JP2010207949A - Apparatus for chamfering prismatic silicon ingot and method of chamfering prismatic silicon ingot using the same - Google Patents
Apparatus for chamfering prismatic silicon ingot and method of chamfering prismatic silicon ingot using the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010207949A JP2010207949A JP2009055904A JP2009055904A JP2010207949A JP 2010207949 A JP2010207949 A JP 2010207949A JP 2009055904 A JP2009055904 A JP 2009055904A JP 2009055904 A JP2009055904 A JP 2009055904A JP 2010207949 A JP2010207949 A JP 2010207949A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silicon ingot
- grindstone
- grinding
- prismatic silicon
- chamfering
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
Description
本発明は、太陽電池の基板として用いられる正方形もしくは長方形基板の原材料の角柱状の多結晶シリコンインゴットや単結晶シリコンインゴットの面取り加工装置およびそれを用いる角柱状シリコンインゴットの面取り加工方法に関する。シリコンインゴットをワイヤーカット方法で厚み２００〜３３０μｍにスライスして同時に多くの太陽電池用シリコン基板を得る際に、切断時のチッピングや割れのない角柱状シリコンインゴットを与えるためにシリコンインゴット表面（コーナー部表面および平面）を研削工具で均一に３〜５，０００μｍ面取り加工する面取り加工するのに使用される。 The present invention relates to a chamfering apparatus for a prismatic polycrystalline silicon ingot or a single crystal silicon ingot which is a raw material of a square or rectangular substrate used as a substrate for a solar cell, and a chamfering method for a prismatic silicon ingot using the same. When a silicon ingot is sliced to a thickness of 200 to 330 μm by a wire cutting method to obtain many silicon substrates for solar cells at the same time, the surface of the silicon ingot (corner portion) is provided to give a prismatic silicon ingot without chipping or cracking at the time of cutting. It is used for chamfering to chamfer 3 to 5000 μm uniformly with a grinding tool.
太陽電池用シリコン基板を製造する工程において、バンドソウで円柱状インゴットの四周辺を切断して得た角柱状シリコンインゴット（ワークピース）の表面厚みを所望厚み（０．１〜１０ｍｍ）を面取りし、ついでスライスして厚み２００〜３３０μｍの正方形状シリコン基板を製造することが行われている。角柱状シリコンインゴットとしては、溶解した金属珪素（Ｓｉ）溶湯を角柱状グラファイト容器内に注湯し一方向に凝固させた後、容器内面と接触汚染した下端面と側面を面取りして得られる多結晶シリコンインゴットや、半導体基板の生産が閑散な時期に、半導体基板製造用円柱状シリコンインゴットの四側面を一部Ｒ部分を残してスライサーにより切断して太陽電池用の角柱状単結晶シリコンインゴットとしたものが利用されている。多結晶シリコン基板に比較して単結晶シリコン基板の方が光変換率が高いが、面取り加工は難しいと言われている。 In the process of manufacturing a silicon substrate for solar cells, the desired thickness (0.1 to 10 mm) is chamfered to the surface thickness of a prismatic silicon ingot (workpiece) obtained by cutting four periphery of a cylindrical ingot with a band saw. Next, a square silicon substrate having a thickness of 200 to 330 μm is manufactured by slicing. A prismatic silicon ingot is obtained by pouring molten metal silicon (S i ) into a prismatic graphite container and solidifying it in one direction, and then chamfering the bottom surface and side surfaces contaminated with the container inner surface. A prismatic single crystal silicon ingot for solar cells by cutting a four-sided silicon silicon ingot for manufacturing a semiconductor substrate with a slicer, leaving a part of the R side, when the production of a polycrystalline silicon ingot or semiconductor substrate is quiet Is used. A single crystal silicon substrate has a higher light conversion rate than a polycrystalline silicon substrate, but it is said that chamfering is difficult.
例えば、ケイ石またはケイ砂を電気炉で還元して得た金属シリコン融液を、耐熱性柱状容器内に流し込み、容器下端から上端に向けて徐々に冷却することによって一方向凝固した角柱状多結晶シリコンインゴット棒とし、容器内面と接触汚染した下端面と側面を研削、研磨して面取りし、さらにフッ酸・硝酸混合水溶液でエッチングして多結晶シリコンインゴットを製造する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。 For example, a metal silicon melt obtained by reducing quartzite or silica sand in an electric furnace is poured into a heat-resistant columnar container, and gradually cooled from the lower end to the upper end of the container, so that it is solidified in one direction. A method for producing a polycrystalline silicon ingot by using a crystalline silicon ingot rod, grinding and polishing the bottom and side surfaces contaminated with the inner surface of the container, chamfering, and etching with a hydrofluoric acid / nitric acid mixed aqueous solution is proposed ( For example, see Patent Document 1).
角柱状多結晶シリコンインゴットを厚み２００〜３３０μｍ厚の太陽電池用シリコン基板とするスライサーとしてワイヤーカットソウ方法も提案されている（例えば、特許文献２参照）。 A wire cut saw method has also been proposed as a slicer using a prismatic polycrystalline silicon ingot as a silicon substrate for solar cells having a thickness of 200 to 330 μm (see, for example, Patent Document 2).
一方、半導体基板用シリコン基板の製造用の円柱状シリコンインゴットの表面を面取り加工する横形の円筒研削装置も知られている（例えば、特許文献３、特許文献４、特許文献５および特許文献６参照）。
On the other hand, a horizontal cylindrical grinding apparatus for chamfering the surface of a cylindrical silicon ingot for manufacturing a silicon substrate for a semiconductor substrate is also known (see, for example,
これら特許文献３乃至特許文献６に開示される横形の円筒研削装置は、減速機構を介してサーボモータによりセンター軸を回転させる主軸台と左右方向に移動可能な心押台の一対よりなるクランプ機構と、このクランプ機構の主軸台シンターと心押台センターとによって円柱状シリコンインゴットの軸芯が水平（横）方向に、かつ、回転可能に支持された円柱状インゴットの円周上面部に円板状平砥石の円形平面が向くように砥石軸に軸承した研削ヘッドを昇降させる昇降機構と、前記研削ヘッドを円柱状インゴットの前記軸芯に対し平行に左右移動させるリニア移動機構よりなる。
These horizontal cylindrical grinding apparatuses disclosed in
円柱状シリコンインゴットの円筒研削は、回転する円柱状インゴットの円周上面部高さ位置の面取りする高さ位置に円板状平砥石の底面を昇降機構により下降させ、ついで、リニア移動機構により研削ヘッドを右方向に移動させて研削ヘッドの円板状平砥石を円柱状インゴットの円周上面に回転させながら円柱状インゴット当接させて切り込みを開始し、円板状平砥石が円柱状インゴットの右端位置に到達した後、円板状平砥石を昇降機構により切り込み量の高さ量下降させ、リニア移動機構により円板状平砥石の移動方向を左方向に反転させ、ついで、円板状平砥石が円柱状インゴットの左端位置に到達した後、円板状平砥石を昇降機構により切り込み量の高さ量下降させ、リニア移動機構により研削ヘッドを右方向に移動させ、円板状平砥石が円柱状インゴットの右端位置に到達した後、円板状平砥石を昇降機構により切り込み量の高さ量下降させ、リニア移動機構により円板状平砥石の移動方向を左方向に反転させ、ついで、円板状平砥石が円柱状インゴットの左端位置に到達後、以下同様にして円板状平砥石の下降、反転、面取り、下降、反転、面取りを繰り返し、所望の厚み（０．１〜１０ｍｍ）の面取り加工を行う。 Cylindrical grinding of a cylindrical silicon ingot is performed by lowering the bottom surface of the disk-shaped flat grindstone to a chamfering height position at the height of the circumferential upper surface of the rotating cylindrical ingot, and then grinding by a linear movement mechanism. Move the head to the right and rotate the disc-shaped flat grindstone of the grinding head to the upper surface of the circumference of the cylindrical ingot while making contact with the cylindrical ingot to start cutting. After reaching the right end position, the disc-shaped flat grindstone is lowered by the elevation mechanism by the lifting mechanism, the moving direction of the disc-shaped flat grindstone is reversed to the left by the linear moving mechanism, and then the disc-shaped flat grindstone After the grindstone reaches the left end position of the cylindrical ingot, the disc-shaped flat grindstone is lowered by the lifting mechanism and the grinding head is moved to the right by the linear moving mechanism, and the disc-shaped flat After the stone reaches the right end position of the cylindrical ingot, the disk-shaped flat grindstone is lowered by the height of the cut amount by the lifting mechanism, the moving direction of the disk-shaped flat grindstone is reversed to the left by the linear moving mechanism, Then, after the disc-shaped flat grindstone has reached the left end position of the cylindrical ingot, the disc-shaped flat grindstone is repeatedly lowered, reversed, chamfered, lowered, reversed, and chamfered to obtain a desired thickness (0.1 to 0.1). 10 mm) chamfering.
本発明者等は、この横形の円筒研削装置を用い、一辺が２４０ｍｍの角柱状シリコンインゴットを心押台センターと心押台センターとで支持し、角柱状シリコンインゴットの表面の面取り加工を試みたが、円板状平砥石の接触面積が大きく、円周外周面を面取りしても表面粗さが２〜５μｍであり、表面粗さが１μｍ以下の面取り加工が困難であることが判明した。 The present inventors tried to chamfer the surface of the prismatic silicon ingot by using this horizontal cylindrical grinding device, supporting a prismatic silicon ingot having a side of 240 mm by the tailstock center and the tailstock center. However, it has been found that the contact area of the disk-shaped flat grindstone is large, the surface roughness is 2 to 5 μm even if the circumferential outer peripheral surface is chamfered, and chamfering with a surface roughness of 1 μm or less is difficult.
角柱状シリコンインゴットの一辺の長さが５０ｍｍから１２６ｍｍ、１５６ｍｍ、２００ｍｍ、２４０ｍｍと長くなるに連れて、一辺が１５６ｍｍｍ乃至２４０ｍｍの角柱状シリコンインゴットをワイヤーカットソウで一度にスライスして厚み２００〜３３０μｍの太陽電池用シリコン基板を多量生産する際に角柱状シリコンインゴットのコーナー部でチッピングが発生することが往々にあり、シリコン基板の生産ロス率を高めていることが基板加工メーカーより指摘されている。 As the length of one side of the prismatic silicon ingot is increased from 50 mm to 126 mm, 156 mm, 200 mm, and 240 mm, the prismatic silicon ingot having one side of 156 mmmm to 240 mm is sliced at a time with a wire cut saw and the thickness is 200 to 330 μm. When mass-producing silicon substrates for solar cells, chipping often occurs at the corners of prismatic silicon ingots, and it has been pointed out by substrate processing manufacturers that the production loss rate of silicon substrates is increasing.
一辺が１５６ｍｍ、高さが２５０ｍｍであり四隅にＲ部を残してバンドソウで切断された角柱状単結晶シリコンインゴットの面取り加工に現在、９５分要しているのが実情である。 In fact, it currently takes 95 minutes to chamfer a prismatic single crystal silicon ingot that is 156 mm on one side and 250 mm in height and cut with a band saw leaving R portions at the four corners.
アース・グリーン・エコロジィの一環から太陽電池が注目され、その需要が大きく伸びているので、太陽電池用シリコン基板加工メーカーは、一辺が１５６〜３３０ｍｍの角柱状シリコンインゴットの表面を面取り加工できる機械設置面積が小さくて済む面取り装置の出現を望んでいる。 Solar cells are attracting attention as part of Earth Green Ecology, and their demand is growing greatly, so silicon substrate processing manufacturers for solar cells install machines that can chamfer the surface of a prismatic silicon ingot with sides of 156 to 330 mm We want the appearance of a chamfering device that requires a small area.
本発明者らは、横形の円筒研削装置を立て形の円筒研削装置として設置面積をコンパクト化させ、一段の面取り（研削）加工ステージをカップホイール型砥石を用いるコーナー部粗研削加工ステージと、一対のカップホイール型砥石を用いる両側面同時平面研削加工ステージと、円筒砥石車の外周面を用いるコーナー部仕上げ円筒研削加工ステージに分けることにより、太陽電池用シリコン基板加工メーカーの所望する角柱状シリコンインゴットの面取り加工装置を提供できることを見出し、本発明に至った。 The inventors of the present invention have made the horizontal cylindrical grinding device a vertical cylindrical grinding device to make the installation area compact, and the one-stage chamfering (grinding) processing stage and the corner portion rough grinding processing stage using a cup wheel type grindstone, The rectangular columnar silicon ingot desired by the silicon substrate processing manufacturer for solar cells by dividing the two-sided simultaneous surface grinding processing stage using the cup wheel-type grinding wheel and the corner finishing cylindrical grinding processing stage using the outer peripheral surface of the cylindrical grinding wheel The present inventors have found that a chamfering apparatus can be provided, and have reached the present invention.
本発明の請求項１に記載の面取り加工装置（１）は、上ロータリーテーブル（２ａ）と下ロータリーテーブル（２ｂ）が中空筒固定材（２ｃ）により一体に結合され、前記中空筒固定材を回転させる回転駆動機構（２ｄ）が設けられたインデックス型ロータリーテーブル（２）、 このインデックス型ロータリーテーブル（２）の下ロータリーテーブルにサーボモータによりセンター軸を回転させる主軸台の４台（３ａｒ，３ｂｒ，３ｃｒ，３ｄｒ）を同一円周上に且つ９０度の等間隔に設け、上ロータリーテーブルに上下方向に移動可能な心押台４台（３ａｆ，３ｂｆ，３ｃｆ，３ｄｆ）を同一円周上に且つ９０度の等間隔に前記主軸台のセンター軸の延長上に心押台のセンター軸が在るように設けた四対のクランプ機構（３，３，３，３）を設ける。なお、この四対のクランプ機構（３，３，３，３）の位置は、インデックス型ロータリーテーブル（２）上のワークピース（ｗ）のローディング／アンローディングステージ（ｓ1）、ワークピースのコーナー部円弧粗研削ステージ（ｓ２）、ワークピースの両側平面研削ステージ（ｓ３）およびワークピースのコーナー部円弧仕上げ研削ステージ（ｓ４）位置に区分ける。 前記インデックス型ロータリーテーブル（２）のコーナー部円弧粗研削ステージ（ｓ２）のクランプ機構（３）の右横側にベース（Ｂ）より起立させたコラム（４ｂ）を設け、その後面に案内ガイド（４ｋ）とこの案内ガイド上を上下に滑走する滑走体（４ｓ）を設け、この滑走体（４ｓ）はサーボモータ（４ｍ）の回転駆動を受けて回転するボールネジに螺合された螺合体の上下移動により上下方向に昇降可能とし、この滑走体（４ｓ）の前面に横方向に別の案内ガイド（４ｘ）を設け、その前に砥石軸固定ボックススライド（４ｙ）を設ける。この砥石軸固定ボックススライドを左右方向に移動させるリニア移動機構（４ｈ）は、サーボモータと、その回転駆動を受けるボールネジとボールネジにより螺合された螺合体よりなる。螺合体は、前記砥石軸固定ボックススライド（４ｙ）裏面に固定される。砥石軸固定ボックススライド（４ｙ）の前面には、カップホイール型砥石（４ｆ）を軸承する砥石軸（４ｃ）箱体（４ｚ）が設けられ、砥石軸（４ｃ）は砥石軸（４ｃ）を回転駆動させるサーボモータを含む回転機構（４ｇ）に結合されている。よって、砥石軸（４ｃ）に軸承されているカップホイール型砥石（４ｆ）の上下の移動は、前記サーボモータ（４ｍ）の回転駆動により行われ、カップホイール型砥石（４ｆ）の左右の移動は、リニア移動機構（４ｈ）のサーボモータの回転駆動により行われる。 前記インデックス型ロータリーテーブル（２）の後方にリニア移動機構（５ｈ）により前後方向に移動するツールテーブル（５ａ）を設け、そのツールテーブル（５ａ）上にコラム（５ｂ）を起立させ、コラム前面に砥石軸固定板（５ｅ）を昇降機構（５ｄ）により上下移動可能に設け、この砥石軸固定板（５ｅ）の前面に前記両側平面研削ステージ（ｓ３）のクランプ機構（３）の左右両側にそれぞれカップホイール型砥石（５ｆ，５ｆ）の刃先が相対向するように砥石軸（５ｃ，５ｃ）を固定する左右方向に移動可能な砥石軸固定板を設け、前記砥石軸（５ｃ，５ｃ）に一対のカップホイール型砥石（５ｆ，５ｆ）を軸承する研削ヘッド（５，５）と前記砥石軸（５ｃ，５ｃ）の回転駆動機構（５ｇ，５ｇ）を設け、 前記インデックス型ロータリーテーブル（２）のコーナー部円弧仕上げ研削ステージ（ｓ４）のクランプ機構（３）の左横側にリニア移動機構（６ｈ）により左右方向に往復移動可能なツールテーブル
（６ａ）上に起立して設けられたコラム（６ｂ）右側面に円筒形状砥石（６ｆ）を軸承する砥石軸（６ｃ）を上下方向に昇降機構（６ｄ）により移動可能に、かつ、砥石軸（６ｃ）を回転駆動機構（６ｇ）により回転可能に備えた研削ヘッド（６）を設けることを特徴とする角柱状シリコンインゴットの面取り加工装置を提供するものである。
In the chamfering device (1) according to
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の面取り加工装置（１）を用い、次の工程を経て角柱状シリコンインゴットの面取り加工をする方法を提供するものである。 １）インデックス型ロータリーテーブル（２）上のローディング／アンローディングステージ（ｓ1）位置にある主軸台（３ａｒ）のセンター軸を回転させて芯出しする。ついで、その主軸台（３ａｒ）のセンター軸受け台上に角柱状シリコンインゴット（ｗ）をその長手方向が上下方向となるように載置し、ついで、心押台のセンター軸受け台を下降させて角柱状シリコンインゴットの上下両端を固定（クランプ）する。 ２）インデックス型ロータリーテーブル（２）を回転駆動機構（２ｄ）により９０度回転させ、前記クランプ機構（３）に固定された角柱状シリコンインゴット（ｗ）をインデックス型ロータリーテーブル（２）上のコーナー部円弧粗研削ステージ（ｓ２）上の位置へと移動させる。 ３）主軸台（３ａｒ）のセンター軸を回転させて、角柱状シリコンインゴットの芯出しを行う。 ４）主軸台のセンター軸を１０〜３００ｒｐｍの回転速度で回転させて角柱状シリコンインゴット（ｗ）をその軸芯回りに回転させ、一方、研削ヘッド（４）の砥石軸（４ｃ）に軸承された砥番５００〜１，２００のダイヤモンドカップホイール型砥石（４ｆ）を研削開始待機位置まで昇降させ、ついで、砥石軸（４ｃ）をその軸芯回りに８００〜３，０００ｒｐｍの回転速度で回転させつつ、ダイヤモンドカップホイール型砥石（４ｆ）を左方向に移動させてダイヤモンドカップホイール型砥石（４ｆ）の刃先を角柱状シリコンインゴット（ｗ）のコーナー部に当接させて切り込みを開始する。 ５）コーナー部円弧粗研削ステージ（ｓ２）上で、角柱状シリコンインゴット（ｗ）の前記回転移動と、前記回転しているダイヤモンドカップホイール型砥石（４ｆ）の１〜１５ｍｍ／分の昇降移動および０．１〜０．５ｍｍ量の切り込みのための左側移動の相対的な動きにより角柱状シリコンインゴット（ｗ）の四隅を７〜１０ｍｍ削り取るＲ面取り粗研削加工を行う。このＲ面取り粗研削加工の際、角柱状シリコンインゴット（ｗ）とダイヤモンドカップホイール型砥石（４ｆ）の刃先が当接する加工作業点に向けて研削液が５〜１００ｃｃ／分の供給量で供給される。 ６）角柱状シリコンインゴット（ｗ）の四隅の所望量のＲ面取り粗研削加工を終えたのち、ダイヤモンドカップホイール型砥石（４ｆ）を右側へ後退させて角柱状シリコンインゴット（ｗ）より遠ざけ、ついで、ダイヤモンドカップホイール型砥石（４ｆ）の回転を止め、ダイヤモンドカップホイール型砥石（４ｆ）を昇降させて研削開始待機位置で停止させる。その間に主軸台のセンター軸の回転を停止させる。 ７）インデックス型ロータリーテーブル（２）を回転駆動機構（２ｄ）により９０度回転させ、前記クランプ機構（３）に固定された角柱状シリコンインゴット（ｗ）をインデックス型ロータリーテーブル（２）上のワークピースの両側平面研削ステージ（ｓ３）上の位置へと移動させる。 ８）主軸台（３ａｒ）のセンター軸を回転させて、角柱状シリコンインゴットの芯出しを行ったのち、主軸台（３ａｒ）のセンター軸回転を停止させる。 ９）ワークピースの両側平面研削ステージ（ｓ３）上位置の角柱状シリコンインゴット（ｗ）に対する砥番１，５００〜３，０００のダイヤモンドカップホイール型砥石（５ｆ，５ｆ）を軸承する砥石軸（５ｃ，５ｃ）を昇降させて研削開始待機位置で停止させ、ついで、カップホイール型砥石（５ｆ，５ｆ）の砥石軸を回転速度１００〜３００ｒｐｍで同期制御回転させる。 １０）前記砥石軸（５ｃ，５ｃ）に軸承されたカップホイール型砥石を同期制御左移動または右移動させて角柱状シリコンインゴット（ｗ）の両側平面に当接させてカップホイール型砥石の刃先による切り込みを開始するとともに、前記砥石軸（５ｃ，５ｃ）の上方向または下方向の１〜１５ｍｍ／分の昇降移動を行いつつ、カップホイール型砥石の刃先を角柱状シリコンインゴット（ｗ）の側平面に摺擦して０．１〜０．５ｍｍ量の切り込みを繰り返し、所望量（０．３〜１ｍｍ）の面取り加工を行う。この側面平面取り加工工程の際、角柱状シリコンインゴット（ｗ）とダイヤモンドカップホイール型砥石（５ｆ）の刃先が当接する加工作業点に向けて研削液が２０〜１，０００ｃｃ／分の供給量で供給される。 １１）角柱状シリコンインゴット（ｗ）の両側面の所望量の平面取り加工を終えたのち、前記ダイヤモンドカップホイール型砥石（５ｆ，５ｆ）を右側または左側へ後退させて角柱状シリコンインゴット（ｗ）より遠ざけ、ついで、ダイヤモンドカップホイール型砥石（５ｆ，５ｆ）の砥石軸（５ｃ）の回転を止め、ダイヤモンドカップホイール型砥石（５ｆ，５ｆ）を昇降させて研削開始待機位置で停止させる。その間に主軸台（３ａｒ）のセンター軸を９０度旋回させて、角柱状シリコンインゴット（ｗ）の芯出しを行う。 １２）前記砥石軸（５ｃ，５ｃ）に軸承されたカップホイール型砥石を同期制御左移動または右移動させて角柱状シリコンインゴット（ｗ）の両側平面に当接させてカップホイール型砥石の刃先による切り込みを開始するとともに、前記砥石軸（５ｃ，５ｃ）の上方向または下方向の１〜１５ｍｍ／分の昇降移動を行いつつ、カップホイール型砥石の刃先を角柱状シリコンインゴット（ｗ）の側平面に摺擦して０．１〜０．５ｍｍ量の切り込みを繰り返し、所望量（０．３〜１ｍｍ）の面取り加工を行う。この側面平面取り加工工程の際、角柱状シリコンインゴット（ｗ）とダイヤモンドカップホイール型砥石（５ｆ，５ｆ）の刃先が当接する加工作業点に向けて研削液が２０〜１，０００ｃｃ／分の供給量で供給される。 １３）角柱状シリコンインゴット（ｗ）の両側面の所望量の平面取り加工を終えたのち、前記ダイヤモンドカップホイール型砥石（５ｆ，５ｆ）を右側または左側へ後退させて角柱状シリコンインゴット（ｗ）より遠ざけ、ついで、ダイヤモンドカップホイール型砥石（５ｆ，５ｆ）の砥石軸（５ｃ）の回転を止め、ダイヤモンドカップホイール型砥石（５ｆ，５ｆ）の砥石軸（５ｃ）を昇降させて研削開始待機位置で停止させる。 １４）インデックス型ロータリーテーブル（２）を回転駆動機構（２ｄ）により９０度回転させ、前記クランプ機構（３）に固定された角柱状シリコンインゴット（ｗ）をインデックス型ロータリーテーブル（２）上のコーナー部円弧仕上げ研削ステージ（ｓ４）位置へと移動させる。 １５）主軸台（３ａｒ）のセンター軸を回転させて、角柱状シリコンインゴットの芯出しを行ったのち、主軸台（３ａｒ）のセンター軸回転を停止させる。 １６）前記インデックス型ロータリーテーブル（２）のコーナー部円弧仕上げ研削ステージ（ｓ４）のクランプ機構（３）に固定される角柱状シリコンインゴット（ｗ）の左横側に設けられた研削ヘッド（６）の砥石軸（６ｃ）に軸承された円筒形状砥石（６ｆ）を上方向または下方向に移動させて研削開始待機位置で停止させる。 １７）クランプ機構により上下端を固定された角柱状シリコンインゴット（ｗ）を主軸台（３ａｒ）のセンター軸を３０〜３００ｒｐｍの回転速度で回転させて角柱状シリコンインゴット（ｗ）をその軸芯回りに回転させる。一方、研削ヘッド（６）の砥石軸（６ｃ）に軸承された砥番１，２００〜４，０００のダイヤモンド円筒形状砥石（６ｆ）を研削開始待機位置まで昇降させ、ついで、砥石軸（６ｃ）をその軸芯回りに１，２００〜３，０００ｒｐｍの回転速度で回転させつつ、円筒形状砥石（６ｆ）を右方向に移動させて円筒形状砥石（６ｆ）の外周面を角柱状シリコンインゴット（ｗ）のコーナー部に線接触させて切り込みを開始する。 １８）前記円筒形状砥石（６ｆ）の上方向または下方向の１〜１５ｍｍ／分の昇降移動および左方向への切込み移動を行い円柱状型砥石（６ｆ）の外周面を角柱状シリコンインゴット（ｗ）のコーナー部に摺擦して０．１〜０．３ｍｍ量の切り込みを行う作業を繰り返し、所望量（０．２〜０．８ｍｍ）のＲ面取り仕上げ研削加工を行う。この角柱状シリコンインゴット（ｗ）の四隅Ｒ面取り仕上げ研削加工の際、角柱状シリコンインゴット（ｗ）隅部と円柱状型砥石（６ｆ）の外周面が当接する加工作業点に向けて研削液が２０〜２，０００ｃｃ／分の供給量で供給される。 １９）角柱状シリコンインゴット（ｗ）の四隅の所望量のＲ面取り仕上げ研削加工を終えたのち、円柱状型砥石（６ｆ）を左側へ後退させて角柱状シリコンインゴット（ｗ）より遠ざけ、ついで、円筒形状砥石（６ｆ）の砥石軸（６ｃ）の回転を止め、円筒形状砥石（６ｆ）を昇降させて研削開始待機位置で停止させる。その間に主軸台（３ａｒ）のセンター軸の回転を停止させる。 ２０）インデックス型ロータリーテーブル（２）を回転駆動機構（２ｄ）により９０度回転、または逆方向に２７０度回転させ、前記クランプ機構（３）に固定された角柱状シリコンインゴット（ｗ）をインデックス型ロータリーテーブル（２）上のローディング／アンローディングステージ（ｓ1）位置へと移動させる。 ２１）ローディング／アンローディングステージ（ｓ1）位置にある心押台のセンター軸を上方に移動させ、前記センター軸下端に設けられた受け台を角柱状シリコンインゴット（ｗ）上端面から遠ざける。ついで、面取り加工された角柱状シリコンインゴット（ｗ）を主軸台（３ａｒ）から取り外す。
Invention of
本発明の角柱状シリコンインゴットの面取り加工装置は、面取りする切削工具（ツール）としてカップホイール型砥石と円柱状砥石を用いるので、角柱状シリコンインゴットと面取り切削工具との摺擦時の発熱が低く抑えられ、角柱状シリコンインゴットへの熱残留歪が極めて小さいものとなるので、表面うねりが少ない平滑（表面粗さが１μｍ以下と小さい）な面取り加工表面が得られる。また、主軸台と心押台よりなるクランプ機構を縦方向にインデックス型ロータリーテーブルに四基設ける構造とすることにより、面取り加工装置の設置面積を小さくできた。 The chamfering apparatus for a prismatic silicon ingot according to the present invention uses a cup wheel type grindstone and a cylindrical grindstone as a chamfering cutting tool (tool), so that heat generation during rubbing between the prismatic silicon ingot and the chamfering cutting tool is low. Since the thermal residual strain on the prismatic silicon ingot is extremely small, a smooth chamfered surface with a small surface waviness (surface roughness as small as 1 μm or less) can be obtained. Moreover, the installation area of the chamfering apparatus can be reduced by adopting a structure in which four clamp mechanisms including a headstock and a tailstock are provided in the index type rotary table in the vertical direction.
請求項２の角柱状シリコンインゴットの面取り加工方法は、角柱状シリコンインゴットの面取り加工を、角柱状シリコンインゴット隅部のＲ面取り粗研削加工と、角柱状シリコンインゴット四側面の平面仕上げ面取り加工と、角柱状シリコンインゴット隅部のＲ面取り仕上げ研削加工の工程に分けたので、インデックス型ロータリーテーブル上でクランプされた４本の角柱状シリコンインゴットの内の３本を同時に面取り加工できるので、角柱状シリコンインゴット１本の面取り加工完成のスループット時間が律速工程である角柱状シリコンインゴット四隅面のコーナー部面取り加工時間とインデックス型ロータリーテーブルの９０度回転時間の合計の短い時間となる。また、面取り加工の際の角柱状シリコンインゴットのクランプ機構への自動ローダー機械または人手による着脱がそれぞれ１回で済む。よって、一辺が１５６ｍｍ、高さが２５０ｍｍであり四隅にＲ部を残して切断された角柱状単結晶シリコンインゴットの面取り加工をスループット加工時間約４８分で生産でき、既存の横形の面取り加工装置複数を並列いて設置した面取り装置で面取り加工するスループット加工時間の約９５分に対し、約半分のスループット加工時間で面取り加工された単結晶シリコンインゴット１本を生産できる。
The method for chamfering a prismatic silicon ingot according to
本発明の面取り加工装置（１）は、図１乃至図６に示されるように、上ロータリーテーブル（２ａ）と下ロータリーテーブル（２ｂ）が中空筒固定材（２ｃ）により一体に結合され、前記中空筒固定材内に回転軸（２ｄ）を設け、この回転軸をサーボモータ（ベ−ス下面に隠され図示されていない）で回転させる回転軸駆動機構が設けられたインデックス型ロータリーテーブル（２）、このインデックス型ロータリーテーブル（２）の下ロータリーテーブル（２ｂ）にサーボモータ（図示されていない）によりセンター軸を回転させる主軸台の４台（３ａｒ，３ｂｒ，３ｃｒ，３ｄｒ）を同一円周上に且つ９０度の等間隔に設け、上ロータリーテーブル（２ａ）に上下方向に移動可能な心押台４台（３ａｆ，３ｂｆ，３ｃｆ，３ｄｆ）を同一円周上に且つ９０度の等間隔に前記主軸台のセンター軸の延長上に心押台のセンター軸が在るように設けた四対のクランプ機構（３，３，３，３）を備える。 In the chamfering apparatus (1) of the present invention, as shown in FIGS. 1 to 6, the upper rotary table (2a) and the lower rotary table (2b) are integrally coupled by a hollow cylinder fixing material (2c), An index-type rotary table (2) provided with a rotary shaft (2d) in a hollow cylinder fixing material and provided with a rotary shaft drive mechanism for rotating the rotary shaft by a servo motor (not shown in the bottom of the base). ), 4 spindle heads (3ar, 3br, 3cr, 3dr) that rotate the center shaft by a servo motor (not shown) on the lower rotary table (2b) of the index type rotary table (2) are the same circumference. Four tailstocks (3af, 3bf, 3cf, 3df) which are provided on the upper rotary table (2a) and can be moved in the vertical direction are the same. Comprising a circumferential on and 90 degrees of equal intervals in the headstock on the extension of the center axis is provided as the center axis of the tailstock is in four pairs of the clamping mechanism (3,3,3,3).
図１に示すように、この四対のクランプ機構（３，３，３，３）の位置は、インデックス型ロータリーテーブル（２）上のワークピース（ｗ）のローディング／アンローディングステージ（ｓ1）、ワークピースのコーナー部円弧粗研削ステージ（ｓ２）、ワークピースの両側平面研削ステージ（ｓ３）およびワークピースのコーナー部円弧仕上げ研削ステージ（ｓ４）位置に区分ける。 As shown in FIG. 1, the positions of the four pairs of clamping mechanisms (3, 3, 3, 3) are determined by the loading / unloading stage (s 1 ) of the workpiece (w) on the index type rotary table (2). The workpiece is divided into a corner arc rough grinding stage (s 2 ), a workpiece side surface grinding stage (s 3 ) and a workpiece corner arc finishing grinding stage (s 4 ).
図６に示すように、前記クランプ機構（３）の主軸台（３ａｒ）のセンター軸上端には、脂環式炭化水素系エポキシ樹脂製、加硫ゴム製、不飽和ポリエステル樹脂含浸フェルト製のクッション性の良好な受け台（３ａｄ）が設けられ、および心押台（３ａｆ）のセンター軸上端にも前記と同一種の受け台（３ａｄ）が設けられ、角柱状シリコンインゴットの両端がクランプ装置の支持応力により傷付くのを防止している。 As shown in FIG. 6, at the upper end of the center shaft of the headstock (3ar) of the clamp mechanism (3), a cushion made of alicyclic hydrocarbon epoxy resin, vulcanized rubber, unsaturated polyester resin impregnated felt A pedestal (3ad) with good performance is provided, and a pedestal (3ad) of the same type is also provided at the upper end of the center shaft of the tailstock (3af), and both ends of the prismatic silicon ingot are connected to the clamp device. It is prevented from being damaged by the supporting stress.
図２、図３および図４に示すように、前記インデックス型ロータリーテーブル（２）のコーナー部円弧粗研削ステージ（ｓ２）のクランプ機構（３）の右横側にベース（Ｂ）より起立させたコラム（４ｂ）を設け、その後面に案内ガイド（４ｋ）とこの案内ガイド上を上下に滑走する滑走体（４ｓ）を設ける。この滑走体（４ｓ）は、サーボモータ（４ｍ）の回転駆動を受けて回転するボールネジに螺合された螺合体の上下移動により上下方向に昇降可能となっている。この滑走体（４ｓ）の前面に横方向に別の案内ガイド（４ｘ）を設け、その前に砥石軸固定ボックススライド（４ｙ）を設ける。この砥石軸固定ボックススライドを左右方向に移動させるリニア移動機構（４ｈ）は、サーボモータと、その回転駆動を受けるボールネジとボールネジにより螺合された螺合体よりなる。螺合体は、前記砥石軸固定ボックススライド（４ｙ）裏面に固定される。 As shown in FIGS. 2, 3 and 4, the index-type rotary table (2) is raised from the base (B) to the right side of the clamp mechanism (3) of the corner arc rough grinding stage (s 2 ). The column (4b) is provided, and a guide guide (4k) and a sliding body (4s) that slides up and down on the guide guide are provided on the rear surface. The sliding body (4s) can be moved up and down by the vertical movement of a screwed body that is screwed into a rotating ball screw in response to the rotation of the servo motor (4m). Another guide guide (4x) is provided laterally on the front surface of the sliding body (4s), and a grindstone shaft fixing box slide (4y) is provided in front thereof. The linear movement mechanism (4h) for moving the grindstone shaft fixing box slide in the left-right direction includes a servo motor, a ball screw that receives the rotational drive, and a screwed body screwed by the ball screw. The screwed body is fixed to the back surface of the grindstone shaft fixing box slide (4y).
砥石軸固定ボックススライド（４ｙ）の前面には、カップホイール型砥石（４ｆ）を軸承する砥石軸（４ｃ）箱体（４ｚ）が設けられ、砥石軸（４ｃ）は砥石軸（４ｃ）を回転駆動させるサーボモータを含む回転機構（４ｇ）に結合されている。よって、砥石軸（４ｃ）に軸承されているカップホイール型砥石（４ｆ）の上下の移動は、前記サーボモータ（４ｍ）の回転駆動により行われ、カップホイール型砥石（４ｆ）の左右の移動は、リニア移動機構（４ｈ）のサーボモータの回転駆動により行われる。前記昇降機構やリニア移動機構は、案内ガイドに固定電磁子を滑走体に遊電磁子を備えさせたリニアモータ駆動であってもよい。 A grindstone shaft (4c) box (4z) for supporting the cup wheel type grindstone (4f) is provided on the front surface of the grindstone shaft fixed box slide (4y), and the grindstone shaft (4c) rotates the grindstone shaft (4c). It is coupled to a rotation mechanism (4g) including a servo motor to be driven. Therefore, the vertical movement of the cup wheel type grindstone (4f) supported by the grindstone shaft (4c) is performed by the rotational drive of the servo motor (4m), and the left and right movement of the cup wheel type grindstone (4f) is This is performed by rotating the servo motor of the linear moving mechanism (4h). The elevating mechanism and the linear moving mechanism may be driven by a linear motor in which a stationary electromagnetic element is provided in the guide guide and a free electromagnetic element is provided in the sliding body.
前記インデックス型ロータリーテーブル（２）の後方にリニア移動機構（ガイド５ｎとサーボモータ５ｍ）により前後方向に移動するツールテーブル（５ａ）を基台（Ｂ）上に設け、そのツールテーブル（５ａ）上にコラム（５ｂ）を起立させ、コラム前面に砥石軸固定板（５ｅ）を昇降機構（５ｄ）により上下移動可能に設け、この砥石軸固定板（５ｅ）の前面に前記両側平面研削ステージ（ｓ３）のクランプ機構（３）の左右両側にそれぞれカップホイール型砥石（５ｆ，５ｆ）の刃先が相対向するように砥石軸（５ｃ，５ｃ）を固定する左右方向に移動可能な砥石軸固定板（５ｋ，５ｋ）を設け、前記砥石軸（５ｃ，５ｃ）に一対のカップホイール型砥石（５ｆ，５ｆ）を軸承させた研削ヘッド（５，５）と前記砥石軸（５ｃ，５ｃ）の回転駆動機構（５ｇ，５ｇ）を設ける。前記砥石軸固定板（５ｋ，５ｋ）は、サーボモータ（５ｈ，５ｈ）の回転駆動により左右方向に移動可能である。前記ツールテーブル（５ａ）は、サーボモータ（５ｍ）の回転駆動を受けて回転するボールネジに螺合された螺合体の前後方向の移動力をツールテーブル（５ａ）に伝えることによりワークピース（ｗ）に対しガイド（５ｎ）上を前後方向に滑走可能となっている。
A tool table (5a) that is moved in the front-rear direction by a linear movement mechanism (guide 5n and
前記カップホイール型砥石（４ｆ，５ｆ）は、例えば特開平９−３８８６６号公報、特開２０００―９４３４２号公報や特開２００４−１６７６１７号公報等に開示される有底筒状砥石台金の下部環状輪に砥石刃の多数を研削液が散逸する隙間間隔で環状に配置したカップホイール型砥石で、台金の内側に供給された研削液が前記隙間から散逸する構造のものが好ましい。カップホイール型砥石（４ｆ，５ｆ）の環状砥石刃の直径は、角柱状シリコンインゴットの一辺の長さの０．８〜１．５倍の直径であることが好ましい。 The cup wheel type grindstone (4f, 5f) is a lower part of a bottomed cylindrical grindstone base metal disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 9-38866, 2000-94342, and 2004-167617. A cup wheel type grindstone in which a large number of grindstone blades are annularly arranged on the annular ring with a gap interval at which the grinding fluid is dissipated, and the grinding fluid supplied to the inside of the base metal is preferably dissipated from the gap. The diameter of the annular grindstone blade of the cup wheel type grindstone (4f, 5f) is preferably 0.8 to 1.5 times the length of one side of the prismatic silicon ingot.
前記インデックス型ロータリーテーブル（２）のコーナー部円弧仕上げ研削ステージ（ｓ４）のクランプ機構（３）の左横側にリニア移動機構（６ｈ）により左右方向に往復移動可能なツールテーブル（６ａ）上に起立して設けられたコラム（６ｂ）右側面に円筒形状砥石（６ｆ）を軸承する砥石軸（６ｃ）を上下方向に昇降機構（６ｄ）により移動可能に、かつ、砥石軸（６ｃ）を回転駆動機構（６ｇ）により回転可能に備えた研削ヘッド（６）を設ける。リニア移動機構（６ｈ）は、サーボモーター（６ｈＭ）により回転駆動されるボールネジと、案内ガイド（６ｈＧ）と、この案内ガイド上を左右方向に滑走するツールテーブル（６ａ）の底面に固定された螺合体とから構成される。リニア移動機構（６ｈ）は、案内ガイドに固定電磁子をツールテーブル（６ａ）の底面に遊電磁子を備えさせたリニアモータ駆動であってもよい。 The index type rotary table (2) corner portions arc finish grinding stage (s 4) of the clamping mechanism (3) of the left lateral linear movement mechanism (6h) by the horizontal direction to reciprocate tool table (6a) on the A grindstone shaft (6c) that supports a cylindrical grindstone (6f) on the right side surface of a column (6b) provided upright is movable up and down by an elevating mechanism (6d), and the grindstone shaft (6c) A grinding head (6) provided rotatably by a rotation drive mechanism (6g) is provided. The linear moving mechanism (6h) includes a ball screw rotated by a servo motor (6hM), a guide guide (6hG), and a screw fixed to the bottom surface of a tool table (6a) that slides on the guide guide in the left-right direction. Composed of union. The linear moving mechanism (6h) may be a linear motor drive in which a stationary electromagnetic element is provided in the guide guide and a free electromagnetic element is provided on the bottom surface of the tool table (6a).
前記円筒形状砥石（６ｆ）は、例えば円筒高さが２５〜６５ｍｍ、円筒直径が角柱状シリコンインゴットの一辺の長さの０．８〜１．５倍の直径であることが好ましい。砥石素材は、砥番１，２００〜４，０００のダイヤモンドビトリファイドボンド砥石、ダイヤモンドレジンボンド砥石、ダイヤモンドメタルボンド砥石が使用される。 For example, the cylindrical grindstone (6f) preferably has a cylinder height of 25 to 65 mm and a cylinder diameter of 0.8 to 1.5 times the length of one side of the prismatic silicon ingot. As a grindstone material, a diamond vitrified bond grindstone having a grind number of 1,200 to 4,000, a diamond resin bond grindstone, or a diamond metal bond grindstone is used.
角柱状シリコンインゴットの四隅コーナー（Ｒ）部面取り加工と側面の面取り加工は、図６に示すように、ローディング／アンローディングステージ（ｓ1）での角柱状シリコンインゴットの着脱作業、インデックス型ロータリーテーブルの９０度回転作業、ワークピースのコーナー部円弧粗研削ステージ（ｓ２）での角柱状シリコンインゴット四隅のＲ粗研削加工、インデックス型ロータリーテーブルの９０度回転作業、ワークピースの両側平面研削ステージ（ｓ３）での角柱状シリコンインゴット四側面の平面研削加工、インデックス型ロータリーテーブルの９０度回転作業、ワークピースのコーナー部円弧仕上げ研削ステージ（ｓ４）での角柱状シリコンインゴット四隅のＲ仕上げ研削加工およびインデックス型ロータリーテーブルの９０度回転作業を繰り返すことにより実施される。必要により、各ステージ（ｓ１，ｓ２，ｓ３，ｓ４）で主軸台のセンター軸の回転による芯出し作業が実施される。 As shown in FIG. 6, the four corners (R) chamfering and side chamfering of the prismatic silicon ingot are performed as shown in FIG. 6 by attaching / detaching the prismatic silicon ingot at the loading / unloading stage (s 1 ). 90 degree rotation work, R round grinding process of the four corners of the prismatic silicon ingot at the corner arc rough grinding stage (s 2 ) of the workpiece, 90 degree rotation work of the index type rotary table, both side surface grinding stage of the workpiece ( Surface grinding of the four sides of the prismatic silicon ingot in s 3 ), 90-degree rotation work of the index type rotary table, R finish grinding of the four corners of the prismatic silicon ingot in the arc finishing grinding stage of the workpiece corner (s 4 ) Machining and index type rotary table It is carried out by repeating the 90 degree rotation operations. If necessary, centering work is performed at each stage (s 1 , s 2 , s 3 , s 4 ) by rotating the center shaft of the headstock.
具体的には、角柱状シリコンインゴット１本の面取り加工は、次の工程を経て実施される。先ずローディング／アンローディングステージ（ｓ1）では、次の作業が行われる。 Specifically, the chamfering of one prismatic silicon ingot is performed through the following steps. First, in the loading / unloading stage (s 1 ), the following operation is performed.
１）インデックス型ロータリーテーブル（２）上の面取り加工された角柱状シリコンインゴットを自動ローダーまたは人手で主軸台から取り外し、ついで、主軸台（３ａｒ）のセンター軸を回転させて芯出した後、新しい角柱状シリコンインゴットを主軸台（３ａｒ）のセンター軸受け台上に角柱状シリコンインゴット（ｗ）の長手方向が上下方向となるように載置し、ついで、心押台のセンター軸受け台を下降させて角柱状シリコンインゴットの上下両端を固定（クランプ）する。 1) Remove the chamfered prismatic silicon ingot on the index-type rotary table (2) from the headstock with an automatic loader or manually, and then rotate the center shaft of the headstock (3ar) to center the Place the prismatic silicon ingot on the center bearing base of the headstock (3ar) so that the longitudinal direction of the prismatic silicon ingot (w) is vertical, and then lower the center bearing base of the tailstock The upper and lower ends of the prismatic silicon ingot are fixed (clamped).
２）インデックス型ロータリーテーブル（２）を回転駆動機構（２ｄ）により９０度回転させ、前記クランプ機構（３）に固定された角柱状シリコンインゴット（ｗ）をインデックス型ロータリーテーブル（２）上のコーナー部円弧粗研削ステージ（ｓ２）上の位置へと移動させる。 2) The index-type rotary table (2) is rotated 90 degrees by the rotation drive mechanism (2d), and the prismatic silicon ingot (w) fixed to the clamp mechanism (3) is turned to the corner on the index-type rotary table (2). To a position on the partial arc rough grinding stage (s 2 ).
次に、コーナー部円弧粗研削ステージ（ｓ２）では、以下の作業が行われる。 Next, the following operations are performed in the corner circular arc rough grinding stage (s 2 ).
３）主軸台（３ａｒ）のセンター軸を回転させて、角柱状シリコンインゴットの芯出しを行う。角柱状シリコンインゴットの隅（Ｒ）部陵線がカップホイール型砥石の刃先に一番近い定位置となるよう面取り加工ソフトプログラムに記憶されているときは、主軸台（３ａｒ）のセンター軸の回転は４５度とされ、芯出しが行われる。角柱状シリコンインゴットの側面がカップホイール型砥石の刃先に一番近い定位置となるよう面取り加工ソフトプログラムに記憶されているときは、この芯出し作業は省いてもよい。 3) The center axis of the prismatic silicon ingot is centered by rotating the center shaft of the headstock (3ar). When the chamfering software program stores the corner (R) part of the prismatic silicon ingot so that it is at the fixed position closest to the cutting edge of the cup wheel grindstone, the center axis of the headstock (3ar) rotates. Is 45 degrees and centering is performed. When the side surface of the prismatic silicon ingot is stored in the chamfering software program so that the side surface is closest to the cutting edge of the cup wheel grindstone, this centering operation may be omitted.
４）主軸台のセンター軸を１０〜３００ｒｐｍの回転速度で回転させて角柱状シリコンインゴット（ｗ）をその軸芯回りに回転させ、一方、研削ヘッド（４）の砥石軸（４ｃ）に軸承された砥番５００〜１，２００のダイヤモンドカップホイール型砥石（４ｆ）を研削開始待機位置まで昇降させ、ついで、砥石軸（４ｃ）をその軸芯回りに８００〜３，０００ｒｐｍの回転速度で回転させつつ、ダイヤモンドカップホイール型砥石（４ｆ）を左方向に移動させてダイヤモンドカップホイール型砥石（４ｆ）の刃先を角柱状シリコンインゴット（ｗ）のコーナー部に当接させて切り込みを開始する。 4) The center shaft of the headstock is rotated at a rotational speed of 10 to 300 rpm to rotate the prismatic silicon ingot (w) around its axis, while being supported by the grinding wheel shaft (4c) of the grinding head (4). The diamond cup wheel type grindstone (4f) of grinding numbers 500 to 1,200 is moved up and down to the grinding start standby position, and then the grindstone shaft (4c) is rotated around its axis at a rotational speed of 800 to 3,000 rpm. Meanwhile, the diamond cup wheel type grindstone (4f) is moved leftward so that the cutting edge of the diamond cup wheel type grindstone (4f) is brought into contact with the corner portion of the prismatic silicon ingot (w) to start cutting.
５）コーナー部円弧粗研削ステージ（ｓ２）上で、角柱状シリコンインゴット（ｗ）の前記回転移動と、前記回転しているダイヤモンドカップホイール型砥石（４ｆ）の１〜１５ｍｍ／分の昇降移動および０．１〜０．５ｍｍ量の切り込みのための左側移動の相対的な動きにより角柱状シリコンインゴット（ｗ）の四隅を７〜１０ｍｍ削り取る粗面取り加工を行う。この粗面取り加工工程の際、角柱状シリコンインゴット（ｗ）とダイヤモンドカップホイール型砥石（４ｆ）の刃先が当接する加工作業点に向けて研削液が５〜１００ｃｃ／分の供給量で供給される。 5) On the corner arc rough grinding stage (s 2 ), the rotational movement of the prismatic silicon ingot (w) and the up-and-down movement of the rotating diamond cup wheel type grindstone (4f) from 1 to 15 mm / min. Then, rough chamfering is performed in which the four corners of the prismatic silicon ingot (w) are scraped by 7 to 10 mm by the relative movement of the left side movement for the incision of 0.1 to 0.5 mm. During this rough chamfering process, the grinding fluid is supplied at a supply rate of 5 to 100 cc / min toward the processing work point where the prismatic silicon ingot (w) and the cutting edge of the diamond cup wheel type grindstone (4f) abut. .
６）角柱状シリコンインゴット（ｗ）の四隅の所望量のＲ面取り加工を終えたのち、ダイヤモンドカップホイール型砥石（４ｆ）を右側へ後退させて角柱状シリコンインゴット（ｗ）より遠ざけ、ついで、ダイヤモンドカップホイール型砥石（４ｆ）の回転を止め、ダイヤモンドカップホイール型砥石（４ｆ）を昇降させて研削開始待機位置で停止させる。その間に主軸台のセンター軸の回転を停止させる。 6) After finishing a desired amount of R chamfering at the four corners of the prismatic silicon ingot (w), the diamond cup wheel type grindstone (4f) is moved back to the right to move away from the prismatic silicon ingot (w), and then diamond The rotation of the cup wheel type grindstone (4f) is stopped, and the diamond cup wheel type grindstone (4f) is moved up and down and stopped at the grinding start standby position. Meanwhile, the rotation of the center shaft of the headstock is stopped.
７）インデックス型ロータリーテーブル（２）を回転駆動機構（２ｄ）により９０度回転させ、前記クランプ機構（３）に固定された角柱状シリコンインゴット（ｗ）をインデックス型ロータリーテーブル（２）上のワークピースの両側平面研削ステージ（ｓ３）上の位置へと移動させる。 7) The index type rotary table (2) is rotated 90 degrees by the rotation drive mechanism (2d), and the prismatic silicon ingot (w) fixed to the clamp mechanism (3) is moved to the workpiece on the index type rotary table (2). The piece is moved to a position on both side surface grinding stages (s 3 ).
続いて、ワークピースの両側平面研削ステージ（ｓ３）では、以下の作業が行われる。 Subsequently, the following operations are performed in the both-side surface grinding stage (s 3 ) of the workpiece.
８）主軸台（３ａｒ）のセンター軸を回転させて、角柱状シ
リコンインゴットの芯出しを行ったのち、主軸台（３ａｒ）のセンター軸回転を停止させる。この芯出し作業は、前記３）工程で主軸台（３ａｒ）のセンター軸の４５度回転させたときは主軸台（３ａｒ）のセンター軸を４５度回転して芯出し作業が行われ、９０度回転または芯出しを行わなかったときはこの芯出し作業は省いてもよい。
8) After rotating the center axis of the headstock (3ar) to center the prismatic silicon ingot, the center axis rotation of the headstock (3ar) is stopped. In the centering operation, when the center axis of the headstock (3ar) is rotated 45 degrees in the step 3), the centering work is performed by rotating the center axis of the headstock (3ar) by 45 degrees. When the rotation or centering is not performed, this centering operation may be omitted.
９）ワークピースの両側平面研削ステージ（ｓ３）上位置の角柱状シリコンインゴット（ｗ）に対する砥番１，５００〜３，０００のダイヤモンドカップホイール型砥石（５ｆ，５ｆ）を軸承する砥石軸（５ｃ，５ｃ）を昇降させて研削開始待機位置で停止させ、ついで、カップホイール型砥石（５ｆ，５ｆ）の砥石軸を回転速度１００〜３００ｒｐｍで同期制御回転させる。 9) either side surface grinding stage of the workpiece (s 3) diamond cup wheel grinding wheel abrasive numbered 1,500 to 3,000 for the prism-shaped silicon ingot upper position (w) (5f, 5f) grindstone axis journalled a ( 5c, 5c) is moved up and down to stop at the grinding start standby position, and then the grindstone shaft of the cup wheel grindstone (5f, 5f) is synchronously rotated at a rotational speed of 100 to 300 rpm.
１０）前記砥石軸（５ｃ，５ｃ）に軸承されたカップホイール型砥石を同期制御左移動または右移動させて角柱状シリコンインゴット（ｗ）の両側平面に当接させてカップホイール型砥石の刃先による切り込みを開始するとともに、前記砥石軸（５ｃ，５ｃ）の上方向または下方向の１〜１５ｍｍ／分の昇降移動を行いつつ、カップホイール型砥石の刃先を角柱状シリコンインゴット（ｗ）の側平面に摺擦して０．１〜０．５ｍｍ量の切り込みを繰り返し、所望量（０．３〜１ｍｍ）の面取り加工を行う。この側面平面取り加工工程の際、角柱状シリコンインゴット（ｗ）とダイヤモンドカップホイール型砥石（５ｆ）の刃先が当接する加工作業点に向けて研削液が２０〜１，０００ｃｃ／分の供給量で供給される。 10) The cup wheel type grindstone supported by the grindstone shaft (5c, 5c) is moved to the left or right by synchronous control and is brought into contact with both side surfaces of the prismatic silicon ingot (w). While starting the cutting, the cutting edge of the cup wheel type grindstone is moved to the side plane of the prismatic silicon ingot (w) while moving up and down 1 to 15 mm / min in the upward or downward direction of the grindstone shaft (5c, 5c). And chamfering a desired amount (0.3 to 1 mm). During this side surface chamfering process, the grinding fluid is supplied at a rate of 20 to 1,000 cc / min toward the processing work point where the prismatic silicon ingot (w) and the cutting edge of the diamond cup wheel type grindstone (5f) abut. Supplied.
１１）角柱状シリコンインゴット（ｗ）の両側面の所望量の平面取り加工を終えたのち、前記ダイヤモンドカップホイール型砥石（５ｆ，５ｆ）を右側または左側へ後退させて角柱状シリコンインゴット（ｗ）より遠ざけ、ついで、ダイヤモンドカップホイール型砥石（５ｆ，５ｆ）の砥石軸（５ｃ）の回転を止め、ダイヤモンドカップホイール型砥石（５ｆ，５ｆ）を昇降させて研削開始待機位置で停止させる。その間に主軸台（３ａｒ）のセンター軸を９０度旋回させて、角柱状シリコンインゴット（ｗ）の芯出しを行う。 11) After finishing a desired amount of chamfering on both sides of the prismatic silicon ingot (w), the diamond cup wheel-type grindstone (5f, 5f) is retracted to the right side or the left side and the prismatic silicon ingot (w) Then, the rotation of the grindstone shaft (5c) of the diamond cup wheel type grindstone (5f, 5f) is stopped, the diamond cup wheel type grindstone (5f, 5f) is moved up and down and stopped at the grinding start standby position. In the meantime, the center shaft of the headstock (3ar) is turned 90 degrees to center the prismatic silicon ingot (w).
１２）前記砥石軸（５ｃ，５ｃ）に軸承されたカップホイール型砥石を同期制御左移動または右移動させて角柱状シリコンインゴット（ｗ）の両側平面に当接させてカップホイール型砥石の刃先による切り込みを開始するとともに、前記砥石軸（５ｃ，５ｃ）の上方向または下方向の１〜１５ｍｍ／分の昇降移動を行いつつ、カップホイール型砥石の刃先を角柱状シリコンインゴット（ｗ）の側平面に摺擦して０．１〜０．５ｍｍ量の切り込みを繰り返し、所望量（０．３〜１ｍｍ）の面取り加工を行う。この側面平面取り加工工程の際、角柱状シリコンインゴット（ｗ）とダイヤモンドカップホイール型砥石（５ｆ）の刃先が当接する加工作業点に向けて研削液が２０〜１，０００ｃｃ／分の供給量で供給される。 12) The cup wheel type grindstone supported by the grindstone shaft (5c, 5c) is moved to the left or right by synchronous control and is brought into contact with both side surfaces of the prismatic silicon ingot (w). While starting the cutting, the cutting edge of the cup wheel type grindstone is moved to the side plane of the prismatic silicon ingot (w) while moving up and down 1 to 15 mm / min in the upward or downward direction of the grindstone shaft (5c, 5c). And chamfering a desired amount (0.3 to 1 mm). During this side surface chamfering process, the grinding fluid is supplied at a rate of 20 to 1,000 cc / min toward the processing work point where the prismatic silicon ingot (w) and the cutting edge of the diamond cup wheel type grindstone (5f) abut. Supplied.
１３）角柱状シリコンインゴット（ｗ）の両側面の所望量の平面取り加工を終えたのち、前記ダイヤモンドカップホイール型砥石（５ｆ，５ｆ）を右側または左側へ後退させて角柱状シリコンインゴット（ｗ）より遠ざけ、ついで、ダイヤモンドカップホイール型砥石（５ｆ，５ｆ）の砥石軸（５ｃ）の回転を止め、ダイヤモンドカップホイール型砥石（５ｆ，５ｆ）の砥石軸（５ｃ）を昇降させて研削開始待機位置で停止させる。 13) After finishing a desired amount of chamfering on both sides of the prismatic silicon ingot (w), the diamond cup wheel type grindstone (5f, 5f) is retracted to the right or left side, and the prismatic silicon ingot (w) Further away, the rotation of the grindstone shaft (5c) of the diamond cup wheel type grindstone (5f, 5f) is stopped, the grindstone shaft (5c) of the diamond cup wheel type grindstone (5f, 5f) is raised and lowered, and the grinding start standby position Stop at.
１４）インデックス型ロータリーテーブル（２）を回転駆動機構（２ｄ）により９０度回転させ、前記クランプ機構（３）に固定された角柱状シリコンインゴット（ｗ）をインデックス型ロータリーテーブル（２）上のコーナー部円弧仕上げ研削ステージ（ｓ４）位置へと移動させる。 14) The index-type rotary table (2) is rotated 90 degrees by the rotation drive mechanism (2d), and the prismatic silicon ingot (w) fixed to the clamp mechanism (3) is turned to the corner on the index-type rotary table (2). Move to the partial arc finishing grinding stage (s 4 ) position.
続いて、ワークピースのコーナー部円弧仕上げ研削ステージ（ｓ４）では、以下の作業が行われる。 Subsequently, the following operations are performed at the corner arc finishing grinding stage (s 4 ) of the workpiece.
１５）主軸台（３ａｒ）のセンター軸を回転させて、角柱状シリコンインゴットの芯出し作業を行ったのち、主軸台（３ａｒ）のセンター軸回転を停止させる。この芯出し作業は、前記８）工程で主軸台（３ａｒ）のセンター軸の４５度回転させたときは主軸台（３ａｒ）のセンター軸を４５度回転して芯出し作業が行われ、９０度回転または芯出しを行わなかったときはこの芯出し作業は省いてもよい。 15) The center shaft of the headstock (3ar) is stopped after rotating the center shaft of the headstock (3ar) to center the prismatic silicon ingot. In the centering operation, when the center axis of the headstock (3ar) is rotated 45 degrees in the step 8), the centering work is performed by rotating the center axis of the headstock (3ar) by 45 degrees. When the rotation or centering is not performed, this centering operation may be omitted.
１６）前記インデックス型ロータリーテーブル（２）のコーナー部円弧仕上げ研削ステージ（ｓ４）のクランプ機構（３）に固定される角柱状シリコンインゴット（ｗ）の左横側に設けられた研削ヘッド（６）の砥石軸（６ｃ）に軸承された円筒形状砥石（６ｆ）を上方向または下方向に移動させて研削開始待機位置で停止させる。 16) Grinding head (6) provided on the left lateral side of the prismatic silicon ingot (w) fixed to the clamp mechanism (3) of the corner portion arc finishing grinding stage (s 4 ) of the index type rotary table (2). The cylindrical grinding wheel (6f) supported by the grinding wheel shaft (6c) is moved upward or downward to stop at the grinding start standby position.
１７）クランプ機構により上下端を固定された角柱状シリコンインゴット（ｗ）を主軸台（３ａｒ）のセンター軸を３０〜３００ｒｐｍの回転速度で回転させて角柱状シリコンインゴット（ｗ）をその軸芯回りに回転させる。一方、研削ヘッド（６）の砥石軸（６ｃ）に軸承された砥番１，２００〜４，０００のダイヤモンド円筒形状砥石（６ｆ）を研削開始待機位置まで昇降させ、ついで、砥石軸（６ｃ）をその軸芯回りに１，２００〜３，０００ｒｐｍの回転速度で回転させつつ、円筒形状砥石（６ｆ）を右方向に移動させて円筒形状砥石（６ｆ）の外周面を角柱状シリコンインゴット（ｗ）のコーナー部に線接触させて切り込みを開始する。 17) A prismatic silicon ingot (w) whose upper and lower ends are fixed by a clamping mechanism is rotated at a rotation speed of 30 to 300 rpm on the center shaft of the headstock (3ar), and the prismatic silicon ingot (w) is rotated around its axis. Rotate to On the other hand, the diamond cylindrical grindstone (6f) having a grind number of 1,200 to 4,000 supported by the grindstone shaft (6c) of the grinding head (6) is raised and lowered to the grinding start standby position, and then the grindstone shaft (6c). The cylindrical grindstone (6f) is moved to the right while rotating around the axis at a rotational speed of 1,200 to 3,000 rpm so that the outer peripheral surface of the cylindrical grindstone (6f) is a prismatic silicon ingot (w ) Start cutting by making line contact with the corner of).
１８）前記円筒形状砥石（６ｆ）の上方向または下方向の１〜１５ｍｍ／分の昇降移動および左方向への切込み移動を行い円柱状型砥石（６ｆ）の外周面を角柱状シリコンインゴット（ｗ）のコーナー部に摺擦して０．１〜０．３ｍｍ量の切り込みを行う作業を繰り返し、所望量（０．２〜０．８ｍｍ）の面取り加工を行う。この角柱状シリコンインゴット（ｗ）の四隅Ｒ面取り加工工程の際、角柱状シリコンインゴット（ｗ）隅部と円柱状型砥石（６ｆ）の外周面が当接する加工作業点に向けて研削液が２０〜２，０００ｃｃ／分の供給量で供給される。 18) The cylindrical grindstone (6f) is moved up and down by 1 to 15 mm / min in the upward or downward direction and cut in the left direction, and the cylindrical grindstone (6f) has a cylindrical silicon ingot (w ) Is repeated, and a chamfering process of a desired amount (0.2 to 0.8 mm) is performed. In the four corner R chamfering process of the prismatic silicon ingot (w), the grinding fluid is directed toward the machining work point where the corner of the prismatic silicon ingot (w) contacts the outer peripheral surface of the cylindrical grindstone (6f). It is supplied at a supply rate of ˜2,000 cc / min.
１９）角柱状シリコンインゴット（ｗ）の四隅の所望量のＲ面取り仕上げ加工を終えたのち、円柱状型砥石（６ｆ）を左側へ後退させて角柱状シリコンインゴット（ｗ）より遠ざけ、ついで、円筒形状砥石（６ｆ）の砥石軸（６ｃ）の回転を止め、円筒形状砥石（６ｆ）を昇降させて研削開始待機位置で停止させる。その間に主軸台（３ａｒ）のセンター軸の回転を停止させる。 19) After finishing the desired amount of rounded chamfering at the four corners of the prismatic silicon ingot (w), the cylindrical grindstone (6f) is moved backward to the left to move away from the prismatic silicon ingot (w), and then the cylinder The rotation of the grindstone shaft (6c) of the shaped grindstone (6f) is stopped, the cylindrical grindstone (6f) is raised and lowered and stopped at the grinding start standby position. Meanwhile, the rotation of the center shaft of the headstock (3ar) is stopped.
２０）インデックス型ロータリーテーブル（２）を回転駆動機構（２ｄ）により９０度回転、または逆方向に２７０度回転させ、前記クランプ機構（３）に固定された角柱状シリコンインゴット（ｗ）をインデックス型ロータリーテーブル（２）上のローディング／アンローディングステージ（ｓ1）位置へと移動させる。 20) The index-type rotary table (2) is rotated 90 degrees by the rotation drive mechanism (2d) or 270 degrees in the reverse direction, and the prismatic silicon ingot (w) fixed to the clamp mechanism (3) is indexed Move to the loading / unloading stage (s 1 ) position on the rotary table (2).
続いて、ローディング／アンローディングステージ（ｓ1）では、以下の作業が行われる。 Subsequently, in the loading / unloading stage (s 1 ), the following operations are performed.
２１）ローディング／アンローディングステージ（ｓ1）位置にある主軸台（３ａｒ）のセンター軸を回転させて、角柱状シリコンインゴットの芯出し作業を行ったのち、主軸台（３ａｒ）のセンター軸回転を停止させる。この芯出し作業は、前記１５）工程で主軸台（３ａｒ）のセンター軸の４５度回転させたときは主軸台（３ａｒ）のセンター軸を４５度回転して芯出し作業が行われ、９０度回転または芯出しを行わなかったときはこの芯出し作業は省いてもよい。 21) Loading / unloading stage (s 1) by rotating the center shaft of the headstock (3ar) in a position, after performing the centering work of the prism-shaped silicon ingot, the center shaft of the headstock (3ar) Stop. In the centering operation, when the center axis of the headstock (3ar) is rotated by 45 degrees in the step 15), the centering work is performed by rotating the center axis of the headstock (3ar) by 45 degrees. When the rotation or centering is not performed, this centering operation may be omitted.
２２）ローディング／アンローディングステージ（ｓ1）位置にある心押台のセンター軸を上方に移動させ、前記センター軸下端に設けられた受け台を角柱状シリコンインゴット（ｗ）上端面から遠ざける。ついで、面取り加工された角柱状シリコンインゴット（ｗ）を主軸台（３ａｒ）から取り外す。 22) The center shaft of the tailstock at the loading / unloading stage (s 1 ) position is moved upward, and the cradle provided at the lower end of the center shaft is moved away from the upper end surface of the prismatic silicon ingot (w). Next, the chamfered prismatic silicon ingot (w) is removed from the headstock (3ar).
２３）続いて、前記１）工程に戻り、ローディング／アンローディングステージ（ｓ1）で前記１）工程での新しい角柱状シリコンインゴットのクランプ機構への固定作業が行われる。 23) Subsequently, returning to the step 1), the new prismatic silicon ingot is fixed to the clamping mechanism in the step 1 ) in the loading / unloading stage (s 1 ).
２４）以下、前記の２）工程乃至２３）工程の作業が続けて連続的に行われる。この連続する面取り加工工程の際、他のローディング／アンローディングステージ（ｓ1）、ワークピースのコーナー部円弧粗研削ステージ（ｓ２）、ワークピースの両側平面研削ステージ（ｓ３）およびワークピースのコアンローディング／ローディング、角柱状シリコンインゴットのＲ面取り粗研削加工、角柱状シリコンインゴットの両側面平面研削加工および角柱状シリコンインゴットのＲ面取り仕上げ研削加工が行われる。 24) Hereinafter, the operations in steps 2) to 23) are continuously performed. During this continuous chamfering process, another loading / unloading stage (s 1 ), a corner arc rough grinding stage (s 2 ) of the workpiece, a double-sided surface grinding stage (s 3 ) of the workpiece and the workpiece Counloading / loading, R-chamfer rough grinding of the prismatic silicon ingot, double-sided surface grinding of the prismatic silicon ingot, and R-chamfer finish grinding of the prismatic silicon ingot are performed.
図１に示す面取り加工装置を用い、研削液として純水を用い、ワークピース（ｗ）として一辺が１５６ｍｍ、高さが２５０ｍｍであり四隅にＲ部を残して切断された角柱状単結晶シリコンインゴットの面取り加工を、前記１）工程から２２）工程を経て実施した。スループット加工時間は、約４８分であった。面取りされた加工面の平均粗さは、０．５６μｍであった。 A prismatic single crystal silicon ingot that uses the chamfering apparatus shown in FIG. 1, uses pure water as a grinding fluid, has a side of 156 mm and a height of 250 mm as a workpiece (w), and has been cut leaving four corners. The chamfering was carried out through steps 1) to 22). The throughput processing time was about 48 minutes. The average roughness of the chamfered processed surface was 0.56 μm.
Ｒ部粗研削ステージ（ｓ２）の７．５ｍｍ取り代量の面取り加工は、ワークピース（ｗ）の回転速度を１２０ｒｐｍ、直径２００ｍｍ、砥番８００のダイヤモンドカップホイール型砥石（４ｆ）の回転数を２，０００ｒｐｍ、昇降速度を３ｍｍ／分で４０分かけて行った。 The chamfering of the R part rough grinding stage (s 2 ) with a machining allowance of 7.5 mm involves rotating the workpiece (w) at a rotational speed of 120 rpm, a diameter of 200 mm, and a diamond cup wheel type grindstone (4f) having a grinding number of 800. Was 2,000 rpm and the lifting speed was 3 mm / min over 40 minutes.
両側面平面研削ステージ（ｓ３）の０．５ｍｍ取り代量の面取り加工は、ワークピース（ｗ）の回転は行わず、砥番１，５００のダイヤモンドカップホイール型砥石（５ｆ）の回転数を２，０００ｒｐｍ、昇降速度を５ｍｍ／分で４８分かけて行った。 The chamfering process of 0.5 mm machining allowance of the both side surface grinding stage (s 3 ) does not rotate the workpiece (w), and the number of revolutions of the diamond cup wheel type grinding wheel (5f) with grinding number 1,500 is set. It was performed over 48 minutes at 2,000 rpm and a lifting speed of 5 mm / min.
Ｒ部仕上げ研削ステージ（ｓ４）の面取り加工は、ワークピース（ｗ）の回転速度を１５０ｒｐｍ、直径２００ｍｍ、高さ３５ｍｍ、砥番１，２００のダイヤモンドビトリファイドボンド円筒状砥石（６ｆ）の回転数を２，０００ｒｐｍ、昇降速度を８ｍｍ／分で７分かけて行った。 The chamfering of the R section finish grinding stage (s 4 ) is performed by rotating the workpiece (w) at a rotational speed of 150 rpm, a diameter of 200 mm, a height of 35 mm, and a diamond vitrified bond cylindrical grindstone (6f) having a grinding number of 1,200. Was 2,000 rpm and the lifting speed was 8 mm / min over 7 minutes.
この面取り加工された角柱状シリコンインゴットをワイヤーカットソウで厚み２００μｍに切断したところ、チッピングは見受けられず、不良品はなかった。 When this chamfered prismatic silicon ingot was cut to a thickness of 200 μm with a wire cut saw, no chipping was observed and no defective product was found.
角柱状シリコンインゴットの面取り加工スループット時間が従来機械の約半分で行うことができ、かつ、面取り加工装置を立て形のインデックス型装置としたので、設置面積も大きくならずに設計できた。 The chamfering processing throughput time of the prismatic silicon ingot can be performed in about half that of the conventional machine, and the chamfering processing apparatus is a vertical index type apparatus, so that it can be designed without increasing the installation area.
１ 面取り加工装置 ｗ 角柱状シリコンインゴット ２ インデックス型ロータリーテーブルｓ１ ローディング／アンローディングステージｓ２ ワークピースのコーナー部円弧粗研削ステージｓ３ ワークピースの両側平面研削ステージｓ４ ワークピースのコーナー部円弧仕上げ研削ステージ３ クランプ機構３ａｒ 主軸台３ａｆ 心押台４ｆ ダイヤモンドカップホイール型砥石５ｆ ダイヤモンドカップホイール型砥石６ｆ 円筒形状砥石
DESCRIPTION OF
Claims (2)
ーテーブルのコーナー部円弧粗研削ステージ（ｓ２）のクランプ機構の右横側に、砥石軸にカップホイール型砥石を軸承した研削ヘッドを上下方向に昇降可能に、かつ、左右方向にリニア移動可能に設け 前記インデックス型ロータリーテーブルの後方にリニア移動機構により前後方向に移動するツールテーブルを設け、そのツールテーブル上にコラムを起立させ、コラム前面に砥石軸固定板を昇降機構により上下移動可能に設け、この砥石軸固定板の前面に前記両側平面研削ステージ（ｓ３）位置のクランプ機構の左右両側にそれぞれ１対のカップホイール型砥石の刃先が相対向するように砥石軸を固定する左右方向に移動可能な砥石軸固定板を設け、前記２対の砥石軸にそれぞれカップホイール型砥石１対を軸承させた１対の研削ヘッドと前記１対の砥石軸の回転駆動機構を設け、 前記インデックス型ロータリーテーブルのコーナー部円弧仕上げ研削ステージ（ｓ４）位置のクランプ機構の左横側にリニア移動機構により左右方向に往復移動可能なツールテーブル上に起立して設けられたコラム右側面に円筒形状砥石を軸承する砥石軸を上下方向に昇降機構により移動可能に、かつ、砥石軸を回転駆動機構により回転可能に備えた研削ヘッドを設けることを特徴とする角柱状シリコンインゴットの面取り加工装置。 An index type rotary table in which an upper rotary table and a lower rotary table are integrally coupled by a hollow tube fixing material, and a rotation drive mechanism for rotating the hollow tube fixing material is provided, and the lower rotary table of the index type rotary table Four spindle heads that rotate the center axis by a servo motor are provided on the same circumference and at equal intervals of 90 degrees, and four tailstocks that are movable in the vertical direction on the upper rotary table are provided on the same circumference. Four pairs of clamp mechanisms are provided so that the center shaft of the tailstock exists on the extension of the center shaft of the headstock at equal intervals of 90 degrees. Note that the positions of the four pairs of clamp mechanisms are the workpiece loading / unloading stage (s 1 ) on the index type rotary table, the corner arc rough grinding stage (s 2 ) of the workpiece, and both sides of the workpiece. The surface grinding stage (s 3 ) and the corner corner arc finishing grinding stage (s 4 ) of the workpiece are divided into positions. On the right side of the clamping mechanism of the corner circular arc rough grinding stage (s 2 ) of the index type rotary table, a grinding head having a cup wheel type wheel supported by a grinding wheel shaft can be moved up and down in the vertical direction and in the horizontal direction. Provided in such a way that it can move linearly A tool table that moves in the front-rear direction by a linear movement mechanism is provided behind the index-type rotary table, the column is erected on the tool table, and the grindstone shaft fixing plate is moved up and down by the lifting mechanism in front of the column The grindstone shaft is fixed to the front surface of the grindstone shaft fixing plate so that the cutting edges of a pair of cup wheel type grindstones face each other on the left and right sides of the clamp mechanism at both side surface grinding stage (s 3 ) positions. A grindstone shaft fixed plate that can move in the left-right direction is provided, and one pair of cup wheel type grindstones is provided on each of the two pairs of grindstone shafts. And journaled by a pair of grinding heads were provided a rotational driving mechanism of the grinding wheel shaft of the pair, the linear moving mechanism to the left side of the index type rotary table corner arc finish grinding stage (s 4) position of the clamping mechanism The wheel shaft that supports the cylindrical grindstone can be moved up and down by the lifting mechanism on the right side of the column that stands upright on the tool table that can be moved back and forth in the left and right direction, and the grindstone shaft can be moved by the rotation drive mechanism. A chamfering device for a prismatic silicon ingot, characterized in that a grinding head provided for rotation is provided.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009055904A JP2010207949A (en) | 2009-03-10 | 2009-03-10 | Apparatus for chamfering prismatic silicon ingot and method of chamfering prismatic silicon ingot using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009055904A JP2010207949A (en) | 2009-03-10 | 2009-03-10 | Apparatus for chamfering prismatic silicon ingot and method of chamfering prismatic silicon ingot using the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010207949A true JP2010207949A (en) | 2010-09-24 |
Family
ID=42968700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2009055904A Pending JP2010207949A (en) | 2009-03-10 | 2009-03-10 | Apparatus for chamfering prismatic silicon ingot and method of chamfering prismatic silicon ingot using the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2010207949A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104440477A (en) * | 2014-11-14 | 2015-03-25 | 广州遂联自动化设备有限公司 | Disc type raw material feeding method and devices for disc type raw material feeding method |
| CN109262443A (en) * | 2018-11-30 | 2019-01-25 | 吴永德 | A kind of planetary gear grinding device |
| CN110280800A (en) * | 2019-07-16 | 2019-09-27 | 海盐海马五金有限公司 | A kind of nut end Hole chamfering machine |
| CN112008529A (en) * | 2020-08-18 | 2020-12-01 | 仙居颜飘机械科技有限公司 | Deburring mechanism for mounting groove of mechanical teaching platform plate |
| CN114473686A (en) * | 2022-01-24 | 2022-05-13 | 温岭市鸿泰工量具有限公司 | Multifunctional high-efficiency combined machining center and machining method thereof |
| CN116135464A (en) * | 2023-04-17 | 2023-05-19 | 宁波吉烨汽配模具有限公司 | New energy automobile spare and accessory part processing is with corner equipment of polishing |
-
2009
- 2009-03-10 JP JP2009055904A patent/JP2010207949A/en active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104440477A (en) * | 2014-11-14 | 2015-03-25 | 广州遂联自动化设备有限公司 | Disc type raw material feeding method and devices for disc type raw material feeding method |
| CN109262443A (en) * | 2018-11-30 | 2019-01-25 | 吴永德 | A kind of planetary gear grinding device |
| CN110280800A (en) * | 2019-07-16 | 2019-09-27 | 海盐海马五金有限公司 | A kind of nut end Hole chamfering machine |
| CN112008529A (en) * | 2020-08-18 | 2020-12-01 | 仙居颜飘机械科技有限公司 | Deburring mechanism for mounting groove of mechanical teaching platform plate |
| CN114473686A (en) * | 2022-01-24 | 2022-05-13 | 温岭市鸿泰工量具有限公司 | Multifunctional high-efficiency combined machining center and machining method thereof |
| CN114473686B (en) * | 2022-01-24 | 2023-12-19 | 温岭市鸿泰工量具有限公司 | Multifunctional high-efficiency composite machining center and machining method thereof |
| CN116135464A (en) * | 2023-04-17 | 2023-05-19 | 宁波吉烨汽配模具有限公司 | New energy automobile spare and accessory part processing is with corner equipment of polishing |
| CN116135464B (en) * | 2023-04-17 | 2024-02-02 | 宁波吉烨汽配模具有限公司 | New energy automobile spare and accessory part processing is with corner equipment of polishing |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2010214550A (en) | Chamfering device of silicon ingot, and chamfering method of prismatic silicon ingot using the same | |
| JP5406126B2 (en) | Compound chamfering processing apparatus and processing method for ingot block | |
| JP5517156B2 (en) | Ingot block compound chamfering machine | |
| JP2010263025A (en) | Chamfering apparatus of silicon ingot and method for chamfering prismatic silicon ingot by using the same | |
| JP2010214552A (en) | Chamfering device of prismatic silicon ingot, and chamfering method of prismatic silicon ingot using the same | |
| JP2011255454A5 (en) | ||
| JP2010207949A (en) | Apparatus for chamfering prismatic silicon ingot and method of chamfering prismatic silicon ingot using the same | |
| JP2010262955A (en) | Chamfering apparatus of silicon ingot and method for chamfering prismatic silicon ingot by using the same | |
| JP2011136382A (en) | Chamfering device of silicon ingot | |
| US9120194B2 (en) | Apparatus for wafer grinding | |
| CN105313234A (en) | Processing method for double-sided polished sapphire wafers | |
| US6537139B2 (en) | Apparatus and method for ELID grinding a large-diameter workpiece to produce a mirror surface finish | |
| JP2011173179A (en) | Method for cylindrical or arcuate grinding of silicon ingot | |
| JP5421132B2 (en) | Cylindrical grinding apparatus and cylindrical grinding method for silicon ingot | |
| JP2013035079A (en) | Method for cylindrical grinding of four round corner faces of square pole-like ingot | |
| JP2013094862A (en) | Method for chamfering quadrangular prism-shaped ingot block | |
| CN211490756U (en) | Silicon rod grinding machine | |
| JP2012066310A (en) | Device and method for composite chamfering working of ingot block | |
| CN112706046A (en) | Silicon rod grinding machine and silicon rod grinding method | |
| WO2013027762A1 (en) | Method for manufacturing semiconductor wafer | |
| CN112706012A (en) | Silicon rod grinding machine and silicon rod grinding method | |
| JP5150196B2 (en) | Silicon wafer manufacturing method | |
| CN219404876U (en) | Precious stone processingequipment | |
| JP5389433B2 (en) | Grinding wheel | |
| CN211890289U (en) | Silicon rod grinding machine |