JP2000218536A - 加工液の熱交換方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ワイヤソーにおいて、低コストで、且つ、応答
性の高い温度制御を可能とする加工液の熱交換方法及び
その装置を提供する。 【解決手段】本発明は、ワイヤソー１０の熱交換器５０
に供給する熱媒体として、工場設備から排出される冷却
水と蒸気を利用する。即ち、工場設備の排出部１３６と
冷却水排出部１３８とを導入管１４４で熱交換器５０に
連結し、この導入管１４４に配設した３方弁１４０を制
御部８８で制御する。制御部８８は、温度センサ１０８
で測定した加工液の温度に基づいて前記３方弁１４０を
操作して、導入管１４４に流す熱媒体を冷却水と蒸気と
で切り換える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は加工液の熱交換方法
及びその装置に係り、特にシリコン、ガラス、セラミッ
ク等の脆性材料を切断するためのワイヤソーに使用され
る加工液の熱交換方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ワイヤソーでは、使用した加工液（スラ
リ）を回収して循環供給しているが、加工液は被加工物
の切断の際に発生した加工熱を吸収して高温になるた
め、回収した加工液を熱交換装置で所定の温度に冷却し
ている。従来の熱交換装置は、冷却水が供給される熱交
換器に加工液を循環供給し、これにより、加工液を所定
の温度範囲まで冷却していた。

【０００３】ところで、被加工物の切断の際に発生する
加工熱が一定でない場合、その加工熱を吸収した加工液
の温度は、所定の温度よりも低くなることがある。この
場合、加工液を前記熱交換器に循環供給するためのポン
プのモータの発熱を利用して加工液を加熱し、所定の温
度に制御していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、モータ
の発熱を利用した加工液の加熱方法では、加熱効率が悪
く、加工液の加熱に長時間かかるという欠点があった。
このような不具合は、モータの回転数を上げてモータの
発熱量を多くすれば解消できるが、モータの回転数を上
げると、ポンプのインペラが高速で回転し、加工液の性
質が劣化するという欠点があった。

【０００５】そこで、別の加熱手段を新たにワイヤソー
に設けることにより、加工液の温度制御の応答性を向上
させることが考えられるが、コストがかかるという欠点
がある。たとえば、新たに電気ヒータを設けて加工液を
加熱した場合、電気ヒータとその制御回路が必要となる
他、その電気ヒータの電力が必要になり、ワイヤソーの
コストが上昇する。しかも、電気ヒータを用いた場合に
は、加工液を加熱し過ぎて、加工液が劣化したり、火災
が発生する危険があった。

【０００６】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、低コストで、且つ、応答性の高い温度制御を可
能とする加工液の熱交換方法及びその装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００７】

【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、ワイヤ列に被加工物を押し付け、該被加工
物を多数枚のウェーハに切断するワイヤソーであって、
前記被加工物の切断部に供給される加工液を所定の温度
に制御する加工液の熱交換方法において、前記ワイヤソ
ーの外部に設置された工場設備から排出される熱源を、
前記加工液と熱交換される熱媒体として利用したことを
特徴とする。

【０００８】また、本発明は前記目的を達成するため
に、ワイヤ列に被加工物を押し付け、該被加工物を多数
枚のウェーハに切断するワイヤソーであって、前記被加
工物の切断部に供給される加工液を所定の温度に制御す
る加工液の熱交換装置において、前記ワイヤソーの外部
に設置された工場設備から排出される熱源を、前記加工
液と熱交換される熱媒体として利用することを特徴とす
る。

【０００９】請求項１及び３記載の発明によれば、加工
液と熱交換される熱媒体として、工場設備から排出され
る熱源を利用する。これにより、ワイヤソー内に新たに
熱源を設ける必要がないので、加工液の温度制御を低コ
ストで行うことができる。また、前記熱源と加工液との
間で熱交換される熱量を調節することにより、加工液の
温度制御を迅速に対応させることができる。

【００１０】また、請求項２及び４記載の発明によれ
ば、前記熱源として蒸気を利用するので、加工液を加熱
し過ぎることがなく、加工液の性質の劣化や火災を防止
することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
る加工液の熱交換方法及びその装置の実施の形態につい
て詳説する。図１は、本発明の熱交換装置が適用された
ワイヤソー１０の斜視図であり、図２はワイヤソー本体
１１の主要部を露出させた斜視図である。

【００１２】これらの図に示すように、前記ワイヤソー
１０は、ワイヤソー本体１１に加工液供給ユニット４
４、加工液回収タンク４０、洗浄液タンク７６及びオー
バーフロータンク５６が設けられて構成される。ワイヤ
ソー本体１１には、ワイヤリール１２が内蔵され、この
ワイヤリール１２に巻かれたワイヤ１４は、多数のガイ
ドローラ１６、１６…で形成される一方側のワイヤ走行
路を経由して４本のグルーブローラ１８Ａ、１８Ｂ、１
８Ｃ、１８Ｄに複数回巻き掛けられる。これにより、グ
ルーブローラ１８Ａとグルーブローラ１８Ｂとの間に、
ワイヤ１４同士が平行なワイヤ列２０が形成される。ワ
イヤ列２０を形成したワイヤ１４は、ワイヤ列２０を挟
んで左右対称に形成されるとともに前記一方側のワイヤ
走行路と同一構造の他方側のワイヤ走行路を経由して、
図示しないワイヤリールに巻き取られる。

【００１３】前記ワイヤ列２０の両側に形成されるワイ
ヤ走行路には、それぞれワイヤ案内装置２２及びダンサ
ローラ２４が配設され（図２では一方側のワイヤ走行路
のみ図示）、ワイヤ案内装置２２によって、ワイヤ１４
がワイヤリール１２から一定ピッチで巻き取られ、また
は送り出される。また、ダンサローラ２４には、所定重
量のウェイト（図示せず）が架設され、このウェイトに
よって走行するワイヤ１４に一定の張力が付与される。
更に、ワイヤ走行路には、図示しないワイヤ洗浄装置が
設けられ、このワイヤ洗浄装置から噴射される洗浄液に
よってワイヤ１４に付着した加工液（スラリ）等がワイ
ヤ１４から除去される。

【００１４】前記４本のグルーブローラ１８Ａ〜１８Ｄ
は、その両端が対向する一対のスピンドルブラケット４
２、４２に回転自在に支持され、各々の回転中心を結ん
だ時にその形状が矩形状となる位置に配設されている。
前記一対のスピンドルブラケット４２、４２は、オイル
パン３６の上部に設置されている。また、前記グルーブ
ローラ１８Ｃ及び前記一対のワイヤリール１２は、それ
ぞれ正逆回転可能なモータ２６、２８に連結されてい
る。これらのモータ２６、２８が駆動されると、前記ワ
イヤ１４は、一対のワイヤリール１２間を高速で往復走
行される。

【００１５】前記ワイヤ列２０の上方には、ワークフィ
ードテーブル３０がフィードベース３２に昇降自在に取
り付けられている。このワークフィードテーブル３０
は、フィードベース３２に設けられたモータ３３によっ
て、前記ワイヤ列２０に対し垂直方向に昇降移動され
る。また、ワークフィードテーブル３０の下部には、図
示しないインゴットが、結晶方位合わせされた状態で保
持される。

【００１６】前記ワイヤ列２０の下方には、オイルパン
３６が設置され、このオイルパン３６によって前記ワイ
ヤ列２０に供給された加工液が回収される。オイルパン
３６の内側には傾斜面が形成されており、この傾斜面の
下部には、図５に示す回収パイプ３８が接続されてい
る。回収パイプ３８は、先端が加工液回収タンク４０に
連結され、これにより、オイルパン３６に回収された加
工液は、回収パイプ３８を介して加工液回収タンク４０
に貯留される。

【００１７】図３は、図１に示した加工液回収タンク４
０のＡ矢視図であり、図４及び図５は、図３で示した加
工液回収タンク４０の平面図及び左側面図である。加工
液回収タンク４０は、加工液を一時的に貯留するタンク
であり、前記回収パイプ３８によって送液された加工液
が、供給口４０Ａを介して内部に貯留される。この供給
口４０Ａの上部には、カバー６０が取り付けられてい
る。カバー６０は、供給口４０Ａを中心としてコの字状
に組み付けられた３枚の側板６０Ａ、６０Ａ、６０Ａ
と、該側板６０Ａの上部に組み付けられた上板６０Ｂと
から構成される。中央の側板６０Ａの下端は図５の如
く、ヒンジ６２によって加工液回収タンク４０の蓋４１
に取り付けられ、これにより、カバー６０は矢印Ｂ方向
に揺動自在に構成される。このカバー６０をワイヤソー
本体１１側に揺動させると、カバー６０によって回収パ
イプ３８の先端が包囲されるので、回収パイプ３８と供
給口４０Ａとの隙間から加工液が外部に飛散することが
防止される。

【００１８】また、前記供給口４０Ａの下方には、目の
細かい金網５８が設けられ、回収パイプ３８から送液さ
れた加工液は、全てこの金網５８を通過するように構成
される。これにより、前記加工液は、金網５８によって
インゴットの破片等のゴミが除去されて加工液回収タン
ク４０内に貯留される。また、加工液回収タンク４０に
は、回収された加工液を図６の加工液タンク４６に送液
する回収ポンプ６６が図５の如く設けられる。回収ポン
プ６６の図３に示すインペラ６７は、樹脂材料、たとえ
ばポリアセタール系のエンジニアプラスチックで作られ
る。これにより、金属製のインペラを用いたときのよう
に、インペラが加工液によって磨耗して金属粉が発生す
ることがない。したがって、金属粉がインゴットの切断
部に付着してインゴットの切断精度を悪化させることが
ない。また、前記インペラ６７の回転軸９５には、攪拌
翼９７が取り付けられている。この攪拌翼９７が、イン
ペラ６７とともに回転されることにより、加工液回収タ
ンク４０に貯留された加工液が効率よく攪拌される。こ
れにより、加工液回収タンク４０に貯留された加工液中
の砥粒が加工液回収タンク４０の内壁に固着することは
なく、また、砥粒の沈殿も防止することができ、更に、
スラリの凝固も防止することができる。前記攪拌翼９７
は、樹脂（例えばポリアセタール系のエンジニアプラス
チック）で形成され、加工液との摩擦によって金属粉が
発生しないように構成される。

【００１９】加工液回収タンク４０には、回収した加工
液の液面高さを測定する液面計６８が設置される。液面
計６８は主として、昇降棒７０、フロート７２、ケーシ
ング７４及びセンサ７５で構成される。昇降棒７０は、
加工液回収タンク４０に垂直方向にスライド自在に支持
され、この昇降棒７０の下端にフロート７２が取り付け
られる。フロート７２は、ドーナツ状に形成され、中央
の円孔に前記昇降棒７０が挿入される。昇降棒７０に
は、フロート７２の上下にナット７８、７８が取り付け
られ、このナット７８、７８を上下方向から締結するこ
とにより、前記フロート７２が昇降棒７０に固定され
る。

【００２０】前記昇降棒７０は、アルミによって中空状
に形成されている。また、前記フロート７２は、薄厚の
ステンレスで中空状に形成されている。これにより、昇
降棒７０及びフロート７２は軽量化が図られ、比重の小
さい液体、例えばワイヤソー用のクーラントオイル（比
重１．０５）にも浮上される。また、前記フロート７２
は、ステンレスで製作されているので、クーラントオイ
ルによって腐食することはない。なお、前記クーラント
オイルは、インゴットの切断部を洗浄する場合等に使用
され、このクーラントオイルを前記加工液と同じ経路で
ワイヤ列２０に供給した場合には、クーラントオイルは
加工液と同様に、加工液回収タンク４０に回収される。

【００２１】前記フロート７２の周囲には、円筒状のフ
ロートカバー８０が加工液回収タンク４０の蓋４１に取
り付けられている。これにより、フロート７２は、加工
液回収タンク４０内の加工液の液面の乱れに影響される
ことがないので、液面計６８は加工液の液面高さを精度
良く測定することができる。前記昇降棒７０の上部に
は、近接体８２が取り付けられる。また、昇降棒７０の
ケーシング７４には、複数のセンサ７５、７５…が上下
方向に所定の間隔で取り付けられる。センサ７５は、例
えば近接センサが用いられ、前記近接体８２が近づくと
感知するように構成される。各センサ７５はそれぞれ、
ワイヤソー本体１１内の制御部８８（図１３参照）に接
続され、近接体８２の接近を感知するとその旨の信号が
制御部８８に出力される。制御部８８は、どのセンサ７
５が近接体８２を感知したかによって、加工液回収タン
ク４０内の加工液の液面高さを認識する。そして、制御
部８８は、認識した液面高さに応じて前記回収ポンプ６
６の回転数を制御し、加工液回収タンク４０からの加工
液吐出量を制御する。逆に、加工液の液面高さが低い場
合には、前記制御部８８は、回収ポンプ６６の回転数を
低下させて加工液の吐出量を減少させ、場合によって
は、加工液の吐出量が零になるような回転数（例えば６
０ｒｐｍ）に回収ポンプ６６を制御する。これにより、
加工液回収タンク４０内の加工液の液面高さの変動を抑
えることができるとともに、回収ポンプ６６のインペラ
によって常に加工液を攪拌し、加工液中の固形物の固着
を防止することができる。なお、制御部８８が上記の如
く回収ポンプ６６を制御したにもかかわらず、加工液の
液面高さが許容範囲を超えた場合には、回収ポンプ６６
の故障や配管詰まり等の異常状態が発生したと判断し、
図１の表示画面８９にエラーメッセージを表示する。

【００２２】前記加工液回収タンク４０には図５に示す
ように、ワイヤソー本体１１と反対側の側面の上部に排
出口８６が形成されている。その排出口８６の下方に
は、オーバーフロータンク５６が設置される。これによ
り、加工液回収タンク４０に回収された加工液の量が多
い場合には、加工液が排出口８６を介してオーバーフロ
ータンク５６に回収されるので、加工液が床に溢れるこ
とがない。

【００２３】また、前記加工液回収タンク４０は、複数
の車輪９０、９０…を有する台車９１に搭載されるとと
もに、ワイヤソー本体１１側の側面には鉛直方向の回転
軸を有するガイドローラ９２、９２が設けられている。
一方、ワイヤソー本体１１には、側面の下部にガイドレ
ール９９が水平方向に形成され、前記ガイドローラ９２
と係合するように構成されている。このガイドレール９
９に前記ガイドローラ９２、９２を係合させると、加工
液回収タンク４０はワイヤソー本体１１の側面に沿って
移動するので、加工液回収タンク４０の供給口４０Ａを
回収パイプ３８の先端の真下に簡単に配置することがで
きる。

【００２４】図６は、加工液供給ユニット４４の斜視図
であり、図７は、図６に示した加工液供給ユニット４４
のＣ矢視図である。また、図８及び図９は、図７の側面
図及び平面図である。これらの図に示すように、加工液
供給ユニット４４は、加工液タンク４６、熱交換器５
０、供給ポンプ５２、循環ポンプ１０６及び流量計５４
等を移動可能な台車４８に搭載して構成され、それぞれ
が隣接した状態で配設される。

【００２５】加工液タンク４６は、図１３に示した前記
回収ポンプ６６の排出口に配管を介して連結されてい
る。したがって、前記加工液回収タンク４０で回収され
た加工液は、回収ポンプ６６を介して加工液タンク４６
に貯留される。加工液タンク４６には図８に示すよう
に、攪拌機９４が設けられ、攪拌翼９６をモータ９８で
回転させることにより前記加工液タンク４６内に貯留さ
れた加工液を攪拌するように構成される。これにより、
加工液タンク４６に貯留した加工液中の砥粒が加工液タ
ンク４６の内壁に固着することがない。図８に示した攪
拌機９４の攪拌翼９６は、樹脂（例えばポリアセタール
系のエンジニアプラスチック）で形成され、加工液との
摩擦によって金属粉が発生しないように構成される。

【００２６】また、前記加工液タンク４６には、供給ポ
ンプ５２が設けられ、供給ポンプ５２が駆動されること
により、加工液タンク４６に貯留された加工液がワイヤ
列２０上方に設置された図１３のノズル１００に供給さ
れ、このノズル１００からワイヤ列２０に向けて噴射さ
れる。前記供給ポンプ５２とノズル１００とを連結する
配管には、流量計５４が配設され、この流量計５４で供
給ポンプ５２から吐出される加工液の流量が測定され
る。前記流量計５４及び供給ポンプ５２は、ワイヤソー
本体１１の制御部８８によって制御される。即ち、制御
部８８は、流量計５４の測定値に基づいて供給ポンプ５
２の吐出量が所定の値になるように供給ポンプ５２を制
御する。

【００２７】加工液タンク４６には、液面計１０４が設
けられる。この液面計１０４によって加工液タンク４６
内に貯留された加工液の液面高さが測定され、液面計１
０４で測定された液面高さの信号は制御部８８に出力さ
れる。制御部８８は、液面計１０４で測定された液面高
さが許容範囲を超えた場合に、加工液の漏れや配管の詰
まり等の異常状態が発生したと判断し、図１の表示画面
８９にエラーメッセージを表示した後、モータ２６、２
８をはじめとして、供給ポンプ５２等のインゴットの切
断に関係する機器を停止させる。

【００２８】また、前記加工液タンク４６には図９に示
すように、粘度計１１４が設けられる。粘度計１１４
は、加工液タンク４６内の加工液の粘度を測定するもの
で、その測定された粘度情報が前記制御部８８に出力さ
れる。制御部８８は、粘度計１１４で測定された粘度が
基準値よりも高い場合は、粘度調整バルブ（図示せず）
を開いて加工液新液又はクーラントオイルを加工液に補
充する。

【００２９】図１０は、図１に示した洗浄液タンク７６
のＡ矢視図であり、図１１及び図１２は、図１０で示し
た洗浄液タンク７６の側面図及び平面図である。洗浄液
タンク７６は、インゴットの切断部を洗浄する洗浄液
（通常、加工液に使用されるクーラントオイル）を貯留
するタンクである。洗浄液タンク７６には、ポンプ１２
０が設けられ、ポンプ１２０の吐出先には、ハンドシャ
ワー１２２が取り付けられている。これにより、ポンプ
１２０が駆動されると、洗浄液タンク７６に貯留された
洗浄液がハンドシャワー１２２から噴出され、インゴッ
トの切断部が洗浄される。

【００３０】洗浄液タンク７６は、複数の車輪１２４、
１２４…を有する台車１２５に搭載されるとともに、洗
浄液タンク７６の側面には、前記ワイヤソー本体１１に
形成されたガイドレール９９に係合するガイドローラ１
２６、１２６が回転自在に支持されている。これによ
り、洗浄液タンク７６をワイヤソー本体１１の側面に沿
って移動させることができ、洗浄液タンク７６の供給口
７６Ａを容易に回収パイプ３８の先端の真下に配置する
ことができる。前述したように、図５の加工液回収タン
ク４０もワイヤソー本体１１の側面に沿って移動させる
ことができる。したがって、洗浄液タンク７６及び加工
液回収タンク４０をワイヤソー本体１１に沿って移動さ
せると、簡単に回収パイプ３８の排出先を洗浄液タンク
７６と加工液回収タンク４０とに切り換えることができ
る。回収パイプ３８の排出先を図１１の如く洗浄液タン
ク７６に切り換えると、前記ハンドシャワー１２２から
インゴットの切断部に供給された洗浄液が、オイルパン
３６及び回収パイプ３８を介して洗浄液タンク７６に回
収される。

【００３１】前記洗浄液タンク７６の供給口７６Ａの上
部には、カバー１２８が取り付けられている。カバー１
２８は、供給口７６Ａを中心としてコの字状に組み付け
られた３枚の側板１２８Ａ、１２８Ａ、１２８Ａと、該
側板１２８Ａの上部に組み付けられた上板１２８Ｂとか
ら構成される。中央の側板１２８Ａの下端は、ヒンジ１
３０によって洗浄液タンク７６に取り付けられ、カバー
１２８は矢印Ｄ方向に揺動自在に構成されている。この
カバー１２８をワイヤソー本体１１側に揺動させると、
カバー１２８によって回収パイプ３８の先端が包囲され
るので、回収パイプ３８と供給口７６Ａとの隙間から洗
浄液が飛散することが防止される。

【００３２】また、前記供給口７６Ａの下方には、目の
細かい金網１３４が設けられ、回収パイプ３８から送液
された洗浄液が全てこの金網１３４を通過するように構
成される。これにより、前記洗浄液は、金網１３４によ
ってインゴットの破片等のゴミが除去されて洗浄液タン
ク７６内に回収される。次に、本発明の実施の形態に係
る熱交換装置について説明する。

【００３３】図１３に示すように、前記加工液タンク４
６と熱交換器５０の間には、加工液の循環経路が形成さ
れ、この循環経路に循環ポンプ１０６が配設され、この
循環ポンプ１０６によって加工液タンク４６内の加工液
が熱交換器５０に循環供給される。また、熱交換器５０
には、工場設備から排出される蒸気を供給する蒸気供給
部１３６と、工場設備から排出される冷却水を供給する
冷却水供給部１３８が、導入管１４４を介して連結され
る。導入管１４４には、３方弁１４０が配設され、この
３方弁１４０は、制御部８８に制御される。すなわち、
制御部８８は、温度センサ１０４で測定した加工液タン
ク４６内の加工液の温度に基づいて、前記３方弁１４０
を開閉する。たとえば、加工液の温度が２６℃〜２８℃
といった所定の温度よりも高い場合、制御部８８は、３
方弁１４０を操作して熱交換器５０と冷却水供給部１３
８とを連通する。これにより、熱交換器５０には工場設
備から排出される冷却水が供給され、熱交換器５０に循
環供給された加工液は冷却される。逆に、加工液の温度
が所定の温度よりも低い場合、制御部８８は３方弁１４
０を操作し、熱交換器５０と蒸気供給部１３６とを連通
する。これにより、熱交換器５０には、工場設備から排
出される蒸気が供給され、熱交換器５０に循環供給され
た加工液は、加熱される。なお、供給された蒸気や冷却
水は、排出管１４２によって工場設備に排水される。

【００３４】また、前記加工液タンク４６と熱交換器５
０との間に形成された加工液の循環経路には、温調バル
ブ１１０が配設され、制御部８８によって制御される。
制御部８８は、温度センサ１０８で測定した加工液の温
度が所定の範囲内にある場合に温調バルブ１１０を閉じ
て、熱交換器５０への加工液の送液を停止する。なお、
符号１１２は、流体用フィルタであり、流体が濾過され
ることによってその流体に含まれるゴミ等が除去され
る。

【００３５】上記の如く構成されたワイヤソーの熱交換
装置の作用は次の通りである。上記のワイヤソー１０で
は、まず、インゴットをワークフィードテーブル３０の
下部に装着する。次に、モータ２６を駆動してグルーブ
ローラ１８Ｃを高速回転させるとともにモータ２８を駆
動してワイヤリール１２を高速回転させ、ワイヤ１４を
高速で往復走行させる。そして、ワークフィードテーブ
ル３０を下降させ、走行するワイヤ列２０にインゴット
を押し当てる。この際、ワイヤ列２０とインゴットとの
接触部には、図１３のノズル１００から加工液が供給さ
れ、インゴットは、この加工液中に含有される砥粒のラ
ッピング作用で多数枚のウェーハに切断される。

【００３６】加工液は、供給ポンプ５２によって加工液
タンク４６からワイヤ列２０上方のノズル１００に供給
されている。このとき、流量計５４で供給ポンプ５２の
吐出量を測定し、この吐出量に基づいて前記制御部８８
が供給ポンプ５２を制御し、ノズル１００には一定量の
加工液が供給される。ノズル１００に供給された加工液
は、ノズル１００からワイヤ列２０に噴射され、インゴ
ットの加工に供される。インゴットの加工に供された加
工液は、オイルパン３６で回収され、回収パイプ３８を
介して直ぐに加工液回収タンク４６に回収される。

【００３７】ところで、前記加工液は、インゴットの加
工に供された際に温度上昇する。温度上昇した加工液を
そのままワイヤ列２０に供給すると、グルーブローラ１
８Ａ〜１８Ｄ等が熱変形を生じ、インゴットの切断精度
が悪化するので、加工液を所定の温度範囲に制御する必
要がある。本実施の形態の熱交換装置では、温度センサ
１０８で測定した加工液の温度に基づいて、制御部８８
が加工液を温度制御する。すなわち、温度センサ１０８
で測定した温度が所定の範囲よりも高い場合、制御部８
８は、３方弁１４０を操作して熱交換器５０に冷却水を
送液し、加工液を冷却する。逆に、温度センサ１０８で
測定した温度が所定の範囲よりも低い場合、制御部８８
は、３方弁１４０を操作して熱交換器５０に蒸気を供給
し加工液を加熱する。また、温度センサ１０８で測定し
た加工液の温度が所定の範囲内にある場合、制御部８８
は、３方弁１４０により蒸気供給部１３６と冷却水供給
部１３８とを遮断し、温調バルブ１１０を閉じて加工液
の循環供給を停止する。

【００３８】このように、本実施の形態の熱交換装置で
は、蒸気によって加工液を加熱し、冷却水によって加工
液を冷却するので、加工液を迅速に加熱または冷却する
ことができる。したがって、加工液の温度制御の応答性
が良く、加工液を確実に所定の温度範囲内に制御するこ
とができる。これにより、ワイヤ列２０に供給する加工
液が所定の温度範囲に保たれるので、グルーブローラ１
８Ａ〜１８Ｄ等の熱変形を防止することができ、インゴ
ットの切断精度を向上させることができる。

【００３９】また、本実施の形態の熱交換装置では、工
場設備から排出される蒸気及び冷却水を利用しているの
で、加工液の温度制御のための熱源を新たに設ける必要
がなく、低コストで加工液の温度制御を行うことができ
る。また、本実施の形態の熱交換装置では、蒸気を用い
て加工液を加熱しているので、加工液を加熱し過ぎるこ
とがなく、加工液の性質の劣化や発火を防止することが
できる。

【００４０】さらに、本実施の形態の熱交換装置では、
熱媒体の流路に蒸気を送気しているので、前記流路を形
成する配管を効率よくフラッシングすることができる。
さらに、前記配管内に流す熱媒体が冷却水と蒸気とで切
り換える度に、前記配管はその温度差により膨張又は収
縮するので、前記流路の外壁に付着した砥粒等の付着物
の剥離を助長させることができる。これにより、前記配
管内及び配管外の洗浄の回数を減らすことができ、熱交
換装置のメンテナンス性を向上させることができる。

【００４１】なお、制御部８８で３方弁１４０を定期的
に操作し、前記熱媒体の流路に蒸気を間欠的に送気して
フラッシングし、流路の洗浄効果を向上させてもよい。
また、本実施の形態では、工場設備から冷却水及び蒸気
の両方が排出される場合の熱交換器であるが、何方か一
方のみが排出される工場設備においても、もう一方の熱
媒体を温度調節する温調ユニットを熱交換装置に設ける
ことにより、本発明の熱交換装置を使用することが可能
である。また、工場設備から温水や温風が排出される場
合は、それらを熱源として利用してもよい。この場合に
も蒸気を用いた場合と同様の効果を得ることができる。

【００４２】また、本実施の形態の熱交換装置では、熱
交換器５０の内部で加工液を加熱または冷却したが、こ
れに限定するものではない。たとえば、図１４に示すよ
うに、熱媒体の流路を加工液タンク４６の内部に形成す
る。すなわち、熱媒体の流路であるコイル１４６を加工
液タンク４６の内部に設け、このコイル１４６を工場設
備の蒸気供給部１３６及び冷却水供給部１３８に連結す
る。この場合も、上述した実施の形態の熱交換装置と同
様の効果を得ることができる。さらに、図１３に示した
熱交換装置と異なり、加工液タンク４６と熱交換器５０
との間に加工液を循環供給する配管がないので、加工液
中の砥粒等で配管が詰まることもなく、メンテナンス性
を向上させることができる。

【００４３】また、図１５に示すように、熱媒体の流路
を加工液タンク４６の外壁に形成してもよい。この場合
にも図１４に示した熱交換装置と同様の効果を得ること
ができる。なお、図１５では、熱媒体の流路を加工液タ
ンク４６を覆うように形成したが、加工液タンクの外壁
を周回するコイルとしてもよい。また、熱媒体の流路
を、加工液タンク４６と内部と、加工液タンク４６の外
壁の両方に形成すると、加工液の温度制御の応答性をよ
り向上させることができる。

【００４４】また、本実施の形態では、１台の熱交換器
５０を加熱用と冷却用に共用したが、加熱用と冷却用で
熱交換器を独立させ、加熱用には蒸気を供給し、冷却用
には冷却水を供給することでも、目的を達成することが
できる。この場合、熱交換器内の温度追従に要する時間
を無くすことができるため、加工液の温度制御の応答性
をより向上させることができる。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の加工液の
熱交換方法及びその装置によれば、ワイヤソーの外部に
設置された工場設備から排出される熱源を熱媒体として
利用したので、低コストで加工液を温度制御することが
できる。また、本発明のワイヤソーの熱交換方法及びそ
の装置において、工場設備から排出される蒸気を熱源と
して利用した場合には、加工液を加熱し過ぎることがな
いので、加工液の劣化及び火災を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る熱交換装置を用いた
ワイヤソーの全体構成図

【図２】図１に示したワイヤソー本体の構成機器を露出
させたワイヤソーの斜視図

【図３】図１に示した加工液回収タンクの正面図

【図４】図２に示した加工液回収タンクの平面図

【図５】図２に示した加工液回収タンクの側面図

【図６】図１に示した加工液供給ユニットの斜視図

【図７】図６に示した加工液供給ユニットの正面図

【図８】図６に示した加工液供給ユニットの側面図

【図９】図６に示した加工液供給ユニットの平面図

【図１０】図１に示した洗浄液タンクの正面図

【図１１】図１０に示した洗浄液タンクの側面図

【図１２】図１０に示した洗浄液タンクの平面図

【図１３】本発明の実施の形態に係る熱交換装置の作用
を説明する説明図

【図１４】本発明に係る熱交換装置の他の実施の形態

【図１５】本発明に係る熱交換装置の他の実施の形態

【符号の説明】

１０…ワイヤソー １４…ワイヤ ２０…ワイヤ列 ４６…加工液タンク ５０…熱交換器 ８８…制御部 １０６…循環ポンプ １３６…蒸気供給部 １３８…冷却水供給部 １４０…３方弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大石 弘 群馬県安中市中野谷555番地の１ 株式会 社スーパーシリコン研究所内 (72)発明者 浅川 慶一郎 群馬県安中市中野谷555番地の１ 株式会 社スーパーシリコン研究所内 (72)発明者 松崎 順一 群馬県安中市中野谷555番地の１ 株式会 社スーパーシリコン研究所内 Ｆターム(参考） 3C047 GG13 GG18 3C058 AA05 AA18 AC04 BA08 CA05 CA06 CB03 CB05 DA03

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワイヤ列に被加工物を押し付け、該被加
   工物を多数枚のウェーハに切断するワイヤソーであっ
   て、前記被加工物の切断部に供給される加工液を所定の
   温度に制御する加工液の熱交換方法において、 前記ワイヤソーの外部に設置された工場設備から排出さ
   れる熱源を、前記加工液と熱交換される熱媒体として利
   用したことを特徴とする加工液の熱交換方法。
2. 【請求項２】 前記工場設備から排出される熱源は蒸気
   であり、該蒸気を前記熱媒体として利用することを特徴
   とする請求項１記載の加工液の熱交換方法。
3. 【請求項３】 ワイヤ列に被加工物を押し付け、該被加
   工物を多数枚のウェーハに切断するワイヤソーであっ
   て、前記被加工物の切断部に供給される加工液を所定の
   温度に制御する加工液の熱交換装置において、 前記ワイヤソーの外部に設置された工場設備から排出さ
   れる熱源を、前記加工液と熱交換される熱媒体として利
   用することを特徴とする加工液の熱交換装置。
4. 【請求項４】 前記工場設備から排出される熱源は蒸気
   であり、該蒸気を前記熱媒体として利用することを特徴
   とする請求項３記載の加工液の熱交換装置。
5. 【請求項５】 前記加工液の熱交換装置には、前記工場
   設備から排出される熱源を、該熱交換装置に導入するた
   めの導入管が設けられていることを特徴とする請求項
   ３、又は４記載の加工液の熱交換装置。