KR930011363B1 - 내변부형 블레이드 지지장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

내변부형 블레이드 지지장치

제1도는 본 발명에 따른 내변부형 블레이드 지지장치의 전체 형상을 도시한 사시도.

제2도는 요부가 형성된 링의 평면도.

제3도는 제1도 선(Ⅲ-Ⅲ)의 단면도로서 판스프링의 장착방법을 도시한 도면.

제4도 및 제5도는 블레이드 지지장치의 변형상태를 도시한 측면도.

제6도는 본 발명에 관한 내변부형 블레이드 지지장치의 다른 실시예에 대한 단면도.

제7도는 종래의 내변부형 블레이드 지지장치의 구성을 도시한 측면도.

제8도는 블레이드를 신장시킴으로써 형성되는 텐션헤드 조립체의 변위를 도시한 평면도.

제9a. b도는 블레이드 지지장치의 변위상태를 도시한 측면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 스핀들축 12 : 회전판

14 : 텐션헤드조립체 16 : 판스프링

20 : 텐션링 22 : 상측링

32 : 내변부형 블레이드

본 발명은 실리콘 인고트와 같은 깨지기 쉬운 재료를 수백미크론 정도의 두깨를 갖는 박판으로 자르는 내주변형 슬라이스 머신에 이용되는 내변부형 블레이드 지지장치(Internal peripheral edge type blade holding device)에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 웨이퍼와 같은 박판은 반도체등의 인고트를 매우 얇은 절단칼로 잘라 제조된다. 이러한 절단칼의 전형적인 예로서는 도우넛형 블레이드가 이용되며, 특히, 블레이드의 내변부에 다이아몬드 지립을 접착하여 구성될 수 있는 내변부가 제공된 블레이드가 종종 이용되고 있다. 이러한 내변부형 블레이드에 있어서, 박상편을 매우 정확하게 자르기 위해서는 블레이드의 외변부측이 블레이드 지지장치에 의해 소정의 장력을 받아 지지되므로 블레이드에는 소정의 장력이 인가된다.

제7도에는 종래에 이용되는 내변부형 블레이드 지지장치(H)의 측단면도가 도시되어 있다.

도시한 바와같이 스핀들(1)이 있으며, 스핀들(1)의 상부에는 보울형의 하측링(2)이 장착되고, 하측링(2)의 상부에는 텐션링(3)이 장착되어 있다. 블레이드 (B)는 텐션링(3)상에서 보울트와 같은 것에 의해 장착될 수 있는 상측링(4)과 텐션링 (3)사이에 협지되어 유지된다.

종래의 방식에 따르면, 블레이드(B)의 장력은 상측링(4)의 원주상에 제공된 다수의 블레이드 고정 보울트(도시하지 않았음)에 의해 조정될 수 있다. 이러한 장력 조정방법은 블레이드(B)에 내재하는 압연방향에 관한 항장력 차이의 존재, 소위 이방성에 기인한 것이다. 즉 도우넛형 블레이드는 압연된 스트립형 박판을 프레스 펀칭함으로써 형성되고, 블레이드는 외관적으로 원형이기 때문에 방향성이 없지만, 블레이드에는 근본적으로 압연방향과 압연방향에 수직으로 직교하는 방향간의 장력차이가 발생하게 된다. 이러한 이유로 인하여 전술한 블레이드 장력조정에 있어서, 상측링 주변상의 고정보울트의 압축력은 부위에 따라 변하도록 설정된다.

다시 말하면, 전술한 바와같이 상기의 이방성은 상호 직교하는 2방향(X-X방향, Y-Y방향)에 존재하기 때문에, 예컨대, X방향에서의 장력이 Y방향에서의 장력보다 클경우, X-방향에서의 압축력은 Y-방향에서의 압축력보다 훨씬 크도록 설정된다.

그러나, 전술한 바와 같이 블레이드의 부위에 따라 압축력을 상이하게 설정할 경우, 지지장치(H) 전체에 불균일한 응력부하를 부여하게 되므로, 절단시의 블레이드의 진동과, 잘려진 박편의 파손, 잘려진 박편의 두께가 변하게 되는등 바랍직스럽지 않은 사태가 발생하게 되는 결과를 초래한다.

제8도와 제9도는 상기의 응력에 기인한 지지장치(H)의 변형상태를 도시하였다. 특히, 이들 도면에서 실선은 응력부하가 인가되기전의 블레이드 지지장치의 형상을 도시한 것이고, 이점쇄선은 응력부하가 인가된 후의 블레이드 지지장치의 형상을 도시한 것이다.

다시 말하면, 이들 도면에 있어서, 블레이드(B)의 X방향측 압축력을 전술한 바와같이 Y방향측 보다 강하게 설정할 경우, 그의 반력과 유사한 부하가 블레이드 지지장치(H)에 발생한다. 이경우, 지지장치의 상측링(4)과 텐션링(3)으로 구성된 텐션헤드 조립체(5)는 평면상으로 보아 X방향에서는 내측으로, Y방향에서는 외측으로 변위되므로 텐션헤드 조립체(5)는 제8도에 2점쇄선으로 도시한 바와같이 타원형으로 변하게 된다. 이러한 텐션헤드 조립체(5)의 변형은 주지하는 바와같이 보울형 하측링(2)에 영향을 미친다. 즉, 텐션헤드 조립체(5)는 링형상이기 때문에 그러한 변형은 타원형상을 제공하지만, 하측링(2)은 기저판(6)이 있기 때문에 전술한 바와같은 타원형상으로 변형될 수 없다. 이러한 이유 때문에 제9도에 도시한 바와같이 하측링(2)의 X방향(단축방향)에서 기저판의 주변측부는 상측으로 만곡 변형되고, 하측링(2)의 Y방향(장측방향)에서 기저판의 주변측부는 하측으로 만곡 변형된다. 이러한 기저판의 변형은 텐션헤드 조립체(5)에 영향을 미친다. 전술한 바와같이 텐션헤드 조립체(5)의 평면형상이 응력부하에 기인하여 타원형으로 변형되는 동안, 텐션헤드 조립체(5)의 측면형상은 기저판(6)의 변형이 그곳에 영향을 주기 때문에 상기의 기저판 주변을 지지점으로 하여 원호상태로 변형된다. 즉 도시된 실시예에서와 같이, X방향에서 볼때 블레이드면은 정규 레벨로부터 상방으로 변형되며, Y방향에서 볼때에 블레이드면은 하방으로 변형되므로 전체의 블레이드면은 요철과 같은 불균일한 형상을 이루게 된다. 이것은 절단시에 기저판(6)의 진동과 함께 블레이드의 변부진동을 바람직스럽지 않게 야기시킨다.

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 종래의 블레이드 지지장치의 결점을 해결하는데 그 목적이 있다.

따라서, 본 발명은 블레이드의 변부진동이 생기지 않도록 한 블레이드 지지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 블레이드 지지장치는 스핀들축에 고착시킨 회전판과, 텐션 헤드 조립체와, 회전판상에 반경방향으로 변위가능하게 배치한 다수의 판스프링과, 판스프링에 의해 지지되는 텐션헤드 조립체와, 텐션헤드 조립체에 의해 장력을 받아 지지되며 이방성을 고려하여 판스프링과 관련되게 위치된 내변부 블레이드로 구성된다.

본 발명에 있어서, 내변부 블레이드의 이방부(異方部)(X, Y방향)는 회전판상의 판스프링의 위치와 일치되는바, 이 상태에서, 블레이드는 소정의 압축력으로 신장된다. 이러한 신장으로 인하여 블레이드의 이방부에 있어서, X방향에서의 장력은 Y방향에서의 장력과 상이하다. 즉 예컨대, X방향의 장력이 Y방향의 장력보다 훨씬 클경우 텐션헤드 조립체는 X-방향에서의 지경을 짧게 변형시키고, Y방향에서는 길게 변형시킨다. 이러한 텐션헤드 조립체의 변형은 판스프링에 의해 흡수될 수 있으므로 이러한 변형은 지지장치의 기저판을 형성하는 회전판에 전달되지 않는다. 따라서, 본 발명에 의하면 회전판의 변형에 기인한 내변부형 블레이드 변부의 흔들림 발생을 방지할 수가 있다.

이하, 본 발명은 첨부도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명에 따른 내변부형 블레이드 지지장치의 전체형상을 도시한 것인바, 도시한 바와같이 회전구동원(도시하지 않았음)에 연결된 스핀들축(10)의 상단은 회전판(12)의 중심부에 연결되어 있다. 회전판(12)은 상호 90°간격으로 배치된 4개의 판스프링(16,16,16,16)(제1도에는 3개만이 도시 되었음)에 의해 텐션헤드 조립체(14)에 연결되어 있다.

또한, 텐션헤드 조립체(14)는 보울트(도시하지 않았음)에 의해 상호 연결된 텐션링(20)과 상측링(22)으로 구성된다. 텐션헤드 조립체(14)에는 후술하는 블레이드 (32)가 텐션링(20)과 상측링(22)사이에 배치되는바, 이 상태에서 보울트(30)(이후 기술함)가 블레이드(32)에 장력을 부여하도록 하는바, 이 블레이드에는 내변부(32A)가 제공되어 있다.

제3도는 제1도의 선(Ⅲ-Ⅲ)의 단면도인바, 판스프링(16)을 장착하는 구조를 도시한 것이다. 텐션링(20)과 상측링(22)은 노브핀(도시하지 않았음)을 사용하여 각각 위치된다. 또한, 상측링(22)의 하면에는 링형의 흠(24)이 형성되는데, 이 흠에는 U자형 단면을 갖는 압축링(26)이 상하 이동가능하도록 느슨하게 삽입되어 있다. 한편, 텐션 스프링(20)의 상면에는 전술한 링형흠(24)에 대응한 링형흠(25)이 형성되어 있다.

그 흠(25)은 압축링(26)의 하부가 흠(25)에 삽입될 수 있도록 형성된다. 또한, 링형흠(24)에는 상측링(22)의 상면으로부터 연장된 탭핑된 구멍(28)이 형성되어 있는바, 구멍(28)안에는 보울트(30)가 나삽된다.

이러한 이유로 인해 만약 보울트(30)가 단단히 조여졌을 경우 압축링(26)은 링형의 흠(25)을 향해 하방으로 압축되므로 상측링(22)과 텐션링(20)사이에 삽입 배치된 블레이드(32)에는 장력이 부여될 수 있다.

또한, 전술한 판스프링(16)은 텐션링(20)과 일체로 형성된다. 다시 말하면, 판스프링(16)은 텐션링(20)과 일체로 형성되어 그의 하부로부터 하방으로 연장되므로 판스프링(16)의 부분은 탄성을 유지한다. 판스프링(16)의 하부를 장착하기 위한 구조를 제3도를 참조하여 상세히 기술한다. 회전판(12)의 상면에는 제2도에 도시한 바와같이 외주변에 90°간격으로 4개의 요부(34)가 형성된 링(32)이 보울트(도시하지 않았음)에 의해 고정된다. 링(32)의 요부(34)에는 판스프링(16)의 하측기부(36)가 탄입되어 보울트(40)에 의해 고착된다. 전술한 바와같이 판스프링(16)은 상호 90°간격으로 배치되어 회전판(12)의 반경방향으로 휘어질 수 있다. 텐션헤드 조립체(14)를 취부하기 전에 판스프링(16)은 회전판(12)의 반경방향으로 변형될 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 일실시예의 작용을 상세히 설명하기로 한다.

내변부형 블레이드(32)를 자아당겨 설정할 경우, 4개의 판스프링 (16,16,16,16)에 배치된 텐션링(20)의 상면에는 내변부형 블레이드(32)가 위치된다. 이경우 블레이드(32)의 두개의 상이한 방향을, 예컨대 X, Y방향으로 표시할 경우, 블레이드는 블레이드의 X, Y의 방향 라인이 판스프링(16,16)과 일치되도록 위치될 수 있다. 그 다음, 상측링(22)을 텐션링(20) 위에 위치시키고, 블레이드(32)를 협지하는 종래의 수단인 보울트에 의해 텐션링(20)에 체결시킴과 동시에 링(20)을 블레이드 고정 보울트(30)에 의해 압축시켜 블레이드(32)에 소망하는 장력을 부여한다. 보울트(30)의 압축력은 전술한 바와같이 블레이드(32)의 X, Y방향에서 상이하다. 따라서, 예컨대 X방향의 장력을 Y방향보다 크게할 경우, 보울트의 압축력은 Y방향보다는 X방향이 훨씬 강하도록 설정되어야만 한다. 이러한 결과로 인하여, X-방향의 장력은 Y방향보다 훨씬 크며, 그의 반발력도 X방향측이 당연히 크다. 즉, 텐션헤드 조립체(14)의 X방향직경을 Y방향직경보다 적게 할 수 있으므로 응력이 텐션헤드 조립체(14)에 작용하게 된다. 응력부하가 텐션헤드 조립체(14)의 강성보다 클 경우, 텐션헤드 조립체(14)는 X-방향직경이 짧고(제4도), Y방향 직경이 길도록(제5도) 변위된다. 이러한 변위는 판스프링 (16)에 파급된다.

판스프링(16)은 제4도 및 제5도에 도시한 바와같이 회전판(12)의 반경방향으로 변위 가능하게 배치되므로, 판스프링(16)은 텐션헤드 조립체(14)의 직경 변위에 따라 변위된다. 이로 인하여, 블레이드(32)의 신장으로부터 야기되는 변위와 응력은 블레이드(32)의 장력여하에 불구하고 회전판(12)에 영향을 덜주게 된다.

또한, 텐션헤드 조립체(14)의 직경변위는 종래의 장치와 같이 블레이드(32)의 높이에 영향을 받지만, 본 발명에 의하면 회전판(12)이 변위되지 않으므로 회전판(12)의 누적변위는 발생되지 않는다. 따라서, 블레이드 높이의 변위는 스프링(16)의 변위각도에 해당하는 값이 된다. 실제로, 블레이드의 높이변위는 수미크론 정도로 조절될 수 있다. 즉, 이러한 정도의 블레이드 높이변위는 너무나 적으므로 블레이드의 회전시 블레이드 변부의 진동으로 인하여 작업재료의 품질저하는 생기지 않게 된다. 실질적으로 이러한 정도의 높이변위는 블레이드 변부의 진동을 발생시키지 않는다.

또한, 전술한 구성에 의하면, 회전판(12)에는 판스프링(16)만이 설치되어 있으므로 작업재료를 블레이드로 절단할 때 생기는절분(cut powder), 절삭수(cut water)와 같은 파기물은 판스프링(16) 간격으로부터 외부로 신속히 배출될 수 있다.

전술한 바와같이 본 발명에 의하면, 내변부형 블레이드의 이방성에 기인하여 야기되는 텐션헤드 조립체의 직경방향 변위가 생길 경우에, 이러한 변위는 판스프링에 의해 흡수되어 회전판에 전달되지 않으므로 회전판을 블레이드의 신장 및 설정에 의하여 변위될 수 없다. 이 때문에, 종래 장치에서와 같이 회전판의 변위에 기인한 내변부 블레이드의 높이변위 즉, 블레이드면의 요철형의 불균일 형상을 제거할 수 있고 또한, 블레이드 높이변위에 기인한 블레이드의 진동을 방지할 수 있다.

뿐만 아니라, 도시된 실시예에서, 텐션링(20)과 판스프링(16)은 제6도에 도시한 바와같이 서로 일체식으로 형성되지만, 판스프링(16)과 텐션링(20)은 상호 개별적으로 형성될 수도 있고, 판스프링(16)은 보울트(50)와 같은 것에 의해 텐션링(20)에 장착될 수도 있다. 제6도에 도시한 다른 실시예에서, 요부(52)는 제2도에 도시한 링(32)과 같이 회전판(12)의 상면에 90°간격으로 배치되어 있다. 판스프링(16)의 하단기저부(36)는 우레탄고무(54)에 의해 흠(52)에 탄지된다.

상기의 실시예에서, 판스프링의 갯수는 4개로 가정하여 설명하였지만 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니다. 즉, 텐션헤드 조립체(14)의 변위가 회전판에 전달되지 않을 경우 판스프링의 갯수는 4개로 제한되지 않는다.

비록 본 발명이 특정의 형태를 참조하여 기술하였을지라도 본 발명은 이에 한정하지 않고 하기의 특허청구의 범위를 벗어나지 않는 범위내에서 많은 변경 및 수정이 있을 수도 있다.

Claims (7)

1. 스핀들축에 고착된 회전판과; 회전판상에서 원주방향으로 등간격으로 배치되며 회전판의 반경방향으로 변위 가능하도록 설치한 다수의 탄성편과 ; 탄성편에 의해 회전판에 지지된 텐션헤드 조립체 및; 텐션헤드 조립체에 의해 신장되며 유지되는 내변부 블레이드로 구성됨을 특징으로 하는 내변부형 블레이드 지지장치.
2. 제1항에 있어서, 상기의 탄성편은 판스프링임을 특징으로 하는 내변부형 블레이드 지지장치.
3. 제2항에 있어서, 상기의 판스프링은 상호 90°간격으로 배치되고, 상기 내변부형 블레이드의 이방성은 판스프링의 위치에 대응되도록 함을 특징으로 하는 내변부형 블레이드 지지장치.
4. 제3항에 있어서, 상기의 텐션헤드 조립체는 텐션링과 상측링으로 구성되고, 상기의 내변부형 블레이드는 상기의 텐션링과 상측링에 의해 신장 및 지지됨을 특징으로 하는 내변부형 블레이드 지지장치.
5. 제3항에 있어서, 상기의 각각의 판스프링은 상기의 텐션링과 일체로 형성되며 텐션스프링의 하면으로 부터 수직으로 인장됨을 특징으로 하는 내변부형 블레이드 지지장치.
6. 제5항에 있어서, 상기의 회전판상에는 판스프링의 갯수와 동일한 요부를 갖으며 그의 외측주변부에 형성된 링이 장착되고 상기의 판스프링의 하단부는 상기의 요부에 각각 탄지되어 보울트에 의해 고정됨을 특징으로 하는 내변부형 블레이드 지지장치.
7. 제3항에 있어서, 각각의 판스프링의 상단은 보울트에 의해 텐션링에 연결되고, 상기 판스프링의 하단은 보울트에 의해 회전판에 연결됨을 특징으로 하는 내변부형 블레이드 지지장치.

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