Brevet FR2604380A1 — publié le 19880401

TETE DE SCIE POUR SCIE A TROU INTERIEUR. On utilise de façon importante des scies à trou in- térieur pour tronçonner des semi-produits en forme de barres en pièces en forme de disques. Un domaine d'application parti- culièrement préféré pour des scies à trou intérieur de ce ty- pe réside dans le tronçonnage du matériau de base pour semi- conducteurs, du fait que les scies à trou intérieur permet- tent d'employer des lames de scie très minces et donc de ré- duire au minimum la perte en sciure, tandis que, par ail- leurs, on peut obtenir avec des scies à trou intérieur de ce type de bonnes qualités de surface dans le cas des pièces en forme de disques ("wafer") ainsi tronçonnées. On emploie des scies à trou intérieur de ce type pour l'usinage des maté- riaux semi-conducteurs utilisés actuellement. On peut donner comme exemple le silicium, l'arséniure de gallium et le germa- nium. Les matériaux qui viennent en question à ce sujet sont généralement connus. On utilise actuellement aussi des scies à trou intérieur pour l'usinage d'autres matériaux. La tête d'une scie à trou intérieur de ce type est constituée d'un corps de base tournant, en forme de disque, sur lequel sont montées une bague de contrainte inférieure et une bague de contrainte supérieure, la lame de scie étant fermement serrée entre ces deux bagues de contrainte. Selon l'état de la technique, la mise sous contrainte de la lame de scie se fait au moyen de dispositifs mécaniques ou hydrau- liques, la lame de scie très mince étant précontrainte jus- qu'au-delà de la limite élastique, pour donner à la lame de scie la rigidité nécessaire et pour pouvoir dériver judicieu- sement les forces qui apparaissent à l'arête de coupe. Dans le cas des têtes de scie connues jusqu'ici, il apparaît tou- tefois l'inconvénient que pendant le processus de contrainte apparaissent, dans les bagues de contrainte, des déformations qui, à leur tour, gauchissent en forme d'onde dans la direc- tion de la périphérie la lame de scie, plane à l'origine. Le battement de la lame de scie qui en résulte peut, sur le bord extérieur de grandes scies, être de l'ordre de-0,1 mm, un battement de lame de scie de cet ordre de grandeur compro- mettant très notablement la qualité du processus de sciage. Dans le cas des têtes de scie mises en oeuvre jusqu'ici, il n'a pas été remédié à cet inconvénient, même avec une con- ception plus rigide de la construction support. Dans le cas de la tête de scie conforme à l'inven- tion, on remédie à cet inconvénient par le fait que la bague de contrainte inférieure s'appuie sur le corps de base, en forme de disque, de la tête de scie par l'intermédiaire de dispositifs de positionnement régulièrement répartis à la périphérie et réglables individuellement. Avec ces disposi- tifs de positionnement réglables individuellement, on peut obtenir un réglage fin de la lame de scie en ce qui concerne l'optimisation de la position de son plan. La bague de contrainte inférieure peut s'appuyer sur le corps de base en forme de disque par l'entremise d'une bague intermédiaire, la bague de contrainte, la bague inter- médiaire et le corps de base étant réunis l'un à l'autre par des vis, étant précisé que des pièces d'écartement sont disposées entre la bague de contrainte et la bague intermé- diaire. Les pièces d'écartement peuvent être constituées de ressorts, de préférence de rondelles élastiques ou de douil- les en matériau déformable élastiquement. La distance, l'un de l'autre, des dispositifs de réglage, régulièrement distribués à la périphérie et manoeu- vrables individuellement, est respectivement constante et se situe entre 5 et 15 cm. On explique en détail l'invention à l'aide des dessins joints. La figure 1 représente une tête de scie selon l'é- tat de la technique et la figure 2 représente une forme d'exécution d'une tête de scie conforme à l'invention. Dans le cas de la tête de scie représentée sur la figure 1, conforme à l'état de la technique, une lame de scie en forme de tôle métallique mince circulaire de très haute résistance 1 est enserrée, puis contrainte, comme une peau de tambour, entre la bague de contrainte inférieure 10 et la bague de contrainte supérieure 13. La lame de scie contrainte de cette façon présente au centre un trou concentrique dont le bord intérieur est muni d'une garniture de diamant 2 qui sert d'arête de coupe. La lame de scie à trou intérieur tour- ne autour de l'axe central 3. On introduit dans le trou, dans la direction de l'axe, le barreau 4 à tronçonner. Il se pro- duit ensuite un mouvement relatif entre le barreau et l'arê- te de coupe jusqu'à ce que la rondelle en forme de disque 5, le "wafer", soit tronçonnée. Dans le cas de ce type connu de contrainte de la lame de scie dans la tête de scie il se produit à l'intérieur des bagues de contrainte des déformations qui ont pour conse- quence un gauchissement, dans la direction périphérique, de la lame de scie, à l'origine plane. Dans le cas de la forme d'exécution, représentée sur la figure 2, de la présente invention, la bague de con- trainte inférieure 10 est remplacée par une bague de contrain- te 6 et une autre bague intermédiaire 7. La bague intermé- diaire 7 peut être d'une pièce avec le corps de base en for- me de disque 11 ou être réunie avec lui. Selon la forme d'e- xécution, représentée sur la figure 2, de la présente inven- tion, la bague intermédiaire 7 présente des alésages traver- sants et la bague de contrainte 6 présente des taraudages, ce qui permet de réunir la bague de contrainte 6 et la bague in- termédiaire 7 par l'intermédiaire de plusieurs vis 8. Autour des vis ou entre les différentes vis sont disposes des res- sorts 9 qui maintiennent la bague de contrainte 6 et la ba- gue intermédiaire 7, l'une par rapport à l'autre, à la dis- tance prescrite par la position des vis. Comme ressorts, du fait des forces élevées qui apparaissent, on utilise de pré- férence des rondelles élastiques. Il est toutefois possible aussi de disposer, au lieu de ces ressorts, autour des dif- férentes vis 8 ou entre elles, des douilles qui sont en un matériau qui subit une déformation plastique lorsque l'on serre les vis. En faisant tourner les vis 8, on modifie la dis- tance entre la bague de contrainte 6 et la bague intermédiai- re 7. Lorsque l'on utilise des ressorts, il ne se produit pas alors, dans certaines limites, prescrites par la caractéris- tique des ressorts, de desserrage des vis 8, puisqu'elles sont maintenues sous précontrainte par les ressorts 9. Comme mentionné, il est également possible d'utiliser des douilles déformables 12. Ici le comportement élastique de la douille ne suffit généralement pas de sorte qu'il faut une déforma- tion plastique des douilles 12 sous l'action des vis 8. De préférence, les douilles sont en métal non ferreux. Si l'on utilise des douilles, on ne peut que tirer les pièces 6 et 7 l'une vers l'autre en serrant les vis 8; desserrer les vis 8 conduirait à libérer la liaison. Si la lame de scie 1 présente, dans la direction périphérique, un battement ondulatoire, on peut s'y opposer au moyen d'un réglage différent des vis. Dans la zone dans laquelle le battement de la lame de scie présente un maximum, il faut davantage serrer les vis 8. L'emploi de ressorts offre en outre la possibilité de pouvoir régler les vis en sens inverse là o le battement de la lame de scie présente un minimum..En répétant plusieurs fois le processus "mesurer le battement de la lame de scie" et "corriger le battement de la lame de scie", on peut finalement réduire le battement de la lame de scie à quelques microns. Du fait de la concep- tion des bagues 6 et 7 au point de vue rigidité, il faut faire attention au fait qu'une correction de réglage appli- quée dans la direction axiale en tournant les vis conduit également à une correction contrôlée du battement de la lame de scie. REVENDICATIONS 1. Tête de scie pour scies à trou intérieur, cons- tituée d'un corps de base tournant, en forme de disque, avec une bague de contrainte supérieure et une bague de contrainte inférieure montées sur ce corps, la lame de scie étant fixée entre les deux bagues de contrainte, tête caractérisée en ce que la bague de contrainte inférieure (6) s'appuie sur le corps de base (11) en forme de disque par l'intermédiaire de dispositifs de réglage (8) régulièrement distribués à la périphérie et manoeuvrables individuellement. 2. Tête de scie selon la revendication 1, caracté- risée en ce que la bague de contrainte inférieure (6) s'ap- puie sur le corps de base (11) en forme de disque par l'en- tremise d'une bague intermédiaire (7), la bague de contrainte (6), la bague intermédiaire (7) et le corps de base (11) étant réunis l'un à l'autre par des vis (8), étant précisé que des pièces d'écartement (9, 12) sont disposées entre la bague de contrainte (6) et la bague intermédiaire (7). 3. Tête de scie selon la revendication 2, caracté- risée en ce que les pièces d'écartement (9) sont constituées de ressorts, de préférence de rondelles élastiques. 4. Tête de scie selon la revendication 2, caracté- risée en ce que les pièces d'écartement sont constituées de douilles (12) en matériau déformable plastiquement. 5. Tête de scie selon la revendication 1-4, carac- térisée en ce que la distance, l'un de l'autre, des disposi- tifs de réglage, régulièrement distribués à la périphérie et manoeuvrables individuellement, est respectivement constante et se situe entre 5 et 15 cm.