切割锭块用的方法和装置制造方法及图纸

一种用线切割锭块的方法。该方法包括使线沿纵长方向移动并使锭块与移动线接触的工步。还包括当锭块和线接触时将含有平均直径约为１３至１５μｍ的磨料微粒与切割油混合而成的磨粉浆输送到锭块上的工步。这样就可用线和磨料微粒切割锭块。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般地涉及用线(或钢丝)将单一锭块(锭坯)切割成多个晶片的方法和装置。如图5所示，用来将陶瓷、玻璃、硅之类的锭块I切割成多个晶片的传统装置整体用标号10指出。装置10包括三个带槽辊12a-12c，每个辊上都有多条环绕圆周的导槽(未示出)。这三个辊被装在一个可调节的机架(未示出)上，相互间隔开预定的间距，且互相平行。线14分好几圈多次卷绕在辊组12a-12c上，如图5所示。线14被安排在三个辊的导槽内，使每一段在辊组12a-12c间延伸的线与相邻段的线平行，从而将各线段沿着辊的长度均匀地间隔开而排列着。机架可调节以便改变各辊12a-12c之间的间距，从而改变线14内的张力。装置10还包括卷筒16a、16b，以便当线14来回环绕这三个辊12a-12c运行时用来供应和卷取线14。这样，卷筒16a、16b就构成驱动机构(一般地用标号18指出)的一部分，它使线14在长度方向上运动。装置10还包括一个用来持锭块I并使它向线14前进的夹具，一般地用标号20指出。夹具20包括一个夹架22，锭块I就固定在其上以便在被切片时用来支承锭块。夹架22由较软材料如石墨制成，以便在线14通过锭块I切片时不会与线14干扰。夹架22被装在一个支承头24上，以使当锭块被分割时用来支承夹架和锭块。支承头24可由任一种高强度材料如钢制成。有一齿条26从支承头24向上延伸，并有一被电动机28驱动的小齿轮30与齿条啮合，以便用来使锭块I向着线14前进还是离开线14后退。夹具20还包括一条直线导轨32，以便用来导引夹具和锭块使它们在前进或后退时保持与线14垂直。如图4所示，传统的切割装置10包括一个一般地用标号40指出的流体分配系统，以便用来将含有磨料微粒和油的磨粉浆供应到被切割时的锭块I上。设置在线14之上的喷嘴42a和42b将磨粉浆供应给锭块I和线。磨粉浆粘结在线14上，因此当它被拉动越过锭块I时可增强对锭块的切割。在浆内使用的磨料微粒必须具有良好的切割能力并能高度分散在油中。传统用的磨料微粒能满足这两个要求，但它们能造成大的切缝损失并在晶片的切割表面上造成深的线痕。另外，传统的磨料会损伤锭块I的表面。这些问题使晶片分割过程的精度降低，从而使晶片的质量和产出降低。本专利技术可解决上述这些问题。本专利技术的一个目的是要提供一种切割锭块的方法，该方法须能避免切缝损失、线痕和表面损伤，因此能使晶片提高精度、质量和产出。简言之，本专利技术的方法是用线来切割锭块。该方法包括使线在其长度方向上移动并使移动的线与锭块接触的工步。另外当锭块与线接触时，将含有切割油和平均直径约为13到15μm的磨料微粒的磨粉浆供应到锭块上。这样就可用线和磨料微粒将锭块分割。在另一方面，本专利技术的目的是要提供一种切割锭块用的装置。该装置设有一条线和一个与该线连接的驱动机构，以便用来使该线在长度方向上移动。该装置还设有当驱动机构使线移动时用来使锭块用线接触的装置以及一个用来储存在切割油内含有磨料微粒的磨粉浆的储罐。另外，该装置设有一个连接到储罐上的流体分配系统，以使当锭块与线接触时用来将自储罐的磨粉浆输送到锭块上。再者，该装置还设有一个预混合装置，用来混合磨粉浆使磨料微粒均匀地弥散在切割油内，然后将其引入到流体分配系统罐内。本专利技术的其他一些目的和特点，一部分可自明，一部分将在后文指出。在附图中附图说明图1为用来完成本专利技术的方法的用线来切割锭块的装置的示意图；图2为本专利技术的预混合装置的示意图；图3为用本专利技术的方法评价晶片时所用测量点在晶片上的位置的平面图；图4为用线来切割锭块的传统装置的示意图；及图5为用线来切割锭块的传统装置的示意图。在这几个图中对应的标号用来指对应的零件。如图1所示，用来将陶瓷、玻璃、硅之类的锭块I切割成多个晶片的装置作为一个整体用标号10指示。装置10包括三个带槽辊12a-12c，每个辊上都有多条环绕圆周的导槽(未示出)。这三个辊被装在一个可调节的机架(未示出)上，相互间隔开预定的间距，且互相平行。线14以一般三角形的样式多圈卷绕在辊组12a-12c上，如图1所示。线14被安排在三个辊的导槽内，使每一段在辊组12a-12c间延伸的线与相邻段的线平行，从而将各线段沿着辊的长度均匀地间隔开而排列着。机架可调节，以便改变各辊12a-12c之间的间距，从而调节线14内的张力。有一驱动机构18(图5)使线14在长度方向来回环绕三个辊12a-12c走动，平均速度为400-600米/分，频率为1-3周/分。但其他频率和速度也应属于本专利技术的范围内。另外，装置10包括一个夹架(支架)22，锭块I就固定在其上，以便在被切片时用来支承锭块。夹架22由较软材料如石墨制成，以便在线14通过锭块I切片时不会与线14冲突。夹架22是由一夹具20操纵的，如图5所示并在以前结合用线切割锭块的传统装置说明过。夹具20构成在驱动机构18使线移动时用来使锭块I与线14接触的装置。如图1中进一步示出的，切割装置10包括一个一般地用标号40指出的流体分配系统，以便用来当锭块I被切割时将磨料浆供应到其上。这样浆液便粘结到线14上，因此含在浆液内的磨料微粒被线带走与锭块I接触，从而可加强对锭块的切割。分配系统40包括一个储存浆液用的储罐50。有一搅拌器52浸入到储罐50内储存的浆液中，搅拌浆液以便保证磨料微粒均匀地与油混合。有一泵54从储罐50抽出浆液并将它按预定的流率(例如50-100升/分)通过喷嘴42a、42b供应到锭块I上。一个总的以标号56指出的加热电路具有一个热交换器58和一台辅助泵60，辅助泵使浆液循环流动通过热交换器，以便浆液保持在一个预定的温度(例如20-30℃，最好为25℃)。有一收集盘62设在辊12a-12c和线14之下，以便收集用过的浆液，还有一根排出管64将用过的浆液输送到储罐50。每当切割一个新锭时储罐50内用过的浆液大约15-20％被更换。有一预混合装置或预混合器，总的用标号70指出，将预先混合好的浆液供给到储罐50内。如图2所示，预混合器70具有一个储罐(容器)72内，其上有一进口74，通过该进口磨料微粒和油被引入到罐内。有一搅拌器76搅拌储罐72内的磨料微粒和油，以便确保它们均匀地弥散。有一设有控制阀80的输出管路78依靠重力将预混合器70内的浆液转送到储罐50内。罐72最好为圆筒形，使得在搅拌时浆液不会停滞。搅拌器76具有一台电动机82和多个叶片84。最好电动机为100V的单相电动机，其转速为200-500rpm。叶片84的旋转轴线A与垂直线倾斜一个约为5-15°的角度，以便用来使液体水平地和垂直地在罐内循环流动，从而使磨料微粒弥散在其内。在一可替换的实施例中，可使用一个超声发生器(未示出)，以便改进微粒的弥散。在不超出本专利技术范围的情况下，任何一种能够弥散磨粒微粒的搅拌器都可使用。浆液是由磨料微粒和油制成的。在本专利技术中，研磨料微粒最好先被搅拌在浆液内使它们均匀地弥散，然后再将浆液发放到线14和锭块I上。在浆液内使用的磨料微粒，其平均直径仅为13-15μm，而传统用的磨料微粒，其平均直径约为20μm。较小的磨料微粒容易聚结成团。结果，即使我们在油内加入表面活化剂和分散剂促使磨料微粒分散，在磨料微粒中凝聚的倾向仍能变得大于使磨料微粒均匀地弥散到油中的倾向。最本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用线切割锭块的方法，包括下列工步：使线在其纵长方向上移动；使锭块与移动的线接触；及当锭块和线接触时将含有切割油和平均直径约为１３到１５μｍ的磨料微粒的磨粉浆输送到锭块上，从而用线和磨料微粒切割锭块。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：伊东久仁夫，田中伸贵，
申请(专利权)人：MEMC电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]