[发明专利]蓝宝石硅棒的切割方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多线切割技术，特别是涉及一种应用于蓝宝石硅棒的切割方法。

背景技术

我们知道，LED(蓝色发光二极管)在当今社会中用途十分广泛，例如各种通讯设备、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的重要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技术，它的原理是通过一根高速运动的钢线带动附着在钢线上的切割刃料对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有具有效率高，产能高，精度高等优点。

现有技术中针对圆柱体的蓝宝石硅棒进行加工是将所述蓝宝石硅棒置于钢线的上方，待钢线高速运行时将蓝宝石硅棒缓慢放下，使其压迫所述钢线，经由该高速运行的钢线对蓝宝石硅棒的弧面进行摩擦而开始直线式切割作业，当钢线由该蓝宝石硅棒一侧切割至另一侧时即将硅棒切割为蓝宝石硅片。

由此可知，当呈圆柱体的蓝宝石硅棒被切割到一半的时候(即切割到所述蓝宝石硅棒的直径距离的时候)，相较刚开始切割的时候，此时的该钢线和硅棒的接触面最大(摩擦面积最大)，换言之，则钢线在所述圆柱体硅棒中的运行距离最长，因而钢线所受到的运行阻力也就最大，由于蓝宝石硅棒本身具有很高的硬度而不易切割，再加上针对蓝宝石硅棒的切片要求又很严格，故而如此垂直线切割的方式很容易出现切割不良；再者，由于蓝宝石硅棒在整个切割过程中要下移至少一个直径的距离，则因加大了其行程而使该种垂直线切割的方式过程缓慢，不利于节省切割的作业时间以及提高生产的工作效率。

所以，如何提供一种应用于蓝宝石硅棒的切割技术，以避免以上所述的缺点，实为相关领域之业者目前亟待解决的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种蓝宝石硅棒的切割方法，以解决现有技术中采用传统的垂直线切割的方式而不易切割、切割时间长以及生产效率低等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种蓝宝石硅棒的切割方法，其特征在于，该切割方法包括以下步骤：(1)提供一圆柱体蓝宝石硅棒，并在所述蓝宝石硅棒上切出一平行于轴线的平面侧壁；提供一工件治具，所述工件治具具有一横梁以及固定在所述横梁两端的转轴部；(2)将所述蓝宝石硅棒的平面侧壁经由黏合介质黏合在所述工件治具的横梁上，并使所述蓝宝石硅棒的轴线与所述工件治具的两端转轴部的中心轴线为同一轴心线；(3)提供至少一根可高速运行的金刚线，将所述金刚线置于所述蓝宝石硅棒下方，并使所述金刚线的走线方向与所述轴心线相对垂直；(4)设置所述工件治具转速及垂向下移速度；(5)高速运行所述金刚线，同时下降黏合有所述蓝宝石硅棒的工件治具，使所述蓝宝石硅棒压迫所述高速运行的金刚线；以及(6)依据预先设置的转速及垂向下移速度旋转并下移所述工件治具，当所述工件治具的横梁触碰到所述金刚线时换向旋转，同时随着所述蓝宝石硅棒切割深度的递增所述工件治具的转角递减，直至切割结束。

在本发明的切割方法中，所述蓝宝石硅棒平面侧壁的宽度等于所述工件治具横梁的宽度。所述黏合介质为黏合胶，所述蓝宝石硅棒的平面侧壁与所述工件治具的横梁之间还黏合有一块玻璃板；所述工件治具转速及垂向下移速度为匀速。

如上所述，本发明的蓝宝石硅棒的切割方法主要是在切割作业中，依据预先设置的转速及垂向下移速度旋转并下移所述工件治具，当所述工件治具的横梁触碰到所述金刚线时换向旋转，同时随着所述蓝宝石硅棒切割深度的递增所述工件治具的转角递减，直至切割结束，因而，本发明解决了现有技术中普遍采用的垂直线切割的方式而造成的切割困难，精度差以及切割时间长以及生产效率低等问题，不但使整个切割过程顺畅，容易控制，而且也大大的缩短了切割时间，提高了切割效率。

附图说明

图1显示为本发明蓝宝石硅棒的切割方法的操作流程示意图。

图2显示为本发明中蓝宝石硅棒的结构示意图。

图3显示为本发明中工件治具的正向剖视图。

图4显示为本发明中蓝宝石硅棒被黏合在工件治具上的正向剖视图。

图5a至图5f显示为应用本发明的蓝宝石硅棒的切割方法之切割过程示意图。

具体实施方式