一種藍寶石晶棒的切割工藝及其加工治具的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種藍寶石晶棒的切割工藝及其加工治具，其工藝包括如下步驟：1）將固定晶棒的加工治具粘接到多線切割機底座上，保證加工治具的底面與多線切割機的底面平行；2）所述加工治具與多線切割機底座粘接固化后，將藍寶石晶棒粘接固定在加工治具上的弧形定位槽內，藍寶石晶棒的端面與所述加工治具的端面平行，保證藍寶石晶棒的切入面晶向；3）啟動多線切割機，線鋸配合切割液從藍寶石晶棒的切入面晶向依次切割藍寶石晶棒和加工治具，直至將晶棒完全切斷，本發明結合加工治具對藍寶石晶棒進行切割，能夠一次切割多根的藍寶石晶棒，生產效率高、切割質量好。
【專利說明】—種藍寶石晶棒的切割工藝及其加工治具
【技術領域】
[0001]本發明屬于藍寶石玻璃加工領域，具體涉及一種藍寶石石晶棒的切割工藝。
【背景技術】
[0002]目前對藍寶石的晶棒進行切割是采用的多線切割機進行切割棒料，傳統的金剛石線鋸使用的壽命低，一般只能重復切割三刀，而且同時切割的棒材數量少，切割效率低下，而切割尺寸較小的藍寶石晶棒更無先列，對于直徑在12_或以下的晶棒切割沒有實際有效的切割工藝。
【發明內容】
[0003]本發明的技術目的在于提供一種藍寶石晶棒的切割工藝，用以克服現有藍寶石晶棒的切割工藝存在的效率低、難以切割小尺寸晶棒的缺陷。
[0004]本發明采用如下技術方案實現:一種藍寶石晶棒的切割工藝，包括如下步驟:
[0005]I)將固定晶棒的加工治具粘接到多線切割機底座上，保證加工治具的底面與多線切割機的底面平行；
[0006]2)所述加工治具與多線切割機底座粘接固化后，將藍寶石晶棒粘接固定在加工治具上的弧形定位槽內，藍寶石晶棒的端面與所述加工治具的端面平行，保證藍寶石晶棒的切入面晶向；
[0007]3)啟動多線切割機，線鋸配合切割液從藍寶石晶棒的切入面晶向依次切割藍寶石晶棒和加工治具，其中，所述線`鋸運行速度300-500mm/min、搖擺角度5° -7°、搖擺速度250-350deg/°、切入速度20_25mm/h，直至將晶棒完全切斷。
[0008]所述線鋸為金剛石線鋸，其直徑小于0.22mm，包括鋼絲線以及電鍍在鋼絲線上的金剛石粉末。
[0009]所述金剛石粉末的粒徑為25-30um。
[0010]所述鋼絲線表面采用Ni被膜處理。
[0011]所述切割液中包括質量比為9%的三乙醇胺，3%的三甲基乙酸，2.5%的正辛酸，
4.4%的癸二酸，2.5%的1-氨基-2-丙醇，33%的聚氧乙烯聚氧丙烯醚，0.6%的苯并異噻唑啉-3-酮以及45%的水。
[0012]所述加工治具與多線切割機底座之間、藍寶石晶棒與加工治具之間通過樹脂材質的AB固化膠粘接。
[0013]所述AB固化膠采用樹脂材質固化膠，其A、B組分分別為胺類作固化劑，環氧樹脂作粘結劑。
[0014]所述加工治具的頂面與多線切割機底座粘接，其底面平行設有半徑與固定藍寶石晶棒匹配的弧形定位槽，所述藍寶石晶棒通過粘接固定在所述弧形定位槽內，其端面與加工治具端面平齊。
[0015]所述加工治具的橡膠硬度HD為97+3，在85°C的水中的硬度HD為91 ±3，接近藍寶石晶棒硬度。
[0016]所述加工冶具由改性環氧樹脂材料通過一體成型制成，所述改性環氧樹脂材料由胺類作固化劑，環氧樹脂作粘結劑。
[0017]本發明中的加工治具由環氧樹脂和胺類融合的材料通過注模成型的高硬度一次性底座，其上設有弧形定位槽，能夠一次平行裝夾固定多根的藍寶石晶棒。本發明中，加工治具以及藍寶石晶棒的粘接膠水為樹脂材質的AB固體膠，其材質與加工治具相同，能夠保證切割時不會掉晶棒、晶片，高溫不易產生變形。金剛石線鋸是將微小的金剛石粉末電鍍在碳鋼線上的一種切割工具，碳鋼線上采用Ni被膜，以保證金剛石顆粒良好的附著力，這種線鋸切割時間短、出片率提高、簡化洗凈、廢氣處理等工序，加工成本大大減少，減少切割片料表面的損傷，改善切割厚度不均，切割片料品質得以保證，并且可使用水溶性切割液，不使用砂漿，使得切割液可回收利用，減少環境影響。切割液采用高附著力的冷卻液，在沖擊下低泡，有效保證冷卻性，具有高附著力，有效保證附著于高速運行的金剛石線鋸上，以便冷卻線鋸、槽輪及切割的片料，并且能夠防銹，有效保證設備防銹，在線鋸工作中能夠對切割機上的槽輪、線鋸、片料上的油污進行清洗，防止切割機出現跳線，保證線鋸切割能力及片料的清潔。
[0018]本發明在切割藍寶石晶棒的過程中能夠保證切割的片料不會裂片、不會翹曲、厚度均勻，并且能夠保證金剛石線鋸重復切割五次，可以達多晶棒同時切片，提高生產效率。
[0019]以下結合附圖和【具體實施方式】對本發明做進一步說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1為加工治具的結構示意圖。
[0021]圖中標號:1-藍寶石晶棒，2-加工治具，3-多線切割機底座。
【具體實施方式】
[0022]實施例
[0023]本發明提供的藍寶石晶棒的切割工藝，包括如下步驟:
[0024]I)將固定晶棒的加工治具粘接到多線切割機底座上，保證加工治具的底面與多線切割機的底面平行；
[0025]2)所述加工治具與多線切割機底座粘接固化后，將藍寶石晶棒粘接固定在加工治具上的弧形定位槽內，五根藍寶石晶棒I的端面與加工治具2的端面平行，保證藍寶石晶棒的切入面晶向；
[0026]3)啟動多線切割機，線鋸配合切割液從藍寶石晶棒的切入面晶向依次切割藍寶石晶棒和加工治具，其中，所述線鋸運行速度300-500mm/min，搖擺角度5° -7。和搖擺速度250-350deg/°，切入速度20-25mm/h，直至將晶棒完全切斷。
[0027]切割完畢后，通過脫膠即可得到切割好的藍寶石鏡片，切割后的鏡片的TTV (單片厚度相差)(0.0lmm1WARP (翹曲度)(0.015mm，質量得到保證，采用本工藝的線鋸單片耗線量僅為10m/wafer，減少加工成本，金剛石線鋸可以重復切割5次，可以通過在加工治具上并排設置多組圓棒，保證切片質量的條件下，一次切割，降低加工成本，提高單次產片數。
[0028]在本發明中的，多線切割機的線鋸采用金剛石線鋸，其直徑小于0.22mm，包括鋼絲線以及電鍍在鋼絲線上的金剛石粉末，金剛石粉末的粒徑為25?30um，并且誒在電鍍之前，對所述鋼絲線表面采用Ni被膜處理。
[0029]在切割過程中的切割液中包括質量比為9%的三乙醇胺，3%的三甲基乙酸，2.5%的正辛酸，4.4%的癸二酸，2.5%的1-氨基-2-丙醇，33%的聚氧乙烯聚氧丙烯醚，0.6%的苯并異噻唑啉-3-酮以及45%的水。
[0030]作為本發明的優選方案，加工治具2與多線切割機底座3之間、藍寶石晶棒I之間與加工治具2之間通過樹脂材質的AB固化膠粘接，AB固化膠采用與所述加工治具相同的改性環氧樹脂材料，其A、B組分分別為胺類作固化劑，環氧樹脂作粘結劑。采用這種膠其固化收縮小、脫膠方便，溫水可脫膠，并且不會出現結晶現象，其粘接固化后的彎曲強度>480kgf/cm2，抗壓強度> 18MPa，粘接強度好。
[0031]另外本發明還涉及一種上述藍寶石晶棒切割所用的加工治具，如附圖1所示，力口工治具2的頂面與多線切割機底座3粘接，其底面平行設有五個半徑與固定藍寶石晶棒匹配的弧形定位槽，五根藍寶石晶I棒通過粘接固定在弧形定位槽內，其端面與加工治具2端面平齊。
[0032]作為本發明的優選方案，加工冶具2由改性環氧樹脂材料通過一體成型制成，所述改性環氧樹脂材料由胺類作固化劑，環氧樹脂作粘結劑，其固化后的橡膠硬度HD為97+3，在85°C的水中的硬度HD為91 ±3，接近藍寶石晶棒硬度，并且在120°C ± 10°C范圍內不產生變形。采用本發明的加工治具，成型后無氣泡、平整度好無翹曲，并且表面粗糙，不易打滑，材質整體耐熱不變形溫度為120° ±10，彎曲強度> 480kgf/cm2，抗壓強度> 18MPa，具有較高的強度。
[0033]以上所述，僅為本發明具體實施案例說明，不能以此限定本發明的權利保護范圍。凡根據本發明申請權利要求書及說明書內容所作的等效變化與修改，皆在本發明保護的范圍內。
【權利要求】
1.一種藍寶石晶棒的切割工藝，其特征在于:包括如下步驟:1)將固定晶棒的加工治具粘接到多線切割機底座上，保證加工治具的底面與多線切割機的底面平行；2)所述加工治具與多線切割機底座粘接固化后，將藍寶石晶棒粘接固定在加工治具上的弧形定位槽內，藍寶石晶棒的端面與所述加工治具的端面平行，保證藍寶石晶棒的切入面晶向；3)啟動多線切割機，線鋸配合切割液從藍寶石晶棒的切入面晶向依次切割藍寶石晶棒和加工治具，其中，所述線鋸運行速度300-500mm/min、搖擺角度5° -7°、搖擺速度250_350deg/°、切入速度20-25mm/h，直至將晶棒完全切斷。
2.根據權利要求1所述的一種藍寶石晶棒的切割工藝，其特征在于:所述線鋸為金剛石線鋸，其直徑小于0.22mm，包括鋼絲線以及電鍍在鋼絲線上的金剛石粉末。
3.根據權利要求2所述的一種藍寶石晶棒的切割工藝，其特征在于:所述金剛石粉末的粒徑為25-30um。
4.根據權利要求3所述的一種藍寶石晶棒的切割工藝，其特征在于:所述鋼絲線表面采用Ni被膜處理。
5.根據權 利要求1所述的一種藍寶石晶棒的切割工藝，其特征在于:所述切割液中包括質量比為9%的三乙醇胺，3%的三甲基乙酸，2.5%的正辛酸，4.4%的癸二酸，2.5%的1-氨基-2-丙醇，33%的聚氧乙烯聚氧丙烯醚，0.6%的苯并異噻唑啉-3-酮以及45%的水。
6.根據權利要求1所述的一種藍寶石晶棒的切割工藝，其特征在于:所述加工治具與多線切割機底座之間、藍寶石晶棒與加工治具之間通過樹脂材質的AB固化膠粘接。
7.根據權利要求6所述的一種藍寶石晶棒的切割工藝，其特征在于:所述AB固化膠采用樹脂材質固化膠，其A、B組分分別為胺類作固化劑，環氧樹脂作粘結劑。
8.一種用于藍寶石晶棒切割工藝的加工治具，其特征在于:所述加工治具的頂面與多線切割機底座粘接，其底面平行設有半徑與固定藍寶石晶棒匹配的弧形定位槽，所述藍寶石晶棒通過粘接固定在所述弧形定位槽內，其端面與加工治具端面平齊。
9.根據權利要求8所述的一種藍寶石晶棒的切割工藝，其特征在于:所述加工治具的橡膠硬度HD為97+3，在85°C的水中的硬度HD為91 ±3，接近藍寶石晶棒硬度。
10.根據權利要求9所述的一種藍寶石晶棒的切割工藝，其特征在于:所述加工冶具由改性環氧樹脂材料通過一體成型制成，所述改性環氧樹脂材料由胺類作固化劑，環氧樹脂作粘結劑。
【文檔編號】B28D5/04GK103448153SQ201310372835
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年8月23日 優先權日:2013年8月23日
【發明者】周群飛 申請人:藍思科技股份有限公司