JPH0652150U - 走行ワイヤへの給電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 給電ブラシの部分的な摩耗と接触不良を防
ぐ。 【構成】 溝付きの２個の案内ロ８，９でワイヤ電極Ｗ
を案内にて走行させる。案内ローラ８，９の間に、ワイ
ヤ電極Ｗを案内ローラ８，９に押し付けるようにワイヤ
電極Ｗに接触して給電する給電ブラシ３５を設ける。揺
動用モータ３２でピニオンとラックを介して給電ブラシ
３５をワイヤ電極Ｗと交差する方向に揺動させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ラジカル（遊離基）反応を利用した精密切断装置のワイヤ電極等に 給電する給電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

シリコン単結晶等の切断には、従来、ダイヤモンドホイールによるダイシング 加工方法が採用されているが、この方法による切断では、表面に塑性加工層の残 留、微細クラックが発生し、製造されたウェハーの歩留りが低下する原因となっ ている。

【０００３】 このような問題点を解消するために、ラジカル反応を利用した精密加工方法が 提案されている（特開平１−１２５８２９号公報）。このラジカル反応による精 密加工方法は、反応ガスの雰囲気中に配した被加工物近傍で、放電又はレーザ光 励起により反応ガスを活性化させてラジカルを生成し、該ラジカルと被加工物の 構成原子又は分子とをラジカル反応させて被加工物を加工するものである。この 加工方法は、例えば半導体デバイス製造用シリコン単結晶やゲルマニウム単結晶 、ガリウム−ひ素化合物、或いは通常の機械的方法では加工が困難なセラミック ス、ガラスなどの加工を対象としている。

【０００４】 そして、上記の公開公報には、加工方法の一例として、ワイヤ供給用ボビンに 巻かれたワイヤ電極をワイヤ引取りボビンに巻き取りながら該ワイヤ電極に電圧 を印加し、ワイヤ電極と被切断物間に放電を発生させて反応ガスを活性化させ、 該反応ガスによりラジカルを生成して該ラジカルと被切断物の構成原子又は分子 とをラジカル反応させて被切断物を切断するラジカル反応による精密切断方法が 開示されている。

【０００５】 上記の精密切断方法を実施するためには、ワイヤ電極を走行させ、これに給電 して電圧を印加しなければならないが、このような場合、従来においては、固定 式の給電ブラシや回転式の給電ブラシをワイヤ電極に押し付けて給電することが 行われている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、上記従来の給電方式では、固定式と回転式で程度の差はあるものの 、いずれの場合も給電ブラシが走行するワイヤ電極によって部分的に摩耗して接 触不良を生じやすいという問題点がある。

【０００７】 本考案は、給電ブラシが部分的に摩耗して接触不良を生じにくい、走行ワイヤ への給電装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するために、本考案は、ワイヤを案内する２個の案内ローラ の間に、該２個の案内ローラに案内されて走行するワイヤに該ワイヤを上記案内 ローラに押し付けるように接触して給電する給電ブラシを設け、該給電ブラシに 給電ブラシをワイヤの走行方向に対して交差する方向に揺動させる揺動装置を付 設した構成とした。

【０００９】

【作用】

給電ブラシは揺動装置でワイヤの走行方向に対して交差する方向に揺動させら れる。このため、ワイヤに対する給電ブラシの接触部位が絶えず変わることとな り、給電ブラシの部分的な摩耗と、これに起因する接触不良が防止される。

【００１０】

【実施例】

本考案の提案者らが開発したラジカル反応による新しい精密切断装置の概要を 、まず図１を参照して説明する。 図１において符号１はフレームであり、三つのチャンバＣａ，Ｃｂ，Ｃｃを有 する。第１のチャンバＣａにはワイヤ電極（ワイヤ）Ｗの供給機構２が、また中 央の第２のチャンバＣｂには切断機構３が、更に第３のチャンバＣｃにはワイヤ 電極Ｗの引取り機構４がそれぞれ設けられている。

【００１１】 ワイヤ電極Ｗの供給機構２は、ワイヤ電極Ｗが巻かれているワイヤ供給用ボビ ン５を主体とし、ワイヤ電極Ｗを位置決めローラ６とシール装置７を介してチャ ンバＣｂ内に供給する。チャンバＣｂに供給されたワイヤ電極Ｗは絶縁された案 内ローラ８，９、８，９に案内されて他のシール装置１０を通り、第３のチャン バＣｃに引き取られる。シール装置７，１０は隔壁１ａ，１ｂに設けられている 。

【００１２】 切断機構３は、本考案の給電装置１２，１３と、反応ガスの供給ノズル１４と 、吸引ノズル１５と、保持板１６とを主体とする。給電装置１２，１３はワイヤ 電極Ｗに電圧を印加し、ワイヤ電極Ｗと被切断物１７との間で放電を起こさせる ものであり、その具体構造は後で述べる。また、供給ノズル１４は、ラジカル反 応によって被切断物１７に形成される切断溝の溝幅よりも薄くされており、ワイ ヤ電極Ｗに従って切断溝に入りその溝底に反応ガスを噴出する。吸引ノズル１５ は、余剰反応ガスとラジカル反応で生じた生成物を吸引する。吸引ノズル１５に よる吸引作用で中央のチャンバＣｂ内の気圧は左右のチャンバＣａ，Ｃｃの気圧 よりも僅に低く保たれる。保持板１６は被切断物１７を支え、ラジカル反応によ る被切断物１７の切断の進行にしたがって上下装置１８で動かされて被切断物１ ７を上昇させる。

【００１３】 また、ワイヤ電極Ｗの引取り機構４は、引取りローラ１９を主体とし、該引取 りローラ１９の回転駆動装置（図示せず）による回転でボビン５からワイヤ電極 Ｗを引き取る。符号２０はシール装置１０と引取りローラ１９の間に配設された ガイドローラである。なお、ワイヤ電極Ｗには、通常、０.０５〜０.３mm径の各 種材質のワイヤが使用され、その張力は、通常５００ 〜２ とされる。

【００１４】 次に、本考案に係る走行ワイヤへの給電装置１２，１３の詳細構造を図２ない し図５を参照して説明する。これらの図は本考案の一実施例を示すもので、チャ ンバＣｂ内には、上下部材２２が調節ねじ２３によって上下に調節自在に設けら れている。上下部材２２は横移動部材２４を有する。横移動部材２４は調節ねじ ２５によって、案内ローラ８，９の並び方向と直交する水平方向（図２で紙面に 垂直な方向）に調節自在に上下部材２２に取り付けられている。各案内ローラ８ ，９は、横移動部材２４に軸２６で取り付けられており、外周にＶ字状に形成さ れた二つの案内面８ａ，８ｂ、９ａ，９ｂでワイヤ電極Ｗを水平に案内する。

【００１５】 また、チャンバＣｂ内には、取付板２７が設けられ、この取付板２７には揺動 部材２８が取り付けられている。揺動部材２８はラック２９を備え、取付板２７ に設けられたレール３１に沿ってワイヤ電極Ｗの走行方向に対して直交する方向 （図４で左右方向）に揺動自在である。揺動部材２８のラック２９には、揺動用 モータ３２の出力軸に連結されたピニオン３３が噛み合わされており、揺動用モ ータ３２の作動で間欠的に往復回動して揺動部材２８をレール３１に沿って揺動 させる。揺動用モータ３２は隔壁１ａ，１ｂに設けられた透孔１ｃに挿通され、 固定板３４で気密に取り付けられている。

【００１６】 揺動部材２８には給電ブラシ３５の支持部材３６が取り付けられている。支持 部材３６は揺動部材２８に設けられたレール３７に沿って上下自在とされ、ばね ３８で上に付勢されている。揺動部材２８には、ボルト３９が支持部材３６の軸 孔３６ａを貫通して螺着され、支持部材３６の上下位置を調節自在にしている。 給電ブラシ３５は一対のガイドピン４１，４１を有し、該ガイドピン４１，４１ をガイドパイプ４２，４２に挿通して支持部材３６の先端に上下自在に絶縁状態 で取り付けられている。各ガイドピン４１，４１の上部に架設された架設部材４ ３と支持部材３６の間には引きばね４４が設けられており、給電ブラシ３５を下 に付勢している。給電ブラシ３５には可撓線４５を介して電源（図示せず）が接 続される。揺動用モータ３２とピニオン３３、及びラック２９等は給電ブラシ３ ５の揺動装置４６を構成する。

【００１７】 次に、上記のように構成された本考案に係る走行ワイヤへの給電装置の作用を 説明する。 引取り機構４を作動させてワイヤ電極Ｗを供給機構２のボビン５から引取りロ ーラ１９に引き取りながら、供給ノズル１４から反応ガスを供給するとともに、 揺動用モータ３２の作動で各給電ブラシ３５，３５を揺動させ、ワイヤ電極Ｗに 電圧を印加してワイヤ電極Ｗと被切断物１７との間に放電を発生させる。この放 電によって反応ガスが活性化してラジカルを生成し、該ラジカルは被切断物の構 成原子又は分子とラジカル反応する。この結果、被切断物１７に溝が穿設され、 被切断物１７が切断されるようになる。

【００１８】 上記において、引きばね４４は、給電ブラシ３５を下に動かしてワイヤ電極Ｗ に押し付ける。このため、給電ブラシ３５が接触不良を起こすことがない。また 、給電ブラシ３５は、揺動装置４６の働きによってワイヤ電極Ｗと直交する方向 に揺動し、ワイヤ電極Ｗとの接触部位を絶えず変えているため、給電ブラシ３５ が部分的に摩耗することがなく、長期間の使用に耐えるとともに、部分的な摩耗 に起因する接触不良を生じることがない。なお、給電ブラシ３５の揺動サイクル は、案内ローラ８，９の間隔やワイヤ電極Ｗの材質、及びワイヤ電極Ｗの張力等 によって変化する、案内ローラ８，９間のワイヤ電極Ｗの固有振動数を考慮し、 ワイヤ電極Ｗが共振しないサイクルに設定される。

【００１９】 図６は本考案の他の実施例を示す。この実施例においては、２個の案内ローラ ８，９はワイヤ電極Ｗの走行方向と案内ローラ８，９の回転中心線の方向に互い に位置をずらして設けられており、ワイヤ電極Ｗの走行方向に見て互いにＶ字状 に向き合う案内面８ｂ，９ａによってワイヤ電極Ｗを案内する。このため、通例 のように案内ローラ８，９の各案内面８ａ，８ｂ、９ａ，９ｂにワイヤ電極Ｗを 触れさせてこれを案内する場合と違って、ワイヤ電極ＷがＶ字状の溝に食い込む ことがなく、円滑に走行する。

【００２０】 また、図６の実施例においては、給電ブラシ３５は、揺動装置（図示せず）に よってワイヤ電極Ｗと角度θで交差する方向に揺動させられる。この構成では、 給電ブラシ３５の揺動距離をＰとした場合、ワイヤ電極Ｗの直径方向の給電ブラ シ３５の揺動幅Ｔは Ｐsinθとなるため、それだけワイヤ電極Ｗが振動しにくく なり、走行精度が向上する。なお、揺動装置４６と給電ブラシ３５の支持構造等 は基本的に図２ないし図５のものと同じである。

【００２１】 揺動装置４６は上記に限らず、例えば、ピニオン３３をカムに代えるとともに 、揺動部材２８にカム板を取り付け、揺動用モータ３２によるカムの一方向回転 で揺動部材３６と一緒に給電ブラシ３５を揺動させることができる。本考案は、 ラジカル反応を利用した精密切断装置のワイヤ電極以外の走行ワイヤに対する給 電にも適用できることは言うまでもない。

【００２２】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案に係る走行ワイヤへの給電装置は、ワイヤを案内 する２個の案内ローラの間に、該２個の案内ローラに案内されて走行するワイヤ に該ワイヤを上記案内ローラに押し付けるように接触して給電する給電ブラシが 設けられ、該給電ブラシには給電ブラシをワイヤの走行方向に対して交差する方 向に揺動させる揺動装置が付設された構成とされているので、給電ブラシが部分 的に摩耗して短期間で接触不良を生じることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案に係る走行ワイヤへの給電装置を設備
したラジカル反応による精密切断装置の概略図である。

【図２】 本考案に係る走行ワイヤへの給電装置の一実
施例を示す正面図である。

【図３】 同じく、一部分を切断した平面図である。

【図４】 同じく、一部分を切断した側面図である。

【図５】 ピニオンとラック等の関係を示す外観図であ
る。

【図６】 本考案の他の実施例を示す平面図である。

【符号の説明】

８，９ 案内ローラ ３５ 給電ブラシ ４６ 揺動装置 Ｗ ワイヤ電極（走行ワイヤ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 菊地 吉郎 横浜市磯子区新磯子町27番地 株式会社新 潟鉄工所製品開発部内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワイヤを案内する２個の案内ローラの間
   に、該２個の案内ローラに案内されて走行するワイヤに
   該ワイヤを上記案内ローラに押し付けるように接触して
   給電する給電ブラシが設けられ、該給電ブラシには給電
   ブラシをワイヤの走行方向に対して交差する方向に揺動
   させる揺動装置が付設されたことを特徴とする走行ワイ
   ヤへの給電装置。