[发明专利]线锯工件支撑装置、支撑间隔件及其使用方法

说明书

技术领域

本发明的各个方面涉及用于在锯切期间支撑由线锯进行锯切的工件的线锯工件支撑装置。更具体地，工件可以是硬质材料，例如，用于例如硅晶片的硅块或石英块。线锯可以是开方机(squarer)、剪料头机(cropper)等。此外，本发明的各个方面涉及适合于线锯工件支撑装置的线锯工件支撑间隔件，并且涉及使用线锯来锯切工件的方法。

背景技术

已经有用于从一件硬质材料(例如硅)切割块体或砖形体、薄片(例如半导体晶片)的线锯装置。在这样的装置中，从线轴供应拉紧的线，该拉紧的线受到线引导辊的引导和拉伸。为进行锯切，通过由引导柱所引导的线产生线网。线网包括锯切线部分，锯切线部分是线网的实际执行锯切(即，在工件中产生切口)的部分。

用于锯切的线通常具有研磨材料。作为一种选择，磨料可以设置为浆液。这可以在线接触待切割的材料之前不久完成。从而，研磨料被用于切割材料的线携带至切割位置。作为另一选择，可以用涂层将研磨料设置在线上。例如，可以用涂层将金刚石颗粒设置在金属线上，其中，金刚石颗粒嵌入在线的涂层中。从而，研磨料与线稳固地连接。

通常，线锯的生产率受到多个因素的限制，这些因素包括切割速度(这转而取决于参数(例如线被输送的速度、使用的研磨料等))、可以并行进行锯切的工件的数量、造成停机维修时间的故障率、和其他停机时间。对于对用于太阳能板的硅锭或硅块进行切割的线锯，生产率可以规定为每小时锯切的太阳能板的MW。

在完成工件(例如，用于例如太阳能板的半导体锭或半导体块)锯切之后，线网的锯切线部分移动到锭块中或穿过锭块，从而在锭块中产生切口。由于锯切线部分的有限张力，锯切线部分在锯切期间并不形成完全的直线，而是锯切线部分形成弓形，越接近工件的边界的部分比在工件内部更深处的部分具有更加穿过工件的切口。根据线锯部分的相对张力，对于每个线锯部分弓形可以具有不同的形状。由于这些弓形，很难限定锯切过程的适当终点。通常，锯切过程在工件中的切口完全完成之后结束。例如，专利申请US 2007/0283944A1示出不切割块体的端部的方法。这些端部在锯切、以及随后的去除和清洗过程中用作用于晶片的稳定化支撑座。

在锯切之后，线被切断，以使得可以去除工件。从而，线网被损坏，并且需要在锯切下一个工件之前重新建立。这意味着线被消耗，并且线锯的生产率降低。

发明内容

鉴于以上情况，提供根据权利要求1的线锯工件支撑装置、根据权利要求8的线锯工件支撑间隔件、及其根据权利要求16和17的使用方法、根据权利要求18的方法、以及根据权利要求25的线锯装置。根据从属权利要求、说明书和附图，其他优点、特征、方面和细节将显而易见。

根据一个实施例，提供线锯工件支撑装置。线锯工件支撑装置具有支撑表面，支撑表面适合于在锯切期间支撑正在被线锯进行锯切的工件，支撑表面限定支撑平面，支撑平面可以是在锯切期间支撑工件的平面。线锯工件支撑装置包括：实体支撑体；以及至少一个线接收体积，线接收体积用于在锯切期间在其中容纳线锯的线，至少一个线接收体积具有由支撑平面限界的工件侧和由实体支撑体的表面部分限界的基底侧。至少一个线接收体积沿着与支撑平面正交的方向在工件侧和基底侧之间具有至少60mm(在其他实施例中超过70mm或甚至超过80mm)的厚度。另一实施例涉及使用上述用于在线锯装置中支撑工件的线锯工件支撑装置。

根据另一实施例，提供线锯工件支撑间隔件。线锯工件支撑间隔件适合于线锯工件支撑装置(例如，根据本文描述的任一实施例的一个线锯工件支撑装置)。线锯工件支撑间隔件具有：支撑表面，其适合于在锯切期间支撑正在被线锯进行锯切的工件，支撑表面限定支撑平面，在锯切期间可以在支撑平面上支撑工件；和基底表面，其适合于受到线锯工件支撑装置的实体支撑体的支撑；和至少一个线接收部分，其限定分别的线接收体积，线接收体积用于在其中容纳线锯的已经锯穿工件的线。至少一个线接收部分布置在支撑表面和基底表面的一部分之间。至少一个线接收部分包括线锯的线可锯切的固体材料，并且在实施例中，至少一个线接收部分由该固体材料制成。至少一个线接收部分还沿着与支撑平面正交的方向在支撑表面和基底表面部分之间具有至少60mm(并且在实施例中超过70mm、或甚至超过80mm)的厚度。另一实施例涉及使用上述用于在线锯装置中支撑工件的线锯工件支撑间隔件。

根据另一实施例，提供使用线锯来锯切工件的方法。线锯具有例如根据本文描述的任意实施例的工件支撑装置和支撑间隔件。该方法包括：

提供工件支撑装置的实体支撑体，实体支撑体具有间隔件支撑表面；