实现提升摆动的线锯的制作方法_4

文档序号:9400389阅读:来源:国知局
,或是角形或其它多种形状晶锭的情形。
[0092] 图9是如图8所示,在根据本发明的线锯中,用于说明晶锭摆动的图面,图9的(a) 是晶锭沿着锯丝向右侧摆动的状态截面图,图(b)是晶锭位于中央的状态截面图,以及图 (c)是晶锭沿着锯丝向左侧摆动的状态截面图。
[0093] 参照图9的(a),第1驱动块100从中央向左侧移动时,第2驱动块110 (参照图4) 向上移动,第1枢轴轴124以旋转中心01为基准进行旋转运动,并与第1驱动块100 -起 向左侧进行并进运动,而且第2枢轴轴125也以旋转中心02为基准进行旋转运动,并与第2 驱动块110 (参照图4) 一起向上进行并进运动。此时,由于第1枢轴轴124和第2枢轴轴 125之间的距离£保持一定,按相当于第1枢轴轴124并进运动距离的角度a,锭架120以 第1枢轴轴124为摆动中心轴向逆时针方向摆动。而且,根据锭架120的摆动,晶锭I也向 逆时针方向摆动,则根据晶锭I的摆动,边改变晶锭I和锯丝51的切割点C1,边进行晶锭I 的切割。此时,如上所述,因为在晶锭I的摆动中没有Z方向上的升降块73(参照图4)移 动,第1枢轴轴124和第2枢轴轴125之间的距离t保持一定,且第1枢轴轴124和锯丝51 之间的距离Z〇保持一定,因此在1次摆动中,从第1枢轴轴124到晶锭切割点的距离Z〇 作为摆动半径,在晶锭I形成圆弧状的切割剖面P。而且,晶锭I的切割点Cl向与第1驱动 块100的移动方向,或第1枢轴轴124的并进运动方向相同的方向,即向左侧移动。
[0094] 另外,第1驱动块100从左侧向中央移动时,与上述的说明相反的进行动作。艮口, 第2驱动块110 (参照图)向下移动,第1枢轴轴124进行旋转运动,并与第1驱动块100 - 起从左侧到中央向右侧进行并进运动,而且第2枢轴轴125也进行旋转运动,并与第2驱动 块11〇(参照图4) 一起向下进行并进运动。而且,按相当于第1枢轴轴124并进运动距离 的角度,锭架120以第1枢轴轴124为摆动中心轴向顺时针方向摆动。而且,根据锭架120 的摆动,晶锭I也向顺时针方向摆动,则根据晶锭I的摆动,边改变晶锭I和锯丝51的切割 点,边进行晶锭I的切割。而且,在1次摆动中,从第1枢轴轴124到晶锭I切割点的距离 Z〇作为摆动半径,在晶锭I形成圆弧状的切割剖面P,且晶锭I的切割点向与第1驱动块 100或第1枢轴轴124的并进方向相同的方向,即向右侧移动。
[0095] 参照图9的(b),第1枢轴轴124和第2枢轴轴125分别位于Z轴方向的其延长线 上的位置,晶锭I的切割点C〇也位于晶锭切割剖面的中央部。
[0096] 参照图9的(c),第1驱动块100从中央部向右侧移动时,第2驱动块110 (参照 图4)向上移动,第1枢轴轴124进行旋转运动,并与第1驱动块100 -起从中央部向右侧 进行并进运动,而且第2枢轴轴125也进行旋转运动,并与第2驱动块110 (参照图4) 一起 向上进行并进运动。而且,按相当于第1枢轴轴124并进运动距离的角度a,锭架120以 第1枢轴轴124为摆动中心轴向顺时针放心摆动。而且,根据锭架120的摆动,晶锭I也向 顺时针方向摆动,则根据晶锭I的摆动,边改变晶锭I和锯丝51的切割点C2,边进行晶锭I 的切割。而且,在1次摆动中,从第1枢轴轴124到晶锭I切割点C2的距离Z〇作为摆动 半径,在晶锭I形成圆弧状的切割剖面P,且晶锭I的切割点C2向与第1驱动块100或第1 枢轴轴124的并进运动方向相同的方向,即向右侧移动。
[0097] 而且,第1驱动块100从右侧向中央部移动时,第2驱动块110(参照图4)向下移 动,第1枢轴轴124进行旋转运动,并与第1驱动块100 -起从右侧向中央部进行并进运动, 而且第2枢轴轴125也进行旋转运动,并与第2驱动块110 (参照图4) 一起向下进行并进 运动。而且,按相当于第1枢轴轴124并进运动距离的角度,锭架120以第1枢轴轴124为 摆动中心轴向逆时针方向摆动。而且,根据锭架120的摆动,晶锭I也向逆时针方向摆动, 则根据晶锭I的摆动,边改变晶锭I和锯丝51的接触点,边进行晶锭I的切割。而且,在1 次摆动中,从第1枢轴轴124到晶锭I切割点的距离作为摆动半径,在晶锭I形成圆弧状的 切割剖面P,且晶锭I的切割点向与第1驱动块100或第1枢轴轴124的并进运动方向相同 的方向移动。
[0098] 如参照图1至图9的说明,在根据本发明的较佳实施例中,摆动单位9是,锭架120 配置在第1驱动块100和第2驱动块110之间,第1驱动块100和第2驱动块110向相互垂 直的方向移动,以第1枢轴轴124和第2枢轴轴125为媒介锭架120与驱动块100、110连 接,并根据第1枢轴轴124和第2枢轴轴125的旋转运动及并进运动,锭架120可以摆动, 只移动一个第1驱动块100,即通过第1驱动块100的摆动马达140 -个的控制,可以摆动 晶锭I,同时在锯丝51行进方向上减小晶锭I的并进移动,尤其是,第2枢轴轴125位于晶 锭I的中心时,在锯丝51行进方向上可以消除晶锭I的并进移动。
[0099] 如上所述,根据本发明的摆动单位9为例,与在锯丝51行进方向上使晶锭I单纯 地向左右进行振子运动的现有摆动不同,在锯丝的行进方向(Y轴方向)上减小晶锭I的左 右移动,并允许上下移动来实现以接近点接触的接触长度可以切割晶锭I的摆动(以下称 为"提升摆动(LIFT-UPswing)")。由根据本发明的摆动单位9实现的提升摆动是,根据晶 锭I切割点上的角速度变化及作用负载变化,减小晶锭I的移动,同时对晶锭I的切割优化 更有利,以下结合附图,进行更详细的说明。
[0100] 参照图9,第1驱动块100的移动距离是Sy,第2驱动块110的移动距离是Sz,摆 动角度是a以及第1枢轴轴和第2枢轴轴125中心之间的距离是I时,第1驱动块100移 动的距离如同下述数学式3。
[0101] [数学式3]
[0102]
[0103] 而且,第1驱动块100移动时,第2驱动块110所移动的距离Sz是.〖?(1 -cosa)0
[0104] 如上述美国专利第4, 646, 710号的揭示,利用数学式2,可以确定以接近点接触的 切割剖面用于切割晶锭I的最大曲率半径,而且已知晶锭I的大小时,在所述数学式3中, 可以确定第1枢轴轴和第2枢轴轴125中心之间的距离尤,进而确定摆动角度时,可以确定 第1驱动块100需要移动的距离。
[0105] 另一方面,第1驱动块100的移动速度是V,晶锭I的旋转速度,即摆动角速度为 ?时,第1驱动块100的速度如同数学式4。
[0106] [数学式4]
[0107]
[0108] 在所述数学式4中,第1驱动块100以一定的速度V移动时,晶锭I的旋转速度, 即摆动角速度《是? / ( £ *COSCl)。
[0109] 图10是通过根据本发明的第1驱动块的定速控制,对于摆动角度显示角速度变化 的图形。在图10显示的图形是在数学式4中,第1驱动块100的速度V是10mm/sec及第 1枢轴轴124和第2枢轴轴125中心之间的距离I是400mm时,显示晶锭的摆动角速度《 分布。
[0110] 参照图10,在所述数学式4可以看出,第1驱动块100以一定的速度V移动时,晶 锭I的旋转速度,即摆动角速度《跟余弦值成反比而变大。因此,根据本发明的摆动单位9 为例,将第1驱动块100的速度V以数学式4的余弦值控制时,可将晶锭I的旋转速度,SP 摆动角速度《保持一定。而且,考虑通过摆动马达140(参照图4)的第1驱动块100的控 制时,自然地增加或减小第1驱动块100的速度V较好。根据本发明的摆动单位9为例,根 据余弦值可将第1驱动块100的速度V自然地增加或减小较好,尤其第1驱动块100在Y 轴方向上随着往复移动改变方向时,即在Y轴方向上在其左侧末端或由右侧末端能自然地 摆动晶锭I较好。
[0111] 另一方面,如图9所示,通过根据本发明的摆动单位切割晶锭时,晶锭和锯丝的切 割点CUCO、C2 (参照图9)向第1驱动块100移动的方向移动,并且从所述数学式4可以 看出,第1驱动块100具有从中央越靠左侧或右侧,其摆动角速度co变大的速度剖面,因 此根据这种切割点的变化及速度剖面的晶锭切断工序,对于晶锭I切割环境或工序条件变 化,更积极地有利于晶锭切断工序的优化,以下结合图11和图12进行说明。
[0112] 图11是根据晶锭切割点的位置,用于说明负载变化的概念图,根据本发明切割晶 徒时,对于晶徒的切割点从中央向左侧移动的状态,图9的(a)及(b)相互相同,在图9的 (a)及(b)使用了相同意义的相同参照符号,只是为了便于说明及理解只显示了其代表性 部件,如图9(a)的晶锭用实线来表示,如图9(b)的晶锭用虚线来表示。
[0113] 参照图11,锯丝51是由两个导轮RUR2向导,并在其间以高速行进,
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