线监测系统的制作方法
【专利摘要】本公开文本提供一种用于线锯装置的线监测系统(100)。线监测系统(100)包括传感器排列，配置所述传感器排列检测线锯装置的线的至少两个线部分(22)之间的相对距离(24)。
【专利说明】
线监测系统
技术领域
[0001] 本文描述的实施例涉及一种用于线锯装置的线监测系统、一种线锯装置和一种用于监测线锯装置中的线的方法。本实施例的线锯装置特别适用于切割或锯切硬质材料(如硅块或石英块)，例如用于切割硅晶片、硅锭或类似物。【背景技术】
[0002]线锯装置用于切割工件或硬质材料(例如，硅)锭块。使用线锯装置切割或晶片化工件或锭块以便裁剪、切成方形或切片。在这种线锯装置中，从线轴送线，并通过线导向器引导和拉紧。在线锯装置中可使用不同类型的线。例如，金刚石线可与冷却剂结合使用。 在切割期间，沿线长度迅速移动线，并在大体上垂直于线方向的切割方向上通过工件供应板或工作台比较缓慢地移动工件或锭块。线可卷绕在线导向器(如滚筒)周围以形成线网。 可对这些线导向器开槽，其中通过线张力使线保持在所谓的线导向槽内部。凹槽可以是等距的，以便切片工件或锭块获得具有规则和相等厚度的晶片。
[0003] 使用线锯装置的一个问题是发生跳线和所谓的“薄厚效应”，其中与标称厚度值相比，一些晶片较薄，而另一些晶片较厚。可通过线网的目视检查或通过用手指触摸网和感测网的均匀性来检测跳线。使用较小直径线的趋势使得这种手动检测方法很难。
[0004]鉴于上述情况，需要监测线网以便实现线锯装置的更高效率。尤其是需要监测线网以便检测薄厚效应和/或跳线的发生。
【发明内容】
[0005]鉴于上文所述，本发明提供一种用于线锯装置的线监测系统、一种线锯装置和一种用于监测线锯装置中的线的方法。本发明实施例的进一步方面、优点和特征将自从属权利要求、描述和附图显而易见。
[0006] 根据一个方面，提供一种用于线锯装置的线监测系统。线监测系统包括传感器排列，配置所述传感器排列检测半导体线锯装置的线网的至少两个线部分之间的相对距离。
[0007] 根据另一方面，提供一种用于线锯装置的线监测系统。线监测系统包括传感器排列，配置所述传感器排列检测线锯装置的线网的至少两个线部分之间的相对距离，传感器排列包含至少一个照明装置和至少一个直线传感器阵列，其中在与至少一个直线传感器阵列间隔第一距离处定位至少一个照明装置以界定至少一个照明装置与直线传感器阵列之间的线接收区域，且其中线接收区域被配置用于引导线网通过线接收区域。
[0008] 根据又一方面，提供一种线锯装置。线锯装置包括本文描述的线监测系统。线监测系统包括传感器排列，配置所述传感器排列检测线锯装置的线网的至少两个线部分之间的相对距离。
[0009] 根据另一方面，提供一种用于监测线锯装置中的线的方法。所述方法包括检测线锯装置的线网的至少两个线部分之间的相对距离。
[0010]实施例还针对用于实施所公开方法的设备和包括用于执行每个所描述方法步骤的设备部件。可通过硬件组件、由适当软件编程的计算机、通过上述两者的任意组合或以任何其他方式执行这些方法步骤。此外，根据本公开文本的实施例还针对用于操作所描述的装置和系统的方法。实施例包括用于实施装置和系统的每个功能的方法步骤。【附图说明】
[0011]因此，为可详细理解本公开文本的实施例的上述特征结构，可参考本文描述的实施例获得上文简要概述的实施例的更具体描述。附图涉及本公开文本的实施例，并描述如下:
[0012]图1图示根据本文描述的实施例的位于线导向筒上的线网和线监测系统的示意性前视图；
[0013]图2图示根据本文描述的实施例的位于线导向筒上具有跳线的线网和线监测系统的不意性如视图；
[0014]图3图示根据本文描述的实施例的具有线监测系统的线锯装置的示意性横截面侧视图；
[0015]图4图示根据本文描述的实施例的线监测系统的示意性横截面视图；
[0016]图5图示根据本文描述的实施例的说明线监测系统运作的曲线图；
[0017]图6图示根据本文描述的进一步实施例的具有线监测系统的线锯装置的示意性横截面侧视图；
[0018]图7图示根据本文描述的实施例的线监测系统的传感器装置的传感器排列的示意性视图；和
[0019]图8图示根据本文描述的实施例的用于监测线锯装置中的线的方法的流程图。 【具体实施方式】
[0020] 现将详细参考本公开文本的各个实施例，在图中图示这些实施例的一或更多个例子。在附图的以下描述中，相同附图标号指代相同组件。大体只仅描述相对于个别实施例的不同之处。通过解释本公开文本实施例的方式提供每一例子，并且这些例子并不意味着是实施例的限制。此外，可结合其他实施例使用图示为或描述为一个实施例的一部分的特征以产生又一个实施例。目的是这一描述包括这种修改和变化。
[0021] 在切割开始时，当工件接触到线网和线进入工件时，形成网的线可因工件所施加的压力和与工件接触而不稳定地移动(例如，滑动)。进入期间的这种不稳定移动会造成形成网的线不是等间距，从而导致晶片具有各种厚度。此外，可将冷却剂倾倒在线网上来辅助切割工艺(例如，通过载运研磨颗粒或冷却)。例如，在金刚石线切晶片的情况下，冷却剂的毛细管作用会引发线粘在一起，尤其是在进入之前或在切割期间。这导致晶片具有各种厚度，并且也被称为“薄厚效应”，其中与标称厚度值相比，一些晶片较薄，而另一些晶片较厚。
[0022] 使用线锯装置的一个问题是发生跳线。用语“跳线”可指示这样一种情形:本应该在第一线导向槽中被排列和引导的线跳到第二线导向槽或相邻线导向槽中，使得第二线导向槽中存在或重叠两根线。安装新线轴并且应在线导向槽中正确定位线时，可能发生跳线。 跳线还可能发生在线锯装置的操作期间(如切割工艺期间)，并且尤其是在工件接触到线网和线进入工件的切割工艺开始时。跳线还可例如发生在线导向槽受到切肩污染时和/或在线引导系统运行不稳定和/或振动时。如果发生跳线，那么重叠的线可破坏晶片，并降低生产成品率和/或降低切割质量或晶片质量。可通过线网的目视检查或通过用手指摸网和感测网的均匀性来检测跳线。使用较小直径线的趋势使得这种手动检测方法很难。
[0023] 所述线锯装置可被理解为一种线锯装置，其中相当长的线(“线长度”)，如至少 lkm、尤其是至少10km或甚至至少100km，卷绕在线导向器(如线导向筒)周围，并形成网或线网。用语“线长度”指的是线的总长度，而不仅仅是在给定时间用于锯切的线。线沿其长度移动。在锯切期间，要被锯切的片材可移动穿过线网。要被锯切的片材的移动速度确定切割速度和/或可在给定时间量内锯切的有效切割面积。本文所使用的用语“切割”与“切片”、“晶片化”或“锯切”同义使用。
[0024]图1图示根据本文描述的实施例位于线导向筒10上的线网20和线监测系统100 的示意性前视图。图2图示根据本文描述的实施例位于线导向筒10上具有跳线的线网20 和线监测系统100的示意性前视图。
[0025]可将线螺旋缠绕在一或更多个线导向器(如线导向筒10)周围，并且可形成一层平行线部分22(例如，在两个或更多个线导向筒10之间)。这一层可被称为线网20。线可为金刚石线。线导向筒10可具有在线导向筒10的圆周表面中提供的线导向槽(未图示)。 线导向槽可适用于引导平行线部分22的线部分。可平行排列两个或更多个线导向槽以平行排列或引导线部分22。平行线导向槽的数量可对应于平行线部分22的数量。例如，可以卷起线，使得所得线网20包括至少100个平行线部分22。将推动穿过这100根线部分22 的线网20的工件或锭块切片成101片晶片。
[0026]线监测系统100定位于邻近线网20。根据可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例，每个线导向筒10提供一个线监测系统100。根据本发明的一方面，线监测系统 100包括传感器排列，配置所述传感器排列检测半导体线锯装置的线的至少两个线部分22 之间的相对距离。用图1中的附图标号24表示示例性相对距离。
[0027]配置本公开文本的线监测系统100通过检测形成网的线部分22 (例如，靠近线导向筒10)之间的相对距离或间隔检测并且尤其是自动检测跳线和/或薄厚效应。可例如在已制成新线网之后和/或在切割工艺期间实行这一检测。
[0028]本文所使用的用语“相对距离”可指示两个线部分22之间的距离或间隔，并且可特别指示两个相邻线部分22之间的距离或间隔。相对距离可以是对应于线监测系统100 位置的线网20位置处的相对距离。换句话说，在线监测系统100所在的线网20位置处测量两个线部分22之间的相对距离。相对距离可以是在大体上垂直于线或线网20的移动方向21的方向上的相对距离。在一些实施例中，相对距离可以是在大体上平行于线导向筒10 的圆柱轴12的方向上的相对距离。
[0029]线(或线网20)的移动方向21大体上沿线长度延伸。例如，线或线网20的移动方向21可大体上垂直于线导向筒10的圆柱轴12。在大体上垂直于线移动方向21的切割方向上移动工件或锭块。沿移动方向21的线或线网20的移动速度可为至少5m/s或甚至 10m/s。例如，在操作期间的线或线网20的移动速度21在10m/s与15m/s之间，而在开始和停止期间移动速度可较小。此外，在线或线网20来回移动的情况下，对线或线网20不时减速以便在相反方向上加速。
[0030]根据一些实施例，两个线部分22之间的相对距离，并且尤其是两个相邻线部分之间的相对距离，应对应于标称值或预设值(例如，在给定的公差内)。这意味着线部分22应是等距或均匀分布在线网20的宽度上，并且尤其是在线网20的整个宽度上均匀分布，以切割具有规则和相等厚度的晶片。换句话说，线网20应是均匀的。线网20的宽度可以是在大体上垂直于线或线网20的移动方向21的方向上的宽度。一旦至少两个线部分22之间的相对距离与标称值或预设值不同，晶片或切片便被切割成具有各种厚度。这种不同的相对距离可来源于薄厚效应和/或跳线。
[0031]根据本公开文本的线监测系统100被配置成检测相对距离，其中可确定所检测的相对距离是否符合标称值或预设值(例如，在公差范围内)。如果所检测的相对距离中的至少一个不符合标称值或设定值(例如，所检测的相对距离在公差范围以外)，线监测系统 100可确定薄厚效应和/或跳线。公差范围可被定义为标称值或预设值加/减标称值或预设值的2 %、5 %、10 %、15 %或20 %，或加/减固定值。公差范围可尤其被定义为标称值或预设值加/减标称值或预设值的约50%。
[0032]在一些实现方式中，当线监测系统100确定所检测的相对距离中的至少一个不符合标称值或设定值时，线监测系统100可防止开始切割工艺，因为从查看的线分配点来说线网20并不均匀。在另一例子中，线监测系统100可产生警报，并允许操作者中止切割工艺(例如，如果线网分配正在恶化)。在一些实现方式中，根据本公开文本的线监测系统100 可被配置成估计或确定跳线数量和“薄厚”量，并且如果到达给定质量阈值便产生警报。如果未到达阈值，切割工艺可继续。
[0033]图2图示一个例子，其中两根线紧靠在一起(例如，由于薄厚效应和/或跳线)。 在所图示的例子中，第一线部分25已从预设位置27(例如，在线导向槽内)移动至靠近第二线部分23的位置。例如，当第一线部分25已移动到第二线部分23的线导向槽中时，已发生跳线。当第一线部分25和第二线部分23粘在一起(例如，由于提供给线网20的冷却剂)时，这就是所谓的薄厚效应。
[0034]根据可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例，线监测系统100被配置成确定所检测的相对距离中的至少一个是否不符合(或对应于)标称值或设定值(例如，在给定的公差内)。在图2的例子中，第一线部分25与第二线部分23之间的第一相对距离26 不符合标称值或设定值。详细来说，第一线部分25与第二线部分23之间的第一相对距离 26小于标称值或设定值(例如，用附图标号24表示)。此外，第一线部分25与第三线部分 29之间的第二相对距离28也不符合标称值或设定值。尤其是，第一线部分25与第三线部分29之间的第二相对距离28大于标称值或设定值。通过检测第一相对距离26和第二相对距离28中的至少一个，线监测系统100可确定已发生跳线和/或薄厚效应。
[0035]图3图示根据本文描述的实施例具有线监测系统100的线锯装置的示意性横截面侧视图。
[0036]线锯装置被示例性图示为包括线或线网20,所述线或线网由两个线导向筒10(也被称为“线导向器”或“滑轮”)沿线长度引导。线长度可大体上平行于线或线网20的移动方向21延伸。可平行排列线的线部分(例如，图1和图2中的线部分22)，从而形成线网 20。所提供的线尤其是在线锯装置的切割区域内形成线网20。用语“线网”可涉及由两个线导向筒10之间的线或线部分形成的线网20。应当理解的是，线可形成一个以上线网20， 所述线网被定义为执行锯切工艺的区域。根据本文描述的一些实施例，线可形成多个线网，例如都适用于切割工件或锭块30的两个线网。将工件或锭块30安装到工作台40上，配置所述工作台抵靠线或线网20移动以便切割锭块30。
[0037]在一些实施例中，线导向筒10适合于旋转以便传送线或线网20。线导向筒10可被配置成以至少5m/s或甚至10m/S的圆周速度(即，外部圆周处的速度)旋转。例如，在操作期间在lOm/s与25m/s之间操作线锯装置，而在开始和停止期间所述速度可较小。此夕卜，在线或线网20来回移动的情况下，对线或线网20不时减速以便在相反方向上加速。
[0038]在切割期间，线或线网20大体上沿线长度移动，所述线长度可以是线的纵向长度。用语“大体上”应特定包含振动或类似者。所述移动与工件或锭块30 (如半导体锭块) 的垂直运动相比可相对迅速。根据一些实施例，线或线网20的移动仅为单向，即总是在向前的方向上。根据其他实施例，线或线网20的移动可包括在向后方向上的移动，详细来说， 所述移动可以是线或线网20的来回移动，其中反复修正线或线网20的移动方向。在操作中，使线或线网20接触锭块30来将锭块30切割成例如多个晶片。
[0039]根据一些实施例，可相对于锭块30移动形成线网20的线或多条线，可相对于线或线网20移动锭块30,或可相对于彼此移动线或线网20和锭块30。
[0040]根据可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例，传感器排列100包括至少一个照明装置110和至少一个传感器装置120。在一些实施例中，在与至少一个传感器装置 120间隔第一距离处定位至少一个照明装置110以界定至少一个照明装置110与至少一个传感器装置120之间的线接收区域115。换句话说，线网20贯穿线接收区域115,或者线网 20夹在至少一个照明装置110与至少一个传感器装置120之间。在一些实施例中，第一距离至少为2mm，或第一距离在2至20mm的范围内，并且具体而言在5至10mm的范围内。
[0041]根据可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例，至少一个照明装置110和至少一个传感器装置120中的至少一个大体上垂直于线或线网20的移动方向21延伸。在一些实施例中，至少一个照明装置110和至少一个传感器装置120可大体上平行于线导向筒 10的圆柱轴12延伸。
[0042]在一些实现方式中，至少一个照明装置110和至少一个传感器装置120中的至少一个沿线网20宽度的至少一部分或甚至在线网20的全宽上大体上垂直于线或线网20的移动方向21延伸。通过在线网20的全宽上延伸，可监测完整线网20。用语“线网宽度”可被理解为在大体上垂直于线或线网20的移动方向21的方向上的线网20的宽度。
[0043]图4图示根据本文描述的实施例的线监测系统100的示意性横截面视图。图5图示根据本文描述的实施例说明线监测系统100运作的曲线图。
[0044]在一些实施例中，在与至少一个传感器装置120间隔第一距离处定位至少一个照明装置110以界定至少一个照明装置110与至少一个传感器装置120之间的线接收区域 115。线接收区域115可被配置用于引导线或线网29,并且尤其是线部分22,穿过线接收区域115。在一些实现方式中，第一距离至少为2mm，或第一距离在2至20mm的范围内，并且具体而言在5至10mm的范围内。如图4所示，第一距离可为第一线距130和第二线距132 的总和。第一线距130可以是至少一个传感器装置120与线或线部分22之间的距离。第二线距132可以是至少一个照明装置110与线或线部分22之间的距离。可从线部分22的中心起测量第一线距130和第二线距132。第一线距130和第二线距132可以是在大体上垂直于线或线网20的长度方向或移动方向的方向上的距离。例如，第一线距130可在1至5mm的范围内，并且具体而言在2至3mm的范围内。第二线距132可在2至15mm的范围内， 并且具体而言在3至7mm的范围内。
[0045]根据可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例，至少一个传感器装置120被配置成检测从至少一个照明装置110发射的光。在一些实现方式中，至少一个传感器装置 120被配置成检测或感测从至少一个照明装置110发射的光的光强度(或光量)和/或空间光分布。例如，至少一个传感器装置120包括一或更多个光电传感器。至少一个照明装置110与至少一个传感器装置120之间安置的线或线部分22影响或干扰在至少一个传感器装置120处所接收或感测到的光强度和/或空间光分布。
[0046]在一些实施例中，至少一个传感器装置120被配置成检测或感测光强度和/或空间光分布(例如，在大体上垂直于线或线网的移动方向的方向上)。根据可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例，至少一个传感器装置120包括至少一个位置传感器，如至少一个直线传感器阵列。例如，位置传感器装置并且尤其是直线传感器阵列可被配置成检测或感测在大体上垂直于线或线网的移动方向的方向上的空间光分布。至少一个传感器装置 120,并且尤其是直线传感器阵列，可具有约400至800DPI (每英寸点数)的分辨率。
[0047]根据可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例，至少一个直线传感器阵列大体上垂直于线或线网的移动方向延伸。在一些实施例中，至少一个直线传感器阵列可大体上平行于线导向筒的圆柱轴延伸。例如，至少一个直线传感器阵列可包括沿一行排列的两个或更多个传感器，如光电传感器或光电检测器。换句话说，直线传感器阵列可以是一维的。
[0048]在一些实现方式中，线监测系统100被配置成基于至少一个传感器装置120处的光强度和/或光分布确定至少两个线部分之间的相对距离。例如，至少一个传感器装置120 处的光强度和/或空间光分布可对应于线接收区域115内的线部分的位置。换句话说，光强度和/或空间光分布可对应于线部分之间的相对距离或可至少包括关于线部分之间相对距尚的信息。图4和图5图不例子。
[0049]至少一个照明装置110向至少一个传感器装置120发射光或光束。在一些实现方式中，至少一个照明装置110可包括一或更多个光源，如LED(发光二极管)。可在一行内排列一或更多个光源。光源行可在大体上垂直于线或线网的移动方向的方向上延伸。如图 4的例子所示，在线网下方排列至少一个照明装置110。在图4的例子中，线部分22夹在至少一个照明装置110与至少一个传感器装置120之间。由于存在线部分22,在至少一个传感器装置120处产生光阴影28。光阴影28可对应于各自线部分22的位置。光阴影28影响或干扰在至少一个传感器装置120处所感测或检测到的光强度和/或空间光分布。
[0050]图5 (a)至图5 (c)图示基于至少一个传感器装置处所接收或感测到的光强度和/ 或空间光分布获得线部分之间相对距离的方法的例子。图5(a)图示至少一个传感器装置 120的多个传感器的分布，如直线传感器阵列，关于时钟分布(每点1个时钟)。x方向可指示时钟(所述时钟可对应于排列多个传感器的方向，如垂直于线或线网的移动方向的方向)。图5(b)图示对应于直线传感器阵列所感测到的光功率的模拟信号。可见，光功率在存在线部分的位置处表现出最小值(用附图标号210表示)，而在不存在线部分处具有最大值(用附图标号200和220表示)。图5(c)图示通过转换图5(b)的模拟信号获得的数字信号。数字信号是“ 1”，则不存在线部分，而数字信号是“〇”，则存在线部分。
[0051]具有“0”的信号部分的宽度对应于线或线部分的宽度或直径(用附图标号240表示)。可在x方向上(例如，在大体上垂直于线或线网的移动方向的方向上)界定宽度。具有“1”的信号部分的宽度对应于两个线部分之间的间隙或间隔的宽度(用附图标号230表示)。详细来说，间隙或间隔的宽度对应于两个(相邻)线部分之间的相对距离。
[0052]例如，当线宽度与间隙宽度总是具有相同的值(例如，在切割工艺期间)时，切割工艺在正常参数内工作，并且一切正常。当一或更多个宽度(如线部分的宽度和/或间隙宽度)小于或大于例如标称值或预设值时，可确定异常。异常可为跳线和/或薄厚效应。在一些实现方式中，线监测系统被配置成计数或确定不符合标称值或预设值(例如，在公差范围内)的线部分宽度和/或间隙宽度的数量。换句话说，线监测系统被配置成计数或确定异常的数量。基于计数的数字，线监测系统可确定或估计网恶化情况。例如，当网恶化到达质量阈值时，可停止切割工艺。
[0053]鉴于上述，分别在线网上方和下方定位至少一个传感器装置和至少一个照明装置 (光发射器)，所述装置非常靠近网，但不接触网。至少一个传感器装置的分辨率可处于200 至800DPI的范围内。可从至少一个传感器装置中产生位流。这种位流由暗点(线部分所在之处，防止光到达至少一个传感器装置)和白点(两个线部分之间的间隔)组成。暗点数量和白点数量与线直径和至少一个传感器装置的两个相邻传感器(如光电传感器或光电检测器)之间的间隔成正比。这种暗白点序列将按照形成线网的线数量和至少一个传感器装置的长度而重复。可(例如，通过模拟阈值)调整光的检测水平，以界定对应于线(暗点)的光量和线部分之间间隔(白点)的光量。
[0054]图6图示根据本文描述的进一步实施例具有线监测系统100的线锯装置的示意性横截面侧视图。
[0055]线锯装置包括线监测系统100。线监测系统100包括传感器排列，配置所述传感器排列检测线锯装置的线至少两个线部分之间的相对距离。可根据本文描述的实施例配置线监测系统100。
[0056]根据可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例，线锯装置包括碎肩收集装置 50。碎肩收集装置50也可被称为“抽屉”。例如，碎肩收集装置50可位于线导向筒10之间，并且可例如用于收集在切割工艺期间可落下的碎肩。
[0057]在一些实现方式中，将至少一个照明装置110或至少一个传感器装置120安装在碎肩收集装置50上，并且尤其是安装在碎肩收集装置50的凸缘上。例如，将至少一个照明装置110安装在碎肩收集装置50上，尤其是安装在凸缘上，并且将至少一个传感器装置120 安装在线锯装置的喷嘴棒上，或反之亦然。喷嘴棒可被配置成提供或喷射冷却剂至线网20。 例如，可定位喷嘴棒以使得在喷嘴棒与碎肩收集装置50之间排列线网20。
[0058]根据本文描述的一些实施例，可将至少一个传感器装置120集成在位于线导向器 (例如，线导向筒10)之间的碎肩收集装置50的凸缘中，并且使用所述碎肩收集装置收集在切割工艺期间可落下的碎肩，从而产生一种“智能”抽屉，而不仅仅是金属容器。
[0059]当相对抵靠彼此按压锭块30和线(如线网20)时，由锭块30施加在线或线网20 上的所得力引发线或线网20变成弓形。线弓的定向与切割方向重合，并且可大体上垂直于线或线网20的移动方向21。可将弓高度定义为线或线网20的弓形状态与非弓形状态之间沿切割方向的差或距离。当线弓增加过多时，可导致线的断裂。
[0060] 根据可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例，传感器排列进一步包括弓检测器140,配置所述弓检测器检测线弓。例如，线监测系统100可被配置成触发反应以免在线弓变得过大之前断线。这种反应可例如是减小抵靠线的锭块30的速度和/或增加线速度。进一步反应可含有修正所提供浆料/冷却剂的量或浆料/冷却剂成分等。
[0061] 在一些实现方式中，线锯装置是半导体线锯装置或蓝宝石线锯装置。然而，本公开文本不限于半导体线锯装置。应用可包括浆料线锯、金刚石线线锯，例如在使用硅的太阳能电池生产中、在从大锭块上切割砖块的切块器(Squarers)中和/或在半导体工业中。根据本文描述的实施例的线锯装置还可以用于切割其他材料(如金属)。
[0062]图7图示根据本文描述的实施例的线监测系统的传感器装置的传感器排列的示意性视图。
[0063] 根据可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例，至少一个传感器装置包括一或更多个第一传感器122和一或更多个第二传感器124。一或更多个第一传感器122和一或更多个第二传感器124可彼此偏移。例如，可沿第一行123排列一或更多个第一传感器 122,并且可沿第二行125排列一或更多个第二传感器124。第一行123和第二行125可彼此偏移。换句话说，第一行123与第二行125之间存在距离。在一些实施例中，第一行123 和/或第二行125可大体上平行于线导向筒的圆柱轴延伸。第一行123和/或第二行125 可大体上垂直于线或线网20的移动方向21延伸。
[0064] 在一些实现方式中，可在大体上垂直于线或线网20的移动方向21的方向上交替排列一或更多个第一传感器122和一或更多个第二传感器124。在一些实施例中，一或更多个第一传感器122和一或更多个第二传感器124可交替偏移。例如，相邻第一传感器和第二传感器可彼此偏移，如图7的例子中所示。通过排列一或更多个第一传感器122和一或更多个第二传感器124彼此偏移，可减小传感器之间的距离，和例如可增加DPI。
[0065]图8图示根据本文描述的实施例用于监测线锯装置中的线的方法300的流程图。
[0066] 根据本发明的一个方面，方法300包括检测线锯装置的线的至少两个线部分之间的相对距离(方框310)。
[0067]本发明的方法300可通过检测形成网的线部分(例如，靠近线导向筒)之间的相对距离或间隔检测并且尤其是自动检测跳线和/或薄厚效应。例如，所述方法确定所检测的相对距离是否符合标称值或预设值(例如，所检测的相对距离是否在公差范围内)。如果所检测的相对距离中的至少一个不符合标称值或设定值(例如，所检测的相对距离在公差范围以外)，所述方法可确定薄厚效应和/或跳线的发生。
[0068] 根据一些实现方式，所述方法进一步包括:如果所检测的相对距离低于第一阈值， 确定存在异常(方框320)。异常可为跳线和/或薄厚效应。这可对应于图2的例子中所示的情形和第一相对距离(附图标号26)，其中第一相对距离可小于第一阈值。第一阈值可大体上对应于包括预设公差的标称值或预设值。例如，第一阈值可对应于标称值或预设值减去标称值或预设值的2 %、5 %、10 %、15 %或20 %，或减去固定值。公差范围可尤其被定义为标称值或预设值减去标称值或预设值的约50%。
[0069] 根据一些实现方式，所述方法进一步包括:如果所检测的相对距离超出第二阈值， 确定存在异常。异常可为跳线和/或薄厚效应。这可对应于图2的例子中所示的情形和第二相对距离(附图标号28)，其中第二相对距离大于第二阈值。第二阈值可大体上对应于包括预设公差的标称值或预设值。例如，第二阈值可对应于标称值或预设值加上标称值或预设值的2 %、5 %、10 %、15 %或20 %，或加上固定值。公差范围可尤其被定义为标称值或预设值加上标称值或预设值的约50%。
[0070]根据一些实施例，所述方法包括:如果确定存在异常，执行以下步骤中的至少一个:防止开始线锯装置的操作，尤其是切割工艺；停止线锯装置的操作，尤其是切割工艺； 和产生警报。
[0071]例如，当方法300确定所检测的相对距离中的至少一个不符合标称值或预设值时，方法300可防止开始切割工艺，因为从查看的线分配点来说线网并不均匀。在另一例子中，方法300可产生警报，并允许操作者中止切割工艺(例如，如果线网分配正在恶化)。在一些实现方式中，根据本公开文本的方法300可估计或确定跳线数量和/或“薄厚”量，并且如果到达给定质量阈值便产生警报。如果未到达阈值，切割工艺可继续。
[0072]可通过本文描述的实施例的线监测系统和线锯装置实施本公开文本的方法。
[0073]本公开文本提供通过检测形成网的线部分(例如，靠近线导向筒)之间的相对距离或间隔检测并且尤其是自动检测跳线和/或薄厚效应。可例如在已构造新线网之后和/ 或在切割工艺期间实行这一检测。对跳线和薄厚效应的检测允许线锯装置的更高效率。
[0074] 虽然上述是针对本文描述的实施例，但是可在不脱离本发明基本范围的情况下设计出其他和进一步实施例，并且其范围是通过上文的权利要求书来确定。
【主权项】
1.一种用于线锯装置的线监测系统，包含: 传感器排列，配置所述传感器排列检测所述半导体线锯装置的线网的至少两个线部分之间的相对距离。2.如权利要求1所述的系统，其中所述传感器排列包括至少一个照明装置和至少一个传感器装置。3.如权利要求2所述的系统，其中所述至少一个传感器装置包括至少一个直线传感器阵列。4.如权利要求2或3所述的系统，其中所述至少一个传感器装置包括一或更多个光电传感器。5.如权利要求2至4中任一项所述的系统，其中所述至少一个照明装置包括在一行中排列的两个或更多个光源。6.如权利要求2至5中任一项所述的系统，其中在与所述至少一个传感器装置间隔第一距离处定位所述至少一个照明装置以界定所述至少一个照明装置与所述至少一个传感器装置之间的线接收区域。7.如权利要求6所述的系统，其中所述第一距离至少为2mm，或其中所述第一距离在2至20mm的范围内，并且具体而言在5至1mm的范围内。8.如权利要求2至7中任一项所述的系统，其中所述线监测系统被配置成基于所述至少一个传感器装置所感测的光强度和空间光分布中的至少一个确定相对距离。9.一种用于线锯装置的线监测系统，包含: 传感器排列，配置所述传感器排列检测所述线锯装置的线网的至少两个线部分之间的相对距离，所述传感器排列包含至少一个照明装置和至少一个直线传感器阵列， 其中在与所述直线传感器阵列间隔第一距离处定位所述至少一个照明装置以界定所述至少一个照明装置与所述至少一个直线传感器阵列之间的线接收区域，且其中所述线接收区域被配置用于引导所述线网通过所述线接收区域。10.一种线锯装置，尤其是半导体线锯装置或蓝宝石线锯装置，所述装置包含根据权利要求I至9中任一项所述的线监测系统。11.如权利要求10所述的线锯装置，进一步包括碎肩收集装置，其中所述传感器排列包括所述至少一个照明装置和所述至少一个传感器装置，且其中在所述碎肩收集装置上安装所述至少一个照明装置或所述至少一个传感器装置。12.如权利要求11所述的线锯装置，其中在所述碎肩收集装置的凸缘上安装所述至少一个照明装置或所述至少一个传感器装置。13.一种用于监测线锯装置中的线的方法，包含: 检测所述线锯装置的线网的至少两个线部分之间的相对距离。14.如权利要求13所述的方法，进一步包括: 如果所检测的相对距离低于第一阈值，那么确定存在异常；和/或 如果所检测的相对距离超出第二阈值，那么确定存在异常。15.如权利要求14所述的方法，其中，如果确定存在异常，所述方法包括以下步骤中的至少一个: 防止开始所述线锯装置的操作，尤其是切割工艺；停止线锯装置的操作，尤其是切割工艺；和产生警报。
【文档编号】B28D5/04GK105984041SQ201510086478
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年2月16日
【发明人】C·佐米尼, F·瓦尔库尔特
【申请人】应用材料瑞士有限责任公司