[发明专利]一种用于切割蓝宝石硅棒的切片机

说明书

技术领域

本发明涉及一种多线切割技术，特别是涉及一种用于切割蓝宝石硅棒的切片机。

背景技术

我们知道，发光二极管LED在当今社会中用途十分广泛，例如各种通信设备、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，多线切割技术是目前世界上比较先进的硅片加工技术。它的原理是通过一根高速运动的钢丝带动附着在钢丝上的切割刃料对蓝宝石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具有效率高，产能高，精度高等优点。

如图1所示，显示了现有的一种用于切割蓝宝石硅棒的切片机的简化结构示意图。如图1所示，现有的切片机包括：机架10，设置在机架10上的工作台11，用于收、放金刚线的贮丝筒，多个用于为金刚线进行导向的导线轮以及跨设在工作台相对两侧的两个切割辊12，所述两个切割锟12为水平设置，且在两者之间缠绕的金刚线形成一段切割线13，设置在切割线13上方的送件治具14，在送件治具14上固定有蓝宝石硅棒15。在对蓝宝石硅棒15的实际切割过程中，金刚线通过十几个导线轮的引导，在工作台相对两侧的切割辊12上形成一张线网，送件治具14将固定的蓝宝石硅棒15朝向切割线13运送，在压力泵在的作用下，装配在设备上的研磨剂自动喷洒装置将研磨剂喷洒至切割线13和蓝宝石硅棒15的切削部位，由切割线13带动研磨剂往复告诉运动，利用研磨砂对蓝宝石硅棒15产生切削，以将蓝宝石硅棒15一次同时切割为蓝宝石硅片。

在现有技术中的蓝宝石硅棒切片机上，位于工作台相对两侧的切割辊被设置在机架的相对两侧立柱上，因而左、右切割辊之间的跨度很大，所以位于两侧切割辊之间的金刚线走线距离也很长，在实际的切片作业中，当将工作台相对两侧的切割辊降下来，两侧的切割辊之间的金刚线压迫到工件时，会使金刚线形成很大的绕曲度，因而金刚线也就始终受到最大的运行阻力，由于工件本身往往具有很高的硬度而不易切割，再加上针对工件切片精准度的要求又很严格，所以上述因切割辊的设置方式而致使金刚线绕曲度过大很容易影响切割精准度。

另外，上述的晶体硅棒切片机中，仅设置了水平布局的两个切割辊，使得用于供切割蓝宝石硅棒的切割区间单一(仅为两侧两个切割辊之间缠绕的钢丝形成一段切割线)，所以，单次能够切割蓝宝石硅棒的数量也很少(一般单次仅支持一个蓝宝石硅棒的切割)，进行切割的工作效率较低。

再有，现有技术的蓝宝石硅棒切片机中的送件治具，其结构复杂且成本高昂，更为重要的是，送件治具为由一个托板带动送件壁，托板体积大，较重，使得送件的精度不宜控制，尤其针对对切片的精度控制要求更高的尺寸较小(直径更小)的蓝宝石棒而言，问题更为突出，从而影响后续蓝宝石硅棒的切割质量。

因此，如何提供一种应用于蓝宝石硅棒的切割设备，以避免以上所述的缺失，实为相关领域之业者亟待解决的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺失，本发明的目的在于提供一种用于切割蓝宝石硅棒的切片机，以解决现有切割精准度不高、切割工作效率低下以及送件精度控制不良等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种用于切割蓝宝石硅棒的切片机，至少包括：机架，具有工件切割区；设置在所述工件切割区内的第一、第二、第三切割辊，所述第一、第二、第三切割辊的轴心连线构成一个等边三角形；依次缠绕于所述第一、第二及第三切割辊上的金刚线，所述金刚线在所述第一、第二、与第三切割辊之间形成三段等长的切割线，在所述金刚线高速运转时，由其中两段等长的切割线同时对两个蓝宝石硅棒进行切割作业；与进行切割作业的所述两段切割线对应、用于运送所述两个蓝宝石硅棒至所述两段切割线上的两个送件治具，其中，每一个所述送件治具包括：摆臂座，设在所述机架上；摆臂，通过一转轴轴接于所述摆臂座的顶端，所述摆臂可绕与所述转轴在预设角度的范围内摆动；送件臂，设于所述摆臂上并朝向所述切割线延伸，用于固定所述蓝宝石硅棒；丝杆座，设在所述机架的一横梁上；以及驱动机构，活动设置在所述丝杆座及摆臂上，至少包括驱动电机以及由所述驱动电机驱动以进行伸缩作业的丝杆，所述丝杆临近所述驱动电机的近端活动连接于所述丝杆座上，远离所述驱动电机的远端和所述摆臂活动连接，所述丝杆在伸缩时推拉所述摆臂摆动以使所述摆臂运送所述蓝宝石硅棒远离和/或压迫所述切割线。

可选地，所述切片机还包括由所述摆臂延伸连接的延长臂。