[发明专利]钻石线的切割冷却装置

说明书

技术领域

本发明所涉及的是一种以钻石线切割硬脆材料时的冷却装置，即令进行切割的部位完全浸入装有冷却液的液槽中，进而更强化切割能力与效能以外，又对线锯损伤有显著的减少效果，并能改善硬脆材料加工面的粗糙度，同时又防止冷却液及碎屑四处喷溅的发生，以及切削碎屑集中或回收的容易性。

背景技术

一般硬脆材料(例如：单多晶硅晶棒切割、砷化镓晶棒切割、玻璃石英晶棒切割、以及其它硬脆材料)在进行切割加工时，因为该硬脆材料具有高硬度、传导性不佳、易脆等特质，在加工上造成些许的困难，例如：在硅晶棒切割工艺中，主要取决于线锯的生产力，也就是单位时间内生产的硅芯片数量，而锯切设备的荷载、切割速度、切割线直径、以及设备维护速度等，都会有甚巨的影响，如：更高的切割速度和更大的荷载将会加大切割线的拉力，不但增加切割线断裂的风险，并会导致部分切割的硅芯片无法使用，而造成不必要的耗费；另外，过大的切割线直径，会造成硅晶棒切割时，过多的损耗；反之，过细的切割线直径，则会造成线锯的容易断裂，在更换线锯时即会严重影响生产的效能；又，无论硅芯片切割的厚薄，其加工表面不能有表面损伤(细微裂纹、线锯印记)、裂痕及变质层的形成，对于对额外后端抛光处理等的要求也要降到最低。

因此，在上述因素获得适当的平衡后，始能让生产力达到最大化，所以线锯工艺如果没有精密的控制，所造成的细微裂纹、弯曲，都会对产品良率产生负面影响，而为了提高线锯系统的切割线速度、压力以及其荷载，切割持的冷却，也是另一项重要的因素，如图1所示，该锯切的钻石线1是连续地缠绕在多个滚筒2上，使可对硬脆材料做连续性的锯切，同时损耗后的钻石线1又可以卷绕回收起来，如此可以节省时间，又可一次做多片的锯切，同时如图2所示，即在锯切处的各侧设有可以喷出冷却液的喷嘴3，让冷却液朝向进行锯切的部位喷洒，其目的是透过冷却液帮助冷却加工时所产生热能外，也可以冲洗掉卡附于钻石线1与被加工物上的切削碎屑，有助提升切削能力及改善切割表面，并能有效降低工件的翘曲变形。

不过，该钻石线1仅只有在硬脆材料的被锯切处，才会接触到冷却液而受到冲洗与冷却，其接触的时间非常地短促，而随即会脱离于冷却液中，或者在被锯切处有空气无法排出，使冷却液无法进入，所以钻石线1受到的冷却作用实在有限，进而会影响到该钻石线1的切削能力、切削速度、以及加工面的粗糙度等缺失。

再者，钻石线1以高速切削被加工物时，由于被加工物是硬脆的材料，所以会产生碎屑及粉尘，若再朝向进行锯切的部位喷洒冷却液，则会让冷却液与高速行进的钻石线1产生冲激，造成冷却液四处喷溅，且产生的碎屑与冷却液亦不易集中及回收的缺点发生。

发明内容

缘是，为了改善前述现有钻石线对切削能力、切削速度、以及加工面的粗糙度的影响，本发明即为提供一种钻石线对硬脆材料切割时的锯切部位，随时保持浸没于一可以暂时滞留积存冷却液的阻流空间的液槽内所装盛的冷却液中，让钻石线对硬脆材料的锯切效果更佳、并使钻石线的使用寿命更得以增长。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括一可以暂时滞留积存冷却液的阻流空间，并让钻石线进行切割的锯切部位通过该阻流空间，同时让该钻石线的锯切部位处保持浸没于冷却液中。

上述方案中，该阻流空间是由一个连续的面所围绕形成。

上述方案中，该阻流空间是由多个面所围绕形成。

上述方案中，该围成阻流空间的面或各面之间，形成一连续封闭状或半开放状的液槽。

上述方案中，该液槽下接设一分离集收器，并由分离集收器上设一冷却液回收管回接于液槽上，另再设一碎屑回收管将碎屑集中回收。

本发明的有益效果是，通过上述本发明浸没在冷却液中的钻石线，对硬脆材料进行切割时，让切割部位始终保持在冷却液中，不但可以增进散热与排屑的效果、减少钻石线的损伤，进而增强对硬脆材料的切割效果、改善加工面的粗糙度，并使得切削时碎屑及冷却液四处喷溅的现象不会发生；同时该分离集收器不但能将含有切削碎屑及冷却液进行固液分离，并使分离出切削碎屑后的冷却液又可以回收重复使用，碎屑则集中回收后可集中管理或回收再制。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是现有硬脆材料的锯切装置示意图。

图2是现有硬脆材料的锯切冷却装置示意图。

图3是本发明硬脆材料的锯切冷却装置示意图。

图4是本发明阻流空间的液槽的实施例二。

图5是本发明阻流空间的液槽的实施例三。

图6是本发明实施例三的型态一。

图7是本发明实施例三的型态二。