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1、CN 201552489 U 權利要求書 1/1頁 (19)中華人民共和國國家知識產權局 (12)實用新型專利 # CN 201552489 U 權利要求書 1/1頁 # CN 201552489 U 權利要求書 1/1頁 (10)授權公告號 CN 201552489 L (45)授權公告日2010. 08. 18 (21)申請?zhí)?200920214187. X (22)申請日 2009. 11.26 (73)專利權人上海日進機床有限公司 地址201601上海市松江區(qū)泗涇鎮(zhèn)九干路 1358 號 (72)發(fā)明人盧建偉 (51) Int.CI.

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

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

4、底面的黏合介質，并所述工件夾具可帶動所述藍寶石硅棒繞具軸線進行旋轉以及垂向移 動；以及 金剛線，纏繞于二切割線上，藉由所述切割轆高速旋轉吋帶動所述金剛線高速運行，所 述切割轆位丁?所述藍寶石硅棒下方，并使所述金剛線的走線方向與所述藍寶石硅棒的軸線 呈相對垂直； 其中,于切割作業(yè)時，預先設定所述工件夾具轉速及垂向移動的行程、設定所述金剛線 的運行速度,Z后旋轉所述工件夾具以及高速運行所述金剛線，同時下降黏合有所述藍寶 石硅棒的工件夾具，使所述藍寶石硅棒壓迫所述高速運行的金剛線進行旋轉切割。 2. 如權利要求1所述的金剛線切片機的切割機構,其特征在于：所述工件夾具的黏合 介質為黏合膠。 3

5、. 如權利要求1所述的金剛線切片機的切割機構,其特征在于：所述工件夾具藉由一 伺服電機驅動旋轉。 4. 如權利要求3所述的金剛線切片機的切割機構，其特征在丁?：所述伺服電機驅動可 所述工件夾具于順時針方向或逆時針方向旋轉。 5. 如權利要求4所述的金剛線切片機的切割機構，其特征在：當所述工件夾具順 時針方向時，所述金剛線反向走線；當所述工件夾具于逆時針方向時，所述金剛線正向走 線。 6. 如權利要求3所述的金剛線切片機的切割機構,其特征在于：所述工件夾具與所述 伺服電機Z間藉由一傳送帶鏈接。 7. 如權利要求3所述的金剛線切片機的切割機構,其特征在于：所述伺服電機設置于 所述機架上。

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

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

8、時即將硅棒切割為藍寶石硅片。 [0004]由此可知，當呈圓柱體的藍寶石硅棒被切割到一半的時候（即切割到所述藍寶石 硅棒的直徑距離的時候），相較剛開始切割的時候,此時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行距離最長,因而鋼線所受到的運 行阻力也就最人，由丁?藍寶石硅棒木身具有很高的硬度而不易切割，再加上針對藍寶石硅 棒的切片要求又很嚴格,故而如此垂直線切割的方式很容易岀現(xiàn)切割不良：再者，由于藍寶 石硅棒在整個切割過程中要下移至少一個直徑的距離，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)時間以及提高生產的工作效率。 [0

9、005] 所以，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點，實為 相關領域Z業(yè)者目前亟待解決的問題。 發(fā)明內容 [0006]鑒于以上所述現(xiàn)有技術的缺點，木實用新型的目的在于提供一種金剛線切片機的 切割機構，以解決現(xiàn)有技術中采用傳統(tǒng)的垂直線切割的方式而不易切割、切割時間長以及 生產效率任等問題。 [000刀 為實現(xiàn)上述冃的及其他相關目的，木實用新型提供一種金剛線切片機的切割機 構，用于I員柱形藍寶石硅棒進行切割作業(yè)，其特征在于，所述切割機構至少包括：工件夾具 以及金剛線，所述工件夾具設置于一機架上，所述工件夾具具有用以黏合所述藍寶石硅棒 兩側的頂面及底面的黏合介質，并所述

10、工件夾具可帶動所述藍寶石硅棒繞其軸線進行旋轉 以及垂向移動；所述金剛線纏繞于一?切割轆上,藉由所述切割轆高速旋轉時帶動所述金剛 線高速運行，所述切割僱位于所述藍寶石硅棒下方，并使所述金剛線的走線方向與所述藍 寶石硅棒的軸線呈相對垂直；其中，于切割作業(yè)時，預先設定所述工件夾具轉速及垂向移動 的行程、設定所述金剛線的運行速度,之后旋轉所述工件夾具以及高速運行所述金剛線，同 時下降黏合有所述藍寶石氐棒的工件夾具，使所述藍寶石硅棒爪迫所述咼速運行的金剛線 進行旋轉切割。 [0008]在本實用新型的金剛線切片機的切割機構中，所述工件夾具的黏合介質為黏合 膠；所述工件夾具藉由一伺服電機驅動旋轉,具體的，

11、所述工件夾具與所述伺服電機之間藉 山一傳送諸鏈接，以驅動所述工件夾具進行旋轉；所述伺服電機設世于所述機架上；于具 體的實施方式屮，所述伺服電機驅動可所述工件夾具于順時針方向或逆時針方向旋轉，較 為詳細地，當所述工件夾具于順時針方向時，所述金剛線反向走線；當所述工件夾具于逆時 針方向時,所述金剛線正向走線。 [0009] 在木實用新型的金剛線切片機的切割機構r所述的切割作業(yè)中，可依據(jù)預先設定 的所述工件夾具行程而確定所述藍寶石硅棒的被切割深度。 [0010]如上所述，本實用新型的金剛線切片機的切割機構將將所述金剛線置于所述寶石 硅棒下方并與藍寶石硅棒的軸線呈相對垂直的方向設盤，通過旋轉工件夾

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

13、割過程示總圖。 具體實施方式 [0015]以下通過特定的具體實例說明本實用新型的實施方式，本領域技術人員可由本說 明書所揭示的內容輕易地了解木實用新型的其他優(yōu)點與功效。木實用新型還可以通過另 外不同的具體實施方式加以實施或應用，本說明書中的各項細節(jié)也可以基F不同觀點與應 用，在不背離本實用新型的精神下進行各種修飾或改變。 [0016]請參閱圖1至圖4,圖1顯示為應用本實用新型的金剛線切片機的切割機構Z正視 圖；圖2顯示為應用本實用新型的金剛線切片機的切割機構Z側視圖；圖3“及3b顯示為應 用本實用新型的金剛線切片機的切割機構Z切割原理示總圖；圖4顯示為應用本實用新型 的金剛線切片機的切割

14、機構之切割過程示意圖。 [0017]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實用新型的基本構 想，遂圖式中僅顯示與本實用新型的金剛線切片機的切割機構有關的組件而非按照實際實 施時的組件數(shù)冃、形狀及尺寸繪制,其實際實施時各組件的型態(tài)、數(shù)暈及比例可為?種隨意 的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復雜。 [00⑻ 如圖所示，本實用新型提供一種金剛線切片機的切割機構，其應用于對藍寶石硅 棒進行切割作業(yè),于本實施例中，所述圓柱形藍寶石硅棒1兩側具有頂血11及底血12,所述 金剛線切片機的切割機構至少包括：工件夾具2以及金剛線3O [0019]提供一具有黏合介質21的工件夾具2,使所述工

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

16、本實施例中，所述工件夾具2藉由一伺服電機5驅動旋轉,具體的，所述工件夾 具2與所述伺服電機5 Z間藉由一傳送帶6鏈接，更為詳細的，所述工件夾具2與所述伺服 電機5分別具有帶輪（未標示），所述傳送帶6鏈接于所述工件夾具2與所述何服電機5的 帶輪，以驅動所述工件夾具2進行旋轉；于具體的實施方式屮，所述伺服電機5驅動可所述 工件夾具2于順時針方向或逆時針方向旋轉。 [0022]干本實施例中，所述伺服電機5與所述匸件夾具2均裝設丁-?機架7上，所述機架 7上具有便所述伺服電機5與所述工件夾具2上升及下降的導軌（未標示），以在切割過程 中驅使所述工件夾具2垂向位移。 [0023] 提供至少一根可高速

17、運行的金剛線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寶石硅棒1的軸線。呈相對垂直；于木實施例中，所 述金剛線3纏繞于二切割餛"上,藉由所述切割餛4高速旋轉時帶動所述金剛線3高速運 行C [0024] 設定所述工件夾具2轉速及垂向移動的行程、設定所述金剛線3的運行速度；于本 實施例中，所述金剛線3的運行速度為1000m/mino [0025]需要特別指明的是，丁?實際的切割過程中，可依據(jù)預先設定的所述工件夾具2行 程而確定所述藍寶石硅棒1的被切割深度，呈如圖4所示，當需要不完全切割所述藍寶石硅 棒1時，即設定的所述工件夾具2下降的行程自所述藍寶石硅棒1表

18、面至軸心的距離小于 其半徑距離即可。 [0026]旋轉所述工件夾具2以及高速運行所述金剛線3,同時下降黏合有所述藍寶石硅 棒1的工件夾具2,使所述藍寶石硅棒1壓迫所述高速運行的金剛線2進行旋轉切割作業(yè)。 于實際的切割過程中，當所述工件夾具2于順時針方向時，所述金剛線3反向走線；當所述 工件夾具2于逆時針方向時，所述金剛線3正向走線。呈如圖3a及3b所示,如此進一步加 快了所述藍寶石硅棒1和金剛線3的相對速度,進而達成更好的切割效果。 [0027] 綜上所述,本實用新型的金剛線切片機的切割機構將所述金剛線置于所述寶石硅 棒下方并與藍寶石硅棒的軸線呈相對乖直的方向設置，通過旋轉工件夾具以及髙速

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

20、的粘 神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應山本實用新型的權利要求所涵蓋。 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