CN100503166C - 多钢线锯 - Google Patents

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Abstract

与该发明相关的钢线锯是一面向被加工物与钢线的切割界面供给含有碱或混酸的料浆,一面切割上述被加工物的多钢线锯,具有:带加热机构的储藏罐,该储藏罐用于储藏加热上述料浆;保温管,该保温管在从上述带加热机构的储藏罐直到上述钢线即将进入上述被加工物前的位置,一面将由泵送出的上述料浆维持在规定的温度,一面运送;恒温槽,该恒温槽将固定在载物台上的上述被加工物附近的温度维持在上述规定的温度;钢线加热机构,该钢线加热机构将上述钢线加热到上述规定的温度。其结果为,可以降低硅块切割加工时的切割阻力,同时可减小其厚度不均,可以以高效率·低成本获得高品质的晶片。

Description

多钢线锯
技术领域
本发明涉及为了制造半导体用以及太阳能电池用的晶片,而在切割硅块时使用的多钢线锯。
技术背景
以往以来,对于硅块的切割是使用多钢线锯,该多钢线锯可以以小的切割量以及均一的厚度进行切割或一次可以切割多片晶片。使用该多钢线锯进行硅块的切割是通过一面向行走的钢线上按压硅块,一面向其切割界面导入含有磨粒的料浆来进行的(例如,参照专利文献1)。
在这样的使用钢线进行的硅块的切割中,伴随着钢线进行的对块的切割的进行,料浆的温度上升,钢线锯的辊伸缩。因为块的加工条件变化,所以不能将块的加工精度保持在一定。因此,想要冷却料浆,确保加工精度(例如,参照专利文献2)。
但是近年,相对于硅块的切割,要求维持高的晶片品质,同时减小切割量或切割间距,削减晶片加工费。想要减小切割量,只要减小钢线直径即可,但是为了降低该量的钢线的断裂强度,就需要减小施加在钢线上的张力。因为块的切断是通过作为压力复制的研磨作用进行的,所以若减小钢线的张力,则切割速度减缓,钢线的位移(挠曲)增大。若钢线的位移(挠曲)增大,则在与切割方向正交的方向上的钢线的位移也增大,产生晶片的翘曲、厚度不均、微小的凹凸(锯痕),使晶片的品质降低。若为了象这样减小钢线挠曲,根据切割速度的延迟来降低硅块的进给速度,则切割效率降低。若提高钢线的进给速度,对切割速度的延迟进行补偿,提高硅块的进给速度,则没有了相对于在切割界面上的磨粒的分散不良的余量,由于张力突然上升,产生钢线的断裂。因此,为了维持高的晶片品质,同时减小硅块的切割量或切割间距,就需要降低切割阻力。
因此,提出了使用固定磨粒钢线和含有游离磨粒的料浆或浓度小于等于2%的KOH碱溶液,切割硅块的方法(例如,参照专利文献3)。
另一方面,在多钢线锯中,在向钢线供给料浆时,从钢线的上方帘状地排出大量的料浆。因为供给的料浆中,附着在钢线上的是极少量,料浆的大部分脱落到钢线的下方,所以脱落的料浆经过从加工室底部抽出的排泄管,被回收到料浆储藏罐。即,大部分的料浆没有用于硅块的切割,仅仅是从料浆储藏罐通过料浆供给路径以及排出机构又循环到料浆储藏罐。通常,在多钢线锯中,为了对反应生成的氢等进行排气,由于加工室内被保持在负压状态,所以在这样的料浆的供给·循环过程中,料浆中所含的水分蒸发。特别是,若所使用的料浆为高温,则水分的蒸发明显,或是供给·循环的料浆粘度增高,或是在钢线插入硅块的入口部分,未被导入到切割界面的剩余的料浆干燥、固化。料浆粘度的变化导致加工品质的降低(晶片厚度的不均等、产生锯痕)。另外,若在钢线插入硅块的入口部分积蓄固化的料浆,则或是在与钢线之间存在阻力,或是固化的料浆碎片啮入钢线和硅块的切割界面,还是有可能引起钢线的断裂的。若在加工中引起钢线的断裂,则不仅加工中断,而且加工中的硅块也变得无用。为了恢复加工,产生了取出硅块的作业、清扫作业、敷设钢线作业等的工时,生产性明显降低。
专利文献1:专利第3187296号公报
专利文献2:特开平8-47850号公报
专利文献3:特开2000-343525号公报
发明内容
使用含有固定磨粒钢线和游离磨粒的料浆的以往的切割方法,作为运送游离磨粒的载体,使用固定钢线,具有下述作用,即,降低游离磨粒向切割界面导入量的不确定性,增加平均的游离磨粒导入量,同时,使固定磨粒同时作用,研磨切割硅块。估计切割中的所谓刀数增大,使切断效率上升,降低了外观上的切割阻力。但是,与使用裸钢线的情况相比,存在切割屑或游离磨粒的排出困难,在切割界面的液中的切割屑或游离磨粒的浓度增高,在切割界面的料浆的粘度增高的问题。另外,固定磨粒钢线价格非常高,若使用则经济性明显欠缺。
在使用固定磨粒钢线和碱溶液的以往的切割方法中,由于切割屑在切割界面上引起阻塞,碱溶液的一部分被用于该切割屑的溶解,所以碱溶液对切割面的作用降低。另外,凝集的切割屑对切割面造成微小的裂纹,碱溶液有选择地作用,使这样的裂纹扩大,使切割面变得粗糙。切割屑的排出阻力有助于切割阻力的增大,其结果为产生了晶片的翘曲、厚度不均匀、微小的凹凸。为了得到碱溶液的充分的作用,就需要大幅降低钢线的进给速度、硅块的进给速度,从而导致切割效率的明显降低。
因此,已经知道,将含有磨粒以及数质量%的盐基性物质并且pH大于等于12的料浆加热,供给到切割界面,一面将块推压到裸钢线,一面切割的结果是,可以降低切割阻力。特别是已经知道,作为料浆的加热温度,最好是65℃-95℃。为了获得这样的降低切割阻力的效果,将被欲导入或已导入到切割界面的料浆温度控制在规定的温度是很重要的。
在专利文献2所公开的以往的切割方法中,存在下述问题,即,虽然在料浆储藏罐中,调整料浆的温度,但或是在从料浆储藏罐到料浆排出部运送料浆期间,料浆的温度下降,或是在料浆被涂抹到钢线上时,被钢线吸热,或是在涂抹于钢线上的料浆与块接触时,被块吸热,在料浆和块化学反应的位置,料浆的温度降低。由于象这样料浆的温度降低,会产生因块与料浆的化学反应界面的位置,使化学反应速度不同的现象,作为其结果,产生分割阻力的不一致,产生锯痕、晶片厚度不均。
另外,在以往的切割方法中,还存在下述所示的课题。
(1)因为供给·循环大量的料浆,所以需要大流量·大电力的料浆供给机构,装置价高。
(2)由于在循环中组成的变化(水分或磨粒的减少,液体成分的相分离),容易产生被导入到块切割界面的料浆中的磨粒量的减少或料浆粘度的变化,产生加工品质的不一致。
(3)因为在加工室内的料浆大量飞散,加工室的污染大,所以作业后的清扫工时增大。
(4)即使是在料浆的温度管理中,也必需进行无助于切割的、大量循环的料浆的温度控制,向切割界面导入的料浆的温度控制的响应性不好。另外,即使在罐内对逐步回收来的大量的料浆进行搅拌,磨粒的均一分散性也不良,就这样不均一地涂抹到钢线上,导致加工品质的降低(晶片厚度不均,产生锯痕(伤)等)。
本发明就是鉴于上述的课题而产生,以提供一种多钢线锯为目的,该多钢线锯可以降低硅块切割加工时的切割阻力,同时可减小其厚度不均。
另外,本发明以提供一种多钢线锯为目的,该多钢线锯可以抑制料浆的粘度变化或钢线插入硅块的入口部分的料浆的干燥、固化,维持高的加工品质且防止钢线的断裂。
再有,本发明以提供一种多钢线锯为目的,该多钢线锯为料浆的利用效率高,是廉价的装置构成,料浆温度控制容易,使旋转辊的寿命长期化成为可能,并且清扫·敷设钢线作业等的作业性优良。
本发明是一种多钢线锯,一面向在多个辊之间行走的钢线供给含有磨粒的料浆,一面切割被加工物,其特征在于,具有收容上述料浆的收容部和将上述料浆的温度维持为一定的温度控制机构,在上述收容部的构成面上,设置上述钢线可通过的通过孔,将料浆供给机构设置在上述被加工物被切割的部位的上游,该料浆供给机构利用使上述钢线通过上述收容部内来向上述钢线供给料浆,上述收容部的构成面具有备有切口部的可自由开放的部件,在关闭上述部件时,上述切口部形成上述通过孔。
另外,本发明是一种多钢线锯,一面向在多个辊之间行走的钢线供给料浆,一面切割被加工物,其特征在于,具有:用于排出上述料浆的料浆排出部;加工室,该加工室至少覆盖上述料浆排出部和上述被加工物;湿度调节机构,该湿度调节机构用于将上述加工室内的湿度调节到设定湿度。
另外,本发明是一种多钢线锯,一面向在多个辊之间行走的钢线供给料浆,一面切割被加工物,其特征在于,包括具有料浆排出部的料浆供给机构,该料浆排出部设置在上述辊和切割上述被加工物的部位之间,上述辊设置在切割上述被加工物的部位的上游侧,从上述料浆排出部排出的料浆沿上述被加工物的侧面移动,据此,向上述钢线供给料浆。
再有,本发明是一种多钢线锯,一面向在多个辊之间行走的钢线供给含有磨粒的料浆,一面切割被加工物,其特征在于,具有收容上述料浆的收容部,将料浆供给机构设置在上述被加工物被切割的部位的上游,该料浆供给机构利用使上述钢线通过上述收容部内来向上述钢线供给料浆。
根据本发明,因为可以一面将碱性料浆维持在所希望高的温度,一面进行切割加工,所以可以抑制与被加工物和料浆的切割界面的场所相伴的反应速度的不均,降低切割阻力的不均,锯痕、晶片厚度不均等。
另外,根据本发明,因为可以通过湿度调节机构,将加工室内的湿度调节到设定湿度,所以可以一面维持高的加工品质,一面防止钢线的断裂。
再有,根据本发明,可以是廉价的装置构成,提高了料浆的利用效率,使料浆的温度控制容易,使旋转辊的寿命长期化成为可能,并且可以提高清扫·敷设钢线作业等的作业性。
附图说明
图1是有关本发明的实施方式1的多钢线锯的外观图。
图2是有关本发明的实施方式1的多钢线锯的局部外观图。
图3是表示有关本发明的实施方式2的多钢线锯的钢线加热机构的构造的图。
图4是有关本发明的实施方式3的多钢线锯的外观图。
图5是有关本发明的实施方式3的多钢线锯的局部外观图。
图6是用于说明有关本发明的实施方式3的多钢线锯所进行的被加工物的切割工序的图。
图7是有关本发明的实施方式3的湿度调节的流程图。
图8是表示有关本发明的实施方式3的料浆储藏罐内的料浆粘度的柱状图。
图9是有关本发明的实施方式4的多钢线锯的外观图。
图10是有关本发明的实施方式4的多钢线锯的局部外观图。
图11是用于说明有关本发明的实施方式4的多钢线锯所进行的被加工物的切割工序的图。
图12是有关本发明的实施方式5的多钢线锯的局部外观图。
图13是有关本发明的实施方式6的多钢线锯的外观图。
图14是有关本发明的实施方式6的多钢线锯的局部外观图。
图15是用于说明有关本发明的实施方式6的多钢线锯所进行的被加工物的切割工序的图。
图16是有关本发明的实施方式7的多钢线锯的局部外观图。
图17是在图16中的X向视图。
图18是说明在有关本发明的实施方式8的多钢线锯的料浆供给机构中的侧壁部的图。
具体实施方式
实施方式1
图1是有关本发明的实施方式1的多钢线锯的外观图。图2是实施方式1的多钢线锯的局部外观图。
有关实施方式1的多钢线锯具有基座1;竖立设置在基座1的上面的框架2;在加工方向上可移动地支撑被加工物3的被加工物支撑机构4;进入被加工物3,向被切割位置供给钢线5的钢线供给机构6;向被加工物3和钢线5的切割界面供给料浆7的料浆供给机构8。基座1是由支撑多钢线锯的平盘构成的。框架2是由箱构成的,设置有朝向作业者的正对的侧板9。
被加工物支撑机构4具有通过隔板10固定被加工物3的载物台11;相对于框架2可移动地被支撑,一面朝向加工方向,对载物台11施加规定的负重,一面下压载物台11的载物台可动机构12;围绕在载物台11的周围的恒温槽13。恒温槽13具有加工室16,该加工室16是由框架2和突出设置在框架2的四边近前的四个侧壁14,及与框架2对向、与侧壁14的前边相连的前壁15包围而成。恒温槽13还如图2所示,具有测量加工室16内的温度的室内温度计17;加热加工室16内的热板18;根据室内温度计17所测量的温度,调整向热板18供给的电力,使加工室温度达到料浆7的最适合温度的室温调整器19。
钢线供给机构6具有在基座1上所具有的未图示出的两台马达;分别与该马达的轴连结的拉出旋转轴20以及卷绕旋转轴21;与拉出旋转轴20嵌合,拉出钢线5的钢线拉出绕线管22;与卷绕旋转轴21嵌合,将从加工室16返回来的钢线5卷绕的钢线卷绕绕线管23;将从钢线拉出绕线管22拉出的钢线5到支撑在框架2上的主辊24进行行走引导的多个引导滑轮25;将从主辊24返回到钢线卷绕绕线管23的钢线5在其间进行行走引导的多个引导滑轮26;控制由引导滑轮25、26引导的钢线5的张力的张力控制辊43。
再有,钢线供给机构6具有相对于框架2被垂直地旋转支撑,并在外周表面上等间隔地形成多个槽的主辊24,和与主辊24平行,相对于框架2被旋转支撑,并在外周表面上等间隔地形成多个槽的副辊27。
再有,钢线供给机构6将作为钢线加热机构的绕线管加热器28内置在钢线拉出绕线管22内。作为该钢线加热机构,此外还可以适用于在主辊24附近具备的、可以对钢线5照射红外线的红外线加热器或在主辊24的近前,使钢线5通过温水的温水槽等,只要是可以加热钢线5的物体,并非仅限于此。
料浆供给机构8具有储藏在调整后供给的料浆7以及由加工室16的料浆托盘29回收返回的料浆7,并且将该料浆7的温度控制在最合适的温度的带加热机构的储藏罐30;将料浆7从带加热机构的储藏罐30送出的泵31;使从泵31送出的料浆7通过其中,一面保持在料浆7的最适合的温度,一面被向加工室16送液的保温管32;将经保温管32送来的料浆7朝向钢线5排出的料浆排出部33。
带加热机构的储藏罐30如图2所示,具有料浆储藏罐34;包围料浆储藏罐34的周围进行加热的料浆加热用加热器35;测量料浆储藏罐34内的料浆7的温度的温度计36;根据测量到的料浆7的温度,调整料浆加热用加热器35的加热条件的温度调节器37。作为该料浆加热用加热器35是使用电热丝,此外,只要是插入式加热器、带状加热器、温水加热器等可对料浆7加热的加热器即可,并非仅限于此。
保温管32如图2所示,具有料浆7可通过的管38;卷装在其侧壁面上的料浆保温用加热器39;向管38内突出,测量料浆7的温度的温度计40;根据管38内的料浆7的温度,控制料浆保温用加热器39的保温条件的温度调节器41。作为该保温用加热器39是使用带状加热器,此外,只要是在双重管的外侧使温水在管中流动等,可进行管38内的料浆7的保温的加热器即可,并非仅限于此。
接着,对使用实施方式1的多钢线锯,切割被加工物3制作晶片进行说明。
作为此时的被加工物3,使用多结晶硅块(以下称为块)。其外形是边150mm,长25mm的棱柱。该块通过玻璃制的隔板10,被由还氧树脂等构成的粘接剂固定在不锈钢制的基础板44上,基础板44被机械固定在载物台11上。
接着,将钢线螺旋状地卷装在主辊24和副辊27之间。另外,在这里使用的钢线5是由硬钢线(钢琴线)形成的,使用其粗度为0.06-0.25mm左右的线。此外,作为钢线,也可以由镍铬合金或铁镍合金等的合金、钨或钼等的高熔点金属或捆扎聚酰胺纤维的物体构成。
首先,从钢线拉出绕线管22拉出钢线5,通过引导滑轮25行走引导,变更行走方向,拉出到最靠近主辊24的槽。然后,一面在该槽内接触,一面拉出到最靠近副辊27的槽,沿该槽内,使副辊27逆时针方向旋转半圈。从这里,从主辊24的近前拉出到第2个槽,沿该槽内,使主辊24逆时针方向旋转半圈。反复这样的操作,以所希望的间距,在主辊24和副辊27之间设置被张设为螺旋状的多个钢线5。
再有,被从副辊27拉出到主辊24的最内侧的槽的钢线5一面被引导滑轮26引导,一面被卷绕在钢线卷绕绕线管23上。主辊24以及副辊27卷缠的钢线间距与块的切割间距相等,另外,卷缠次数根据从块切割出的晶片的张数任意地确定。
接着,说明在切割块时使用的料浆7。该料浆7含有碱或混酸,其成分为由磨粒、盐基性物质以及液体成分构成。
作为磨粒,只要是一般作为研磨材料使用的磨粒即可,例如,可以列举出金刚砂、氧化铈、金刚石、一氮化硼、氧化铝、氧化锆、二氧化硅。另外,这些可以单独使用或2种以上组合使用。这样的可用于磨粒的化合物在市场上有售,具体地说,作为金刚砂,可列举出商品名GC(Green Silicon Carbide绿色金刚砂)以及C(Black SiliconCarbide黑色金刚砂)((株)フジミインコ—ポレ—テツド公司制造),作为氧化铝,可列举出商品名FO(Fujimi Optical Emery光学抛光微粉)、A(Regular Fused Alimina)、WA(White Fused Alumina)以及PWA(Platelet Calcined Alumina)((株)フジミインコ—ポレ—テツド公司制造)等。
磨粒的平均粒子直径并没有特别限定,但最好是1μm-60μm,更好的是5μm-20μm。另外,对于磨粒的含有量没有特别限定,但最好相对于料浆7整体的质量,是20质量%-50质量%。
另外,作为盐基性物质,只要是在料浆7中作为盐基发挥作用的物质即可,可以列举出例如,氢氧化锂、氢氧化钠、氢养化钾等的碱金属氢氧化物、氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化钡等的碱土类氢氧化物。另外,这些可以单独或2种以上组合使用。在这些之中,从与硅块的反应性的观点出发,最好是碱金属氢氧化物。
盐基性物质的含有量相对于料浆7中的液体成分整体的质量,在3.5质量%以上至20质量%以下。
另外,作为料浆7的液体成分,可以使用水、公知的冷却剂以及这些的混合物。作为在这里使用的水,最好是杂质含有量少的水,但并非仅限于此。具体地可列举出纯水、超纯水、市政水、工业用水等。水的含有量没有特别限定,但最好是相对于料浆7的整体质量,为10质量%-75质量%。
另外,作为冷却剂,只要是保湿剂、润滑剂、防锈剂、粘度调整剂、例如含有聚乙二醇、苯并三唑、油酸等的作为切割辅助混合液一般使用的物质即可。象这样的冷却剂市场上有售,具体地可列举出商品名リカマルチノ—ル(理化商公司制造)、ルナク—ラント(大智化学产业公司制造)等。冷却剂的含有量没有特别限定,但最好相对于料浆7整体的质量,是0质量%-50质量%。
象这样构成的料浆7可以通过以所希望的比例混合各成分进行调制。混合各成分的方法是任意的,例如,可以通过叶片式搅拌机搅拌来进行。另外,对于各成分的混合顺序也是任意的。再有,以精制等的目的,也可以对调制的料浆7进一步处理,例如,进行过滤处理、离子交换处理等。
该料浆7具有强盐基性。因此,硅块的切割界面通过算式(1)所示那样的反应被脆弱化,同时通过磨粒被研磨。
Si+4H2O→Si(OH)4+2H2      (1)
促进该料浆7与块的化学反应的料浆7的温度最好在65℃-95℃的范围。在料浆7的温度过低的情况下,由于反应没有活性化,所以不能充分降低切割阻力,在过高的情况下,由于料浆液体成分(主要是水分)的蒸发,反应所必需的水分不足,切割阻力增大,不太好。
象这样地调制过的料浆7储藏在料浆储藏罐34内,进行加热,使料浆7的温度上升到65℃-95℃。进行这样地温度调整的料浆7在保温管32内,一面将料浆7的温度保温在65℃-95℃,一面从料浆排出部33被排出。料浆7附着在位于该料浆排出部33的下方的钢线5上,被导入块与钢线5的切割界面。通过被加工物支撑机构4向下方推压的块和带料浆的钢线5接触、加压、滑动,据此加工块。另外,将加工室16的空气的温度控制在65℃-95℃。再有,将钢线5的温度也加热到65℃-95℃。此时,料浆7的最适合的温度例如在80℃的情况下,将料浆7、钢线5以及加工室16的空气的温度分别控制到80℃。
另外,从料浆排出部33排出,从块以及钢线5向下落下的料浆7的残部被料浆托盘29回收,与杂质(硅的碎屑等)分离,在被再生后,通过料浆回收排泄管46,返回到料浆储藏罐34。
作为料浆7的组成的具体例,4质量部的氢氧化钠溶解在46质量部的水中,作为盐基性水溶液,将该水溶液和50质量部的冷却剂(大智化学产业公司制造,ルナク—ラント#691)混合。在该混合溶液中,再添加100质量部的SiC磨粒(フジミインコ—ポレ—テツド公司制造,GC#1200,平均粒子直径约10μm),进行搅拌,调整料浆7。得到的料浆7在25℃时的pH为13.9。
接着,使用所得到的料浆7,以下面所示的切割条件,切割多结晶硅的块(边150mm,长25mm),制造晶片。
切割条件分别为钢线直径0.1mm,切割量0.13mm,切割间距0.39mm,切割速度0.35mm/分,钢线行走速度600m/分,料浆温度80℃。作为比较例,是将料浆温度定为25℃,同样地切割块。
此时,作为表示切割阻力的大小的指标,测定钢线5的挠曲量。结构如表1所示。在切割加工时,若在行走钢线5和块的切割界面产生切割阻力,则钢线5向块进给方向挠曲。因为该挠曲与切割阻力的大小成比例,所以通过测定切割加工中的钢线挠曲量,可以得知切割阻力的大小。换言之,所谓挠曲大,是指在切割界面的钢线5上出现切割方向(z方向)的延迟,不能获得所希望的切割速度。
接着,将所得到的晶片用水清洗,进行干燥后,评定晶片的厚度不均。再有,通过目视,评定有无晶片表面的锯痕。这些结果如表1所示。
[表1]
从表1中可知,通过将料浆7控制在80℃的温度,可维持减小厚度不均、没有锯痕这样高的晶片品质,同时可以大幅降低钢线挠曲量,即,切割阻力。
象这样,根据本实施方式1,因为可以一面将料浆以及被加工物的温度维持在所希望的值,一面进行切割加工,所以可以维持减小厚度不均、锯痕极少这样高的晶片品质,同时可以大幅降低钢线挠曲量,即,切割阻力。
实施方式2
图4是有关本发明的实施方式2的多钢线锯的钢线加热机构的外观图。实施方式2的多钢线锯与实施方式1相比,钢线加热机构不同,由于其他一样,因此,省略同样部分的说明。
该钢线加热机构具有2个滑轮25a、25b,和向这2个滑轮25a、25b之间供给电压的电源42,该2个滑轮25a、25b是在从钢线拉出绕线管22到主辊24之间引导钢线5的多个引导滑轮25中的、仅仅离开钢线5可行走的所希望的长度的2个滑轮。该滑轮25a、25b具有导电性,可以在滑轮25a、25b和钢线5之间导通。另外,钢线拉出绕线管22、钢线卷绕绕线管23,为了使钢线5电气性浮起,具有绝缘性。
该钢线加热机构通过使电流在滑轮25a、25b之间的钢线5上流动,产生焦耳热,可以对钢线5进行加热。
在该实施方式2中使用的钢线5是电阻R=28.3(Ω/m)、直径D=0.1(mm)的钢琴线,钢线进给速度是v=10(m/s),滑轮间距离是L=0.4(m),下面求出将钢线5升温T=60(K)所需要的电压。
钢线5的微小部分Δx通过滑轮之间所需要的时间t(sec)可从算式(2)中求得。
t=L/v=0.04[sec]             (2)
再有,存在于滑轮之间的钢线5的质量W(g),是将钢线比重作为A=7.8(g/cm2),可从算式(3)中求得。
W=(πD2/4)·L·A=0.025[g]      (3)
因此,升温所必需的热量Q(J),是将钢线比热作为C=0.5(J/gK),可以从算式(4)中求得。
Q=ΔT·C·W=0.74[J]              (4)
此时,在钢线5上流动的电流量I(A)可通过必要的热量Q从算式(5)中求得。
I=(Q/Rt)1/2=1.3[A]            (5)
因此,必需施加在滑轮之间的滑轮间电压V(V)为算式(6)。
V=IR=14[V]               (6)
象这样,根据本实施方式2,可以使用市场销售的通用电压源或电池等,容易地对钢线进行加热。另外,通过变更电源电压,可以更容易地控制钢线的加热温度。
实施方式3
图4是有关本发明的实施方式3的多钢线锯的外观图,图5是实施方式3的多钢线锯的局部外观图。另外,图6是用于说明实施方式3的多钢线锯所进行的被加工物的切割工序的图。
有关实施方式3的多钢线锯,具有基座1;竖立设置在基座1的上面的框架2;在加工方向上可移动地支撑被加工物3的被加工物支撑机构4;进入被加工物3,向被切割位置供给钢线5的钢线供给机构6;向被加工物3和钢线5的切割界面供给料浆7的料浆供给机构8A。基座1是由支撑多钢线锯的平盘构成的。框架2是由箱构成的,设置有朝向作业者正对的侧板9。
被加工物支撑机构4具有通过隔板10,固定被加工物3的载物台11;相对于框架2可移动地被支撑,一面朝向加工方向对载物台11施加规定的负重,一面下压载物台11的载物台可动机构12;围绕在载物台11的周围的加工室16。加工室16是由框架2,和突出设置在框架2的四边近前的四个侧壁14,以及与框架2相对、与侧壁14的前边相连的前壁15包围。如图5所示,在加工室16的顶面上,设置用于排出加工室16内的空气(含有切割加工时产生的气体,例如氢等)的排出口45,在加工室16的料浆托盘29上,连接料浆回收排泄管46。再有,在加工室16的顶面上,安装着用于将加工室16内的湿度调节到设定湿度的湿度调节机构47。该湿度调节机构47具有用于产生水蒸气48的加湿装置49;用于测定湿度的湿度计50;从设定湿度和被测定的加工室16内湿度的比较结果,进行加湿装置49的动作·停止的控制装置51。因此,通过湿度调节机构47可调节加工室16内的湿度。作为在这里使用的加湿装置49,只要是能产生水蒸气48即可,并没有特别限定,例如,可以列举出超声波式加湿装置或加热器式加湿装置等。
钢线供给机构6具有:在基座1上所具有的未图示出的2台马达;分别与该马达的轴连结的拉出旋转轴20以及卷绕旋转轴21;与拉出旋转轴20嵌合、拉出钢线5的钢线拉出绕线管22;与卷绕旋转轴21嵌合、将从加工室16返回来的钢线5卷绕的钢线卷绕绕线管23;将从钢线拉出绕线管22拉出的钢线5向支撑在框架2上的主辊24进行行走引导的多个引导滑轮25;将从主辊24返回到钢线卷绕绕线管23的钢线5在其间进行行走引导的多个引导滑轮26;控制由引导滑轮25、26引导的钢线5的张力的张力控制辊43。
再有,钢线供给机构6具有:相对于框架2被垂直地旋转支撑,并在外周表面上等间隔地形成多个槽的主辊24;和与主辊24平行,相对于框架2被旋转支撑,并在外周表面上等间隔地形成多个槽的副辊27。
料浆供给机构8A具有:储藏向钢线5供给的料浆7以及由加工室16的料浆托盘29回收,并通过料浆回收排泄管46返回的料浆7的料浆储藏罐34;将料浆7从料浆储藏罐34送出的泵31;使从泵31送出的料浆7通过其中,向加工室16送液的管32A;将经管32A送来的料浆7朝向钢线5排出的料浆排出部33。该料浆排出部33在加工室16内,配置于在切割被加工物3的部位的上游侧配置的副辊27和切割被加工物3的部位之间的上方。料浆储藏罐34可以配置在加工室16内,但因为料浆储藏量的限制或加工室16内的构造复杂,所以最好配置在加工室16外。
接着,对使用实施方式3的多钢线锯,切割被加工物3,制作晶片进行说明。
作为此时的被加工物3,使用多结晶硅块(以下称为块)。该块通过玻璃制的隔板10,被由还氧树脂等构成的粘接剂固定在不锈钢制的基础板44上,基础板44被机械固定在载物台11上。
接着,将钢线5螺旋状地卷装在主辊24和副辊27之间。另外,在这里使用的钢线5是由硬钢线(钢琴线)形成的,使用其粗度为0.06-0.25mm左右的线。此外,作为钢线,也可以由镍铬合金或铁镍合金等的合金、钨或钼等的高熔点金属或捆扎聚酰胺纤维的物体构成。
首先,从钢线拉出绕线管22拉出钢线5,通过引导滑轮25进行行走引导,改变行走方向,拉出到最靠近主辊24的槽。然后,一面与该槽内接触,一面拉出到最靠近副辊27的槽,沿该槽内,使副辊27逆时针方向旋转半圈。从这里,从主辊24的近前拉出到第2个槽,沿该槽内,使主辊24逆时针方向旋转半圈。反复这样的操作,以所希望的间距,可以在主辊24和副辊27之间设置被张设为螺旋状的多个钢线5。
再有,被从副辊27拉出到主辊24的最内侧的槽的钢线5一面被引导滑轮26引导,一面被卷绕在钢线卷绕绕线管23上。主辊24以及副辊27卷缠的钢线间距与块的切割间距相等,另外,卷缠次数根据从块切割出的晶片的张数任意地确定。
在这样的多钢线锯中,若驱动钢线供给机构6,则一面通过张力控制辊43,维持一定的张力,一面是钢线5向一定方向按规定的速度行走。此时,主辊24以及副辊27以与钢线5的行走速度相应的旋转速度同步旋转。在加工室16内,由于钢线5沿主辊24以及副辊27的槽被引导,因此,在支撑台11的下方,钢线5的列一面平行行走,一面以一定的张力被配置。在这里,被加工物支撑机构4朝钢线5下推作为被加工物3的块,因此块与行走的钢线5接触被推压。此时,如图6所示,若料浆7从料浆排出部33被排出,向行走的钢线5供给,则通过行走的钢线5,被运到块的切割界面。然后,通过料浆7的研磨作用或化学作用,硅原子的结合被分裂,块被切割。
在这样的切割加工过程中,如图5所示,通过从湿度调节机构47向加工室16内放出水蒸气48,而将加工室16内的湿度(相对湿度)保持在接近饱和蒸汽压的状态。
对于通过该湿度调节机构47进行的加工室16内的湿度调节,一面参照图7,一面进行说明。首先,若确认多钢线锯为正在动作,则在步骤101中,进行被输入到控制装置51中的设定湿度的读取,进入步骤102。在步骤102中,进行通过湿度计50测定的加工室16内的湿度的读取,进入步骤103。在步骤103中,通过控制装置51判定,被测定的加工室16内的湿度是否在设定范围内。在被测定的加工室16内的湿度低于设定范围内的情况下,判定为否定,进入步骤104,加湿装置49开始进行加湿。另一方面,在步骤103中,在被测定的加工室16内的湿度高于设定范围内的情况下,判定为肯定,进入步骤105,加湿装置49停止加湿。
在这里,加工室16内的湿度最好调节到95-99%。若湿度过低,则由于在料浆7中含有的水分的蒸发量增大,料浆7的粘度增高,因此,存在产生锯痕的情况。另外,若湿度过高,则放出到加工室16内的水蒸气48成为水滴,被料浆托盘29回收,料浆储藏罐34内的料浆7被稀释,粘度降低。若料浆7的粘度降低,则从钢线5上脱落的料浆7的量增大,存在切割效率降低的情况。
在有关该实施方式3的多钢线锯中,使用含有46质量部的水;4质量部的氢氧化钠;50质量部的丙二醇;100质量部的磨粒(平均粒子直径10μm的碳化钛)的料浆,以加工室16内的湿度98%,温度80℃的条件,进行硅块的切割加工实验。在每个规定时间(0、2、4以及7小时),抽取料浆储藏罐34内的料浆,使用旋转粘度计(ブルツクフイ—ルド公司制造,プログラマブルレオメ—タDV-III),测定在滑动速度57.6[s-1]、25℃时的粘度。结果如图8所示。
从图8中可知,若在湿度被保持在接近饱和蒸汽压的状态的加工室16内进行块的切割加工,则由于抑制了在料浆7中含有的水分的蒸发,因此料浆7的粘度被保持在大致一定。与此相对,在没有进行加湿的以往的多钢线锯(加工室内的湿度约为70%)中,从切割加工开始到2小时为止,料浆7的粘度大幅上升。
另外,在有关该实施方式3的多钢线锯中,使用氢氧化钠浓度为4质量%的80℃的料浆,和直径0.1mm的钢琴线钢线,在加工室内的湿度为98%,切割速度0.35mm/分,钢线行走速度600m/分的条件下,切割硅块(边150mm,长25mm)时,确认了可以钢线不断裂地切割硅块。与此相对,在使用以往的多钢线锯切割硅块时,从切割加工开始大约1小时后(切割长度约为21mm),产生钢线的断裂。
象这样,根据本实施方式3,因为加工室16内的湿度被保持在接近饱和蒸汽压的状态,所以可使料浆7的粘度变化极小,并且,在钢线5插入作为被加工物3的硅块的入口部分,没有料浆7的干燥、固化。因此,可以一面维持高的加工品质,一面防止钢线的断裂。再有,不需要象以往的多钢线锯那样用于一面向料浆储藏罐34补给水分,一面调整粘度的机构,使料浆的粘度管理变得容易。
另外,在有关本实施方式3的多钢线锯中,在切割被加工物3的部位的上游侧配置的副辊27和切割被加工物3的部位之间的上方,配置了料浆排出部33,但并非仅限于此。例如,也可以接近切割被加工物3的部位的上游侧壁面进行配置,使从料浆排出部33排出的料浆7沿被加工物3的侧面移动,向钢线5供给。
另外,在有关本实施方式3的多钢线锯中,湿度调节机构47是配置在加工室16内,只要是能从湿度调节机构47向加工室16内放出水蒸气48即可,但并非仅限于此。例如,也可以是将湿度调节机构47配置在加工室16的外部,通过配管等,从湿度调节机构47向加工室16内放出水蒸气48。
再有,也可以在有关本实施方式3的加工室16内设置强制对流用风扇等,使加工室16内的湿度为均一。
另外,为了调整料浆7的温度,也可以设置包围料浆储藏罐34的周围进行加热的料浆加热用加热器。作为这样的料浆加热用加热器,只要是可对料浆7加热的装置即可,并没有特别限定,可列举出电热丝、插入式加热器、带状加热器、温水加热器等。
实施方式4
图9是有关本发明的实施方式4的多钢线锯的外观图,图10是实施方式4的多钢线锯的局部外观图。另外,图11是用于说明有关实施方式4的多钢线锯所进行的被加工物的切割工序的图。
有关实施方式4的多钢线锯具有:基座1;竖立设置在基座1的上面的框架2;在加工方向上可移动地支撑被加工物3的被加工物支撑机构4;进入被加工物3,向被切割位置供给钢线5的钢线供给机构6;向被加工物3和钢线5的切割界面供给料浆7的料浆供给机构8B。基座1是由支撑多钢线锯的平盘构成的。框架2由箱构成,设置有朝向作业者正对的侧板9。
被加工物支撑机构4具有:通过隔板10固定被加工物3的载物台11;相对于框架2可移动地被支撑,一面朝向加工方向对载物台11施加规定的负重,一面下压载物台11的载物台可动机构12;围绕在载物台11的周围的加工室16。加工室16是由框架2和突出设置在框架2的四边近前的四个侧壁14,以及与框架2相对、与侧壁14的前边相连的前壁15包围的。
钢线供给机构6具有:在基座1上所具有的未图示出的2台马达;分别与该马达的轴连结的拉出旋转轴20以及卷绕旋转轴21;与拉出旋转轴20嵌合,拉出钢线5的钢线拉出绕线管22;与卷绕旋转轴21嵌合,将从加工室16返回来的钢线5卷绕的钢线卷绕绕线管23;将从钢线拉出绕线管22拉出的钢线5向支撑在框架2上的主辊24进行行走引导的多个引导滑轮25;将从主辊24返回到钢线卷绕绕线管23的钢线5在其间进行行走引导的多个引导滑轮26;控制由引导滑轮25、26引导的钢线5的张力的张力控制辊43。
再有,钢线供给机构6具有:相对于框架2被垂直地旋转支撑,并在外周表面上等间隔地形成多个槽的主辊24,和与主辊24平行、相对于框架2被旋转支撑,并在外周表面上等间隔地形成多个槽的副辊27。
接着,一面参照图10,一面对料浆供给机构8B所进行的将料浆7向钢线5的供给进行具体说明。
料浆供给机构8B具有:储藏向钢线5供给的料浆7,以及由加工室16的料浆托盘29回收,并通过料浆回收排泄管46返回的料浆7的料浆储藏罐34;将料浆7从料浆储藏罐34送出的泵31;使从泵31送出的料浆7通过其中,向加工室16送液的管32A;将经管32A送来的料浆7朝向钢线5排出的料浆排出部33。该料浆排出部33如图10所示,在切割被加工物3的部位的上游侧设置的副辊27和切割被加工物3的部位之间的上方,被设置为可使被排出的料浆7沿被加工物3的侧面移动(接近切割被加工物3的部位的上游侧壁面)。在通过料浆排出部33向钢线5供给料浆7时,从料浆排出部33,例如帘状地排出料浆7。此时,因为料浆排出部33位于被加工物3的切割部位的上方,所以被排出的料浆7沿被加工物3的侧面流下。若料浆7未加改变地、没有蒸发水分地向钢线5和被加工物3的交点移动,与钢线5接触,则通过钢线5运送到被加工物3的切割界面。在这样的切割加工中,因为在被加工物3的侧面,特别是在行走的钢线5和被加工物3的交点,料浆7总是流动,所以料浆7的粘度也总一定。
接着,对使用实施方式4的多钢线锯,切割被加工物3,制作晶片进行说明。
作为此时的被加工物3,使用多结晶硅块(以下称为块)。该块通过玻璃制的隔板10,被由还氧树脂等构成的粘接剂固定在不锈钢制的基础板44上,基础板44被机械固定在载物台11上。
接着,将钢线5螺旋状地卷装在主辊24和副辊27之间。另外,在这里使用的钢线5是由硬钢线(钢琴线)形成的,使用其粗度为0.06-0.25mm左右的线。此外,作为钢线,也可以由镍铬合金或铁镍合金等的合金、钨或钼等的高熔点金属或捆扎聚酰胺纤维的物体构成。
首先,从钢线拉出绕线管22拉出钢线5,通过引导滑轮25进行行走引导,变更行走方向,拉出到最靠近主辊24的槽。然后,一面与该槽内接触,一面拉出到最靠近副辊27的槽,沿该槽内,使副辊27逆时针方向旋转半圈。从这里,从主辊24的近前拉出到第2个槽,沿该槽内,使主辊24逆时针方向旋转半圈。反复这样的操作,以所希望的间距,在主辊24和副辊27之间设置被张设为螺旋状的多个钢线5。
再有,被从副辊27拉出到主辊24的最内侧的槽的钢线5一面被引导滑轮26引导,一面被卷绕在钢线卷绕绕线管23上。主辊24以及副辊27卷缠的钢线间距与块的切割间距相等,另外,卷缠次数根据从块切割出的晶片的张数,任意地确定。
在这样的多钢线锯中,若驱动钢线供给机构6,则一面通过张力控制辊43,维持一定的张力,一面是钢线5向一定方向按规定的速度行走。此时,主辊24以及副辊27以与钢线5的行走速度相应的旋转速度同步旋转。在加工室16内,由于钢线5沿主辊24以及副辊27的槽被引导,因此,在支撑台11的下方,钢线5的列一面平行行走,一面以一定的张力被配置。在这里,被加工物支撑机构4通过朝钢线5下推作为被加工物3的块,而使块与行走的钢线5接触而被推压。此时,如图11所示,若料浆7从料浆排出部33被排出,沿块的侧面移动,向行走的钢线5供给,则通过行走的钢线5被运到块的切割界面。然后,通过块7的研磨作用或化学作用,硅原子的结合被分裂,块被切割。
另外,从料浆排出部33排出,且从块以及钢线5向下落下的料浆7的残部被料浆托盘29回收,与杂质(硅的切割屑等)分离,在被再生以后,通过料浆回收排泄管46返回到料浆储藏罐34。
在有关该实施方式4的多钢线锯中,使用氢氧化钠浓度为4质量%的80℃的料浆和直径0.1mm的钢琴线钢线,在切割速度0.35mm/分,钢线行走速度600m/分的条件下,切割(没有钢线的断裂)硅块(边150mm,长25mm)。在切割后,观察钢线插入硅块入口部分的结果为,未发现附着有固化的料浆。在使用以往的多钢线锯切割硅块,从切割加工开始大约1小时后(切割长度约为21mm)产生钢线的断裂时,在入口部分大量附着固化的料浆。
象这样,根据本实施方式4,因为在行走的钢线5和作为被加工物3的块的交点,料浆7总是流动,所以料浆7不会干燥、固化。因此,可以降低对钢线5的行走产生的阻力,进而防止使生产性明显下降的钢线的断裂。
实施方式5
图12是有关实施方式5的多钢线锯的局部外观图。
在有关实施方式5的多钢线锯中,料浆供给机构8C具有粘贴在被加工物3的侧面的片部件52。其他的构成与上述实施方式4为相同的构成。
作为在这里使用的片部件52,只要是由与料浆7没有反应或反应性极低的材料构成的片即可,例如,在为含有氢氧化钠等的强碱性物质的料浆7的情况下,可列举出聚乙烯、聚丙烯、甲基戊烯树脂、氟树脂、天然橡胶、苯乙烯橡胶、异丁橡胶、聚乙烯·聚丙烯橡胶等。再有,片部件52从切割效率的观点来看,希望为比被加工物3的硬度小。另外,因为被加工物3的切割部位由于对钢线5的行走产生的阻力等,有时成为100℃左右的高温,所以在粘贴由上述的材料构成的片部件52时,最好使用玻璃转移温度在100℃以上的热可塑性粘接剂。
在这样的料浆供给机构8C中,因为片部件52粘贴在被加工物3的侧面,所以从料浆排出部33排出的料浆7沿片部件52的表面流下。因此,即使连续向被加工物3的侧面排出与被加工物3有化学反应性的料浆7,被加工物3的侧面也不会被腐蚀。
象这样,根据本实施方式5,即使连续向被加工物3的侧面排出与被加工物有化学反应性的料浆7,被加工物3的侧面也不会被腐蚀,可以尽量抑制被加工物3的尺寸变化。
另外,在有关实施方式4以及5的多钢线锯中,是将料浆排出部33设置在副辊27和切割被加工物3的部位之间的上方,但只要排出的料浆7可沿被加工物3的侧面移动,与钢线5接触,并不限定在上方。例如,也可以将料浆排出部33设置在副辊27和切割被加工物3的部位之间的侧方或下方,朝被加工物3的侧面排出料浆7。
另外,在有关实施方式4以及5的料浆储藏罐34的内部,也可以设置水分控制机构、温度控制机构以及搅拌机构等,该水分控制机构确保料浆7中的水分量一定,使从料浆排出部33排出的料浆7的组成为一定;该温度控制机构确保料浆7的温度为一定;该搅拌机构用于防止料浆的沉淀或凝集。特别是,当在65-95℃左右的高温下使用料浆7的情况下,由于水分的蒸发,组成会变化,所以最好设置水分控制机构。此时,由于若预先求得每单位时间的水分蒸发量,则可以以一定的比例,向料浆储藏罐34供水,所以可以更容易地调节料浆7中的水分量。
另外,在有关实施方式4以及5中,也可以并用使料浆7沿被加工物3的侧面移动供给料浆7的构成,和将料浆7直接涂抹到钢线5供给料浆7的构成,将料浆7导入被加工物3的切割界面。在该情况下,最好是以直接涂抹在钢线5上进行供给的料浆7为主,切割被加工物3,沿被加工物3的侧面移动的料浆7作为防止在钢线5插入被加工物3的入口部分的料浆7的固化的辅助的机构。因此,最好是沿被加工物3的侧面移动的料浆7的流量为最小限。
实施方式6
图13是有关本发明的实施方式6的多钢线锯的外观图,图14是实施方式6的多钢线锯的局部外观图。另外,图15是用于说明实施方式6的多钢线锯所进行的被加工物的切割工序的图。
有关实施方式6的多钢线锯,具有:基座1;竖立设置在基座1的上面的框架2;在加工方向上可移动地支撑被加工物3的被加工物支撑机构4;进入被加工物3,向被切割位置供给钢线5的钢线供给机构6;向被加工物3和钢线5的切割界面供给料浆7的料浆供给机构8D。基座1是由支撑多钢线锯的平盘构成的。框架2由箱构成,设置有朝向作业者正对的侧板9。
被加工物支撑机构4具有:通过隔板10固定被加工物3的载物台11;相对于框架2可移动地被支撑,一面朝向加工方向对载物台11施加规定的负重,一面下压载物台11的载物台可动机构12;围绕在载物台11的周围的加工室16。加工室16是由框架2,和突出设置在框架2的四边近前的四个侧壁14以及与框架2相对、与侧壁14的前边相连的前壁15包围的。
钢线供给机构6具有:在基座1上所具有的未图示出的2台马达;分别与该马达的轴连结的拉出旋转轴20以及卷绕旋转轴21;与拉出旋转轴20嵌合,拉出钢线5的钢线拉出绕线管22;与卷绕旋转轴21嵌合,将从加工室16返回来的钢线5卷绕的钢线卷绕绕线管23;将从钢线拉出绕线管22拉出的钢线5向支撑在框架2上的主辊24进行行走引导的多个引导滑轮25;将从主辊24返回到钢线卷绕绕线管23的钢线5在其间进行行走引导的多个引导滑轮26;控制由引导滑轮25、26引导的钢线5的张力的张力控制辊43。
再有,钢线供给机构6具有相对于框架2被垂直地旋转支撑,并在外周表面上等间隔地形成多个槽的主辊24,和与主辊24平行,相对于框架2被旋转支撑,并在外周表面上等间隔地形成多个槽的副辊27。
接着,一面参照图14以及15,一面对料浆供给机构8D所进行的将料浆7向钢线5的供给进行具体说明。
料浆供给机构8D具有:作为储留料浆7的收容部的液槽53;将钢线5拉入该液槽53,同时从液槽53中牵出,用于向被加工物3引导的多个钢线引领用辊54a、54b、54c、54d。另外,液槽53被配置在位于被加工物3的切割部的上游侧的副辊27和被加工物3的切割部之间,在底部具有用于搅拌料浆7的搅拌机构55。
接着,对使用实施方式6的多钢线锯,切割被加工物3,制作晶片进行说明。
作为此时的被加工物3,使用多结晶硅块(以下称为块)。该块通过玻璃制的隔板10,被由还氧树脂等构成的粘接剂固定在不锈钢制的基础板44上,基础板44被机械固定在载物台11上。
若驱动钢线供给机构6,则一面通过张力控制辊43维持一定的张力,一面是钢线5向一定方向按规定的速度行走。此时,主辊24以及副辊27以与钢线5的行走速度相应的旋转速度同步旋转。在加工室16内,在主辊24以及副辊27之间行走的钢线5通过钢线引领用辊54a进入液槽53内,依次被钢线引领用辊54b、54c引导,从液槽53向外部送出。因为在液槽53内收容料浆7,所以通过钢线5被引导到液槽53内,向钢线5供给料浆7。然后,附着在钢线5上的料浆7通过钢线5的行走被运到块的切割界面。然后,通过料浆7的研磨作用或化学作用,硅原子的结合被分裂,块被切割。
另外,虽然没有图示出,但是设置有回收导入到块的切割界面上的量的料浆7的料浆储藏·搅拌罐,和从料浆储藏·搅拌罐向液槽53供给导入到块的切割界面上的量的料浆7的机构。
在有关该实施方式6的多钢线锯中,在通过钢线引领用辊54a、54b、54c、54d,以10m/秒的速度,使直径0.1mm的钢琴线钢线64根,按照0.39mm的间距、25mm的宽,进入·送出收容有粘度为150mPa·s(25℃,滑动速度为57.6[s-1]的料浆的液槽53的情况下,确认可在钢线上均一地涂抹能够产生横膜(由于表面张力,敷设在相邻的钢线之间的料浆膜)程度的充足的料浆,可以象通常那样进行切割加工。
象这样,根据本实施方式6,因为构成为钢线5通过配置在被加工物3的切割部的上游侧的液槽53内,所以使适量的料浆7附着在从液槽53送出的钢线5上,可以节省料浆的浪费,提高料浆的利用效率,抑制制造成本。另外,不需要用于供给·循环大量的料浆7的大流量·大电力的料浆供给机构,使装置廉价。再有,因为附着有适量的料浆7的钢线5在加工室16内行走,所以也可以最小限度地抑制料浆7的飞散。这种情况,除减少了加工室16的污染外,也意味着节省了回收在加工室16的壁面、底面上附着的料浆7的工时。另外还有,因为在本实施方式6中的液槽53比以往为小容量即可,所以可以使得料浆7的温度管理容易,或因为循环的料浆量为需要的最小限度,所以使料浆储藏·搅拌罐内的料浆组成稳定,可以维持磨粒的均一分散性。因此,因为可以正确地管理料浆的组成,可以持续向被加工物3的切割界面供给与初期调整状态没有太大差别的状态的料浆7,所以可以抑制晶片厚度不均,锯痕(伤)的产生等,提高加工品质。另外,因为向卷绕为螺旋状的钢线5的相对部的料浆7的附着量减少,所以在靠近液槽53侧的副辊27上不会附着富余的料浆7,可以抑制因辊槽的磨损造成的寿命的短期化。
另外,也可以在液槽53上设置根据需要将温度保持在一定的温度控制机构(未图示),和用于除掉被加工物3的切割屑的过滤器(未图示)等。液槽53与被加工物3的切割部接近配置较好。
实施方式7
图16是实施方式7的多钢线锯的局部外观图,图17是在图16中的X向视图。
该实施方式7的多钢线锯与实施方式6相比,料浆供给机构7不同,由于其他相同,所以省略相同部分的说明。
在有关实施方式7的多钢线锯中,料浆供给机构8E具有液槽53A,该液槽53A收容料浆7,同时具有搅拌机构55,作为该液槽53A的构成面的侧面部中的相对的二个侧壁部56a、56b上,分别设置窄缝状的通过孔57a、57b。设有通过孔57a、57b的位置在将料浆7收容在液槽53A中时,成为在料浆7的液面下方的位置。这样,如图17所示,架在主辊24以及副辊27上而构成的钢线7的列配置为通过该窄缝状的通过孔57a、57b,因此,在通过液槽53A时,被引导到料浆7中。
在这样的料浆供给机构8E中,钢线5通过一方的通过孔57a进入液槽53A。此时,因为在液槽53A中收容料浆7,所以钢线5与料浆7接触,料浆7供给到钢线5。附着有料浆7的钢线5被从相对的侧壁部56b的通过孔57b送出到液槽53A的外部,通过钢线5的行走,料浆7被运送到被加工物3的切割界面。
另外,在通过孔57a和钢线5之间产生若干间隙,料浆7从这里漏出来。为了不污染加工室16内部,或抑制料浆7向卷绕为螺旋状的钢线5的相对部的附着,最好在液槽53A的下部预先设置回收用托盘58。
象这样,根据本实施方式7,因为钢线5不在钢线引领用辊54a、54b、54c、54d上行走,所以可以进一步提高料浆的利用效率。另外,可以降低钢线的敷设作业,还提高了作业性。
另外,与上述实施方式6相同,也可以在液槽53A上根据需要,设置搅拌机构55;将温度保持在一定的温度控制机构(未图示);用于除掉块的切割屑的过滤器(未图示)等。
另外,在料浆供给机构8E中,通过孔57a、57b设置在相对的侧面部56a、56b上,但并非仅限于此,只要相对于液槽53A内的料浆7,引导钢线5,设置在哪个侧面部均可。例如,也可以将被加工物3的切割位置配置在液槽53A的上方,同时在液槽53A内设置用于改变方向的辊,在从侧面部56a侵入后,向液槽53A的上方引导。
实施方式8
实施方式8的多钢线锯与实施方式7相比,料浆供给机构不同,由于其他相同,所以省略相同部分的说明。
图18是用于说明在有关本发明的实施方式8的多钢线锯的料浆供给机构8F中的侧壁部的图,图18(A)是用于说明关闭状态的图,图18(B)是用于说明开放状态的图。
在图18中,液槽53A的侧壁部56c和与其相对的侧壁部(未图示)具有可自由开放的部件60,该部件60具有切口部59。该可自由开放的部件60由具有切口部59的上方侧壁部件61a和固定在液槽53A上的下方侧壁部件61b构成。在关闭上方侧壁部件61a时,如图18(A)所示,切口部59形成通过孔57c。
在这样的料浆供给机构8F中,在进行将钢线5螺旋状地卷绕在主辊24以及副辊27上的准备作业时,由于钢线5不需要每圈都穿过通过孔57c,所以提高了作业性。即,在进行卷绕钢线5的准备作业时,如图5(B)所示,拆下上方侧壁部件61a,仅使钢线5通过切口部59即可。在切割被加工物3时,只要再次关闭上方侧壁部件61a,形成通过孔57c,向液槽53A供给料浆7,然后,如上述实施方式7所说明,切割被加工物3即可。
另外,若分别预先确保了上方侧壁部件61a、下方侧壁部件61b以及液槽53A的接触面的加工精度,或使用软部件(聚四氟乙烯树脂等),则仅通过机械连结,即可充分密封料浆7的泄漏。

Claims (1)

1.一种多钢线锯,一面向在多个辊之间行走的钢线供给含有磨粒的料浆,一面切割被加工物,其特征在于,
具有收容上述料浆的收容部和将上述料浆的温度维持为一定的温度控制机构,在上述收容部的构成面上,设置上述钢线可通过的通过孔,将料浆供给机构设置在上述被加工物被切割的部位的上游,该料浆供给机构利用使上述钢线通过上述收容部内来向上述钢线供给料浆,
上述收容部的构成面具有备有切口部的可自由开放的部件,在关闭上述部件时,上述切口部形成上述通过孔。
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