DE2449156A1 - Tooth arrangement for parting saw - has hard cutting elements applied to inner edge by gas discharge - Google Patents
Tooth arrangement for parting saw - has hard cutting elements applied to inner edge by gas dischargeInfo
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Abstract
Description
Als Innenlochsäge ausgebildetes Trennwerkzeug.Cutting tool designed as an inner diameter saw.
Die Erfindung betrifft ein als Innenlochsäge ausgebildetes Trennwerkzeug, dessen scheibenförmiger Träger mit einer zentrischen Bohrung versehen ist, die auf ihrer zylindrischen Hauptschnittfläche und im Bereich der angrenzenden beiden Nebenschnittflächen mit Schneidelementen versehen ist.The invention relates to a cutting tool designed as an inner diameter saw, whose disc-shaped carrier is provided with a central bore, which on their cylindrical main cut surface and in the area of the adjacent two secondary cut surfaces is provided with cutting elements.
Mit Innenlochsägen werden zumeist wertvolle Materialien wie beispielsweise Gegenstände für den Einsatz in der Halbleitertechnik,wie Transistorentechnik, getrennt. Dafür muß die Schnittbreite und damit die Werkzeugdicke am inneren Durchmesser der Innenlochsäge so klein wie möglich gehalten sein. Darüber hinaus muß sichergestellt sein, daß der Schnitt senkrecht zu der Rotationsachse des Werkzeuges ohne Abweichung von dieser Richtung zu führen ist, um eine Nacharbeit am getrennten Werkstück zu vermeiden. Die bekannten Innenlochsägen weisen deshalb für ihre seitliche Führung zusätzlich zu den Schneidmitteln auf der zylindrischen Hauptschnittfläche an den beiden angrenzenden Nebenschnittflächen im Bereich der Lochöffnung sich rundherum erstreckende Schleifmittelbeläge auf.Inner diameter saws are mostly used to produce valuable materials such as Items for use in semiconductor technology, such as transistor technology, separated. For this, the cutting width and thus the tool thickness on the inner diameter of the The inner diameter saw should be kept as small as possible. In addition, it must be ensured be that the cut is perpendicular to the axis of rotation of the tool without deviation is to be performed from this direction in order to rework the separated workpiece avoid. The known inner diameter saws therefore point for their lateral guidance in addition to the cutting means on the cylindrical main cutting surface on the two adjacent minor cut surfaces in the area of the Hole opening abrasive coverings extending all around.
Beispielsweise besitzt ein solches bekanntes Trennwerkzeug einen scheibenförmigen Grundkörper mit einer Stärke von 0,1 mm und einen Schleifbesatz am Rande der zentrischen Bohrung auf beiden Seiten des Grundkörpers in einer Stärke von jeweils 0,1 mm, so daß sich eine minimale Schnittbreite von 0,3 mm ergibt. Eine derartige Schnittbreite ist jedoch für verschiedene Anwendungsfälle noch unerwünscht großO Aufgabe der Erfindung ist es, eine Innenlochsäge zu schaffen, die bei gleicher Schnittqi alität eine geringere Schnittbreite ermöglicht. Das wird erfindungsgemäß durch eine Innenlochsäge erreicht, die durch kathodische Gasentladung und unter Verwendung einer Schablone im regelmäßigen Abstand zueinander stehende, auf dem Träger aufgedampfte Schneidelemente aufweist, die sich in einer gleichmäßigen Höhe von 0,5 bis 10 pm über ihre Trägerfläche hinaus erstrecken. Wird für eine derartige Innenlochsäge ein Träger in einer Stärke von 0,1 mm verwendet, der beim Einsatz am Außendurchmesser gespannt wird, so ergibt sich eine Schnittbreite von weniger als 0,2 mm.For example, such a known cutting tool has a disk-shaped one Base body with a thickness of 0.1 mm and a grinding trim on the edge of the centric Drill holes on both sides of the body with a thickness of 0.1 mm each, see above that there is a minimum cutting width of 0.3 mm. Such a cutting width is, however, still undesirably large for various applications. The object of the invention is to create an inner diameter saw that has a lower quality with the same cutting quality Cutting width allows. This is achieved according to the invention by an inner diameter saw, the by cathodic gas discharge and using a template in regular Has cutting elements that are spaced apart and are vapor-deposited on the carrier, which are at a uniform height of 0.5 to 10 pm over their support surface extend. For such an inner diameter saw, a carrier with a thickness of 0.1 mm is used, which is clamped on the outside diameter when used, so results a cutting width of less than 0.2 mm.
Da die Herstellung der einzelnen Schneidelemente in dem an sich bekannten kathodischen Gasentladungsverfahren unter einem Druck von 10 3 bis 10-5 torr und niedrigen Temperaturen erfolgt, vorzugsweise unter Verwendung einer Schablone aus beispielsweise Kunststoff oder Metall, lassen sich bei der Ausbildung der Schneidelemente enge Toleranzen einhalten und geometrisch gleichförmige Schneidelemente hervorbringen. Dabei besteht die Möglichkeit, die Schneidelemente aus Diamant und/oder kubisch kristallinem Bornitrid auszubilden. Stattdessen können die Schneidelemente aber auch aus einem verschleißfesten Karbid, wie Tantalkarbid, Titankarbid und/oder Wolframkarbid bestehen, und es ist weiter die Möglichkeit gegeben, beispielsweise die stärker belasteten Schneidelemente der zylindrischen Hauptschnittfläche aus Diamant zu erstellen und die im wesentlichen nur als seitliche Abstützung wirksamen Schneidelemente an den Stirnflächen der Innenlochsäge aus einem Karbid auszubilden. Zur Verbesserung der Haftung der Schneidelemente auf dem Grundkörper kann vor ihrem Aufdampfen auf dem Grundkörper eine nur wenige Mikrometer starke Zwischenschicht aus beispielsweise Kobalt, Kupfer oder Nickel vorgesehen werden.Since the production of the individual cutting elements in the known per se cathodic gas discharge process under a pressure of 10 3 to 10-5 torr and low temperatures, preferably using a stencil for example plastic or metal, can be used in the formation of the cutting elements Maintain tight tolerances and produce geometrically uniform cutting elements. There is the possibility of the cutting elements made of diamond and / or to form cubic crystalline boron nitride. Instead, the cutting elements but also from a wear-resistant carbide such as tantalum carbide, titanium carbide and / or Tungsten carbide exist, and there is still the possibility, for example the more heavily loaded cutting elements of the cylindrical main cutting surface To create diamond and which essentially only act as a lateral support Form cutting elements on the end faces of the inner diameter saw from a carbide. To improve the adhesion of the cutting elements on the base body can before their Vapor deposition of an intermediate layer only a few micrometers thick made of, for example, cobalt, copper or nickel can be provided.
Die Schneidelemente auf den Nebenschnittflächen, denen im wesentlichen eine Abstützfunktion zum Zwecke einer einwandfreien Führung des Sägeblattes zukommt, und die im Abstand zueinander stehen können, damit hierdurch eine Materialersparnis erzielt wird und ein Kühlmittelzufluß von außen her möglich ist, haben nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung eine radiale Tiefe und auch eine tangentiale Länge in der Größenordnung von etwa 0,5 bis 2 mm, wobei es sich versteht, daß die tangentiale Länge größer sein kann als die radiale Tiefe oder auch umgekehrt. The cutting elements on the minor cut surfaces, which essentially has a support function for the purpose of correct guidance of the saw blade, and which can be at a distance from one another, thereby saving material is achieved and a coolant inflow from the outside is possible, have after a Another embodiment of the invention has a radial depth and also a tangential one Length on the order of about 0.5 to 2 mm, it being understood that the tangential length can be greater than the radial depth or vice versa.
Zur Verbesserung des Kühlmittelflusses trägt es weiterhin bei, wenn die Schneidelemente auf den Nebenschnittflächen mit Nuten versehen sind, die ebenfalls durch Verwendung geeigneter Schablonen beim Aufdampfen hervorgebracht werden können. It also helps to improve the coolant flow if the cutting elements are provided with grooves on the minor cut surfaces, which also can be produced by using suitable stencils during vapor deposition.
Die Gefahr eines Einklemmens des Werkzeuges im Werkstück infolge sehr dünner Schleifmittelbeschichtungen der Nebenschnittflächen läßt sich dadurch vermeiden, daß der Träger im Bereich der Bohrung wellenförmig ausgebildet ist, wobei die Schneidelemente der Nebenschnittflächen an den Außenseiten der Wellenberge und Wellentäler der Wellenlinie äls Abstützelemente angeordnet sind.The risk of the tool getting jammed in the workpiece as a result thin abrasive coatings on the secondary cut surfaces can be avoided that the carrier is wave-shaped in the region of the bore, the cutting elements the secondary cut surfaces on the outside of the wave crests and troughs of the wave line äls support elements are arranged.
Die Wellenlänge beträgt dabei etwa 5 bis 15 mm und die Wellenhöhe etwa 0,1 bis 0,3 mm. Die Welle braucht dabei nicht eine Sinusform aufzuweisen0 Eine erhöhte Stabilität wird auch erreicht mit einer Wellenform, die im Abstand zueinander stehende paralelle Längsabschnitte und quer dazu verlaufende, im Abstand zueinander stehende Stege aufweist, die paralell zu der Achsrichtung verlaufen, wobei dann zumindest die Längsabschnitte außenseitig mit Schneidelementen versehen sind und auch die Querstege Schneidelemente tragen und zwar entweder auf ihrer zylindrischen Haupt schnittfläche oder den radial dazu gerichteten Seitenwänden0 Es ist damit also auch gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung die Möglichkeit gegeben, daß die in der zylindrischen Hauptschnittfläche liegenden Teilflächen der Längsabschnitte und Querstege mit einzelnen im Abstand zueinander stehenden Schneidelementen versehen sind und zusätzlich die Längsabschnitte aussenseitig zur Stützung mit schichtförmigen Schneidelementen versehen sind, die sich bis an die Kanten an den Außenseiten der zylindrischen Haupt schnittfläche erstrecken.The wave length is about 5 to 15 mm and the wave height about 0.1 to 0.3 mm. The wave does not need to have a sinusoidal shape Increased stability is also achieved with a waveform that is spaced from one another standing parallel longitudinal sections and transverse to them, at a distance from one another has standing webs which run parallel to the axial direction, in which case at least the longitudinal sections are provided with cutting elements on the outside and the crossbars also carry cutting elements, either on their cylindrical ones Main cutting surface or the side walls directed radially to it0 It is so So also given according to one embodiment of the invention, the possibility that the partial areas of the longitudinal sections lying in the cylindrical main sectional area and transverse webs are provided with individual cutting elements that are spaced apart from one another are and additionally the longitudinal sections on the outside for support with layered Cutting elements are provided that extend to the edges on the outer sides of the Cylindrical main cut surface extend.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf eine Zeichnung erläutert, in der die Einzelteile der deutlicheren Darstellung halber nicht maßstäblich wiedergegeben sind. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 die Teilansicht des Innenloches einer Säge mit ebenem Grundkörper und an den Seiten angeordneten zylindrischen Schleifelementen, Fig. 2 den Teilausschnitt des Innenloches einer Säge mit ebenem Grundkörper und auf seinen Stirnseiten angeordneten schichtförmigen Schleifsegmenten, Fig. 3 einen Teilausschnitt eines Innenloches einer Säge mit wellenförmig gebogenem Träger, Fig. 4 eine Teilansicht des Innenloches einer Säge mit zickzackförmig gebogenem Grundkörper, Fig0 5 eine Abwandlung der Ausführung von Fig. 4, Fig. 6 eine weitere Abwandlung der Ausführung von Fig. 4, Fig. 7 eine Seitenansicht einer Innenlochsäge mit wellenförmig gebogenem Grundkörper und Fig. 8 einen Teilausschnitt der Fig. 7 in vergrößertem Maßstab.Embodiments of the invention are hereinafter referred to explained on a drawing in which the individual parts of the clearer representation not shown to scale for the sake of are. In the drawing show: Fig. 1 is a partial view of the inner hole of a saw with a flat base body and on cylindrical grinding elements arranged on the sides, FIG. 2 the partial section of the inner hole of a saw with a flat base body and arranged on its end faces layer-shaped grinding segments, FIG. 3 shows a partial section of an inner hole a saw with a wavy curved carrier, FIG. 4 is a partial view of the inner hole a saw with a zigzag curved base body, Fig0 5 is a modification of the Embodiment of Fig. 4, Fig. 6 a further modification of the embodiment of Fig. 4, 7 shows a side view of an inner diameter saw with a base body bent in a wave-like manner and FIG. 8 shows a partial section of FIG. 7 on an enlarged scale.
Die Innenlochsäge gemäß Fig0 1 besitzt einen scheibenförmigen Grundkörper 1 aus Stahlblech, der auf seiner zylindrischen Fläche 2 des Innenloches in regelmäßigem Abstand angeordnete Schneidelemente 3 aus Diamant trägt. Gleichförmige Schneidelemente 4 sind auf den Nebenschnittflächen 5 und 6 in schmalen, ringförmigen Zonen angeordnet, die an den Außenrand des Innenloches anschließen.The inner diameter saw according to Fig0 1 has a disk-shaped base body 1 made of sheet steel, which on its cylindrical surface 2 of the inner hole in regular Carries spaced cutting elements 3 made of diamond. Uniform cutting elements 4 are arranged on the minor cut surfaces 5 and 6 in narrow, ring-shaped zones, which connect to the outer edge of the inner hole.
Die Schneidelemente 3 und 4 bestehen aus Diamant und sind im kathodischen Gasentladungsverfahren auf dem Grundkörper 1 aufgedampft. Sie sind zylindrisch ausgebildet und weisen eine Höhe von 3 pm auf. Ihr Durchmesser beträgt etwa 10 um.The cutting elements 3 and 4 are made of diamond and are in cathodic Gas discharge process vapor-deposited on the base body 1. They are cylindrical and have a height of 3 pm. Their diameter is about 10 µm.
Die Ausführung gemäß Fig. 2 unterscheidet sich von der vorbeschriebenen insbesondere dadurch, daß die auf den Nebenschnittflächen angeordneten Schneidelemente 7 schichtförmig ausgebildet sind und mit Nuten 7 für die Zuleitung eines flüssigen Kühlmittels versehen sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel bestehen die zylindrischen Schneidelemente 3 wiederum aus Diamant, während die seitlichen Abstützelemente bzw. Schneidelemente 7 aus einem verschleißfesten Karbid, wie Titankarbid, bestehen.The embodiment according to FIG. 2 differs from the one described above in particular in that the cutting elements arranged on the secondary cut surfaces 7 are formed in layers and with grooves 7 for the supply of a liquid Coolant are provided. In this embodiment, the cylindrical Cutting elements 3 in turn made of diamond, while the lateral support elements or Cutting elements 7 consist of a wear-resistant carbide such as titanium carbide.
Bei der Innenlochsäge gemäß Fig. 3 ist der Grundkörper 1 im Bereich des Innenloches wellenförmig gebogen. Auch dieser Grundkörper ist 0,1 mm stark. Die Wellenhöhe beträgt hingegen das Doppelte, nämlich 0,2 mm. Auf der Außenseite der Wellenberge und Wellentäler trägt der Grundkörper im Bereich des Innenloches als Stützelemente wirksame schichtförmige Schneidelemente 7. Durch den Überstand dieser AbstUtz- bzw. Schneidelemente 7 über die Ebene des Grundkörpers hinaus wird ein Klemmen des Werkzeuges im Werkstück vermieden. Dennoch beträgt die Schnittbreite nur einen äußerst geringen Betrag von mehr als 0,2 mm. Die Schneidelemente auf der zylindrischen Innenfläche, die im regelmäßigen Abstand stehen, sind als flächenförmige Beschichtungen 20 ausgebildet, die sich über die volle Breite des Trägers 1 erstrecken. Sie sind erhöht gegenüber den dazwischen liegenden Flächen.In the case of the inner diameter saw according to FIG. 3, the base body 1 is in the area of the inner hole curved in a wave shape. This base body is also 0.1 mm thick. The wave height, however, is twice that, namely 0.2 mm. On the outside The base body carries the wave crests and troughs in the area of the inner hole Layer-shaped cutting elements 7 acting as support elements. Through the protrusion this support or cutting element 7 is beyond the plane of the base body jamming of the tool in the workpiece is avoided. Nevertheless, the cutting width is only an extremely small amount of more than 0.2 mm. The cutting elements on the cylindrical inner surface, which are at regular intervals as sheet-like coatings 20 formed, which extend over the full width of the Support 1 extend. They are higher than the areas in between.
Gleiches gilt für die Ausführungsformen gemäß den Figuren 4 bis 6, die eine Wellenform vorsehen mit im Abstand zueinander stehenden parallelen Längsabschnitten 8 und quer dazu verlaufenden, im Abstand zueinander stehenden Stegen 9, die parallel zu der Rotationsachse des Werkzeuges verlaufen. Bei allen diesen drei Ausführungsformen sind die Längsabschnitte 8 außenseitig mit einem bzw.The same applies to the embodiments according to Figures 4 to 6, which provide a wave shape with spaced parallel longitudinal sections 8 and transverse thereto, spaced webs 9, which are parallel run to the axis of rotation of the tool. In all of these three embodiments are the longitudinal sections 8 on the outside with a or
zwei schichtförmigen Schneidelementen versehen. Die Unterschiede liegen in Folgendem: Bei der Ausführung gemäß Fig. 4 tragen sowohl die Längsabschnitte 8 wie auch die Querstege 9 auf der zylindrischen Hauptschnittfläche im regelmäßigen Abstand zueinander stehende Schneidelemente 3, die auch gleichförmig ausgebildet sind durch Herstellung unter Verwendung einer Schablone. Diese Schneidelemente 3 können wiederum aus Diamant oder kubisch kristallinem Bornitrid bestehen und eine Beschaffenheit aufweisen, wie im Zusammenhang mit Fig. 1 erläutert. Die schichtförmigen Schneidelemente 7 anoden Außenseiten der Längsabsehnitte 8 können aus einem Karbid bestehen. Sie haben eine radiale Tiefe von 1 mm und eine tangentiale Länge von 2 mm.provided two layer-shaped cutting elements. The differences are in the following: In the embodiment according to FIG. 4, both the longitudinal sections carry 8 as well as the transverse webs 9 on the cylindrical main cut surface in the regular Distance to each other standing cutting elements 3, which are also formed uniformly are made by using a template. These cutting elements 3 can in turn consist of diamond or cubic crystalline boron nitride and one Have characteristics, as explained in connection with FIG. 1. The layered ones Cutting elements 7 anode outer sides of the longitudinal section 8 can be made of a carbide exist. They have a radial depth of 1 mm and a tangential length of 2 mm.
Anstelle der Schneidelemente 3 der Fig. 4 sind bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 unter Verwendung von schichtförmigen Schneidelementen 20 im Bereich der Querstege 9 der zylindrischen Hauptschnittfläche zusätzlich die sich radial erstreckenden anschließenden Außenseiten dieser Querstege 9 mit schichtförmigen Schneidelementen 10 und 10 versehen, deren Größe in radialer Richtung derjenigen der Schneidelemente 7 entspricht und deren Länge in axialer Richtung 0,15 mm beträgt, wenn davon ausgegangen wird, daß der Grundkörper wiederum eine Stärke von 0,1 mm aufweist und die gesamte Wellenhöhe 0,2 mm beträgt. Von ihnen sind die Schneidelemente 10 wirksam, wenn das Werkzeug in Richtung des Pfeiles 11 notiert, denn die Längsstege 8 sind tiefer gesetzt als die Schneidelemente 20, und die Schneidelemente 10', wenn das Werkzeug in Richtung des Pfeiles 12 rotiert.Instead of the cutting elements 3 of FIG. 4, in the exemplary embodiment according to FIG. 5 using layer-shaped cutting elements 20 in the area the transverse webs 9 of the cylindrical main cut surface also extend radially extending subsequent outer sides of these transverse webs 9 with layer-shaped Cutting elements 10 and 10 provided, the size of which in the radial direction of those the cutting element corresponds to 7 and whose length in the axial direction is 0.15 mm, if it is assumed that the base body again has a thickness of 0.1 mm and the total wave height is 0.2 mm. Of them are the cutting elements 10 effective when the tool notes in the direction of arrow 11, because the longitudinal webs 8 are set lower than the cutting elements 20, and the cutting elements 10 ', if the tool rotates in the direction of arrow 12.
Da den Schneidelementen 7 im wesentlichen nur eine Abstütz- bzw. Führungsfunktion zukommt, brauchen diese Schneidelemente 7 sich nicht über die volle Breite der Längsabschnitte zu erstrecken, wie Fig. 6 erkennen läßt.Since the cutting elements 7 essentially only have a support or guide function comes, these cutting elements 7 do not need to extend over the full width of the longitudinal sections to extend, as Fig. 6 shows.
Dort ist ersichtlich, daß die Schneidelemente 7 unter Freilassung eines größeren Zwischenraumes 13 sich nur im Randbereich der Längsabschnitte 8 befinden.There it can be seen that the cutting elements 7 are released a larger intermediate space 13 is only located in the edge region of the longitudinal sections 8.
Die Fig. 7 läßt erkennen, daß der Grundkörper 1 einer Innenlochsäge lediglich im Bereich des Innenloches 14 wellenförmig gestaltet ist. Der gewellte Teil des Werkzeuges erstreckt sich in radialer Richtung von der Kante des Innenloches 14 zum Außendurchmesser in einer Größenordnung von etwa 5 mm, wobei die Amplitude der Wellen in radialer Richtung zur Außenkante des Werkzeuges hin abnimmt.7 shows that the base body 1 is an inner diameter saw only in the area of the inner hole 14 wave-shaped is. The corrugated part of the tool extends in the radial direction from the Edge of the inner hole 14 to the outer diameter in the order of magnitude of approximately 5 mm, the amplitude of the waves in the radial direction towards the outer edge of the tool decreases towards.
Die Fig. 8 zeigt eine Innelochsäge mit bogenförmig gewelltem Grundkörper gem. Fig. 3 in der Seitenansicht, aus der erkennbar ist, daß die schichtförmig auf den Wellenbergen und Wellentälern aufgetragenen Schneidelemente in einem größeren Abstand zueinander stehen und sich in tangentialer Richtung nur um etwa 1 mm erstrecken, wobei jedoch zu beachten ist, daß auch diese Darstellung wie die übrigen nicht maL-stäblich ist.8 shows an inner hole saw with an arched corrugated base body according to Fig. 3 in the side view, from which it can be seen that the layered on The cutting elements applied to the wave crests and troughs in a larger one Stand at a distance from each other and only extend by about 1 mm in the tangential direction, It should be noted, however, that this representation, like the others, is not true to scale is.
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DE19742449156 DE2449156A1 (en) | 1974-10-16 | 1974-10-16 | Tooth arrangement for parting saw - has hard cutting elements applied to inner edge by gas discharge |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1974
- 1974-10-16 DE DE19742449156 patent/DE2449156A1/en active Pending
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