JP2000218499A - ワイヤソー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】インゴットの着脱作業を装置本体の複数箇所か
ら行うことができるワイヤソーの提供。 【解決手段】インゴットＩｎをワイヤ列２０に向けて送
るワークテーブル３０に、インゴットＩｎが接着された
マウンティングプレートＭをワイヤソー本体２の両側面
から装着可能なワーク保持部３４を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はワイヤソーに係り、
特にシリコン、ガラス、セラミック等の脆性材料を切断
するワイヤソーに関する。

【０００２】

【従来の技術】インゴットをワイヤソーのワークテーブ
ルに装着する場合、インゴットはマウンティングプレー
トを介してワークテーブルに装着するようにしている。
すなわち、まず、インゴットをスライスベースを介して
マウンティングプレートに接着する。次いで、このイン
ゴットが接着されたマウンティングプレートをワークテ
ーブルに設けられたワーク保持部に保持させる。これに
より、インゴットがワイヤソーのワークテーブルに装着
される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ワイヤソーでは、このインゴットの装着作業がワイヤソ
ー本体の正面1 カ所からしかできない構成であったた
め、工場内に設置するに際して配置のレイアウトが制限
されてしまうという欠点があった。本発明はこのような
事情に鑑みてなされたもので、インゴットの着脱作業を
装置本体の複数箇所から行うことができるワイヤソーを
提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、インゴットに接着されたマウンティングプ
レートをワークテーブルのワーク保持部に装着し、該ワ
ークテーブルを走行するワイヤ列に向けて送ることによ
り、前記インゴットをワイヤ列に押し当ててウェーハに
切断するワイヤソーにおいて、前記ワーク保持部は、前
記ワークテーブルに前記マウンティングプレートの間隔
と略同じ間隔をもって配設された一対の板材と、前記板
材の先端内側面に突出して形成され、前記マウンティン
グプレートの両端部に係合する突起と、からなり、前記
板材と前記突起とで画される空間は両端が開口されてお
り、該両端から前記マウンティングプレートが嵌入可能
であることを特徴とする。

【０００５】本願発明によれば、板材と突起とで画され
る空間にマウンティングプレートを嵌め入れることによ
り、マウンティングプレートがワークテーブルに保持さ
れる。この際、前記空間は両端部が開口されているた
め、その何れの方向からもマウンティングプレートを嵌
入することができる。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
るワイヤソーの実施の形態について詳説する。まず、本
実施の形態のワイヤソー１の概要について説明する。図
１は、本実施の形態のワイヤソー１の外観構成を示す斜
視図であり、図２は、その内部構成を示す斜視図であ
る。

【０００７】図１及び図２に示すように、本実施の形態
のワイヤソー１は、主としてインゴットＩｎの切断を行
うワイヤソー本体２と、そのワイヤソー本体２の切断部
にスラリを供給するスラリ供給ユニット３から構成され
ている。まず、ワイヤソー本体２の構成について説明す
る。ワイヤソー本体２は、図１に示すように、全体をカ
バー４によって覆われている。カバー４の内部は、架線
室５と加工室６とに分離されている。

【０００８】図２に示すように、架線室５には一対のワ
イヤリール１２が設置されている（図２では一方側のみ
図示）。一方側のワイヤリール１２から繰り出されたワ
イヤ１４は複数のガイドローラ１６、１６、…にガイド
されることにより加工室６内に導かれる。そして、その
加工室６内に設置された４本のグルーブローラ１８Ａ〜
１８Ｄに一定ピッチで巻き掛けられることにより、加工
室６内に水平なワイヤ列２０を形成する。ワイヤ列２０
を形成したワイヤ１４は、ガイドローラ１６、１６、…
にガイドされることにより、再び架線室５内に導かれ、
該架線室５内に設置された図示しない他方側のワイヤリ
ールに巻き取られる。

【０００９】架線室５内には、ワイヤ１４の走行経路に
沿ってワイヤ案内装置２２、ダンサローラユニット２４
が配設されている（ワイヤ列２０を挟んで両側のワイヤ
走行路にそれぞれ配設されるが、図２では一方側のみ図
示）。ワイヤ案内装置２２は、ワイヤ１４がワイヤリー
ル１２から一定ピッチで繰り出されるようにガイドし
（巻取側のワイヤリール１２にあっては、ワイヤ１４が
ワイヤリール１２に一定ピッチで巻き取られるようにガ
イドする。）、ダンサローラユニット２４は、デッドウ
ェイトが付加されたダンサローラにワイヤ１４が巻き掛
けられることにより、ワイヤ１４に一定の張力を付与す
る。

【００１０】また、加工室６内には、ワイヤ列２０の上
方位置にワークテーブル３０が配設されている。このワ
ークテーブル３０は、垂直に立設されたフィードベース
３２にスライド自在に設けられており、図示しない昇降
移動手段に駆動されることにより、ワイヤ列２０に対し
て垂直に昇降移動する。被加工物であるインゴットＩｎ
は、このワークテーブル３０の下部に設けられたワーク
保持部３４に装着される。なお、このワーク保持部３４
の構成については、後に詳述する。

【００１１】また、加工室６内には、ワイヤ列２０の下
方位置にオイルパン３６が設置され、図示しないスラリ
回収パイプを介してスラリ回収タンク４０に接続されて
いる。後述するように前記ワイヤ列２０には加工に際し
てスラリが供給され、供給されたスラリはこのオイルパ
ン３６に回収される。そして、回収されたスラリは、図
示しない回収パイプを介してスラリ回収タンク４０に貯
留される。

【００１２】また、前記４本のグルーブローラ１８Ａ〜
１８Ｄのうち１本のグルーブローラ１８Ｃ及び前記一対
のワイヤリール１２には、それぞれ正逆回転可能なモー
タ２６、２８が連結されている。一対のワイヤリール１
２間に巻き掛けられたワイヤ１４は、これらのモータ２
６、２８を同期させて駆動することにより高速走行し、
この結果、ワイヤ列２０が高速走行する。

【００１３】ワイヤソー本体２は、以上のように構成さ
れる。次に、スラリ供給ユニット３の構成について説明
する。スラリ供給ユニット３は、移動自在な台車４４上
にスラリタンク４６、熱交換器５０、供給ポンプ５２及
び流量計５４等が搭載されて構成されている。スラリタ
ンク４６には図示しない配管が接続されており、該配管
の他端は図示しない回収ポンプを介してスラリ回収タン
ク４０に接続されている。前記スラリ回収タンク４０に
貯留されたスラリは、この回収ポンプに汲み上げられる
ことによりスラリタンク４６に送液される。

【００１４】一方、スラリタンク４６に回収されたスラ
リは、該スラリタンク４６に設置された供給ポンプ５２
で汲み上げることにより、ワイヤ列２０の上方に設置さ
れた図示しないスラリノズルに送液され、該スラリノズ
ルからワイヤ列２０に向けて噴射される。スラリノズル
から噴射されたスラリは加工に供されたのち、前述した
ようにオイルパン３６で回収され、スラリ回収タンク４
０を介してスラリタンク４６に戻される。すなわち、ス
ラリは循環供給されている。なお、スラリタンク４６に
貯留されているスラリは、熱交換器５０に循環供給され
ており、これにより常に一定温度になるように調整され
ている。

【００１５】スラリ供給ユニット３は、以上のように構
成される。以上のように構成されたワイヤソー１におい
て、インゴットＩｎは次のように切断される。すなわ
ち、まず、インゴットＩｎをワークテーブル３０に装着
する。次に、モータ２６、２８を同期駆動させてワイヤ
１４を高速で往復走行させる。これにより、ワイヤ列２
０が高速で往復走行する。次に、ワークテーブル３０を
ワイヤ列２０に向けて下降させる。これと同時に供給ポ
ンプ５２を駆動して図示しないスラリノズルからワイヤ
列２０に向けてスラリを噴射する。この結果、インゴッ
トＩｎが高速走行するワイヤ列２０に押し付けられると
ともに、そのワイヤ列２０に供給されたスラリのラッピ
ング作用によって多数枚のウェーハに同時に切断され
る。

【００１６】次に、本実施の形態のワイヤソー１の主要
部の構成について詳説する。図３に示すように、インゴ
ットＩｎをワークテーブル３０のワーク保持部３４に装
着する場合、インゴットＩｎはマウンティングプレート
Ｍを介してワーク保持部３４に装着するようにしてい
る。すなわち、インゴットＩｎをスライスベースＳを介
してマウンティングプレートＭに接着し、このマウンテ
ィングプレートＭをワーク保持部３４に装着することに
より、インゴットＩｎをワーク保持部３４に装着するよ
うにしている。このワーク保持部３４は、図３に示すよ
うに、ワークテーブル３０の下面部に取り付けられたベ
ース６０と、そのベース６０の下面部に取り付けられた
一対の保持アーム６２、６２とから構成されている。

【００１７】ベース６０は、矩形の箱型に形成されてお
り、内部に一対のクランプシリンダ６４、６４が内蔵さ
れている。一方、保持アーム６２、６２は板状に形成さ
れており、前記マウンティングプレートＭの幅とほぼ同
じ間隔をもって配設されている。この保持アーム６２、
６２の先端部内側には、それぞれ水平な突起６６、６６
が形成されており、この突起６６、６６が、マウンティ
ングプレートＭの両端張出部ｍ、ｍに係合して、マウン
ティングプレートＭを水平に保持する。

【００１８】すなわち、マウンティングプレートＭは、
この保持アーム６２、６２で画される空間６８に嵌め入
れることにより、その両端部に形成された張出部ｍ、ｍ
がアーム６２、６２の先端部に形成された突起６６、６
６に係合し、これにより保持アーム６２、６２に保持さ
れる。ここで、前記空間６８は両側面が開口されている
ので、マウンティングプレートＭは、いずれの方向から
も空間６８に嵌め入れることができる。

【００１９】保持アーム６２、６２に保持されたマウン
ティングプレートＭは、前記ベース６０に内蔵された一
対のクランプシリンダ６４、６４を駆動することによ
り、その上面部がクランプシリンダ６４、６４のロッド
に押圧されて、保持アーム６２、６２に固定される。な
お、シリコンインゴットのように、切断に際して正確な
姿勢決めを要する場合は、次のようにマウンティングプ
レートＭの姿勢決めを行う。

【００２０】図３に示すように、保持アーム６２、６２
の先端に設けられた突起６６、６６の上面には水平基準
面Ｈ、Ｈが形成されており、この水平基準面Ｈ、Ｈ上に
マウンティングプレートＭの両端張出部ｍ、ｍを載置す
ることにより、垂直方向の姿勢決めを行う。また、一方
の保持アーム６２（図中右側）の内側面には垂直基準面
Ｖが形成されており、この垂直基準面Ｖにマウンティン
グプレートＭの一方側の張出部ｍの側面を押し当てるこ
とにより、水平方向の姿勢決めを行う。

【００２１】なお、押し当ては他方側の保持アーム６２
（図中左側）に設けられた一対の押圧用ボルト７０（図
３では一方のみ図示）をねじ込むことにより行う。すな
わち、押圧用ボルト７０をねじ込むことにより、その押
圧用ボルト７０の先端部がマウンティングプレートＭの
他方側の張出部ｍの側面を押圧し、この結果、一方側の
張出部ｍの側面が垂直基準面Ｖに押し当てられる。

【００２２】ワーク保持部３４は以上のように構成され
る。ところで、このワーク保持部３４は、前述したよう
にマウンティングプレートＭを二方向から装着すること
ができる。このワーク保持部３４は、図４に示すよう
に、ワイヤ列２０の走行方向に沿って保持アーム６２、
６２が配設される。したがって、マウンティングプレー
トＭは、ワイヤソー本体２の両側面から装着することが
できる。

【００２３】このため、ワイヤソー本体２を覆うカバー
４には、図１及び図４に示すように、その両側面部に加
工室６と通ずる扉７、７が設けられており、この扉７、
７を開けてマウンティングプレートＭの着脱作業を行
う。前記のごとく構成された本実施の形態のワイヤソー
１の作用は、次の通りである。

【００２４】インゴットＩｎをワイヤソー１のワークテ
ーブル３０に装着する場合は、まず、インゴットＩｎを
スライスベースＳを介してマウンティングプレートＭに
接着する。この際、あらかじめ結晶方位合わせをした状
態でインゴットＩｎをマウンティングプレートＭに接着
する。次に、マウンティングプレートＭに接着されたイ
ンゴットＩｎをインゴットローダー（インゴットＩｎを
搬送するための搬送台車）に搭載し、当該インゴットロ
ーダーでインゴットＩｎをワイヤソー１まで搬送する。

【００２５】次に、ワイヤソー本体２のカバー４側面に
形成されている一方側の扉７を開ける。これにより、加
工室６が外部に露出する。次に、インゴットＩｎが接着
されているマウンティングプレートＭをワークテーブル
３０のワーク保持部３４に保持させる。すなわち、図３
に示すように、ワーク保持部３４の保持アーム６２、６
２で画される空間６８にマウンティングプレートＭを嵌
め入れる。これにより、マウンティングプレートＭの両
端部に形成されている張出部ｍ、ｍがアーム６２、６２
の先端部に形成された突起６６、６６に係合し、マウン
ティングプレートＭが保持アーム６２、６２に保持され
る。

【００２６】次に、一方の保持アーム６２（図中左側）
に設けられた押圧用ボルト７０をレンチでねじ込み、マ
ウンティングプレートＭの他方側の張出部ｍの側面を垂
直基準面Ｖに押し当てる。これにより、マウンティング
プレートＭが所定の姿勢に位置決めされる。次に、ワー
ク保持部３４のベース６０に内蔵されたクランプシリン
ダ６４、６４を駆動することにより、マウンティングプ
レートＭをクランプする。

【００２７】以上により、インゴットＩｎがワークテー
ブル３０に装着される。オペレータ８は扉７を閉めて、
ワイヤソー１に切断を開始させる。切断されたウェーハ
を回収する場合は、まず、ワイヤソー本体２のカバー４
側面に形成されている一方側の扉７を開ける。次に、ク
ランプシリンダ６４、６４によるマウンティングプレー
トＭのクランプを解除する。

【００２８】次に、一方の保持アーム６２（図中左側）
に設けられた押圧用ボルト７０をレンチで緩める。次
に、ワーク保持部３４の保持アーム６２、６２からマウ
ンティングプレートＭを引き抜く。これにより、ワーク
テーブル３０から切断されたウェーハが回収される。

【００２９】このように、本実施の形態のワイヤソー１
によれば、ワイヤソー本体２の両側面からインゴットＩ
ｎの着脱作業ができるため、工場内での配置レイアウト
の自由度が向上する。たとえば、図５に示すように、工
場９内に３台のワイヤソー１Ａ、１Ｂ、１Ｃを並列して
配置することができる。この場合、一方の通路が塞がっ
ていても、他方側の通路からインゴットＩｎの着脱作業
を行うことができ、作業効率が向上する。

【００３０】なお、本実施の形態では、マウンティング
プレートＭを保持アーム６２、６２に固定するに際し
て、クランプシリンダ６４、６４を用いているが、マウ
ンティングプレートＭの両端張出部ｍ、ｍを保持アーム
６２、６２の突起６６、６６にボルトで固定するように
してもよい。また、本実施の形態では、マウンティング
プレートＭの垂直方向の位置決めをするに際して、押圧
用ボルト７０を用いているが、シリンダを用いてもよ
い。

【００３１】なお、インゴットＩｎは重量物であるの
で、マウンティングプレートＭを押圧して垂直基準面Ｖ
に押し当てることが困難な場合がある。このような場合
は、保持アーム６２、６２の突起６６、６６の上面から
圧縮エアを噴射できるように構成することが有効であ
る。これにより、小さな力で容易にインゴットＩｎを含
むマウンティングプレートＭを移動させることができ
る。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るワイ
ヤソーによれば、装置本体の複数箇所からインゴットの
着脱作業を行うことができるため、工場内での配置レイ
アウトの自由度が向上する。また、これにより作業効率
が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態のワイヤソーの外観構成を示す斜
視図

【図２】本実施の形態のワイヤソーの内部構成を示す斜
視図

【図３】ワーク保持部の構成を示す側面図

【図４】本実施の形態のワイヤソーの要部の構成を示す
正面図

【図５】本実施の形態のワイヤソーの配置レイアウトを
示す平面図

【符号の説明】

１…ワイヤソー １４…ワイヤ １８Ａ〜１８Ｄ…グルーブローラ ２０…ワイヤ列 ３０…ワークテーブル ３４…ワーク保持部 ６０…ベース ６２…保持アーム ６６…突起 ７０…押圧用ボルト Ｉｎ…インゴット Ｓ…スライスベース Ｍ…マウンティングプレート Ｈ…水平基準面 Ｖ…垂直基準面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インゴットに接着されたマウンティング
   プレートをワークテーブルのワーク保持部に装着し、該
   ワークテーブルを走行するワイヤ列に向けて送ることに
   より、前記インゴットをワイヤ列に押し当ててウェーハ
   に切断するワイヤソーにおいて、 前記ワーク保持部は、 前記ワークテーブルに前記マウンティングプレートの間
   隔と略同じ間隔をもって配設された一対の板材と、 前記板材の先端内側面に突出して形成され、前記マウン
   ティングプレートの両端部に係合する突起と、からな
   り、前記板材と前記突起とで画される空間は両端が開口
   されており、該両端から前記マウンティングプレートが
   嵌入可能であることを特徴とするワイヤソー。
2. 【請求項２】 前記一方側の板材の内側に基準面が形成
   され、該基準面に前記マウンティングプレートを押し当
   てる押圧手段が前記他方側の板材に設けられていること
   を特徴とする請求項１記載のワイヤソー。