CN115922002A - 放电加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种放电加工装置，至少包含载台及放电加工单元。载台用以承载至少一待加工物。放电加工单元用以沿着加工行进方向对待加工物之复数个加工目标区进行放电加工程序。放电加工单元包含沿着一第一方向平行分布之复数个电极。其中放电加工单元沿着加工行进方向进行放电加工程序时，电极之放电区段与待加工物之加工目标区沿着第二方向呈相对移动。本发明可节省整体加工时间及节省更换电极所需时间。

Description

放电加工装置

技术领域

本发明是有关于一种加工装置，特别是有关于一种放电加工装置。

背景技术

随着半导体产业蓬勃发展，放电加工技术已常见用于加工处理晶锭或晶圆。放电加工(Electrical Discharge Machining，EDM)是一种借由放电产生火花，使待加工物成为所需形状的一种制造工艺。介电材料分隔两电极并施以电压，产生周期性快速变化的电流放电，用以加工上述之待加工物。放电加工技术采用两个电极，其中一个电极称为工具电极，或称为放电电极，另一个电极则称为工件电极，连接上述之待加工物。在放电加工的过程中，放电电极和工件电极间不会有实际的接触。

当两个电极间的电位差增大时，两电极之间的电场亦会增大，直到电场强度高过介电强度，此时会发生介电崩溃，电流流过两电极，并去除部分材料。当电流停止时，新的介电材料会流到电极间的电场，排除上述的部分材料，并重新提供介电质绝缘效果。在电流流过之后，两电极间的电位差会回到介电崩溃之前，如此可以重复进行新一次的介电崩溃。

然而，现有放电加工技术的缺点在于，其切割面的粗糙度不佳，且切割面上具有相当多表面裂缝，甚至会沿着非切割方向延伸，导致非预期方向的破裂效果。而且，现有的放电加工技术在进行例如晶锭切割时，都是使用治具夹持晶锭的周缘，亦即径向夹持晶锭的侧边，以防止滚动或位移。然而，由于晶锭的切割面也是位在径向上，因此传统技术仅能切割暴露在治具外侧的晶锭，无法切割治具与晶锭重迭之区域，所以传统技术需要停机并重新调整位置后，才能再次切割。此外，现有的放电加工技术一次仅能切割或薄化一片晶圆，速度相当缓慢。再者，现有的放电加工技术都是只使用单一条切割线，再加上现有的放电加工装置并无快拆式设计，若切割线意外断裂，则需要停机且花费相当多时间始能完成更换。

发明内容

有鉴于此，本发明之一或多个目的就是在提供一种放电加工装置，以解决上述习知技艺之诸多问题。

为达前述目的，本发明提出一种放电加工装置，至少包含：一载台，用以承载至少一待加工物；以及一放电加工单元，用以沿着一加工行进方向对该载台上之该待加工物之复数个加工目标区进行一放电加工程序，该放电加工单元包含：复数个电极，该复数个电极沿着一第一方向平行分布；一治具，该治具由至少两承载构件及至少两固持构件分别对应组接而成，该复数个电极之两侧分别抵靠于该两承载构件上，使得该复数个电极之一放电区段呈悬空状态；以及一供电单元，该供电单元在该放电加工程序中提供一第一电源予该复数个电极及该待加工物，用以经由该复数个电极之该放电区段施加一放电能量予该待加工物之该复数个加工目标区，其中该放电加工单元沿着该加工行进方向进行该放电加工程序时，该复数个电极之该放电区段与该待加工物之该复数个加工目标区沿着一第二方向呈相对移动。

其中，该复数个电极之该放电区段与该待加工物之该复数个加工目标区沿着该第二方向呈往复式或循环式相对移动。

其中，该两承载构件及该两固持构件与该复数个电极一起往复式或循环式运动，使得该复数个电极以该放电区段施加该放电能量予该待加工物。

其中，该放电加工单元借由使得该两承载构件或该两固持构件产生相对位移而调整该复数个电极之张力值。

其中，放电加工装置还包含一稳定构件，用以稳定该复数个电极相对于该待加工物之移动。

其中，该复数个电极同时沿着该第一方向及一第三方向平行分布，该第三方向垂直于该第一方向或该第二方向。

其中，沿着该第一方向平行分布之该复数个电极以不相同之数量沿着该第三方向平行分布。

其中，该复数个电极沿着该第一方向平行分布于不同高度。

其中，该复数个电极相互接触。

其中，该放电加工单元具有一连接结构，且该连接结构沿着该第一方向延伸以连接沿着该第一方向平行分布之该复数个电极。

其中，该复数个电极为线状或板状。

其中，该复数个电极的横向截面为非对称形状。

其中，该供电单元为一组电源输出或复数组电源输出。

其中，该供电单元串联式或并联式电性连接该复数个电极。

其中，该载台沿着该第一方向、该第二方向或者该加工行进方向移动。

其中，该载台以该第一方向、该第二方向或该加工行进方向为轴心进行旋转。

其中，该放电加工装置还包含一排渣单元，该放电加工单元对该待加工物进行该放电加工程序时，该排渣单元提供一外力排除该复数个电极对该待加工物施加该放电能量所产生之残渣。

其中，该放电加工装置还包含一排渣单元，该放电加工单元对该待加工物进行该放电加工程序时，该排渣单元提供复数个外力分别排除该复数个电极对该待加工物施加该放电能量所产生之残渣。

其中，该排渣单元为一超音波产生器或一压电震荡器，使该治具、该待加工物及该复数个电极产生震荡。

其中，该放电加工装置还包含一张力量测单元，用于量测该复数个电极的张力值。

其中，该放电加工装置还包含一振动量测单元，用于量测该复数个电极的振动值。

其中，该放电加工单元之该供电单元还包含提供一第二电源予该复数个电极，借以提供一直流电源或一射频予该复数个电极。

其中，该待加工物具有一平面区域，并以该平面区域与该载台连接。

其中，该载台还包含一夹持件，用以固定该待加工物。

其中，该载台或该夹持件以一黏胶连接该待加工物。

其中，该黏胶为导电胶。

其中，该放电加工单元沿着该加工行进方向对该载台上之该待加工物连同该夹持件进行该放电加工程序。

其中，该夹持件夹持一缓冲构件，且该缓冲构件经由一导电胶层固定该待加工物，该放电加工单元沿着该加工行进方向对该载台上之该待加工物进行该放电加工程序。

其中，该夹持件经由夹持一导电框以固定该待加工物，该放电加工单元沿着该加工行进方向对该载台上之该待加工物进行该放电加工程序。

其中，该夹持件包含两板体，该两板体之至少一者为梳状板。

其中，该夹持件轴向撑抵该待加工物之单侧，该放电能量于该待加工物之该加工目标区所形成之一加工沟槽借由一黏胶黏固该加工沟槽之两槽壁。

其中，该放电能量于该待加工物之该加工目标区形成一加工沟槽，该加工沟槽中填充有一填充材料。

其中，该两承载构件分别为板型结构或套筒结构。

其中，该两承载构件分别包含一第一片材及一第二片材，且该复数个电极夹固于该第一片材与该第二片材之间。

其中，该两承载构件分别具有一穿槽，该两固持构件分别具有对应于该穿槽之一凸块，该两承载构件以该穿槽对应组接该两固持构件之该凸块。

其中，该两承载构件分别具有一通孔，该两固持构件分别具有一螺孔，其中该两承载构件借由一螺栓穿过该通孔以螺接该两固持构件之该螺孔。

其中，该两固持构件分别具有一沟槽结构，该两承载构件插入于该两固持构件之该沟槽结构中，借以对应组接于该两固持构件上。

其中，该两固持构件分别具有一导电结构，借以电性连接抵靠于该两承载构件上之该复数个电极。

其中，该两固持构件同时固定该两承载构件及该复数个电极。

其中，该复数个电极间设有一绝缘结构，用以避免该复数个电极彼此电性接触。

其中，该两承载构件具有复数个限位槽，用以限位该复数个电极。

其中，该复数个电极以黏胶固定于该复数个限位槽中。

其中，该放电加工单元还包含一接附构件，该接附构件于该两承载构件之边缘与该复数个电极连接。

其中，该接附构件电性连接该供电单元之该第一电源或一第二电源。

其中，该复数个电极之头尾两端分别连接至该两承载构件之同一者或不同者。

其中，该两承载构件之边缘具有导角。

其中，该复数个电极沿着该第一方向等距平行分布。

其中，该复数个电极之间经由一导电结构彼此连接，借以电性连接该供电单元。

其中，该载台所承载之该待加工物为半导体晶锭或晶圆。

其中，该放电加工装置于该放电加工程序中循序或同时切割或磨抛该载台所承载之该待加工物。

其中，放电加工装置还包含一雷射单元，用以于进行该放电加工程序前、中或后提供一热源予该待加工物。

其中，该待加工物由复数个工件电性黏接而成。

承上所述，依本发明之放电加工装置，具有以下优点：

(1)借由多层式电极，可有效解决单条电极断裂就必须停机更换的问题。

(2)治具由至少两承载构件及至少两固持构件分别对应组接而成，借由快拆式设计可大幅减少更换电极所需时间，还可调整放电电极之张力。

(3)借由平行分布之电极，可同时切割或磨抛多个加工目标区，有效节省整体加工时间。

(4)稳定构件可减少电极产生抖动，还能提供导引效果，并可作为电接点使用。

(5)排渣单元可针对提供一或多个加工目标区提供外力，帮助排除放电加工程序所产生之残渣。

(6)夹持件具有多种夹持态样，可有效解决传统放电加工技术无法切割治具与待加工物重迭区域之问题。

兹为使钧审对本发明的技术特征及所能达到的技术功效有更进一步的了解与认识，谨佐以较佳的实施例及配合详细的说明如后。

附图说明

图1为本发明之放电加工装置之前视示意图。

图2为本发明之放电加工装置之局部结构之上视示意图。

图3为本发明之放电加工装置之局部结构之侧视示意图。

图4为本发明之待加工物由多个待加工之工件连接组成之上视示意图。

图5为本发明之放电加工单元对多个待加工物进行放电加工程序之侧视示意图。

图6为本发明之电极之横向截面为圆形或方形之示意图。

图7为本发明之电极之头尾两端分别连接至不同承载构件之侧视示意图。

图8为本发明之电极之头尾两端分别连接至不同承载构件之上视示意图。

图9为本发明之加工沟槽中填充有填充材料之示意图。

图10为本发明之放电加工装置具有稳定构件之示意图。

图11为本发明之承载构件之限位槽中设有多个电极之示意图。

图12为本发明之承载构件为一种板型结构之侧视示意图。

图13为本发明之承载构件为另一种板型结构之侧视示意图。

图14为本发明之多个承载构件螺接至固持构件之侧视示意图。

图15为本发明之固持构件以沟槽结构组接承载构件之侧视示意图。

图16为本发明之固持构件具有导电结构连接电极之上视示意图。

图17为绝缘结构设于图16之导电结构及电极之间之上视示意图。

图18为本发明之载台以夹持件径向夹持待加工物之侧视示意图。

图19为本发明之载台以夹持件轴向夹持待加工物之侧视示意图。

图20为本发明之载台以夹持件单侧固定待加工物之侧视示意图。

图21为本发明之夹持件经由缓冲构件固定待加工物之侧视示意图。

图22为本发明之夹持件经由导电框固定待加工物之侧视示意图。

图23为本发明之夹持件为梳状板之侧视示意图。

图24为本发明之放电加工单元具有可调整之张力值之侧视示意图。

图25为本发明之治具以多个承载构件使电极平行分布之配置示意图。

图26为本发明之治具借由分隔柱分隔电极之配置示意图。

附图标记说明：

10：放电加工装置

20：载台

21：附加电路板

22：稳定构件

23：板体

24：夹持件

25：导电框

26：黏胶

27：缓冲构件

28：接触面

29：梳齿开口

30：放电加工单元

31：电接点

32：电极

33：分隔柱

34：供电单元

34’：另一供电单元

35：连接结构

36：治具

40：承载构件

41：轴孔

42：限位槽

43：穿槽

44a：第一片材

44b：第二片材

45：通孔

46：接附构件

47：导角

50：固持构件

51：凸块

52：座体

53：凸块

54：导电结构

56：绝缘结构

57：沟槽结构

59：螺栓

60：张力量测单元

62：振动量测单元

64：排渣单元

70：雷射单元

100：待加工物

110：加工目标区

120：加工沟槽

124：填充材料

A：两侧

B：放电区段

D：间距

H：深度

h：深度

X：第一方向

Y：第二方向

Z：第三方向

F：加工行进方向

P1：第一电源

P2：第二电源

具体实施方式

为利了解本发明之技术特征、内容与优点及其所能达成之功效，兹将本发明配合图式，并以实施例之表达形式详细说明如下，而其中所使用之图式，其主旨仅为示意及辅助说明书之用，未必为本发明实施后之真实比例与精准配置，故不应就所附之图式的比例与配置关系解读、局限本发明于实际实施上的权利范围。此外，为使便于理解，下述实施例中的相同元件以相同的符号标示来说明。

另外，在全篇说明书与权利要求书所使用的用词，除有特别注明外，通常具有每个用词使用在此领域中、在此揭露的内容中与特殊内容中的平常意义。某些用以描述本发明的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本发明的描述上额外的引导。

关于本文中如使用“第一”、“第二”、“第三”等，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已。

其次，在本文中如使用用词“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等，其均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

图1为本发明之放电加工装置之前视示意图，图2为本发明之放电加工装置之局部结构之上视示意图，图3为本发明之放电加工装置之局部结构之侧视示意图。请参阅图1至图3，本发明之放电加工(EDM)装置10包含载台20及放电加工单元30。载台20用以承载至少一待加工物100。待加工物100可为任何导体或半导体结构，例如晶锭或晶圆等，且其外形可例如为圆柱状等块状物或者是片状物。惟，待加工物100之径向剖面不限于圆形，其可为任意形状，例如具有平面区域之圆形。其中，待加工物100亦可选择性以平面区域与载台20连接。待加工物100定义有复数个加工目标区110，且这些加工目标区110平行分布于待加工物100中任何适合加工之位置上。这些加工目标区110之间距D对应于(例如相同于)待加工物100之切割厚度、薄化厚度或切割間距，其数值可选择性依据实际制程需求而调整，故可为彼此相等或不相等。

如图1至图3所示，放电加工(EDM)单元30用以沿着一加工行进方向F对载台20上之待加工物100之加工目标区110进行放电加工程序，例如对待加工物100的这些加工目标区110循序或同时进行切割(Cutting)及/或磨抛(Electric Discharge Grinding，EDG)等放电加工程序。本发明不限于载台20带动待加工物100朝向放电加工单元30的电极32移动或是放电加工单元30驱使电极32朝向待加工物100移动，只要放电加工(EDM)单元30与载台20上之待加工物100能够沿着上述之加工行进方向F进行相对运动，即可适用于本发明中。换言之，本发明之载台20可为位置固定式载台，或者是可移动或可转动之运动式载台，其中本发明以载台20为具有附加电路板21之工作平台举例说明。本发明之待加工物100不限于由单一工件组成，本发明之待加工物100也可例如由多个待加工之工件连接组成，其中这些工件之间可选择性例如借由黏胶26彼此组接在一起(如图4所示)，其中该黏胶可为导电胶。此外，本发明之放电加工单元30亦可选择性对一或多个待加工物100循序或同时进行放电加工程序(如图5所示)。其中，图4绘示多个待加工物彼此黏接以进行放电加工程序之上视示意图，图5绘示本发明之放电加工装置对多个待加工物进行放电加工程序之侧视示意图。

如图1至图3所示，放电加工单元30包含复数个电极32、供电单元34及治具36。这些复数个电极32沿着第一方向X平行分布之线状或板状导电结构，如导电线或箔。电极32之数量选择性依据实际需求而定。这些电极32之间距对应于待加工物100之切割或薄化厚度。这些电极32之横向截面可为彼此相同或不相同之任意形状，例如线状或板状，或者是任何对称(如图6所示之圆形或方形)或非对称形状。供电单元34分别经由电接点31(electricalcontact)电性连接电极32及电性连接待加工物100。其中，供电单元34可为一组电源输出或复数组电源输出，用以供应第一电源P1。供电单元34亦可为串联式或并联式电性连接电极32，只要可经由电极32施加放电能量于待加工物100之加工目标区110，即可适用于本发明中。放电电极32的材质可例如选自由铜(Copper)、黄铜(Brass)、钼(Molybdenum)、钨(Tungsten)、石墨(Graphite)、钢(Steel)、铝(Aluminum)及锌(Zinc)所组成之族群。放电电极32的厚度约小于300μm，厚度范围较佳为约30μm至约300μm。

请参阅图1至图3，治具36由至少两承载构件40及至少两固持构件50分别对应组接而成。电极32之两侧A分别活动式或固定式抵靠于两承载构件40上，使得电极32之放电区段B呈悬空状态，其中两承载构件40彼此隔开一段距离。两承载构件40之尺寸及其所承载之电极32之高度并无特别限定要相同或不相同，只要可使得电极32之放电区段B呈悬空状态，即可适用于本发明中。固持构件50选择性可拆卸式或固定式稳固地组接承载构件40，固持构件50设于座体52上，其中此座体52可为使得固持构件50位置固定之结构，或者是此座体52为能够使得固持构件50进行移动或转动等运动之运动机构，借以对应地带动承载构件40进行移动或转动等运动，因此电极32之放电区段B可进行左右往复式移动。以座体52为运动机构举例，运动机构可例如为任何能够左右往复式移动之移动机构，如滑动机构，或者是可例如为任何能够往复式转动或循环式转动之转动机构，如马达，用以对应地驱动固持构件50进行移动或转动等运动。借此，承载构件40及固持构件50可选择性与电极32一起往复式或循环式运动，使得电极32以放电区段B施加放电能量予待加工物100。为让电极32于承载构件40有较佳的依附性，因此承载构件40之边缘选择性具有导角47，如图2及图12所示。

在放电加工程序中，供电单元34提供第一电源P1予电极32及待加工物100，借以经由电极32之放电区段B施加放电能量予待加工物100之加工目标区110，其中放电加工单元30沿着加工行进方向(切割/磨抛方向)F对待加工物100之加工目标区110进行放电加工程序时，电极32之放电区段B与待加工物100之加工目标区110沿着第二方向Y呈相对移动，例如呈往复式或循环式相对移动。亦即，电极32与待加工物100之一者可为固定，而另一者则可为进行相对移动。或者是，电极32与待加工物100两者皆为进行相对移动。其中，加工行进方向F可例如为垂直于第一方向X或第二方向Y，或倾斜于第一方向X或第二方向Y。举例而言，以待加工物100相对于电极32运动为例，本发明之载台20例如为可移动或可转动之运动式载台，且例如沿着上述之第一方向X、第二方向Y或者加工行进方向F移动或者是以第一方向X、第二方向Y或者加工行进方向F为轴心进行旋转。

在本发明中，如图1至图3所示，沿着第一方向X平行分布之电极32可例如为分别活动式环绕彼此隔开一段距离之两承载构件40，使得电极32之放电区段B呈悬空状态，且可随着两承载构件40之运动，而沿着第二方向Y进行往复式或循环式移动。或者是，电极32可为例如固定式跨接或环绕彼此隔开一段距离之两承载构件40。放电加工单元10选择性具有连接结构35，且连接结构35沿着第一方向X延伸以连接沿着第一方向X平行分布之多个电极32。连接结构35可增加放电电极32进行放电加工程序时之结构稳定性，因此连接结构35可为不导电材质，惟若连接结构35为导电材质，则连接结构35可作为电接点31使用。亦即，电极32之头尾两端分别连接至两承载构件40之同一者(如图1所示)或不同者(如图7及图8所示)，使得电极32之放电区段B呈悬空状态，且可随着两承载构件40之往复式移动，而沿着第二方向Y进行往复式移动。如图7所示，电极32不限于环绕两承载构件40，电极32也可选择性仅横跨两承载构件40之顶侧。

如图9所示，在放电加工程序中，放电加工单元30经由电极32之放电区段B沿着加工行进方向F施加放电能量予待加工物100之加工目标区110，因此可沿着加工行进方向F在待加工物100之加工目标区110上形成复数个加工沟槽120，其中加工沟槽120之深度h会随着放电加工程序之进行而加深，直至完成整个放电加工程序。其中，如图9所示，加工沟槽120中选择性填充有填充材料124，可减少加待加工物100振动及保持待加工物100之原切割(as-cut)/薄化距离，还可避免切割或研磨后之待加工物100薄片彼此碰撞。其中，上述之填充材料124可为空气、去离子水、油、胶等绝缘材料或其他合适之绝缘物质以作为介电材料。

如图10所示，由于在放电加工程序中，电极32之放电区段B沿着加工行进方向F前进以施加放电能量予待加工物100之加工目标区110，而且电极32之放电区段B与待加工物100之加工目标区110又同时沿着第二方向Y呈相对移动，因此为了避免电极32在放电加工程序过程中所产生的抖动现象，本发明之放电加工装置10选择性具有稳定构件22，其中稳定构件22例如设于载台20或治具36上，稳定构件22之位置例如位于电极32之两侧A之间，稳定构件22之型态并无特别限定，只要可减少电极32抖动产生，即可适用于本发明中。举例而言，稳定构件22与电极32接触之接触面28可例如为平面，借由例如支撑呈悬空状态之电极32可减少抖动现象，或者是稳定构件22与电极32接触之接触面28可选择性具有导槽，导槽不仅可支撑呈悬空状态之电极32，还可在电极32相对于待加工物100进行往复式移动时稳定电极32并提供导引效果。除此之外，稳定构件22亦可选择性为高度可伸缩之结构设计，借此可随着加工沟槽120之深度而改变稳定构件22与电极32接触之接触面28之高度。

在本发明中，承载构件40之外型并无特别限定，其可例如为板型结构(如图12及图13所示)或套筒结构(如图1至图10所示)。承载构件40之表面例如为具有复数个限位槽42，其中电极32限位于限位槽42中，不同限位槽42中之电极32可为各自电性独立，也可为依序连接而彼此电性连通。限位槽42同样以上述之间距D沿着第一方向X平行分布，借此可使得电极32沿着第一方向X平行分布。限位槽42之宽度对应于电极32之宽度，例如限位槽42之宽度略大于电极32之宽度，借此可使得电极32限位于限位槽42中。其中，两承载构件40可例如具有限位槽42。若电极32与承载构件40无彼此相对运动的需求，例如若承载构件40无须转动，则本发明还可选择性借由接附构件46(如图7及图8所示)将电极32固定于限位槽42中，其中接附构件46例如具有复数个位置与尺寸对应于限位槽42之凸块，或者为接附构件46亦可为黏胶。此外，接附构件46还可选择性电性连接供电单元34所供应之第一电源P1或另一供电单元34’之第二电源P2，其中第二电源P2可例如为DC电源或射频。亦即，接附构件46可选择性作为图1之电接点31使用。

请参阅图11，并请同时参阅图1至图10所示，以承载构件40为圆筒形之套筒结构举例，限位槽42例如沿着第一方向X(即承载构件40之轴向)平行分布，且沿着第三方向Z(即承载构件40之径向)深入于承载构件40中而具有一深度H。其中，限位槽42之深度H可依据实际需求而定，限位槽42之深度H不限于彼此相同，亦即沿着第一方向X平行分布之限位槽42之深度H也可为彼此不相同。其中，电极32之两侧A相互接触以呈现堆栈状态，且借由环绕承载构件40而位于限位槽42中。此外，不同限位槽42中之电极32之数量不限于彼此相同，亦即位于不同限位槽42中之电极32之数量也可为彼此不相同。换言之，沿着第一方向X平行分布之电极32可以相同之数量沿着第三方向Z平行分布，或者是沿着第一方向X平行分布之电极32可以不相同之数量沿着第三方向Z平行分布。第三方向Z例如垂直于第一方向X，亦即第三方向Z为承载构件40之径向，且平行于待加工物100之径向。然而，因为依据实际制程需求，放电加工程序可为沿着待加工物100之径向进行垂直切割或磨抛，或者是沿着待加工物100之径向以一倾斜角进行斜向切割或磨抛，所以在实际进行放电加工程序时，可例如调整载台20或治具36以便将第三方向Z调整为平行于加工行进方向F。

固持构件50选择性可拆卸式或固定式稳固地组接承载构件40，且承载构件40与固持构件50之组接态样并无特别限定，只要可使得承载构件组接于固持构件50，或者可使得承载构件40借由固持构件50之移动或转动等运动而选择性进行移动或转动等运动，即可适用于本发明中。承载构件40例如为具有轴孔41之圆筒形(如图2所示)或其他形状之套筒，承载构件40可利用轴孔41套接在固持构件50之凸块51上。此外，为了减少电极32意外断裂时更换电极32所需时间，因此本发明还可例如先将承载构件40之轴孔41套设在同样具有凸块之仿(dummy)支撑构件上。借此，使用者可从仿支撑构件快速取出已环绕有电极32之承载构件40，并将此承载构件40之轴孔41套接在固持构件50之凸块51，或者是将固持构件50之凸块51插入承载构件40之轴孔41，故可快速完成治具之组装。

以板型结构为例(如图12及图13所示)，承载构件40分别包含第一片材44a及第二片材44b，且电极32夹固于第一片材44a与第二片材44b之间。以图12为例，电极32先缠绕于第一片材44a上，第二片材44b再结合于第一片材44a上，第二片材44b例如结合于第一片材44a之嵌合槽中，藉以夹固电极32。第二片材44b可用来作为多层缠绕之电极32之间的分隔层使用，且藉由改变第二片材44b之厚度可调整多层电极32间之间距。承载构件40选择性例如为具有穿槽43，承载构件40可利用穿槽43套接在固持构件50之凸块53上。穿槽43不限于单侧开口或是双侧开口，只要可使得承载构件40与固持构件50组装在一起，任何型态之穿槽43或组装方式均可适用于本发明中。或者是，如图14所示，承载构件40可选择性例如采用螺接方式组接固持构件50，例如承载构件40分别具有一通孔45，固持构件50之凸块53分别具有一螺孔，其中承载构件40借由一螺栓59穿过通孔45以螺接固持构件50之螺孔。或者是，如图15所示，固持构件50亦可选择性例如分别具有一沟槽结构57，承载构件40插入于固持构件50之沟槽结构57中，借以对应组接于固持构件50上。

此外，如图16所示，固持构件50还可例如具有导电结构54，导电结构54例如沿着第一方向X横跨多个电极32，借以电性连接抵靠于承载构件40上之电极32。借此，供电单元34所提供之第一电源P1可选择性例如经由导电结构54电性连接电极32，亦即导电结构54可选择性作为图1之电接点31使用。另外，电极32之间亦可选择性设有一绝缘结构56，用以避免电极32彼此电性接触。举例而言，如图17所示，绝缘结构56可例如设于电极32与导电结构54之间。其中，绝缘结构56之材质并无特别限定，只要可提供上述之绝缘效果即可适用于本发明中。

此外，位于不同限位槽42中之电极32之高度不限于彼此相同，位于不同限位槽42中之电极32之高度也可为彼此不相同。或者是，不同承载构件40上之电极32之高度不限于彼此相同，位于不同承载构件40中之电极32之高度也可为彼此不相同。亦即，如图11所示，电极32不仅可沿着第一方向X平行分布，还可同时选择性沿着第三方向Z平行分布于相同高度或不同高度。其中，位于同一个限位槽42中之电极32可以相互堆栈，也可以平行排列。

此外，如图11所示，由于多根电极32沿着第三方向Z(加工行进方向F)平行分布，因此当这些沿着第三方向Z平行分布之电极32依序沿着加工行进方向F切割或磨抛待加工物100之加工目标区110时，后方之电极32将会重复经过前方之电极32已经过之位置。换言之，以加工行进方向F为由上往下为例，纵使前方之电极32(例如下方之电极)发生断线现象，后方之电极32(例如上方之电极)仍可替补前方之电极32施加放电能量予图1所示之待加工物100之加工目标区110。因此，本发明借由电极替补功能，可避免电极断线所导致之制程中断等不良影响。

待加工物100放置于载台20上，载台20可选择性包含夹持件24用以固定待加工物100。其中，载台20或其上之夹持件24可选择性以黏胶连接待加工物100，其中黏胶例如为导电胶，黏胶可提供导电及固定之效果。举例而言，以待加工物100为块状物(如晶锭)为例，夹持件24可例如为夹持晶锭圆柱的周缘，亦即径向夹持晶锭的两侧边，如图18所示，以防止滚动或位移，且使得待加工物100之加工目标区110位于夹持件24之外侧。或者是，夹持件24可例如为夹持晶锭的两端，亦即轴向夹持晶锭的两侧边，如图19所示，以防止位移，且使得待加工物100之加工目标区110位于两夹持件24之间。其中，夹持件24可例如为分隔设置之两板体23，用以利用两板体23夹持待加工物100。

如图20所示，夹持件24还可例如为单一板体23，用以撑抵待加工物100之单侧。此外，本发明还可选择性借由黏胶26黏固待加工物100之加工目标区110之加工沟槽120之两槽壁，可避免待加工物100在放电加工程序过程中所产生的抖动现象，还能避免放电加工程序结束前产生毛边现象。其中，待加工物100可不限于以轴向两端或径向周缘经由黏胶26固定于夹持件24之单侧。

如图21所示，夹持件24还可例如夹持一缓冲构件27，且缓冲构件27经由一黏胶26固定待加工物100，放电加工单元30沿着加工行进方向F对载台20上之待加工物100进行放电加工程序，甚至可例如对待加工物100连同缓冲构件27进行放电加工程序。黏胶26例如为导电胶层。其中，待加工物100可不限于以轴向两端或径向周缘经由黏胶26固定于缓冲构件27上。

如图22所示，夹持件24还可例如经由夹持导电框25以固定待加工物100，放电加工单元30沿着加工行进方向F对载台20上之待加工物100进行放电加工程序，甚至可例如对待加工物100连同导电框25进行放电加工程序。其中，待加工物100可不限于以轴向两端或径向周缘经由黏胶26固定于夹持件24之单侧。

此外，如图23所示，在上述各图示所列之夹持件24中，夹持件24之板体还可选择性为梳状板，例如两板体之至少一者为梳状板，梳状板之梳齿开口29之位置对应于电极32之位置，亦即对应于加工目标区110之位置。

其中，如图24所示，放电加工单元30选择性具有可调整之张力值，且例如借由使得两承载构件40或两固持构件50产生相对位移(如图24左右两侧下方之双箭头所示)，例如朝向彼此靠近或彼此远离的方向运动，进而调整电极32之张力值。如图24所示，放电加工单元30还包含一张力量测单元60，例如张力计，用于量测电极32的张力值。如图24所示，该放电加工装置还包含一振动量测单元62，用于量测电极32的振动值。

如图24所示，放电加工装置30还包含排渣单元64，放电加工装置30对待加工物100进行放电加工程序时，排渣单元64提供一或多个外力排除电极32对待加工物100施加放电能量所产生之残渣，排渣单元64之所产生外力施力方向对应于电极32之放电区段B。其中，排渣单元64可例如为气流产生器、水流产生器、超音波产生器、压电震荡器或磁力产生组件。外力可例如为气流、水流、超音波震荡、压电震荡、吸力或磁力等。排渣单元64不限于设置于治具36及载台20上，甚至可设置于电极32之放电区段B之周围。以排渣单元64为超音波产生器或压电震荡器为例，排渣单元64可例如设置于治具36及载台20上，借由直接产生外力直接作用于治具36及载台20上，排渣单元64所产生之外力还可例如使治具36、待加工物100或电极32产生震荡，且例如同时产生震荡，可提供辅助排除残渣之效果。

在其他可行之实施例中，本发明之放电加工单元30可例如借由往复式或循环式转动两个以上的承载构件40，以带动多条电极32之放电区段B进行往复式或循环式移动。承载构件40与电极32之连接组态可如图25所示，每条电极32分别环绕四个承载构件40。这些电极32共享四个承载构件40当中的两个承载构件40，因此这些电极32之两侧A相互接触以呈现堆栈状态且一起活动式抵靠于上述共享的两个承载构件40上，至于其余的承载构件40则成对设置于不同高度，使得电极32以一间隔彼此平行分布。借此，当承载构件40进行往复式或循环式转动时，这些电极32之放电区段B也会相对于待加工物100进行位移，且借由上述成对设置于不同高度之承载构件40而位于不同高度，亦即以该间隔彼此平行分布。其中，上述共享的两承载构件40例如同步进行往复式或循环式转动，且转动速度相同，因此这些电极32沿着第二方向Y之往复式或循环式移动的速度也会一样。

在其他同样可行之实施例中，本发明之放电加工单元30可例如借由往复式或循环式转动两个承载构件40，以带动多条电极32之放电区段B进行往复式或循环式移动。举例而言，承载构件40与电极32之设置组态可如图26所示，这些电极32之两侧A相互接触以呈现堆栈状态且一起活动式抵靠于两个承载构件40上，这些电极32之放电区段B借由分隔柱33而以一间隔彼此平行分布，借此当承载构件40进行往复式或循环式转动时，这些电极32之放电区段B也会相对于待加工物100进行位移，并且被分隔柱33隔开而彼此平行分布。其中，这些电极32活动式抵靠在分隔柱33上，分隔柱33之位置固定，但可为固定式或滚动式设计，且具有限位槽，借以作为导向柱。分隔柱33也可选择性为导电材质，借此电极32可经由分隔柱33电性连接供电单元34，亦即分隔柱33也可选择性作为图1之电接点31使用。其中，两承载构件40例如同步进行往复式或循环式转动，且转动速度相同，因此这些电极32沿着第二方向Y之往复式或循环式移动的速度也会一样。

在其他同样可行之实施例中，如图24所示，本发明之放电加工单元30还可选择性例如包含雷射单元70，用以于放电加工单元30进行放电加工程序前、中或后提供一热源予待加工物100，借此可部分(局部)加热或整体加热待加工物100。亦即，雷射单元70所提供之热源可在放电加工程序进行之前、当中提供能量，以增加放电加工程序的效率，也可在放电加工程序进行之后提供修复、磨抛及退火效果。

综上所述，本发明之放电加工装置，具有以下优点：

(1)借由多层式电极，可有效解决单条电极断裂就必须停机更换的问题。

(2)治具由至少两承载构件及至少两固持构件分别对应组接而成，借由快拆式设计可大幅减少更换电极所需时间，还可调整放电电极之张力。

(3)借由平行分布之电极，可同时切割或磨抛多个加工目标区，有效节省整体加工时间。

(4)稳定构件可减少电极产生抖动，还能提供导引效果，并可作为电接点使用。

(5)排渣单元可针对提供一或多个加工目标区提供外力，帮助排除放电加工程序所产生之残渣。

(6)夹持件具有多种夹持态样，可有效解决传统放电加工技术无法切割治具与待加工物重迭区域之问题。

以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明之精神与范畴，而对其进行之等效修改或变更，均应包含于后附之权利要求书中。

Claims (52)

1.一种放电加工装置，其特征在于，至少包含：

一载台，用以承载至少一待加工物；以及

一放电加工单元，用以沿着一加工行进方向对该载台上之该待加工物之复数个加工目标区进行一放电加工程序，该放电加工单元包含：

复数个电极，该复数个电极沿着一第一方向平行分布；

一治具，该治具由至少两承载构件及至少两固持构件分别对应组接而成，该复数个电极之两侧分别抵靠于该两承载构件上，使得该复数个电极之一放电区段呈悬空状态；以及

一供电单元，该供电单元在该放电加工程序中提供一第一电源予该复数个电极及该待加工物，用以经由该复数个电极之该放电区段施加一放电能量予该待加工物之该复数个加工目标区，其中该放电加工单元沿着该加工行进方向进行该放电加工程序时，该复数个电极之该放电区段与该待加工物之该复数个加工目标区沿着一第二方向呈相对移动。

2.如权利要求1所述之放电加工装置，其特征在于，其中该复数个电极之该放电区段与该待加工物之该复数个加工目标区沿着该第二方向呈往复式或循环式相对移动。

3.如权利要求2所述之放电加工装置，其特征在于，其中该两承载构件及该两固持构件与该复数个电极一起往复式或循环式运动，使得该复数个电极以该放电区段施加该放电能量予该待加工物。

4.如权利要求1所述之放电加工装置，其特征在于，其中该放电加工单元借由使得该两承载构件或该两固持构件产生相对位移而调整该复数个电极之张力值。

5.如权利要求2所述之放电加工装置，其特征在于，还包含一稳定构件，用以稳定该复数个电极相对于该待加工物之移动。

6.如权利要求1所述之放电加工装置，其特征在于，其中该复数个电极同时沿着该第一方向及一第三方向平行分布，该第三方向垂直于该第一方向或该第二方向。

7.如权利要求6所述之放电加工装置，其特征在于，其中沿着该第一方向平行分布之该复数个电极以不相同之数量沿着该第三方向平行分布。

8.如权利要求1所述之放电加工装置，其特征在于，其中该复数个电极沿着该第一方向平行分布于不同高度。

9.如权利要求8所述之放电加工装置，其特征在于，其中该复数个电极相互接触。

10.如权利要求1所述之放电加工装置，其特征在于，其中该放电加工单元具有一连接结构，且该连接结构沿着该第一方向延伸以连接沿着该第一方向平行分布之该复数个电极。

11.如权利要求1所述之放电加工装置，其特征在于，其中该复数个电极为线状或板状。

12.如权利要求1所述之放电加工装置，其特征在于，其中该复数个电极的横向截面为非对称形状。

13.如权利要求1所述之放电加工装置，其特征在于，其中该供电单元为一组电源输出或复数组电源输出。

14.如权利要求1所述之放电加工装置，其特征在于，其中该供电单元串联式或并联式电性连接该复数个电极。

15.如权利要求1所述之放电加工装置，其特征在于，其中该载台沿着该第一方向、该第二方向或者该加工行进方向移动。

16.如权利要求1所述之放电加工装置，其特征在于，其中该载台以该第一方向、该第二方向或该加工行进方向为轴心进行旋转。

17.如权利要求1所述之放电加工装置，其特征在于，其中该放电加工装置还包含一排渣单元，该放电加工单元对该待加工物进行该放电加工程序时，该排渣单元提供一外力排除该复数个电极对该待加工物施加该放电能量所产生之残渣。

18.如权利要求1所述之放电加工装置，其特征在于，其中该放电加工装置还包含一排渣单元，该放电加工单元对该待加工物进行该放电加工程序时，该排渣单元提供复数个外力分别排除该复数个电极对该待加工物施加该放电能量所产生之残渣。

19.如权利要求17或18所述之放电加工装置，其特征在于，其中该排渣单元为一超音波产生器或一压电震荡器，使该治具、该待加工物或该复数个电极产生震荡。

20.如权利要求1所述之放电加工装置，其特征在于，其中该放电加工装置还包含一张力量测单元，用于量测该复数个电极的张力值。

21.如权利要求1所述之放电加工装置，其特征在于，其中该放电加工装置还包含一振动量测单元，用于量测该复数个电极的振动值。

22.如权利要求1所述之放电加工装置，其特征在于，其中该放电加工单元之该供电单元还包含提供一第二电源予该复数个电极，借以提供一直流电源或一射频予该复数个电极。

23.如权利要求1所述之放电加工装置，其特征在于，其中该待加工物具有一平面区域，并以该平面区域与该载台连接。

24.如权利要求1所述之放电加工装置，其特征在于，其中该载台还包含一夹持件，用以固定该待加工物。

25.如权利要求24所述之放电加工装置，其特征在于，其中该载台或该夹持件以一黏胶连接该待加工物。

26.如权利要求25所述之放电加工装置，其特征在于，其中该黏胶为导电胶。

27.如权利要求24所述之放电加工装置，其特征在于，其中该放电加工单元沿着该加工行进方向对该载台上之该待加工物连同该夹持件进行该放电加工程序。

28.如权利要求24所述之放电加工装置，其特征在于，其中该夹持件夹持一缓冲构件，且该缓冲构件经由一导电胶层固定该待加工物，该放电加工单元沿着该加工行进方向对该载台上之该待加工物进行该放电加工程序。

29.如权利要求24所述之放电加工装置，其特征在于，其中该夹持件经由夹持一导电框以固定该待加工物，该放电加工单元沿着该加工行进方向对该载台上之该待加工物进行该放电加工程序。

30.如权利要求24至29中任一项所述之放电加工装置，其特征在于，其中该夹持件包含两板体，该两板体之至少一者为梳状板。

31.如权利要求24所述之放电加工装置，其特征在于，其中该夹持件轴向撑抵该待加工物之单侧，该放电能量于该待加工物之该加工目标区所形成之一加工沟槽借由一黏胶黏固该加工沟槽之两槽壁。

32.如权利要求1所述之放电加工装置，其特征在于，其中该放电能量于该待加工物之该加工目标区形成一加工沟槽，该加工沟槽中填充有一填充材料。

33.如权利要求1所述之放电加工装置，其特征在于，其中该两承载构件分别为板型结构或套筒结构。

34.如权利要求1所述之放电加工装置，其特征在于，其中该两承载构件分别包含一第一片材及一第二片材，且该复数个电极夹固于该第一片材与该第二片材之间。

35.如权利要求1所述之放电加工装置，其特征在于，其中该两承载构件分别具有一穿槽，该两固持构件分别具有对应于该穿槽之一凸块，该两承载构件以该穿槽对应组接该两固持构件之该凸块。

36.如权利要求1所述之放电加工装置，其特征在于，其中该两承载构件分别具有一通孔，该两固持构件分别具有一螺孔，其中该两承载构件借由一螺栓穿过该通孔以螺接该两固持构件之该螺孔。

37.如权利要求1所述之放电加工装置，其特征在于，其中该两固持构件分别具有一沟槽结构，该两承载构件插入于该两固持构件之该沟槽结构中，借以对应组接于该两固持构件上。

38.如权利要求1所述之放电加工装置，其特征在于，其中该两固持构件分别具有一导电结构，借以电性连接抵靠于该两承载构件上之该复数个电极。

39.如权利要求1、37或38所述之放电加工装置，其特征在于，其中该两固持构件同时固定该两承载构件及该复数个电极。

40.如权利要求38所述之放电加工装置，其特征在于，其中该复数个电极间设有一绝缘结构，用以避免该复数个电极彼此电性接触。

41.如权利要求1所述之放电加工装置，其特征在于，其中该两承载构件具有复数个限位槽，用以限位该复数个电极。

42.如权利要求41所述之放电加工装置，其特征在于，其中该复数个电极以黏胶固定于该复数个限位槽中。

43.如权利要求1或41所述之放电加工装置，其特征在于，其中该放电加工单元还包含一接附构件，该接附构件于该两承载构件之边缘与该复数个电极连接。

44.如权利要求43所述之放电加工装置，其特征在于，其中该接附构件电性连接该供电单元之该第一电源或一第二电源。

45.如权利要求1所述之放电加工装置，其特征在于，其中该复数个电极之头尾两端分别连接至该两承载构件之同一者或不同者。

46.如权利要求1所述之放电加工装置，其特征在于，其中该两承载构件之边缘具有导角。

47.如权利要求1所述之放电加工装置，其特征在于，其中该复数个电极沿着该第一方向等距平行分布。

48.如权利要求1所述之放电加工装置，其特征在于，其中该复数个电极之间经由一导电结构彼此连接，借以电性连接该供电单元。

49.如权利要求1所述之放电加工装置，其特征在于，其中该载台所承载之该待加工物为半导体晶锭或晶圆。

50.如权利要求1所述之放电加工装置，其特征在于，其中该放电加工装置于该放电加工程序中循序或同时切割或磨抛该载台所承载之该待加工物。

51.如权利要求1所述之放电加工装置，其特征在于，还包含一雷射单元，用以于进行该放电加工程序前、中或后提供一热源予该待加工物。

52.如权利要求1所述之放电加工装置，其特征在于，其中该待加工物由复数个工件电性黏接而成。

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