DE2111747A1 - Innenlochsaege zum Zerteilen von stabfoermigem Material mit beliebiger Stablaenge - Google Patents

Innenlochsaege zum Zerteilen von stabfoermigem Material mit beliebiger Stablaenge

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DE2111747A1
DE2111747A1 DE19712111747 DE2111747A DE2111747A1 DE 2111747 A1 DE2111747 A1 DE 2111747A1 DE 19712111747 DE19712111747 DE 19712111747 DE 2111747 A DE2111747 A DE 2111747A DE 2111747 A1 DE2111747 A1 DE 2111747A1
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Hans Nagorsen
Hans Stut
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    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D5/00—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting only by their periphery; Bushings or mountings therefor
    • B24D5/12—Cut-off wheels
    • B24D5/126—Cut-off wheels having an internal cutting edge
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D47/00—Sawing machines or sawing devices working with circular saw blades, characterised only by constructional features of particular parts
    • B23D47/12—Sawing machines or sawing devices working with circular saw blades, characterised only by constructional features of particular parts of drives for circular saw blades
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23D61/02—Circular saw blades
    • B23D61/10—Circular saw blades clamped between hubs; Clamping or aligning devices therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B28D5/00—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/02—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by rotary tools, e.g. drills
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Description

Innenlochsäge zum Zerteilen von stabförmigem Material mit beliebiger Stablänge -
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Innenlochsäge zum Zerteilen von stabförmigem Material, insbesondere von Halbleitermaterial, mit beliebiger Stablänge, bestehend aus einem Rotor, der das Innenlochsägeblatt trägt und selbst in einem Stator gelagert ist.
Ein nicht zu unterschätzender Arbeitsgang in der Halbleitertechnik ist die Herstellung der Halbleiterkristallscheiben aus den nach dem Zonenschinelzprozeß oder Tiegelsiehverfahren gewonnenen Halbleiterkristallstäben. Geht man von großen Halbleiterstäben aus, so ist es üblich, diese mit dünnen Diamantsägen zu zerschneiden. Da die Sägeblätter nicht beliebig dünn hergestellt v/erden können, treten hierbei häufig Schnittverluste bis zu 70 io auf.
Beim Sägen von Siliciumstäben haben sich Innenlochsägen als sehr zweckmäßig erwiesen. Das sind Einrichtungen, bei denen das Sägeblatt an seiner Peripherie gehalten wird und in seiner Mitte eine öffnung aufweist, welche die Schneidefunktion erfüllt CInnenloch).
Bei der üblichen Konstruktion dieser Innenlochsägen ist ein "Topf" notwendig, in den das zu .schneidende oder geschnittene Stabende hineinragt. Dadurch ist die schneidbare Länge begrenzt.
VPA 9/110/0110 Edt/Dx
— 2 —
209838/0481
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, durch welche die zu schneidende Länge der Kristallstäbe nicht begrenzt wird. Dazu ist ein Antrieb erforderlich, der das Sägeblatt am äußeren Umfang antreibt, also einen großen Durchmesser aufweist. Riemenantriebe, üben ein vielfach unerwünschtes Biegemoment auf die Lagerung der Hauptwelle aus. Es ist ein System bekannt, welches einen modifizierten Drehstrommotor verwendet. Dabei wird ein großes Wälzlager erforderlich, welches mit Ölnebeln geschmiert werden muß, das heißt, durch das Lager wird eine erhebliche Menge mit Öl angereicherter Luft geblasen, die auch als Antriebsenergie ausgenutzt werden kann.
W Die gestellte Aufgabe wird bei der. Innenlochsäge gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß der das Sägeblatt tragende bewegliche Teil der Einrichtung als Rotor einer Gasturbine ausgebildet ist, und daß Mittel vorgesehen sind, durch welche gleichzeitig mit dem Antrieb auch die Schmierung dei* Turbinenlagerung bewerkstelligt wird.
Auch beim Turbinenantrieb liegt die Lagerung notwendigerweise außerhalb des Sägeblatts. Diese kann z. B. die Form von zwei Kugellagerringen haben, wie bei der Innenlochsäge mit dem Drehstrommotor. Statt des Drehstrommotors wird jedoch eine Druckluftturbine ähnlich einer Dampfturbine angebracht.
Zweckmäßigerweise verwendet man abwechselnd feste und bewegliche Schaufelreihen oder Scheiben mit schrägen Löchern und zwei oder mehr Lavaldüsen.
Die Abluft oder auch die Zuluft der Turbine kann mit ölnebeln versehen werden, wobei die ölhaltige Luft nach der Energieabr gäbe zur Schmierung der Kugellager dient. Sie kann so geführt werden, daß der Kugellagerraum unter schwachem Überdruck steht, wodurch das Eindringen von Wasser und Staub verhindert wird.
VPA 9/110/0110 ■■■ - 3 '-
209838/0481
Statt der Druckluft kann vorteilhafterweise zur Verringerung der Korrosion ein neutrales Gas, ζ. Β. reiner Stickstoff, verwendet werden.
Der technische Portschritt der Erfindung, gegenüber dem Antrieb mit Riemen, liegt eindeutig darin, daß keine Biegemomente und keine "Vibrationen übertragen werden, wodurch Schnittverluste auftreten können. Des weiteren besteht bei hohen Geschwindigkeiten die Gefahr, daß sich der Riemen von der Scheibe löst.
Der technische Portschritt, gegenüber dem Drehstromantrieb, besteht darin, daß zur Einstellung einer optimalen Schnittgeschwindigkeit beim Sägen verschiedene Drehzahlen erforderlich sind, wodurch der Drehstromantrieb wegen des notwendigen Frequenzumformers sehr a\ifwendig wird. Dagegen ist bei der Druckluftturbine gemäß der Erfindung die Drehzahleinstellung sehr einfach, eventuell auch über einen Zentrifugalregler möglich. Gleichzeitig ergibt sich der Vorteil, daß die Schmiermittelmenge dem Bedarf angepaßt wird. Es ist eine Energieform weniger vorhanden, da die Druckluft ja auf jeden Fall für die Schmierung erforderlich ist. Bei Stillstand des Motors, infolge einer Störung, ist die leer ausströmende Luft unschädlich für die Sägevorrichtung; dagegen treten beim Drehstromantrieb beim Stillstand der Säge unzulässige Überhitzungen auf.
Zur näheren Erklärung der Erfindung wird auf die Figuren 1-3 verwiesen:
In Fig. .1 ist im Schnitt eine Hälfte einer Innenlochsäge gemäß der Erfindung mit den prinzipiellen notwendigen Teilen dargestellt. Diese Vorrichtung besteht aus einem das Gehäuse tragenden Stator 1, in welchem über· die beiden Wälzlager 2 der Rotor 3.gelagert ist, auf dem wiederum das Sägeblatt 4 aufgespannt ist. Dieses trägt als schneidenden Teil der Einrichtung
VPA 9/110/0110- - - 4 -
209838/0481 '■
den Diamantbelag 5 und wird über die Blattspanneinrichtung 6 mittels der Schrauben 13 gespannt. Zum Antrieb wird nunmehr über die Rohrleitung 7> an deren Ende sich die Düse 8 befindet, die. mit Öinebeln angereicherte luft in die Laufschaufeln 9 und über die am Stator 1 befestigten Umlenkschaufeln in die Laufschaufeln 11 und dann durch die Yfälzlager 2 ins Freie geleitet. Dieser Durchlauf ist in der Figur durch Pfeile 12 gekennzeichnet.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch den die Antriebsturbine bildenden Teil der Fig. 1. Es werden die gleichen Bezugszeichen verwendet wie in Fig. 1
Fig. 3 zeigt eine einfachere Ausführung des gleichen Antriebsprinzips, bei der die Schaufeln 9 und 11 durch eine Reihe von Löchern 14 in einer massiven Scheibe 15, welche beispielsweise aus Aluminium besteht, ersetzt sind.
10 Patentansprüche
3 Figuren
VPA 9/110/0110 - 5
209838/0481

Claims (10)

  1. Patentansprüche
    .j Innenlochsäge zum Zerteilen von stabförmigem Material, insbesondere von Halbleitermaterial, mit beliebiger Stablänge, bestehend aus einem Rotor, der das Innenlochsägeblatt trägt und selbst in einem Stator gelagert ist, dadurch gekennzeichnet , daß der das Sägeblatt tragende bewegliche Teil der Einrichtung als Rotor einer Gasturbine ausgebildet ist, und daß Mittel vorgesehen sind, durch welche gleichzeitig mit dem Antrieb auch die Schmierung der Turbinenlagerung bewerkstelligt wird.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch- gekennzeichnet , daß die Gasturbine mittels Druckluft betrieben wird. '
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, daß die Gasturbine mittels eines komprimierten neutralen Gases, beispielsweise mittels reinen Stickstoffs, betrieben wird.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß abwechselnd feste und bewegliche Schaufelreihen verwendet sind.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1-3, dadurch g ek e η η ζ e i c h η e t , .daß Scheiben mit schrägen Löchern verwendet sind.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Lavaldüsen verwendet sind.
    VPAf9/i10/01 TO - - 6 -
    2098-36/0481
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet , daß für die Abluft und/oder die Zuluft der Turbine eine mit Ölnebeln versehene Luft verwendet ist.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1-7» dadurch gekennzeichnet , daß im Kugellagex-raum ein schwacher Überdruck der mit dem Ölnebel versehenen Luft bewirkt wird.
  9. w 9. Vorrichtung nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle des Kugellagers .ein aerostatisches Lager verwendet ist.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 1-7» dadurch gekennzeichnet, daß ein hydrodynamisches Lager verwendet ist.
    VPA 9/110/0110
    209838/0481
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NL7114225A (de) 1972-09-13
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