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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Substratschneidevorrichtung und auf ein Substratschneideverfahren zum Schneiden eines Substrats von einer Oberfläche und der anderen Oberfläche des Substrats.
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Hintergrundtechnik
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Bisher ist folgendes Verfahren als ein Verfahren zum Herstellen eines Substrats einer elektrischen Vorrichtung und dergleichen bekannt. Insbesondere ist eine Mehrzahl von Substraten kollektiv in ein Substrat gebaut. Teilungsrillen werden von der Vorder- und Rückoberfläche zwischen Einheitssubstraten in dem Substrat gebildet. Das Substrat wird durch die Teilungsrillen in eine Mehrzahl von Einheitssubstraten unterteilt. Die Patentliteratur 1 offenbart ein Beispiel einer Teilungsrillenbildungsvorrichtung, die für ein derartiges Substratherstellungsverfahren verwendet wird. Diese Teilungsrillenbildungsvorrichtung beinhaltet zwei Schneidwerkzeuge, die jeweils eine Mehrzahl sich drehender Klingen beinhalten.
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Entgegenhaltungsliste
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Patentliteratur
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- Patentliteratur 1: Japanische ungeprüfte Patentanmeldung Veröffentlichungsnummer 2012-86353
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In der Teilungsrillenbildungsvorrichtung, die in der Patentliteratur 1 offenbart ist, wird die Positionsbeziehung zwischen den sich drehenden Klingen der beiden Schneidwerkzeuge nicht berücksichtigt. Entsprechend besteht eine Möglichkeit, dass, wenn die beiden Schneidwerkzeuge aus einer Richtung senkrecht zu dem Substrat näher aneinander angeordnet sind, die sich drehenden Klingen einander stören könnten. Deshalb war es bisher schwierig, das Substrat durch die Teilungsrillenbildungsvorrichtung vollständig zu schneiden. Anders ausgedrückt kann die Teilungsrillenbildungsvorrichtung nicht als Ersatz für die Substratschneidevorrichtung verwendet werden.
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6 ist eine Vorderansicht, die eine Struktur einer Substratschneidevorrichtung 1 des Stands der Technik darstellt. Die Substratschneidevorrichtung 1, die in 6 dargestellt ist, beinhaltet ein erstes Schneidwerkzeug 2 mit einer Mehrzahl erster sich drehender Klingen 2a und ein zweites Schneidwerkzeug 3 mit einer Mehrzahl zweiter sich drehender Klingen 3a. Das erste Schneidwerkzeug 2 und das zweite Schneidwerkzeug 3 sind so angeordnet, dass sie in einer Richtung, in der ein Substrat 4 geschnitten wird, voneinander beabstandet sind. Diese Struktur verhindert, dass die ersten sich drehenden Klingen 2a und die zweiten sich drehenden Klingen 3a einander stören.
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In der Substratschneidevorrichtung 1 jedoch wird ein erster Abschnitt 4a des Substrats 4, mit dem die ersten sich drehenden Klingen 2a in Kontakt kommen, nach unten gedrückt und zu einem großen Ausmaß verworfen und ein zweiter Abschnitt 4b des Substrats 4, mit dem die zweiten sich drehenden Klingen 3a in Kontakt kommen, wird nach oben gedrückt und zu einem großen Ausmaß verworfen. Dies bewirkt ein Problem, dass das Substrat nicht frei geschnitten werden kann. Ferner nimmt, wenn das Substrat 4 mit großer Dicke geschnitten wird, eine Verwerfung des Substrats 4 aufgrund der mangelnden Festigkeit zu. Entsprechend besteht dahin gehend ein Problem, dass es schwierig ist, das Substrat 4 zu schneiden. Vielmehr besteht ein Problem, dass sich die Vorrichtungsstruktur mit dem ersten Schneidwerkzeug 2 und dem zweiten Schneidwerkzeug 3 in der Richtung, in der das Substrat 4 geschnitten wird, vergrößert.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung erfolgte zur Lösung der oben erwähnten Probleme. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Substratschneidevorrichtung und ein Substratschneideverfahren bereitzustellen, die in der Lage sind, eine Verwerfung eines Substrats zum Zeitpunkt des Schneidens des Substrats zu unterdrücken, und in der Lage sind, eine Vergrößerung der Vorrichtungsstruktur zu verhindern.
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Um die oben beschriebene Aufgabe zu lösen, ist ein Merkmal einer Substratschneidevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, dass die Substratschneidevorrichtung zum Schneiden eines Substrats von einer Oberfläche und der anderen Oberfläche des Substrats dient, wobei die Substratschneidevorrichtung folgende Merkmale aufweist: ein erstes Schneidwerkzeug zum Schneiden des Substrats von der einen Oberfläche, wobei das erste Schneidwerkzeug eine Mehrzahl erster sich drehender Klingen aufweist; ein zweites Schneidwerkzeug zum Schneiden des Substrats von der anderen Oberfläche, wobei das zweite Schneidwerkzeug eine Mehrzahl zweiter sich drehender Klingen aufweist; eine erste Drehantriebseinheit zum Antreiben des ersten Schneidwerkzeugs zum Drehen; eine zweite Drehantriebseinheit zum Antreiben des zweiten Schneidwerkzeugs zum Drehen; eine Schneidwerkzeugträgereinheit zum Tragen des ersten Schneidwerkzeugs und des zweiten Schneidwerkzeugs in einer derartigen Weise, dass das erste Schneidwerkzeug und das zweite Schneidwerkzeug einander radial gegenüberliegen, so dass Drehachsen des ersten Schneidwerkzeugs und des zweiten Schneidwerkzeugs parallel zueinander sind; und eine Phasenanpassungseinheit zum Anpassen einer Phase des ersten Schneidwerkzeugs und/oder des zweiten Schneidwerkzeugs auf eine derartige Weise, dass jede der zweiten sich drehenden Klingen in einem Gegenüberstellungsbereich, in dem das erste Schneidwerkzeug und das zweite Schneidwerkzeug einander gegenüberliegen, zwischen zwei benachbarten ersten sich drehenden Klingen angeordnet ist.
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Bei dieser Struktur befindet sich in dem Gegenüberstellungsbereich, in dem das erste Schneidwerkzeug und das zweite Schneidwerkzeug einander gegenüberliegen, jede zweite sich drehende Klinge zwischen zwei benachbarten ersten sich drehenden Klingen. Diese Struktur kann verhindern, dass die ersten sich drehenden Klingen und die zweiten sich drehenden Klingen in der Richtung, in der das Substrat geschnitten wird, weit voneinander beabstandet sind. Entsprechend kann, wenn das Substrat durch eine der ersten sich drehenden Klingen und der zweiten sich drehenden Klingen geschnitten wird, eine Verwerfung des Substrats durch die andere der ersten sich drehenden Klingen und der zweiten sich drehenden Klingen unterdrückt werden. Außerdem werden das erste Schneidwerkzeug und das zweite Schneidwerkzeug auf eine derartige Weise getragen, dass das erste und das zweite Schneidwerkzeug einander radial gegenüberliegen, so dass die Drehachsen des ersten und des zweiten Schneidwerkzeugs parallel zueinander sind. Folglich kann eine Vergrößerung der Vorrichtungsstruktur in der Richtung, in der das Substrat geschnitten wird, verhindert werden.
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Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung ist wie folgt ausgebildet. Die Substratschneidevorrichtung beinhaltet ferner eine X-Richtung-Antriebseinheit zum Bewirken, dass sich das erste Schneidwerkzeug und das zweite Schneidwerkzeug relativ zu dem Substrat in einer Richtung bewegen, in der das Substrat geschnitten wird.
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Bei dieser Struktur kann die X-Richtung-Antriebseinheit bewirken, dass sich das erste Schneidwerkzeug und das zweite Schneidwerkzeug relativ zu dem Substrat bewegen. Entsprechend kann der Vorgang zum Schneiden des Substrats gleichmäßig durchgeführt werden.
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Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung ist wie folgt ausgebildet. Die erste Drehantriebseinheit beinhaltet einen ersten Motor, die zweite Drehantriebseinheit beinhaltet einen zweiten Motor, die Phasenanpassungseinheit beinhaltet eine Steuereinheit zum Steuern des ersten Motors und/oder des zweiten Motors und die Steuereinheit steuert den ersten Motor und/oder den zweiten Motor auf eine derartige Weise, dass sich in dem Gegenüberstellungsbereich jede der zweiten sich drehenden Klingen zwischen zwei benachbarten ersten sich drehenden Klingen befindet.
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Bei dieser Struktur werden der erste Motor und/oder der zweite Motor durch die Steuereinheit gesteuert. Entsprechend kann die Phase des ersten Schneidwerkzeugs und/oder des zweiten Schneidwerkzeugs schnell und genau angepasst werden.
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Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung ist wie folgt ausgebildet. Die Mehrzahl erster sich drehender Klingen und die Mehrzahl zweiter sich drehender Klingen sind zahlenmäßig gleich und die Mehrzahl erster sich drehender Klingen und die Mehrzahl zweiter sich drehender Klingen sind mit dem gleichen Neigungswinkel vorgesehen, die Phasenanpassungseinheit beinhaltet eine Phasendetektionseinheit zum Detektieren von Phasen des ersten Schneidwerkzeugs und des zweiten Schneidwerkzeugs und die Steuereinheit steuert den ersten Motor und/oder den zweiten Motor auf eine derartige Weise, dass eine Differenz zwischen der Phase des ersten Schneidwerkzeugs und der Phase des zweiten Schneidwerkzeugs gleich einem Wert ist, der erhalten wird durch Subtrahieren von 1/2 des Neigungswinkels von einem ganzzahligen Vielfachen des Neigungswinkels.
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Bei dieser Struktur kann sich jede zweite sich drehende Klinge ohne weiteres zwischen zwei benachbarten ersten sich drehenden Klingen befinden, indem nur der erste Motor und/oder der zweite Motor auf eine derartige Weise gesteuert wird, dass die Phasendifferenz gleich dem Wert ist, der erhalten wird durch Subtrahieren von 1/2 des Neigungswinkels von einem ganzzahligen Vielfachen des Neigungswinkels.
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Um die oben beschriebene Aufgabe zu lösen, ist ein Merkmal eines Substratschneideverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung, dass das Substratschneideverfahren zum Schneiden eines Substrats von einer Oberfläche und der anderen Oberfläche des Substrats dient, wobei das Substratschneideverfahren folgende Schritte aufweist: (a) Anordnen eines ersten Schneidwerkzeugs zum Schneiden des Substrats von der einen Oberfläche und eines zweiten Schneidwerkzeugs zum Schneiden des Substrats von der anderen Oberfläche auf eine derartige Weise, dass das erste Schneidwerkzeug und das zweite Schneidwerkzeug einander radial gegenüberliegen, so dass Drehachsen des ersten Schneidwerkzeugs und des zweiten Schneidwerkzeugs parallel zueinander sind, wobei das erste Schneidwerkzeug eine Mehrzahl erster sich drehender Klingen aufweist und das zweite Schneidwerkzeug eine Mehrzahl zweiter sich drehender Klingen aufweist; (b) Drehen des ersten Schneidwerkzeugs und des zweiten Schneidwerkzeugs auf eine derartige Weise, dass sich jede der zweiten sich drehenden Klingen in einem Gegenüberstellungsbereich, in dem das erste Schneidwerkzeug und das zweite Schneidwerkzeug einander gegenüberliegen, zwischen zwei benachbarten ersten sich drehenden Klingen befindet; und (c) Schneiden des Substrats durch Bewirken, dass sich das erste Schneidwerkzeug und das zweite Schneidwerkzeug relativ zu dem Substrat in einer Richtung bewegen, in der das Substrat geschnitten wird.
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Bei diesem Verfahren kann verhindert werden, dass die ersten sich drehenden Klingen und die zweiten sich drehenden Klingen in der Richtung, in der das Substrat geschnitten wird, stark voneinander beabstandet sind, so dass eine Verwerfung des Substrats zum Zeitpunkt des Schneidens des Substrats unterdrückt werden kann. Ferner kann eine Vergrößerung der Vorrichtungsstruktur in der Richtung, in der das Substrat geschnitten wird, verhindert werden.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine Vorderansicht, die eine Struktur einer Substratschneidevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
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2 ist ein Blockdiagramm, das die Struktur der Substratschneidevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
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3 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Vorgang zum Schneiden eines Substrats darstellt;
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4 ist eine vergrößerte Vorderansicht, die einen Zustand darstellt, in dem eine zweite sich drehende Klinge zwischen ersten sich drehenden Klingen angeordnet ist;
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5 ist ein Flussdiagramm, das jeden Vorgang eines Substratschneideverfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt; und
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6 ist eine Vorderansicht, die eine Struktur einer Substratschneidevorrichtung des Stands der Technik darstellt.
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Beschreibung von Ausführungsbeispielen
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Ausführungsbeispiele einer Substratschneidevorrichtung und eines Substratschneideverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung werden unten unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben
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Substratschneidevorrichtung
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1 ist eine Vorderansicht, die eine Struktur einer Substratschneidevorrichtung 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. 2 ist ein Blockdiagramm, das die Struktur der Substratschneidevorrichtung 10 darstellt. 3 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Vorgang zum Schneiden eines Substrats 12 darstellt. Wie in 3 dargestellt ist, wird eine Richtung, in der das Substrat 12 geschnitten wird, im Folgenden als X-Richtung bezeichnet; eine vertikale Richtung wird im Folgenden als Z-Richtung bezeichnet; und eine Richtung senkrecht zu sowohl der X-Richtung als auch der Z-Richtung wird im Folgenden als Y-Richtung bezeichnet.
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Wie in 2 dargestellt ist, ist die Substratschneidevorrichtung 10 eine Vorrichtung zum vollständigen Schneiden des Substrats 12 von einer Oberfläche 12a und der anderen Oberfläche 12b des Substrats 12. Wie in 3 dargestellt ist, ist das Substrat 12, das bei diesem Ausführungsbeispiel verwendet wird, ein kollektives Substrat, das eine geringe Dicke (eine Dicke von etwa 0,3 bis 0,4 mm) aufweist und in das eine Mehrzahl von (bei diesem Ausführungsbeispiel neun) Einheitssubstraten 18 gebaut ist, die für ein elektrisches Gerät (z. B. ein Mobiltelefon) und dergleichen verwendet werden. Es wird angemerkt, dass die Dicke des Substrats 12 nicht auf diejenige bei diesem Ausführungsbeispiel eingeschränkt ist.
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Wie in 1 dargestellt ist, beinhaltet die Substratschneidevorrichtung 10 ein scheibenförmiges erstes Schneidwerkzeug 20, ein scheibenförmiges zweites Schneidwerkzeug 22, einen sich drehenden Tisch 24 und eine Arbeitseinspannvorrichtung 26.
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Wie in 1 dargestellt ist, beinhaltet das erste Schneidwerkzeug 20 ein scheibenförmiges Basismetall 30 und eine Mehrzahl von (bei diesem Ausführungsbeispiel 20) ersten sich drehenden Klingen 32, die an einem Außenumfang des Basismetalls 30 vorgesehen sind. Wie in 2 dargestellt ist, ist ein Durchgangsloch 36, durch das eine sich drehende Welle 34a eines ersten Motors 34, was später beschrieben wird, eingeführt ist, an einem Mittelteil des Basismetalls 30 gebildet. In einem Teil des Basismetalls 30 in der Nähe des Durchgangslochs 36 ist eine Mehrzahl von (bei diesem Ausführungsbeispiel vier) Durchgangslöchern 40 gebildet, durch die jeweilige Bolzen 38 eingeführt sind. In einem Teil des Basismetalls 30 in der Nähe der Durchgangslöcher 40 ist zumindest ein (bei diesem Ausführungsbeispiel ein) Durchgangsloch 44 gebildet, durch das ein Positionierungsstift 42 eingeführt ist.
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Die ersten sich drehenden Klingen 32, die in 1 dargestellt sind, sind Schneidklingen zum Abschneiden des Substrats 12 durch Schneiden des Substrats 12. Die Mehrzahl erster sich drehender Klingen 32 ist in regelmäßigen Abständen (bei diesem Ausführungsbeispiel in regelmäßigen Abständen von 18°) an dem Außenumfang des Basismetalls 30 vorgesehen. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das erste Schneidwerkzeug 20 strukturiert, um sich bei Draufsicht im Uhrzeigersinn zu drehen, und jede erste sich drehende Klinge 32 ist so vorgesehen, dass sie im Uhrzeigersinn nach vorne zeigt.
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Wie in 1 dargestellt ist, beinhaltet das zweite Schneidwerkzeug 22 ein scheibenförmiges Basismetall 50 und eine Mehrzahl von (bei diesem Ausführungsbeispiel 20) zweiten sich drehenden Klingen 52, die an einem Außenumfang des Basismetalls 50 vorgesehen sind. Wie in 2 dargestellt ist, ist ein Durchgangsloch 56, durch das eine sich drehende Welle 54a eines zweiten Motors 54, was später beschrieben wird, eingeführt ist, an einem Mittelteil des Basismetalls 50 gebildet. In einem Teil des Basismetalls 50 in der Nähe des Durchgangslochs 56 ist eine Mehrzahl von (bei diesem Ausführungsbeispiel vier) Durchgangslöchern 60, durch die jeweilige Bolzen 68 eingeführt sind, gebildet. In einem Teil des Basismetalls 50 in der Nähe der Durchgangslöcher 60 ist zumindest ein (bei diesem Ausführungsbeispiel ein) Durchgangsloch 64 gebildet, durch das ein Positionierungsstift 62 eingeführt ist.
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Die zweiten sich drehenden Klingen 52, die in 1 dargestellt sind, sind Schneidklingen zum Abschneiden des Substrats 12 durch Schneiden des Substrats 12. Die Mehrzahl zweiter sich drehender Klingen 52 ist in regelmäßigen Abständen (bei diesem Ausführungsbeispiel in regelmäßigen Abständen von 18 Grad) an dem Außenumfang des Basismetalls 50 vorgesehen. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das zweite Schneidwerkzeug 22 so strukturiert, um sich bei Draufsicht entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn zu drehen, und jede zweite sich drehende Schneide 52 ist so vorgesehen, dass sie in der Richtung entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn nach vorne zeigt.
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Wie in 1 dargestellt ist, trägt der sich drehende Tisch 24 das Substrat 12 bei dem Vorgang zum Schneiden des Substrats 12. Der sich drehende Tisch 24 ist mit einer Tischdrehantriebseinheit 68 (2) zum Verändern der Richtung des sich drehenden Tischs zwischen der X-Richtung und der Y-Richtung vorgesehen. Entsprechend könnte, selbst wenn das Substrat 12, das durch den sich drehenden Tisch 24 getragen wird, entlang von Schneidelinien L1 und L2 (3) geschnitten wird, die senkrecht zueinander sind, bewirkt werden, dass sich das erste Schneidwerkzeug 20 und das zweite Schneidwerkzeug 22 nur in entweder der X-Richtung oder der Y-Richtung bewegen (bei diesem Ausführungsbeispiel nur in der X-Richtung). Die Tischdrehantriebseinheit 68 beinhaltet einen Servomotor (nicht gezeigt). Wie in 2 dargestellt ist, ist die Tischdrehantriebseinheit 68 elektrisch mit der Steuereinheit 70 verbunden. Der Servomotor (nicht gezeigt) und dergleichen der Tischdrehantriebseinheit 68 werden basierend auf einem Steuersignal gesteuert, das von der Steuereinheit 70 zugeführt wird.
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Wie in 1 dargestellt ist, wird die Arbeitseinspannvorrichtung 26 verwendet, um das Substrat 12 an dem sich drehenden Tisch 24 zu fixieren. Die Arbeitseinspannvorrichtung 26 dieses Ausführungsbeispiels ist eine Vakuum-Einspannvorrichtung, die so strukturiert ist, dass sie in der Lage ist, das Substrat 12 mit einem negativen Druck zu absorbieren. Die Arbeitseinspannvorrichtung 26 beinhaltet ein Magnet-Ventil (nicht gezeigt) zum Schalten eines absorbierten Zustands und eines Adsorptionslösezustands. Wie in 2 dargestellt ist, ist die Arbeitseinspannvorrichtung 26 elektrisch mit der Steuereinheit 70 verbunden. Das Magnet-Ventil (nicht gezeigt) und dergleichen der Arbeitseinspannvorrichtung 26 werden basierend auf einem Steuersignal gesteuert, das von der Steuereinheit 70 zugeführt wird.
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Wie in 2 dargestellt ist, beinhaltet die Substratschneidevorrichtung 10 eine erste Drehantriebseinheit 72, eine zweite Drehantriebseinheit 74, eine Schneidwerkzeugträgereinheit 76, eine X-Richtung-Antriebseinheit 80, eine Y-Richtung-Antriebseinheit 82 und eine Phasenanpassungseinheit 104.
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Wie in 2 dargestellt ist, ist die erste Drehantriebseinheit 72 eine Einheit zum Antreiben des ersten Schneidwerkzeugs 20 zum Drehen und beinhaltet den ersten Motor 34 und einen Erster-Motor-Antrieb 84. Der erste Motor 34 dieses Ausführungsbeispiels ist ein Servomotor und ist so strukturiert, dass er mit einer Rotationsgeschwindigkeit von 8000 bis 10000 U/min zur Drehung angetrieben wird. Die sich drehende Welle 34a des ersten Motors 34 ist mit einem Flansch 86 versehen, an dem das erste Schneidwerkzeug 20 fixiert ist. Der Flansch 86 ist mit Schraublöchern 88 und dem Positionierungsstift 42 versehen. Die Bolzen 38, die durch das Durchgangsloch 40 des ersten Schneidwerkzeugs 20 eingeführt sind, sind gewindemäßig mit den jeweiligen Schraublöchern 88 in Eingriff gebracht. Der Positionierungsstift 42 ist durch das Durchgangsloch 44 des ersten Schneidwerkzeugs 20 eingeführt. In einem Zustand, in dem das erste Schneidwerkzeug 20 an dem Flansch 86 fixiert ist, dient die sich drehende Welle 34a des ersten Motors 34 als die sich drehende Welle des ersten Schneidwerkzeugs 20.
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Wie in 2 dargestellt ist, ist der erste Motor 34 mit einem ersten Phasendetektionsteil 90 zum Detektieren der Phase der sich drehenden Welle 34a (d. h. der Phase des ersten Schneidwerkzeugs 20) versehen. Das erste Phasendetektionsteil 90 dieses Ausführungsbeispiels beinhaltet einen Drehcodierer. Das erste Phasendetektionsteil 90 und die Steuereinheit 70 sind elektrisch miteinander verbunden.
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Der Erster-Motor-Antrieb 84, der in 2 dargestellt ist, liefert einen Antriebsstrom an den ersten Motor 34. Der Erster-Motor-Antrieb 84 ist elektrisch mit der Steuereinheit 70 verbunden. Wenn das Steuersignal von der Steuereinheit 70 an den Erster-Motor-Antrieb 84 geliefert wird, liefert der Erster-Motor-Antrieb 84 einen Antriebsstrom, der dem Steuersignal entspricht, an den ersten Motor 34.
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Wie in 2 dargestellt ist, ist die zweite Drehantriebseinheit 74 eine Einheit zum Antreiben des zweiten Schneidwerkzeugs 22 zum Drehen und beinhaltet einen zweiten Motor 54 und einen Zweiter-Motor-Antrieb 92. Der zweite Motor 54 dieses Ausführungsbeispiels ist ein Servomotor und ist so strukturiert, dass er mit einer Rotationsgeschwindigkeit von 8000 bis 10000 U/min zur Drehung angetrieben wird. Die sich drehende Welle 54a des zweiten Motors 54 ist mit einem Flansch 94 versehen, an dem das zweite Schneidwerkzeug 22 fixiert ist. Der Flansch 94 ist mit Schraublöchern 96 und dem Positionierungsstift 62 versehen. Die Bolzen 56, die durch die Durchgangslöcher 60 des zweiten Schneidwerkzeugs 22 eingeführt sind, sind gewindemäßig mit den jeweiligen Schraublöchern 96 in Eingriff gebracht. Der Positionierungsstift 62 ist durch das Durchgangsloch 64 des zweiten Schneidwerkzeugs 22 eingeführt. In einem Zustand, in dem das zweite Schneidwerkzeug 22 an dem Flansch 94 fixiert ist, dient die sich drehende Welle 54a des zweiten Motors 54 als die sich drehende Welle des zweiten Schneidwerkzeugs 22.
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Wie in 2 dargestellt ist, ist der zweite Motor 54 mit einem zweiten Phasendetektionsteil 98 zum Detektieren der Phase der sich drehenden Welle 54a (d. h. der Phase des zweiten Schneidwerkzeugs 22) versehen. Das zweite Phasendetektionsteil 98 dieses Ausführungsbeispiels beinhaltet einen Drehcodierer. Das zweite Phasendetektionsteil 98 und die Steuereinheit 70 sind elektrisch miteinander verbunden.
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Der Zweiter-Motor-Antrieb 92, der in 2 dargestellt ist, liefert einen Antriebsstrom an den zweiten Motor 54. Der Zweiter-Motor-Antrieb 92 ist elektrisch mit der Steuereinheit 70 verbunden. Wenn das Steuersignal von der Steuereinheit 70 an den Zweiter-Motor-Antrieb 92 geliefert wird, liefert der Zweiter-Motor-Antrieb 92 einen Antriebsstrom, der dem Steuersignal entspricht, an den zweiten Motor 54.
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Wie in 2 dargestellt ist, ist die Schneidwerkzeugträgereinheit 76 eine Einheit zum Tragen des ersten Schneidwerkzeugs 20 und des zweiten Schneidwerkzeugs 22 in einer derartigen Weise, dass das erste Schneidwerkzeug 20 und das zweite Schneidwerkzeug 22 einander radial gegenüberliegen, so dass Drehachsen des ersten Schneidwerkzeugs 20 und des zweiten Schneidwerkzeugs 22 parallel zueinander sind. Die Schneidwerkzeugträgereinheit 76 dieses Ausführungsbeispiels beinhaltet: den ersten Motor 34, an dem das erste Schneidwerkzeug 20 angebracht ist; den zweiten Motor 54, an dem das zweite Schneidwerkzeug 22 angebracht ist; eine Z-Richtung-Antriebseinheit 78 zum Tragen des ersten Motors 34 und des zweiten Motors 54; und einen Drehpunkt 102 zum Tragen der Z-Richtung-Antriebseinheit 78. Die Z-Richtung-Antriebseinheit 78 ist eine Einheit zum Bewirken, dass sich der erste Motor 34 und der zweite Motor 54 in der Z-Richtung bewegen, und beinhaltet eine lineare Führung und einen Servomotor (nicht gezeigt). Die Z-Richtung-Antriebseinheit 78 ist elektrisch mit der Steuereinheit 70 verbunden. Der Servomotor (nicht gezeigt) und dergleichen der Z-Richtung-Antriebseinheit 78 werden basierend auf dem Steuersignal gesteuert, das von der Steuereinheit 70 zugeführt wird.
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Die X-Richtung-Antriebseinheit 80, die in 2 dargestellt ist, ist eine Einheit zum Bewirken, dass sich das erste Schneidwerkzeug 20 und das zweite Schneidwerkzeug 22 in der X-Richtung zusammen mit der Schneidwerkzeugträgereinheit 76 bewegen. Die Y-Richtung-Antriebseinheit 82, die in 2 dargestellt ist, ist eine Einheit zum Bewirken, dass sich das erste Schneidwerkzeug 20 und das zweite Schneidwerkzeug 22 in der Y-Richtung zusammen mit der Schneidwerkzeugträgereinheit 76 bewegen. Sowohl die X-Richtung-Antriebseinheit 80 als auch die Y-Richtung-Antriebseinheit 82 beinhaltet eine lineare Führung und einen Servomotor (nicht gezeigt). Die X-Richtung-Antriebseinheit 80 und die Y-Richtung-Antriebseinheit 82 sind elektrisch mit der Steuereinheit 70 verbunden. Die Servomotoren (nicht gezeigt) und dergleichen der X-Richtung-Antriebseinheit 80 und der Y-Richtung-Antriebseinheit 82 werden basierend auf dem Steuersignal gesteuert, das von der Steuereinheit 70 zugeführt wird.
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4 ist eine vergrößerte Vorderansicht, die einen Zustand darstellt, in dem die zweite sich drehende Klinge 52 zwischen den ersten sich drehenden Klingen 32 angeordnet ist. Die Phasenanpassungseinheit 104, die in 2 dargestellt ist, ist eine Einheit zum Anpassen der Phase des ersten Schneidwerkzeugs 20 und/oder des zweiten Schneidwerkzeugs 22 auf eine derartige Weise, dass sich in einem Gegenüberstellungsbereich Q (4), in dem das erste Schneidwerkzeug 20 und das zweite Schneidwerkzeug 22 einander gegenüberliegen, die zweite sich drehende Klinge 52 zwischen zwei benachbarten ersten sich drehenden Klingen 32 befindet. Wie in 4 dargestellt ist, schneiden sich, wenn ein umschriebener Kreis R1, der die Mehrzahl erster sich drehender Klingen 32 umschreibt, und ein umschriebener Kreis R2, der die Mehrzahl zweiter sich drehender Klingen 52 umschreibt, angenommen werden, der umschriebene Kreis R1 und der umschriebene Kreis R2 in dem Gegenüberstellungsbereich Q.
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Wie in 2 dargestellt ist, beinhaltet die Phasenanpassungseinheit 104 dieses Ausführungsbeispiels den ersten Motor 34, eine erste Phasendetektionseinheit 90, einen Erster-Motor-Antrieb 84, den zweiten Motor 54, eine zweite Phasendetektionseinheit 98, einen Zweiter-Motor-Antrieb 92 und die Steuereinheit 70. Die Steuereinheit 70 der Phasenanpassungseinheit 104 steuert den ersten Motor 34 und/oder den zweiten Motor 54 zur Phasenanpassung. Die Steuereinheit 70 beinhaltet eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), die verschiedene Rechenvorgänge ausführt, sowie Speichervorrichtungen (ROM, RAM) zum Speichern von Programmen und Daten.
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Eine Referenzlinie M, die in 4 dargestellt ist, ist eine virtuelle Linie, die senkrecht zu dem Substrat 12 ist und durch die Rotationsmitte des ersten Schneidwerkzeugs 20 und die Rotationsmitte des zweiten Schneidwerkzeugs 22 verläuft. Wenn die erste Phasendetektionseinheit 90 und die zweite Phasendetektionseinheit 98 ein Signal ausgeben, das eine Ursprungsposition darstellt, befinden sich zwei benachbarte erste sich drehende Klingen 32 auf beiden Seiten der Referenzlinie M in der X-Richtung und jede zweite sich drehende Klinge 52 ist in dem Gegenüberstellungsbereich Q zwischen den beiden ersten sich drehenden Klingen 32 angeordnet.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Mehrzahl erster sich drehender Klingen 32 und die Mehrzahl zweiter sich drehender Klingen 52 zahlenmäßig gleich und die Mehrzahl erster sich drehender Klingen 32 und die Mehrzahl zweiter sich drehenden Klingen 52 sind mit dem gleichen Neigungswinkel vorgesehen. Deshalb liegen, wenn die Phasendifferenz zwischen dem ersten Schneidwerkzeug 20 und dem zweiten Schneidwerkzeug 22 gleich einem ganzzahligen Vielfachen des Neigungswinkels (bei diesem Ausführungsbeispiel 18 Grad) ist, die ersten sich drehenden Klingen 32 und die zweiten sich drehenden Klingen 52 einander in dem Gegenüberstellungsbereich Q gegenüber. Entsprechend steuert die Steuereinheit 70, die in 2 dargestellt ist, um zu verhindern, dass die erste sich drehende Klinge 32 und die zweiten sich drehenden Klingen 52 einander stören, den ersten Motor 34 und/oder den zweiten Motor 54 auf eine derartige Weise, dass die Phasendifferenz gleich einem Wert ist, der erhalten wird durch Subtrahieren von 1/2 des Neigungswinkels (bei diesem Ausführungsbeispiel 9 Grad) von dem ganzzahligen Vielfachen des Neigungswinkels (bei diesem Ausführungsbeispiel 18 Grad).
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Substratschneideverfahren
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Wenn das Substrat 12 entlang der Schnittlinien L1 und L2 geschnitten wird, die in 3 dargestellt sind, wird das Substrat 12 zuerst auf dem sich drehenden Tisch 24 platziert, der in 1 dargestellt ist, und das Substrat 12 wird durch die Arbeitseinspannvorrichtung 26 fixiert. Danach wird das Substrat 12 entlang jeder Schnittlinie L1 (3) durch Antreiben der ersten Schneidwerkzeugs 20 und des zweiten Schneidwerkzeugs 22 zur Drehung, sich in der X-Richtung und der Y-Richtung zu bewegen, geschnitten.
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Wenn der Vorgang zum Schneiden des Substrats 12 entlang einer Mehrzahl von Schnittlinien L1, die in 3 dargestellt sind, abgeschlossen ist, wird der sich drehende Tisch 24, der in 1 dargestellt ist, gedreht, um die Richtung, in der sich jede Schnittlinie L2 (3) des Substrats 12 erstreckt, aus der Y-Richtung in die X-Richtung zu ändern. Danach wird das Substrat 12 entlang jeder Schnittlinie L2 (3) durch Bewegen des ersten Schneidwerkzeugs 20 und des zweiten Schneidwerkzeugs 22 in der X-Richtung und der Y-Richtung geschnitten. Es wird angemerkt, dass die abwechselnd lang und zweimal kurz gestrichelte Linie, die in 3 dargestellt ist, einen Zustand des Substrats 12 anzeigt, nachdem die Richtung verändert wurde.
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Ein Verfahren zum Schneiden des Substrats 12 (Substratschneideverfahren) entlang jeder der Schnittlinien L1 und L2 wird unten unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm aus 5 detailliert beschrieben.
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Wenn die Steuereinheit 70, die in 2 dargestellt ist, ein Substratschneideprogramm startet, führt die Steuereinheit 70 Schritte S1 bis S7, die in 5 dargestellt sind, in dieser Reihenfolge durch. Zuerst steuert bei Schritt S1 die Steuereinheit 70 den ersten Motor 34 und den zweiten Motor 54, das erste Schneidwerkzeugs 20 und das zweite Schneidwerkzeug 22 zum Drehen anzutreiben. Zu diesem Zeitpunkt bewirkt die Z-Richtung-Antriebseinheit 78, dass das erste Schneidwerkzeug 20 und das zweite Schneidwerkzeug 22 voneinander in der Z-Richtung beabstandet sind.
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Wenn die ersten sich drehenden Klingen 32 und die zweiten sich drehenden Klingen 52 einander in der Z-Richtung in dem Gegenüberstellungsbereich Q, der in 4 dargestellt ist, gegenüberliegen, stören die ersten sich drehenden Klingen 32 und die zweiten sich drehenden Klingen 52 einander zu dem Zeitpunkt des Schneidens des Substrats 12. Deshalb müssen die Positionen der ersten sich drehenden Klingen 32 und der zweiten sich drehenden Klingen 52 voneinander in der X-Richtung verschoben werden. Entsprechend passt bei Schritten S2 und S3 die Steuereinheit 70 der Phasenanpassungseinheit 104, die in 2 dargestellt ist, die Phase des zweiten Schneidwerkzeugs 22 auf eine derartige Weise an, dass sich jede zweite sich drehende Klingen 52 zwischen zwei benachbarten ersten sich drehenden Klingen 32 befindet.
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Insbesondere erfasst bei Schritt S2 die Steuereinheit 70 die Phasen des ersten Schneidwerkzeugs 20 und des zweiten Schneidwerkzeugs 22, die durch die erste Phasendetektionseinheit 90 bzw. die zweite Phasendetektionseinheit 98 (2) detektiert werden. Bei Schritt S3 passt die Steuereinheit 70 die Phase des zweiten Schneidwerkzeugs 22 auf eine derartige Weise an, dass sich in dem Gegenüberstellungsbereich Q (4) jede zweite sich drehende Klinge 52 zwischen zwei benachbarten ersten sich drehenden Klingen 32 befindet. Insbesondere steuert die Steuereinheit 70 den zweiten Motor 54 auf eine derartige Weise, dass die Phasendifferenz gleich einem Wert ist, der erhalten wird durch Subtrahieren von 1/2 des Neigungswinkels (bei diesem Ausführungsbeispiel 9 Grad) von einem ganzzahligen Vielfachen des Neigungswinkels (bei diesem Ausführungsbeispiel 18 Grad). Die Steuereinheit 70 führt die Vorgänge der Schritte S2 und S3 fortwährend durch, bis das Substratschneideprogramm abgeschlossen ist.
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Es wird angemerkt, dass bei Schritt S3 die Steuereinheit 70 den ersten Motor 34 (2) steuern könnte, um die Phase des zweiten Schneidwerkzeugs 22 anzupassen. Außerdem könnte die Steuereinheit 70 die Phasen des ersten Schneidwerkzeugs 20 und des zweiten Schneidwerkzeugs 22 durch Steuern sowohl des ersten Motors 34 als auch des zweiten Motors 54 (2) anpassen. Der Wert, der von dem ganzzahligen Vielfachen des Neigungswinkels subtrahiert werden soll, ist nicht auf 1/2 des Neigungswinkels eingeschränkt und könnte geeignet innerhalb eines Bereichs verändert werden, in dem die erste sich drehende Klinge 32 und die zweite sich drehende Klinge 52 einander nicht stören.
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Bei Schritt S4 steuert die Steuereinheit 70 die X-Richtung-Antriebseinheit 80, die Y-Richtung-Antriebseinheit 82 und die Z-Richtung-Antriebseinheit 78, um dadurch das erste Schneidwerkzeug 20 und das zweite Schneidwerkzeug 22 an einem Startpunkt P1 zu positionieren, der in 3 dargestellt ist. Die Steuereinheit 70 steuert die X-Richtung-Antriebseinheit 80, die Y-Richtung-Antriebseinheit 82 und die Z-Richtung-Antriebseinheit 78, um dadurch das erste Schneidwerkzeug 20 und das zweite Schneidwerkzeug 22 an einem Startpunkt P1 zu positionieren, der in 3 dargestellt ist. Zu diesem Zeitpunkt bewegt die Z-Richtung-Antriebseinheit 78 das erste Schneidwerkzeug 20 und das zweite Schneidwerkzeug 22 in Richtungen, die sich einander annähern. Bei Schritt S5 steuert die Steuereinheit 70 die X-Richtung-Antriebseinheit 80, um das erste Schneidwerkzeug 20 und das zweite Schneidwerkzeug 22 in der X-Richtung zu bewegen, wodurch das Substrat 12 in der X-Richtung geschnitten wird.
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Bei Schritt S6 bestimmt die Steuereinheit 70, ob das erste Schneidwerkzeug 20 und das zweite Schneidwerkzeug 22 einen Endpunkt P2 (3) in der X-Richtung erreicht haben oder nicht. Wenn die Steuereinheit 70 bestimmt, dass das erste und das zweite Schneidwerkzeug den Endpunkt noch nicht erreicht haben, fährt die Steuereinheit 70 mit der Ausführung von Schritt S5 (Bewegung in der X-Richtung) fort. Wenn die Steuereinheit 70 bestimmt, dass das erste und das zweite Schneidwerkzeug den Endpunkt erreicht haben, fährt die Steuereinheit mit Schritt S7 fort. Ob das erste Schneidwerkzeug 20 und das zweite Schneidwerkzeug 22 den Endpunkt P2 erreicht haben oder nicht, kann beispielsweise basierend auf einer Ausgabe eines Endschalters (nicht gezeigt) bestimmt werden, der durch die Schneidwerkzeugträgereinheit 76 (2) gedrückt wird.
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Bei Schritt S7 steuert die Steuereinheit 70 die X-Richtung-Antriebseinheit 80, die Y-Richtung-Antriebseinheit 82 und die Z-Richtung-Antriebseinheit 78 (2), wodurch das erste Schneidwerkzeug 20 und das zweite Schneidwerkzeug 22 zu dem nächsten Startpunkt bewegt werden. So wird der Vorgang zum Schneiden des Substrats 12 entlang einer der Mehrzahl von Schnittlinien L1 und der Mehrzahl von Schnittlinien 12 fertig gestellt.
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Vorteilhafte Auswirkungen von Ausführungsbeispielen
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel können die folgenden vorteilhaften Auswirkungen durch die oben beschriebene Struktur bereitgestellt werden. Das heißt, wie in 4 dargestellt ist, dass sich in dem Gegenüberstellungsbereich Q, in dem das erste Schneidwerkzeug 20 und das zweite Schneidwerkzeug 22 einander gegenüberliegen, jede zweite sich drehende Klinge 52 zwischen zwei benachbarten ersten sich drehenden Klingen 32 befindet. Diese Struktur kann verhindern, dass die ersten sich drehenden Klingen 32 und die zweiten sich drehenden Klingen 52 in der X-Richtung, in der das Substrat 12 geschnitten wird, weit voneinander beabstandet sind. Deshalb kann, wenn das Substrat 12 durch eine der ersten sich drehenden Klingen 32 und der zweiten sich drehenden Klingen 52 geschnitten wird, eine Verwerfung des Substrats 12 durch die andere der ersten sich drehenden Klingen 32 und der zweiten sich drehenden Klingen 52 unterdrückt werden. Ferner kann eine Vergrößerung der Vorrichtungsstruktur in der X-Richtung verhindert werden.
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Die X-Richtung-Antriebseinheit 80, die in 2 dargestellt ist, kann bewirken, dass sich das erste Schneidwerkzeug 20 und das zweite Schneidwerkzeug 22 relativ zu dem Substrat 12 bewegen. Entsprechend kann der Vorgang des Schneidens des Substrats 12 gleichmäßig durchgeführt werden. Außerdem werden der erste Motor 34 und der zweite Motor 54 durch die Steuereinheit 70 gesteuert. Deshalb kann die Phase des ersten Schneidwerkzeugs 20 und/oder des zweiten Schneidwerkzeugs 22 schnell und genau angepasst werden.
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Wie in 1 dargestellt ist, sind die Mehrzahl erster sich drehender Klingen 32 und die Mehrzahl zweiter sich drehender Klingen 52 zahlenmäßig gleich und die Mehrzahl erster sich drehender Klingen 32 und die Mehrzahl zweiter sich drehender Klingen 52 sind mit dem gleichen Neigungswinkel vorgesehen. Entsprechend kann sich jede zweite sich drehende Klinge 52 ohne weiteres zwischen zwei benachbarten ersten sich drehenden Klingen 32 befinden, indem lediglich der erste Motor 34 und/oder der zweite Motor 54 auf eine derartige Weise gesteuert wird, dass die Phasendifferenz gleich einem Wert ist, der erhalten wird durch Subtrahieren von 1/2 des Neigungswinkels von dem ganzzahligen Vielfachen des Neigungswinkels.
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Modifizierte Beispiele
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Es wird darauf hingewiesen, dass die Implementierung der vorliegenden Erfindung nicht auf die obigen Ausführungsbeispiele eingeschränkt ist und in verschiedenen Arten modifiziert werden kann, ohne von dem Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Wie beispielsweise in 3 dargestellt ist, werden bei den obigen Ausführungsbeispielen das erste Schneidwerkzeug 20 und das zweite Schneidwerkzeug 22 in der X-Richtung relativ zu dem Substrat 12 bewegt. Im Gegensatz dazu könnte das Substrat 12 in der X-Richtung relativ zu dem ersten Schneidwerkzeug 20 und dem zweiten Schneidwerkzeug 22 bewegt werden (nicht gezeigt).
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Außerdem wird, wie in 2 dargestellt ist, bei den obigen Ausführungsbeispielen die Phasenanpassungseinheit 104, die die Steuereinheit 70 beinhaltet, als Phasenanpassungseinheit zum Anpassen der Phase des ersten Schneidwerkzeugs 20 und/oder des zweiten Schneidwerkzeugs 22 verwendet. Alternativ könnte eine mechanische Phasenanpassungseinheit (nicht gezeigt), die ein Zahnrad, einen Steuerriemen oder dergleichen beinhaltet, verwendet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Substratschneidevorrichtung
- 20
- erstes Schneidwerkzeug
- 22
- zweites Schneidwerkzeug
- 32
- erste sich drehende Klinge
- 52
- zweite sich drehende Klinge
- 72
- erste Drehantriebseinheit
- 74
- zweite Drehantriebseinheit
- 76
- Schneidwerkzeugträgereinheit
- 104
- Phasenanpassungseinheit
