Устройство для резки пластин - SU1761516A1

Чертежи

Описание

Изобретение относится к обработке резанием неметаллических материалов, а именно к разрезке полупроводниковых пластин , и может быть использовано в электронной промышленности.

Известно устройство для резки пластин, содержащие корпус с двумя парами взаимно перпендикулярных направляющих, две каретки, установленные с возможность возвратно-поступательных перемещений по направляющим, первая из которых несет шпиндель с режущим инструментом, а вторая - вакуумный стол.

Это устройство обладает сравнительно невысокой производительностью резки. Особенно это сказывается при больших размерах пластин и малых размерах кристаллов , так как на каждом рабочем ходе получается, как правило, только один рез.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для резки пластин , содержащее корпус с двумя парами взаимно перпендикулярных направляющих , два шпинделя с режущими инструментами , вакуумный стол, три каретки, одна из которых несет вакуумный стол и установлена на первой паре направляющих, вторая - первый шпиндель и установлена на второй паре направляющих, а третья - второй шпиндель, причем вторая и третья каретки установлены с возможностью взаимной фиксации друг относительно друга и как совместного , так и раздельного перемещения.

В этом устройстве в связи с несоосным расположением шпинделей для осуществления каждого хода резания каретке, несущей вакуумный стол, необходимо делать рабочий ход больше размера пластины на величину расстояния между осями шпиндеVI Os

СЛ

i

лей, что снижает производительность резки . Это особенно сказывается при больших размерах пластин и малых расстояниях между соседними резами, так как увеличенный ход приходится делать на каждом рабочем ходе. Эта же несоосность шпинделей затрудняет осуществлять оптимальную динамику врезания, а именно - разгон при врезании, максимально возможную скорость в середине и торможение в конце рабочего хода каретки, несущей вакуумный стол, так как после окончания врезания инструмента первого шпинделя, необходимо уменьшить скорость каретки для начала врезания инструмента второго шпинделя, а после окончания врезания инструмента второго шпинделя необходимо начать торможение каретки для выхода из реза инструмента первого шпинделя. Таким образом , это устройство позволяет осуществлять резку или только на скорости врезания, что приводит к низкой производительности резки, или без разгонно-тормозной оптимальной динамики, что приводит к снижению стойкости инструментов.

Целью изобретения является повышение производительности резки и увеличение стойкости инструментов.

На фиг, 1 приведено устройство для резки пластин; на фиг. 2 - конструкция крепления специального режущего инструмента одновременно на двух шпинделях.

Устройство для резки пластин содержит корпус 1 с двумя парами взаимно перпендикулярных направляющих 2, 3 и 4, 5, два шпинделя 6 и 7 с режущими инструментами 8 и 9, вакуумный стол 10, три каретки 11,12 и 13.

Вакуумный стол 10 выполнен универсальным и предназначен для крепления всех пластин, вписывающихся своим размером в контур его поверхности. Вакуумный стол 10 установлен на каретке 11, которая в свою очередь установлена на первой паре направляющих 2 и 3. Первый шпиндель 6 с закрепленным режущим инструментом 8 установлен на второй каретке 12. Второй шпиндель 7 с закрепленным режущим инструментом 9 установлен на третьей каретке 13.

Каретки 12 и 13 установлены на второй паре направляющих 4 и 5 с возможностью взаимной фиксации друг относительно друга и как совместного, так и раздельного перемещения , причем шпиндели 6 и 7 расположены соосно и обращены своими режущими инструментами 8 и 9 друг к другу , Взаимная фиксация кареток 12 и 13 и возможность их совместного перемещения позволяет закрепить между шпинделями 6

и 7 (фиг. 2) специальный режущий инструмент 14.

Устройство работает следующим образом ,

На вакуумном столе 10с помощью вакуума закрепляется полупроводниковая пластина , закрепленная в свою очередь на спутнике с помощью адгезионной пленки (не показаны). Затем каретки 12 и 13, несу0 щие шпиндели 6 и 7, перемещаются по направляющим 4 и 5 до совмещения режущих инструментов 8 и 9, с двумя разделительными дорожками полупроводниковой пластины . То, что оба шпинделя 6 и 7 обращены

5 своими режущими инструментами 8 и 9 друг к другу, позволяет их максимально сблизить и делать резы одновременно обоими инструментами . После совмещения каретка 11. несущая вакуумный стол 10, перемещается

0 по направляющим 2 и 3 в направлении, перпендикулярном направляющим 4 и 5, закрепленным , как и в направляющие 2 и 3, в едином корпусе 1. И в это время режущие инструменты 8 и 9, вращающиеся соответ5 ственно шпинделями 6 и 7, осуществляют на вышеупомянутых разделительных дорожках одновременно два реза. Соосное расположение шпинделей 6 и 7 при осуществлении каждого хода резания позволяет

0 каретке 11, несущей вакуумный стол 10. делать рабочий ход, равный размеру полупроводниковой пластины.

По окончании первого рабочего хода каретки 12 и 13 снова переместятся по направ5 ляющим 4 и 5 до совмещения режущих инструментов 8 и 9 с двумя другими разделительными дорожками полупроводниковой пластины и цикл резания повторится. Причем при перемещении по направляю0 щим 4 и 5 каретки 12 и 13 могут двигаться как в разные стороны, т.е. перемещаться раздельно, так и в одну, т.е. перемещаться совместно, сохраняя первоначальный интервал , как бы зафиксированные друг отно5 сительно друга. Это позволяет для каждогс конкретного случая выбрать наиболее оптимальный из двух способов перемещения кареток .

При первом способе каретки 12 и 13 Е

0 начале процесса резки сближаются до совмещения режущих инструментов 8 и 9 с двумя раздельными дорожками, располо женными в центре полупроводниковой пла стины. После осуществления первогс

5 рабочего хода резания, каретки 12 и 13 рас ходятся в разные стороны от центра полу проводниковой пластины до совмещения режущих инструментов 8 и 9 с двумя следу ющими ближайшими разделительными до рожками, где осуществляется второй

рабочий ход резания. И так продолжается до тех пор, пока резы не будут произведены на последних разделительных дорожках, расположенных на противоположных краях полупроводниковой пластины.

При втором способе каретки 12 и 13 в начале процесса резки сближаются до минимально возможного расстояния между режущими инструментами 8 и 9. кратного расстоянию между ближайшими разделительными дорожками полупроводниковой пластины. Затем обе каретки 12 и 13 одновременно с одинаковой скоростью перемещаются до совмещения режущих инструментов 8 и 9 с двумя разделительными дорожками, расположенными на краю полупроводниковой пластины. После осуществления первого рабочего хода резания каретки 12 и 13 одновременно, с одинаковой скоростью перемещаются до совмещения режущих инструментов 8 и 9 с двумя следующими ближайшими разделительными дорожками, где осуществляется второй рабочий ход резания. И так продолжается до тех пор, пока резы не будут произведены на другом, противоположном краю полупроводниковой пластины.

При резке твердых материалов устройство работает следующим образом. Каретки 12 и 13 (фиг. 1), несущие соосно расположенные шпиндели 6 и 7. сближаются до закрепления между шпинделями специального режущего инструмента 14 (фиг. 2), фиксируются друг относительно друга и совместно перемещаются в одном направлении с одинаковой скоростью. При этом оба шпинделя 6 и 7 вращают специальный режущий инструмент 14 синхронно в одном направлении

0

5

0

5

0

5

0

с увеличенной мощностью, подводимой одновременно от обоих шпинделей.

Все остальные операции резки производятся аналогично описанным выше при втором способе перемещения кареток 12 и 13.

Использование изобретения позволит повысить производительность резки, например , полупроводниковых пластин диаметром 100 мм на кристаллы размерами 2x2 мм примерно в 1,5 раза, Испытания показали , что резание с оптимальной динамикой, а именно разгон при врезании инструмента в пластину и торможение при выходе из нее, уменьшает нагрузки на инструмент и в итоге увеличивает его стойкость примерно в 1,25 раза. Кроме того, изобретение позволяет при резании специальным режущим инструментом подводить к нему одновременно от обоих шпинделей мощность, примерно в 1,5 раза большую мощности каждого из шпинделей в отдельности.

Формула изобретения

Устройство для резки пластин, включающее корпус с взаимно перпендикулярными направляющими, установленную на одних из направляющих каретку с вакуумным столом для крепления пластины и две шпиндельные каретки со шпинделями режущих инструментов, при этом одна из шпиндельных кареток установлена на направляющих , перпендикулярных к первым, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности резки и увеличения стойкости инструмента, вторая шпиндельная каретка установлена на тех же направляющих, что и первая, при этом оба шпинделя установлены соосно и обращены режущими инструментами друг к другу.

5 13

Риг 1

Реферат

Использование: в области обработки резанием неметаллических материалов, а именно, при разрезке полупроводниковых пластин, Сущность изобретения: устройство для резки пластин содержит корпус с двумя парами взаимно перпендикулярных направляющих, два шпинделя с режущими инструментами, вакуумный стол, три каретки . Вакуумный стол установлен на каретке, которая в свою очередь установлена на первой паре направляющих. Первый шпиндель с закрепленным режущим инструментом установлен на второй каретке. Второй шпиндель с закрепленным режущим инструментом установлен на третьей каретке, Каретки установлены на второй паре направляющих с возможностью взаимной фиксации относительно друг друга и как совместного , так и раздельного перемещения, причем шпиндели расположены соосно и обращены своими режущими инструментами друг к другу. 2 ил. Ё

Формула