Устройство для резки пластин полупроводниковых материалов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (1)952619 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.01. 81 (21) 3240052/29-33 с.присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 23.08,82. Бюллетень Мо 31

Дата опубликования описания 23.08.82 ттс1 М К з

В 28 0 1/18

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий ($3) УДК 679.053 (088.8) (72) Авторы изобретения

О.М. Чигринский, В.Н. Вилков, Г.В. Шуваев

A.Ã. Елизаров и lO.Н. Зимицкий (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЗКИ ПЛАСТИН

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к технологи ческому оборудованию для обработки неметаллических материалов и может быть использовано при разреэке пластин кремния, германия и др. твердых и хрупких материалов алмазным кругом.

Известен станок для резки изделий из керамических материалов, содержащий отрезной круг, раму с закрепленными на ней с помощью фланцев направляющими круглого сечения и установленную на них каретку с роликами, при этом ролики, установленные на одной из направляющих, выполнены призматического профиля, а фланцы расположены между направляющими и рамой и прикреплены к ним снизу с помощью винтов и штифта (1).

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является устройство для резки пластин полупроводниковых материалов, содержащее расположенный в корпусе шпиндель с режущим инструментом, каретку с приводом поперечного перемещения в виде ходового винта и гайки, каретку для продольного перемещения, направляющие для кареток, вакуумный стол для закрепления пластин и систему подачи смазочно-Охлаждающей среды (2 . 30

Недостатками известных устройств являются низкая производительность и неточность позиционирования каретки эа счет накопления ошибки ходового винта.

Цель изобретения — повышение точности и производительности у=тройства.

Поставленная. цель достигается тем, что устрой тво для резки пласти» полупроводниковых материалов, содержащее расположенный в корпусе шпиндель с режущим инструментом, каретку с приводом поперечного перемещения в виде ходового винта и гай ки, каретку для продольного перемещения, направляющие для кареток, вакуумный стол для закрепления пластины и систему подачи смазочно-охлаждающей среды, снабжено средством для коррекции поперечного перемещения каретки, выполненным в виде подпружиненного Г-образного рычага и регулировочной планки, причем один конец рычага шарнирно соединен с гайкой, а другой — снабжен роликами, взаимодействующими с регулировочной планкой, при этом направляющие кареток установлены на аэростатических опорах,,а рабочая поверхность вакуумного сто952619

60 ла выполнена в виде-усеченного конуса, большее основание которого снабже. но магнитами.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 — узел 1 на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез А-A 5 на фиг.2; на фиг.4 — узел II на фиг. 1; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 2 ..

Устройство содержит корпус 1, шпиндельный узел 2, каретки продоль- 10 ной 3 и поперечной 4 подач, вакуумный стол 5, узел 6 совмещения и систему 7 подачи смазочно-охлаждающей среды. На валу 8 шпинделя 9 закреплен алмазный круг 10. Шпиндель 9 жест 5 ко связан с кареткой 4, снабженной ходовым винтом 11 и гайкой 12.

Устройство содержит средство для коррекции поперечного перемещения каретки, выполненное в виде Г-образного рычага 13, пружины 14, роликов

15, расположенных на концах рычагов

13 и 16, взаимодействующих с планкой 17, установленной на оси 18 в корпусе. Каретки поперечной и продольной подач оснащены втулками 19 и системой каналов 20 с выходом на внутреннюю поверхность втулок. Во втулках 19 с зазором установлены цилиндрические штанги 21, концы которых жестко закреплены в корпусе.

Большее основание вакуумного стола 5 имеет постоянные магниты 22.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом обработки, узел 6 coagf мещения настраивают относительно линии реза, чля чего на вакуумном столе 5 закрепляют пробную пластину и надрезают ее. Затем визирную линию оптического устройства сов- 4р мешают с линией реза. В дальнейшем визирная линия служит базой при ориентации рабочих пластин. Рабочую пластину 23 закрепляют совместно с металлическим кольцом 24 на адгезионной пленке 25 и устанавливают на вакуумном столе. При этом металлическое кольцо притягивается к магнитам 22 и пленка облегает конус стола.

В этом случае алмазный круг при надрезании пластины не касается пленки и кольца. Такое конструктивное решение стола обеспечивает повышение производительности операции разделения пластин, а также расширяет технологические возможности устройства.

После установки глубины реза и величины шага устройство вводят в автоматический режим резки в одном направлении. Затем стол с пластиной поворачивают на 90, ориентируют о пластину по визирной линии и производят резку в другом направлении.

Линейные перемещения осуществляются приводами от шаговых электродвигателей, что, с одной стороны, обеспечивает широкий диапазон продольной подачи, а с другой - необходимый диапазон шаЬов с дискретностью

10 мкм, причем движение каретки продольной подачи осуществляется от электродвигателя эластичным зубчатым ремнем.

Каретки продольной и поперечной подач перемещаются по неподвижным цилиндрическим штангам 21 во втулках

19. Через каналы 20 в зазоР между втулками и штангами поступает сжатый воздух, создавая пленку воздушной смазки и предотвращая износ и прилипание. Кроме того, сжатый воздух, выходя из зазоров между втулками и штангами в атмосферу, предотвращает попадание в них продуктов резания.

Исполнение направляющих в виде цилиндрических штанг и перенос функции поперечной подачи со стола на шпиндель значительно снижает массу движущихся возвратно-поступательно частей, позволяет расположить ее симметрично направлению продольной подачи, что обеспечивает реализацию высоких скоростей.

Использование указанной конструкции направляющих, не требующей масляной смазки, обеспечивает также стерильные условия, диктуемые технологическим процессом разделения пластин.

В случае, если накопленная ошибка ходового винта 11 поперечной подачи превышает допустимую величину, планку 17 поворачивают вокруг оси 18, тем самым, создавая необходимое опережение или отставание гайки 12 по отношению к винту 11, чем устраняется ошибка по шагу.

Формула изобретения

Устройство для резки пластин полупроводниковых материалов, содержащее расположенный в корпусе. шпиндель с режущим инструментом, каретку с приводом поперечного перемещения в виде ходового винта и гайки, каретку для продольного перемещения, направляющие для кареток, вакуумный стол для закрепления пластины и систему подачи смазочно-охлаждающей среды, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и производительности, оно снабжено средством для коррекции поперечного перемещения каретки, выполненным в виде подпружиненного Г-образного рычага и регулировочной планки, причем один конец рычага шарнирно соединен с гайкой привода поперечного перемещения, а другой — снабжен роликами, взаимодействующими с регулировочной планкой, при этом нап-

952619

17 11 равляющие кареток установлены на аэростатических опорах, а рабочая поверхность вакуумного стола выполнена в виде усеченного конуса, большее основание которого снабжено маГ интами. источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 327074, кл. В 28 D 1/18, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

9 617271, кл. В 28 0 1/18, 1976.

952619!

Составитель A. Панин

Техред A.Ач Корректор р. Билак

Редактор Н. Бобкова

«4

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Закаэ 6177.126 Тираж 604 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5