絲鋸裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明描述了一種用于切割半導(dǎo)體材料的絲鋸裝置。所述絲鋸裝置包括張力調(diào)節(jié)器，所述張力調(diào)節(jié)器適用于將第一線張力轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙€張力。所述張力調(diào)節(jié)器包括第一導(dǎo)輥和第二導(dǎo)輥，所述第一導(dǎo)輥包括旋轉(zhuǎn)軸和形成于所述第一導(dǎo)輥的外圓周表面中的多個(gè)槽，所述第二導(dǎo)輥包括形成于所述第二導(dǎo)輥的外圓周表面中的多個(gè)槽。所述第一導(dǎo)輥和所述第二導(dǎo)輥以固定距離彼此間隔開。所述第二導(dǎo)輥可圍繞第一導(dǎo)輥的旋轉(zhuǎn)軸樞轉(zhuǎn)。
【專利說明】絲鋸裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請的實(shí)施例涉及一種用于切割半導(dǎo)體材料的絲鋸裝置。進(jìn)一步地，本申請的實(shí)施例涉及一種張力調(diào)節(jié)器，所述張力調(diào)節(jié)器用于轉(zhuǎn)變和調(diào)整用于切割半導(dǎo)體材料的絲鋸裝置中的線張力。

【背景技術(shù)】
[0002]絲鋸用于從一塊硬質(zhì)材料(諸如硅)切割塊體或塊料、薄片(例如，半導(dǎo)體晶片)。在這樣的裝置中，從繞線管饋送絲線，且所述絲線特別地被絲線導(dǎo)向器所引導(dǎo)和張緊。用于鋸切的絲線具有磨蝕材料。作為一種選擇，磨蝕材料可以供應(yīng)為漿料。這可以在絲線接觸待切割材料之前不久完成。因此，經(jīng)由用于切割材料的絲線將磨蝕劑運(yùn)送到切割位置。作為另一選擇，磨蝕劑可以設(shè)置在具有涂層的絲線上，例如在所謂的“金剛線”的情況下，所述〃金剛線〃是鍍有金剛石顆粒的絲線。例如，金剛石顆粒可以設(shè)置在具有涂層的金屬線上，其中所述金剛石顆粒嵌入在所述絲線的涂層中。因此，磨蝕劑穩(wěn)固地與絲線相連接。
[0003]特別地，經(jīng)由絲線導(dǎo)向器來引導(dǎo)絲線和維持絲線的張力。這些絲線導(dǎo)向器被合成樹脂層覆蓋并且刻劃有多個(gè)平行槽，所述平行槽具有非常精確的幾何形狀和大小。絲線被圍繞著絲線導(dǎo)向器卷繞，同時(shí)在并行設(shè)置的槽中引導(dǎo)絲線(在文獻(xiàn)中有時(shí)被不正確地稱為“呈螺線形地”)，從而形成網(wǎng)或絲網(wǎng)。
[0004]在鋸切處理期間，絲線以相當(dāng)快的速率移動(dòng)。絲網(wǎng)產(chǎn)生與支臂或支持件的推進(jìn)相反向的力，所述支臂或支持件支持著待鋸切的塊件。在鋸切期間，待鋸切的塊件被移動(dòng)穿過絲網(wǎng)，其中待鋸切塊件的移動(dòng)速率確定切割速率和/或可以在給定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行鋸切的有效切割區(qū)域。
[0005]對于切割處理，絲線需要具有一定的張力，以確保足夠的產(chǎn)量、精確度等等。用于移動(dòng)塊件穿過絲網(wǎng)的最大線張力受限于若干因素，諸如絲線速率、待鋸切材料的硬度、干擾影響，和要求的精確度。在絲線鋸切期間的一些處理不需要高線張力。這些處理例如為在實(shí)際切割發(fā)生前后所需要的處理。這種處理可包括準(zhǔn)備繞線管，所述繞線管支持絲線，以用于將絲線饋送到切割區(qū)域，或者用于從切割區(qū)域卷繞已使用的絲線。
[0006]所關(guān)心的是使鋸切產(chǎn)量、鋸切速率和鋸切品質(zhì)至少保持恒定，同時(shí)降低成本的領(lǐng)域。如所展示的狀況引出了本文所公開的主題，所述主題使整個(gè)鋸切處理的成本降低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]鑒于上述情形，本申請?zhí)峁┮环N絲鋸裝置，所述絲鋸裝置克服了在本領(lǐng)域中的至少一些缺陷。使用根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求的用于切割半導(dǎo)體材料的絲鋸裝置，可以至少在一定程度上實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的。
[0008]根據(jù)各方面，提供一種用于切割半導(dǎo)體材料的絲鋸裝置。所述絲鋸裝置包括張力調(diào)節(jié)器，所述張力調(diào)節(jié)器適用于將第一線張力轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙€張力。所述張力調(diào)節(jié)器包括第一導(dǎo)輥和第二導(dǎo)輥，所述第一導(dǎo)輥包括旋轉(zhuǎn)軸和形成于所述第一導(dǎo)輥的外圓周表面中的多個(gè)槽，所述第二導(dǎo)輥包括形成于所述第二導(dǎo)輥的外圓周表面中的多個(gè)槽。所述第一導(dǎo)輥和所述第二導(dǎo)輥以固定距離彼此間隔開。
[0009]根據(jù)一些實(shí)施例，所述第二導(dǎo)輥可圍繞第一導(dǎo)輥的旋轉(zhuǎn)軸樞轉(zhuǎn)。在其它實(shí)施例中，所述第一導(dǎo)輥與所述第二導(dǎo)輥的相對位置是恒定的。
[0010]根據(jù)一些實(shí)施例，所述第一導(dǎo)輥和所述第二導(dǎo)輥中的至少一個(gè)具有圓錐形形狀。特別地，所述第一導(dǎo)輥和所述第二導(dǎo)輥皆具有圓錐形形狀。
[0011]根據(jù)本文的其他實(shí)施例，提供了一種采用如本文所描述的張力調(diào)節(jié)器來改裝絲鋸裝置的方法。
[0012]根據(jù)從屬權(quán)利要求、說明書以及附圖，本申請的進(jìn)一步方面、優(yōu)點(diǎn)以及特征結(jié)構(gòu)將變得顯而易見。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]因此，為了可詳細(xì)了解本申請的以上詳述特征結(jié)構(gòu)，以上簡略概述的本申請的更特定描述可參照實(shí)施例。附圖相關(guān)于本申請的實(shí)施例，且在下文中加以描述；實(shí)施例在附圖中描繪并在隨后的描述中詳述。在附圖中:
[0014]圖1a和圖1b圖示根據(jù)本文描述的實(shí)施例的絲鋸裝置的側(cè)視透視示意圖。
[0015]圖2圖示根據(jù)本文描述的實(shí)施例的絲鋸裝置的俯視透視示意圖。
[0016]圖3圖示根據(jù)本文描述的實(shí)施例的絲鋸裝置的摘要示意圖。
[0017]圖4圖示根據(jù)本文描述的實(shí)施例的絲鋸裝置的摘要的透視前視圖。
[0018]圖5圖示根據(jù)本文描述的實(shí)施例的絲鋸裝置的摘要的示意性側(cè)視圖。
[0019]圖6圖示根據(jù)本文描述的實(shí)施例的包括張力調(diào)節(jié)器的絲鋸裝置的摘要的示意性側(cè)視圖。
[0020]圖7圖示根據(jù)本文描述的實(shí)施例的張力調(diào)節(jié)器的示例性導(dǎo)輥的示意性側(cè)視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021]現(xiàn)將詳細(xì)提及本發(fā)明的各種實(shí)施例，其中所述實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)示例圖示于諸圖中。在以下附圖的描述中，相同附圖標(biāo)記代表相同組件。在本申請中，僅描述了各實(shí)施例的差異。各示例以解釋說明本發(fā)明的方式提供，而并非旨在限制本發(fā)明。此外，圖示或者描述為一個(gè)實(shí)施例的部分的特征結(jié)構(gòu)可用于其他的實(shí)施例，或者與其他實(shí)施例結(jié)合以用于產(chǎn)生更進(jìn)一步的實(shí)施例。本文的描述旨在包括此類修改和變更。
[0022]在以下描述中，“絲鋸”或者“絲鋸裝置”可理解為一種用于切割半導(dǎo)體材料的裝置，諸如截?cái)嗥?、裁方?squarer)，或者晶片切割絲鋸。
[0023]術(shù)語“張力調(diào)節(jié)器”定義為一種結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)適用于轉(zhuǎn)變絲鋸裝置中的線張力和調(diào)整線張力。換句話說，本文中所理解的張力調(diào)節(jié)器適用于轉(zhuǎn)變線張力和與此同時(shí)調(diào)整線張力，所述線張力的含義將在下文中更詳細(xì)地解釋。
[0024]在本申請中，術(shù)語“轉(zhuǎn)變”應(yīng)理解為一種動(dòng)作，所述動(dòng)作用于轉(zhuǎn)變用于切割半導(dǎo)體材料的絲鋸裝置中的線張力，即跨數(shù)個(gè)數(shù)量級(jí)地增加或減少線張力。例如，張力轉(zhuǎn)變可以是從諸如10牛頓或者甚至8牛頓以下的張力增加到大于10牛頓的張力。例如，張力可以從在2牛頓和8牛頓之間的張力轉(zhuǎn)變到在10牛頓和20牛頓之間的張力(諸如，15牛頓)，或者轉(zhuǎn)變到在22牛頓和32牛頓之間的張力(諸如，28牛頓)。
[0025]在操作中，張力調(diào)節(jié)器可以特別地一直在同一方向轉(zhuǎn)變張力。例如，進(jìn)入張力調(diào)節(jié)器的絲線的線張力可以比退出張力調(diào)節(jié)器的絲線的線張力低數(shù)個(gè)數(shù)量級(jí)或高數(shù)個(gè)數(shù)量級(jí)。
[0026]根據(jù)各方面，隨著絲線所經(jīng)過的各個(gè)后續(xù)的槽線圈，被引導(dǎo)到張力調(diào)節(jié)器的第一導(dǎo)輥和第二導(dǎo)輥的槽中的絲線的線張力逐漸地增加或減少。通常，張力調(diào)節(jié)器被操作為使得執(zhí)行線張力的增加或減少不會(huì)在絲線與槽之間產(chǎn)生摩擦力。
[0027]張力調(diào)節(jié)器可以將傳統(tǒng)進(jìn)線繞線管(下文將更詳細(xì)解釋)上的絲線的線張力轉(zhuǎn)變?yōu)榍懈顓^(qū)域中實(shí)際切割所必需的線張力，和/或可以將切割區(qū)域中的線張力轉(zhuǎn)變?yōu)閷⑺褂玫慕z線卷繞到卷線繞線管上所需要的線張力。因此，可以用比切割半導(dǎo)體材料所必需的張力低的張力使繞線管(例如，進(jìn)線繞線管和卷線繞線管)上的絲線退繞/卷攏。
[0028]此外，根據(jù)本申請的張力調(diào)節(jié)器適用于調(diào)整線張力。調(diào)整線張力的步驟可以定義為以小數(shù)量級(jí)調(diào)適線張力，以便保持張力恒定。張力調(diào)節(jié)器的調(diào)整動(dòng)作通常由一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器主動(dòng)地完成。這將在下文更詳細(xì)地解釋。然而在一些實(shí)施例中，調(diào)整動(dòng)作可以反應(yīng)性地完成。
[0029]主動(dòng)的調(diào)整動(dòng)作可以由控制裝置引起，所述控制裝置根據(jù)所測得的線張力來控制包括在張力調(diào)節(jié)器中的一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器。
[0030]根據(jù)本申請的各方面，具體而言在其中第二導(dǎo)輥可圍繞第一導(dǎo)輥的旋轉(zhuǎn)軸樞轉(zhuǎn)的各實(shí)施例中，張力調(diào)節(jié)器可適用于保持實(shí)際切割動(dòng)作或絲線的卷繞處理所需的線張力恒定。張力調(diào)節(jié)器尤其適用于補(bǔ)償線張力的張力波動(dòng)。這樣的張力波動(dòng)可能例如由于切割處理中的干擾、由于旋轉(zhuǎn)性元件(諸如，絲線導(dǎo)向器)的慣量，尤其是在絲鋸裝置往復(fù)運(yùn)動(dòng)的情況下發(fā)生。這樣的波動(dòng)還可能由于線張力的轉(zhuǎn)變、由于絲線的擺動(dòng)等等而發(fā)生。
[0031]本文描述的張力調(diào)節(jié)器可以理解為絲鋸裝置的附加裝置，或者理解為可以整合到絲鋸裝置中的裝置。張力調(diào)節(jié)器可以是絲鋸裝置的一部分。本申請因此還針對利用如本文所公開的張力調(diào)節(jié)器來改裝現(xiàn)有的絲鋸裝置。
[0032]在本申請中鋸割處理相當(dāng)于切割處理。因此，所使用的動(dòng)詞“鋸割”及“鋸割”的所有適當(dāng)?shù)恼Z法上的動(dòng)詞變化具有與動(dòng)詞“切割”及“切害I]”的所有適當(dāng)?shù)恼Z法上的動(dòng)詞變化相同的含義。
[0033]在本申請中，術(shù)語“切割方向”定義為在切割處理期間切割推進(jìn)的方向。在本申請中，所述切割方向描述為垂直方向。
[0034]在本申請中，操作絲鋸的方法可以借助于計(jì)算機(jī)程序、軟件、計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品和相關(guān)控制器來進(jìn)行，所述的相關(guān)控制器在本申請中可具有CPU、存儲(chǔ)器、用戶界面，以及與絲鋸的對應(yīng)部件相連通的輸入和輸出手段。這些對應(yīng)部件可以是下列部件中的一個(gè)或多個(gè)部件:電動(dòng)機(jī)、絲線斷裂探測單元、絲線跟蹤裝置等等，這些部件將在下文更詳細(xì)地描述。
[0035]根據(jù)本申請的絲鋸裝置包括至少一個(gè)絲線導(dǎo)向裝置，所述絲線導(dǎo)向裝置用于在絲線移動(dòng)方向中輸送和引導(dǎo)絲線。若干絲線導(dǎo)向器可以形成所述絲線導(dǎo)向裝置。所提供的絲線特別地在絲鋸的工作區(qū)中形成絲網(wǎng)。因此，術(shù)語“絲網(wǎng)”典型地指的是由在至少兩個(gè)絲線導(dǎo)向器之間的絲線所形成的網(wǎng)?？梢越?jīng)由驅(qū)動(dòng)裝置旋轉(zhuǎn)絲線導(dǎo)向器，所述驅(qū)動(dòng)裝置使得全部的絲網(wǎng)以相對高的速度(例如，5到20m/s)移動(dòng)。應(yīng)理解絲網(wǎng)可以包含多于一個(gè)工作區(qū)，所述工作區(qū)定義為在其中執(zhí)行鋸切處理的區(qū)域。因此，根據(jù)本文描述的實(shí)施例，絲網(wǎng)可以具有由一或更多條絲線形成的多個(gè)工作區(qū)。
[0036]例如，如將在下文根據(jù)圖la、圖1b和圖2中所圖示的實(shí)施例更詳細(xì)說明地，絲鋸可以包括兩個(gè)絲網(wǎng)，所述絲網(wǎng)例如包括兩個(gè)或者四個(gè)工作區(qū)。在這種情況下，經(jīng)由推動(dòng)錠料通過絲網(wǎng)來執(zhí)行鋸切，其中所述絲網(wǎng)定義工作區(qū)。鋸切有可能同時(shí)在多個(gè)絲網(wǎng)中進(jìn)行。絲鋸可以還包括另兩個(gè)絲網(wǎng)。根據(jù)各實(shí)施例，這些絲網(wǎng)用于在所述兩個(gè)或者四個(gè)工作區(qū)之間運(yùn)輸絲線。
[0037]對于現(xiàn)代的絲鋸(如，截?cái)嗥?、裁方器或多絲鋸)，希望以高速切割硬質(zhì)材料，例如，半導(dǎo)體材料(比如，硅、石英等等)。絲線速度，即絲線移動(dòng)穿過絲鋸的速度，可以是例如1m/s乃至更高。在本申請中，絲線速度可以在10到25m/s的范圍內(nèi)。然而，更高的絲線速度，例如高達(dá)30m/s，也可能是合意的。根據(jù)各實(shí)施例，絲線的運(yùn)動(dòng)是僅單向的，也就是說，總是在前向中。根據(jù)其他實(shí)施例，運(yùn)動(dòng)可以包括后向運(yùn)動(dòng)，特別地所述運(yùn)動(dòng)可以是絲線的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)中絲線的運(yùn)動(dòng)方向可以重復(fù)地變化。
[0038]在各實(shí)施例中(所述實(shí)施例可以與本文描述的其他實(shí)施例結(jié)合)，取決于裝置的類型，絲線可以具有不同的直徑。在關(guān)于裁方器的各實(shí)施例中，絲線直徑可以是從約250 μ m到約450 μ m,例如從300 μ m到350 μ m。在關(guān)于晶片切割絲鋸的各實(shí)施例中，絲線直徑可以是從60 μ m到150 μ m，可任選地從80 μ m到120 μ m。
[0039]經(jīng)由使用金剛線，與傳統(tǒng)的鋼絲線相比，產(chǎn)量可以增加達(dá)2倍或更多。待鋸切材料相對于移動(dòng)絲線的移動(dòng)速度可以稱為材料給料速度。在本文描述的各實(shí)施例中，對于晶片切割絲鋸，材料給料速度可以在2ym/s到15ym/s的范圍內(nèi)，可任選地在約6ym/s到10 μ m/s的范圍內(nèi)；對于關(guān)于裁方器的各實(shí)施例，材料給料速度各自地在20 μ m/s到40 μ m/s的范圍內(nèi)，可任選地在28 μ m/s到36 μ m/s的范圍內(nèi)。
[0040]根據(jù)本文描述的實(shí)施例，使用多絲鋸。多絲鋸允許高產(chǎn)量和高質(zhì)量地將硅錠料切片成用于半導(dǎo)體和光伏產(chǎn)業(yè)的晶片。多絲鋸可以包括一個(gè)或若干個(gè)高強(qiáng)度鋼絲線，所述鋼絲線可以單向地(也就是，僅在前向)移動(dòng)或者雙向地(也就是，來回地)移動(dòng)，以執(zhí)行切割動(dòng)作。絲線的表面上可以具有金剛石。特別地在多絲鋸的情況下(但并非受限于此)，可以設(shè)置四個(gè)如所描述的張力調(diào)節(jié)器。
[0041]根據(jù)實(shí)施例，絲鋸裝置可以至少暫時(shí)地配備有繞線管。例如，繞線管可以是進(jìn)線繞線管，所述進(jìn)線繞線管提供所需要的未經(jīng)使用的絲線。作為另一示例，繞線管可以是卷線繞線管，所述卷線繞線管卷攏和儲(chǔ)存已使用的絲線。絲鋸裝置可以具有一個(gè)或多個(gè)繞線管，特別地至少兩個(gè)繞線管，也就是至少一個(gè)進(jìn)線繞線管和一個(gè)卷線繞線管。為了以所要求的絲線速度退繞或卷繞絲線，所述進(jìn)線繞線管或卷線繞線管可以用高達(dá)每分鐘數(shù)千轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。例如，可設(shè)置1000到2000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速用于退繞或卷繞絲線。
[0042]絲鋸裝置中容納至少一個(gè)繞線管(例如，至少一個(gè)進(jìn)線繞線管和/或卷線繞線管)的區(qū)域以下簡稱為“繞線管區(qū)域”。
[0043]若有要求，若干高流速的噴嘴可以將漿料饋送到移動(dòng)絲線上。如本文所理解的，“漿料”是指具有懸浮磨蝕顆粒(例如，碳化硅顆粒)的液態(tài)載體。
[0044]如上所述，在切割動(dòng)作期間，可以推動(dòng)錠料通過絲網(wǎng)?；蛘?，錠料可以是靜止不動(dòng)的，而是推動(dòng)絲網(wǎng)穿過錠料。在其中發(fā)生實(shí)際切割的區(qū)域以下簡稱為“切割區(qū)域”。切割區(qū)域可以包括一個(gè)或多個(gè)如上所述的工作區(qū)。根據(jù)各實(shí)施例，切割區(qū)域包括至少兩個(gè)絲線導(dǎo)向器，所述絲線導(dǎo)向器用于引導(dǎo)絲線進(jìn)行切割。
[0045]根據(jù)本文描述的實(shí)施例，從進(jìn)線繞線管饋入絲線并且由絲線導(dǎo)向器引導(dǎo)絲線。已知的絲鋸切步驟一般包括針對進(jìn)入和退出絲網(wǎng)的線張力設(shè)置預(yù)定值。
[0046]在本申請中，在絲鋸的切割區(qū)域中絲線的張力(在本文中也稱為線張力)必須設(shè)置為某一特定值，以確保具有高產(chǎn)量和低絲線損傷的有效切割。帶有未使用的絲線的市售繞線管提供一線張力，所述線張力顯著低于絲鋸的切割區(qū)域中切割動(dòng)作所必須的線張力。
[0047]在已知的絲鋸中，在使用設(shè)置在這樣的傳統(tǒng)繞線管上的絲線之前，絲線必須從所述傳統(tǒng)繞線管上退繞并且重繞到進(jìn)線繞線管上，所述進(jìn)線繞線管由能夠承受切割動(dòng)作所必需的線張力的材料組成或者加固。
[0048]在行進(jìn)穿過絲鋸的切割區(qū)域之后，張緊的絲線退出所述切割區(qū)域并且卷攏到卷線繞線管上。在已知的絲鋸中，卷線繞線管通常由能夠承受退出切割區(qū)域的絲線的線張力的材料制成或者加固。在已知的絲鋸中，在切割以后，已使用的絲線通常從卷線繞線管退繞并且重繞到另一繞線管上，所述另一繞線管隨后與已使用的絲線一起處置。
[0049]上述卷繞和退繞動(dòng)作會(huì)導(dǎo)致某些不希望得到的效果，這些效果中的一些將在下文論述。
[0050]首先，在實(shí)際切割動(dòng)作之前和之后的上述卷繞和退繞動(dòng)作是附加的生產(chǎn)步驟，這些生產(chǎn)步驟是耗時(shí)的并且增加了整體晶片生產(chǎn)中所牽扯的實(shí)際人力。
[0051]其次，在切割之前在張力下將絲線卷繞到進(jìn)線繞線管上可能會(huì)導(dǎo)致對絲線的早發(fā)性損害，所述早發(fā)性損害緣于張緊的卷繞絲線的高接觸壓力。如此所導(dǎo)致的缺點(diǎn)可能會(huì)在切割期間導(dǎo)致鋸切痕跡和絲線直徑的變化。因此，切割質(zhì)量會(huì)降低。
[0052]再者，所述繞線管，即進(jìn)線繞線管和卷線繞線管，需要被設(shè)計(jì)成適用于具有高張力的絲線的應(yīng)用。對于繞線管而言，加固設(shè)計(jì)可能是必需的。這樣特別設(shè)計(jì)的繞線管可能會(huì)增加生產(chǎn)和材料成本。
[0053]因此，本申請?zhí)峁┮环N用于切割半導(dǎo)體材料的絲鋸裝置，所述絲鋸裝置包括張力調(diào)節(jié)器，所述張力調(diào)節(jié)器將第一線張力轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙€張力。在各實(shí)施例中，第一線張力可比第二線張力高。在另一實(shí)施例中，第一線張力可比第二線張力低。第一線張力可為例如進(jìn)入張力調(diào)節(jié)器的絲線的線張力?；蛘撸谝痪€張力可為退出張力調(diào)節(jié)器的絲線的線張力。
[0054]在各實(shí)施例中，第一線張力可為切割區(qū)域中的線張力，而第二線張力可為繞線管區(qū)域中的線張力?；蛘撸谝痪€張力可為繞線管區(qū)域中的線張力，而第二線張力可為切割區(qū)域中的線張力。張力調(diào)節(jié)器可位于繞線管區(qū)域和切割區(qū)域之間。
[0055]使用根據(jù)本申請的絲鋸裝置，可不必從市售繞線管上退繞未使用的絲線和/或?qū)⒔z線重繞到可承受高張力的繞線管上。作為替代，可以將傳統(tǒng)繞線管直接用作進(jìn)線繞線管，以將絲線饋送到切割區(qū)域。在本文描述的各實(shí)施例中，在傳統(tǒng)繞線管上的未使用的絲線可以饋送到張力調(diào)節(jié)器上。根據(jù)本文描述的實(shí)施例，張力調(diào)節(jié)器可以從傳統(tǒng)進(jìn)線繞線管直接地或者經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)絲線導(dǎo)向器接收絲線。
[0056]根據(jù)本文描述的各實(shí)施例，第一線張力和第二線張力之間的差至少是5牛頓，可任選地至少是10牛頓，可任選地至少是15牛頓。根據(jù)本文描述的實(shí)施例，第一線張力和第二線張力之間的差是至多25牛頓，可任選地至多20牛頓，可任選地至多15牛頓。
[0057]第一線張力可在I牛頓到10牛頓的范圍內(nèi)，而第二線張力可在10牛頓和35牛頓的范圍內(nèi)。在其他實(shí)施例中，第二線張力可以在I牛頓到10牛頓的范圍內(nèi)，而第一線張力可以在10牛頓到35牛頓的范圍內(nèi)。
[0058]根據(jù)本文描述的實(shí)施例，張力調(diào)節(jié)器適用于轉(zhuǎn)變切割區(qū)域中的線張力到至少10牛頓，特別地到至少12牛頓，并且更特別地到至少15牛頓。因此，傳統(tǒng)的繞線管，即使提供的是低線張力，也可以用作進(jìn)線繞線管。經(jīng)由將繞線管區(qū)域中的低線張力轉(zhuǎn)變?yōu)榍懈顓^(qū)域中的更高線張力，可以實(shí)現(xiàn)對半導(dǎo)體材料的有效切割。換句話說，根據(jù)本文描述的實(shí)施例的張力調(diào)節(jié)器適用于將來自繞線管的絲線的線張力轉(zhuǎn)變成能夠用于在切割區(qū)域中應(yīng)用(即，用于實(shí)際切割動(dòng)作)的線張力。
[0059]卷線繞線管從切割區(qū)域接收和卷攏張緊的已使用絲線。已經(jīng)卷攏已使用的絲線后，可以一起處置卷線繞線管和已使用的絲線。有利地，所述卷線繞線管是由性價(jià)比高的材料制成的。性價(jià)比高的材料可能無法承受具有高線張力(諸如，切割區(qū)域中的線張力，特別是由長達(dá)100km (為示范性表示數(shù)量級(jí))的絲線產(chǎn)生的張力)的絲線，并且會(huì)在10牛頓或更大的張力下?lián)p壞。根據(jù)本文描述的實(shí)施例的張力調(diào)節(jié)器適用于將切割區(qū)域中的線張力轉(zhuǎn)變成繞線管區(qū)域中的卷線繞線管可以承受的線張力。根據(jù)本文描述的實(shí)施例，張力調(diào)節(jié)器適用于將繞線管區(qū)域中的線張力轉(zhuǎn)變至最大10牛頓，特別地最大8牛頓，且更具體地最大5牛頓。
[0060]根據(jù)本申請的各方面，切割區(qū)域中的線張力比繞線管區(qū)域中的線張力更高。在本申請的各實(shí)施例中，張力調(diào)節(jié)器適用于按照例如預(yù)先給定的值來增加第一線張力。第一線張力可以定義為繞線管區(qū)域中絲線的線張力。張力調(diào)節(jié)器可適用于按照例如預(yù)先給定的值來增加繞線管區(qū)域中絲線的線張力，以獲得第二線張力。在此情況下，第二線張力可以是在切割區(qū)域中絲線的線張力。
[0061]替代地或者另外，張力調(diào)節(jié)器適用于按照例如預(yù)先給定的值來減少第一線張力。在此情況下，第一線張力可以定義為在切割區(qū)域中絲線的線張力。張力調(diào)節(jié)器可適用于減少在切割區(qū)域中絲線的線張力，以獲得第二線張力。在本實(shí)施例中，第二線張力可以是在繞線管區(qū)域中絲線的線張力。
[0062]根據(jù)本申請的絲鋸裝置經(jīng)由減少繞線管卷繞和退繞的次數(shù)(這是影響每次晶片切割的人力時(shí)間比率的關(guān)鍵因素)來最優(yōu)化切割半導(dǎo)體材料的生產(chǎn)率(諸如，總產(chǎn)量或進(jìn)料速度)。
[0063]圖la、圖1b和圖2圖示絲鋸裝置100的示意性側(cè)視圖，所述絲鋸裝置100包括根據(jù)各實(shí)施例的張力調(diào)節(jié)器I。圖2圖示絲鋸100的示意性俯視圖，所述絲鋸100包括根據(jù)各實(shí)施例的張力調(diào)節(jié)器I。
[0064]圖1a和圖1b圖示切割區(qū)域240和繞線管區(qū)域220，在所述切割區(qū)域240中執(zhí)行對半導(dǎo)體材料的切割動(dòng)作，在所述繞線管區(qū)域220中配備有用于進(jìn)給或者卷繞絲線的繞線管。
[0065]圖1a和圖1b中所圖示的絲鋸100包括定義為絲線進(jìn)入端281和絲線退出端282的區(qū)域。絲線進(jìn)入端281指定所述絲鋸裝置的區(qū)域，從所述區(qū)域?qū)⒔z線饋送到一個(gè)或多個(gè)工作區(qū)。絲線退出端282指定所述絲鋸裝置的區(qū)域，將從一個(gè)或多個(gè)工作區(qū)接收的已使用絲線接收到所述區(qū)域中。
[0066]圖1a圖示一個(gè)張力調(diào)節(jié)器1，所述張力調(diào)節(jié)器I在絲鋸100的絲線退出端282上。圖1b圖示兩個(gè)張力調(diào)節(jié)器1，其中第一張力調(diào)節(jié)器在絲線進(jìn)入端281上，而第二張力調(diào)節(jié)器在絲線退出端282上。如在圖1a和圖1b中所圖示的，所述張力調(diào)節(jié)器I可以設(shè)置在所述繞線管區(qū)域220和所述切割區(qū)域240之間。
[0067]所述絲鋸100具有絲線導(dǎo)向裝置，所述絲線導(dǎo)向裝置包括在切割區(qū)域240中的四個(gè)絲線導(dǎo)向器112、114、116、118。所述絲線導(dǎo)向器112、114、116、118可以被合成樹脂層覆蓋并且可以刻劃有多個(gè)平行槽，所述平行槽具有非常精確的幾何形狀和大小用以引導(dǎo)線230。所述槽之間的距離(或者所述槽的間距)確定了兩條相鄰絲線230之間的間距D1。藉此，所述間距被定義為一個(gè)槽的中心與相鄰槽的中心之間的距離。間距Dl減去絲線的直徑設(shè)定了由絲鋸切割的薄片的厚度上限。
[0068]例如，在使用第三媒介(諸如，漿料)的情況下，所述薄片可以比間距Dl減去所述絲線的直徑的差值薄約ΙΟμπι到40μπι。在鄰近于所述切割區(qū)域的絲線導(dǎo)向器(即圖la、圖1b和圖2中所示的絲線導(dǎo)向器112、114、116、118)中，兩個(gè)相鄰槽的中心之間的間距Dl可以是150μπι到450 μ m，可任選地在330 μ m到370 μ m的范圍內(nèi)。作為示例，所述槽可具有300 μ m以下的間距Dl。根據(jù)各實(shí)施例(所述各實(shí)施例可以與本文描述的其他實(shí)施例結(jié)合)，所述槽的間距Dl使得相鄰絲線之間的間隔是約100 μ m到350 μ m,可任選地190 μ m到250 μ m。鑒于上述情況，本文描述的實(shí)施例可以提供大切割區(qū)域和高切割速率。
[0069]此外，各個(gè)絲線導(dǎo)向器112、114、116、118可以連接到電動(dòng)機(jī)或者驅(qū)動(dòng)裝置。為了減少諸圖的復(fù)雜性，圖1中僅圖示電動(dòng)機(jī)126,而圖2中僅圖示電動(dòng)機(jī)122和124。所述電動(dòng)機(jī)連接到相應(yīng)的絲線導(dǎo)向器。例如，電動(dòng)機(jī)122可以連接到絲線導(dǎo)向器112，電動(dòng)機(jī)124可以連接到絲線導(dǎo)向器114，并且電動(dòng)機(jī)126可以連接到絲線導(dǎo)向器116。此外，電動(dòng)機(jī)122、124、126可以由控制器經(jīng)由電纜或者無線連接來控制。
[0070]根據(jù)各實(shí)施例，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)各絲線導(dǎo)向器。根據(jù)各實(shí)施例，各個(gè)電動(dòng)機(jī)可以適用于執(zhí)行所述絲線的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。也有可能所述絲線的運(yùn)動(dòng)方向在鋸切期間不轉(zhuǎn)變，所述運(yùn)動(dòng)方向如圖1a和圖1b中以附圖標(biāo)記215、225指代的箭頭所圖示。在各實(shí)施例中，如在圖1和圖2中所圖示的絲線導(dǎo)向器112、114、116、118分別由電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)。各個(gè)絲線導(dǎo)向器可以直接安裝到對應(yīng)電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)軸(諸如，圖2中的軸121、123)上。在本文描述的實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)機(jī)是水冷式的。
[0071]在切割動(dòng)作期間，可以推動(dòng)一個(gè)或多個(gè)錠料302、304、306、308穿過絲網(wǎng)，以切削所述錠料。這種推動(dòng)由夾在錠料302、304和錠料306、308之間的箭頭分別指示。所述一個(gè)或多個(gè)錠料被平臺(tái)(未圖示)支持，所述平臺(tái)可以用在本文中稱為“工作臺(tái)速率”的速率移動(dòng)?；蛘?，錠料302、304、306、308可以是靜止的，而與此同時(shí)推動(dòng)絲網(wǎng)穿過所述錠料。根據(jù)各實(shí)施例，將所述一個(gè)或多個(gè)錠料切削成大量的晶片，諸如至少500或更多片。特別地在錠料是多晶硅的情形中錠料的長度在多達(dá)250mm的范圍內(nèi)，而特別地在錠料是單晶硅的情形中錠料的長度在多達(dá)500mm的范圍內(nèi)。
[0072]圖1a和圖1b圖示進(jìn)線繞線管134，所述進(jìn)線繞線管134配備有在繞線管區(qū)域220中的絲線儲(chǔ)存器。進(jìn)線繞線管134，如果仍然是完整的，可以支持?jǐn)?shù)百公里的絲線230。在絲鋸的操作期間，將絲線230從進(jìn)線繞線管134饋送至鋸切處理(即，饋送至切割區(qū)域240中的絲線導(dǎo)向器112、114、116和118)。
[0073]圖1a和圖1b圖示了在繞線管區(qū)域220中的卷線繞線管138，已使用的絲線230重繞到所述卷線繞線管138上。在各實(shí)施例中，進(jìn)線繞線管134和卷線繞線管138的旋轉(zhuǎn)軸平行于所述絲線導(dǎo)向器112、114、116、118的旋轉(zhuǎn)軸。在圖1a和圖1b中未圖示的其它實(shí)施例中，進(jìn)線繞線管和卷線繞線管的旋轉(zhuǎn)軸垂直于絲線導(dǎo)向器112、114、116、118的旋轉(zhuǎn)軸，所述絲線導(dǎo)向器鄰近于一個(gè)或多個(gè)切割區(qū)域?？梢栽O(shè)置偏轉(zhuǎn)滑輪或者類似的裝置，以將絲線饋送到絲線導(dǎo)向器。在本申請中，可以設(shè)置其他裝置(未圖示)，諸如低慣性滑輪。
[0074]在圖1a和圖1b中，僅示意性地描繪所述張力調(diào)節(jié)器I。圖1a圖示絲線退出端282上的一個(gè)張力調(diào)節(jié)器I。在圖1a的示例中，張力調(diào)節(jié)器I位于卷線繞線管138和所述絲鋸的絲線導(dǎo)向器中的一個(gè)絲線導(dǎo)向器(諸如，絲線導(dǎo)向器118)之間。在圖1a所圖示的配置中，已使用的絲線230 (已經(jīng)被引導(dǎo)通過絲線導(dǎo)向器112、114、116、118)進(jìn)入所述張力調(diào)節(jié)器1，并且被引導(dǎo)到卷線繞線管138上。換句話說，可以從切割區(qū)域240將所述絲線230引導(dǎo)(即，輸送)到張力調(diào)節(jié)器I并且進(jìn)一步引導(dǎo)到繞線管區(qū)域220。
[0075]在圖1b中，除了在所述絲線退出端282上的張力調(diào)節(jié)器I之外，第二張力調(diào)節(jié)器I圖示為在絲線進(jìn)入端281上。如在圖1b中所圖示的，兩個(gè)張力調(diào)節(jié)器I分別位于繞線管區(qū)域220和切割區(qū)域240之間。特別地，第二張力調(diào)節(jié)器I可以位于進(jìn)線繞線管134和所述絲鋸的絲線導(dǎo)向器中的一個(gè)絲線導(dǎo)向器(諸如，絲線導(dǎo)向器112)之間?？梢詮睦@線管區(qū)域220將所述絲線引導(dǎo)(B卩，輸送)到張力調(diào)節(jié)器I并且進(jìn)一步引導(dǎo)到切割區(qū)域240。
[0076]圖2中的俯視透視圖以示意性方式圖示在絲線退出端282上的根據(jù)各實(shí)施例的張力調(diào)節(jié)器I。
[0077]在絲鋸的操作期間，一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)機(jī)(諸如，電動(dòng)機(jī)126)可以驅(qū)動(dòng)絲線導(dǎo)向器112、114、116、118，從而絲線導(dǎo)向器圍繞所述絲線導(dǎo)向器的縱軸旋轉(zhuǎn)。在其中所述絲線以往復(fù)方式移動(dòng)的那些實(shí)施例中，所述往前運(yùn)動(dòng)可以進(jìn)行達(dá)第一時(shí)段或第一距離，所述第一時(shí)段或第一距離等于或大于所述絲線向后運(yùn)動(dòng)所達(dá)的第二時(shí)段或第二距離。在第一時(shí)段或者第一距離較大的情形中，盡管絲線交替往復(fù)運(yùn)動(dòng)，但是所述絲線被緩慢地從進(jìn)線繞線管134輸送到卷線繞線管138。
[0078]絲線230圍繞著絲線導(dǎo)向器112、114和116、118卷繞，并且在兩個(gè)絲線導(dǎo)向器之間形成平行線層。這個(gè)層可以稱為絲網(wǎng)200。在所圖示的實(shí)施例中，可以設(shè)置四個(gè)絲網(wǎng)。在其它實(shí)施例中，經(jīng)由使用僅兩個(gè)絲線導(dǎo)向器設(shè)置兩個(gè)絲網(wǎng)。使用至少一個(gè)絲網(wǎng)進(jìn)行鋸切。在本申請中，可以使用兩個(gè)絲網(wǎng)同時(shí)進(jìn)行切割(如圖1a和圖1b中所圖示的)。平行線部分的數(shù)量對應(yīng)于切割的數(shù)量。例如，所述絲線可以這樣的方式卷繞，以使得所得絲網(wǎng)包括并行設(shè)置的100個(gè)絲線部分。經(jīng)推動(dòng)穿過所述100根絲線的絲網(wǎng)的晶片被切削成101片。
[0079]在本文的實(shí)施例中，所述電動(dòng)機(jī)中的一個(gè)電動(dòng)機(jī)，例如電動(dòng)機(jī)126，充當(dāng)主驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，而連接到其他絲線導(dǎo)向器112、114、118的其余電動(dòng)機(jī)則充當(dāng)從動(dòng)電動(dòng)機(jī)。換句話說，主驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)126可以控制從動(dòng)電動(dòng)機(jī)的操作，使得從動(dòng)電動(dòng)機(jī)隨動(dòng)于主驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)126。因此，在鋸切處理期間所設(shè)置電動(dòng)機(jī)的操作同步性得以改善并可被維持。有可能動(dòng)態(tài)地完成所述電動(dòng)機(jī)的分配，即哪個(gè)電動(dòng)機(jī)應(yīng)該是主驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)以及哪些電動(dòng)機(jī)應(yīng)該是從動(dòng)電動(dòng)機(jī)。
[0080]根據(jù)本申請，所述絲線導(dǎo)向器的主驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)還可以控制如本文所描述的張力調(diào)節(jié)器的一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器。特別地，根據(jù)典型性實(shí)施例，對所述絲線導(dǎo)向器的一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)機(jī)的控制是與一個(gè)或多個(gè)張力調(diào)節(jié)器相同步的。
[0081]根據(jù)各實(shí)施例(這些實(shí)施例可與本文描述的其他實(shí)施例結(jié)合)，設(shè)置兩個(gè)或更多個(gè)繞線管(即進(jìn)線繞線管和/或卷線繞線管)用于形成至少一個(gè)絲網(wǎng)。例如，可以使用兩個(gè)、三個(gè)或者甚至四個(gè)繞線管來提供絲線。藉此，根據(jù)不同的實(shí)施例可以提供一種鋸切獲得更薄晶片(例如在60 μ m到150 μ m的厚度范圍內(nèi)，特別地在60 μ m和120 μ m之間)的方法。與單線系統(tǒng)相比，可以經(jīng)由具有兩個(gè)或更多個(gè)繞線管以及因此兩條或更多條絲線來減輕每條絲線上的負(fù)載。在本申請中，與雙線絲網(wǎng)相比，單線絲網(wǎng)的負(fù)載增加，這是由于相對于絲線表面積，增加了晶片表面積。所增加的負(fù)載可能會(huì)導(dǎo)致較低的切割速率。因此，使用兩條或更多條絲線可以增加切割速率，例如使得可以達(dá)到12m2/h或更大的有效切割面積或者切割面積率。
[0082]在存在若干繞線管的情形中，在一個(gè)絲鋸裝置中也可能會(huì)有大于一個(gè)張力調(diào)節(jié)器，例如兩個(gè)或者四個(gè)張力調(diào)節(jié)器。所述張力調(diào)節(jié)器可以位于絲線進(jìn)入端281上和/或絲線退出端282上。特別地，兩個(gè)張力調(diào)節(jié)器可以位于進(jìn)線繞線管的下游并且可能鄰近于所述進(jìn)線繞線管，且兩個(gè)張力調(diào)節(jié)器可以位于卷線繞線管的上游并且可能鄰近于所述卷線繞線管。
[0083]圖3圖示帶有絲線230的張力調(diào)節(jié)器I。應(yīng)注意絲線230并不構(gòu)成本申請的實(shí)施例的部分，并且僅為了更透徹的理解而圖示于附圖中。所述張力調(diào)節(jié)器包括第一導(dǎo)輥15和第二導(dǎo)輥25。第一導(dǎo)輥15包括旋轉(zhuǎn)軸45和多個(gè)槽115。槽115形成在第一導(dǎo)輥15的外圓周表面。第二導(dǎo)輥25也包括多個(gè)槽125。
[0084]張力調(diào)節(jié)器的導(dǎo)輥的槽可以形成在所述第一導(dǎo)錕和第二導(dǎo)輥的外圓周表面中。如圖3中所圖示的，槽可以并行設(shè)置。各個(gè)槽可以分別圍繞第一導(dǎo)輥和第二導(dǎo)輥的外圓周表面形成360°的圓周。
[0085]張力調(diào)節(jié)器的導(dǎo)輥的各槽的間距D2通常在1.0mm和2.0mm之間，但是也可能更大，諸如大于5mm。值得注意的是，與用于形成所述絲網(wǎng)的絲線導(dǎo)向器(即，那些鄰近于切割區(qū)域的絲線導(dǎo)向器)不同，所述張力調(diào)節(jié)器中的間距不限定切割晶片的厚度。較大的間距可能會(huì)耗費(fèi)更大的空間，然而較大的間距使導(dǎo)輥上的絲線處理變得容易。張力調(diào)節(jié)器的每個(gè)導(dǎo)輥可包括5到25個(gè)槽，諸如10到20個(gè)槽。
[0086]槽115、125適用于引導(dǎo)絲線230。第一導(dǎo)輥15上的槽115和第二導(dǎo)輥25上的槽125可以彼此并行地走向。絲線230可以組成圍繞第一導(dǎo)輥15和第二導(dǎo)輥25的若干線圈?？梢杂蓢@第一導(dǎo)輥15的圓周表面的大致一半和第二導(dǎo)輥25的圓周表面的大致一半而環(huán)繞的絲線230界定一個(gè)線圈。換句話說，絲線230圍繞第一導(dǎo)輥15和第二導(dǎo)輥25而卷繞，以使得絲線230通過每次卷繞構(gòu)成圍繞第一導(dǎo)輥15和第二導(dǎo)輥25中的每一個(gè)的U形環(huán)。所述導(dǎo)輥的槽115、125可以沿著導(dǎo)輥15、25的縱向大致等距離地分布。
[0087]第一導(dǎo)棍15具有旋轉(zhuǎn)軸45,第二導(dǎo)棍25可以圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸45樞轉(zhuǎn)。第一導(dǎo)棍15的中心與第二導(dǎo)輥25的中心之間彼此間隔固定距離L。所述固定距離L形成用于第二導(dǎo)輥25的連接臂。所述固定距離L大于第一導(dǎo)輥和第二導(dǎo)輥的半徑和。所述距離可以具有1cm和30cm之間的長度，特別地15cm和25cm之間的長度。特別地，所述距離可以比第一導(dǎo)棍和第二導(dǎo)棍的半徑和至多大1cm或甚至僅5cm。
[0088]選擇不是非常大的距離L所具有的效果是連接臂和圍繞第一導(dǎo)輥樞轉(zhuǎn)的第二導(dǎo)輥的杠桿效應(yīng)不會(huì)變得太大。然而，根據(jù)各實(shí)施例，可考慮到導(dǎo)輥之間的距離長度對絲線從一個(gè)槽穿到相對導(dǎo)錕上的另一槽所采取的角度有影響。所述角度與連接臂的長度成反比，并且是導(dǎo)錕使用壽命的參數(shù)。
[0089]除用于轉(zhuǎn)變線張力之外，如本文所描述的且不限于任何特定實(shí)施例，張力調(diào)節(jié)器I還設(shè)計(jì)為使得線張力可調(diào)整。也就是說，可以調(diào)節(jié)線張力以補(bǔ)償在鋸切處理期間可能發(fā)生的線張力波動(dòng)(諸如，由于線張力轉(zhuǎn)變導(dǎo)致的波動(dòng))。調(diào)整線張力的步驟可包括依據(jù)實(shí)際需要來增加或者減少所述絲線的線張力。
[0090]例如，張力調(diào)節(jié)器可用于將線張力轉(zhuǎn)變10牛頓。然而，實(shí)際上這個(gè)值可能不是恒定的，而是可能更確切地在9牛頓和11牛頓之間變化，以補(bǔ)償波動(dòng)、擺動(dòng)或者慣量。通常，且不限于給定示例，所希望轉(zhuǎn)變的張力可能實(shí)際上以多達(dá)+/-10%或者多達(dá)+/-5%的幅度而變化。根據(jù)各實(shí)施例，希望至少在所述切割區(qū)域內(nèi)，可任選地還在繞線區(qū)域內(nèi)，具有恒定的張力。
[0091]所述至少一個(gè)導(dǎo)輥在軸向的寬度可以在3cm和30cm之間的范圍內(nèi)，可任選地在3cm和1cm之間的范圍內(nèi)。
[0092]在本文描述的實(shí)施例中，第一導(dǎo)輥15和第二導(dǎo)輥25中的至少一個(gè)可以繞它們的旋轉(zhuǎn)軸自由地旋轉(zhuǎn)。另外或替代地，第一導(dǎo)輥15和第二導(dǎo)輥25中的至少一個(gè)可以由致動(dòng)器(例如，無刷電動(dòng)機(jī))致動(dòng)。
[0093]致動(dòng)器可以具體地設(shè)置在第一導(dǎo)輥上，所述第一導(dǎo)輥設(shè)置有固定的旋轉(zhuǎn)軸。因此，即使在第二導(dǎo)輥能圍繞第一導(dǎo)輥的軸樞轉(zhuǎn)的實(shí)施例中，設(shè)置致動(dòng)器也不會(huì)增加張力調(diào)節(jié)器的移動(dòng)部分的慣量，倘若在這些實(shí)施例中，將致動(dòng)器設(shè)置在第二導(dǎo)輥上，所述第二導(dǎo)輥的旋轉(zhuǎn)軸是不固定的且樞轉(zhuǎn)地圍繞著第一導(dǎo)輥的旋轉(zhuǎn)軸，則將會(huì)增加張力調(diào)節(jié)器的移動(dòng)部分的慣量。不過，將致動(dòng)器設(shè)置在第二導(dǎo)輥上(所述第二導(dǎo)輥可以圍繞第一導(dǎo)輥的旋轉(zhuǎn)軸樞轉(zhuǎn))的設(shè)置在本文中不應(yīng)被排除。
[0094]根據(jù)各實(shí)施例，一個(gè)致動(dòng)器設(shè)置于在第一導(dǎo)輥和第二導(dǎo)輥之間的連接臂上。在本實(shí)施例中的致動(dòng)器可致動(dòng)連接臂圍繞第一導(dǎo)輥的軸的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。不限于本實(shí)施例，第二導(dǎo)輥可以是非致動(dòng)的，例如由移動(dòng)導(dǎo)輥的絲線來驅(qū)動(dòng)。可設(shè)置另一致動(dòng)器用于致動(dòng)第一導(dǎo)輥。
[0095]圖4圖示張力調(diào)節(jié)器I的實(shí)施例的細(xì)節(jié)透視圖。在本示意圖中，第一導(dǎo)輥15由致動(dòng)器16 (諸如，無刷調(diào)節(jié)器)致動(dòng)。第一導(dǎo)輥15可以由電動(dòng)機(jī)致動(dòng)并可以圍繞第一導(dǎo)輥15的旋轉(zhuǎn)軸45旋轉(zhuǎn)。第二導(dǎo)輥25不被致動(dòng)，并且可以圍繞旋轉(zhuǎn)軸26自由地旋轉(zhuǎn)。另外或替代地，所述第二導(dǎo)輥可以是致動(dòng)的。
[0096]此外，如圖4中所示例性圖示的，第二導(dǎo)輥25可以圍繞第二導(dǎo)輥25的旋轉(zhuǎn)軸26和第一導(dǎo)輥15的旋轉(zhuǎn)軸45兩者樞轉(zhuǎn)。特別地，可能除致動(dòng)第一導(dǎo)輥之外，可以設(shè)置致動(dòng)器(未圖示)，用以使第二導(dǎo)輥25圍繞第一導(dǎo)輥15的旋轉(zhuǎn)軸45樞轉(zhuǎn)，如雙向箭頭49所指示的。不論第一導(dǎo)輥和/或第二導(dǎo)輥是否是致動(dòng)的，第二導(dǎo)輥圍繞第一導(dǎo)輥的旋轉(zhuǎn)軸樞轉(zhuǎn)的最大角度可以是+/_35°。
[0097]根據(jù)本文的各實(shí)施例，第一導(dǎo)輥15和第二導(dǎo)輥25中的至少一個(gè)具有圓柱形的主體。第一導(dǎo)輥15和第二導(dǎo)輥25中的至少一者的圓柱形主體可以具有在1cm和25cm之間，特別地在12cm和20cm之間范圍內(nèi)的直徑。圖4圖示皆具有圓柱形主體的第一導(dǎo)輥15和第二導(dǎo)輥25。在圖4中，第一導(dǎo)輥15的圓柱形主體的直徑由附圖標(biāo)記14表示，而第二導(dǎo)輥25的圓柱形主體的直徑由附圖標(biāo)記24表示。
[0098]根據(jù)各實(shí)施例，所述導(dǎo)輥的形狀可以是圓錐形的。例如，第一導(dǎo)輥和/或第二導(dǎo)輥一側(cè)的直徑可以在0.5mm和1mm之間，可任選地在0.5mm和4mm之間，所述直徑大于第一輥和/或第二導(dǎo)輥的相對側(cè)的直徑。圓錐形狀具有的效果是可以減少或者避免絲線在導(dǎo)輥表面上的滑動(dòng)，藉此減少導(dǎo)輥的磨損。此外，在導(dǎo)輥上存在很少或沒有滑動(dòng)的情況下，絲線從槽中跳出的風(fēng)險(xiǎn)也很小。
[0099]根據(jù)本文的各實(shí)施例,可以在第一導(dǎo)棍15和第二導(dǎo)棍25各自的外圓周表面中形成至少5個(gè)槽，特別地至少10個(gè)槽。所述第一導(dǎo)輥和/或第二導(dǎo)輥通常具有至多20個(gè)槽。所述槽設(shè)置為彼此平行。特別地，在圖4的圖式中所示意性圖示的本申請的導(dǎo)輥的各實(shí)施例中的槽是非螺旋形的。
[0100]圖4圖示第一導(dǎo)輥15和第二導(dǎo)輥25可以經(jīng)由臂35 (特別地，通過連接臂)彼此連接。連接臂35形成在第一導(dǎo)輥15和第二導(dǎo)輥25之間的固定距離。連接臂35充當(dāng)在第一導(dǎo)棍15和第二導(dǎo)棍25之間的距離保持件。在本文描述的實(shí)施例中，在第一導(dǎo)棍15和第二導(dǎo)輥25之間的連接臂可以形成可樞轉(zhuǎn)的杠桿臂，以用于調(diào)整線張力。在此情況下，第二導(dǎo)輥可以圍繞第一導(dǎo)輥的軸樞轉(zhuǎn)。第一導(dǎo)輥也可以圍繞第二導(dǎo)輥的軸樞轉(zhuǎn)。經(jīng)由樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，可以清除張力變更和波動(dòng)。
[0101]可以經(jīng)由使第二導(dǎo)輥25和連接臂35 —起圍繞第一導(dǎo)輥15的旋轉(zhuǎn)軸45樞轉(zhuǎn)來調(diào)整線張力。在各實(shí)施例中，所述連接臂35可以嚙合在第一導(dǎo)輥15的旋轉(zhuǎn)軸45處。經(jīng)由偏轉(zhuǎn)連接臂35，即經(jīng)由使第二導(dǎo)輥25圍繞第一導(dǎo)輥15的旋轉(zhuǎn)軸45樞轉(zhuǎn)，可以調(diào)整絲線230的線張力，諸如使線張力保持恒定。
[0102]圖5圖示根據(jù)各實(shí)施例的絲鋸裝置100中的張力調(diào)節(jié)器I的原理。所述張力調(diào)節(jié)器可以位于絲鋸裝置中的不同位置處，或者定位為鄰接于或附接于絲鋸裝置。從第一線張力轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙€張力的處理不受張力調(diào)節(jié)器位置的影響。
[0103]圖5示范性地圖示根據(jù)各實(shí)施例的絲鋸裝置100的配置。在本示意圖中，張力調(diào)節(jié)器I位于卷線繞線管138和絲線導(dǎo)向器118之間。第一線張力代表切割區(qū)域240中的線張力。第二線張力代表繞線管區(qū)域220中的線張力。張力調(diào)節(jié)器I適用于轉(zhuǎn)變切割區(qū)域240中絲線的線張力，以使得繞線管區(qū)域220中絲線230的線張力小于切割區(qū)域240中絲線230的線張力。所述切割區(qū)域240僅示意性地描繪在圖5和圖6中。所述切割區(qū)域240可以特別地包括多個(gè)導(dǎo)輥，所述導(dǎo)輥適用于在導(dǎo)輥之間架設(shè)絲網(wǎng)，以進(jìn)行對半導(dǎo)體錠料的鋸切。可參看圖1、圖2a和圖2b中的示例性實(shí)施例以獲得更多細(xì)節(jié)。
[0104]根據(jù)另一實(shí)施例(未圖示)，張力調(diào)節(jié)器I可以位于絲線進(jìn)入端281上。在這種情況下，張力調(diào)節(jié)器I可以適用于轉(zhuǎn)變切割區(qū)域中絲線的線張力，以使得切割區(qū)域中絲線的線張力高于繞線管區(qū)域中絲線的線張力。
[0105]根據(jù)各實(shí)施例，切割區(qū)域240可以是高張力區(qū)域，在所述區(qū)域中絲線230的線張力至少是15牛頓，特別地至少是20牛頓，更特別地至少是25牛頓。所述繞線管區(qū)域220可以例如是低張力區(qū)域，在所述低張力區(qū)域中絲線230的線張力至多是10牛頓，特別地至多是8牛頓，更特別地至多是5牛頓。
[0106]經(jīng)由在第一導(dǎo)輥和第二導(dǎo)輥之間環(huán)繞絲線達(dá)若干次，所述張力調(diào)節(jié)器適用于允許當(dāng)絲線從張力調(diào)節(jié)器退出時(shí)，相比于絲線進(jìn)入張力調(diào)節(jié)器的線張力來對線張力進(jìn)行修正。
[0107]根據(jù)本文的各實(shí)施例，絲線230可以圍繞第一導(dǎo)輥15和第二導(dǎo)輥25卷繞至少2次，特別地至少5次或8次。在各實(shí)施例中，絲線圍繞第一導(dǎo)輥和第二導(dǎo)輥卷繞至多30次或者甚至至多25次。在各實(shí)施例中，絲線可以圍繞第一導(dǎo)輥15和第二導(dǎo)輥25卷繞少于20次，特別地少于15次。
[0108]除了適配用于轉(zhuǎn)變線張力之外，張力調(diào)節(jié)器I還設(shè)計(jì)為使得切割區(qū)域240中的線張力在操作期間可調(diào)整?？梢越?jīng)由使第一導(dǎo)輥15和所述連接臂35 —起圍繞第二導(dǎo)輥25的旋轉(zhuǎn)軸26旋轉(zhuǎn)來調(diào)節(jié)切割區(qū)域240中的線張力。在各實(shí)施例中，所述連接臂35可以嚙合在第二導(dǎo)輥25的旋轉(zhuǎn)軸26處?？梢愿鶕?jù)連接臂35的長度確定第一導(dǎo)輥15和第二導(dǎo)輥25之間的距離?？梢越?jīng)由引導(dǎo)絲線進(jìn)入第一導(dǎo)輥15內(nèi)從而使絲線進(jìn)入第一導(dǎo)輥15的方向垂直于連接臂35來達(dá)成有效的調(diào)整。另外或替代地，可以引導(dǎo)退出第一導(dǎo)輥15的絲線，使得絲線退出第一導(dǎo)輥15的方向垂直于連接臂35。所述連接臂因此也可以在本文公開的各種實(shí)施例中視為擺動(dòng)臂。
[0109]根據(jù)各實(shí)施例，絲鋸裝置100可包括傳感裝置，用于測量第一線張力和第二線張力中的至少一個(gè)。另外或替代地，可以設(shè)置位置傳感器用于測量第二導(dǎo)輥的位置和/或偏轉(zhuǎn)。這種位置傳感器示例性地圖示在圖5中，并且用附圖標(biāo)記55表示。
[0110]此外，圖5圖示傳感裝置20，所述傳感裝置20設(shè)置在張力調(diào)節(jié)器I和卷線繞線管138之間的繞線管區(qū)域220內(nèi)。另一傳感裝置10設(shè)置在導(dǎo)輥118和張力調(diào)節(jié)器I之間。傳感裝置的設(shè)置不局限于圖5的實(shí)施例，而是適用于本文所涵蓋的所有實(shí)施例。
[0111]在各實(shí)施例中，傳感裝置10可適用于測量絲線230在進(jìn)入張力調(diào)節(jié)器I之前或當(dāng)時(shí)的線張力，而傳感裝置20適用于測量絲線230在退出張力調(diào)節(jié)器I當(dāng)時(shí)或之后的線張力。傳感裝置10、20可以設(shè)置在引導(dǎo)絲線230的絲線導(dǎo)向器130處。傳感裝置10、20可以包括力傳感器，所述力傳感器用于測量實(shí)際的線張力。例如，第一導(dǎo)輥15和第二導(dǎo)輥25中的至少一個(gè)的速率可以適合于由傳感裝置10和/或傳感裝置20測量的線張力。另外或替代地，被致動(dòng)的絲線導(dǎo)向器(例如，圖5中的絲線導(dǎo)向器118)的速率可以適合于由傳感裝置10測量的線張力。另外或替代地，卷線繞線管138的速率可以適合于由傳感裝置20測量的線張力。
[0112]根據(jù)各實(shí)施例，絲鋸裝置100可包括控制器30，所述控制器30用于根據(jù)所測量的線張力數(shù)據(jù)來控制張力調(diào)節(jié)器I。傳感裝置10、20 (如果有)和/或位置傳感器55 (如果有)可經(jīng)由電纜或者無線地連接到控制器30。由傳感裝置10、20和/或位置傳感器中的至少一個(gè)測量的數(shù)據(jù)可反饋到控制器30。根據(jù)所述測量數(shù)據(jù)，控制器30可以評估和計(jì)算張力調(diào)節(jié)器I的若干參數(shù)，并且據(jù)此控制和調(diào)節(jié)張力調(diào)節(jié)器I。
[0113]根據(jù)各實(shí)施例，另一傳感裝置可以設(shè)置在張力調(diào)節(jié)器I處，特別地在連接臂35處，用于控制和調(diào)節(jié)切割區(qū)域240中的線張力。可以確定所述連接臂35的實(shí)際扭矩和具體線張力所需要的扭矩。據(jù)此，可以調(diào)節(jié)被致動(dòng)的絲線導(dǎo)向器(例如，圖5中的絲線導(dǎo)向器118)和導(dǎo)輥15與25的速率。連接臂35可以由致動(dòng)器(例如，圖5中的致動(dòng)器16)致動(dòng)。通常在本文中，所描述的各致動(dòng)器可以例如是電動(dòng)機(jī)，諸如，無刷電動(dòng)機(jī)、從動(dòng)電動(dòng)機(jī)，或者氣動(dòng)電動(dòng)機(jī)。特別地，可以應(yīng)用線性致動(dòng)器，該線性致動(dòng)器與運(yùn)動(dòng)學(xué)變換結(jié)合以成為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0114]在各實(shí)施例中，本申請的控制器可以配備有健康檢測，所述健康檢測典型地使用基于模型的算法。健康檢測可用于檢查從傳感裝置和/或位置傳感器接收的數(shù)據(jù)的似然性(plausibility)。在所述傳感裝置中的一個(gè)或多個(gè)(特別是位于高張力側(cè)上的傳感裝置)發(fā)生故障的情況下，所述控制器可以根據(jù)估計(jì)而不是測量數(shù)據(jù)來繼續(xù)操作。此外，為了檢查致動(dòng)器的可操作性，若在扭矩中的擾動(dòng)超過可選閾值，則可以觸發(fā)警告信息。
[0115]圖6圖示本申請的又一實(shí)施例。所述絲鋸裝置配備有張力調(diào)節(jié)器I。張力調(diào)節(jié)器I具有第一導(dǎo)輥15與第二導(dǎo)輥25。第一導(dǎo)輥15經(jīng)由連接臂35連接到第二導(dǎo)輥25。在圖6所描繪的實(shí)施例中，第二導(dǎo)輥不可圍繞第一導(dǎo)輥樞轉(zhuǎn)。這還可以被稱作本文中張力調(diào)節(jié)器的“剛性連接”。
[0116]與圖5中圖示的各實(shí)施例之間的差異被高亮顯示。圖5的各實(shí)施例中的張力調(diào)節(jié)器I具有第一導(dǎo)棍15中的旋轉(zhuǎn)軸45。旋轉(zhuǎn)軸45還對應(yīng)于第二導(dǎo)棍圍繞第一導(dǎo)棍15樞轉(zhuǎn)的軸。作為替代，在圖6的實(shí)施例中，附圖標(biāo)記60指代第一導(dǎo)輥15的軸，而附圖標(biāo)記61指代第二導(dǎo)輥的軸。然而，在圖6圖示的這些實(shí)施例中，并未設(shè)置成第二導(dǎo)輥圍繞第一導(dǎo)輥的軸旋轉(zhuǎn)，或者第一導(dǎo)輥圍繞第二導(dǎo)輥的軸旋轉(zhuǎn)。特別地，第一導(dǎo)輥15的軸60和第二導(dǎo)輥25的軸61可以皆固定于它們的位置。
[0117]根據(jù)各實(shí)施例，張力調(diào)節(jié)器包括一個(gè)或可任選地兩個(gè)導(dǎo)輥，每個(gè)所述導(dǎo)輥可以具有圓錐形主體，如參照本文的其他實(shí)施例所描述的。特別地，如本文的各種實(shí)施例所描述的，第一導(dǎo)輥和第二導(dǎo)輥皆可以具有圓錐形主體。
[0118]此外，在第一導(dǎo)輥和第二導(dǎo)輥之間利用剛性連接的各實(shí)施例中，通常設(shè)置有張力調(diào)節(jié)器。例如，如在圖6的實(shí)施例中所描述的，張力調(diào)節(jié)器2可以設(shè)置在所述絲鋸裝置中，特別地在張力調(diào)節(jié)器I和切割區(qū)域240之間。所述張力調(diào)節(jié)器配置用于調(diào)整張力，特別地，用于盡可能保持張力恒定，以用于切割區(qū)域240中的切割處理。這增強(qiáng)了切割區(qū)域中張力調(diào)節(jié)的精確度。
[0119]在未特別說明的其他實(shí)施例中，所述張力調(diào)節(jié)器可以設(shè)置在繞線管區(qū)域220和張力調(diào)節(jié)器I之間。在其他實(shí)施例中，張力調(diào)節(jié)器2可以設(shè)置在張力調(diào)節(jié)器I和切割區(qū)域240之間，并且另一張力調(diào)節(jié)器可以設(shè)置在繞線管區(qū)域220和張力調(diào)節(jié)器I之間。
[0120]如在圖6中所圖示的，張力調(diào)節(jié)器可以設(shè)置為具有樞轉(zhuǎn)中心17。設(shè)置臂36，以使導(dǎo)輥131圍繞臂36樞轉(zhuǎn)。導(dǎo)輥131可以被動(dòng)地樞轉(zhuǎn)，即取決于導(dǎo)輥兩側(cè)的絲線的張力差異而樞轉(zhuǎn)?；蛘撸聞?dòng)器可以設(shè)置為主動(dòng)地控制導(dǎo)輥131圍繞樞轉(zhuǎn)中心17的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0121]張力轉(zhuǎn)變輥的外周槽通常并行設(shè)置。并且，第二導(dǎo)輥上的槽數(shù)量與第一導(dǎo)輥上的槽數(shù)量通常是相同的。
[0122]根據(jù)本文描述的實(shí)施例的張力調(diào)節(jié)器適用于跨多個(gè)數(shù)量級(jí)轉(zhuǎn)變線張力。轉(zhuǎn)變步驟可以定義為增加或減少線張力。進(jìn)入張力調(diào)節(jié)器的絲線的線張力可以比退出張力調(diào)節(jié)器的絲線的線張力低或高多個(gè)數(shù)量級(jí)。進(jìn)入張力調(diào)節(jié)器的線張力與退出張力調(diào)節(jié)器的線張力之間的差異由張力調(diào)節(jié)器的導(dǎo)輥上的線圈匝數(shù)確定。
[0123]隨著絲線所經(jīng)過的各導(dǎo)輥上的各個(gè)后續(xù)線圈，在張力調(diào)節(jié)器的線圈中引導(dǎo)的絲線的線張力逐漸地增加或減少。根據(jù)各實(shí)施例且并非限于圖6的實(shí)施例，在導(dǎo)輥上游或?qū)л佅掠蔚钠渲兄辽僖惶幵O(shè)置有致動(dòng)器。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)輥上游和導(dǎo)輥下游兩處皆設(shè)置有致動(dòng)器。
[0124]圖7示范性地圖示如本文所描述的導(dǎo)輥的詳細(xì)視圖，特別地如在諸圖中所圖示的實(shí)施例中所描述的第一導(dǎo)輥15和/或第二導(dǎo)輥25的詳細(xì)視圖。圖7并未按照真實(shí)尺寸繪制，但是將特別地提供對槽結(jié)構(gòu)的透徹了解。圖7圖示導(dǎo)輥，所述導(dǎo)輥可圍繞旋轉(zhuǎn)軸370旋轉(zhuǎn)。導(dǎo)輥具有多個(gè)外周槽400，所述外周槽400用于接收絲線。例如，槽400可以對應(yīng)于如先前所描述的槽115和/或125。外周槽400圍繞導(dǎo)輥的圓錐形主體卷繞。在本文描述的各實(shí)施例中，外周槽400包括至少2個(gè)線圈，特別地至少5個(gè)線圈。通常，所述導(dǎo)輥包括少于30個(gè)線圈，特別地少于20個(gè)線圈。
[0125]每個(gè)線圈由一根段340、兩個(gè)頂部350和兩個(gè)側(cè)面345組成。在這里,所述兩個(gè)側(cè)面形成由360表示的角度。根據(jù)各實(shí)施例，外周槽400的每個(gè)線圈具有在圓錐形主體橫向上的寬度，在圓錐形主體徑向上的深度，以及從一個(gè)線圈中心到一相鄰線圈中心的間距330。所述寬度可以由圍繞線圈的兩個(gè)相鄰頂部350之間的距離來確定。
[0126]特別地，線圈的寬度可以在ΙΟΟμπι到500μπι的范圍內(nèi)。深度可以由線圈的頂部350中的一個(gè)頂部和根段340之間的距離來確定。特別地，線圈的深度可以在10ym到500μπι的范圍內(nèi)。間距330可以由一個(gè)線圈的中心到一相鄰線圈的中心之間的距離來確定。特別地，間距可以在Imm到5mm之間的范圍內(nèi)。
[0127]根據(jù)本文描述的實(shí)施例，在軸向上的導(dǎo)輥寬度(由圖7中的301表示)在Icm和20cm之間，特別地在3cm和1cm之間。
[0128]根據(jù)各實(shí)施例，所述導(dǎo)輥，即張力調(diào)節(jié)器的第一導(dǎo)輥和/或第二導(dǎo)輥，具有在第一軸端上的第一直徑和在第二軸端上的第二直徑，所述第一直徑比所述第二直徑大至少1mm，可任選地大至少2mm，或者甚至大5mm。所述第一直徑可以比所述第二直徑大少于10mm。第一直徑和/或第二直徑可以是至少10cm。所述直徑之間的相對差，即相對于第一直徑或第二直徑中較大的一者的直徑差異，通常是等于或低于1%。因?yàn)樵诿恳欢松现睆讲煌?不限于在先前語句中示范性給定的值)，所以所述導(dǎo)輥具有圓錐形的形狀。因此，轉(zhuǎn)變輥的主體可以定義指定為圓錐形主體。
[0129]根據(jù)各實(shí)施例，所述導(dǎo)輥的第一直徑、第二直徑，或者第一直徑和第二直徑的平均值通常是所述導(dǎo)輥在軸向的寬度(如圖7中的箭頭301所圖示的)的至少兩倍大，典型地至少三倍大。
[0130]圖7示例性地圖示張力導(dǎo)輥，所述張力導(dǎo)輥具有彼此相對定位的第一末端302和第二末端303。第一末端302具有直徑410,所述直徑410由第一末端302上的第一線圈的頂部350所限定的直徑來確定。第二末端303可以具有直徑310，所述直徑310由第二末端303上的第一線圈的頂部350所限定的直徑來確定。所述直徑可以在5cm和30cm之間的范圍內(nèi)，特別地在1cm和20cm之間。
[0131]根據(jù)各實(shí)施例，第一末端302上的直徑410可以是第二末端303上的直徑310的至少1.001倍。另外或替代地，第一末端302上的直徑410可以是第二末端303上的直徑310的至多1.1倍。
[0132]在本文描述的實(shí)施例中，在圓錐形主體的縱向301中，所述直徑從導(dǎo)輥的第一末端302到第二末端303不斷地增加。從第一末端302到第二末端303逐漸增加的直徑補(bǔ)償由于線張力差異而從第一末端302到第二末端303的絲線拉伸。這種絲線拉伸發(fā)生于例如如上所述的絲鋸裝置中，在所述絲鋸裝置中線張力從較低的張力區(qū)域轉(zhuǎn)變到較高的張力區(qū)域中，或者反之亦然。由于線張力導(dǎo)致的絲線可拉伸程度取決于絲線材料和直徑。
[0133]在另一實(shí)施方式中，直徑可能在圓錐形主體的縱向中從第一末端302到第二末端303非恒定地增加。例如，直徑的增加可能在各個(gè)級(jí)中實(shí)現(xiàn)。
[0134]盡管上述內(nèi)容是針對本發(fā)明的實(shí)施例，但可在不脫離本發(fā)明的基本范圍的情況下設(shè)計(jì)本發(fā)明的其他和進(jìn)一步實(shí)施例，且本發(fā)明的范圍是由所附的權(quán)利要求書來確定的。
【權(quán)利要求】
1.一種用于切割半導(dǎo)體材料的絲鋸裝置(100)，包括: 張力調(diào)節(jié)器(I)，所述張力調(diào)節(jié)器(I)適用于將第一線張力轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙€張力，所述張力調(diào)節(jié)器(I)包括: 第一導(dǎo)輥(15)，所述第一導(dǎo)輥(15)包括旋轉(zhuǎn)軸(45)和形成在所述第一導(dǎo)輥(15)的外圓周表面中的多個(gè)槽(115)，以及 第二導(dǎo)輥(25)，所述第二導(dǎo)輥(25)包括形成在所述第二導(dǎo)輥(25)的外圓周表面中的多個(gè)槽(125)，其中 所述第一導(dǎo)輥(15)和所述第二導(dǎo)輥(25)以固定距離(L)彼此間隔開。
2.如權(quán)利要求1所述的絲鋸裝置，其中所述第二導(dǎo)輥(25)能圍繞第一導(dǎo)輥(15)的旋轉(zhuǎn)軸(45)樞轉(zhuǎn)。
3.如權(quán)利要求2所述的絲鋸裝置，其中所述第一導(dǎo)輥(15)和所述第二導(dǎo)輥(25)是經(jīng)由連接臂(35)連接的。
4.如權(quán)利要求3所述的絲鋸裝置，其中所述第一導(dǎo)輥的軸和所述第二導(dǎo)輥的軸相對于所述連接臂(35)固定在原位。
5.如前述權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的絲鋸裝置，其中所述第一線張力和所述第二線張力之間的差是至少5牛頓。
6.如權(quán)利要求5所述的絲鋸裝置，其中所述第一線張力和所述第二線張力之間的差是至少10牛頓。
7.如前述權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的絲鋸裝置，其中所述第一導(dǎo)輥(15)和所述第二導(dǎo)輥(25)中的至少一個(gè)具有圓柱形主體。
8.如權(quán)利要求7所述的絲鋸裝置，其中所述第一導(dǎo)輥和所述第二導(dǎo)輥皆具有圓錐形主體。
9.如權(quán)利要求7或8所述的絲鋸裝置，其中所述圓柱形主體的直徑(14、24)在1cm和25cm的范圍內(nèi)。
10.如前述權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的絲鋸裝置，其中所述第一導(dǎo)輥(15)和所述第二導(dǎo)輥(25)中的至少一個(gè)由致動(dòng)器(16)致動(dòng)。
11.如前述權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的絲鋸裝置，還包括: 至少一個(gè)傳感裝置(10、20)，所述傳感裝置用于測量第一線張力和第二線張力中的至少一個(gè)；以及位置傳感器，所述位置傳感器用于測量所述第二導(dǎo)輥(25)的位置。
12.如權(quán)利要求11所述的絲鋸裝置，還包括: 控制器(30)，所述控制器用于根據(jù)所測量的線張力數(shù)據(jù)來控制所述張力調(diào)節(jié)器(I)。
13.如前述權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的絲鋸裝置，其中: 所述多個(gè)槽包括至多30個(gè)槽。
14.如前述權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的絲鋸裝置，其中: 所述槽具有從一個(gè)槽的中心到相鄰槽的中心的間距，所述間距在Imm到5mm之間的范圍內(nèi)。
15.如前述權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的絲鋸裝置，其中所述絲鋸裝置具有以下至少一項(xiàng)特征: 所述第一線張力在至多10牛頓的范圍內(nèi)，且所述第二線張力在至少15牛頓的范圍內(nèi)； 以及 所述第二線張力在至多10牛頓的范圍內(nèi)，且所述第一線張力在至少15牛頓的范圍內(nèi)。
16.如前述權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的絲鋸裝置，其中: 所述第一導(dǎo)輥和所述第二導(dǎo)輥中的至少一個(gè)在第一末端(302)上具有第一直徑(410、420)，并且在第二末端(303)上具有第二直徑(310、320)，所述第一直徑(410、420)比所述第二直徑(310、320)大至少1mm。
17.如權(quán)利要求16所述的絲鋸裝置，其中所述第一直徑(410、420)比所述第二直徑(310,320)大至少 2_。
18.如權(quán)利要求16或17所述的絲鋸裝置，其中: 所述直徑在所述圓錐形主體的縱向中從所述第一末端(302)到所述第二末端(303)不斷地增加。
19.如前述權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的絲鋸裝置，其中: 所述第一導(dǎo)輥(15)的槽(115)中的至少一個(gè)和所述第二導(dǎo)輥(25)的槽(125)中的至少一個(gè)并行設(shè)置。
20.如權(quán)利要求19所述的絲鋸裝置，其中在所述第一導(dǎo)輥(15)和所述第二導(dǎo)輥(25)的至少一個(gè)中的槽(115、125)的數(shù)量是至多30個(gè)線圈。
【文檔編號(hào)】B28D5/04GK104416687SQ201310553967
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月2日
【發(fā)明者】Y·希諾訥, F·博爾內(nèi), S·蘇比耶勒, J·斯佩雷爾 申請人:應(yīng)用材料瑞士有限責(zé)任公司