CN115338490A - 可调整加工参数之放电加工装置及放电加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可调整加工参数之放电加工装置与方法包含一载台以及一放电加工(EDM)单元。载台用以放置定义有一加工目标区之待加工物。利用放电加工(EDM)单元之放电电极以至少一加工参数沿着第一切割方向切割待加工物之加工目标区，其中加工参数系依据待加工物之一指定参数变化至一第一数值时而对应调整，借以利用调整后之加工参数对待加工物之加工目标区进行第二切割步骤。本发明提出分段式切割技术，可解决放电加工切割指定参数变化导致切割速度(Cutting speed，mm2/min)变慢而延长切割总时间的问题。

Description

可调整加工参数之放电加工装置及放电加工方法
技术领域
本发明是有关于一种加工装置与加工方法，特别是有关于一种可调整加工参数之放电加工装置及放电加工方法。
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，传统放电加工技术存在切割厚度较大而造成切割速度(即加工时放电电极在加工物的进给速度与切割厚度之乘积；mm2/min)较慢的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明之一目的就是在提供一种可调整加工参数之放电加工装置及放电加工方法，以解决上述习知技艺之问题。
为达前述目的，本发明提出一种可调整加工参数之放电加工装置，用以进行一切割程序，包含：一载台，用以放置至少一待加工物，该待加工物定义有一加工目标区；以及一放电加工(EDM)单元，用以在该切割程序之一第一切割步骤中，利用该放电加工(EDM)单元之至少一放电电极以至少一加工参数沿着一第一切割方向切割该待加工物之该加工目标区，其中该加工参数系依据该待加工物之一指定参数变化至一第一数值时而对应调整，借以利用调整后之该加工参数对该待加工物之该加工目标区进行一第二切割步骤。
其中，该加工参数包含一位向参数、一放电电性参数、一排渣(Debris Removal)参数及一移动与张力参数中之一者或复数者。
其中，该位向参数为一与待加工物相对之加工之方向；该放电电性参数包含一峰值电流(放电时在该放电电极之两极间通过的最大电流)、该待加工物与该放电电极远离时的一电压、一放电脉冲持续时间、一放电脉冲休止时间以及该放电电极与该待加工物间的一伺服基准电压中之一者或复数者；该排渣参数包含提供于该放电电极上之排渣液之流速；该移动与张力参数包含该放电电极之一移动速度及该放电电极之一张力中之一者或复数者。
其中，该指定参数包含待加工物之一第一待切割厚度，该加工参数系依据该待加工物之一第一待切割厚度增加至该第一数值时而对应调整，借以利用调整后之该加工参数对该待加工物之该加工目标区进行该第二切割步骤。
其中，该加工参数为一位向参数，当该待加工物之该第一待切割厚度增加至该第一数值时，该放电加工(EDM)单元将该位向参数由该第一切割方向改变为一第二切割方向，借以沿着该第二切割方向对该待加工物之该加工目标区进行该第二切割步骤。
其中，该第二切割方向与该第一切割方向之间具有一第一夹角，该第一夹角之范围介于0度至360度之间。
其中，该第一夹角为180度。
其中，该待加工物在该第二切割步骤中之一第二待切割厚度小于该第一数值。
其中，该放电电极在该第二切割步骤中对该待加工物之一切割速度大于该放电电极对该待加工物于该第一待切割厚度为该第一数值时之一切割速度。
其中，当该待加工物在该第二切割步骤中之一第二待切割厚度增加至一第二数值时，该放电加工(EDM)单元将该位向参数由该第二切割方向改变为一第三切割方向，借以沿着该第三切割方向对该待加工物之该加工目标区进行一第三切割步骤，其中该待加工物于该第三切割步骤中具有一第三待切割厚度。
其中，该第三切割方向与该第二切割方向之间具有一第二夹角，该第二夹角介于0度至360度之间。
其中，该第二夹角为90度。
其中，该待加工物在该第三切割步骤中之该第三待切割厚度小于该第一数值或该第二数值。
其中，该放电电极在该第三切割步骤中对该待加工物之一切割速度大于该放电电极对该待加工物于该第一待切割厚度为该第一数值时之一切割速度或该第二待切割厚度为该第二数值时之一切割速度。
其中，还包含一热源，该热源在该切割程序中加热该待加工物。
其中，该放电电极系于一流体中切割该待加工物之该加工目标区。
其中，该加工目标区上系具有一填补材料，借以填补在该切割程序中形成于该加工目标区上之表面裂缝。
其中，该填补材料系借由一热源而形成于该加工目标区上，借以填补在该切割程序中形成于该加工目标区上之表面裂缝。
其中，还包含一外力扰动源，该外力扰动源在该切割程序中促使一填补材料填补该加工目标区上之表面裂缝。
其中，该待加工物之数量为一或复数个。
其中，该放电电极之数量为一或复数个。
其中，该放电电极系于一真空环境中切割该待加工物之该加工目标区。
为达前述目的，本发明提出一种可调整加工参数之放电加工方法，其系使用上述之可调整加工参数之放电加工装置来进行一切割程序。
为达前述目的，本发明提出一种可调整加工参数之放电加工方法，用以进行一切割程序，包含下列步骤：提供至少一待加工物，该待加工物放置于一载台上，该待加工物定义有一加工目标区；进行一第一切割步骤，其系经由至少一放电电极以至少一加工参数沿着一第一切割方向施加一放电能量予该待加工物之该加工目标区，借以切割该待加工物之该加工目标区；进行一第一调整步骤，其系依据该待加工物之一第一待切割厚度增加至一第一数值时而对应调整该加工参数；以及进行一第二切割步骤，其系经由该放电电极以该第一调整步骤所调整后之该加工参数施加该放电能量予该待加工物之该加工目标区，借以切割该待加工物之该加工目标区。
其中，该加工参数为一位向参数，且在该第一切割步骤中，当该待加工物之该第一待切割厚度增加至一第一数值时，则进行该第一调整步骤，借以将该位向参数由该第一切割方向改变为一第二切割方向，且沿着该第二切割方向对该待加工物之该加工目标区进行该第二切割步骤。
其中，该待加工物在该第二切割步骤中之一第二待切割厚度小于该第一数值。
其中，在该第二切割步骤中，当该放电电极所切割之该待加工物之一第二待切割厚度增加至一第二数值时，则进行一第二调整步骤，借以将该位向参数由该第二切割方向改变为一第三切割方向，且沿着该第三切割方向对该待加工物之该加工目标区进行一第三切割步骤。
其中，还包含进行一第三切割步骤，其系沿着该第三切割方向切割该待加工物之该加工目标区。
其中，该待加工物在该第三切割步骤中之一第三待切割厚度小于该第一数值或该第二数值。
其中，该第一调整步骤系改变该待加工物之一摆置方向以调整该加工参数。
其中，该第一调整步骤系改变该放电电极相对于该待加工物之一进给方向以调整该加工参数。
其中，该第一调整步骤系利用该载台改变该待加工物之一摆置方向以调整该加工参数。
其中，还包含进行一填补步骤，借以填补在该切割程序中形成于该加工目标区上之表面裂缝。
综上所述，本发明之可调整加工参数之放电加工装置及放电加工方法，具有以下优点：
(1)借由分段式切割技术，可解决放电加工切割厚度较大造成切割总时间较长的问题。
(2)借由分段式切割技术，当指定参数变化至设定数值时，则立即更换进给方向。
(3)借由分段式切割技术，当待切割厚度大于设定数值时，则立即更换进给方向，能够将厚度较大的待切割面，区分成数个厚度较小的切割面，借以解决放电加工切割厚度大造成切割速度较慢的问题。
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为本发明之可调整加工参数之放电加工方法之步骤流程图。
图2为本发明之可调整加工参数之放电加工装置之第一实施例之示意图。
图3为本发明之可调整加工参数之放电加工装置之第二实施例之示意图。
图4a及图4b分别为本发明中进行第一切割步骤时待加工物之正视图及剖面侧视图。
图5a及图5b分别为本发明中进行第二切割步骤时待加工物之正视图及剖面侧视图。
图6a及图6b分别为本发明中进行第三切割步骤时待加工物之正视图及剖面侧视图。
图7a为本发明以单一放电电极切割多个待加工物之示意图，图7b为本发明以多个放电电极切割单一待加工物之示意图，图7c为本发明以多个放电电极切割多个待加工物之示意图，其中图7a之视角不同于图7b及图7c。
附图标记说明：
10：放电加工装置
20：载台
22：治具
50：放电加工(EDM)单元
52：放电电极
54：电力源
56a：送线卷线器
56b：收线卷线器
57a、57b：滑轮
59a：液体槽
59b：液体
60：微波或射频源
70：热源
95：超音波单元
100：待加工物
100a、100b、100c：切割面
110：加工目标区
S10、S20、S30、S40、S50、S60：步骤
D1：第一切割方向
D2：第二切割方向
D3：第三切割方向
T1：第一待切割厚度
T2：第二待切割厚度
T3：第三待切割厚度
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组件系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。
本发明系提出一种分段式切割技术，较佳为可在指定参数变化至对应之设定数值(第一数值、第二数值、第三数值、…)时，调整加工参数，借以解决放电加工程序中指定参数的变化造成切割速度较慢，导致切割总时间较长的问题。其中，上述之指定参数例如为待加工物之待切割厚度或切割速度。以指定参数为待加工物之待切割厚度为例，在放电加工程序之第一切割步骤中，当待加工物之第一待切割厚度增加至对应之设定数值如第一数值时，则调整加工参数，并以调整后之加工参数进行后续的第二切割步骤，依此类推。以指定参数为待加工物之切割速度为例，在放电加工程序之第一切割步骤中，当待加工物之第一切割速度降低至对应之设定数值(如第一数值)时，则调整加工参数，并以调整后之加工参数进行后续的第二切割步骤，依此类推。
请参阅图1及图2，图1为本发明之可调整加工参数之放电加工方法之步骤流程图。图2为本发明之可调整加工参数之放电加工装置之第一实施例之示意图。本发明系提出一种分段式切割技术，其可在指定参数变化至对应之设定数值时，调整加工参数，借以解决放电加工切割厚度大造成切割速度较慢，导致切割总时间较长的问题。在本发明之第一实施例中，本发明之放电加工装置10包含载台20以及放电加工(EDM)单元50，用以对待加工物100进行放电加工程序，例如切割程序，以达到切片(Cutting、Slicing)或薄化(Thinning)效果。载台20系例如设有治具22，载台20可为移动式载台或固定式载台。
首先，本发明之放电加工方法系提供待加工物100(步骤S10)，并利用治具22将此待加工物100放置于载台20上，其中待加工物100系定义有加工目标区110，且此加工目标区110可位于待加工物100之任何适合加工之位置上。待加工物100可为任何导体或半导体结构，例如晶圆或晶锭等，惟待加工物100之剖面不限于圆形，其可为任意形状。
本发明之放电加工装置10之放电加工(EDM)单元50至少具有放电电极52，放电电极52例如为线状之导电线、板状之导电板或其他形状之导电结构。本发明之放电加工(EDM)单元50还可选择性具有送线卷线器56a及收线卷线器56b，其中放电电极52之两端系分别连接于送线卷线器56a及收线卷线器56b，且送线卷线器56a及收线卷线器56b可选择性分别利用滑轮57a、57b套接放电电极52，借以定位放电电极52，并且例如调整放电电极52之张力。
请继续参阅图2，本发明的放电加工(EDM)单元50更具有电力源54，电力源54系以一电性回路连接放电电极52，借以在放电电极52与待加工物100之间产生电压差，并提供放电能量予待加工物100之加工目标区110，借此可沿着加工目标区110切割待加工物100(步骤S20)。
本发明亦可选择性包含微波或射频源60，用以供应微波能量或射频能量予待加工物100之加工目标区110，借以提供加热功效、退火功效或磨抛功效，可有效降低表面粗糙度，避免后续还需要进行机械或化学磨抛步骤。同理，本发明之微波或射频源60亦可经由放电电极52供应微波能量或射频能量予待加工物100之加工目标区110。以微波或射频源60为微波为例，本发明之微波之波长范围为约1mm至约1m，频率范围为约300GHz至约0.3GHz之，功率范围为约200瓦至约5,000瓦。放电电极52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52的厚度范围约小于300μm，较佳为约30μm至300μm。
详言之，如图2及图4a所示，在步骤S20中，放电电极52系以至少一加工参数沿着第一切割方向D1施加放电能量予待加工物100之加工目标区110，借以切割待加工物100之加工目标区110。以待加工物100为圆柱状之晶锭举例，加工目标区110例如为定义在晶锭之径向上，如图4b及图5b之点虚线所示，其中点虚线表示尚未切割之加工目标区110，实线表示已切割之加工目标区110。由于，晶锭的待切割厚度并非为定值，而是会改变，例如就放电电极52由上往下平行切割而言，晶锭顶端的待切割厚度为最小值，而晶锭待切割厚度的最大值则为其直径长度。而且，通常当晶锭的待切割厚度超过某一数值时，晶锭的切割速度就会随着其待切割厚度增加而呈非线性下降。因此，本发明所提出之分段式切割技术中之指定参数系以待切割厚度为例，亦即依据待加工物100之待切割厚度而对应地调整加工参数。例如，当放电电极52与待加工物100重迭之长度(即待加工物100之待切割厚度)到达一设定数值时，就可改变加工参数，例如改变相对于待加工物100的进给方向，因此可使得待加工物100后续之待切割厚度小于此设定数值，故能达到优化整体待加工物的切割总时间之功效。举例来说，本发明可依据待加工物100在第一切割步骤S20中之第一待切割厚度T1而对应地调整加工参数(步骤S30)，亦即判断待加工物100在第一切割步骤S20中之第一待切割厚度T1是否到达前述之设定数值(第一数值)，若“是”，则可调整加工参数，然后再利用调整后之加工参数对待加工物100之加工目标区110进行第二切割步骤S40。
以加工参数为位向参数(即与待加工物相对之加工之方向)举例，在第一切割步骤S20中，放电电极52系以至少一加工参数施加放电能量予待加工物100之加工目标区110，借以沿着第一切割方向D1切割待加工物100。然而，当待加工物100之第一待切割厚度T1增加至设定数值(第一数值)时，则本发明进行第一调整步骤S30，借以将上述之位向参数由第一切割方向D1改变为第二切割方向D2。接着，再进行第二切割步骤S40。其中，第二切割方向D2与第一切割方向D1之间具有一第一夹角，例如180度。然而，本发明不限于此，上述之第一夹角之范围系例如介于0度至360度之间。
同理，在第二切割步骤S40中，放电电极52系以第二切割方向D2切割待加工物100。在第二切割步骤S40中，当放电电极52所切割之待加工物100之第二待切割厚度T2增加至第二数值时，则放电加工(EDM)单元50再次调整位向参数(步骤S50)，借以将位向参数由第二切割方向D2改变为第三切割方向D3，再沿着第三切割方向D3对该待加工物100之加工目标区110进行一第三切割步骤S60，其中，在第三切割步骤S60中，待加工物100于第三切割方向D3上之第三待切割厚度T3具有第三数值。第二数值系例如小于、大于或等于第一数值。上述之第三数值则系例如小于、大于或等于第一数值或第二数值。在本发明之一实施态样中，第二数值等于第一数值，且第三数值小于第一数值(第二数值)。其中，第三切割方向D3与第二切割方向D2之间具有一第二夹角，该第二夹角介于0度至360度之间，例如90度。然而，本发明不限于此，上述之第二夹角之范围系例如介于0度至360度之间。惟，在本发明之另一实施样态中，以两段式切割为例，若第二数值等于第一数值，且放电电极52所切割之待加工物100在第二切割步骤S40中，其第二待切割厚度T2均未增加至第二数值(第一数值)时，则本发明可以上述之第二切割方向D2切割待加工物100，直至切割完成。由于，在两段式切割中，本发明之第二待切割厚度T2皆小于晶锭之直径，因此本发明切割待加工物100之速度仍可比传统未分段之切割技术更快，所需的切割总时间更短。
以待加工物100为晶锭为例，本发明之一特色在于可使得指定参数(如第一待切割厚度T1、第二待切割厚度T2及第三待切割厚度T3)之数值皆小于晶锭的直径，所以可解决传统放电加工技术，因切割厚度较大造成切割速度较慢的问题。而且，以上述举例之三段式切割为例，本发明之第三待切割厚度T3之第三数值小于第一待切割厚度T1之第一数值(即第二待切割厚度T2之第二数值)，当然小于晶锭之直径，因此若沿着第三切割方向D3(由左侧朝向右侧)完全切割晶锭，本发明切割待加工物100之速度可比传统未分段之切割技术更快，所需的切割总时间更短。
其中，上述提及之设定数值，可例如由计算而得，例如使用者可先量测待加工物之尺寸，借以获得符合第一待切割厚度T1之第一数值大于第三待切割厚度T3之第三数值之条件之数值，再手动输入这些数值至放电加工(EDM)单元50中，以便放电加工(EDM)单元50调整不同待切割厚度时之加工参数，其中此设定数值的设定可根据待切割厚度与切割速度之关系找出最佳解。或者是，上述之第一待切割厚度T1、第二待切割厚度T2及第三待切割厚度T3之数值也可例如由学习算法学习而得，例如可依据多次实际加工数据建立数据库以提供学习算法优化的加工参数，借以自动调整不同厚度时之加工参数。又或者，本发明也可以不须考虑第一待切割厚度T1、第二待切割厚度T2及第三待切割厚度T3之间的数值关系，而是使用者例如直接指定第一待切割厚度T1之第一数值和/或第二待切割厚度T2之第二数值，其中此第一数值和/或第二数值可为任何大于0且小于晶锭直径之数值。若以待加工物100之径向截面为正圆形举例，上述之设定数值(第一数值)可例如为介于圆内正方形之边长与圆的直径之间。惟，在其他实施态样中，上述之设定数值(第一数值)亦可例如为小于或等于圆内正方形之边长。亦即，只要上述之第二待切割厚度T2或第三待切割厚度T3小于晶锭之直径，则有助于提升整体切割速度。例如，在其他实施态样中，只要放电电极52在第一切割步骤S20中沿着第一切割方向D1部份切割待加工物100之加工目标区110，则本发明就可以例如将与待加工物100相对之加工之方向由第一切割方向D1改变为第二切割方向D2，并沿着第二切割方向D2进行第二切割步骤S40。同理，待放电电极52在第二切割步骤S40中沿着第二切割方向D2部份切割待加工物100之加工目标区110，则本发明就可以例如将与待加工物100相对之加工之方向由第二切割方向D2改变为第三切割方向D3，并沿着第三切割方向D3进行第三切割步骤S60，依此类推。再者，本发明之分段式切割技术虽以三段式切割举例，惟本发明并不限于上述举例之三段式切割，本发明也可进行两段式切割、四段式切割或甚至更多段切割，只要能够使得整体切割速度优于传统未分段的切割技术，均可适用于本发明。
续言之，以加工参数为位向参数(即与待加工物相对之加工之方向)举例，本发明可例如借由调整待加工物100之摆置方向，借以达到改变进给方向之效果。以自动改变待加工物100之摆置方向为例，如图2所示，本发明之载台20可例如为具有多轴(例如，2轴、3轴或以上)马达之移动式载台，借以改变治具22相对于放电电极52之加工方向，使得放电电极52可从前述之第一切割方向D1、第二切割方向D2、第三切割方向D3或其他方向切割待加工物100。或是，如图2所示，本发明之放电加工(EDM)单元50，例如其送线卷线器56a及收线卷线器56b可例如为具有多轴(例如，2轴、3轴或以上)马达，借由调整放电加工(EDM)单元50之进给方向，可改变放电电极52相对于待加工物100之加工方向，借以使得放电电极52可从前述之第一切割方向D1、第二切割方向D2、第三切割方向D3或其他方向切割待加工物100。以手动改变待加工物100之摆置方向为例，使用者可例如手动改变载台20上之待加工物100之摆置方向，借以使得放电电极52可从前述之第一切割方向D1、第二切割方向D2、第三切割方向D3或其他方向切割待加工物100。
此外，本发明之加工参数虽以位向参数举例，但非用以限定本发明。其中，加工参数亦可例如为位向参数、放电电性参数、排渣参数及移动与张力参数中之一种或多种。详言之，位向参数例如为与待加工物相对之加工之方向；放电电性参数系包含峰值电流(放电时在放电电极之两极间通过的最大电流)、待加工物与放电电极远离时的电压、放电脉冲持续时间、放电脉冲休止时间、放电电极与待加工物间的伺服基准电压中之一种或多种；排渣参数系包含提供于放电电极上之排渣液之流速，排渣液则例如为水，较佳为去离子水，且排渣液例如为提供于放电电极之两端点间；移动与张力参数系包含放电电极之移动速度及放电电极之张力中之一或复数者。其中，极间电压(放电电极与工件电极间之电压)的范围为约0至约300V，放电脉冲持续时间的范围为约5μs至约2400μs，放电脉冲休止时间的范围为约5μs至约2400μs。换言之，本发明之加工参数可例如包含各种放电加工参数，且不限于调整这些加工参数中之一种或多种。而且，本发明较佳为可依据不同的待切割厚度，调整上述之加工参数。
除此之外，如图3及图4b所示，放电电极52之表面与待加工物100在行进方向之表面(切割面100a)及非行进方向之表面(切割面100b、100c)之间存在有一间隙，其中此间隙中填充有空气、去离子水或油等绝缘材料或其他合适之绝缘物质，以作为介电材料。例如，若在去离子水中进行放电加工步骤，则去离子水会填充入上述之间隙中。同理，若在具有大气环境中进行放电加工步骤，则空气会填充入上述之间隙中。此外，如图3所示，在本发明之第二实施例中，若在液体槽59a中进行放电加工步骤，则液体59b会填充入上述之间隙中，而且液体槽59a中的液体59b，例如为油等可加热液体，还可以减少热冲击或增加热均匀性。此外，在放电加工程序的过程中，本发明借由液体压力可使得待加工物100减少产生抖动，减少切割面100b、100c的表面粗糙度，有助于提升放电加工质量。如上所述，本发明虽以一条放电电极52(单一导电结构)对一个待加工物(即单一固体结构)进行切割举例说明，如图4a所示，然而本发明不局限于此。本发明之放电电极52也可例如同时对多个待加工物100(即多个固体结构)进行放电加工程序，如图7a所示，亦即放电电极52可同时切割多个待加工物100。同理，本发明亦可以多条分离之放电电极52(多个导电结构)同时对一个待加工物100(如图7b所示)或多个待加工物(如图7c所示)进行切割程序。而且，本发明之放电加工程序不局限于在上述之液态或气态等流体中进行，本发明之放电加工程序亦可在真空环境中进行。换言之，本发明之放电加工程序除了可以放电电极52湿式切割待加工物100(亦即在液体槽59a中进行)，还可以放电电极52干式切割待加工物100(亦即在空气中或真空环境中)。其中，本发明在放电电极52干式切割待加工物100的过程中，亦可选择性对放电电极52进行降温，例如，使用液体或气体等降温流体使放电电极52降温或保持温度，或者是也可以使得放电电极52借由放电能量而升温，亦即不使用液体或气体等降温流体。
此外，本发明还可选择性进行填补步骤，例如利用外力扰动源，如超音波单元95提供超音波，促使填补材料填补加工目标区110之切割面100b、100c上之表面裂缝，避免这些多余之表面裂缝持续扩大，不仅能够借此强化其结构，还可借此达到快速(甚至加快)进行切割步骤S20、S40或S60的功效。填补材料之成分可例如为Si、SiC、SiGe、Ge、GaAs、GaN或InP等材料，但不限于此，任何适合填补裂缝之材料，例如填补剂或涂胶，均可适用于本发明中。超音波之频率范围例如，但不限于为约15KHz至约30KHz。此填补步骤较佳为在流体中进行，此流体例如为油或水等液体59b或空气等传导媒介，超音波可在流体中产生流体滴柱及冲击压力波，促使填补材料之材料颗粒嵌入加工目标区110之切割或薄化面上之表面裂缝。此外，本发明并不局限于特定构造之超音波单元95，超音波单元95提供超音波之方向也无特别限定，其可为任意方向，只要能够达成填补效果，即可适用于本发明中。本发明在切割程序中，更可以使用热源70来加热待加工物。热源70可例如为前述之液体槽59a、微波或射频源60，或者是雷射源和/或红外光源。另外，本发明亦可借由上述之热源70所提供之热能，使得分离或切割后之固体结构(例如是第一半部结构100a)之表面或其改质层120之表面进行氧化或其他化学反应，而形成填补材料，例如氧化硅或氧化物，进而填补表面裂缝并防止表面裂缝传递。
综上所述，本发明之可调整加工参数之放电加工装置及放电加工方法，具有以下优点：
(1)借由分段式切割技术，可解决放电加工切割厚度较大造成切割总时间较长的问题。
(2)借由分段式切割技术，当待切割参数变化至设定数值时，则立即更换进给方向。
(3)借由分段式切割技术，当待切割厚度大于设定数值时，则立即更换进给方向，能够将厚度较大的待切割面，区分成数个厚度较小的切割面，借以解决放电加工切割厚度大造成切割速度较慢的问题。
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 (32)

1.一种可调整加工参数之放电加工装置，用以进行一切割程序，其特征在于，包含：
一载台，用以放置至少一待加工物，该待加工物定义有一加工目标区；以及
一放电加工单元，用以在该切割程序之一第一切割步骤中，利用该放电加工单元之至少一放电电极以至少一加工参数沿着一第一切割方向切割该待加工物之该加工目标区，其中该加工参数系依据该待加工物之一指定参数变化至一第一数值时而对应调整，借以利用调整后之该加工参数对该待加工物之该加工目标区进行一第二切割步骤。
2.如权利要求1所述的可调整加工参数之放电加工装置，其特征在于，其中该加工参数包含一位向参数、一放电电性参数、一排渣参数及一移动与张力参数中之一者或复数者。
3.如权利要求2所述的可调整加工参数之放电加工装置，其特征在于，其中该位向参数为一与该待加工物相对之加工之方向；该放电电性参数包含一峰值电流、该待加工物与该放电电极远离时的一电压、一放电脉冲持续时间、一放电脉冲休止时间以及该放电电极与该待加工物间的一伺服基准电压中之一者或复数者；该排渣参数包含提供于该放电电极上之排渣液之流速；该移动与张力参数包含该放电电极之一移动速度及该放电电极之一张力中之一者或复数者。
4.如权利要求1所述的可调整加工参数之放电加工装置，其特征在于，其中该指定参数包含该待加工物之一第一待切割厚度，该加工参数系依据该待加工物之该第一待切割厚度增加至该第一数值时而对应调整，借以利用调整后之该加工参数对该待加工物之该加工目标区进行该第二切割步骤。
5.如权利要求4所述的可调整加工参数之放电加工装置，其特征在于，其中该加工参数为一位向参数，当该待加工物之该第一待切割厚度增加至该第一数值时，该放电加工单元将该位向参数由该第一切割方向改变为一第二切割方向，借以沿着该第二切割方向对该待加工物之该加工目标区进行该第二切割步骤。
6.如权利要求5所述的可调整加工参数之放电加工装置，其特征在于，其中该第二切割方向与该第一切割方向之间具有一第一夹角，该第一夹角之范围介于0度至360度之间。
7.如权利要求6所述的可调整加工参数之放电加工装置，其特征在于，其中该第一夹角为180度。
8.如权利要求4所述的可调整加工参数之放电加工装置，其特征在于，其中该待加工物在该第二切割步骤中之一第二待切割厚度小于该第一数值。
9.如权利要求5所述的可调整加工参数之放电加工装置，其特征在于，其中该放电电极在该第二切割步骤中对该待加工物之一切割速度大于该放电电极对该待加工物于该第一待切割厚度为该第一数值时之一切割速度。
10.如权利要求5所述的可调整加工参数之放电加工装置，其特征在于，其中当该待加工物在该第二切割步骤中之一第二待切割厚度增加至一第二数值时，该放电加工单元将该位向参数由该第二切割方向改变为一第三切割方向，借以沿着该第三切割方向对该待加工物之该加工目标区进行一第三切割步骤，其中该待加工物于该第三切割步骤中具有一第三待切割厚度。
11.如权利要求10所述的可调整加工参数之放电加工装置，其特征在于，其中该第三切割方向与该第二切割方向之间具有一第二夹角，该第二夹角介于0度至360度之间。
12.如权利要求11所述的可调整加工参数之放电加工装置，其特征在于，其中该第二夹角为90度。
13.如权利要求10所述的可调整加工参数之放电加工装置，其特征在于，其中该待加工物在该第三切割步骤中之该第三待切割厚度小于该第一数值或该第二数值。
14.如权利要求10所述的可调整加工参数之放电加工装置，其特征在于，其中该放电电极在该第三切割步骤中对该待加工物之一切割速度大于该放电电极对该待加工物于该第一待切割厚度为该第一数值时之一切割速度或该第二待切割厚度为该第二数值时之一切割速度。
15.如权利要求1所述的可调整加工参数之放电加工装置，其特征在于，还包含一热源，该热源在该切割程序中加热该待加工物。
16.如权利要求1所述的可调整加工参数之放电加工装置，其特征在于，其中该放电电极系于一流体中切割该待加工物之该加工目标区。
17.如权利要求1所述的可调整加工参数之放电加工装置，其特征在于，其中该加工目标区上系具有一填补材料，借以填补在该切割程序中形成于该加工目标区上之表面裂缝。
18.如权利要求17所述的可调整加工参数之放电加工装置，其特征在于，其中该填补材料系借由一热源而形成于该加工目标区上，借以填补在该切割程序中形成于该加工目标区上之表面裂缝。
19.如权利要求1所述的可调整加工参数之放电加工装置，其特征在于，还包含一外力扰动源，该外力扰动源在该切割程序中促使一填补材料填补该加工目标区上之表面裂缝。
20.如权利要求1所述的可调整加工参数之放电加工装置，其特征在于，其中该待加工物之数量为一或复数个。
21.如权利要求1所述的可调整加工参数之放电加工装置，其特征在于，其中该放电电极之数量为一或复数个。
22.如权利要求1所述的可调整加工参数之放电加工装置，其特征在于，其中该放电电极系于一真空环境中切割该待加工物之该加工目标区。
23.一种可调整加工参数之放电加工方法，其特征在于，系使用如权利要求1至4中任一项所述的可调整加工参数之放电加工装置来进行一切割程序。
24.一种可调整加工参数之放电加工方法，用以进行一切割程序，其特征在于，包含下列步骤：
提供至少一待加工物，该待加工物放置于一载台上，该待加工物定义有一加工目标区；
进行一第一切割步骤，其系经由至少一放电电极以至少一加工参数沿着一第一切割方向施加一放电能量予该待加工物之该加工目标区，借以切割该待加工物之该加工目标区；
进行一第一调整步骤，其系依据该待加工物之一第一待切割厚度增加至一第一数值时而对应调整该加工参数；以及
进行一第二切割步骤，其系经由该放电电极以该第一调整步骤所调整后之该加工参数施加该放电能量予该待加工物之该加工目标区，借以切割该待加工物之该加工目标区。
25.如权利要求24所述的可调整加工参数之放电加工方法，其特征在于，其中该加工参数为一位向参数，且在该第一切割步骤中，当该待加工物之该第一待切割厚度增加至该第一数值时，则进行该第一调整步骤，借以将该位向参数由该第一切割方向改变为一第二切割方向，且沿着该第二切割方向对该待加工物之该加工目标区进行该第二切割步骤。
26.如权利要求24所述的可调整加工参数之放电加工方法，其特征在于，其中该待加工物在该第二切割步骤中之一第二待切割厚度小于该第一数值。
27.如权利要求25所述的可调整加工参数之放电加工方法，其中在该第二切割步骤中，当该放电电极所切割之该待加工物之一第二待切割厚度增加至一第二数值时，则进行一第二调整步骤，借以将该位向参数由该第二切割方向改变为一第三切割方向，且沿着该第三切割方向对该待加工物之该加工目标区进行一第三切割步骤。
28.如权利要求27所述的可调整加工参数之放电加工方法，其特征在于，其中该待加工物在该第三切割步骤中之一第三待切割厚度小于该第一数值或该第二数值。
29.如权利要求24所述的可调整加工参数之放电加工方法，其特征在于，其中该第一调整步骤系改变该待加工物之一摆置方向以调整该加工参数。
30.如权利要求24所述的可调整加工参数之放电加工方法，其中该第一调整步骤系改变该放电电极相对于该待加工物之一进给方向以调整该加工参数。
31.如权利要求24所述的可调整加工参数之放电加工方法，其特征在于，其中该第一调整步骤系利用该载台改变该待加工物之一摆置方向以调整该加工参数。
32.如权利要求24所述的可调整加工参数之放电加工方法，其特征在于，还包含进行一填补步骤，借以填补在该切割程序中形成于该加工目标区上之表面裂缝。
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