JP2000000752A - ワイヤソー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ガイドローラの設置数を削減することができる
ワイヤソーの提供。 【解決手段】グルーブローラ１８、１８に一定ピッチで
形成されている溝１８ａ〜１８ｘのうち両端の溝１８
ａ、１８ｘの延長線Ｌａ、Ｌｘ上にガイドローラ３６
Ａ、３６Ｂを配置する。これにより、固定砥粒付ワイヤ
２０を曲げて走行させるために必要なガイドローラの設
置を排除することができ、ガイドローラの設置数を削減
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はワイヤソーに係り、
特にシリコン、ガラス、セラミック等の硬脆性材料を切
断するワイヤソーに関する。

【０００２】

【従来の技術】ワイヤソーは一対のワイヤリール間を高
速走行するワイヤを２〜４本のグルーブローラに巻き掛
けてワイヤ列を形成し、そのワイヤ列にインゴットを押
し付けることにより、多数枚のウェーハを同時に切断す
る装置である。一般に、一方のワイヤリールから繰り出
されたワイヤは、その一方のワイヤリールとグルーブロ
ーラとの間に配置された複数個（約１０個程度）のガイ
ドローラにガイドされることによってグルーブローラに
導かれ、また、グルーブローラから繰り出されたワイヤ
は、グルーブローラと他方のワイヤリールとの間に配置
された複数個（約１０個程度）のガイドローラにガイド
されることによって他方のワイヤリールに導かれる。そ
して、この一対のワイヤリールとグルーブローラの配置
は、装置のメンテナンス性やコンパクト化等を考慮して
設定される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ワイヤソー
には遊離砥粒を使用してラッピング作用によりインゴッ
トを切断する遊離砥粒ワイヤソーと、砥粒が直接固着さ
れたワイヤを使用してインゴットを切断する固定砥粒ワ
イヤソーがあるが、固定砥粒ワイヤソーで多くのガイド
ローラを使用すると、ワイヤから砥粒が脱落しやすくな
り、ワイヤの劣化を早めるという欠点がある。

【０００４】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、ガイドローラの設置数を削減することができ
るワイヤソーを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、一対のワイヤリール間をガイドローラに
ガイドされながら走行するワイヤを複数本のグルーブロ
ーラに巻き掛けてワイヤ列を形成し、該ワイヤ列に被加
工物を押し当てることにより、該被加工物を多数枚のウ
ェーハに同時に切断するワイヤソーにおいて、前記グル
ーブローラに形成された溝の一方端の延長線上に一方の
ワイヤリールから繰り出されたワイヤを該グルーブロー
ラに形成された溝の一方端に導くガイドローラを配置す
るとともに、前記グルーブローラに形成された溝の他方
端の延長線上に該グルーブローラの他方側の溝から繰り
出されたワイヤを他方側のワイヤリールに導くガイドロ
ーラを配置したことを特徴とする。

【０００６】本発明によれば、グルーブローラに形成さ
れた溝の延長線上にガイドローラを配置することによ
り、グルーブローラの溝と直交する方向にワイヤを曲げ
る必要がなくなる。これにより、ワイヤを曲げるために
必要なガイドローラの設置が不要になり、ワイヤの走行
に必要なガイドローラの設置数を削減することができ
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に従って本発明に
係るワイヤソーの実施の形態について詳説する。図１、
図２は、それぞれ本発明に係るワイヤソー（固定砥粒付
ワイヤソー）１０の第１の実施の形態の正面図と平面図
である。

【０００８】同図に示すように、防振台１２Ａ、１２
Ａ、…を介して設置された架台１２の中央部にはコラム
１４が垂直に立設されている。このコラム１４には一対
のスピンドルユニット１６、１６が所定の間隔をもって
水平に配設されており、該スピンドルユニット１６、１
６にグルーブローラ１８、１８が回動自在に支持されて
いる。グルーブローラ１８、１８の外周には、それぞれ
一定ピッチで多数の溝１８ａ、…、１８ｚが形成されて
おり、この溝１８ａ、…、１８ｚに固定砥粒付ワイヤ２
０を巻き付けることによりワイヤ列２２が形成される。

【０００９】前記グルーブローラ１８、１８に巻き付け
られる固定砥粒付ワイヤ２０は、繰出側のワイヤリール
２４Ａから供給され、巻取側のワイヤリール２４Ｂに巻
き取られる。そして、前記繰出側のワイヤリール２４Ａ
は、グルーブローラ１８、１８の基端部側の溝１８ａの
延長線Ｌａ上に設置されており、前記巻取側のワイヤリ
ール２２Ｂは、グルーブローラ１８、１８の先端側の溝
１８ｚの延長線Ｌｚ上に設置されている。

【００１０】前記繰出側のワイヤリール２４Ａと巻取側
のワイヤリール２４Ａは、共にターンテーブル２６Ａ、
２６Ｂ上に固定されている。ターンテーブル２６Ａ、２
６Ｂは、前記架台１４上に設置されたリール駆動モータ
２８Ａ、２８Ｂに連結されており、このリール駆動モー
タ２８Ａ、２８Ｂを駆動することにより回転する。そし
て、このターンテーブル２６Ａ、２６Ｂが回転すること
により、前記繰出側のワイヤリール２４Ａと巻取側のワ
イヤリール２４Ｂが同期して回転し、この結果、繰出側
のワイヤリール２４Ａから巻取側のワイヤリール２４Ｂ
に向かって固定砥粒付ワイヤ２０が走行する。

【００１１】前記繰出側のワイヤリール２４Ａと巻取側
のワイヤリール２４Ｂの近傍には、それぞれトラバース
装置３０Ａ、３０Ｂが設置されている。トラバース装置
３０Ａ、３０Ｂは、ワイヤリール２４Ａ、２４Ｂの軸線
に沿って配設されたガイドレール３２Ａ、３２Ｂと、そ
のガイド部材３２Ａ、３２Ｂ上を図示しない駆動手段に
駆動されて上下動するローラユニット３４Ａ、３４Ｂか
ら構成されている。ローラユニット３４Ａ、３４Ｂは、
固定砥粒付ワイヤ２０の繰出位置又は巻取位置に応じて
上下動し、固定砥粒付ワイヤ２０が繰出側のワイヤリー
ル２４Ａから一定のピッチで繰り出されるようにガイド
するとともに、巻取側のワイヤリール２４Ｂに一定のピ
ッチで巻き取られるようにガイドする。

【００１２】また、前記グルーブローラ１８、１８に形
成された両端の溝１８ａ、１８ｚの延長線Ｌａ、Ｌｚ上
には、それぞれ繰出側のガイドローラ３６Ａと巻取側の
ガイドローラ３６Ｂが設置されている。前記繰出側のワ
イヤリール２４Ａから繰り出された固定砥粒付ワイヤ２
０は、この繰出側のガイドローラ３６Ａにガイドされる
ことによりグルーブローラ１８、１８に導かれる。ま
た、グルーブローラ１８、１８から繰り出された固定砥
粒付ワイヤ２０は、この巻取側のガイドローラ３６Ｂに
ガイドされることにより巻取側のワイヤリール２４Ｂに
導かれる。

【００１３】前記ワイヤ列２２の上方には、被加工物で
あるインゴット３８を装着するためのワークフィードテ
ーブル４０が設置されている。このワークフィードテー
ブル４０は、テーブル送り装置４２に駆動されてワイヤ
列２２に対して垂直に昇降移動する。前記テーブル送り
装置４２は、ワイヤ列２２に対して垂直に設置されたベ
ース４４を有している。ベース４４は前記コラム１４に
支持されており、その正面部に一対のガイドレール４
６、４６が所定の間隔をもって配設されている。前記ワ
ークフィードテーブル４０は、このガイドレール４６、
４６上に図示しないリニアガイドを介してスライド自在
に支持されている。

【００１４】また、前記ベース４４にはガイドレール４
６、４６に沿ってボールネジ４８が配設されている。こ
のボールネジ４８には前記ワークフィードテーブル４０
に形成された図示しないナット部が螺合されており、こ
のボールネジ４８を前記ベース４４の頂部に設置された
ワーク送りモータ５０で回転させることにより、ワーク
フィードテーブル４０がガイドレール４６、４６に沿っ
て上下動する。インゴット３８は、このワークフィード
テーブル４０の下部にスライスベース５２を介して着脱
自在に装着される。

【００１５】また、前記ワイヤ列２２の上方には、一対
のクーラントノズル５４、５４が設けられており、イン
ゴット３８の切断中は、このクーラントノズル５４、５
４からインゴット３８とワイヤ列２２との接触部に向け
てクーラントが噴射される。なお、クーラントノズル５
４、５４から噴射されたクーラントは、加工に寄与した
のちワイヤ列２２の下方部に設置されたドレンパン５６
で回収、廃棄される。

【００１６】なお、図１において番号５８は、コントロ
ールパネルであり、このコントロールパネルに入力され
た切断条件（ワイヤ速度、ワーク送り速度、ワーク径
等）に基づいてワイヤソー１０が制御される。前記のご
とく構成された本発明に係るワイヤソー１０の作用は、
次の通りである。

【００１７】まず、インゴット３８をワークフィードテ
ーブル４０に取り付ける。次に、コントロールパネル５
８から切断条件を入力する。そして入力後、装置を稼働
させる。まず、リール駆動モータ２８Ａ、２８Ｂが駆動
され、これにより、繰出側のワイヤリール２４Ａから巻
取側のワイヤリール２４Ｂに向けて固定砥粒付ワイヤ２
０が走行する。

【００１８】次に、ワーク送りモータ５０が駆動され、
ワークフィードテーブル４０がワイヤ列２２に向かって
下降する。これにより、インゴット３８が走行するワイ
ヤ列２２に押し当てられる。また、ワークフィードテー
ブル４０の下降と同時にクーラントノズル５４、５４か
らクーラントが噴射され、ワイヤ列２２とインゴット３
８との接触部にクーラントが供給される。

【００１９】以上のようにしてワイヤ列２２に押し当て
られたインゴット３８は、そのワイヤ列２２を構成する
固定砥粒付ワイヤ２０に接触部を研削されて多数枚のウ
ェーハに同時に切断される。本実施の形態のワイヤソー
１０のように、固定砥粒付ワイヤ２０をガイドするガイ
ドローラ３６Ａ、３６Ｂをグルーブローラ１８、１８の
両端の溝１８ａ、１８ｚの延長線Ｌａ、Ｌｚ上に設置
し、固定砥粒付ワイヤ２０の曲げ部を形成しないように
することにより、余分なガイドローラの設置を排除する
ことができ、ガイドローラの設置数を最小限に済ませる
ことができる。

【００２０】これにより、固定砥粒付ワイヤ２０に固着
された砥粒の脱落等も防止することができるようにな
り、固定砥粒付ワイヤ２０の寿命を延ばすことができ
る。また、ガイドローラは消耗品であるので、その設置
数を削減することにより、ランニングコストの削減も図
ることができるようになる。さらに、ガイドローラ３６
Ａ、３６Ｂ及びワイヤリール２４Ａ、２４Ｂが同一直線
上に配置されていることにより、これらの交換を行うに
際しても容易にその交換作業を行うことができる。

【００２１】なお、本実施の形態のワイヤソー１０で
は、固定砥粒付ワイヤ２０を一方向にのみ走行させてイ
ンゴット３８を切断するようにしているが、固定砥粒付
ワイヤ２０を往復走行させてインゴット３８を切断する
ようにしてもよい。図３は、本発明に係るワイヤソーの
第２の実施の形態の構成を示す斜視図である。なお、上
述した第１の実施の形態のワイヤソー１０と同一又は類
似の部材には同一符号が付されている。

【００２２】第１の実施の形態のワイヤソー１０では、
繰出側のワイヤリール２４Ａと巻取側のワイヤリール２
４Ｂは、グルーブローラ１８、１８の両側にグルーブロ
ーラ１８、１８を挟むようにして設置されている。図３
に示す第２の実施の形態のワイヤソー１００では、この
繰出側のワイヤリール２４Ａと巻取側のワイヤリール２
４Ｂがグルーブローラ１８、１８の片側（右側）に設置
されている。

【００２３】なお、この繰出側のワイヤリール２４Ａと
巻取側のワイヤリール２４Ｂは、共にグルーブローラ１
８、１８の両端の溝の延長線上に設置されており、ま
た、固定砥粒付ワイヤ２０をガイドするガイドローラ３
６Ａ、３６Ｂもグルーブローラ１８、１８の両端の溝の
延長線上に設置されている。このように、グルーブロー
ラ１８、１８の片側に繰出側のワイヤリール２４Ａと巻
取側のワイヤリール２４Ｂを配置する場合にも本発明は
適用することができ、第１の実施の形態のワイヤソー１
０と同様の効果を得ることができる。

【００２４】なお、第２の実施の形態のワイヤソー１０
０のようにグルーブローラ１８、１８の片側にワイヤリ
ール２４Ａ、２４Ｂを設置する場合は、図３に示すよう
に、繰出側のワイヤリール２４Ａと巻取側のワイヤリー
ル２４Ｂとを上下二段に分けて配置する。これにより、
ワイヤリール２４Ａ、２４Ｂとガイドローラ３６Ａ、３
６Ａとを一面に集めることができる。この結果、ワイヤ
リール２４Ａ、２４Ｂやガイドローラ３６Ａ、３６Ｂ等
を交換、保守等する際、容易にその作業を行うことがで
きるようになる。

【００２５】また、繰出側のワイヤリール２４Ａと巻取
側のワイヤリール２４Ｂを上下二段に分けて配置するこ
とにより、本体内蔵型のリール用ローダ１１０（ワイヤ
リールをターンテーブル上に積み込む装置）をワイヤリ
ール２４Ａ、２４Ｂの設置部の隣に配置することができ
る。このリール用ローダ１１０は、図４に示すように、
油圧シリンダ１１２に駆動され昇降移動する移動テーブ
ル１１４と、その移動テーブル１１４にヒンジ１１６を
介して旋回自在に支持された旋回アーム１１８とから構
成されており、ワイヤリール２４Ａ、２４Ｂは、その旋
回アーム１１８の先端部に設けられた吊り金具１２０で
支持してターンテーブル２６Ａ、２６Ｂ上に搬入する。

【００２６】このような本体内蔵型のリール用ローダ１
１０をワイヤリール２４Ａ、２４Ｂの設置部の隣に配置
することにより、ワイヤリール２４Ａ、２４Ｂの交換作
業を容易に行うことができるようになる。なお、図４中
番号１２２は、移動テーブル１１４用のガイドレールで
あり、ワイヤソーの本体フレーム１００Ａに配設されて
いる。移動テーブル１１４は、この一対のガイドレール
１２２、１２２にガイドされながら、油圧シリンダ１１
２に駆動されて昇降移動する。

【００２７】なお、上述した実施の形態では、本発明を
固定砥粒ワイヤソーに適用した例で説明したが、本発明
は遊離砥粒ワイヤソーにも同様に適用することができ
る。また、上述した実施の形態のワイヤソー１０、１０
０では、ダンサローラが設置されていないが、ダンサロ
ーラを設置する場合もガイドローラ３６ａ、３６Ｂと同
様にグルーブローラ１８、１８の両端の溝１８ａ、１８
ｚの延長線Ｌａ、Ｌｚ上に配置する。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
グルーブローラに形成された溝の延長線上にガイドロー
ラを配置することにより、グルーブローラの溝と直交す
る方向にワイヤを曲げる必要がなくなる。これにより、
ワイヤを曲げるために必要なガイドローラの設置が不要
になり、ガイドローラの設置数を削減することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るワイヤソーの第１の実施の形態の
正面図

【図２】本発明に係るワイヤソーの第１の実施の形態の
平面図

【図３】本発明に係るワイヤソーの第２の実施の形態の
斜視図

【図４】リール用ローダの構成を示す斜視図

【符号の説明】

１０、１００…ワイヤソー １８…グルーブローラ １８ａ〜１８ｚ…グルーブローラの溝 ２０…固定砥粒付ワイヤ ２２…ワイヤ列 ２４Ａ、２４Ｂ…ワイヤリール ３６Ａ、３６Ｂ…ガイドローラ ３８…インゴット ４０…ワークフィードテーブル １１０…リール用ローダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3C058 AA05 AA13 AA14 CA05 CA06 CB05 DA03 DA17 3C069 AA01 BA06 BC04 CA03 CA04 CA05 CA11

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対のワイヤリール間をガイドローラに
   ガイドされながら走行するワイヤを複数本のグルーブロ
   ーラに巻き掛けてワイヤ列を形成し、該ワイヤ列に被加
   工物を押し当てることにより、該被加工物を多数枚のウ
   ェーハに同時に切断するワイヤソーにおいて、 前記グルーブローラに形成された溝の一方端の延長線上
   に一方のワイヤリールから繰り出されたワイヤを該グル
   ーブローラに形成された溝の一方端に導くガイドローラ
   を配置するとともに、前記グルーブローラに形成された
   溝の他方端の延長線上に該グルーブローラの他方側の溝
   から繰り出されたワイヤを他方側のワイヤリールに導く
   ガイドローラを配置したことを特徴とするワイヤソー。