JPH01281865A - マルチワイヤソー - Google Patents
マルチワイヤソーInfo
- Publication number
- JPH01281865A JPH01281865A JP11299388A JP11299388A JPH01281865A JP H01281865 A JPH01281865 A JP H01281865A JP 11299388 A JP11299388 A JP 11299388A JP 11299388 A JP11299388 A JP 11299388A JP H01281865 A JPH01281865 A JP H01281865A
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- JP
- Japan
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- wire
- cutting
- pulleys
- wire saw
- pulley
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- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
- B28D5/00—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
- B28D5/04—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by tools other than rotary type, e.g. reciprocating tools
- B28D5/045—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by tools other than rotary type, e.g. reciprocating tools by cutting with wires or closed-loop blades
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、往復運動するワイヤによって加工物の切断を
行なうマルチワイヤソーに関し、特にワイヤの張力安定
化に利用して効果的な技術に関する。
行なうマルチワイヤソーに関し、特にワイヤの張力安定
化に利用して効果的な技術に関する。
［従来の技術］
近年、エレクトロニクス、オプトロニクス、あるいはメ
カトロニクス等の技術の発展に伴い、それらに使用され
る部品材料には高度な加工精度が求められるようになっ
てきた。その材料の中には、Ｉ ｎ Ｐ 、 Ｇ ａ
Ａ ｓ 、 Ｃｄ Ｔ ｅ等の化合物半導体単結晶のよ
うに脆く加工しにくい材料も多い。これらの材料を切り
代が少なくかつ割れや欠は等の不良の発生を抑えて切断
する歩留りの高い切断装置として、ワイヤを往復移動さ
せてワークをスライスするマルチワイヤソーがある。
カトロニクス等の技術の発展に伴い、それらに使用され
る部品材料には高度な加工精度が求められるようになっ
てきた。その材料の中には、Ｉ ｎ Ｐ 、 Ｇ ａ
Ａ ｓ 、 Ｃｄ Ｔ ｅ等の化合物半導体単結晶のよ
うに脆く加工しにくい材料も多い。これらの材料を切り
代が少なくかつ割れや欠は等の不良の発生を抑えて切断
する歩留りの高い切断装置として、ワイヤを往復移動さ
せてワークをスライスするマルチワイヤソーがある。
第２図に従来のマルチワイヤソーの例を示す６第２図の
マルチワイヤソーは、コイル１から供給される切断用ワ
イヤ２が、所定ピッチで溝切り加工された滑車３ａ→３
ｂ→３ｃ→３ｄ→３ａ・・・・の順に繰返し捲回され、
１巻きごとに隣接した溝に順次掛は渡されている。そし
て滑車３８〜・３ｄは例えば左方向に大きく回転し、次
に右方向に小さく回転するというように正逆両方向に所
定量ずつ間欠回転駆動されるごとにより、掛は渡したワ
イヤ２に往復運動を与えながら、順次これを別のコイル
４に巻き取っていくようになっている。
マルチワイヤソーは、コイル１から供給される切断用ワ
イヤ２が、所定ピッチで溝切り加工された滑車３ａ→３
ｂ→３ｃ→３ｄ→３ａ・・・・の順に繰返し捲回され、
１巻きごとに隣接した溝に順次掛は渡されている。そし
て滑車３８〜・３ｄは例えば左方向に大きく回転し、次
に右方向に小さく回転するというように正逆両方向に所
定量ずつ間欠回転駆動されるごとにより、掛は渡したワ
イヤ２に往復運動を与えながら、順次これを別のコイル
４に巻き取っていくようになっている。
一方、加工物６はワイヤ下方の固定台７上に接着剤等で
固定されており、固定台７はアーム８を介して上下動自
在なスライダ９に取り付けられ、加工物６はワイヤ１０
を介してウェイト１１によって、往復運動しているワイ
ヤ１に一定の荷重で押し付けられる。この時、ノズル１
２から遊離砥粒を適当な液体中に懸濁させた研磨剤を注
ぐことにより、加工物は滑車の溝のピッチに応じた厚さ
に切断され、掛は渡したワイヤの本数に応じた枚数だけ
同時に切り出されることになる。
固定されており、固定台７はアーム８を介して上下動自
在なスライダ９に取り付けられ、加工物６はワイヤ１０
を介してウェイト１１によって、往復運動しているワイ
ヤ１に一定の荷重で押し付けられる。この時、ノズル１
２から遊離砥粒を適当な液体中に懸濁させた研磨剤を注
ぐことにより、加工物は滑車の溝のピッチに応じた厚さ
に切断され、掛は渡したワイヤの本数に応じた枚数だけ
同時に切り出されることになる。
しかし、このような従来のマルチワイヤソーでは、装置
の動作中に、滑車に掛は渡したワイヤのうち、巻き初め
と巻き終わりの数本の張力が不安定になり易く、そのた
め、特に両端に位置するワイヤの角度が傾いたりぶれた
りしてしまい、第３図に示すように両端部から切り出さ
れた加工物の薄片は均一な厚さにならず、歩留りが低下
するという欠点があった。
の動作中に、滑車に掛は渡したワイヤのうち、巻き初め
と巻き終わりの数本の張力が不安定になり易く、そのた
め、特に両端に位置するワイヤの角度が傾いたりぶれた
りしてしまい、第３図に示すように両端部から切り出さ
れた加工物の薄片は均一な厚さにならず、歩留りが低下
するという欠点があった。
また、このような張力の不安定性により巻き初めと巻き
終わりの数本のワイヤを掛は渡した滑車の溝の摩耗が他
の溝より速く、滑車の寿命が短くなるという開運点もあ
った。
終わりの数本のワイヤを掛は渡した滑車の溝の摩耗が他
の溝より速く、滑車の寿命が短くなるという開運点もあ
った。
［発明が解決しようとする課題］
本発明は、上記のような欠点を解決したもので。
その目的とするところは、切断されたすべての加工物薄
片の厚みを均一化させることができるようにして歩留り
を高めるとともに、ワイヤが捲回される滑車の摩耗を減
らし装置の長寿命化を図ることにある。
片の厚みを均一化させることができるようにして歩留り
を高めるとともに、ワイヤが捲回される滑車の摩耗を減
らし装置の長寿命化を図ることにある。
［課題を解決するための手段］
上記目的を達成するためこの発明は、切断に直接関与す
るワイヤを捲回する滑車とは別個に補助滑車を設け、こ
の補助滑車には巻き初めの部分と巻き終わりの部分のワ
イヤのみ捲回させ、加工物には補助滑車に捲回された巻
き初めと巻き終わりのワイヤ以外の中央のワイヤ部分の
みを接触させるようにするものである。
るワイヤを捲回する滑車とは別個に補助滑車を設け、こ
の補助滑車には巻き初めの部分と巻き終わりの部分のワ
イヤのみ捲回させ、加工物には補助滑車に捲回された巻
き初めと巻き終わりのワイヤ以外の中央のワイヤ部分の
みを接触させるようにするものである。
［作用］
上記した手段によれば、張力の不安定な巻き初めの部分
のワイヤと巻き終わりの部分のワイヤは加工物に接触さ
れず、張力の安定したワイヤ部分によってのみ切断が行
なわれるようになるため、切断に寄与する部分のワイヤ
の傾きやぶれが少なくなる。
のワイヤと巻き終わりの部分のワイヤは加工物に接触さ
れず、張力の安定したワイヤ部分によってのみ切断が行
なわれるようになるため、切断に寄与する部分のワイヤ
の傾きやぶれが少なくなる。
［実施例］
第１図には本発明にかかるマルチワイヤソーの一実施例
が示されている。
が示されている。
この実施例のマルチワイヤソーは、第２図に示した従来
のワイヤソーと略同じような構成になっている。そこで
、同一構成部分（上下スライド機構とコイル）について
は図示を省略し、要部のみ示す。
のワイヤソーと略同じような構成になっている。そこで
、同一構成部分（上下スライド機構とコイル）について
は図示を省略し、要部のみ示す。
この実施例のマルチワイヤソーが第２図のワイヤソーと
異なるのは、加工物６を保持する固定台７の上方に配置
されるワイヤ捲回用の滑車３ａ。
異なるのは、加工物６を保持する固定台７の上方に配置
されるワイヤ捲回用の滑車３ａ。
３ｄと３ｂ、３ｃとの間に一対補助滑車５ａ、５ｂが設
けられている点である。この補助滑車５ａ。
けられている点である。この補助滑車５ａ。
５ｂの外周にも、他の滑車３ａ〜３ｄと同様にワイヤ２
が係合する溝（図示省略）が適当なピッチで形成されて
いる。
が係合する溝（図示省略）が適当なピッチで形成されて
いる。
しかして、この実施例では、コイルから引き出されたワ
イヤ２の巻き初め部分と巻き終わりの部分がそれぞれ数
回（図では３回）ずつ滑車３ａ。
イヤ２の巻き初め部分と巻き終わりの部分がそれぞれ数
回（図では３回）ずつ滑車３ａ。
３ｄと補助滑車５ａ、５ｂの周囲に捲回され、中央の部
分は滑車３８〜３ｄの周囲に捲回されている。つまり、
加工物６に押し付けられて切断に直接関与するワイヤは
、滑車３ａ〜３ｄの周囲に捲回された中央の部分のワイ
ヤのみとなる。
分は滑車３８〜３ｄの周囲に捲回されている。つまり、
加工物６に押し付けられて切断に直接関与するワイヤは
、滑車３ａ〜３ｄの周囲に捲回された中央の部分のワイ
ヤのみとなる。
このように、この実施例のマルチワイヤソーでは、滑車
に捲回されたワイヤのうち、張力の不安定になり易い巻
き初めと巻き終わりの部分が加工物に接触されず、張力
の安定した中央部分のワイヤのみによって切断が行なわ
れるようになっている。そのため、切断に直接関与する
ワイヤの角度がずれたりぶれたりすることが少なくなり
、切断された薄片の厚みの精度が高くかつ均一性が良好
になるとともに切り代も少なくなる。また、切断に関与
するワイヤが捲回される滑車３ａ〜３ｄは、ワイヤの張
力が安定し、ぶれが少ないため滑車外周の溝の摩耗が小
さくかつ一様となり、長期にわたって精度の良い切断が
可能となる。
に捲回されたワイヤのうち、張力の不安定になり易い巻
き初めと巻き終わりの部分が加工物に接触されず、張力
の安定した中央部分のワイヤのみによって切断が行なわ
れるようになっている。そのため、切断に直接関与する
ワイヤの角度がずれたりぶれたりすることが少なくなり
、切断された薄片の厚みの精度が高くかつ均一性が良好
になるとともに切り代も少なくなる。また、切断に関与
するワイヤが捲回される滑車３ａ〜３ｄは、ワイヤの張
力が安定し、ぶれが少ないため滑車外周の溝の摩耗が小
さくかつ一様となり、長期にわたって精度の良い切断が
可能となる。
一方、切断に関与しないワイヤが捲回される補助滑車５
ａ、５ｂは、張力が不安定なため溝の摩耗は大きいが、
その摩耗は加工精度に影響を与えないため長期間使用す
ることができる。従って。
ａ、５ｂは、張力が不安定なため溝の摩耗は大きいが、
その摩耗は加工精度に影響を与えないため長期間使用す
ることができる。従って。
装置の寿命が大幅に延びる。
なお、上記実施例のワイヤソーにおいて、滑車３ａ〜３
ｄの軸方向の長さを第２図のワイヤソーにおける滑車３
ａ〜３ｄよりも長くして溝の数を増やし、加工物に接触
される中央部分のワイヤの数が第２図のものと同じ、に
なるようにすれば、同時に切り出せる薄片の数を従来と
同じにすることができるので、作業効率が低下すること
もない。
ｄの軸方向の長さを第２図のワイヤソーにおける滑車３
ａ〜３ｄよりも長くして溝の数を増やし、加工物に接触
される中央部分のワイヤの数が第２図のものと同じ、に
なるようにすれば、同時に切り出せる薄片の数を従来と
同じにすることができるので、作業効率が低下すること
もない。
次に、−例として、直径７５ｗｗｗ長さ２５ｍのＧａＡ
ｓ単結晶インゴットを、本実施例（第１図）のマルチワ
イヤソーと第２図の従来のマルチワイヤソーを用いてそ
れぞれ切断した実験結果について説明する。
ｓ単結晶インゴットを、本実施例（第１図）のマルチワ
イヤソーと第２図の従来のマルチワイヤソーを用いてそ
れぞれ切断した実験結果について説明する。
なお、従来のマルチワイヤソーにおける滑車間のワイヤ
捲回数は２０本であり、実施例のワイヤソーにおける捲
回数は、巻き初めと巻き終わり部分をそれぞれ５本ずつ
中央部分を２０本とした。
捲回数は２０本であり、実施例のワイヤソーにおける捲
回数は、巻き初めと巻き終わり部分をそれぞれ５本ずつ
中央部分を２０本とした。
また、切断用ワイヤ２はともに直径０．１６ｍのピアノ
線、研磨剤はＧＣ＃１２００と灯油とを体積比３：２の
割合で混合したものを使用し、ワイヤ往復速度は１００
ｍ／ｗｉｎ、切断荷重は１２００ｇとした。
線、研磨剤はＧＣ＃１２００と灯油とを体積比３：２の
割合で混合したものを使用し、ワイヤ往復速度は１００
ｍ／ｗｉｎ、切断荷重は１２００ｇとした。
切断後、切り出された薄片の中心及び周縁部４点の計５
点の厚さを測定し、その最大値と最小値との差を平行度
として求める。上記２つの装置による切断実験を各々４
回ずつ計８回実施した。
点の厚さを測定し、その最大値と最小値との差を平行度
として求める。上記２つの装置による切断実験を各々４
回ずつ計８回実施した。
各実験で切り出された各々２０枚の薄片のうち。
インゴット両端部の５枚ずつの平行度を第４図および第
５図に示す、このうち、第４図（Ａ）〜（Ｄ）は本実施
例装置により切断されたもの、第５図（Ａ）〜（Ｄ）は
従来装置により切断されたものの測定結果を示す。
５図に示す、このうち、第４図（Ａ）〜（Ｄ）は本実施
例装置により切断されたもの、第５図（Ａ）〜（Ｄ）は
従来装置により切断されたものの測定結果を示す。
この結果から明らかなように、従来法では特にインゴッ
ト両端の薄片の平行度が悪く、最大５０μｍ近くにも及
んでいるが、本発明による方法では、安定して１０μｍ
以下を達成できた。
ト両端の薄片の平行度が悪く、最大５０μｍ近くにも及
んでいるが、本発明による方法では、安定して１０μｍ
以下を達成できた。
なお、この両端部の５枚以外の中間１０枚の薄片は、い
ずれの方法を用いた場合でも平行度は安定して１０μｍ
以下であった。
ずれの方法を用いた場合でも平行度は安定して１０μｍ
以下であった。
また、滑車の寿命は、従来のマルチワイヤソーでは１巻
き初めと巻き終わりのワイヤを掛は渡した溝の摩耗が特
に激しく、２０時間程度で使用不能となったが、本実施
例のマルチワイヤソーでは、滑車３ｂと３０の溝の摩耗
は少なく、この両滑車は平均３５時間使用可能であった
。
き初めと巻き終わりのワイヤを掛は渡した溝の摩耗が特
に激しく、２０時間程度で使用不能となったが、本実施
例のマルチワイヤソーでは、滑車３ｂと３０の溝の摩耗
は少なく、この両滑車は平均３５時間使用可能であった
。
上記実施例では、ワイヤの捲回される滑車の数が４個の
ワイヤソーに適用した場合について説明したが、滑車の
数が３個であるようなワイヤソーにも適用できる。
ワイヤソーに適用した場合について説明したが、滑車の
数が３個であるようなワイヤソーにも適用できる。
また、上記実施例では切断に関与しない巻き初めと巻き
終わりの部分のワイヤが捲回される補助滑車を２本設け
ているが、補助滑車は１本とすることも可能である。
終わりの部分のワイヤが捲回される補助滑車を２本設け
ているが、補助滑車は１本とすることも可能である。
［発明の効果］
以上説明したようにこの発明は、切断に直接関与するワ
イヤを捲回する滑車とは別個に補助滑車を設け、この補
助滑車には巻き初めの部分と巻き終わりの部分のワイヤ
のみ捲回させ、加工物には補助滑車に捲回された巻き初
めと巻き終わりのワイヤ以外の中央のワイヤ部分のみを
接触させるようにしたので、張力の不安定な巻き初めの
部分のワイヤと巻き終わりの部分のワイヤは加工物に接
触されず、張力の安定したワイヤ部分によってのみ切断
が行なわれるようになるため切断に関与する部分のワイ
ヤの傾きやぶれが少なくなり、これによって、切断され
たすべての加工物薄片の厚みの均一性を向上させて歩留
りを高めるとともに、ワイヤを捲回する滑車の摩耗を減
らし装置の長寿命化を図ることができるようになるとい
う効果がある。
イヤを捲回する滑車とは別個に補助滑車を設け、この補
助滑車には巻き初めの部分と巻き終わりの部分のワイヤ
のみ捲回させ、加工物には補助滑車に捲回された巻き初
めと巻き終わりのワイヤ以外の中央のワイヤ部分のみを
接触させるようにしたので、張力の不安定な巻き初めの
部分のワイヤと巻き終わりの部分のワイヤは加工物に接
触されず、張力の安定したワイヤ部分によってのみ切断
が行なわれるようになるため切断に関与する部分のワイ
ヤの傾きやぶれが少なくなり、これによって、切断され
たすべての加工物薄片の厚みの均一性を向上させて歩留
りを高めるとともに、ワイヤを捲回する滑車の摩耗を減
らし装置の長寿命化を図ることができるようになるとい
う効果がある。
なお、滑車が４本以上のマルチワイヤソーでは補助滑車
を設ける代わりに、ワイヤの巻き初めと巻き終わりの部
分をＦ方の滑車（３ａ、３ｄ）間にのみ捲回させるよう
にしてもよい。
を設ける代わりに、ワイヤの巻き初めと巻き終わりの部
分をＦ方の滑車（３ａ、３ｄ）間にのみ捲回させるよう
にしてもよい。
第１図は本発明に係るマルチワイヤソーの一実施例を示
す要部斜視図、 第２図は従来のマルチワイヤソーの一例を示す斜視図、 第３図は従来のマルチワイヤソーによる加工物の切断状
態を示す平面図。 第４図（Ａ）〜（Ｄ）は本発明のマルチワイヤソーで切
断されたＧａＡｓウェハの厚みのバラツキを示すグラフ
、 第５図（Ａ）〜（Ｄ）は従来のマルチワイヤソーで切断
されたＧａＡｓウェハの厚みのバラツキを示すグラフで
ある。 １．４・・・・コイル、２・・・・切断用ワイヤ、３ａ
〜３ｄ・・・・滑車、５ａ、５ｂ・・・・補助滑車、６
・・・・加工物、７・・・・固定台、１２・・・・ノズ
ル。 第 １ 図 第 ２ 図 １゜ ／ 第３図 第４図 （Ａ） （Ｃ） 輯ハ８号 （Ｂ） 崖ましし ＋２３４５ １６１７１８１９２０ ラ工ハｊ＃号 （Ｄ） 」１ｖ− 恒へ４−号 第５図 （Ａ） （Ｃ） ・ラエハ冬号 ＣＢ） ＣＤ） 水練８ ＼ラエハ＋号
す要部斜視図、 第２図は従来のマルチワイヤソーの一例を示す斜視図、 第３図は従来のマルチワイヤソーによる加工物の切断状
態を示す平面図。 第４図（Ａ）〜（Ｄ）は本発明のマルチワイヤソーで切
断されたＧａＡｓウェハの厚みのバラツキを示すグラフ
、 第５図（Ａ）〜（Ｄ）は従来のマルチワイヤソーで切断
されたＧａＡｓウェハの厚みのバラツキを示すグラフで
ある。 １．４・・・・コイル、２・・・・切断用ワイヤ、３ａ
〜３ｄ・・・・滑車、５ａ、５ｂ・・・・補助滑車、６
・・・・加工物、７・・・・固定台、１２・・・・ノズ
ル。 第 １ 図 第 ２ 図 １゜ ／ 第３図 第４図 （Ａ） （Ｃ） 輯ハ８号 （Ｂ） 崖ましし ＋２３４５ １６１７１８１９２０ ラ工ハｊ＃号 （Ｄ） 」１ｖ− 恒へ４−号 第５図 （Ａ） （Ｃ） ・ラエハ冬号 ＣＢ） ＣＤ） 水練８ ＼ラエハ＋号
Claims (1)
- （１）外周に複数本の溝が所定のピッチで形成された複
数個の滑車を互いに平行に配置して、それらの周囲に一
本の切断用ワイヤを上記溝に係合するように順次捲回し
、このワイヤを往復移動させながら加工物に接触させて
薄片を切り出すマルチワイヤソーにおいて、上記複数の
滑車とは別に、同じく周囲に所定のピッチで形成された
溝を有する補助滑車を設け、この補助滑車にはワイヤの
巻き初め部分と巻き終わり部分のみ捲回させるようにし
たことを特徴とするマルチワイヤソー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11299388A JPH01281865A (ja) | 1988-05-09 | 1988-05-09 | マルチワイヤソー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11299388A JPH01281865A (ja) | 1988-05-09 | 1988-05-09 | マルチワイヤソー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01281865A true JPH01281865A (ja) | 1989-11-13 |
Family
ID=14600738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11299388A Pending JPH01281865A (ja) | 1988-05-09 | 1988-05-09 | マルチワイヤソー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01281865A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1052063A1 (en) * | 1999-05-03 | 2000-11-15 | Applied Materials, Inc. | System for chemical mechanical planarization |
| EP1074366A1 (de) * | 1999-08-05 | 2001-02-07 | Wacker Siltronic Gesellschaft für Halbleitermaterialien Aktiengesellschaft | Sägedraht und Verfahren zum Trennläppen von sprödharten Werkstücken |
| WO2005110654A1 (en) * | 2004-05-18 | 2005-11-24 | Rec Scanwafer As | Abrasive wire sawing |
| JP2017056502A (ja) * | 2015-09-15 | 2017-03-23 | キヤノンマーケティングジャパン株式会社 | ワイヤ放電加工装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60172459A (ja) * | 1984-02-18 | 1985-09-05 | Kenichi Ishikawa | 振動マルチワイヤー式切断装置 |
-
1988
- 1988-05-09 JP JP11299388A patent/JPH01281865A/ja active Pending
Patent Citations (1)
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| US7461648B2 (en) | 2004-05-18 | 2008-12-09 | Rec Scanwafer As | Abrasive wire sawing |
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| JP2017056502A (ja) * | 2015-09-15 | 2017-03-23 | キヤノンマーケティングジャパン株式会社 | ワイヤ放電加工装置 |
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