线监测系统、线锯装置以及用于监测线的方法
【专利摘要】本发明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(110)，配置所述传感器排列定位于邻近线锯装置的线(22)，其中传感器排列(110)适合于检测线(22)的弓，且其中传感器排列(110)包括至少一个传感器，配置所述传感器在线锯装置的操作期间移动。
【专利说明】
线监测系统、线锯装置以及用于监测线的方法
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]线锯装置用于切割硬质材料(例如，硅)工件或锭块。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线。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。
[0003]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相对缓慢地移动工件或锭块。对工件沿切割方向施加线的垂直力，而工件对线的反作用力导致线在与切割方向相反的方向上变形或弯曲。如果线弓增加，在弓的一定值处可导致断线，这意味着需要耗时更换线。断线和线的后续更换降低了线锯装置的总效率。另一方面，为了使操作者能够测量弓而间隔性停止切割工艺耗时且成本较高。此夕卜，当停止切割工艺时，锯痕可在停止位置处可见，即使是短停的情况也会看见。
[0004]鉴于上述情况，需要减少或避免断线的发生，以便实现线锯装置的更高效率。
【发明内容】
[0005]鉴于上文所述，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书、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定位于邻近线锯装置的线，其中传感器排列适合于检测线弓和/或跳线，且其中传感器排列包括至少一个传感器，配置所述传感器在线锯装置的操作期间移动。
[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定位于邻近线锯装置的线，其中传感器排列适合于检测线弓和/或跳线，其中传感器排列包括一个单一的传感器，配置所述传感器在线锯装置的操作期间移动，该传感器的移动方向大体上垂直于线移动方向；和控制器，配置所述控制器在线锯装置的操作期间控制至少一个传感器的移动，其中配置所述控制器在第一位置与第二位置之间周期性移动至少一个传感器，其中线的至少一部分定位在第一位置与第二位置之间的区域内。
[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。详细来说，线监测系统包括传感器排列，配置所述传感器排列定位于邻近线锯装置的线，其中传感器排列适合于检测线弓和/或跳线，且其中传感器排列包括至少一个传感器，配置所述传感器在线锯装置的操作期间移动。
[0009]根据又一方面，提供一种线锯装置。线锯装置包括线监测系统。线监测系统包括传感器排列，配置所述传感器排列被定位于邻近线锯装置的线，其中传感器排列适合于检测线弓和/或跳线，其中传感器排列包括一个单一的传感器，配置所述传感器在线锯装置的操作期间被移动，该传感器的移动方向大体上垂直于线移动方向；和控制器，配置所述控制器在线锯装置的操作期间控制至少一个传感器的移动，其中配置所述控制器在第一位置与第二位置之间周期性移动至少一个传感器，其中线的至少一部分定位在第一位置与第二位置之间的区域内。
[0010]根据另一方面，提供一种用于监测线锯装置中的线的方法。所述方法包括在线锯装置的操作期间移动定位于邻近线锯装置的线的传感器以检测线弓和/或跳线。
[0011]实施例还针对用于实施所揭示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、由适宜软件编程的计算机、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，根据本发明的实施例还针对用于操作所描述的装置和系统的方法。这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】
[0012]因此，可详细理解本发明实施例的上述特征结构的方式，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。附图涉及本发明的实施例，并描述如下:
[0013]图1示出根据本文描述的实施例位于线导向筒上的线网和线监测系统的示意性前视图；
[0014]图2示出根据本文描述的实施例具有线监测系统的线锯装置的示意性横截面侧视图；
[0015]图3示出图2线锯装置的示意性横截面侧视图，其中线锯装置的线为弓形；
[0016]图4示出根据本文描述的进一步实施例位于线导向筒上的线网和线监测系统的不意性如视图；和
[0017]图5示出根据本文描述的实施例用于监测线锯装置中的线的方法流程图。
【具体实施方式】
[0018]现将详细参考本发明的各种实施例，在诸图中示出这些实施例的一或更多个实例。在附图的以下描述中，相同附图标号指代相同组件。一般而言，只描述关于个别实施例的不同之处。通过解释本发明实施例的方式提供每一实例，并且这些实例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。
[0019]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1km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(“线的移动方向”)。在锯切期间，要被锯切的片材可在线网和片材的接触区域内大体上垂直于线的移动方向移动穿过线网。要被锯切的片材移动速度决定切割速度和/或可在给定时间量内锯切的有效切割面积。如本文所使用，使用用语“切割”与“切片”或“锯切”同义。
[0020]线锯是一种针对使硅晶片化而广泛使用的技术。线锯便宜，并提供稳定的性能。线弓可以是切割质量和/或晶片质量的一个指标。如果弓过高，那么可降低切割质量和/或晶片质量。当机器、线或材料存在问题或故障时，可例如出现高弓。如果没有及时检测和消除这些问题，那么可引发断线，并且也可降低切割质量和/或晶片质量。一些线锯装置不具有弓检测的手段，而是依赖于操作者的观察(这种观察很耗时)或使用多个电感传感器的阵列。后一种方法可能不够准确，可能无法及时响应和/或可能太过昂贵(例如，针对大批量生产)。
[0021]图1示出根据本文描述的实施例位于线导向筒10上的线网20和用于线锯装置(尤其是半导体线锯装置)的线监测系统100的示意性前视图。线22卷绕在线导向筒10周围，并形成线网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。
[0022]线监测系统100包括传感器排列(arrangement) 110，配置所述传感器排列定位于邻近线锯装置的线22或线网20，其中传感器排列110适合于检测线22或线网20的弓，和其中传感器排列110包括至少一个传感器，配置所述传感器在线锯装置的操作期间移动。本文使用的用语“操作”可指示切割工艺。换句话说，配置至少一个传感器在切割工艺期间移动。本文使用的用语“操作”也可指示线22或线网20的移动，即指示线锯装置的一种状况或状态，在这种状况或状态下线22或线网20正在移动(尤其是在移动方向上)。
[0023]在一些实现中，线锯装置是半导体线锯装置。然而，本发明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)和/或在半导体工业中。根据本文所描述实施例的线锯装置也可用于切割其他材料，如硬质和脆性材料、蓝宝石和金属。
[0024]可将线22螺旋缠绕在线导向器(如线导向筒10)周围，并且可在两个或更多个线导向筒之间形成一层平行线部分，例如如图2所示。此层可被称为线网20。线22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一或更多个线导向槽(未示出)。一或更多个线导向槽可适用于引导平行线部分的线部分。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。平行线导向槽的数量可对应于平行线部分或切片过程的数量。例如，可卷起线22使得所得线网20包括至少100个平行线部分。将推动穿过这100根线22的线网20的工件或锭块切片成101片晶片。
[0025]线22 (或线网20)的移动方向大体上沿线长度延伸。在大体上垂直于线移动方向的切割方向上移动工件或锭块。沿移动方向的线22或线网20的移动速度可以是至少5m/s、至少25m/s和可尤其是约25m/s。例如，在操作期间的线22或线网20的移动速度在1m/s与15m/s之间，而在开始和停止期间速度可更小。此外，在线22或线网20来回移动的情况下，对线22或线网20不时减速以便在相反方向上加速。
[0026]用语“大体上垂直”和“大体上平行”涉及例如一个方向和另一方向的大体上垂直或大体上平行定向，其中与精确垂直或平行定向的一些度数(例如，高达10°或甚至高达15° )的偏差仍被认为分别是“大体上垂直”和“大体上平行”。
[0027]根据可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例，配置至少一个传感器大体上垂直于线22或线网20的移动方向而移动。例如，线22或线网20的移动方向可大体上垂直于线导向筒10的圆柱轴12。或者，至少一个传感器的移动方向可大体上平行于线导向筒10的圆柱轴12。
[0028]在一些实现中，配置至少一个传感器沿线网20宽度的至少一部分且尤其是沿线网20的整个宽度可移动。通过沿线网20宽度的至少一部分移动至少一个传感器，可整体监测线网20，并且可在高精度下检测弓。例如，可沿线网20宽度的至少一部分(例如，在第一位置与第二位置之间)周期性(即来回)移动至少一个传感器。第一位置和第二位置可分别对应于线网20的边缘部分或末端部分。
[0029]根据可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例，至少一个传感器在其移动方向上的移动速度处于0.005至lm/s的范围内，具体而言处于0.01至0.5m/s的范围内，并且更具体而言约为0.01m/s。在一些实施例中，至少一个传感器的移动速度可小于0.1m/So例如，在如第一位置和第二位置的两个特定点之间，至少一个传感器的移动速度可为约
0.lm/s或甚至更小。在一些实施例中，周期性移动的频率处于每分钟0.25至2个循环的范围内，并且具体而言每分钟0.3至0.5个循环。例如，所述频率可对应于每2分钟或每3分钟一个循环。一个循环可被定义成至少一个传感器的一个向后移动和一个向前移动。例如，一个循环可被定义成从第一位置移动到第二位置并返回到第一位置。根据一些实施例，所述频率可取决于工作台速度、要被切割的材料和断线前的临界弓中的至少一个。在一些实施例中，所述频率可以是可调节的。例如，如果没有检测到问题，频率可对应于每2分钟或每3分钟一个循环，而如果检测到如高线弓等问题，那么可增加频率。
[0030]在一些实现中，线监测系统100包括夹持装置120，所述夹持装置被配置用于夹持至少一个传感器。例如，至少一个传感器被可移动地安装在夹持装置120上。可将至少一个传感器可移动地安装在夹持装置120上，夹持装置120如上所述为大体上垂直于线22或线网20的移动方向可移动。在一些实施例中，夹持装置120包括(或者是)轨道或导轨。
[0031]根据可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例，夹持装置120大体上垂直于线22或线网20的移动方向延伸。例如，至少一个夹持装置120大体上垂直于线22或线网20的移动方向延伸。在一些实施例中，夹持装置120可大体上平行于线导向筒10的圆柱轴12延伸。
[0032]在一些实现中，线监测系统100包括致动器130，所述致动器被配置成移动至少一个传感器，尤其是在线锯装置的操作(如切割工艺)期间。根据一些实施例，配置致动器130沿至少一个传感器的移动方向(例如，在第一位置与第二位置之间)周期性来回移动至少一个传感器。第一位置和第二位置可分别对应于线网20的边缘部分或末端部分。在一些实施例中，配置致动器130大体上垂直于线22或线网20的移动方向和/或如上所述沿夹持装置120移动至少一个传感器。夹持装置120可定义至少一个传感器的移动方向。在一些实现中，配置致动器130沿线22或线网20 (例如，周期性)横向移动至少一个传感器(或传感器位置)。
[0033]致动器130可包括发动机，如电发动机、气动发动机和步进发动机中的至少一种。为移动至少一个传感器，线监测系统100可包括传动装置(未示出)，所述传动装置被配置成在至少一个传感器的移动中传送或转换致动器130的移动。传动装置可连接致动器130和至少一个传感器。
[0034]在一些实施例中，在夹持装置120处提供致动器130。例如，致动器130可被集成到夹持装置120中或可附接于夹持装置120。如图1的说明性实例所示，将致动器130附接于夹持装置120的一端或一侧部分。
[0035]根据实施例，致动器130包括编码器，所述编码器被配置用于相对于线22或线网20定位至少一个传感器。编码器允许至少一个传感器相对于线22或线网20的精确定位，并且还允许线弓的精确检测。编码器可以是旋转编码器。编码器可以是一种将致动器130的轴或轴线的角度位置或运动转换成模拟或数字码的机电装置。从轴或轴线的角度位置或运动，可确定至少一个传感器相对于线22或线网20的位置。
[0036]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包括仅一个单传感器，并且尤其是配置成在线锯装置的操作期间被移动的仅一个单传感器。一个单传感器也可被称为“弓检测传感器”。一个单传感器可以是足够的，因为传感器在移动。可用减少的工作量和成本制造具有移动传感器的线监测系统100，同时在改善的精度下提供对线弓的监测。
[0037]根据可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例，至少一个传感器被配置成检测线22或线网20的位置(例如，相对于至少一个传感器)和/或至少一个传感器与线22或线网20之间的距离。
[0038]例如，至少一个传感器包括(或者是)电感传感器、电容传感器和接触传感器中的至少一种。电感传感器和电容传感器可适合于感测线22的接近(例如，如果线22是基于铁的)。至少一个传感器可以是数字传感器或模拟传感器。至少一个电感传感器或电容传感器的测量结果(也被称为“测量成果”或“测量”)可以是连续结果(在模拟传感器的情况下)或数字结果(在数字传感器的情况下)。如果结果是连续的，那么这可以指示至少一个传感器与线22或线网20之间的绝对距离。
[0039]在结果是数字结果的实施例中，如果至少一个传感器与线22之间的距离低于阈值距离，那么至少一个传感器可例如以O响应，而如果所述距离高于所述阈值，那么至少一个传感器可以I响应。可在切割工艺期间或之前例如由操作者预先设置阈值距离(也被称为“阈值”)，或阈值距离可对应于至少一个传感器的感测距离，即仅达到所述感测距离时，至少一个传感器才能够检测到线22或线网20的存在。例如，阈值可介于0.1mm与1.0mm之间，尤其是介于0.2mm与0.6mm之间。
[0040]本发明提供线监测系统100以监测线锯装置的切割进度，尤其是一种用于半导体和/或太阳能晶片的线锯装置。线监测系统100允许在改善的精度下监测线22或线网20的弓。线监测系统100可具有移动传感器，并且可用降低的工作量和成本来制造。
[0041]根据可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例，线监测系统可被配置用于跳线检测。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。例如当线导向槽受到切肩污染时和/或当线引导系统运行不稳定和/或振动时可发生跳线。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。线监测系统100可检测跳线的发生，并且跳线可例如由操作者校正。
[0042]图2示出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。图3示出图2线锯装置的示意性横截面侧视图，其中线锯装置的线网20为弓形。
[0043]线锯装置被作为例子示出为包括线22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22或线网20的移动方向延伸(用箭头24表示)。可平行排列线22的部分，从而形成线网20。所提供的线22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22形成的线网20。应当理解的是，线22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22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22或线网20移动以便切割锭块30。
[0044]在一些实施例中，线导向筒10适合于旋转以便传送线22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5m/s与30m/s之间操作线锯装置，而在开始和停止期间所述速度可更小。可尤其是在至少25m/s下操作线锯装置，并且可尤其是在约25m/s下操作线锯装置。此外，在线22或线网20来回移动的情况下，对线22或线网20不时减速以便在相反方向上加速。
[0045]在切割期间，线22或线网20大体上沿线长度移动，所述线长度可以是线22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22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22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22或线网20的来回移动，其中反复修正线22或线网20的移动方向。在操作中，使线22或线网20接触锭块30来将锭块30切割成例如多个晶片。
[0046]根据一些实施例，可相对于锭块30移动线22或形成线网20的多条线，可相对于线22或线网20移动锭块30，或可相对于彼此移动线22或线网20和锭块30两者。
[0047]当相对抵靠彼此按压锭块30和线22 (如线网20)时，由锭块30施加在线22或线网20上的所得力引发线22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22或线网20的移动方向。可将弓高度定义为在线22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。在图3中，由于锭块30在切割方向上被按压，线22或线网20变成弓。当线弓增加过多时，可导致线22的断裂。为了避免这种情形，本文描述的实施例允许在弓变得过大之前检测线弓，并且此外，允许触发适当反应以免线22断裂。这种反应可例如是降低抵靠线22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的量或浆料成分等。
[0048]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包括控制器140，配置所述控制器在线锯装置的操作期间控制至少一个传感器的移动。例如，配置控制器140在第一位置与第二位置之间周期性移动至少一个传感器，其中线的至少一部分定位在第一位置与第二位置之间的区域内。第一位置与第二位置之间的区域可包括线网20宽度的至少一部分，并且可尤其是包括线网20的整个宽度。换句话说，第一位置与第二位置之间的距离可等于线网20的宽度，并且可尤其是比线网20的宽度更大。第一位置和第二位置可分别对应于线网20的边缘部分或末端部分。
[0049]根据可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例，至少一个传感器的移动速度处于0.005至lm/s的范围内，具体而言处于0.01至0.5m/s的范围内，并且更具体而言约为0.01m/s。在一些实施例中，至少一个传感器的移动速度可小于0.lm/s ο例如，在如第一位置和第二位置的两个特定点之间，至少一个传感器的移动速度可为约0.lm/s或甚至更小。在一些实施例中，在第一位置与第二位置之间周期性移动的频率处于每分钟0.25至2个循环的范围内，并且具体而言每分钟0.3至0.5个循环。例如，所述频率可对应于每2分钟或每3分钟一个循环。一个循环可被定义成至少一个传感器的一个向后移动和一个向前移动。例如，一个循环可被定义成从第一位置移动到第二位置并返回到第一位置。根据一些实施例，所述频率可取决于工作台速度、要被切割的材料和断线前的临界弓中的至少一个。在一些实施例中，所述频率可以是可调节的。例如，如果没有检测到问题，频率可对应于每2分钟或每3分钟一个循环，而如果检测到如高线弓等问题，那么可增加频率。
[0050]可将由至少一个传感器测量和收集到的数据发送到控制器140，在控制器中可进一步处理数据，如评估数据。例如，至少一个传感器的逻辑电平(即O或I结果)可用于监测线弓的进度。
[0051]在一些实施例中，控制器140可被配置成确定弓是否超出弓阈值。当确定弓超出弓阈值时，控制器140可停止线锯装置的操作或可增加线的移动速度。视情况或另外，控制器140可降低抵靠线或线网的工件速度。弓阈值可对应于弓高度的预定值。弓阈值可以是当弓过高时定义的一个值。可将弓高度定义为在线或线网的弓形状态与非弓形状态之间沿切割方向的差或距离。
[0052]图4示出根据本文描述的进一步实施例位于线导向筒10上的线网20和线监测系统200的不意性如视图。
[0053]根据本发明的一方面，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110，配置所述传感器排列定位于邻近线锯装置的线或线网20，其中传感器排列110适合于检测线或线网20的弓，其中传感器排列110包括一个单传感器，配置所述传感器在线锯装置的操作期间移动，移动方向大体上垂直于线或线网20的移动方向；和控制器，配置所述控制器在线锯装置的操作期间控制至少一个传感器的移动，其中配置所述控制器在第一位置与第二位置之间周期性移动至少一个传感器，其中线或线网20的至少一部分定位在第一位置与第二位置之间的区域内。
[0054]如图4中示例性所示，传感器排列110的单传感器(也称为“弓传感器”)沿夹持装置120移动，所述夹持装置可为梁架或横向梁架。线监测系统200包括致动器130 (也称为“机动化”)和用于相对于线或线网20精确定位至少一个传感器的编码器132。在致动器130处或附近(例如，在停止位置处)提供参考点210。参考点210可以是至少一个传感器装置例如，相对于致动器130的Omm位置和/或由夹持装置120界定的尺度。在一些实施例中，可类似于“绕线器(trancanner) ”配置致动器130和/或编码器132。可例如配置绕线器引导线(例如，从线轴中松开线和重绕线)。可例如沿线轴凸缘的两个确定位置来回移动线。这里的移动可以是连续的。装置还可具有两个确定极限位置，在这两个极限位置之间来回移动装置。
[0055]根据可与其中描述的其他实施例组合的一些实施例，至少一个传感器可被配置成检测至少一个线网位置220，并且尤其是线网20的起始位置(“IN”)和/或末端位置(“OUT”)。例如，至少一个传感器可被配置成自动检测至少一个线网位置220。在切割工艺期间，在线网20的起始位置(“IN”)与末端位置(“OUT”)之间来回(例如，周期性)移动至少一个传感器。图4示出两个示例性线网位置220，其中位置可取决于至少一个传感器的移动方向(用附图标号230表示)，两个线网位置220中的哪个线网位置被定义为起始位置和两个线网位置220中的哪个线网位置被定义为末端位置。例如，起始位置可以是在移动期间特定移动方向上至少一个传感器首先到达的线网位置220，而末端位置可以是在移动期间特定移动方向上至少一个传感器第二或最后到达的线网位置220。
[0056]在一些实现中，当到达所需长度时，可使用检测到的线网位置停止线网20。根据一些实施例，可自动校准线网20的起始位置(“IN”)和/或末端位置(“OUT”)以提供和/或转换数据，而不会有修改传感器位置的时间损耗(例如，如果线导向筒10的直径更小或更大:当更换线导向筒10时，可确定线导向筒10的直径)。例如，当传感器检测到例如存在线或线网时，到达线或线网的特定位置。在这一刻到达线网的长度，并可自动停止线锯装置。这种情况对于线导向器可为类似:如果存在新的线导向器，那么直径更大。已使用的线导向器(可例如是重新开槽的)更小。传感器可被配置成测量与线或线网(构造线网时不存在弓)的距离。
[0057]根据可与其中描述的其他实施例组合的一些实施例，线监测系统200，并且尤其是至少一个传感器，可被配置用于跳线检测。例如，线监测系统200，并且尤其是至少一个传感器，可被配置用于检测线网20上的跳线位置240。在一些实施例中，至少一个传感器可在跳线位置240处或上方移动两次或更多次。至少一个传感器可收集与跳线位置240相关的数据(例如，每次编码器到达或指示跳线位置240时)。例如，线监测系统200可提供跳线例如随时间推移演变的曲线(软件开发)和/或线网20的3D形状。根据描述的实施例的线监测系统200可尤其被配置成检测跳线和跳线演变，从而提供改善的监测性能。
[0058]根据本发明的另一方面，提供一种线锯装置。线锯装置包括线监测系统。可根据本文描述的实施例配置所述线监测系统。
[0059]图5示出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流程图。
[0060]方法300包括在线锯装置的操作期间移动定位于邻近线锯装置的线或线网的至少一个传感器以检测线弓和/或跳线(方框310)。在方框320中，方法300确定线弓或线弓高度和/或是否存在跳线。当确定弓或弓高度低于一个阈值和/或不存在跳线时，切割工艺继续进行。当确定弓或弓高度高于所述阈值和/或存在跳线时，停止切割工艺和/或通知操作者。
[0061]根据一些实施例，传感器移动包括在第一位置与第二位置之间周期性移动传感器，其中线的至少一部分定位在第一位置与第二位置之间的区域内。第一位置和第二位置可分别对应于线网的边缘部分或末端部分。
[0062]在一些实现中，所述方法包括确定弓是否超出弓阈值和/或是否存在跳线。当确定弓超出弓阈值和/或存在跳线时，执行以下至少一步骤:停止线锯装置的操作，增加线的移动速度；减小工作台速度；修改或改变移动工作台资料(例如，抵靠线或线网的工件速度或工作台速度)，修改或改变线循环，修改或改变线张力，修改或改变冷却剂流量，和修改或改变冷却剂压力。弓阈值可对应于弓高度的预定值。弓阈值可以是弓过高时定义的一个值。可将弓高度定义为在线或线网的弓形状态与非弓形状态之间沿切割方向上的差或距离。
[0063]本发明的实施例可检测线弓和可防止因线弓变得过高而造成的断线。可减少或甚至避免切割质量和/或晶片质量的降低。本发明的实施例还可检测线网上的跳线。本发明可提供整个网或网弓的广泛信息，而在使用固定传感器时无法获得这些信息。通过使用移动传感器，可降低与线监测系统相关的成本(例如，生产成本和/或维护成本)。
[0064]虽然上述内容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，并且本发明的范围是通过上文中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定位于邻近所述线锯装置的线，其中所述传感器排列适合于检测所述线的弓和/或跳线， 其中所述传感器排列包含至少一个传感器，配置所述至少一个传感器在所述线锯装置的操作期间移动。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，配置所述至少一个传感器大体上垂直于所述线的移动方向而移动。3.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述传感器包括电感传感器、电容传感器和接触传感器中的至少一种。4.如权利要求1至3中任一项所述的系统，其特征在于，进一步包括控制器，配置所述控制器在所述线锯装置的操作期间控制所述至少一个传感器的移动。5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，配置所述控制器在第一位置与第二位置之间周期性移动所述至少一个传感器，其中所述线的至少一部分定位在所述第一位置与所述第二位置之间的区域内。6.如权利要求1至5中任一项所述的系统，其特征在于，进一步包括夹持装置，所述夹持装置被配置用于夹持所述至少一个传感器，尤其是其中所述至少一个传感器被可移动地安装在所述夹持装置上。7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述夹持装置大体上垂直于所述线的移动方向延伸，尤其是其中所述夹持装置包括轨道或导轨。8.如权利要求1至7中任一项所述的系统，其特征在于，所述至少一个传感器的移动速度处于0.005至lm/s的范围内，具体而言处于0.01至0.5m/s的范围内，并且更具体而言约为 0.0 lm/s ο9.如权利要求1至8中任一项所述的系统，其特征在于，进一步包括致动器，配置所述致动器在所述线锯装置的操作期间移动被配置的所述至少一个传感器。10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述致动器包括编码器，所述编码器被配置用于相对于所述线定位所述至少一个传感器。11.一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定位于邻近所述线锯装置的线，其中所述传感器排列适合于检测所述线的弓和/或跳线，其中所述传感器排列包含一个单一的传感器，配置所述传感器在所述线锯装置的操作期间而移动，所述传感器的移动方向大体上垂直于所述线的移动方向；和 控制器，配置所述控制器在所述线锯装置的操作期间控制所述至少一个传感器的移动，其中配置所述控制器在第一位置与第二位置之间周期性移动所述至少一个传感器，其中所述线的至少一部分定位在所述第一位置与所述第二位置之间的区域内。12.一种线锯装置，包含如权利要求1至11中任一项所述的线监测系统。13.一种用于监测线锯装置中的线的方法，包含: 在所述线锯装置的操作期间移动定位于邻近所述线锯装置的线的传感器以检测所述线的弓和/或跳线。14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述传感器的移动包括: 在第一位置与第二位置之间周期性移动所述传感器，其中所述线的至少一部分定位在所述第一位置与所述第二位置之间的区域内。15.如权利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤: 确定所述弓是否超出弓阈值和/或确定是否存在跳线；和 当确定所述弓超出弓阈值和/或当确定存在跳线时，执行以下步骤中的至少一个: 停止所述线锯装置的操作； 增加所述线的移动速度； 减小工作台速度；和 改变移动工作台资料、线循环、线张力、冷却剂流量和冷却剂压力中的至少一个。
【文档编号】G05B19/406GK105984042SQ201510090766
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年2月28日
【发明人】R·叙埃尔迪亚, O·施奈德
【申请人】应用材料瑞士有限责任公司