專利名稱：用于制造材料片的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制造材料片的裝置，該裝置具有用于材料塊、尤其硅塊的保 持裝置和線鋸，該線鋸具有多個(gè)彼此平行并排的、展開(kāi)鋸格柵的鋸線。
背景技術(shù)：
已知的是，為了制造硅晶片借助例如線鋸將硅塊鋸開(kāi)成硅片。為此必須抓牢硅塊， 為此需要有效的張緊裝置。在US 7，353，818中公開(kāi)了一種保持裝置，材料塊被粘牢在該保 持裝置上。該粘合方法一方面非常費(fèi)事，因?yàn)椴牧掀阡徃钪笥直仨毴コ澈蟿硪?方面需要高價(jià)值的粘合劑，該粘合劑將材料塊無(wú)間隙地并且剛性地與保持裝置相連。在US 7，025，665中公開(kāi)了一種保持裝置，材料塊被壓緊到該保持裝置中。然而通過(guò)這種張緊方法 只能實(shí)現(xiàn)小的張緊壓力，因?yàn)橐蝗粫?huì)引起所制造的材料片的形變。此外，不能克服材料片 高度方面的容差。在DE 10 2009 014 571 Al中公開(kāi)了一種用于制造材料片的裝置，其中材料塊被 保持裝置吸取。在材料片之間插入間隔片或補(bǔ)償片，使得它們可以借助夾持裝置與間隔片 或補(bǔ)償片一起被夾持。在該裝置中也存在如下較小的危險(xiǎn)所制造的材料片由于夾持而變 形或受損傷。此外，存在的危險(xiǎn)是，由于加工廢料(漿料)而污染耙狀的間隔片或補(bǔ)償片， 并且由此導(dǎo)致所制造的材料片或至少其表面的損傷。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的任務(wù)是提供一種裝置，借助該裝置可以以簡(jiǎn)單且成本低廉的方式 和方法制造材料片，并且尤其是可以抓取和輸送所制造的材料片，而這些材料片不受損傷。根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)借助開(kāi)篇所述類型的裝置通過(guò)如下方式來(lái)解決鋸格柵的平 面和材料塊的要由線鋸分開(kāi)的材料平面夾有不同于0°的角度。由于鋸格柵的平面和材料塊的要由線鋸分開(kāi)的材料平面夾有角度，即要分開(kāi)的材 料平面相對(duì)于鋸格柵的平面傾斜，所以材料塊被傾斜地分開(kāi)。這導(dǎo)致各個(gè)材料片并非全部 同時(shí)出現(xiàn)，而是一個(gè)材料片接著另一個(gè)材料片地出現(xiàn)。由此，實(shí)現(xiàn)了如下優(yōu)點(diǎn)材料片可以 單個(gè)地相繼從裝置中取出。為了取出，可以使用合適的取出裝置，該取出裝置可靠但小心地 抓取和操作各出現(xiàn)的材料片。在本發(fā)明的一個(gè)改進(jìn)方案中設(shè)計(jì)的是，保持裝置具有多個(gè)并排的保持段，它們單 獨(dú)地抓持材料塊。以此方式，可以毫無(wú)問(wèn)題地抓取不同大小的材料塊并且僅僅使用如所需 的那么多的保持段。此外，保持段可以相繼地、與材料塊由于各個(gè)材料片的分離而變得更小 相同地從所抓取的材料塊移除。優(yōu)選地，保持裝置和多個(gè)并排的保持段具有真空保持裝置。由此，在工件的表面輕 微不平的情況下也保證了快速抓取和最佳的抓牢。此外，與夾持裝置和張緊裝置相比，真空 保持裝置對(duì)材料塊不施加形變力或者僅僅施加小的變形力。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式中設(shè)計(jì)的是，保持段橫向于線鋸的切割方向或者線鋸的運(yùn)行方向而并排存在。因此，在鋸線在保持段的區(qū)域中完全分開(kāi)材料塊之前，保持段 之一可以分別相繼地從材料塊松開(kāi)。于是防止了線鋸鋸入到保持段中。優(yōu)選地，在材料塊旁邊和在線鋸旁邊設(shè)置有用于所制造的材料片的取出裝置。借 助該取出裝置抓住相繼從材料塊中分離的、即據(jù)掉的材料片并且將其運(yùn)走。因?yàn)椴牧蠅K由 于材料塊和鋸線橫向于線鋸的運(yùn)行方向以及切割方向的傾斜狀態(tài)而被剝離，所以取出裝置 位于線鋸旁邊。這也意味著取出裝置與并排的保持段平齊。優(yōu)選地，取出裝置具有用于并排的保持段的真空張緊裝置，真空抓持和張緊裝置 具有如下主要優(yōu)點(diǎn)它們可以沒(méi)有形變且非常快速地抓取工件。此外，可以將工件位置精確 地放置。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中設(shè)計(jì)的是，線鋸具有兩個(gè)輥?zhàn)?，它們軸平行地并排并且 通過(guò)它們張緊鋸線。在此，輥?zhàn)涌梢跃哂袌A柱形的或者截頂圓錐形的外罩。通過(guò)由鋸線展 開(kāi)的鋸格柵的平面、即切割平面，材料塊逐漸被分割成片，使得材料片在塊的一側(cè)上開(kāi)始逐 個(gè)地出現(xiàn)。在另一實(shí)施形式中設(shè)計(jì)的是，輥?zhàn)拥霓D(zhuǎn)動(dòng)軸平行于材料塊的要分開(kāi)的材料平面或 者其保持平面。為了使鋸格柵的平面傾斜，在材料塊之前和在材料塊之后設(shè)置有用于鋸線 的導(dǎo)向滾子。導(dǎo)向滾子的軸相對(duì)于輥?zhàn)拥妮S傾斜。在此，導(dǎo)向滾子或多或少地侵入輥?zhàn)又?間。有利地，可以借助導(dǎo)向滾子來(lái)相對(duì)于要分開(kāi)的材料塊的材料平面的位置調(diào)節(jié)鋸格 柵的平面的位置。也就是說(shuō)，可以調(diào)節(jié)鋸格柵距材料塊的距離和鋸格柵的傾角。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例設(shè)計(jì)了 設(shè)置有朝線鋸的方向提供材料塊的輸送裝置，其輸 送方向與鋸格柵的平面正交或與材料塊的要由線鋸分開(kāi)的材料平面正交。材料塊于是被成 直角地或略微傾斜地由輸送裝置提供。本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、特征和細(xì)節(jié)從從屬權(quán)利要求以及以下參照附圖詳細(xì)描述三個(gè) 特別優(yōu)選的實(shí)施例的說(shuō)明中得到。在此，附圖中所示的以及在說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求中提及的 特征可以分別單獨(dú)地反映本發(fā)明的本質(zhì)或者可以任意組合地反映本發(fā)明的本質(zhì)。


其中圖1示出了在線鋸上的材料塊的透視圖；圖2示出了根據(jù)圖1的材料塊的視圖，其中材料塊部分侵入線鋸中；圖3示出了根據(jù)圖2的材料塊的視圖，其中材料塊的一側(cè)幾乎完全被分開(kāi)；圖4示出了根據(jù)圖3的材料塊的視圖，其中保持裝置的保持段被提起；圖5示出了根據(jù)圖4的材料塊的視圖，其中所分離的材料片被移除；圖6示出了本發(fā)明的具有用于線鋸的截頂圓錐形的輥?zhàn)拥牡诙?shí)施形式；以及圖7示出了本發(fā)明的具有用于線鋸的鋸線的導(dǎo)向滾子的第三實(shí)施形式。
具體實(shí)施例方式圖1示出了材料塊10，例如硅塊，其借助保持裝置12抓牢。保持裝置12是(未示 出的)輸送裝置的一部分，該輸送裝置將材料塊10朝著箭頭14的方向輸送至線鋸18的鋸格柵16上。保持裝置12具有多個(gè)(在該附圖中總共四個(gè))保持段20，它們并排地設(shè)置并 且將材料塊10在其上側(cè)和在其端側(cè)8抓取。從圖1至5中可看到的是，材料塊10由保持 裝置傾斜于鋸格柵16的平面22保持，使得其要分開(kāi)的材料平面M或其保持平面沈相對(duì) 于鋸格柵16的平面22夾角度觀，該角度大于0° (尤其是5° )。線鋸18具有兩個(gè)輥?zhàn)?0，通過(guò)它們將各個(gè)形成鋸格柵16的鋸線32張緊。輥?zhàn)?30的軸平行于鋸格柵16的平面。在圖2的視圖中，材料塊10部分地侵入鋸格柵16中，并且鋸線32開(kāi)始將材料塊 10劃分成各個(gè)材料片34。該劃分在材料塊10首先侵入鋸格柵16中的部位處開(kāi)始。通過(guò) 在箭頭14的方向上的進(jìn)一步進(jìn)給，鋸線32越來(lái)越多地侵入材料塊10中。在圖3的視圖中，材料塊10的與由保持段20保持的端側(cè)8對(duì)置的端部36幾乎完 全被分開(kāi)，而由保持段20保持的端側(cè)8的區(qū)域僅僅部分被分開(kāi)。端部36現(xiàn)在緊鄰取出裝 置38，該取出裝置構(gòu)建為真空張緊裝置40。材料塊10在箭頭14的方向上進(jìn)一步進(jìn)給使得 第一材料片42從材料塊10中完全分離。為了使保持裝置12不受進(jìn)入材料塊10中的鋸線 32損傷，與端部36相鄰的保持段20從材料10中松開(kāi)和提起(箭頭44)，這在圖4中示出。 各個(gè)并排的所制造的材料片42現(xiàn)在可以由真空張緊裝置40抓取、下沉(箭頭46)并且由 此被鋸格柵16移除以及從材料塊10的剩余部分取下并且從線鋸18輸送走(箭頭48)，這 在圖5中示出。在提起最后的、保持材料塊10的上側(cè)的保持段20之后，材料塊10的剩余 部分還由抓持端側(cè)8的保持段20保持?？商孢x地，材料塊10也可以平行于其側(cè)邊緣在箭頭14的方向上輸送。在此情況 下，線鋸18和因此鋸格柵16的平面翻倒或傾斜。鋸格柵16的平面和材料塊10的要分開(kāi) 的材料平面M或保持平面26仍舊夾有角度洲，其大于0°。在圖6所示的本發(fā)明的實(shí)施例中，材料塊10和輥?zhàn)?0的軸彼此平行。然而，輥?zhàn)?30并非如在圖1至5的實(shí)施例中那樣圓柱形地構(gòu)建，而是截頂圓錐形地構(gòu)建。各個(gè)鋸線32 的環(huán)繞速度在此情況下是不相同的。鋸格柵16的平面和材料塊10的要分開(kāi)的材料平面M 或保持平面26又夾有角度觀，其大于0°。如在圖1至5中的實(shí)施例中那樣進(jìn)行材料片42 的運(yùn)送。在圖7所示的本發(fā)明的實(shí)施例中，材料塊10和輥?zhàn)?0的軸同樣彼此平行。輥?zhàn)?30如在圖1至5的實(shí)施例中那樣圓柱形地構(gòu)建。在材料塊10和輥?zhàn)?0之間現(xiàn)在有導(dǎo)向滾 子50，其擠壓到鋸格柵16上并且將其偏移。在兩個(gè)導(dǎo)向滾子50之間，鋸格柵16的平面具 有不同于0°的角度觀。該角度觀可以通過(guò)導(dǎo)向滾子50的傾斜狀態(tài)來(lái)調(diào)節(jié)。視為本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)的是，材料片42被明顯小心地操作并且其在制造時(shí)已經(jīng) 被分割。省去了針對(duì)材料塊10的粘合和去粘合過(guò)程并且劃分過(guò)程可以全自動(dòng)化。此外，根 據(jù)本發(fā)明的裝置可以集成到已有的機(jī)器中。針對(duì)圖1和5可替選的、帶有平行于其側(cè)邊緣在箭頭14的方向上輸送的材料塊10 的實(shí)施形式以及圖6和7的實(shí)施形式的優(yōu)點(diǎn)在于在分割材料塊10時(shí)不形成不可用的楔形 切削部分。
權(quán)利要求
1.一種用于制造材料片0 的裝置，具有用于材料塊(10)、尤其是硅塊的保持裝置 (12)和線鋸(18)，該線鋸具有多個(gè)平行并排的、展開(kāi)鋸格柵(16)的鋸線(32)，其特征在于， 鋸格柵(16)的平面02)和材料塊(10)的要由線鋸(18)分開(kāi)的材料平面04)或材料塊 的保持平面06)夾有不同于0°的角度08)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，保持裝置(12)具有多個(gè)并排的保持段 (20)，保持段單獨(dú)地抓持材料塊(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，保持裝置(1 和所述多個(gè)并排的保持段 (20)是真空保持裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的裝置，其特征在于，保持段OO)橫向于線鋸(18)的切割 方向并排。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，在材料塊(10)和線鋸(18)旁邊設(shè) 置有針對(duì)所制造的材料片0 的取出裝置(38)。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求5和權(quán)利要求2至4之一所述的裝置，其特征在于，取出裝置(38) 與所制造的并排的材料片G2)平齊。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的裝置，其特征在于，取出裝置(38)具有針對(duì)所制造的并 排的材料片G2)的真空張緊裝置00)。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，線鋸(18)具有兩個(gè)輥?zhàn)?30)，它 們軸平行并排并且通過(guò)所述輥?zhàn)訌埦o鋸線(32)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，輥?zhàn)?30)具有圓柱形或者截頂圓錐形外罩。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的裝置，其特征在于，輥?zhàn)?30)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸平行于材料塊 (10)的要分開(kāi)的材料平面(24) 0
11.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，在材料塊(10)之前和之后設(shè)置 有用于鋸線(32)的導(dǎo)向滾子(50)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，借助導(dǎo)向滾子(50)能夠相對(duì)于材料塊 (10)的要分開(kāi)的材料平面04)的位置調(diào)節(jié)鋸格柵(16)的平面的位置。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，設(shè)置有朝線鋸(18)的方向輸送 材料塊(10)的輸送裝置，該輸送裝置的輸送方向(14)與鋸格柵(16)的平面正交或者與材 料塊(10)的要由線鋸(18)分開(kāi)的材料平面04)正交。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于制造材料片的裝置，其具有用于材料塊、尤其是硅塊的保持裝置和線鋸，該線鋸具有多個(gè)平行并排的、展開(kāi)鋸格柵的鋸線，其中鋸格柵的平面和材料塊的要由線鋸分開(kāi)的材料平面夾有一角度。
文檔編號(hào)B28D5/04GK102085696SQ20101055289
公開(kāi)日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2010年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月23日
發(fā)明者拉爾夫·斯托克伯格 申請(qǐng)人:J.施邁茨有限公司