JPH052467B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は張り装置に関し、さらに詳しくは、
内周切断刃用の精密張り装置に関する。

近年、シリコンの極めて薄い切片すなわちウエ
ーハの需要が増々高まつてきている。例えばエレ
クトロニクス産業では軸方向の寸法が、0.178mm
（0.007インチ）のオーダーの極めて薄いシリコン
片が利用されており、このようなシリコン片は経
済的に成長可能な大シリコン結晶から通常切り出
され、その後所要の厚さのウエーハに切断され
る。

シリコン原材料が高価であることを鑑みればシ
リコンの無駄を最少限にすることは、しばしば直
径12.7cm（５インチ）もの大きさとされるウエー
ハの寸法および外形形状を均一なものにすること
と同様、当然まず第１に考えねばならないことで
ある。所要とする寸法および形状特性を備えたウ
エーハをその無駄を最少限として提供するため、
大きなインゴツトからシリコンウエーハをスライ
スする特殊な切断刃が案出されている。

切断刃に必要とされる特性の一つとして、それ
らは無駄を最少限にしつつ所要の薄さのウエーハ
を作成するのに十分薄いものでなくてはならず、
かつまた7.62〜12.7cm（３〜５インチ）径のシリ
コン結晶をスライスするのに十分強固なものでな
くてはならない。このような薄さと強固さの組合
わせは、外周に切断面を有するような普通の切断
刃では一般に不可能とされている。

例えば米国特許第3827421、4014311、4135499
および4151826号、これらは全て原出願の譲渡人
から譲受人へと譲渡されたものであるが、これら
の特許において、所望の切り込み深さ能力を有し
て所望の薄さおよび強固性を提供する切断刃はそ
の外周部を締付け固定されかつ中央部に穴を有す
る薄い円形の鋸刃で内周刃を形成しており、以下
「ID」刃と称する。刃の取付装置すなわち張り装
置は、刃の外周を把持しかつ刃本体内に張力を生
じさせる環状の機構であり、これにより中央部の
穴の刃部が支持されることとなる。このような取
付機構により、切断刃は所望の強固性と同心性が
与えられて均一な結果を得ることが出来、かつ装
置には高速回転可能な取付具で切断刃を支持可能
な機構が設けられている。

ID刃に均一な強固性と同心性とを提供するた
め、従来技術の多くのID刃では、油圧通路機構
により切断刃に張りを与えている。しかしながら
ID刃と切断刃ハウジングの双方に神経質に注意
を払つても、非常に均一で同心の切断面が望まれ
る多くの場合、油圧システムにより提供される油
圧を均一なものとする以上に精確な調節が必要で
あることが判明している。このような場合、例外
を除き、ID刃の張力を任意の位置で調節する機
能を有する張り機構が必要となる。

このような殿丁切断刃張り装置の一例がドイツ
国公開公報第2841543号に開示されている。この
装置では、締付リング内に環状の雄型張りリング
が配設されており、この張りリングは締付リング
の周部に対称配置された複数の締付けボルトによ
り軸方向へ移動可能となつている。締付けボルト
を調節することによつて、張りリングにより切断
刃に加えられる張力の度合を締付けリングの外周
部で変化させることができる。

上記の装置は外周部で切断刃に精確な張りを与
えることができるが、いくつかの欠点が有る。ま
ず第１に、締付けリングの外周部に対称配置され
た締付けボルトは締付けリングから必然的に外側
に突出し、ハウジングは約300rpmで回転してい
るので装置近傍の作業者の安全が損なわれてしま
う。第２に、張りリングは切断刃と張りボルトと
の間に挟まれた状態となつているが、装置には切
断刃と締付けリングとの相対位置を積極的に固定
する機構が何ら備えられていないので、切断過程
で加速および減速作用を受けると張りリングは締
付けリングおよび切断刃に対し周方向および／も
しくは半径方向にずれてしまいがちである。張り
リングが切断刃に対し相対的にずれると、張りリ
ングの不整合により切断刃の張力が不調和となつ
てしまう。最後に、各張りボルトの頭部と締付リ
ングとの間の〓間すなわち空間は周囲に露出して
おり、このため、この空間に外部から粒子および
物体が入り込むと精確な調節が妨げられることに
なる。

従つて、この発明の一つの目的は従来のID切
断刃張り装置において遭遇した困難を排除するこ
とにある。

この発明のもう一つの目的は切断刃をその周部
の任意の部位で精確に張ることができるID切断
刃張り装置の提供にある。

この発明のさらにもう一つの目的は切断刃をそ
の周部の任意の部位で精確に張ることができかつ
切断刃に対する張りリングの位置を固定的に維持
しうる機構を備えてID切断刃張り装置の提供に
ある。

この発明の加えてもう一つの目的は切断刃をそ
の周部の任意の部位で精確に張ることができかつ
張りボルトが何ら締付リングから外方へ突出する
ことがないID切断刃張り装置の提供にある。

この発明のさらに加えてもう一つの目的は、切
断刃をその周部の任意の部位で精確に張ることが
できかつ締付けリングの内部を周囲から密封する
ことによつて外部からの粒子および物体が精確な
張り工程を妨害しないようにしたID切断刃張り
装置置の提供にある。

この発明は、内周刃を相互の間で締付けるため
の一対の環状リングを有する内周刃張り装置であ
つて、前記環状リングの一方に内周刃と対面する
側に同心で形成された環状溝と、該環状溝内に軸
方向に移動可能に装着された環状の張りリング
と、該張りリング及び前記環状リングの他方にそ
れぞれ対面する側において形成された突部及び該
突部に対応する凹部と、前記張りリングに周方向
互いに適宜間隔を置いて複数設けられ、内周刃と
対面する側と反対側の面において開口する軸方向
のネジ穴と、該ネジ穴の各々に一端側が部分的に
突出状態で螺合し、その突出側の端部に工具によ
る回転操作のための内ソケツトを有するネジと、
該ネジの各々に対応する位置において前記一方の
環状リングの前記環状溝に軸方向で連設され、前
記ネジの前記一端側を各々受容するため前記ネジ
よりも僅かに大きな径を有するとともに、当該ネ
ジの前記端部に対面する底面を有して形成された
複数の筒状の凹みと、該凹みの各々に前記底面を
通じて軸方向に連通形成され、前記環状溝と反対
側の面において外部に開口する、前記凹みよりも
小径の複数の工具用受入口とを有し、該工具受入
口に工具を挿通し、前記ネジを前記内ソケツトを
介して回転操作することにより、前記張りリング
を前記環状リングの他方に向けて移動可能に構成
したことを特徴とする内周刃張り装置である。

本発明は上記構成により、各工具受入口に工具
を挿通し、張りリングに螺合するネジを内ソケツ
トを介して回転操作することにより、張りリング
を環状リングの他方に向けて移動させると、内周
刃に各ネジの張りリングのネジ穴からの突出量に
応じた張力を与えることができる。すなわち、各
ネジはその端部の対応する凹みの底面との当接、
好ましくはワツシヤを介する当接により、ネジ穴
からの突出量に応じて内周刃に向かう側の反力を
生じさせ、これが張りリングの移動力となるので
ある。

従つて、内周刃の張力をネジにより複数箇所で
確実かつ精確に設定できる。

また凹みの底面は上記ネジの端部の当接により
通常塞がれた状態となつて、工具用受入口を通じ
た外部からの粒子等の異物の侵入を防止でき、ネ
ジの回転及びそれに伴う張りリングの移動調節を
妨げなく行うことができる。

さらに、ネジは一方の環状リング内に外部に非
突出状態で納められているので、張り装置の高速
回転時にも安全である。

次にこの発明の一実施例を図面に従つて説明す
る。

第１図〜第３図において、１０はスライシング
マシン（図示しない。）の駆動軸１２に取り付け
られた切断刃ハウジングである。この実施例にお
ける切断刃張り装置はブロツク状の結晶体をスラ
イスするためのID切断刃に適用するものとして
示したが、このような用途は単に一例として挙げ
たもので、この発明の範囲内でその他の用途にも
利用しうることを理解されたい。

駆動軸１２には周知の手段によりスピンドルプ
レート１４が取り付けられている。スピンドルプ
レート１４には略円筒状の雌型の環状リング１６
がボルト１８を介して取り付けられている。ボル
ト１８はスピンドルプレート１４の円周に沿つて
等間隔に設けられて環状リング１６をスピンドル
プレート１４に固定している。

環状リング１６にはほぼ同径筒状の環状リング
２０がボルト２２を介して取り付けられており、
ボルト２２は環状リング２０の円形の凹み２４内
に取り付けられ、環状リング２０の円周に沿つて
等間隔で配置されている。各ボルト２２の頭部２
６は凹み２４内に完全に埋没して、環状リング２
０の表面から突出することがないよう構成されて
いる。

環状リング１６は締付面２８と、この締付面２
８の半径方向内側に位置する非締付面３０すなわ
ち隙間面とを有している。環状リング１６の締付
面２８と非締付面３０との半径方向相互の間には
環状の溝３２が設けられている。

環状リング２０は環状リング１６の締付面２８
に軸方向で近接する半径方向外側の締付面３４
と、環状リング１６の非締付面３０に軸方向で近
接する非締付面３６すなわち隙間面とを有してい
る。環状リング２０と環状リング１６との間には
環状の切断刃３８すなわち内周刃が位置してお
り、ボルト２２を適当なトルクでネジ込んだ際に
発生する力によつて、締付面２８と締付面３４と
の間で固定される。

環状リング１６と環状リング２０の締付面２８
と締付面３４および非締付面３０と非締付面３６
の構成によつて、締付けられた切断刃３８と非締
付面３０および非締付面３６との間に各々隙間が
形成される。上記締付面および非締付面は、便宜
的な手段により非締付面３０と非締付面３６を締
付面２８と締付面３４に対し軸方向に変位して形
成される。

切断刃ハウジング１０が組付け状態では、環状
リング１６と環状リング２０の締付面２８と締付
面３４とは、非締付面３０と非締付面３６とより
も軸方向互いに近接状態となる。このような軸方
向の変位は、まず最初に環状リング１６と環状リ
ング２０のそれぞれの締付面２８と非締付面３０
および締付面３４と非締付面３６を面一に形成
し、締付面２８と締付面３４の双方もしくは一方
を、例えばニツケルのような強靭で耐久性を有す
る耐腐食性材料でメツキすることにより行なわ
れ、締付面２８および締付面３４は非締付面３０
および非締付面３６に対し突出して軸方向に変位
し、切断刃３８を締付面２８と締付面３４との間
で締付けた際、非締付面３０と非締付面３６との
間に切断刃３８の緊張時の動きを許容する隙間が
十分に得られる。

環状リング２０はボルト２２の半径方向内側に
環状の溝４２を有しており、この溝４２は環状リ
ング２０の表面から内部に向かつて軸方向に形成
されて、環状リング２０の軸方向の厚さの約半分
の深さで環状リング１６に対面している。環状リ
ング２０に周方向等間隔で設けられた複数の略簡
状の凹み４０は溝４２と環状リング２０の外面と
の間の距離の約2/3の距離だけ溝４２から延出し
ている。まさ凹み４０の径は溝４２の半径方向の
寸法よりも小さく形成されている。

環状の溝４２内には丸みを帯びた突部４６と等
間隔複数の雌ネジ部４８とを有する雄型の張りリ
ング４４が装着されている。雌ネジ部４８にはネ
ジ５０が螺合している。各ネジ５０の平状外端部
には緊締用のアレンソケツト５１が溝状に形成さ
れている。環状リング２０において凹み４０から
環状リング２０の外面に至り軸方向に設けられた
筒状の受入口５４はネジ５０の径よりも小径に形
成されており、ネジ５０の操作を可能としてい
る。凹み４０の奥端には硬質材料からなるワツシ
ヤ５２が配設されており、このワツシヤ５２の外
面５６は後述するようにネジ５０の受面となつて
いる。ワツシヤ５２の中央の穴の径は調節作業が
できるようにアレンソケツト５１よりも大きく、
かつワツシヤ５２の取り外しおよび交換を都合よ
く行なえるよう受入口５４よりも小さく形成され
ている。

第３図に示すように、切断刃３８は雄型側の張
りリング４４の突部４６と雌型側の環状リング１
６の環状の溝３２とに挟まれている。切断刃３８
はその半径方向外側の部分の右側の面（第３図
中）を非締付面３０に当接させた状態で締付面２
８と締付面３４との間に保持されている。非締付
面３６をこのような組み付け位置としたことによ
り、切断刃３８は非締付面３６とは直接接触せ
ず、0.00254〜0.00508mm（0.1〜0.2mils）のオーダ
ーの隙間が生ずる。従つて、切断刃３８は、張ら
れる際にこの隙間により第３図中下方へ自由に引
張られる。

切断刃３８に加わる張力は張りリング４４の軸
方向位置を調節することにより調整可能となつて
いる。これはネジ５０を張りリング４４の雌ネジ
部４８から後退させることにより行なわれる。ネ
ジ５０の先端はワツシヤ５２の外面５６に当接し
ているので、ネジ５０が張りリング４４から後退
するにつれ張りリング４４は環状リング１６に向
けて軸方向に動かされ、切断刃３８にネジ５０の
軸を通る半径方向の張力がさらに加えられる。

切断刃３８にはネジ５０の位置により定められ
る半径方向で任意の張力が与えられるので、環状
リング２０と環状リング１６との間に保持された
切断刃３８の有する張りの不完全さを補つて精確
な張力を与えることができ、ネジ５０の数を多く
すればするほど精度が良くなる。ネジ５０相互の
周方向の間隔を約5.08cm（２インチ）とすれば通
常の用途には十分な調整自在性が与えられること
が判明している。

上記の精密張り装置によれば従来の張り装置に
比して以下のような利点が得られる。

まず第１に、ネジ５０が螺合する雌ネジ部４８
を有する張りリング４４を備えたことにより、張
りリング４４の切断刃３８に対する望ましくない
移動が排除される。すなわち、ネジ５０はその頂
部を筒状の凹み４０内に位置しているので、切断
作業中における張りリング４４の半径方向および
周方向の移動がいずれも防止されている。張りリ
ング４４が切断過程で作用を受ける加速もしくは
減速の影響で半径方向もしくは周方向に動いてし
まつた場合、所望とする切断刃の精確な張りは失
なわれてしまう。

第２に、ネジ５０は凹み４０の端面すなわちワ
ツシヤ５２の外面５６にぴつたりと当接した状態
となつているので、凹み４０もしくは溝４２への
異物の侵入および精確な張りの妨げを排除でき
る。さらに、例え異物が凹み４０もしくは溝４２
に入つたとしても、張りリング４４はネジ５０を
張りリング４４にネジ込むというのではなくネジ
５０を張りリング４４から後退させることにより
張りリング４４が締まるので、それが精確な締付
プロセスの妨げとなるようなことはない。いずれ
にしても異物は普通受入口５４から機構内に入り
ネジ５０の上部を通るようなことはない。さらに
加えて、上記のように完全に閉じ込められたネジ
５０により、調節を従来に比してさらに精確かつ
永久的に行ないうることが判明している。

最後に、ボルト２２とネジ５０は内部にソケツ
トを備えて軸方向に突出することなく環状リング
２０内に完全に位置しており、このため3000rpm
の範囲の速度において安全かつより信頼性の有る
作業を行なうことができる。

このように、本発明によるID切断刃ハウジン
グは切断刃３８に極めて精確な張りを提供しえ、
しかもこのような精確な張り接触を切断過程を通
じて維持可能となつている。さらに張り装置は、
周囲から効果的に密封されているので信頼性が高
く、またいかなる突出部材も必要としないので装
置安全性はさらに高まることとなる。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の一実施例を示すもので、第１図
はID切断刃と切断刃ハウジングの正面図、第２
図は第１図の２−２線に沿う断面図、第３図は第
２図の部分拡大図である。 １０……切断刃ハウジング、１６，２０……環
状リング、２２……ボルト、３２……溝、３８…
…切断刃、４０……凹み、４２……溝（環状溝）、
４４……張りリング、４６……突部、４８……雌
ネジ部、５０……ネジ、５４……受入口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内周刃を相互の間で締付けるための一対の環
   状リングを有する内周刃張り装置であつて、前記
   環状リングの一方に内周刃と対面する側に同心で
   形成された環状溝と、該環状溝内に軸方向に移動
   可能に装着された環状の張りリングと、該張りリ
   ング及び前記環状リングの他方にそれぞれ対面す
   る側において形成された突部及び該突部に対応す
   る凹部と、前記張りリングに周方向互いに適宜間
   隔を置いて複数設けられ、内周刃と対面する側と
   反対側の面において開口する軸方向のネジ穴と、
   該ネジ穴の各々に一端側が部分的に突出状態で螺
   合し、その突出側の端部に工具による回転操作の
   ための内ソケツトを有するネジと、該ネジの各々
   に対応する位置において前記一方の環状リングの
   前記環状溝に軸方向で連設され、前記ネジの前記
   一端側を各々受容するため前記ネジよりも僅かに
   大きな径を有するとともに、当該ネジの前記端部
   に対面する底面を有して形成された複数の筒状の
   凹みと、該凹みの各々に前記底面を通じて軸方向
   に連通形成され、前記環状溝と反対側の面におい
   て外部に開口する、前記凹みよりも小径の複数の
   工具用受入口とを有し、該工具用受入口に工具を
   挿通し、前記ネジを前記内ソケツトを介して回転
   操作することにより、前記張りリングを前記環状
   リングの他方に向けて移動可能に構成したことを
   特徴とする内周刃張り装置。 ２ 前記凹みの前記底面と前記ネジの前記端部と
   の間にはワツシヤが介在されている特許請求の範
   囲第１項記載の内周刃張り装置。 ３ 前記張りリングの前記突部及び前記他方の環
   状リングの前記凹部は、前記複数のネジと軸方向
   に相対する位置に配置されている特許請求の範囲
   第１項もしくは第２項のいずれかに記載の内周刃
   張り装置。 ４ 前記張りリングの前記ネジ穴は前記内周刃に
   向かう側が閉ざされた有底状に形成されている特
   許請求の範囲第１項から第３項までのいずれか一
   項に記載の内周刃張り装置。 ５ 前記ネジは前記１対の環状リングを相互に締
   め付けるためのボルト列の内側に同心状で配置さ
   れている特許請求の範囲第１項から第４項までの
   いずれか一項に記載の内周刃張り装置。