝筒相对平行，并轴接有用于驱动所述第二贮丝筒于正向或逆向旋转的第二电机；所述金刚线之一端单层缠绕于所述第一贮丝筒，其另一端单层缠绕于所述第二贮丝筒，所述金刚线经由所述多个导向轮导向后于所述两个切割辊间形成切割网，对所述工件进行切割作业；所述张力监测装置电性连接于所述第一电机及第二电机，用以在金刚线产生张力时，藉由所述第一电机或第二电机驱动第一贮丝筒或第二贮丝筒将所述张力吸收。本发明之双向金刚线硅棒截断机中，所述切割辊相对可升降地设置于所述机架，于进行切割作业时，所述切割辊降下来以对放置在切割工作台面上的工件进行切割。所述金刚线的表层具有金刚砂，于切割过程中不需配合研磨剂。所述第一贮丝筒为放线筒，所述第二贮丝筒为收线筒，换言之，所述第一贮丝筒正向旋转时，所述第二贮丝筒逆向旋转。所述张力监测装置包括张力传感器。如上所述，本发明的双向金刚线硅棒截断机，采用双贮丝筒进行收放线并配合有张力监测装置技术，以解决现有技术中的设备张力稳定性差、调节不够便利以及响应速度慢等问题；再者，本发明之双向金刚线硅棒截断机中，采用表层具有金刚砂的金刚线作为切割线，避免了浪费用料、解决了工件清洗不方便、研磨液回收难度大，以及对工件污染严重的问题，进而提高产品合格率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显示为本发明的双向金刚线硅棒截断机的走丝原理示意图。图2显示为本发明的双向金刚线硅棒截断机的简化结构示意图。元件标号的简单说明:11 机架111切割工作台面112 立柱12导向轮
13切割辊131导丝轮132滑动件14第一贮丝筒141 第一电机15第二贮丝筒151 第二电机16金刚线17张力监测装置
具体实施方式
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显示为本发明的双向金刚线娃棒截断机的走丝原理示意图。图2显示为本发明的双向金刚线硅棒截断机的简化结构示意图。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的双向金刚线硅棒截断机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，本发明提供一种双向金刚线硅棒截断机，用于对例如晶体硅等工件2进行切割或截断作业，在本实施例中，所述双向金刚线硅棒截断机至少包括:机架11，第一贮丝筒14，第二贮丝筒15，金刚线16，以及张力监测装置17。所述机架11具有用于放置工件2的切割工作台面111，设于所述机架11上的多个导向轮12，以及位于所述切割工作台面111上侧之两个切割辊13 ;在本实施例中，所述多个
导向轮12分别为横向导向轮、纵向导向轮、以及斜向导向轮等，在图示中并未--展示，特
此述明。所述机架11还包括有四根互相平行的立柱112，所述两个切割辊13藉由一滑动件132相对可升降地跨设于所述立柱11上2，于进行切割作业时，所述切割辊13降下来以对放置在切割工作台面11 1上的工件2进行切割。具体的实施方式中，所述切割辊13上具有对应所述导向轮12的导丝轮131，更为具体的，所述导丝轮131具有一个即用切割槽及多个备用切割槽(均未图示)，所述金刚线16经由所述导丝轮131引导并缠绕在所述切割辊的即用切割槽中，以确保所述金刚线16在反复运行中不发生跳丝现象。所述第一贮丝筒14设置于所述机架11的一侧，并轴接有用于驱动所述第一贮丝筒14于正向或逆向旋转的第一电机141 ;所述第二贮丝筒15设置于所述机架11之另一侧，并于所述第一贮丝筒14相对平行，所述第二贮丝筒15轴接有用于驱动所述第二贮丝筒15于正向或逆向旋转的第二电机152 ;在本实施例中，当所述第一贮丝筒14为放线筒时，所述第二贮丝筒15为收线筒，换言之，所述第一贮丝筒14正向旋转时，所述第二贮丝筒15逆向旋转。本发明采用双贮丝筒进行收放线的技术，于切割过程中，容易调节，再者，当所述金刚线16由于受力被拉长时，尤其该延伸增长的部分过长时，可藉由其中一只贮丝筒将延伸增长的一部分钢线卷取，具有很好的张力稳定性，且调节非常便利，响应速度也很快。所述金刚线16之一端单层缠绕于所述第一贮丝筒14，其另一端单层缠绕于所述第二贮丝筒15，具体的，所述金刚线16经由所述多个导向轮12导向后于所述两个切割辊13间形成切割网，对所述工件2进行切割作业；本发明还要重点指出的是，本发明之双向金刚线硅棒截断机所采用的切割丝为表层具有金刚砂的金刚线16，选用该种金刚线16在加工过程中避免使用具有研磨砂的研磨液，不但减少了用料成本，也解决了工件清洗不方便、研磨液回收难度大，以及对工件污染严重的问题。所述张力监测装置17电性连接于所述第一电机141及第二电机151，用以在金刚线15产生张力时，藉由所述第一电机141或第二电机151驱动第一贮丝筒14或第二贮丝筒15将所述张力吸收。于具体的实施方式中，所述张力监测装置17由一机械式张力检测臂及与之相连的张力传感器(均未图示)组成，由所述传感器输出反映收线张力大小的电流或电压信号，并配合有例如由电源电路，A/D转换器或D/A转换器、可编程序控制器PLC、通讯接口等计算控制系统对所述第一电机141或第二电机151发出指令，藉由所述第一电机141或第二电机151驱动第一贮丝筒14或第二贮丝筒15将产生的张力吸收掉，进而保持切割作业中的金刚线15的张力平衡，解决了以前截断机中常出现的钢丝张力不稳定、易断丝、易压丝等问题。综上所述，本发明的双向金刚线硅棒截断机，采用双贮丝筒进行收放线并配合有张力监测装置技术，以解决现有技术中的设备张力稳定性差、调节不够便利以及响应速度慢等问题；再者，本发明之双向金刚线硅棒截断机中，采用表层具有金刚砂的金刚线作为切割线，避免了浪费用料、解决了工件清洗不方便、研磨液回收难度大，以及对工件污染严重的问题，进而提高产品合格率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
1.一种双向金刚线娃棒截断机，其特征在于，所述双向金刚线娃棒截断机至少包括 机架，具有用于放置工件的切割工作台面，设于所述机架上的多个导向轮，以及位于所述切割工作台面上侧之两个切割辊； 第一贮丝筒，设置于所述机架一侧，并轴接有用于驱动所述第一贮丝筒于正向或逆向旋转的第一电机； 第二贮丝筒，设置于所述机架之另一侧并于所述第一贮丝筒相对平行，并轴接有用于驱动所述第二贮丝筒于正向或逆向旋转的第二电机； 金刚线，其一端单层缠绕于所述第一贮丝筒，其另一端单层缠绕于所述第二贮丝筒，所述金刚线经由所述多个导向轮导向后于所述两个切割辊间形成切割网，对所述工件进行切割作业；以及 张力监测装置，电性连接于所述第一电机及第二电机，用以在金刚线产生张力时，藉由所述第一电机或第二电机驱动第一贮丝筒或第二贮丝筒将所述张力吸收。
2.如权利要求I所述的双向金刚线硅棒截断机，其特征在于所述切割辊相对可升降地设置于所述机架。
3.如权利要求I所述的双向金刚线硅棒截断机，其特征在于所述金刚线的表层具有金刚砂。
4.如权利要求I所述的双向金刚线硅棒截断机，其特征在于所述第一贮丝筒为放线筒。
5.如权利要求4所述的双向金刚线硅棒截断机，其特征在于所述第二贮丝筒为收线筒。
6.如权利要求5所述的双向金刚线硅棒截断机，其特征在于所述第一贮丝筒正向旋转时，所述第二贮丝筒逆向旋转。
7.如权利要求I所述的双向金刚线硅棒截断机，其特征在于所述张力监测装置包括张力传感器。
全文摘要
本发明提供一种双向金刚线硅棒截断机，其至少包括具有切割工作台面、多个导向轮及两个切割辊的机架；藉由第一及第二电机驱动于正向或逆向旋转的第一贮丝筒及第二贮丝筒；一端单层缠绕于第一贮丝筒另一端单层缠绕于第二贮丝筒的金刚线；以及电性连接于第一及第二电机的张力监测装置，该金刚线经由多个导向轮导向后在两个切割辊间形成切割网，对工件进行切割作业；该张力监测装置用以在金刚线产生张力时，由第一或第二电机驱动第一或第二贮丝筒将张力吸收。本发明解决了现有技术中的设备张力稳定性差、调节不够便利及响应速度慢等问题；再者，所采用的金刚线避免了浪费用料、解决了工件清洗不方便、研磨液回收难度大及对工件污染严重的问题。
文档编号B28D7/00GK103252845SQ20121003769
公开日2013年8月21日 申请日期2012年2月19日 优先权日2012年2月19日
发明者卢建伟 申请人:上海日进机床有限公司