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用于线锯的线引导件的夹具组件、线锯和晶片锯切系统制作方法

  • 专利名称
    用于线锯的线引导件的夹具组件、线锯和晶片锯切系统制作方法
  • 发明者
    安德烈亚斯·施密特, 纪尧姆·麦卡, 亚历山大·米塔兹
  • 公开日
    2013年7月17日
  • 申请日期
    2012年10月22日
  • 优先权日
    2011年10月22日
  • 申请人
    应用材料瑞士有限责任公司
  • 文档编号
    B28D5/04GK203062971SQ201220546860
  • 关键字
  • 权利要求
    1.一种夹具组件,其用于连接到用于切割晶片的线锯的圆柱形线引导件(321),其特征是,所述夹具组件包括 轴侧连接器(50、502、505),其适合于连接到线锯的轴,所述轴具有旋转轴线(10),其中,所述轴侧连接器(50、502、505)包括 外表面(30),其与所述轴线(10)垂直并且适合于抵靠所述线引导件(321)的互补连接器(51、503、504)的互补外表面(31),以及 在所述外表面(30 )与所述轴线(10 )之间的锥表面(40 ),所述锥表面(40 )被绕所述轴线(10 )对称地布置并且适合于抵靠所述线弓I导件的互补表面(41)2.根据权利要求1所述的夹具组件,其特征是,所述外表面(30)是平面3.根据权利要求1所述的夹具组件,其特征是, 所述外表面(30)与所述锥表面(40)相邻4.根据权利要求1所述的夹具组件,其特征是,所述外表面(30)是环形成形的5.根据权利要求1所述的夹具组件,其特征是, 所述外表面(30)的一部分被定位在从所述轴线(10)到所述轴侧连接器(502、505)的径向外边缘(90)的距离的至少65%、70%、75%或80%的距离处6.根据权利要求1所述的夹具组件,其特征是, 所述轴侧连接器(50)的所述锥表面(40)包括可变形材料7.根据权利要求1所述的夹具组件,其特征是, 所述锥表面(40)包括1、2、3、或4个锥部分8.根据权利要求1所述的夹具组件,其特征是, 所述轴侧连接器(50)是中空的9.根据权利要求1所述的夹具组件,其特征是,所述轴侧连接器(50、502、505)是母连接器10.根据权利要求1所述的夹具组件,其特征是,所述夹具组件还包括 保持机构(70、71),其从液压系统、气压系统、螺纹件或这些项的组合中选择11.根据任何在先权利要求所述的夹具组件,其特征是,所述夹具组件还包括 所述轴被连接到所述轴侧连接器12.—种夹具组件,其用于将圆柱形线引导件(321)连接到线锯的轴,所述线锯适合于切割晶片,其特征是 所述轴具有旋转轴线(10), 所述夹具组件包括 外表面(31),其与所述轴线(10)垂直并且适合于抵靠所述轴的互补连接器(50、503、504)的互补外表面(30),以及 在所述外表面(30 )与所述轴线(10 )之间的锥表面(40 ),所述锥表面(40 )被绕所述轴线(10 )对称地布置,并且适合于抵靠所述互补连接器(50 )的互补表面(40 )13.根据权利要求12所述的夹具组件,其特征是 所述锥表面(40 )被安装到所述线引导件(321)14.根据权利要求12所述的夹具组件,其特征是,所述外表面(30)与所述锥表面(40)相邻15.根据权利要求12所述的夹具组件,其特征是 所述圆柱形线引导件(321)包括碳纤维加强的聚合物部分(100)16.根据权利要求12所述的夹具组件,其特征是 所述外表面(30)是环形成形的17.根据权利要求12所述的夹具组件,其特征是,所述外表面(30)包括1、2、3或4个部分18.—种线锯,其特征是,所述线锯具有根据权利要求1-17中任意一项所述的至少一个夹具组件19.一种晶片锯切系统,其特征是,所述晶片锯切系统包括 铸块输入模块; 铸块输出模块; 两个或更多个线锯切室,每个锯切室包括 两个线引导圆筒,其中,所述线引导圆筒中的至少一者由根据权利要求1-17中任意一项所述的夹具组件夹住; 至少一个线,其被布置为横跨两个所述线引导圆筒; 支撑台,其被构造为接收单个铸块;以及 铸块定位系统,其被构造为将布置在所述支撑台上的所述单个铸块向所述至少一个线推动;以及 机器人,其被构造为将所述单个铸块在所述铸块输入模块、所述两个或更多个线锯切室的至少一者以及所述铸块输出室之间传送
  • 技术领域
    本公开的实施例涉及线锯、线引导件和用于线锯的线引导件的夹具组件本公开具体涉及用于光伏和/或半导体应用的线锯、线引导件和用于光伏和/或半导体的线锯的线引导件的夹具组件
  • 背景技术
  • 专利摘要
    本实用新型涉及用于线锯的线引导件的夹具组件、线锯和晶片锯切系统。公开了一种夹具组件,其用于连接到用于切割晶片的线锯的圆柱形线引导件。公开了轴侧连接器,其适合于连接到线锯的轴,该轴具有旋转轴线。轴侧连接器包括外表面,其与轴线垂直并且适合于抵靠线引导件的互补连接器的互补外表面。锥表面在外表面与轴线之间,锥表面被绕轴线对称地布置,并且适合于抵靠线引导件的互补表面。
  • 专利详情
  • 全文pdf
  • 权力要求
  • 说明书
  • 法律状态
专利名称:用于线锯的线引导件的夹具组件、线锯和晶片锯切系统的制作方法线锯被用在光伏和/或半导体工业中,其中对于这两种应用,半导体或半导体材料被线锯装置切割。例如,线锯将半导体工件切割为适合于进一步处理的形状,例如,将硅铸块切割为晶片形、砖块形或方形。对于各种应用,晶片或切片具有相对于铸块的截面或直径来说非常小的厚度。晶片因此具有大的柔性,并且可以屈曲或弯曲而与相邻的切片相接触。该柔性对于切割的精确度和平坦性是不期望的,并且可以对于经锯切的切片的表面产生起伏、条纹和不期望的不平整。这些不平整(甚至数个微米)足以使得切片不能够被用于特定应用,诸如许多太阳能和半导体应用。切片的变形可能甚至导致微裂痕和裂痕,特别是在切片连接到它们的支撑部的接合点附近。对半导体铸块切晶片的领域中的问题是如何保持薄切片的均匀,而使薄切片不具有不平整性。该问题被转换为提供切割元件(即,线)和/或影响切割元件(即,线)的位置的线引导件的稳定性。半导体材料制造的经济竞争力受到许多参数影响,例如,生产速度,这必然由操作停工期(诸如替换线锯的部件的时间和维护时间)不利的影响。具体地,将已使用的线和/或线引导件替换为新的件所需的时间不利地影响产量。也需要线、线网和/或线引导件的定位稳定性,以产生期望厚度和厚度均匀性的切割件(具体是晶片)。期望产生均匀地薄的晶片,并且不具有变形和缺陷。本领域中的问题是如何设计这样的线引导夹具组件,该线引导夹具组件能实现线、线网和/或线引导件的位置的精确控制和稳定(以使得能够制造均匀的薄晶片),并且也能够快速地替换诸如线和/或线引导件的部件(以使得停工期被缩短)。—些另外的/可能的问题是:减小衬底制造设备(诸如线锯和它们的部件)的拥有成本(例如,具有低成本设备、低成本耗材、高系统产量、高机器工作时间);增加每个处理周期处理的面积(例如,减小每个Wp的处理);以及保持产品高质量(例如,厚度均匀、没有缺陷)。因此,特别是对于太阳能电池应用,需要成本有效地形成并制造薄的半导体衬底。线引导件(其通常为圆柱形并且绕圆柱轴线旋转)有时被称作为辊、圆筒和线引导圆筒。发明内容本实用新型的实施例提供了一种夹具组件,其用于连接到用于切割晶片的线锯的圆柱形线引导件,该夹具组件包括轴侧连接器,其适合于连接到线锯的轴,该轴具有旋转轴线。轴侧连接器包括:外表面,其与轴线垂直并且适合于抵靠线引导件的互补连接器的互补外表面;以及在外表面与轴线之间的锥表面,锥表面被绕轴线对称地布置,并且适合于抵靠线引导件的互补表面。优选地,外表面是平面;外表面的一部分被定位在从轴线到轴侧连接器的径向外边缘的距离的至少65%、70%、75%或80%的距离处;轴侧连接器的锥表面包括可变形材料;夹具组件还包括保持机构,保持机构从液压系统、气压系统、螺纹件或这些项的组合中选择。用在这里的术语“晶片”指的是半导体或光伏晶片。根据另一个实施例,提供了一种夹具组件,其用于将圆柱形线引导件连接到线锯的轴,该线锯适合于切割晶片。轴具有旋转轴线。夹具组件包括:外表面,其与轴线垂直并且适合于抵靠轴的互补连接器的互补外表面;以及在外表面与轴线之间的锥表面,锥表面被绕轴线对称地布置,并且适合于抵靠互补连接器的互补表面。优选地,锥表面被安装到线引导件。根据另一个实施例,公开了一种夹具组件,其用于连接到用于切割晶片的线锯的圆柱形线引导件。该夹具组件包括具有旋转轴线的轴,该轴直接或间接地连接到轴侧连接器。轴侧连接器包括:外表面,其与轴线垂直并且适合于抵靠线引导件的互补连接器的互补外表面;以及在外表面与轴线之间的锥表面,锥表面被绕轴线对称地布置,并且适合于抵靠线引导件的互补表面。根据另一实施例,公开了一种线锯,该线锯具有根据上述实施例中任意一项所述的至少一个夹具组件。根据另一实施例,公开了一种晶片锯切系统,其包括:铸块输入模块;铸块输出模块;两个或更多个线锯切室;以及机器人。每个锯切室包括:两个线引导圆筒,其中,线引导圆筒中的至少一者由根据上述实施例中任意一项所述的夹具组件夹住;至少一个线,其被布置为横跨两个线引导圆筒;支撑台,其被构造为接收单个铸块;以及铸块定位系统,其被构造为将布置在支撑台上的单个铸块向至少一个线推动。机器人被构造为将单个铸块在铸块输入模块、两个或更多个线锯切室的至少一者以及铸块输出室之间传送。此外,本实用新型的优点、特征、方面和细节将会通过权利要求、说明书和附图变得清楚。实施例也涉及用于执行所公开的方法的设备并且包括用于执行所描述的每个方法步骤的设备部分。这些方法步骤可以通过借助于硬件组件、由合适的硬件编程的计算机、通过这两者的结合或以其他形式来执行。此外,根据本发明的实施例也涉及操作所描述的设备的方法。这包括用于执行设备的每个功能的方法步骤。可以通过参照实施例更具体地理解本发明的上述特征,并获得更具体的描述。在下文中描述了涉及实施例的附图:图1示出了根据这里描述的实施例的线锯的线引导和夹具组件;图2示出了根据这里描述的实施例的线锯的线引导和夹具组件;图3示出了根据这里描述的实施例的线引导件和夹具组件的一部分;图4示出了根据这里描述的实施例的线引导件和夹具组件的一部分;[0022]图5示出了根据这里描述的实施例的线引导件和夹具组件的一部分;图6示出了根据这里描述的实施例的连接器的图;图7示出了根据这里描述的实施例的连接器的图;图8示出了根据这里描述的实施例的连接器的图;图9示出了根据这里描述的实施例的连接器的图;图10示出了根据这里描述的实施例的线锯的线引导件和夹具组件;图11示出了根据这里描述的实施例的线锯的线引导件和夹具组件;图12示出了根据这里描述的实施例的线引导件和夹具组件的一部分;图13示出了根据这里描述的实施例的线锯的线引导件和夹具组件;图14示出了根据这里描述的实施例的线锯中的夹具组件;图15是根据这里描述的实施例的晶片锯切系统的立体图;图16是根据这里描述的实施例的用在晶片锯切系统中的机器人装置的立体图;和图17是根据这里描述的实施例的晶片锯切系统的立体图。将会具体描述各种实施例,其中的一个或多个示例在附图中示出。每个示例仅由示例的方式提供并且不意味着限制。此外,示出或描述为一个实施例的一部分的特征可以被用在其他实施例上或与其他实施例结合使用,以产生其他实施例。说明书意图包括这种修改和改变。这里,“线锯”、“线锯装置”、“线锯切装置”和“线切割装置”被可互换地使用。这里,术语“锯切”和“切割”被可互换地使用;并且“晶片切割线锯”和“切片机”被可互换地使用。这里,“铸块”可以包括一个或多个分离的半导体块,例如,多个半导体块。这里,“铸块”被广义地使用,以表示在晶片锯切中被锯切的至少一个大块或者未被切割的元件。这里,“半导体”指的是诸如用在光伏工业中的半导体材料。这里,“线引导圆柱”、“引导圆柱”和“圆柱形线引导件”被可互换地使用。这里,线锯可以被用来形成来自大块(诸如铸块、晶锭或块)的不同类型的衬底或晶片,诸如太阳能电池衬底、半导体衬底或其他有用的衬底。这里,“支承件”被用来表示支撑其他部分的机器、部件或结构部分。另外地或附加地,“支承件”是用于旋转(或往返运动)机械部件的支撑件、引导件或定位件。在另一方面中,“支承件”是允许一部分支承(支撑)另一部分的机械元件。这里,“支承件”和“连接器”可以被同时使用。这里,“外”和“内”可以被用来表示轴向方向,并且在这种情景中,“内”通常表示朝向部件的中心的方向,并且“外”通常表示远离部件的中心的方向。在示例性情景中,在提到不同连接器时,使用了“内”和“外”,诸如相对于线引导件的中心在内侧和外侧的、互补的“内”和“外”连接器(例如,线引导件侧和轴侧连接器)。在这里使用的另一个情景中,“内”和“外”可以被用来表示轴向,具体地是与圆柱形线引导件轴线的轴向方向垂直的方向。在示例性情景中,在提到连接器的不同表面时,使用“内”和“外”表面,诸如连接器的内锥形表面(或者在轴线与外表面之间的锥形表面)以及连接器的外表面(例如位于内锥形表面与径向外边缘之间的表面)。这里,“锥形”可以指的是:中空或者不中空的锥形状的结构以及/或者截头锥形结构。此外,“锥形”也可以指的是由锥的片段(特别是由锥或截头锥的纵向片段(纵向片段的含义是锥片段被从锥沿着与锥的对称轴平行的平面切割的锥片段)形成的片段)形成的基本锥形的结构。这里,“连接器”主要是用于线锯的夹具组件的、用于将圆柱形线引导件连接到线锯(或者反之亦然)的部件,即,用于将线锯(特别是线锯的轴)连接到圆柱形线引导件的部件。为了清楚,用在这里的锥形部分不与通常限定了二维曲线的圆锥曲线相混淆;相反,这里的锥形部分具有三维形状。例如,用在这里的锥形部分的几何形状可以通过由方向平行于锥轴的平面来切割实心或空心锥而形成。例如,两个锥部分可以通过一次切割通过锥的中心而形成。可以通过例如以120°的三次切割来形成三个,每次切割通过锥的一半,并且每次切割在锥的轴线处相遇。通常,在线锯中,(一个或多个)线被至少一个线引导件引导,线引导件旋转并且使得/允许线移动,该移动基本沿着线的长度。通常,引导圆柱由一个或多个支承部支撑,支承部可以被连接到线张紧系统,该线张紧系统适合于通过使至少一个线引导件相对于彼此移动而向(一个或多个)线提供期望的张紧。图1是根据这里描述的实施例的、被构造为例如在维护活动期间被快速替换的线引导件321的侧视图。通常,线引导件321具有凹槽333,凹槽333可以限定线层的相邻线之间的间距,例如,从线网中的一个线的中心到其最接近的(两个)相邻线的距离。在切割期间,例如线引导件321绕轴线10旋转,并且线的移动部分地在线引导件321的旋转表面上,SP,沿着线引导件321的凹槽333。通常在线引导件321上有约1500个凹槽,例如,2000个或更多的凹槽。线引导件适合于将晶片切割为约0.02mm到0.4mm厚、或约0.05mm到0.2mm厚或者约0.1mm到0.15mm厚,例如约0.1mm厚或约0.15mm厚。线和/或线引导件321可能通过使用而受到磨损或损伤,使得线和/或线引导件321被不定期地和/或定期地替换和/或受到维护,这可能临时地将晶片切割中断。期望将线和/或线引导件的替换时间最小化,以将产量最大化。在实施例中,包括线引导件的组件包括线引导件321、轴侧连接器502和第二轴侧连接器505,轴侧连接器502适合于与线引导件321上的线引导件侧连接器503相配合,第二轴侧连接器505适合于与在线引导件321上的第二线引导件侧连接器504相配合。线引导件侧连接器503和504可以与线引导件一体形成、形成在线引导件上和/或安装到线引导件上。轴侧连接器可以形成和/或被安装到各个轴、支承盒轴、支承盒、轴、旋转构件等;这里,轴侧连接器通常指的是可以绕旋转轴线10旋转的轴。轴侧连接器中的一者或两者可以被安装到各个轴、相同的轴和/或轴组件。旋转轴线10与线引导件321、连接器和/或可选地包括线引导件和/或轴的夹具组件的对称轴一致。图1示出了包括线引导件的组件的未连接构造,例如,线引导件321脱离并且互补连接器对(502和503)以及(504和505)不抵靠。也可以预料到互补连接器对中仅有一者不抵靠的分离和/或部分分离的构造。[0051]通常,轴侧连接器502和505可以被称为“外连接器”或“连接器”。同样,线引导件侧连接器503和504也可以被称作为“内连接器”或“连接器”。在图2中示出的实施例中,轴侧连接器是母连接器,并且线引导件侧连接器是公连接器。其他的布置也可以预料到(例如,在图1中,轴侧连接器是公连接器,并且线引导件侧连接器是母连接器)。具体地,在夹具系统包括作为保持机构和/或自动夹具的液压系统的情况中,轴侧连接器502和505可以是母连接器。轴侧连接器502和505的优点是可能在连接器与支承件(例如,在轴上的、可以将轴连接到电机和/或框架的支承件)之间具有更短的距离;因此,径向载荷更接近支承件,导致更长的支承件寿命。在包括中央张紧螺纹件的保持机构(例如手动夹具或手动保持机构)的情况中,轴侧连接器也可以是公连接器。很明显,通过比较图1和图2,轴侧连接器502和/或505中的至少一者可以相对于彼此沿着轴向移动;使得线引导件321可以被连接和断开,并且/或者接合或脱离。由于连接器的位置、形状和类型,线引导件可以例如在被用坏时迅速地替换。图2示出了根据这里描述的实施例的线锯的线引导和夹具组件。相比于图1,图2也示出了可选的连接器对,其中轴侧连接器502和505是公连接器并且线引导件侧连接器503和504是母连接器。通常,连接器的互补对适合于相抵靠和/或相配合。根据实施例,图2示出了包括线引导件的组件的已连接的构造,例如,线引导件321被接合并且两组互补连接器对(502和503)以及(504和505)配合,S卩,紧靠。关于术语,通常当互补对中的一者被称作为连接器时,另一者可以被称作为互补连接器。这里,“互补连接器”与“互补支承件”、“对立支承件”等同义。通常可以理解,给定诸如轴侧连接器502和/或505的轴侧连接器,互补连接器503和/或504可以是线引导件321的部件。此外,互补连接器503和/或504也可以是表面,即,线引导件的表面。或者,连接器503和/或504可以是分离的连接器,其能够分别连接到线引导件321和/或轴侧连接器502和/或505中的每一者。在可以与任何其他实施例结合的实施例中,图2中示出的轴60可以被作为线锯的部件,并且/或者是夹具组件的部件;此外,轴60可以被作为单个轴、或者多个轴(诸如一对轴),例如电机侧轴和自由旋转轴。在可以与任何其他实施例结合的实施例中,轴可以延伸通过线引导件321,例如,通过线引导件321的中心。图3示出了根据这里描述的实施例的轴侧连接器50。例如,轴侧连接器50是用于连接到线锯的圆柱形线引导件321的夹具组件的至少一部分,该线锯用于切割半导体铸块,例如来制造晶片。轴侧连接器50包括与轴线10基本垂直的外表面30 (“外”指的是从轴侧连接器50的中心向外指向的方向),即,夕卜表面30面向线引导件321。外表面适合于抵靠互补连接器51的互补外表面31和/或线引导件321的互补表面。通常,互补外表面31也至少与轴线10基本垂直,并且面向轴侧连接器50。当被连接时,可以通过使外表面和互补外表面30、31相接触而传递载荷和/或力。外表面30和/或互补外表面31可以被称作为冠(crown)接触面,特别是当其与互补表面相接触时。在已连接的构造中,根据实施例,轴向定向载荷可以通过外表面30、31(即,冠接触表面)传递。通过外表面30、31 (即,互补外表面30、31)传递轴向载荷改善了线引导件321的轴向支撑。此外,经改善的轴向支撑增加线引导件的稳定性、并且加强线和/或线网的位置的对准稳定性和精确性。在实施例中,径向定向载荷不通过外表面30、31传递,即,仅轴向载荷通过与轴线10基本垂直的外表面30、31来传递。在实施例中,外表面30相比于线引导件的凹槽表面处于距轴线更近的径向距离处。外表面平行于旋转平面(旋转平面与旋转轴10垂直),这可能导致在外表面30与其互补外表面31之间只产生轴向接触力。在实施例中,轴侧连接器50具有在外表面30与轴线10之间的锥表面40(换言之,外表面30被布置在相比于锥表面距轴线更远的径向距离处)。锥表面40适合于抵靠(例如配合)互补连接器51和/或线引导件321的互补表面41,特别是在已接合或已连接的构造中。在实施例中,在已连接的构造中,径向和轴向载荷通过锥表面40和互补表面41 (特别是互补锥表面)传递。根据实施例,在外表面30与轴线10之间具有锥表面的有利点是外表面30在距轴线10更远的径向距离处主要地或者甚至是仅仅传递轴向载荷。特别是相比于利用旋转接头的用于线引导件的夹具组件来说,这可以改善对于线引导件的轴向支撑。例如,在处于已连接的构造中时,轴侧连接器50的外表面30与互补外表面31抵靠。由于该抵靠,特别是外表面30与31的抵靠,线引导件321的轴向位置(具体地是由线引导件的凹槽所引导的线)(特别是关于线引导件和/或一个或多个线的轴向位置)被精切地控制和/或知晓。因此,例如,可以切割出更均匀的晶片。在可以与任何其他实施例结合的实施例中,锥表面40被绕轴线10对称地布置。在可以与任何其他实施例结合的实施例中,轴侧连接器50是中空的。在可以与任何其他实施例结合的实施例中,外表面30是环形成形的,成为连续的环形形状或者由环的片段构成的形状。片段可以允许连接器由于例如加热/冷却而产生某种程度的膨胀和收缩,同时将对于连接器和/或其完整性的损伤最小化。在可以与任何其他实施例结合的实施例中,外表面30与锥表面40相邻。在可以与任何其他实施例结合的实施例中,外表面是平面表面,特别是与轴线10垂直的平面表面。特别是相比于由旋转接头支撑的线引导件来说,环形外表面例如可以改善线引导件的轴向支撑。因此,可以想到不具有旋转接头的连接器和/或连接组件。图4示出了根据可以与这里描述的任何其他实施例结合的轴侧连接器150。基本与轴线10垂直的外表面30在轴侧连接器50的除主体55之外的部件上,例如,外表面30是环形的环或一同形成环形的多个弧形部件。根据实施例,外表面30是平滑的和/或不起皱的表面。根据可以与任何其他实施例结合的实施例,锥表面40可以包括可变形/柔性材料以及/或者可变形/柔性材料的层。材料例如可以是钢合金(诸如具有良好的表面硬度的那些钢合金)、陶瓷和/或碳纤维加强的聚合物(CFRP)以及它们的组合。具有可变形材料的锥表面40可以在处于已连接的构造中的互补连接器之间产生更紧密的接触。实现了线引导件321的增加的轴向和径向支撑中的至少一者。例如,软的(即,可变形的)锥表面40可以允许外表面30与互补外表面31更亲密地接触。通常并且不局限于图4的实施例,轴侧连接器150(特别是在锥表面后方与线引导件相反方向的空间)可以是中空的,这可以增加轴表面的可变形性。然而,也可以预料到基本或完全实心的连接器,特别是使用可变形和/或柔性材料的那些连接器。图5示出了根据实施例的轴侧连接器250和线引导件321,其中轴侧连接器250是母连接器,并且线侧连接器或互补连接器251是公连接器。可选地,在可以与任何其他实施例结合的实施例中,公连接器的锥表面至少略微大于互补表面,具体地为大于母连接器的互补锥表面。在一些实施例中,略微更大的公连接器改善了互补表面(具体地为互补锥表面)之间的接触。在这种情景中,略微更大的公连接器表示公连接器的表面的最大直径(沿着与外表面30平行的方向取得的)比互补(母)连接器的互补表面的最大直径更大约0.001%到约0.01%,或者更大约0.003%到约0.005%。图6示出了根据实施例的轴侧连接器250的图。在实施例中,外表面30的、在已连接的构造中与互补外表面31抵靠的一部分处于距轴线相对更大的径向距离处,例如从轴线10到轴侧连接器50的径向边缘90的径向距离的约2/3。通常,锥表面40位于外表面30与轴线10之间。可选地,中心表面20与轴线10交叉,并且可以与轴线垂直,并且也可以适合于与互补连接器的互补中央表面抵靠。母类型(诸如在图6的图中说明的实施例中所示)和公类型(诸如在图7的图中说明的实施例中所示)连接器都能够被想到。在实施例中,外表面30的一部分(例如其径向最内侧部分或最外侧部分)可以是从轴线10到轴侧连接器250的径向边缘90的距离的约65%、70%和/或80%。外表面30,特别是其如上所述的布置,可以加强线引导件的稳定性。例如,位于轴侧连接器250的径向边缘90与锥表面40之间的外表面30可以将图10中描绘的线引导件321的弯曲(B卩,弯曲角85、86)最小化并且/或者防止该弯曲。因此,例如可以切割出更均匀的晶片,减小了线破裂的风险,并且/或者减小了诸如线引导件321的部件上的磨损率。在另外的实施例中,锥表面40的、可以与外表面30的内边缘相邻的外边缘位于从轴线10到轴侧连接器250的外边缘90的距离的从约65%到85%处或者从约70%到约80%(诸如约75%)处。图7示出了根据实施例的轴侧公连接器150的图。在实施例中,轴侧连接器150包括可以作为(或者不作为)主体55的一部分的外表面30。根据实施例,外表面30与轴线10基本垂直,并且适合于抵靠互补连接器的互补外表面。轴侧连接器150还可以可选地包括中心表面,中心表面基本与轴线10垂直并相交。图8示出了根据实施例的连接器350的图。在图8中描绘的可以与这里描述的全部其他所述特征/实施例结合的特征是包括锥部分400的锥表面40。例如,锥部分可以在它们之间具有间隙,以特别地在已连接(B卩,连接到互补连接器)的构造中允许变形/弯曲,特别是锥部分400、锥表面40和/或轴侧连接器50的径向朝向的变形/弯曲。可以想到具有1、2、3、4、5、6个或更多的锥部分400。在实施例中,锥部分以及锥表面绕轴线10对称地布置,该轴线10与由图8提供的附图垂直并且与对称中心重合。图9示出了根据实施例的连接器450的图。在图9中描绘的可以与这里描述的全部其他所述特征/实施例结合的特征是包括部分300 (例如弧形部分)的外表面30。例如,部分300可以在其之间具有间隙。可以想到具有1、2、3、4、5、6个或更多的外表面部分300。在实施例中,外表面部分300以及外表面30绕轴线10对称地布置,该轴线10与由图9提供的附图垂直并且与对称中心重合。图10示出了与夹具组件的的未对准和/或线引导件的弯曲相关的角85、86。由于连接的刚性,特别是相比于在先已知的夹具组件(诸如采用旋转接头接口的那种夹具组件),这里公开的(一个或多个)连接器和/或夹具组件减小了未对准并且减小了角85、86。例如,使用旋转接头接口的钢线引导件在线锯的整个切割操作循环期间可能不足够精确。利用具有与轴线10垂直的外表面30的夹具组件特别地减小了未对准。图11示出了根据这里描述的实施例的用于夹具组件的保持机构70、71(保持机构70,71为能够与这里的任何实施例结合的特征)。通常,夹具组件包括保持机构70、71,诸如气压或液压保持机构。另外地或可选地,保持机构70、71包括螺纹。例如,保持机构70、71可以允许线引导件321与轴侧连接器502、505接合或脱离,例如,保持机构允许连接器(特别是轴侧连接器)移动,特别是在接合和/或脱离期间。另外地或可选地,保持机构70、71确保了在线引导件的每一侧上的接触面之间的接触,即,确保了外连接器和内连接器(即,分别是轴侧连接器和线引导件侧连接器)之间的接触。在实施例中,轴向支撑和转矩传递被从径向支撑分离,从而允许(例如,线和/或线网的)精确的径向和轴向输送(run-out)。在实施例中,保持机构70、71施加约200kN的轴向力,例如,从约50kN直到约500kN,或者从约IOOkN直到约300kN,或者从约150kN直到约250kN。相比来说,通常线施加到线引导件上的力对于每个线或线区段为约25N,该力与夹紧力垂直地施加并且总和为约100到150kN。根据实施例,保持机构70、71 (特别是包括螺纹的那一者)通常包括在线引导件中的中心孔,该中心孔可以带螺纹。在可以与这里描述的任何其他实施例结合的实施例中,保持机构70、71(特别是施加轴向力(诸如仅有轴向力)的保持机构)在已连接的构造中保持连接组件。例如,保持机构70、71施加轴向力,该轴向力将产生轴侧连接器502、505的外表面30与互补连接器503、504的互补外表面31之间的轴向接触力。此外,线引导件321的锥表面40和互补表面41可以具有包括轴向和径向分量的接触力,轴向和径向成分的组合是从圆锥地布置的界面产生的,并且虽然保持机构70、71施加轴向力(例如,仅施加轴向力而不具有径向分量),仍然可以产生该轴向和径向分量的组合。图12示出了根据实施例的线引导件321的截面,该线引导件321包括碳纤维加强聚合物(CFRP)部分100和可选的凸缘110。CFRP具有期望的热特性,诸如低的并且/或者受控的热膨胀,这可能减小或消除对于冷却线引导件321的需要。CFRP可以被用于这里描述的全部实施例。或者,CFRP可以减小线引导件321的转动惯量和质量,并且可以在与这里描述的其他实施例结合时非常有用。凸缘110可以例如由钢、钢合金、陶瓷和/或CFRP制成。凸缘可以被用来允许内部连接部503、504的安装,或者可以可选地被作为内部连接部503、504 ;例如,凸缘110具有外表面(其可以在已连接的构造中与轴侧连接部的外表面紧邻),该外表面与轴线10垂直,并且凸缘110具有与轴侧连接器的锥表面互补的表面。可选地,线引导件具有外壳,凹槽333形成在该外壳上,但是可以想到凹槽直接形成在CFRP部分110上。图13示出了根据实施例的处于已连接的构造中的线引导件组件,该图示意性地示出了支撑部120、125并且也示出了硅铸块130。铸块130的可能的热膨胀和收缩由箭头135表示。线引导件和/或夹具组件的膨胀(收缩)由下方箭头335示出。在已连接的构造中,线引导件321由轴侧连接器502、505 (直接地或间接地)接触。例如,如图13所示,示意性地示出的支撑件120、125提供了刚性和支撑,使得线引导件(特别是钢的线引导件)的膨胀将会朝向右侧,例如,朝向“自由的”支承盒;并且按照图13所示,硅铸块的膨胀将会沿着两个(相反的)轴向方向,图13中的左方向和右方向。根据这里描述的实施例,例如,通过具有更小热膨胀系数和/或与铸块更类似的热膨胀系数的基于CFRP的线引导件,基于CFRP的线引导件(特别是使用这里公开的夹具组件的线引导件)减小或消除膨胀的效果。基于CFRP的线引导件(特别是使用这里公开的夹具组件的线引导件)因此可以根据实施例减小热膨胀的有害效果和对于利用线锯切割晶片的质量的其他调整因素。图14示出了根据这里描述的实施例的包括夹具组件的线锯,该线锯用于切割半导体或光伏晶片。图14中示出的非限制性示例示出了要被切割(例如利用线网700切晶片)的铸块600。线网700由通过两个线引导件321、322引导的线而形成,该线引导件能够绕各自的轴线10、110旋转并且连接到各自的轴60、160。每个轴60、160可以具有电机侧和相反侧,例如,支承盒电机侧和支承盒操作者侧。线的运动(其与线引导件的旋转运动一致)通常(但是在一些实施例中不是排他的)垂直于切割方向,由铸块600的移动相对于线网700限定的切割方向例如通常垂直于由图14提供的图。在实施例中,线锯包括用于连接到线引导件的夹具组件。通常,线锯具有多个线引导件,例如,图14中示出的两个线引导件321、322。夹具组件将线锯连接到线引导件,但是也可以想到用于将线锯连接到相应的多个线引导件的多个夹具组件。也在图14中示出的特征是第一夹具组件和第二夹具组件(分别是1504、1503、1505和1502)的相应的线引导件侧连接器(504、503)和轴侧连接器(505、502)。在图14中也示出了轴60、160,轴60,160可以被认为是线锯的部件以及/或者用于连接到响应的线引导件321、322的夹具组件的部件。(如连接器那样)轴60、160适合于绕相应的轴线10、160旋转,该旋转与线引导件321、322的旋转和线网700中的线的移动一致。根据本发明的方面,这里描述的夹具组件可以有利地被用在如下所述的晶片锯切系统中。晶片锯切系统包括铸块输入模块、铸块输出模块、两个或更多个线锯切室以及机器人,每个线锯切室都包括两个线引导圆筒、布置为横跨两个线引导圆柱的至少一个线、被构造为接收单个铸块的支撑台以及铸块定位系统,铸块定位系统被构造为将布置在支撑台上的单个铸块向至少一个线推动,机器人被构造为将单个铸块在铸块输入模块、两个或更多个线锯切室中的至少一者与铸块输出室之间传送。因此,这里描述的夹具组件可以有利地被用在如下所述锯切铸块的方法中。在晶片锯切系统中锯切铸块的方法包括将单个铸块从输入模块传送到相对于传送室的传送区域定位的多个线锯切室的一者,在线锯切室中锯切单个铸块,并且将经锯切的铸块从线锯切室传送到输出模块,其中,锯切单个铸块包括:从布置在传送室中的机器人接收单个铸块,向布置为横跨两个线引导件的线的层推动单个铸块,以及相对于单个铸块移动线的层。这里描述的线锯切系统包括多个线锯切室,每个线锯切室都可以独立地锯切铸块以形成薄衬底。晶片锯切系统可以被用来从大块(诸如铸块、晶锭或块)形成不同类型的衬底或晶片,诸如太阳能电池衬底、半导体衬底或其他有用的衬底。在一个构造中,晶片锯切系统被构造为接收晶体硅(C-Si)铸块并且执行用于形成清洁并干燥的衬底所需的全部处理步骤。为了讨论的简单并且避免混乱,术语铸块将会被用在这里以广义地表示可以在晶片锯切系统中锯切的更大的块或者未被切割的元件。图15是晶片锯切系统100的立体图,晶片锯切系统100具有布置在中心传送室125上并且/或者与中心传送室125连接的多个线锯切室300。每个锯切室可以具有至少一个(通常精确地为一个)如这里(特别是参照图14)所描述的线锯I。在一个示例中,为了改善产量和室正常运行的考虑,晶片锯切系统100具有可以对铸块独立地进行锯切的至少六个线锯切室300。然而,可以使用数目更少或更多的线锯切室300。晶片锯切系统100通常包括输入模块102、中心传送室125、中心机器人120、输出模块110、系统控制器128和布置在形成于中心传送室125上的多个处理位置103-108处的多个线锯切室300。在一个实施例中,线锯切室300都被安装到中心传送室125上或者与中心传送室125连接。线锯切室300通常被安装到中心传送室125上或与中心传送室125连接,使得线锯切室300都被相对于彼此以及中心传送室125振动隔离,以避免在锯切期间产生振动而影响在一个另外的相邻室中的晶片锯切处理。图16是机器人装置(例如,中心机器人120)的立体图,机器人装置可以被连接到中心传送室125,以传送来自于布置在晶片锯切系统100中的各种类型的处理室中的未被处理的和已被处理的铸块。在处理期间,未被切割的铸块被中心机器人120从输入模块102通过传送区域而传送到线锯切室300中的一者。之后,在线锯切室300中被锯切之后,经锯切的铸块被传送到输出模块110。在一个实施例中,清洗站(未示出)(例如,图17中的附图标记209)被布置在处理位置103-108中的一者处,并且被用来在经锯切的铸块由中心机器人120传送到输出模块110之前,从经锯切的铸块清洁掉浆液材料。中心机器人120通常包括常规的机器人装置,诸如SCARA机器人或如图6所示的六轴机器人,机器人装置具有能够从晶片锯切系统100中的一个室拾取铸块并将铸块传送到下一个室的至少一个终端受动器(end-effector) 121、122。在一个实施例中,中心机器人120具有至少两个终端受动器121和122,它们可以被用来将铸块传送通过晶片锯切系统100。在该构造中,第一终端受动器121可以被用来从输入模块102接收未被切割的铸块(例如,清洁和干燥的块),并且第二终端受动器122可以被用来将经锯切的铸块(例如,湿润、不干净并且易碎的元件)从线锯切室300传送到输出模块110。第二终端受动器122可以包括被连接到终端受动器122的支撑托盘元件(例如,柔性刷状元件(未示出)),以在传送处理期间支撑易碎的切割晶片或衬底。在一个实施例中,终端受动器121和122的一部分被构造为与安装板376 (图4)接合,在安装板上安装了铸块317,以确保将未切割以及经锯切的铸块可靠地传送通过晶片锯切系统100。输入模块102可以一般包括被构造为接收已经被结合到安装板376的未切割型的铸块317的一个或多个存储架(未示出)。在一个实施例中,安装板376包括陶瓷材料,其具有形成在其中的多个通道(未示出),以在已经于铸块317上执行晶片锯切处理期间和/或之后允许热交换流体和/或冲洗流体在其中流动。输出模块110 —般包括被构造为在已经于铸块317上执行晶片锯切处理之后接收铸块317和安装板376的一个或多个存储架(未示出)。输出模块110也可以包括冲洗装置(例如,DI (去离子)水供应系统)或冲洗站,冲洗装置或冲洗站能够保持经锯切的铸块湿润,以使得用在锯切处理中的浆液不会在经处理的铸块上变干。在一个实施例中,输出模块110可以包括对经锯切的铸块进行清洁以移除在所形成的衬底表面上发现的任何污染物的冲洗装置/系统。一般来说,系统控制器128被用来控制一个或多个部件和在晶片锯切系统中执行的处理。系统控制器128 —般被设计为有助于晶片锯切系统的控制和自动操作,并且特别包括中央处理单元(CPU)(未示出)、存储器(未示出)和支持电路(I/O)(未示出)。CPU可以是用在工业设置中的任何形式的计算机处理器中的一者,以控制各种系统功能、衬底移动、室处理、处理定时和支持硬件(例如传感器、机器人、电机、定式装置等)以及监视处理(例如化学浓度、处理变量、室处理时间、I/O信号等)。存储器被连接到CPU,并且可以是一种或多种容易获得的存储器,诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、软盘、硬盘或本地或远程的任何其他形式的数字存储器。软件命令和数据可以被编码和存储在存储器中,以指示CPU。支持电路也被连接到CPU,来以常规的方式支持处理器。支持电路可以包括高速缓存、电源、时钟电路、输入/输出电路、子系统等。可以由系统控制器128读取的程序或计算机指令判断可以在衬底上执行什么任务。优选地,程序是可以由系统控制器128读取的软件,软件包括执行与移动的监视、执行和控制、支持、以及/或者铸块在晶片锯切系统中的定位有关的任务,以及在晶片锯切系统中的每个线锯切室300中执行的各种晶片锯切方案任务以及各种晶片锯切室处理方案步骤。图17是直线式晶片锯切系统200的立体图,该系统具有布置在传送室225上并且/或者与传送室225连接的多个线锯切室300。一般来说,任何数目的线锯切室300可以被布置在线性机器人220的任一侧,以实现期望的系统产量。在一个示例中,为了改善系统产量和室可利用性的考虑,晶片锯切系统200具有布置在传送室225的一侧或者均匀地布置在传送室225的两侧上的至少六个线锯切室300。然而,可以使用更少或更多的线锯切室300。晶片锯切系统200 —般包括输入模块202、传送室225、线性机器人220、输出模块210、系统控制器128和布置在形成于传送室225上的多个处理位置203-206和212-215处的多个线锯切室300。在一个实施例中,线锯切室300都被安装或连接到传送室225。线锯切室300通常被安装到传送室225上或与传送室225连接,使得线锯切室300都被如上所述地相对于彼此以及中心传送室125振动隔离。输入模块202和输出模块210 —般分别类似于如上所述的输入模块120和输出模块110,并且因此在这里不进一步讨论。线性机器人220被用来将未切割的铸块从输入模块202传送到线锯切室300的一者中,并且之后在执行锯切处理之后,经锯切的铸块被传送到清洗站209或者输出模块210。在一个实施例中,清洗站209用来在经锯切的铸块由线性机器人220传送到输出模块210之前从经锯切的铸块清洁浆液材料并对该锯切的铸块进行干燥。机器人220通常包括常规的机器人装置,诸如SCARA机器人或六轴机器人,其被构造为沿着轨道221 (即,图2中的方向“M”)移动,轨道221被布置在横跨线性机器人220的长度的传送区域中。一般来说,线性机器人220至少具有一个终端受动器(未示出),诸如上文讨论的终端受动器121、122,他们能够将铸块从一个室拾取并传送到晶片锯切系统200中的下一个室。虽然上文涉及本发明的实施例,但是可以在不背离基本范围的情况下得出本发明的其他和另外的实施例,并且本发明的范围由权利要求确定。





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