JP2000094298A - ワイヤソー - Google Patents

ワイヤソー

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JP2000094298A
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JP
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wire
rollers
roller
lead
pitch
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Withdrawn
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JP28867498A
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English (en)
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Kunihiro Saida
國廣 齋田
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Nippei Toyama Corp
Original Assignee
Nippei Toyama Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23DPLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D57/00Sawing machines or sawing devices not covered by one of the preceding groups B23D45/00 - B23D55/00
    • B23D57/003Sawing machines or sawing devices working with saw wires, characterised only by constructional features of particular parts
    • B23D57/0053Sawing machines or sawing devices working with saw wires, characterised only by constructional features of particular parts of drives for saw wires; of wheel mountings; of wheels

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワイヤの走行によってメインローラの環状溝
が偏摩耗することなく、ワイヤの1巻毎に1ピッチのリ
ードが与えられるようにすること。 【解決手段】 3本のメインローラは、ワイヤ列16の
端部にある2本の圧接側ローラ12a,12bと、下側
のリードローラ12cとからなり、外表面には軸周りに
環状溝Gが形成されている。2本の圧接側ローラ12
a,12bは互いに平行に配置されており、リードロー
ラ12cは圧接側ローラ12a,12bと平行な軸に対
して傾斜して配置されており、圧接側ローラ12a,1
2bとの間でワイヤに1ピッチのリードを与えるように
なっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体材料、磁性
体等の硬脆性材料のワークと走行するワイヤ列とを圧接
させ、ラッピング作用によってワークを薄いスライス片
(ウエハ)に切断するためのワイヤソーの技術分野に属
する。
【0002】
【従来の技術】従来のワイヤソーについて、図3に示す
従来のワイヤソーのカバーを除いた側面図を使用して説
明する。このワイヤソーは、ワーク加工部10と、ワイ
ヤの走行及び装置全体を制御する制御部100からな
り、基台50に立設されたコラム60の一側には、ワー
ク加工部10とワーク支持機構70が取付けられてい
る。このワイヤソーのワーク加工部10は、互いに平行
となるように配置された3本のメインローラ22a,2
2b,22c間に、1本のワイヤ14を巻き回して形成
されたワイヤ列16と、このワイヤ列16に砥粒を含ん
だ水性又は油性のスラリを供給するスラリノズル18,
18からなる。
【0003】スラリに含まれる砥粒の粒度は、通常、数
10ミクロンオーダーであり、スラリの粘度により、ス
ラリは砥粒とともにワイヤ表面に付着してワイヤ列16
の走行によって、ワークW切断面に持ち込まれる。
【0004】図4はワーク加工部10を構成する、メイ
ンローラ22a,22b,22cの配置状態を示す斜視
図である。互いに平行となるように配置された3本のメ
インローラ22a,22b,22cの外表面には、環状
溝Gが所定のピッチで形成され、これらの環状溝Gに案
内されてメインローラ22a,22b,22c間に一本
のワイヤ14が多重に巻回されている。メインローラ2
2aにはワイヤ送行用モータ23が連結されており、こ
のモータ23の駆動によりワイヤ14を送行させ、他の
メインローラ22b,22cの回転を伴って、ワイヤ1
4が一方向又は双方向に走行送りされる。メインローラ
22a,22b間には、各メインローラに対して傾斜し
ていない平行なワイヤ列16が構成されており、下側の
メインローラ22cにおいてワイヤ14にリードが与え
られ、1巻毎に1ピッチ分進むようになっている。
【0005】ワイヤ14にリードを与える構成として
は、メインローラ22a,22c間、及びメインローラ
22c,22b間で、ワイヤ14の走行をそれぞれ半ピ
ッチずつずらせて全体として1ピッチのずれを得るもの
や、ワイヤ列16の端部にあるメインローラ22a,2
2bのどちらか一方と、下側のメインローラ22cとの
間でワイヤ14を1ピッチずらせて走行させるものがあ
る。図5(a)、図5(b)は、図4のように配置され
たメインローラ22a,22b,22cを矢印A方向か
ら見た上面図であり、図5(a)は、メインローラ22
a,22c間、及びメインローラ22b,22c間でワ
イヤ14をそれぞれ半ピッチずつずらせたもの、図5
(b)は、メインローラ22b,22c間で、ワイヤ1
4を1ピッチずらせたものである。
【0006】一対のリール101にはそれぞれリール回
転用モータ102が連結され、これらのリール回転用モ
ータ102及びワイヤ送行用モータ23の回転方向及び
回転速度の制御によってワイヤ14の繰出し及び巻取り
が行なわれると、同時にワーク加工部10でワイヤ列1
6が所定の速度で走行する。繰出されたワイヤ14は、
トラバース機構104によって上下にトラバースされ、
さらに張力付与機構106によって張力が与えられて、
ワーク加工部10に案内される。従ってワーク加工部1
0のワイヤ列16にも、切断に必要な所定の張力が、常
に与えられている。
【0007】コラム60に取付けられたワーク保持機構
70は、ワイヤ列16に対して昇降移動が可能であり、
硬脆性材料からなるワークWが保持されている。ワーク
保持機構70に保持されたワークWが下降して、走行す
るワイヤ列16に押し付けられて接触する。このとき、
ワイヤ列16にはスラリノズル18から砥粒を含むスラ
リが供給される。砥粒を含むスラリがワークWの切断面
に持ち込まれて、ラッピング作用によってワークWの切
断が比較的長時間をかけて行なわれる。
【0008】リール回転用モータ102によってリール
101の回転方向を反転させて、ワーク加工部のワイヤ
列の走行方向を正逆反転させることができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上記のワイヤソーのワ
イヤ14には、1巻毎に1ピッチのリードが与えられて
いるため、図5(a)ではメインローラ22a,22c
間、及びメインローラ22b,22c間において、図5
(b)ではメインローラ22b,22c間において、図
中の点線で示すように、環状溝Gに対してワイヤ14が
斜めに走行する。このようなワイヤ14の斜め走行によ
って、図5(a)では全てのメインローラ22a,22
b,22cの環状溝Gに、図5(b)ではメインローラ
22b,22cの環状溝Gに偏摩耗が生じ、その結果、
ワイヤ間のピッチや張力が変動し、ワイヤ14の走行に
悪影響を与えるばかりでなく、スライス片(ウエハ)の
切断加工精度が低下するという問題がある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、外表面に所定
のピッチで環状溝が形成された3本のメインローラに所
定のピッチで巻き回されたワイヤによって形成されるワ
イヤ列を走行させ、該ワイヤ列とワークとを圧接させて
前記ワークの切断加工を行なうワイヤソーにおいて、前
記3本のメインローラは前記ワイヤ列の端部にある2本
の圧接側ローラと、下側の1本のリードローラとからな
り、前記2本の圧接列ローラは互いに平行に配置され、
前記リードローラは前記2本の圧接列ローラと平行な軸
に対して傾斜して配置され、前記2本の圧接側ローラと
の間で前記ワイヤに1ピッチのリードを与えるようにな
っているワイヤソーによって、前記の課題を解決した。
【0011】
【作用】本発明では、ワイヤ列の端部にある圧接側ロー
ラに対して、ワイヤにリードを与える下側のリードロー
ラを傾斜させたため、リードローラ部分においてワイヤ
が斜めに走行し、2本の圧接側ローラではワイヤは環状
溝に沿って走行するので、圧接側ローラの環状溝には偏
摩耗が生じない。
【0012】
【発明の実施の形態】以下に、本発明のワイヤソーのメ
インローラについて説明する。なお、本発明のワイヤソ
ーにおいて、後述するメインローラの配置状態以外の全
体的構造、ワイヤ14の走行方法、装置全体を制御する
制御部100、及びこの装置によるワークWの切断方法
については、従来のものと同一であるので、ここでは説
明を省略する。
【0013】図1は、本発明のワイヤソーに使用される
メインローラ12a,12b,12cの配置を示す斜視
図であり、図2は図1を矢印A方向から見た上面図であ
る。なお、3本のメインローラ12a,12b,12c
を区別するため、以下、ワイヤ列16の端部ある2本の
ローラ12a,12bを「圧接側ローラ」、ワイヤ14
にリードを与える下側のローラ12cを「リードロー
ラ」と呼ぶことにする。なお、「下側」というのは、図
1の配置関係を基準にしたものである。これらの圧接側
ローラ12a,12b、リードローラ12cの外表面に
は、従来のものと同様に、環状溝Gが形成されている。
環状溝Gの断面形状(図示省略。)には、V形、U形、
矩形等があるが、特に限定されない。
【0014】ワイヤ列16の端部の圧接側ローラ12
a,12bは互いに平行に配置されており、下側のリー
ドローラ12cは、軸方向中央部を中心として圧接側ロ
ーラ12a,12bと平行な軸Cに対して角度αだけ傾
けられている(図2参照)。この傾斜角αは、リードロ
ーラ12cの環状溝Gに沿って案内されたワイヤ14
に、圧接側ローラ12a,12bとの間で1巻毎に1ピ
ッチのリードを与える大きさであり、環状溝Gのピッチ
Pやローラ12cにかかるワイヤ14との接触径D等の
条件によって、適宜設定される。環状溝GのピッチPが
小さい程、また、接触径Dが大きい程、傾斜角αは小さ
く設定できる。傾斜角αが小さい程、リードローラ12
cの環状溝Gの偏摩耗が少なくなるから、両圧接側ロー
ラ12a,12b間の間隔を狭く配置したり、リードロ
ーラ12cのローラ径を大きくしたりして、接触径Dが
大きくなるようにするとよい。
【0015】上記のように、傾斜して配置された下側の
リードローラ12cの環状溝Gに沿ってワイヤ14が案
内されると、圧接側ローラ12a,12bとの間で、ワ
イヤ14に1ピッチのリードが与えられる。圧接側ロー
ラ12a,12bの環状溝Gに案内されるワイヤ14
は、環状溝Gに対して斜めに走行することがないため、
圧接側ローラ12a,12bの環状溝Gは偏摩耗せず、
その結果、圧接側ローラ12a,12b間に張り渡され
るワイヤ列16は常に平行に保持される。従って、圧接
側ローラ12a,12bの寿命が向上するため、リード
ローラ12cだけを適宜交換すればよいことになる。
【0016】以上に説明した本発明のワイヤソーは、ワ
イヤ列に砥粒を含むスラリを供給しながら切断を行なう
ワイヤソーに、下側のメインローラの軸を傾斜させた構
成を適用したものであるが、本発明は、表面にダイヤモ
ンド砥粒を電着させたワイヤを使用して切断を行なう
「ダイヤモンドワイヤソー」にも適用することができる
ことは当然である。
【0017】なお、ワイヤ列とワークの間の圧接は、ワ
ークがワイヤ列に押し付けられる場合と、逆に、ワイヤ
列がワークに押し付けられる場合とがある。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、2本の圧接側ローラに
対して、下側のリードローラをワイヤの1巻毎に1ピッ
チのリードを与える傾斜角を持って配置するという簡単
な構成によって、ローラ間に巻回されたワイヤが圧接側
ローラの環状溝に対して斜めに走行することがなくな
り、その結果、圧接側ローラの環状溝の偏摩耗がなくな
る効果がある。従って、圧接側ローラの寿命を長くする
ことができ、リードローラだけを適宜交換すればよいこ
とになる。また、長時間の使用においても圧接側ローラ
の環状溝のピッチが変動することがないので、ワークの
加工精度と加工効率が向上する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のワイヤソーのメインローラの配置状
態を示す斜視図。
【図2】 図1を矢印A方向から見た上面図。
【図3】 従来のワイヤソーの構造を示すカバーを除い
た側面図。
【図4】 従来のワイヤソーのメインローラの配置状態
を示す斜視図。
【図5】 図4を矢印A方向から見た上面図であり、図
5(a)は下側のメインローラで上両側のメインローラ
に対して半ピッチずつのリードを与える場合、図5
(b)は、下側のメインローラで上側の一方のメインロ
ーラに対して1ピッチのリードを与える場合の説明図。
【符号の説明】
12a,12b:圧接側ローラ(メインローラ) 12c:リードローラ(メインローラ) 14:ワイヤ 16:ワイヤ列 W:ワーク G:環状溝 P:環状溝のピッチ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外表面に所定のピッチで環状溝が形成さ
    れた3本のメインローラに所定のピッチで巻き回された
    ワイヤによって形成されるワイヤ列を走行させ、該ワイ
    ヤ列とワークとを圧接させて前記ワークの切断加工を行
    なうワイヤソーにおいて、 前記3本のメインローラは前記ワイヤ列の端部にある2
    本の圧接側ローラと、下側の1本のリードローラとから
    なり、 前記2本の圧接列ローラは互いに平行に配置され、 前記リードローラは前記2本の圧接列ローラと平行な軸
    に対して傾斜して配置され、前記2本の圧接側ローラと
    の間で前記ワイヤに1ピッチのリードを与えるようにな
    っていることを特徴とする、 ワイヤソー。
JP28867498A 1998-09-28 1998-09-28 ワイヤソー Withdrawn JP2000094298A (ja)

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