金剛線切片機(jī)的切割機(jī)構(gòu)

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1、CN 201552489 U 權(quán)利要求書 1/1頁 (19)中華人民共和國國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局 (12)實(shí)用新型專利 # CN 201552489 U 權(quán)利要求書 1/1頁 # CN 201552489 U 權(quán)利要求書 1/1頁 (10)授權(quán)公告號(hào) CN 201552489 L (45)授權(quán)公告日2010. 08. 18 (21)申請(qǐng)?zhí)?200920214187. X (22)申請(qǐng)日 2009. 11.26 (73)專利權(quán)人上海日進(jìn)機(jī)床有限公司 地址201601上海市松江區(qū)泗涇鎮(zhèn)九干路 1358 號(hào) (72)發(fā)明人盧建偉 (51) Int.CI.

2、 B24B 2加6(2006.01) # CN 201552489 U 權(quán)利要求書 1/1頁 # CN 201552489 U 權(quán)利要求書 1/1頁 權(quán)利要求書1頁 說明書4頁 附圖4頁 # CN 201552489 U 權(quán)利要求書 1/1頁 (54)實(shí)用新型名稱 金剛線切片機(jī)的切割機(jī)構(gòu) (57)摘要 木實(shí)用新型提供一種金剛線切片機(jī)的切割機(jī) 構(gòu)，用于圓柱形藍(lán)寶石硅棒進(jìn)行切割作業(yè)，其至少 包括：用以黏合藍(lán)寶石硅棒的工件夾具以及纏繞 于二切割輻上的金剛線，工件夾具可帶動(dòng)藍(lán)寶石 硅棒繞其軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)及垂向移動(dòng)；切

3、割轆高速 旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)金剛線高速運(yùn)行，且切割轆位于藍(lán)寶 石硅棒下方，0.金剛線的走線方向與藍(lán)寶石硅棒 的軸線呈相対垂直；于切割作業(yè)時(shí)，預(yù)先設(shè)定工 件夾具轉(zhuǎn)逮及垂向移動(dòng)的行程、設(shè)定金剛線的運(yùn) 行速度，之后旋轉(zhuǎn)工件夾具及高速運(yùn)行所述金剛 線，同時(shí)下降黏合有藍(lán)寶石硅棒的工件夾貝，使藍(lán) 寶石硅棒壓迫島速運(yùn)行的金剛線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)切割， 以解決現(xiàn)有技術(shù)中采用傳統(tǒng)的垂直線切割的方式 而不易切割、切割時(shí)間長以及生產(chǎn)效率低等問題。 1. 一種金剛線切片機(jī)的切割機(jī)構(gòu)，用于圓柱形藍(lán)寶石硅棒進(jìn)行切割作業(yè),其特征在于, 所述切割機(jī)構(gòu)至少包括： 工件夾具，設(shè)盤于一機(jī)架上,所述工件夾具具有用以黏合所述藍(lán)寶石硅棒兩側(cè)的頂面 及

4、底面的黏合介質(zhì)，并所述工件夾具可帶動(dòng)所述藍(lán)寶石硅棒繞具軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)以及垂向移 動(dòng)；以及 金剛線，纏繞于二切割線上，藉由所述切割轆高速旋轉(zhuǎn)吋帶動(dòng)所述金剛線高速運(yùn)行，所 述切割轆位丁?所述藍(lán)寶石硅棒下方，并使所述金剛線的走線方向與所述藍(lán)寶石硅棒的軸線 呈相對(duì)垂直； 其中,于切割作業(yè)時(shí)，預(yù)先設(shè)定所述工件夾具轉(zhuǎn)速及垂向移動(dòng)的行程、設(shè)定所述金剛線 的運(yùn)行速度,Z后旋轉(zhuǎn)所述工件夾具以及高速運(yùn)行所述金剛線，同時(shí)下降黏合有所述藍(lán)寶 石硅棒的工件夾具，使所述藍(lán)寶石硅棒壓迫所述高速運(yùn)行的金剛線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)切割。 2. 如權(quán)利要求1所述的金剛線切片機(jī)的切割機(jī)構(gòu),其特征在于：所述工件夾具的黏合 介質(zhì)為黏合膠。 3

5、. 如權(quán)利要求1所述的金剛線切片機(jī)的切割機(jī)構(gòu),其特征在于：所述工件夾具藉由一 伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。 4. 如權(quán)利要求3所述的金剛線切片機(jī)的切割機(jī)構(gòu)，其特征在丁?：所述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)可 所述工件夾具于順時(shí)針方向或逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。 5. 如權(quán)利要求4所述的金剛線切片機(jī)的切割機(jī)構(gòu)，其特征在：當(dāng)所述工件夾具順 時(shí)針方向時(shí)，所述金剛線反向走線；當(dāng)所述工件夾具于逆時(shí)針方向時(shí)，所述金剛線正向走 線。 6. 如權(quán)利要求3所述的金剛線切片機(jī)的切割機(jī)構(gòu),其特征在于：所述工件夾具與所述 伺服電機(jī)Z間藉由一傳送帶鏈接。 7. 如權(quán)利要求3所述的金剛線切片機(jī)的切割機(jī)構(gòu),其特征在于：所述伺服電機(jī)設(shè)置于 所述機(jī)架上。

6、 &如權(quán)利要求1所述的金剛線切片機(jī)的切割機(jī)構(gòu)，其特征在于：于所述的切割作業(yè)中, 可依據(jù)預(yù)先設(shè)定的所述工件夾具行程而確定所述藍(lán)寶石硅棒的被切割深度。 2 CN 201552489 U 說明書 1/4頁 金剛線切片機(jī)的切割機(jī)構(gòu) 技術(shù)領(lǐng)域 [0001]本實(shí)用新型涉及一種多線切割技術(shù)，特別是涉及一種應(yīng)用于圓柱形藍(lán)寶石硅棒進(jìn) 行切割的金剛線切片機(jī)的切割機(jī)構(gòu)。 背景技術(shù) [0002] 我們知道，LED（藍(lán)色發(fā)光二極管）在當(dāng)今社會(huì)中用途十分廣泛，例如各種通訊設(shè) 備、儀器儀表及顯示面板背光上均用有大量的LED。藍(lán)寶石（Sapph i re）作為制作LED的重 要材料在半導(dǎo)體領(lǐng)域貝右舉足輕

7、垂的地位.在形成用于制作LED藍(lán)寶仃硅襯底之前，仍需 要對(duì)藍(lán)寶石硅材料進(jìn)行前端加丁，即將藍(lán)寶石硅棒進(jìn)行切片的作業(yè)。當(dāng)今對(duì)藍(lán)寶石硅棒進(jìn) 行切片加丁普遍采用多線切割技術(shù)，它的原理是通過一根高速運(yùn)動(dòng)的鋼線帶動(dòng)附著在鋼線 上的切割刃料對(duì)硅棒進(jìn)行摩擦從而達(dá)到切割目的。線切割技術(shù)與傳統(tǒng)的刀鋸片、砂輪片及 內(nèi)圓切割相比有具有效率高，產(chǎn)能高，精度高等優(yōu)點(diǎn)。 [0003] 現(xiàn)有技術(shù)中針對(duì)圓柱體的藍(lán)寶石硅棒進(jìn)行加工是將所述藍(lán)寶石硅棒置于鋼線的 上方,待鋼線高速運(yùn)行時(shí)將藍(lán)寶石硅棒緩慢放下，使其壓迫所述鋼線，經(jīng)由該高速運(yùn)行的鋼 線對(duì)藍(lán)寶石硅棒的弧面進(jìn)行摩擦而開始直線式切割作業(yè)，當(dāng)鋼線由該藍(lán)寶石硅棒一側(cè)切割 至另一側(cè)

8、時(shí)即將硅棒切割為藍(lán)寶石硅片。 [0004]由此可知，當(dāng)呈圓柱體的藍(lán)寶石硅棒被切割到一半的時(shí)候（即切割到所述藍(lán)寶石 硅棒的直徑距離的時(shí)候），相較剛開始切割的時(shí)候,此時(shí)的該鋼線和硅棒的接觸面最人（摩 擦面積最人），換言之，則鋼線在所述圓柱體硅棒中的運(yùn)行距離最長,因而鋼線所受到的運(yùn) 行阻力也就最人，由丁?藍(lán)寶石硅棒木身具有很高的硬度而不易切割，再加上針對(duì)藍(lán)寶石硅 棒的切片要求又很嚴(yán)格,故而如此垂直線切割的方式很容易岀現(xiàn)切割不良：再者，由于藍(lán)寶 石硅棒在整個(gè)切割過程中要下移至少一個(gè)直徑的距離，則因加大了其行程而使該種垂直線 切割的方式過程緩慢，不利于節(jié)省切割的作業(yè)時(shí)間以及提高生產(chǎn)的工作效率。 [0

9、005] 所以，如何提供一種應(yīng)用于藍(lán)寶石硅棒的切割設(shè)備，以避免以上所述的缺點(diǎn)，實(shí)為 相關(guān)領(lǐng)域Z業(yè)者目前亟待解決的問題。 發(fā)明內(nèi)容 [0006]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，木實(shí)用新型的目的在于提供一種金剛線切片機(jī)的 切割機(jī)構(gòu)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中采用傳統(tǒng)的垂直線切割的方式而不易切割、切割時(shí)間長以及 生產(chǎn)效率任等問題。 [000刀 為實(shí)現(xiàn)上述冃的及其他相關(guān)目的，木實(shí)用新型提供一種金剛線切片機(jī)的切割機(jī) 構(gòu)，用于I員柱形藍(lán)寶石硅棒進(jìn)行切割作業(yè)，其特征在于，所述切割機(jī)構(gòu)至少包括：工件夾具 以及金剛線，所述工件夾具設(shè)置于一機(jī)架上，所述工件夾具具有用以黏合所述藍(lán)寶石硅棒 兩側(cè)的頂面及底面的黏合介質(zhì)，并所述

10、工件夾具可帶動(dòng)所述藍(lán)寶石硅棒繞其軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn) 以及垂向移動(dòng)；所述金剛線纏繞于一?切割轆上,藉由所述切割轆高速旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)所述金剛 線高速運(yùn)行，所述切割僱位于所述藍(lán)寶石硅棒下方，并使所述金剛線的走線方向與所述藍(lán) 寶石硅棒的軸線呈相對(duì)垂直；其中，于切割作業(yè)時(shí)，預(yù)先設(shè)定所述工件夾具轉(zhuǎn)速及垂向移動(dòng) 的行程、設(shè)定所述金剛線的運(yùn)行速度,之后旋轉(zhuǎn)所述工件夾具以及高速運(yùn)行所述金剛線，同 時(shí)下降黏合有所述藍(lán)寶石氐棒的工件夾具，使所述藍(lán)寶石硅棒爪迫所述咼速運(yùn)行的金剛線 進(jìn)行旋轉(zhuǎn)切割。 [0008]在本實(shí)用新型的金剛線切片機(jī)的切割機(jī)構(gòu)中，所述工件夾具的黏合介質(zhì)為黏合 膠；所述工件夾具藉由一伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn),具體的，

11、所述工件夾具與所述伺服電機(jī)之間藉 山一傳送諸鏈接，以驅(qū)動(dòng)所述工件夾具進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；所述伺服電機(jī)設(shè)世于所述機(jī)架上；于具 體的實(shí)施方式屮，所述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)可所述工件夾具于順時(shí)針方向或逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，較 為詳細(xì)地，當(dāng)所述工件夾具于順時(shí)針方向時(shí)，所述金剛線反向走線；當(dāng)所述工件夾具于逆時(shí) 針方向時(shí),所述金剛線正向走線。 [0009] 在木實(shí)用新型的金剛線切片機(jī)的切割機(jī)構(gòu)r所述的切割作業(yè)中，可依據(jù)預(yù)先設(shè)定 的所述工件夾具行程而確定所述藍(lán)寶石硅棒的被切割深度。 [0010]如上所述，本實(shí)用新型的金剛線切片機(jī)的切割機(jī)構(gòu)將將所述金剛線置于所述寶石 硅棒下方并與藍(lán)寶石硅棒的軸線呈相對(duì)垂直的方向設(shè)盤，通過旋轉(zhuǎn)工件夾

12、具以及高速運(yùn)行 所述金剛線，同時(shí)使所述藍(lán)寶右硅棒壓迫所述高速運(yùn)行的金剛線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)方式切割作業(yè), 以解決現(xiàn)有技術(shù)中普遍采用的垂直線切割的方式而造成的切割困難,精度差以及切割時(shí)間 長以及生產(chǎn)效率低等問題，不但使整個(gè)切割過程順暢，容易控制，而且也人人的縮短了切割 時(shí)間，提高了切割效率。 附圖說明 [0011]圖1顯示為應(yīng)用本實(shí)用新型的金剛線切片機(jī)的切割機(jī)構(gòu)之正視圖。 [0012]圖2顯示為應(yīng)用本實(shí)用新型的金剛線切片機(jī)的切割機(jī)構(gòu)Z側(cè)視圖。 [0013]圖3a及:汁顯示為應(yīng)用本實(shí)用新型的金剛線切片機(jī)的切割機(jī)構(gòu)Z切割原理示意 圖. [0014]圖4顯示為應(yīng)用本實(shí)用新型的金剛線切片機(jī)的切割機(jī)構(gòu)Z切

13、割過程示總圖。 具體實(shí)施方式 [0015]以下通過特定的具體實(shí)例說明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說 明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解木實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。木實(shí)用新型還可以通過另 外不同的具體實(shí)施方式加以實(shí)施或應(yīng)用，本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基F不同觀點(diǎn)與應(yīng) 用，在不背離本實(shí)用新型的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。 [0016]請(qǐng)參閱圖1至圖4,圖1顯示為應(yīng)用本實(shí)用新型的金剛線切片機(jī)的切割機(jī)構(gòu)Z正視 圖；圖2顯示為應(yīng)用本實(shí)用新型的金剛線切片機(jī)的切割機(jī)構(gòu)Z側(cè)視圖；圖3“及3b顯示為應(yīng) 用本實(shí)用新型的金剛線切片機(jī)的切割機(jī)構(gòu)Z切割原理示總圖；圖4顯示為應(yīng)用本實(shí)用新型 的金剛線切片機(jī)的切割

14、機(jī)構(gòu)之切割過程示意圖。 [0017]需要說明的是，本實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本實(shí)用新型的基本構(gòu) 想，遂圖式中僅顯示與本實(shí)用新型的金剛線切片機(jī)的切割機(jī)構(gòu)有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí) 施時(shí)的組件數(shù)冃、形狀及尺寸繪制,其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組件的型態(tài)、數(shù)暈及比例可為?種隨意 的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。 [00⑻ 如圖所示，本實(shí)用新型提供一種金剛線切片機(jī)的切割機(jī)構(gòu)，其應(yīng)用于對(duì)藍(lán)寶石硅 棒進(jìn)行切割作業(yè),于本實(shí)施例中，所述圓柱形藍(lán)寶石硅棒1兩側(cè)具有頂血11及底血12,所述 金剛線切片機(jī)的切割機(jī)構(gòu)至少包括：工件夾具2以及金剛線3O [0019]提供一具有黏合介質(zhì)21的工件夾具2,使所述工

15、件夾具2黏合所述藍(lán)寶石硅棒1 兩側(cè)的頂而11及底面12,并所述工件夾具2可帶動(dòng)所述藍(lán)寶石硅棒1繞其軸線。進(jìn)行旋轉(zhuǎn) 以及垂向移動(dòng)；于本實(shí)施例中，所述工件夾具2的黏合介質(zhì)21為黏合膠，然并不局限于此, 例如其他可將所述藍(lán)寶右硅棒1兩側(cè)的頂面11及底而12黏合于所述工件夾具2上的黏合 介質(zhì)也適用于本實(shí)用新型。 [0020]需要說明的是，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的工件夾具非傳統(tǒng)采用兩側(cè)夾持的技術(shù),所述藍(lán) 寶石硅棒1被切割的過程中，由于被切割片很薄，若采用相對(duì)的力最?yuàn)A持所述藍(lán)寶石硅棒 1則很易將切割中的形成的薄片擠用斷，因I何木實(shí)用新型采用黏合技術(shù)，進(jìn)而消除了對(duì)所述 藍(lán)寶石硅棒1兩側(cè)的擠壓力。 [0021]干

16、本實(shí)施例中，所述工件夾具2藉由一伺服電機(jī)5驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn),具體的，所述工件夾 具2與所述伺服電機(jī)5 Z間藉由一傳送帶6鏈接，更為詳細(xì)的，所述工件夾具2與所述伺服 電機(jī)5分別具有帶輪（未標(biāo)示），所述傳送帶6鏈接于所述工件夾具2與所述何服電機(jī)5的 帶輪，以驅(qū)動(dòng)所述工件夾具2進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；于具體的實(shí)施方式屮，所述伺服電機(jī)5驅(qū)動(dòng)可所述 工件夾具2于順時(shí)針方向或逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。 [0022]干本實(shí)施例中，所述伺服電機(jī)5與所述匸件夾具2均裝設(shè)丁-?機(jī)架7上，所述機(jī)架 7上具有便所述伺服電機(jī)5與所述工件夾具2上升及下降的導(dǎo)軌（未標(biāo)示），以在切割過程 中驅(qū)使所述工件夾具2垂向位移。 [0023] 提供至少一根可高速

17、運(yùn)行的金剛線3,將所述金剛線3置于所述寶石硅棒1下方, 并使所述金剛線3的走線方向與所述藍(lán)寶石硅棒1的軸線。呈相對(duì)垂直；于木實(shí)施例中，所 述金剛線3纏繞于二切割餛"上,藉由所述切割餛4高速旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)所述金剛線3高速運(yùn) 行C [0024] 設(shè)定所述工件夾具2轉(zhuǎn)速及垂向移動(dòng)的行程、設(shè)定所述金剛線3的運(yùn)行速度；于本 實(shí)施例中，所述金剛線3的運(yùn)行速度為1000m/mino [0025]需要特別指明的是，丁?實(shí)際的切割過程中，可依據(jù)預(yù)先設(shè)定的所述工件夾具2行 程而確定所述藍(lán)寶石硅棒1的被切割深度，呈如圖4所示，當(dāng)需要不完全切割所述藍(lán)寶石硅 棒1時(shí)，即設(shè)定的所述工件夾具2下降的行程自所述藍(lán)寶石硅棒1表

18、面至軸心的距離小于 其半徑距離即可。 [0026]旋轉(zhuǎn)所述工件夾具2以及高速運(yùn)行所述金剛線3,同時(shí)下降黏合有所述藍(lán)寶石硅 棒1的工件夾具2,使所述藍(lán)寶石硅棒1壓迫所述高速運(yùn)行的金剛線2進(jìn)行旋轉(zhuǎn)切割作業(yè)。 于實(shí)際的切割過程中，當(dāng)所述工件夾具2于順時(shí)針方向時(shí)，所述金剛線3反向走線；當(dāng)所述 工件夾具2于逆時(shí)針方向時(shí)，所述金剛線3正向走線。呈如圖3a及3b所示,如此進(jìn)一步加 快了所述藍(lán)寶石硅棒1和金剛線3的相對(duì)速度,進(jìn)而達(dá)成更好的切割效果。 [0027] 綜上所述,本實(shí)用新型的金剛線切片機(jī)的切割機(jī)構(gòu)將所述金剛線置于所述寶石硅 棒下方并與藍(lán)寶石硅棒的軸線呈相對(duì)乖直的方向設(shè)置，通過旋轉(zhuǎn)工件夾具以及髙速

19、運(yùn)行所 述金剛線,同時(shí)使所述藍(lán)寶石硅棒壓迫所述需速運(yùn)行的金剛線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)方式切割作業(yè)，以 解決現(xiàn)有技術(shù)中普遍采用的垂直線切割的方式I何造成的切割困難，精度差以及切割時(shí)間長 以及生產(chǎn)效率低等問題，不但使整個(gè)切割過程順暢，容易控制，而且也大大的縮短了切割時(shí) 間，提高了切割效率。故而，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺 點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。 [0028] 上述實(shí)施例僅例示性說明本實(shí)用新型的原理及其功效，而非用于限制本實(shí)用新 型。任何熟習(xí)此技術(shù)的人士皆可在不違背本實(shí)用新型的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行 修飾或改變。因此,舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本實(shí)用新型所揭示

20、的粘 神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)山本實(shí)用新型的權(quán)利要求所涵蓋。 6 CN 201552489 U 說明書附圖 1/4頁 7 CN 201552489 U 說明書附圖 1/4頁 7 6 6 1 圖1 8 CN 201552489 U 說明書附圖 1/4頁 9 3/4頁 罔3b 3/4頁 CN2O^^ 罔3b 11