WO2014111304A1 - Klemmbare aufkittleiste für einen drahtsägeprozess - Google Patents

Klemmbare aufkittleiste für einen drahtsägeprozess Download PDF

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WO2014111304A1
WO2014111304A1 PCT/EP2014/050296 EP2014050296W WO2014111304A1 WO 2014111304 A1 WO2014111304 A1 WO 2014111304A1 EP 2014050296 W EP2014050296 W EP 2014050296W WO 2014111304 A1 WO2014111304 A1 WO 2014111304A1
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WO
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workpiece
wire
region
saw
sawing
Prior art date
Application number
PCT/EP2014/050296
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English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Wiesner
Original Assignee
Siltronic Ag
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 Siltronic Ag filed Critical Siltronic Ag
Publication of WO2014111304A1 publication Critical patent/WO2014111304A1/de

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D57/00—Sawing machines or sawing devices not covered by one of the preceding groups B23D45/00 - B23D55/00
    • B23D57/003—Sawing machines or sawing devices working with saw wires, characterised only by constructional features of particular parts
    • B23D57/0046—Sawing machines or sawing devices working with saw wires, characterised only by constructional features of particular parts of devices for feeding, conveying or clamping work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/0058—Accessories specially adapted for use with machines for fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material
    • B28D5/0082—Accessories specially adapted for use with machines for fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material for supporting, holding, feeding, conveying or discharging work

Definitions

  • the present invention relates to a device for fixing a workpiece for a wire sawing process.
  • Wire saws for example, for the separation of slices of rod-shaped workpieces of crystalline or
  • polycrystalline semiconductor material used.
  • the semiconductor materials are in particular
  • Compound semiconductors such as gallium arsenide and predominantly
  • Elemental semiconductors such as silicon or germanium.
  • the wafers are used, for example, after a multitude of work steps subsequent to the wire sawing process for cleaning and optimizing the surfaces
  • EP 1 284 847 B1 discloses a wire saw for simultaneously sawing a plurality of circular cylindrical workpieces of semiconductor material.
  • the essential components of these wire saws include a machine frame, a feed mechanism and a sawing tool consisting of a wire wire gate composed of parallel wire sections
  • Wire gates depend on the desired target thickness
  • Semiconductor material for example, at 100 to 2000 ym.
  • the device for fixing a workpiece in a wire saw is according to the prior art of various components
  • the workpiece is connected to a saw strip, into which the sawing wire cuts at the end of the process, i.
  • the saw bar can only be used once.
  • the saw bar is usually an elongated, cuboid body, which is glued or cemented with one side on the lateral surface of the workpiece.
  • the side serving for fastening the workpiece is concave in shape and thus adapted to the convex shape of the lateral surface of the workpiece.
  • the workpiece opposite side of the saw bar is together with the workpiece to be sawn with a Carrier body (support plate), such as a steel plate connected.
  • a Carrier body support plate
  • the carrier plate is used to attach the workpiece, for example by clamping the carrier plate, in the
  • the support plate is not usually attached directly to the wire saw, but this can be done for example via a bolted to the support plate clamping device.
  • German patent DE 195 17 107 C2 teaches a method for positioning a rod-shaped workpiece in one
  • the workpiece is attached to a disc cutting base (saw bar), which in turn is fitted with a workpiece contact block
  • the European patent EP 2 111 960 Bl teaches a likewise composed of several components device for mounting a workpiece in a wire saw.
  • Workpiece made of a semiconductor material is attached to a saw bar of glass or other synthetic material.
  • the saw bar in turn is attached to a support plate made of metal or ceramic.
  • the carrier plate has a trapezoid-shaped tongue and groove connection (a dovetail-like connection), with which the carrier plate is secured in the wire saw.
  • the first region has a height h and the side surfaces (31 ⁇ ) and (32 ⁇ ) and a workpiece-facing surface (b), on which the device (123) and the workpiece (5) form fit up to the edges (311) and (322) of the side surfaces (31 ⁇ ) and (32 ⁇ ) connected to each other, the second portion of the device (123) for fixing the device (123) and connected to the device (123) workpiece (5) is used in a wire saw, characterized in that the device (123) consists of a component ,
  • Workpiece in a wire saw is suitable for any wire saw, with the essential components of these wire saws include a machine frame, a feed device and a sawing tool, which consists of a gate ("wire web") of parallel wire sections.
  • a workpiece is a geometric body having a surface consisting of at least two parallel, flat surfaces
  • a workpiece of semiconductor material is a single crystal or a crystal of semiconductor material, for example
  • Compound semiconductors such as gallium arsenide or
  • Elemental semiconductors such as silicon or germanium.
  • the slices of semiconductor material (wafers) sawn from the workpiece made of semiconductor material have a front and a front Back and a circumferential edge and are finished in further processing steps.
  • a saw bar is an elongated bar made of a suitable material, such as graphite, glass,
  • Plastic o. A. Is made and which is intended for fixing a workpiece during the wire sawing process.
  • a saw bar according to the prior art is characterized by a substantially rectangular cross-section, but the attachment surface, which is provided for fixing the workpiece, usually has a shape corresponding to the workpiece.
  • the attachment surface of a saw bar for a circular cylindrical workpiece is preferably concave, so that the shape of the attachment surface adapts to the convex shape of the workpiece.
  • a circular cylindrical workpiece for each diameter of a circular cylindrical workpiece a
  • U.S. Patent 4,819,387 teaches a V-shaped mounting surface of a saw bar so that circular cylindrical workpieces of various diameters with a saw blade form can be mounted in a wire saw.
  • the saw bar Since the fixation of the workpiece on the saw bar is preferably done by Aufkitten or sticking, the saw bar is also referred to as a putty. Below are the
  • Figures 1 and 2 illustrate the prior art ( Figure 1) and the apparatus of the invention (Figure 2) for securing a workpiece for a wire sawing process.
  • Figures 3 and 4 illustrate the de-puckering operation after sawing
  • the structure shown in Fig. 2 shows the main difference of the invention over the general state of the art:
  • the device (123) for fixing a workpiece in a wire saw consists of only one component.
  • This component comprises a first and a second region, wherein the first region corresponds in principle to the paving strip (3) in FIG. 1 and the side surfaces (31 ⁇ ) and (32 ⁇ ) with the respective edges (311). and (322) and a surface for fixing the workpiece (5) to the device (123) serving side (b).
  • the second area includes i.a. the side surfaces (31) and (32) and serves to install the device connected to the device
  • the second region has by way of example a cuboid shape with a T-shaped recess which fits into a diametrically opposed holder device of a wire saw.
  • Fig. 3 shows schematically the sequence of Entkittungsreaes according to the prior art after sawing the workpiece
  • Skirting board (3) is discarded.
  • the mounting plate (2) is cleaned and reused.
  • FIG. 4 schematically shows the sequence of the Entkittungsreaes with the inventive device (123) for fixing a workpiece (5) in a wire saw after sawing the
  • the discs (5) are individually connected as a sawing comb on the adhesive surface (b) with the device (123) according to the invention (Fig.
  • the device (123) according to the invention is removed from the wire saw together with the sawing comb (not shown) and transferred to the de-icing basin (not shown) (FIG. 4b). After de-bonding the discs (5) are the
  • the apparatus (123) according to the invention, shown in FIG. 2, for fastening a workpiece for a wire sawing process consists in principle of two areas, a first area serving as a puttying strip, and a second area for fixing the
  • Device (123) is used in the wire saw.
  • a prior art paving plate (2) is eliminated in the device (123).
  • the surface (b) of the first region of the device (123) used for connection to the workpiece (5) is preferably adapted in its shape to the surface of the workpiece (5), so that the workpiece is positively attached to the edges (311) and (322) can be connected to the device (123).
  • the second portion of the device (123) is used for installation of the device (123) connected to the workpiece (5) in the wire saw and is in accordance with the clamping or
  • the inventive device (123) for fastening a workpiece in a wire saw is in a first
  • Embodiment preferred only made of a material. It is likewise preferred, in a second embodiment, to manufacture the first region and the second region of the device (123) from two different materials which are firmly connected to one another by a cemented or glued connection and thus are a component.
  • the material of the device (123) must meet two requirements. On the one hand, the material coming into contact with the workpiece (5) must have the same or a similar hardness as the one to be used
  • Device (123) a sufficient mechanical stability have to position the workpiece (5) safely and stably, ie in the desired position relative to the wire gate, during the entire sawing process.
  • a workpiece for example made of silicon are among other materials graphite, glass, plastics, glass fiber or carbon fiber reinforced plastics as a material for producing the device according to the invention (123).
  • the materials are selected according to the respective hardness of the workpiece to be sawn or by a corresponding manufacturing or processing method
  • the first region of the device (123) according to the invention may be specific to the material of the workpiece (5) to be sawn (eg, with respect to material hardening) and the second region to the mechanical stress requirements, for example during the wire sawing process (by a
  • the choice of another material for the second region can be cost-reducing if the material is more expensive for the first region than for the second region.
  • a workpiece (5) for example of silicon, suitable for the first region of the device (123) according to the invention, among other materials, are graphite, glass, plastics,
  • Suitable materials for the second region of the device (123) according to the invention are, among other materials
  • the surface (b) for fastening the workpiece is preferably adapted to the surface of the respective workpiece (5) in the device (123) according to the invention.
  • circular cylindrical workpiece (5) is the surface (b) for
  • the shape corresponds to the inside
  • Workpiece (5) with a part of its lateral surface can be positively connected to the surface (b) (Fig. 2).
  • the first portion of the device (123) according to the invention serves both for fastening the workpiece and as a saw bar, i. the wire sections of the wire gate saw even after the complete penetration of the workpiece (5) in the first region of the device (123) according to the invention.
  • the penetration depth of the wire gate in the first region after the complete penetration of the wire gate is the penetration depth of the wire gate in the first region after the complete penetration of the wire gate
  • the first region has a defined height h, which is determined in the center of the surface (b) of the device (123) and measured at an angle of 90 ° from the surface of the workpiece ( Figure 2).
  • the minimum height h (see Fig. 2) of the first region is preferably 15 mm, particularly preferably 10 mm.
  • the first area can be any, for installation in one
  • Wire saw have appropriate shape. Preferred is a
  • the sides (31 ⁇ ) and (32 ⁇ ) of the first region are particularly preferably chamfered, as disclosed in DE 10 2006 032 432 B3. 2, the sides of the first
  • the device (123) according to the invention for fastening a workpiece (5) for a wire sawing process can be used in any wire saw, the first and the second area being adapted to the particular circumstances, for example the shape of the workpiece to be sawn and / or the individual
  • Fixing device in the wire saw itself can be adjusted.
  • the insertion of the device (123) according to the invention in the wire saw can be done by hooking, pinching or any other suitable method.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung (123) zum Befestigen eines Werkstückes (5) für einen Drahtsageprozess, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung aus einem Bauteil besteht.

Description

Klemmbare Aufkittleiste für einen Drahtsägeprozess
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Befestigen eines Werkstückes für einen Drahtsägeprozess.
Drahtsägen werden beispielsweise für das Abtrennen von Scheiben von stabförmigen Werkstücken aus kristallinen oder
polykristallinen Halbleitermaterial (Wafer) verwendet. Bei den Halbleitermaterialien, handelt es sich insbesondere um
Verbindungshalbleiter wie Galliumarsenid und überwiegend
Elementhalbleiter wie Silicium oder Germanium.
Die Wafer dienen beispielsweise - nach einer Vielzahl von an den Drahtsägeprozess sich anschließenden Arbeitsschritten zur Reinigung und Optimierung der Oberflächen - als
Ausgangsprodukte für elektronische Bauelemente und integrierte Schaltkreise, den sog. Chips, sowie für die Herstellung von Solarzellen . In der DE 195 17 107 C2 sowie der US 5,771,876 ist das
Funktionsprinzip einer Drahtsäge beschrieben, die zur
Herstellung von Halbleiterscheiben geeignet ist. Die EP 1 284 847 Bl offenbart eine Drahtsäge zum gleichzeitigen Zersägen mehrerer kreiszylindrischer Werkstücke aus Halbleitermaterial.
Zu den wesentlichen Komponenten dieser Drahtsägen gehören ein Maschinenrahmen, eine Vorschubeinrichtung und ein Sägewerkzeug, das aus einem Gatter (Drahtgatter, „wire web") aus parallelen Drahtabschnitten besteht. Die Abstände der Drähte im
Drahtgatter hängen von der gewünschten Zieldicke der
abzutrennenden Scheiben ab und liegen für Scheiben aus
Halbleitermaterial beispielsweise bei 100 bis 2000 ym.
Um ein Werkstück mit einer Drahtsäge in eine Vielzahl von
Scheiben zersägen zu können, muss das Werkstück über dem Drahtgatter positioniert und befestigt werden. Die Vorrichtung zur Befestigung eines Werkstückes in einer Drahtsäge ist gemäß dem Stand der Technik aus verschiedenen Bauteilen
zusammengesetzt .
Das Werkstück ist mit einer Sägeleiste (saw strip) verbunden, in die der Sägedraht am Ende des Verfahrens einschneidet, d.h. die Sägeleiste kann nur einmal verwendet werden. Bei der Sägeleiste handelt es sich in der Regel um einen länglichen, quaderförmigen Körper, der mit einer Seite auf der Mantelfläche des Werkstücks aufgeklebt oder aufgekittet wird. Bei einem zylindrischen Werkstück ist die zur Befestigung des Werkstückes dienende Seite konkav geformt und somit an die konvexe Form der Mantelfläche des Werkstückes angepasst.
Sägeleisten für das Zersägen eines Werkstückes aus
Halbleitermaterial sind beispielsweise in DE 10 2004 058 194 AI, in EP 0 903 201 Bl sowie in DE 10 2006 032 432 B3
beschrieben.
Die europäische Patentschrift EP 0 903 210 Bl lehrt
beispielsweise eine Sägeleiste aus einem schichtförmig
strukturierten Verbundkörper, wobei die an das Werkstück angrenzende Schicht aus einem Material besteht, dessen Härte gleich oder ähnlich der Härte des Werkstückes ist. Dadurch wird das Entstehen von Riefen beim Einsägen des Drahtgatters in die Sägeleiste vermieden. Das US Patent US 8,061,345 B2 lehrt, dass Sägeleisten aus Graphit hergestellt werden können.
Die dem Werkstück gegenüberliegende Seite der Sägeleiste wird zusammen mit dem zu zersägenden Werkstück mit einem Trägerkörper (Trägerplatte) , beispielsweise einer Stahlplatte, verbunden .
Die Trägerplatte dient der Befestigung des Werkstückes, beispielsweise durch Klemmen der Trägerplatte, in der
Drahtsäge .
Für eine bessere Handhabung des zersägten Werkstückes,
umfassend die Scheiben nach dem Sägevorgang in Form eines
Sägekamms, die Sägeleiste und die Trägerplatte, für die
nachfolgende Reinigung und das anschließende Entkitten, wird die Trägerplatte in der Regel nicht direkt in der Drahtsäge befestigt, sondern dies kann beispielsweise über eine mit der Trägerplatte verschraubte Klemmvorrichtung erfolgen.
Die deutsche Patentschrift DE 195 17 107 C2 lehrt ein Verfahren zum Positionieren eines stabförmigen Werkstücks in einer
Drahtsäge und eine entsprechende Vorrichtung hierfür. Das
Werkstück wird an einer Scheibenschneidbasis (Sägeleiste) befestigt, die wiederum mit einem Werkstückkontaktblock
(Trägerplatte) verbunden wird. Die daraus resultierende Einheit aus Werkstück, Sägeleiste und Trägerplatte wird wiederum an eine Haltevorrichtung befestigt, die in eine
Haltespanneinrichtung der Drahtsäge eingebracht wird. Die
Haltespanneinrichtung kann verschwenkt werden, um ein Einsägen des Drahtgatters in das Werkstück unter einem bestimmten Winkel zu ermöglichen.
Für die Befestigung eines Werkstückes in einer Drahtsäge werden gemäß der deutschen Patentschrift DE 195 17 107 C2 mindestens eine Sägeleiste, eine Trägerplatte sowie eine Haltevorrichtung benötigt. Da alle drei Komponenten miteinander verbunden werden müssen, ergibt sich ein relativ hoher Montageaufwand in
Vorbereitung zum Zersägen eines Werkstückes mit einer
Drahtsäge. Die europäische Patentschrift EP 2 111 960 Bl lehrt eine ebenfalls aus mehreren Bauteilen zusammengesetzte Vorrichtung zur Befestigung eines Werkstückes in einer Drahtsäge. Das
Werkstück aus einem Halbleitermaterial (Ingot) ist an einer Sägeleiste aus Glas oder einem anderen synthetischen Material befestigt. Die Sägeleiste wiederum ist an einer Trägerplatte aus Metall oder Keramik befestigt. Die Trägerplatte weist eine trapezoid-förmige Nut-Feder-Verbindung (einer Schwalbenschwanz- ähnlichen Verbindung) auf, mit der die Trägerplatte in der Drahtsäge befestigt wird.
Die in der europäischen Patentschrift EP 2 111 960 Bl
offenbarte Vorrichtung hat gegenüber der Lehre der deutschen Patentschrift DE 195 17 107 C2 den Vorteil, dass hier keine zusätzliche Haltevorrichtung benötigt wird, da die Sägeleiste direkt mit der als Haltevorrichtung dienenden Trägerplatte verbunden wird. In Hinblick auf die stetig steigenden wirtschaftlichen
Anforderungen an den Drahtsägeprozess war der Erfinder vor die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung zum Zersägen eines
Werkstückes bereitzustellen, die ohne großen Montageaufwand eine schnelle und sichere Positionierung des Werkstückes über dem Drahtgatter einer Drahtsäge ermöglicht und gleichzeitig das Auftreten von Riefen beim Einsägen der Sägedrähte in die
Sägeleiste vermeidet.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung (123)
umfassend einen ersten und einen zweiten Bereich zur
Befestigung eines Werkstückes (5) in einer Drahtsäge zum
Zersägen dieses Werkstück mit einem Drahtgatter in Scheiben, wobei das Drahtgatter, bestehend aus parallel angeordneten Drahtabschnitten, beim Sägen durch eine gegeneinander
gerichtete Relativbewegung der Drahtabschnitte und des Werkstücks (5) in das Werkstück (5) eindringt, und nach dem vollständigen Durchtrennen des Werkstückes (5) in den ersten Bereich der Vorrichtung (123) einsägt, der erste Bereich eine Höhe h hat und die Seitenflächen (31 λ) und (32 λ) und eine zum Werkstück gerichtete Fläche (b) umfasst, an der die Vorrichtung (123) und das Werkstück (5) formschlüssig bis zu den Kanten (311) und (322) der Seitenflächen (31 λ) bzw. (32 λ) miteinander verbunden sind, der zweite Bereich der Vorrichtung (123) zur Befestigung der Vorrichtung (123) und dem mit der Vorrichtung (123) verbundenen Werkstück (5) in einer Drahtsäge dient, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (123) aus einem Bauteil besteht.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Befestigung eines
Werkstückes in einer Drahtsäge eignet sich für jede Drahtsäge, wobei zu den wesentlichen Komponenten dieser Drahtsägen ein Maschinenrahmen, eine Vorschubeinrichtung und ein Sägewerkzeug, das aus einem Gatter (Drahtgatter, „wire web") aus parallelen Drahtabschnitten besteht, gehören.
Ein Werkstück ist ein geometrischer Körper mit einer Oberfläche bestehend aus mindestens zwei parallelen, ebenen Flächen
(Stirnseiten) und einer Mantelfläche, die von parallelen
Geraden gebildet wird. Bei einem kreiszylindrischen Körper sind die Stirnseiten rund und die Mantelfläche ist konvex. Bei einem quaderförmigen zylindrischen Werkstück ist die Mantelfläche plan .
Ein Werkstück aus Halbleitermaterial ist ein Einkristall oder ein Kristall aus Halbleitermaterial, beispielsweise
Verbindungshalbleiter wie Galliumarsenid oder
Elementhalbleiter, wie beispielsweise Silicium oder Germanium.
Die vom Werkstück aus Halbleitermaterial gesägten Scheiben aus Halbleitermaterial (Wafer) haben eine Vorder- und eine Rückseite sowie eine umlaufende Kante und werden in weiteren Bearbeitungsschritten veredelt.
Gemäß dem Stand der Technik werden Werkstücke zum Zersägen in einer Drahtsäge an einer Sägeleiste (saw strip, mounting beam) befestigt, in die das Drahtgatter nach vollständiger
Durchtrennung des Werkstückes einsägt.
Eine Sägeleiste ist eine längliche Leiste, die aus einem geeigneten Material, beispielsweise aus Graphit, Glas,
Kunststoff o. a., gefertigt ist und die zur Fixierung eines Werkstücks während des Drahtsägeprozesses vorgesehen ist. Eine Sägeleiste gemäß dem Stand der Technik zeichnet sich durch einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt aus, wobei jedoch die Befestigungsfläche, die zur Fixierung des Werkstücks vorgesehen ist, in der Regel eine dem Werkstück entsprechende Form aufweist. Beispielsweise ist die Befestigungsfläche einer Sägeleiste für ein kreiszylindrisches Werkstück bevorzugt konkav geformt, sodass sich die Form der Befestigungsfläche der konvexen Form des Werkstücks anpasst. Allerdings wird für jeden Durchmesser eines kreiszylindrischen Werkstückes eine
entsprechend angepasste Sägeleiste benötigt.
Das US-Patent 4,819,387 lehrt eine V-förmige Befestigungsfläche einer Sägeleiste, so dass kreiszylindrische Werkstücke mit verschiedenen Durchmessern mit einer Sägeleistenform in einer Drahtsäge befestigt werden können.
Da die Fixierung des Werkstücks an der Sägeleiste vorzugsweise durch Aufkitten oder Aufkleben erfolgt, wird die Sägeleiste auch als Aufkittleiste bezeichnet. Nachfolgend werden die
Begriffe „Sägeleiste" und „Aufkittleiste" synonym verwendet.
Durch die Anpassung der Befestigungsfläche der Sägeleiste an die Form des Werkstücks wird eine größtmögliche Klebefläche und daher eine größtmögliche Verbindungskraft zwischen Werkstück und Sägeleiste erreicht.
Die Fig. 1 und 2 stellen den Stand der Technik (Fig. 1) und die erfindungsgemäße Vorrichtung (Fig. 2) zum Befestigen eines Werkstückes für einen Drahtsägeprozesses dar. Fig. 3 und 4 stellen den Entkittungsvorgang nach dem Zersägen des
Werkstückes gemäß dem Stand der Technik (Fig. 3) und mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung (Fig. 4) dar.
Der in Fig. 1 dargestellte Sandwich-Aufbau muss, nach dem allgemeinen Stand der Technik, wie folgt erstellt werden:
1. Verschrauben der Klemmplatte (1) mit der Aufkittplatte (2) mit Schrauben (4) .
2. Reinigung der Klebefläche (b) auf dem Werkstück (5) .
3. Reinigung der Klebefläche (a) der Aufkittleiste (3) .
4. Reinigung der Klebefläche (b) der Aufkittleiste (3) .
5. Reinigung der Klebefläche (a) der Aufkittplatte (2) .
6. Auftragen des Klebers auf der Klebefläche (a) der
Aufkittleiste (3) .
7. Auftragen des Klebers auf der Klebefläche (b) der
Aufkittleiste (3) .
8. Verpressen der Klebefläche (b) der Aufkittleiste (3) mit dem Werkstück (5) , der Klebefläche (a) der Aufkittleiste (3) mit der Aufkittplatte (2) .
9. Aushärten der Klebeflächen (a) und (b) .
Der in Fig. 2 dargestellte Aufbau zeigt den Hauptunterschied der Erfindung gegenüber dem allgemeinen Stand der Technik: Die Vorrichtung (123) zum Befestigen eines Werkstückes in einer Drahtsäge besteht nur aus einem Bauteil. Dieses Bauteil umfasst einen ersten und einen zweiten Bereich, wobei der erste Bereich prinzipiell der Aufkittleiste (3) in Fig. 1 entspricht und die Seitenflächen (31 λ) und (32 λ) mit den jeweiligen Kanten (311) und (322) sowie eine Fläche zur Befestigung des Werkstückes (5) an der Vorrichtung (123) dienenden Seite (b) umfasst.
Der zweite Bereich umfasst u.a. die Seitenflächen (31) und (32) und dient zum Einbau des mit der Vorrichtung verbundenen
Werkstückes in die Drahtsäge. Somit entspricht der zweite
Bereich der Klemmplatte (1) in Fig. 1, und wird entsprechend den Klemm- bzw. Halteeinrichtungen der jeweiligen Drahtsäge ausgeführt. In Fig. 2 weist der zweite Bereich beispielhaft eine quaderförmige Form mit einer T-förmigen Aussparung auf, die in eine gegengleiche Haltervorrichtung einer Drahtsäge passt .
Der in Fig. 2 dargestellte Aufbau mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung (123) zum Befestigen eines Werkstückes für einen Drahtsägeprozesses muss wie folgt erstellt werden:
1. Reinigung der Klebefläche (b) auf dem Werkstück (5) .
2. Reinigung der Klebefläche (b) des ersten Bereiches der
Vorrichtung (123) .
3. Auftragen des Klebers auf der Klebefläche (b) des ersten Bereiches der Vorrichtung (123).
4. Verpressen der Klebefläche (b) des ersten Bereiches der
Vorrichtung (123) mit dem Werkstück (5) .
5. Aushärten der Klebefläche (b) .
Fig. 3 zeigt schematisch den Ablauf des Entkittungsprozesses gemäß dem Stand der Technik nach dem Zersägen des Werkstückes
(5) in eine Vielzahl von Scheiben (5) , die einzeln als Sägekamm über die Aufkittleiste (3) mit der aus der Aufkittplatte (2) und der Klemmplatte (1) bestehenden Vorrichtung zur Befestigung des Werkstückes (5) in einer Drahtsäge verbunden sind (Fig. 3a) . Die Vorrichtung mit dem Sägekamm wird aus der Drahtsäge ausgebaut (nicht dargestellt) . Durch Lösen der Schrauben (4)
(nicht dargestellt) wird im zweiten Arbeitsschritt (Fig. 3b) die Klemmplatte (1) von der Aufkittplatte (2) entfernt. Der Sägekamm mit den Scheiben (5) , der über die Aufkittleiste (3) mit der Aufkittplatte (2) verbunden ist, kommt zusammen mit der Aufkittplatte (2) in das Entkittungsbecken (nicht dargestellt). Im Entkittungsbecken werden die Scheiben (5) von der
Aufkittleiste (3) gelöst, die nach wie vor mit der
Aufkittplatte 2 verbunden ist (Fig. 3c) . Die Aufkittplatte (2) und die Aufkittleiste (3) werden in einer separaten Anlage (nicht dargestellt) entkittet (getrennt) (Fig. 3d) , die
Aufkittleiste (3) wird verworfen. Die Aufkittplatte (2) wird gereinigt und wiederverwendet.
Fig. 4 zeigt schematisch den Ablauf des Entkittungsprozesses mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung (123) zur Befestigung eines Werkstückes (5) in einer Drahtsäge nach dem Zersägen des
Werkstückes (5) in eine Vielzahl von Scheiben (5) . Die Scheiben (5) sind jeweils einzeln als Sägekamm über die Klebefläche (b) mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung (123) verbunden (Fig.
4a) . Die erfindungsgemäße Vorrichtung (123) wird zusammen mit dem Sägekamm aus der Drahtsäge ausgebaut (nicht dargestellt) und in das Entkittungsbecken (nicht dargestellt) überführt (Fig. 4b) . Nach der Entkittung der Scheiben (5) sind die
Scheiben (5) und die erfindungsgemäße Vorrichtung (123)
voneinander getrennt (Fig. 4c). Die erfindungsgemäße
Vorrichtung (123) wird verworfen.
Die in Fig. 2 dargestellte erfindungsgemäß aus einem Bauteil bestehende Vorrichtung (123) zum Befestigen eines Werkstückes für einen Drahtsägeprozesses setzt sich prinzipiell aus zwei Bereichen zusammen, einem ersten Bereich, der als Aufkittleiste dient, und einem zweiten Bereich, der zur Befestigung der
Vorrichtung (123) in der Drahtsäge dient. Eine Aufkittplatte (2) gemäß dem Stand der Technik entfällt bei der Vorrichtung (123) . Die zur Verbindung mit dem Werkstück (5) dienende Fläche (b) des ersten Bereiches der Vorrichtung (123), ist bevorzugt in ihrer Form der Oberfläche des Werkstücks (5) angepasst, so dass das Werkstück formschlüssig bis zu den Kanten (311) und (322) mit der Vorrichtung (123) verbunden werden kann.
Bevorzugt ist nur eine Teilfläche der Oberfläche des
Werkstückes (5) mit der Fläche (b) des ersten Bereiches
verbunden (Fig. 2) .
Der zweite Bereich der Vorrichtung (123) dient zum Einbau des mit der Vorrichtung (123) verbundenen Werkstückes (5) in die Drahtsäge und wird entsprechend den Klemm- bzw.
Halteeinrichtungen der jeweiligen Drahtsäge ausgeführt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung (123) zur Befestigung eines Werkstückes in einer Drahtsäge wird in einer ersten
Ausführungsform bevorzugt nur aus einem Material gefertigt. Ebenfalls bevorzugt ist es, in einer zweiten Ausführungsform, den ersten Bereich und den zweiten Bereich der Vorrichtung (123) aus zwei verschiedenen Materialien zu fertigen, die durch eine Kitt- oder Klebeverbindung miteinander fest verbunden und somit ein Bauteil sind.
In der ersten Ausführungsform (ein Material) muss das Material der Vorrichtung (123) zwei Anforderungen erfüllen. Zum einen muss das mit dem Werkstück (5) in Kontakt kommende Material die gleiche oder eine ähnliche Härte aufweisen wie das zu
zersägende Werkstück selber. Dadurch wird das Entstehen von Riefen bzw. Wellen beim Einsägen des Drahtgatters in die
Sägeleiste (3) vermieden.
Zum anderen muss das Material für die erfindungsgemäße
Vorrichtung (123) eine ausreichende mechanische Stabilität aufweisen, um das Werkstück (5) sicher und stabil, also in der gewünschten Position bezogen auf das Drahtgatter, während des gesamten Sägevorganges zu positionieren. Für ein Werkstück beispielsweise aus Silicium eignen sich neben anderen Materialien Graphit, Glas, Kunststoffe, glasfaser- oder karbonfaserverstärkte Kunststoffe als Material zur Herstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung (123). Bevorzugt werden die Materialien entsprechend der jeweiligen Härte des zu zersägenden Werkstückes ausgewählt oder durch ein entsprechendes Herstellungs- bzw. Bearbeitungsverfahren
angepasst . In der zweiten Ausführungsform (zwei miteinander verbundene Materialien) können der erste Bereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung (123) spezifisch an das Material des zu zersägenden Werkstückes (5) (bspw. bzgl. der Materialhärten) und der zweite Bereich beispielsweise an die Anforderungen der mechanischen Belastung während des Drahtsägeprozesses (durch eine
entsprechende Materialwahl oder -bearbeitung) angepasst werden. Darüber hinaus kann die Wahl eines anderen Materials für den zweiten Bereich kostensenkend sein, wenn das Material für den ersten Bereich teurer ist als für den zweiten Bereich.
Für ein Werkstück (5) beispielsweise aus Silicium eignen sich für den ersten Bereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung (123) neben anderen Materialien Graphit, Glas, Kunststoffe,
glasfaser- oder karbonfaserverstärkte Kunststoffe.
Bevorzugt werden die Materialien für den ersten Bereich
entsprechend der jeweiligen Härte des zu zersägenden
Werkstückes ausgewählt oder durch ein entsprechendes
Herstellungs- bzw. Bearbeitungsverfahren angepasst. Als Material für den zweiten Bereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung (123) eignen sich neben anderen Materialien
Graphit, Glas, Kunststoffe, glasfaser- oder
karbonfaserverstärkte Kunststoffe und keramische Werkstoffe.
Das zu zersägende Werkstück (5) wird gemäß dem Stand der
Technik an die Seite (b) des ersten Bereiches der Vorrichtung (123) geklebt oder gekittet, so dass das Werkstück (5) während des Drahtsägeprozesses fest mit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung (123) verbunden ist.
Die Fläche (b) zur Befestigung des Werkstückes ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung (123) bevorzugt der Oberfläche des jeweiligen Werkstückes (5) angepasst. Bei einem
kreiszylindrischen Werkstück (5) ist die Fläche (b) zur
Aufnahme eines Werkstückes (5) bevorzugt konkav.
Besonders bevorzugt entspricht die Form der nach innen
gerichteten, konkaven Wölbung der Fläche (b) der Aufkittleiste (3) der Vorrichtung (123) der nach außen gerichteten, konvexen Wölbung des zu befestigenden Werkstückes (5) , so dass das
Werkstück (5) mit einem Teil seiner Mantelfläche formschlüssig mit der Fläche (b) verbunden werden kann (Fig. 2) . Der erste Bereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung (123) dient sowohl zur Befestigung des Werkstückes als auch als Sägeleiste, d.h. die Drahtabschnitte des Drahtgatters sägen auch nach dem vollständigen Durchdringen des Werkstückes (5) in den ersten Bereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung (123) ein.
Bevorzugt beträgt die Eindringtiefe des Drahtgatters in den ersten Bereich nach dem vollständigen Durchdringen des
Werkstückes (5) 5 mm. Der erste Bereich weist eine definierte Höhe h auf, die in der Mitte der Fläche (b) der Vorrichtung (123) bestimmt und in einem Winkel von 90° von der Oberfläche des Werkstückes aus gemessen wird (Fig. 2) .
Die minimale Höhe h (s. Fig. 2) des ersten Bereiches beträgt bevorzugt 15 mm, besonders bevorzugt 10 mm.
Der erste Bereich kann jede beliebige, zum Einbau in eine
Drahtsäge geeignete Form haben. Bevorzugt ist eine
gleichschenklige trapezförmige äußere Form, wie in Fig. 2 dargestellt .
Um das Auftreten einer Sägewelle im Endbereich des Schnittes zu vermeiden, sind die Seiten (31 λ) und (32 λ) des ersten Bereiches besonders bevorzugt abgeschrägt, wie in DE 10 2006 032 432 B3 offenbart ist. Gemäß Fig. 2 sind die Seiten des ersten
Bereiches so abgeschrägt, dass der Abstand zwischen den beiden Kanten (311) und (322) größer ist als der parallel gemessene Abstand in der Höhe h über dem Werkstück.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung (123) zum Befestigen eines Werkstückes (5) für einen Drahtsägeprozesses kann in jeder Drahtsäge zum Einsatz kommen, wobei der erste und der zweite Bereich den jeweiligen Gegebenheiten, beispielsweise der Form des zu zersägenden Werkstückes und/oder der individuellen
Befestigungsvorrichtung in der Drahtsäge selber, angepasst werden kann. Das Einsetzen der erfindungsgemäßen Vorrichtung (123) in die Drahtsäge kann durch Einhängen, Einklemmen oder eine andere geeignete Methode erfolgen.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden u.a. Montagezeit und Hilfs- und Betriebsstoffe eingespart, da die Sägeleiste beispielsweise nicht mehr an einem separaten Träger befestigt werden muss, der wiederum in die Drahtsäge eingesetzt wird.
Darüber hinaus werden zusätzliche Arbeitsschritte beim
Entkitten der aus dem Werkstück gesägten Scheiben mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung (123) eingespart (Fig. 3 und Fig. 4) .
Beispielsweise entfallen das Verschrauben und Lösen der
Klemmplatte (1) mit der Aufkittplatte (2), das Reinigen der Klebefläche (a) der Aufkittleiste (3) , mit der die
Aufkittleiste (3) mit der Aufkittplatte (2) verbunden wird oder das Entfernen der Klemmplatte 1 vor dem Entkittungsprozess . Die erfindungsgemäße Vorrichtung (123) wird zusammen mit dem aus einer Vielzahl von Scheiben (5) gebildeten Sägekamm nach dem Ausbau aus der Drahtsäge in das Entkittungsbecken
überführt. Nach dem Entkitten wird die Vorrichtung (123) verworfen. Eine separate Anlage zum Trennen der Aufkittplatte (2) von der Aufkittleiste (3) (Fig. 3d) entfällt ebenfalls.

Claims

Patentansprüche :
1. Vorrichtung (123) umfassend einen ersten und einen zweiten Bereich zur Befestigung eines Werkstückes (5) in einer
Drahtsäge zum Zersägen dieses Werkstück mit einem
Drahtgatter in Scheiben, wobei das Drahtgatter, bestehend aus parallel angeordneten Drahtabschnitten, beim Sägen durch eine gegeneinander gerichtete Relativbewegung der
Drahtabschnitte und des Werkstücks (5) in das Werkstück (5) eindringt, und nach dem vollständigen Durchtrennen des Werkstückes (5) in den ersten Bereich der Vorrichtung (123) einsägt, der erste Bereich eine Höhe h hat und die
Seitenflächen (31 λ) und (32 λ) und eine zum Werkstück gerichtete Fläche (b) umfasst, an der die Vorrichtung (123) und das Werkstück (5) formschlüssig bis zu den Kanten (311) und (322) der Seitenflächen (31 λ) bzw. (32 λ) miteinander verbunden sind, der zweite Bereich der Vorrichtung (123) zur Befestigung der Vorrichtung (123) und dem mit der
Vorrichtung (123) verbundenen Werkstück (5) in einer
Drahtsäge dient, dadurch gekennzeichnet, dass die
Vorrichtung (123) aus einem Bauteil besteht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (123) aus einem Material besteht.
3. Vorrichtung (123) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das der erste Bereich der Vorrichtung aus einem ersten Material und der zweite Bereich der Vorrichtung aus einem zweiten Material besteht und beide Bereiche fest miteinander verbunden sind.
4. Vorrichtung (123) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (123) aus einem der Materialien Graphit, Glas, einem Kunststoff, einem
glasfaser- oder karbonfaserverstärkten Kunststoff besteht.
5. Vorrichtung (123) nach einem der Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bereich der Vorrichtung (123) aus einem der Materialien Graphit, Kunststoff, Keramik oder Glas besteht und der zweite Bereich aus einem der
Materialien Graphit, Glas, Kunststoff, glasfaser- oder karbonfaserverstärkter Kunststoff oder einem keramischen Werkstoff besteht.
6. Vorrichtung (123) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenflächen (31 λ) und (32 λ) des ersten Bereiches so abgeschrägt sind, dass der Abstand zwischen den beiden Kanten (311) und (322) größer ist als der parallel gemessene Abstand in der Höhe h über dem
Werkstück .
7. Vorrichtung (123) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe h des ersten Bereiches der Vorrichtung minimal 10 mm beträgt.
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