JPH09323318A - ワイヤソー用溝付ローラの溝形状測定方法及び装置 - Google Patents

ワイヤソー用溝付ローラの溝形状測定方法及び装置

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JPH09323318A
JPH09323318A JP14565396A JP14565396A JPH09323318A JP H09323318 A JPH09323318 A JP H09323318A JP 14565396 A JP14565396 A JP 14565396A JP 14565396 A JP14565396 A JP 14565396A JP H09323318 A JPH09323318 A JP H09323318A
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JP
Japan
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wire
groove
grooved roller
groove shape
grooved
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Application number
JP14565396A
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English (en)
Inventor
Masashi Nagatsuka
真史 永塚
Yuji Kaneda
雄司 兼田
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Tokyo Seimitsu Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Seimitsu Co Ltd
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Publication date
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  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】実機と略同じ条件で溝形状を測定することによ
り、正確な溝の磨耗量を得る。 【解決手段】溝形状測定装置10の先端子26を、ワイ
ヤの直径と等しい球体又は円柱体に形成する。そして、
この先端子26を溝付ローラ32の溝33に押し付ける
と共に、駆動部18によって溝付ローラ32の軸線方向
に走行させて溝形状を測定する。先端子26の押付力
は、溝付ローラ32の溝に対するワイヤの押付力と略同
一に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、円柱状の半導体イ
ンゴット、セラミック、ガラス等の被加工物を走行する
ワイヤで薄板状のウェーハに切断するワイヤソー用溝付
ローラの溝形状測定方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体インゴット、セラミック、ガラス
等の被加工物を薄板状のウェーハに切断する切断装置の
一つにワイヤソーがある。このワイヤソーは、一方のワ
イヤリールから繰り出されたワイヤを複数台の溝付ロー
ラの溝に巻き掛けてワイヤ列を形成し、他方のワイヤリ
ールに巻き取ると共に、前記ワイヤ列に砥粒を含む加工
液を供給して被加工物を押し当てることにより、その砥
粒のラッピング作用によって前記被加工物を多数のウェ
ーハに切断する。
【0003】ところで、溝付ローラの溝が磨耗していく
と、切断されるウェーハの精度に悪影響を与える。即
ち、前記溝の傾斜面が磨耗した場合には、ワイヤが溝付
ローラの軸線方向に移動して、結果的にウェーハの厚さ
が不均一となる。また、溝が径方向に磨耗して隣接する
溝との溝径が大きく変化するとワイヤが蛇行してしま
い、結果的にウェーハの平坦度が悪化するという現象が
生じる。
【0004】そこで、従来から形状測定機を用いて溝付
ローラの溝形状を測定し、その結果が許容値を外れた時
に溝付ローラの寿命と判断して溝付ローラを新品のもの
と交換するようにしている。図5は、溝付ローラ1の測
定状態を示す要部断面図である。同図によれば、形状測
定機の触針先端子2は先鋭状に形成され、これを溝付ロ
ーラ1の溝3に当接させると共に、溝付ローラの軸線方
向(図中矢印で示す方向)に走行させて溝3の形状を測
定する。図6は、その測定結果を示す出力データであ
り、このデータに基づいて隣接する溝3、3…同士のピ
ッチ(P)、及び溝径のバラツキ(α)を算出し溝3、
3…の磨耗量を計測している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
形状測定装置は、ワイヤが巻き掛けられていない状態で
の溝自体の形状を測定するものなので、負荷がかかった
状態の溝形状を測定することができない。従って、従来
装置では、ワイヤが巻き掛かった状態での溝3の磨耗量
(変化量)を正確に計測できないという欠点がある。
【0006】例えば、図6に示すように、溝3の両壁3
A、3Bの傾斜角度θ1、θ2に差があると、実際には
この溝3に巻き掛けられるワイヤの位置が図6上で左右
方向にずれているにもかかわらず、先端子2は溝3の深
部を測定し、この深部でPを算出するので測定誤差が出
る。このような不具合は、溝3にワイヤが巻き掛けられ
た実機上で測定すれば解消できるが、実機上では形状測
定機を配置するスペースがなく、そのスペースを確保し
ようとするとワイヤソー全体が大型になるという欠点が
生じる。
【0007】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、実機と略同じ条件で溝形状を測定することがで
きるワイヤソー用溝付ローラの溝形状測定方法及び装置
を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決する為の手段】本発明は、前記目的を達成
するために、一方のワイヤリールから繰り出されたワイ
ヤを複数台の溝付ローラの溝に巻き掛けてワイヤ列を形
成し、他方のワイヤリールに巻き取ると共に、前記ワイ
ヤ列に砥粒を含む加工液を供給して被加工物を押し当て
ることにより、前記被加工物を多数のウェーハに切断す
るワイヤソー用溝付ローラの溝形状測定方法に於いて、
形状測定装置の触針先端子を前記ワイヤの直径と等しい
球体又は円柱体に形成し、該球体又は円柱体を前記溝付
ローラの溝に押し付けると共に溝付ローラの軸線方向に
走行させて溝付ローラの溝形状を測定することを特徴と
している。
【0009】本発明によれば、溝形状測定装置の触針先
端子を、ワイヤの直径と等しい球体又は円柱体に形成
し、この触針先端子を押圧手段によって溝付ローラの溝
に押し付けたのち、駆動手段によって溝付ローラの軸線
方向に走行させて溝形状を測定する。このように本発明
は、触針先端子の形状をワイヤの直径と等しい球体又は
円柱体としたので、先鋭状の触針先端子で測定する従来
の測定方法と比較して、実機と略同じ条件で溝形状を測
定できる。従って、本発明によれば、溝付ローラの溝の
磨耗量を正確に計測できる。
【0010】また、本発明は、押圧手段による触針先端
子の押付力を、溝付ローラの溝に対するワイヤの押付力
と略同一に設定したので、更に実機に近い状態で溝形状
を測定できる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
るワイヤソー用溝付ローラの溝形状測定方法及び装置の
好ましい実施の形態について詳説する。図1は、本発明
の実施の形態に係る溝形状測定装置によって、溝付ロー
ラの溝形状が測定されている状態を示す正面図である。
【0012】同図に示す溝形状測定装置10は台車12
上に設置されており、使用途中の溝付ローラを測定する
際にはワイヤソーの近傍に移動され、新品の溝付ローラ
を測定する際には搬入倉庫等に移動されて、その場所で
測定を行うことが可能となっている。前記溝形状測定装
置10は、台車12上に固定される測定台ベース14を
有し、この測定台ベース14上にコラム16が鉛直方向
に立設されている。コラム16には、駆動部18が図示
しない直動ベアリングを介して昇降移動可能に設けら
れ、この駆動部18を昇降移動させる電動モータ20が
コラム16の上部に設置されている。前記駆動部18の
下部には、検出器22が取り付けられる。駆動部18
は、検出器22を水平方向に往復移動させるもので、そ
の移動速度は、台車12内のコントローラ19によって
制御されている。検出器22の側部には、逆L字状の触
針24が延設され、触針24は基部を支点に上下に揺動
自在に設けられる。この触針24の移動が検出器22で
検出されると、検出器22は触針24の移動量に基づい
た電気信号をコントーラ19に出力する。そして、コン
トローラ19は前記電気信号に基づいて測定データを作
成し、これを図示しないディスプレイ、又はプリンタに
出力して表示させる。また、前記検出器22は、先端子
26の測定圧(押圧力)を設定することもできる。符号
28は傾斜装置であり、傾斜装置28のハンドル30を
操作すれば、検出器22と駆動部18とが所定の傾きに
設定される。
【0013】前記触針24の先端部には図1、図2に示
す球状の先端子26が固着されている。前記先端子26
は、実機のワイヤソーで使用されるワイヤの直径と等し
く形成されている。ところで、測定対象の溝付ローラ3
2は、前記台車12上に設置されたX−Yテーブル34
上に支持される。X−Yテーブル34は、X方向に配設
された一対のガイドレール36、36とY方向に配設さ
れた一対のガイドレール38(一方側は図示せず)を有
している。前記ガイドレール36、36は台車12上に
平行に固定され、これに前記ガイドレール38が形成さ
れたテーブル40がX方向に移動自在に載置されてい
る。前記ガイドレール38には、支持台42がY方向に
移動自在に載置される。前記溝付ローラ32は、前記支
持台42の両側に立設された支持アーム44、44上に
その軸受部32A、32Aが載置されて支持されてい
る。
【0014】次に、前記の如く構成された溝形状測定装
置10による測定方法について説明する。先ず、X−Y
テーブル34を駆動して支持台42を溝形状測定装置1
0から離れた位置に移動させ、この位置で溝付ローラ3
2を支持台42上に支持させる。そして、X−Yテーブ
ル34を駆動して前記溝付ローラ32を溝形状測定装置
10に近づけると共に、支持台42をY方向に移動させ
て、所望の測定部分を前記触針24の下方に位置させ
る。
【0015】次に、溝形状測定装置10の駆動部18を
コラム16に沿って下降移動させて先端子26の高さを
溝付ローラ32の位置に合わせる。そして、駆動部18
を駆動して検出器22を測定開始位置に移動させたの
ち、触針24を下降移動させて溝付ローラ32の溝33
に当接させると共に先端子26による測定圧Fを設定す
る。この測定圧Fは、溝付ローラ32の溝33に対する
ワイヤの押付力、即ち実機の押付力と同一に設定する。
以上で測定準備が完了する。
【0016】次いで、検出器22を水平方向に移動させ
て溝33の形状測定を開始する。図2は、溝付ローラ3
2の測定状態を示す要部断面図である。同図に示すよう
に、溝形状測定装置10の先端子26を溝付ローラ32
の軸線方向(図中矢印で示す方向)に走行させて溝33
の形状を測定する。図3は、その測定結果を示す出力デ
ータであり、このデータに基づいて隣接する溝33、3
3…同士のピッチ(P)、及び溝径のバラツキ(α)を
算出し溝33、33…の磨耗量を計測する。
【0017】前記測定結果において、本実施の形態で
は、前記先端子26をワイヤの直径と等しく形成してい
るので、溝33の両壁33A、33Bの傾斜角度θ1、
θ2に差があっても、この溝33に巻き掛けられるワイ
ヤの位置を先端子26の位置で測定できる。従って、本
実施の形態によれば、先鋭状の触針先端子で測定する従
来の測定方法と比較して、実機と略同じ条件で前記ピッ
チPと溝径のバラツキαを測定できるので、溝付ローラ
32の溝33の磨耗量を正確に計測できる。
【0018】また、本実施の形態では、先端子26の測
定力を、溝付ローラ32の溝33に対するワイヤの押付
力と略同一に設定している。従って、溝付ローラ32が
ワイヤの押付力で弾性変形する弾性体の場合に特に有効
であり、この場合には更に実機に近い状態で溝形状を測
定できる。尚、前記先端子26は球体なので溝33の深
部には到達せず、溝33の実際の形状を測定することは
できないが、必要な情報はピッチPと溝径のバラツキα
なので、磨耗量を計測するにあたり支障は全くない。
【0019】一方、本溝形状測定装置10を使用するこ
とで、溝付ローラ32の寿命及び保守点検(再生加工)
の時期を判断することもできる。その判断方法は、先
ず、新品の溝付ローラ32の溝形状を測定し、前記ピッ
チP1 と溝径のバラツキα1 の初期データを保存する。
次に、この溝付ローラ32を実機に搭載し、被加工物を
n本(例えば10本)切断した後のP2 、α2 の中間デ
ータを保存する。そして、初期データP1 、α1 から中
間データP2 、α2を減算し、n本目における変化量
(磨耗量)を求める。この変化量に基づいて、被加工物
1本当たりの変化量を求め、何本目に保守点検が必要と
なるか、及び何本目に寿命となるかを予測する。即ち、
保守点検時期の規定値、及び寿命の規定値を予め設定し
ておき、これらの規定値を超えると予測される本数目の
被加工物を切断終了した時に、保守点検を行い又は新品
のものと交換する。
【0020】これにより、溝付ローラ32の寿命及び保
守点検の時期を効率良く判断することができる。尚、前
記中間データは1回に限らず、n本毎に複数回取得する
ようにすれば、切断本数に対する溝の形状変化の統計値
を得ることができる。従って、この統計値から変化量の
異常の有無を判定できるので、例えば、変化量が異常の
場合には、ワイヤソーに異常が生じたと判断しワイヤソ
ーの異常診断を行う。これにより、ワイヤソーの故障及
び切断ウェーハの精度低下を未然に防止することができ
る。
【0021】また、本実施の形態では先端子26を球体
としたが、これに限られるものではなく、図4に示すよ
うに先端子46をワイヤの直径と等しい円柱体に形成し
ても良い。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係るワイヤ
ソー用溝付ローラの溝形状測定方法及び装置によれば、
ワイヤの直径と等しい球体又は円柱体に触針先端子を形
成したので、実機と略同じ条件で溝形状を測定すること
ができる。従って、本発明は、溝付ローラの溝の磨耗量
を正確に計測することができる。
【0023】また、本発明によれば、触針先端子の押付
力を、溝付ローラの溝に対するワイヤの押付力と略同一
に設定したので、更に実機に近い状態で溝形状を測定す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の溝形状測定装置による溝付ローラの溝
形状測定状態を示す正面図
【図2】溝形状測定状態を示す要部拡大断面図
【図3】溝形状測定結果の出力データを示す説明図
【図4】触針先端子の第2の実施の形態を示す斜視図
【図5】従来の溝形状測定状態を示す要部拡大断面図
【図6】従来の溝形状測定結果の出力データを示す説明
【符号の説明】
10…溝形状測定装置 12…台車 18…駆動部 19…コントローラ 22…検出器 24…触針 26、46…先端子 32…溝付ローラ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一方のワイヤリールから繰り出されたワイ
    ヤを複数台の溝付ローラの溝に巻き掛けてワイヤ列を形
    成し、他方のワイヤリールに巻き取ると共に、前記ワイ
    ヤ列に砥粒を含む加工液を供給して被加工物を押し当て
    ることにより、前記被加工物を多数のウェーハに切断す
    るワイヤソー用溝付ローラの溝形状測定方法に於いて、 形状測定装置の触針先端子を前記ワイヤの直径と等しい
    球体又は円柱体に形成し、該球体又は円柱体を前記溝付
    ローラの溝に押し付けると共に溝付ローラの軸線方向に
    走行させて溝付ローラの溝形状を測定することを特徴と
    するワイヤソー用溝付ローラの溝形状測定方法。
  2. 【請求項2】前記球体又は円柱体の押付力は、前記溝付
    ローラの溝に対する前記ワイヤの押付力と略同一に設定
    されていることを特徴とする請求項1記載のワイヤソー
    用溝付ローラの溝形状測定方法。
  3. 【請求項3】一方のワイヤリールから繰り出されたワイ
    ヤを複数台の溝付ローラの溝に巻き掛けてワイヤ列を形
    成し、他方のワイヤリールに巻き取ると共に、前記ワイ
    ヤ列に砥粒を含む加工液を供給して被加工物を押し当て
    ることにより、前記被加工物を多数のウェーハに切断す
    るワイヤソー用溝付ローラの溝形状測定装置に於いて、 前記ワイヤの直径と等しい球体又は円柱体に形成された
    触針先端子と、該触針先端子を前記溝付ローラの溝に押
    し付ける押圧手段と、該触針先端子を溝付ローラの軸線
    方向に走行させる駆動手段と、を有することを特徴とす
    るワイヤソー用溝付ローラの溝形状測定装置。
  4. 【請求項4】前記押圧手段による前記触針先端子の押付
    力は、前記溝付ローラの溝に対する前記ワイヤの押付力
    と略同一に設定されていることを特徴とする請求項3記
    載のワイヤソー用溝付ローラの溝形状測定装置。
JP14565396A 1996-06-07 1996-06-07 ワイヤソー用溝付ローラの溝形状測定方法及び装置 Pending JPH09323318A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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