钻石线切割机及该钻石线切割机的切割方法
【专利摘要】本发明涉及一种钻石线切割机及该钻石线切割机的切割方法。该钻石线切割机包括旋转马达、钻石线固定模块、钻石线及空间位移元件。该旋转马达及钻石线固定模块设置于该空间位移元件上。该旋转马达带动该待切割物体绕待切割物体的中心线旋转。该钻石线固定模块分别沿相反方向拉伸该钻石线的相对两端以使得钻石线绷直以具有张力，该空间位移元件令该钻石线自待切割物体的边缘向中心方向移动，以使得钻石线切割旋转地待切割物体。钻石线切割机及其切割方法节省钻石线的使用。
【专利说明】钻石线切割机及该钻石线切割机的切割方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种钻石线切割机及使用该钻石线切割机的切割方法。
【背景技术】
[0002]目前，业界一般使用钻石线切割机来切割硅晶圆、蓝宝石晶棒等。具体切割方法为:将待切割物体，如硅晶圆、蓝宝石晶棒等固定于钻石线切割机上；在与待切割面同面的上方设置第一固定端与第二固定端；具有一定长度的钻石线的两端可滑动地固定上述二固定端，并令该钻石线其具有自第一固定端向第二固定端运动的线速度；令具有线速度的钻石线该向待切割物体方向移动，直至前后不同段的钻石线通过该待切割物体，进而完成切割动作。然而，切割一待切割物体需要调动整卷的钻石线作切割动作，对钻石线较为浪费。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，有必要提供一种节省钻石线使用的钻石线切割机及其切割方法。
[0004]一种钻石线切割机，其包括旋转马达、钻石线固定模块、钻石线及空间位移元件，该旋转马达及钻石线固定模块设置于该空间位移元件上，该旋转马达带动该待切割物体绕待切割物体的中心线旋转，该钻石线固定模块分别沿相反方向拉伸该钻石线的相对两端以使得钻石线绷直以具有张力，该空间位移元件令该钻石线自待切割物体的边缘向中心方向移动，以使得钻石线切割旋转地待切割物体。
[0005]一种钻石线切割机的切割方法，该加工方法包括如下步骤:固定待切割物体及钻石线于钻石线切割机上；调整待切割物体与钻石线的相对位置，令钻石线处于切割段的部分设置方向平行于待切割物体的待切割面；令待切割物体绕其中心线旋转并且令待切割物与该钻石线的切割段二者相对移动，令钻石线的切割段切割该切割物体。
[0006]与现有技术相比，上述钻石线切割机令待切割物体在旋转时通过钻石线，进而完成切割动作。利用处于切割段的钻石线实施切割，避免了调动整卷的钻石线作切割动作时，对钻石线的浪费。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1为本发明实施方式中钻石线切割机的立体示意图。
[0008]图2为图1中钻石线切割机部分分解图。
[0009]图3为钻石线切割机切割待切割物体的方法流程图。
[0010]主要元件符号说明。
[0011 ] 如下【具体实施方式】将结合上述附图进一步说明本发明。
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【具体实施方式】
[0012]请参阅图1，钻石线切割机100包括底座110、自该底座110向同一侧延伸的二侧壁112、连接二侧壁112的顶壁113、直接或者间接设置于该底座110上的空间位移元件130、旋转马达150及钻石线固定模块170。该旋转马达150与该钻石线固定模块170设置于该空间位移元件130上。该空间位移元件130设置于该底座110上。该旋转马达150用于固定待切割物体200，并带动该待切割物体200绕待切割物体200的中心线旋转。在本实施方式中，该旋转马达150是可以调整速度与扭力的马达。该钻石线固定模块170用于固定钻石线300并分别沿相反方向拉伸该钻石线300的相对两端以使得钻石线300绷直令处于切割段的钻石线300具有张力。该空间位移元件130能够于实施切割动作前校准待切割物体200与切割段钻石线300的相对位置，并在实施切割动作时变化该旋转马达150与钻石线固定模块170 二者之间的相对位置，令二者或者相互靠近或者相互远离，进而实施切割动作。
[0013]在本实施方式中，该待切割物体200为玻璃棒材，其形状为圆柱形并具有中心线。该旋转马达150提供一旋转速度，令玻璃棒材的边缘具有700-1200m/min的线速度。
[0014]具体地，该空间位移元件130包括移动台131、第一轨道132、第二轨道133、第三轨道135、第一驱动马达(图未示)、第二驱动马达(图未示)、第三驱动马达138。在本实施方式中，该第一轨道132与第二轨道133是水平方向的沿X方向与Y方向上设置的轨道，第三轨道135是沿竖直方向Z方向设置的轨道。该移动台131设置于该第二轨道133上并能够在该第二驱动马达的带动下沿该第二轨道133移动。该第一驱动马达能够驱动该第二轨道133及位于该第二轨道133上的该移动台131沿该第一轨道132移动。该第三驱动马达138用于驱动该钻石线固定模块170沿该第三轨道135移动。可以理解地，该第三驱动马达138也可以为气压缸。
[0015]在本实施方式中，每一第一轨道132、第二轨道133、第三轨道135均具有二轨道，以稳定地引导及限定沿轨道移动的元件。其中，该第三轨道135的二轨道分设于第二轨道133的两侧，以利切割动作的稳固实施。
[0016]请参阅图2，该钻石线固定模块170包括固线板171、连接板172、连接体173、二导轮174及二钻石线固定部175及该钻石线300。其中，其一钻石线固定部175上设置张力计176，用于测量并且调整处于切割段的钻石线材的张力。该连接板172与二连接体173设置于该固线板171上，该连接板172用于与该第三驱动马达138连接，该二连接体173用于将该钻石线固定模块170可滑动地固定于该第三轨道135的二轨道上。该二钻石线固定部175用于固定该钻石线300的两端并且沿相反方向拉伸该钻石线300以使得钻石线300的切割段具有张力。按照该钻石线300走线方向而言，该二导轮174设置于二钻石线固定部175之间，用于精确定位该钻石线300的设置方向。其中，二导轮174之间的钻石线300为切割段，用于切割待切割物体200。
[0017]具体地，该固线板171大体为矩形板，该二连接体173分设于该固线板171同一侧面的二端部，该连接板172在本实施方式中为一个，设置与二连接体173同一侧面的固线板171上且介于二连接体173之间。二连接体173各具有一贯穿孔1730。二贯穿孔1730的延伸方向相同。该固线板171的远离该连接板172的一侧形成有缺口 1712。在本实施方式中，该缺口 1712呈矩形。该缺口 1712的长与宽均大于待切割物体200的直径。该二导轮174分设于形成该缺口 1712的固线板171的两侧，每一导轮174具有限位槽1740，该限位槽1740为自导轮174的外侧壁向内凹入形成的环形槽。该限位槽1740用于收容及精准定位该钻石线300的切割段。此外，该导轮174固定于该固线板171的固定方式可以为可转动地固定及牢固固定等方式。本实施方式采用的是转动固定。该二钻石线固定部175及张力计176设置于该固线板171上且与该二导轮174同侧。沿该钻石线300的走向方向上，该二导轮174设置于该张力计176与钻石线固定部175之间。
[0018]钻石线300是在裸线镀一层钻石颗粒形成的。当采用未切割前的直径为0.25毫米的钻石线时，该钻石线切割机100提供的张力小于或者等于40牛顿，优选为40牛顿。
[0019]组装时，该第一轨道132与第三轨道135设置于底座110的承载面111上。在本实施方式中，该承载面111为水平面，该第一轨道132的延伸方向与顶壁113的延伸方向相同，且设置于二侧壁112之间。该移动台131设置于该第二轨道133上并与该第二轨道133一同设置在该第一轨道132上。二第三轨道135分别靠近该二侧壁112设置。该旋转马达150固定于该移动台131上。该二连接体173的贯穿孔1730分别收容该第三轨道135的二轨道，进而将该钻石线固定模块170固定于该空间位移元件130上，其中该缺口 1712较连接板172更加靠近该承载面111。该第三驱动马达138固定于该顶壁113上并与该钻石线固定模块170的连接板172连接。该待切割物体200可以经由机械固定或粘胶固定的方式固定于该旋转马达150上，该待切割物体200为圆柱形玻璃棒材，其中心线平行该承载面111及第二轨道133。
[0020]可以理解地，该待切割物体200可以为圆形、方形与不规则形状等，其材质可以为金属、陶瓷、塑料与玻璃等。
[0021]下面详述钻石线切割机100的切割方法，如图3:
S1:固定待切割物体200、钻石线300于钻石线切割机100上。
[0022]将该圆柱形的玻璃棒材固定于旋转马达150上，该圆柱形玻璃棒材的中心线与该底座I1的承载面111及第二轨道133平行。将钻石线300的两端分别固定于二钻石线固定部175上，该钻石线300的于二钻石线固定部175之间的部分收容于该二导轮174的限位槽1740内，则二导轮174之间的处于切割段的该钻石线300位于该缺口 1712的靠近固线板171边缘的一侧。
[0023]S2:调整待切割物体200与钻石线300的相对位置，令钻石线300处于切割段的部分设置方向平行于待切割物体200的待切割面。
[0024]开启第一驱动马达(图未示)、第二驱动马达(图未示)以调整待切割物体200的水平位置，令其待切割面对准钻石线300的切割段。驱动第三驱动马达138，令钻石线300的切割段贴近该待切割物体200。
[0025]S3:令待切割物体200旋转地通过该钻石线300的切割段。
[0026]开启旋转马达150令待切割物体200绕其中心线旋转，开启该第三驱动马达138，令钻石线固定模块170向底座110方向移动，则待切割物体200在旋转地过程中进入该缺口 1712内，则在进入缺口 1712的同时钻石线300的切割段切割待切割物体200。
[0027]可以理解地，可以先将该待切割物体200设置于该缺口 1712内，在实施切割运动时，令设置于该待切割物体200下方的钻石线300向待切割物体200的中心线方向运动，即向上运动，在该待切割物体200的旋转下，同样实施切割动作。此外，如将第三驱动马达138设置于移动台131上，令移动台131相对该钻石线300的切割段移动同样能够完成切割动作。
[0028]上述钻石线切割机100提供了一种与现有技术完全不同的钻石线的切割方法。即待切割物体200在高速的旋转下通过具有一定张力的钻石线300，进而完成切割动作。利用处于切割段的钻石线实施切割，避免了调动整卷的钻石线作切割动作时对钻石线的浪费。
【权利要求】
1.一种钻石线切割机，其特征在于:其包括旋转马达、钻石线固定模块、钻石线及空间位移元件，该旋转马达及钻石线固定模块设置于该空间位移元件上，该旋转马达带动该待切割物体绕待切割物体的中心线旋转，该钻石线固定模块分别沿相反方向拉伸该钻石线的相对两端以使得钻石线绷直以具有张力，该空间位移元件令该钻石线自待切割物体的边缘向中心方向移动，以使得钻石线切割旋转地待切割物体。
2.如权利要求1所述的钻石线切割机，其特征在于:该钻石线固定模块包括二导轮，二导轮之间的钻石线作为切割段实施切割动作，该二导轮分设于该旋转马达与钻石线切割段相对移动方向的两侧。
3.如权利要求2所述的钻石线切割机，其特征在于:每一导轮具有限位槽，该限位槽为自导轮的外侧壁向内凹入形成的环形槽，该限为槽收容并定位该钻石线。
4.如权利要求2所述的钻石线切割机，其特征在于:该钻石线固定模块包括固线板，该固线板的一侧形成有缺口，该缺口的长与宽均大于待切割物体的对应位置，以容纳待切割物体，该二导轮分设于形成该缺口的固线板的相对两端。
5.如权利要求4所述的钻石线切割机，其特征在于:该钻石线固定模块包括二钻石线固定部，用于固定该钻石线的相对两端，按照该钻石线走线方向，该二导轮设置于二钻石线固定部之间。
6.如权利要求5所述的钻石线切割机，其特征在于:该钻石线固定模块包括一张力计，该张力计设置于其一钻石线固定部上用于测量并且调整处于切割段钻石线的张力。
7.如权利要求4所述的钻石线切割机，其特征在于:该钻石线切割机包括底座，该空间位移元件包括第一轨道、第二轨道、第三轨道、第一驱动马达、第二驱动马达、第三驱动马达，该第一轨道、第二轨道及第三轨道是位于空间上同一坐标轴不同方向上的轨道，底座的承载面垂直第三轨道，平行第一轨道、第二轨道，该钻石线固定模块滑动地设置于第三轨道上并在该第三驱动马达驱动下沿该第三轨道滑动，该旋转马达滑动设置于第二轨道上并在该第二驱动马达驱动下沿该第二轨道滑动，该旋转马达与第二轨道滑动设置于第一轨道上并在该第一驱动马达驱动下沿该第一轨道滑动，该第一轨道与第三轨道设置于底座的承载面上。
8.如权利要求7所述的钻石线切割机，其特征在于:该钻石线切割机还包括设置于底座承载面上的二侧壁及二侧壁之间的顶壁，该第三驱动马达设置于该顶壁上并与该钻石线固定模块连接，用于驱动该钻石线固定模块于靠近该底座及远离该底座之间作往复运动。
9.一种钻石线切割机的切割方法，包括如下步骤:固定待切割物体及钻石线于钻石线切割机上；调整待切割物体与钻石线的相对位置，令钻石线处于切割段的部分设置方向平行于待切割物体的待切割面；令待切割物体绕其中心线旋转并且令待切割物与该钻石线的切割段二者相对移动，进而令钻石线的切割段切割该切割物体。
10.如权利要求9所述的钻石线切割机的切割方法，其特征在于:该待切割物体绕该待切割物体的中心线旋转的线速度为700-1200米每分钟。
【文档编号】B28D5/04GK104210039SQ201310209019
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2013年5月30日 优先权日:2013年5月30日
【发明者】徐碧聪 申请人:正达国际光电股份有限公司