JP3234377U - Hard material processing equipment and its system - Google Patents
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Abstract
【課題】加工速度を上げることができ、生産能力を上げることができ、加工部材の摩耗を減少することが可能な硬質材料加工装置とそのシステムを提供する。【解決手段】硬質材料を含む処理予定加工物100を加工する硬質材料加工装置であって、処理予定加工物に対して第1の加熱工程を行って、処理予定加工物に含む硬質材料の硬さを降下することが可能な第1の温度まで処理予定加工物を加熱することにより、第1の加熱工程を行っているときに、処理予定加工物に含む硬質材料の硬さを一時的に降下する加熱部材30と、加熱部材が処理予定加工物に対して第1の加熱工程を行うときに、硬質材料の硬さが一時的に降下する処理予定加工物に対して、同時に、第1の加工工程を行う少なくとも一つの第1の加工部材10と、を少なくとも備える。【選択図】図2PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hard material processing apparatus and a system thereof capable of increasing a processing speed, increasing a production capacity, and reducing wear of a processed member. SOLUTION: This is a hard material processing apparatus for processing a work piece 100 to be processed including a hard material, and a first heating step is performed on the work piece to be processed to harden the hard material contained in the work piece to be processed. By heating the work piece to be processed to a first temperature at which it is possible to reduce the hardness, the hardness of the hard material contained in the work piece to be treated is temporarily increased during the first heating step. When the lowering heating member 30 and the heating member perform the first heating step on the work piece to be processed, the hardness of the hard material is temporarily lowered on the work piece to be processed. At least one first processing member 10 that performs the processing step of the above is provided. [Selection diagram] Fig. 2
Description
本考案は、装置およびシステムに関し、特に、硬質材料加工装置とそのシステムに関するものである。 The present invention relates to equipment and systems, in particular to hard material processing equipment and its systems.
近年、半導体技術の継続的かつ活発な発展により、技術製品は大きな進歩を遂げることができた。半導体の製造工程では、加工機器により、ウエハーなどの材料に対して、切断、研削、研磨などの機械加工工程を行う。半導体材料である例えば炭化ケイ素(SiC)は、エネルギーバンドギャップが広く、硬度が高く、熱伝導率が高く、化学的不活性であるという利点があるため、高温電子部品や高周波・高出力部品の製造に最適な材料である。しかし、炭化ケイ素の硬さは高いため、スライス、研削または研磨などの加工工程を行うことが容易ではなく、加工部材であるカッターが摩耗しやすい。このため、高硬度半導体材料の加工効率と品質を向上させる方法が、現在最も重要な研究開発のトピックの一つである。 In recent years, the continuous and active development of semiconductor technology has made great progress in technological products. In the semiconductor manufacturing process, machining equipment such as cutting, grinding, and polishing is performed on a material such as a wafer. Silicon carbide (SiC), which is a semiconductor material, has the advantages of a wide energy band gap, high hardness, high thermal conductivity, and chemical inactivity, so that it is suitable for high-temperature electronic components and high-frequency / high-power components. It is the best material for manufacturing. However, since silicon carbide has a high hardness, it is not easy to perform processing steps such as slicing, grinding, and polishing, and the cutter, which is a processing member, is easily worn. For this reason, methods for improving the processing efficiency and quality of high-hardness semiconductor materials are currently one of the most important research and development topics.
本考案の主な目的は、加工速度を上げることができ、生産能力を上げることができ、加工部材の摩耗を減少することが可能な硬質材料加工装置とそのシステムを提供することにある。 A main object of the present invention is to provide a hard material processing apparatus and a system thereof capable of increasing the processing speed, increasing the production capacity, and reducing the wear of the processed member.
本考案に係る硬質材料加工装置は、硬質材料を含む処理予定加工物を加工する硬質材料加工装置であって、前記処理予定加工物に対して第1の加熱工程を行って、前記処理予定加工物に含む前記硬質材料の硬さを降下することが可能な第1の温度まで前記処理予定加工物を加熱することにより、前記第1の加熱工程を行っているときに、前記処理予定加工物に含む前記硬質材料の前記硬さを一時的に降下する加熱部材と、前記加熱部材が前記処理予定加工物に対して前記第1の加熱工程を行うときに、前記硬質材料の前記硬さが一時的に降下する前記処理予定加工物に対して、同時に、第1の加工工程を行う少なくとも一つの第1の加工部材と、を少なくとも備えることを特徴とする。 The hard material processing apparatus according to the present invention is a hard material processing apparatus that processes a work schedule to be processed containing a hard material, and performs the first heating step on the work schedule to be processed to perform the work schedule to be processed. When the first heating step is performed by heating the work to be processed to a first temperature at which the hardness of the hard material contained in the object can be lowered, the work to be treated is to be processed. When the heating member that temporarily lowers the hardness of the hard material contained in the above and the heating member performs the first heating step on the work piece to be processed, the hardness of the hard material becomes It is characterized in that at least one first processing member that performs the first processing step is provided at the same time with respect to the work to be processed that temporarily descends.
本考案に係る硬質材料加工装置は、前記第1の加工工程は、切断、研削及び/又は研磨工程であることを特徴とする。 The hard material processing apparatus according to the present invention is characterized in that the first processing step is a cutting, grinding and / or polishing step.
本考案に係る硬質材料加工装置は、前記第1の加工部材は、オイル含有環境において、前記処理予定加工物に対して前記第1の加工工程を行い、前記オイル含有環境は、前記第1の温度を耐えることが可能な耐高温オイルを含むことを特徴とする。 In the hard material processing apparatus according to the present invention, the first processing member performs the first processing step on the work piece to be processed in an oil-containing environment, and the oil-containing environment is the first. It is characterized by containing high temperature resistant oil capable of withstanding temperature.
本考案に係る硬質材料加工装置は、前記第1の温度は、摂氏100度より高いことを特徴とする。 The hard material processing apparatus according to the present invention is characterized in that the first temperature is higher than 100 degrees Celsius.
本考案に係る硬質材料加工装置は、前記処理予定加工物の前記硬質材料は、炭化ケイ素であり、且つ前記第1の加工部材が前記処理予定加工物に対して前記第1の加工工程を行うときに、前記加熱部材は、前記処理予定加工物を対して同時に前記第1の加熱工程を行うことにより、前記硬質材料の前記硬さは、一時的にシリコンの硬さに近接するように降下することを特徴とする。 In the hard material processing apparatus according to the present invention, the hard material of the work to be processed is silicon carbide, and the first processing member performs the first processing step on the work to be processed. Occasionally, the heating member performs the first heating step at the same time on the work piece to be processed, so that the hardness of the hard material temporarily decreases to be close to the hardness of silicon. It is characterized by doing.
本考案に係る硬質材料加工装置は、前記処理予定加工物は炭化ケイ素インゴットであることを特徴とする。 The hard material processing apparatus according to the present invention is characterized in that the processed product to be processed is a silicon carbide ingot.
本考案に係る硬質材料加工装置は、前記加熱部材は、前記第1の加熱工程において、接触方式または非接触方式により、前記処理予定加工物を加熱することを特徴とする。 The hard material processing apparatus according to the present invention is characterized in that the heating member heats the work piece to be processed by a contact method or a non-contact method in the first heating step.
本考案に係る硬質材料加工装置は、前記加熱部材は、高周波加熱部材またはマイクロ波加熱部材であることを特徴とする。 The hard material processing apparatus according to the present invention is characterized in that the heating member is a high frequency heating member or a microwave heating member.
本考案に係る硬質材料加工システムは、硬質材料を含有する処理予定加工物を加工する硬質材料加工システムであって、前記処理予定加工物に対して第1の加熱工程と第2の加熱工程とを行うことにより、前記処理予定加工物の前記硬質材料の硬さを降下することが可能な第1の温度まで前記処理予定加工物を加熱することにより、前記第1の加熱工程と前記第2の加熱工程とを行うときに、前記処理予定加工物の前記硬質材料の前記硬さを一時的に降下する加熱部材と、前記加熱部材が前記処理予定加工物に対して前記第1の加熱工程を行うときに、前記第1の加工部材は、前記硬質材料の前記硬さが一時的に降下した前記処理予定加工物に対して、同時に、第1の加工工程を行う少なくとも一つの第1の加工部材と、前記加熱部材が前記処理予定加工物に対して前記第2の加熱工程を行うときに、前記第2の加工部材は、前記第1の加工工程が行われ、前記硬質材料の前記硬さが一時的に降下した前記処理予定加工物に対して、同時に、第2の加工工程を行う少なくとも一つの第2の加工部材と、を少なくとも備えることを特徴とする。 The hard material processing system according to the present invention is a hard material processing system for processing a work piece to be processed containing a hard material, and has a first heating step and a second heating step for the work piece to be processed. By heating the work piece to be processed to a first temperature at which the hardness of the hard material of the work piece to be treated can be lowered, the first heating step and the second heating step are performed. When the heating step of the above is performed, the heating member that temporarily lowers the hardness of the hard material of the work to be processed, and the first heating step of the heating member with respect to the work to be treated. At the same time, the first processing member performs at least one first processing step on the work to be processed in which the hardness of the hard material is temporarily lowered. When the processing member and the heating member perform the second heating step on the work piece to be processed, the second processing member is subjected to the first processing step, and the hard material is said to have the first processing step. It is characterized in that at least one second processing member that performs a second processing step is provided at the same time with respect to the work to be processed whose hardness is temporarily lowered.
本考案に係る硬質材料加工システムは、更に、少なくとも一つの洗浄部材を備え、前記洗浄部材は、前記処理予定加工物に対して前記第1の加工工程及び/又は前記第2の加工工程を行った後、前記処理予定加工物に対して洗浄工程を行うことを特徴とする。 The hard material processing system according to the present invention further includes at least one cleaning member, and the cleaning member performs the first processing step and / or the second processing step on the work piece to be processed. After that, a cleaning step is performed on the work piece to be processed.
本考案に係る硬質材料加工システムは、前記第1の加工工程は切断工程であり、前記第2の加工工程は研削及び/又は研磨工程であることを特徴とする。 The hard material processing system according to the present invention is characterized in that the first processing step is a cutting step and the second processing step is a grinding and / or polishing step.
本考案に係る硬質材料加工システムは、前記第1の加工部材及び/又は前記第2の加工部材は、オイル含有環境において、前記処理予定加工物に対して前記第1の加工工程及び/又は前記第2の加工工程を行い、前記オイル含有環境は、前記第1の温度を耐えることが可能な耐高温オイルを含むことを特徴とする。 In the hard material processing system according to the present invention, the first processing member and / or the second processing member may be subjected to the first processing step and / or the processing with respect to the work to be processed in an oil-containing environment. A second processing step is performed, and the oil-containing environment is characterized by containing high temperature resistant oil capable of withstanding the first temperature.
本考案に係る硬質材料加工システムは、前記第1の温度は摂氏100度より高いことを特徴とする。 The rigid material processing system according to the present invention is characterized in that the first temperature is higher than 100 degrees Celsius.
本考案に係る硬質材料加工システムは、前記処理予定加工物の前記硬質材料は炭化ケイ素であり、且つ前記第1の加工部材及び/又は前記第2の加工部材が、前記処理予定加工物に対して前記第1の加工工程及び/又は前記第2の加工工程を行うときに、前記加熱部材は、前記処理予定加工物に対して同時に前記第1の加熱工程及び/又は前記第2の加熱工程を行うことにより、前記硬質材料の前記硬さは、シリコンの硬さに近接するように一時的に降下することを特徴とする。 In the hard material processing system according to the present invention, the hard material of the work to be processed is silicon carbide, and the first processing member and / or the second processing member is to the work to be processed. When the first processing step and / or the second processing step is performed, the heating member simultaneously performs the first heating step and / or the second heating step with respect to the work to be processed. The hardness of the hard material is temporarily lowered so as to be close to the hardness of silicon.
本考案に係る硬質材料加工システムは、前記処理予定加工物は炭化ケイ素インゴットであることを特徴とする。 The hard material processing system according to the present invention is characterized in that the processed product to be processed is a silicon carbide ingot.
本考案に係る硬質材料加工システムは、前記加熱部材は、前記第1の加熱工程及び/又は前記第2の加熱工程において、接触方式または非接触方式により、前記処理予定加工物を加熱することを特徴とする。 In the hard material processing system according to the present invention, the heating member heats the work piece to be processed by a contact method or a non-contact method in the first heating step and / or the second heating step. It is a feature.
本考案に係る硬質材料加工システムは、前記加熱部材は、高周波加熱部材またはマイクロ波加熱部材であることを特徴とする。 The hard material processing system according to the present invention is characterized in that the heating member is a high frequency heating member or a microwave heating member.
本考案に係る硬質材料加工装置とそのシステムには、次のような効果がある。
(1)処理予定加工物に対して加熱を行うことにより、処理予定加工物における硬質材料の硬さが降下するため、加工部材が切断、研削及び/又は研磨などの工程を行うことが容易となり、加工速度を上げることができる。これによって、生産能力を上げることができ、加工部材の磨耗を低減することもできる。
(2)従来の切断方式では、完了後、応力(Stress)を減少するために、テンパー処理(加熱)を行うことが必要であるのに対し、本考案によれば、テンパー処理を行うことが必要ないため、操作工数を減少することができる。
(3)同じカッターを例にして挙げると、本考案によれば、単位時間当たりの生産量が、従来の技術による生産量より多い。
The hard material processing apparatus and its system according to the present invention have the following effects.
(1) By heating the work piece to be processed, the hardness of the hard material in the work piece to be processed is lowered, so that the processed member can easily perform processes such as cutting, grinding and / or polishing. , The processing speed can be increased. As a result, the production capacity can be increased and the wear of the processed member can be reduced.
(2) In the conventional cutting method, it is necessary to perform tempering (heating) in order to reduce stress after completion, whereas according to the present invention, tempering can be performed. Since it is not necessary, the operation man-hours can be reduced.
(3) Taking the same cutter as an example, according to the present invention, the production amount per unit time is larger than the production amount by the conventional technique.
以下、本考案の実施の形態を図面に基づいて説明する。本考案の実施の形態の図面における各部材の比率は、説明を容易に理解するために示され、実際の比率ではない。また、図に示すアセンブリの寸法の比率は、各部品とその構造を説明するためのものであり、もちろん、本考案はこれに限定されない。一方、理解を便利にするために、下記の実施の形態における同じ部品については、同じ符号を付して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The proportions of the members in the drawings of the embodiments of the present invention are shown for easy understanding of the description and are not actual proportions. Further, the dimensional ratio of the assembly shown in the figure is for explaining each part and its structure, and of course, the present invention is not limited to this. On the other hand, for convenience of understanding, the same parts in the following embodiments will be described with the same reference numerals.
さらに、明細書全体および実用新案登録請求の範囲で使用される用語は、特に明記しない限り、通常、この分野、本明細書に開示される内容、および特別な内容で使用される各用語の通常の意味を有する。本考案を説明するために使用されるいくつかの用語は、当業者に本考案の説明に関する追加のガイダンスを提供するために、本明細書の以下または他の場所で説明される。 In addition, terms used throughout the specification and in the utility model claims are generally used in this field, the content disclosed herein, and each term used in a special context, unless otherwise stated. Has the meaning of. Some terms used to describe the present invention will be described below or elsewhere herein to provide those skilled in the art with additional guidance regarding the description of the present invention.
明細書全体および実用新案登録請求の範囲で使用される「第1」、「第2」、「第3」などの用語については、順序や順次を具体的に示すものではなく、本考案を制限するためにも使用されていない。これは、同じ専門用語で説明するコンポーネントまたは操作を区別するだけために使用される。 Terms such as "first", "second", and "third" used in the entire specification and in the claims for utility model registration do not specifically indicate the order or sequence, and limit the present invention. Not also used to. It is used only to distinguish between components or operations described in the same jargon.
明細書全体および実用新案登録請求の範囲で「含む」、「備える」、「有する」、「含有する」などの用語が使用されている場合、それらはすべてオープンな用語である。つまり、これらは、含むがこれに限定されないことを意味する。 When terms such as "include", "prepare", "have", and "contain" are used throughout the specification and in the utility model claims, they are all open terms. This means that they include, but are not limited to.
本考案に係る硬質材料加工装置は、硬質材料を含む処理予定加工物を加工する硬質材料加工装置であって、処理予定加工物に対して第1の加熱工程を行うことにより、処理予定加工物の硬質材料の硬さを降下することが可能な第1の温度まで処理予定加工物を加熱することにより、第1の加熱工程を行うときに、処理予定加工物の硬質材料の硬さを一時的に降下する加熱部材と、加熱部材が処理予定加工物に対して、第1の加熱工程を行うときに、第1の加工部材は、硬質材料の硬さが一時的に降下した処理予定加工物に対して、同時に、第1の加工工程を行う少なくとも一つの第1の加工部材と、を少なくとも備える。
本考案に係る硬質材料は、例えば炭化ケイ素であり、本考案における処理予定加工物は、例えば炭化ケイ素インゴット(SiC Ingot)100であるが、これに限定されない。
The hard material processing apparatus according to the present invention is a hard material processing apparatus for processing a workpiece to be processed containing a hard material, and is a workpiece to be processed by performing a first heating step on the workpiece to be processed. By heating the workpiece to be processed to a first temperature at which the hardness of the hard material to be processed can be lowered, the hardness of the hard material of the workpiece to be processed is temporarily increased when the first heating step is performed. When the heating member and the heating member perform the first heating step on the work piece to be processed, the first processing member is subjected to the processing scheduled processing in which the hardness of the hard material is temporarily lowered. At least one first processing member that performs the first processing step on the object is provided at the same time.
The hard material according to the present invention is, for example, silicon carbide, and the processed product to be processed in the present invention is, for example, silicon carbide ingot (SiC Ingot) 100, but the present invention is not limited thereto.
第1の加工部材は、例えば、ワイヤーソー切断機(Wire−Saw Slicing Machine)、研削機(Grinding Machine)、又は研磨機(Polishing Machine)である。第1の加工工程は、例えば、切断、研削及び/又は研磨工程である。
加熱部材は、例えば、高周波(Radio Frequency,RF)加熱部材またはマイクロ波加熱部材であり、周波数は例えば1KHz〜10GHzである。本考案に係る加熱部材は、処理予定加工物に対して加熱を行うためのものであるため、本考案では、高周波加熱部材またはマイクロ波加熱部材を例にして説明したが、これに限定されない。換言すると、加熱部材は、処理予定加工物に対して加熱を行うことができれば、何れかを採用してもよい。
図1に示すように、高周波加熱部材30を例にして挙げると、本考案では、高周波加熱部材30により、炭化ケイ素インゴット100を加熱して、炭化ケイ素インゴット100の硬さを降下することができるため、炭化ケイ素インゴット100に対して加工処理を容易に行うことができ、例えば、ワイヤーソー切断機10により、炭化ケイ素インゴット100を炭化ケイ素スライス102(第1の加工工程)に切断し、切断工程が更に容易となる。また、炭化ケイ素インゴット100は、例えば円柱状を呈するが、これに限定されない。また、本考案では、シリコン(Si)の硬さに近接するように、炭化ケイ素インゴット100の硬さを降下することが好ましいが、炭化ケイ素インゴット100の硬さを降下することができれば、次の加工工程が容易となる。
例えば、炭化ケイ素インゴット100を摂氏200度に加熱すると、その硬さは約25GPaであるが、炭化ケイ素インゴット100を摂氏350度に加熱すると、その硬さは約21.5GPaに降下し、且つ炭化ケイ素インゴット100を摂氏500度に加熱すると、その硬さは僅か約15GPaである。同様に、炭化ケイ素インゴット100を摂氏600度に加熱すると、炭化ケイ素インゴット100の硬さ(14GPa)は降下して、シリコンの硬さ(14GPa)に近接し、又は同じであるため、第1の加工部材は、シリコンインゴットに対して加工工程を行う加工部材と同じものを採用して、炭化ケイ素インゴット100に対して第1の加工工程を行うことができる。
The first processing member is, for example, a wire saw cutting machine (Wire-Saw Sliding Machine), a grinding machine (Grinding Machine), or a polishing machine (Polishing Machine). The first processing step is, for example, a cutting, grinding and / or polishing step.
The heating member is, for example, a radio frequency (Radio Frequency, RF) heating member or a microwave heating member, and the frequency is, for example, 1 KHz to 10 GHz. Since the heating member according to the present invention is for heating the work to be processed, the present invention has described the high frequency heating member or the microwave heating member as an example, but the present invention is not limited to this. In other words, as the heating member, any one may be adopted as long as the work to be processed can be heated.
As shown in FIG. 1, taking the high-
For example, when the
また、第1の加工部材は、オイル含有環境200において、処理予定加工物(すなわち、炭化ケイ素インゴット100)に対して第1の加工工程を行ってもよい。オイル含有環境200は、第1の温度を耐えることが可能な耐高温オイルを含む。オイル含有環境200は、例えば上記の耐高温オイルが充填されているタンクである。第1の温度は、摂氏100度より高く、摂氏200度と900度の間であることが好ましいが、これに限定されない。
図2に示すように、炭化ケイ素インゴット100の一部または全部をオイル含有環境200に置いてもよい。炭化ケイ素インゴット100の全部をオイル含有環境200に浸漬して、高周波加熱部材30により、炭化ケイ素インゴット100を加熱することが好ましい。これにより、炭化ケイ素インゴット100の硬さを降下することができる。このうち、高周波加熱部材30は、市販されている高周波加熱部材を採用してもよい。処理予定加工物に対して加熱を行うことができるものを採用すればよいため、本考案では、特定のブランドや型番の高周波加熱部材に限定されない。次に、ワイヤーソー切断機10により、硬さが降下した炭化ケイ素インゴット100を炭化ケイ素スライス102(第1の加工工程)に切断することにより、切断工程が更に容易となる。そのうち、ワイヤーソー切断機10は、同様に、市販されているワイヤーソー切断機を採用してもよい。処理予定加工物に対して切断を行うことができるものであればよい。このため、本考案では、特定のブランドや型番のワイヤーソー切断機に限定されない。ここで、炭化ケイ素インゴット100を切断する切断機器は、良く知られた技術であり、且つ本考案の技術の重点ではないため、説明を省略する。
上記のオイル含有環境200は、例えば、フッ素系のオイルを含有してもよい。これは、上記の加熱部材の処理予定加工物に対して行う第1の加熱工程を耐えることができ、且つ広い作動温度範囲、優れた極高温耐性、耐薬品性、広い材料適合性、並外れた電気絶縁性能、優れた皮膜形成、耐荷重性、潤滑性能などの特性を備え、潤滑性と加熱均一性を提供する。上記のフッ素系を含むオイルは、例えばフッ素オイル(Per−Fluorina Ted Poly Ethers,PFPE)であり、その分子構造は、例えば三種類の成分から構成され、これらは、炭素(Carbon)21.6%、酸素(Oxygen)9.4%、フッ素(Fluorine)69.0%である。ここで、上記のフッ素系を含むオイルとして、フッ素オイルを例にして挙げたが、上記の組成の比例は例示にすぎず、本考案はこれに限定されない。オイル含有環境200において、高温に耐えることが可能なオイルであれば良い。
Further, the first processed member may perform the first processing step on the processed product to be processed (that is, the silicon carbide ingot 100) in the oil-containing
As shown in FIG. 2, a part or all of the
The oil-containing
第1の加工工程は、上記の切断工程でもいいし、研削及び/又は研磨工程でもよい。換言すると、本考案は、切断工程を行った後、研削及び/又は研磨工程を行うことに限定されない。実際の製造プロセスのニーズによって、処理予定加工物に対して切断工程を行わず、研削及び/又は研磨工程だけを行ってもよい。同じ理由で、本考案に係る研削及び/又は研磨工程は、市販されている研削機及び/又は研磨機を採用してもよい。これは、例えば化学機械研削機(CMP)を採用してもよい。処理予定加工物に対して研削及び/又は研磨を行うことができれば良い。このため、本考案では、特定のブランドや型番の研削機及び/又は研磨機に限定されない。なお、炭化ケイ素インゴット100を研削及び/又は研磨する研削及び/又は研磨機器は、従来の技術であり、且つ本考案の技術の重点ではないため、説明を省略した。
例えば、図3に示すように、図1の切断工程を行って得られる炭化ケイ素スライス102を、受け部材40に置いてもよい。受け部材40は、例えば、穴を有するセラミックプレートであるため、空気抽出装置50(例えば空気抽出ポンプ)により、炭化ケイ素スライス102を受け部材40に固定して、次の研削及び/又は研磨工程を行うことができる。そして、高周波加熱部材30により、炭化ケイ素スライス102を加熱することにより、炭化ケイ素スライス102の硬さを降下することが可能なため、研削研磨機20により、炭化ケイ素スライス102に対して研削及び/又は研磨工程を行うことが容易となる。
図3において、高周波加熱部材30は受け部材40の下方に置かれるが、これに限定されない。高周波加熱部材30は、他の適当な位置に置いてもよい。これにより、炭化ケイ素スライス102に対して加熱を行って、その硬さを降下することができる。また、研削及び/又は研磨工程を行うときには、潤滑剤60を使用してもよい。潤滑剤60は、例えば、何れかのフッ素系を含むオイルであり、潤滑および加熱均一性の効果を提供することができる。
The first processing step may be the above-mentioned cutting step, or may be a grinding and / or polishing step. In other words, the present invention is not limited to performing a grinding and / or polishing step after performing a cutting step. Depending on the needs of the actual manufacturing process, the workpiece to be processed may not be subjected to the cutting step, but only the grinding and / or polishing step may be performed. For the same reason, a commercially available grinding machine and / or polishing machine may be adopted for the grinding and / or polishing process according to the present invention. This may employ, for example, a chemical mechanical grinder (CMP). It suffices if the workpiece to be processed can be ground and / or polished. Therefore, the present invention is not limited to a grinding machine and / or a grinding machine of a specific brand or model number. Since the grinding and / or polishing device for grinding and / or polishing the
For example, as shown in FIG. 3, the
In FIG. 3, the high
また、図4に示すように、本考案では、オイル含有環境200において、炭化ケイ素スライス102に対して研削及び/又は研磨工程を行ってもよい。オイル含有環境200は、第1の温度に耐えることが可能な耐高温オイルを含む。第1の温度は、摂氏100度より高く、摂氏200度と900度の間であることが好ましいが、これに限定されない。例えば、本考案では、炭化ケイ素スライス102の一部または全部を、オイル含有環境200に置いてもよい。炭化ケイ素スライス102の全部をオイル含有環境200に浸漬して、高周波加熱部材30により、炭化ケイ素スライス102を加熱することにより、炭化ケイ素スライス102の硬さを降下することが好ましい。
次に、研削研磨機20により、硬さが降下した炭化ケイ素スライス102に対して、研削及び/又は研磨工程を行う。同様に、炭化ケイ素スライス102の硬さの降下の程度は限定されない。しかし、炭化ケイ素スライス102の硬さがシリコンの硬さに近接し、又はシリコンの硬さと同じであるように降下すると、本考案に係る研削研磨機20は、シリコンスライスに対して、研削及び/又は研磨工程を行う研削及び/又は研磨機と同じものを採用してもよい。図4における高周波加熱部材30は、オイル含有環境200の外部に置かれるが、本考案はこれに限定されない。高周波加熱部材30は他の適当な位置に置かれてもよく、これにより、炭化ケイ素スライス102に対して加熱を行って、その硬さを降下することもできる。
Further, as shown in FIG. 4, in the present invention, the
Next, the grinding and polishing
本考案では、加熱部材は、第1の加熱工程において、接触方式または非接触方式により、処理予定加工物を加熱する。例えば、高周波加熱部材30により、炭化ケイ素インゴット100又は炭化ケイ素スライス102に対して加熱を行うときに、炭化ケイ素インゴット100又は炭化ケイ素スライス102に直接接触して加熱を行ってもいいし、間接的な方式を採用し、例えば、オイル含有環境200により、炭化ケイ素インゴット100又は炭化ケイ素スライス102に対して加熱を行ってもよい。本考案が属する技術分野の一般的な知識を持っている者は、本考案で開示された内容に基づいて、高周波加熱部材30を、どのようにオイル含有環境200の外部または内部に置く、且つどのように直接的な接触方式または間接的な接触方式により、炭化ケイ素インゴット100又は炭化ケイ素スライス102に対して加熱を行うかを明確に知ることができるはずであるため、説明を省略する。
In the present invention, the heating member heats the work piece to be processed by a contact method or a non-contact method in the first heating step. For example, when heating the
本考案は、別途硬質材料加工システムを提案する。これは、例えば、複数の上記の硬質材料加工装置から構成され、複数の上記の加工工程をそれぞれ行い、又は一つの上記の硬質材料加工装置から構成され、複数の上記の加工工程を行う。
本考案に係る硬質材料加工システムは、硬質材料を含む処理予定加工物を加工する硬質材料加工システムであって、処理予定加工物に対して、第1の加熱工程と第2の加熱工程とを行って、処理予定加工物の硬質材料の硬さを降下することが可能な第1の温度まで処理予定加工物を加熱することにより、第1の加熱工程と第2の加熱工程とを行うときに、処理予定加工物の硬質材料の硬さを一時的に降下する加熱部材と、加熱部材が処理予定加工物に対して第1の加熱工程を行うときに、第1の加工部材は、硬質材料の硬さが一時的に降下した処理予定加工物に対して、同時に、第1の加工工程を行う少なくとも一つの第1の加工部材と、加熱部材が処理予定加工物に対して第2の加熱工程を行うときに、第2の加工部材は、第1の加工工程を行って、硬質材料の硬さが一時的に降下した処理予定加工物に対して、第2の加工工程を行う少なくとも一つの第2の加工部材と、少なくとも備える。そのうち、第1の加工工程は、例えば切断工程であり、且つ上記のようなワイヤーソー切断機10により切断工程を行うことができる。なお、第2の加工工程は、例えば研削及び/又は研磨工程であり、且つ上記のような研削研磨機20により、研削及び/又は研磨工程を行うことができる。
The present invention separately proposes a hard material processing system. It is composed of, for example, a plurality of the above-mentioned hard material processing devices and performs a plurality of the above-mentioned processing steps, respectively, or is composed of one and the above-mentioned hard material processing devices and performs a plurality of the above-mentioned processing steps.
The hard material processing system according to the present invention is a hard material processing system for processing a work piece to be processed containing a hard material, and a first heating step and a second heating step are performed on the work piece to be processed. When the first heating step and the second heating step are performed by heating the work piece to be processed to a first temperature at which the hardness of the hard material of the work piece to be treated can be lowered. In addition, the heating member that temporarily lowers the hardness of the hard material of the work piece to be processed, and the first processing member are hard when the heating member performs the first heating step on the work piece to be processed. For the work piece to be processed in which the hardness of the material is temporarily lowered, at least one first processing member that performs the first processing step and the heating member are second to the work piece to be processed. When the heating step is performed, the second processing member performs the first processing step, and at least the second processing step is performed on the work piece to be processed in which the hardness of the hard material is temporarily lowered. It is provided with one second processed member and at least. Among them, the first processing step is, for example, a cutting step, and the cutting step can be performed by the wire saw cutting
第1の加熱工程と第2の加熱工程とは、同じ加熱部材によって行ってもよいし、異なる加熱部材によって行ってもよい。例えば、高周波加熱部材30により、第1の加熱工程と第2の加熱工程とを行ってもよい。また、高周波加熱部材30を固定的な空間(例えば上記のオイル含有環境200)の内部または外部に置いて、オイル含有環境200において、まず、切断工程を行って、研削及び/又は研磨工程を行ってもよい。或いは、二つの高周波加熱部材30をそれぞれ異なる位置に置いて、切断工程を行うときに、まず、そのうちの一つの高周波加熱部材30により加熱を行って、切断工程を行った後、別の位置に搬送して(搬送の過程中に、洗浄工程を選択的に行ってもよい。)、別の高周波加熱部材30により加熱を行ってもよい。必要によって、上記の高周波加熱部材30の代わりに、マイクロ波加熱部材を採用してもよい。
The first heating step and the second heating step may be performed by the same heating member or may be performed by different heating members. For example, the high
また、本考案に係る硬質材料加工システムは、更に、少なくとも一つの洗浄部材(図示せず)を備えてもよい。処理予定加工物は、第1の加工工程及び/又は第2の加工工程を受けた後、洗浄部材により、洗浄工程を受けてもよい。
図5に示すように、切断工程S10を行った後、洗浄部材は、処理予定加工物に対して洗浄工程S21を行って、次いで、研削工程S30及び洗浄工程S22を行って、続いて、研磨工程S40及び洗浄工程S23を行ってもよい。切断工程S10は、図1又は図2の方式によって行ってもよいが、これに限定されない。なお、研削工程S30及び研磨工程S40は、図3又は図4の方式によって行ってもよいが、これに限定されない。洗浄工程を行って、前の工程で処理予定加工物に残った物質を洗浄することにより、次の工程を便利に行うことができる。そのうち、洗浄工程において、プラズマにより清潔してもいいし、油脂を除去する有機溶剤(例えばアセトン)により、洗浄工程を行ってもよい。本考案に係る洗浄工程は、処理予定加工物に対して洗浄を行う場合に、プラズマ又は有機溶剤を例にして説明したが、本考案はこれに限定されない。換言すると、洗浄工程は、処理予定加工物に対して洗浄を行うことができれば良い。そして、本考案が属する技術分野の一般的な知識を持っている者は、本考案の内容に基づいて、どのように処理予定加工物に対して洗浄を行うかがよく分かるため、説明を省略する。
Further, the hard material processing system according to the present invention may further include at least one cleaning member (not shown). The work piece to be processed may undergo a cleaning step by a cleaning member after undergoing the first processing step and / or the second processing step.
As shown in FIG. 5, after performing the cutting step S10, the cleaning member performs the cleaning step S21 on the workpiece to be processed, then performs the grinding step S30 and the cleaning step S22, and then polishes. Step S40 and cleaning step S23 may be performed. The cutting step S10 may be performed by the method of FIG. 1 or 2, but is not limited thereto. The grinding step S30 and the polishing step S40 may be performed by the method shown in FIG. 3 or 4, but are not limited thereto. By performing the cleaning step and cleaning the substance remaining in the work piece to be processed in the previous step, the next step can be conveniently performed. Among them, in the cleaning step, the cleaning step may be performed by plasma, or the cleaning step may be performed by an organic solvent (for example, acetone) for removing fats and oils. The cleaning process according to the present invention has been described by taking plasma or an organic solvent as an example when cleaning the work to be processed, but the present invention is not limited to this. In other words, the cleaning step only needs to be able to perform cleaning on the work piece to be processed. A person who has general knowledge of the technical field to which the present invention belongs can understand well how to clean the workpiece to be processed based on the contents of the present invention, so the explanation is omitted. do.
本考案に係る硬質材料加工装置とそのシステムには、次のような効果がある。
(1)処理予定加工物に対して加熱を行うことにより、処理予定加工物における硬質材料の硬さが降下するため、加工部材が切断、研削及び/又は研磨などの工程を行うことが容易となり、加工速度を上げることができる。これによって、生産能力を上げることができ、加工部材の磨耗を減少することもできる。
(2)従来の切断方式によれば、完了後、応力(Stress)を減少するために、テンパー処理(加熱)を行うことが必要である。一方、本考案によれば、テンパー処理を行うことが必要ないため、操作工数を減少することができる。
(3)同じカッターを例にして挙げると、本考案による単位時間当たりの生産量は、従来技術による生産量より多い。
The hard material processing apparatus and its system according to the present invention have the following effects.
(1) By heating the work piece to be processed, the hardness of the hard material in the work piece to be processed is lowered, so that the processed member can easily perform processes such as cutting, grinding and / or polishing. , The processing speed can be increased. As a result, the production capacity can be increased and the wear of the processed member can be reduced.
(2) According to the conventional cutting method, it is necessary to perform tempering (heating) in order to reduce stress after completion. On the other hand, according to the present invention, since it is not necessary to perform the tempering process, the operation man-hours can be reduced.
(3) Taking the same cutter as an example, the production amount per unit time according to the present invention is larger than the production amount according to the conventional technique.
以上の記述は例を挙げたものにすぎず、限定するものではない。本発明の精神及び範疇から逸脱しない、それに対して行ういかなる同等効果の修正又は変更も、添付の請求の範囲に含まれる。 The above description is merely an example and is not limited. Any modification or modification of the equivalent effect made to it that does not deviate from the spirit and scope of the present invention is included in the appended claims.
10 ワイヤーソー切断機
20 研削研磨機
30 高周波加熱部材
40 受け部材
50 空気抽出装置
60 潤滑剤
100 炭化ケイ素インゴット
102 炭化ケイ素スライス
200 オイル含有環境
S10 切断工程
S21,S22,S23 洗浄工程
S30 研削工程
S40 研磨工程
10 Wire saw cutting
Claims (17)
前記処理予定加工物に対して第1の加熱工程を行って、前記処理予定加工物に含む前記硬質材料の硬さを降下することが可能な第1の温度まで前記処理予定加工物を加熱することにより、前記第1の加熱工程を行っているときに、前記処理予定加工物に含む前記硬質材料の前記硬さを一時的に降下する加熱部材と、
前記加熱部材が前記処理予定加工物に対して前記第1の加熱工程を行うときに、前記硬質材料の前記硬さが一時的に降下する前記処理予定加工物に対して、同時に、第1の加工工程を行う少なくとも一つの第1の加工部材と、を少なくとも備えることを特徴とする、
硬質材料加工装置。 It is a hard material processing device that processes processed products including hard materials.
A first heating step is performed on the work to be processed to heat the work to be treated to a first temperature at which the hardness of the hard material contained in the work to be treated can be lowered. As a result, when the first heating step is being performed, the heating member that temporarily lowers the hardness of the hard material contained in the work to be processed, and the heating member.
When the heating member performs the first heating step on the work to be processed, the hardness of the hard material temporarily drops, and at the same time, the first work is to be processed. It is characterized by including at least one first processing member that performs a processing process.
Hard material processing equipment.
前記処理予定加工物に対して第1の加熱工程と第2の加熱工程とを行うことにより、前記処理予定加工物の前記硬質材料の硬さを降下することが可能な第1の温度まで前記処理予定加工物を加熱する加熱部材と、
前記加熱部材が前記処理予定加工物に対して前記第1の加熱工程を行うときに、前記硬質材料の前記硬さが一時的に降下した前記処理予定加工物に対して、同時に、第1の加工工程を行う少なくとも一つの第1の加工部材と、
前記加熱部材が前記処理予定加工物に対して前記第2の加熱工程を行うときに、前記硬質材料の前記硬さが一時的に降下した前記処理予定加工物に対して、同時に、第2の加工工程を行う少なくとも一つの第2の加工部材と、を少なくとも備えることを特徴とする、
硬質材料加工システム。 A hard material processing system that processes processed products containing hard materials.
By performing the first heating step and the second heating step on the work to be processed, the hardness of the hard material of the work to be treated can be lowered to a first temperature. A heating member that heats the work piece to be processed,
When the heating member performs the first heating step on the work piece to be processed, the hardness of the hard material is temporarily lowered, and at the same time, the first work piece is subjected to the first process. With at least one first processing member that performs the processing process,
When the heating member performs the second heating step on the work to be processed, the hardness of the hard material is temporarily lowered, and at the same time, the second heat is applied to the work to be processed. It is characterized by including at least one second processing member that performs a processing process.
Hard material processing system.
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