專利名稱：用于多線切割機(jī)的等線損計(jì)算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多線切割方法。特別是涉及一種在假設(shè)線的磨損量由線所切過的面積決定的前提下，通過計(jì)算，保證線切夠設(shè)定的面積才報(bào)廢的用于多線切割機(jī)的等線損計(jì)算方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體或者藍(lán)寶石加工時(shí)，往往使用多線切割機(jī)。多線切割機(jī)是一種全新概念的新型切割設(shè)備，簡(jiǎn)稱線鋸，通過金屬絲的高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)，把磨料帶入半導(dǎo)體加工區(qū)域進(jìn)行研磨，將半導(dǎo)體等硬脆材料一次同時(shí)切割為數(shù)百片薄片。多線切割機(jī)以其極高的生產(chǎn)效率和出片率，在大直徑硅片加工領(lǐng)域有逐漸取代內(nèi)圓切割機(jī)的趨勢(shì)。多線切割機(jī)經(jīng)過多年的發(fā)展已經(jīng)成熟，但任何事物都不會(huì)一勞永逸，今后的發(fā)展方向應(yīng)該是大型、快速、高精度、高效益。其中(I)、大型是指體積適度加大，質(zhì)量適度加大、以便一次加工更多材料,增加質(zhì)量以提高機(jī)器穩(wěn)定度，使晶片加工過程穩(wěn)定性更好。(2)、切割線行走速度的提高，有利于加快切割速度提高工作效率、帶入砂漿速度的加快可以使砂漿配比改變，使其流動(dòng)性、滲透性、研磨性更好，從而減少碳化硅、碳化硼、金剛石粉的消耗量，降低生產(chǎn)成本，同時(shí)砂漿稀釋流動(dòng)加快使冷卻效果更好，使砂漿對(duì)熱交換器的依賴程度減低。(3)、機(jī)器精度提高使切割線無效磨擦減少，切割線徑減小會(huì)使加工材料損耗減少，切割晶片的彎曲度、翹曲度、平行度、總厚度公差變好，加工晶片表面損傷層淺，粗糙度小，出片率高。(4)主軸繞線輪一般采用樹脂材料，其耐磨性散熱性較差，商家給出單件最長(zhǎng)壽命、800、h、線槽磨損深度超過、I、mm,必須送專業(yè)廠家磨平重新開槽,工藝復(fù)雜費(fèi)用高,近來用陶瓷材料制作的繞線輪表現(xiàn)出較高的散熱性和抗磨損特性，有望最終取代樹脂繞線輪(5)、鍍金剛砂的切割線使用，可使用水冷卻，減少了龐大的熱交換系統(tǒng)，又可減少磨料的使用，可謂一舉多得(6)、切削液對(duì)多線切割機(jī)是非常重要的一環(huán)，尤其對(duì)大直徑、超薄片的切割、首先切削液本身具有不污染環(huán)境和被加工材料，對(duì)后道工序不構(gòu)成影響，低黏度、高帶沙量、低雜質(zhì)含量、易于清洗、切削液有專一化的傾向(7)、砂漿回收裝置系統(tǒng)的應(yīng)用可使昂貴的金剛石粉、碳化硅粉和碳化硼粉得到充分利用，從而降低生產(chǎn)成本，減少?gòu)U棄物保護(hù)環(huán)境(8)、人們一直在試驗(yàn)其它硬脆材料的更高效、更簡(jiǎn)捷、更高精度的切割方法如高壓水刀，激光水刀、激光水刀劃片機(jī)的成功應(yīng)用似乎已經(jīng)為激光水刀切割機(jī)開創(chuàng)了一條新的途徑。它的特點(diǎn)是線是往復(fù)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)多回少，所以每次消耗一定的線。假設(shè)進(jìn)線300米，回線240米，那么在這個(gè)周期內(nèi)消耗60米線，這些線因?yàn)槟p就直接報(bào)廢了。但是有個(gè)問題，因?yàn)榘雽?dǎo)體晶錠或藍(lán)寶石棒是圓形的，并且長(zhǎng)度、切片厚度都不相同，如果使用相同的工藝，線的磨損量就不一樣。如對(duì)于圓形的材料，在剛切入時(shí)，弦長(zhǎng)比較短，同樣的周期，這線磨損量就比較小，在弦長(zhǎng)接近直徑時(shí)，線的磨損就比較大，同樣道理，對(duì)于短的長(zhǎng)度或者厚度比較大片數(shù)少的情況，在同樣工藝條件下，線的磨損量小，這樣鋼線沒有充分利用就報(bào)廢了，造成了極大的浪費(fèi)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種能夠達(dá)到最佳的磨損量，從而節(jié)約用線量的用于多線切割機(jī)的等線損計(jì)算方法。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種用于多線切割機(jī)的等線損計(jì)算方法，是通過求多線切割中任意一點(diǎn)的回線率來實(shí)現(xiàn)，所述的任意一點(diǎn)的回線率是由如下公式得出K= (I-β *fw*a_2* β *Vw*Vw) / (1+β *fw*a)，其中 r :切割材料半徑；p :主棍槽距；C :設(shè)定磨損面積；a :線加速度；Vw :線速度；L :切割材料長(zhǎng)度；h :切割深度；fw :進(jìn)線量；k:回線率；V(h):進(jìn)給速度與切割深度的函數(shù)；β = a *V(h)*L*C/(fw*p*a*Vw)/30 ;a = sqrt (r*r-(r_h) * (r_h))所述的V(h)是在加工前進(jìn)行設(shè)定。本發(fā)明的用于多線切割機(jī)的等線損計(jì)算方法，在假設(shè)線的磨損量由線所切過的面積決定的前提下，通過計(jì)算，保證線切夠設(shè)定的面積才報(bào)廢，即線的磨損量一致，達(dá)到最佳的磨損量，從而節(jié)約用線量。本發(fā)明根據(jù)切割時(shí)的導(dǎo)輪實(shí)際槽距、切割棒實(shí)際長(zhǎng)度以及切割位置來調(diào)節(jié)不同位置的回線率，例如在剛切入時(shí)，弦長(zhǎng)比較短，回線量就大，中間小。通過本發(fā)明，至少一次切割節(jié)約用線量達(dá)到20%以上。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的用于多線切割機(jī)的等線損計(jì)算方法做出詳細(xì)說明。本發(fā)明的用于多線切割機(jī)的等線損計(jì)算方法，是通過求多線切割中任意一點(diǎn)的回線率來實(shí)現(xiàn)，所述的任意一點(diǎn)的回線率是由如下公式得出K= (I-β *fw*a_2* β *Vw*Vw) / (1+β *fw*a)，其中r :切割材料半徑；P :主輥槽距；C :設(shè)定線磨損量下切割面積；a :線加速度；Vw :線速度；L :切割材料長(zhǎng)度；h:切割深度；fw :進(jìn)線量；k:回線率；V(h):進(jìn)給速度與切割深度的函數(shù)，是在加工前進(jìn)行設(shè)定；
β = α *V(h)*L*C/(fw*p*a*Vw)/30 ;α = sqrt (r*r- (r~h) * (r~h))通過上述的公式K= (1_β *fw*a_2*i3 *Vw*Vw)/(l+i3 *fw*a),可以得出各個(gè)位置點(diǎn)的回線率。 下面給出對(duì)某一位置點(diǎn)進(jìn)行切割的等線損計(jì)算實(shí)際例子晶棒半徑r = 75毫米；進(jìn)線量fw = 270 米；切割晶棒長(zhǎng)度L = 780毫米；切割線速度Vw = 12米/秒；切割線加速度a = 3. 5米/秒~2 ;導(dǎo)輪槽距P = O. 910毫米；切割位置點(diǎn)深度h = 75毫米；工作臺(tái)進(jìn)給速度V (h) = O. 35毫米/分；設(shè)定線磨損量下切割面積C = O. 00258平方米；V (h) = O. 330. 35 毫米 / 分；α = sqrt (r*r- (r~h) * (r~h)) = 75 ；β = a *V(h)*L*C/ (fw*p*a*Vw)/30 = 0. 00016088 ；K= (I-β *fw*a_2* β *Vw*Vw) / (1+β *fw*a) = 0. 69 ;表示此位置回線量為 69%。
權(quán)利要求
1.一種用于多線切割機(jī)的等線損計(jì)算方法，其特征在于，是通過求多線切割中任意一點(diǎn)的回線率來實(shí)現(xiàn)，所述的任意一點(diǎn)的回線率是由如下公式得出K = (I- P *fw*a_2* P *Vw*Vw) / (1+*fw*a)，其中r :切割材料半徑；P :主棍槽距；C :設(shè)定磨損面積；a :線加速度； Vw :線速度；L :切割材料長(zhǎng)度；h :切割深度；fw :進(jìn)線量； k :回線率；V(h):進(jìn)給速度與切割深度的函數(shù)；^ = a *V(h)*L*C/(fw*p*a*Vw)/30 ；a = sqrt(r*r_(r_h)*(r_h))
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于多線切割機(jī)的等線損計(jì)算方法，其特征在于，所述的V(h)是在加工前進(jìn)行設(shè)定。
全文摘要
一種用于多線切割機(jī)的等線損計(jì)算方法，是通過求多線切割中任意一點(diǎn)的回線率來實(shí)現(xiàn)，所述的任意一點(diǎn)的回線率是由如下公式得出K＝(1-β*fw*a-2*β*Vw*Vw)/(1+β*fw*a)，其中r切割材料半徑；p主輥槽距；C設(shè)定磨損面積；a線加速度；Vw線速度；L切割材料長(zhǎng)度；h切割深度；fw進(jìn)線量；k回線率；V(h)進(jìn)給速度與切割深度的函數(shù)；β＝α*V(h)*L*C/(fw*p*a*Vw)/30；α＝sqrt(r*r-(r-h)*(r-h))。所述的V(h)是在加工前進(jìn)行設(shè)定。本發(fā)明保證線切夠設(shè)定的面積才報(bào)廢，即線的磨損量一致，達(dá)到最佳的磨損量，從而節(jié)約用線量。
文檔編號(hào)B28D5/04GK102626959SQ20121012129
公開日2012年8月8日 申請(qǐng)日期2012年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月23日
發(fā)明者何新軍, 孟昭強(qiáng), 張志亮, 徐超輝, 李占君, 潘鑫, 王井玲, 王凱, 黎振 申請(qǐng)人:天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué), 李占君