CN103372694B - 线放电加工系统、线放电加工方法、工件 - Google Patents

线放电加工系统、线放电加工方法、工件 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种线放电加工系统、线放电加工方法、工件。减少未被适当地供电的线来在多线间能够进行均匀性高的放电加工。以等间隔地并列设置的线的间隔切割工件的线放电加工系统使线向同一方向移动;并具备供电片,其对移动的线中的多条线一并供给加工电源,其中,接近的两个供电片分别与供给加工电源的多条线接触,并被配置成在与线所移动的方向垂直的方向上没有被整队。

Description

线放电加工系统、线放电加工方法、工件
技术领域
涉及一种线(wire)放电加工系统、线放电加工方法、工件。
背景技术
作为以往用于将硅锭(silicon ingot)切割为多个薄片的装置,已知线锯(wire saw),存在通过线放电加工将构件加工成薄板的技术。
例如,在专利文献1中公开了对3条卷绕的线在一处进行供电来对半导体锭进行放电加工的技术。
专利文献1:日本特开平9-248719号公报
发明内容
发明要解决的问题
在多线放电加工中,通过在适当的位置对所有的线适当地进行供电来能够进行均匀性高的放电加工,但是在专利文献1中关于解决如下问题的方法没有任何公开:万一存在未被适当地供电的线的情况下,在通过未被适当地供电的线来加工的加工槽中,与通过其它的被适当地供电的线来加工的加工槽相比,导致成为不良加工。
本申请发明的目的在于,提供一种减少未被适当地供电的线来在多线间能够进行均匀性高的放电加工的结构。
用于解决问题的方案
本申请发明是一种线放电加工系统,以等间隔地并列设置的线的间隔切割工件,该线放电加工系统的特征在于,具备:移动单元,使上述线向同一方向移动;以及供电片,对进行上述移动的上述线中的多条线一并供给加工电源,其中,接近的两个上述供电片分别与供给上述加工电源的多条上述线接触,并被配置成在与上述线所移动的方向垂直的方向上没有被整队(日语:整列)。
另外,特征在于,上述两个上述供电片被配置成与分别接触的多条上述线中的一部分线重复接触。
另外,特征在于,上述供电片被配置成上述两个上述供电片重复接触的上述线的条数不固定。
另外,特征在于,还具备加工电源部,该加工电源部针对每个上述供电片独立地供给上述加工电源。
另外,特征在于,还具备电源控制部,该电源控制部控制上述加工电源使得供给至上述两个供电片的上述加工电源的脉冲相同。
另外,特征在于,上述供电片对上述移动的上述线中的30条以下的线一并供给上述加工电源。
另外,特征在于,从上述加工电源部到上述供电片的电阻值小于从上述供电片到向上述工件放电的放电部的电阻值。
另外,特征在于,从上述加工电源部到上述供电片的电压降小于从上述供电片到向上述工件放电的放电部的电压降。
发明的效果
通过本申请发明,能够提供一种减少未被适当地供电的线来在多线间能够进行均匀性高的放电加工的结构。
附图说明
图1是本申请发明中的多线放电加工系统。
图2是本申请发明中的多线放电加工装置。是图1的16的放大图(正面图)。
图3是本申请发明中的供电片。是供电片的放大图(侧面图)。
图4是现有技术中的电路图。
图5是现有技术中的多线放电加工装置。
图6是本申请发明中的放电脉冲。
图7是本申请发明中的电路图。
图8是本申请发明中的多线放电加工系统。
图9是表示本申请发明中的供电片的配置的一例的图。
图10是表示本申请发明中的供电片的配置的一例的图。
图11是表示本申请发明中的供电片的配置的一例的图。
图12是表示本申请发明中的供电片的配置的一例的图。
图13是表示基于本申请发明中的供电片的配置的电流的流动方式的图。
(附图标记说明)
1:多线放电加工装置;2:加工电源装置;103:线电极;104:供电片;105:工件(硅锭)。
具体实施方式
说明图1。
图1是从前方观察本申请发明的实施方式所涉及的多线放电加工机1的外观图。此外,图1所示的各机构的结构是一例,根据目的、用途存在各种结构例,这是不言而喻的。
图1是表示本申请发明中的多线放电加工系统的结构的图。多线放电加工系统由多线放电加工装置1、电源装置2、加工液供给装置50构成。
多线放电加工系统能够通过放电以并列设置的多条线的间隔将被加工物切割为薄片。
1是多线放电加工装置,在1中,通过伺服马达驱动的工件输送装置3设置于线103上部,能够沿上下方向移动工件105。在本申请发明中,工件105向下方向输送,在工件105与线103之间进行放电加工,但是也可以将工件输送装置3设置在线103的下部,并使工件105向上方向移动。
2是电源装置,在2中,控制伺服马达的放电伺服控制电路为了根据放电的状态高效地产生放电而进行控制使得将放电缝隙(gap)保持为固定的间隙,而且进行工件定位并推进放电加工。
加工电源电路(图7)将用于放电加工的放电脉冲供给至线103,并且进行与在放电缝隙中产生的短路等的状态相适应的控制,而且供给向放电伺服控制电路的放电缝隙信号。
50是加工液供给装置,50通过泵向工件105和线103送出放电加工部的冷却、加工碎片(屑)的去除所需的加工液,并且进行加工液中的加工碎片的去除、基于离子交换的电导率(1μS~250μS)的管理、液温(20℃附近)的管理。加工液中主要使用水,但也能够使用放电加工油。
8、9是主辊,在主辊上以预先决定的间距、数量形成有槽使得能够以期望的厚度进行加工,来自线供给线轴的被张力控制的线以所需数量绕在两个主辊上,并送至缠绕线轴。线速度使用100m/min至900m/min左右。
通过两个主辊向相同的方向且以相同的速度连动地进行旋转,从线抽出部送出的一条线103在主辊(两个)的外周进行绕圈,能够使并列设置的多条线103向同一方向移动(移动单元)。
线103如图8所示那样是一条连接的线,从未图示的线轴被抽出,一边被嵌入到主辊的外周面的导向槽(未图示),一边在该主辊的外侧以螺旋状多次(最多为2000次左右)卷绕之后,缠绕到未图示的线轴。
多线放电加工机1经由电线513与电源单元2相连接,通过从电源单元2供给的电力进行动作。
如图1所示,多线放电加工机1具备:作为多线放电加工机1的基座发挥功能的块15;以及设置于块15的上部中的、块20、工件输送装置3、粘接部4、硅锭105、加工液槽6、主辊8、线103、主辊9、供电单元10和供电片(日语:給電子)104。
说明图2。
图2是图1所示的虚线16框内的放大图。
8、9是主辊,在主辊上多次绕上线103,按照刻在主辊上的槽,以规定间距对线103进行了整队。
主辊是在中心处使用金属并以树脂覆盖外侧的构造。
在主导向辊间的中央部的下部,为了供给来自加工电源的放电脉冲,设置有供电片104来使其与10条线103接触(图3)。
关于供电片104的配置,以从硅锭105的两端起线的长度相等的位置为中心来进行设置。
供电片104要求抗机械磨损能力强且具有导电性,使用超硬合金。
在主辊间的中央部的上部配置硅锭105,将其安装在工件输送装置3上来沿上下方向移动并进行加工。
在主辊间的中央部设置加工液槽6,浸渍线103和硅锭105,进行放电加工部的冷却、加工碎片的去除。
虽然示出了如图3那样关于线104的条数与10条接触的1个供电片104,但是针对每个供电片的线的条数、供电片的总数根据所需数量而增加,这是不言而喻的。
块20与工件输送装置3接合。另外,工件输送装置3通过粘接部4与硅锭105(工件)粘接(接合)。
在本实施例中,作为加工材料(工件),以硅锭105为例进行说明。
粘接部4只要是用于将工件输送装置3与硅锭105(工件)粘接(接合)的构件,就可以是任何构件,例如使用导电性的粘接剂。
工件输送装置3是具备将通过粘接部4粘接(接合)的硅锭105沿上下方向移动的机构的装置,通过工件输送装置3向下方向移动,能够使硅锭105接近线103。
加工液槽6是用于积存加工液的容器。加工液例如是电阻值高的脱离子水。通过在线103与硅锭105之间设置加工液,在线103与硅锭105之间产生放电,能够切削硅锭105。
在主辊8、9上形成有多列用于安装线103的槽,在该槽中安装有线103。而且,通过主辊8、9向右或左进行旋转,线103移动。
另外,如图2所示那样线103安装于主辊8、9,在主辊8、9的上侧和下侧形成有线列。
另外,线103是导体,通过从电源单元2被供给电压的供电单元10的供电片104与线103接触,所供给的该电压从供电片104施加到线103。(供电片104对线103施加电压。)
然后,在线103与硅锭105之间产生放电,切削硅锭105(进行放电加工),能够制作薄板状的硅(硅晶片)。
说明图3。
图3表示供电片104的放大图。
供电片104(1个)与线103(10条)接触。
线103彼此的间隔(线的间距)为0.3mm(300μm)左右。
说明图4。
图4是表示在作为以往方式的针对每个线独立地供给放电电流的独立供电下的电路400的图。
401是加工电源(Vm)。是为了供给放电加工所需的电流而设定的电压。Vm能够设定为60V~150V中的任意的电压。
402是加工电源(Vs)。是为了引起放电而设定的电压。并且,还使用于在线与工件之间监视极间电压(极间电流)的状态的目的。Vs能够设定为60V~300V中的任意的电压。403是晶体管(Tr2)。通过开关方式将加工电源Vm的ON(导通)状态和OFF(非导通)状态进行切换。
404是晶体管(Tr1)。通过开关方式将加工电源Vs的ON(导通)状态和OFF(非导通)状态进行切换。
405是电流限制电阻体(Rm)。通过设定固定的电阻值来限制每条线的线电流(Iw)、放电电流(Ig)。Rm能够设定为1Ω~100Ω中的任意的电阻值。也就是说,在设为Vm=60V(伏特)、Vg=30V、Rm=10Ω的情况下,成为Iw(Ig)=(60V-30V)/10Ω=3A(安培)。
此外,在上述计算式中,将从加工电源到供电点的电压降设为30V,但是没有考虑基于线电阻(Rw)的从供电点到放电点的电压降。
也就是说,在作为以往方式的独立供电方式的情况下,Iw是根据Rm决定的,因此为了针对每条线得到期望的线电流(Iw)、放电电流(Ig),设定为线电阻Rw成为Rm>Rw的关系。
406是电流限制电阻(Rs)。通过设定固定的电阻值来限制引起放电的电流。Rs能够设定为1Ω~100Ω中的任意的电阻值。
407是极间电压(Vg)。是在放电过程中对线103与工件105之间施加的放电电压。
408是极间电流(Ig)。是在放电过程中流过线103与工件105之间的放电电流。
410是针对每条线独立地供给的线电流(Iw)。
说明图5。
图5是在作为以往方式的针对每个线独立地供给放电电流的独立供电下的电路400对多条线供电的图。
409是表示每条线的电阻的线电阻(Rw)。
204是独立的供电片。从设置于硅锭105的两端附近的两处独立供电片施加放电脉冲,进行放电加工。
连接到与卷绕的线103的条数相同数量的电源电路400。
图6表示本申请发明的极间电压(Vgn)和极间电流(Ign)的变化以及Tr1、Tr2的导通/截止动作(时序图)。图表的横轴是时间。
首先,使晶体管Tr1503导通,施加电压。此时,由于线103与工件105之间被绝缘,因此几乎不流过极间电流。之后,当开始放电时,根据Vgn产生电压降来检测放电,使Tr2导通时,得到大的极间电流。在经过规定时间后使Tr2截止。在Tr2的截止经过规定时间之后再次重复一系列动作。
说明图7。
图7是表示本申请发明中的对多条线(10条)一并供给放电电流的一并供电下的电路2的图。示出了放电电流流动的状态。
示出了与图8所示的电路2的等效电路。
如果假设将图4所示的以往方式的电路400直接引入到对多个线(10条)一并供给放电电流的一并供电下的电路,则为了在从加工电源到供电点之间控制放电电流,代替电流限制电阻体Rm405,而只要将Rm除以10条(卷绕主辊8、9的绕圈数)所得的电阻值的电流限制电阻体设置在从加工电源到供电点之间以供给向多个线(10条)供给的放电电流的合计(10倍)的放电电流即可。
首先,说明将具有这样固定的电阻值的Rm/10条设置在从加工电源到供电片之间的情况。
在10条的所有线与工件之间放电状态均匀地且同时产生的情况下,放电电流在10条线中均等地分散,因此与固定的电阻值(Rm/10条)相应的放电电流供给至各线与工件之间,因此过剩的放电电流的供给不会成为问题。
然而,在10条的所有线与工件之间放电状态没有均匀地且同时产生的情况下,与固定的电阻值(Rm/10条)相应的放电电流集中供给至成为放电状态的线与工件之间,因此过剩的放电电流的供给成为问题。也就是说,在10条中只有1条成为放电状态的情况下,本来应供给至1条线与工件的放电电流的10倍的放电电流供给至成为放电状态的线与工件,导致线发生断线。
本申请发明的电阻值Rmn505不是如以往方式的电流限制电阻体那样将电阻值固定为规定的值,而是具备即使在10条中只有1条成为放电状态的情况下也能够进行控制使得电阻值与成为放电状态的条数相应地变动的机构。
并且,通过使本申请发明的电阻值Rmn505在比Rwn509充分小的电阻值的范围内变动,在限制放电电流时,Rwn509占主导地位,大致能够忽略Rmn505的影响。
也就是说,从加工电源部501到供电片104之间不需要具备限制向工件105放电的电流的下限的电阻体。也就是说,只要小于将Rmn除以10条(卷绕主辊8、9的绕圈数)所得的电阻值即可。
也就是说,通过利用作为各线的电阻Rwn509的阻抗,稳定地供给各线的放电电流Ign,因此不会引起放电电流的集中。
509是基于每条线的线的电阻(Rwn)。
在此,从供电片104到放电部的电阻值是基于与供电片104接触且移动的线(1条)的电阻。
例如,将对10条线(将主辊8、9卷绕10周)一并供电的情况下的各线电阻分别设为Rw1、Rw2、~Rw10。
通过将Rwn设为限制每条的线电流(Iw)、放电电流(Ig)的电阻而不是如以往方式那样的Rmn,能够限制每条的线电流(Iwn)、放电电流(Ign)。也就是说,通过改变供电点(供电片)与放电点(放电部)的距离(长度L),能够设定为任意的电阻值。也就是说,在设为Vmn=60V、Vgn=30V、Rwn=10Ω的情况下,成为Iwn(Ign)=(60V-30V)/10Ω=3A。
此外,在上述计算式中,将基于线电阻(Rwn)的从供电点到放电点的电压降设为30V,但是没有考虑基于引起从加工电源到供电点的电压降的电阻(Rmn)的从供电点到放电点的电压降。
也就是说,在作为本申请发明的一并供电方式的情况下,Iwn是根据Rmn决定的,因此为了针对每条得到期望的线电流(Iwn)、放电电流(Ign),设定为引起从加工电源到供电点的电压降的电阻Rmn成为Rmn<Rwn的关系。
另外,关于各线独立的线电阻Rwn,能够根据(1)基于线的材质的电阻值ρ、(2)线的截面积B、(3)线的长度L这三个参数,通过Rwn=(ρ×B)/L的关系式确定。
501是加工电源部(Vmn)。是为了供给放电加工所需的电流而设定的电压。Vmn能够设定为任意的电压。而且,与以往方式相比放电电流的供给量更大,因此供给与401相比大的电力。
加工电源部501向供电片104供给加工电源(Vmn)。
502是加工电源部(Vsn)。是为了引起放电而设定的电压。并且还使用于在线与工件之间监视极间电压(极间电流)的状态的目的。Vsn能够设定为任意的电压。而且,与以往方式相比放电电流的供给量更大,因此供给与402相比大的电力。
加工电源部502向供电片104供给加工电源(Vsn)。
503是晶体管(Tr2)。通过开关方式将加工电源Vmn的ON(导通)状态和OFF(非导通)状态进行切换。
504是晶体管(Tr1)。通过开关方式将加工电源Vsn的ON(导通)状态和OFF(非导通)状态进行切换。
507是极间电压(Vgn)。是在放电过程中对线103与工件105之间施加的放电电压。
例如,将对10条线一并供电的情况下的各放电电压分别设为Vg1、Vg2、~Vg10。
通过放电来在线103与工件105之间施加极间电压的部分是放电部。在放电部中,将通过移动的多个线与供电片的接触对移动的多个线一并供电的加工电源向工件放电。
508是极间电流(Ign)。是在放电过程中流过线103与工件105之间的放电电流。
例如,将对10条线一并供电的情况下的各放电电流分别设为Ig1、Ig2、~Ig10。
通过放电来在线103与工件105之间流过极间电流的部分是放电部。在放电部中,将通过移动的多个线与供电片的接触对移动的多个线一并供电的加工电源向工件放电。
510是针对每条线独立地供给的线电流(Iwn)。例如,将对10条线一并供电的情况下的各线电流分别设为Iw1、Iw2、~Iw10。
511是从供电点到放电点的距离L,即从供电点到放电点的线的长度。
说明图8。
图8是本申请发明中的对多条线(10条)一并供给放电电流的一并供电下的电路2对多条线一并供电的图。
104是供电片。供电片104与移动的多个线一并接触。从设置于与硅锭105相对置的位置的一处的供电片104施加放电脉冲,进行放电加工。
针对卷绕主辊的线103的条数(10条)连接一个电源电路2。
以下参照图8的配置进行说明。
如图8所示,从供电点(供电片104与线103接触的位置)流向放电点(线103与工件105之间)的电流流向左右的主辊的两个方向,因此存在对于各方向的线电阻。
511L1是电流流向左的主辊方向的情况下的供电点与放电点的长度(距离),将在L1的情况下确定的线电阻设为Rw1a。
511L2是电流流向右的主辊方向的情况下的放电点与供电点的长度(距离),将在L2的情况下确定的线电阻设为Rw1b。
将线103卷绕一周主辊8、9的长度设为2m。
供电片104配置在卷绕一周的长度的大致一半的距离处,因此放电点与供电点的距离(线的长度L)为1m。
因此,从供电片到放电部移动的线的距离比0.5m长。
线103的材质的主成分是铁,线的直径是0.12mm(截面积0.06×0.06×πmm2)。线的电阻值Rw1a、Rw1b分别为相同的长度(L1=L2=1m),因此,如果将各自的线电阻值设为相同的20Ω左右,则基于Rw1a和Rw1b的1条(将主辊8、9卷绕一周)的合成的线电阻值为10Ω左右。
另外,为了如图8那样将基于L1和L2的长度的线电阻值设为相同的电阻值,优选的是以使L1和L2的长度相同的方式配置供电片104,但是,即使以使L1和L2的长度的差异是10%左右(例如L1为1m而L2为1.1m)不同的方式配置供电片104,也没有特别问题。
在放电电压Vg1~Vg10大致相等的情况下,Vmn施加到各个Rw1~Rw10,因此Iw1~Iw10是全部相同的线电流。
在此,根据基于线电阻的电压降值(Rw1×Iw1)和放电电压(Vgn)求出Vmn。
从供电片104到放电部的电压降是基于移动的线的电阻的电压降。
Rw1=10Ω(从供电片104到放电部的电阻值)。
Iw1=3A
如果设为Vgn=30V,则Vmn为如下。
Vmn=10(Ω)×3(A)+30V=60V
因此,从供电片到放电部的电压降大于10V。
因此,从供电片到放电部的电阻值大于1Ω。
此外,也可以根据Rwn=(ρ×B)/L的关系式,利用线的参数设定基于线电阻的电压降值。
因此,当计算在10条的所有线与工件之间放电状态均匀地且同时产生的情况下的Rmn时,在所有的线中成为放电状态而在10条线中流过Iw1=3A的情况下,从加工电源到供电点之间整体需要10条×3A=30A的加工电流,如果将该从加工电源到供电点之间的电压降设为Vmn的100分之1(0.6V),则该情况下的Rmn为如下。
因此,从加工电源部到供电片104的电压降小于1V。
因此,从加工电源部到供电片的电压降小于从供电片到放电部的电压降。
Rmn=0.6V/30A=0.02Ω(从加工电源部501到供电片104的电阻值)。
因此,从加工电源部到供电片的电阻值小于0.1Ω。
因此,从加工电源部到供电片的电阻值小于从供电片到放电部的电阻值。
因此,从加工电源部到供电片104的电压降与从供电片104到放电部的电压降之比为10倍以上。
因此,从加工电源部到供电片104的电阻值与从供电片到放电部的电阻值之比为10倍以上。
因此,当考虑Rmn来求出10条的加工电流时,成为(60V-30V)/((10Ω/10条)+0.02Ω)=29.41A,每条线的加工电流为2.941A。
另外,即使在10条的所有线与工件之间放电状态没有均匀地且同时产生的情况下流过一条线电流,每条线的加工电流也为(60V-30V)/(10Ω+0.02Ω)=2.994A,与在10条的所有线与工件之间放电状态均匀地且同时产生的情况相比没有产生大的差。
而且,作为进一步的效果,在对作为多条的N条(将主辊8、9卷绕N周)的线在一处(一并)供电的情况下,与针对每条线独立地供电时的加工速度相比,加工速度成为1/N,但是根据本申请发明,在对N条线在一处(一并)供电的情况下,也能够维持与对一条线独立地供电时同等的加工速度。
说明图9。
是示出配置了对100条线一并供电的供电片的情况的图。
该情况下的一个供电片的长度为30cm左右。
在本申请发明的多线放电加工系统中,从一个加工电源和一个供电片供给至线的加工电流的总电流不是与供电片所接触的线的条数成比例,而是与放电状态均匀地且同时产生的线的条数成比例,因此,如图8中说明的那样,在10条线与工件之间放电状态均匀地且同时产生的情况下,当考虑Rmn来求出供给至10条线的加工电流的总电流时,成为(60V-30V)/((10Ω/10条)+0.02Ω)=29.41A,此时流过每条线的加工电流为2.941A。
因此、在100条的所有的线与工件之间放电状态均匀地且同时产生的情况下,当考虑Rmn来求出供给至100条线的加工电流的总电流(最大)时,成为(60V-30V)/((10Ω/100条)+0.02Ω)=250A,此时流过每条线的加工电流为2.5A。
这样,如果从一个加工电源和一个供电片对100条线一并供电并在100条线与工件之间放电状态均匀地且同时产生,则需要60V×250A=15kW的大的加工电源的供给能力。
另外,如果从一个加工电源和一个供电片对100条线一并供电并仅在10条线与工件之间放电状态均匀地且同时产生,则加工电源的供给能力为60V×29.41A=1.7kW,向线与工件之间放电状态均匀地且同时产生的线供给的总电流的变动幅度变大,用于控制总电流的加工电源的负荷增大。
说明图10。
图10是表示将对20条线一并供电的供电片排列配置的情况的图。
该情况下的一个供电片的长度为6cm左右。
此时,在20条的所有线与工件之间放电状态均匀地且同时产生的情况下,当考虑Rmn来求出供给至100条线的加工电流的总电流(最大)时,成为(60V-30V)/((10Ω/20条)+0.02Ω)=57.69A,此时流过每条线的加工电流为2.8846A。
这样,在从一个加工电源和一个供电片对20条线一并供电并在20条线与工件之间放电状态均匀地且同时产生的情况下,成为60V×57.69A=3.4kW,与图9的情况相比,不需要大的加工电源的供给能力,向线与工件之间放电状态均匀地且同时产生的线供给的总电流的变动幅度变小,用于控制总电流的加工电源的负荷降低。
当考虑发生了加工电源的负荷侧的电缆等中的短路的情况下的电气保护时,针对加工电源的每个单元设为几十A是适当的。流过每条线的电流的最大值能够根据各线的电阻Rwn进行限制,因此,当将流过一条线的电流例如设为3A时,如果在使用供给至一个供电片的加工电源的供给电流为30A的加工电源的情况下将一并供电的线的条数限制为10条以下,或者在使用供给电流60A的加工电源的情况下将一并供电的线的条数限制为20条以下,则不会超过加工电源的供给能力。
因此,在向100条线进行供电的情况下,如果将供给能力相等的加工电源设为5个单元或10个单元并分别对应地将供电片设置5个或10个,则能够维持相对于加工电源的供给能力的关系(针对每个供电片独立地供给加工电源的加工电源部)。
说明图11。
图11是表示将对20条线一并供电的供电片排列配置的情况的图。
在如图10那样排列配置供电片的情况下,导致在接近的(相邻的)供电片之间形成间隙。基于本申请发明的并列设置的线的间隔(间距)为0.3mm(300μm)左右,产生在接近的供电片之间的间隙移动的线不被供电的问题。因此,如果如图11那样将接近的供电片配置成在与线移动的方向垂直的方向上没有被整队,则能够解决间隙的问题。
并且,如果将以没有被整队的方式配置的供电片的集合(set)配置成在与线移动的方向垂直的方向上重复被整队,则由于将供电片摊开配置而产生的空间宽度变小,不需要在线表面上确保为了排列配置供电片而所需的空间,能够将多线放电加工装置设计得紧凑。
说明图12。
图12是表示将对20条线一并供电的供电片排列配置的情况的图。
在如图11那样排列配置供电片的情况下,对所配置的供电片彼此的间隔、位置要求高的精度,在将由于劣化而需要定期地交换的供电片更换来重新配置的情况下,非常麻烦。
根据本申请发明,接近的两个供电片重复接触的线的条数可以是任意条数,并且,即使将供电片配置成重复接触的线的条数不固定,也没有特别问题。例如在配置100个供电片的情况下,不需要以高的位置精度均等地排列供电片,只要配置成一部分重叠,就能够对所有线供电。原因的详细内容在图13中说明。
另外,具备电源控制部,该电源控制部控制独立地供给的加工电源使得供给至接近的两个供电片的加工电源的脉冲相同。这是因为,如果不供给相同的脉冲,则在重叠的部分与不重叠的部分之间产生所施加的脉冲条件(时间等)的偏离,导致放电加工的条件不同。
说明图13。
图13示出配置成使接近的两个供电片(A和B)与多条线中的一部分线重复接触的情况。
如上所述,流过每条线的电流的最大值能够根据各线的电阻Rwn进行限制,因此流过重复的线的Iw8+Iw1’的合计电流值与流过不重复的线的Iw7的单独的电流值大致相等地流过,因此在重复的线与不重复的线中,工件的加工精度不会不均匀。
此外,通过本申请发明的多线放电加工系统切割的半导体锭能够用作半导体用的基板或太阳能电池用的基板。

Claims (8)

1.一种线放电加工系统,以等间隔地并列设置的线的间隔切割工件,该线放电加工系统的特征在于,具备:
移动单元,使上述并列设置的线向同一方向移动;以及
供电片,对上述并列设置的线中的相邻的多条线一并供给加工电源,
其中,接近的两个上述供电片各自与相邻的多条线接触,且分别被配置在上述并列设置的线上,而在与上述并列设置的线移动的方向相垂直的方向上没有被整队,
上述接近的两个上述供电片分别被配置在上述并列设置的线上,使得与各自接触的相邻的多条线中的一部分的线重复接触。
2.根据权利要求1所述的线放电加工系统,其特征在于,
将上述供电片配置成使得上述接近的两个上述供电片重复接触的线的条数不固定。
3.根据权利要求1或2所述的线放电加工系统,其特征在于,还具备加工电源部,该加工电源部针对每个上述供电片独立地供给上述加工电源。
4.根据权利要求3所述的线放电加工系统,其特征在于,
还具备电源控制部,该电源控制部控制上述加工电源使得供给至上述接近的两个上述供电片的上述加工电源的脉冲相同。
5.根据权利要求1或2所述的线放电加工系统,其特征在于,
上述供电片对上述并列设置的线中的相邻的30条以下的线一并供给上述加工电源。
6.根据权利要求3所述的线放电加工系统,其特征在于,
从上述加工电源部到上述供电片的电阻值小于从上述供电片到向上述工件放电的放电部的电阻值。
7.根据权利要求3所述的线放电加工系统,其特征在于,
从上述加工电源部到上述供电片的电压降小于从上述供电片到向上述工件放电的放电部的电压降。
8.一种线放电加工方法,其特征在于,通过线放电加工系统切割工件,该线放电加工系统以等间隔地并列设置的线的间隔切割上述工件,该线放电加工系统具备:移动单元,使上述并列设置的线向同一方向移动;以及供电片,对上述并列设置的线中的相邻的多条线一并供给加工电源,其中,接近的两个上述供电片各自与相邻的多条线接触,且分别被配置在上述并列设置的线上,而在与上述并列设置的线移动的方向相垂直的方向上没有被整队,上述接近的两个上述供电片分别被配置在上述并列设置的线上,使得与各自接触的相邻的多条线中的一部分的线重复接触。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102076454B (zh) * 2008-07-24 2012-10-10 三菱电机株式会社 放电加工装置、放电加工方法及半导体基板的制造方法
WO2014188754A1 (ja) 2013-05-20 2014-11-27 三菱電機株式会社 ワイヤ放電加工装置、これを用いた薄板の製造方法及び半導体ウエハの製造方法
CN105215492B (zh) * 2015-11-03 2017-09-01 南京航空航天大学 并行放电多电极运丝机构与均衡放电控制方法
CN106270841B (zh) * 2016-09-05 2018-05-08 南京航空航天大学 柔性金属薄板微群槽连续电解加工系统及方法
US10953483B2 (en) 2017-11-15 2021-03-23 General Electric Company Tool electrode for and methods of electrical discharge machining

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09248719A (ja) * 1996-03-12 1997-09-22 Shin Etsu Handotai Co Ltd エピタキシャル・ウエハ用半導体インゴットの切断方法およびその装置
JP2009166211A (ja) * 2008-01-18 2009-07-30 Mitsubishi Electric Corp ワイヤ放電加工装置
JP2011062764A (ja) * 2009-09-16 2011-03-31 Tokyo Cathode Laboratory Co Ltd ワイヤ放電加工装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4193852A (en) * 1977-06-14 1980-03-18 Inoue-Japax Research Incorporated Method and apparatus for electrical machining with a multi-guided travelling electrode
US4243864A (en) * 1979-01-15 1981-01-06 Vieau Richard R Multiple wire electrode feed mechanism for electroerosion machine
JPS573529U (zh) * 1980-06-04 1982-01-09
JP2000094221A (ja) * 1998-09-24 2000-04-04 Toyo Advanced Technologies Co Ltd 放電式ワイヤソー
JP4948441B2 (ja) * 2008-02-06 2012-06-06 三菱電機株式会社 ワイヤ放電加工装置およびワイヤ断線検出方法
JP2009248719A (ja) 2008-04-04 2009-10-29 Toyota Motor Corp 刺激付与装置及び車両用シート

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09248719A (ja) * 1996-03-12 1997-09-22 Shin Etsu Handotai Co Ltd エピタキシャル・ウエハ用半導体インゴットの切断方法およびその装置
JP2009166211A (ja) * 2008-01-18 2009-07-30 Mitsubishi Electric Corp ワイヤ放電加工装置
JP2011062764A (ja) * 2009-09-16 2011-03-31 Tokyo Cathode Laboratory Co Ltd ワイヤ放電加工装置

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