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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schneidverfahren zum Schneiden eines Werkstücks unter Verwendung einer Schneidvorrichtung, die eine Schneideinheit beinhaltet, die eine Ultraschallvibrationsvorrichtung aufweist.
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Beschreibung des Stands der Technik
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Eine Schneidvorrichtung wird grundsätzlich in einem Fall des Schneidens eines plattenförmigen Werkstücks wie einem Halbleiter-Wafer entlang geplanter Teilungslinien verwendet, die in einem Gittermuster an der vorderen Oberflächenseite des Werkstücks gesetzt sind. Die Schneidvorrichtung beinhaltet eine Schneideinheit und einen Einspanntisch, der unterhalb der Schneideinheit angeordnet ist. Die Schneideinheit beinhaltet eine zylindrische Spindel. Eine Schneidklinge, die eine ringförmige Schneidkante aufweist, ist an einem Endabschnitt der Spindel angebracht. Eine Drehantriebsquelle wie ein Motor ist mit einem anderen Endabschnitt der Spindel gekoppelt.
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In dem Fall des Schneidens des Werkstücks wird zuerst die hintere Oberflächenseite des Werkstücks unter einem Saugen durch die Halteoberfläche des Einspanntischs gehalten, sodass die vordere Oberflächenseite des Werkstücks nach oben frei liegt. Dann wird das Werkstück in mehrere Chips geteilt, indem die Schneidklinge, die sich mit hoher Geschwindigkeit dreht, dazu gebracht wird in das Werkstück entlang jeder geplanten Teilungslinie einzuschneiden. Das Schneiden des Werkstücks ist in einem Fall relativ schwierig, in dem das Werkstück aus einem spröden harten Material oder einem Material mit hoher Härte ausgebildet ist. Entsprechend ist bekannt, dass das Werkstück geschnitten wird, während eine Schneidklinge in einer radialen Richtung durch Aufbringen einer Ultraschallvibration auf die Schneidklinge vibriert wird (siehe zum Beispiel
japanische Offenlegungsschrift 2007 -
53234 ) .
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Die Anwendung der Ultraschallvibration auf die Schneidklinge vereinfacht das Schneiden des Werkstücks. Jedoch wird eine Abnutzung der Schneidklinge entsprechend gesteigert. Folglich existieren Probleme einer verkürzten Haltbarkeit der Schneidklinge und eine Erhöhung der Ersetzungsfrequenz der Schneidklinge. Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf diese Probleme gemacht. Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung ein Werkstück durch Aufbringen von Ultraschallvibration auf eine Schneidklinge zu schneiden und übermäßige Abnutzung der Schneidklinge zu reduzieren.
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In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Schneidverfahren zum Schneiden eines Werkstücks unter Verwendung einer Schneidvorrichtung bereitgestellt, die einen Einspanntisch beinhaltet, der dazu ausgestaltet ist das Werkstück zu halten, und eine Schneideinheit, die eine Schneidklinge aufweist, die dazu ausgestaltet ist, das Werkstück, das durch den Einspanntisch gehalten ist, zu schneiden, und eine Ultraschallvibrationseinrichtung aufweist, die dazu ausgestaltet ist, die Schneidklinge in einer radialen Richtung der Schneidklinge Ultraschall-zu vibrieren, wobei das Schneidverfahren einen Halteschritt zum Halten des Werkstücks durch den Einspanntisch und einen Schneidschritt zum Durchführen eines Ultraschallschneidens beinhaltet, welches das Werkstück durch die Schneidklinge schneidet, die Ultraschall-vibriert wird, und ein normales Schneiden, welches das Werkstück durch die Schneidklinge schneidet, die nicht Ultraschall-vibriert wird, an der gleichen Schneidlinie der mehreren Schneidlinien, die an dem Werkstück gesetzt sind.
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Vorzugsweise in dem Schneidschritt, nachdem das Ultraschallschneiden an einem Teil der gleichen Schneidlinie durchgeführt wurde, wird die Ultraschallvibration angehalten und das normales Schneiden wird von einer Position aus durchgeführt, an welcher das Ultraschallschneiden als letztes an der gleichen Schneidlinie durchgeführt wurde, ohne dass die Schneidklinge entlang einer Index-Zufuhrrichtung bewegt wird.
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Der Schneidschritt des Schneidverfahrens entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung führt das Ultraschallschneiden durch, welches das Werkstück schneidet, indem die Schneidklinge Ultraschall-vibriert wird, und das normale Schneiden, welches das Werkstück durch die Schneidklinge, die nicht Ultraschall-vibriert wird, an der gleichen Schneidlinie der mehreren Schneidlinien durch, die an dem Werkstück gesetzt sind. Folglich ist es möglich, das Werkstück zu schneiden, während eine moderate Abnutzung der Schneidklinge beim Ultraschallschneiden beibehalten wird und eine übermäßige Abnutzung der Schneidklinge beim normalen Schneiden unterdrückt wird.
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Die obigen und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung und die Art, diese zu realisieren, werden ersichtlicher und die Erfindung selbst wird am besten durch ein Studium der folgenden Beschreibung und der angehängten Ansprüche unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen, die bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung zeigen, verstanden.
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Figurenliste
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- 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Schneidvorrichtung;
- 2 ist eine partielle seitliche Schnittansicht der Schneidvorrichtung;
- 3 ist eine Zeichnung, die einen Einspanntisch und dergleichen in der Schneidvorrichtung darstellt;
- 4 ist ein Flussdiagramm, das ein Schneidverfahren darstellt;
- 5 ist eine Zeichnung, die eine Schneidreihenfolge in dem Schneidverfahren in einem Beispiel darstellt;
- 6 ist ein Bild eines Glassubstrats, nachdem es durch das Schneidverfahren in dem Beispiel geschnitten wurde;
- 7A ist ein Bild des Glassubstrats, nachdem es durch das Schneidverfahren entsprechend einem ersten Vergleichsbeispiel geschnitten wurde;
- 7B ist ein Bild des Glassubstrats, nachdem es durch ein Schneidverfahren entsprechend einem zweiten Vergleichsbeispiel geschnitten wurde; und
- 8 ist eine Zeichnung, die die Schneidreihenfolge in einem Schneidverfahren entsprechend einer zweiten Ausführungsform darstellt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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(Erste Ausführungsform)
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Eine erste Ausführungsform entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug zu den begleitenden Figuren beschrieben. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Schneidvorrichtung 2. 2 ist eine partielle seitliche Schnittansicht der Schneidvorrichtung 2. 3 ist eine Zeichnung, die einen Einspanntisch 40 und dergleichen in der Schneidvorrichtung 2 darstellt. Die Schneidvorrichtung 2 beinhaltet eine Schneideinheit 4, die das Werkstück 11 schneidet. Die Schneideinheit 4 weist ein zylindrisches Spindelgehäuse 6 auf, das im Wesentlichen parallel mit einer Y-Achsenrichtung (Index-Zufuhrrichtung) angeordnet ist. Ein Teil einer zylindrischen Spindel 8 ist in einer drehbaren Weise in dem Spindelgehäuse 6 eingehaust (siehe 2).
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Ein Loch mit Gewinde ist in einem Endabschnitt der Spindel 8 ausgebildet. Eine Schraube 10, die in dem Loch mit Gewinde fixiert ist, bringt eine Schneidklinge 12 an dem einen Endabschnitt der Spindel 8 an. Die Schneidklinge 12 weist eine ringförmige Schneidkante 12a an einem äußeren umfänglichen Abschnitt auf. Die Schneidkante 12a ist aus abrasiven Körnern und einem Bindemittel ausgebildet, welches die abrasiven Körner fixiert. Ein anderer Endabschnitt der Spindel 8 ist mit einem zylindrischen Motorbefestigungsabschnitt 8a ausgestattet. Ein Rotor 14a eines Motors 14, der die Spindel 8 dreht, ist mit dem Motorbefestigungsabschnitt 8a gekoppelt. Der Rotor 14a weist zum Beispiel einen Permanentmagneten auf.
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Eine Statorspule 14b, die an dem Spindelgehäuse 6 fixiert ist, ist in einer getrennten Weise an einer äußeren umfänglichen Seite des Rotors 14a angeordnet. Der Rotor 14a dreht sich, wenn die Statorspule 14b mit einer Wechselspannungsleistung von einer Wechselspannungsleistungsquelle 32, die später beschrieben wird, durch eine Steuerungsschaltung 32a versorgt wird. Im Übrigen passt die Steuerungsschaltung 32a einen Strom, der zu der Statorspule 14b zugeführt wird, an. Eine Betätigung der Steuerungsschaltung 32a wird durch eine Steuerungseinheit (nicht dargestellt) der Schneidvorrichtung 2 gesteuert. Eine Ultraschallvibrationsvorrichtung 16, die eine Ultraschallvibration auf die Schneidklinge 12 aufprägt, ist mit einer des Motors 14 gegenüberliegenden Seite des Motorbefestigungsabschnitts 8a gekoppelt.
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Die Ultraschallvibrationsvorrichtung 16 weist ein ringförmiges piezoelektrisches Element 18 auf, das in der axialen Richtung der Spindel 8 polarisiert ist. Das piezoelektrische Element 18 ist durch eine piezoelektrische Keramik wie Bariumtitanat, Blei-Zirkonat-Titanat oder Lithiumtantalat ausgebildet. Das piezoelektrische Element 18 ist durch ringförmige Elektrodenplatten 20 und 22 von zwei Seiten umgeben. Die ringförmige Elektrodenplatte 20 ist an einer polarisierten Oberfläche des piezoelektrischen Elements 18 fixiert und die ringförmige Elektrodenplatte 22 ist an einer anderen polarisierten Oberfläche des piezoelektrischen Elements 18 fixiert. Ein Rotationsumwandler 24 ist mit einer dem Motor 14 gegenüberliegenden Seite der Ultraschallvibrationsvorrichtung 16 gekoppelt. Der Rotationsumwandler 24 weist eine zylindrische Leistungsaufnahmeeinheit 26 auf. Die Leistungsaufnahmeeinheit 26 beinhaltet einen drehbaren Kern 26a, der mit der Spindel 8 durch die Ultraschallvibrationsvorrichtung 16 gekoppelt ist, und eine Leistungsaufnahmespule 26b auf, die um einen äußeren umfänglichen Abschnitt des drehbaren Kerns 26a gewickelt ist.
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Eine ringförmige Zufuhreinheit 28 ist in einer getrennten Weise an dem Äußeren der Leistungsaufnahmeeinheit 26 angeordnet, sodass sie die Leistungsaufnahmeeinheit 26 umgibt. Die Zufuhreinheit 28 beinhaltet einen ringförmigen Statorkern 28a, der an der äußeren Umfangsseite der Leistungsaufnahmespule 26b angeordnet ist, und eine Zufuhrspule 28b, die an der inneren umfänglichen Seitenoberfläche des Statorkerns 28a angeordnet ist. Die Zufuhrspule 28b wird mit Leistung von der Wechselspannungsleistungsquelle 32 durch eine Spannungs- und Frequenzanpassungseinheit 34 versorgt. Die Spannungs- und Frequenzanpassungseinheit 34 ist zum Beispiel ein Funktionengenerator. Eine Betätigung der Spannungs- und Frequenzanpassungseinheit 34 wird durch die Steuerungseinheit (nicht dargestellt) der Schneidvorrichtung 2 gesteuert.
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Die Wechselspannungsleistungsquelle 32 und die Spannungs- und Frequenzanpassungseinheit 34 bilden eine Leistungszufuhreinheit 36 aus, welche die Zufuhreinheit 28 mit einer Wechselspannungsleistung versorgt, die eine vorbestimmte Frequenz und eine vorbestimmte Spannung aufweist. Wenn die Zufuhrspule 28b mit Leistung versorgt wird, wird eine Wechselstromspannung an der Leistungsaufnahmespule 26b in einer Nicht-Kontakt-Weise angelegt. Die Elektrodenplatte 20 ist mit einem Ende der Leistungsaufnahmespule 26b verbunden und die Elektrodenplatte 22 ist mit einem anderen Ende der Leistungsaufnahmespule 26b verbunden. Folglich wird die Wechselstromspannung, die an die Leistungsaufnahmespule 26b angelegt wird, an die Elektrodenplatten 20 und 22 angelegt. Wenn die Wechselstromspannung einer Ultraschallfrequenz an die Elektrodenplatten 20 und 22 angelegt wird, vibriert die Ultraschallvibrationsvorrichtung 16 mit der Ultraschallfrequenz in der axialen Richtung der Spindel 8. Die Vibration in der axialen Richtung der Spindel 8 wird in eine Vibration in einer radialen Richtung 12b der Schneidklinge 12 an einem Endabschnitt der Spindel 8 umgewandelt. Die Schneidklinge 12 vibriert mit einer Ultraschallfrequenz in der radialen Richtung 12b. D. h., dass die Schneidklinge 12 eine Ultraschallvibration durchführt. Der Einspanntisch 40 ist unterhalb der Schneideinheit 4 angeordnet. Der Einspanntisch 40 weist einen scheibenförmigen Rahmenkörper 42 auf (siehe 3). Ein scheibenförmiger vertiefter Abschnitt 42a ist in einem oberen Abschnitt des Rahmenkörpers 42 ausgebildet. Eine scheibenförmige poröse Platte 44, die durch eine poröse Keramik ausgebildet ist, ist an dem vertieften Abschnitt 42a fixiert. Die obere Oberfläche der porösen Platte 44 und die obere Oberfläche des Rahmenkörpers 42 sind im Wesentlichen miteinander bündig und bilden eine Halteoberfläche 40a des Einspanntischs 40 aus. Ein zentraler Abschnitt des vertieften Abschnitts 42a ist mit einem Ende eines Flussdurchgangs 42b verbunden. Ein anderes Ende des Flussdurchgangs 42b ist mit einer Saugquelle 46 wie einer Strahlpumpe verbunden. Zusätzlich ist ein Elektromagnetventil 48 zwischen dem einen Ende und dem anderen Ende des Flussdurchgangs 42b bereitgestellt. Wenn das Elektromagnetventil 48 in einem geöffneten Zustand ist, wird ein negativer Druck, der in der Saugquelle 46 auftritt, zu der porösen Platte 44 durch den Flussdurchgang 42b übertragen und der negative Druck tritt in der oberen Oberfläche der porösen Platte 44 auf.
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Im Folgenden wird das Werkstück 11, das durch die Halteoberfläche 40a gehalten ist, beschrieben. Wie in 1 dargestellt, ist das scheibenförmige Werkstück 11 durch einen Halbleiter-Wafer wie Silizium ausgebildet und mehrere geplante Teilungslinien 13 (Schneidlinien) sind in einer Gitterweise an einer vorderen Oberflächenseite 11a des Werkstücks 11 gesetzt. Ein Bauelement 15 wie eine integrierte Schaltung (IC) oder eine Largescale Integration (LSI) ist in jedem der Bereiche ausgebildet, die durch die mehreren geplanten Teilungslinien 13 aufgeteilt sind. Jedoch existieren keine Beschränkungen hinsichtlich der Art, des Materials, der Größe, der Form, des Aufbaus und dergleichen bezüglich des Werkstücks 11. Das Werkstück 11 kann ein Wafer oder ein Substrat sein, das aus einem Verbund-Halbleiter, der kein Silizium ist (GaN, SiC oder dergleichen), einem Glas, einer Keramik, einem Kunststoff, einem Metall oder dergleichen ausgebildet sein. Zusätzlich existieren keine Beschränkungen hinsichtlich der Art, Menge, Form, Aufbau, Größe, Anordnung und dergleichen der Bauelemente 15, die an dem Werkstück 11 angeordnet sind. Die Bauelemente 15 müssen nicht an dem Werkstück 11 ausgebildet sein.
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Ein Teilungsband 17, das aus einem Kunststoff ausgebildet ist, ist an einer hinteren Oberflächenseite 11b des Werkstücks 11 fixiert. Das Teilungsband 17 weist eine kreisförmige Form auf und weist einen größeren Durchmesser als den Durchmesser des Werkstücks 11 auf. Das Werkstück 11 ist an einem zentralen Abschnitt des Teilungsbands 17 fixiert. Eine Oberfläche eines ringförmigen Rahmens 19, der durch ein Metall ausgebildet ist, ist an einem äußeren umfänglichen Abschnitt des Teilungsbands 17 fixiert. Eine Rahmeneinheit 21 ist folglich ausgebildet, in der das Werkstück 11 durch den Rahmen 19 durch das Teilungsband 17 getragen ist. Im Übrigen sind in 2 und 3 das Teilungsband 17 und der Rahmen 19 ausgelassen.
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Ein θ-Tisch (nicht dargestellt), der den Einspanntisch 40 um eine Drehachse im Wesentlichen parallel mit einer Z-Achsenrichtung (einer Höhenrichtung oder einer Aufwärts-Abwärtsrichtung) dreht, ist unterhalb des Einspanntischs 40 bereitgestellt. Der θ-Tisch ist durch eine Bearbeitungszufuhreinheit 50 getragen (siehe 2). Die Bearbeitungszufuhreinheit 50 ist ein Bewegungsmechanismus eines Kugelrollspindel-Typs. Die Bearbeitungszufuhreinheit 50 bewegt den Einspanntisch 40 und den θ-Tisch entlang einer X-Achsenrichtung (Bearbeitungszufuhrrichtung). Im Übrigen sind die X-Achsenrichtung, die Y-Achsenrichtung und die Z-Achsenrichtung Richtungen, die orthogonal zueinander sind.
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Als nächstes wird ein Schneidverfahren zum Schneiden des Werkstücks 11 unter Verwendung der Schneidvorrichtung 2 beschrieben. 4 ist ein Flussdiagramm, das das Schneidverfahren darstellt. Zuerst, wie in 3 dargestellt, hält die Halteoberfläche 40a des Einspanntischs 40 die hintere Oberflächenseite 11b des Werkstücks 11 (Halteschritt S10). Nach dem Halteschritt S10 wird das Werkstück 11 geschnitten (Schneidschritt S20). In dem Schneidschritt S20 werden zuerst die geplanten Teilungslinien 13 unter Verwendung einer Kameraeinheit (nicht dargestellt) detektiert und die Orientierung des Werkstücks 11 wird durch den θ-Tisch (nicht dargestellt) angepasst, sodass eine geplante Teilungslinie 13 im Wesentlichen parallel zu der X-Achsenrichtung ist. Danach wird die Schneidklinge 12, die sich mit hoher Geschwindigkeit dreht, in der Verlängerung einer geplanten Teilungslinie 13 positioniert und ein unteres Ende der Schneidklinge 12 wird auf einer Höhe zwischen der hinteren Oberfläche 11b und der Halteoberfläche 40a positioniert. Ferner wird die Ultraschallvibrationsvorrichtung 16 betätigt.
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Als nächstes, wie in 1 dargestellt, wird der Einspanntisch 40 in der X-Achsenrichtung bewegt und ein Ultraschallschneiden wird durchgeführt, welches das Werkstück 11 durch die Schneidklinge 12 schneidet, in einem Zustand in dem diese mit einer Ultraschallfrequenz von einer Seite zu einer vorbestimmten Position 13a an der geplanten Teilungslinie 13 vibriert wird. Im Übrigen, zum Zeitpunkt des Schneidens wird Schneidwasser wie reines Wasser von einer Schneidwasserzufuhrdüse zu einem Bearbeitungspunkt zugeführt. Wenn das Ultraschallschneiden so weit wie die vorbestimmte Position 13a durchgeführt wurde, wird die Schneideinheit 4 um eine vorbestimmte Länge Index-zugeführt. Dann wird an einer anderen geplanten Teilungslinie 13, in der Y-Achsenrichtung benachbart zu der einen geplanten Teilungslinie 13, in welcher eine geschnittene Nut 13b ausgebildet ist, das Ultraschallschneiden von einer Seite zu der vorbestimmten Position 13a an der anderen geplanten Teilungslinie 13 ähnlich durchgeführt.
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Nachdem geschnittene Nuten 13b ähnlich durch das Ultraschallschneiden entlang allen geplanten Teilungslinien 13 entlang einer Richtung ausgebildet wurden, wird das Zuführen der Ultraschallvibrationsvorrichtung 16 angehalten und die sich drehende Schneidklinge 12 wird abgesenkt und in die vorbestimmte Position 13a der geplanten Teilungslinie 13, die zuerst geschnitten wurde, eingeschnitten. Dann wird ein normales Schneiden durchgeführt, welches das Werkstück 11 durch die Schneidklinge 12 in einem Zustand schneidet, in dem diese nicht mit einer Ultraschallfrequenz vibriert wird, von der vorbestimmten Position 13a zu einer anderen Seite der geplanten Teilungslinie 13. Ähnlich wird das normale Schneiden für die überbleibenden geplanten Teilungslinien 13 von der vorbestimmten Position 13a zu anderen Seiten der geplanten Teilungslinien 13 durchgeführt.
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Nachdem die geschnittenen Nuten 13b entlang all den geplanten Teilungslinien 13 entlang der einen Richtung ausgebildet sind, wird der Einspanntisch 40 um 90° gedreht und die geplanten Teilungslinien 13, die noch nicht geschnitten wurden, im Wesentlichen parallel zu der X-Achsenrichtung gesetzt. Dann werden das Ultraschallschneiden und das normale Schneiden für alle geplanten Teilungslinien 13, die noch nicht geschnitten wurden, ähnlich durchgeführt. Das Werkstück 11 wird folglich in mehrere Chips geteilt. Der Schneidschritt S20 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform bildet eine geschnittene Nut 13b entlang jeder geplanten Teilungslinie 13 aus, indem das Ultraschallschneiden und das normale Schneiden an der gleichen geplanten Teilungslinie 13 (selbe Schneidlinie) durchgeführt werden. Im Übrigen bezieht sich die gleiche geplante Teilungslinie 13 (selbe Schneidlinie) auf eine geplante Teilungslinie 13 (eine Schneidlinie), die kontinuierlich in einer linearen Weise gesetzt ist. Das Ultraschallschneiden kann das Werkstück 11 schneiden, während eine moderate Abnutzung der Schneidklinge 12 beibehalten wird. Andererseits vibriert das normale Schneiden die Schneidklinge 12 nicht und kann darum ein massives Abnutzen der Schneidklinge 12 unterdrücken. Folglich ist es möglich, ein starkes Abnutzen der Schneidklinge 12 zu unterdrücken, während ein moderates Abnutzen der Schneidklinge 12 beibehalten wird.
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(Beispiel)
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Ein Beispiel wird als nächstes beschrieben. 5 ist eine Zeichnung, die eine Schneidreihenfolge in dem Schneidverfahren in dem Beispiel darstellt. 6 ist ein Bild eines Glassubstrats 23 (aus Kalknatron-Glas hergestellt), nachdem es durch das Schneidverfahren in dem Beispiel geschnitten wurde. Im Übrigen sind in 6 Teile, in denen keine geschnittenen Nuten ausgebildet sind, ausgelassen. Das vorliegende Beispiel hat ein rechteckiges plattenförmiges Glassubstrat 23 verwendet, das eine Seite von 100 mm und eine andere Seite von 100 mm und eine Dicke von 0,5 mm aufweist. 40 Schneidlinien wurden so gesetzt, dass sie entlang einer Seitenrichtung des Glassubstrats 23 sind. Zusätzlich wurden die Schneidlinien diskret in einer anderen Seitenrichtung des Glassubstrats 23 gesetzt.
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Insbesondere in dem vorliegenden Beispiel wurde das Ultraschallschneiden von einem Ende einer Seite zu einer vorbestimmten Position 23a an einer Position von 15 mm in der Reihenfolge von #1 bis #40 (gestrichelte Linien) durchgeführt und das normale Schneiden wurde als nächstes von einer vorbestimmten Position 23a zu einem anderen Ende der einen Seite in der Reihenfolge #41 bis #80 (abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linien) durchgeführt (siehe 5). Im Übrigen sind die Schneidlinien, die mit #1 und #41 gekennzeichnet sind eine identische Schneidlinie und Schneidlinien, die mit #N und #(N+40) gekennzeichnet sind, sind auch eine identische Schneidlinie (N ist eine natürliche Zahl von 2 bis 40, jeweils eingeschlossen).
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Zum Zeitpunkt des Schneidens wurde die Schneidklinge mit 20.000 Umdrehungen/min gedreht und der Einspanntisch 40, der das Glassubstrat 23 unter einem Saugen hält, wurde Bearbeitungs-zugeführt mit 20 mm/s. Zusätzlich zum Zeitpunkt des Schneidens wurde reines Wasser (nicht dargestellt) als Schneidwasser von der Schneidwasserzufuhrdüse zu dem Bearbeitungspunkt mit 2,5 l/min zugeführt. Eine geschnittene Nut, die eine Tiefe von 430 µm aufweist, wurde so in jeder Schneidlinie ausgebildet (siehe 6). In dem vorliegenden Beispiel wurde die Schneidkante 12a der Schneidklinge 12, als das Ausbilden von 40 geschnittenen Nuten abgeschlossen war, um 0,9 µm in der radialen Richtung 12b abgenutzt.
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(Erstes Vergleichsbeispiel)
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7A ist ein Bild eines Glassubstrats 23, nachdem es durch ein Schneidverfahren entsprechend einem ersten Vergleichsbeispiel geschnitten wurde. Im Übrigen sind in 7A Teile in denen keine Nuten ausgebildet wurden, ausgelassen. In dem ersten Vergleichsbeispiel wurden 40 Nuten diskret in der anderen Seitenrichtung des Glassubstrats 23 durch Durchführen des normalen Schneidens von einem Ende zu einem anderen Ende der einen Seite des Glassubstrats 23 in der Reihenfolge von #1 bis #40 ausgebildet. Die Drehgeschwindigkeit der Schneidklinge 12 und die Bearbeitungszufuhrgeschwindigkeit des Einspanntischs 40 wurden gleich wie in dem vorhergehenden Beispiel gesetzt und Schneidwasser wurde auch ähnlich zugeführt. Als das Ausbilden der 40 geschnittenen Nuten abgeschlossen war, war die Schneidkante 12a der Schneidklinge 12 um 0,5 µm in der radialen Richtung 12b abgenutzt. Eine Abnutzungsmenge der Schneidkante 12a war im Vergleich zu dem Beispiel reduziert. Jedoch wird durch den Vergleich zwischen 7A und 6 klar, dass in dem ersten Vergleichsbeispiel erkennbare Bearbeitungsdefekte in einem hinteren Teil der Schneidreihenfolge aufgetreten sind. Die Bearbeitungsdefekte sind in schwarz in 7A dargestellt. Es wird angenommen, dass das Auftreten der Bearbeitungsdefekte durch ein Abstumpfen der abrasiven Körner aufgetreten ist, weil das Verbindungsmaterial nicht geeignet abgenutzt wurde.
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(Zweites Vergleichsbeispiel)
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7B ist ein Bild des Glassubstrats 23, nachdem es durch ein Schneidverfahren entsprechend eines zweiten Vergleichsbeispiels geschnitten wurde. Im Übrigen sind in 7B Teile, an denen keine Nuten geschnitten wurden, ausgelassen. In dem zweiten Vergleichsbeispiel wurden 40 geschnittene Nuten diskret in der anderen Seitenrichtung der des Glassubstrats 23 durch Durchführen des Ultraschallschneidens von einem Ende zu einem anderen Ende einer Seite des Glassubstrats 23 in der Reihenfolge #1 bis #40 durchgeführt. Die Drehgeschwindigkeit der Schneidklinge 12 und die Bearbeitungszufuhrgeschwindigkeit des Einspanntischs 40 wurden so gesetzt, dass sie gleich dem vorher genannten Beispiel sind und das Schneidwasser wurde auch ähnlich zugeführt. Es ist durch den Vergleich zwischen 7B und 6 klar, dass in dem zweiten Vergleichsbeispiel nahezu keine Bearbeitungsdefekte aufgetreten sind. Jedoch ist die Abnutzungsmenge der Schneidkante 12a in dem Vergleichsbeispiel signifikant erhöht. Insbesondere zum Zeitpunkt des Abschlusses des Ausbildens der 40 geschnittenen Nuten war die Schneidkante 12a der Schneidklinge 12 2,55 µm in der radialen Richtung 12b abgenutzt. Durch ein Vergleichen des Beispiels mit dem ersten und zweiten Vergleichsbeispiel kann entnommen werden, dass das Schneidverfahren des Beispiels ein moderates Abnutzen der Schneidklinge 12 unterstützt und ein übermäßiges Abnutzen der Schneidklinge 12 unterdrückt.
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(Zweite Ausführungsform)
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Eine zweite Ausführungsform wird als nächstes beschrieben. 8 ist eine Zeichnung, die eine Schneidreihenfolge in einem Schneidverfahren entsprechend der zweiten Ausführungsform darstellt. Die zweite Ausführungsform führt eine Index-Zufuhr nach dem Durchführen des Schneidens von einem Ende zu einem anderen Ende der einen Schneidlinie durch und führt ein Schneiden von einem Ende zu einem anderen Ende der benachbarten Schneidlinie durch. Jedoch, wie durch die gestrichelten Linien dargestellt, führt die zweite Ausführungsform zuerst das Ultraschallschneiden von einem Ende eines Glassubstrats 23 zu einer vorbestimmten Position 23a (an einem Teil der gleichen Schneidlinie) aus und hält danach das Ultraschallschneiden an.
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Dann, wie durch die abwechselnd lang und kurz gestrichelten Linien angegeben, wird ein normales Schneiden von der vorbestimmten Position 23a (Position, an welcher das Ultraschallschneiden als letztes an derselben Schneidlinie durchgeführt wurde) zu dem anderen Ende des Glassubstrats 23 durchgeführt, ohne dass die Schneidklinge 12 in der Y-Achsenrichtung bewegt wird. Durch das Durchführen des Ultraschallschneidens und des normalen Schneidens an der gleichen Schneidlinie ist es möglich, das Glassubstrat 23 zu schneiden, während ein moderates Abnutzen der Schneidklinge 12 beim Ultraschallschneiden unterstützt wird und ein starkes Abnutzen der Schneidklinge 12 beim normalen Schneiden unterdrückt wird.
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Darüber hinaus können Strukturen, Verfahren und dergleichen entsprechend der vorgenannten Ausführungsform modifiziert und geeignet implementiert werden, ohne von dem objektiven Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel kann das oben beschriebene Werkstück 11 entsprechend dem Schneidverfahren in Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform geschnitten werden.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Details der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen beschränkt. Der Umfang der Erfindung wird durch die angehängten Patentansprüche definiert und alle Änderungen und Modifikationen, die in das Äquivalente des Schutzbereichs der Ansprüche fallen, sind daher von der Erfindung umfasst.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2007 [0003]
- JP 53234 [0003]
