[发明专利]锯切装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于锯切硅块的锯切装置。本发明还涉及一种用于锯切硅块的方法。

背景技术

在晶片生产的加工工艺中存在着下述工艺步骤，即在该步骤中必需从硅块中切割出柱。为此例如使用线锯/金属丝锯。在线锯工作时线锯会磨损，这时不时地可能导致锯线/金属丝断裂。因此不断存在改善这种线锯的需求。

发明内容

本发明的目的是，改善一种用于锯切硅块的锯切装置。这个目的通过一种用于锯切硅块的锯切装置得以实现，该锯切装置包括至少一个用于锯切硅块的锯线，所述锯线在基本状态中在纵向上延伸，通过至少一个导向装置在预先给定的、具有多个锯线回环的锯线场域中被引导并且能利用卷绕-张紧装置在分段地/局部地与锯线的纵向一致的运动方向上以一锯线速度来运动，其中锯线场域包括两个子场域，其中第一子场域通过锯线的第一部段形成，而第二子场域通过锯线的第二部段形成，其中所述部段构造成在纵向上分别简单地相关/连续且在基本状态中无重叠。

本发明的核心在于，将线锯的锯线场域分成两个顺次接续的子场域，其中每个子场域的锯线构造成与另一子场域的锯线无重叠且简单相关。

已知，由此一方面能够简化锯线场域的敷设，另一方面能减少锯线场域内的不同锯线张力。

通过使每个子场域包括多个锯线回环、尤其是至少两个、尤其是至少三个、尤其是至少四个、尤其是至少五个、尤其是至少六个、尤其是至少七个、尤其是至少八个锯线回环，利用按照本发明的锯切装置可以将硅块有效地锯割成多个尤其具有一致横截面的柱。

所述锯线回环分别包括一切割区域和一转向区域。在切割区域中第一子场域分段地横向于、尤其垂直于第二子场域。在此，每个子场域的各个切割段分别相互平行地延伸。由此能够锯割具有方形横截面的柱。在转向区域中第一子场域分段地横向于、尤其垂直于第二子场域。从一个锯线回环到下一锯线回环的锯线导向以最小可能的转向角实现，该最小可能的转向角由锯线引导轮的轴线间距和锯线引导轮相互间的间距来确定。

所述锯切装置优选具有一用于控制锯线张力的控制装置。替代地或附加地也可以利用控制装置控制锯线速度、尤其两个子场域中的锯线速度。该控制装置具有至少一个张力控制单元。这个张力控制单元也称为伸张器。所述控制装置优选具有至少两个、尤其至少三个伸张器。优选地，至少一个伸张器设置在锯线场域的两个子场域之间的区域中。换言之，所述控制装置包括至少一个与位于子场域之间的区域中的锯线处于作用连接的张力控制单元。由此能够通过控制位于两个子场域之间的区域中的锯线张力和/或通过控制在所述子场域的一个或两个中、尤其在在后运行/随动的子场域中的锯线速度，使所述锯线在两个子场域中、即在整个锯线场域中以预先给定的张力张紧。由此一方面可以改善锯切工艺，另一方面还可以由此提高锯线耐久性。

所述伸张器分别具有用于使锯线横向于运动方向偏转的活动部件。这个部件优选构造成以可转动的方式支承的顶压轮或转向轮。借助于这个部件能够以简单的方式非常灵活地控制锯线中的张力。为了产生预张力，尤其设有一马达、尤其是一电动机，该电动机以预先给定的转矩作用在用于设置顶压轮或转向轮的杠杆臂上。优选可以调整由电动机产生的转矩。

所述张力控制部件本身可以以可调整的预张力弹性地支承。这易于使两个子场域中的锯线在装置运行时分别保持在预先给定的张力下。为了产生预张力尤其设有一马达、尤其是一电动机，该电动机以预先给定的转矩作用在用于设置顶压轮或转向轮的杠杆臂上。由电动机产生的转矩优选可调。

此外在一种有利的实施例中，在敷设锯线场域时使锯线的旋转减少。这优选通过使锯线在锯切装置运行时在两个相邻的锯线回环之间的区域中、在从切割段向转向段过渡时旋转小于45°、尤其小于30°、尤其小于15°的角度而实现。

通过使所述锯线在各个锯线回环中分别以单向捻制(Gleichschlag)的方式敷设，也减小锯线旋转。

所述锯切装置优选包括一速度控制单元，该速度控制单元用于控制在两个子场域中的锯线速度，其中尤其可以相互独立地控制在两个子场域中的锯线速度。该速度控制单元尤其以数据传递的方式与张力控制单元中的至少一个连接。该张力控制单元是控制装置的一部分。

所述卷绕-张紧装置优选构造成，使得所述锯线的运动方向可以反转。

本发明的目的还在于，改善一种用于锯切硅块的方法。

这个目的通过一种用于锯切硅块的方法得以实现，该方法包括下面的步骤：

a.提供/准备一用于锯切硅块的锯切装置，该锯切装置具有