CN203765813U - 丝锯装置 - Google Patents

Abstract

描述了一种用于切割半导体材料的丝锯装置。所述丝锯装置包括张力调节器，所述张力调节器适用于将第一线张力转变为第二线张力。所述张力调节器包括第一导辊和第二导辊，所述第一导辊包括旋转轴和形成于所述第一导辊的外圆周表面中的多个槽，所述第二导辊包括形成于所述第二导辊的外圆周表面中的多个槽。所述第一导辊和所述第二导辊以固定距离彼此间隔开。所述第二导辊可围绕第一导辊的旋转轴枢转。

Description

丝锯装置

技术领域

本申请的实施例涉及一种用于切割半导体材料的丝锯装置。进一步地，本申请的实施例涉及一种张力调节器，所述张力调节器用于转变和调整用于切割半导体材料的丝锯装置中的线张力。 

背景技术

丝锯用于从一块硬质材料(诸如硅)切割块体或块料、薄片(例如，半导体晶片)。在这样的装置中，从绕线管馈送丝线，且所述丝线特别地被丝线导向器所引导和张紧。用于锯切的丝线具有磨蚀材料。作为一种选择，磨蚀材料可以供应为浆料。这可以在丝线接触待切割材料之前不久完成。因此，经由用于切割材料的丝线将磨蚀剂运送到切割位置。作为另一选择，磨蚀剂可以设置在具有涂层的丝线上，例如在所谓的“金刚线”的情况下，所述"金刚线"是镀有金刚石颗粒的丝线。例如，金刚石颗粒可以设置在具有涂层的金属线上，其中所述金刚石颗粒嵌入在所述丝线的涂层中。因此，磨蚀剂稳固地与丝线相连接。 

特别地，经由丝线导向器来引导丝线和维持丝线的张力。这些丝线导向器被合成树脂层覆盖并且刻划有多个平行槽，所述平行槽具有非常精确的几何形状和大小。丝线被围绕着丝线导向器卷绕，同时在并行设置的槽中引导丝线(在文献中有时被不正确地称为“呈螺线形地”)，从而形成网或丝网。 

在锯切处理期间，丝线以相当快的速率移动。丝网产生与支臂或支持件的推进相反向的力，所述支臂或支持件支持着待锯切的块件。在锯切期间，待锯切的块件被移动穿过丝网，其中待锯切块件的移动速率确定切割速率和/或可以在给定时间内进行锯切的有效切割区域。 

对于切割处理，丝线需要具有一定的张力，以确保足够的产量、精确度等等。用于移动块件穿过丝网的最大线张力受限于若干因素，诸如丝线速率、待锯切材料的硬度、干扰影响，和要求的精确度。在丝线锯切期间的一些处理不需要高线 张力。这些处理例如为在实际切割发生前后所需要的处理。这种处理可包括准备绕线管，所述绕线管支持丝线，以用于将丝线馈送到切割区域，或者用于从切割区域卷绕已使用的丝线。 

所关心的是使锯切产量、锯切速率和锯切品质至少保持恒定，同时降低成本的领域。如所展示的状况引出了本文所公开的主题，所述主题使整个锯切处理的成本降低。 

实用新型内容

鉴于上述情形，本申请提供一种丝锯装置，所述丝锯装置克服了在本领域中的至少一些缺陷。使用根据独立权利要求的用于切割半导体材料的丝锯装置，可以至少在一定程度上实现这个目的。 

根据各方面，提供一种用于切割半导体材料的丝锯装置。所述丝锯装置包括张力调节器，所述张力调节器适用于将第一线张力转变为第二线张力。所述张力调节器包括第一导辊和第二导辊，所述第一导辊包括旋转轴和形成于所述第一导辊的外圆周表面中的多个槽，所述第二导辊包括形成于所述第二导辊的外圆周表面中的多个槽。所述第一导辊和所述第二导辊以固定距离彼此间隔开。 

根据一些实施例，所述第二导辊可围绕第一导辊的旋转轴枢转。在其它实施例中，所述第一导辊与所述第二导辊的相对位置是恒定的。 

根据一些实施例，所述第一导辊和所述第二导辊中的至少一个具有圆锥形形状。特别地，所述第一导辊和所述第二导辊皆具有圆锥形形状。 

根据一些实施例，所述第一导辊和所述第二导辊是经由连接臂连接的。 

根据一些实施例，所述第一导辊的轴和所述第二导辊的轴相对于所述连接臂固定在原位。 

根据一些实施例，所述第一线张力和所述第二线张力之间的差是至少5牛顿。 

根据一些实施例，所述第一线张力和所述第二线张力之间的差是至少10牛顿。 

根据一些实施例，所述第一导辊和所述第二导辊中的至少一个具有圆柱形主体。 

根据一些实施例，所述第一导辊和所述第二导辊皆具有圆锥形主体。 

根据一些实施例，所述圆柱形主体的直径在10cm和25cm的范围内。 

根据一些实施例，所述第一导辊(15)和所述第二导辊(25)中的至少一个由致动器致动。 

根据一些实施例，所述丝锯装置还包括：至少一个传感装置，所述传感装置用于测量第一线张力和第二线张力中的至少一个；以及位置传感器，所述位置传感器用于测量所述第二导辊的位置。 

根据一些实施例，所述丝锯装置还包括：控制器，所述控制器用于根据所测量的线张力数据来控制所述张力调节器。 

根据一些实施例，所述多个槽包括至多30个槽。 

根据一些实施例，所述槽具有从一个槽的中心到相邻槽的中心的间距，所述间距在1mm到5mm之间的范围内。 

根据一些实施例，所述丝锯装置具有以下至少一项特征： 

所述第一线张力在至多10牛顿的范围内，且所述第二线张力在至少15牛顿的范围内；以及 

所述第二线张力在至多10牛顿的范围内，且所述第一线张力在至少15牛顿的范围内。 

根据一些实施例，所述第一导辊和所述第二导辊中的至少一个在第一末端上具有第一直径，并且在第二末端上具有第二直径，所述第一直径比所述第二直径大至少1mm。 

根据一些实施例，所述第一直径比所述第二直径大至少2mm。 

根据一些实施例，所述直径在所述圆锥形主体的纵向中从所述第一末端到所述第二末端不断地增加。 

根据一些实施例，所述第一导辊的槽中的至少一个和所述第二导辊的槽中的至少一个并行设置。 

根据一些实施例，在所述第一导辊和所述第二导辊的至少一个中的槽的数量是至多30个线圈。 

根据从属权利要求、说明书以及附图，本申请的进一步方面、优点以及特征结构将变得显而易见。 

附图说明

因此，为了可详细了解本申请的以上详述特征结构，以上简略概述的本申请 的更特定描述可参照实施例。附图相关于本申请的实施例，且在下文中加以描述；实施例在附图中描绘并在随后的描述中详述。在附图中： 

图1a和图1b图示根据本文描述的实施例的丝锯装置的侧视透视示意图。 

图2图示根据本文描述的实施例的丝锯装置的俯视透视示意图。 

图3图示根据本文描述的实施例的丝锯装置的摘要示意图。 

图4图示根据本文描述的实施例的丝锯装置的摘要的透视前视图。 

图5图示根据本文描述的实施例的丝锯装置的摘要的示意性侧视图。 

图6图示根据本文描述的实施例的包括张力调节器的丝锯装置的摘要的示意性侧视图。 

图7图示根据本文描述的实施例的张力调节器的示例性导辊的示意性侧视图。 

具体实施方式

现将详细提及本实用新型的各种实施例，其中所述实施例的一个或多个示例图示于诸图中。在以下附图的描述中，相同附图标记代表相同组件。在本申请中，仅描述了各实施例的差异。各示例以解释说明本实用新型的方式提供，而并非旨在限制本实用新型。此外，图示或者描述为一个实施例的部分的特征结构可用于其他的实施例，或者与其他实施例结合以用于产生更进一步的实施例。本文的描述旨在包括此类修改和变更。 

在以下描述中，“丝锯”或者“丝锯装置”可理解为一种用于切割半导体材料的装置，诸如截断器、裁方器(squarer)，或者晶片切割丝锯。 

术语“张力调节器”定义为一种结构，所述结构适用于转变丝锯装置中的线张力和调整线张力。换句话说，本文中所理解的张力调节器适用于转变线张力和与此同时调整线张力，所述线张力的含义将在下文中更详细地解释。 

在本申请中，术语“转变”应理解为一种动作，所述动作用于转变用于切割半导体材料的丝锯装置中的线张力，即跨数个数量级地增加或减少线张力。例如，张力转变可以是从诸如10牛顿或者甚至8牛顿以下的张力增加到大于10牛顿的张力。例如，张力可以从在2牛顿和8牛顿之间的张力转变到在10牛顿和20牛顿之间的张力(诸如，15牛顿)，或者转变到在22牛顿和32牛顿之间的张力(诸 如，28牛顿)。 

在操作中，张力调节器可以特别地一直在同一方向转变张力。例如，进入张力调节器的丝线的线张力可以比退出张力调节器的丝线的线张力低数个数量级或高数个数量级。 

根据各方面，随着丝线所经过的各个后续的槽线圈，被引导到张力调节器的第一导辊和第二导辊的槽中的丝线的线张力逐渐地增加或减少。通常，张力调节器被操作为使得执行线张力的增加或减少不会在丝线与槽之间产生摩擦力。 

张力调节器可以将传统进线绕线管(下文将更详细解释)上的丝线的线张力转变为切割区域中实际切割所必需的线张力，和/或可以将切割区域中的线张力转变为将所使用的丝线卷绕到卷线绕线管上所需要的线张力。因此，可以用比切割半导体材料所必需的张力低的张力使绕线管(例如，进线绕线管和卷线绕线管)上的丝线退绕/卷拢。 

此外，根据本申请的张力调节器适用于调整线张力。调整线张力的步骤可以定义为以小数量级调适线张力，以便保持张力恒定。张力调节器的调整动作通常由一个或多个致动器主动地完成。这将在下文更详细地解释。然而在一些实施例中，调整动作可以反应性地完成。 

主动的调整动作可以由控制装置引起，所述控制装置根据所测得的线张力来控制包括在张力调节器中的一个或多个致动器。 

根据本申请的各方面，具体而言在其中第二导辊可围绕第一导辊的旋转轴枢转的各实施例中，张力调节器可适用于保持实际切割动作或丝线的卷绕处理所需的线张力恒定。张力调节器尤其适用于补偿线张力的张力波动。这样的张力波动可能例如由于切割处理中的干扰、由于旋转性元件(诸如，丝线导向器)的惯量，尤其是在丝锯装置往复运动的情况下发生。这样的波动还可能由于线张力的转变、由于丝线的摆动等等而发生。 

本文描述的张力调节器可以理解为丝锯装置的附加装置，或者理解为可以整合到丝锯装置中的装置。张力调节器可以是丝锯装置的一部分。本申请因此还针对利用如本文所公开的张力调节器来改装现有的丝锯装置。 

在本申请中锯割处理相当于切割处理。因此，所使用的动词“锯割”及“锯割”的所有适当的语法上的动词变化具有与动词“切割”及“切割”的所有适当的语法上的动词变化相同的含义。 

在本申请中，术语“切割方向”定义为在切割处理期间切割推进的方向。在本申请中，所述切割方向描述为垂直方向。 

在本申请中，操作丝锯的方法可以借助于计算机程序、软件、计算机软件产品和相关控制器来进行，所述的相关控制器在本申请中可具有CPU、存储器、用户界面，以及与丝锯的对应部件相连通的输入和输出手段。这些对应部件可以是下列部件中的一个或多个部件：电动机、丝线断裂探测单元、丝线跟踪装置等等，这些部件将在下文更详细地描述。 

根据本申请的丝锯装置包括至少一个丝线导向装置，所述丝线导向装置用于在丝线移动方向中输送和引导丝线。若干丝线导向器可以形成所述丝线导向装置。所提供的丝线特别地在丝锯的工作区中形成丝网。因此，术语“丝网”典型地指的是由在至少两个丝线导向器之间的丝线所形成的网。可以经由驱动装置旋转丝线导向器，所述驱动装置使得全部的丝网以相对高的速度(例如，5到20m/s)移动。应理解丝网可以包含多于一个工作区，所述工作区定义为在其中执行锯切处理的区域。因此，根据本文描述的实施例，丝网可以具有由一或更多条丝线形成的多个工作区。 

例如，如将在下文根据图1a、图1b和图2中所图示的实施例更详细说明地，丝锯可以包括两个丝网，所述丝网例如包括两个或者四个工作区。在这种情况下，经由推动锭料通过丝网来执行锯切，其中所述丝网定义工作区。锯切有可能同时在多个丝网中进行。丝锯可以还包括另两个丝网。根据各实施例，这些丝网用于在所述两个或者四个工作区之间运输丝线。 

对于现代的丝锯(如，截断器、裁方器或多丝锯)，希望以高速切割硬质材料，例如，半导体材料(比如，硅、石英等等)。丝线速度，即丝线移动穿过丝锯的速度，可以是例如10m/s乃至更高。在本申请中，丝线速度可以在10到25m/s的范围内。然而，更高的丝线速度，例如高达30m/s，也可能是合意的。根据各实施例，丝线的运动是仅单向的，也就是说，总是在前向中。根据其他实施例，运动可以包括后向运动，特别地所述运动可以是丝线的往复运动，在所述往复运动中丝线的运动方向可以重复地变化。 

在各实施例中(所述实施例可以与本文描述的其他实施例结合)，取决于装置的类型，丝线可以具有不同的直径。在关于裁方器的各实施例中，丝线直径可以是从约250μm到约450μm，例如从300μm到350μm。在关于晶片切割丝锯 的各实施例中，丝线直径可以是从60μm到150μm，可任选地从80μm到120μm。 

经由使用金刚线，与传统的钢丝线相比，产量可以增加达2倍或更多。待锯切材料相对于移动丝线的移动速度可以称为材料给料速度。在本文描述的各实施例中，对于晶片切割丝锯，材料给料速度可以在2μm/s到15μm/s的范围内，可任选地在约6μm/s到10μm/s的范围内；对于关于裁方器的各实施例，材料给料速度各自地在20μm/s到40μm/s的范围内，可任选地在28μm/s到36μm/s的范围内。 

根据本文描述的实施例，使用多丝锯。多丝锯允许高产量和高质量地将硅锭料切片成用于半导体和光伏产业的晶片。多丝锯可以包括一个或若干个高强度钢丝线，所述钢丝线可以单向地(也就是，仅在前向)移动或者双向地(也就是，来回地)移动，以执行切割动作。丝线的表面上可以具有金刚石。特别地在多丝锯的情况下(但并非受限于此)，可以设置四个如所描述的张力调节器。 

根据实施例，丝锯装置可以至少暂时地配备有绕线管。例如，绕线管可以是进线绕线管，所述进线绕线管提供所需要的未经使用的丝线。作为另一示例，绕线管可以是卷线绕线管，所述卷线绕线管卷拢和储存已使用的丝线。丝锯装置可以具有一个或多个绕线管，特别地至少两个绕线管，也就是至少一个进线绕线管和一个卷线绕线管。为了以所要求的丝线速度退绕或卷绕丝线，所述进线绕线管或卷线绕线管可以用高达每分钟数千转的转速旋转。例如，可设置1000到2000转/分的转速用于退绕或卷绕丝线。 

丝锯装置中容纳至少一个绕线管(例如，至少一个进线绕线管和/或卷线绕线管)的区域以下简称为“绕线管区域”。 

若有要求，若干高流速的喷嘴可以将浆料馈送到移动丝线上。如本文所理解的，“浆料”是指具有悬浮磨蚀颗粒(例如，碳化硅颗粒)的液态载体。 

如上所述，在切割动作期间，可以推动锭料通过丝网。或者，锭料可以是静止不动的，而是推动丝网穿过锭料。在其中发生实际切割的区域以下简称为“切割区域”。切割区域可以包括一个或多个如上所述的工作区。根据各实施例，切割区域包括至少两个丝线导向器，所述丝线导向器用于引导丝线进行切割。 

根据本文描述的实施例，从进线绕线管馈入丝线并且由丝线导向器引导丝线。已知的丝锯切步骤一般包括针对进入和退出丝网的线张力设置预定值。 

在本申请中，在丝锯的切割区域中丝线的张力(在本文中也称为线张力)必 须设置为某一特定值，以确保具有高产量和低丝线损伤的有效切割。带有未使用的丝线的市售绕线管提供一线张力，所述线张力显着低于丝锯的切割区域中切割动作所必须的线张力。 

在已知的丝锯中，在使用设置在这样的传统绕线管上的丝线之前，丝线必须从所述传统绕线管上退绕并且重绕到进线绕线管上，所述进线绕线管由能够承受切割动作所必需的线张力的材料组成或者加固。 

在行进穿过丝锯的切割区域之后，张紧的丝线退出所述切割区域并且卷拢到卷线绕线管上。在已知的丝锯中，卷线绕线管通常由能够承受退出切割区域的丝线的线张力的材料制成或者加固。在已知的丝锯中，在切割以后，已使用的丝线通常从卷线绕线管退绕并且重绕到另一绕线管上，所述另一绕线管随后与已使用的丝线一起处置。 

上述卷绕和退绕动作会导致某些不希望得到的效果，这些效果中的一些将在下文论述。 

首先，在实际切割动作之前和之后的上述卷绕和退绕动作是附加的生产步骤，这些生产步骤是耗时的并且增加了整体晶片生产中所牵扯的实际人力。 

其次，在切割之前在张力下将丝线卷绕到进线绕线管上可能会导致对丝线的早发性损害，所述早发性损害缘于张紧的卷绕丝线的高接触压力。如此所导致的缺点可能会在切割期间导致锯切痕迹和丝线直径的变化。因此，切割质量会降低。 

再者，所述绕线管，即进线绕线管和卷线绕线管，需要被设计成适用于具有高张力的丝线的应用。对于绕线管而言，加固设计可能是必需的。这样特别设计的绕线管可能会增加生产和材料成本。 

因此，本申请提供一种用于切割半导体材料的丝锯装置，所述丝锯装置包括张力调节器，所述张力调节器将第一线张力转变为第二线张力。在各实施例中，第一线张力可比第二线张力高。在另一实施例中，第一线张力可比第二线张力低。第一线张力可为例如进入张力调节器的丝线的线张力。或者，第一线张力可为退出张力调节器的丝线的线张力。 

在各实施例中，第一线张力可为切割区域中的线张力，而第二线张力可为绕线管区域中的线张力。或者，第一线张力可为绕线管区域中的线张力，而第二线张力可为切割区域中的线张力。张力调节器可位于绕线管区域和切割区域之间。 

使用根据本申请的丝锯装置，可不必从市售绕线管上退绕未使用的丝线和/ 或将丝线重绕到可承受高张力的绕线管上。作为替代，可以将传统绕线管直接用作进线绕线管，以将丝线馈送到切割区域。在本文描述的各实施例中，在传统绕线管上的未使用的丝线可以馈送到张力调节器上。根据本文描述的实施例，张力调节器可以从传统进线绕线管直接地或者经由一个或多个丝线导向器接收丝线。 

根据本文描述的各实施例，第一线张力和第二线张力之间的差至少是5牛顿，可任选地至少是10牛顿，可任选地至少是15牛顿。根据本文描述的实施例，第一线张力和第二线张力之间的差是至多25牛顿，可任选地至多20牛顿，可任选地至多15牛顿。 

第一线张力可在1牛顿到10牛顿的范围内，而第二线张力可在10牛顿和35牛顿的范围内。在其他实施例中，第二线张力可以在1牛顿到10牛顿的范围内，而第一线张力可以在10牛顿到35牛顿的范围内。 

根据本文描述的实施例，张力调节器适用于转变切割区域中的线张力到至少10牛顿，特别地到至少12牛顿，并且更特别地到至少15牛顿。因此，传统的绕线管，即使提供的是低线张力，也可以用作进线绕线管。经由将绕线管区域中的低线张力转变为切割区域中的更高线张力，可以实现对半导体材料的有效切割。换句话说，根据本文描述的实施例的张力调节器适用于将来自绕线管的丝线的线张力转变成能够用于在切割区域中应用(即，用于实际切割动作)的线张力。 

卷线绕线管从切割区域接收和卷拢张紧的已使用丝线。已经卷拢已使用的丝线后，可以一起处置卷线绕线管和已使用的丝线。有利地，所述卷线绕线管是由性价比高的材料制成的。性价比高的材料可能无法承受具有高线张力(诸如，切割区域中的线张力，特别是由长达1000km(为示范性表示数量级)的丝线产生的张力)的丝线，并且会在10牛顿或更大的张力下损坏。根据本文描述的实施例的张力调节器适用于将切割区域中的线张力转变成绕线管区域中的卷线绕线管可以承受的线张力。根据本文描述的实施例，张力调节器适用于将绕线管区域中的线张力转变至最大10牛顿，特别地最大8牛顿，且更具体地最大5牛顿。 

根据本申请的各方面，切割区域中的线张力比绕线管区域中的线张力更高。在本申请的各实施例中，张力调节器适用于按照例如预先给定的值来增加第一线张力。第一线张力可以定义为绕线管区域中丝线的线张力。张力调节器可适用于按照例如预先给定的值来增加绕线管区域中丝线的线张力，以获得第二线张力。在此情况下，第二线张力可以是在切割区域中丝线的线张力。 

替代地或者另外，张力调节器适用于按照例如预先给定的值来减少第一线张力。在此情况下，第一线张力可以定义为在切割区域中丝线的线张力。张力调节器可适用于减少在切割区域中丝线的线张力，以获得第二线张力。在本实施例中，第二线张力可以是在绕线管区域中丝线的线张力。 

根据本申请的丝锯装置经由减少绕线管卷绕和退绕的次数(这是影响每次晶片切割的人力时间比率的关键因素)来最优化切割半导体材料的生产率(诸如，总产量或进料速度)。 

图1a、图1b和图2图示丝锯装置100的示意性侧视图，所述丝锯装置100包括根据各实施例的张力调节器1。图2图示丝锯100的示意性俯视图，所述丝锯100包括根据各实施例的张力调节器1。 

图1a和图1b图示切割区域240和绕线管区域220，在所述切割区域240中执行对半导体材料的切割动作，在所述绕线管区域220中配备有用于进给或者卷绕丝线的绕线管。 

图1a和图1b中所图示的丝锯100包括定义为丝线进入端281和丝线退出端282的区域。丝线进入端281指定所述丝锯装置的区域，从所述区域将丝线馈送到一个或多个工作区。丝线退出端282指定所述丝锯装置的区域，将从一个或多个工作区接收的已使用丝线接收到所述区域中。 

图1a图示一个张力调节器1，所述张力调节器1在丝锯100的丝线退出端282上。图1b图示两个张力调节器1，其中第一张力调节器在丝线进入端281上，而第二张力调节器在丝线退出端282上。如在图1a和图1b中所图示的，所述张力调节器1可以设置在所述绕线管区域220和所述切割区域240之间。 

所述丝锯100具有丝线导向装置，所述丝线导向装置包括在切割区域240中的四个丝线导向器112、114、116、118。所述丝线导向器112、114、116、118可以被合成树脂层覆盖并且可以刻划有多个平行槽，所述平行槽具有非常精确的几何形状和大小用以引导线230。所述槽之间的距离(或者所述槽的间距)确定了两条相邻丝线230之间的间距D1。藉此，所述间距被定义为一个槽的中心与相邻槽的中心之间的距离。间距D1减去丝线的直径设定了由丝锯切割的薄片的厚度上限。 

例如，在使用第三媒介(诸如，浆料)的情况下，所述薄片可以比间距D1减去所述丝线的直径的差值薄约10μm到40μm。在邻近于所述切割区域的丝线 导向器(即图1a、图1b和图2中所示的丝线导向器112、114、116、118)中，两个相邻槽的中心之间的间距D1可以是150μm到450μm，可任选地在330μm到370μm的范围内。作为示例，所述槽可具有300μm以下的间距D1。根据各实施例(所述各实施例可以与本文描述的其他实施例结合)，所述槽的间距D1使得相邻丝线之间的间隔是约100μm到350μm，可任选地190μm到250μm。鉴于上述情况，本文描述的实施例可以提供大切割区域和高切割速率。 

此外，各个丝线导向器112、114、116、118可以连接到电动机或者驱动装置。为了减少诸图的复杂性，图1中仅图示电动机126，而图2中仅图示电动机122和124。所述电动机连接到相应的丝线导向器。例如，电动机122可以连接到丝线导向器112，电动机124可以连接到丝线导向器114，并且电动机126可以连接到丝线导向器116。此外，电动机122、124、126可以由控制器经由电缆或者无线连接来控制。 

根据各实施例，由电动机驱动各丝线导向器。根据各实施例，各个电动机可以适用于执行所述丝线的往复运动。也有可能所述丝线的运动方向在锯切期间不转变，所述运动方向如图1a和图1b中以附图标记215、225指代的箭头所图示。在各实施例中，如在图1和图2中所图示的丝线导向器112、114、116、118分别由电动机直接驱动。各个丝线导向器可以直接安装到对应电动机的电动机轴(诸如，图2中的轴121、123)上。在本文描述的实施例中，一个或多个电动机是水冷式的。 

在切割动作期间，可以推动一个或多个锭料302、304、306、308穿过丝网，以切削所述锭料。这种推动由夹在锭料302、304和锭料306、308之间的箭头分别指示。所述一个或多个锭料被平台(未图示)支持，所述平台可以用在本文中称为“工作台速率”的速率移动。或者，锭料302、304、306、308可以是静止的，而与此同时推动丝网穿过所述锭料。根据各实施例，将所述一个或多个锭料切削成大量的晶片，诸如至少500或更多片。特别地在锭料是多晶硅的情形中锭料的长度在多达250mm的范围内，而特别地在锭料是单晶硅的情形中锭料的长度在多达500mm的范围内。 

图1a和图1b图示进线绕线管134，所述进线绕线管134配备有在绕线管区域220中的丝线储存器。进线绕线管134，如果仍然是完整的，可以支持数百公里的丝线230。在丝锯的操作期间，将丝线230从进线绕线管134馈送至锯切处 理(即，馈送至切割区域240中的丝线导向器112、114、116和118)。 

图1a和图1b图示了在绕线管区域220中的卷线绕线管138，已使用的丝线230重绕到所述卷线绕线管138上。在各实施例中，进线绕线管134和卷线绕线管138的旋转轴平行于所述丝线导向器112、114、116、118的旋转轴。在图1a和图1b中未图示的其它实施例中，进线绕线管和卷线绕线管的旋转轴垂直于丝线导向器112、114、116、118的旋转轴，所述丝线导向器邻近于一个或多个切割区域。可以设置偏转滑轮或者类似的装置，以将丝线馈送到丝线导向器。在本申请中，可以设置其他装置(未图示)，诸如低惯性滑轮。 

在图1a和图1b中，仅示意性地描绘所述张力调节器1。图1a图示丝线退出端282上的一个张力调节器1。在图1a的示例中，张力调节器1位于卷线绕线管138和所述丝锯的丝线导向器中的一个丝线导向器(诸如，丝线导向器118)之间。在图1a所图示的配置中，已使用的丝线230(已经被引导通过丝线导向器112、114、116、118)进入所述张力调节器1，并且被引导到卷线绕线管138上。换句话说，可以从切割区域240将所述丝线230引导(即，输送)到张力调节器1并且进一步引导到绕线管区域220。 

在图1b中，除了在所述丝线退出端282上的张力调节器1之外，第二张力调节器1图示为在丝线进入端281上。如在图1b中所图示的，两个张力调节器1 

分别位于绕线管区域220和切割区域240之间。特别地，第二张力调节器1可以位于进线绕线管134和所述丝锯的丝线导向器中的一个丝线导向器(诸如，丝线导向器112)之间。可以从绕线管区域220将所述丝线引导(即，输送)到张力调节器1并且进一步引导到切割区域240。 

图2中的俯视透视图以示意性方式图示在丝线退出端282上的根据各实施例的张力调节器1。 

在丝锯的操作期间，一个或多个电动机(诸如，电动机126)可以驱动丝线导向器112、114、116、118，从而丝线导向器围绕所述丝线导向器的纵轴旋转。在其中所述丝线以往复方式移动的那些实施例中，所述往前运动可以进行达第一时段或第一距离，所述第一时段或第一距离等于或大于所述丝线向后运动所达的第二时段或第二距离。在第一时段或者第一距离较大的情形中，尽管丝线交替往复运动，但是所述丝线被缓慢地从进线绕线管134输送到卷线绕线管138。 

丝线230围绕着丝线导向器112、114和116、118卷绕，并且在两个丝线导 向器之间形成平行线层。这个层可以称为丝网200。在所图示的实施例中，可以设置四个丝网。在其它实施例中，经由使用仅两个丝线导向器设置两个丝网。使用至少一个丝网进行锯切。在本申请中，可以使用两个丝网同时进行切割(如图1a和图1b中所图示的)。平行线部分的数量对应于切割的数量。例如，所述丝线可以这样的方式卷绕，以使得所得丝网包括并行设置的100个丝线部分。经推动穿过所述100根丝线的丝网的晶片被切削成101片。 

在本文的实施例中，所述电动机中的一个电动机，例如电动机126，充当主驱动电动机，而连接到其他丝线导向器112、114、118的其余电动机则充当从动电动机。换句话说，主驱动电动机126可以控制从动电动机的操作，使得从动电动机随动于主驱动电动机126。因此，在锯切处理期间所设置电动机的操作同步性得以改善并可被维持。有可能动态地完成所述电动机的分配，即哪个电动机应该是主驱动电动机以及哪些电动机应该是从动电动机。 

根据本申请，所述丝线导向器的主驱动电动机还可以控制如本文所描述的张力调节器的一个或多个致动器。特别地，根据典型性实施例，对所述丝线导向器的一个或多个电动机的控制是与一个或多个张力调节器相同步的。 

根据各实施例(这些实施例可与本文描述的其他实施例结合)，设置两个或更多个绕线管(即进线绕线管和/或卷线绕线管)用于形成至少一个丝网。例如，可以使用两个、三个或者甚至四个绕线管来提供丝线。藉此，根据不同的实施例可以提供一种锯切获得更薄晶片(例如在60μm到150μm的厚度范围内，特别地在60μm和120μm之间)的方法。与单线系统相比，可以经由具有两个或更多个绕线管以及因此两条或更多条丝线来减轻每条丝线上的负载。在本申请中，与双线丝网相比，单线丝网的负载增加，这是由于相对于丝线表面积，增加了晶片表面积。所增加的负载可能会导致较低的切割速率。因此，使用两条或更多条丝线可以增加切割速率，例如使得可以达到12m2/h或更大的有效切割面积或者切割面积率。 

在存在若干绕线管的情形中，在一个丝锯装置中也可能会有大于一个张力调节器，例如两个或者四个张力调节器。所述张力调节器可以位于丝线进入端281上和/或丝线退出端282上。特别地，两个张力调节器可以位于进线绕线管的下游并且可能邻近于所述进线绕线管，且两个张力调节器可以位于卷线绕线管的上游并且可能邻近于所述卷线绕线管。 

图3图示带有丝线230的张力调节器1。应注意丝线230并不构成本申请的实施例的部分，并且仅为了更透彻的理解而图示于附图中。所述张力调节器包括第一导辊15和第二导辊25。第一导辊15包括旋转轴45和多个槽115。槽115形成在第一导辊15的外圆周表面。第二导辊25也包括多个槽125。 

张力调节器的导辊的槽可以形成在所述第一导锟和第二导辊的外圆周表面中。如图3中所图示的，槽可以并行设置。各个槽可以分别围绕第一导辊和第二导辊的外圆周表面形成360°的圆周。 

张力调节器的导辊的各槽的间距D2通常在1.0mm和2.0mm之间，但是也可能更大，诸如大于5mm。值得注意的是，与用于形成所述丝网的丝线导向器(即，那些邻近于切割区域的丝线导向器)不同，所述张力调节器中的间距不限定切割晶片的厚度。较大的间距可能会耗费更大的空间，然而较大的间距使导辊上的丝线处理变得容易。张力调节器的每个导辊可包括5到25个槽，诸如10到20个槽。 

槽115、125适用于引导丝线230。第一导辊15上的槽115和第二导辊25上的槽125可以彼此并行地走向。丝线230可以组成围绕第一导辊15和第二导辊25的若干线圈。可以由围绕第一导辊15的圆周表面的大致一半和第二导辊25的圆周表面的大致一半而环绕的丝线230界定一个线圈。换句话说，丝线230围绕第一导辊15和第二导辊25而卷绕，以使得丝线230通过每次卷绕构成围绕第一导辊15和第二导辊25中的每一个的U形环。所述导辊的槽115、125可以沿着导辊15、25的纵向大致等距离地分布。 

第一导辊15具有旋转轴45，第二导辊25可以围绕所述旋转轴45枢转。第一导辊15的中心与第二导辊25的中心之间彼此间隔固定距离L。所述固定距离L形成用于第二导辊25的连接臂。所述固定距离L大于第一导辊和第二导辊的半径和。所述距离可以具有10cm和30cm之间的长度，特别地15cm和25cm之间的长度。特别地，所述距离可以比第一导辊和第二导辊的半径和至多大10cm或甚至仅5cm。 

选择不是非常大的距离L所具有的效果是连接臂和围绕第一导辊枢转的第二导辊的杠杆效应不会变得太大。然而，根据各实施例，可考虑到导辊之间的距离长度对丝线从一个槽穿到相对导锟上的另一槽所采取的角度有影响。所述角度与连接臂的长度成反比，并且是导锟使用寿命的参数。 

除用于转变线张力之外，如本文所描述的且不限于任何特定实施例，张力调 节器1还设计为使得线张力可调整。也就是说，可以调节线张力以补偿在锯切处理期间可能发生的线张力波动(诸如，由于线张力转变导致的波动)。调整线张力的步骤可包括依据实际需要来增加或者减少所述丝线的线张力。 

例如，张力调节器可用于将线张力转变10牛顿。然而，实际上这个值可能不是恒定的，而是可能更确切地在9牛顿和11牛顿之间变化，以补偿波动、摆动或者惯量。通常，且不限于给定示例，所希望转变的张力可能实际上以多达+/-10％或者多达+/-5％的幅度而变化。根据各实施例，希望至少在所述切割区域内，可任选地还在绕线区域内，具有恒定的张力。 

所述至少一个导辊在轴向的宽度可以在3cm和30cm之间的范围内，可任选地在3cm和10cm之间的范围内。 

在本文描述的实施例中，第一导辊15和第二导辊25中的至少一个可以绕它们的旋转轴自由地旋转。另外或替代地，第一导辊15和第二导辊25中的至少一个可以由致动器(例如，无刷电动机)致动。 

致动器可以具体地设置在第一导辊上，所述第一导辊设置有固定的旋转轴。因此，即使在第二导辊能围绕第一导辊的轴枢转的实施例中，设置致动器也不会增加张力调节器的移动部分的惯量，倘若在这些实施例中，将致动器设置在第二导辊上，所述第二导辊的旋转轴是不固定的且枢转地围绕着第一导辊的旋转轴，则将会增加张力调节器的移动部分的惯量。不过，将致动器设置在第二导辊上(所述第二导辊可以围绕第一导辊的旋转轴枢转)的设置在本文中不应被排除。 

根据各实施例，一个致动器设置于在第一导辊和第二导辊之间的连接臂上。在本实施例中的致动器可致动连接臂围绕第一导辊的轴的枢转运动。不限于本实施例，第二导辊可以是非致动的，例如由移动导辊的丝线来驱动。可设置另一致动器用于致动第一导辊。 

图4图示张力调节器1的实施例的细节透视图。在本示意图中，第一导辊15由致动器16(诸如，无刷调节器)致动。第一导辊15可以由电动机致动并可以围绕第一导辊15的旋转轴45旋转。第二导辊25不被致动，并且可以围绕旋转轴26自由地旋转。另外或替代地，所述第二导辊可以是致动的。 

此外，如图4中所示例性图示的，第二导辊25可以围绕第二导辊25的旋转轴26和第一导辊15的旋转轴45两者枢转。特别地，可能除致动第一导辊之外，可以设置致动器(未图示)，用以使第二导辊25围绕第一导辊15的旋转轴45 枢转，如双向箭头49所指示的。不论第一导辊和/或第二导辊是否是致动的，第二导辊围绕第一导辊的旋转轴枢转的最大角度可以是+/-35°。 

根据本文的各实施例，第一导辊15和第二导辊25中的至少一个具有圆柱形的主体。第一导辊15和第二导辊25中的至少一者的圆柱形主体可以具有在10cm和25cm之间，特别地在12cm和20cm之间范围内的直径。图4图示皆具有圆柱形主体的第一导辊15和第二导辊25。在图4中，第一导辊15的圆柱形主体的直径由附图标记14表示，而第二导辊25的圆柱形主体的直径由附图标记24表示。 

根据各实施例，所述导辊的形状可以是圆锥形的。例如，第一导辊和/或第二导辊一侧的直径可以在0.5mm和10mm之间，可任选地在0.5mm和4mm之间，所述直径大于第一辊和/或第二导辊的相对侧的直径。圆锥形状具有的效果是可以减少或者避免丝线在导辊表面上的滑动，藉此减少导辊的磨损。此外，在导辊上存在很少或没有滑动的情况下，丝线从槽中跳出的风险也很小。 

根据本文的各实施例，可以在第一导辊15和第二导辊25各自的外圆周表面中形成至少5个槽，特别地至少10个槽。所述第一导辊和/或第二导辊通常具有至多20个槽。所述槽设置为彼此平行。特别地，在图4的图式中所示意性图示的本申请的导辊的各实施例中的槽是非螺旋形的。 

图4图示第一导辊15和第二导辊25可以经由臂35(特别地，通过连接臂)彼此连接。连接臂35形成在第一导辊15和第二导辊25之间的固定距离。连接臂35充当在第一导辊15和第二导辊25之间的距离保持件。在本文描述的实施例中，在第一导辊15和第二导辊25之间的连接臂可以形成可枢转的杠杆臂，以用于调整线张力。在此情况下，第二导辊可以围绕第一导辊的轴枢转。第一导辊也可以围绕第二导辊的轴枢转。经由枢转运动，可以清除张力变更和波动。 

可以经由使第二导辊25和连接臂35一起围绕第一导辊15的旋转轴45枢转来调整线张力。在各实施例中，所述连接臂35可以啮合在第一导辊15的旋转轴45处。经由偏转连接臂35，即经由使第二导辊25围绕第一导辊15的旋转轴45枢转，可以调整丝线230的线张力，诸如使线张力保持恒定。 

图5图示根据各实施例的丝锯装置100中的张力调节器1的原理。所述张力调节器可以位于丝锯装置中的不同位置处，或者定位为邻接于或附接于丝锯装置。从第一线张力转变为第二线张力的处理不受张力调节器位置的影响。 

图5示范性地图示根据各实施例的丝锯装置100的配置。在本示意图中，张 力调节器1位于卷线绕线管138和丝线导向器118之间。第一线张力代表切割区域240中的线张力。第二线张力代表绕线管区域220中的线张力。张力调节器1适用于转变切割区域240中丝线的线张力，以使得绕线管区域220中丝线230的线张力小于切割区域240中丝线230的线张力。所述切割区域240仅示意性地描绘在图5和图6中。所述切割区域240可以特别地包括多个导辊，所述导辊适用于在导辊之间架设丝网，以进行对半导体锭料的锯切。可参看图1、图2a和图2b中的示例性实施例以获得更多细节。 

根据另一实施例(未图示)，张力调节器1可以位于丝线进入端281上。在这种情况下，张力调节器1可以适用于转变切割区域中丝线的线张力，以使得切割区域中丝线的线张力高于绕线管区域中丝线的线张力。 

根据各实施例，切割区域240可以是高张力区域，在所述区域中丝线230的线张力至少是15牛顿，特别地至少是20牛顿，更特别地至少是25牛顿。所述绕线管区域220可以例如是低张力区域，在所述低张力区域中丝线230的线张力至多是10牛顿，特别地至多是8牛顿，更特别地至多是5牛顿。 

经由在第一导辊和第二导辊之间环绕丝线达若干次，所述张力调节器适用于允许当丝线从张力调节器退出时，相比于丝线进入张力调节器的线张力来对线张力进行修正。 

根据本文的各实施例，丝线230可以围绕第一导辊15和第二导辊25卷绕至少2次，特别地至少5次或8次。在各实施例中，丝线围绕第一导辊和第二导辊卷绕至多30次或者甚至至多25次。在各实施例中，丝线可以围绕第一导辊15和第二导辊25卷绕少于20次，特别地少于15次。 

除了适配用于转变线张力之外，张力调节器1还设计为使得切割区域240中的线张力在操作期间可调整。可以经由使第一导辊15和所述连接臂35一起围绕第二导辊25的旋转轴26旋转来调节切割区域240中的线张力。在各实施例中，所述连接臂35可以啮合在第二导辊25的旋转轴26处。可以根据连接臂35的长度确定第一导辊15和第二导辊25之间的距离。可以经由引导丝线进入第一导辊15内从而使丝线进入第一导辊15的方向垂直于连接臂35来达成有效的调整。另外或替代地，可以引导退出第一导辊15的丝线，使得丝线退出第一导辊15的方向垂直于连接臂35。所述连接臂因此也可以在本文公开的各种实施例中视为摆动臂。 

根据各实施例，丝锯装置100可包括传感装置，用于测量第一线张力和第二线张力中的至少一个。另外或替代地，可以设置位置传感器用于测量第二导辊的位置和/或偏转。这种位置传感器示例性地图示在图5中，并且用附图标记55表示。 

此外，图5图示传感装置20，所述传感装置20设置在张力调节器1和卷线绕线管138之间的绕线管区域220内。另一传感装置10设置在导辊118和张力调节器1之间。传感装置的设置不局限于图5的实施例，而是适用于本文所涵盖的所有实施例。 

在各实施例中，传感装置10可适用于测量丝线230在进入张力调节器1之前或当时的线张力，而传感装置20适用于测量丝线230在退出张力调节器1当时或之后的线张力。传感装置10、20可以设置在引导丝线230的丝线导向器130处。传感装置10、20可以包括力传感器，所述力传感器用于测量实际的线张力。例如，第一导辊15和第二导辊25中的至少一个的速率可以适合于由传感装置10和/或传感装置20测量的线张力。另外或替代地，被致动的丝线导向器(例如，图5中的丝线导向器118)的速率可以适合于由传感装置10测量的线张力。另外或替代地，卷线绕线管138的速率可以适合于由传感装置20测量的线张力。 

根据各实施例，丝锯装置100可包括控制器30，所述控制器30用于根据所测量的线张力数据来控制张力调节器1。传感装置10、20(如果有)和/或位置传感器55(如果有)可经由电缆或者无线地连接到控制器30。由传感装置10、20和/或位置传感器中的至少一个测量的数据可反馈到控制器30。根据所述测量数据，控制器30可以评估和计算张力调节器1的若干参数，并且据此控制和调节张力调节器1。 

根据各实施例，另一传感装置可以设置在张力调节器1处，特别地在连接臂35处，用于控制和调节切割区域240中的线张力。可以确定所述连接臂35的实际扭矩和具体线张力所需要的扭矩。据此，可以调节被致动的丝线导向器(例如，图5中的丝线导向器118)和导辊15与25的速率。连接臂35可以由致动器(例如，图5中的致动器16)致动。通常在本文中，所描述的各致动器可以例如是电动机，诸如，无刷电动机、从动电动机，或者气动电动机。特别地，可以应用线性致动器，该线性致动器与运动学变换结合以成为旋转运动。 

在各实施例中，本申请的控制器可以配备有健康检测，所述健康检测典型地 使用基于模型的算法。健康检测可用于检查从传感装置和/或位置传感器接收的数据的似然性(plausibility)。在所述传感装置中的一个或多个(特别是位于高张力侧上的传感装置)发生故障的情况下，所述控制器可以根据估计而不是测量数据来继续操作。此外，为了检查致动器的可操作性，若在扭矩中的扰动超过可选阈值，则可以触发警告信息。 

图6图示本申请的又一实施例。所述丝锯装置配备有张力调节器1。张力调节器1具有第一导辊15与第二导辊25。第一导辊15经由连接臂35连接到第二导辊25。在图6所描绘的实施例中，第二导辊不可围绕第一导辊枢转。这还可以被称作本文中张力调节器的“刚性连接”。 

与图5中图示的各实施例之间的差异被高亮显示。图5的各实施例中的张力调节器1具有第一导辊15中的旋转轴45。旋转轴45还对应于第二导辊围绕第一导辊15枢转的轴。作为替代，在图6的实施例中，附图标记60指代第一导辊15的轴，而附图标记61指代第二导辊的轴。然而，在图6图示的这些实施例中，并未设置成第二导辊围绕第一导辊的轴旋转，或者第一导辊围绕第二导辊的轴旋转。特别地，第一导辊15的轴60和第二导辊25的轴61可以皆固定于它们的位置。 

根据各实施例，张力调节器包括一个或可任选地两个导辊，每个所述导辊可以具有圆锥形主体，如参照本文的其他实施例所描述的。特别地，如本文的各种实施例所描述的，第一导辊和第二导辊皆可以具有圆锥形主体。 

此外，在第一导辊和第二导辊之间利用刚性连接的各实施例中，通常设置有张力调节器。例如，如在图6的实施例中所描述的，张力调节器2可以设置在所述丝锯装置中，特别地在张力调节器1和切割区域240之间。所述张力调节器配置用于调整张力，特别地，用于尽可能保持张力恒定，以用于切割区域240中的切割处理。这增强了切割区域中张力调节的精确度。 

在未特别说明的其他实施例中，所述张力调节器可以设置在绕线管区域220和张力调节器1之间。在其他实施例中，张力调节器2可以设置在张力调节器1和切割区域240之间，并且另一张力调节器可以设置在绕线管区域220和张力调节器1之间。 

如在图6中所图示的，张力调节器可以设置为具有枢转中心17。设置臂36，以使导辊131围绕臂36枢转。导辊131可以被动地枢转，即取决于导辊两侧的丝线的张力差异而枢转。或者，致动器可以设置为主动地控制导辊131围绕枢转中 心17的枢转运动。 

张力转变辊的外周槽通常并行设置。并且，第二导辊上的槽数量与第一导辊上的槽数量通常是相同的。 

根据本文描述的实施例的张力调节器适用于跨多个数量级转变线张力。转变步骤可以定义为增加或减少线张力。进入张力调节器的丝线的线张力可以比退出张力调节器的丝线的线张力低或高多个数量级。进入张力调节器的线张力与退出张力调节器的线张力之间的差异由张力调节器的导辊上的线圈匝数确定。 

随着丝线所经过的各导辊上的各个后续线圈，在张力调节器的线圈中引导的丝线的线张力逐渐地增加或减少。根据各实施例且并非限于图6的实施例，在导辊上游或导辊下游的其中至少一处设置有致动器。在一些实施例中，导辊上游和导辊下游两处皆设置有致动器。 

图7示范性地图示如本文所描述的导辊的详细视图，特别地如在诸图中所图示的实施例中所描述的第一导辊15和/或第二导辊25的详细视图。图7并未按照真实尺寸绘制，但是将特别地提供对槽结构的透彻了解。图7图示导辊，所述导辊可围绕旋转轴370旋转。导辊具有多个外周槽400，所述外周槽400用于接收丝线。例如，槽400可以对应于如先前所描述的槽115和/或125。外周槽400围绕导辊的圆锥形主体卷绕。在本文描述的各实施例中，外周槽400包括至少2个线圈，特别地至少5个线圈。通常，所述导辊包括少于30个线圈，特别地少于20个线圈。 

每个线圈由一根段340、两个顶部350和两个侧面345组成。在这里，所述两个侧面形成由360表示的角度。根据各实施例，外周槽400的每个线圈具有在圆锥形主体横向上的宽度，在圆锥形主体径向上的深度，以及从一个线圈中心到一相邻线圈中心的间距330。所述宽度可以由围绕线圈的两个相邻顶部350之间的距离来确定。 

特别地，线圈的宽度可以在100μm到500μm的范围内。深度可以由线圈的顶部350中的一个顶部和根段340之间的距离来确定。特别地，线圈的深度可以在100μm到500μm的范围内。间距330可以由一个线圈的中心到一相邻线圈的中心之间的距离来确定。特别地，间距可以在1mm到5mm之间的范围内。 

根据本文描述的实施例，在轴向上的导辊宽度(由图7中的301表示)在1cm和20cm之间，特别地在3cm和10cm之间。 

根据各实施例，所述导辊，即张力调节器的第一导辊和/或第二导辊，具有在第一轴端上的第一直径和在第二轴端上的第二直径，所述第一直径比所述第二直径大至少1mm，可任选地大至少2mm，或者甚至大5mm。所述第一直径可以比所述第二直径大少于10mm。第一直径和/或第二直径可以是至少10cm。所述直径之间的相对差，即相对于第一直径或第二直径中较大的一者的直径差异，通常是等于或低于1％。因为在每一端上直径不同(不限于在先前语句中示范性给定的值)，所以所述导辊具有圆锥形的形状。因此，转变辊的主体可以定义指定为圆锥形主体。 

根据各实施例，所述导辊的第一直径、第二直径，或者第一直径和第二直径的平均值通常是所述导辊在轴向的宽度(如图7中的箭头301所图示的)的至少两倍大，典型地至少三倍大。 

图7示例性地图示张力导辊，所述张力导辊具有彼此相对定位的第一末端302和第二末端303。第一末端302具有直径410，所述直径410由第一末端302上的第一线圈的顶部350所限定的直径来确定。第二末端303可以具有直径310，所述直径310由第二末端303上的第一线圈的顶部350所限定的直径来确定。所述直径可以在5cm和30cm之间的范围内，特别地在10cm和20cm之间。 

根据各实施例，第一末端302上的直径410可以是第二末端303上的直径310的至少1.001倍。另外或替代地，第一末端302上的直径410可以是第二末端303上的直径310的至多1.1倍。 

在本文描述的实施例中，在圆锥形主体的纵向301中，所述直径从导辊的第一末端302到第二末端303不断地增加。从第一末端302到第二末端303逐渐增加的直径补偿由于线张力差异而从第一末端302到第二末端303的丝线拉伸。这种丝线拉伸发生于例如如上所述的丝锯装置中，在所述丝锯装置中线张力从较低的张力区域转变到较高的张力区域中，或者反之亦然。由于线张力导致的丝线可拉伸程度取决于丝线材料和直径。 

在另一实施方式中，直径可能在圆锥形主体的纵向中从第一末端302到第二末端303非恒定地增加。例如，直径的增加可能在各个级中实现。 

尽管上述内容是针对本实用新型的实施例，但可在不脱离本实用新型的基本范围的情况下设计本实用新型的其他和进一步实施例，且本实用新型的范围是由所附的权利要求书来确定的。 

Claims (21)

1.一种用于切割半导体材料的丝锯装置(100)，其特征在于，包括： 

张力调节器(1)，所述张力调节器(1)适用于将第一线张力转变为第二线张力，所述张力调节器(1)包括： 

第一导辊(15)，所述第一导辊(15)包括旋转轴(45)和形成在所述第一导辊(15)的外圆周表面中的多个槽(115)，以及 

第二导辊(25)，所述第二导辊(25)包括形成在所述第二导辊(25)的外圆周表面中的多个槽(125)，其中 

所述第一导辊(15)和所述第二导辊(25)以固定距离(L)彼此间隔开。 

2.如权利要求1所述的丝锯装置，其中所述第二导辊(25)能围绕第一导辊(15)的旋转轴(45)枢转。 

3.如权利要求2所述的丝锯装置，其中所述第一导辊(15)和所述第二导辊(25)是经由连接臂(35)连接的。 

4.如权利要求3所述的丝锯装置，其中所述第一导辊的轴和所述第二导辊的轴相对于所述连接臂(35)固定在原位。 

5.如权利要求1－4中的任意一项所述的丝锯装置，其中所述第一线张力和所述第二线张力之间的差是至少5牛顿。 

6.如权利要求5所述的丝锯装置，其中所述第一线张力和所述第二线张力之间的差是至少10牛顿。 

7.如权利要求1－4中的任意一项所述的丝锯装置，其中所述第一导辊(15)和所述第二导辊(25)中的至少一个具有圆柱形主体。 

8.如权利要求7所述的丝锯装置，其中所述第一导辊和所述第二导辊皆具有圆 锥形主体。 

9.如权利要求1－4中的任意一项所述的丝锯装置，其中所述圆柱形主体的直径(14、24)在10cm和25cm的范围内。 

10.如权利要求1－4中的任意一项所述的丝锯装置，其中所述第一导辊(15)和所述第二导辊(25)中的至少一个由致动器(16)致动。 

11.如权利要求1－4中的任意一项所述的丝锯装置，还包括： 

至少一个传感装置(10、20)，所述传感装置用于测量第一线张力和第二线张力中的至少一个；以及位置传感器，所述位置传感器用于测量所述第二导辊(25)的位置。 

12.如权利要求11所述的丝锯装置，还包括： 

控制器(30)，所述控制器用于根据所测量的线张力数据来控制所述张力调节器(1)。 

13.如权利要求1－4中的任意一项所述的丝锯装置，其中： 

所述多个槽包括至多30个槽。 

14.如权利要求1－4中的任意一项所述的丝锯装置，其中： 

所述槽具有从一个槽的中心到相邻槽的中心的间距，所述间距在1mm到5mm之间的范围内。 

15.如权利要求1－4中的任意一项所述的丝锯装置，其中所述丝锯装置具有以下至少一项特征： 

所述第一线张力在至多10牛顿的范围内，且所述第二线张力在至少15牛顿的范围内；以及 

所述第二线张力在至多10牛顿的范围内，且所述第一线张力在至少15牛顿的范围内。 

16.如权利要求1－4中的任意一项所述的丝锯装置，其中： 

所述第一导辊和所述第二导辊中的至少一个在第一末端(302)上具有第一直径(410、420)，并且在第二末端(303)上具有第二直径(310、320)，所述第一直径(410、420)比所述第二直径(310、320)大至少1mm。 

17.如权利要求16所述的丝锯装置，其中所述第一直径(410、420)比所述第二直径(310、320)大至少2mm。 

18.如权利要求16所述的丝锯装置，其中： 

所述直径在所述圆锥形主体的纵向中从所述第一末端(302)到所述第二末端(303)不断地增加。 

19.如权利要求17所述的丝锯装置，其中： 

所述直径在所述圆锥形主体的纵向中从所述第一末端(302)到所述第二末端(303)不断地增加。 

20.如权利要求1－4中的任意一项所述的丝锯装置，其中： 

所述第一导辊(15)的槽(115)中的至少一个和所述第二导辊(25)的槽(125)中的至少一个并行设置。 

21.如权利要求20所述的丝锯装置，其中在所述第一导辊(15)和所述第二导辊(25)的至少一个中的槽(115、125)的数量是至多30个线圈。