DE3632557C2 - - Google Patents

Description

Innenlochsägen werden in großem Umfang eingesetzt, um stabförmige Halbzeuge in scheibenförmige Werkstücke zu zerteilen. Ein besonders bevorzugtes Anwendungsgebiet für derartige Innenlochsägen liegt bei der Zerteilung von Halbleitergrundmaterial vor, da Innenlochsägen die Anwendung sehr dünner Sägeblätter ermöglichen und damit den Zerspanungsverlust minimal halten, während andererseits mit der­ artigen Innenlochsägen gute Oberflächenqualitäten bei den abge­ trennten scheibenförmigen Werkstücken ("Wafer") erreichbar sind. Derartige Innenlochsägen werden zur Bearbeitung aller derzeit ver­ wendeten Halbleitermaterialien eingesetzt.

Als Beispiel können Silizium, Galliumarsenid und Germanium genannt werden. Die hierfür in Frage kommenden Werkstoffe sind allgemein bekannt. Auch zur Bearbeitung anderer Werkstücke werden Innenloch­ sägen derzeit eingesetzt.

Der Sägekopf einer derartigen Innenlochsäge besteht aus einem rotierenden scheibenförmigen Grundkörper, auf dem ein unterer und ein oberer Spannring aufgesetzt sind, wobei das Sägeblatt zwischen diesen beiden Spannringen festgeklemmt ist. Das Spannen des Säge­ blattes erfolgt gemäß dem Stand der Technik (US 38 27 421 und CH 6 26 283) mittels mechanischer oder hydraulischer Vorrichtungen, wobei das sehr dünne Sägeblatt bis über die Streckgrenze hinaus vorgespannt wird, um dem Sägeblatt die nötige Steifigkeit zu geben und die an der Schneidkante auftretenden Kräfte sinnvoll ableiten zu können. Bei den bisher bekannten Sägeköpfen tritt jedoch der Nachteil auf, daß während des Spannvorganges in den Spannringen Verformungen auftreten, die ihrerseits das ursprünglich ebene Sägeblatt in Umfangsrichtung wellenförmig verwerfen. Der sich hieraus ergebende Sägeblattschlag kann am Außenrand von großen Sä­ gen im Bereich von 0,1 mm liegen, wobei ein Sägeblattschlag dieser Größenordnung die Güte des Sägevorganges ganz erheblich beeinträch­ tigt. Dieser Mißstand von bisher eingesetzten Sägeköpfen wird auch durch eine steifere Ausbildung der Umgebungskonstruktion nicht beseitigt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gemäß dem Stand der Technik unvermeidlichen, durch Verformung hervorgerufenen Sägeblattschlag wesentlich zu verringern bzw. zu beseitigen.

Dieser Nachteil wird beim erfindungsgemäßen Sägekopf in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes dadurch gelöst, daß der untere Spannring sich über gleichmäßig am Umfang verteilte, einzeln betätigbare Einstelleinrichtungen auf dem scheibenförmigen Grundkörper abstützt. Mit diesen individuell einstellbaren Positioniereinrichtungen kann eine Feineinstellung des Sägeblattes im Hin­ blick auf die Optimierung der Planlage erreicht werden.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen im einzelnen erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 einen Sägekopf gemäß dem Stand der Technik und

Fig. 2 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sägekopfes.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Sägekopf gemäß dem Stand der Technik ist ein Sägeblatt in Form eines kreisrunden, dünnen Metallbleches höch­ ster Festigkeit 1 wie ein Trommelfell zwischen dem unteren Spannring 10 und dem oberen Spannring 13 eingeklemmt und anschließend gespannt. Das auf diese Weise gespannte Sägeblatt weist in der Mitte ein konzen­ trisches Loch auf, dessen Innenrand mit einem Diamantbelag 2 besetzt ist, der als Schneidkante dient. Das Innenlochsägeblatt rotiert um die zentri­ sche Achse 3. Der zu zerteilende Barren 4 wird in Achsrichtung in das Loch eingeführt. Anschließend findet eine Relativbewegung zwischen Bar­ ren und Schneidkante statt, bis die scheibenförmige Ronde 5, der "Wafer", abgetrennt ist.

Bei dieser bekannten Art der Spannung des Sägeblattes im Sägekopf treten innerhalb der Spannringe Verformungen auf, die eine Verwerfung des ursprünglich ebenen Sägeblattes in Umfangsrichtung zur Folge haben.

Bei der in Fig. 2 veranschaulichten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der untere Spannring 10 ersetzt durch einen Spannring 6 und einem weiteren Zwischenring 7. Dabei kann der Zwischenring 7 mit dem scheibenförmigen Grundkörper 11 einstückig oder damit verbunden sein. Gemäß der in Fig. 2 veranschaulichten Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung weisen der Zwischenring 7 Durch­ gangsbohrungen und der Spannring 6 Gewindelöcher auf, wodurch die Verbindung von Spannring 6 und Zwischenring 7 über eine Vielzahl von Schrauben 8 ermöglicht wird. Um die Schrauben herum oder zwischen den einzelnen Schrauben sind Federn 9 angeordnet, die den Spannring 6 und den Zwischenring 7 auf die durch die Schrauben­ stellung vorgegebene Distanz zueinander halten. Als Federn kommen wegen der auftretenden hohen Kräfte vorzugsweise Tellerfedern zum Einsatz. Es ist jedoch auch möglich, anstelle dieser Federn um die einzelnen Schrauben 8 herum oder zwischen ihnen Hülsen anzu­ ordnen, die aus einem Material bestehen, welches beim Anziehen der Schrauben eine plastische Verformung erfährt.

Durch Drehen der Schrauben 8 wird der Abstand zwischen Spannring 6 und Zwischenring 7 verändert. Beim Einsatz von Federn kommt es dabei in gewissen, durch die Federcharakteristik vorgegebenen Grenzen nicht zum Lockern der Schrauben 8, da sie durch die Federn 9 unter Vorspannung gehalten werden. Wie erwähnt, ist ebenfalls möglich, verformbare Hülsen 12 einzusetzen. Hierbei reicht das elastische Federungsverhalten der Hülse in der Regel nicht aus, so daß eine plastische Deformation der Hülsen 12 durch die Schraube 8 notwendig ist. Die Hülsen bestehen vorzugsweise aus NE-Metall.

Im Fall der Verwendung von Hülsen können die Teile 6 und 7 nur durch Anziehen der Schraube 8 aufeinander zugezogen werden; ein Losdrehen der Schraube 8 würde zum Lockern der Verbindung führen.

Weist das Sägeblatt 1 in Umfangsrichtung einen wellenförmigen Schlag auf, so kann dem durch unterschiedliches Einstellen der Schrauben entgegengewirkt werden. Im Bereich, in dem der Sägeblattschlag ein Maximum aufweist, müssen die Schrauben 8 mehr angezogen werden. Die Anwendung von Federn bietet zudem die Möglichkeit, daß dort, wo der Sägeblattschlag ein Minimum aufweist, die Schrauben in umgekehrter Richtung verstellt werden können. Durch mehrmalige Wiederholung der Vorgänge "Sägeblattschlag messen" und "Sägeblattschlag korrigieren" kann letztendlich der Sägeblattschlag auf einige µm reduziert werden. Durch steifigkeitsmäßige Ausbildung der Ringe 6 und 7 muß dafür gesorgt werden, daß ein durch Drehen der Schrauben eingebrachter Zustellbetrag in Achsrichtung auch zur beabsichtigten Korrektur des Sägeblattschlages führt.

Claims (5)

1. Sägekopf für Innenlochsägen, bestehend aus einem drehbaren scheibenförmigen Grundkörper mit aufgesetztem unteren und oberen Spannring, wobei das Sägeblatt zwischen den beiden Spannringen befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Spannring (6) sich über gleichmäßig am Umfang verteilte, einzeln betätigbare Einstelleinrichtungen (8) auf dem scheibenförmigen Grundkörper (11) abstützt.

2. Sägekopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der untere Spannring (6) sich über einen Zwischen­ ring (7) auf dem scheibenförmigen Grundkörper (11) abstützt, wobei Spannring (6), Zwischenring (7) und Grundkörper (11) durch Schrauben (8) miteinander verbunden sind, wobei zwischen dem Spannring (6) und dem Zwischenring (7) Distanzstücke (9, 12) angeordnet sind.

3. Sägekopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Distanzstücke (9) aus Federn, vorzugsweise Teller­ federn, bestehen.

4. Sägekopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Distanzstücke aus Hülsen (12) aus plastisch verform­ barem Material bestehen.

5. Sägekopf nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeich­ net, daß der Abstand der gleichmäßig am Umfang verteilten individuell betätigbaren Einstellvorrichtungen voneinander jeweils gleich groß ist und zwischen 5 und 15 cm beträgt.