線鋸制造技術

本實用新型專利技術涉及線鋸，描述了用線10來鋸切工件50的線鋸1。線鋸包括至少一個傳感器80，其被定位為在鋸切所述工件50的過程中檢測在所述工件50內的線部分210的位置。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術的實施例涉及用于鋸切工件的線鋸、和在用線鋸來切割工件的過程中檢測在工件內的線部分的裝置，該線鋸包括構造成檢測在工件內的線部分的至少一個傳感器。
技術介紹
線鋸用于切割工件，例如，使用線鋸切割硅工件，以進行分段、開方和切片。線鋸還用于切割其他材料。可以在線鋸中使用不同類型的線，例如，與漿液中的碳化硅顆粒結合使用的線、和 通常與冷卻劑結合使用的金剛石線。通常，硬質材料(例如，碳化硅或金剛石)對工件進行研磨以進行切割。在切割過程中，線沿著其長度(水平地)快速移動，工件通過工件供應板在切割方向上相對慢速地移動，該切割方向基本正交于(垂直于)快速線移動的方向。因此，線對于工件的垂直力沿著切割方向施加，工件對于線的反作用力引起線在與切割方向相反的方向上變形或彎曲。根據包括對彎曲的估計的幾何考慮，可以對垂直力進行估計，垂直力通常被認為是線張力的垂直分量的兩倍。不論估計垂直力和/或彎曲的方式如何，垂直力有助于能告知對工作臺速度和切割速度的調節，從而使生產率最大化，并使線的磨損和破損最小化。線鋸切的另外的問題是在工件內存在夾雜物，這需要調節工作臺速度和切割速度以使生產率最大化、和/或防止線的磨損和破損。夾雜物還會影響線在鑄錠內的形狀，并且對彎曲和垂直力的大小有影響。期望具有檢測上述夾雜物、并且還調節工作臺速度以使生產率最大化和/或防止線的磨損和破損的裝置。
技術實現思路
根據實施例，提供了用于鋸切工件的線鋸，其用線來鋸切工件，該線鋸包括至少一個傳感器，其被定位為在鋸切工件的過程中檢測在工件內的線部分的位置。根據實施例，至少一個傳感器可以是超聲傳感器和紅外傳感器中的至少一種。根據實施例，線鋸可以是開方機或切片機。根據實施例，至少一個傳感器可以是溫度曲線傳感器。 根據實施例，至少一個傳感器可以位于供應板內或在供應板下方。根據實施例，至少一個傳感器可以位于供應板下方，并與工件的位置相對。根據另一實施例，提供控制線鋸的方法，其包括在鋸切工件的過程中檢測在工件內的線部分的位置。實施例還涉及用于實施上述方法的裝置，該裝置包括用于實施上述方法步驟的裝置部件。此外，實施例還涉及用來操作上述裝置的方法。可以包括用于實現裝置的功能或制造裝置的部件的的方法步驟。可以通過硬件組件、固件、軟件、由適當軟件編程的計算機、或通過上述各項的任意組合或以任意其他方式，來執行方法步驟。附圖說明以可以詳細理解本技術的上述特征的方式，可以參考實施例對上面簡要概述的本技術進行更具體的描述。附圖涉及本技術的實施例，并且以下列順序進行描述圖I示出典型的線鋸；圖2示出根據本說明書中所述的實施例的、包括至少一個傳感器的線鋸，該至少一個傳感器從工件內部檢測線部分；圖3示出根據本說明書中所述的實施例的、在工件支架內包括至少一個傳感器的線鋸；圖3B示出根據本說明書中所述的實施例的、在工件支架內包括至少一個傳感器的線鋸；圖4示出根據本說明書中所述的實施例的、包括超聲換能器的線鋸；圖5示出根據本說明書中所述的實施例的、包括至少一個IR傳感器的線鋸；圖6示出根據本說明書中所述的實施例的、包括傳感器陣列的線鋸；圖7示出根據本說明書中所述的實施例的傳感器和線鋸的(一個或多個)線的相對位置；圖8示出根據本說明書中所述的實施例的傳感器和線鋸的(一個或多個)線的相對位置；圖9示出根據本說明書中所述的實施例的、線控制方法或線操作方法的流程圖；圖10示出根據本說明書中所述的實施例的、線控制方法或線操作方法的流程圖；和圖11示出根據本說明書中所述的實施例的、線控制方法或線操作方法的流程圖。具體實施方式在本說明書中，可交換地使用線鋸、線鋸裝置、線鋸切裝置和線切割裝置。在本說明書中，可交換地使用工件支撐板和工件供應板。在本說明書中，可交換地使用術語鋸切和切割；并且可交換地使用晶片切割(wafer-cutting)線鋸和切片機。在本說明書中，線的直徑指的是線芯直徑。在本說明書中，工件可以包括一個或多個分開的部件，例如，多個半導體部件或鑄錠。在本說明書中，線鋸可以使用單一線、多個線、一個或多個線的一排或多排、或一個或多個線的一個或多個網來切割；線可以指多個線。在本說明書中，可交換地使用工件供應板、工件支撐板、供應板、和支撐板。在本說明書中，傳感器還可以執行除了傳感之外的功能，例如，超聲傳感器可以是超聲換能器，反之亦然，以使得超聲傳感器可以既產生又檢測超聲脈沖和超聲波。在本說明書中，可交換地使用工件內的線部分和工件內的線，其位置或地點特別地但不排他地是在切割過程中位于工件內的線部分的位置或地點。在本說明書中，可交換地使用短語“有關”、“關于”和“相對于”。在本說明書中，術語超聲的可以指超聲和聲學頻率或超大聲音頻率。根據本說明書中描述的實施例，頻率也可以低于或高于超聲頻率。現在將具體參考本技術的各種實施例，附圖中示出了本技術的一個或多個示例。通過進行說明而非加以限制的方式來提供每個示例。此外，作為一個實施例的一部分所示出或描述的特征可以用于其他實施例中或與其他實施例結合使用，以得到另外的實施例。應當認為本說明書包括這樣的修改和變化形式。圖I示出典型的線鋸，其包括由第一滑輪20和第二滑輪30所引導的線10。在切割過程中，與沿著切割方向的垂直運動相比，線基本沿著其長度相對快速地移動。線的運動可替換地處于往復運動形式，其中線沿著其長度的運動是周期性地倒轉的方向。使線或線的邊沿接觸工件50，以切割該工件，切割方向的運動相對慢速，切割方向的運動與線的快速運動基本垂直。可替換地或附加地，使工件接觸線以切割該工件。根據不同的實施方式，可以使線或形成線網的線相對于工件移動，可以使工件相對于線或線網移動，或者可以使線和工件彼此相對移動。通常，使用傳感器來估計彎曲，該傳感器檢測線在工件外部的部分，盡管傳感器不 知道線在工件內的位置。與線鋸和線鋸切相關的一個問題是如何確定工件內的彎曲和垂直力。傳感器90可以實現為檢測線在工件外部的位置處的變形110，該變形110由圖I中的最左側的雙頭箭頭表示。根據這樣的假設，即，線從水平線140的變形與線在兩個滑輪20、30之間的工件中途形成的頂點呈線性關系，可以推斷出在工件內估計的彎曲120。由與在工件50的每一側上引導線的兩個線引導件(例如，兩個滑輪20、30)相切的虛線來限定水平線140。切線與滑輪20、30在線離開滑輪的點處相交。通常根據幾何考慮(包括估計或推斷的彎曲120和線引導距離130)和線的張力來計算垂直力Fv，例如Fv = (B/d) X4T ；丁=張力，8=估計或推斷的彎曲120，(1=線引導距離130。此外，根據例如彎曲相比于線引導距離來說很小的假設來得出上面用于Fv的表達式，通常的情況也是如此。B/d的通常比率是約1/100，例如，彎曲(B)是約6毫米，線引導距離(d)是約600毫米。因此，在估計或推斷的彎曲中僅半毫米的誤差通常將導致接近10%的垂直力的誤差。因此，期望使在彎曲確定中的誤差最小化，該彎曲確定會是垂直力估計的誤差的重要來源。除了垂直力之外，還存在水平力(例如，摩擦力)，可以通過線引導電機動力來獲得水平力。知道切割過程中的力(例如垂直和/或水平力)能實現例如通過反饋控制回路來控制切片工藝。期望使得原位實時線網彎曲測本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種線鋸(1)，其用線(10)來鋸切工件(50)，所述線鋸(1)包括：至少一個傳感器(80)，其被定位為在鋸切所述工件(50)的過程中檢測在所述工件(50)內的線部分(210)的位置。

【技術特征摘要】
2011.10.20 EP 11185991.41.一種線鋸(1)，其用線(10)來鋸切工件(50)，所述線鋸(I)包括 至少一個傳感器(80)，其被定位為在鋸切所述工件(50)的過程中檢測在所述工件(50)內的線部分(210)的位置。2.根據權利要求I所述的線鋸(1)，其中 所述至少一個傳感器(80)是超聲傳感器和紅外傳感器中的至少一種。3.根據權利要求I所述的線鋸(1)，其中 所述線鋸(I)是開方機或切片機。4.根據權利要求I所述的線鋸(1)，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：菲利普·那斯卡，
申請(專利權)人：應用材料瑞士股份有限公司，
類型：實用新型
國別省市：