一种用于切割蓝宝石硅棒的切片机制造技术

本发明专利技术提供一种用于切割蓝宝石硅棒的切片机，包括：机架；轴心连线构成等边三角形的三个切割辊；缠绕在切割辊上的金刚线并形成三段等长的切割线，其中两段等长的切割线可同时对两个蓝宝石硅棒进行切割作业；用于运送蓝宝石硅棒的两个送件治具，每一个所述送件治具包括摆臂座，摆臂可绕与摆臂座摆动的摆臂，设于摆臂上用于固定蓝宝石硅棒的送件臂，丝杆座，以及包含驱动电机和由驱动电机驱动以进行伸缩作业而使得摆臂摆动的丝杆。相比于现有技术，本发明专利技术可解决现有切割精准度不高、切割工作效率低下以及送件精度控制不良等问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种多线切割技术，特别是涉及一种用于切割蓝宝石硅棒的切片机。
技术介绍
我们知道，发光二极管LED在当今社会中用途十分广泛，例如各种通信设备、仪器仪表及显示面板背光上均用有大量的LED。蓝宝石(Sapphire)作为制作LED的材料在半导体领域具有举足轻重的地位。在形成用于制作LED蓝宝石硅衬底之前，仍需要对蓝宝石硅材料进行前端加工，即将蓝宝石硅棒进行切片的作业。当今对蓝宝石硅棒进行切片加工普遍采用多线切割，多线切割技术是目前世界上比较先进的硅片加工技术。它的原理是通过一根高速运动的钢丝带动附着在钢丝上的切割刃料对蓝宝石硅棒进行摩擦从而达到切割目的。线切割技术与传统的刀锯片、砂轮片及内圆切割相比具有效率高，产能高，精度高等优点。如图1所示，显示了现有的一种用于切割蓝宝石硅棒的切片机的简化结构示意图。如图1所示，现有的切片机包括:机架10，设置在机架10上的工作台11，用于收、放金刚线的贮丝筒，多个用于为金刚线进行导向的导线轮以及跨设在工作台相对两侧的两个切割辊12，所述两个切割锟12为水平设置，且在两者之间缠绕的金刚线形成一段切割线13，设置在切割线13上方的送件治具14，在送件治具14上固定有蓝宝石硅棒15。在对蓝宝石硅棒15的实际切割过程中，金刚线通过十几个导线轮的引导，在工作台相对两侧的切割辊12上形成一张线网，送件治具14将固定的蓝宝石硅棒15朝向切割线13运送，在压力泵在的作用下，装配在设备上的研磨剂自动喷洒装置将研磨剂喷洒至切割线13和蓝宝石硅棒15的切削部位，由切割线13带动研磨剂往复告诉运动，利用研磨砂对蓝宝石硅棒15产生切肖IJ，以将蓝宝石硅棒15 —次同时切割为蓝宝石硅片。在现有技术中的蓝宝石硅棒切片机上，位于工作台相对两侧的切割辊被设置在机架的相对两侧立柱上，因而左、右切割辊之间的跨度很大，所以位于两侧切割辊之间的金刚线走线距离也很长，在实际的切片作业中，当将工作台相对两侧的切割辊降下来，两侧的切割辊之间的金刚线压迫到工件时，会使金刚线形成很大的绕曲度，因而金刚线也就始终受到最大的运行阻力，由于工件本身往往具有很高的硬度而不易切割，再加上针对工件切片精准度的要求又很严格，所以上述因切割辊的设置方式而致使金刚线绕曲度过大很容易影响切割精准度。另外，上述的晶体硅棒切片机中，仅设置了水平布局的两个切割辊，使得用于供切割蓝宝石硅棒的切割区间单一(仅为两侧两个切割辊之间缠绕的钢丝形成一段切割线)，所以，单次能够切割蓝宝石硅棒的数量也很少(一般单次仅支持一个蓝宝石硅棒的切割)，进行切割的工作效率较低。再有，现有技术的蓝宝石硅棒切片机中的送件治具，其结构复杂且成本高昂，更为重要的是，送件治具为由一个托板带动送件壁，托板体积大，较重，使得送件的精度不宜控制，尤其针对对切片的精度控制要求更高的尺寸较小(直径更小)的蓝宝石棒而言，问题更为突出，从而影响后续蓝宝石硅棒的切割质量。因此，如何提供一种应用于蓝宝石硅棒的切割设备，以避免以上所述的缺失，实为相关领域之业者亟待解决的问题。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺失，本专利技术的目的在于提供一种用于切割蓝宝石硅棒的切片机，以解决现有切割精准度不高、切割工作效率低下以及送件精度控制不良等问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种用于切割蓝宝石硅棒的切片机，至少包括:机架，具有工件切割区；设置在所述工件切割区内的第一、第二、第三切割辊，所述第一、第二、第三切割辊的轴心连线构成一个等边三角形；依次缠绕于所述第一、第二及第三切割辊上的金刚线，所述金刚线在所述第一、第二、与第三切割辊之间形成三段等长的切割线，在所述金刚线高速运转时，由其中两段等长的切割线同时对两个蓝宝石硅棒进行切割作业；与进行切割作业的所述两段切割线对应、用于运送所述两个蓝宝石硅棒至所述两段切割线上的两个送件治具，其中，每一个所述送件治具包括:摆臂座，设在所述机架上；摆臂，通过一转轴轴接于所述摆臂座的顶端，所述摆臂可绕与所述转轴在预设角度的范围内摆动；送件臂，设于所述摆臂上并朝向所述切割线延伸，用于固定所述蓝宝石硅棒；丝杆座，设在所述机架的一横梁上；以及驱动机构，活动设置在所述丝杆座及摆臂上，至少包括驱动电机以及由所述驱动电机驱动以进行伸缩作业的丝杆，所述丝杆临近所述驱动电机的近端活动连接于所述丝杆座上，远离所述驱动电机的远端和所述摆臂活动连接，所述丝杆在伸缩时推拉所述摆臂摆动以使所述摆臂运送所述蓝宝石硅棒远离和/或压迫所述切割线。可选地，所述切片机还包括由所述摆臂延伸连接的延长臂。可选地，所述延长臂的顶端与所述丝杆的远端活动连接。可选地，所述延长臂的顶端与所述丝杆的远端设有第一丝杆转盘，且所述第一丝杆转盘内配置有在预设角度的范围内旋转的第一丝杆螺母。可选地，所述丝杆的近端与所述丝杆座上设有第二丝杆转盘，且所述第二丝杆转盘内配置有在预设角度的范围内旋转的第二丝杆螺母。可选地，所述切片机还包括设置在所述丝杆的远离所述驱动电机的远端的顶部、用于防止所述丝杆脱离与所述第一丝杆螺母的连接的防呆结构。可选地，所述摆臂可绕与所述转轴摆动的预设角度范围为O度至20度。可选地，所述摆臂在完成蓝宝石硅棒的切割作业后的终止位置与水平面呈90度夹角。可选地，所述蓝宝石硅棒与所述送件治具之间还黏合有玻璃板。可选地，所述金刚线的运行速度大于等于720m/min 900m/min。本专利技术所提供的用于切割蓝宝石硅棒的切片机，其提供了三个切割锟，并将三个所述切割锟的设置方式独创性地设计成三者呈夹角为60°的等边三角形，从而确保三个所述切割锟之间缠绕的金刚线的长度和绕曲度相同，从而确保了蓝宝石硅棒的精确度。另外，在本专利技术中，三个所述切割锟呈夹角为60°的等边三角形，提供了左右两段切割线，从而同时可以对两个蓝宝石硅棒进行切割，相较于仅提供一段切割线单次仅支持一个蓝宝石硅棒切割的现有技术，本专利技术可大大提高蓝宝石硅棒切割的工作效率。再有，本专利技术用于切割蓝宝石硅棒的切片机中的送件治具，主要在于采用摆臂小幅摆动以及丝杠精确控制摆臂摆幅的方式来运送蓝宝石硅棒，相对于现有技术中的托板推送，实现了送件的精度控制，提高了蓝宝石硅棒的运送精度及其后续切割作业的作业效果，生产出高质量的蓝宝石硅片。附图说明图1为现有技术用于切割蓝宝石硅棒的切片机的简化结构示意图。图2为本专利技术用于切割蓝宝石硅棒的切片机的简化结构示意图。图3为图2中用于显示驱动机构的局部放大示意图。图4为本专利技术用于切割蓝宝石硅棒的切片机在完成切割作业后的简化结构示意图。图5为图4中用于显示驱动机构的局部放大示意图。图6为本专利技术用于切割蓝宝石硅棒的切片机的切割原理示意图。具体实施例方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在不背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。请参阅图2至图6，显示了本专利技术用于切割蓝宝石硅棒的切片机在一个实施方式中的结构示意图。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于切割蓝宝石硅棒的切片机，其特征在于，至少包括：机架，具有工件切割区；设置在所述工件切割区内的第一、第二、第三切割辊，所述第一、第二、第三切割辊的轴心连线构成一个等边三角形；依次缠绕于所述第一、第二及第三切割辊上的金刚线，所述金刚线在所述第一、第二、与第三切割辊之间形成三段等长的切割线，在所述金刚线高速运转时，由其中两段等长的切割线同时对两个蓝宝石硅棒进行切割作业；与进行切割作业的所述两段切割线对应、用于运送所述两个蓝宝石硅棒至所述两段切割线上的两个送件治具，其中，每一个所述送件治具包括：摆臂座，设在所述机架上；摆臂，通过一转轴轴接于所述摆臂座的顶端，所述摆臂可绕与所述转轴在预设角度的范围内摆动；送件臂，设于所述摆臂上并朝向所述切割线延伸，用于固定所述蓝宝石硅棒；丝杆座，设在所述机架的一横梁上；以及驱动机构，活动设置在所述丝杆座及摆臂上，至少包括驱动电机以及由所述驱动电机驱动以进行伸缩作业的丝杆，所述丝杆临近所述驱动电机的近端活动连接于所述丝杆座上，远离所述驱动电机的远端和所述摆臂活动连接，所述丝杆在伸缩时推拉所述摆臂摆动以使所述摆臂运送所述蓝宝石远离和/或压迫所述切割线。

【技术特征摘要】
1.一种用于切割蓝宝石硅棒的切片机，其特征在于，至少包括: 机架，具有工件切割区； 设置在所述工件切割区内的第一、第二、第三切割辊，所述第一、第二、第三切割辊的轴心连线构成一个等边三角形； 依次缠绕于所述第一、第二及第三切割辊上的金刚线，所述金刚线在所述第一、第二、与第三切割辊之间形成三段等长的切割线，在所述金刚线高速运转时，由其中两段等长的切割线同时对两个蓝宝石硅棒进行切割作业； 与进行切割作业的所述两段切割线对应、用于运送所述两个蓝宝石硅棒至所述两段切割线上的两个送件治具，其中，每一个所述送件治具包括: 摆臂座，设在所述机架上； 摆臂，通过一转轴轴接于所述摆臂座的顶端，所述摆臂可绕与所述转轴在预设角度的范围内摆动； 送件臂，设于所述摆臂上并朝向所述切割线延伸，用于固定所述蓝宝石硅棒； 丝杆座，设在所述机架的一横梁上；以及 驱动机构，活动设置在所述丝杆座及摆臂上，至少包括驱动电机以及由所述驱动电机驱动以进行伸缩作业的丝杆，所述丝杆临近所述驱动电机的近端活动连接于所述丝杆座上，远离所述驱动电机的远端和所述摆臂活动连接，所述丝杆在伸缩时推拉所述摆臂摆动以使所述摆臂运送所述蓝宝石远离和/或压迫所述切割线。2.根据权利要求1所述的用于切割蓝宝石硅棒的切片机，其特征在于，还包括由所述摆臂延伸连接的延长臂。...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢建伟，
申请(专利权)人：上海日进机床有限公司，
类型：发明
国别省市：