JPH0310760A - 結晶質脆性材料切断用ワイヤソー - Google Patents

結晶質脆性材料切断用ワイヤソー

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JPH0310760A
JPH0310760A JP14735289A JP14735289A JPH0310760A JP H0310760 A JPH0310760 A JP H0310760A JP 14735289 A JP14735289 A JP 14735289A JP 14735289 A JP14735289 A JP 14735289A JP H0310760 A JPH0310760 A JP H0310760A
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JP
Japan
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gonio
cut
wire saw
setting device
wire
Prior art date
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Pending
Application number
JP14735289A
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English (en)
Inventor
Mitsuo Mitani
三谷 充男
Ryozo Kushida
櫛田 良三
Masaharu Ninomiya
二宮 正晴
Junichi Takase
高瀬 順一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nihon Spindle Manufacturing Co Ltd
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nihon Spindle Manufacturing Co Ltd
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0310760A publication Critical patent/JPH0310760A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28DWORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D7/00Accessories specially adapted for use with machines or devices of the preceding groups
    • B28D7/04Accessories specially adapted for use with machines or devices of the preceding groups for supporting or holding work or conveying or discharging work
    • B28D7/043Accessories specially adapted for use with machines or devices of the preceding groups for supporting or holding work or conveying or discharging work the supporting or holding device being angularly adjustable

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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は半導体材料、磁性材料、セラミックス等のい
わゆる脆性材料を、砥粒を含む加工液を供給しつつワイ
ヤを摺動させいわゆるラッピング作用によりウェハ状に
切断または切込むワイヤソーに係り、特に結晶質の被切
断部材を切断する場合に、ワイヤによる切断面が所定の
結晶方位(ゴニオ角)になるよう切断または切込むため
の結晶方位設定機能付きワイヤソーに関する。
従来の技術 従来、結晶質の被切断部材、例えばシリコン単結晶等は
IDソー〈内周刃ソー〉で試し切りを行ない、当該材料
の結晶方位をいわゆるゴニオ角測定装置によって確認し
ている。また、外周式や内周式切断刃を使った切断装置
にゴニオメータ(実公昭55−48422号公報参照)
を設け、被切断部材を試し切りすることで所定の結晶方
位になっている否かを確認して切断作業に入る方式もあ
る。
しかし、ワイヤソーの場合は被切断部材を一度に多数同
時切断する切断方式のため、試し切りして結晶方位を確
認すると能率の低下をきたす。このため、ワイヤソーに
試し切り方式を適用した例はなく、また結晶質の被切断
部材を所定の結晶方位に切断あるいは切込むためのゴニ
オ角設定機能を有するワイヤソーもないのが実情である
発明が解決しようとする課題 この発明は前に述べたような実情よりみて、所定の結晶
方位に切断または切込みを必要とする結晶質の被切断部
材を、所定の結晶方位に切断または切込むことが可能な
ゴニオ角設定機能付きワイヤソーを提案しようとするも
のでる。
課題を解決すたるための手段 この発明はワイヤソーに取付けられた結晶質の被切断部
材を所定の結晶方位に切断または切込むことができるよ
うにゴニオ角設定機能を持たしたワイヤソーを提案する
ものであり、その要旨は被切断部材をワイヤ列に押し当
てる材料押上台に被切断部材を所定の結晶方位に設定す
るためのゴニオ角設定装置を設け、該ゴニオ角設定装置
に被切断部材を取付ける構造とし、被切断部材のゴニオ
角測定装置とゴニオ角設定装置調節機構を備えたもので
ある。
すなわち、この発明は被切断部材を所定の結晶方位に設
定するためのゴニオ角設定装置とゴニオ角測定装置をワ
イヤソーに設置することによって、ワイヤソー上で被切
断部材の結晶方位を自動的に設定できるようにしたもの
である。
また、他のゴニオ角設定手段として、ワイヤソーにゴニ
オ角設定装置のみを設置し、これと同じゴニオ角設定装
置とゴニオ角測定装置をワイヤソー外に設け、このワイ
ヤソー外に別設のゴニオ角設定装置とゴニオ角測定装置
にて設定した被切断部材の結晶方位になるよう、ワイヤ
ソーに設置したゴニオ角設定装置を調節するごとく構成
したもので、ワイヤソー外で設定した被切断部材のゴニ
オ角に合せてワイヤソーに設置したゴニオ角設定装置を
調節する方式である。
作   用 被切断部材の結晶方位を設定するゴニオ角設定装置は、
ワイヤソーの材料押上台上に設置され、その構造は例え
ば、水平面上を回動するターンテーブルと、該テーブル
に傾動可能に取付けられた傾動台と、この傾動台上面に
摺動可能に載置した摺動台とから構成され、前記摺動台
に被切断部材取付はベースが取付けられており、ターン
テーブル、傾動台および摺動台はそれぞれラック・ビニ
オン機構を介してモータ駆動される仕組みとなしたもの
を用いることが、できる。
ターンテーブル、傾動台およびベースは、それぞれ回動
角制御装置、傾動角制御装置および位置制御装置により
遠隔操作される仕組みとなす。
被切断部材のゴニオ角測定装置は、例えばχ線回折法を
用い、χ線投射装置とχ線検出装置がそれぞれ入射角お
よび反射角可変に、かつモータ駆動にて同一垂直面内を
回動可能に取付けられ、ざらにχ線照射点の位置を設定
するための位置設定器を備えたものを用いることができ
る。
被切断部材の切断に先立ち、材料押上台上の摺動台に取
付けられたベースに固定した被切断部材のゴニオ角を該
ゴニオ角測定装置にて測定する。
ゴニオ角測定装置とゴニオ角設定装置はオンラインで接
続されており、検出された結晶方位に切断あるいは切込
まれるようにゴニオ角設定装置の回動角、傾動角および
位置が自動的に調節される。
被切断部材のゴニオ角の測定をワイヤソー外で行なう場
合は、被切断部材と同じものをワイヤソー外のゴニオ角
設定装置に取付けてゴニオ角を検出する。
別設のゴニオ角測定装置およびゴニオ角設定装置と、ワ
イヤソーに設置されたゴニオ角設定装置はオンラインで
接続されており、別設のゴニオ角設定装置に合せてワイ
ヤソーに設置したゴニオ角設定装置が自動的に調節され
る。
被切断部材のゴニオ角を設定すると、ワイヤソーの材料
押上台を押上げて被切断部材をワイヤ列に接触させつつ
加工液を供給して切断動作に入る。
被切断部材はゴニオ角設定装置に固定された状態で切断
されるので、所定の結晶方位に切断される。
ワイヤソーとしては、ワイヤを往復させて切断する方式
の往復型ワイヤソーと、ワイヤを一方向に高速で走行さ
せて切断する方式の一方向高速走行型ワイヤソーの二種
が知られているが、いずれのワイヤソーにおいても所定
の結晶方位に切断することができる。
実  施  例 第1図はこの発明に係るゴニオ角設定装置の一例を示す
概略図、第2図は同じくゴニオ角測定装置の一例を示す
概略図、第3図はワイヤソー本体に同上装置を設置した
ワイヤソーを示す概略正面図、第4図は同上ワイヤソー
の概略側面図、第5図はワイヤソー外でゴニオ角を設定
する場合のゴニオ角設定装置とゴニオ角測定装置を示す
概略正面図である。
第1図に示すゴニオ角設定装置は、固定台(1)に連結
ピン(2)を中心に回動可能に取付けたターンテーブル
(3)、該ターンテーブルに支軸(5)を支点に上下方
向に傾動可能に取付けた傾動台(4)、該傾動台に摺動
可能に取付けた摺動台(6)とから構成され、ターンテ
ーブル(3)は固定台(1)に設置したモータ(Ml)
によりピニオン(3−1)および当該テーブル側面に設
【ブたラック(3−2)を介して連結ピン(2)を中心
に回動する機構となし、傾動台(4)はターンテーブル
(3)の側端部に突設した円弧状ラック(3−3)に噛
合するピニオン(4−1)を当該傾動台(4)に設置し
たモータ(M2)にて駆動することによって、支軸(5
)を支点に上下方向に傾動する機構となし、摺動台(6
)は下面に設けたラック(6−1)と噛合するピニオン
(4−2)を介して、傾動台(4)に設置したモータ(
M3)により傾動台上面を摺動する機構となっている。
被切断部材Wの取付はベース(7)は1言動台(6)に
凹凸嵌合されてボルト(8)にて着脱可能に取付けられ
ている。
モータ(M+ >(M2 )(M3 )はそれぞれ回転
角制御装置(13) 、傾動角制御装置(14) 、位
置制御装置(16)にて制御される仕組みとなっており
、回転角制御装置(13)および傾動角制御装置(16
)はゴニオ角設定器(18)からの信号を受けて制御さ
れる機構となっている。
このゴニオ角設定装置はワイヤソーの材料押上台(33
)上に着脱可能に固定される。
一方、第2図に示すゴニオ角測定装置はχ線回折法を採
用したもので、円筒体(20)にベアリング(21)を
介して回動自在に装着されかつ当該円筒体に設置したモ
ータ(M4)にてピニオン(23−1)(23−2)を
介して回転駆動される2本のアーム(22−1)(22
−2)に、χ線投射装置(25)とχ線検出装置(26
〉が円筒体(20)の中心線(Y軸)上の点0−に対し
円弧状をなすガイド(24−1)(24−2)に移動可
能に装着された構造となっており、モータ(M4)は測
定装置角度設定器(27)により制御される仕組みとな
っている。
このゴニオ角測定装置はワイヤソー本体に取付けられ、
χ線投射装置(25)の照射点〇−の位置に前記ゴニオ
角設定装置上の被切断部材Wの端面0が一致するように
ゴニオ角設定装置の摺動台(6)を移動させて調整する
。この調整方法は例えばゴニオ角測定装置の円筒体(2
0)内に設けた棒スケール(28)によって行なうこと
ができる。
ゴニオ角測定値はゴニオ角設定器(18)に入力され、
ワイヤ切断面(Z軸平面)に対する回動角度および傾動
角度がゴニオ角設定装置(111)の回転角制御装置(
13)および傾動角制御装置(16)に入力されてゴニ
オ角が設定されるようになっている。
第3図および第4図において、(30)はワイヤソーで
あり、(31)は溝ローラ、(32)はワイヤ列、(1
11)はゴニオ角設定装置、(112)はゴニオ角測定
装置である。
被切断部材Wを切断する際は、位置制御装置(16)に
て当該被切断部材の端面Oをゴニオ角測定装置(112
)のO′に一致させてゴニオ角を測定し、ゴニオ角設定
装置(111)にて所定のゴニオ角になるように被切断
部材のゴニオ角が設定される。
しかる後、材料押上台(33)を上昇させて切断を開始
する。
被切断部材Wのゴニオ角設定をワイヤソー外で行なう場
合は、第5図に示すごとく別設の材料押上台(333)
上に第1図および第2図に示すものと同じゴニオ角設定
装置(111)とゴニオ角測定装置(112)を設置し
1.前記と同様の操作にてゴニオ角を設定すると、別設
のゴニオ角設定装置とワイヤソー本体に設置されている
ゴニオ角設定装置とがオンラインで接続されているので
、その測定値がワイヤソー側のゴニオ角設定器(18)
に入力されて自動的にゴニオ角が設定される。
発明の詳細 な説明したごとく、この発明に係るワイヤソーは被切断
部材のゴニオ角設定機能を有するので、シリコン単結品
等の結晶質の脆性材料でも所定の方位に多数同時切断す
ることが可能であるとともに、既設のワイヤソーにも容
易に適用できるので、結晶質脆性材料の切断に大なる効
果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に係るゴニオ角設定装置の一例を示す
概略図、第2図は同じくゴニオ角測定装置の一例を示す
概略図、第3図はワイヤソー本体に同上装置を設置した
ワイヤソーを示す概略正面図、第4図は同上ワイヤソー
の概略側面図、第5図はこの発明の他の実施例で、ワイ
ヤソー外でゴニオ角を設定する場合のゴニオ角設定装置
とゴニオ角測定装置を示す概略正面図である。 1・・・固定台      2・・・ターンテーブル4
・・・傾動台      6・・・摺動台13・・・回
転角制御装置  14・・・傾動角制御装置16・・・
位置制御装置   18・・・ゴニオ角設定器25・・
・χ線投射装置   26・・・χ線検出装置111・
・・ゴニオ角設定装置 112・・・ゴニオ角測定装置 事件の表示 発明の名称 自発手続補正書 平成 1年 特許願 第147352号 1、本願明細書第9頁5行「傾動角制御装置(14) 
Jを[傾動角制御装置(16) Jと、同6行「置制御
装置(16) Jを「置制御装置(17) Jと、それ
ぞれ補正する。 2、同明細書第12頁15行[14・・・傾動角制御装
置」を「16・・・傾動角制御装置jと、同16行「1
6・・・位置制御装置」を「17・・・位置制御装置」
と、それぞれ補正する。 結晶質脆性材料切断用ワイヤソー 以上 補正をする者 事件との関係

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ワイヤと被切断部材とを相互に接触させつつ砥粒を含む
    加工液を供給して被切断部材を多数同時に切断または切
    込み加工するワイヤソーにおいて、被切断部材をワイヤ
    列に押し当てる材料押上台に被切断部材を所定の結晶方
    位に設定するためのゴニオ角設定装置を設け、該ゴニオ
    角設定装置に被切断部材を取付ける構造となし、被切断
    部材のゴニオ角測定装置とゴニオ角設定装置調節機構を
    備えたことを特徴とする結晶質脆性材料切断用ワイヤソ
    ー。 2 ワイヤと被切断部材とを相互に接触させつつ砥粒を含む
    加工液を供給して被切断部材を多数同時に切断または切
    込み加工するワイヤソーにおいて、被切断部材をワイヤ
    列に押し当てる材料押上台に被切断部材を所定の結晶方
    位に設定するためのゴニオ角設定装置を設け、該ゴニオ
    角設定装置に被切断部材を取付ける構造となし、当該ワ
    イヤソー外に別設のゴニオ角設定装置とゴニオ角測定装
    置にて設定した被切断部材の結晶方位になるよう、ワイ
    ヤソーに設置した前記ゴニオ角設定装置を調節するごと
    く構成したことを特徴とする結晶質脆性材料切断用ワイ
    ヤソー。
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