超声波裂片方法

技术领域

本发明涉及材料加工技术领域，尤其涉及一种超声波裂片方法。

背景技术

超声波裂片属于一种非接触式裂片方法，需要通过介质传递声波进行裂片，相关技术中，将待加工材料置入液体中，通过液体传递声波，由于材料位于液面以下，材料单次裂片完成后，液体的流动导致材料位置偏移，材料的定位困难，影响材料的后续裂片。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种超声波裂片方法，便于材料定位，能够提高材料的裂片质量。

根据本发明的实施例的超声波裂片方法，包括：

将表面粘附有隔离膜的待裂片材料置入液体内；

超声波发生器借助液体向材料传递超声波并裂片。

根据本发明实施例的超声波裂片方法，至少具有如下有益效果：

本发明的实施例中，材料的表面粘附有隔离膜，隔离膜将材料与液体隔开，避免液体的流动使材料移位，并且，由于隔离膜具有粘附力，即使材料在完成单次的裂片后形成多个独立部分，在隔离膜的粘接作用下，多个独立部分并未分离且位置被隔离膜固定，并以一个整体被定位，有助于提高材料的定位精度以及裂片质量。

根据本发明的一些实施例，完成裂片后，对所述隔离膜进行减黏处理。

根据本发明的一些实施例，所述隔离膜为UV膜，裂片后，对所述UV膜进行UV照射。

根据本发明的一些实施例，所述隔离膜至少粘附于，在所述材料的裂片方向上相对的两个表面。

根据本发明的一些实施例，在所述材料置入液体前，对所述材料的至少一个表面进行划片处理，并将所述隔离膜粘附于具有划痕的表面。

根据本发明的一些实施例，所述划片步骤包括，沿所述材料的预设裂片轨迹进行激光切割，在所述材料的表面形成划痕。

根据本发明的一些实施例，所述裂片步骤包括：所述超声波发生器相对所述材料移动，并沿所述划痕扫描所述材料。

根据本发明的一些实施例，在所述裂片步骤前，对所述划痕进行定位。

根据本发明的一些实施例，所述液体内设有裂片平台，所述材料放置于所述裂片平台上。

根据本发明的一些实施例，在所述裂片过程中，或者裂片后，检测所述材料的裂缝。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：

图1为本发明超声波裂片方法一个实施例的流程图；

图2为材料与隔离膜结合后的示意图；

图3为现有技术中材料裂片后的示意图；

图4为本发明中材料裂片后的示意图；

图5为图4中材料裂片后边界的示意图。

附图标记：

材料100，划痕110；隔离膜200。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

结合图1与图2，本发明的实施例中提供了一种超声波裂片方法，用于对待裂片材料100进行裂片，包括如下步骤：将表面贴附有隔离膜200的待裂片材料100置入液体内，超声波发生器借助液体向材料100传递超声波并对材料100裂片。

由于液体具有流动特性，若以液体为超声波传递介质进行裂片，超声波传递至液体时，液体发生振动并进行流动，材料100完成单次裂片后，由于液体流动，导致材料100移位，超声波发生器对材料100的定位不准，无法在材料100的预设位置裂片，裂片精度较差。本发明的实施例中，材料100的表面粘附有隔离膜200，隔离膜200将材料100与液体隔开，避免液体的流动使材料100移位，并且，由于隔离膜200具有粘附力，即使材料100在完成单次的裂片后形成多个独立部分，在隔离膜200的粘接作用下，多个独立部分并未分离且位置被隔离膜200固定，并以一个整体被定位，有助于提高材料的定位精度以及裂片质量。

需要说明的是，采用本发明实施例中粘附隔离膜200进行裂片的方式，对裂片的定位可以精确至微米级，符合高精度材料的加工需求。参照图3与图4，图3为以常规裂片方法裂片后材料100的表面，由于材料100在裂片过程中发生移位，材料100表面没有明显的裂片裂痕，裂片质量较差；图4为以本发明实施例中的裂片方法裂片后的材料100表面，从图中可以看出，该材料100的表面具有纵横交叉的网格状裂片裂痕，且每一裂痕的边缘均较为完整，裂痕的清晰度较高，能够实现裂片的形状与预设的裂片尺寸统一，并且所形成的独立部分，其相邻的两个侧面之间的夹角近似为90度，极大地提高了材料100的裂片质量。

向材料100粘附隔离膜200时，隔离膜200应至少粘附于，在材料100的裂片方向上相对的两个表面；由于材料100沿超声波发生器的裂片方向产生裂缝，将隔离膜200粘附于材料100裂片方向上的表面，一方面，可以使隔离膜200稳固粘接材料100，避免裂片后材料100的不同部分分裂，造成材料100移位；另一方面，将液体阻隔于材料100的外部，防止液体进入裂缝内，向材料100施加不同方向的力，造成材料100受力不均，而影响裂片质量。

具体的，如图2所示，若超声波发生器从上到下进行裂片，则裂片时产生沿竖直方向延伸的裂缝，为避免液体与材料100接触，并防止材料100裂片后由于液体的流动移位，材料100的上下两个表面上均应贴附隔离膜200，将封堵材料100裂片后产生的裂缝，并且上下两个表面上的隔离膜200组合粘附材料100，可以提高对材料100的粘附强度以及材料100单次裂片后的整体性，进一步提高材料100定位的便利度。

需要说明的是，隔离膜200也可对材料100全面包覆，也即，材料100的所有表面均粘附有隔离膜200，因此，无论裂片方向如何，均可实现对液体的阻挡，并提高隔离膜200对材料100的粘附强度，便于对材料100定位。

隔离膜200与待裂片材料100应为不同材质，避免材料100裂片过程中，隔离膜200破碎。在一些实施例中，待裂片材料100可以选择为硬脆材料100，如半导体、玻璃、蓝宝石等，隔离膜200可以选择柔性膜，如蓝膜、UV膜等；另外，可以通过调节超声波发生器的功率、频率、波长，使发出的超声波的波长与材料100的裂片长度匹配，超声波的频率与材料100的共振频率匹配，以及超声波功率与能够完成裂片的临界功率匹配，从而提高裂片的效率与准确率。液体可以是水、甲醇、乙醇、丙酮等，在一些实施例中，液体选择为纯净水，纯净水方便获取，成本低，且无污染，能够降低对环境的污染，以及对材料100裂片的影响，并且可以避免材料裂片时产生粉尘，提高材料裂片的清洁度。

完成裂片后，由于隔离膜200的粘附，材料100仍呈现为一整体结构的状态，将隔离膜200从材料100上撕除后，材料100由整体转换为多个独立部分，以此获取材料100裂片的成品，为便于在材料100完成全部的裂片步骤后，将隔离膜200与材料100分离，本发明的实施例中，在完成裂片后，对隔离膜200进行减黏处理，以降低隔离膜200对材料100的粘附强度，便于撕除隔离膜200。减黏处理可以根据隔离膜200的自身性质选择，如，向隔离膜200喷洒溶剂，或将材料100浸入溶剂内浸泡；或者，对隔离膜200进行降温等。

本发明的一个实施例中，隔离膜200选择为UV膜，在裂片后，对UV膜进行UV照射，以减小隔离膜200粘附强度。UV膜具有UV照射减黏度的性质，且减黏操作较为便捷，并且UV照射前黏度大，UV照射后剥离力低，不留残胶，隔离膜200从材料100剥离后，材料100的表面具有较高的整洁度。

具体的，隔离膜200可以选择为SPV-224SRT、SPV-224SRB、AdwillD-210N等，上述隔离膜200以聚氯乙烯为基材，具有环保、防水防尘以及极高的冲击吸收性，与材料100的粘附强度高，并且黏力值大、减黏性时间短，有利于提高材料的定位精度以及裂片效率。以SPV-224SRT、SPV-224SRB为例，SPV-224SRT未照射UV前，黏力值为0.67N/20mm，UV照射10s后，黏力值下降至0.01N/20mm，SPV-224SRB未照射UV前，黏力值为0.72N/20mm，UV照射10s后，黏力值为0.01N/20mm，上述隔离膜200均具有较高的减黏特性，且该隔离膜200透明，便于超声波发生器对材料的定位。

裂片前还可对材料100进行划片处理，在材料100的表面形成划痕110，该划痕110即为材料100的裂片轨迹，将隔离膜200贴附于材料100具有划痕110的表面后，再将材料100置入液体内，对材料100进行裂片。由于材料100表面具有划痕110，划痕110处存在应力残留，超声波发生装置发出的超声波在划痕110处振动时，材料100在划痕110处更容易断裂，裂片便利度高，并且设置划痕110可以便于超声波发生器对材料100的裂片轨迹进行定位。

另外，可以通过调整超声波发生器发出的超声波的频率，使其接近材料100划痕110处的频率，使二者达到共振，通过共振作用使材料100沿划痕110整体裂片，不会出现缺口损伤，并且由于超声波的频率与接近材料100的频率，与隔离膜200等其他参与裂片的构件的频率偏移较大，不会对其他构件造成损伤。划痕110为超声波发生器提供了裂片轨迹，并且便于材料100沿划痕110裂片，如图4与图5所示，材料100裂片后的形状，与材料100表面划痕110的形状统一，图4中划痕110相互垂直并交叉，图5中，材料100裂片后所形成的单独部件，其边界整齐，且相邻面之间的夹角近似为90度。

需要说明的是，应至少对材料100的一个表面进行划片处理，以在材料100的至少一个表面形成划痕110，不同表面的划痕110位置相互对应，可提高材料裂片的便利度。

划片可以通过机CNC加工、激光切割的方式实现。如，预先设定材料100的划片轨迹，并输入CNC机加工设备，CNC机加工设备根据划片轨迹设置刀具加工路径，通过铣削、电火花切割等方式在材料100表面形成划痕110。在一个实施例中，沿材料100的预设裂片轨迹对材料100进行激光切割，在材料100的表面形成划痕110；具体为，利用高密度激光束按照预设路径照射材料100表面，激光束的能量聚焦于材料100表面，材料100表面受热形成切割划痕110，加工速度较快，材料100表面的变形较小，有利于提高材料100的裂片质量。

隔离膜200应为透明材质，以便于对材料100进行定位，每次裂片前通过对划痕110进行定位，确定超声波发生器的裂片轨迹；定位部件可以选用CCD图像传感器，CCD图像传感器可以拍照获取材料100表面的划痕110图像，并提取划痕110的位置信息形成轨迹坐标，使超声波发生器能够沿相应的轨迹对材料100进行裂片。

裂片时，超声波发生器相对材料100移动，并沿划痕110扫描材料100表面，以对材料100的不同位置进行裂片。该扫描过程可以是，超声波发生器和/或材料100通过移动模组的驱动，带动二者之一或者二者同时移动，使超声波发生器能够相对材料100发生位置变化，并对准材料100的不同位置裂片；另外，超声波发生器可以通过多点发射超声波或者线型发射超声波的方式进行扫描，如，超声波发生器的模头逐点发射超声波，多个发射点串接形成材料100的裂片轨迹，或者，模头沿裂片轨迹持续往复移动，重复向划痕110发射超声波，超声波的扫描方式可根据材料的规格、大小适应性选择。

如图2所示，材料100的表面具有多条划痕110，每一划痕110均为一条裂片轨迹，超声波发生器每完成材料100在一条划痕110处的裂片，即为一个单次裂片，重复进行多个的单次裂片，直至材料100在全部划痕110处的裂片完成，即完成材料100的所有裂片步骤。需要说明的是，由于本发明的实施例中，在材料100全部的裂片完成前，隔离膜200始终粘附于材料100表面，因此，单次裂片之间顺序以及单次裂片的裂片轨迹所在区域并不影响最终的裂片效果，裂片的操作便利度高。

另外，每完成一个单次裂片后，均可对下一个单次裂片的裂片轨迹进行定位，以及对单次裂片后的裂缝进行检测，检测部件可以选择为CCD图像传感器，获取裂片情况，便于对未裂开的部分进行及时补裂。

可以想到的是，液体可以置入一容器内，并在容器内设置裂片平台，待裂片材料100放置于裂片平台上，裂片平台为材料100提供平整的放置平面，便于材料100定位，或者裂片平台上集成移动模组，使材料100可以相对超声波发生器移动。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。