NL8403157A - WORKING OF WORKPIECES FROM BROS-CRUCKY MATERIALS. - Google Patents

WORKING OF WORKPIECES FROM BROS-CRUCKY MATERIALS. Download PDF

Info

Publication number
NL8403157A
NL8403157A NL8403157A NL8403157A NL8403157A NL 8403157 A NL8403157 A NL 8403157A NL 8403157 A NL8403157 A NL 8403157A NL 8403157 A NL8403157 A NL 8403157A NL 8403157 A NL8403157 A NL 8403157A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
grinding
materials
workpieces
workpiece
machining
Prior art date
Application number
NL8403157A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
Mueller Georg Nuernberg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mueller Georg Nuernberg filed Critical Mueller Georg Nuernberg
Publication of NL8403157A publication Critical patent/NL8403157A/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B7/00Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor
    • B24B7/10Single-purpose machines or devices
    • B24B7/16Single-purpose machines or devices for grinding end-faces, e.g. of gauges, rollers, nuts, piston rings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B9/00Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B1/00Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)

Description

fc . » N032686 1fc. »N032686 1

Bewerking van werkstukken uit bros-brokkelige materialen.Machining workpieces from brittle crumbly materials.

De uitvinding heeft betrekking op de bewerking van werkstukken uit bros-brokkelige materialen met grote hardheid.The invention relates to the machining of workpieces of brittle crumbly materials with high hardness.

5 De verspaning van metalen en niet-metalen materialen door slijpen vindt hoe langer hoe meer toepassing in de vervaardigingstechniek, waarbij twee ontwikkelingsdoeleinden worden nagestreefd, namelijk enerzijds het bereiken van een zo groot mogelijke nauwkeurigheid, oppervlakte kwaliteit en een zo gering mogelijke beschadiging en anderzijds 10 een verhoging van het verspaningsvermogen. Beide doeleinden sluiten elkaar tot nu toe uit, omdat volgens de huidige stand van de techniek de constructie van de machines en vooral de specificatie van de slijpwerk-tuigen speciaal moeten zijn ontworpen om het ene of het andere optimum te bereiken.5 The machining of metal and non-metal materials by grinding is increasingly used in manufacturing technology, which pursues two development goals, namely on the one hand achieving the highest possible accuracy, surface quality and the least possible damage, and on the other 10 an increase in stock removal. Both purposes have hitherto been mutually exclusive, because, according to the current state of the art, the construction of the machines and especially the specification of the grinding tools must be specially designed to achieve one or the other optimum.

15 lot nu toe zijn twee slijpwerkwijzen bekend, namelijk het "omtreksslijpen" en "het zijslijpen". Het "omtreksslijpen" is daarbij verder ontwikkeld dan het "zijslijpen" en gedeeltelijk reeds concurrerend met betrekking tot verspaningsvermogen en nauwkeurigheid ten opzichte van draaien, frezen en schaven. De beide verschillende slijp-20 werkwijzen volgens de stand van de techniek zijn diepgaand in de tech- ♦ nische literatuur beschreven, waarbij de vermogensgrenzen in wetenschappelijke werken, vakliteratuur en produktinformaties zijn aangegeven en de telkens bereikte laatste stand weerspiegelen. Beide hiervoor vermelde slijpwerkwijzen hebben hun eigen, elkaar gedeeltelijk overlap-25 pende toepassingsterreinen, waarbij zij optimaal werken. Daarbij is voor zeer harde, brosse en gevoelige materialen en zeer gladde vlakop-pervlakken het zijslijpen beter. Een uitzonderingspositie nemen bij de bewerking niet metalen, kristallijne materialen in, die in grote hoeveelheden in de vorm van zeer dunne, grote oppervlakten bezittende 30 schijven bijvoorbeeld als substraat voor elektronische onderdelen worden toegepast· Een voorbeeld is hier de bewerking van zeer dunne werkstukken in schijfvorm uit silicium, germanium, saffier, granaat, spinel en III-V-verbinding, zoals deze in sterk toenemende mate als substraat voor de vervaardiging van elektronische onderdelen wereldwijd worden 35 toegepast· Het bij het begin van de oppervlakte bewerking uitsluitend toegepaste leppen wordt hoe langer hoe meer vervangen door slijpen met met diamant bezette slijpschijven. Deze werkwijze werd door aanvraagster produktierijp ontwikkeld.Two grinding methods are now known, namely "circumferential grinding" and "side grinding". The "circumferential grinding" is further developed than the "side grinding" and is partly already competitive in terms of cutting power and accuracy with regard to turning, milling and planing. The two different grinding methods according to the prior art have been described in depth in the technical literature, wherein the power limits in scientific works, specialist literature and product information are indicated and reflect the last state reached. Both of the aforementioned grinding methods have their own, partly overlapping areas of application, whereby they work optimally. In addition, side grinding is better for very hard, brittle and sensitive materials and very smooth surface surfaces. Non-metallic crystalline materials, which are used in large quantities in the form of very thin, large-area disks, for example, as substrates for electronic parts, are an exception in processing. · An example here is the processing of very thin workpieces in disk form made of silicon, germanium, sapphire, garnet, spinel and III-V compound, as these are increasingly used as a substrate for the manufacture of electronic parts worldwide. The lapping used exclusively at the start of the surface treatment becomes longer the more replaced by grinding with diamond-cut grinding wheels. This method was developed by the applicant ready for production.

De onderhavige uitvinding heeft tot doel, bij het bewerken van 40 werkstukken uit zeer brosbrokkelige, kristallijne en vaak extreem harde 8403157 2 materialen een ten opzichte van de huidige stand van de techniek verbeterd verspaningsvermogen bij materiaalsparend verwijderen van materiaal mogelijk te maken, waarbij de bij een snijproces onvermijdelijke veranderingen van de bovenste materiaallagen en de hieruit voortkomende be-5 schadiging, dat is de diepte van vernieling van de in de nabijheid van de oppervlakte liggende kristallaag, geringer moet zijn als bij de tot nu toe bekende en toegepaste verwijderingswerkwijzen en waarbij tegelijkertijd een verbetering van de oppervlaktekwaliteit wordt bereikt,om het aantal van de bij dergelijke materialen noodzakelijke op elkaar 10 volgende bewerkingstrappen, zoals bijvoorbeeld voorpolijst- en fijn-slijpen te verminderen·The object of the present invention is to enable machining of materials that are improved in comparison with the prior art in machining 40 workpieces from highly brittle, friable, crystalline and often extremely hard materials, while the cutting process, inevitable changes of the upper material layers and the resulting damage, that is, the depth of destruction of the crystal layer in the vicinity of the surface, must be less than in the previously known and applied removal methods and at the same time improvement of the surface quality is achieved in order to reduce the number of subsequent processing steps necessary for such materials, such as for example pre-polishing and fine grinding

De beschadiging en duidelijk zichtbare bewerkingssporen op de geslepen oppervlakken verhogen de breukgevoeligheid en veranderen de elektrische waarden van de werkstukken, in het bijzonder van de sub-15 straatschijven aanzienlijk en hebben een zeer nadelige invloed op volgende behandelingen en diffusie-processen· Hoe geringer de beschadiging is hoe dunner de werkstukken kunnen worden geslepen· Eveneens vereenvoudigt en verkort de materiaalsparende slijpbewerking de daaropvolgende bewerkingen, omdat het wegnemen van de onvermijdelijke beschadiging 20 door etsen minder kostbaar is·The damage and clearly visible machining marks on the ground surfaces increase the susceptibility to breakage and significantly change the electrical values of the workpieces, in particular of the sub-15 road disks, and have a very detrimental effect on subsequent treatments and diffusion processes · The less damage is the thinner the workpieces can be ground · Likewise, the material-saving grinding operation simplifies and shortens the subsequent operations, because removing the inevitable damage by etching is less expensive ·

Extreem bros-brokkelige, monokristallijne of polykristallijne materialen, die volgens de uitvinding worden bewerkt, hebben een minimale Vickers hardheid van 7000 N/mm^ tot maximaal 25000 N/mm^. De bekendste voorbeelden voor dergelijke materialen zijn AIII-BV-verbindingen met 25 een Vickers hardheid tot 8500* Germanium met een Vickers-hardheid tot 7500, silicium met een Vickershardheid tot 11500, spinel met een Vickerhardheid tot 14000, alsmede Safier- en gallium-gadolinium-granaat (GGG) met een Vickershardheid van 19000 tot 21500. Dergelijke materialen vinden bij voorkeur toepassing in de elektronica. Bovendien kunnen 30 ook superharde sintermaterialen zoals siliciumcarbide SiC met een Vickershardheid van 15000 - 25500, siliciumnitriet Si3N4 met een Vickershardheid van 15000 - 20000 (respectievelijk 35000 bij het een-kristal) alsmede boriumcarbide B4C met een Vickershardheid van 22500 tot 31000 op voordelige wijze worden bewerkt. Dergelijke materialen ; 35 vinden toepassing in de machinebouw, motorenbouw alsmede constructie-bouw. Een verder voorkeursgroep van materialen omvat snijkeramiek met een Vickershardheid van 17000 tot 28500 alsmede Korund AI2O3 met een Vickershardheid van 215000. Deze materialen dienen als niet-metalen snijstoffen.Extremely brittle, friable, monocrystalline or polycrystalline materials, which are processed according to the invention, have a minimum Vickers hardness of 7000 N / mm ^ to a maximum of 25000 N / mm ^. The best known examples for such materials are AIII-BV compounds with a Vickers hardness up to 8500 * Germanium with a Vickers hardness up to 7500, silicon with a Vickers hardness up to 11500, spinel with a Vicker hardness up to 14000, as well as sapphire and gallium gadolinium Grenade (GGG) with a Vickers hardness of 19000 to 21500. Such materials are preferably used in electronics. In addition, super hard sinter materials such as silicon carbide SiC with a Vickers hardness of 15000 - 25500, silicon nitrite Si3N4 with a Vickers hardness of 15000 - 20000 (respectively 35000 with the single crystal) as well as boron carbide B4C with a Vickers hardness of 22500 to 31000 can be processed in an advantageous manner. . Such materials; 35 find application in machine building, engine building as well as construction building. A further preferred group of materials includes cutting ceramics with a Vickers hardness of 17000 to 28500 as well as Corundum AI2O3 with a Vickers hardness of 215000. These materials serve as non-metallic cutting materials.

40 Het doel wordt volgens de uitvinding bereikt door toepassing van 8403157 i * 3 de werkwijze bestaande uit vlak—zij—dwars slijpen voor het bewerken van werkstukken uit extreem bros-brokkelige, kristallijne materialen· £en materiaal dat met bijzondere voorkeur wordt toegepast is monokristal-lijn silicium. Polykristallijn silicium is eveneens zeer goed ge-5 schikt.The object is achieved according to the invention by using 8403157 * 3 the method of flat-side-transverse grinding for machining workpieces of extremely brittle, friable, crystalline materials and particularly preferred material is single crystal -line silicon. Polycrystalline silicon is also very suitable.

Het vlak-zij-dwarsslijpen omvat in tegenstelling tot de nu toe voor het bewerken van dergelijke materialen toegepaste slijpproces slechts twee bewegingscomponenten, namelijk rotatie van de slijpschijf en de loodrecht op het te slijpen werkstukoppervlak gerichte benadering 10 van de slijpschijf. De aanzetbeweging, die bij de tot nu voor de bewerking van dergelijke materialen toegepaste slijpwerkwijze als een dominerende werkzame parameter werd aangezien, vervalt.In contrast to the grinding process hitherto used for processing such materials, the flat-side-cross grinding comprises only two components of movement, namely rotation of the grinding wheel and the approach of the grinding wheel oriented perpendicular to the workpiece surface to be grinded. The starting movement, which has been regarded as a dominant active parameter in the grinding process used to process such materials, is eliminated.

Het slijpproces bij het vlak-zij-dwarsslijpen bestaat uit een indompelen van de roterende slijpschijf in het oppervlak van het werk-15 stuk, zodat voor deze bewerking de aanduiding "dompelslijpen" wordt voorgesteld. De slijpbekleding is daarbij bij voorkeur zodanig bemeten, dat het totale te slijpen werkstukoppervlak wordt bedekt, maar er is ook bij zeer uitgestrekte werkstukken een zich herhalend partieel dompelsli jpen mogelijk, waarbij het werkstuk na elke dompelslijping over 20 de breedte van de slijpbekleding ten opzichte van de slijpschijfas wordt verschoven.The grinding process in flat-side cross grinding consists of immersing the rotating grinding disc into the surface of the workpiece, so that for this operation the designation "immersion grinding" is proposed. The grinding coating is preferably sized in such a way that the entire workpiece surface to be grinded is covered, but repetitive partial immersion grinding is also possible for very extended workpieces, the workpiece after each immersion grinding over the width of the grinding coating the grinding wheel shaft is shifted.

Het vlak-zij-dwarsslijpen, dat tot nu toe slechts werd toegepast als relatief ruwe grove verspaning met geringe eisen aan de oppervlakte gesteldheid, heeft bij de volgens de uitvinding beoogde optimale pro-25 cesbesturing, volledig verrassend bij harde en zeer brosse materialen, die kwetsbaar zijn voor kristalroostervernielingen aan de bewerkte oppervlakte, een buitengewone werkstofsparend en goed verspaningsgedrag tot gevolg. Zo is het verspaningsvermogen een veelvoud groter dan de tot nu bekende waarden, hoewel de bereikte oppervlakte-kwaliteit en de 30 schadelijke verandering van de buitenste, met de slijpschijf in kon-tactkomende materialen invergelijking goed zijn met betrekking tot de tot nu speciaal daar voor ontwikkelde bewerkingswerkwijzen.The flat-side cross grinding, which has hitherto only been used as relatively rough coarse stock removal with low surface requirements, has, in the optimum process control according to the invention, completely surprising with hard and very brittle materials, which vulnerable to crystal lattice destruction on the machined surface, resulting in exceptional material-saving and good machining behavior. Thus, the machining power is many times greater than the values known so far, although the achieved surface quality and the harmful change of the outer, with the grinding wheel in contact materials, are good in comparison with the hitherto specially developed for this purpose. machining methods.

Extreem bros-brokkelig, monokristallijn silicium kan daardoor geslepen worden tot een einddikte van omstreeks 80 pm, terwijl bij de be-35 kende sli jpmethoden in het algemeen slechts werkstukken met een dikte van groter of gelijk dan 160 pm zeker worden beheerst. Metingen bevestigen, dat nadelige veranderingen in het kristalrooster van het materiaal aan het slijpoppervlak in vergelijking kleiner zijn dan bij de tot nu toe toegepaste slijpwerkwijzen.Extremely brittle, friable, monocrystalline silicon can thereby be ground to a final thickness of about 80 µm, while the known grinding methods generally only control workpieces of a thickness greater than or equal to 160 µm. Measurements confirm that adverse changes in the crystal lattice of the material on the grinding surface are comparatively smaller than in the grinding methods used hitherto.

40 Volgens de uitvinding wordt verder het zeer grote voordeel verkre- 8403157 / o· i 4 gen, dat de bij het slijpen ven de achterzijden een eindbehandeling gehad hebbende en in het algemeen met een uiteindelijke laag van relatieve zachte materialen beklede voorzijde van de siliciumschijf, die gedurende dit slijpproces de steunzijde op de inklemplaats voor het 5 werkstuk is, veel minder gevaar loopt van beschadiging door indruk-kingen en gekneusde plaatsen en dat daardoor uitval wordt vermeden.According to the invention, the very great advantage is furthermore obtained that the front side of the silicon wafer has had a final treatment when grinding the back sides and is generally coated with a final layer of relatively soft materials, which, during this grinding process, is the support side on the clamping point for the workpiece, is much less likely to be damaged by depressions and bruised places and that this prevents failure.

Het in de praktijk tdegepaste, meest gunstige slijpprocessen, waarbij de met diamant bezette zijslijpschijf met een zeer langzame voortgaande beweging en geringe spandiepte over het oppervlak van het 10 werkstuk wordt bewogen, gaan uit van een fijnkorrelige slijpschijf met een elliptisch verlopende afronding van de snijrand, om de geëiste kwa-liteits parameter te bereiken. Deze optimale snijgedragingen zijn bij vervaardigingsmachines niet zeker reproduceerbaar, hetgeen aanzienlijke kwaliteitsschommelingen tot gevolg heeft. Bij het slijpproces volgens 15 de uitvinding moet daarentegen alleen maar worden gelet op de omstandigheid dat de slijpbekleding vlak is.In practice, the most favorable grinding processes, in which the diamond-coated side grinding wheel is moved over the surface of the workpiece with a very slow progression movement and a small clamping depth, are based on a fine-grained grinding wheel with an elliptically rounded edge of the cutting edge, to achieve the required quality parameter. These optimum cutting behavior is not guaranteed to be reproducible in manufacturing machines, which leads to considerable quality fluctuations. In the grinding process according to the invention, on the other hand, only attention must be paid to the fact that the grinding coating is flat.

Met een relatief fijnkorrelige slijpschijf worden verspaningscapa-citeiten bereikt, die tot nu toe slechts werden opgebracht door zeer grof korrelige voorslijpschijven, waarbij echter het aan fijnere slijp-20 schijven eigen gladdere oppervlak aan het werkstuk behouden blijft, zelfs wordt verbeterd terwijl bovendien het met de slijpschijf in aanraking komende materiaaloppervlak in de buitenste laag daarvan minder wordt veranderd of wordt beschadigd. De vlakheid en ruwheid kan nog aanzienlijk worden verbeterd als na het einde van de voeding van het 25 "dompelslijpen" het werkstuk evenwijdig aan het slijpschijfvlak uit het ingrijpgebied wordt weggetrokken. De sporen van de iets verder uit de bekleding van de slijpschijf uitstekende korrelpunten worden daarbij geëgaliseerd. Men kan deze extra bewerkingsstap vergelijken met het zogenaamde "uitbranden" in sterk vereenvoudigde vorm.With a relatively fine-grained grinding wheel, machining capacities are achieved, which have hitherto only been achieved by very coarse-grained pre-grinding wheels, but the smoother grinding wheels inherent in the workpiece are even smoother, while at the same time improving the surface with the grinding wheel contacting material surface in the outer layer thereof is less changed or damaged. The flatness and roughness can still be considerably improved if, after the end of the "immersion grinding" feed, the workpiece is pulled out of the engagement area parallel to the grinding disc surface. The traces of the grain points protruding slightly further from the coating of the grinding wheel are thereby leveled. This extra processing step can be compared with the so-called "burn-out" in a greatly simplified form.

30 De toepassing volgens de uitvinding van de werkwijze "vlak-zij- dwarsslijpen" voor het bewerken van werkstukken uit bros-brokkelige materialen met een grote hardheid schept een nieuwe slijptechnologie met vele voordelen.The use according to the invention of the method "flat-side cross grinding" for machining workpieces of brittle, friable materials with a high hardness creates a new grinding technology with many advantages.

Omdat geen aanzetbeweging plaatsvindt, is het mogelijk een eenvou-35 diger en zeer stabiele machine te construeren. Bekende automatische slijpmachines met één of meer stations werken met ronde tafels als werkstukdrager en -voedingsinrichting, waarbij beslist verschillende naar buiten toenemende voedingsnelheden optreden. Dit nadeel, dat een negatieve invloed heeft op de oppervlakte kwaliteit en de materiaalbe-40 lasting gedurende het ingrijpen van de slijpkorrels, valt weg, omdat, 840 3 1 5 7 # 5 · zoals boven beschreven, een afsluitend "uitbranden” als rechtlijnige beweging, bijvoorbeeld van de draaibankkop voor de slijpas kan worden uitgevoerd, om een zeer fijn en gelijkmatig oppervlak te verkrijgen.Since no starting movement takes place, it is possible to construct a simpler and very stable machine. Known automatic grinders with one or more stations work with round tables as workpiece carrier and feed device, at which different outwardly increasing feed speeds occur. This drawback, which has a negative influence on the surface quality and the material load during the intervention of the abrasive grains, is eliminated because, as described above, 840 3 1 5 7 # 5 · a final "burn-out" as a rectilinear movement , for example, of the lathe head for the grinding shaft can be made, to obtain a very fine and even surface.

Normale slijpautomaten met een ronde tafel met meerdere stations hebben 5 bij alle slijpstations eenzelfde voedingssnelheid, onafhankelijk van het feit of voor-, fijn- of maximaal fijn-geslepen wordt. Bij het volgens de uitvinding toegepaste vlak-zij-dwarsslijpen, waarbij gedurende het slijpproces geen aanzetbeweging plaatsvindt, kan de "uitbrandbewe-ging" telkens individueel en optimaal met geringe machinekosten worden 10 aangepast, waarbij in het algemeen een lineaire "uitbrandbeweging" slechts bij het laatste slijpstation noodzakelijk is. Omdat gedurende het slijpen de werkstukdrager stilstaat, bijvoorbeeld in de vorm van een ritmisch stapsgewijs bewegende ronde tafel, is een zeer nauwkeurige en voor wat betreft de handeling eenvoudige lading en lossing van werk-15 stukken gegeven.Normal multi-station round table grinders have the same feed rate at all grinding stations, regardless of whether pre-grinding, fine grinding or maximum fine grinding are used. In the flat-side-cross grinding used according to the invention, in which no starting movement takes place during the grinding process, the "burn-out movement" can in each case be individually and optimally adjusted with low machine costs, in general a linear "burn-out movement" only when last grinding station is necessary. Since the workpiece carrier is stationary during grinding, for example in the form of a round table moving rhythmically, a very precise and simple handling and unloading of workpieces is given.

Een verder voordeel is, dat gedurende deze periode een volledige scheiding tussen de ruimte tussen het slijpgebied en het gebied van aanvoer en afvoer mogelijk wordt, hetgeen bij zeer precieze werkstukken zeer belangrijk, omdat de inspanplaats van het werkstuk kan worden ge-20 reinigd en schoon kan worden gehouden totdat de volgende substraat-schijf is aangebracht. Geringe stofdeeltjes tussen.de steunplaats van het werkstuk en de substraatschijf drukken op het oppervlak en leiden bij zeer dunne substraatschijven onvermijdelijk tot de gevreesde, plaatselijke scheuren, die vanwegen hun vorm "kraaienpoten" worden ge-25 noemd.A further advantage is that during this period a complete separation between the space between the grinding area and the area of supply and discharge is possible, which is very important with very precise workpieces, because the clamping point of the workpiece can be cleaned and clean. can be held until the next substrate disc is loaded. Small dust particles between the workpiece support and the substrate disc press on the surface and in the case of very thin substrate discs inevitably lead to the feared, localized cracks, which are called "crow's feet" because of their shape.

De onderhavige uitvinding geeft het buitengewoon grote voordeel van een veelvoud grotere verspaningscapaciteit, met relatief geringe belasting van werkstuk en werktuig.The present invention gives the extraordinarily great advantage of a much greater stock removal rate, with relatively low workpiece and tool loading.

Dit maakt het afslijpen van brosse materialen tot zeer geringe 30 dikten tussen 60 en 250 pm mogelijk, bij voorkeur tussen 80 en 200 pm, omdat op voordelige wijze het kristalrooster van het materiaal slechts weinig wordt veranderd. Een verder voordeel is, dat gedurende het slijpen de werkstukdraagtafel vast geblokkeerd op de machinekolom ligt en daardoor trillingsstabiel is.This allows the grinding of brittle materials to very small thicknesses between 60 and 250 µm, preferably between 80 and 200 µm, because the crystal lattice of the material is advantageously only slightly changed. A further advantage is that, during grinding, the workpiece support table is firmly locked on the machine column and is therefore vibration-stable.

35 Een verder voordeel van de onderhavige uitvinding zijn geringe specifieke werktuigkosten, die het gevolg zijn van de lange levensduur van de slijpschijf, hetgeen nog belangrijk wordt bevorderd doordat het maximaal mogelijke aantal slijplichamen deelneemt aan het slijpproces, waardoor de korrelbelasting wordt verminderd en de spaanafvoer wordt 40 vergemakkelijkt, waarbij de op afzonderlijke korrel werkende constanten 840 31 5 7 r t 6A further advantage of the present invention is low specific tooling costs, due to the long life of the grinding wheel, which is further promoted by the maximum possible number of grinding bodies participating in the grinding process, thereby reducing the grain load and reducing chip evacuation 40, with the constants acting on individual grain 840 31 5 7 rt 6

VV

en vibratie-arme snijkracht, ten opzichte van het snijvlak als vaste ruimtevektor kan worden weergegeven. Door de niet vereiste aanzetbeweging wordt daardoor het uitbreken van het slijplichaam uit de binding daarvan vertraagd.and low-vibration cutting force, which can be displayed as a fixed space vector relative to the cutting plane. As a result of the not required starting movement, the breaking out of the grinding body from its binding is thereby delayed.

5 De voor de werkwijze volgens de uitvinding vereiste slijpschijven zijn ongecompliceerd en gemakkelijk te vervaardigen. In het algemeen zullen slijplichamen, bij voorkeur met diamantkorrel als snijmateriaal, in de vorm van schijven, platen of stroken op een basislichaam worden bevestigd. De daarbij vrijblijvende tussenruimten tussen de afzonder-10 lijke slijpelementen versterken het koeleffect en vergemakkelijken het afvoeren van spanen· De afstand tussen de afzonderlijke slijpelementen resp· slijpsegmenten is daarbij telkens kleiner dan het te bewerken oppervlak· Op deze wijze wordt vermeden, dat een werkstuk tussen twee segmenten wordt vastgeklemd en bij het roteren van de slijpschijf dan 15 een normaal kops slijpproces wordt uitgevoerd, waarbij slechts de randen van het slijpsegment werkzaam worden. Er kunnen echter ook slijpschijven met een ononderbroken bekleding, waarvan de afmetingen zijn afgestemd op de grootte van het werkstuk, met voordeel worden toegepast.The grinding wheels required for the method according to the invention are straightforward and easy to manufacture. Generally, grinding bodies, preferably with diamond grain as a cutting material, will be attached to a base body in the form of discs, plates or strips. The spacings between the individual grinding elements, which are free of obligation, enhance the cooling effect and facilitate the removal of chips. The distance between the individual grinding elements or grinding segments is always smaller than the surface to be processed. In this way, a workpiece between two segments are clamped and when the grinding wheel is rotated a normal end grinding process is performed, whereby only the edges of the grinding segment become active. However, grinding wheels with a continuous coating, the dimensions of which are adapted to the size of the workpiece, can also be used advantageously.

20 Bij de werkwijze volgens de uitvinding kunnen economisch fijne korrels worden toegepast, wat bij het slijpen van niet metalen materialen gladdere oppervlakken veroorzaakt.In the method according to the invention, economically fine grains can be used, which causes smoother surfaces when grinding non-metallic materials.

De uitvinding zal thans nader worden uiteengezet aan de hand van de tekeningen waarin bij wijze van voorbeeld enige uitvoeringsvormen 25 van de uitvinding zijn weergegeven.The invention will now be explained in more detail with reference to the drawings, which show by way of example some embodiments of the invention.

Figuur 1 geeft een substraat met een karakteristieke afmeting weer.Figure 1 shows a substrate of a characteristic size.

Figuur 2 geeft een uitvoeringsvorm weer van een inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding bestaande uit 30 vlak-zij-dwarsslijpen.Figure 2 shows an embodiment of a device for carrying out the method according to the invention consisting of flat side cross grinding.

Figuur 3 geeft schematisch de grootteverhoudingen weer tussen slijpvlakken van de slijpschijf en het werkstuk bij een inrichting volgens figuur 1.Figure 3 schematically shows the size relationships between grinding surfaces of the grinding wheel and the workpiece in a device according to figure 1.

Figuur 4 geeft schematisch in de figuren 4a tot 4e voorbeelden 35 weer van voordelige uitvoeringen van de slijpvlakken van slijpschijven voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding.Figure 4 schematically shows in Figures 4a to 4e examples 35 of advantageous embodiments of the grinding surfaces of grinding wheels for carrying out the method according to the invention.

De in figuur 1 weergegeven substraatschijf uit silicium heeft afmetingen zoals deze voorwaarde zijn voor de vervaardiging van elektronische onderdelen met een groot vermogen.The silicon substrate disk shown in Figure 1 has dimensions such as these are conditional for the manufacture of high power electronic components.

40 De in figuur 2 weergegeven uitvoeringsvorm van een inrichting be- 8403157 * 7 :· staat uit een in principe blokvormige machinekolom 1, op het horizontale vlak waarvan een intermitterend ritmisch draaibare of horizontaal schuifbare tafel 2, die gedurende het slijpproces kan worden vastgeklemd, voor het ontvangen en voor het verder transporteren van de werk-5 stukken, is gelagerd. Boven de opneemplaats van de werkstukken steekt een ondersteuning 4 uit, waaraan de aandrijfmotor 8 en de slijpas 8, die de slijpschijf 6 met het naar de werkstukken toegekeerde slijpvlak 7 draagt, zijn bevestigd. De ondersteuning 4 is met nauwkeurige en stijve geleidingselementen 9 verticaal naar boven en naar beneden be-10 weegbaar aan de kolom 1 bevestigd.40 The embodiment of a device shown in figure 2 comprises 8403157 * 7: · consists of a basically block-shaped machine column 1, on the horizontal plane of which an intermittently rhythmically rotatable or horizontally sliding table 2, which can be clamped during the grinding process, receiving and for the further transport of the work pieces is mounted. A support 4 protrudes above the receiving location of the workpieces, to which are mounted the drive motor 8 and the grinding shaft 8, which carries the grinding disc 6 with the grinding surface 7 facing the workpieces. The support 4 is fixed to the column 1 vertically upwards and downwards with precise and rigid guide elements 9.

Deze verticale bovenwaartse en benedenwaartse beweging kan bijvoorbeeld worden ingeleid door een elektrisch aangedreven voedingsas 10. Deze voedingsas 10 voert de slijpschijf 6 volgens de onderhavige uitvinding in "dompelschijven" tot op de eindmaat van het werkstuk naar 15 beneden toe en heft met een snelle beweging de gehele ondersteuning naar boven toe. Gedurende deze teruggaande beweging van de ondersteuning wordt door intermitterend draaien of horizontale verschuiving van de tafel 2 het bewerkte werkstuk uit het gebied van de slijpschijf verwijderd, gelijktijd een nieuw te bewerken werkstuk onder de slijpschijf 20 gebracht en in werkpositie vastgezet;This vertical upward and downward movement can be initiated, for example, by an electrically driven feed shaft 10. This feed shaft 10 feeds the grinding wheel 6 according to the present invention into "immersion discs" down to the final dimension of the workpiece and with a rapid movement lifts the all support upwards. During this return movement of the support, the machined workpiece is removed from the area of the grinding wheel by intermittent turning or horizontal shifting of the table 2, at the same time a new workpiece to be machined is placed under the grinding wheel 20 and fixed in working position;

Dit gelijktijdig verwijderen en laden vindt plaats in afstemming met de teruggaande beweging van de ondersteuning, zodat geen botsing tussen een nieuw werkstuk en de slijpschijf plaatsvindt, zolang de transportbeweging niet is afgesloten en de werkstukdrager weer is vast-25 geklemd.This simultaneous removal and loading takes place in coordination with the return movement of the support, so that no collision takes place between a new workpiece and the grinding wheel, as long as the transport movement is not closed and the workpiece carrier is clamped again.

Figuur 3 geeft een slijpschijf weer voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding. De weergegeven slijpschijf 40 heeft een naar het werkstuk 41 toegekeerd slijpvlak 42, dat het gedurende het slijpproces vast aangebrachte en niet aan een aanzetbeweging onderwor-30 pen werkstuk 41 volledig bedekt. Op deze wijze wordt er voor gezorgd dat gedurende het slijpen alle slijplichamen van het slijpvlak 42 spaanafnemend werkzaam worden.Figure 3 shows a grinding wheel for carrying out the method according to the invention. The grinding disc 40 shown has a grinding surface 42 facing the workpiece 41, which completely covers the workpiece 41 fixedly applied during the grinding process and not subjected to an initial movement. In this way it is ensured that during grinding all grinding bodies of the grinding surface 42 become chip-removing.

Figuur 4 geeft schematische verschillende uitvoeringsmogelijkheden weer van volgens de onderhavige uitvinding te gebruiken slijplichaamv-35 lakken.Figure 4 schematically shows various embodiments of grinding body paints to be used according to the present invention.

Figuur 4a geeft een uit bolletjes van slijplichaampjes gevormd slijpvlak. Figuren 4b en 4c geven slijpschijven weer, waarvan de slijp-bekledingen uit rechthoekige respectievelijk trapeziumvormige slijpbe-kledingselementen 44, 45 zijn gevormd.Figure 4a shows a grinding surface formed from spheres of abrasive bodies. Figures 4b and 4c show grinding wheels, the grinding coatings of which are formed from rectangular and trapezoidal grinding coating elements 44, 45 respectively.

40 Bij figuren 4d en 4e zijn de slijpbekledingselementen staafvormig 840 31 57 * r 8 46 respectievelijk boogvormig 47 uitgevoerd. In alle uitvoeringsvormen 4a tot 4e zijn telkens cirkelvormige werkstukken 41 getekend, waarbij kan worden gezien, dat de slijpbekledingen de werkstukken in het vlak effectief volledig afdekken. Bij elk van deze uitvoeringsvormen van 5 slijpschijven wordt ervoor gezorgd, dat gedurende het slijpen alle slijplichamen van de naar het werkstuk toegekeerde slijpbekledingssegmenten spaanverwijderend werkzaam worden. Dit staat duidelijk in tegenstelling tot het normale kopse slijpen, waarbij slechts de slijpli-chaampjes van de slijpschijfrand, spaanafnemend werken.In Figures 4d and 4e, the abrasive coating elements are rod-shaped 840 31 57 * r 8 46 and arc-shaped 47, respectively. In all embodiments 4a to 4e, circular workpieces 41 are each drawn, it being seen that the abrasive coatings effectively cover the workpieces completely in the plane. In each of these 5 grinding wheel embodiments, it is ensured that during grinding, all grinding bodies of the grinding coating segments facing the workpiece become chip-removing. This is clearly in contrast to normal end grinding, in which only the grinding bodies of the grinding disc edge have a chip-removing effect.

10 Een verder voordeel van de werkwijze volgens de uitvinding is het feit, dat de slijpbelasting en het ingrijpgebied van de slijpschijf aan het werkstuk gedurende de hele slijptijd constant zijn. Daardoor wordt een zeer gelijkmatig slijpbeeld en een zeer stabiel slijpproces bereikt.A further advantage of the method according to the invention is the fact that the grinding load and the area of engagement of the grinding wheel on the workpiece are constant throughout the grinding time. This achieves a very even grinding pattern and a very stable grinding process.

15 Het vlak-zij-dwarsslijpen volgens de uitvinding is bijvoorbeeld in het ontwerp van DIN 8589, deel 11, bladzijde 10, beschreven.The flat-side cross grinding according to the invention is described, for example, in the design of DIN 8589, part 11, page 10.

840 3 1 5 7840 3 1 5 7

Claims (2)

1. Toepassing van het vlak-zij-dwarsslijpen voor het bewerken van schijfvormige werkstukken uit zeer harde, bros-brokkelige, kristallijne 5 materialen met een Vickershardheid groter dan 7000 H/m^ tot een dikte tussen 60 en 250 pm.1. Use of the flat-side cross grinding for machining disc-shaped workpieces of very hard, brittle-friable, crystalline materials with a Vickers hardness greater than 7000 H / m 2 to a thickness between 60 and 250 µm. 2· Toepassing van het vlak-zij-dwarsslijpen volgens conclusie 1, voor het bewerken van schijfvormige werkstukken uit zeer harde, bros-brokkelige, kristallijne materialen bij voorkeur tot een dikte tussen 10 80 en 120 pm 840 3 1 5 7Use of the flat-side cross grinding according to claim 1, for machining disc-shaped workpieces of very hard, brittle-friable, crystalline materials, preferably to a thickness between 10 80 and 120 µm 840 3 1 5 7
NL8403157A 1983-11-04 1984-10-16 WORKING OF WORKPIECES FROM BROS-CRUCKY MATERIALS. NL8403157A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3339942 1983-11-04
DE3339942A DE3339942C1 (en) 1983-11-04 1983-11-04 Processing of disc-shaped workpieces made of broken brittle materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8403157A true NL8403157A (en) 1985-06-03

Family

ID=6213484

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8403157A NL8403157A (en) 1983-11-04 1984-10-16 WORKING OF WORKPIECES FROM BROS-CRUCKY MATERIALS.

Country Status (8)

Country Link
JP (1) JPS60114452A (en)
KR (1) KR850003861A (en)
CH (1) CH664919A5 (en)
DE (1) DE3339942C1 (en)
FR (1) FR2554376B1 (en)
GB (1) GB2149330B (en)
IT (1) IT1178619B (en)
NL (1) NL8403157A (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4837979A (en) * 1987-03-17 1989-06-13 Sintobrator, Ltd. Polishing device
GB8922640D0 (en) * 1989-10-07 1989-11-22 T & N Technology Ltd Grinding non-metallic hard materials
US5384986A (en) * 1992-09-24 1995-01-31 Ebara Corporation Polishing apparatus
JP5964637B2 (en) * 2012-04-03 2016-08-03 株式会社ディスコ Grinding equipment
CN103817590A (en) * 2012-11-16 2014-05-28 三芳化学工业股份有限公司 Grinding pad, grinding device and grinding pad manufacturing method
CN107297686B (en) * 2017-07-27 2023-09-29 湖北省中鸥国际技术转移有限公司 Fine grinding device for intake and exhaust valves of internal combustion engine
JP2020089930A (en) * 2018-12-04 2020-06-11 株式会社ディスコ Creep-feed grinding method

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB338317A (en) * 1928-10-19 1930-11-20 Norton Co Improvements in lapping machines
CH482506A (en) * 1968-12-11 1969-12-15 Philips Nv Process for grinding panels to a precisely defined low thickness
GB1243288A (en) * 1969-02-03 1971-08-18 Steel Co Of Wales Ltd Concrete grinding machine
JPS5034895B1 (en) * 1969-09-29 1975-11-12
US3841028A (en) * 1972-08-24 1974-10-15 Crane Packing Co Apparatus for handling workpieces to be polished
JPS5233839A (en) * 1975-09-11 1977-03-15 Mitsubishi Rayon Co Method of removing metal rusts
US4144099A (en) * 1977-10-31 1979-03-13 International Business Machines Corporation High performance silicon wafer and fabrication process
US4318250A (en) * 1980-03-31 1982-03-09 St. Florian Company, Ltd. Wafer grinder
NL8301700A (en) * 1982-05-18 1983-12-16 Mueller Georg Nuernberg GRINDING METHOD AND APPARATUS FOR CARRYING OUT THE METHOD AND PROCESSING OF WORKPIECES FROM BROS-CRUCKY MATERIALS
DE3302881C2 (en) * 1983-01-28 1985-07-25 GMN Georg Müller Nürnberg GmbH, 8500 Nürnberg Machining of disk-shaped workpieces made of silicon

Also Published As

Publication number Publication date
IT1178619B (en) 1987-09-09
GB2149330B (en) 1987-03-25
FR2554376B1 (en) 1992-06-12
DE3339942C1 (en) 1985-01-31
KR850003861A (en) 1985-06-29
GB2149330A (en) 1985-06-12
GB8427904D0 (en) 1984-12-12
FR2554376A1 (en) 1985-05-10
JPS60114452A (en) 1985-06-20
CH664919A5 (en) 1988-04-15
IT8423436A1 (en) 1986-05-02
IT8423436A0 (en) 1984-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4663890A (en) Method for machining workpieces of brittle hard material into wafers
JP3605927B2 (en) Method for reclaiming wafer or substrate material
US11781244B2 (en) Seed crystal for single crystal 4H—SiC growth and method for processing the same
CN103203682A (en) Polishing brush and polishing method
JP3052201B2 (en) Precision plane processing machine
NL8403157A (en) WORKING OF WORKPIECES FROM BROS-CRUCKY MATERIALS.
TWI515784B (en) Surface processing method of single crystal sic substrate, method of manufacturing single crystal sic substrate, and grinding plate for surface processing of single crystal sic substrate
Barylski et al. Finishing of ceramics in a single-disk lapping machine configuration
NL8301700A (en) GRINDING METHOD AND APPARATUS FOR CARRYING OUT THE METHOD AND PROCESSING OF WORKPIECES FROM BROS-CRUCKY MATERIALS
KR20150073214A (en) Method for producing polished article
KR20160100245A (en) Grinding wheel
JPH10286755A (en) Conditioning method of abrasive grain fix type grinding surface plate
JPH0957614A (en) Double faces grinding wheel lapping apparatus
JP7118558B2 (en) Workpiece processing method
JP6843692B2 (en) Grinding wheel dressing method
JP2018056500A (en) Method for processing plate-like object
JPS62292367A (en) Elastic grain abrasive sheet covered with diamond
JPH0230831B2 (en)
JP2004243465A (en) Diamond lapping surface plate
JPS6322257A (en) Face grinding method and device for machining flat workpiece
JPH11165254A (en) Super abrasive grain lapping surface plate
JPH029535A (en) Method and device of manufacturing thin base sheet
JP2007331034A (en) Workpiece carrier and double-side grinding machine
DE3302881A1 (en) Machining workpieces made of brittle materials
JP2000153458A (en) Flush mounting method and device of grinding wheel surface plate in double-sided work machine

Legal Events

Date Code Title Description
CNR Transfer of rights (patent application after its laying open for public inspection)

Free format text: GMN GEORG MUELLER NUERNBERG AG

BA A request for search or an international-type search has been filed
BB A search report has been drawn up
BV The patent application has lapsed