线放电加工设备和方法、电源设备、半导体基板制造方法技术

本发明专利技术涉及线放电加工设备、线放电加工系统、电源设备、线放电加工方法和制造半导体基板的方法，其中线放电加工设备包括：多个主辊，线平行地缠绕所述多个主辊；多个工件给进单元，用于将所述工件向着线给进；加工电源单元，用于向所述工件供应加工电压；电源端子，用于向线供应所述加工电压。所述多个工件给进单元分别布置在第一位置和第二位置，在所述第一位置，向着具有线的线平面的线部分给进工件，在所述第二位置，向着具有线的另一线平面的另一线部分给进另一工件。所述电源端子布置在所述第一位置和所述第二位置之间的第三位置。从单个加工电源单元供应的加工电压被供应到将由所述多个工件给进单元而被放电加工的工件。

【技术实现步骤摘要】
线放电加工设备和方法、电源设备、半导体基板制造方法
本专利技术涉及线放电加工设备、线放电加工系统、电源设备、线放电加工方法和制造半导体基板的方法。
技术介绍
迄今为止，已知线锯是作为将硅晶锭切割成多个薄片的设备。近年来，存在通过使用线放电加工技术将工件切割成薄片的技术。例如，日本专利申请特开No.2012-200802公开了通过使用多线放电加工设备加工多个晶锭的技术。日本专利申请特开No.2012-200802公开了以下技术：旋转电极和两个晶锭被交替布置，使得三个旋转电极与两个切割线的中心之间的距离彼此相等，并且为了向各个晶锭供应均匀的放电加工电流，单独地向晶锭施加两个加工电压。采用这种设备结构，可以实现在与电极相距最短距离的两个晶锭的方向上流动均匀的加工电流。然而，加工电流还从各电极流向电极之间的远侧，即，电流还在相反方向上流动。因此，对切割这两个晶锭不起作用的加工电流在线内流动。另外，在日本专利申请特开No.2012-200802中，当以批量处理执行对两个晶锭的线放电加工时，因为是针对各晶锭单独设置加工电压，所以可以针对各晶锭单独地控制加工电压和工件的给进量。然而，用于向这两个晶锭施加加工电压的控制单元的数量增加，因此控制单元变复杂，从而导致设备成本升高。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种通过利用在缠绕多个主辊的线的一圈中相对于一个电源端子在相反方向上流动的两个放电加工电流而能够以低成本作为批量处理执行对多个工件的线放电加工的机制。为了实现本专利技术的目的，根据本专利技术的一个实施例，提供了一种用于对工件进行放电加工的线放电加工设备，所述线放电加工设备包括：多个主辊，线平行地缠绕所述多个主辊；多个工件给进单元，被布置成将所述工件向着缠绕所述多个主辊的线供给；加工电源单元，被构造成向所述工件供应加工电压；以及电源端子，被构造成向缠绕所述多个主辊的线供应所述加工电压。所述多个工件给进单元分别布置在第一位置和第二位置，在所述第一位置，向着具有平行缠绕所述多个主辊的线的线平面的线部分供给工件，在所述第二位置，向着具有平行缠绕所述多个主辊的线的另一线平面的另一线部分供给另一工件。所述电源端子布置在所述第一位置和所述第二位置之间的第三位置，在所述第三位置，线平行缠绕所述多个主辊。所述加工电压被从单个加工电源单元供应到将由所述多个工件给进单元而将被放电加工的工件。根据下面参照附图对示例性实施例的描述，本专利技术的其它特征将变得清楚。附图说明图1是根据本专利技术的多线放电加工系统的前视图。图2是根据本专利技术的多线放电加工设备的放大前视图。图3是示出本专利技术中的电源端子和线之间的位置关系的侧视图。图4示出根据相关技术的单线放电加工系统的电子电路和各种组件的布局。图5示出根据相关技术的多线放电加工系统的电子电路和各种组件的布局。图6示出根据本专利技术的加工电压的极间状态(电压和电流)和脉动(ON/OFF)周期。图7示出根据本专利技术的电路和各种组件的布局。图8示出根据本专利技术的电路和各种组件的布局。图9示出从斜的方向观察到的根据相关技术的电源端子和多线放电加工系统的线之间的位置关系。图10是根据相关技术的多线放电加工系统中的电路和加工电流流动的示意图。图11是根据相关技术的多线放电加工系统中的电路和均匀放电时的加工电流流动的示意图。图12是根据相关技术的多线放电加工系统中的电路和部分放电时的加工电流流动的示意图。图13示出从斜的方向观察到的根据本专利技术的电源端子和多线放电加工系统的线之间的位置关系。图14是根据本专利技术的多线放电加工系统中的电路和加工电流流动的示意图。图15是根据相关技术的多线放电加工系统中的电路和部分放电时的加工电流流动的示意图。图16A是根据本专利技术的用于同时加工多个工件的多线放电加工系统的前视图。图16B是根据本专利技术的用于同时加工多个工件的多线放电加工设备的前视图。图17示出根据本专利技术的用于同时加工多个工件的多线放电加工系统中在对多个工件同时进行切片时电源端子和线之间的从对角方向观察到的位置关系。图18是在根据本专利技术的用于同时加工多个工件的多线放电加工系统中的、在对多个工件同时进行切片时的电路和加工电流流动的示意图。图19示出根据本专利技术的线放电加工设备中适于同时加工具有不同电阻率值的多个工件的电源端子的布局示例。图20A、图20B和图20C示出根据本专利技术的线放电加工设备中驱动单元的移动。图21示出根据本专利技术的线放电加工设备中适于同时加工具有不同电阻率值的多个工件的电源端子的布局示例。图22示出根据本专利技术的线放电加工设备中适于同时加工具有不同电阻率值的多个工件的电源端子的布局示例。图23示出根据本专利技术的线放电加工设备中适于同时加工具有相同电阻率和短电极间隙长度的多个工件的电源端子的布局示例。图24示出根据本专利技术的线放电加工设备中适于同时加工具有相同电阻率和短电极间隙长度的多个工件的电源端子的布局示例。图25示出被配置成控制根据本专利技术的操作的控制计算机的硬件构造的示例。具体实施方式现在，将按照附图详细描述本专利技术的优选实施例。参照图1进行描述。图1是根据本专利技术的实施例的从前方观察到的多线放电加工设备1的外部视图。应该理解，图1中示出的机构的结构是示例，根据目的和用途存在各种结构示例。图1示出根据本专利技术的多线放电加工系统(用于半导体基板或太阳能电池基板的制造系统)的结构。多线放电加工系统包括多线放电加工设备1、电源设备2和加工液供应设备50。多线放电加工系统可以以平行布置的多条线为间隔通过放电将工件切割成薄片。在多线放电加工设备1中，由伺服电机驱动的工件给进单元3布置在线103上方，工件105可以在上下方向上移动。在本专利技术中，工件105被向下(在重力方向上)给进，在工件105和线103之间执行放电加工。在此说明书中，上下方向分别对应于重力方向上的向上方向和向下方向，左右方向分别对应于当从前方观察多线放电加工设备时的向左方向和向右方向。在电源设备2中，被配置成控制伺服电机的放电伺服控制电路控制放电间隙，使其是恒定的，以根据放电状态高效地产生放电，并且执行对工件的定位，使得放电加工进行。加工电源电路(图7中示出)向线103施加用于进行放电加工的放电脉冲，执行控制以适应诸如在放电间隙中发生短路的状态，并且为放电伺服控制电路供应放电间隙信号。加工液供应设备50用泵为工件105和线103供应冷却放电加工部分和去除加工碎片(废料)所需的加工液，去除加工液中的加工碎片，通过离子交换控制导电率(1μS/cm至250μS/cm)，并且控制液体温度(20℃左右)。主要使用的水，但也可以使用放电加工油。在主辊8和9中，以预定节距形成预定数量的凹槽，使得能够将工件切割成具有所需厚度。由线供应线轴供应的张力受控制的线在两个主辊上缠绕所需数量的圈数并且被传送到重绕线轴。线速度是大致100m/min至900m/min。这两个主辊以相同速度在同一方向上一起旋转，从线供给部分传送的一条线103缠绕(这两个)主辊的外周，以驱动平行布置的多条线103，使其在同一方向上行进，即，主辊能够作为线驱动单元而工作。如图8中所示，作为一条连续线的线103被从线轴(未示出)传送出，嵌入主辊外围表面上的导向槽(未示出)，以螺旋方式在主辊的外围表面上缠绕多圈(至多约2000圈本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对工件进行放电加工的线放电加工设备，所述线放电加工设备包括：多个主辊，线平行地缠绕所述多个主辊；多个工件给进单元，被布置成将所述工件向着缠绕所述多个主辊的线给进；加工电源单元，被构造成向所述工件供应加工电压；以及电源端子，被构造成向缠绕所述多个主辊的线供应所述加工电压，其中所述多个工件给进单元分别布置在第一位置和第二位置，在所述第一位置，向着具有平行缠绕所述多个主辊的线的线平面的线部分给进工件，在所述第二位置，向着具有平行缠绕所述多个主辊的线的另一线平面的另一线部分给进另一工件，其中所述电源端子布置在所述第一位置和所述第二位置之间的第三位置，在所述第三位置，线平行缠绕所述多个主辊，并且其中所述加工电压被从单个加工电源单元供应到将由所述多个工件给进单元而被放电加工的工件。

【技术特征摘要】
2013.06.28 JP 2013-135720;2014.03.25 JP 2014-061431.一种用于对工件进行放电加工的线放电加工设备，所述线放电加工设备包括：多个主辊，线平行地缠绕所述多个主辊；多个工件给进单元，被布置成将所述工件向着缠绕所述多个主辊的线给进；加工电源单元，被构造成向所述工件供应加工电压；以及电源端子，被构造成向缠绕所述多个主辊的线供应所述加工电压，其中所述多个工件给进单元分别布置在第一位置和第二位置，在所述第一位置，向着具有平行缠绕所述多个主辊的线的线平面的线部分给进工件，在所述第二位置，向着具有平行缠绕所述多个主辊的线的另一线平面的另一线部分给进另一工件，其中所述电源端子布置在所述第一位置和所述第二位置之间的第三位置，在所述第三位置，线平行缠绕所述多个主辊，其中所述加工电压被从单个加工电源单元供应到将由所述多个工件给进单元而被放电加工的工件，并且其中布置有所述电源端子的所述第三位置被配置为当具有在放电加工之前预先测得的大致相同的电阻率值的工件分别被所述多个工件给进单元放电加工时，能够被改变到第一距离和第二距离彼此相等的位置，所述第一距离是线平行缠绕所述多个主辊的所述第三位置和所述第一位置之间的距离，所述第二距离是线平行缠绕所述多个主辊的所述第三位置和所述第二位置之间的距离。2.根据权利要求1所述的线放电加工设备，所述线放电加工设备还包括驱动单元，所述驱动单元被布置成改变布置所述电源端子的第三位置，其中，当具有在放电加工之前预先测得的大致相同电阻率值的所述工件由所述多个工件给进单元而被分别放电加工时，所述驱动单元移动所述电源端子，使得所述第一距离和所述第二距离变成彼此相等。3.根据权利要求1所述的线放电加工设备，其中，布置有所述电源端子的所述第三位置被配置为当在放电加工之前预先测得的具有不同电阻率值的工件由所述多个工件给进单元而被分别放电加工时，能够被改变到如下位置：所述第一距离和所述第二距离之比和之差中的一个变成基于预先测得的电阻率值之比和之差中的一个而确定的值，其中预先测得的所述电阻率值之比为在所述第二位置处给进的工件的电阻率值与在所述第一位置处给进的工件的电阻率值之比，并且其中预先测得的所述电阻率值之差为在所述第二位置处给进的工件的电阻率值与在所述第一位置处给进的工件的电阻率值之差。4.根据权利要求3所述的线放电加工设备，还包括驱动单元，所述驱动单元被布置成改变布置有所述电源端子的第三位置，其中，当具有在放电加工之前预先测得的不同电阻率值的工件由所述多个工件给进单元而被分别放电加工时，所述驱动单元移动所述电源端子，使得所述第一距离和所述第二距离之比和之差中的一个变成基于预先测得的所述电阻率值之比和之差中的一个而确定的值。5.根据权利要求3或4所述的线放电加工设备，其中，所述电源端子被布置在接近具有预先测得的较高电阻率值的工件的位置，以执行放电加工。6.根据权利要求1所述的线放电加工设备，其中所述电源端子布置在缠绕所述多个主辊的线的多个位置处，其中所述多个工件给进单元分别布置在等量划分缠绕所述主辊的线的行进距离的位置处。7.根据权利要求1所述的线放电加工设备，其中所述电源端子布置在缠绕所述多个主辊的线的多个位置处，其中沿着平行缠绕所述多个主辊的线布置的电源端子的数目和工件给进单元的数目彼此相等，并且其中所述多个电源端子和布置在所述多个位置处的所述工件给进单元沿着平行缠绕所述多个主辊的线一个一个地交替布置。8.一种用于对工件进行放电加工的线放电加工系统，所述线放电加工系统包括：线放电加工设备，其包括：多个主辊，线平行地缠绕所述多个主辊；多个工件给进单元，被布置成将所述工件向着缠绕所述多个主辊的线给进；以及电源端子，被构造成向着缠绕所述多个主辊的线供应加工电压；以及电源设备，包括加工电源单元，所述加工电源单元被构造成向所述工件供应所述加工电压；其中所述多个工件给进单元分别布置在第一位置和第二位置，在所述第一位置，向着具有平行缠绕所述多个主辊的线的线平面的线部分给进工件，在所述第二位置，向着具有平行缠绕所述多个主辊的线的另一线平面的另一线部分给进另一工件，其中所述电源端子布置在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：栗原治弥，
申请(专利权)人：佳能市场营销日本株式会社，株式会社牧野铣床制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP