动工件通过线网，通常直到所有晶片都被完全切割。
[0048]在本发明的又一方面，通过将工件安装到进给台、形成并旋转线网、移动工件通过线网、在工件移动时监测线网，线锯或本发明的传感器用于监测切割。
[0049]此外，在切割后，可以通过监测线网来监测线同时撤回工件。一旦切割完成，切割工件通常被撤回通过线网。当这样做时，线可能会被卡住。这也可以通过本发明的线网监测系统监测，如果一根或多根线落后太远，则停止移动。
[0050]为了校准传感器，进给台或工件可以抵靠非旋转的线网移动并且继而移动经过已知的距离，存储进给台的位置和传感器的读数。例如，如果网被首次压下，则进给台的这个位置被存储:零点，无弯曲。进给台或工件然后进一步移动预定距离(导致已知的弯曲)。传感器现在测量伴随该预定距离或弯曲的线段的偏离并存储这些值等。因此，在进给台的已知位置上的传感器的读数并且因此已知的弯曲(假设工件或供给台的宽度已知)被记录从而校准系统。以这种方式，可以制备稍后被用于例如在切割期间测量弯曲的查找表。
[0051]另外，还可以检测切割完成的时间。这可以通过查看线的相对位置来完成。当在梁中切割时，由于梁不如工件坚硬并且通常不具有夹杂物，所以所有的线会迅速移动到同一平面。一旦处于梁中，线的弯曲快速减小。这个事实也可以被监测，从而识别哪些线段处于梁中。另外，线的绝对位置可以基于进给台的位置和线锯的已知几何形状来确定。快速识别切割结束的好处是线很快地在梁中形成大孔。这会引起将从梁(切割晶片上方的梁)中切割晶片或者当线从梁中撤回时线一旦被卡住就会分开。
[0052]以下步骤可以是对本发明的传感器进行操作的一部分:
[0053]确定进给台或附装到进给台的工件首次接触线网的进给台的位置。由此可以推导出例如工件的尺寸或者实际切割开始的位置。
[0054]移动进给台经过预定的距离并且确定网被压下的量可以例如用于制备如上所述的查找表。
[0055]确定进给台接触第一根线的位置与进给台接触最后一根线的位置之间的差异，例如给出线网是怎样平行于待切割的工件的下表面的指示。
[0056]确定哪些线段被压下并且哪些线段例如不能用于确定一个(或多个)工件的数量、位置和长度。这不仅给出哪些线段应被监测的观点，也可用来预测待切割的材料的量:实际进行切割的线段的数量乘以工件的横截面乘以线的厚度得出所要除去的材料的量的估计值。这可以用于确定切割配方或预测何时新线必须被安装在线锯上。
[0057]确定至少两根线的角度之间的差异，例如了解各个线的相对切割速度。
[0058]确定在网被首次压下时偏离传感器所测量的值例如可用于校准传感器。
[0059]监测线段的在垂直于线网的方向上的速度，例如可用于确定切割是否已完成。这同样适用于识别所有的相关线段已经返回一个平面的时间并且确定相对于线锯的绝对位置线。
[0060]所有这些步骤可彼此结合以及与所述的其它方法相结合。
[0061]本发明的另一个方面是在任何以上的线锯或方法中使用的线网监测系统或传感器。
[0062]本发明的系统还可以用于检测断线或线配对。如果未在一根或多根线能够存在的范围内检测到一个或多个线，则线锯可能被停止。
[0063]在下面将详细描述本发明的这些与其它目的，连同表征本发明的新颖性的各种特征。为了更好地理解本发明、其运作优势以及本发明的目的和优点，参照附图和对本发明的实施例的描述。
【附图说明】
[0064]为了更好地理解本发明的实质，应参照结合附图的详细说明，其中:
[0065]图1示意性示出根据现有技术的切割工件的多线锯；
[0066]图2示出线网的线段是怎样被压下并且在切割期间弯曲(bent)是怎样形成负弯曲(negative bow)的；
[0067]图3是本发明的线网监测系统的实施例的示意图；
[0068]图4A-4C示出在切割前和在切割期间以及在撤回晶片时线段在线网中的相对位置；
[0069]图5示出本发明的系统的实施例的壳体内的构件；
[0070]图6示出本发明的线网监测系统的实施例在切割期间相对于线网的位置；
[0071]图7示出安装在线网上方的本发明的传感器的实施例的另一个视图；
[0072]图8示出用于确定零点的步骤；
[0073]图9示出用于切割的步骤；
[0074]图10示出用于创建参考表的步骤；
[0075]图11示出用于确定工件的长度的步骤；
[0076]图12示出具有两个传感器的本发明的系统的实施例；并且
[0077]图13示出监测晶片的取回的步骤。
具体实施例
[0078]将参考示例性实施例描述本发明，并且除了所附权利要求所限定的，本发明并不限于特定的线锯、方法或传感器。本发明的实施例可用于各种方法和系统的方式。本领域技术人员应清楚，可以在权利要求的范围内以各种方式实施本发明。所示出的与附图有关的所有特征原则上适用于如权利要求所述的本发明。
[0079]如本文所使用的，不定冠词(“一”、“一个”)表示存在至少一个所引用的术语，且术语“多个”表示存在不止一个。
[0080]本发明涉及系统、方法和生产设备，更具体地涉及线锯，特别涉及用于切割硬、脆材料(如硅、蓝宝石和石英)的多线锯、用于操作该多线锯的方法及其独创性组件。
[0081]在附图中，为了更好地理解本发明，仅示意性示出本发明所必要的部件。线锯及其组件部件在工业中广为人知。
[0082]如图1所示，在线锯I中通常通过推动(箭头M)工件(如砖、锭、芯体2)使其经过移动切割线3 (也被称为线网或者简称为网)的区域来切割晶片。线网的线可具有附着到它的研磨材料，即所谓的金刚石线，或者研磨剂可悬浮在所使用的切割液中，即所谓的浆液。工件2附装到辅助板5，该辅助板附装到固定附件6。固定附件6用于将工件2附装到线锯I的可移动部件或进给台7。固定附件6通常(通过拉杆)可拆卸地附装到进给台7。梁5通常被胶合到要被切割的工件2和固定附件6两者。(一次性)梁5的目的在于防止线3切入固定附件6。该图中的线网自由延伸，即无负荷。
[0083]从图2中可以看出，在切割工件2的过程中，向下推动线网使其产生所谓的(负)弯曲。在切割晶片之后，工件通常向上移动，由此拉动线使其沿相反的方向形成(正)弯曲。在给定的时刻位于砖内部(锯切间隙或切口中)的线部分遵循弯曲的路径。此外，砖2的左边缘2a和右边缘2b在中央部分2c之前被切割。为了防止线切入固定附件6，梁5用于使砖2偏置于固定附件6。
[0084]线网通常由围绕两个或多个线导辊4缠绕多次(例如，3000-5000次)的一根线形成。然而，还已知使用了围绕线导辊4运转的多线环。本发明可用于这两个系统并且并不限于这两者中的任一者。线网3延伸到砖的纵向延伸长度外，使得即使不能准确控制砖在该方向上的位置，整块砖也被切成晶片。
[0085]在任何给定的时刻在线导辊之间延伸的线指线段或者仅指线。线遵循从一个线导辊到下一个线导辊的路径，该路径可能通过工件中的切口。因为线在切割期间高速移动，所以线的任何部分在短时间内只是线段。
[0086]在线导辊的外表面上通常设置有用于保持切割线的凹槽。由于连续线导辊上的凹槽通常并未对准，所以线段实际上并不垂直于线导辊的轴线方向延伸。由于角度并没有特别偏离90度，所以为了本文中的所有目的，除非另有说明，角度被认为相互垂直。
[0087]图3示出在切割期间的线网3的更详细和更真实的视图。可以看出，来自线网3的线段3'、3"、3"'并未被压下相等的量。为了清楚起见，只示出了三根线3'、3"、3"'，但是通常每个线段位于各自平面。线3'、3"、3"'也可以被认为是线组:即大致放置在同一平面上的可能相邻的线组。
[0088]当工件前进时，线:V、3"、3"'接触工件并且被向下推动时，线从零点向前偏离。每个线段的切割速度取决于工件的局部质量。如果砖具有硬的杂质，则切割不会与其它地方一样快速地前进。这导致以下效果:实际上线网会呈不规则的形状，从而具有前进速度快于其它线段的线段。
[0089]图3示出了三个代表性的线段3'、3"、3"'。当砖2向下前进时，一些间隙前进得相对较快；这里指线段3'。其它部分可能无法前进得与例如段3"，特别是段3"丨一样快。
[0090]结果表明，线网监测系统13的壳体10的中心在与线导辊4的顶线或顶部16相距d的位置处。假设在本实施例中传感器的检测范围的中心也在与线导辊4的顶部16相距d的位置处。
[0091]在切割后，如果线段从间隙撤回，则线会不同程度地被卡住，导致在相反方向上的相同效果:一些线比其它线更快地前进到切口之外。
[0092]在线的移动方向(图3的横截面XX^ )上来看，线网3看起来如图4A、4B和4C中所示。在图4A中，线网被示为它尚未与砖接合。在所有的图4A、4B和4C中，水平虚线表示未偏离(即自由延伸)的线网的位置。在图4A中，所有线位于这根线上。
[0093]可以测量线段偏离零点的距离。实际上这是测量没有施加负荷时线段的位置与例如在切割