DE102013223344B3

DE102013223344B3 - Method for sawing a tempered workpiece with a wire saw

Info

Publication number: DE102013223344B3
Application number: DE201310223344
Authority: DE
Inventors: Udo Illgen; Frank Skovgaard-Sörensen
Original assignee: Siltronic AG
Current assignee: Siltronic AG
Priority date: 2013-11-15
Filing date: 2013-11-15
Publication date: 2015-05-07
Anticipated expiration: 2033-11-16

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Zersägen eines temperierten Werkstückes in eine Vielzahl von Scheiben mit einer Drahtsäge.The present invention relates to a method for sawing a tempered workpiece into a plurality of disks with a wire saw.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Zersägen eines temperierten Werkstückes in eine Vielzahl von Scheiben mit einer Drahtsäge. The present invention relates to a method for sawing a tempered workpiece into a plurality of disks with a wire saw.

Für Elektronik, Mikroelektronik und Mikro-Elektromechanik werden als Ausgangsmaterialien (Substrate) Halbleiterscheiben (Wafer) mit extremen Anforderungen an globale und lokale Ebenheit, einseiten-bezogene lokale Ebenheit (Nanotopologie), Rauigkeit und Sauberkeit benötigt. Halbleiterscheiben sind Scheiben aus Halbleitermaterialien, insbesondere Verbindungshalbleiter wie Galliumarsenid und überwiegend Elementhalbleiter wie Silicium und gelegentlich Germanium. For electronics, microelectronics, and micro-electromechanics, semiconductor substrates (wafers) with extreme requirements for global and local flatness, single-sided local flatness (nanotopology), roughness, and cleanliness are needed as starting materials (substrates). Semiconductor wafers are wafers of semiconductor materials, in particular compound semiconductors such as gallium arsenide and predominantly elemental semiconductors such as silicon and occasionally germanium.

Gemäß dem Stand der Technik werden Halbleiterscheiben in einer Vielzahl von aufeinander folgenden Prozessschritten hergestellt, wobei im ersten Schritt beispielsweise ein Einkristall (Stab) aus Halbleitermaterial mit dem Czochralski- Verfahren gezogen oder ein polykristalliner Block aus Halbleitermaterial gegossen wird, und in einem weiteren Schritt das entstandene kreiszylindrische oder blockförmige Werkstück aus Halbleitermaterial („Ingot“) mittels Drahtsägen in einzelne Halbleiterscheiben aufgetrennt wird.According to the prior art, semiconductor wafers are produced in a multiplicity of successive process steps, wherein in the first step, for example, a single crystal (rod) of semiconductor material is pulled by the Czochralski method or a polycrystalline block of semiconductor material is cast, and in a further step the resulting one circular cylindrical or block-shaped workpiece made of semiconductor material ("ingot") is separated by means of wire saws into individual semiconductor wafers.

Drahtsägen werden verwendet, um eine Vielzahl von Scheiben („Wafer“) aus einem Werkstück aus Halbleitermaterial abzutrennen. In der DE 195 17 107 C2 sowie der US-5,771,876 sind das Funktionsprinzip einer Drahtsäge beschrieben, die zur Herstellung von Halbleiterscheiben geeignet ist. Zu den wesentlichen Komponenten dieser Drahtsägen gehören ein Maschinenrahmen, eine Vorschubeinrichtung und ein Sägewerkzeug, das aus einem Gatter (Drahtgatter, „wire web“) aus parallelen Drahtabschnitten besteht. Der Abstand der Drähte im Drahtgatter hängt von den gewünschten Zieldicken der abzutrennenden Scheiben ab und liegt für Scheiben aus Halbleitermaterial beispielsweise bei 100 bis 1000 µm.Wire saws are used to separate a plurality of wafers from a workpiece of semiconductor material. In the DE 195 17 107 C2 as well as the US 5,771,876 are described the functional principle of a wire saw, which is suitable for the production of semiconductor wafers. Among the essential components of these wire saws include a machine frame, a feed device and a sawing tool, which consists of a gate ("wire web") of parallel wire sections. The spacing of the wires in the wire gate depends on the desired target thicknesses of the slices to be separated and is, for example, 100 to 1000 μm for slices of semiconductor material.

In der Regel wird das Drahtgatter von einer Vielzahl paralleler Drahtabschnitte gebildet, die zwischen mindestens zwei Drahtführungsrollen aufgespannt werden, wobei die Drahtführungsrollen drehbar gelagert sind und von denen mindestens eine angetrieben ist.In general, the wire gate is formed by a plurality of parallel wire sections, which are spanned between at least two wire guide rollers, wherein the wire guide rollers are rotatably mounted and of which at least one is driven.

Die Drahtabschnitte können zu einem einzigen, endlichen Draht gehören, der spiralförmig um das Rollensystem geführt ist und von einer Vorratsrolle auf eine Aufnahmerolle abgespult wird. Beispielsweise ist aus der EP 522 542 A1 eine Drahtsäge bekannt, bei der eine Vielzahl von endlosen Drahtschlaufen um das Rollensystem laufen.The wire sections may belong to a single, finite wire, which is spirally guided around the roller system and unwound from a supply roll onto a take-up roll. For example, is from the EP 522 542 A1 a wire saw known in which a plurality of endless wire loops run around the roller system.

Beim Abtrennvorgang durchdringt das Werkstück das Drahtgatter, in dem der Sägedraht in Form parallel nebeneinander liegender Drahtabschnitte angeordnet ist. Die Durchdringung des Drahtgatters wird mit einer Vorschubeinrichtung bewirkt, die das Werkstück gegen das Drahtgatter, das Drahtgatter gegen das Werkstück oder das Werkstück und das Drahtgatter gegeneinander führt.In the separation process, the workpiece penetrates the wire gate, in which the saw wire is arranged in the form of parallel adjacent wire sections. The penetration of the wire gate is effected with a feed device which guides the workpiece against the wire gate, the wire gate against the workpiece or the workpiece and the wire gate against each other.

Beim Eindringen des Drahtgatters in das Werkstück wird der Sägedraht gemäß dem Stand der Technik in einer definierten Zeit mit einer bestimmten Geschwindigkeit eine definierte Länge vorgespult (wire forward) und eine weitere definierte Länge zurückgespult (wire backward), wobei die Rücklauflänge WBL in der Regel kürzer ist als die Vorlauflänge (WFL). Dieses Sägeverfahren wird auch als Pilgerschrittverfahren (reciprocating movement) bezeichnet und ist beispielsweise in DE 39 40 691 A1 sowie in US 2010/163010 A2 offenbart.Upon penetration of the wire gate in the workpiece, the saw wire according to the prior art in a defined time at a certain speed for a defined length (wire forward) and a further defined length rewound (wire backward), the return length WBL usually shorter is as the lead length (WFL). This sawing process is also referred to as a reciprocating movement and is described, for example, in US Pat DE 39 40 691 A1 as in US 2010/163010 A2 disclosed.

Das Zersägen eines Werkstückes mit einer Drahtsäge in viele Scheiben erfolgt in Gegenwart eines flüssigen Schneidmittels, das u.a. für den Abtransport des durch den Sägedraht abgetragenen Materials aus der Sägespalte sorgt und gemäß dem Stand der Technik auf den Sägedraht aufgebracht wird.The sawing of a workpiece with a wire saw into many slices is carried out in the presence of a liquid cutting agent which i.a. provides for the removal of the material removed by the saw wire material from the Sägespalte and applied according to the prior art on the saw wire.

Ist der Sägedraht mit einem Schneidbelag, z.B. Diamant, belegt, wird in der Regel ein Schneidmittel ohne Schneidkorn (Abrasive) eingesetzt. Bei der Verwendung von Drahtsägen mit einem Sägedraht ohne fest gebundenes Schneidkorn wird das Schneidkorn in Form einer Suspension (Schneidmittelsuspension, „Sägeslurry“, „Slurry”) während des Abtrennvorganges zugeführt. Is the saw wire with a cutting pad, e.g. Diamond, occupied, is usually a cutting agent without cutting grain (abrasive) used. When using wire saws with a sawing wire without firmly bonded cutting grain, the cutting grain in the form of a suspension (cutting agent suspension, "Sägeslurry", "slurry") is supplied during the separation process.

Beim Abtrennen von Scheiben von einem Werkstück aus Halbleitermaterial ist es üblich, dass das Werkstück mit einer Sägeleiste verbunden ist, in die der Sägedraht am Ende des Verfahrens einschneidet. Die Sägeleiste ist beispielsweise eine Graphit oder Kunststoffleiste, die auf der Mantelfläche des Werkstücks aufgeklebt oder aufgekittet wird. Das Werkstück mit der Sägeleiste wird dann auf einem Trägerkörper aufgekittet. Die entstandenen Halbleiterscheiben bleiben nach dem Abtrennen wie die Zähne eines Kammes auf der Sägeleiste fixiert und können so aus der Drahtsäge genommen werden. Später wird die verbliebene Sägeleiste von den Halbleiterscheiben abgelöst.When separating slices from a workpiece of semiconductor material, it is common for the workpiece to be connected to a saw bar into which the saw wire cuts at the end of the process. The saw bar is, for example, a graphite or plastic strip, which is glued or cemented on the lateral surface of the workpiece. The workpiece with the saw bar is then cemented on a carrier body. The resulting semiconductor wafers remain fixed after separation as the teeth of a comb on the saw bar and can be removed from the wire saw. Later, the remaining saw bar is removed from the semiconductor wafers.

Die Herstellung von Halbleiterscheiben aus Werkstücken aus Halbleitermaterial, beispielsweise aus einem kreiszylindrischen Stab aus einem Einkristall oder einem quaderförmigen polykristallinen Block, stellt hohe Anforderungen an das Drahtsägen. Das Sägeverfahren hat in der Regel zum Ziel, dass jede gesägte Halbleiterscheibe Seitenflächen aufweist, die möglichst eben sind und sich parallel gegenüber liegen.The production of semiconductor wafers from workpieces of semiconductor material, such as a circular cylindrical rod of a single crystal or a cuboid polycrystalline block, makes high demands on the wire saws. The aim of the sawing process is usually to have each sawn semiconductor wafer side surfaces has, which are as flat as possible and are parallel to each other.

Abweichungen von der idealen Scheibenform werden u.a. durch die Parameter „Warp“ und „Bow“ beschrieben.Deviations from the ideal disk shape are u.a. described by the parameters "Warp" and "Bow".

Der so genannte „Warp“ der Scheiben ist ein bekanntes Maß für die Abweichung der tatsächlichen Scheibenform von der angestrebten idealen Form. Der „Warp“ darf in der Regel höchstens wenige Mikrometer (µm) betragen. The so-called "warp" of the disks is a known measure of the deviation of the actual disk shape from the desired ideal shape. As a rule, the warp must not exceed a few micrometers (μm).

Der „Bow“ ist ein Maß für die konvexe oder konkave Verformung einer Scheibe und darf in der Regel höchstens wenige Mikrometer (µm) betragen.The "bow" is a measure of the convex or concave deformation of a disc and may usually be at most a few microns (microns).

Der „Warp“ und der „Bow“ der Scheiben werden im Wesentlichen durch eine Relativbewegung der Sägedrahtabschnitte gegenüber dem Werkstück, die im Lauf des Sägeprozesses in axialer Richtung bezogen auf das Werkstück erfolgt, verursacht. Diese Relativbewegung kann beispielsweise durch beim Sägen auftretende Schnittkräfte, axiale Verschiebungen der Drahtführungsrollen durch Wärmeausdehnung, durch Lagerspiele oder durch die Wärmeausdehnung des Werkstücks verursacht sein.The "warp" and the "bow" of the disks are essentially caused by a relative movement of the saw wire sections relative to the workpiece, which takes place in the axial direction with respect to the workpiece in the course of the sawing process. This relative movement can be caused for example by cutting forces occurring during sawing, axial displacements of the wire guide rollers by thermal expansion, by bearing clearance or by the thermal expansion of the workpiece.

Bei dem mehrstündigen Sägevorgang entsteht sowohl durch den Sägevorgang selber als auch durch das Umlaufen der Sägedrähte um die Drahtführungsrollen Wärme, die sich auf das zu zersägende Werkstück sowie auf die Drahtführungsrollen überträgt.In the sawing process lasting several hours, heat is generated both by the sawing process itself and by the rotation of the sawing wires around the wire guide rollers, which transfer to the workpiece to be sawn and to the wire guide rollers.

Nach DE 10 2011 005 949 A1 beträgt die Wärmeausdehnung eines Einkristalls aus Silicium mit einem Durchmesser von 300 mm etwa 25 µm, wenn der Einkristall beim Drahtsägen um 30°C erwärmt wird.To DE 10 2011 005 949 A1 For example, the thermal expansion of a single crystal of silicon having a diameter of 300 mm is about 25 μm when the single crystal is heated by 30 ° C during wire sawing.

Die Temperatur des Werkstückes kann während des Drahtsägens gemessen werden, so dass das Werkstück durch eine entsprechende Vorrichtung während des Drahtsägens auf einer konstanten Temperatur gehalten werden kann.The temperature of the workpiece can be measured during the wire sawing, so that the workpiece can be kept at a constant temperature by a corresponding device during the wire sawing.

Die deutsche Patenschrift DE 101 22 628 B4 lehrt ein Verfahren zum Messen der Temperatur des Werkstückes an dessen Stirnseite, wobei das Messsignal an eine Regeleinheit weitergeleitet wird. Das von der Regeleinheit erzeugte Messsignal wird zur Regelung der Werkstücktemperatur verwendet.The German patent DE 101 22 628 B4 teaches a method for measuring the temperature of the workpiece at its front side, wherein the measurement signal is forwarded to a control unit. The measurement signal generated by the control unit is used to control the workpiece temperature.

Wird das Abtrennen von Scheiben aus einem Werkstück unplanmäßig unterbrochen, beispielsweise durch einen Drahtriss (Drahtbruch), kühlen der Sägedraht, die Drahtführungsrollen und das Werkstück wieder ab und es kann zu einer Kontraktion der Sägedrähte, der Führungsrollen und des Werkstückes kommen (thermisch induzierte Längenänderung). Dadurch kann es zu einer Verschlechterung der Nanotopographie der Scheibenoberflächen, beispielsweise Sägeriefen, bei der Wiederaufnahme des Sägeprozesses kommen.If the separation of disks from a workpiece is interrupted unscheduled, for example by a wire tear (wire breakage), the saw wire, the wire guide rollers and the workpiece cool down again and it can lead to a contraction of the saw wires, the guide rollers and the workpiece (thermally induced change in length) , This can lead to a deterioration of the nanotopography of the disc surfaces, such as sawing depths, when resuming the sawing process.

Um eine Verschlechterung der Nanotopographie der Scheibenoberflächen bei der Wiederaufnahme des Sägeprozesses zu vermeiden, offenbart die Veröffentlichung DE 11 2009 001 747 T5 ein Verfahren zur Wiederaufnahme eines Drahtsägeprozesses, bei dem nach einem unplanmäßigen Stillstand und vor der Wiederaufnahme des Drahtsägeprozesses die Temperierung des Werkstückes und der relevanten Teile der Drahtsäge (Sägedraht und Führungsrollen) durch ein temperatureinstellendes Medium, auf die Temperatur vor der Unterbrechung gewährleistet wird. Nach der Lehre der DE 11 2009 001 747 T5 kann das temperatureinstellende Medium für das Werkstück das flüssige Schneidmedium oder auch ein Gas, beispielsweise Luft, sein. In order to avoid a deterioration of the nanotopography of the disc surfaces in the resumption of the sawing process, the publication discloses DE 11 2009 001 747 T5 a method for resuming a wire sawing process, wherein after an unscheduled stop and before resuming the wire sawing process, the temperature of the workpiece and the relevant parts of the wire saw (saw wire and guide rollers) is ensured by a temperature-adjusting medium to the temperature before the interruption. After the apprenticeship of DE 11 2009 001 747 T5 For example, the temperature-adjusting medium for the workpiece may be the liquid cutting medium or even a gas, for example air.

Gemäß dem Stand der Technik wird das flüssige Schneidmedium in der Regel auf das Drahtgatter und nicht auf das Werkstück bzw. die Drahtführungsrollen aufgebracht. Darüber hinaus wird das flüssige Schneidmedium zwecks Abführung der beim Sägeprozess entstehenden Wärme in der Regel gekühlt. Deshalb ist es unvorteilhaft, das flüssige Schneidmedium vor der Wiederaufnahme zu erwärmen, wodurch sich zusätzlich auch noch die Viskosität und damit die Haftungseigenschaften auf dem Sägedraht verändern, und anschließend wieder abzukühlen. Der Einsatz eines anderen flüssigen temperatureinstellendes Mediums ist ebenfalls unvorteilhaft, da er, zumindest kurzfristig, zu einer Veränderung der Zusammensetzung des Schneidmediums führt.According to the prior art, the liquid cutting medium is usually applied to the wire gate and not on the workpiece or the wire guide rollers. In addition, the liquid cutting medium is usually cooled to dissipate the heat generated during the sawing process. Therefore, it is unfavorable to heat the liquid cutting medium before the resumption, which in addition also change the viscosity and thus the adhesion properties on the saw wire, and then cool again. The use of another liquid temperature-adjusting medium is also unfavorable because it leads, at least in the short term, to a change in the composition of the cutting medium.

Der Einsatz eines Gases als temperatureinstellendes Medium für das Werkstück kann sowohl zu Antrocknungen des Schneidmittels und damit zu Verkrustungen auf der Oberfläche des Werkstückes führen als auch zu Antrocknungen des Schneidmittels und damit zu Verkrustungen auf dem Drahtgatter selber. Antrocknungen des Schneidmittels auf dem Drahtgatter können bei der Wiederaufnahme des Drahtsägeprozesses zu Riefen oder Kratzer auf der Oberfläche der gesägten Scheiben führen.The use of a gas as a temperature-adjusting medium for the workpiece can lead both to drying of the cutting means and thus to encrustations on the surface of the workpiece as well as to drying of the cutting means and thus incrustations on the wire gate itself. Drying of the cutting means on the wire gate may result in scoring or scratches on the surface of the sawn disks when resuming the wire sawing process.

Es bestand die Aufgabe, ein verbessertes Verfahren zur Vermeidung der Verschlechterung der Nanotopographie der Scheibenoberflächen, insbesondere bei der Wiederaufnahme eines unterbrochenen Prozesses zum Sägen einer Vielzahl von Scheiben aus einem Werkstück zur Verfügung zu stellen, bei dem vor bzw. während der Wiederaufnahme des Drahtsägeprozesses weder die Temperatur des Schneidmediums noch dessen Zusammensetzung verändert wird und es zu keinen Antrocknungen des Schneidmediums kommt. The object was to provide an improved method for avoiding the deterioration of the nano-topography of the disk surfaces, in particular when resuming an interrupted process for sawing a plurality of disks from a workpiece, before or during the resumption of the wire sawing process neither Temperature of the cutting medium nor its composition is changed and there is no drying of the cutting medium.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Zersägen eines Werkstückes 3 in eine Vielzahl von Scheiben mit einer Drahtsäge, wobei das Werkstück 3 eine Mantelfläche und zwei Stirnseiten umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil einer Fläche des Werkstückes 3 ab einem ersten Zeitpunkt t1 bis zu einem Zeitpunkt t3 mit einem temperierbaren Mantel 4 bedeckt ist und das Werkstück 3 durch den temperierbaren Mantel 4 auf eine Temperatur T temperiert wird. The object is achieved by a method for sawing a workpiece 3 in a variety of slices with a wire saw, the workpiece 3 a lateral surface and two end faces, characterized in that at least a part of a surface of the workpiece 3 from a first time t1 to a time t3 with a temperature-controlled jacket 4 is covered and the workpiece 3 through the temperature-controllable jacket 4 is tempered to a temperature T.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird im Folgenden detailliert am Beispiel eines unterbrochenen Drahtsägeprozesses detailliert beschrieben, eignet sich aber auch für die Temperierung eines Werkstückes vor oder zu Beginn eines Drahtsägeprozesses zum gleichzeitigen Zersägen eines Werkstückes in eine Vielzahl von Scheiben mit einer Drahtsäge. The method according to the invention is described in detail below using the example of an interrupted wire sawing process, but is also suitable for tempering a workpiece before or at the beginning of a wire sawing process for simultaneous sawing of a workpiece into a plurality of disks with a wire saw.

In der Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden folgende Abkürzungen und Bezugszeichen verwendet:The following abbreviations and reference signs are used in the description of the method according to the invention:

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

ll: bewegte Drahtlänge moving wire length
TT: Temperatur des Werkstückes Temperature of the workpiece
tt: Zeitpunkt time
11: Montageplatte mounting plate
22: Sägeleiste saw strip
33: Werkstück workpiece
44: temperierbarer Mantel temperature-controlled jacket
5 5: Magnetmagnet
6 6: Drahtgatterwire gate

Ein Werkstück 3 ist ein geometrischer Körper mit einer Oberfläche bestehend aus mindestens zwei Seitenflächen, den Stirnseiten, und einer Mantelfläche, die zwischen den Seitenflächen liegt. Bei einem kreiszylindrischen Werkstück 3 sind die Stirnseiten runde Flächen und die Mantelfläche ist eine konvexe Fläche. Bei einem quaderförmigen zylindrischen Werkstück 3 besteht die Mantelfläche aus vier planen aneinandergrenzenden Einzelflächen. A workpiece 3 is a geometric body with a surface consisting of at least two side surfaces, the end faces, and a lateral surface, which lies between the side surfaces. For a circular cylindrical workpiece 3 the end faces are round surfaces and the lateral surface is a convex surface. In a cuboid cylindrical workpiece 3 the lateral surface consists of four plane adjoining single surfaces.

Die vorliegende Erfindung wird, ohne den Schutzumfang darauf zu beschränken, am Beispiel der Wiederaufnahme eines unterbrochenen Drahtsägeprozesses beschrieben. Darüber hinaus wird die vorliegende Erfindung, ohne den Schutzumfang darauf zu beschränken, für Werkstücke 3 aus Halbleitermaterial beschrieben, ist aber für das Zersägen eines Werkstückes aus einem beliebigen Material mit einer Drahtsäge anwendbar. The present invention will be described by the example of resuming an interrupted wire sawing process without limiting the scope thereof. Moreover, without limiting the scope of the present invention, the present invention is for workpieces 3 made of semiconductor material, but is applicable for sawing a workpiece of any material with a wire saw.

Ein Werkstück 3 aus Halbleitermaterial ist ein Einkristall oder ein Kristall aus Halbleitermaterial. Halbleitermaterialien sind Verbindungshalbleiter wie beispielsweise Gallium-Arsenid oder Elementhalbleiter wie hauptsächlich Silicium und gelegentlich Germanium. A workpiece 3 of semiconductor material is a single crystal or a crystal of semiconductor material. Semiconductor materials are compound semiconductors such as gallium arsenide or elemental semiconductors such as mainly silicon and occasionally germanium.

Die vom Werkstück 3 aus Halbleitermaterial gesägten Scheiben aus Halbleitermaterial (Wafer) haben eine Vorder- und eine Rückseite sowie eine umlaufende Kante und werden in weiteren Bearbeitungsschritten veredelt.The of the workpiece 3 Slices of semiconductor material (wafers) sawn from semiconductor material have a front and a rear side as well as a circumferential edge and are finished in further processing steps.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann bei jeder Drahtsäge gemäß dem Stand der Technik angewandt werden und eignet sich allgemein zum Einstellen der Temperatur (Temperierung) eines Werkstückes 3 vor und zu Beginn eines Drahtsägeprozesses.The method according to the invention can be applied to any wire saw according to the prior art and is generally suitable for adjusting the temperature (tempering) of a workpiece 3 before and at the beginning of a wire sawing process.

Das zu zersägende Werkstück 3 wird in der Regel auf einer Sägeleiste 2 fixiert, die mit einer Montageplatte 1 in der Drahtsäge eingespannt oder anderweitig befestigt wird. Das Zersägen des Werkstückes wird mit einem Drahtgatter 6 bewerkstelligt.The workpiece to be sawn 3 is usually on a saw bar 2 fixed with a mounting plate 1 is clamped in the wire saw or otherwise secured. The sawing of the workpiece is done with a wire gate 6 accomplished.

Das Drahtgatter 6 der Drahtsäge wird von einer Vielzahl paralleler Drahtabschnitte gebildet, die zwischen mindestens zwei (ggf. auch drei, vier oder mehr) Drahtführungsrollen aufgespannt werden, wobei die Drahtführungsrollen drehbar gelagert sind und mindestens eine der Drahtführungsrollen angetrieben ist. The wire gate 6 the wire saw is formed by a plurality of parallel wire sections, which are spanned between at least two (possibly also three, four or more) wire guide rollers, wherein the wire guide rollers are rotatably mounted and at least one of the wire guide rollers is driven.

In der Mantelfläche der Drahtführungsrollen sind eine Vielzahl von parallelen Vertiefungen (englisch: grooves) eingebracht, wobei der Sägedraht in diesen Vertiefungen liegt und dadurch geführt wird.In the lateral surface of the wire guide rollers a plurality of parallel grooves (English: grooves) are introduced, wherein the saw wire lies in these recesses and is guided by it.

Das Einsägen bzw. Eindringen des Drahtgatters 6 in das Werkstück 3 wird mit einer Vorschubeinrichtung bewirkt, die das Werkstück 3 gegen das Drahtgatter 6, das Drahtgatter 6 gegen das Werkstück 3 oder das Werkstück 3 und das Drahtgatter 6 gegeneinander führt (Schnittvorschub). Gleichzeitig wird der Sägedraht über das Drahtgatter 6 von einer Sendespule (Vorratsrolle) über das Drahtgatter 6 auf eine Empfängerspule (Aufnahmerolle) gespult. Dabei kann der Draht abwechselnd zunächst in eine Richtung eine erste Länge l1 und anschließend wieder in eine zweite, der ersten Richtung entgegengesetzte Richtung, um eine Länge l2 gespult werden, wobei l2 kürzer ist als l1 (Pilgerschrittverfahren).The sawing or penetration of the wire gate 6 into the workpiece 3 is effected with a feed device which the workpiece 3 against the wire gate 6 , the wire gate 6 against the workpiece 3 or the workpiece 3 and the wire gate 6 leads against each other (cutting feed). At the same time, the saw wire is moved over the wire gate 6 from a transmitting coil (supply roll) over the wire gate 6 on a receiver coil (take-up roll) spooled. In this case, the wire can alternately first in one direction a first length l1 and then again in a second, the first direction opposite direction to be spooled by a length l2, where l2 is shorter than l1 (pilgrim step method).

Die Drahtabschnitte des Drahtgatters 6 werden bevorzugt über Düsen mit einem flüssigen Schneidmittel beaufschlagt.The wire sections of the wire gate 6 are preferably applied via nozzles with a liquid cutting agent.

Als Schneidmittel eignen sich alle flüssigen Medien gemäß dem Stand der Technik. Bevorzugt werden für Schneidsuspensionen Glykol, Öl oder Wasser als Trägermaterial und Siliziumcarbid als Abrasiv verwendet.Suitable cutting agents are all liquid media according to the prior art. For cutting suspensions, glycol, oil or water are preferably used as carrier material and silicon carbide as abrasive.

Das Drahtgatter 6 sägt sich in Form von Sägespalten in das Werkstück 3 ein. Nach dem das Drahtgatter 6 das Werkstück 3 vollkommen durchsägt hat, sägt das Drahtgatter 6 in die Sägeleiste 2 ein. The wire gate 6 saws itself into the workpiece in the form of saw cuts 3 one. After the wire gate 6 the workpiece 3 sawed through completely saws the wire gate 6 in the saw bar 2 one.

Kommt es nun durch Drahtriss oder einem sonstigen unplanmäßigen Ereignis, beispielsweise einer elektrischen oder mechanischen Störung, zu einer Unterbrechung des Drahtsägeprozesses, wird der Drahtsägeprozess, bestehend aus dem Drahtantrieb und dem Schnittvorschub, automatisch beendet und die Drahtsäge innerhalb von wenigen Sekunden nach dem Drahtriss oder dem sonstigen unplanmäßigen Ereignis kontrolliert heruntergefahren.If a wire break or other unplanned event such as an electrical or mechanical disturbance causes the wire sawing process to be interrupted, the wire sawing process, consisting of the wire drive and the cutting feed, is automatically terminated and the wire saw is finished within a few seconds after the wire tear or the wire saw other unscheduled event controlled shut down.

Nach einer unplanmäßigen Unterbrechung des Drahtsägeprozesses wird das Werkstück 3 aus dem Drahtgatter 6 herausgefahren. Das in der Drahtsäge verbleibende Werkstück 3 ist in diesem Zustand durch die teilweise in das Werkstück 3 hineinreichende Sägespalte charakterisiert, wobei die Länge bzw. Einschnitttiefe der Sägespalte von dem Zeitpunkt abhängig ist, an dem der Drahtsägeprozess unplanmäßig unterbrochen worden ist.After an unscheduled interruption of the wire sawing process, the workpiece becomes 3 from the wire gate 6 moved out. The workpiece remaining in the wire saw 3 is in this state by the partial in the workpiece 3 characterized in that the length or incision depth of the Sägespalte depends on the time at which the wire sawing process has been interrupted unplanned.

Die Wiederaufnahme des Drahtsägeprozesses erfolgt nach der Reparatur oder ggf. dem Austausch des Sägedrahtes oder der Behebung einer anderweitigen Störung und beginnt in der Regel mit dem Wiedereinfahren des Drahtgatters 6 in die bereits vorhandenen Sägespalte des Werkstückes 3 zu einem Zeitpunkt t2.The resumption of the wire sawing process takes place after the repair or, if necessary, the replacement of the saw wire or the elimination of another fault and usually begins with the re-entry of the wire gate 6 in the already existing Sägespalte of the workpiece 3 at a time t2.

Während des Stillstands des Drahtsägeprozesses kühlt sich das Werkstück, das durch den Drahtsägeprozess erwärmt wurde, ab (1). Bei der Abkühlung kommt es zu einer Längenänderung des Werkstückes 3. Hat sich die Länge des Werkstückes 3 beispielsweise durch beim Sägen entstandene Wärme ausgedehnt, wird sich die Länge des Werkstückes 3 beim Abkühlen wieder auf den Wert zu Beginn des Drahtsägeprozesses verringern. Diese thermisch induzierte Längenänderung kann zu unerwünschten Effekten, beispielsweise Sägeriefen auf der Oberfläche der vom Werkstück abgetrennten Scheiben, beim Wiederanfahren führen, da sich mit der Längenänderung beispielsweise auch die Größe der Sägespalten ändert. During the standstill of the wire sawing process, the workpiece heated by the wire sawing process cools (FIG. 1 ). During cooling, there is a change in length of the workpiece 3 , Has the length of the workpiece 3 For example, extended by heat generated during sawing, the length of the workpiece is 3 when cooling down again to the value at the beginning of the wire sawing process. This thermally induced change in length can lead to unwanted effects, such as sawing depths on the surface of the slices separated from the workpiece, when restarting, since the change in length, for example, the size of the kerfs changes.

1 zeigt schematisch das Erwärmungs- und das Abkühlverhalten eines Werkstückes 3 aus Silicium beim Drahtsägen über einen Zeitraum t_A bis t_B. Unmittelbar mit dem Einschneiden des Drahtgatters 6 in das Werkstück 3 zum Zeitpunkt t_A steigt die Temperatur T des Werkstückes 3 schnell an. Bei der Unterbrechung des Drahtsägeprozesses zum Zeitpunkt t_B fällt die Temperatur T des Werkstückes 3 wieder ab, wobei die Abkühlung langsamer verläuft als die Erwärmung. 1 shows schematically the heating and the cooling behavior of a workpiece 3 of silicon during wire sawing over a period t _A to t _B. Immediately with the cutting of the wire gate 6 into the workpiece 3 At time t _A , the temperature T of the workpiece increases 3 fast. When the wire sawing process is interrupted at time t _B , the temperature T of the workpiece drops 3 again, the cooling is slower than the heating.

Im erfindungsgemäßen Verfahren wird die Temperatur T des Werkstückes bevorzugt mindestens direkt nach der Unterbrechung des Drahtsägevorgangs gemessen. Ist der Temperaturverlauf für das Drahtsägen des Werkstückes, bei dem der Prozess unterbrochen wurde, aus beispielsweise anderen Messungen bekannt, ist die Messung der Temperatur T des Werkstückes mindestens direkt nach der Unterbrechung des Drahtsägevorgangs nicht zwingend erforderlich.In the method according to the invention, the temperature T of the workpiece is preferably measured at least directly after the interruption of the wire sawing process. If the temperature profile for the wire sawing of the workpiece at which the process was interrupted is known from, for example, other measurements, the measurement of the temperature T of the workpiece is not absolutely necessary at least directly after the interruption of the wire sawing process.

Die gemessene oder bekannte Temperatur T des Werkstückes vor bzw. direkt nach der Unterbrechung des Drahtsägevorgangs dient im erfindungsgemäßen Verfahren als Kenngröße zur Temperierung des Werkstückes 3 mit einem mindestens eine Seite des Werkstückes ganz oder teilweise bedeckenden temperierbaren Mantel 4. The measured or known temperature T of the workpiece before or directly after the interruption of the wire sawing process is used in the method according to the invention as a parameter for temperature control of the workpiece 3 with a at least one side of the workpiece wholly or partially covering the heatable jacket 4 ,

Ein temperierbarer Mantel 4 im Sinne dieser Erfindung ist eine einteilige oder mehrteilige beheizbaren flexible Abdeckung oder feste Schale, die ganz oder teilweise formschlüssig und bevorzugt längsseitig um das Werkstück 3 gelegt wird. Hierzu entspricht der Mantel 4 in Form und oder Größe dem zu temperierenden Werkstück 3 bzw. kann an die Form und Größe des Werkstückes 3 angepasst werden.A temperature coat 4 For the purposes of this invention is a one-piece or multi-part heatable flexible cover or fixed shell, which is wholly or partially form-fitting and preferably longitudinally around the workpiece 3 is placed. This corresponds to the coat 4 in the form and or size of the workpiece to be tempered 3 or may be due to the shape and size of the workpiece 3 be adjusted.

Unter dem Begriff „formschlüssig“ wird im Sinne dieser Erfindung ein vollflächiges bzw. möglichst vollflächiges Anliegen des Mantels 4 an die mindestens eine Seite des Werkstückes 3 verstanden, so dass keine bzw. möglichst wenige Zwischenräume zwischen Mantel 4 und der vom Mantel bedeckten Fläche des Werkstückes 3 einen Temperaturübergang von dem Mantel 4 auf das Werkstück 3 beeinträchtigen. Ein „möglichst vollflächiges Anliegen“ im Sinne dieser Erfindung heißt, dass mindestens 70% der vom temperierbaren Mantel 4 bedeckten Fläche des Werkstückes 3 vollflächig auf der bedeckten Fläche aufliegen, also ein direkter Kontakt zwischen einer Oberfläche des Werkstückes 3 und des Mantels 4 besteht. The term "positive fit" in the context of this invention, a full-surface or possible full-surface concerns of the jacket 4 to the at least one side of the workpiece 3 understood, so that no or as few spaces between mantle 4 and the surface of the workpiece covered by the jacket 3 a temperature transition from the jacket 4 on the workpiece 3 affect. A "possible full-surface concern" in the sense of this invention means that at least 70% of the coatable from the jacket 4 covered surface of the workpiece 3 rest all over the covered area, so a direct contact between a surface of the workpiece 3 and the coat 4 consists.

Das formschlüssige Anliegen des temperierbaren Mantels 4 an das Werkstück 3 ist bevorzugt, da so ein guter Wärmeübergang von dem Mantel 4 auf das Werkstück 3 ermöglicht wird.The positive fit of the temperature-controlled jacket 4 to the workpiece 3 is preferred because such a good heat transfer from the jacket 4 on the workpiece 3 is possible.

Der zum Einstellen der Temperatur T des Werkstückes 3 verwendete temperierbare Mantel 4 besteht bevorzugt aus einem leicht zu reinigenden und chemikalienresistenten Kunststoff, beispielsweise Silicon, Polyvinylchlorid (PVC) oder einem Polyester oder aus Gummi. The for adjusting the temperature T of the workpiece 3 used temperature-controlled jacket 4 preferably consists of an easily cleanable and chemical-resistant plastic, for example silicone, polyvinyl chloride (PVC) or a polyester or rubber.

Bevorzugt wird mindestens die nicht von der Sägeleiste 2 bedeckte Mantelfläche des Werkstückes 3 mit einem temperierbaren Mantel 4 formschlüssig bedeckt (längsseitige Bedeckung). Ebenfalls bevorzugt ist die einzige formschlüssige Bedeckung oder die zusätzliche formschlüssige Bedeckung mindestens einer der beiden Stirnseiten des Werkstückes 3 mit einem temperierbaren Mantel 4 (seitliche Bedeckung). Bei der zusätzlichen seitlichen Bedeckung des Werkstückes 3 von mindestens einer der beiden Stirnseiten wird ein Wärmeverlust über die mindestens eine Stirnseite vermieden.At least that is not preferred from the saw bar 2 covered lateral surface of the workpiece 3 with a temperature-controlled jacket 4 positively covered (longitudinal cover). Likewise preferred is the single positive covering or the additional positive covering at least one of the two end faces of the workpiece 3 with a temperature-controlled jacket 4 (lateral covering). For the additional lateral coverage of the workpiece 3 At least one of the two end faces prevents heat loss via the at least one end face.

Wird mindestens eine der beiden Stirnseiten des Werkstückes 3 zusätzlich mit einem temperierbaren Mantel 4 formschlüssig bedeckt, ist bzw. wird diese zusätzliche Bedeckung bevorzugt an einem längsseitig an das Werkstück anliegenden Teil des Mantels 4 befestigt.Will at least one of the two faces of the workpiece 3 additionally with a temperature-controlled jacket 4 positively covered, this additional covering is or is preferably on a longitudinally adjacent to the workpiece part of the jacket 4 attached.

2 zeigt verschiedene bevorzugte Ausführungsformen des temperierbaren Mantels 4, ohne den Umfang der Erfindung auf diese Ausführungsformen zu beschränken. Der temperierbare Mantel 4 umschließt formschlüssig den Teil der Mantelfläche des Werkstückes 3, das über die Sägeleiste 2 und eine Montageplatte 1 in einer Drahtsäge (nicht eingezeichnet) befestigt ist, der nicht von der Sägeleiste 2 bedeckt ist. Dabei kann ein Teil der Sägeleiste 2 auch von dem temperierbaren Mantel 4 bedeckt sein. 2 shows various preferred embodiments of the temperature-controlled jacket 4 without limiting the scope of the invention to these embodiments. The temperature-controlled jacket 4 encloses positively the part of the lateral surface of the workpiece 3 that over the saw bar 2 and a mounting plate 1 fastened in a wire saw (not shown), not from the saw bar 2 is covered. It can be a part of the saw bar 2 also from the temperature-controllable jacket 4 be covered.

Die Temperierung des Werkstückes 3 beginnt bei einem unterbrochenen Drahtsägeprozess zu einem ersten Zeitpunkt t1, der nach dem Herausfahren des Drahtgatters 6 aus dem Werkstück 3 liegt, und endet frühestens zu einem zweiten Zeitpunkt t2, nämlich mit der Wiederaufnahme des unterbrochenen Drahtsägeprozesses.The temperature of the workpiece 3 begins at a broken wire sawing process at a first time t1, after the wire gate has moved out 6 from the workpiece 3 lies, and ends at a second time t2 at the earliest, namely with the resumption of the interrupted wire sawing process.

Bei einem erstmaligen Beginn (Neubeginn) eines Drahtsägeprozesses zum Zersägen eines Werkstückes in eine Vielzahl von Scheiben beginnt die Temperierung des Werkstückes 3 ebenfalls zu einem ersten Zeitpunkt t1, der vor dem Einsägen des Drahtgatters 6 in das Werkstück 3 liegt und endet frühestens zu einem zweiten Zeitpunkt t2, der vor oder nach dem Einsägen des Drahtgatters in das Werkstück 3 liegt.At a first start (new start) of a wire sawing process for sawing a workpiece into a plurality of disks, the tempering of the workpiece begins 3 also at a first time t1, before the sawing of the wire gate 6 into the workpiece 3 lies and ends at the earliest at a second time t2, before or after sawing the wire gate into the workpiece 3 lies.

In einer ersten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bei einem unterbrochenen Drahtsägeprozess die unmittelbar nach der Unterbrechung des Drahtsägeprozesses gemessene Temperatur T bzw. die bekannte Temperatur T des Werkstückes 3 während der Unterbrechung des Drahtsägeprozesses ab einem ersten Zeitpunkt t1 mit Hilfe eines temperierbaren Mantels 4 auf demselben Wert gehalten oder auf einen anderen Wert eingestellt. In dieser Ausführungsform kann der erste Zeitpunkt t1 beispielsweise vor den Arbeiten, die zur Wiederaufnahme des Drahtsägeprozesses notwendig sind, liegen, um eine Verzögerung der Wiederaufnahme nach Abschluss der Arbeiten zu vermeiden, da das Werkstück 3 zu diesem Zeitpunkt bereits die gewünschte Temperatur hat.In a first preferred embodiment of the method according to the invention, in an interrupted wire sawing process, the temperature T measured immediately after the interruption of the wire sawing process or the known temperature T of the workpiece is determined 3 during the interruption of the Drahttsägeprozesses from a first time t1 by means of a temperature-controlled jacket 4 held at the same value or set to a different value. For example, in this embodiment, the first time t1 may be prior to the operations necessary to resume the wire sawing process to avoid delaying the resumption upon completion of the work, since the workpiece 3 already has the desired temperature at this time.

In einer ersten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bei einem erstmaligen Beginn des Drahtsägeprozess ab einem ersten Zeitpunkt t1 mit Hilfe eines temperierbaren Mantels 4 das Werkstück 3 auf eine gewünschte Termperatur T temperiert.In a first preferred embodiment of the method according to the invention, with a first start of the wire sawing process, starting from a first time t1 with the aid of a temperature-controllable jacket 4 the workpiece 3 tempered to a desired temperature T.

In einer zweiten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bei einem unterbrochenen Drahtsägeprozess die unmittelbar nach der Unterbrechung des Drahtsägeprozesses gemessene Temperatur T bzw. die bekannte Temperatur T des Werkstückes 3 erst kurz vor der eigentlichen Wiederaufnahme des Drahtsägeprozesses mit Hilfe eines temperierbaren Mantels 4 auf den Wert vor der Unterbrechung oder auf einen anderen Wert eingestellt. In dieser Ausführungsform kann der erste Zeitpunkt t1 beispielsweise nach Abschluss der Arbeiten, die zur Wiederaufnahme des Drahtsägeprozesses notwendig sind, liegen.In a second preferred embodiment of the method according to the invention, in an interrupted wire sawing process, the temperature T measured immediately after the interruption of the wire sawing process or the known temperature T of the workpiece 3 only shortly before the actual resumption of the wire sawing process with the help of a temperature-controlled jacket 4 set to the value before the interruption or to another value. In this embodiment, the first time t1 may be, for example, after completion of the work necessary to resume the wire sawing process.

Unabhängig vom Zeitpunkt t1 des Beginns der Temperierung des Werkstückes 3 beginnt bei einem unterbrochenen Drahtsägeprozess die Wiederaufnahme des Drahtsägeprozesses oder der erstmalige Drahtsägeprozess bevorzugt erst zu dem Zeitpunkt t, an dem das Werkstück 3 auf die gewünschte Temperatur T temperiert ist. Dabei wird durch den temperierbaren Mantel 4 eine Temperatur T des Werkstückes eingestellt, die bei einem unterbrochenen Drahtsägeprozess höher, gleich oder niedriger ist als die Temperatur T des Werkstückes vor oder direkt nach der Unterbrechung des Drahtsägevorgangs.Regardless of the time t1 of the start of the temperature control of the workpiece 3 In an interrupted wire sawing process, the resumption of the wire sawing process or the initial wire sawing process preferably begins only at the time t at which the workpiece 3 is tempered to the desired temperature T. This is due to the temperature-controlled jacket 4 set a temperature T of the workpiece, which is higher, equal to or lower than the temperature T of the workpiece in an interrupted wire sawing process before or immediately after the interruption of the wire sawing operation.

Bei einem erstmaligen Drahtsägeprozess wird durch den temperierbaren Mantel 4 eine Temperatur T des Werkstückes 3 eingestellt, die höher, gleich oder niedriger ist als die Temperatur T, die beim Drahtsägen eines Werkstückes 3 aus gleichem Material und dem gleichen Durchmesser in einem vorangegangenen Drahtsägeprozess ermittelt worden ist.In a first-time wire sawing process is by the temperature-controlled jacket 4 a temperature T of the workpiece 3 set higher than, equal to, or lower than the temperature T when wire sawing a workpiece 3 has been determined from the same material and the same diameter in a previous wire sawing process.

Wird eine höhere oder niedrigere Temperatur T des Werkstückes mit dem temperierbaren Mantel 4 eingestellt, so ist diese höhere oder niedrigere Temperatur bevorzugt 10°C, besonders bevorzugt 5°C, über bzw. unter der Temperatur T, die für das Werkstück 3 zum bzw. kurz nach dem Zeitpunkt der Unterbrechung des Drahtsägeprozesses bzw. bei einem erstmaligen Drahtsägeprozess, die beim Drahtsägen eines Werkstückes 3 aus gleichem Material und dem gleichen Durchmesser in einem vorangegangenen Drahtsägeprozess ermittelt worden ist. Will a higher or lower temperature T of the workpiece with the temperature-controlled jacket 4 set, this higher or lower temperature is preferably 10 ° C, more preferably 5 ° C, above or below the temperature T, for the workpiece 3 At or shortly after the time of interruption of the wire sawing process or in a first-time wire sawing process, the wire sawing a workpiece 3 has been determined from the same material and the same diameter in a previous wire sawing process.

Die zum Erreichen der gewünschten Temperatur T des Werkstückes 3 notwendige Zeitdauer, also der Zeitraum ab dem ersten Zeitpunkt t1 bis zum Erreichen der gewünschten Temperatur T des Werkstückes 3, hängt sowohl von den Materialeigenschaften des Werkstückes 3 als auch von der Größe bzw. Masse des Werkstückes 3 ab. The to reach the desired temperature T of the workpiece 3 necessary period of time, ie the period from the first time t1 until reaching the desired temperature T of the workpiece 3 , depends on both the material properties of the workpiece 3 as well as the size or mass of the workpiece 3 from.

Durch die Einstellung einer definierten Temperatur T des Werkstückes 3 während der Unterbrechung oder erst vor der Wiederaufnahme des unterbrochenen Drahtsägeprozesses wird die thermisch induzierte Längenänderung des Werkstückes 3 gezielt beeinflusst und somit an den wieder zu startenden Prozess angepasst.By setting a defined temperature T of the workpiece 3 During the interruption or just before the resumption of the interrupted wire sawing process, the thermally induced change in length of the workpiece 3 targeted and thus adapted to the process to be restarted.

Die Temperierung eines Werkstückes vor einem erstmaligen Drahtsägeprozess beispielsweise auf die Temperatur, die das Werkstück während des Drahtsägens durch die beim Sägen frei werdende Wärme erreicht, führt bereits vor Beginn des Drahtsägeprozesses zu einer thermisch induzierten Änderung der Länge des Werkstückes und ermöglicht daher das Vermeiden der Verschlechterung der Nanotopologie durch die thermisch induzierte Änderung der Länge während des Drahtsägeprozesses.The tempering of a workpiece before a first wire sawing process, for example, to the temperature that reaches the workpiece during the wire sawing through the heat released during sawing, leads to a thermally induced change in the length of the workpiece before the beginning of the wire sawing process and therefore allows the avoidance of deterioration nanotopology through the thermally induced change in length during the wire sawing process.

Dehnt sich beispielsweise das Werkstück 3 bei einer Temperaturerhöhung aus, verändert sich während des Drahtsägeprozesses die relative Lage der Rillen der das Drahtgatter aufspannenden Drahtführungsrollen relativ zu den Sägespalten im Werkstück 3 und verschlechtert dadurch die Nanotopologie der gesägten Scheiben.For example, the workpiece expands 3 When the temperature increases, the relative position of the grooves of the wire guide spanning the wire gate relative to the kerfs in the workpiece changes during the wire sawing process 3 and thereby worsens the nanotopology of the sawn slices.

Dehnt sich beispielsweise das Werkstück 3 bei einer Temperaturerhöhung aus und wird nach einem Drahtriss ein neuer Sägedraht verwendet, dessen Durchmesser aufgrund der fehlenden Abnutzung größer ist als der Durchmesser des Sägedrahtes vor der Unterbrechung, wird das Werkstück 3 vor der Wiederaufnahme des unterbrochenen Drahtsägeprozesses bevorzugt auf eine höhere Temperatur T als zum Zeitpunkt der Unterbrechung erwärmt. Durch die zusätzliche Erwärmung dehnen sich die vorhandenen Sägespalte etwas aus und der neue Sägedraht bewirkt nur eine verringerte oder keine Kerbe (Sägeriefe) in der Oberfläche der vom Werkstück 3 abgetrennten Scheibe. For example, the workpiece expands 3 at a temperature increase and after a wire tear a new saw wire is used, whose diameter is greater than the diameter of the saw wire before the interruption due to the lack of wear, the workpiece 3 is preferably heated to a higher temperature T than at the time of interruption before resuming the interrupted wire sawing process. As a result of the additional heating, the existing crevices expand slightly and the new sawing wire causes only a reduced or no notch (sawing depth) in the surface of the workpiece 3 separated disc.

Die zum Einstellen der Temperatur T des Werkstückes 3 benötigte Temperatur des temperierbaren Mantels 4 wird bevorzugt durch in den Mantel 4 eingelassene Drähte elektrisch über eine Regeleinheit, bspw. ein Thermostat, kontrolliert eingestellt.The for adjusting the temperature T of the workpiece 3 required temperature of the temperature-controlled jacket 4 is preferably through in the jacket 4 embedded wires electrically via a control unit, for example. A thermostat, controlled set.

Ebenfalls bevorzugt erfolgt die Einstellung der Temperatur des temperierbaren Mantels 4 über flüssige oder gasförmige Medien, die durch Kanäle innerhalb des Mantels 4 fließen und deren Temperatur durch eine Temperiervorrichtung, bspw. einen Wärmetauscher, geregelt wird.Also preferably, the adjustment of the temperature of the temperature-controlled jacket takes place 4 via liquid or gaseous media passing through channels within the mantle 4 flow and whose temperature is controlled by a temperature control device, for example. A heat exchanger.

Die Temperatur des Mantels 4 wird bevorzugt, bezogen auf die Fläche des Mantels 4, gleichmäßig auf das Werkstück übertragen. Bei einer gleichmäßigen Wärmeübertragung weist der temperierbare Mantel 4 überall die gleiche Temperatur T auf.The temperature of the coat 4 is preferred based on the area of the shell 4 , transferred evenly to the workpiece. With a uniform heat transfer, the temperature-controlled jacket 4 everywhere the same temperature T up.

Ebenfalls bevorzugt ist eine, bezogen auf die Fläche des Mantels 4, unterschiedliche Übertragung der Temperatur auf das Werkstück 3, beispielsweise durch Anlegen eines entsprechenden Temperaturgradienten im Mantel 4. Der Temperaturgradient kann sowohl über die Länge als auch über die Höhe des Werkstückes 3 eingestellt werden. So kann beispielsweise bei einer Einstellung des Temperaturgradienten über die Höhe des Werkstückes 3 in der Nähe der Sägespalten eine etwas höhere Temperatur im Mantel 4 eingestellt werden als im Bereich der Sägeleiste 2, so dass sich die Sägespalten etwas vergrößern. Also preferred is one, based on the surface of the shell 4 , different transfer of temperature to the workpiece 3 For example, by applying a corresponding temperature gradient in the jacket 4 , The temperature gradient can be both over the length and over the height of the workpiece 3 be set. For example, when adjusting the temperature gradient over the height of the workpiece 3 in the vicinity of the crevices a slightly higher temperature in the mantle 4 be set as in the area of the saw bar 2 so that the crevices enlarge slightly.

Der temperierbare Mantel 4 ist für die längsseitige ganz oder teilweise Bedeckung des Werkstückes 3 bevorzugt einteilig ausgeführt. Besonders bevorzugt ist die Verwendung eines mindestens zweiteiligen temperierbaren Mantels 4.The temperature-controlled jacket 4 is for the longitudinal full or partial covering of the workpiece 3 preferably carried out in one piece. Particularly preferred is the use of an at least two-part temperature-controlled jacket 4 ,

Sowohl bei einem erstmaligen Beginn eines Drahtsägeprozesses zum Zersägen eines Werkstückes 3 in eine Vielzahl von Scheiben als auch bei einem unterbrochenen Sägevorgang und nach dem Herausfahren des Sägegatters aus dem Werkstück 3 wird der temperierbare Mantel 4 formschlüssig bevorzugt längsseitig um das Werkstück 3 gelegt.Both at a first start of a wire sawing process for sawing a workpiece 3 in a variety of slices as well as an interrupted sawing and after moving out of the saw gate from the workpiece 3 becomes the temperature-controlled jacket 4 positive fit preferably longitudinally around the workpiece 3 placed.

Bei einem einteiligen Mantel 4 wird der Mantel 4 bevorzugt an einer Seite der Sägeleiste 2 oder der Aufhängung 1 befestigt, formschlüssig längsseitig um das Werkstück 3 gelegt und auf der anderen Seite der Sägeleiste 2 bzw. der Aufhängung 1 befestigt (2a).For a one-piece coat 4 becomes the coat 4 preferably on one side of the saw bar 2 or the suspension 1 attached, form-fitting longitudinally around the workpiece 3 laid and on the other side of the saw bar 2 or the suspension 1 attached ( 2a ).

Bei einem zweiteiligen temperierbaren Mantel 4 wird bevorzugt ein Teil des Mantels 4 rechts und der zweite Teil des Mantels 4 links an der Sägeleiste 2 bzw. der Aufhängung 1 befestigt. Beide Teile des Mantels werden längsseitig formschlüssig um das Werkstück 3 gelegt und, beispielsweise mittels eines Magneten 5, miteinander verbunden. Dabei kann der temperierbare Mantel 4 auch einen Teil der Sägeleiste 2 bedecken (2b).For a two-part temperature-controlled jacket 4 is preferably a part of the jacket 4 right and the second part of the coat 4 left at the saw bar 2 or the suspension 1 attached. Both parts of the shell are longitudinally positive manner around the workpiece 3 placed and, for example by means of a magnet 5 , connected with each other. In this case, the temperature-controlled jacket 4 also a part of the saw bar 2 cover ( 2 B ).

Ebenfalls bevorzugt ist die Verwendung eines dreiteiligen temperierbaren Mantels 4, umfassend je einen Teil, der links bzw. rechts von der Sägeleiste 2 einen Teil der Oberfläche des Werkstückes 3 und ggf. der Sägeleiste 2 in Längsrichtung bedeckt, und einen dritten Teil, das den verbliebenen, noch nicht durch den Mantel bedeckten Teil der Oberfläche des Werkstückes 3 formschlüssig bedeckt. Die Befestigung des dritten Teils an den beiden anderen Teilen kann beispielsweise mittels Magneten 5 erfolgen (2c).Also preferred is the use of a three-part temperature-controlled jacket 4 , each comprising a part of the left or right of the saw bar 2 a part of the surface of the workpiece 3 and, if necessary, the saw bar 2 covered in the longitudinal direction, and a third part, the remaining, not yet covered by the jacket part of the surface of the workpiece 3 positively covered. The attachment of the third part to the other two parts, for example, by means of magnets 5 respectively ( 2c ).

Unabhängig von der jeweiligen Ausführungsform des temperierbaren Mantels 4 kann der Mantel 4 mindestens eine zusätzliche Fläche zum Bedecken einer Stirnseite des Werkstückes 3 umfassen.Regardless of the particular embodiment of the temperature-controlled jacket 4 can the coat 4 at least one additional surface for covering a front side of the workpiece 3 include.

Die Befestigung des temperierbaren Mantels 4 kann beispielsweise durch die Verwendung einer U-förmigen Haltevorrichtung, an der mindestens ein Teil des Mantels befestigt ist, verwendet werden. Die U-förmige Haltevorrichtung wird mit der offenen Seite auf die Längsseiten der Aufhängung 1 des Werkstückes 3 oder der Sägeleiste 2 geschoben.The attachment of the temperature-controlled jacket 4 can be used, for example, by the use of a U-shaped holding device to which at least a part of the jacket is attached. The U-shaped holding device is with the open side on the long sides of the suspension 1 of the workpiece 3 or the saw bar 2 pushed.

Ebenfalls bevorzugt ist eine Befestigung des temperierbaren Mantels 4 an der Aufhängung 1 des Werkstückes 3 oder der Sägeleiste 2 mit einer Klemmvorrichtung, oder einer anderen geeigneten Befestigungsvorrichtung.Likewise preferred is a fastening of the temperature-controllable jacket 4 on the suspension 1 of the workpiece 3 or the saw bar 2 with a clamping device, or other suitable fastening device.

Das Temperieren des Werkstückes 3 mittels des temperierbaren Mantels 4 beginnt an dem ersten Zeitpunkt t1 und kann vor, mit oder nach der Wiederaufnahme des unterbrochenen Drahtsägeprozesses bzw. dem erstmaligen Beginn des Drahtsägeprozesses enden. The tempering of the workpiece 3 by means of the temperature-controllable jacket 4 begins at the first time t1 and may end before, with, or after the resumption of the interrupted wire sawing process or the initial commencement of the wire sawing process.

Die Wiederaufnahme des unterbrochenen Drahtsägeprozesses bzw. der erstmalige Beginn des Drahtsägeprozesses erfolgt zum zweiten Zeitpunkt t2. The resumption of the interrupted wire sawing process or the first start of the wire sawing process takes place at the second time t2.

Die Wiederaufnahme des unterbrochenen Drahtsägeprozesses beginnt mit dem Einführen des Drahtgatters 6 in die bereits vorhandene Sägespalte im Werkstück 3 zum zweiten Zeitpunkt t2.The resumption of the interrupted wire sawing process begins with the insertion of the wire gate 6 in the already existing sawing gaps in the workpiece 3 at the second time t2.

Der erstmalige Beginn des Drahtsägeprozesses beginnt mit dem Einsägen des Drahtgatters 6 in das Werkstück 3. Das Ende des Temperierens des Werkstückes 3 endet zu einem dritten Zeitpunkt t3 mit dem vollständigen Entfernen des Mantels 4 vom Werkstück 3.The initial start of the wire sawing process begins with the sawing of the wire gate 6 into the workpiece 3 , The end of the tempering of the workpiece 3 ends at a third time t3 with the complete removal of the jacket 4 from the workpiece 3 ,

Endet die Temperierung des Werkstückes 3 mittels des temperierbaren Mantels 4 zum Zeitpunkt t3 mit der Wiederaufnahme des unterbrochenen Drahtsägeprozesses bzw. dem erstmaligen Beginn des Drahtsägeprozesses, ist t3 = t2.Ends the tempering of the workpiece 3 by means of the temperature-controllable jacket 4 At the time t3 with the resumption of the interrupted wire sawing process or the initial start of the wire sawing process, t3 = t2.

Vorzugsweise eine möglichst kurze Zeit (weniger als 2 Minuten) vor dem Einschneiden des Drahtgatters in das Werkstück 3 bzw. bei einem unterbrochenen Drahtsägeprozess vor dem Wiedereinführen des Drahtgatters 6 in die Sägespalte des temperierten Werkstückes 3 wird der Mantel 4 ganz oder teilweise entfernt, so dass das Drahtgatter 6 ungehindert in das Werkstück 3 einsägen kann bzw. in die Sägespalten im Werkstück 3 hineingefahren werden kann.Preferably as short a time as possible (less than 2 minutes) before cutting the wire gate into the workpiece 3 or in an interrupted Drahttsägeprozess before reintroducing the wire gate 6 into the kerfs of the tempered workpiece 3 becomes the coat 4 completely or partially removed, leaving the wire gate 6 unhindered in the workpiece 3 can saw in or in the kerfs in the workpiece 3 can be driven into it.

Ist der Zeitraum t zwischen der ganz oder teilweisen Entfernung des Mantels 4 und der Wiederaufnahme des unterbrochenen Drahtsägeprozesses möglichst kurz, verändert sich die Temperatur T des Werkstückes 3 nur minimal bis zu dem Zeitpunkt, an dem durch das Zersägen des Werkstückes 3 dieses wieder durch das Drahtsägen selber erwärmt wird. Is the period t between the total or partial removal of the mantle 4 and the resumption of the interrupted Drahtsägeprozesses as short as possible, the temperature T of the workpiece changes 3 only minimal up to the time at which by sawing the workpiece 3 This is again heated by the wire sawing itself.

Bei einem mindestens zweiteiligen Mantel 4 kann ein Teil des Mantels 4 während des Einsägens bzw. Einführens des Drahtgatters in die bereits vorhandene Sägespalte das Werkstück 3 weiterhin teilflächig formschlüssig bedecken (3) und so für eine weitere Temperierung des Werkstückes 3 sorgen. In diesem Fall kann die Temperatur T des Werkstückes 3 solange konstant gehalten werden, bis das Werkstück 3 durch das Drahtsägen selber erwärmt wird. At least two-part coat 4 can be a part of the coat 4 during sawing or insertion of the wire gate in the already existing Sägespalte the workpiece 3 continue to partially cover positively ( 3 ) and so for a further tempering of the workpiece 3 to care. In this case, the temperature T of the workpiece 3 as long as held until the workpiece 3 is heated by the wire sawing itself.

Ein mindestens zweiteiliger temperierbarer Mantel 4 wird hierzu bevorzugt teilweise so von der Oberfläche des Werkstückes 3 entfernt, dass das Drahtgatter 6 ungehindert in die Sägespalte eingeführt werden kann. Hierzu werden beispielsweise Teile des temperierbaren Mantels 4 in Richtung der Sägeleiste hochgeklappt (3). An at least two-part temperable jacket 4 For this purpose, it is preferred in part so from the surface of the workpiece 3 removed that wire gate 6 can be introduced freely into the crevices. For this purpose, for example, parts of the temperature-controlled jacket 4 folded up in the direction of the saw bar ( 3 ).

Ein temperierbarer Mantel 4 aus einem festen Material, also eine Schale, weist für diesen Zweck bevorzugt eine oder mehrere Stellen auf, bspw. in Form von Gelenken oder Knickstellen, die ein entsprechendes teilweises Abklappen des Mantels 4 von der Oberfläche des Werkstückes 3 ermöglichen, so dass die Sägespalten nicht von dem temperierbaren Mantel 4 bedeckt sind.A temperature coat 4 From a solid material, ie a shell, has for this purpose preferably one or more locations, for example. In the form of joints or kinks, a corresponding partial folding down of the shell 4 from the surface of the workpiece 3 allow so that the crevices not from the temperable jacket 4 are covered.

Bei einer ausschließlichen oder zusätzlichen Bedeckung mindestens einer Stirnseite des Werkstückes 3 mit einem temperierbaren Mantel kann die mindestens eine stirnseitige Bedeckung zu jedem beliebigen Zeitpunkt t vor oder während des (wiederaufgenommenen) Drahtsägeprozesses vom Werkstück 3 entfernt werden.With an exclusive or additional coverage of at least one end face of the workpiece 3 with a jacket that can be tempered, the at least one frontal covering can be produced at any time t before or during the (resumed) wire sawing process from the workpiece 3 be removed.

In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der temperierbare Mantel 4 auch zum Kühlen des Werkstückes 3 während des eigentlichen Sägeprozesses so lange eingesetzt werden, bis das in das Werkstück 3 eingesägte Drahtgatter 6 und damit die Sägespalte unmittelbar an die vom temperierbaren Mantel 4 bedeckte Fläche herankommen (3).In a further embodiment of the method according to the invention, the temperature-controllable jacket 4 also for cooling the workpiece 3 be used during the actual sawing process until that in the workpiece 3 sawed wire gates 6 and thus the Sägespalte directly to the temperature-controlled jacket 4 covered area ( 3 ).

Claims

Process for sawing a workpiece 3 in a variety of slices with a wire saw, the workpiece 3 a lateral surface and two end faces, characterized in that at least a part of a surface of the workpiece 3 from a first time t1 to a time t3 with a temperature-controlled jacket 4 is covered and the workpiece 3 through the temperature-controllable jacket 4 is tempered to a temperature T.

A method according to claim 1, characterized in that the lateral surface of the workpiece 3 with a temperature-controlled jacket 4 completely or partially positively closed.

A method according to claim 2, characterized in that at least one end face of the workpiece 3 additionally with a temperature-controlled jacket 4 is positively closed.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the temperature-controlled jacket 4 plastic, for example silicone, polyvinyl chloride (PVC) or a polyester, or consists of rubber.

Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the temperature of the temperature-controlled jacket 4 is set electrically via a control unit or by gaseous or liquid media.

Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the temperature-controlled jacket 4 at a second time t2, which is before the third time t3, partially from the workpiece 3 Will get removed.

Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the temperature of the workpiece 3 with the temperature-controllable jacket 4 after interrupting the wire sawing process and before resuming the wire sawing process.