JPH0536621Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、ワークのインゴツトから半導体ウエ
ハー等の素材をスライス状に切り出すスライシン
グ装置に関する。

（従来の技術） 半導体ウエハー等を製造する場合、シリコンお
よびゲルマニウム等の所定の成分を含むインゴツ
トすなわちワークをスライシング装置を用いて所
定の厚さのスライス半製品に切断しその後所定の
加工を施して、製品を得るようになつている。

このような装置は、たとえば、特開昭61−
142075号公報に開示されている。

この種の装置では、環状の先端部を有する回転
支持体とこの環状の先端部に組合わされる環状部
材との間にデイスク状のブレードの外周縁部が挟
着される。ブレードの中央部には、円形の開口部
が形成されており、この開口部を画成する内周縁
部にリング状に設けられたダイヤモンド等の硬質
材料によつて切刃が構成される。

回転支持体では、デイスク状のブレードを支持
した状態で回転しつつ降下して上記開口部に導入
されたワークを開口部内周縁部にある切刃によつ
て切断する。

この場合、ブレードは極めて高速で回転するの
で振動が発生し易く、また振動が生じると適正な
切断動作が達成出来なくなる。

このようなブレードの振動を極力抑えるために
回転支持体および環状部材の圧接面の周方向の所
定の位置においてブレードを押し付けブレードを
張り上げて一定の緊張力を与える。

この場合、ブレードの支持が強固でない場合に
は、緊張力が低下したり、位置ずれによつてブレ
ードが偏心して、ブレードの寿命、あるいは加工
精度等の面で悪影響がでる。

この点に鑑み上記特開昭61−142075号では、上
記回転支持体または環状部材のブレードとの圧接
面にダイヤモンドその他の砥粒を付着した張り上
げ手段を開示している。

（解決しようとする問題点） しかし、上記の装置は、圧接面の仕上げるため
の工程が複雑となるとともにコスト面で不利とな
る。

（問題点を解決するための手段） 本考案は上記事情に鑑みて構成されたもので、
ブレードのずれ等の不都合を生じることのない安
定した支持状態を与えることができるスライシン
グマシンのブレード取付け装置を提供することを
目的としている。

本考案の目的は、回転可能でかつその回転軸と
直交する方向に移動可能に支持された回転軸方向
に突出した環状の先端部を有する回転支持体と、
該回転体の先端部に取り付けられる環状部材と、
回転しながらワークをスライス状に切断する切刃
を内周縁部に有し外周縁部において前記回転支持
体と環状部材との間に挟着支持されたデイスク状
のブレードと、前記回転支持体または環状部材の
ブレードとの圧接面において円周方向に配置され
ブレードを押圧してブレードを張り上げる押圧部
材と、洗浄用あるいは冷却用としてクーラントを
前記ブレードに導入するクーラント供給機構とを
備えたスライシングマシンのブレード取付け装置
であつて、前記回転支持体または環状部材の圧接
面には押圧部材が配置されるよりも外方において
凹凸面が形成されるとともに、前記回転支持体の
内部には回転支持体の内側から前記圧接面の凹凸
面に連通し前記クーラントを回転支持体の内側か
ら外側に排出するクーラント通路が形成されたこ
とを特徴とするスライシングマシンのブレード取
付け装置によつて達成することができる。

（作用） 本考案のスライシングマシンにおいて、ブレー
ドを回転支持体と環状部材との間に挟着するに際
し、押圧部材によりブレード側面を回転支持体ま
たは、環状部材の一方の圧接面から他方に向けて
押しつけられることによつてブレードは緊張状態
で固定される。この場合、好ましくは、回転支持
体または環状部材の圧接面の何れか一方に、押圧
部材を配置し、他方には、この押圧部材に対応す
る位置に凹部を形成する。

さらに、本考案においては、回転支持体または
環状部材の圧接面には押圧部材が配置されるより
も外方において凹凸面が形成されている。これに
よつてブレード側面と回転支持体および環状部材
の圧接面との摩擦係合力を高めることができる。
なお、この凹凸面は圧接面において外方に延びる
複数の溝によつて構成することもでき、この場合
には、半径方向すなわち、回転支持体の回転中心
からの放射方向、からずれている方向に溝を形成
するのが好ましい。

また、ブレードと回転支持体とで形成される空
間の内部と上記凹凸面とを連通する通路が形成さ
れ、これによつて、ブレードに導入されたクーラ
ントは、回転支持体が回転することによつてその
遠心力により、回転支持体の内側から外側に向か
つて効果的に排出される。

この場合、ブレードがワークを切断する際に発
生する切粉もクーラントと一緒に装置の外部に排
出される。

（考案の効果） 本考案によれば、押圧部材による張り上げ効果
によつてブレードには、所望の緊張力が発生し、
これによつて、高速回転による切断動作中におけ
るブレードの振動を極力抑えることができる。し
たがつて、ワークを適正に切断することができる
とともに、ブレードの耐久性の面でも良好な結果
を得ることができる。この場合、本考案では、こ
の回転支持体および環状部材の圧接面の押圧部材
が配置されるよりも外側の部分には、一定の凹凸
面が形成されるので、ブレードと回転支持体およ
び環状部材との係合力を強めることができ、ブレ
ードの位置ずれを抑え、押圧部材による緊張力の
低下を防止することができるとともにブレードの
偏心回転等の不都合を有効に防止することができ
る。さらに、本考案によればこの凹凸面には、ク
ーラントの通路が連通するようになつており、ク
ーラントがこの部分を流通することによつてブレ
ードの温度変化を極力抑えることができ、これに
よりブレードの内部における不当な応力の発生を
防止することができる。

また上記のように回転支持体の内部から外部に
通じるクーラント通路が形成されることにより、
ワーク切断時に生じる切粉をこの通路を介してク
ーラントとともに装置外に排出することができ、
切粉がブレード側面或いは、ワーク切断面等に付
着して、適正な切断動作に支障を来すといつた問
題も合わせて解消することができる。

（実施例の説明） 以下、本考案の１実施例につき、図面を参照し
つつ説明する。

第１図は、本考案の１実施例に係るスライシン
グ装置１の全体概略図を示すもので、該スライシ
ング装置１は、基台２上に設置されている。

スライシング装置１は、ワーク３すなわち、半
導体ウエハーを製造するための素材としてのイン
ゴツト３を供給する供給機構４と、このインゴツ
ト３から所定の厚さの半導体ウエハースライス半
製品を切り出す、スライシング装置５とから構成
される。

本例のインゴツト３は、シリコンあるいはゲル
マニウム等の半導体から構成される円筒形状の半
導体ウエハー素材であつて、供給機構４上に図に
おいて水平方向移動自在に載置されている。イン
ゴツト３の一端部は、供給機構４の架台６に支持
されており、該架台６は水平方向に延びる固定台
枠７に結合されている。また、架台６は、上記固
定台枠７と平行に延びるネジ杆８に螺合しており
このネジ杆８の先端には、インゴツト３の水平方
向の移動を制御するための第１サーボモータ９の
出力軸が結合されている。

したがつて、第１サーボモータ９が正逆回転す
るとネジ杆８が回転し、これに応じて架台６が水
平方向に変位する。そして、インゴツト３は架台
６の変位に対応して図の矢印のように前進あるい
は後退する。

またスライシング機構５は、インゴツト３の端
部をスライス上の切断するデイスク状のブレード
１０を備えており、このブレード１０は、外周縁
部において回転可能なほぼ皿型のテンシヨンデイ
スク１１の先端部にトツプリング１２により取り
付けられている。

ブレード１０の中心部には、円形の開口部１０
ａが形成されており、この開口部１０ａを形成す
るブレード１０の内端縁が切刃１３を構成する。
この場合、上記切刃１３はダイヤモンド等の硬質
材料からなる砥石で構成される。

テンシヨンデイスク１１の基部すなわち、中心
部は、回転ドラム１４に固定されておりこの回転
ドラム１４の回転シヤフト１４ａは、回転変速機
１５の回転軸に接続されている。

本例の構造では、回転変速機１５に近接して駆
動モータ１６が配置されており、駆動モータ１６
の出力プーリ１７と、回転変速機１５の入力プー
リ１８との間にはベルト１９が掛け渡されており
これによつて、駆動モータ１６の回転力が回転変
速機１５に伝達されるようになつている。

駆動モータ１６、回転変速機１５、テンシヨン
デイスク１１、トツプリング１２およびブレード
１０を服務スライシング機構５の支持部は、昇降
フレーム２０に上下方向移動自在に結合されてい
る。

また上記スライシング機構５の支持部には、ネ
ジブロツク２１が取り付けられており、このネジ
ブロツク２１は、上下方向に延びるネジ杆２２に
螺合している。

ネジ杆２２は、第２サーボモータ２３の出力軸
に接続されており、この結果上記駆動モータ１６
および回転変速機１５等を含むスライシング機構
５は第２サーボモータ２３が正逆回転するのに応
じて、ブレード１０の回転動作を行いながら昇降
動作を行うことができる。

なお、スライシング機構５には、ワイヤ２４を
介してカウンタウエイト２５が取り付けられてい
る。カウンタウエイト２５はスライシング機構５
の重量と釣り合うように滑車２６を介して吊り下
げられている。

また、本例の装置は、ブレード１０によつて切
り取られた半導体ウエハーのスライス半製品をそ
の裏面から吸着して装置外に取り出す吸着取り出
し機構２７を備えている。

この吸着取り出し機構２７のアーム２８は、イ
ンゴツト３の先端部下方から上方に延びブレード
１０の開口部１０ａ内に延び、さらに、ブレード
１０とテンシヨンデイスク１１とによつて形成さ
れる空間部に延びてスライス半製品の裏面側に達
する。

アーム２８の先端部には、切り取られたスライ
ス半製品を吸着するための吸着パツド２９が設け
られている。

また、本例の装置では、上記第１サーボモータ
９、第２サーボモータ２３および、吸着取り出し
機構２７の動作を制御するためにNCコントロー
ル３０が設けられる。

第２図を参照すると、ブレード１０の取り付け
部の構造の詳細が断面で示されている。

テンシヨンデイスク１１のリング状の端面１１
ａには、外周縁近傍に周方向に隔置して複数のネ
ジ穴３１が設けられる。そして、これと組合わさ
れるブレード１０およびトツプリング１２には、
貫通穴３２、および３３が設けられ、これらを貫
通するように締め付けボルト３４が挿通され、ボ
ルト３４を締めつけることによつて、ブレード１
０は、テイシヨンデイスク１１とトツプリング１
２との間に締めつけ固定される。

またテンシヨンデイスク１１の端面１１ａのネ
ジ穴３１の位置の内側には、周方向に延びる溝３
５が形成される。

また、トツプリング１２の該溝３５と対向する
位置には、同様の周方向に延びる凹部３６が形成
されるとともに、この凹部３６には、テンシヨン
リング３７が挿入される。このテンシヨンリング
３７の先端部には、テンシヨンデイスク１１の溝
３５と相補的な形状をなしており、僅かに、溝３
５内に突出するように構成される。さらにトツプ
リング１２には、凹部３６に達する複数のネジ穴
３８が設けられ、このネジ穴３８には、それぞれ
張り上げボルト３９が螺合される。

張り上げボルト３９を締め付けると、ブレード
１０は、図に示すようにテンシヨンリング３７に
よつてテンシヨンデイスク１１の溝３５内に押し
込まれるように変形する。これによつて、ブレー
ド１０に張力を生じさせることができ、テンシヨ
ンデイスク１１に緊張状態で取り付けることがで
きる。

また、第３図に示すようにテンシヨンデイスク
１１の端面１１ａの溝３５よりも外方には、所定
の間隔でテンシヨンデイスク１１の外端まで達す
る複数の浅溝４０が形成される。

この浅溝４０は、テンシヨンデイスク１１の中
心に向かう方向から僅かに異なる方向に延びてお
り、トツプリング１２の端面には、この浅溝４０
に対応して浅溝４０と交差する方向に浅溝１２ａ
が設けられる。

さらにテンシヨンデイスク１１の内部には、ブ
レード１０とテンシヨンデイスク１１とによつて
画成される空間部と浅溝４０を連通するクーラン
ト通路４１が形成されており、このクーラント通
路４１は上記浅溝４０の内側に連通するようにな
つている。

さらに、本例の装置１は、第２図に示すように
切刃１３に向けてクーラントを噴射して切刃３の
洗浄及び冷却を行うクーラント供給装置４２を備
えている。

以上の構造の装置の作動につき説明する。

インゴツト３が供給機構４上の所定の位置に設
置されると、駆動モータ１６が起動されて回転変
速機１５を介してテンシヨンデイスク１１を回転
させる。これによつて、テンシヨンデイスク１１
に取りつけられたブレード１０が回転し始める。
つぎに、第１サーボモータ９が起動されてインゴ
ツト３をスライシング機構５のブレード１０の開
口部１０ａに向けて前進させ、インゴツト３の先
端が開口部１０ａ内に切り出されるスライス半製
品厚さ分だけ突出した位置で前進動作を停止させ
る。つぎに、第２サーボモータ２３が起動され、
スライシング機構５が下降を開始する。この下降
動作によつて、ブレード１０の切刃１３がインゴ
ツト３に接触すると切削作業が開始される。すな
わち、ブレード１０が回転しつつ下降することに
よつてインゴツト３の先端部はスライス状に切り
取られる。切削作業が完了に近づくと吸着取り出
し機構２７の吸着パツド２９に負圧が導入され
て、スライス半製品の裏面側に吸着する。

そして切削作業が完了すると、図示しない駆動
シリンダによりインゴツト３を所定位置まで後退
させるととに、吸着取り出し機構２７のアーム２
８が動作して切り取られたスライス半製品をスラ
イシング装置１から取り出す。

なお、この切断作動中においてクーラント供給
装置４２から切刃１３に向けてクーラントが噴射
される。

この動作において、噴射されたクーラントは、
切刃１３およびブレード１０の側面を洗浄および
冷却して通路４１を介して、浅溝４０に導入され
遠心力により系外に排出される。この際、クーラ
ントはブレード１０を冷却するとともに、切断時
に生じたワーク２の切粉を同伴して外部に排出す
る。

以上の構成によれば、テンシヨンデイスク１１
とトツプリング１２の端面に設けられた浅溝４０
と１２ａによりブレード１０を極めて強固に取り
つけることができ、取りつけ状態における緊張力
の低下を防止することができ、回転時のブレード
振動を効果的に抑えることができる。

さらに、上記のように、浅溝４０，１２ａをク
ーラント通路４１の一部を構成するようにしたの
で、ブレード１０の冷却を簡単にしかも効果的に
行うことができるとともに、切粉の排出も自動的
に行うことができ、切粉がブレード１０、ワーク
３等に付着して支障を来すという問題を解消する
ことができきる。

なお、第４図には、ブレード取り付け部の他の
構造が示されている。

本図の構造は、トツプリング１２の張り上げボ
ルト３９よりも内側に周方向に複数のセツトボル
ト４３が配置されており、このボルトによつて一
定の弾性を有する振れ止めリング４４がブレード
１０の側面に押しつけられている。

これによつて、高速回転によつてテンシヨンデ
イスク１１およびトツプリング１２の内縁部が僅
かに開くが、リング４４の弾性力により、ブレー
ド１０の支持状態が不安定になることを防止する
ことができる。

さらに、第５図に示す構造では、締めつけボル
ト３４の同じ周上にボルト３４の間にクランプ用
ボルト４５が配置されており、このボルト４５に
よつてスチールボール４６がテンシヨンデイスク
１１の端面１１ａに形成された一定の窪みに対し
て押し付けられる構造になつている。

これによつてブレード１０の張り上げ効果をさ
らに高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の１実施例にかかるスライシ
ング装置の概略構成図、第２図は、ブレードの取
りつけ部の詳細図、第３図はテンシヨンデイスク
の端面図、第４図は、他のブレード取り付け構造
を示す第２図と同様の図および第５図はさらに他
のブレード取り付け構造を示す第２図と同様の図
である。 １……スライシング装置、２……基台、３……
インゴツト、４……供給機構、５……スライシン
グ機構、６……架台、７……固定台枠、８……ネ
ジ杆８、９……第１サーボモータ、１０……ブレ
ード、１１……テンシヨンデイスク、１２……ト
ツプリング、１３……切刃、１４……回転ドラ
ム、１４ａ……回転軸、１５……回転変速機、１
６……駆動モータ、１７……第２サーボモータ、
１８……入力プーリ、１９……ベルト、２０……
昇降フレーム、２１……ネジブロツク、２２……
ネジ杆、２３……第２サーボモータ、２４……ワ
イヤ、２５……カウンタウエイト、２６……滑
車、２７……吸着取り出し機構、２８……アー
ム、２９……吸着パツド、３０……NCコントロ
ーラ、３１……ネジ穴、３２，３３……貫通穴、
３４……締め付けボルト、３５……溝、３６……
凹部、３７……テンシヨンリング、３８……ネジ
穴、３９……張り上げボルト、４１……クーラン
ト通路、４２……クーラント供給装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 回転可能でかつその回転軸と直交する方向に移
   動可能に支持された回転軸方向に突出した環状の
   先端部を有する回転支持体と、該回転体の先端部
   に取り付けられる環状部材と、回転しながらワー
   クをスライス状に切断する切刃を内周縁部に有し
   外周縁部において前記回転支持体と環状部材との
   間に挟着支持されたデイスク状のブレードと、前
   記回転支持体または環状部材のブレードとの圧接
   面において円周方向に配置されブレードを押圧し
   てブレードを張り上げる押圧部材と、クーラント
   を前記ブレードに導入するクーラント供給機構と
   を備えたスライシングマシンにおいて、前記回転
   支持体または環状部材の圧接面には押圧部材が配
   置されるよりも外方において凹凸面が形成される
   とともに、前記回転支持体の内部には回転支持体
   の内側から前記圧接面の凹凸面に連通し前記クー
   ラントを回転支持体の内側から外側に排出するク
   ーラント通路が形成されたことを特徴とするスラ
   イシングマシンのブレード取付け装置。