DE102015207401A1 - Wire guide roller for a wire saw - Google Patents
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Abstract
Drahtführungsrolle (10, 20) für eine Drahtsäge zur Herstellung von Halbleiterscheiben mit einem rohrförmigen Mantel (12, 22) und zwei stirnseitig angeordneten Krafteinleitungselemente (11, 13, 21, 23), die jeweils mit dem Mantel (12, 22) verbunden sind, wobei zumindest eines der Krafteinleitungselemente (11, 13, 21, 23) eine Hirth-Verzahnung (2) zur Kraftübertragung vom Antrieb auf die Drahtführungsrolle (10, 20) aufweist.Wire guide roller (10, 20) for a wire saw for the production of semiconductor wafers with a tubular jacket (12, 22) and two frontally arranged force introduction elements (11, 13, 21, 23) which are respectively connected to the jacket (12, 22), wherein at least one of the force introduction elements (11, 13, 21, 23) has a Hirth toothing (2) for transmitting power from the drive to the wire guide roller (10, 20).
Description
Die Erfindung betrifft eine Drahtführungsrolle für eine Drahtsäge zur Herstellung von Halbleiterscheiben mit einem rohrförmigen Mantel und zwei stirnseitig angeordneten Krafteinleitungselemente, die jeweils mit dem Mantel verbunden sind. Die Aufgabe dieser Walzen ist es, das Drahtfeld der Drahtsäge zu führen und gleichzeitig anzutreiben. Dazu muss Kraft vom Antrieb über die Stirnfläche der Drahtführungsrolle auf den Mantel übertragen werden. Das Drahtfeld wird aus einem oder mehreren Sägedrähten gebildet, die parallel umlaufend über die drehbar gelagerten Drahtführungsrollen gespannt sind. Wird nun ein Halbleiterblock in das aufgespannte und umlaufende Drahtfeld gedrückt, so schneiden die parallelen Drahtabschnitte den Halbleiterblock in dünne Scheiben. Dabei ist eine besonders hohe Präzision nötig. The invention relates to a wire guide roller for a wire saw for the production of semiconductor wafers with a tubular jacket and two frontally arranged force introduction elements, which are each connected to the jacket. The task of these rollers is to guide the wire field of the wire saw and to drive at the same time. For this purpose, power must be transferred from the drive via the end face of the wire guide roller to the jacket. The wire field is formed from one or more saw wires, which are stretched parallel over the rotatably mounted wire guide rollers. If a semiconductor block is now pressed into the clamped and rotating wire field, then the parallel wire sections cut the semiconductor block into thin slices. This requires a particularly high level of precision.
In der
Nachteilig an dieser Art der Ausführung ist, dass die Verschraubungen extrem belastet sind und ein ungleichmäßiger Krafteintrag in die Walze erfolgt, wenn eine Abweichung vom idealen Zustand mit exakt planparalleler Ausrichtung der Walzenstirnseite auftritt. Solch eine Abweichung tritt bei obiger Ausführung immer wieder auf durch Planschlag der Drahtführungsrolle und durch die hohe radiale Belastung durch das aufgespannte Drahtfeld. Das führt über verstärkte Reibung im Lager zu einer hohen Wechselbelastung in der Fügefläche zwischen Krafteinleitungselement und Walze und gegebenenfalls auch zu einer schnelleren Abnutzung der Drahtrillen im Bezug der Drahtführungsrolle. Damit verringert sich die Standzeit der Walzen. A disadvantage of this type of execution is that the glands are extremely loaded and an uneven force is introduced into the roll when a deviation from the ideal state occurs with exactly plane-parallel alignment of the roll end face. Such a deviation always occurs in the above embodiment due to flimsy of the wire guide roller and the high radial load through the tensioned wire field. This leads via increased friction in the bearing to a high alternating load in the joining surface between force application element and roller and possibly also to a faster wear of the wire grooves in relation to the wire guide roller. This reduces the service life of the rollers.
Die Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine verbesserte Ausführung einer solchen Drahtführungsrolle zu entwickeln, die geringere Abweichungen und längere Standzeiten im realen Betrieb aufweist. The object of the invention is therefore to develop an improved design of such a wire guide roller having lower deviations and longer life in real operation.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Drahtführungsrolle nach Anspruch 1 gelöst. Dabei weist zumindest eines der Krafteinleitungselemente eine Hirth-Verzahnung zur Kraftübertragung vom Antrieb auf die Drahtführungsrolle auf. Eine Hirth-Verzahnung ist eine axial wirkende, planseitige Verzahnung, auch Plan-Kerb-Verzahnung genannt. Mit einer solchen Verzahnung auf dem Krafteinleitungselement kann eine homogenere Kraftübertragung auf die Drahtführungsrolle erreicht werden. Sie bietet einen flächigen Krafteintrag und entlastet somit die Fügeflächen zwischen Krafteinleitungselement und Walzenmantel. Die Lebensdauer einer solchen Drahtführungsrolle wird signifikant verlängert. Die Hirth-Verzahnung hat zudem den Vorteil, dass sie selbstzentrierend wirkt. The object is achieved by a wire guide roller according to claim 1. At least one of the force introduction elements has a Hirth toothing for transmitting power from the drive to the wire guide roller. A Hirth toothing is an axially acting, face-side toothing, also called plan-notch toothing. With such a toothing on the force introduction element, a more homogeneous transmission of force to the wire guide roller can be achieved. It provides a flat force input and thus relieves the joining surfaces between force application element and roll shell. The life of such a wire guide roller is significantly extended. The Hirth toothing also has the advantage that it acts self-centering.
Weitere vorteilhafte Merkmale der erfindungsgemäßen Ausführung, welche die Kraftübertragung und die Lebensdauer weiter verbessern, finden sich in den Unteransprüchen. Further advantageous features of the embodiment according to the invention, which further improve the power transmission and the service life, can be found in the subclaims.
In einer bevorzugten Ausführung ist das Krafteinleitungselement mit der Hirth-Verzahnung zweiteilig ausgeführt ist, wobei ein erster Teil mit dem Mantel verbunden ist und ein zweiter Teil die Hirth-Verzahnung aufweist, und mit dem ersten Teil verschraubt ist. Durch die zweitteilige Ausführung kann der erste Teil nach der Einbringung in den Walzenmantel frontseitig überarbeitet werden, bevor er mit dem zweiten Teil der die Hirth-Verzahnung trägt, verbunden wird. Dadurch sind die Auswirkungen von Planschlägen des Walzengrundkörpers geringer. In a preferred embodiment, the force introduction element with the Hirth toothing is designed in two parts, wherein a first part is connected to the casing and a second part has the Hirth toothing, and is screwed to the first part. Due to the two-part design, the first part can be reworked on the front side after being introduced into the roll shell, before it is connected to the second part of the Hirth toothing. As a result, the effects of flat strokes of the roller body are lower.
Alternativ kann das Krafteinleitungselement mit der Hirth-Verzahnung einteilig ausgeführt sein. Das bietet den Vorteil, dass keine weitere Fügefläche vorhanden ist. Dabei kann die Hirth-Verzahnung auch erst nach dem Einfügen des Krafteinleitungselements in den Mantel aufgebracht werden. So werden die Rundlaufeigenschaften der Drahtführungsrolle bei der Aufbringung der Verzahnung mit berücksichtigt. Alternatively, the force introduction element with the Hirth toothing can be made in one piece. This offers the advantage that there is no further joining surface. In this case, the Hirth toothing can be applied only after the insertion of the force introduction element in the jacket. Thus, the concentricity properties of the wire guide roller in the application of the teeth are taken into account.
In einer vorteilhaften Ausführung werden die Krafteinleitungselemente in den Mantel eingeschrumpft oder eingepresst. Somit ist eine zuverlässige Kraftübertragung gewährleistet. In an advantageous embodiment, the force introduction elements are shrunk or pressed into the jacket. Thus, a reliable power transmission is guaranteed.
Weiterhin kann das Krafteinleitungselement mit der Hirth-Verzahnung Bohrungen aufweisen, über die eine Verschraubung mit einem Antriebselement, das wiederum eine Hirth-Verzahnung aufweist, möglich ist. Dadurch wird eine axiale Verspannung erreicht, die den vollen Kraftschluss zwischen den beiden Bauteilen mit Hirth-Verzahnung ermöglicht. Die zur vollen Kraftübertragung über die Hirth-Verzahnung notwendige axiale Verspannung zwischen Antriebelement und Krafteinleitungselement kann allerdings auch ohne Verschraubung aufgebracht werden. Furthermore, the force introduction element with the Hirth toothing can have bores via which a screw connection with a drive element, which in turn has a Hirth toothing, is possible. As a result, an axial tension is achieved, which allows the full adhesion between the two components with Hirth toothing. However, the axial tension between the drive element and the force introduction element necessary for full power transmission via the Hirth toothing can also be applied without screwing.
In einer besonders bevorzugten Ausführung sind die beiden Krafteinleitungselemente zusätzlich über ein Innenrohr miteinander verbunden.In a particularly preferred embodiment, the two force introduction elements are additionally connected to one another via an inner tube.
Um eine Überholung der Walze nach Abnutzung der Drahtrillen zu ermöglichen, ist es von Vorteil, wenn auf dem Mantel auf der Außenseite eine Beschichtung mit Rillen zur Führung von Drähten der Drahtsäge vorhanden ist. Die Beschichtung kann dann bei Bedarf abgeschliffen und erneuert werden. In order to allow overhaul of the roller after wear of the wire grooves, it is of Advantage, if on the jacket on the outside a coating with grooves for guiding wires of the wire saw is present. The coating can then be ground and renewed if necessary.
Anhand von Ausführungsbeispielen werden weitere vorteilhafte Ausprägungen der Erfindung erläutert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Die genannten Merkmale können nicht nur in der dargestellten Kombination vorteilhaft umgesetzt werden, sondern auch einzeln untereinander kombiniert werden. Die Figuren zeigen im Einzelnen: By way of embodiments, further advantageous embodiments of the invention will be explained with reference to the drawings. The features mentioned can not only be implemented advantageously in the illustrated combination, but also individually combined with each other. The figures show in detail:
Nachfolgend werden die Figuren detaillierter beschrieben.
Die erfindungsgemäßen Drahtführungsrollen weisen einen Mantel
In
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Krafteinleitungselement oder Teil eines solchen mit Hirth-Verzahnung Force introduction element or part of such with Hirth toothing
- 1a1a
- Antriebselement mit Hirth-Verzahnung Drive element with Hirth toothing
- 2, 2a2, 2a
- Stirnfläche mit Hirth-Verzahnung Face with Hirth toothing
- 10, 2010, 20
- Drahtführungsrolle Wire feed roll
- 11, 13, 21, 2311, 13, 21, 23
- Krafteinleitungselement Force application element
- 12, 2212, 22
- rohrförmiger Mantel tubular jacket
- 3030
- Drahtfeld wire frame
- 4040
- Halbleiterblock Semiconductor block
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 1020011083175 A1 [0002] DE 1020011083175 A1 [0002]
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DE102015207401.3A DE102015207401A1 (en) | 2015-04-23 | 2015-04-23 | Wire guide roller for a wire saw |
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DE102015207401.3A DE102015207401A1 (en) | 2015-04-23 | 2015-04-23 | Wire guide roller for a wire saw |
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DE102015207401A1 true DE102015207401A1 (en) | 2016-10-27 |
Family
ID=57110874
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE102015207401.3A Withdrawn DE102015207401A1 (en) | 2015-04-23 | 2015-04-23 | Wire guide roller for a wire saw |
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DE (1) | DE102015207401A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108247864A (en) * | 2018-01-25 | 2018-07-06 | 湖南宇晶机器股份有限公司 | Reversely hung Yong high speed magnetic material multi-wire saw lathe |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102011083175A1 (en) | 2011-09-22 | 2013-03-28 | Voith Patent Gmbh | Wire guide roller for wire saws with data acquisition system |
-
2015
- 2015-04-23 DE DE102015207401.3A patent/DE102015207401A1/en not_active Withdrawn
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DE102011083175A1 (en) | 2011-09-22 | 2013-03-28 | Voith Patent Gmbh | Wire guide roller for wire saws with data acquisition system |
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Legal Events
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