一種用于切割藍寶石硅棒的切片機制造技術

本發明專利技術提供一種用于切割藍寶石硅棒的切片機，包括：機架；軸心連線構成等邊三角形的三個切割輥；纏繞在切割輥上的金剛線并形成三段等長的切割線，其中兩段等長的切割線可同時對兩個藍寶石硅棒進行切割作業；用于運送藍寶石硅棒的兩個送件治具，每一個所述送件治具包括擺臂座，擺臂可繞與擺臂座擺動的擺臂，設于擺臂上用于固定藍寶石硅棒的送件臂，絲桿座，以及包含驅動電機和由驅動電機驅動以進行伸縮作業而使得擺臂擺動的絲桿。相比于現有技術，本發明專利技術可解決現有切割精準度不高、切割工作效率低下以及送件精度控制不良等問題。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種多線切割技術，特別是涉及一種用于切割藍寶石硅棒的切片機。
技術介紹
我們知道，發光二極管LED在當今社會中用途十分廣泛，例如各種通信設備、儀器儀表及顯示面板背光上均用有大量的LED。藍寶石(Sapphire)作為制作LED的材料在半導體領域具有舉足輕重的地位。在形成用于制作LED藍寶石硅襯底之前，仍需要對藍寶石硅材料進行前端加工，即將藍寶石硅棒進行切片的作業。當今對藍寶石硅棒進行切片加工普遍采用多線切割，多線切割技術是目前世界上比較先進的硅片加工技術。它的原理是通過一根高速運動的鋼絲帶動附著在鋼絲上的切割刃料對藍寶石硅棒進行摩擦從而達到切割目的。線切割技術與傳統的刀鋸片、砂輪片及內圓切割相比具有效率高，產能高，精度高等優點。如圖1所示，顯示了現有的一種用于切割藍寶石硅棒的切片機的簡化結構示意圖。如圖1所示，現有的切片機包括:機架10，設置在機架10上的工作臺11，用于收、放金剛線的貯絲筒，多個用于為金剛線進行導向的導線輪以及跨設在工作臺相對兩側的兩個切割輥12，所述兩個切割錕12為水平設置，且在兩者之間纏繞的金剛線形成一段切割線13，設置在切割線13上方的送件治具14，在送件治具14上固定有藍寶石硅棒15。在對藍寶石硅棒15的實際切割過程中，金剛線通過十幾個導線輪的引導，在工作臺相對兩側的切割輥12上形成一張線網，送件治具14將固定的藍寶石硅棒15朝向切割線13運送，在壓力泵在的作用下，裝配在設備上的研磨劑自動噴灑裝置將研磨劑噴灑至切割線13和藍寶石硅棒15的切削部位，由切割線13帶動研磨劑往復告訴運動，利用研磨砂對藍寶石硅棒15產生切肖IJ，以將藍寶石硅棒15 —次同時切割為藍寶石硅片。在現有技術中的藍寶石硅棒切片機上，位于工作臺相對兩側的切割輥被設置在機架的相對兩側立柱上，因而左、右切割輥之間的跨度很大，所以位于兩側切割輥之間的金剛線走線距離也很長，在實際的切片作業中，當將工作臺相對兩側的切割輥降下來，兩側的切割輥之間的金剛線壓迫到工件時，會使金剛線形成很大的繞曲度，因而金剛線也就始終受到最大的運行阻力，由于工件本身往往具有很高的硬度而不易切割，再加上針對工件切片精準度的要求又很嚴格，所以上述因切割輥的設置方式而致使金剛線繞曲度過大很容易影響切割精準度。另外，上述的晶體硅棒切片機中，僅設置了水平布局的兩個切割輥，使得用于供切割藍寶石硅棒的切割區間單一(僅為兩側兩個切割輥之間纏繞的鋼絲形成一段切割線)，所以，單次能夠切割藍寶石硅棒的數量也很少(一般單次僅支持一個藍寶石硅棒的切割)，進行切割的工作效率較低。再有，現有技術的藍寶石硅棒切片機中的送件治具，其結構復雜且成本高昂，更為重要的是，送件治具為由一個托板帶動送件壁，托板體積大，較重，使得送件的精度不宜控制，尤其針對對切片的精度控制要求更高的尺寸較小(直徑更小)的藍寶石棒而言，問題更為突出，從而影響后續藍寶石硅棒的切割質量。因此，如何提供一種應用于藍寶石硅棒的切割設備，以避免以上所述的缺失，實為相關領域之業者亟待解決的問題。
技術實現思路
鑒于以上所述現有技術的缺失，本專利技術的目的在于提供一種用于切割藍寶石硅棒的切片機，以解決現有切割精準度不高、切割工作效率低下以及送件精度控制不良等問題。為實現上述目的及其他相關目的，本專利技術提供一種用于切割藍寶石硅棒的切片機，至少包括:機架，具有工件切割區；設置在所述工件切割區內的第一、第二、第三切割輥，所述第一、第二、第三切割輥的軸心連線構成一個等邊三角形；依次纏繞于所述第一、第二及第三切割輥上的金剛線，所述金剛線在所述第一、第二、與第三切割輥之間形成三段等長的切割線，在所述金剛線高速運轉時，由其中兩段等長的切割線同時對兩個藍寶石硅棒進行切割作業；與進行切割作業的所述兩段切割線對應、用于運送所述兩個藍寶石硅棒至所述兩段切割線上的兩個送件治具，其中，每一個所述送件治具包括:擺臂座，設在所述機架上；擺臂，通過一轉軸軸接于所述擺臂座的頂端，所述擺臂可繞與所述轉軸在預設角度的范圍內擺動；送件臂，設于所述擺臂上并朝向所述切割線延伸，用于固定所述藍寶石硅棒；絲桿座，設在所述機架的一橫梁上；以及驅動機構，活動設置在所述絲桿座及擺臂上，至少包括驅動電機以及由所述驅動電機驅動以進行伸縮作業的絲桿，所述絲桿臨近所述驅動電機的近端活動連接于所述絲桿座上，遠離所述驅動電機的遠端和所述擺臂活動連接，所述絲桿在伸縮時推拉所述擺臂擺動以使所述擺臂運送所述藍寶石硅棒遠離和/或壓迫所述切割線。可選地，所述切片機還包括由所述擺臂延伸連接的延長臂。可選地，所述延長臂的頂端與所述絲桿的遠端活動連接。可選地，所述延長臂的頂端與所述絲桿的遠端設有第一絲桿轉盤，且所述第一絲桿轉盤內配置有在預設角度的范圍內旋轉的第一絲桿螺母。可選地，所述絲桿的近端與所述絲桿座上設有第二絲桿轉盤，且所述第二絲桿轉盤內配置有在預設角度的范圍內旋轉的第二絲桿螺母。可選地，所述切片機還包括設置在所述絲桿的遠離所述驅動電機的遠端的頂部、用于防止所述絲桿脫離與所述第一絲桿螺母的連接的防呆結構。可選地，所述擺臂可繞與所述轉軸擺動的預設角度范圍為O度至20度。可選地，所述擺臂在完成藍寶石硅棒的切割作業后的終止位置與水平面呈90度夾角。可選地，所述藍寶石硅棒與所述送件治具之間還黏合有玻璃板。可選地，所述金剛線的運行速度大于等于720m/min 900m/min。本專利技術所提供的用于切割藍寶石硅棒的切片機，其提供了三個切割錕，并將三個所述切割錕的設置方式獨創性地設計成三者呈夾角為60°的等邊三角形，從而確保三個所述切割錕之間纏繞的金剛線的長度和繞曲度相同，從而確保了藍寶石硅棒的精確度。另外，在本專利技術中，三個所述切割錕呈夾角為60°的等邊三角形，提供了左右兩段切割線，從而同時可以對兩個藍寶石硅棒進行切割，相較于僅提供一段切割線單次僅支持一個藍寶石硅棒切割的現有技術，本專利技術可大大提高藍寶石硅棒切割的工作效率。再有，本專利技術用于切割藍寶石硅棒的切片機中的送件治具，主要在于采用擺臂小幅擺動以及絲杠精確控制擺臂擺幅的方式來運送藍寶石硅棒，相對于現有技術中的托板推送，實現了送件的精度控制，提高了藍寶石硅棒的運送精度及其后續切割作業的作業效果，生產出高質量的藍寶石硅片。附圖說明圖1為現有技術用于切割藍寶石硅棒的切片機的簡化結構示意圖。圖2為本專利技術用于切割藍寶石硅棒的切片機的簡化結構示意圖。圖3為圖2中用于顯示驅動機構的局部放大示意圖。圖4為本專利技術用于切割藍寶石硅棒的切片機在完成切割作業后的簡化結構示意圖。圖5為圖4中用于顯示驅動機構的局部放大示意圖。圖6為本專利技術用于切割藍寶石硅棒的切片機的切割原理示意圖。具體實施例方式以下通過特定的具體實例說明本專利技術的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭示的內容輕易地了解本專利技術的其他優點與功效。本專利技術還可以通過另外不同的具體實方式加以實施或應用，本說明書中的各項細節也可以基于不同觀點與應用，在不背離本專利技術的精神下進行各種修飾或改變。請參閱圖2至圖6，顯示了本專利技術用于切割藍寶石硅棒的切片機在一個實施方式中的結構示意圖。需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本專利技術的基本構想，遂圖式中僅顯示與本專利技術有關的組件而非按照實際實施時的組件數目、形狀及尺本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于切割藍寶石硅棒的切片機，其特征在于，至少包括：機架，具有工件切割區；設置在所述工件切割區內的第一、第二、第三切割輥，所述第一、第二、第三切割輥的軸心連線構成一個等邊三角形；依次纏繞于所述第一、第二及第三切割輥上的金剛線，所述金剛線在所述第一、第二、與第三切割輥之間形成三段等長的切割線，在所述金剛線高速運轉時，由其中兩段等長的切割線同時對兩個藍寶石硅棒進行切割作業；與進行切割作業的所述兩段切割線對應、用于運送所述兩個藍寶石硅棒至所述兩段切割線上的兩個送件治具，其中，每一個所述送件治具包括：擺臂座，設在所述機架上；擺臂，通過一轉軸軸接于所述擺臂座的頂端，所述擺臂可繞與所述轉軸在預設角度的范圍內擺動；送件臂，設于所述擺臂上并朝向所述切割線延伸，用于固定所述藍寶石硅棒；絲桿座，設在所述機架的一橫梁上；以及驅動機構，活動設置在所述絲桿座及擺臂上，至少包括驅動電機以及由所述驅動電機驅動以進行伸縮作業的絲桿，所述絲桿臨近所述驅動電機的近端活動連接于所述絲桿座上，遠離所述驅動電機的遠端和所述擺臂活動連接，所述絲桿在伸縮時推拉所述擺臂擺動以使所述擺臂運送所述藍寶石遠離和/或壓迫所述切割線。

【技術特征摘要】
1.一種用于切割藍寶石硅棒的切片機，其特征在于，至少包括: 機架，具有工件切割區； 設置在所述工件切割區內的第一、第二、第三切割輥，所述第一、第二、第三切割輥的軸心連線構成一個等邊三角形； 依次纏繞于所述第一、第二及第三切割輥上的金剛線，所述金剛線在所述第一、第二、與第三切割輥之間形成三段等長的切割線，在所述金剛線高速運轉時，由其中兩段等長的切割線同時對兩個藍寶石硅棒進行切割作業； 與進行切割作業的所述兩段切割線對應、用于運送所述兩個藍寶石硅棒至所述兩段切割線上的兩個送件治具，其中，每一個所述送件治具包括: 擺臂座，設在所述機架上； 擺臂，通過一轉軸軸接于所述擺臂座的頂端，所述擺臂可繞與所述轉軸在預設角度的范圍內擺動； 送件臂，設于所述擺臂上并朝向所述切割線延伸，用于固定所述藍寶石硅棒； 絲桿座，設在所述機架的一橫梁上；以及 驅動機構，活動設置在所述絲桿座及擺臂上，至少包括驅動電機以及由所述驅動電機驅動以進行伸縮作業的絲桿，所述絲桿臨近所述驅動電機的近端活動連接于所述絲桿座上，遠離所述驅動電機的遠端和所述擺臂活動連接，所述絲桿在伸縮時推拉所述擺臂擺動以使所述擺臂運送所述藍寶石遠離和/或壓迫所述切割線。2.根據權利要求1所述的用于切割藍寶石硅棒的切片機，其特征在于，還包括由所述擺臂延伸連接的延長臂。...

【專利技術屬性】
技術研發人員：盧建偉，
申請(專利權)人：上海日進機床有限公司，
類型：發明
國別省市：