[发明专利]切削机和切削方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种切削机和切削方法，尤其涉及但是不限于一种用于切削铸块例如半导体铸块或其他材料的铸块的切削机，以及一种切削此种铸块的方法。

背景技术

通常通过使用进行切削动作的大量并排的细线在泥浆的情况下——泥浆在线接触切削块时喷射到线上——实现铸块的切削，比如半导体材料的铸块。铸块材料可以是硅并且切削可以为各种产业的设备的制造生产单独的晶片，例如半导体、太阳能及许多其他的产业。

泥浆的使用使泥浆回收厂成为必需，并且泥浆的使用还需要辅助系统诸如冷却装置，温度管理系统，以及泵，这些辅助系统不仅复杂和昂贵，而且能量效率低。所有这些需要非常巨大的资金花销以及巨额运行费用。

尽管因其优良的切削动作而优选钻石线，但是由于钻石线被半导体材料阻塞，因此通常并不能使用钻石线。这将经常要求定期更换钻石线，由此使钻石线的使用非常昂贵。

此外，普通切削线的使用会降低切削速度，并导致切口不一致，从而导致提供更少的有用产物。还会导致更低的产量、更多的浪费和低吞吐量。这可能意味着，例如，来自一个给定铸块的更少的可用晶片，以及这些晶片的不一致的厚度。厚度不均的晶片可能导致半导体的质量减退或参差不齐。

发明内容

根据第一示例性方面，提供了一种切削机的线的清洁设备，所述清洁设备包括：用于使线通过其中的通孔；用于将环形空气喷射流聚集在穿过所述清洁设备的线上以用于清洗和干燥所述线的圆锥状环形间隙，所述圆锥状环形间隙与所述通孔流体连通并且共轴。

所述清洁设备可以进一步包括用于将压缩干燥空气导入所述圆锥状环形间隙的空气进口。

所述清洁设备可以包括至少两个部分，第一部分包括具有圆锥形基座的中央凹处，第二部分包括具有圆锥形末端的中央轴，其中通过从所述圆锥形基座隔离所述圆锥形末端形成所述圆锥状环形间隙。所述空气进口可以在所述第一部分中提供。

所述清洁设备可以进一步包括位于所述环形空气喷射流被聚集到的所述通孔的一端的锥形凹陷。

根据第二示例性方面，提供了一种用于切削铸块的切削机；所述切削机包括：用于在其上固定所述铸块的载体；用于切削所述铸块的多条线；以及容器，所述容器用于在切削过程中使水流到所述多条线和所述铸块上、并用于在不浸没所述多条线的情况下将所述铸块的切削部分浸没在所述容器内的水中。

所述切削机可以进一步包括至少一个用于在操作过程中控制线张力的摆动器。

所述摆动器可以设置为可动的，以用来增加线的总移动距离从而增大线张力，并用来减少所述线的总移动距离从而减小所述张力。

所述切削机可以进一步包括至少一个用于检测线张力的线张力感应器，其中所述摆动器的运动与检测到的线张力相对应。

所述切削机可以进一步包括线定位器，所述线定位器用于在将线缠绕到线卷筒以及将要切削的线从线卷筒上解开缠绕时相对于所述线卷筒定位所述线，所述多条线由所述线形成。所述线定位器可以进一步包括用于检测所述线相对于所述线卷筒的位置的线位移感应器。

所述切削机可以进一步包括用于控制所述线定位器响应于所述线的检测位置运动的控制系统。所述控制系统可以进一步用于控制所述摆动器响应于所述检测到线张力的运动。

所述切削机可以进一步包括所述第一示例性方面的所述清洁设备。

根据第三示例性方面，提供了一种切削铸块的方法，所述方法包括：在载体上固定铸块；降低所述铸块从而接触多条线；在切削过程中使水流到所述多条线以及所述铸块上；以及在不浸没所述多条线的情况下将所述铸块的切削部分浸没在水中。

所述方法可以进一步包括在操作过程中周期性升起所述铸块以便所述多条线在升起过程中向所述铸块的所述切削部分运动，由此提升所述铸块的所述切削部分的表面质量。

所述多条线可以由单条线形成，所述方法可以进一步包括在切削之后通过在将所述线缠绕到线接收卷筒前将所述线穿过线清洁设备以清洁所述线。

所述方法可以进一步包括在清洁所述线后并在将所述线缠绕到所述线接收卷筒之前，通过将所述线穿过线位移感应器以相对于所述线接收卷筒定位所述线。

所述方法可以进一步包括，在切削之前，在将所述线从线供给卷筒解开缠绕后通过将所述线穿过线位移感应器以相对于线供给卷筒定位所述线。

所述方法可以进一步包括通过控制摆动器的运动来控制所述线的张力，所述线缠绕通过所述摆动器，其中所述摆动器的运动响应于线张力感应器检测到的线张力。