JPH0349906A

JPH0349906A - スライシング装置

Info

Publication number: JPH0349906A
Application number: JP18505789A
Authority: JP
Inventors: Yukio Yamazaki; 幸雄山崎; Keiji Kawaguchi; 川口　桂司; Tatsumi Hamazaki; 浜崎　辰巳
Original assignee: TOYO EITETSUKU KK
Current assignee: TOYO EITETSUKU KK
Priority date: 1989-07-17
Filing date: 1989-07-17
Publication date: 1991-03-04
Anticipated expiration: 2011-02-28
Also published as: JPH0818330B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、シリコンインゴット等のワークを薄く切断し
てシリコンウェハ等を切出すスライシング装置の改良に
関するものである。

〔従来の技術〕

従来、例えば特開昭６１−４７６４４号公報に示される
ように、円形状の内周刃を有する切断工具を回転駆動さ
せつつ、この切断工具もしくはワークを切断工具の軸と
直角方向に切込み送り移動させることにより、ワークを
薄く切断するスライシング装置が知られている。このス
ライシング装置は、上記内周刃が設けられたブレードが
切断時に撓み変形を生じ易く、これによってワークの切
断位置がずれ、切断面の真直度が悪くなるという問題点
が指摘されている。このため上記従来装置では、ブレー
ドに撓みが生じた場合、その板面に空気流もしくは磁界
を作用させることにより、ブレードの撓みを修正するよ
うにしている。

（発明が解決しようとする課題〕上記従来装置では、空気流もしくは磁界がブレードの板
面に局部的に作用するため、ブレードが波状に変形し易
く、ブレード全体の撓みを均一に修正して切断位置を一
定位置に保持させることが困難であり、切断面の真直度
の向上効果が不充分であるとともに、切断工具の寿命が
短くなるという問題がある。

また、実開昭６２−７０９０４号公報に示されるように
、内周刃が設けられたブレードに撓み変形が生じた場合
に、切断工具の切込み速度を低下させ、ブレード自体が
有する復元力によって切断位置のずれを修正することが
行なわれている。この構成によれば、ブレードの撓み変
形を均一に修正することができるという利点を有する反
面、上記復元力によって切断位置のずれが修正されるま
でに時間を要するために応答性が悪く、しかも装置の生
産性の関係上、切込み速度をあまり遅くすることができ
ないため、上記切断位置のずれを修正する効果に限界が
あるという問題があった。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので
あり、迅速かつ効果的にワークの切断位置のずれを修正
し、切断面の真直度を向上させることができるスライシ
ング装置を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、円形状の内周刃が設けられたブレードを有す
る切断工具と、この切断工具を回転させる回転駆動手段
と、この切断工具もしくはワークを切断工具の軸と直角
方向に送り移動させる切込み送り手段とを備えたスライ
シング装置において、切断工具の回転に伴う遠心力によ
り上記ブレードをその回転軸方向に移動させるテンショ
ンディスクと、ワークの切断時における上記ブレードの
変位量を検出する検出手段と、この検出手段によって検
出されたブレードの変位量に応じ、上記切込み送り手段
に切込み速度を低下させる制御信号を出力するとともに
、上記切断工具の回転駆動部に回転数を増減させる制御
信号を出力する制御手段とを設けたものである。

また、本発明は、円形状の内周刃が設けられたブレード
を有する切断工具と、この切断工具を回転させる回転駆
動手段と、この切断工具もしくはワークを切断工具の軸
と直角方向に送り移動させる切込み送り手段とを備えた
スライシング装置において、上記ワークもしくは切断工
具をその軸方向に移動させる移動手段と、ワークの切断
時における上記ブレードの軸方向の変位量を検出する検
出手段と、この検出手段によって検出されたブレードの
変位量に応じ、上記切込み送り手段に切込み速度を低下
させる制御信号を出力するとともに、上記ワークもしく
は切断工具をその軸方向に移動させて切断位置の変位を
修正する修正信号を上記移動手段に出力する制御手段と
を設けたものである。

〔作　用〕

上記構成の本発明によれば、ワークの切断時にブレード
に撓み変形が生じ始めたことが検出された時点で、制御
手段から切込み送り手段に出力される制御信号に応じて
切断工具の切込み速度が低下し、ブレードの変形が修正
され易い状態となる。

そして、この状態で上記制御手段から回転駆動部に出力
される制御信号に応じて切断工具の回転数が増減し、テ
ンションディスクによってブレードに付与される復元力
の大きさおよび方向が制御され、これに伴い上記ブレー
ドの変形が効果的に修正されて切断位置が基準位置に保
持されることになる。

また、上記の状態で制御手段から移動手段に出力される
制御信号に応じ、ワークもしくは切断工具がその軸方向
に切断位置の変位置に対応する距離だけ移動し、切断工
具によるワーク切断位置のずれが修正されることになる
。

〔実施例）第１図は、本発明に係るスライシング装置の実施例を示
している。このスライシング装置は、基台１上に設置さ
れたガイドレール２と、このガイドレール２に沿ってス
ライド自在に支持されたスライドテーブル３と、このス
ライドテーブル３に対向して上記基台１上に設置された
主軸台４とを備えている。

この主軸台４には、先端部に切断工具５が取付けられた
主軸６が回転自在に支持されるとともに、ベルト伝動機
構７によって主軸６を回転駆動する駆動モータ８が取付
けられている。上記切断工具５は、主軸６の先端部に固
着されたテンションディスク９と、このテンションディ
スク９に周縁部が固着されたドーナツ板状の薄板からな
るブレード１ｏと、このブレード１０の内周部に固着さ
れたダイヤモンド粒子等からなる内周刃１１とにより構
成されている。

上記スライドテーブル３は、ボールねじ１２と、このボ
ールねじ１２を回転駆動する駆動モータ１３とを有する
切込み送り手段１４により、上記ガイドレール２に沿っ
て主軸６と直角方向に切込み送り移動されるように構成
されている。また、スライドテーブル３上には、シリコ
ンインゴット等からなるワーク１５を保持する保持部材
１６が載置され、この保持部材１６は、ボールねじ１７
と、このボールねじ１７を回転駆動する駆動モータ１８
とを有する割出し送り手段１９により、上記主軸６の軸
方向にスライド駆動されることにより、ワーク１５の先
端部を切断工具５のブレード１０内に所定量搬入するよ
うに構成されている。

上記ブレード１０の近傍には、第２図に示すように、ワ
ーク１５の切断時にブレード１０の撓み変形を検出する
磁気センサ等からなる非接触型のセンサ２０が設けられ
ている。そして、このセンサ２０の検出値は切断位置の
変位量を読出す読出手段２１に入力され、この読出手段
２１において、ブレード１０が撓み変形することにより
生じたワーク切断位置の変位」が読出される。つまり上
記センサ２０と、読出手段２１とにより、ワーク１５の
切断時に発生する切断位置の変位量を検出する検出手段
２２が構成されている。また、上記検出手段２２により
求められた切断位置の変位量は制御手段２３に入力され
、この変位量に応じて制御手段２３から上記切込み送り
手段１４の作動速度を低下させる制御信号が駆動モータ
１３に出力されるとともに、主軸６の回転数を増減させ
る制御信号が上記駆動モータ８を備えた回転駆動部にに
出力されるようになっている。

上記構成のスライシング装置の作用について以下に説明
する。まず、スライドテーブル２の保持部材１６にワー
ク１５を保持させた状態で、回転駆動部の駆動モータ８
を作動させて主軸６および切断工具５を基準回転数で回
転させるとともに、割出し送り手段１９によりワーク１
５の先端部を切断工具５のブレード１０内に搬入する。

次に、切り込み送り手段１４の駆動モータ１３を作動さ
せてワーク１５を主軸６と直角方向に送り移動させるこ
とにより、ワーク１５を切断工具５の内周刃１１に接触
させて切断する。

上記ワーク１５の切断時に、ワーク１５と内周刃１１と
の間に作用する切断抵抗等に起因してブレード１０が撓
み、切断工具５によるワーク１５の切断位置がその軸方
向に変位すると、その変位量が検出手段２２によって検
出される。そして、この変位が検出された時点で、上記
制御手段２３から切込み送り手段１４の駆動モータ１３
にワーク１５の送り移動速度を低下させる制御信号が出
力される。この結果、ワーク１５の切込み速度が低下し
て切断抵抗が減少するため、ブレード１０がこれ以上大
きく撓むことが抑制されることになる。

また、上記ブレード１０に撓みを生じたことが確認され
た時点で、その撓みの大きさおよび方向に応じて制御手
段２３から主軸６を回転駆動する駆動モータ８にその回
転数を変化させる制御信号が出力され、これに応じて切
断工具５の回転数が変化する。この結果、テンションデ
ィスク９の周縁部に回転数に応じた遠心力が作用し、こ
れによってテンションディスク９からブレード１０に付
与さる回転軸方向の変位の大きさおよび方向が制御され
、この変位の大きさおよび方向に応じてブレード１０の
撓みが修正され、変位した切断位置が元の位置、つまり
基準の切断位置に復帰することになる。

上記テンションディスク９からブレード１０に付与され
る復元力に応じたブレード１０の変位量Ｘは、第４図に
示すように、切断工具５の回転数Ｎと、一定の関係があ
り、回転数Ｎの２乗に比例する。このため、この関係を
予め記憶しておき、ブレード１０に撓みα１もしくはα
２が生じて切断位置の変位量がＸＯから×１もしくは×
２に変化した時点で、上記関係から切断工具５の回転数
Ｎを基準回転数Ｎｏから変化させるべき回転数の値Ｎ１
もしくはＮ２を読み出し、これに応じた制御信号を出力
することにより、上記復帰制御を正確に実行することが
できる。

このように上記検出手段２２によってワーク１５の切断
時に切断位置の変位量を検出し、この変位量に応じてワ
ーク１５の切込み速度を低下させるとともに、切断工具
５の回転数を変化させるように構成したため、切断工具
５の切断抵抗を減少させてこれ以上大きくブレード１０
が撓むのを防止した状態で、テンションディスク９によ
りブレード１ｏをその回転方向に変位させる復元力を作
用させることができ、これによって切断位置の変位を迅
速かつ効果的に修正することができる。

すなわち、ワーク１５の切込み送り移動速度を減少させ
ると、ワーク１５の切断抵抗が小さくなるため、テンシ
ョンディスク９からブレード１０に付与される張力に応
じてブレード１０が元の形状に復元し易くなる。したが
って、上記の状態で主軸６の回転数を変化させてブレー
ド１０の撓みの大きさおよび方向に応じてブレード１０
に付与される復元力をフィードバック制御することによ
り、切断位置のずれを早期に修正することができる。さ
らに、上記テンションディスク９からブレード１０に付
与される回転軸方向の変位、つまり復元力はその全周に
均等に作用するため、この復元力に応じてブレード１０
の撓み変形をその全面に亘って均一に修正することがで
きる。

なお、上記実施例では、切込み送り手段１４によってワ
ーク１５を主軸６の軸と直角方向に送り移動させること
により、ワーク１５の切込みを行なうようしているが、
主軸台４を主軸６と直角方向に移動させることにより、
ワーク１５の切込みを行なう切込み送り手段を設けた構
造としてもよい。

また、切断工具５の回転数を変化させて切断位置の変位
を修正する上記修正手段に代えて切断工具５もしくはワ
ーク１５をその軸方向に移動させることにより、上記変
位を修正する修正手段を設けた構造としてもよい。例え
ば、第３図に示すように、切断工具５および主軸６が設
置された主軸台４をガイドレール２４に沿ってスライド
自在に支持するとともに、駆動モータ２６およびボール
ねじ２５からなる主軸台６の移動手段２７を設け、ブレ
ード１０に撓み変形が生じたことが検出手段２２により
検出された時点で、制御手段２３から上記移動手段２７
に出力される制御信号に応じて切断工具５を切断位置の
変位方向と逆向きに移動させることにより、切断位置を
修正するようにしてもよい。この場合には、ワーク１５
の切込み速度を低下させて切断抵抗を減少させた状態で
、切断位置の変位量に対応する距離だけ内周刃１１を、
強制的に元の位置に復帰させるように、切断工具５の全
体をその軸方向に移動させることにより、より迅速にか
つ効果的に切断位置の復帰制御を実行できるという利点
がある。

上記切断工具５を移動させる代りにワーク１５を、切断
位置の変位方向にその変位量に対応する距離だけ移動さ
せることにより、基準位置から変位した切断位置を強制
的に元の位置に復帰させるように構成してもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、円形状の内周刃が設け
られた切断工具によりワークを切断する際に、切断工具
のブレードが撓み変形してワークの切断位置が変位した
ことが検出手段によって検出された場合に、ワークもし
くは切断工具を送り移動させる切込み送り手段の切込み
速度を低下させて切断抵抗を小さくするとともに、切断
工具を回転させる回転駆動部の回転数を変化させて上記
ブレードを保持するテンションディスクからブレードの
全面に、上記ワーク切断位置の変位の大きさおよび方向
に応じてブレードをその軸方向に変位させる復元力を均
一に付与するように構成したため、この復元力によって
ワーク切断位置の変位を修正してワークの切断位置を元
の位置に迅速かつ効果的に復帰させることができる。し
たがって、スライシング装置の生産性を低下させること
なく、簡単な構成でワークの切断面の真直度を向上させ
ることができる等の利点がある。

また、ワークの切断位置が変位したことが検出手段によ
って検出された場合に、ワークもしくは切断工具を送り
移動させる切込み送り手段の切込み速度を低下させて切
断抵抗を小さくするとともに、上記ワークもしくは切断
工具を、上記変位量に相当する距離だけ軸方向に移動さ
せて切断位置のずれを修正するように構成した場合には
、より迅速かつ効果的にワークの切断面の真直度を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す全体概略図、第２図は制
御部の構成を示すブロック図、第３図は本発明の別の実
施例を示す概略図、第４図はブレードの変位量と切断工
具の回転数との関係を示すグラフである。５・・・切断工具、６・・・主軸、８・・・駆動モータ
（回転駆動部）、９・・・テンションディスク、１０・
・・ブレード、１１・・・内周刃、１４・・・切込み送
り手段、２２・・・検出手段、２３・・・制御手段、２
７・・・移動手段。

Claims

【特許請求の範囲】１、円形状の内周刃が設けられたブレードを有する切断
工具と、この切断工具を回転させる回転駆動手段と、こ
の切断工具もしくはワークを切断工具の軸と直角方向に
送り移動させる切込み送り手段とを備えたスライシング
装置において、切断工具の回転に伴う遠心力により上記
ブレードをその回転軸方向に変位させるテンションディ
スクと、ワークの切断時における上記ブレードの変位量
を検出する検出手段と、この検出手段によって検出され
たブレードの変位量に応じ、上記切込み送り手段に切込
み速度を低下させる制御信号を出力するとともに、上記
切断工具の回転駆動部に回転数を増減させる制御信号を
出力する制御手段とを設けたことを特徴とするスライシ
ング装置。２、円形状の内周刃が設けられたブレードを有する切断
工具と、この切断工具を回転させる回転駆動手段と、こ
の切断工具もしくはワークを切断工具の軸と直角方向に
送り移動させる切込み送り手段とを備えたスライシング
装置において、上記ワークもしくは切断工具をその軸方
向に移動させる移動手段と、ワークの切断時における上
記ブレードの軸方向の変位量を検出する検出手段と、こ
の検出手段によって検出された上記ブレードの変位量に
応じ、上記切込み送り手段に切込み速度を低下させる制
御信号を出力するとともに、上記ワークもしくは切断工
具をその軸方向に移動させて切断位置の変位を修正する
修正信号を上記移動手段に出力する制御手段とを設けた
ことを特徴とするスライシング装置。