DE19932138A1

DE19932138A1 - Sägedrahtanordnung, Schneideverfahren unter Verwendung derselben und System dafür

Info

Publication number: DE19932138A1
Application number: DE1999132138
Authority: DE
Inventors: Seishiro Ohashi; Misao Matsuzawa
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 1998-08-27
Filing date: 1999-07-09
Publication date: 2000-03-02
Also published as: GB2340789B; GB9915620D0; KR20000016914A; GB2340789A; US6178962B1; JP2000061803A; TW431925B

Abstract

Ein Schneidesystem, durch welches ein zu bearbeitendes Material geschnitten wird durch die Verwendung von jedem von schleifkorn-gebundenen Sägedrähten, die in einer Sägedrahtanordnung enthalten sind, hergestellt durch Anordnen der schleifkorn-gebundenen Sägedrähte auf einem langen Bandgrundmaterial entlang dessen Längsrichtung auf eine solche Weise, daß sie nebeneinander angeordnet sind, und vorläufiges Binden dieser schleifkorn-gebundenen Sägedrähte auf dem Bandgrundmaterial durch einen Kleber auf eine ablösbare Art und Weise, wobei das Schneidesystem Mittel umfaßt zum Ablösen des Bandgrundmaterials von der Sägedrahtanordnung, bevor es zu bearbeitendes Material erreicht; und Mittel zum Anlegen einer Spannung an die Sägedrahtanordnung und jeden der schleifkorn-gebundenen Sägedrähte.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sägedrahtanordnung, ein Schneideverfahren unter Verwendung derselben und ein System dafür, und besonders eine Sägedrahtanordnung zum Schneiden eines zu bearbeitenden Materialklumpens unter Verwendung von schleifkorn- gebundenen Sägedrähten, ein Schneideverfahren unter Verwendung einer Sägedrahtanord nung, welche solche schleifkorn-gebundenen Sägedrähte enthält, und ein System dafür.

Es existieren zwei Arten von Drahtsägen, welche im allgemeinen verwendet werden, und zwei Arten zum Schneiden eines Materials unter Verwendung von solchen Drahtsägen, die im allgemeinen zur Zeit verwendet werden.

Eine der Arten besteht darin, daß ein Sägedraht eingesetzt wird, welcher durch kontinuierli ches oder periodisches Binden oder Fixieren von Schleifkörnern oder Schneidklingen auf der Oberfläche eines Drahtelements hergestellt wird. Er ist hauptsächlich in der Form einer Schlinge, wobei die gegenüberliegenden Enden eines Sägedrahtes zusammengebunden sind. Eine Art zum Schneiden eines zu bearbeitenden Materials ist so, daß es einem schlingenför migen Sägedraht ermöglicht ist, sich gleichzeitig hinsichtlich des zu bearbeitenden Materials hin- und herzubewegen und zu schneiden, wodurch selbiges geschnitten wird.

Da in der oben beschriebenen Schneideart eine schleifkorn- oder schneidklingen-fixierte Drahtsäge zum Schneiden eines zu bearbeitenden Materials gemäß eines einzelnen sich be wegenden Drahtes verwendet wird, kann das Material jedoch nicht gleichzeitig in eine Anzahl von Stücken geschnitten werden, so daß deren Schneideeffizienz schlecht ist.

In dieser Hinsicht wird in den letzten Jahren zum Abschneiden von Halbleiterscheiben von Rohblöcken (zu bearbeitende Materialien) aus Silizium, einer Halbleiterzusammensetzung oder dergleichen, ein Typ mit freien Schleifkörnern besonders verwendet, wobei ein Roh block 43 geschnitten wird, indem einem Drahtelement 41 ermöglicht wird, sich gleitend be züglich des in Fig. 1A und 1B gezeigten Rohblocks 43 zu bewegen (z. B. Hin- und Herbewe gen oder Bewegen in nur eine Richtung), während eine Verarbeitungsaufschlämmung 44, welche durch Verkneten von Schleifkörnern mit einer Verarbeitungshilfe hergestellt wird, in die Gleitposition gegossen wird. Ein solcher Typ von freien Schleifkörnern wird auch ein Typ mit Mehrfachdrahtsäge genannt, da der Betrieb so ausgeführt wird, daß ein Drahtelement 41 um eine Vielzahl von Führungsrollen 42a, 42b und 42c mit einer Anzahl von Umdrehungen gewickelt wird, wodurch eine Anzahl von Stücken von Halbleiterscheiben von einem Materi alklumpen abgeschnitten wird.

Um die Schneideleistung bei einem Typ mit Mehrfachdrahtsäge zu erhöhen, wurden ein billi ger schleifkorn-gebundener Sägedraht 51a, welcher durch Binden von Schleifkörnern 55 auf der Oberfläche eines Drahtelements 52a durch einen Binder 54 hergestellt wird, und von wel chem der Querschnitt in Fig. 2A gezeigt ist, bzw. ein anderer schleifkorn-gebundener Säge draht 51b, welcher durch Binden von Schleifkörnern 55 auf der Oberfläche einer Deckschicht 53, bereitgestellt auf der Oberfläche eines Drahtelements 52b, durch einen Binder 54 herge stellt wird, und von welchem der Querschnitt in Fig. 2B gezeigt ist, vorgeschlagen (Beispiel: siehe Japanische Patentanmeldungen Nr. 311187/1996 und 328004/1996).

Um den schleifkorn-gebundenen Sägedraht 51a oder 51b effizient zu verwenden, ist es erfor derlich, eine Spannung an den schleifkorn-gebundenen Sägedraht 51a oder 51b zu leisten, wodurch eine Kontaktkraft (Kontaktdruck) in Hinsicht auf ein zu bearbeitendes Material in deren Schneideabschnitt erhöht wird.

Obwohl eine Spannung dem Drahtelement 41, welches um jede der Führungsrollen an den gegenüberliegenden Enden des Drahtelements gewickelt ist, angelegt ist, wird jedoch in dem Typ einer Mehrfachdrahtsäge, der in Fig. 1A und 1B gezeigt ist, eine solche Spannung, die an das Drahtelement 41 angelegt ist, nicht lediglich auf einige Umdrehungen von sowohl einem Startabschnitt der Windung als auch einem Endabschnitt der Windung bezüglich jeder der Führungsrollen 42 angelegt, da die Anzahl der Windungen des Drahtelements bezüglich jeder der Führungsrollen 42 etwa 50-200 beträgt.

Aus diesem Grunde bildet ein Hauptteil des Drahtelements 41, welches um jede der Füh rungsrollen 42 gewickelt ist (Zwischenwindungen), einen sogenannten passiven Zustandsbe reich bezüglich einer Drahtspannung, so daß die Drahtspannung in einem extrem niedrigen Zustand ist. Entsprechend besteht, wenn der schleifkorn-gebundene Sägedraht 51a oder 51b, der in Fig. 2A oder 2B gezeigt ist, in einem Typ einer Mehrfachdrahtsäge eingesetzt wird, ein solches Problem, daß eine ausreichende Schneidfähigkeit durch den schleifkorn-gebundenen Sägedraht 51a oder 51b nicht erreicht werden kann.

Obwohl auch betrachtet werden kann, daß es einer Anzahl von schleifkorn-gebundenen Säge drähten ermöglicht ist, sich parallel zueinander zu bewegen, so daß eine konstante Spannung an jeden schleifkorn-gebundenen Sägedraht in einer Schneidezone angelegt wird, besteht im obigen Fall die Gefahr, daß das gesamte System zu massiv wird, außerdem die Bearbeitbar keit zum Aufbau des Schneidesystems schlechter wird, da jedes Mittel und Funktion in jedem einzelnen schleifkorn-gebundenen Sägedraht benötigt wird zum Liefern desselben, Erzeugen der Spannung an denselben, Bewegen desselben und Aufwickeln desselben, und weiter, da die Anzahl von Sägedrähten beachtlich ist (50 bis 200). Auf der einen Seite werden Mittel zum Liefern benötigt entsprechend der Anzahl der Sägedrähte in allen Mitteln, sogar wenn jeweilige schleifkorn-gebundene Sägedrähte an Positionen vor und nach den Stufen einer Schneidezone gesammelt werden, und weiter die jeweiligen Mittel und Funktionen zum An legen von Spannung, Bewegen und Aufwickeln der Sägedrähte gleichzeitig in einem Klum pen durchgeführt werden.

Es muß jedoch bemerkt weiden, daß der oben beschriebene passive Zustandsbereich bezüg lich der Drahtspannung zu Verbesserungen in der Schneideffizienz beizutragen scheint, da Schleifkörner leicht in einen Zwischenraum gelangen, welcher zwischen einem sich bewe genden Drahtelement und einem zu bearbeitenden Material im Typ eines freien Schleifkorns (Mehrfachdrahtsäge) festgelegt ist, welcher zur Zeit im allgemeinen eingesetzt wird.

Entsprechend besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung darin, die oben beschriebenen Pro bleme zu lösen und eine Sägedrahtanordnung bereitzustellen, durch welche es möglich ist, eine Anzahl von schleifkorn-gebundenen Sägedrähten im Falle eines Schneidens eines zu bearbeitenden Materials mit Verwendung einer solch großen Anzahl von schleifkorn- gebundenen Sägedrähten leicht zu handhaben.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Schneideverfahren bereitzu stellen durch Verwendung der Sägedrahtanordnung mit einer hohen Schneideeffizienz und einer einfachen Struktur im Falle eines Schneidens eines zu bearbeitenden Materials unter Verwendung einer Anzahl von schleifkorn-gebundenen Sägedrähten, und weiter ein System zum Einsatz eines solchen Schneideverfahrens bereitzustellen.

Entsprechend des ersten Merkmals der Erfindung umfaßt eine Sägedrahtanordnung:
eine Anzahl von schleifkorn-gebundenen Sägedrähten, welche auf einem langen Bandgrund material entlang dessen Längsrichtung auf eine solche Weise angeordnet sind, daß sie neben einander angeordnet sind; und
wobei diese schleifkorn-gebundenen Sägedrähte vorläufig auf besagtem Bandgrundmaterial durch einen Kleber auf ablösbare Art und Weise gebunden sind.

Da eine Anzahl von schleifkorn-gebundenen Sägedrähten vorläufig auf das Bandgrundmateri al auf ablösbare Art und Weise gebunden sind, wird es in der oben beschriebenen Einrichtung leicht, jeden der schleifkorn-gebundenen Sägedrähte zu handhaben, und es ist ebenfalls leicht, das Bandgrundmaterial von der Sägedrahtanordnung vor dem Schneiden eines zu bearbeiten den Materials abzulösen.

Entsprechend des zweiten Merkmals der Erfindung umfaßt ein Schneideverfahren durch die Verwendung einer schleifkorn-gebundenen Sägedrahtanordnung die Schritte:
Herstellen der schleifkorn-gebundenen Sägedrahtanordnung gemäß einer solchen Art und Weise, daß eine Anzahl von schleifkorn-gebundenen Sägedrähten auf einem langen Band grundmaterial entlang dessen Längsrichtung auf eine solche Weise angeordnet sind, daß sie nebeneinander angeordnet sind, und diese schleifkorn-gebundenen Sägedrähte vorläufig auf dem Bandgrundmaterial durch einen Kleber auf ablösbare Art und Weise gebunden sind; und
Schneiden eines durch die Verwendung der schleifkorn-gebundenen Sägedrähte, welche in der Sägedrahtanordnung enthalten sind, zu bearbeitenden Materials gemäß einer solchen Art und Weise, daß das Bandgrundmaterial von der Sägedrahtanordnung abgelöst wird, bevor es zu bearbeitendes Material erreicht, und danach es jedem der schleifkorn-gebundenen Säge drähte ermöglicht wird, sich hin- und herzubewegen, während eine Spannung an jeden der schleifkorn-gebundenen Sägedrähte angelegt wird, wodurch das zu bearbeitende Material geschnitten wird.

Entsprechend des dritten Merkmals der Erfindung umfaßt ein Schneideverfahren durch die Verwendung einer schleifkorn-gebundenen Sägedrahtanordnung die Schritte:
Herstellen der schleifkorn-gebundenen Sägedrahtanordnung gemäß einer solchen Art und Weise, daß eine Anzahl von schleifkorn-gebundenen Sägedrähten auf einem langen Band grundmaterial entlang dessen Längsrichtung auf eine solche Weise angeordnet sind, daß sie nebeneinander angeordnet sind; und diese schleifkorn-gebundenen Sägedrähte vorläufig auf dem Bandgrundmaterial durch einen Kleber auf ablösbare Art und Weise gebunden sind; und
Schneiden eines durch die Verwendung der schleifkorn-gebundenen Sägedrähte, welche in der Sägedrahtanordnung enthalten sind, zu bearbeitenden Materials gemäß einer solchen Art und Weise, daß das Bandgrundmaterial von der Sägedrahtanordnung abgelöst wird, bevor es zu bearbeitendes Material erreicht, und danach es dem zu bearbeitenden Material ermöglicht ist, sich entlang der Längsrichtung des schleifkorn-gebundenen Sägedrahts hin- und herzube wegen, während eine Spannung an jeden der schleifkorn-gebundenen Sägedrähte angelegt wird, wodurch das zu bearbeitende Material geschnitten wird.

Da eine integrale bandförmige Sägedrahtanordnung, welche durch vorläufiges Binden einer Anzahl von schleifkorn-gebundenen Sägedrähten auf ein Bandgrundmaterial auf eine ablösba re Art und Weise hergestellt wird, verwendet wird, wird es in beiden oben beschriebenen Ver fahren leicht, jeden der schleifkorn-gebundenen Sägedrähte zu handhaben, und die Bearbeit barkeit zum Aufbau von solchen schleifkorn-gebundenen Sägedrähten ist verbessert. Da das Bandgrundmaterial an der Sägedrahtanordnung vor dem Schneiden des zu bearbeitenden Materials abgelöst wird, wird es zudem möglich, eine Spannung an jeden der schleifkorn- gebundenen Sägedrähte anzulegen, wodurch die Schneideeffizienz eines zu bearbeitenden Materials erhöht wird.

Entsprechend des vierten Merkmals der Erfindung umfaßt ein Schneidesystem, wobei eine schleifkorn-gebundene Sägedrahtanordnung verwendet wird, durch welche ein zu bearbeiten des Material durch die Verwendung jedes der schleifkorn-gebundenen Sägedrähte, welche in der Sägedrahtanordnung enthalten sind, geschnitten wird und welches hergestellt wird durch Anordnen der schleifkorn-gebundenen Sägedrähte auf einem langen Bandgrundmaterial ent lang dessen Längsrichtung auf eine solche Weise, daß sie nebeneinander angeordnet sind, und vorläufiges Binden dieser schleifkorn-gebundenen Sägedrähte auf dem Bandgrundmaterial durch einen Kleber auf ablösbare Art und Weise:
Mittel zum Ablösen des Bandgrundmaterials von der Sägedrahtanordung, bevor es zu bear beitendes Material erreicht; und
Mittel zum Anlegen einer Spannung an die Sägedrahtanordnung und jeden der schleifkorn- gebundenen Sägedrähte.

Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung umfaßt ein Schneidesystem, wobei eine wie oben in dem vierten Merkmal der Erfindung beschriebene schleifkorn-gebundene Säge drahtanordnung verwendet wird, weiter:
Mittel zum Hin- und Herbewegen jedes der schleifkorn-gebundenen Sägedrähte, um das zu bearbeitende Material zu schneiden.

Entsprechend einer anderen Ausführungsform der Erfindung umfaßt ein Schneidesystem, wobei eine wie oben in dem vierten Merkmal der Erfindung beschriebene schleifkorn- gebundene Sägedrahtanordnung verwendet wird, weiter:
Mittel zum Hin- und Herbewegen des zu bearbeitenden Materials entlang der Längsrichtung jedes der schleifkorn-gebundenen Sägedrähte, um das zu bearbeitende Material zu schneiden.

Da eine Sägedrahtanordnung eingesetzt wird, die durch vorläufiges Binden einer Anzahl von schleifkorn-gebundenen Sägedrähten auf einem Bandgrundmaterial auf eine ablösbare Art und Weise hergestellt ist, werden in der Einrichtung beider oben beschriebenen Schneidesy steme Mittel zum Beliefern jedes einzelnen schleifkorn-gebundenen Sägedrahts nicht benö tigt. Als Resultat wird eine Struktur eines solchen Systems, sogar wenn eine große Anzahl von Drähten eingesetzt wird, einfach.

Die vorliegende Erfindung wird detaillierter in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen erklärt, wobei:

Fig. 1A und B perspektivische Ansichten sind, wobei jede einen Schneideabschnitt in einem Schneidesystem entsprechend eines Typs einer Mehrfachdrahtsäge zeigt;

Fig. 2A und B Querschnittsansichten sind, wobei jede einen schleifkorn-gebundenen Säge draht zeigt;

Fig. 3 eine Querschnittsansicht ist, welche eine Sägedrahtanordnung entsprechend der vorlie genden Erfindung zeigt;

Fig. 4 eine schematische Ansicht ist, welche ein Schneidesystem zeigt, wobei die Säge drahtanordnung entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet wird; und

Fig. 5 eine schematische Ansicht ist, welche ein Schneidesystem zeigt, wobei die Säge drahtanordnung entsprechend einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im folgenden beschrie ben werden.

Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht, welche eine Sägedrahtanordnung entsprechend der vorlie genden Erfindung zeigt, wobei die Sägedrahtanordnung 1 hergestellt wird durch Anordnen einer Anzahl von schleifkorn-gebundenen Sägedrähten 4 auf einem langen Bandgrundmaterial 2 entlang dessen Längsrichtung auf eine solche Weise, daß sie nebeneinander angeordnet sind, und vorläufiges Binden dieser schleifkorn-gebundenen Sägedrähte 4 auf dem Band grundmaterial 2 durch einen Kleber (Binder) 3 auf eine ablösbare Art und Weise.

Ein Material, aus welchem das Bandgrundmaterial 2 hergestellt werden soll, ist nicht beson ders begrenzt, aber ein metallisches oder synthetisches Harzmaterial ist verfügbar. Es ist je doch gewünscht, daß ein solches Bandgrundmaterial, welches in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, aus einem Material hergestellt wird mit Eigenschaften und einer Dicke, wel che eine Vielzahl solcher Bedingungen erfüllt, daß es möglich ist, eine Anzahl von schleif korn-gebundenen Sägedrähten 4 darauf durch den Binder 3 zu stützen, daß es einer Spannung standhalten kann, welche an die Sägedrahtanordnung 1 zum Schneiden von zu bearbeitendem Material angelegt wird, daß es leicht von den jeweiligen schleifkorn-gebundenen Sägedrähten 4 abgelöst wird, bevor zu bearbeitendes Material geschnitten wird, und daß es bevorzugt ist, eine dünne Dicke, so dünn wie möglich, aufzuweisen, um ein langes Bandgrundmaterial zu erhalten.

Ein Material, von welchem der Kleber 3 hergestellt werden soll, ist nicht besonders be schränkt, es hängt jedoch von dem Material, aus welchem das Bandgrundmaterial 2 herge stellt wird, ab, sowie dem Kleben und der Ablösbarkeit bezüglich der schleifkorn-gebundenen Sägedrähte 4.

Ein Beispiel der schleifkorn-gebundenen Sägedrähte 4 schließt diejenigen, die in Fig. 2A und 2B gezeigt sind, ein, und diese sind nicht besonders darauf beschränkt (siehe japanische Of fenlegungsschriften Nr. 31118/1996 und 328004/1996).

Da eine Anzahl von schleifkorn-gebundenen Sägedrähten vorläufig auf dem Bandgrundmate rial auf eine ablösbare Art und Weise gebunden sind, wird es entsprechend der Säge drahtanordnung der vorliegenden Erfindung leicht, jeden schleifkorn-gebundenen Sägedraht zu handhaben, und es ist ebenfalls leicht, ein Bandgrundmaterial von einer Sägedrahtanord nung vor dem Schneiden eines zu bearbeitenden Materials abzulösen.

Als nächstes wird ein Schneidesystem, wobei die Sägedrahtanordnung entsprechend der vor liegenden Erfindung verwendet wird, beschrieben werden.

Fig. 4 ist eine schematische Ansicht, welche ein Schneidesystem zeigt, wobei die Säge drahtanordnung der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird. Es wird darauf hingewiesen, daß Baukomponenten in Fig. 4, die denen aus Fig. 3 entsprechen, durch die gleichen Bezugszei chen wie in Fig. 3 bezeichnet sind.

Wie in Fig. 4 gezeigt, ist ein Schneidesystem 11, bei dem die Sägedrahtanordnung eingesetzt wird, im wesentlichen zusammengesetzt aus einer Lieferbandrolle 12, um welche die Säge drahtanordnung 1, die in Fig. 3 gezeigt ist, gewickelt worden ist und verwendet für eine kon tinuierliche oder periodische Lieferung der Sägedrahtanordnung 1, einer Ablöserolle für das Bandgrundmaterial (Mittel zum Ablösen) 14, angeordnet auf halbem Wege zwischen der Lie ferbandrolle 12 und einem zu bearbeitenden Material 19 und verwendet zum Ablösen des Bandgrundmaterials 2 von der sich bewegenden Sägedrahtanordnung 1, einer Aufnahmeban drolle 16 zur Aufnahme des so abgelösten Bandgrundmaterials 2, einer anderen Aufnahme bandrolle 21 zur Aufnahme jedes der schleifkorn-gebundenen Drähte 4 nach dem Schneiden des zu bearbeitenden Materials 19, und einem Mittel zum Anlegen einer Spannung an die sich bewegende Sägedrahtanordnung 1, ebenso wie an jeden der schleifkorn-gebundenen Säge drähte 4.

Das Mittel zum Anlegen einer Spannung ist zusammengesetzt aus einem Klemmabschnitt 13a zum Klemmen der Sägedrahtanordnung 1 vor Ablösen des Bandgrundmaterials, einem ande ren Klemmabschnitt 13b zum Klemmen jedes der schleifkorn-gebundenen Drähte 4 nach Schneiden des zu bearbeitenden Materials 19, und einer Spannungsanpassungsrolle 18, ange ordnet auf halbem Wege zwischen dem Klemmabschnitt 13a und dem zu bearbeitenden Mate rial 19 und verwendet zum Anpassen einer Spannung, die an jeden der schleifkorn- gebundenen Sägedrähte 4 angelegt wird. In diesem Fall ist die Spannungsanpassungsrolle 18 in eine vorabbestimmte Richtung beweglich angeordnet (gezeigt durch den Pfeil C in Fig. 4) zum Anpassen einer Spannung, die an jeden der schleifkorn-gebundenen Sägedrähte 4 ange legt wird.

Weiterhin ist eine synchron schwingende Tänzerrolle (Mittel zum Hin- und Herbewegen von Drähten) 23a auf halbem Wege zwischen dem Klemmabschnitt 13a und der Spannungsanpas sungsrolle 18 angeordnet, ebenso wie eine andere synchron schwingende Tänzerrolle 23b angeordnet ist auf halbem Wege zwischen dem zu bearbeitenden Material 19 und dem Klemmabschnitt 13b zum Hin- und Herbewegen jedes der schleifkorn-gebundenen Drähte 4 in dessen Längsrichtung. Diese synchron schwingenden Tänzerrollen 23a bzw. 23b sind ent lang vorherbestimmter Richtungen (gezeigt durch die Pfeile B und B in Fig. 4) beweglich angeordnet, und sie bewegen sich synchron in entgegengesetzter Richtung zueinander.

Zudem ist eine gerillte Führungsrolle 24a, auf deren Oberfläche Rillen festgelegt worden sind, um so zu einem Abstand zum Schneiden eines zu bearbeitenden Materials zu korrespondie ren, angeordnet auf halbem Wege zwischen der Spannungsanpassungsrolle 18 und dem zu bearbeitenden Material 19, ebenso ist eine andere gerillte Führungsrolle 24b, die entsprechend desselben Weges, der oben beschrieben ist, hergestellt worden ist, angeordnet auf halbem Wege zwischen dem zu bearbeitenden Material 19 und der synchron schwingenden Tänzer rolle 24b, um eine Schnittweite des zu bearbeitenden Materials 19 zu bestimmen durch Mittel jedes der schleifkorn-gebundenen Sägedrähte 4.

Zusätzlich wird das zu bearbeitende Material 19 in der normalen Richtung (gezeigt durch den Pfeil A in Fig. 4) beweglich gestützt bezüglich einer Ebene, die durch die jeweiligen schleif korn-gebundenen Sägedrähte 4 (nicht gezeigt) gebildet wird, durch Mittel zum Stützen (nicht gezeigt) eines zu bearbeitenden Materials. Weiter ist ein Mittel zur Kühlmittelversorgung 20 zum Versorgen an einem Schneideteil des zu bearbeitenden Materials 19 mit Kühlmittel in dessen Nähe plaziert.

Obwohl es bevorzugt ist, ebenfalls Rillen auf den Oberflächen der jeweiligen Führungsrollen 22, den synchron schwingenden Tänzerrollen 23a und 23b bzw. der Spannungsanpassungs rolle 18 festzulegen, kann ein Abstand der Rillen im wesentlichen derselbe sein, wie der Ab stand zum Schneiden des zu bearbeitenden Materials, und so ist eine hohe Präzision des Ab standes nicht erforderlich, wie der in der gerillten Führungsrolle 24a und 24b.

Das Mittel zum Hin- und Herbewegen der Drähte ist nicht auf die synchron schwingenden Tänzerrollen 23a und 23b beschränkt; jedoch können verbundene Rollen eines Wipptyps, wo bei gewöhnliche Rollen eingesetzt und die Zentren beider Rollen durch Arme verbunden und diese Rollen senkrecht um die Zentren der beiden Rollen als deren Drehpunkt bewegt werden, verwendet werden.

Eine Art zum Aufwickeln der Sägedrahtanordnung 1 um die Lieferbandrolle 12 ist nicht be sonders begrenzt, jedoch können eine Spulaufwicklung oder eine enge Aufwicklung ange wendet werden.

Da das Schneidesystem entsprechend der vorliegenden Erfindung, wobei eine Säge drahtanordnung verwendet wird, dasjenige ist, welches eine Lieferbandrolle einsetzt, um wel che die Sägedrahtanordnung, die durch vorläufiges Binden einer Anzahl von schleifkorn- gebundenen Sägedrähten auf ein Bandgrundmaterial hergestellt worden ist, aufgenommen worden ist, und welches nicht für jeden schleifkorn-gebundenen Sägedraht ein Mittel zum Liefern benötigt, wird eine Struktur des Systems einfach, sogar wenn eine Anzahl von Dräh ten darin verwendet wird, so daß Kosten für das Schneidesystem gesenkt werden können.

Ein Schneideverfahren, bei dem die Sägedrahtanordnung entsprechend der vorliegenden Er findung verwendet wird, wird anschließend unter Bezugnahme auf Fig. 4 erklärt werden.

Zuerst wird die Sägedrahtanordnung 1, die von der Lieferbandrolle 12 geliefert wird, durch den Klemmabschnitt 13a über eine Führungsrolle 22 geführt, und dann wird das Bandgrund material 2 abgelöst durch Mittel der Ablöserolle für das Bandgrundmaterial 14 von der Säge drahtanordnung 1.

Jeder der schleifkorn-gebundenen Sägedrähte 4, von welchem das Bandgrundmaterial 2 ab gelöst wurde, um diese freizulegen, wird weiter gespult auf die synchron schwingende Tän zerrolle 23a, die Spannungsanpassungsrolle 18, die gerillte Führungsrollen 24a und 24b, und die synchronschwingende Tänzerrolle 23b, in dieser Reihenfolge, durch jeweilige Führungs rollen, und dann wird jeder der so freigelegten schleifkorn-gebundenen Sägedrähte durch den Klemmabschnitt 13b geführt, um auf der Aufnahmebandrolle 21 aufgenommen zu werden, wodurch der Aufbau zum Schneiden des zu bearbeitenden Materials 19 vollständig ist. In diesem Fall wird das so abgelöste Bandgrundmaterial 2 auf der Aufnahmebandrolle 16 aufge nommen.

Dann werden die Klemmabschnitte 13a und 13b geschlossen, um die Sägedrahtanordnung 1 und jeden der schleifkorn-gebundenen Sägedrähte 4 zu klemmen, und gleichzeitig wird die Spannungsanpassungsrolle 18 entlang der Richtung, die durch den Pfeil C in Fig. 4 gezeigt ist, bewegt, um die Spannung, die zwischen den Klemmabschnitten 13a und 13b erzeugt wird, anzupassen.

Danach werden die synchron schwingenden Tänzerrollen 23a und 23b miteinander abge stimmt, um sich in die Richtungen, die durch Pfeile B und B in Fig. 4 gezeigt sind, zu bewe gen, wodurch sich jeder der schleifkorn-gebundenen Sägedrähte 4 hin- und herbewegt in des sen Längsrichtung, zudem wird das Mittel zum Stützen des zu bearbeitenden Materials ab wärts in die Richtung, die durch den Pfeil A in Fig. 4 gezeigt ist, bewegt, um ein Aneinander stoßen des zu bearbeitenden Materials 19 an jeden der schleifkorn-gebundenen Sägedrähte 4, die sich hin- und herbewegen, zu bewirken. Danach wird es dem Mittel zum Stützen des zu bearbeitenden Materials ermöglicht, sich allmählich abwärts entlang der Richtung, die durch den Pfeil A in Fig. 4 gezeigt ist, zu bewegen, um das zu bearbeitende Material 19 in einer vorabbestimmten Menge zu schneiden unter Berücksichtigung eines Bereichs der Schneide haltbarkeit der schleifkorn-gebundenen Sägedrähte 4.

Nach Vervollständigung einer einheitlichen Schneidoperation des zu bearbeitenden Materials 19 werden die Klemmabschnitte 13a und 13b geöffnet, gleichzeitig werden die Lieferban drolle 12 und die Aufnahmebandrolle 21 betrieben, um den nächsten Abschnitt der Säge drahtanordnung 1 zu liefern, und die neu gelieferte Sägedrahtanordnung 1 bzw. jeder der schleifkorn-gebundenen Sägedrähte 4 wird in den Klemmabschnitten 13a und 13b einge klemmt, wodurch eine Vorbereitung für den folgenden einheitlichen Schneideschritt vollstän dig ist.

Entsprechend des Schneideverfahrens, bei dem die Sägedrahtanordnung der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, sind jeweilige schleifkorn-gebundenen Sägedrähte vorläufig auf einem Bandgrundmaterial auf eine ablösbare Art und Weise gebunden, um ein integrales bandförmiges Material zu bilden, so daß es leicht wird, die jeweiligen schleifkorn- gebundenen Sägedrähte zu handhaben, und die Bearbeitbarkeit zum Aufbau solcher Säge drähte verbessert wird, zudem kann beabsichtigt sein, solche Aufbauarbeiten zu stabilisieren.

Da ein Bandgrundmaterial von der Sägedrahtanordnung vor dem Schneiden des zu bearbei tenden Materials abgelöst wird, um jeden der schleifkorn-gebundenen Sägedrähte freizulegen, wird es zudem möglich, eine Spannung an die jeweiligen schleifkorn-gebundenen Sägedrähte anzulegen, wodurch die Schneideeffizienz für ein zu bearbeitendes Material erhöht wird.

Als nächstes wird ein Schneidesystem, bei dem eine Sägedrahtanordnung entsprechend einer zweiten bevorzugten Ausführungsform verwendet wird, beschrieben werden.

Fig. 5 ist eine schematische Ansicht, welche ein Schneidesystem zeigt, bei welchem die Sä gedrahtanordnung entsprechend der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird. Es ist zu bemerken, daß Baukomponenten in Fig. 5 die denen von Fig. 3 entsprechen, durch die gleichen Bezugszeichen wie für Fig. 3 bezeichnet sind.

Das Schneidesystem 11, das in Fig. 4 gezeigt ist, bei dem die Sägedrahtanordnung entspre chend der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist dasjenige, zum Scheiden des zu bear beitenden Materials 19 durch Hin- und Herbewegen jedes der schleifkorn-gebundenen Säge drähte 4 in dessen Längsrichtung.

Auf der anderen Seite ist ein Schneidesystem 31, bei dem eine Sägedrahtanordnung entspre chend der zweiten bevorzugten Ausführungsform eingesetzt wird, mit Mitteln zum Hin- und Herbewegen (nicht gezeigt) eines zu bearbeitenden Materials bereitgestellt, welchen es er möglicht ist, das zu bearbeitende Material 19 in der Längsrichtung von jedem der schleifkorn- gebundenen Sägedrähte 4 hin- und herzubewegen (gezeigt durch den Pfeil D in Fig. 5), an stelle der synchron schwingenden Tänzerrollen 23a und 23b (Mittel zum Hin- und Herbewe gen von Drähten) in dem Schneidesystem 11.

Während des Verlaufs können die äquivalenten vorteilhaften Effekte der ersten Ausführungs form auch in der zweiten Ausführungsform erzielt werden.

Beispiel

Eine Sägedrahtanordnung wurde hergestellt durch die Verwendung eines Bandgrundmaterials von in dessen Längsrichtung monoaxial orientierten Polyesterband mit einer Dicke von 0,13 mm und einem Klebstoff, der aus einem Harz auf Acryllatbasis hergestellt worden ist. Die resultierende Sägedrahtanordnung zeigte eine geringe Bandwelligkeit und dergleichen, kein Auftreten eines Bruchs, sogar wenn die äquivalente Spannung, die im Falle eines Schneidens des zu bearbeitenden Materials verwendet wird, angelegt wurde, und eine gute Ablösbarkeit zwischen dem Bandgrundmaterial und dem schleifkorn-gebundenen Sägedraht.

Weiterhin wurden ein Rohblock aus Galliumarsenit und ein Rohblock aus Einkristallsilizium durch die Verwendung der Sägedrahtanordnung des vorliegenden Beispiels und durch her kömmliche schleifkorn-gebundene Sägedrähte, die in einem Typ einer Mehrfachdrahtsäge als ein Vergleichsbeispiel verwendet wurden, geschnitten.

Eine Schneidegeschwindigkeit in der Sägedrahtanordnung der vorliegenden Erfindung zeigte sich um 3 bis 10 Mal höher im Falle des Rohblocks von Galliumarsenit und um 2 bis 5 Mal höher im Falle des Rohblocks von Einkristallsilizium als jene von schleifkorn-gebundenen Sägedrähten, die in einem Typ einer Mehrfachdrahtsäge verwendet werden, und als ein Re sultat wurde bestätigt, daß bemerkenswerte Verbesserungen erhalten werden bei der Schnei deeffizienz bei der Sägedrahtanordnung der vorliegenden Erfindung. Trotz einer solchen be merkenswert hohen Geschwindigkeit zeigte ein Zustand der Schneidoberfläche beider Roh blockschnitte durch die Verwendung der Sägedrahtanordnung entsprechend der vorliegenden Erfindung im wesentlichen den äquivalenten Grad verglichen zu den Rohblockschnitten durch die Verwendung eines schleifkorn-gebundenen Sägedrahtes, welcher in dem Typ einer Mehr fachdrahtsäge eingesetzt wird, und es wurde keine Verschlechterung des Zustands in der Schneideoberfläche beobachtet.

Abschließend werden die folgenden ausgezeichneten Vorteile durch die vorliegende Erfin dung erreicht.

1. Da eine Anzahl von schleifkorn-gebundenen Sägedrähten vorläufig auf einem Band grundmaterial auf eine ablösbare Art und Weise gebunden worden ist, wird es leicht, je den der schleifkorn-gebundenen Sägedrähte zu handhaben, und weiter ist es ebenfalls leicht, das Bandgrundmaterial von der Sägedrahtanordnung der vorliegenden Erfindung vor dem Schneiden des zu bearbeitenden Materials abzulösen.
2. Das Schneidesystem entsprechend der vorliegenden Erfindung ist dasjenige, bei dem eine Lieferbandrolle eingesetzt wird, um welche eine Sägedrahtanordnung, hergestellt durch vorläufiges Binden einer Anzahl von schleifkorn-gebundenen Sägedrähten auf einem Bandgrundmaterial auf eine ablösbare Art und Weise, aufgenommen ist, so daß ein Mittel zum Liefern in jedem einzelnen schleifkorn-gebundenen Sägedraht nicht benötigt wird. Als ein Ergebnis wird eine Struktur eines solchen Systems einfach, sogar wenn eine große Anzahl von Drähten eingesetzt wird, so daß Kosten für ein Schneidesystem gesenkt wer den können.
3. Da eine integrale bandförmige Sägedrahtanordnung, hergestellt durch vorläufiges Binden einer Anzahl von schleifkorn-gebundenen Sägedrähten auf einem Bandgrundmaterial auf eine ablösbare Art und Weise, verwendet wird, wird es einfach, jeden der schleifkorn- gebundenen Sägedrähte zu handhaben, so daß die Bearbeitbarkeit zum Aufbau von sol chen schleifkorn-gebundenen Sägedrähten verbessert wird, zudem kann beabsichtigt sein, die Aufbauarbeit der schleifkorn-gebundenen Sägedrähte zu stabilisieren.

Es wird Fachleuten bewußt sein, daß die vorliegende Erfindung in anderen spezifischen For men verkörpert sein kann ohne vom Geist oder wesentlichen Merkmalen davon abzuweichen.

Die vorliegend offenbarten Ausführungsformen sind daher in jeder Hinsicht veranschauli chend und nicht beschränkend. Der Umfang der Erfindung wird eher durch die anhängenden Ansprüche gezeigt als durch die vorangehende Beschreibung, und alle Veränderungen, die innerhalb des Sinns und des Äquivalzenzbereichs davon liegen, sind darin eingeschlossen.

Claims

1. Eine Sägedrahtanordnung, welche umfaßt: eine Anzahl von schleifkorn-gebundenen Sä gedrähten, welche auf einem langen Bandgrundmaterial entlang dessen Längsrichtung auf eine solche Weise angeordnet sind, daß sie nebeneinander angeordnet sind; und
wobei diese schleifkorn-gebundenen Sägedrähte vorläufig auf besagtem Bandgrundmate rial durch einen Kleber auf ablösbare Art und Weise gebunden sind.

2. Ein Schneideverfahren durch die Verwendung einer schleifkorn-gebundenen Säge drahtanordnung, welches die Schritte umfaßt:
Herstellen besagter schleifkorn-gebundener Sägedrahtanordnung gemäß einer solchen Art und Weise, daß eine Anzahl von schleifkorn-gebundenen Sägedrähten auf einem langen Bandgrundmaterial entlang dessen Längsrichtung auf eine solche Weise angeordnet sind, daß sie nebeneinander angeordnet sind, und diese schleifkorn-gebundenen Sägedrähte vorläufig auf besagtem Bandgrundmaterial durch einen Kleber auf ablösbare Art und Weise gebunden sind; und
Schneiden eines durch die Verwendung der schleifkorn-gebundenen Sägedrähte, welche in besagter Sägedrahtanordnung enthalten sind, zu bearbeitenden Materials gemäß einer solchen Art und Weise, daß besagtes Bandgrundmaterial von besagter Sägedrahtanord nung abgelöst wird, bevor es besagtes zu bearbeitendes Material erreicht, und danach es jedem der schleifkorn-gebundenen Sägedrähte ermöglicht wird, sich hin- und herzubewe gen, während eine Spannung an jeden der schleifkorn-gebundenen Sägedrähte angelegt wird, wodurch besagtes zu bearbeitendes Material geschnitten wird.

3. Ein Schneideverfahren durch die Verwendung einer schleifkorn-gebundenen Säge drahtanordnung, welches die Schritte umfaßt:
Herstellen besagter schleifkorn-gebundener Sägedrahtanordnung gemäß einer solchen Art und Weise, daß eine Anzahl von schleifkorn-gebundenen Sägedrähten auf einem langen Bandgrundmaterial entlang dessen Längsrichtung auf eine solche Weise angeordnet sind, daß sie nebeneinander angeordnet sind, und diese schleifkorn-gebundenen Sägedrähte vorläufig auf besagtem Bandgrundmaterial durch einen Kleber auf ablösbare Art und Weise gebunden sind; und
Schneiden eines durch die Verwendung der schleifkorn-gebundenen Sägedrähte, welche in besagter Sägedrahtanordnung enthalten sind, zu bearbeitenden Materials gemäß einer solchen Art und Weise, daß besagtes Bandgrundmaterial von besagter Sägedrahtanord nung abgelöst wird, bevor es zu bearbeitendes Material erreicht, und danach es besagtem zu bearbeitenden Material ermöglicht wird, sich entlang der Längsrichtung des schleif korn-gebundenen Sägedrahtes hin- und herzubewegen, während eine Spannung an jeden der schleifkorn-gebundenen Sägedrähte angelegt wird, wodurch besagtes zu bearbeitendes Material geschnitten wird.

4. Ein Schneidesystem, wobei eine schleifkorn-gebundene Sägedrahtanordnung verwendet wird, durch welche ein zu bearbeitendes Material durch die Verwendung jedes der schleifkorn-gebundenen Sägedrähte, welche in besagter Sägedrahtanordnung enthalten sind, geschnitten wird, und welches hergestellt wird durch Anordnen besagter schleifkorn- gebundener Sägedrähte auf einem langen Bandgrundmaterial entlang dessen Längsrich tung auf eine solche Weise, daß sie nebeneinander angeordnet sind, und vorläufiges Bin den dieser schleifkorn-gebundenen Sägedrähte auf besagtes Bandgrundmaterial durch ei nen Kleber auf ablösbare Art und Weise, wobei das System umfaßt:
Mittel zum Ablösen besagten Bandgrundmaterials von besagter Sägedrahtanordnung, be vor es zu bearbeitendes Material erreicht; und
Mittel zum Anlegen einer Spannung an besagte Sägedrahtanordnung und jeden besagter schleifkorn-gebundener Sägedrähte.

5. Ein Schneidesystem, wobei eine wie in Anspruch 4 festgelegte schleifkorn-gebundene Sägedrahtanordnung verwendet wird, welches weiter umfaßt:
Mittel zum Hin- und Herbewegen jedes besagter schleifkorn-gebundener Sägedrähte, um besagtes zu bearbeitendes Material zu schneiden.

6. Ein Schneidesystem, wobei eine wie in Anspruch 4 festgelegte schleifkorn-gebundene Sägedrahtanordnung verwendet wird, welche weiter umfaßt:
Mittel zum Hin- und Herbewegen besagten zu bearbeitenden Materials entlang der Längs richtung jedes besagter schleifkorn-gebundener Sägedrähte, um besagtes zu bearbeitendes Material zu schneiden.