DE4201003C2 - Verfahren zum Entgraten von flächigen und spröden Werkstücken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entgraten. Dies be­ zieht sich auf flächige und spröde Werkstücke, die nach einem Bearbeitungsvorgang Grate aufweisen. Damit können insbesondere gebohrte Halbleiterscheiben entgratet werden.

Bei vielen Bearbeitungsvorgängen entstehen an den Werkstücken Grate, deren Entfernung teilweise große Schwierigkeiten be­ reiten. Dabei ist es günstig, wenn der Werkstoff an sich spröde ist, da in diesem Fall die Grate in der Regel leicht gebrochen und entfernt werden können. Duktile Werkstoffe kön­ nen beispielsweise durch entsprechende Abkühlung in diesen Be­ reich, in dem der Werkstoff spröde bricht, überführt werden.

Aus der DE-OS 38 38 246 ist eine Ritzmaschine bekannt, mittels der Leiterplatten zur Unterteilung bzw. Trennung durch einen oberen und einen unteren Stichel mit einer Nut oder einer Sollbruchstelle versehen werden. Dadurch sind Leiterplatten mit abgeschrägten Ecken oder Kanten in sehr kurzen Zeiten und kostengünstig herstellbar.

In Tintenstrahldruckern sind in den zugehörigen Tintendruck­ köpfen glasartige Materialien vorhanden, die im Herstellungs­ verfahren bearbeitet werden müssen. Hierzu zählen beispiels­ weise auch Halbleiterscheiben bzw. Wafer. Diese werden mit Bohrungen versehen, den sog. Tintendurchgangslöchern. Dies kann entweder durch mechanisches Bohren oder durch den Einsatz eines Lasers in einem thermischen Verfahren geschehen. Auf je­ den Fall entsteht an der Lochunterkante ein Grat, der entfernt werden muß, um die Schädigung der Halbleiterscheibe bei den nachfolgenden Prozeßschritten zu vermeiden.

Bisherige Verfahren zur Entfernung von Graten an flächigen und spröden Werkstoffen werden manuell durchgeführt. So wird bei­ spielsweise eine Keramikscheibe über die Rückseite der Halb­ leiterscheibe geschoben. Durch die manuelle Vorgehensweise ist nicht mit einer gleichbleibenden Qualität dieses Vorgangs zu rechnen. Darüber hinaus kann bei einem flächigen Werkstück, dessen zu bearbeitende Fläche nicht eben ist, teilweise ein Grat stehen bleiben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Entfernen von Graten an flächigen und spröden Werkstoffen be­ reitzustellen, mittels dem in einem automatisierbaren Vorgang ein vollständiges Entgraten mit gleichbleibender Qualität gewährleistet wird.

Die Lösung dieser Aufgabe wird durch den Einsatz eines Saug­ rohres, das mittels Unterdruck an das flächige Werkstück ange­ saugt wird, erzielt. Dabei werden die Grate durch das seitli­ che Verfahren des Saugrohres relativ zum flächigen Werkstück abgeschabt. Das Saugrohr muß dabei an seiner Stirnseite stumpf oder schneidenartig ausgebildet sein. Zudem saugt sich das Saugrohr durch den anliegenden Unterdruck an das ortsfest ge­ haltene Werkstück. Ein seitliches Verfahren des Saugrohres re­ lativ zum Werkstück ist jedoch gleichzeitig möglich.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn das Saugrohr, das an seiner Stirnseite stumpf oder schneidenförmig ausgebildet ist, aus Keramik besteht. Durch die gute Abriebfestigkeit dieses Werk­ stoffes bleibt die Funktionsfähigkeit lange erhalten. Außerdem können mit keramischem Werkstoff feste und scharfe Kanten er­ zeugt werden.

Im folgenden wird anhand einer schematischen Figur ein Ausfüh­ rungsbeispiel beschrieben:
Die Halbleiterscheibe 1 bzw. der Wafer, in den eine Vielzahl von Tintendurchgangslöchern mit Laserstrahlung gebohrt wurde, wird in einen Rahmen gespannt und ortsfest fixiert. Die Halb­ leiterscheibe 1 ist in der Regel zumindest einseitig mit einer Schutzschicht bedeckt. Die Bohrungen 2 sind in diesem Fall von der Seite, auf der sich die Schutzschicht befindet, einge­ bracht worden. Die Grate 3 befinden sich somit auf der gegen­ überliegenden Seite der Halbleiterscheibe 1. Bei der Einspan­ nung der Halbleiterscheibe 1 in den Rahmen sind sämtliche Boh­ rungen 2 von unten her frei zugänglich. Ein aus Keramik beste­ hendes Saugrohr 4 wird von unten her an die Halbleiterscheibe 1 herangefahren. Das Saugrohr 4 befindet sich auf einem ver­ fahrbaren Tisch und ist an ein Unterdrucksystem angeschlossen.

Durch den anliegenden Unterdruck saugt sich das Saugrohr 4 an die Halbleiterscheibe 1 an. Anschließend wird das Saugrohr 4 mittels des verfahrbaren Tisches unter der Halbleiterscheibe 1 seitwärts in den Bewegungsrichtungen 6 verfahren. Dabei werden die Grate 3 nacheinander an allen Bohrungen 2 mit dem Saugrohr 4 abgeschabt.

Ein wesentlicher Vorteil des Verfahrens liegt in der einfachen Realisierbarkeit. Darüber hinaus muß die Halbleiterscheibe 1 nicht unterstützt oder von oben her gehalten werden. Eine der­ artige Handhabung wäre wegen der dort vorhandenen Schutz­ schicht ohnehin nicht möglich. Eine mögliche Durchbiegung der Halbleiterscheibe 1 wird durch den Unterdruck im Saugrohr 4 kompensiert.

Ein aus Keramik bestehendes Saugrohr 4 hat beispielsweise einen Durchmesser von 25 mm und eine Wandstärke von ca. 2 mm. Die Bohrungen 2 haben einen Durchmesser von 0,8 mm. Somit ist der Durchmesser des Saugrohres 4 deutlich größer als der der Bohrungen 2. Das Saugrohr 4 ist an seinem oberen Ende stumpf, d. h. rechtwinklig ausgebildet.

Claims (2)

1. Verfahren zum Entgraten von flächigen und nach einem Bear­ beitungsvorgang mit Graten (3) versehenen spröden Werk­ stücken, insbesondere zum Entgraten von gebohrten Halblei­ terscheiben (1), dadurch gekennzeichnet, daß an die flächige, Grate (3) aufweisende Seite eines ortsfesten Werkstückes

• - ein relativ zu dem Werkstück bewegbares Saugrohr (4) angesetzt wird, wobei
• - sich das Saugrohr (4) mittels Unterdruck (5) an das Werkstück ansaugt und
• - die Grate (3) durch seitliches Verfahren des Saugrohres (4) relativ zum flächigen Werkstück durch das stumpf oder schneidenförmig ausgebildete Ende des Saugrohres (4) entfernt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Saugrohr (4) aus Keramik besteht.