JPS6325893B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、結晶棒をウエフアに切断するための
ブレード・パツクを、複数のブレードを接着する
ことによつて製造する方法に関する。

例えばケイ素、ゲルマニウム、ヒ化ガリウム、
リン化インジウム、サフアイア、ルビーまたはガ
リウム、ガドリニウムガーネツトのような半導性
または酸化性物質の結晶棒を多重切断方法によつ
てウエフアに切断するためには、実際に材料を研
磨する粒子をスラリーとしてばらばらの状態で
（多重いラツプ切断）、または堅固にブレードに付
着させる。両方の作用形式において、ブレード・
パツクを形成するように結合した各ブレードが互
いに正確に平行に整頓している場合にのみ、切断
されたウエフアの充分な幾何学的正確さが保証さ
れる。

このような正確に平行な整頓は、周知のよう
に、ブレード端部のブレード間にスペーサ・プレ
ートを挿入し、この配置を次に圧縮力によつて
（例えば「精密作業テクニツク
（Feinwerktechnik）」1962，No.３，87頁参照）ま
たは粘着物質によつて（西ドイツ公告第1427735
号明細書または米国特許第3168087号明細書）固
定することによつて保証される。

しかし、スペーサ・プレートは非常に正確に製
造しなければならないので、これの製造は労力を
要し費用のかかるものである。さらに、このスペ
ーサ・プレートを挿入またはクランプする際に、
スペーサ・プレートが傾斜する危険がしばしばあ
る。このような従来の方法を適用すると、切断精
度が不充分であるために、または破壊もしくはき
裂のような機械的損傷を加工材に与えるために、
生産量の損失が生ずる。

本発明の課題は、結合したまたは結合しない粒
子を用いて多重切断プロセスを行うためのブレー
ド・パツクを簡単で、労力を要さず、費用のかか
らない方法で製造可能にする方法を提案すること
である。

この課題は、ブレードを接着することによる、
結晶棒をウエフアに切断するためのブレード・バ
ツクの製造方法において、所望のブレード間隔で
ブレードの厚さに応じて互いに平行に配列された
みぞを有する組立てジグによつてブレード端部を
整頓し、型要素によつてブレード端部を囲繞し、
硬化可能な粘着物質によつて固定し、次いで組立
ジグを除くことを特徴とする方法によつて解決さ
れる。

本発明によつて使用される組立てジグは、ほぞ
厚さが望しいブレード間隔に相応しほぞ間の間隔
がブレード厚さと同じであるような櫛様組立てジ
グを用いるのが好ましい、組立てジグの構断面は
一般に長方形になるように選択する；ブレード端
部を確実に問題なく整頓するために、組立てジグ
の幅は一般に10〜20mmで充分である。組立てジグ
の長さは望ましいブレード・パツクの幅に一致
し、みぞの深さはブレードの深さに大体一致する
のが好ましい。材料としては、精密加工が可能で
あり、形状安定性、寸法安定性及び耐腐食性であ
ることによつて、頻繁な使用を可能にするような
材料が原則として考えられる。例えば、鋼鉄等の
ような金属材料が実証されている。

ブレードを手によつてまたは機械によつて組立
ジグに挿入し整頓する。必要な場合には、ブレー
ド端部が固定に必要な距離だけその外縁を超えて
自由に突出するような位置に補助工具を置く。

整頓が終了した後に、組立てジグによつて確定
した位置にブレード端部を固定する。固定剤とし
ては、ブレード端部領域においてブレード間の間
隙をできるだけ完全に満たし得るような稠度を有
し、さらにブレード材料に確実に粘着し、クラン
ピング及び切断の際に生ずるかなりのせん断力に
充分に耐え得るようなせん断強度を有する。硬化
可能な物質が適している。この前提は、金属の接
着に用いられる接着剤、特にエポキシ樹脂、フエ
ノール樹脂またはアクリレート樹脂ベースの反応
性接着剤によつて満たされる。この他、例えば特
に融点の低いはんだまたは溶融接着剤の使用も考
えられる。その硬化時間が約15〜500分間の範囲
である固定剤を選択することが特に好ましい。迅
速に硬化する物質がブレード間の間隙を完全には
満たさないまたはせん断強度及び粘着性を低下さ
せるような気泡を過度に形成することが時にあ
る。緩慢に硬化する物質の使用も確かに原則的に
は除外されないが、ブレード・パツク製造の所要
時間をかなり高めることになる。

その都度選択する硬化可能な物質のブレードに
対する接着は、例えばブレード端部の粗面化及
び／または細心き脱脂あるいは粘着仲介体の使用
のような付加的な処置によつて任意に改善するこ
とができる。

本発明によつて製造されたブレード・パツク
は、それに作用する機械的な力に耐え、変形や破
壊を生ぜず、特にブレードの位置が変化しないよ
うに充分に安定でなければならない。この機械的
な力は、張力枠の中でブレードに張力を与えるた
めの張力、および鋸引き作業の間にブレードに対
して工作物を押し付ける圧力である。

ブレード・パツクの充分な機械的安定性を与え
るために、その都度選択する硬化可能な粘着物質
がブレード端部の領域を合目的に囲繞する距離は
硬化可能な粘着物質のせん断強度Ｃ、ブレード・
パツクの幅Ｂ及び、ブレード・パツクを支持枠に
はさみ込む張力Ｆに依存する。各ブレード端部に
必要な接着距離Ｋは次式によつて、計算すること
ができる： Ｋ＝Ｆ／２・Ｃ・Ｂ 約30〜90N／mm²の範囲のせん断強度を有する硬
化可能な粘着物質は、通常の張力とブレード・パ
ツク幅において一般に有意な接着距離を可能にす
ることがわかつた。すなわち、この式の条件が満
たされると、ブレード・パツクの変形や破壊を生
じることなくブレードの引張りや鋸引きを行うこ
とができる。

本発明による方法の実施は、図１と２の例に基
づいて以下に詳細に説明する。

図１に示す、例えば特殊鋼製の長方形横断面を
有する櫛様ジグ１は、一列のみぞ２とほぞ３を有
する。ほぞ３の厚さ４はブレードパツクの望まし
いブレード間隔に相当し、みぞ２の幅はブレード
厚さに相当する。ブレード６をこのみぞに順次ま
たは同時に挿入し、全てのブレードの端部７が少
なくとも接合用部分だけジグを超えて突出するよ
うに整頓するのが好ましい。

次いでブレード端部部分間の間隙に固定のため
の製剤を例えば浸漬、注入または塗布によつて満
たすことができる。整頓したブレード端部部分を
固定する場合に、ブレード端部と固定剤の受容の
ために適した形状のみぞを有し、その外形が指示
枠への嵌合を可能にするような、例えば方形枠
（Vierkantleiste）状または円筒状である、特に
組立て可能な型要素によつて囲繞することが行わ
れる例えば、組立て可能な型要素に所定の固定剤
を満たし、整頓したブレード端部を望ましくは垂
直な状態で所定の深さまで浸漬し、硬化が終了す
るまでこの状態に維持するという方法がある。こ
の場合に、固定剤が毛管作用に基づいてブレード
間隙内でしばしば上方へ上昇し、接着面積を増大
させる。しかし、最初にすでに固定剤で任意に前
処理したブレード端部を型要素で囲繞したから固
定剤を充填し、ブレード端部を最終的に互いに接
合させて固定し、同時に型要素と結合させること
もできる。

図２では、指示枠の固定ジヨーへの挿入に適し
た四角形枠（Vierkantleiste）としてのブレード
端部部分の形成を例示する。多数のブレード６か
ら成るブレード・パツク８の端部を２つの部分要
素１０と１１から構成された四角形枠状の型要素
のみぞ９内に突出させる。この装置でブレード端
部上下及び型要素に対する結合を行う固定剤は特
に図示しない。

型要素を例えばプリズム形、四角形以外の多角
形、円筒形または半円筒形のような他の形状に形
成することも当然可能であるが、四角形枠の形状
がブレード端部挿入固定のために特に適している
ことがわかつた。その都度選択する型要素はブレ
ードパツクの境界をなすブレード上に側面から周
縁領域においても充分な安定性を保証できるよう
に取付けるのが好ましい。型要素の利点は一般に
多数回の使用が可能である点にある。しかし、適
当な機械的性質を有する固定剤を使用する場合に
は、ブレード端部領域のを形成するのに型要素を
使用しなくてもよい。

従つてブレード端部を簡単に支持枠に嵌合し、
固定できるように、ブレードの両端を形成するこ
とができる。このようなブレード・パツクは、従
来のブレードバツク用にスペーサ・ブレードを備
えた支持枠に、労力を要する囲繞作業をする必要
なく、用いることができる。しかしながら、適当
な支持枠を簡単な方法で形成することもできる。
このような支持枠はブレードを摩擦的に固定する
ための側方圧縮ネジ及び小スペーサ・プレートを
必要とせず、固定ジヨーに関しても若干の公差が
可能であり、僅かな表面仕上げで充分であるから
である。このように、本発明による方法によつて
得られるブレード・パツクは、不当に費用及び労
力を要することなく製造可能であるとともに、操
作が容易でかつ切断精度が高いという利点を有す
る。

本発明を次の実施例に基づいてさらに詳細に説
明する： 実施例 市販のラツプ切断機に使用するために、多結晶
ケイ素ブロツク切断に適したブレード・パツクを
製造した。200枚の特殊鋼ブレード（長さ430mm、
高さ6.35mm、幅0.254mm）を0.58mm（約450mmのデ
イスク厚さに相当）間隔に配置し、2100N／ブレ
ードの張力で支えた。

硬化可能な粘着性物質としては、せん断強度が
40N／mm²であるエポキシ樹脂ベースの常温硬化接
着剤を用意した。

ブレード端部あたりの必要な接着距離Ｋは次式
を用いて概算することができた： Ｋ＝Ｆ／２・Ｃ・Ｂ＝420×10³／２×40×167＝31〔mm
〕 式中 Ｋ：接着距離（mm） Ｃ：接着剤のせん断強度（Ｎ／mm²） Ｂ：ブレード・パツクの幅（mm） Ｆ：張力（Ｎ） 次に、ブレードを図１と同様に形成した焼戻し
鋼製組立てジグに、手によつて順次挿入する。こ
の組立てジグは40×40m²の横断面を有し、ブレー
ド・パツク幅に相当する長さ167mmを有する他、
幅がブレード幅（0.254mm）に同じで、約5μmの
プラス公差が許容できると見なされる深さ７mmの
200個の長方形のみぞを有する。この公差は切断
精度に明白な影響を与えないが、一般にブレード
幅とみぞ幅がが出来るだけ正確に一致するように
努めるべきである。

この後、ブレード端部を統一的に組立てジグか
ら約50mm突出するように整頓した。次に２個の対
称的な半シエル体１０，１１から成る四角形枠状
の特殊鋼製型要素の中空の長方形みぞ９内に約35
mm挿入する。次にこの装置を大体垂直な状態に
し、最下部に存在する中空型に用意した流動性の
常温硬化接着剤を充填し、約60分間硬化させる。
次に組立てジグをブレードの他端までずらし、ブ
レード他端を同様にして四角形状の型要素の中で
固定した。

このようにして製造したブレード・パツクを次
に適当な支持枠に挿入して固定した。ラツプ切断
機に挿入した後に、例えば、西ドイツ特許公開第
2722782号明細書によつて教えられるような、通
常の方法に従つて多結晶ケイ素ブロツク（サイズ
100×100×180mm³）を約450μm厚さの199枚のウ
エフアに切断することができた。

【図面の簡単な説明】

図１は本発明による組立てジグを示し、図２は
ブレード端部領域において特定の型込めをし、接
着させたブレード・パツクを示す。 １…補助工具、２…長方形みぞ、３…ほぞ、４
…ほぞの厚さ、５…みぞの幅、６…ブレード、７
…ブレード端部、８…ブレード・パツク、９…み
ぞ、１０，１１…型部分要素。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ブレードを接着することによる、結晶棒をウ
   エフアに切断するためのブレード・パツクの製造
   方法において、所望のブレード間隔でブレードの
   厚さに応じて互いに平行に配列されたみぞを有す
   る組立てジグによつてブレード端部を整頓し、型
   要素によつてブレード端部を囲繞し、硬化可能な
   粘着物質によつて固定し、次いで組立ジグを除く
   ことを特徴とする方法。 ２ 硬化可能な粘着物質として接着剤を用いるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方
   法。 ３ 各ブレード端部に、ブレードが少なくとも次
   式： Ｋ＝Ｆ／２・Ｃ・Ｂ 〔式中、Ｃは硬化可能な粘着物質のせん断強さ
   （Ｎ／mm²）、Ｂはブレード・パツクの幅（mm）及び
   Ｆは所定の張力（Ｎ）である〕 によつて規定される距離Ｋ〔mm〕だけ間隔をおい
   て互いに固定されることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項または第２項記載の方法。 ４ ブレード端部を四角形枠状の型要素によつて
   囲繞することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   〜第３項のいずれかに記載の方法。