一种蓝宝石晶锭掏棒机用套筒的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种蓝宝石晶锭掏棒机用套筒，包括筒身，以及设置在筒身端面的薄壁钻头，所述薄壁钻头的周缘上开设有一组呈间隔排列的钻齿，所述钻齿的齿数是至少为三的奇数。钻齿的形状为圆弧形、V型或梯形。薄壁钻头由金刚石材料制成。本实用新型解决传统套筒掏棒加工易刮伤晶棒，导致晶棒成品率较低的问题，使得掏棒的均匀性及表面质量有较大提高，且晶棒的成品率可提高50％，金刚石等原材料成本则可节约25％，经济效益非常显著。
【专利说明】-种蓝宝石晶锭掏棒机用套筒
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及蓝宝石加工设备领域，尤其涉及一种蓝宝石晶锭掏棒机用套筒。
【背景技术】
[0002] 蓝宝石的组成为三氧化二铝（A1203)，是一种重要的光电子材料，具有硬度高、透过 波段宽、抗热冲击性能高以及强度大等特点，因此在机械、电子、光学、LED照明、半导体器件 以及航空航天和军工领域都有着广泛的用途。尤其是蓝宝石晶格结构与氮化镓相匹配，是 目前使用最广泛、技术最成熟的LED衬底材料。
[0003] LED衬底材料制备方法包括晶体生长、晶棒加工、晶片加工三个过程，形成了晶锭、 晶棒及晶片三种物质。蓝宝石晶体生长过程完成后的产品称为蓝宝石晶锭或蓝宝石原晶； 由于泡生法蓝宝石晶体的生长方向为a向，而实际使用的蓝宝石衬底方向沿c向，这就需要 按衬底尺寸对晶锭进行处理，这就是所谓的晶棒加工过程。该加工过程包括了掏棒、平磨以 及外圆磨等一系列工序。其中掏棒过程最为关键，它直接决定了晶体的取材率。
[0004] 掏棒过程高度依赖掏棒机的可靠性和稳定性，否则会造成晶棒在掏棒过程中产生 开裂以及刮伤。掏棒设备一般为摇臂钻或加工中心的形式，但都需要一个组件一套筒，套 筒类似于机械中常用的薄壁钻，只是由于蓝宝石硬度高达9,因此对套筒的质量会有更高的 要求。套筒一般由筒颈、筒身及金刚石钻头组成，其中筒颈、筒身结构都是一致的，但金刚 石钻头则往往会有很多不同的形状，而且往往套筒的寿命与金刚石钻头的形状有很大的关 系，其中影响最大的就是金刚石钻头的齿数。目前现有的钻头齿数为2个、4个或六个的偶 数个数，虽然这种结构更便于加工，但容易在晶棒表面造成对称的刮痕，造成晶棒的成品率 较低。 实用新型内容
[0005] 本实用新型的目的是提供一种蓝宝石晶锭掏棒机的专用套筒，解决传统套筒掏棒 加工易刮伤晶棒，导致晶棒成品率较低的问题。
[0006] 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种蓝宝石晶锭掏棒机用套 筒，包括筒身，以及设置在筒身端面的薄壁钻头，所述薄壁钻头的周缘上开设有一组呈间隔 排列的钻齿，所述钻齿的齿数是至少为三的奇数。钻齿的形状为圆弧形、V型或梯形。薄壁 钻头由金刚石材料制成。
[0007] 考虑到当钻齿的齿数达到9之后，钻头变细容易损坏，故而优选钻齿的齿数为3、 5、7或9。但较多的齿数对掏棒的均匀性及表面质量有较大提高，具体的，成品率可提高 50%，金刚石等原材料成本则可节约25%。
[0008] 薄壁钻头的壁厚则视掏取晶棒的具体尺寸而定，其壁厚选取为1. 5mm?3mm。
[0009] 本实用新型的有益效果：通过大量的试验我们发现，当钻齿的齿数是至少为三的 奇数时，晶棒的成品率可提高50%，金刚石等原材料成本则可节约25%。进一步的，较多的 齿数对掏棒的均匀性及表面质量有较大提高，但是当钻齿的齿数达到9之后，钻头变细容 易损坏，故而最佳不应超过9个齿。
【专利附图】
【附图说明】
[0010] 以下将结合附图和实施例，对本实用新型进行较为详细的说明。
[0011] 图1为本实用新型的结构示意图。
[0012] 图2为本实用新型的剖视图。
【具体实施方式】
[0013] 下面结合具体的实施例对本实用新型作进一步展开说明，但需要指出的是，本实 用新型所要求保护的形状、结构并不限于实施例及说明书附图中的具体形状、结构。对于本 领域普通技术人员可以推知的其他形式，亦属于本实用新型所要求保护的范围之内。
[0014] 实施例：以2英寸的套筒为例，请一并参阅图1至2, 一种蓝宝石晶锭掏棒机用套 筒，包括筒身1，以及设置在筒身1端面的薄壁钻头2,薄壁钻头2的周缘上开设有一组呈间 隔排列的圆弧形钻齿3,该钻齿3的齿数有7个。
[0015] 薄壁钻头2的壁厚为2mm，其外径为57. 5mm，内径为53. 5mm。薄壁钻头2由金刚石 材料制成。
[0016] 通过大量的试验我们发现，采用本实用新型所述的套筒，掏棒的均匀性及表面质 量有较大提高，且晶棒的成品率可提高50%，金刚石等原材料成本则可节约25%，经济效 益非常显著。
【权利要求】
1. 一种蓝宝石晶锭掏棒机用套筒，包括筒身（1)，以及设置在筒身（1)端面的薄壁钻头 (2) ，其特征在于：所述薄壁钻头（2)的周缘上开设有一组呈间隔排列的钻齿（3)，所述钻齿 (3) 的齿数是至少为三的奇数。
2. 如权利要求1所述的蓝宝石晶锭掏棒机用套筒，其特征在于：所述钻齿（3)的齿数 为 3、5、7 或 9。
3. 如权利要求1所述的蓝宝石晶锭掏棒机用套筒，其特征在于：所述钻齿（3)为圆弧 形、V型或梯形。
4. 如权利要求1所述的蓝宝石晶锭掏棒机用套筒，其特征在于：所述薄壁钻头（2)的 壁厚为1. 5mm?3mm。
5. 如权利要求1至4任一项所述的蓝宝石晶锭掏棒机用套筒，其特征在于：所述薄壁 钻头⑵由金刚石材料制成。
【文档编号】B28D7/00GK203876058SQ201420202120
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年4月23日 优先权日:2014年4月23日
【发明者】俞尚东, 李凯, 李庆跃, 承刚, 张会选, 汪东东 申请人:黄山市东晶光电科技有限公司