JPH0818331B2 - スライシング装置 - Google Patents

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
してシリコンウエ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、円形状の内周刃が設けられたブレードを有する切断
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、ワークの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
する切断工具を回転させつつ、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送り移動させてワーク
を切断するスライシング装置において、上記切断工具を
その軸方向に移動させる移動手段と、ワークの切断時に
おける切断工具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軸方向の変位量に
応じ、切断工具を上記ブレードの変位の向きと逆の向き
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
を有する切断工具を回転させつつ、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送り移動させてワ
ークを切断するスライシング装置において、上記ワーク
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、ワークを上記ブレードの変位の向きと同じ向き
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
御手段から移動手段に出力される制御信号に応じ、切断
位置の変位量に対応する距離だけ、切断工具がブレード
の変位の向きと逆の向きに移動し、もしくはワークがブ
レードの変位の向きと同じ向きに移動することにより、
切断工具によるワークの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10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。また、上記主軸台４は、基台１上に設置され
たガイドレール12に沿って主軸６の軸方向にスライド自
在に支持され、かつボールねじ13と、このボールねじ13
を回転駆動する駆動モータ14とを有する移動手段15によ
り、スライド駆動されるようになっている 上記スライドテーブル３は、ボールねじ16と、このボ
ールねじ16を回転駆動する駆動モータ17とを有する切込
み送り手段18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19を保持する保持部材20が載置され、
この保持部材20は、ボールねじ21と、このボールねじ21
を回転駆動する駆動モータ22とを有する割出し送り手段
23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19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19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24が設けられてい
る。そして、このセンサ24の検出値は切断位置の変位量
を読出す読出手段25に入力され、この読出手段25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
切断位置の変位量が読出される。つまり上記センサ24
と、読出手段25とにより、ワーク19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26が構成されてい
る。また、上記検出手段26により求められた切断位置の
変位量は制御手段27に入力され、この変位量に応じて制
御手段27から上記移動手段15の駆動モータ14に、切断工
具５を切断位置のずれと逆向きに移動させて切断位置の
ずれを修正する修正信号が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３の保持部材20にワー
ク19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を所定の回転速度で
回転させるとともに、割出し送り手段23によりワーク19
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18の駆動モータ17を作動させてワ
ーク19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19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19の切断時に、ワーク19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19の切断位置が軸方向に変位する
と、その変位量が検出手段26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27から
移動手段15の駆動モータ14に出力される修正信号に応
じ、上記切断位置のずれを修正する方向に切断工具５が
移動手段15によってスライド駆動される。例えば、第３
図に示すように、内周刃11がセンサ24に接近する方向に
ブレード10が変形することにより、ブレード10とセンサ
24との間の距離がＡからＢに変化し、切断位置が距離Ａ
とＢとの差に相当する距離Ｃだけセンサ24側に変位した
ことが確認された場合には、第４図に示すように上記ブ
レード10をセンサ24から離間させる方向に移動させるこ
とにより、上記切断位置の変位を修正する制御が実行さ
れる。そして、上記ブレード10とセンサ24との距離Ｂ′
が変形前の距離Ａと等しくなったことが確認されるまで
上記修正制御を繰返すことにより、切断位置のずれを確
実に修正することができる。

このように上記検出手段26によってワーク19の切断時
に切断位置が変位したことが確認された場合に、その変
位量に応じて切断工具５を切断位置の変位方向と逆向き
に移動させるように構成したため、切断位置のずれを迅
速かつ効果的に修正することができる。すなわち、従来
装置ではブレードが変形した場合にその板面に空気流等
を部分的に作用させて上記変形を修正するようにしてい
たため、上記空気流によってブレードが波状に撓むとい
う問題があったのに対し、本発明ではブレード10の全体
を切断位置の変位方向と逆向きに移動させるように構成
したため、上記波状の撓み等を生じることなく、切断位
置のずれを修正することができる。また、切断工具の切
込み速度を低下させてブレード自体が有する復元力によ
り、切断位置のずれを修正するようにした従来装置に比
べ、切断位置の修正に要する時間を大幅に短縮すること
ができる。

なお、上記のように切断工具５を切断位置の変位方向
と逆向きに移動させる代わりに、第３図に示す状態か
ら、割出し送り手段23によってワーク19を切断位置の変
位方向と同じ向きに移動させることによっても切断位置
のずれを修正することができるが、この場合には切断位
置を修正するために、ワーク19の理想の切断位置を常に
計算してその位置を内周刃11がトレースするように、ブ
レード10の弾性変位量をワーク19の移動量で得られるよ
うにコントロールする学習制御が必要となり、その制御
系が複雑となる。このため上記のようにブレード10によ
って切断位置を修正するほうが一段と有利である。

上記実施例では、切込み送り手段18によってワーク19
をその軸と直角方向に送り移動させることにより、ワー
ク19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19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。

〔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り検出された場合に、その変位量
に応じて切断工具をブレードの変位方向と逆向きに移動
させ、もしくはワークをブレードの変位方向と同じ向き
に移動させるように構成したため、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。

【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図は第
１図のII−II線断面図、第３図は切断位置の変位状態を
示す説明図、第４図は切断位置の変位を修正した状態を
示す説明図である。 ５……切断工具、６……主軸、11……内周刃、15……移
動手段、23……割出し送り手段（移動手段）、26……検
出手段、27……制御手段。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円形状の内周刃が設けられたブレードを有
   する切断工具を回転させつつ、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送り移動させてワーク
   を切断するスライシング装置において、上記切断工具を
   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、切断工具を上記ブレードの変位の向きと逆の向
   き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を設けたことを特徴とす
   るスライシング装置。
2. 【請求項２】円形状の内周刃が設けられたブレードを有
   する切断工具を回転させつつ、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送り移動させてワーク
   を切断するスライシング装置において、上記ワークをそ
   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、ワークを上記ブレードの変位の向きと同じ向きに移
   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を設けたことを特徴とするスラ
   イシング装置。